电容器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种电容器及其制造方法。一种制造电容器的方法包括以下步骤：在衬底之上形成模具结构，其中模具结构具有多个开口部分，并具有与支撑层层叠的模具层；在开口部分中形成筒型下电极；在包括筒型下电极的结构的整个表面之上形成第一上电极，以填充筒型下电极；限定穿通第一上电极和支撑层的部分的穿通孔洞；经由穿通孔洞去除模具层，并暴露出筒型下电极；形成第二上电极，以填充穿通孔洞和位于筒型下电极之间的空间；以及形成第三上电极，以使第二上电极和第一上电极彼此连接。

【技术实现步骤摘要】
电容器及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求2012年5月8日提交的韩国专利申请No.10-2012-0048557的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术的示例性实施例涉及一种半导体器件，更具体而言涉及一种电容器及其制造方法。
技术介绍
随着设计规则参数减小，在制造具有下电极的电容器时必然会用到全浸出工艺（fulldip-outprocess）。全浸出工艺指的是用于在形成下电极之后完全去除模具层的工艺。然而，在全浸出工艺中，可能会发生下电极的倾斜。为了应对这种特性，使用NFC（nitridefloatingcapacitor，氮化物浮置电容器）结构，其中形成包括氮化物层的支撑层来固定多个下电极，以便防止下电极的倾斜。近来，由于使用具有高的高宽比的电容器，因此需要通过NFC结构来防止下电极的倾斜。然而，由于用于形成筒型下电极（储存节点）的高度集成的有限空间的缘故，形成电介质层和上电极变得困难。尽管可以减少筒型下电极的厚度来保证筒型下电极的内部空间，但由于用于筒型下电极的支撑变弱，仍可能在全浸出工艺中发生倾斜。同样地，即使使用NFC结构，如果减少筒型下电极的厚度，则筒型下电极仍可能在全浸出工艺中倾斜并彼此碰触。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一种能防止下电极倾斜的电容器及其制造方法。根据本专利技术的一个实施例，一种制造电容器的方法可以包括以下步骤：形成多个筒型下电极；形成位于筒型下电极的内部的第一上电极；形成位于筒型下电极的外部的第二上电极；以及形成连接第一上电极和第二上电极的第三上电极。根据本专利技术的另一个实施例，一种制造电容器的方法可以包括以下步骤：在衬底之上形成模具结构，其中所述模具结构具有多个开口部分，并具有与支撑层层叠的模具层；在开口部分中形成筒型下电极；在包括筒型下电极的结构的整个表面之上形成第一上电极，以填充筒型下电极；限定出穿通孔洞，所述穿通孔洞穿通第一上电极和支撑层的部分；经由所述穿通孔洞去除模具层，并暴露出筒型下电极；形成第二上电极，以填充所述穿通孔洞和位于所述筒型下电极之间的空间；以及形成第三上电极，以使第二上电极和第一上电极彼此连接。根据本专利技术的另一个实施例，一种制造电容器的方法包括以下步骤：在衬底之上形成模具层，其中模具层具有多个开口部分；在开口部分中形成筒型下电极；在包括筒型下电极的结构的整个表面之上形成第一上电极，以填充筒型下电极；限定出穿通孔洞，所述穿通孔洞穿通第一上电极的一部分；经由所述穿通孔洞去除模具层，并暴露出筒型下电极；形成第二上电极，以填充所述穿通孔洞和位于筒型下电极之间的空间；以及形成第三上电极，以使第二上电极和第一上电极彼此连接。根据本专利技术的另一个实施例，一种电容器可以包括：多个筒型下电极；支撑层，所述支撑层支撑筒型下电极的外壁，并具有使位于筒型下电极之间的空间开放的穿通孔洞；第一上电极，所述第一上电极被形成在筒型下电极中；第二上电极，所述第二上电极包围筒型下电极的外壁；以及第三上电极，所述第三上电极将第一上电极和第二上电极彼此连接。附图说明图1A是说明根据本专利技术的第一实施例的电容器的截面图。图1B是沿着图1A的线A-A'截取的截面图。图2A至2I是说明制造根据本专利技术的第一实施例的电容器的方法的截面图。图3A是说明根据本专利技术的第二实施例的电容器的截面图。图3B是沿着图3A的线A-A'截取的截面图。图4A至4I是说明制造根据本专利技术的第二实施例的电容器的方法的截面图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。但是，本专利技术可以用不同的方式实施，而不应解释为限定为本文所提供的实施例。确切地说，提供这些实施例是为了使本说明书清楚且完整，并向本领域技术人员充分传达本专利技术的范围。在说明书中，相同的附图标记在本专利技术的不同附图与实施例中表示相似的部分。附图并非按比例绘制，在某些情况下，为了清楚地示出实施例的特征可能对比例进行了夸大处理。当提及第一层在第二层“上”或在衬底“上”时，其不仅涉及第一层直接形成在第二层上或在衬底上的情况，还涉及在第一层与第二层之间或在第一层与衬底之间存在第三层的情况。图1A是说明根据本专利技术的第一实施例的电容器的截面图。图1B是沿着图1A的线A-A’截取的截面图。参照图1A和图1B，在半导体衬底21之上形成有层间电介质层22。在限定于层间电介质层22中的接触孔中形成有多个接触插塞23。在接触插塞23之上形成有筒型下电极30。在下电极30的下端部的外壁上形成有刻蚀停止层24A。在下电极30的上端部的外壁上形成有支撑层26A。支撑层26A被部分地去除。在下电极30中形成有第一上电极32A。第一上电极32A可以包括填充下电极30的柱体部分32B。在第一上电极32A与下电极30之间形成有第一电介质层31A。在下电极30的外部即在下电极30之间形成有第二上电极37A。第二上电极37A具有包围下电极30的外壁的形状。