[实用新型]掩膜板、电容器阵列和半导体器件

说明书

本实用新型提供了一种掩膜板、电容器阵列和半导体器件，能够通过一次曝光工艺制作出电容孔阵列以及围绕在电容孔阵列周围且具有波浪形侧壁的环形沟槽，所述环形沟槽的操作窗口较大，能够避免刻蚀不到位的情况，从而能够防止电容器阵列边界形成多余且较小的电容开口，进而提高最终制得的器件的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种掩膜板、电容器阵列和半导体器件。

背景技术

动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)是计算机中常用的半导体存储器件，由许多重复的存储单元组成，每个存储单元通常包括电容器和晶体管，晶体管的栅极与字线相连、漏极与位线相连、源极与电容器相连；字线上的电压信号能够控制晶体管的打开或关闭，进而通过位线读取存储在电容器中的数据信息，或者通过位线将数据信息写入到电容器中进行存储。

目前的DRAM制备工艺中，通常采用三张具有不同图案的掩膜板分别遮掩衬底及其上的膜层结构，并经过相应的曝光和蚀刻的步骤后，可以形成DRAM 电容器阵列中的各个电容器所对应的电容孔，其中三张掩膜板的俯视图分别如图1a至1c所示，第一张掩膜板SP1在对应电容器阵列的区域具有沿第一方向延伸的线条L1，第二张掩膜板SP2在对应电容器阵列的区域具有沿第二方向(与第一方向呈小于或等于90度的夹角)延伸的线条L2，第三张掩膜板SP3具有对应电容器阵列的区域的一边界的波浪线L3。请参考图1d、图2a和图2b，掩膜板SP1和SP2交互遮掩的图形对应电容器阵列中的各个电容器所对应的电容孔110，第三张掩膜板SP3的波浪线L3的形状遮掩SP1和SP2交互遮掩形成的电容阵列的边界。这种电容器阵列的制作工艺至少存在以下缺点：

1、由于光学曝光的限制，第三掩膜板的图案很难成功转移到要求的衬底上的膜层结构的位置处；

2、在这三次遮掩步骤中，曝光工艺的偏移(over shift)，导致SP1至SP3 三张掩膜板交互遮掩的电容器阵列边界处的图案容易对不准，出现多余图案，如图1d中的OD所示，这个多余图案OD对应的操作窗口很小,进而在定义电容器阵列(即电容孔110阵列)的同时还在电容器阵列边界上形成对应所述多余图案的电容开口110b，该电容开口110b由于膜层刻蚀不到位，因此相对电容孔 110而言，尺寸较小且深度较浅。

此外，请参考图2c，目前为了使得DRAM中的电容器能够提高或维持足够高的电容值，通常会增加电容器中的下电极(bottom electrode)130的高度，以增大下电极和电容介质层之间的接触面积，同时还通过添加电极的横向连续支撑层(包括底层支撑层111、中间支撑层112以及顶层支撑层113)增加稳定性，但是横向支撑层会形成不平整的电容器阵列边界，在后续的形成导电接触插塞 (CT)160工艺中，当向接触孔中填充金属导电材料来形成导电接触插塞160 时，容易使得电容器阵列外围的接触孔侧壁产生裂缝(crack)103，该裂缝103 有可能开裂到电容器阵列的不平整边界上，由此填充在裂缝中的金属导电材料会造成导电接触插塞160和电容器阵列边界之间直接发生短路，对DRAM的可靠性造成影响。

因此，需要一种新的掩膜板、电容器阵列和半导体器件，至少能够防止电容器阵列边界形成多余且较小的电容开口，提高器件的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种掩膜板，其含有电容器阵列图案，能够降低曝光次数，提高图案转移的精度，并降低成本，简化工艺，且能防止电容器阵列边界形成多余且较小的电容开口。

本实用新型的一目的在于提供一种电容器阵列和半导体器件，至少能够防止电容器阵列边界形成多余且较小的电容开口，提高器件可靠性。