本公开涉及，具体涉及一种半导体器件。
背景技术：
随着半导体技术的不断发展，对半导体集成电路中电容器的性能要求也越来越高，例如，需要在有限的面积内所形成的电容器可以具备更大的电容。一种解决方案为，通过增加电容器中的下电极的高度，以增大下电极和电容介质层之间的接触面积，从而使所形成的电容器具有较大的电容。
然而，随着下电极高度的增加，使得电容器上方的接触孔(浅孔)与外围区的接触孔(深孔)的深度差越来越大，深度差的增大，导致电容器接触孔和外围区接触孔的同步刻蚀工艺难度增大，不仅刻蚀过程中刻蚀选择比难以确定，而且刻蚀得到的电容器接触孔的孔径比外围接触孔的孔径小，电容器接触孔的孔径较小，会产生较大的接触电阻，影响电容器的性能。
技术实现要素：
针对上述问题，本公开提供了一种半导体器件，解决了现有技术中电容器上方的接触孔太浅导致接触电阻较大的技术问题。
本公开提供一种半导体器件，包括：
有源区和位于所述有源区上方的下电极阵列；其中，所述下电极阵列包括若干间隔设置的下电极；
设置于所述下电极周围的支撑结构；
覆盖所述下电极表面、所述支撑结构表面并延伸至所述有源区边缘的第一介电层；
覆盖所述第一介电层表面并延伸至所述有源区边缘的上电极，以及覆盖所述上电极表面的第二介电层；其中，所述上电极在所述下电极阵列侧壁于所述支撑结构位置处形成上电极凸起；
位于所述上电极凸起远离所述下电极阵列的一侧并延伸至所述第二介电层内部的第一接触孔；其中，所述第一接触孔的侧壁与所述上电极凸起接触。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，所述第一接触孔的侧壁位于所述上电极凸起内部。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，所述第一接触孔贯穿所述第二介电层，且所述第一接触孔的底部与其下方的所述上电极接触。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，所述第一接触孔贯穿所述第二介电层以及所述第一接触孔下方的所述上电极。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，所述支撑结构包括位于所述下电极顶部位置的顶部支撑结构和至少一个位于所述下电极中间位置的中间支撑结构。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，所述上电极包括：
覆盖所述第一介电层表面的上电极接触层；
覆盖所述上电极接触层表面的上电极填充层；
覆盖所述上电极填充层表面的上电极连接层。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，所述第二介电层包括填充于所述上电极凸起远离所述下电极阵列的一侧的第一子介电层，以及覆盖所述下电极阵列上方的所述上电极表面和所述第一子介电层表面的第二子介电层。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，所述第一子介电层的表面与所述下电极阵列上方的所述上电极表面相平齐。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，还包括：
填充于所述第一接触孔内的第一接触塞。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，还包括：
位于所述有源区周围的外围区；
位于所述外围区上方并贯穿所述第二介电层的第二接触孔。
根据本公开的实施例，可选地，上述半导体器件中，还包括：
填充于所述第二接触孔内的第二接触塞。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本公开提供一种半导体器件，包括有源区和位于所述有源区上方的下电极阵列；其中，所述下电极阵列包括若干间隔设置的下电极；设置于所述下电极周围的支撑结构；覆盖所述第一介电层表面并延伸至所述有源区边缘的上电极；其中，所述上电极在所述下电极阵列侧壁于所述支撑结构位置处形成上电极凸起；位于所述上电极凸起远离所述下电极阵列的一侧并延伸至所述第二介电层内部的第一接触孔；其中，所述第一接触孔的侧壁与所述上电极凸起接触。通过在下电极阵列的一侧形成第一接触孔(电容器接触孔)，深度大大增加，工艺难度降低，且该接触孔的侧壁与所述上电极凸起接触，接触面积增大，使得接触电阻减小，器件性能得到提升。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一示例性实施例示出的一种半导体器件的剖面结构示意图；
图2是本公开一示例性实施例示出的另一种半导体器件的剖面结构示意图；
图3是本公开一示例性实施例示出的另一种半导体器件的剖面结构示意图；
