包括用于电极的支撑件的半导体器件及其形成方法技术

本发明专利技术提供了包括用于电极的支撑件的半导体器件。每个半导体器件可以包括多个电极。此外，每个半导体器件可以包括与多个电极的侧壁连接的支撑图案。还提供了形成相关半导体器件的方法。例如，所述方法可以包括在形成多个电极之前形成支撑图案。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了包括用于电极的支撑件的半导体器件。每个半导体器件可以包括多个电极。此外，每个半导体器件可以包括与多个电极的侧壁连接的支撑图案。还提供了形成相关半导体器件的方法。例如，所述方法可以包括在形成多个电极之前形成支撑图案。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求2012年8月29日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请N0.10-2012-0095090的优先权，在此通过引用方式将该公开整体并入本文。
本公开涉及半导体器件和形成半导体器件的方法。
技术介绍
随着半导体器件变得更为高度集成化，会需要在有限面积内具有足够电容的电容器。电容器的电容与电极的表面积和电介质膜的介电常数成正比，并与电介质膜的等效氧化物厚度成反比。在有限面积内增大电容器的电容的尝试可以包括通过形成三维结构的电容器来增大电极的表面积、减小电介质膜的等效氧化物厚度、以及使用具有高介电常数的电介质膜。增大电极的表面积可以增大下电极(或储存电极)的高度。此外，可以扩大使用半球状颗粒(hem1-spherical grain,HSG)的下电极的有效表面积,并且可以利用使用了单柱面储存(one cylinder storage, OCS)电极的柱面的内侧面积和外侧面积。具有高介电常数的电介质膜可以是诸如二氧化钛(TiO2)和五氧化二钽(Ta2O5)之类的金属氧化膜或者钙钛矿结构的铁电膜(例如，锆钛酸铅(PZT) (PbZrTiO3)或钛酸锶钡(BST) (BaSrTiO3) )0
技术实现思路
本专利技术构思的各种实施例提供了一种半导体器件。所述半导体器件可以包括衬底。此外，所述半导体器件可以包括多个电容器。所述多个电容器可以包括在所述衬底上的各自独立的多个下电极、在所述多个下电极的表面上的电介质膜以及在所述电介质膜上的上电极。所述半导体器件可以包括:第一支撑图案，其连接到所述多个下电极各自的下部侧壁，并且包括第一开口 ；以及第二支撑图案，其连接到所述多个下电极各自的上部侧壁，并且包括第二开口。所述第一支撑图案与所述第二支撑图案之间的第一距离可以比所述第一支撑图案与所述多个下电极各自的和所述衬底相邻的底部之间的第二距离更长。例如，所述第一距离和所述第二距离可以分别是第一垂直距离和第二垂直距离，并且所述第一垂直距离与所述第二垂直距离之比可以在从大约1:1到大约9:1的范围内。在各种实施例中，所述第一支撑图案可以具有第一厚度，所述第一厚度实质上等于或者薄于所述第二支撑图案的第二厚度。在一些实施例中，所述第二开口在平面图中可以至少与所述第一开口的一部分重叠，并且所述第一开口可以具有第一宽度，所述第一宽度比所述第二开口的第二宽度更宽。作为替代，所述第二开口可以与所述第一开口偏离，使得所述第一开口与所述第二开口在平面图中不重叠。根据各种实施例，一种半导体器件可以包括衬底和多个电容器。所述多个电容器可以包括在所述衬底上的各自独立的多个下电极、在所述多个下电极的表面上的电介质膜以及在所述电介质膜上的上电极。所述半导体器件可以包括第一支撑图案，所述第一支撑图案连接到所述多个下电极的下部侧壁并且包括第一开口。此外，所述半导体器件可以包括第二支撑图案，所述第二支撑图案连接到所述多个下电极的上部侧壁并且包括第二开口。所述第二开口在平面图中可以至少与所述第一开口的一部分重叠，并且所述第一开口可以具有第一宽度，所述第一宽度比所述第二开口的第二宽度更宽。在各种实施例中，所述第一支撑图案可以具有第一厚度，所述第一厚度实质上等于或者薄于所述第二支撑图案的第二厚度。在一些实施例中，所述第一支撑图案与所述第二支撑图案之间的第一垂直距离可以比所述第一支撑图案与所述多个下电极各自的和所述衬底相邻的底部之间的第二垂直距离更长。