堆叠电容结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种堆叠电容结构及其制作方法，堆叠电容结构中的各个电容的上电极是借由一连结节点互相电连结，形成堆叠电容结构的步骤如下：首先，提供一絶缘基底，絶缘基底包括至少一掺质絶缘材料层和至少一絶缘材料层，接着图案化絶缘基底，而形成一沟渠在絶缘材料层和掺质絶缘材料层中，沟渠的一内侧侧壁包括一第一区域和一第二区域，第二区域内的掺质絶缘材料层被完全移除而形成一孔洞，然后形成一上电极板围绕沟渠的内侧侧壁，并且上电极板填满孔洞，然后形成一电容介电层围绕上电极板，最后形成一储存节点填入沟渠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种堆叠电容结构及其制作方式，特别是涉及一种具有连接节点的堆叠电容结构及其制作方式。
技术介绍
半导体存储器单元包括晶体管和电容，电容可以用来储存资料。资料是取决于电容的状态而储存成一个高或低位。当进行资料读取时，会以电容中含有电荷或缺少电荷的状态表不出高或低电压，且使电容充电或放电，以便将资料输入。一般来说，电容分成二种，堆叠电容和沟渠电容。堆叠电容通常是位在晶体管的顶上，而沟渠电容通常是埋在装置基板内。近年，配合各种电子产品小型化的趋势，动态随机存储器装置的设计也朝向高集 成度和高密度发展。由于高密度动态随机存储器装置的各存储单元排列很靠近，所以几乎已没有办法在横向上增加电容面积，而必须要从垂直方向上增高堆叠电容的高度，而增加电容面积及电容值。然而，过高的堆叠电容经常会造成电容在制作过程即发生倒塌的情况。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，防止堆叠电容过高而发生倒塌的情况。根据本专利技术的第一优选实施例，本专利技术提供一种堆叠电容结构的制作方法，其特征在于包括首先，提供一絶缘基底，其中絶缘基底包括至少一掺质絶缘材料层和至少一絶缘材料层，接着图案化絶缘基底而形成一沟渠于絶缘材料层和掺质絶缘材料层中，其中沟渠的一内侧侧壁包括一第一区域和一第二区域，第二区域内的掺质絶缘材料层被完全移除而形成一孔洞，然后形成一上电极板围绕沟渠的内侧侧壁并且上电极板填满孔洞，然后形成一电容介电层围绕上电极板，最后形成一储存节点填入沟渠。根据本专利技术的第二优选实施例，一种堆叠电容结构，其特征在于包括一第一电容包括一第一圆柱状储存节点、一第一电容介电层围绕第一圆柱状储存节点和一第一上电极板围绕第一电容介电层。为了让本专利技术
的技术人员能更进一步了解本专利技术，下文列举本专利技术的多个优选实施例，并配合附图，详细说明本专利技术的构成内容及所欲达成的功效。附图说明图I至图12是本专利技术第一优选实施例的一种堆叠电容结构的制作方法。其中，附图标记说明如下10絶缘基底11上表面12掺质絶缘材料层14氮化硅层16介电层18接触插塞20絶缘材料层22沟渠24内侧侧壁26凹穴28孔洞30上电极板32电容介电层34、234 储存节点36堆叠电容结构136第一电容140,240连接节点230第二上电极板232第二电容介电层234储存节点236第二电容A第一区域 B第二区域具体实施例方式虽然本专利技术以实施例公开如下，然其并不是用来限定本专利技术，任何熟习本
的技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作些许的更动和润饰，因此本专利技术的保护范围当以权利要求书所界定当作标准。并且为了不使本专利技术的精神难懂，一些公知结构和工艺步骤的细节将不在此公开。同样地，附图所表示的是实施例中的装置示意图，并不是用来限定装置的尺寸。特别是，为了让本专利技术可更清晰地呈现，部分元件的尺寸是可能放大呈现在附图中。而且，多个实施例中所公开相同或相似的元件，将标示相同的标记以使说明更容易且清晰。本说明书所指的“水平”是定义作一平面，其和公知半导体基底的主要平面或表面平行，而不论其方向或走向。”垂直”是指垂直”水平”的方向。其它像是”上”、”下”、”底部”、”顶部”、”侧面”、”高于”、”低于”等均是相较于水平面来定义。图I至图12是根据本专利技术的第一优选实施例的一种堆叠电容结构的制作方法。如图I所示，首先提供一絶缘基底10，絶缘基底10是由至少一掺质絶缘材料层12和一絶缘材料层20所组成，絶缘材料层20可以是氧化硅，而掺质絶缘材料层12可以利用在氧化硅中注入硼或磷制作而成。