[发明专利]电容器阵列及其形成方法、半导体器件

权利要求书

1.一种电容器阵列的形成方法，其特征在于，包括：

提供一衬底，所述衬底上具有一用于形成电容器的器件区和一位于所述器件区外围的外围区，在所述衬底上形成有一第一牺牲层和一第一支撑材料层；

嵌入一保护层于所述第一牺牲层对应所述外围区沿着所述器件区的区域中，所述保护层分隔所述第一牺牲层为一在所述外围区上的外围部和一在所述器件区上的内围部；

形成一第二牺牲层在所述第一支撑材料层上；

形成多个通孔在所述器件区上，所述通孔贯穿所述第二牺牲层、所述第一支撑材料层和所述第一牺牲层；

形成一下电极在所述通孔中，所述下电极覆盖所述通孔的底部和侧壁，以构成多个筒状结构；

去除所述第二牺牲层，以暴露出所述下电极在所述第一支撑材料层上的表面，在去除所述第二牺牲层的过程中，藉由所述保护层的隔离，所述第一牺牲层的所述内围部为完整地连接所述下电极的多个所述筒状结构；

刻蚀所述第一支撑材料层，以形成为一对应遮盖所述器件区的第一支撑层，所述第一支撑层連接所述下电极的多个所述筒状结构，且所述第一支撑层延伸至所述器件区的边界；

去除所述第一牺牲层；以及，

依次形成一电容介质层和一上电极在所述下电极的内外表面上，由所述上电极、所述电容介质层和所述下电极构成电容。

2.如权利要求1所述的电容器阵列的形成方法，其特征在于，在形成所述第二牺牲层之后，还包括：

形成一第二支撑材料层在所述第二牺牲层上；

其中，在形成所述通孔的步骤中，所述通孔更贯穿所述第二支撑材料层。

3.如权利要求2所述的电容器阵列的形成方法，其特征在于，在形成所述下电极之后，以及去除所述第二牺牲层之前，还包括：形成一第三支撑层在所述第二支撑材料层上，所述第三支撑层的形成步骤包括：

形成一第三支撑材料层在所述第二支撑材料层上，所述第三支撑材料层遮盖所述下电极的顶部端口，且所述第三支撑材料层不填充在所述下电极的所述筒状结构的筒内部中；

形成一掩膜层在所述衬底上的所述器件区中，所述掩膜层中形成有至少一开口，所述开口的高度投影区局部重疊所述下电极的所述筒状结构的所述顶部端口；以及，

以所述掩膜层为掩膜，刻蚀所述第三支撑材料层，以形成对应遮盖所述器件区的所述第三支撑层，所述第三支撑层中形成有对应所述开口的通口，通过所述通口暴露出所述下电极的所述筒状结构的所述顶部端口的一部分。

4.如权利要求3所述的电容器阵列的形成方法，其特征在于，在形成所述第三支撑层的步驟中，包括：

部分去除所述下电极的所述筒状结构中从所述通口中暴露出的筒侧壁，以减低所述筒状结构中从所述通口暴露出的筒侧壁的高度，从而使所述筒状结构在覆盖有所述第三支撑层时筒内部和筒外部相互连通的连通口的尺寸增加。

5.如权利要求3所述的电容器阵列的形成方法，其特征在于，同一通口中暴露出相邻的多个所述下电极的所述筒状结构的顶部端口的一部分。

6.如权利要求3所述的电容器阵列的形成方法，其特征在于，所述第一支撑层的形成方法包括：

以所述第三支撑层为掩膜，刻蚀所述第一支撑材料层以形成所述第一支撑层；

其中，所述第一支撑层的图形与所述第三支撑层中不对应所述通口的部分的图形相对应。

7.如权利要求6所述的电容器阵列的形成方法，其特征在于，所述第三支撑层中不对应所述通口的部分相互连接而构成一个整体，所述第三支撑层和所述第一支撑层均与多个所述筒状结构连接，以对多个所述筒状结构进行支撑。

8.如权利要求1所述的电容器阵列的形成方法，其特征在于，在去除所述第一牺牲层的步骤中，去除所述保护层。

9.如权利要求1～8任意一项所述的电容器阵列的形成方法，其特征在于，在所述第二牺牲层的去除步骤中，所述保护层对所述第一牺牲层的刻蚀选择比为1:10～1:10000。