制造DRAM电容器的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造DRAM电容器的方法，包括如下步骤：在半导体基板上依次形成阻挡层、第一模制层、第一隔离层、第二模制层、第二隔离层和牺牲层后，使用光刻胶的曝光与刻蚀技术形成多个孔；利用所有的孔沉积下部电极后，形成多个圆筒形下部电极，使用刻蚀技术将第二隔离层之上作出下部电极外侧的环形侧墙；利用所述环形侧墙刻蚀第二隔离层、第二模制层、第一隔离层和第一模制层，留下的隔离层形成下部电极的支撑体。通过以环形侧墙作为掩膜，刻蚀去除其他模制层和隔离层，能够简单的形成支撑体，降低工艺成本和生产时间。使电容器即便具有非常高的高宽比，也不会倾倒，能够根本性地解决电容器倾倒的问题。电容器倾倒的问题。电容器倾倒的问题。

【技术实现步骤摘要】
制造DRAM电容器的方法


[0001]本申请涉及半导体存储器件，具体涉及一种制造DRAM电容器的方法。

技术介绍

[0002]随半导体器件高集成度的发展，单元器件在衬底上的所占面积会逐渐减小。在动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)技术发展过程中，作为存储单元的电容器面临如何在所占面积变小的情况下维持一定电容的挑战。目前电容器的结构以圆筒状电容为主，为了保持电容器的电容，主要是增加电容的高度，即增加电容器电极与介质层间的表面积。在筒状电容所占面积固定的情况下，电容器高度的增加会造成更高的高宽比(Aspect Ratio)。这种大的高宽比结构如果不做必要的支撑，一方面会造成电容结构的倒塌，另一方面会导致电容中部或上部的弯曲，造成相邻的电极接触，造成器件失效。
[0003]现有对电容器进行支撑的工艺，需要使用光源波长为193纳米的浸没式光刻工艺(ArF Immersion Photo)，导致生产成本和生产时间增加。本专利技术的方法将避免采用高成本的浸没式光刻工艺，形成对高宽比电容结构的有效支撑，从而降低生产成本、提升生产效率。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的问题，本申请提供了一种制造DRAM电容器的方法，包括如下步骤：在半导体基板上依次形成阻挡层、第一模制层、第一隔离层、第二模制层、第二隔离层和牺牲层后，使用光刻胶的曝光与刻蚀技术形成多个孔；利用所有的孔沉积下部电极后，形成多个圆筒形下部电极，使用刻蚀技术将第二隔离层之上作出下部电极外侧的环形侧墙；利用环形侧墙刻蚀第二隔离层、第二模制层、第一隔离层和第一模制层，留下的隔离层形成下部电极的支撑体。
[0005]本申请的优点在于：通过以环形侧墙作为掩膜，刻蚀去除其他模制层和隔离层，能够简单的形成支撑体，降低工艺成本和生产时间。
附图说明
[0006]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0007]图1示出了DRAM电容器的结构示意图；
[0008]图2A示出了DRAM电容器的俯视示意图；
[0009]图2B示出了DRAM电容器的支撑体的俯视示意图；
[0010]图3示出了DRAM电容器的制备步骤示意图；
[0011]图4示出了形成多个孔之前的半导体结构示意图；
[0012]图5A示出了在线A1A2为界面的半导体结构上形成多个孔的示意图；
[0013]图5B示出了在线B1B2为界面的半导体结构上形成多个孔的示意图；
[0014]图6A示出了在线A1A2为界面的半导体结构上形成下部电极的示意图；
[0015]图6B示出了在线B1B2为界面的半导体结构上形成下部电极的示意图；
[0016]图7A示出了在线A1A2为界面的半导体结构上对牺牲层进行刻蚀的示意图；
[0017]图7B示出了在线B1B2为界面的半导体结构上对牺牲层进行刻蚀的示意图；
[0018]图8A示出了在线A1A2为界面的半导体结构上沉积中间层的示意图；
[0019]图8B示出了在线B1B2为界面的半导体结构上沉积中间层的示意图；
[0020]图9A示出了在线A1A2为界面的半导体结构上刻蚀中间层的示意图；
[0021]图9B示出了在线B1B2为界面的半导体结构上刻蚀中间层的示意图；
[0022]图10A示出了在线A1A2为界面的半导体结构上形成第一支撑层的示意图；
[0023]图10B示出了在线B1B2为界面的半导体结构上形成第一支撑层的示意图；
[0024]图11A示出了在线A1A2为界面的半导体结构上形成第二支撑层的示意图；
