[发明专利]一种电容结构及其制备方法

说明书

本发明涉及半导体制造领域，公开一种电容结构及其制备方法。一种电容结构的制备方法包括：在衬底上依次沉积第一支撑层、第一牺牲层和第二支撑层；在第二支撑层内形成异质区；在第二支撑层上依次沉积第二牺牲层和第三支撑层；通过刻蚀工艺，沿第三支撑层往衬底方向依次刻蚀形成电容孔，且电容孔贯穿异质区，其中，异质区的材料与第二支撑层的材料的刻蚀选择比大于1；在电容孔内表面形成下电极层。自第三支撑层往衬底依次刻蚀的过程中，若刻蚀方向出现一定程度的偏斜，由于异质区的存在，异质区会被优先刻蚀，即下半段的刻蚀起点被异质区纠正，可以在一定程度上纠正刻蚀方向，从而避免因下半段电容孔偏斜程度过大造成的相邻的电容孔互通的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种电容结构及其制备方法。

背景技术

随着动态随机存取存储器(DRAM)特征尺寸持续缩小，电容器的电容也在不断减小，通过做出高深宽比结构的电容和形成双面(double side)结构的介电材料来提高电容是行之有效的提高电容的方法。在高深宽比结构的应用中，通常需要制备牺牲层来刻蚀高深宽比孔洞。刻蚀电容孔的过程中会存在电容孔刻歪的情况，导致后续沉积下电极后多个电容孔之间的下电极存在互联的情况。

为此，亟需提供一种的新的电容结构及其形成方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

根据一些实施例，本申请第一方面提供一种电容结构的制备方法，包括：

在衬底上依次沉积第一支撑层、第一牺牲层和第二支撑层；

在所述第二支撑层内形成异质区；

在所述第二支撑层上依次沉积第二牺牲层和第三支撑层；

通过刻蚀工艺，沿所述第三支撑层往所述衬底方向依次刻蚀形成电容孔，且所述电容孔贯穿所述异质区，其中，所述异质区的材料与所述第二支撑层的材料的刻蚀选择比大于1；

在所述电容孔内表面形成下电极层。

本申请的实施例至少具有以下优点：

在衬底上依次沉积第一支撑层和第一牺牲层后，在第一牺牲层上沉积第二支撑层，并在第二支撑层上形成异质区，在第二支撑层上依次沉积第二牺牲层和第三支撑层以形成电容的基础结构；在该结构上刻蚀电容孔时，通过刻蚀工艺，沿第三支撑层往衬底方向依次刻蚀，由于异质区的材料与第二支撑层的材料的刻蚀选择比大于1，故刻蚀完第二牺牲层后，与第二支撑层其它区域相比，异质区会优先被刻蚀，后依次刻蚀第一牺牲层、第一支撑层和衬底，从而形成完整的电容孔，最后在电容孔内表面形成下电极层。自第三支撑层往衬底依次刻蚀的过程中，若刻蚀方向出现一定程度的偏斜即刻蚀方向与衬底的法线之间的夹角超过预设范围，由于第二支撑层异质区的存在，异质区会被优先刻蚀，即下半段的刻蚀起点被异质区纠正，可以在一定程度上纠正刻蚀方向，从而避免因下半段电容孔偏斜程度过大造成的相邻的电容孔互通，进而造成不同电容孔内的下电极互连的问题。

在一些实施例中，在所述第二支撑层上形成异质区，包括：

通过刻蚀工艺，刻蚀所述第二支撑层形成过孔；

在所述过孔内填充异质材料形成所述异质区。

在一些实施例中，所述过孔的横截面面积大于所述电容孔的横截面面积。

在一些实施例中，在所述过孔内填充介电材料形成所述异质区之后，还包括：

通过化学机械研磨所述异质区，使所述异质区背离所述衬底一侧表面与所述第二支撑层背离所述衬底一侧表面位于同一平面。

在一些实施例中，所述异质材料包括氧化铪或者氧化铝或者氧化钽。

在一些实施例中，所述过孔为圆形孔或者椭圆形孔。

在一些实施例中，所述过孔为多边形孔。