电容结构及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种电容结构的形成方法，其中该电容结构的第一上电极层采用交替循环通入第一气体和第二气体于所述第一介电层上沉积反应形成，每个所述循环包括：通入第一气体进行沉积反应，持续第一时长；通入第一惰性气体进行吹扫，持续第二时长；通入第二气体进行沉积反应，持续第三时长；通入第二惰性气体进行吹扫，持续第四时长；其中所述第一时长分别小于所述第二时长和第四时长，所述第三时长分别小于所述第二时长和第四时长。本发明专利技术的电容结构能够更好的适应外界环境温度的变化，不易因热胀冷缩而变形。

Capacitor structure and its forming method

【技术实现步骤摘要】
电容结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及电容结构及其形成方法。
技术介绍
随着动态随机存取存储器(DRAM)特征尺寸持续缩小，电容器的电容也在不断减小，通过做出高深宽比结构的电容和形成双面(doubleside)结构的介电材料来提高电容是行之有效的提高电容的方法。在高深宽比结构的应用中，通常需要制备牺牲层来刻蚀高深宽比孔洞，牺牲层可采用硼磷硅玻璃(boro-phospho-silicate-glass，BPSG)等材料。然而，在电极板不断减薄的情况下，形成高深宽比的电容结构会面临一系列问题，例如，一方面加高的空心电容柱会在结构上不稳定，易倒塌；另一方面在工艺步骤中湿法刻蚀移除BPSG来形成双面(doubleside)的高介电材料时，其中所用到的刻蚀溶剂难以去除，溶剂的表面张力会拉伸电容柱，导致电容结构的晃动。此外，电容柱还易发生热胀冷缩而变形的问题。为此，亟需提供一种的新的电容结构及其形成方法，以解决现有技术中存在的上述种种问题。需注意的是，前述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容结构的形成方法，包括：/n提供一具有多个间隔的电容触点的基板；/n形成多个具有高深宽比的电容成型孔和位于多个所述电容成型孔之间的支撑层，所述电容成型孔显露出相应的所述电容触点；/n形成下电极层于所述电容成型孔内表面；/n形成第一介电层于所述下电极层上；/n形成第一上电极层于所述第一介电层上，所述第一上电极层填充于所述电容成型孔中；/n其中，交替循环通入第一气体和第二气体于所述第一介电层上沉积反应形成所述第一上电极层，每个所述循环包括：/n通入第一气体进行沉积反应，持续第一时长；/n通入第一惰性气体进行吹扫，持续第二时长；/n通入第二气体进行沉积反应，持续第三时长；/n通入第二惰性气...

【技术特征摘要】
1.一种电容结构的形成方法，包括：
提供一具有多个间隔的电容触点的基板；
形成多个具有高深宽比的电容成型孔和位于多个所述电容成型孔之间的支撑层，所述电容成型孔显露出相应的所述电容触点；
形成下电极层于所述电容成型孔内表面；
形成第一介电层于所述下电极层上；
形成第一上电极层于所述第一介电层上，所述第一上电极层填充于所述电容成型孔中；
其中，交替循环通入第一气体和第二气体于所述第一介电层上沉积反应形成所述第一上电极层，每个所述循环包括：
通入第一气体进行沉积反应，持续第一时长；
通入第一惰性气体进行吹扫，持续第二时长；
通入第二气体进行沉积反应，持续第三时长；
通入第二惰性气体进行吹扫，持续第四时长；
其中所述第一时长分别小于所述第二时长和第四时长，所述第三时长分别小于所述第二时长和第四时长。


2.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一气体为四氯化钛，所述第二气体为氨气。


3.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一时长为0.02s～0.06s，所述第二时长为0.1s～2s，所述第三时长为0.08s～0.36s，所述第四时长为0.1s～2s。


4.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一上电极层填充并封住所述电容成型孔的顶部开口，所述电容成型孔内部具有空气柱。


5.根据权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述第一上电极层沿所述电容成型孔侧壁内的介电层上形成的厚度为6nm～20nm。


6.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述通入第一气体的流量为20sccm～100sccm，所述通入第二气体的流量为1000sccm～4000sccm，所述通入第一惰性气体的流量为1000sccm～5000sccm，所述通入第二惰性气体的流量为1000sccm～5000sccm。


7.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一惰性气体和第二惰性气体分别选自氮气或氩气。


8.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述沉积反应为原子层沉积或化学气相沉积。


9.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述沉积反应的速率为0.02nm/s～0.7nm/s。


10.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述沉积反应在400～600℃的温度下，2torr～15torr的压力下进行。


11.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述电容成型孔的深宽比为10～30。


12.根据权利要求1～11中任一项所述的形成方法，其特征在于，所述支撑层包括顶部支撑层和底部支撑层，形成所述电容成型孔、支撑层、下电极层和第一介电层包括：
形成复合层于所述基板上，包括在所述基板上自下而上依次形成底部支撑层、第一牺牲层、顶部支撑层及第二牺牲层；
形成多个电容成型孔于所述复合层中，使所述电容成型孔显露出相应的所述电容触点；
形成下电极层于所述多个电容成型孔中，所述下电极层接合于所述电容触点；
移除所述第二牺牲层直至显露所述顶部支撑层，所述顶部支撑层与延伸出所述顶部支撑层上方的所述下电极层构成顶部沟槽；
形成第一介电层于所述下电极层和所述顶部支撑层上。


13.根据权利要求12所述的形成方法，其特征在于，还包括：形成第一上电极层于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，王中磊，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34