[发明专利]电容结构及其形成方法

说明书

本发明提供一种电容结构及其形成方法，该电容结构包括：一基板，具有多个间隔的电容触点；多个电容柱，电容柱形成于基板上，并与电容触点接合，电容柱由内而外包括第一上电极层、第一介电层、下电极层、第二介电层及第二上电极层；固定层，平行于所述基板，多个电容柱贯穿于所述固定层，形成位于固定层上方的电容柱延伸部和下方的电容柱本体部，固定层在垂直于所述基板方向上全部或部分地覆盖所述电容柱延伸部。该电容结构改善了加高的空心电容柱本身不稳定、易倒塌的问题，避免了形成过程中湿法刻蚀易出现的晃动及倒塌现象，此外，该电容结构无顶部支撑层，在保证电容器件性能稳定的前提下又节约了工艺成本，具有很好的工业化前景。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种电容结构及其形成方法

背景技术

随着动态随机存取存储器(DRAM)特征尺寸持续缩小，电容器的电容也在不断减小，通过做出高深宽比结构的电容和形成双面(double side)结构的介电材料来提高电容是行之有效的提高电容的方法。在高深宽比结构的应用中，通常需要制备牺牲层来刻蚀高深宽比孔洞，牺牲层可采用硼磷硅玻璃(boro-phospho-silicate-glass，BPSG)等材料。

然而，在电极板不断减薄的情况下，形成高深宽比的电容结构会面临一系列问题，例如，一方面加高的空心电容柱会在结构上不稳定，易倒塌；另一方面在工艺步骤中湿法刻蚀移除BPSG来形成双面(double side)的高介电材料时，其中所用到的刻蚀溶剂难以去除，溶剂的表面张力会拉伸电容柱，导致电容结构的晃动。

为此，亟需提供一种的新的电容结构及其形成方法，以解决现有技术中存在的上述种种问题。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种电容结构及其形成方法，以解决现有电容结构中易出现的结构不稳定及后续工艺上易引发结构破坏的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种电容结构，包括：

一基板，具有多个间隔的电容触点；

多个电容柱，所述电容柱形成于所述基板上，并与所述电容触点接合，所述电容柱由内而外包括第一上电极层、第一介电层、下电极层、第二介电层及第二上电极层；

固定层，平行于所述基板，所述多个电容柱贯穿于所述固定层，形成位于所述固定层上方的电容柱延伸部和下方的电容柱本体部，所述固定层在垂直于所述基板方向上全部或部分地覆盖所述电容柱延伸部。

根据本发明的一个实施方式，所述固定层的高度占所述电容柱高度的1/5～1/3。

根据本发明的一个实施方式，所述电容柱的高度为800～1600nm。

根据本发明的一个实施方式，所述固定层的材料与所述第一上电极层的材料相同。

根据本发明的一个实施方式，所述第一上电极层全部填充所述电容柱的内部。

根据本发明的一个实施方式，所述固定层具有多个开口，所述第二介电层和所述第二上电极层通过所述开口延伸并覆盖于所述固定层的表面。

根据本发明的一个实施方式，所述电容结构还包括一底部支撑层，所述底部支撑层形成于所述基板上，所述电容柱本体部的底部贯穿所述底部支撑层接合于所述基板上的电容触点。

根据本发明的一个实施方式，所述底部支撑层的厚度为30nm～45nm。