[0025]图11B示出了在线B1B2为界面的半导体结构上形成第二支撑层的示意图。
具体实施方式
[0026]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0027]在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0028]在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
[0029]图1示出DRAM电容器的结构示意图，图2A示出相邻的DRAM电容器的俯视图，图2B示出相邻的DRAM电容器的支撑结构的俯视图。参考图1、图2A和图2B，图1为沿着图2A中的线D1D2截取的截面图。第一支撑体151包裹在下部电极161的外壁上部，第一支撑体151为环形，相邻的下部电极161的第一支撑体151相连，多个位于同一平面的第一支撑体151形成网状或格状的第一支撑层150，支撑下部电极161。第二支撑体131包裹在下部电极161的外壁，在第一支撑层之下，第二支撑体131为环形，相邻的下部电极161的第二支撑体131相连，多个位于同一平面的第二支撑体131形成网状或格状的第二支撑层130，支撑下部电极161。每个筒型的下部电极161的底部侧壁嵌入阻挡层(Stopper Layer)110，被阻挡层110包裹。其中，下部电极161为筒形存储电极，支撑体为环形，由同一隔离层形成的相邻的支撑体互相相连，形成网状或格状的支撑层。
[0030]如图2B所示，以支撑体C1、支撑体C2、支撑体C3、支撑体C4和支撑体C5组成一个支撑层为例；支撑体C1和支撑体C2相邻，所以支撑体C1和支撑体C2相连；支撑体C2和支撑体C3
相邻，所以支撑体C2和支撑体C3相连；支撑体C1和支撑体C4相邻，所以支撑体C1和支撑体C4相连；支撑体C2和支撑体C5相邻，所以支撑体C2和支撑体C5相连；支撑体C3和支撑体C5相邻，所以支撑体C3和支撑体C5相连。
[0031]图3示出DRAM电容器的制备方法，示例方法始于操作301，在半导体基板上依次形成阻挡层110、第一模制层(Mold Layer)120、第一隔离层(Isolate Layer)132、第二模制层140、第二隔离层152和牺牲层(Sacrificial Layer)170后，使用光刻胶的曝光与刻蚀技术形成多个孔162。如图4所示，为形成多个孔162之前的半导体结构。如图5A所示为在线A1A2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造DRAM电容器的方法，其特征在于，包括如下步骤：在半导体基板上依次形成阻挡层、第一模制层、第一隔离层、第二模制层、第二隔离层和牺牲层后，使用光刻胶的曝光与刻蚀技术形成多个孔；利用所有的孔沉积下部电极后，形成多个圆筒形下部电极，使用刻蚀技术将第二隔离层之上作出下部电极外侧的环形侧墙；利用所述环形侧墙刻蚀第二隔离层、第二模制层、第一隔离层和第一模制层，留下的隔离层形成下部电极的支撑体。2.如权利要求1所述的制造DRAM电容器的方法，其特征在于，其中形成孔的步骤进一步包括如下步骤：使用光刻胶的曝光与刻蚀技术，在阻挡层、第一模制层、第一隔离层、第二模制层、第二隔离层和牺牲层上形成多个孔。3.如权利要求1所述的制造DRAM电容器的方法，其特征在于，其中利用所有的孔沉积下部电极后，形成多个圆筒形下部电极的步骤进一步包括如下步骤：沉积下部电极材料层，通过刻蚀，在孔内形成圆筒形下部电极。4.如权利要求1所述的制造DRAM电容器的方法，其特征在于，其中所述对牺牲层进行刻蚀包括各向异性刻蚀。5.如权利要求1所述的制造DRAM电容器的方法，其特征在于，在第二隔离层上形成下部电极外侧的环形侧墙的步骤进一步包括如下步骤：对牺牲层进行刻蚀，使下部电极的顶部、顶部侧壁和第二隔离层露出；在下部电极和第二隔离层上沉积中间层；刻蚀中间层，在中间层形成下部电极外侧的环形侧墙。6.如权利要求1所述的制造DRAM电容器的方法，其特征在于，所述利用所述环形侧墙刻蚀第二隔离层、第二模制层、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：许民，张铉瑀，吴容哲，姜东勋，杨涛，李俊峰，王文武，
申请(专利权)人：真芯北京半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：