嵌入式电容结构及其制备方法、存储装置制造方法及图纸

本公开提供了一种嵌入式电容结构及其制备方法、存储装置，属于半导体技术领域。该嵌入式电容结构的制备方法包括：在一衬底的一侧形成中间层；在中间层远离衬底的一侧形成第一支承层；形成电容孔，电容孔贯穿中间层和第一支承层；形成覆盖电容孔的内表面的第一电极；在第一支承层远离衬底的一侧，以预设方向对第一电极远离衬底的一端的部分区域进行离子注入，预设方向相对电容孔的延伸方向倾斜；去除第一电极被注入离子的区域，使得第一电极具有开口，且开口暴露部分中间层；形成覆盖第一电极的介电层；形成覆盖介电层的第二电极。该制备方法能提高嵌入式电容结构的制备效率和良率。

【技术实现步骤摘要】
嵌入式电容结构及其制备方法、存储装置
本公开涉及半导体
，尤其涉及一种嵌入式电容结构及其制备方法、存储装置。
技术介绍
电容是一种重要的电器元件，广泛应用于半导体等
举例而言，在DRAM(动态随机存取存储器)中，电容可以作为存储元件以存储信息。随着半导体技术的发展，电容的尺寸越来越小。在制备微小尺寸的电容时，例如制备纳米级的嵌入式电容结构时，通常在获得电容深沟后借助浸润式曝光机来形成网格图案结构，然后利用电容深沟和网格图案结构填充介电层。然而，浸润式曝光机的使用成本高昂，导致了电容的制备成本较高。而且，在形成的网格图案结构时，难以与电容深沟有效对准，导致介电层填入困难，降低了电容的制备效率和良率。所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种嵌入式电容结构及其制备方法、存储装置，降低嵌入式电容结构的制备成本，提高嵌入式电容结构的制备效率和良率。根据本公开的第一个方面，提供一种嵌入式电容结构的制备方法，包括：在一衬底的一侧形成中间层；在所述中间层远离所述衬底的一侧形成第一支承层；形成电容孔，所述电容孔贯穿所述中间层和所述第一支承层；形成覆盖所述电容孔的内表面的第一电极；在所述第一支承层远离所述衬底的一侧，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入，所述预设方向相对所述电容孔的延伸方向倾斜；去除所述第一电极被注入所述离子的区域，使得所述第一电极具有开口，且所述开口暴露部分所述中间层；去除所述中间层；形成覆盖所述第一电极的介电层；形成覆盖所述介电层的第二电极。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一支承层的厚度为60～100纳米。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一支承层的材料为氮化硅。在本公开的一种示例性实施例中，电容孔垂直于其延伸方向的截面的最大尺寸为15～50纳米。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电极的材料为钛、钨或者氮化钛。在本公开的一种示例性实施例中，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入时，所注入的离子能够使得所述第一电极被注入所述离子的部分的刻蚀速率增大；去除所述第一电极被注入所述离子的区域包括：通过刻蚀，去除所述第一电极被注入所述离子的区域。在本公开的一种示例性实施例中，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入时，所述预设方向与所述电容孔的延伸方向之间的夹角不大于30°。在本公开的一种示例性实施例中，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入时，所述第一电极被注入离子的区域靠近所述衬底的一端与所述第一支承层靠近所述衬底的表面之间的距离为50～100纳米。在本公开的一种示例性实施例中，形成覆盖所述第一电极的介电层时，所述介电层覆盖所述第一电极的内表面和所述第一电极的外表面的暴露部分。在本公开的一种示例性实施例中，形成覆盖所述介电层的第二电极时，所述第二电极覆盖所述介电层的表面的暴露部分。根据本公开的第二个方面，提供一种嵌入式电容结构，包括：第一支承层，设于一衬底的一侧，且具有第一支承孔；第一电极，呈柱状且延伸方向与所述衬底所在平面垂直；所述第一电极具有设于所述衬底表面的第一端和远离所述衬底的第二端，且所述第二端配合地穿设于所述第一支承孔；所述第一电极设有电容槽，且所述电容槽的槽口设于所述第二端；所述第二端的一侧设有开口，且所述开口靠近所述衬底的一端位于所述第一支承层靠近所述衬底的表面与所述衬底之间；介电层，覆盖所述第一电极；第二电极，覆盖所述介电层。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一支承层的材料为氮化硅。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一支承层的厚度为60～100纳米。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电极的长度为800～1500纳米。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电极垂直于其延伸方向的截面的最大尺寸为15～50纳米。在本公开的一种示例性实施例中，所述开口靠近所述衬底的一端与所述第一支承层靠近所述衬底的表面之间的距离为50～100纳米。在本公开的一种示例性实施例中，所述嵌入式电容结构还包括：第二支承层，设于所述衬底与所述第一支承层之间，且具有与所述第一支承孔对应的第二支承孔，所述第一端配合地穿设于所述第二支承孔。在本公开的一种示例性实施例中，所述介电层覆盖所述第一电极的内表面和所述第一电极的外表面的至少部分区域。