图4是本公开一示例性实施例示出的另一种半导体器件的剖面结构示意图；
图5是本公开一示例性实施例示出的另一种半导体器件的剖面结构示意图；
图6是本公开一示例性实施例示出的另一种半导体器件的剖面结构示意图；
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制；
其中，附图标记如下：
110-有源区；120-外围区；101-下电极；102-支撑结构；103-第一介电层；104-上电极；1041-上电极接触层；1043-上电极接触层；1043-上电极填充层；1044-上电极连接层；105-第一子介电层；106-第二子介电层；1071-第一接触孔；1072-第一接触塞；1081-第二接触孔；1082-第二接触塞。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本公开的实施方式，借此对本公开如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本公开实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本公开的保护范围之内。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应理解，尽管可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
应理解，空间关系术语例如“在...上方”、位于...上方”、“在...下方”、“位于...下方”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下方”的元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下方”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
这里参考作为本公开的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述本公开的实施例。这样，可以预期由于例如制备技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本公开的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制备导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本公开的范围。
为了彻底理解本公开，将在下列的描述中提出详细的结构以及步骤，以便阐释本公开提出的技术方案。本公开的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本公开还可以具有其他实施方式。
实施例一
如图1所示，本公开实施例提供一种半导体器件，包括：有源区110、外围区120、下电极阵列、支撑结构102、第一介电层103、上电极104、第二介电层、第一接触孔1071、第一接触塞1072、第二接触孔1081和第二接触塞1082。
有源区110和外围区120均设置在衬底(图中未标注)上，外围区120设置于有源区110外围。在衬底中还形成有多个节点接触(图中未示出)，节点接触与下电极101电连接。当然，衬底中还可以形成有源图案(图中未示出)、隔离结构(图中未示出)等其他的器件结构，本公开对此不做限定。
下电极阵列(图中未标注)设置于有源区110上方，下电极阵列包括若干间隔设置的下电极101，每个下电极101的形状可以为(但不限于)开口向上的筒状结构。下电极101的材料可以为氮化钛(tin)。
支撑结构102设置于下电极101周围，当下电极101为筒状结构时，支撑杆结构设置于筒状下电极101的侧壁并与下电极101的侧壁接触，支撑结构102的延伸方向平行于下电极101底部，即横向，横向的支撑结构102可以增强下电极101的稳定性。
支撑结构102包括位于下电极101顶部位置的顶部支撑结构和至少一个位于下电极101中间位置的中间支撑结构。顶部支撑结构的上表面与上电极104的顶部相平齐。
支撑结构102包括绝缘材料，可以包括氧氮化硅(sion)、氮化硅(sin)、碳氮化硅(sicn)、氧碳氮化硅(siocn)和氮化硅硼(sibn)中的至少一种。
第一介电层103为电容器的绝缘层，可以为高介电常数的介质层，材料为氧化硅和氮化硅中的至少一种。第一介电层103覆盖下电极101表面、支撑结构102表面并延伸至有源区110边缘的，即第一介电层103沿下电极101轮廓以及支撑结构102轮廓延伸，并延伸至有源区110边缘。