掺质絶缘材料层12和絶缘材料层20均不限于一层，根据不同产品需求，也可以有多层的掺质絶缘材料层12和絶缘材料层20交错堆叠，而组成絶缘基底10。一氮化硅层14可以选择性地设置在絶缘基底10的表面，在氮化硅层14的下方放置有一介电层16，其中介电层16中设有至少一接触插塞18。絶缘基底10可以利用沉积工艺交替沉积掺质絶缘材料层12和絶缘材料层20而形成。举例来说，首先沉积一絶缘材料层20于氮化硅层14上，然后再沉积一掺质絶缘材料层12于絶缘材料层20上，接着重复沉积絶缘材料层20和掺质絶缘材料层12多次，而形成絶缘基底10。图2是多个沟渠的布局示意图，图3是图2沿切线AA’方向的剖面图。如图2和图3所示，图案化絶缘基底10，而形成至少一沟渠22在絶缘基底10中，氮化硅层14当作是沟渠22的底部，沟渠22的数量不限于I个，根据不同的产品需求，也可以在絶缘基底10中形成多个沟渠22。图4是多个沟渠在湿蚀刻后的布局示意图，图5是图4沿切线AA’方向的剖面图，图6是图4沿切线BB’方向的剖面图。请参考图4至图6，首先用氢氟酸的稀释溶液湿蚀刻沟渠22，由于掺质絶缘材料层12含有硼或是磷，因此若使用氢氟酸的稀释溶液当作蚀刻齐U，掺质絶缘材料层12的蚀刻速率比絶缘材料层20的蚀刻速率快。也就是说，在湿蚀刻时，掺质絶缘材料层12会被蚀刻掉比较多，而絶缘材料层20被蚀刻比较少。如图5所示，在蚀刻后，在沟渠22的内侧侧壁24可以分成第一区域A和第二区域B，第一区域A内的掺质絶缘材料层12被部分移除，尚有部分的掺质絶缘材料层12残余在第一区域A内，残余在第一区域A内的掺质絶缘材料层12和絶缘材料层20共同构成一凹穴26，絶缘材料层20当作是凹穴26的侧壁，而掺质絶缘材料层12当作是凹穴26的底部，另外，掺质絶缘材料层12是用来支撑絶缘材料层20。请再参考图4，图4中的虚线是用来表示第一区域A中残余的掺质絶缘材料层12的位置。如图6所示，蚀刻后，位于第二区域B内的掺质絶缘材料层12被完全移除，因此形成一孔洞28于第二区域B内，图7是包括上电极板的沟渠的布局示意图，图8是图7沿切线AA’方向的剖面图，图9是图7沿切线BB’方向的剖面图。如图7至图9所示，形成一上电极板30于各个沟渠22的内侧侧壁24上，其中上电极板30会填满凹穴26和孔洞28。图10是堆叠电容结构的布局示意图，图11是图10沿切线AA’方向的剖面图，图 12是图10沿切线BB’方向的剖面图，如图10至图12所示，形成一电容介电层32围绕上电极板30的侧壁。然后，蚀刻部分的氮化硅层14至暴露出接触插塞18。接着形成一储存节点34填入各个沟渠22，并且覆盖絶缘基底10的上表面11。此外，储存节点34和接触插塞18接触，然后再平坦化储存节点34以移除位于絶缘基底10的上表面11上的储存节点34，使得位在各个沟渠22中的储存节点34形成互相絶缘的情况。至此，就完成本专利技术的堆叠电容结构36。根据本专利技术的第二优选实施例，本专利技术提供一种堆叠电容结构。如图10至图12所示，一堆叠电容结构36设置在一絶缘基底10中，堆叠电容结构36包括一第一电容136和一第二电容236，絶缘基底10由至少至少一掺质絶缘材料层12和至少一絶缘材料层20所组成，絶缘材料层20是氧化硅，而掺质絶缘材料层12可以利用氧化硅注入磷或是硼来形成，掺质絶缘材料层12和絶缘材料层20不限于一层，根据不同产品需求，也可以有多层的掺质絶缘材料层12和絶缘材料层20交错堆叠而组成絶缘基底10。一氮化硅层14可以选择性地设置在絶缘基底10的一表面，在氮化硅层14的下方放置有一介电层16，其中介电层16中设有至少一接触插塞18。多个沟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堆叠电容结构的制作方法，其特征在于，包括：提供一絶缘基底，其中所述絶缘基底包括至少一掺质絶缘材料层和至少一絶缘材料层；图案化所述絶缘基底而形成一沟渠于所述絶缘材料层和所述掺质絶缘材料层中，其特征在于，所述沟渠的一内侧侧壁包括一第一区域和一第二区域，所述第二区域内的所述掺质絶缘材料层被完全移除而形成一孔洞；形成一上电极板围绕所述沟渠的所述内侧侧壁，并且所述上电极板填满所述孔洞；形成一电容介电层围绕所述上电极板；及形成一储存节点填入所述沟渠。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：管式凡，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：