[发明专利]金属－绝缘层－金属电容器及其制造方法

权利要求书

1.一种金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，包括：

提供半导体衬底，其表面形成有第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成堆叠绝缘结构，其由多个第二绝缘层和多个第三绝缘层交错形成；

在所述堆叠绝缘结构中形成开口以暴露出所述第一绝缘层的一部分；

执行湿蚀刻工艺以大量去除所述多个第二绝缘层，及小量去除所述多个第三绝缘层，由此在所述多个第二绝缘层中沿着所述开口侧壁形成多个横向凹槽；

形成底部电极层，其沿着所述开口及横向凹槽的侧壁和底部延伸；

在所述底部电极层上形成电容绝缘层；及

在所述电容绝缘层上形成顶部电极层。

2.如权利要求1所述的金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，其中所述湿蚀刻工艺对所述第二绝缘层的蚀刻率高于对所述第三绝缘层的蚀刻率。

3.如权利要求2所述的金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，其中所述湿蚀刻工艺使用蚀刻溶液，其提供所述第二绝缘层相对于所述第三绝缘层的蚀刻选择比为至少5∶1。

4.如权利要求1所述的金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，其中所述形成底部电极层的步骤包括：

沉积第一导电层，其沿着所述第一绝缘层和所述堆叠绝缘结构所暴露的表面延伸；

执行化学机械研磨工艺以去除位在所述开口外的所述第一导电层，以暴露出所述堆叠绝缘结构的上表面。

5.如权利要求4所述的金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，其中所述形成电容绝缘层和顶部电极层的步骤包括：

在所述底部电极层上及所述堆叠绝缘结构的暴露表面沉积高介电常数绝缘层；及

在所述高介电常数绝缘层上沉积第二导电层并填入所述横向凹槽。

6.如权利要求1所述的金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，其中在形成底部电极层之前还包括形成隔离层，其沿着所述横向凹槽和所述开口的侧壁和底部延伸。

7.如权利要求6所述的金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，其中所述形成隔离层的步骤包括：

沉积隔离层，其沿着所述第一绝缘层和所述堆叠绝缘结构的暴露表面延伸；及

执行化学机械研磨工艺以去除位在所述开口外的所述隔离层，由此暴露出所述堆叠绝缘结构的上表面。

8.如权利要求7所述的金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，其中所述形成底部电极层的步骤包括：

在所述隔离层上沉积第一导电层，其沿着所述堆叠绝缘结构所暴露的表面延伸；及

执行化学机械研磨工艺以去除位在所述开口外的所述第一导电层，由此暴露出所述堆叠绝缘结构的上表面。

9.如权利要求1所述的金属-绝缘层-金属电容器的制造方法，其中在形成所述堆叠绝缘结构之前，还包括在所述第一绝缘层上形成蚀刻停止层。

10.一种金属-绝缘层-金属电容器，包括：

半导体衬底，其表面具有第一绝缘层；

堆叠绝缘结构，位于所述第一绝缘层上，其由多个第二绝缘层和多个第三绝缘层交错形成，所述第二绝缘层相对于所述第三绝缘层的湿蚀刻选择比为至少5∶1，且包括具有锯齿状侧壁的开口，所述开口穿过所述堆叠绝缘结构并暴露出所述第一绝缘层的一部分；

底部电极层，形成于所述堆叠绝缘结构及所述第一绝缘层上，其沿着所述开口侧壁及锯齿状侧壁和所述开口底部延伸；

电容绝缘层，位于所述底部电极层上；及

顶部电极层，位于所述电容绝缘层上。

11.如权利要求10所述的金属-绝缘层-金属电容器，其中所述第二绝缘层相对于所述第三绝缘层的湿蚀刻选择比最多为100∶1。

12.如权利要求10所述的金属-绝缘层-金属电容器，其中所述第二绝缘层和第三绝缘层由氧化材料形成。

13.如权利要求10所述的金属-绝缘层-金属电容器，其还包括隔离层，位于所述堆叠绝缘结构和所述底部电极层之间。

14.如权利要求10所述的金属-绝缘层-金属电容器，还包括储存节点接触结构，位于所述第一绝缘层之中，且电性连接至所述底部电极层。