[发明专利]掩膜板和电容器阵列、半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种掩膜板，其特征在于，用于制作电容器阵列，所述掩膜板具有第一网格图案和环绕在所述第一网格图案周围的第一环形图案，所述第一网格图案由沿第一方向延伸的第一线条和沿第二方向延伸的第二线条交织而成，所述第一网格图案中的每个第一网格定义一个电容器的位置，所述第一环形图案包括紧挨并围绕在所述第一网格图案周围的环形沟道以及围绕在所述环形沟道远离所述第一网格图案一侧的外围图案，所述外围图案用于遮蔽所述环形沟道外围的区域。

2.如权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述第一线条和所述第二线条在所述第一网格图案的部分或所有的边界处交织形成不完全封闭的第一缺口，所述第一缺口与所述环形沟道连通。

3.如权利要求1或2所述的掩膜板，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向的夹角大于0度且小于90度，且所述第一线条或所述第二线条与所述外围图案的相应边界平行。

4.一种电容器阵列的制备方法，其特征在于，包括：

提供一衬底，形成交替层叠的牺牲层和支撑层于所述衬底上；

采用权利要求1至3中任一项所述的掩膜板并通过一次曝光工艺，形成图形化掩膜层于所述交替层叠的牺牲层及支撑层上，所述图形化掩膜层包括第二网格图案以及围绕在所述第二网格图案周围的第二环形图案，所述第二网格图案由沿第一方向延伸的第三线条和沿第二方向延伸的第四线条交织而成，所述网格图案中的每个第二网格定义一个电容器的位置，所述第二环形图案包括紧挨并围绕在所述第一网格图案周围的环形开口以及围绕在所述环形开口远离所述第二网格图案一侧的遮蔽区，所述遮蔽区用于遮蔽电容器阵列外围的区域；

以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀所述支撑层和所述牺牲层，以形成电容孔阵列以及环绕在所述电容孔阵列外围的环形沟槽，且所述电容孔阵列中的各个电容孔和所述环形沟槽均依次贯穿所述支撑层及所述牺牲层以暴露出所述衬底的表面；

形成下电极层于各个所述电容孔的侧壁和底璧以及所述环形沟槽的侧壁和底璧上，且所述下电极层具有对应各个所述电容孔的筒状结构；

去除所述牺牲层并保留所述支撑层，以形成横向支撑层，所述横向支撑层连接所述下电极层的多个所述筒状结构；

依次形成电容介质层、上电极层于所述下电极层的内外表面上；以及，

形成上电极填充层于所述上电极层的表面上，所述上电极填充层填满所述上电极层中的间隙。

5.如权利要求4所述的电容器阵列的制备方法，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向的夹角大于0度且小于90度，且所述第三线条的侧壁或所述第四线条的侧壁与所述环形图案的遮蔽区的相应侧壁平行。

6.如权利要求5所述的电容器阵列的制备方法，其特征在于，在所述第二网格图案的至少一个边界处，所述第三线条和所述第四线条在所述边界处交织形成侧壁不完全封闭的第二缺口，所述第二缺口在所述不完全封闭的侧壁处与所述第二环形图案的环形开口连通。

7.如权利要求6所述的电容器阵列的制备方法，其特征在于，所述环形沟槽紧挨所述电容孔阵列的所有侧壁中，部分或全部为波浪形侧壁。

8.如权利要求4所述的电容器阵列的制备方法，其特征在于，在去除所述牺牲层之前，先刻蚀去除所述环形沟槽远离所述电容孔阵列的侧壁上以及部分底璧上的下电极层；在去除所述牺牲层之后，形成的所述横向支撑层包括围绕在各个所述筒状结构外壁上并连接相邻的所述筒状结构的第一部分以及围绕在所述筒状结构的阵列外围的第二部分，所述第一部分和所述第二部分之间为暴露出所述衬底表面的所述环形沟槽，所述第一部分面向所述第二部分的边界侧壁中的部分或全部为波浪形侧壁，所述下电极层覆盖在所述第一部分面向所述环形沟槽的侧壁上并延伸覆盖在所述环形沟槽的部分底璧上，所述下电极层覆盖在所述第一部分的外侧壁上的部分形成下电极墙体，所述下电极墙体具有平整的外侧壁和波浪形的内侧壁。