第二上电极37A可以包括连接部分37B，所述连接部分填充支撑层26A被部分去除后的部分。在第二上电极37A与下电极30之间形成有第二电介质层36A。在第一上电极32A和第二上电极37A之上形成有第三上电极38。第二上电极37A的连接部分37B与第一上电极32A经由第三上电极38彼此连接。可以通过层叠锗硅层38A和钨层38B来形成第三上电极38。根据图1A和图1B，在筒型下电极30中形成有第一上电极32A，在筒型下电极30的外部形成有第二上电极37A，且在第二上电极37A之上形成有第三上电极38。第二上电极37A具有用于包围筒型下电极30的外壁的形状。第三上电极38将第一上电极32A和第二上电极37A电连接。如上所述，在根据本专利技术的第一实施例的电容器中，由第一至第三上电极32A、37A及38组成上电极。第一上电极32A用作防止下电极30倾斜或弯曲的支柱。更具体地，由于第一上电极32A的柱体部分32B填充下电极30，因此支撑力增加。此外，由于支撑力通过第一上电极32A的柱体部分32B而增加，因此可以减小下电极30的厚度。图2A至图2I是说明制造根据本专利技术的第一实施例的电容器的方法的截面图。参照图2A，在半导体衬底21上形成穿通层间电介质层22的多个接触插塞23。半导体衬底21包括含硅物质。例如，半导体衬底21可以包括硅衬底、锗硅衬底之类。层间电介质层22可以包括诸如BPSG的硅氧化物。尽管未示出，在形成层间电介质层22之前，可以在半导体衬底21上额外执行用于形成晶体管和导线的工艺。接触插塞23可经由限定在层间电介质层22中的接触孔而与形成在半导体衬底21中的杂质区域（未示出）连接。可以通过在接触孔中形成导电层且随后将导电层平坦化直到暴露出层间电介质层22的上表面来形成接触插塞23。接触插塞23可以包括金属层、金属氮化物层、贵金属层、难熔金属层、多晶硅之类。在包括接触插塞23的层间电介质层22上形成刻蚀停止层24。刻蚀停止层24可以包括电介质物质。例如，刻蚀停止层24可以包括诸如氮化硅的氮化物。在刻蚀停止层24上形成模具层25。模具层25是为了形成下电极（或储存节点）而提供的物质。模具层25包括相对于刻蚀停止层24具有高刻蚀选择性的物质。此外，模具层25包括可经由湿法刻蚀而容易去除的物质。例如，模具层25可以包括诸如硅氧化物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造电容器的方法，包括以下步骤：形成多个筒型下电极；在所述筒型下电极的内部形成第一上电极；在所述筒型下电极的外部形成第二上电极；以及形成将所述第一上电极与所述第二上电极连接的第三上电极。

【技术特征摘要】
2012.05.08 KR 10-2012-00485571.一种制造电容器的方法，包括以下步骤：形成多个筒型下电极；在所述筒型下电极的内部形成第一上电极；在形成所述第一上电极之后，在所述筒型下电极的外部形成第二上电极；以及形成将所述第一上电极与所述第二上电极连接的第三上电极。2.如权利要求1所述的方法，其中，形成所述多个筒型下电极的步骤包括以下步骤：在衬底之上形成模具结构；刻蚀所述模具结构并限定多个开口部分；在包括所述多个开口部分的结构的整个表面之上形成导电层；以及分离所述导电层，并在所述开口部分中形成所述筒型下电极。3.如权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：在形成所述第二上电极之前，经由全浸出工艺来去除所述模具结构。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一上电极和所述第二上电极每个都包括氮化钛层。5.如权利要求1所述的方法，其中，通过层叠锗硅层和钨层来形成所述第三上电极。6.一种制造电容器的方法，包括以下步骤：在衬底之上形成模具结构，其中所述模具结构具有多个开口部分，并具有与支撑层层叠的模具层；在所述开口部分中形成筒型下电极；在包括所述筒型下电极的结构的整个表面之上形成第一上电极，以填充所述筒型下电极；限定出穿通孔洞，所述穿通孔洞穿通所述第一上电极和所述支撑层的部分；经由所述穿通孔洞去除所述模具层，并暴露出所述筒型下电极；形成第二上电极，以填充所述穿通孔洞和位于所述筒型下电极之间的空间；以及形成第三上电极，以使所述第二上电极和所述第一上电极彼此连接。7.如权利要求6所述的方法，其中，形成所述第二上电极的步骤包括以下步骤：经由所述穿通孔洞在所述筒型下电极之间和在所述第一上电极之上形成导电层；以及将所述导电层平坦化，直到暴露出所述第一上电极的表面。8.如权利要求6所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：在形成所述第一上电极之前，形成第一电介质层；以及在形成所述第二上电极之前，形成第二电介质层。9.如权利要求6所述的方法，其中，限定所述穿通孔洞的步骤包括以下步骤：在所述第一上电极之上形成掩模图案，其中所述掩模图案被限定具有穿通孔洞；以及使用所述掩模图案作为刻蚀阻挡层来刻蚀所述第一上电极和所述支撑层。10.如权利要求6所述的方法，其中，所述第一上电极和所述第二上电极每个都包括氮化钛层。11.如权利要求6所述的方法，其中，通过层叠锗硅层和钨层来形成所述第三上电极。12.如权利要求6所述的方法，其中，所述模具层包括氧化物层或硅层。13.如权利要求6所述的方法，其中，所述支撑层包括氮化物层。14.一种制造电容器的方法，包括以下步骤：在衬底之上形...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴锺国，赵瑢泰，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：