上电极104覆盖第一介电层103表面并延伸至有源区110边缘，由于下电极阵列边缘处的支撑结构102外凸的原因，上电极104在下电极阵列侧壁于支撑结构102位置处形成上电极凸起(图中未标注)。
上电极104包括上电极接触层1041、上电极填充层1042和上电极连接层1043。上电极凸起由上电极接触层1041的凸起、上电极填充层1042的凸起和上电极连接层1043的凸起构成。即上电极接触层1041、上电极填充层1042和上电极连接层1043在下电极阵列侧壁均为波浪状。
上电极接触层1041覆盖第一介电层103表面的，上电极接触层1041沿第一介电层103的轮廓延伸，以覆盖第一介电层103表面，上电极接触层1041的材料可以为氮化钛(tin)或硅锗层。下电极101、第一介电层103和上电极接触层1041构成电容器。
上电极填充层1042覆盖上电极接触层1041表面，以填充电容器之间的间隙，上电极填充层1042于下电极阵列上方的顶部表面是平坦的。上电极104填充的材料可以为掺杂多晶硅。
上电极连接层1043覆盖上电极填充层1042表面。上电极连接层1043起到将上电极104引出的作用，上电极连接层1043的材料可以为钨。
第二介电层覆盖上电极104表面。第二介电层包括第一子介电层105和第二子介电层106。第一子介电层105和第二子介电层106的材料均可以为氧化硅。
第一子介电层105填充于上电极凸起远离下电极阵列的一侧，第一子介电层105的表面与下电极阵列上方的上电极104表面相平齐，以消除电容器导致的器件表面高度差，使得器件表面平坦化。
第二子介电层106覆盖下电极阵列上方的上电极104表面和第一子介电层105表面的。第二子介电层106起保护电容器的作用。
第一接触孔1071即电容器接触孔，第一接触孔1071位于上电极凸起远离下电极阵列的一侧并延伸至第二介电层内部(贯穿第一子介电层105延伸至第二子介电层106内部)。
本实施例中，第一接触孔1071的深度小于第二介电层的厚度，即第一接触孔1071的底部不与其下方的上电极102接触。第一接触孔1071的侧壁与上电极凸起处的上电极连接层1043接触，以实现孔内的第一接触塞1072与上电极104的电连接。
本实施例中，第一接触孔1071(电容器接触孔)形成于下电极阵列旁边，深度大大增加，工艺难度降低，且第一接触孔1071的侧壁与上电极凸起接触，接触面积增大，使得接触电阻减小，器件性能得到提升。
第一接触塞1072填充于第一接触孔1071内。第一接触塞1072与上电极104电连接，从而实现其与电容器的电连接。第一接触塞1072的材料可以为钨。
第二接触孔1081位于外围区120上方并贯穿第二介电层。
第二接触塞1082填充于第二接触孔1081内。第二接触塞1082与其下方的外围区120部件形成电连接。第二接触塞1082的材料可以为钨。
本公开实施例提供一种半导体器件，包括有源区110和位于有源区110上方的下电极阵列；其中，下电极阵列包括若干间隔设置的下电极101；设置于下电极101周围的支撑结构102；覆盖第一介电层103表面并延伸至有源区110边缘的上电极104；其中，上电极104在下电极阵列侧壁于支撑结构102位置处形成上电极凸起；位于上电极凸起远离下电极阵列的一侧并延伸至第二介电层内部的第一接触孔1071；其中，第一接触孔1071的侧壁与上电极凸起接触。通过在下电极阵列的一侧形成第一接触孔1071(电容器接触孔)，深度大大增加，工艺难度降低，且该接触孔的侧壁与上电极凸起接触，接触面积增大，使得接触电阻减小，器件性能得到提升。
实施例二
在实施例一的基础上，本公开实施例提供另一种半导体器件，包括：有源区110、外围区120、下电极阵列、支撑结构102、第一介电层103、上电极104、第二介电层、第一接触孔1071、第一接触塞1072、第二接触孔1081和第二接触塞1082。
本实施例与实施例一的区别仅在于第一接触孔的位置，其它各部件的形状和位置关系与实施例一相同，此处不再赘述。
本实施例中，第一接触孔1071的侧壁位于上电极凸起内部，如图2所示，第一接触孔1071的侧壁与上电极凸起处的上电极填充层1042接触；或第一接触孔1071的侧壁与上电极凸起处的上电极接触层1041接触，如图3所示。
本公开实施例中，通过在下电极阵列的一侧形成第一接触孔1071(电容器接触孔)，深度大大增加，工艺难度降低，且该接触孔的侧壁位于上电极凸起内部，接触面积增大，使得接触电阻减小，器件性能得到提升。
实施例三
在实施例二的基础上，本公开实施例提供另一种半导体器件，包括：有源区110、外围区120、下电极阵列、支撑结构102、第一介电层103、上电极104、第二介电层、第一接触孔1071、第一接触塞1072、第二接触孔1081和第二接触塞1082。
本实施例与实施例二的区别仅在于第一接触孔的深度，其它各部件的形状和位置关系与实施例一和实施例二相同，此处不再赘述。
