[发明专利]电容器结构及其制造方法

权利要求书

1.一种电容器结构，其特征在于，包括：

杯状下电极，位于衬底上；

顶支撑层，环绕所述杯状下电极的上部，其中所述顶支撑层的材料为高介电常数材料；

电容介电层，覆盖所述杯状下电极的表面与所述顶支撑层的表面；以及

上电极，覆盖所述电容介电层的表面；

其中所述顶支撑层共形地覆盖并连接相邻两个杯状下电极的上侧壁，以形成U型结构，其中所述顶支撑层为所述电容介电层的一部分。

2.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，还包括底支撑层，环绕所述杯状下电极的下部，其中所述底支撑层与所述顶支撑层之间具有空隙，所述空隙为填充空气。

3.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述顶支撑层的材料包括氧化锆、氧化镧、氧化钇、氧化钆或其组合。

4.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述顶支撑层的顶面与所述杯状下电极的顶面为共平面。

5.根据权利要求1所述的电容器结构，其特征在于，所述杯状下电极的两侧壁的高度相同。

6.一种电容器结构的制造方法，其特征在于，包括：

于衬底上依序形成底支撑层与模板层；

于所述底支撑层与所述模板层中形成杯状下电极，其中所述模板层的顶面低于所述杯状下电极的顶面，以于所述模板层上形成凹陷；

于所述衬底上共形形成顶支撑层；

于所述顶支撑层上形成介电图案，以暴露出位于所述模板层上的所述顶支撑层的部分表面；

以所述介电图案为掩膜，于所述顶支撑层与所述模板层中形成开口；

进行脱模步骤，以暴露出所述杯状下电极的内表面与外表面；

于所述杯状下电极的所述内表面与所述外表面以及所述顶支撑层的表面上形成电容介电层；以及

于所述电容介电层的表面上形成上电极。

7.根据权利要求6所述的电容器结构的制造方法，其特征在于，在形成所述杯状下电极之后，还包括在所述杯状下电极的内表面上形成牺牲层，使得所述牺牲层的顶面与所述杯状下电极的顶面为共平面。

8.根据权利要求7所述的电容器结构的制造方法，其特征在于，所述脱模步骤包括：

进行湿式蚀刻处理，以将蚀刻液注入所述开口中并移除所述模板层与所述牺牲层。

9.根据权利要求8所述的电容器结构的制造方法，其特征在于，所述蚀刻液包括蚀刻缓冲液、氢氟酸、稀释的氢氟酸、缓冲氢氟酸或其组合。

10.根据权利要求7所述的电容器结构的制造方法，其特征在于，所述牺牲层的材料与所述顶支撑层的材料不同，所述牺牲层的材料包括氧化铝，所述顶支撑层的材料包括高介电常数材料。

11.根据权利要求6所述的电容器结构的制造方法，其特征在于，所述顶支撑层的材料包括氧化锆、氧化镧、氧化钇、氧化钆或其组合。

12.根据权利要求6项所述的电容器结构的制造方法，其特征在于，于所述顶支撑层上形成所述介电图案的步骤包括：

于所述顶支撑层上形成介电层，所述介电层共形地覆盖所述杯状下电极的顶面与所述模板层上的所述凹陷的表面，其中所述介电层并未填满所述凹陷，使得所述凹陷的底面上的所述介电层的厚度小于所述杯状下电极的顶面上的所述介电层的厚度；以及

进行蚀刻处理，移除所述模板层上的部分所述介电层，使得所述模板层上的所述顶支撑层的所述部分表面外露于所述介电图案。

13.根据权利要求6所述的电容器结构的制造方法，其特征在于，所述开口的形成步骤不需要光掩膜。

14.根据权利要求6所述的电容器结构的制造方法，其特征在于，在所述脱模步骤之后，所述顶支撑层共形地覆盖并连接相邻两个杯状下电极的上侧壁，以形成U型结构。