[实用新型]双面电容器

说明书

本实用新型提供一种双面电容器，所述双面电容器包括：半导体衬底，形成有多个内存数组结构中焊盘；双面电容器阵列，形成于所述第一焊盘上，所述双面电容器包括双U型的第一导电层及第二导电层、电容介质以及第三导电层。本实用新型以多重图案方法以及边界工艺强化的支撑架结构，制造出六方阵列排布的双U型下电极的双面电容器，具有较大的高度与宽度比，可有效提高单位面积下的电容值。

技术领域

本实用新型属于半导体器件及制造领域，特别是涉及一种双面电容器。

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10和晶体管 11；晶体管11的栅极与字线13相连、漏极与位线12相连、源极与电容器10相连；字线13上的电压信号能够控制晶体管11的打开或关闭，进而通过位线12读取存储在电容器10中的数据信息，或者通过位线12将数据信息写入到电容器10中进行存储，如图1所示。

现有的动态随机存储器中的电容器多为单面电容器结构，严重限制了单位面积内电容值的提高。

另外，现有的电容阵列对边际的处理通常采用矩形窗口22的掩蔽层20，如图2所示，这种矩形窗口的掩蔽层通常会从位于边际的若干电容器21的位置穿过，从而导致这些位于边际的若干电容器的部分缺失，大大降低了电容器阵列的整体性能，并且影响了后续电容器与其它芯片进行金属连接及封装应用的稳定性。

鉴于以上所述，提供一种具有良好的机械稳定结构、并可有效提高单位面积电容值的双面电容器及其制造方法实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种双面电容器及其制造方法，以实现一种双U形下电极具有良好的机械稳定结构、并可有效提高电容器与其它芯片进行金属连接及封装应用的稳定性的双面电容器及其制造方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种双面电容器的制造方法，包括：1) 提供一半导体衬底，所述衬底上形成有多个在内存数组结构中的焊盘；2)于所述衬底上形成交替层叠的介质层及支撑层；3)于所述介质层上形成第一掩膜，基于所述第一掩膜于所述介质层中刻蚀出电容孔，其深度直至所述焊盘；4)于所述电容孔内形成第一导电层，并于所述第一导电层表面形成牺牲间隔层；5)将所述牺牲间隔层回蚀至所述电容孔以内，以显露所述第一导电层的上缘，并于所述牺牲间隔层表面形成第二导电层，连接于所述第一导电层的上缘，所述第二导电层与所述第一导电层形成闭合结构；6)形成多个开口，所述开口暴露部分所述介质层及部分所述牺牲间隔层，藉由所述开口进行湿法腐蚀去除所述介质层及所述牺牲间隔层；及7)形成覆盖所述第一导电层及第二导电层两者内表面及外表面的电容介质，并形成覆盖所述电容介质外表面的第三导电层，由所述电容孔位置制备出双面电容器。

优选地，步骤3)包括：3-1)于所述介质层上依次形成多晶硅层、第一介电膜层、第一有机材料层以及第一子掩膜层；3-2)于所述第一子掩膜层上依次形成第二有机材料层、第二介电薄膜以及第二子掩膜层，其中，所述第一子掩膜层的第一窗口与第二子掩膜层的第二窗口交迭排列以形成电容孔窗口，且所述第一窗口与第二窗口之间的夹角为55°～65°和115°～125°其中之一，所述多晶硅层、第一介电膜层、第一有机材料层、第一子掩膜层、第二有机材料层、第二介电薄膜以及第二子掩膜层共同组成所述第一掩膜；及3-3)基于所述第一掩膜于所述介质层中刻蚀出直至所述焊盘的电容孔。

优选地，所述电容孔的深宽比均为5～20，所述双面电容器的高度范围为0.5～5μm。

优选地，步骤6)中，一个所述开口仅与一个所述电容孔交叠，或者一个所述开口同时与多个所述电容孔交叠。