成填充材料层，其覆盖周边支撑层210a、间隙壁216a以及核心支撑层218a的顶面且填入沟槽50中(未示出)。然后，利用平坦化工艺，移除部分填充材料层，暴露周边支撑层210a、间隙壁216a以及核心支撑层218a的顶面，以在沟槽50中形成填充层219。在一实施例中，平坦化工艺可例如是化学机械研磨工艺(CMP)或回蚀刻工艺。填充材料层的材料可例如包括氧化硅，其形成方法可以利用化学气相沉积法来形成。
[0055]请同时参照图4C、图5C以及图6C，其步骤如同图1D、图2D以及图3D所述，在周边支撑层210a上依序形成掩膜层220与图案化的光刻胶层222。掩膜层220覆盖周边支撑层210a、间隙壁216a以及核心支撑层218a的顶面。图案化的光刻胶层222具有多数个凹槽223。凹槽223的位置与下方的导体区204的位置相对应。掩膜层220与图案化的光刻胶层222的材料与形成方法如上述第一实施例的掩膜层120与图案化的光刻胶层122，在此不再赘述。
[0056]请同时参照图4D、图以及图6D，其步骤如同图1F、图2F以及图3F所述，以图案化的光刻胶层222为掩膜，进行蚀刻工艺，移除部分掩膜层220，以形成图案化的掩膜层220a。然后，以图案化的掩膜层220a为掩膜，进行蚀刻工艺，移除部分周边支撑层210a、核心支撑层218a、绝缘层208以及底支撑层206，以形成周边支撑层210b、核心支撑层218b、绝缘层208a以及底支撑层206a，并形成多数个开口 60，暴露多数个导体区204。在进行蚀刻工艺时，图案化的光刻胶层222亦同时被移除。开口 60的形成方法如上述第一实施例的开口 20，于此不再赘述。
[0057]之后，在每一开口 60的内侧与底部上形成下电极224。下电极224的材料与形成方法如上述第一实施例的下电极124所述，在此不再赘述。
[0058]请同时参照图4E、图5E以及图6E，进行等向性蚀刻工艺，移除图案化的掩膜层220a、间隙壁216b、绝缘层208a，以暴露部分下电极224的外侧。在移除绝缘层208a与间隙壁216b的时候，亦移除填充层219及其下方的绝缘层208a，以于核心支撑层218b中形成间隙70。具体来说，进行等向性蚀刻工艺，移除间隙壁216b与填充层219之后，在核心支撑层218b与周边支撑层210b之间形成间隙80，且在核心支撑层218b中形成间隙70。由于周边支撑层210b、核心支撑层218b与间隙壁216b、绝缘层208a、填充层219的材料不同，且等向性蚀刻工艺对周边支撑层210b、核心支撑层218b与间隙壁216b、绝缘层208a、填充层219具有高蚀刻选择比，因此，周边支撑层IlOb与核心支撑层118b的蚀刻速率较慢。然后，蚀刻液从间隙70与间隙80中流入，移除绝缘层208a，以在底支撑层206a与周边支撑层210b以及核心支撑层218b之间形成空隙72，亦即暴露出开口 60中的下电极224的外侧。此时，在完全移除绝缘层208a之后，形成一个中间镂空的结构。其以底支撑层206a、周边支撑层210b、核心支撑层218b以及下电极224支托本发明第二实施例的存储元件的架构。在一实施例中，上述等向性蚀刻工艺包括湿式蚀刻工艺，其可例如是使用蚀刻缓冲液(BufferOxide Etchant,简称BOE)、氣氟酸(HF)、稀释的氣氟酸(Diluted Hydrogen Fluoride,简称DHF)或缓冲氢氟酸(BHF)等。
[0059]如图4E所示，周边支撑层210b包围核心支撑层218b，且周边支撑层210b与核心支撑层218b之间具有间隙80。核心支撑层218b可例如是环状，其中具有间隙70。由于任意相邻两个开口 60之间具有核心支撑层218b，且核心支撑层218b与间隙壁216b的材料具有高蚀刻选择比，因此，其可避免在上述等向性蚀刻工艺中开口 60产生过度扩孔的情况。而且核心支撑层218b还提供额外的机械强度，以支托本发明第二实施例的存储元件的架构。此外，核心支撑层218b中具有间隙70。在进行上述等向性蚀刻工艺时，蚀刻液除了从间隙80流入之外，其亦可从间隙70流入，以加速绝缘层208a的移除，进而达到节省工艺时间的功效。
