半导体存储器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体存储器件及其制备方法；包括如下步骤：提供衬底；于衬底上形成叠层结构；于叠层结构内形成若干个间隔排布电容孔；于电容孔内形成下电极层；去除顶层介质层；于暴露出的牺牲层的表面及下电极层的上部表面形成第一电容介质层；于第一电容介质层的表面形成第一上电极层；于第一上电极层及第一电容介质层内形成多个开口；基于开口去除牺牲层；至少于下电极层的表面及暴露出的底层介质层的表面形成第二电容介质层；于第二电容介质层的表面形成第二上电极层。本发明专利技术的第一电容介质层及第一上电极层既可以起到支撑层的作用，又可以与下电极层形成电容，从而可以增大柱状电容的电容容量。柱状电容的电容容量。柱状电容的电容容量。

【技术实现步骤摘要】
半导体存储器件及其制备方法


[0001]本申请涉及半导体器件制造
，特别是涉及一种半导体存储器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着半导体工艺的发展，半导体工艺节点越来越小，DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)中的图形结构(譬如，电容器结构)正加速微型化。随着电容孔的尺寸越来越小，现有工艺很难在电容孔内制备包括下电极层、电容介质层及上电极层的电容器结构。在此基础上，柱状电容器将被用于替代现有DRAM中的电容器结构。然而，柱状电容器存在电容容量较小的问题。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述问题提供一种半导体存储器件及其制备方法。
[0004]为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种半导体存储器件的制备方法，包括如下步骤：
[0005]提供衬底；
[0006]于所述衬底上形成叠层结构，所述叠层结构包括由下至上依次叠置的形成底层介质层、牺牲层及顶层介质层；
[0007]于所述叠层结构内形成若干个间隔排布电容孔，所述电容孔贯穿所述叠层结构且暴露出所述衬底；
[0008]于所述电容孔内形成下电极层，所述下电极层填满所述电容孔；
[0009]去除所述顶层介质层，以暴露出所述牺牲层及所述下电极层的上部；
[0010]于暴露出的所述牺牲层的表面及所述下电极层的上部表面形成第一电容介质层；
[0011]于所述第一电容介质层的表面形成第一上电极层；
[0012]于所述第一上电极层及所述第一电容介质层内形成多个开口，所述开口暴露出所述牺牲层；
[0013]基于所述开口去除所述牺牲层；
[0014]至少于所述下电极层的表面及暴露出的所述底层介质层的表面形成第二电容介质层；及
[0015]于所述第二电容介质层的表面形成第二上电极层。
[0016]上述实施例中，通过在形成下电极层后且去除牺牲层之前去除作为支撑层的顶层介质层，并在去除顶层介质层的位置形成第一电容介质层及第一上电极层，形成的第一电容介质层及第一上电极层既可以起到支撑层的作用，又可以与下电极层形成电容，从而可以增大柱状电容的电容容量。
[0017]在其中一个实施例中，所述开口同时与多个所述电容孔交叠。
[0018]在其中一个实施例中，所述衬底包括基底及位于所述基底表面的覆盖介质层，所
述叠层结构位于所述覆盖介质层的表面；所述覆盖介质层内形成有若干个存储节点接触；所述电容孔暴露出所述存储节点接触。
[0019]在其中一个实施例中，所述第二电容介质层还经由所述开口延伸至覆盖所述第一上电极层的上表面；所述第二上电极层填满相邻所述下电极层之间的间隙，并经由所述开口延伸覆盖位于所述第一上电极层上表面的所述第二电容介质层。
[0020]在其中一个实施例中，形成所述第二上电极层之后还包括形成电极引出结构的步骤，所述电极引出结构贯穿位于所述第一上电极层上表面的所述第二电容介质层及位于所述第一上电极层上的所述第二上电极层，并延伸至所述第一上电极层内。
[0021]在其中一个实施例中，形成所述第二上电极层之后还包括如下步骤：
[0022]去除所述第一上电极层上表面的所述第二电容介质层及位于所述第一上电极层上的所述第二上电极层，以裸露出所述第一上电极层；及
[0023]于所述第一上电极层的表面及所述第二上电极层的表面形成互连导电层，所述互连导电层将所述第一上电极层与所述第二上电极层电连接。
[0024]在其中一个实施例中，形成所述互连导电层之后还包括形成电极引出结构的步骤，所述电极引出结构与所述互连导电层电连接。
[0025]在其中一个实施例中，于所述第一电容介质层的表面形成第一上电极层包括如下步骤：
[0026]于所述第一电容介质层的表面形成第一导电层；及
[0027]于所述第一导电层的表面形成第二导电层。
[0028]本专利技术还提供一种半导体存储器件，包括：
[0029]衬底；及
[0030]若干个电容器，所述电容器包括下电极层、第一电容介质层、第二电容介质层、第一上电极层及第二上电极层；所述下电极层为柱状结构，所述第二电容介质层至少包覆所述下电极层中下部的表面，且至少位于所述第二上电极层与所述下电极层之间及所述第二上电极层与所述衬底之间；所述第一电容介质层位于至少部分所述第二上电极层的上表面及所述下电极层的上部，所述第一上电极层位于所述第一电容介质层的上表面。
