[发明专利]电容结构的制备方法及电容器

权利要求书

1.一种电容结构的制备方法，其特征在于，包括：

提供半导体基底；

在所述半导体基底上形成第一掩膜层，并在所述第一掩膜层上形成多个均匀分布的第一圆孔图案；

基于所述第一圆孔图案，在所述半导体基底上蚀刻出均匀分布的第一开口，每个所述第一开口在所述半导体基底上具有第一圆形投影；

在所述第一开口的远离所述半导体基底的一侧形成第二掩膜层，并在所述第二掩膜层上形成多个第二圆孔图案；

基于所述第二圆孔图案，在所述半导体基底上蚀刻出均匀分布的第二开口，同时继续蚀刻所述第一开口，使所述第一开口与所述第二开口具有相同的深度，每个所述第二开口在所述半导体基底上具有第二圆形投影；

其中，所述第二圆形投影的轮廓线与三个所述第一圆形投影的轮廓线分别相交；

刻蚀所述第一开口和所述第二开口形成电容孔；

在所述电容孔内沉积下电极层、电介质层和上电极层，形成所述电容结构。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一开口的半径为R1，所述第二开口的半径为R2，以三个所述第一圆形投影的圆心为顶点的三角形的外接圆半径为R3，则R3-R1＜R2＜R3+R1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述半导体基底包括：

衬底；

焊盘，设于所述衬底上；

多层交替层叠设置的支撑层和牺牲层，覆盖于所述焊盘，其中，所述牺牲层设于所述支撑层之间；

基础掩膜层，设于距离所述衬底最远的所述支撑层上。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一掩膜层包括：

第一硬掩膜层，在所述第一硬掩膜层上沿第一方向形成多条平行的第一线条；

第二硬掩膜层，设于所述第一硬掩膜层上，在所述第二硬掩膜层上沿第二方向形成多条平行的第二线条；

其中，所述第一方向和所述第二方向相交，所述第一线条和所述第二线条具有多个交点，在所述交点处蚀刻形成所述第一圆孔图案。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，相邻的所述第一线条之间间隔相同，且为第一间隔，相邻的所述第二线条之间间隔相同，且为第二间隔，所述第一间隔等于所述第二间隔。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述电容孔内沉积下电极层、电介质层和上电极层，形成电容结构包括：

在所述电容孔的侧周壁的内表面及所述电容孔的底面形成所述下电极层，所述下电极层与所述焊盘连接；

在所述电容孔的顶部形成第三掩膜层，并在所述第三掩膜层上形成第三圆孔图案；

基于所述第三圆孔图案，去除所述电容孔的部分侧周壁顶部的支撑层；

对所述电容孔进行蚀刻，去除所述下电极层之间的牺牲层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

所述第三圆孔图案在所述半导体基底上的投影为第三圆形投影，所述电容孔在所述半导体基底上的投影为电容孔投影，其中，

所述第三圆形投影位于三个所述电容孔投影的中间位置，并且与三个所述电容孔投影的轮廓均相交，基于所述第三圆孔图案进行蚀刻，去除所述电容孔的侧周壁顶部的与所述第三圆孔图案对应的支撑层。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述半导体基底包括两层交替层叠设置的支撑层和牺牲层，利用氢氟酸溶液去除所述下电极层之间的牺牲层。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述支撑层的材料为氮化硅，所述牺牲层的材料为氧化硅。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，

形成电介质层，所述电介质层覆盖所述下电极层以及露出的所述半导体基底；

形成覆盖所述电介质层的上电极层；

在所述电容孔内形成导电体。

11.一种电容器，其特征在于，包括：

半导体基底；

电容孔，设于所述半导体基底，且以阵列形式排列；

其中，每个所述电容孔由三个圆形的第一开口和一个圆形的第二开口形成；每个所述第一开口在所述半导体基底上的投影为第一圆形投影，所述第二开口在所述半导体基底上的投影为第二圆形投影，所述第二圆形投影的轮廓线和三个所述第一圆形投影的轮廓线分别相交；所述第一圆形投影和所述第二圆形投影的连续的外轮廓形成所述电容孔的在半导体基底上的投影轮廓；以及

依序沉积于所述电容孔内的下电极层、电介质层和上电极层。