本实施例中，第一接触孔1071贯穿第二介电层，且第一接触孔1071的底部与其下方的上电极104的上电极连接层1043接触，如图4所示；或第一接触孔1071的底部与其下方的上电极104的上电极填充层1042接触，如图5所示；或第一接触孔1071的底部与其下方的上电极104的上电极接触层1041接触(图中未示出)。
本实施例中，第一接触孔1071的深度进一步增加，工艺难度进一步降低。且第一接触孔1071(电容器接触孔)不仅侧壁与上电极凸起接触，第一接触孔1071的底部也与上电极104接触，接触面积进一步增大，进一步减小接触电阻，器件性能可得到进一步提升。
实施例四
在实施例二的基础上，本公开实施例提供另一种半导体器件，包括：有源区110、外围区120、下电极阵列、支撑结构102、第一介电层103、上电极104、第二介电层、第一接触孔1071、第一接触塞1072、第二接触孔1081和第二接触塞1082。
本实施例与实施例二的区别仅在于第一接触孔的深度，其它各部件的形状和位置关系与实施例一和实施例二相同，此处不再赘述。
本实施例中，如图6所示，第一接触孔1071贯穿第二介电层以及第一接触孔1071下方的上电极104。
本实施例中，第一接触孔1071的深度进一步增加，工艺难度进一步降低。且第一接触孔1071(电容器接触孔)侧壁除了与上电极凸起接触，其侧壁还与下方的上电极104接触，接触面积进一步增大，进一步减小接触电阻，器件性能可得到进一步提升。
虽然本公开所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本公开而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本公开所属技术领域内的技术人员，在不脱离本公开所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本公开的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
有源区和位于所述有源区上方的下电极阵列；其中，所述下电极阵列包括若干间隔设置的下电极；
设置于所述下电极周围的支撑结构；
覆盖所述下电极表面、所述支撑结构表面并延伸至所述有源区边缘的第一介电层；
覆盖所述第一介电层表面并延伸至所述有源区边缘的上电极，以及覆盖所述上电极表面的第二介电层；其中，所述上电极在所述下电极阵列侧壁于所述支撑结构位置处形成上电极凸起；
位于所述上电极凸起远离所述下电极阵列的一侧并延伸至所述第二介电层内部的第一接触孔；其中，所述第一接触孔的侧壁与所述上电极凸起接触。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一接触孔的侧壁位于所述上电极凸起内部。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一接触孔贯穿所述第二介电层，且所述第一接触孔的底部与其下方的所述上电极接触。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一接触孔贯穿所述第二介电层以及所述第一接触孔下方的所述上电极。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述支撑结构包括位于所述下电极顶部位置的顶部支撑结构和至少一个位于所述下电极中间位置的中间支撑结构。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述上电极包括：
覆盖所述第一介电层表面的上电极接触层；
覆盖所述上电极接触层表面的上电极填充层；
覆盖所述上电极填充层表面的上电极连接层。
7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第二介电层包括填充于所述上电极凸起远离所述下电极阵列的一侧的第一子介电层，以及覆盖所述下电极阵列上方的所述上电极表面和所述第一子介电层表面的第二子介电层。
8.根据权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述第一子介电层的表面与所述下电极阵列上方的所述上电极表面相平齐。
9.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括：
填充于所述第一接触孔内的第一接触塞。
10.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括：
位于所述有源区周围的外围区；
位于所述外围区上方并贯穿所述第二介电层的第二接触孔。
11.根据权利要求10所述的半导体器件，其特征在于，还包括：
填充于所述第二接触孔内的第二接触塞。
技术总结