[发明专利]一种沟槽式电容器件及制备方法

权利要求书

1.一种沟槽式电容器件，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底分设有第一电路区和第二电路区；

位于所述衬底表面的隔离介质结构以及位于所述隔离介质结构内的金属互连层，所述金属互连层包括第一金属互连层和第二金属互连层，所述第一金属互连层与所述第一电路区电连接，所述第二金属互连层与所述第二电路区电连接；

第一介质层，位于所述隔离介质结构的表面；

位于所述第一金属互连层上的沟槽电容区，包括若干沟槽以及电容结构，所述沟槽贯穿所述第一介质层且终止于所述第一金属互连层，所述电容结构位于所述第一介质层上且填充所述沟槽；

具有第一开口的第二介质层，覆盖所述沟槽电容区顶面和侧壁；

第二开口，贯穿所述第二介质层和所述第一介质层且终止于所述第二金属互连层；

填充所述第一开口和所述第二开口的电极互连层；其中，

所述第一开口的底部暴露出位于所述第一介质层上的所述沟槽电容结构的部分顶面以及与所述顶面相连的侧壁上的第一介质层的顶面，且所述第一开口的靠近所述第二开口的一侧侧壁与所述第二开口的一侧侧壁的侧壁延长线重叠。

2.如权利要求1所述的沟槽式电容器件，其特征在于，所述电容结构包括位于所述第一介质层表面且覆盖所述沟槽的底部和侧壁的下电极层、位于所述下电极层表面的电容介质层以及位于所述电容介质层表面的上电极层，所述上电极层填充所述沟槽，所述下电极层电连接所述第一金属互连层。

3.如权利要求2所述的沟槽式电容器件，其特征在于，所述第一开口的底部暴露出部分所述上电极层，所述上电极层和所述第二金属互连层通过所述电极互连层电连接。

4.如权利要求1所述的沟槽式电容器件的制备方法，其特征在于，所述电容结构在所述第二介质层上形成台阶，所述台阶的一侧延伸至所述第二金属互连层上，所述第一开口的底部暴露所述台阶的一侧侧壁上的第二介质层的顶面以及部分与所述台阶侧壁相连的台阶顶面，所述台阶侧壁与所述第二开口的侧壁之间的距离大于所述第二介质层的厚度。

5.如权利要求1所述的沟槽式电容器件，其特征在于，所述第一电路区包括位于第一晶体管，所述第二电路区包括第二晶体管，所述第一金属互连层通过位于所述隔离介质结构内的第一通孔与所述第一电路区电连接，所述第二金属互连层通过位于所述隔离介质结构内的第二通孔与所述第二电路区电连接。

6.一种沟槽式电容器件的制备方法，其特征在于，包括：

采用前道制造工艺，在衬底上形成第一电路区和第二电路区，然后采用后道制造工艺，在所述衬底表面形成隔离介质结构以及位于所述隔离介质结构内的金属互连层，所述金属互连层包括与第一电路区电连接的第一金属互连层和与第二电路区电连接的第二金属互连层；

在所述隔离介质结构表面形成第一介质层；

形成贯穿所述第一介质层的沟槽；

在所述第一介质层上和所述沟槽的侧壁和表面依次沉积下电极层、电容介质层和上电极层，所述上电极层填充所述沟槽；

在所述第一介质层上涂布光刻胶，通过光刻工艺定义电容图形；

以所述电容图形为掩模，刻蚀所述上电极层、电容介质层和下电极层形成电容结构；

在所述第一介质层表面和所述电容结构的侧壁和表面形成第二介质层；

在所述第二介质层上形成具有初始第一开口的第一光刻胶层，所述初始第一开口位于所述第二金属互连层上；

以所述第一光刻胶层为掩模刻蚀所述第二介质层，在所述第一介质层内形成第二开口；

采用光刻胶刻蚀工艺刻蚀所述第一光刻胶层的表面以及所述初始第一开口侧壁的所述第一光刻胶层，形成具有初始第二开口的第二光刻胶层；

以所述第二光刻胶层为掩模，刻蚀所述初始第二开口底部的所述第二介质层形成第一开口；

去除所述第二光刻胶层；

形成填充所述第一开口和所述第二开口的电极互连层。