[0031]上述实施例中，通过在下电极层的上部及第二上电极层上设置第一电容介质层及第一上电极层，第一电容介质层及第一上电极层既可以起到支撑层的作用，又可以与下电极层形成电容，从而可以增大柱状电容的电容容量。
[0032]在其中一个实施例中。所述衬底包括：基底；及
[0033]覆盖介质层，位于所述基底的表面；所述覆盖介质层内形成有若干个存储节点接触；所述下电极层与各所述存储节点接触一一对应连接。
[0034]在其中一个实施例中，所述半导体存储器件还包括多个开口部，所述开口部同时与多个所述下电极层交叠；所述第二电容介质层还经由所述开口部延伸至覆盖所述第一上电极层的上表面；所述第二上电极层填满相邻所述下电极层之间的间隙，并经由所述开口部延伸覆盖位于所述第一上电极层上表面的所述第二电容介质层。
[0035]在其中一个实施例中，所述半导体存储器件还包括电极引出结构，所述电极引出结构贯穿位于所述第一上电极层上表面的所述第二电容介质层及位于所述第一上电极层上的所述第二上电极层，并延伸至所述第一上电极层内。
[0036]在其中一个实施例中，所述半导体存储器件还包括：
[0037]多个开口部，所述开口部贯穿所述第一上电极层及第一电容介质层，且同时与多个所述下电极层交叠；所述第二电容介质层还位于所述开口部的侧壁；所述第二上电极层填满相邻所述下电极层之间的间隙，并延伸至所述开口部内；及
[0038]互连导电层，所述互连导电层覆盖所述第一上电极层及裸露的所述第二上电极层，并将所述第一上电极层与所述第二上电极层电连接。
[0039]在其中一个实施例中，所述半导体存储器件还包括电极引出结构，所述电极引出结构与所述互连导电层电连接。
[0040]在其中一个实施例中，所述第一上电极层包括：
[0041]第一导电层，位于所述第一电容介质层的表面；及
[0042]第二导电层，位于所述第一导电层的表面。
附图说明
[0043]图1为本专利技术一个实施例中半导体存储器件的制备方法的流程图；
[0044]图2为本专利技术一个实施例中半导体存储器件的制备方法中步骤S11所得结构的截面结构示意图；
[0045]图3为本专利技术一个实施例中半导体存储器件的制备方法中步骤S12所得结构的截面结构示意图；
[0046]图4为本专利技术一个实施例中半导体存储器件的制备方法中步骤S13所得结构的截本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体存储器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供衬底；于所述衬底上形成叠层结构，所述叠层结构包括由下至上依次叠置的形成底层介质层、牺牲层及顶层介质层；于所述叠层结构内形成若干个间隔排布电容孔，所述电容孔贯穿所述叠层结构且暴露出所述衬底；于所述电容孔内形成下电极层，所述下电极层填满所述电容孔；去除所述顶层介质层，以暴露出所述牺牲层及所述下电极层的上部；于暴露出的所述牺牲层的表面及所述下电极层的上部表面形成第一电容介质层；于所述第一电容介质层的表面形成第一上电极层；于所述第一上电极层及所述第一电容介质层内形成多个开口，所述开口暴露出所述牺牲层；基于所述开口去除所述牺牲层；至少于所述下电极层的表面及暴露出的所述底层介质层的表面形成第二电容介质层；及于所述第二电容介质层的表面形成第二上电极层。2.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制备方法，其特征在于，所述开口同时与多个所述电容孔交叠。3.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制备方法，其特征在于，所述衬底包括基底及位于所述基底表面的覆盖介质层，所述叠层结构位于所述覆盖介质层的表面；所述覆盖介质层内形成有若干个存储节点接触；所述电容孔暴露出所述存储节点接触。4.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制备方法，其特征在于，所述第二电容介质层还经由所述开口延伸至覆盖所述第一上电极层的上表面；所述第二上电极层填满相邻所述下电极层之间的间隙，并经由所述开口延伸覆盖位于所述第一上电极层上表面的所述第二电容介质层。5.根据权利要求4所述的半导体存储器件的制备方法，其特征在于，形成所述第二上电极层之后还包括形成电极引出结构的步骤，所述电极引出结构贯穿位于所述第一上电极层上表面的所述第二电容介质层及位于所述第一上电极层上的所述第二上电极层，并延伸至所述第一上电极层内。6.根据权利要求4所述的半导体存储器件的制备方法，其特征在于，形成所述第二上电极层之后还包括如下步骤：去除所述第一上电极层上表面的所述第二电容介质层及位于所述第一上电极层上的所述第二上电极层，以裸露出所述第一上电极层；及于所述第一上电极层的表面及所述第二上电极层的表面形成互连导电层，所述互连导电层将所述第一上电极层与所述第二上电极层电连接。7.根据权利要求6所述的半导体存储器件的制备方法，其特征在于，形成所述互连导电层之后还包括形成电极引出结构的步骤，所述电极引出结构与所述互连导电层电连接。8.根据权利要求1所述的半导体存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：权俊模，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：