在本公开的一种示例性实施例中，所述介电层的材料为氧化铝、氧化硅、氧化锆和氮化硅中的一种或者多种根据本公开的第三个方面，提供一种存储装置，包括上述的嵌入式电容结构。本公开提供的嵌入式电容结构及其制备方法、存储装置，可以在形成第一电极后，以预设方向对第一电极远离衬底的一端(即第一电极的开口部分)的部分区域进行离子注入，由于离子注入方向与电容孔的延伸方向倾斜，因此第一电极的开口部分的一侧能够被注入离子，另一侧不能够被注入离子。第一电极被注入离子的区域，由于掺杂了注入的离子，其理化性质将发生改变而与第一电极其他区域产生差异，利用该差异可以去除该第一电极被注入离子的区域，进而在第一电极上形成开口。该制备方法无需借助浸润式曝光机来形成网格图案结构，也避免了形成网格图案结构时与电容孔对准不良带来的效率和良率降低，可以高效且准确地在第一电极上形成开口，降低了电容的制备成本，提高了电容的制备效率和良率。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是本公开一实施方式中嵌入式电容结构的制备方法流程示意图。图2是本公开一实施方式中形成第一支撑层的示意图。图3是本公开一实施方式中形成电容孔的结果示意图。图4是本公开一实施方式中形成第一电极的结果示意图。图5是本公开一实施方式中离子注入的示意图。图6是本公开一实施方式中离子注入的结果示意图。图7是本公开一实施方式中形成开口的结果示意图。图8是氮化硅在不同的掺杂下的湿法刻蚀速率图。图9是氧化硅在不同的掺杂下的湿法刻蚀速率图。图10是本公开一实施方式中形成保护层和光刻胶层的结果示意图。图11是本公开一实施方式中暴露出外围区域的中间层的结果示意图。图12是本公开一实施方式中去除保护层和光刻胶层的结果示意图。图13是本公开一实施方式中去除中间层的结果示意图。图14是本公开一实施方式中形成介电层的结果示意图。图15是本公开一实施方式中形成第二电极的结果示意图。图16是本公开一实施方式中形成平坦化层的结果示意图。图17是本公开一实施方式中存储装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌入式电容结构的制备方法，其特征在于，包括：/n在一衬底的一侧形成中间层；/n在所述中间层远离所述衬底的一侧形成第一支承层；/n形成电容孔，所述电容孔贯穿所述中间层和所述第一支承层；/n形成覆盖所述电容孔的内表面的第一电极；/n在所述第一支承层远离所述衬底的一侧，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入，所述预设方向相对所述电容孔的延伸方向倾斜；/n去除所述第一电极被注入所述离子的区域，使得所述第一电极具有开口，且所述开口暴露部分所述中间层；/n去除所述中间层；/n形成覆盖所述第一电极的介电层；/n形成覆盖所述介电层的第二电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式电容结构的制备方法，其特征在于，包括：
在一衬底的一侧形成中间层；
在所述中间层远离所述衬底的一侧形成第一支承层；
形成电容孔，所述电容孔贯穿所述中间层和所述第一支承层；
形成覆盖所述电容孔的内表面的第一电极；
在所述第一支承层远离所述衬底的一侧，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入，所述预设方向相对所述电容孔的延伸方向倾斜；
去除所述第一电极被注入所述离子的区域，使得所述第一电极具有开口，且所述开口暴露部分所述中间层；
去除所述中间层；
形成覆盖所述第一电极的介电层；
形成覆盖所述介电层的第二电极。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一支承层的厚度为60～100纳米。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一支承层的材料为氮化硅。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，电容孔垂直于其延伸方向的截面的最大尺寸为15～50纳米。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一电极的材料为钛、钨或者氮化钛。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入时，所注入的离子能够使得所述第一电极被注入所述离子的部分的刻蚀速率增大；
去除所述第一电极被注入所述离子的区域包括：
通过刻蚀，去除所述第一电极被注入所述离子的区域。


7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入时，所述预设方向与所述电容孔的延伸方向之间的夹角不大于30°。


8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以预设方向对所述第一电极远离所述衬底的一端的部分区域进行离子注入时，所述第一电极被注入离子的区域靠近所述衬底的一端与所述第一支承层靠近所述衬底的表面之间的距离为50～100纳米。


9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成覆盖所述第一电极的介电层时，所述介电层覆盖所述第一电极的内表面和所述第一电极的外表面的暴露部分。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠强，
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