[发明专利]使用自组装图案形成存储电容器结构的方法

说明书

一种使用自组装图案形成存储电容器结构的方法。本发明描述了电容器结构及在衬底上形成所述电容器结构的方法。所述电容器结构包括具有形成在绝缘保持材料内的多个电容器电极的衬底，以及与所述多个电容器电极接触的项圈层结构，其中所述项圈层结构与多个电容器电极互连并且穿过具有无引导、随机自组装图案的开口使下面的绝缘保持材料露出。此外，可以将绝缘保持材料从电容器结构中去除。所述方法包括使用自组装工艺来形成互连的项圈层结构。

技术领域

本发明涉及电容器结构和用于在衬底上形成所述电容器结构的方法。

背景技术

电容器是在制造集成电路时普遍采用的一种构件，例如用在DRAM及其他存储器电路中。电容器由通过非导电介电区分隔开的两个导电电极构成。随着集成电路密度的增加，存在尽管减小电容器面积但仍维持足够高的存储电容的持续挑战。密度的增加通常导致电容器在水平尺寸上的减少比竖直尺寸上的减少更为显著。在许多情况下，电容器的竖直尺寸增加。

制造电容器的一种方式是首先形成绝缘材料，在所述绝缘材料中形成电容器存储节点电极。例如，可以在这样的形成电容器电极的绝缘材料中制造用于各电容器的电容器电极开口的阵列，其中示例性材料是掺杂有磷和硼中的一者或两者的二氧化硅。电容器电极开口可以通过蚀刻来形成。可能难以在绝缘材料内蚀刻这样的开口，特别是在开口深的情况下。

此外，在开口内已形成各电容器电极之后，经常期望蚀刻掉大部分(如果不是全部)的形成电容器电极的材料。这样的去除使得电极的外侧壁表面能够为将形成的电容器提供增加的面积和由此而引起的增加的电容量。然而，形成在深开口中的电容器电极经常相应地高度远大于宽度，即具有大纵横比特征。这可能导致电容器电极在下述任一过程期间发生倾倒：(i)在进行蚀刻以露出外侧壁表面期间；(ii)在运送衬底期间；和/或(iii)在沉积电容器介电层和/或外电容器电极层期间等等。需要将用于提供结构支撑的技术与电容器电极的制造结合以防止电极倾倒。

发明内容

本发明的实施方案涉及一种电容器结构和用于在衬底上形成所述电容器结构的方法。

根据一个实施方案，描述了一种电容器结构和在衬底上形成所述电容器结构的方法。电容器结构包括具有形成在绝缘保持材料内的多个电容器电极的衬底，以及与所述多个电容器电极接触的项圈层(collar layer)结构，其中项圈层结构与所述多个电容器电极互连并且通过具有无引导、随机自组装图案的开口露出下面的绝缘保持材料。此外，可以将绝缘保持材料从电容器结构中去除。所述方法包括使用自组装工艺来形成互连项圈层结构。

根据另一实施方案，描述了一种形成电容器结构的方法。该方法包括：提供具有形成在绝缘保持材料内的多个电容器电极的衬底，其中衬底还包括与所述多个电容器电极接触的项圈层。该方法还包括在项圈层上制备自组装层，其中自组装聚合物层具有与第二域(domain)呈相分离的第一域；选择性地去除自组装聚合物层的第一域，同时保留自组装聚合物层的第二域，以在衬底上形成无引导、随机的自组装图案；以及将无引导、随机的自组装图案转移至项圈层中并且贯穿项圈层，以生成与所述多个电容器电极互连的项圈层结构，该项圈层结构具有穿过该项圈层结构的使下面的绝缘保持材料露出的开口。

根据另一实施方案，描述了一种电容器结构。所述电容器结构包括具有形成在绝缘保持材料内的多个电容器电极的衬底，以及与所述多个电容器电极接触的项圈层结构，其中项圈层结构与所述多个电容器电极互连，并且通过具有无引导、随机自组装图案的开口使下面的绝缘保持材料露出。

根据又一实施方案，描述了一种电容器结构。所述电容器结构包括具有多个电容器电极的衬底和与多个电容器电极接触的项圈层结构，其中项圈层结构与所述多个电容器电极互连，同时提供穿过项圈层结构的具有无引导、随机的自组装图案的开口。

附图说明

在附图中：

图1A至图1J提供了示出形成电容器结构的方法的一系列截面图和顶视图；