[0060]请同时参照图4F、图5F以及图6F，其步骤如同图1H、图2H以及图3H所述，在下电极224上共形地形成介电层226与上电极228，以形成多数个杯状电容器230。上电极228还覆盖底支撑层206a、周边支撑层210b以及核心支撑层218b。介电层226还介于上电极228与底支撑层206a之间以及上电极228与周边支撑层210b以及核心支撑层218b之间。介电层226与上电极228的材料与形成方法如上述第一实施例的介电层126与上电极128，在此不再赘述。
[0061]综上所述，本发明实施例利用配置在任意相邻的两个杯状电容器之间的核心支撑层，以避免邻近的杯状电容器在进行等向性蚀刻工艺的过程中过度扩孔，而导致两个相邻的杯状电容器短路问题。而且，本发明实施例的周边支撑层与核心支撑层可提供额外的机械强度，以避免本发明实施例的杯状电容器变形甚至倾倒的现象，进而提升产品的可靠度。由于本发明实施例的周边支撑层、核心支撑层与底支撑层之间的空隙为充填空气(其介电系数趋近于I)，因此，较不容易在相邻的杯状电容器之间产生寄生电容。此外，本发明另一实施例的核心支撑层中具有间隙，其可加速绝缘层的移除，以达到节省工艺时间的功效。
[0062]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种存储元件，其特征在于，包括: 多数个杯状电容器，位于衬底上； 底支撑层，配置于所述杯状电容器的多数个下侧壁之间的所述衬底上；以及顶支撑层，配置于所述杯状电容器的多数个上侧壁周围，与所述底支撑层彼此之间具有空隙，所述顶支撑层包括: 周边支撑层，在所述杯状电容器外围并与所述杯状电容器连接；以及核心支撑层，在所述周边支撑层内，且与所述周边支撑层相隔一间隙，连接任意相邻的两个杯状电容器。2.根据权利要求1所述的存储元件，其特征在于，所述杯状电容器包括: 多数个杯状下电极，位于所述衬底上，所述杯状下电极的多数个下侧壁与所述底支撑层连接，所述杯状下电极的多数个上侧壁与所述顶支撑层连接； 上电极，覆盖所述杯状下电极的表面；以及 介电层，至少配置在所述上电极与所述杯状下电极之间。3.根据权利要求1所述的存储元件，其特征在于，所述上电极还覆盖所述底支撑层以及所述顶支撑层，且所述介电层还介于所述上电极与所述底支撑层之间以及所述上电极与所述顶支撑层之间。4.根据权利要求1所述的存储元件，其特征在于，所述核心支撑层为块状或环状。5.根据权利要求1所述的存储元件，其特征在于，所述核心支撑层的形状包括方形、矩形、跑道形或星形。6.根据权利要求1所述的存储元件，其特征在于，所述底支撑层、所述顶支撑层的材料各自包括氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、碳化硅或其组合。7.根据权利要求1所述的存储元件，其特征在于，还包括多数个导体区配置在所述衬底上，其中每一导体区与所对应的所述杯状电容器的底部电性连接。8.根据权利要求1所述的存储元件，其特征在于，所述顶支撑层与所述底支撑层之间的所述空隙为充填空气。9.一种存储元件的制造方法，其特征在于，包括: 提供衬底，所述衬底上具有多数个导体区； 在所述衬底上形成底支撑层，所述底支撑层裸露出所述导体区； 在所述衬底上形成多数个杯状下电极，所述杯状下电极与所述导体区电性连接，其中所述底支撑层位于所述杯状电容器的多数个下侧壁之间；以及 在所述衬底上形成顶支撑层，配置于所述杯状电容器的多数个上侧壁周围，与所述底支撑层彼此之间具有空隙，所述顶支撑层包括: 周边支撑层，在所述杯状电容器外围并与所述杯状电容器连接；以及核心支撑层，在所述周边支撑层内，且与所述周边支撑层相隔一间隙，连接任意相邻的两个杯状电容器。10.根据权利要求9所述的存储元件的制造方法，其特征在于，所述核心支撑层为块状或环状。
【专利摘要】本发明提供一种存储元件及其制造方法，存储元件包括多数个杯状电容器、底支撑层以及顶支撑层。杯状电容器位于衬底上。底支撑层配置于杯状电容器的多数个下侧壁之间的衬底上。顶支撑层配置于杯状电容器的多数个上侧壁周围。顶支撑层与底支撑层彼此之间具有空隙。顶支撑层包括周边支撑层与核心支撑层。周边支撑层配置在杯状电容器外围并与杯状电容器连接。核心支撑层配置在周边支撑层内。而且核心支撑层与周边支撑层相隔一间隙，其连接任意相邻的两个杯状电容器。
【IPC分类】H01L27/01, H01L21/70
【公开号】CN105529326
【申请号】CN201410522703
【发明人】林志豪, 张嘉凯
【申请人】华邦电子股份有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月30日