例如，所述第一垂直距离与所述第二垂直距离之比可以在从大约1:1到大约9:1的范围内。此外，在一些实施例中，所述多个下电极各自的顶表面可以实质上共面。根据各种实施例，一种形成半导体器件的方法可以包括在下部结构上形成可去除层。所述可去除层包括半导体材料或者氧化物材料。所述方法可以包括在所述可去除层的顶表面上形成相对于所述可去除层具有蚀刻选择性的缓冲层。所述方法可以包括在所述缓冲层上形成支撑层，以定义暴露所述缓冲层的开口。所述方法可以包括将所述可去除层、所述缓冲层和所述支撑层图案化，以形成暴露所述下部结构的多个孔。所述方法可以包括分别在所述多个孔中形成多个下电极。所述方法可以包括去除所述可去除层和所述缓冲层。此外，所述方法可以包括在所述多个下电极的表面上顺序地形成电介质膜和上电极。在各种实施例中，所述支撑层可以包括相对于所述可去除层和所述缓冲层具有蚀刻选择性的材料。在一些实施例中，所述可去除层可以包括单晶硅层、非晶硅层、掺杂硅层、锗硅层或者碳基材料。在一些实施例中，所述支撑层可以包括氮化硅(SiN)、氮碳化硅(SiCN)、氧化钽(TaO)和二氧化钛(TiO2)中的一种。此外，形成所述多个孔的步骤可以包括:在所述支撑层上形成牺牲层以填充所述开口 ；在所述牺牲层上形成掩模图案；以及使用所述掩模图案作为蚀刻掩模来顺序地并且各向异性地蚀刻所述牺牲层、所述支撑层、所述缓冲层和所述可去除层。根据各种实施例，一种形成半导体器件的方法可以包括形成第一结构，所述第一结构包括顺序地堆叠在下部结构上的第一可去除层、第一缓冲层和第一支撑层，所述第一支撑层定义了暴露所述第一缓冲层的第一开口。所述方法可以包括形成第二结构，所述第二结构包括顺序地堆叠在所述第一结构上的第二可去除层、第二缓冲层和第二支撑层，所述第二支撑层定义了暴露所述第二缓冲层的第二开口。所述方法可以包括将所述第一和第二结构图案化，以形成暴露所述下部结构的多个孔。所述方法可以包括分别在所述多个孔中形成多个下电极。所述方法可以包括去除所述第一和第二缓冲层以及所述第一和第二可去除层。此外，所述方法可以包括在所述多个下电极的表面上顺序地形成电介质膜和上电极。在各种实施例中，所述第一可去除层的第一厚度可以比所述第二可去除层的第二厚度更薄。在一些实施例中，所述第一开口可以具有第一宽度，所述第一宽度比所述第二开口的第二宽度更宽。在一些实施例中，所述第一支撑层可以具有第一厚度，所述第一厚度薄于或者实质上等于所述第二支撑层的第二厚度。此外，所述第二开口在平面图中可以至少与所述第一开口的一部分重叠。作为替代，所述第二开口可以与所述第一开口偏离，使得所述第一开口与所述第二开口在平面图中不重叠。根据各种实施例，所述第一可去除层和所述第二可去除层中的至少一个可以包括单晶娃层、非晶娃层、掺杂娃层、锗娃层或者碳基材料。在一些实施例中，所述第一和第二支撑层可以包括SiN、SiCN、TaO和TiO2中的一种。此外，形成所述多个孔的步骤可以包括:在所述第二结构上形成牺牲层以填充所述第二开口 ；在所述牺牲层上形成掩模图案；以及使用所述掩模图案作为蚀刻掩模来顺序地并且各向异性地蚀刻所述牺牲层、所述第二结构和所述第一结构。在各种实施例中，去除所述第一和第二缓冲层以及所述第一和第二可去除层的步骤可以包括执行第一各向同性蚀刻工艺，以去除所述第二缓冲层并且通过所述第二开口暴露所述第二可去除层。去除所述第一和第二缓冲层以及所述第一和第二可去除层的步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：衬底；多个电容器，其包括：在所述衬底上的各自独立的多个下电极；在所述多个下电极的表面上的电介质膜；以及在所述电介质膜上的上电极；第一支撑图案，其连接到所述多个下电极各自的下部侧壁，并且包括第一开口；以及第二支撑图案，其连接到所述多个下电极各自的上部侧壁，并且包括第二开口，其中，所述第一支撑图案与所述第二支撑图案之间的第一距离比所述第一支撑图案与所述多个下电极各自的和所述衬底相邻的底部之间的第二距离更长。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尹准皓，闵庚珍，朴宰弘，张用玧，韩济愚，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR