[发明专利]柱状电容结构、半导体器件及其制备方法

说明书

一种柱状电容结构，包括：多个阵列排布的柱状电极，其中，在每个所述柱状电极的外壁上设置有支撑件，所述柱状电极的顶部与位于顶层的所述支撑件中的顶部平齐；多个所述支撑件呈网状或者格子结构；介电层，覆盖于所述柱状电极和支撑件的外表面；上电极层，覆盖于所述介电层上。柱体电极外壁上的支撑件对柱体具有稳固作用，即使电容结构的纵横比很高，也能防止电容结构倾倒，提高了半导体器件的品质，并且工艺成本低，容易实现。

技术领域

本公开构思的示例实施方式涉及一种柱状电容结构、半导体器件及其制备方法。

背景技术

随着半导体制造工艺技术的不断进步和产品尺寸小型化，动态随机存储器DRAM的集积度也随之提高，DRAM的电容结构的尺寸必然逐渐减小，这样使得电容结构上的有效电容值下降，为了提高电容结构的有效电容值，通常考虑增加电容结构的纵横比，或者将电容结构改为柱形电容结构。

但是，对于高纵横比或者柱形的电容结构，其机械性质较差，容易倾斜、断裂、甚至倒塌，这大大降低了DRAM的产品品质。现有技术中可以采用ArF Immersion Photo工艺形成电容结构的支撑件，但是，这种工艺成本太高，并且生产时间长。

公开内容

根据一个或多个实施例，一种柱状电容结构，包括：

多个阵列排布的柱状电极，其中，在每个柱状电极的外壁上设置有支撑件，沿柱状电极的轴线方向，柱状电极的顶部与位于顶层的支撑件中的顶部平齐；多个支撑件呈网状或者格子结构；

介电层，覆盖于柱状电极和支撑件的外表面；

上电极层，覆盖于介电层上。

根据一个或多个实施例，一种柱状电容结构的制备方法，包括以下步骤：

提供一基板，在基板上形成阻挡层、在所述阻挡层上形成堆叠结构，所述堆叠结构由模制层和支撑层交替沉积而成；

刻蚀所述阻挡层、堆叠结构，形成多个电容孔；

在每个所述电容孔内形成柱状电极；

对位于所述堆叠结构中顶层的支撑层进行各向异性刻蚀，形成围绕所述柱状电极外壁的侧墙；

以所述侧墙作为掩模继续刻蚀剩余的所述堆叠结构，在所述柱状电极的外壁上形成支撑件；

在所述柱状电极的外壁和所述支撑件上形成介电层；

在所述介电层上形成上电极层。

根据一个或多个实施例，一种DRAM，包括如上所述的柱状电容结构。

与现有技术相比，本发明达到了以下有益效果：

本公开避免了使用成本高昂的ArF Immersion Photo工艺形成柱状电容结构的支撑件，通过在每个柱状电极的外壁设置支撑件，有效降低电容结构倾倒或坍塌的风险，大大提高了电容结构的稳定性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本公开实施例柱状电容结构的制备方法流程示意图。

图2示出了柱状电容结构的俯视图。

图3示出了形成堆叠结构的示意图。

图4示出了在堆叠结构上形成电容孔的示意图。

图5示出了在电容孔内形成柱状电极的示意图。

图6示出了形成侧墙的示意图。