电容阵列及其制备方法、存储装置

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种电容阵列及其制备方法、存储装置。

背景技术

为了提高柱状电容器的电容，柱状电容器往往会增加下电极的高度以扩大下电极与电介质层之间的接触面积，使得柱状电容器具有很高的深宽比。同时，在下电极的中部可以设置带状固定层，以提高柱状电容器的稳定性。

随着柱状电容器的深宽比的不断提高，需要相应提高带状固定层与下电极之间的接触面积，否则下电极容易因接触面积的不足而受损。然而，受到刻蚀等工艺的限制，难以通过增加带状固定层的厚度的方式提高带状固定层与下电极之间的接触面积。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电容阵列及其制备方法、存储装置，提高电容阵列的稳定性。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一个方面，提供一种电容阵列的制备方法，包括：

提供基底，所述基底包括间隙区域和多个电容区域；

在所述基底的一侧形成形状限定层，所述形状限定层在所述电容区域的部分凸出于所述形状限定层在所述间隙区域的部分；

形成覆盖所述形状限定层的第一支撑材料层；

在所述第一支撑材料层远离所述基底的一侧，依次形成第一牺牲层和第二支撑材料层；

在所述电容区域形成电容槽，所述电容槽开口于所述第二支撑材料层并贯穿所述第一牺牲层、所述第一支撑材料层和所述形状限定层；

形成覆盖所述电容槽内表面的第一电极；

依次去除部分第二支撑材料层、全部第一牺牲层、部分第一支撑材料层和全部残留的形状限定层；

形成覆盖所述第一电极的电介质层；

形成覆盖所述电介质层的第二电极层。

在本公开的一种示例性实施例中，形成形状限定层包括：

依次形成多层所述形状限定层，且任一所述形状限定层在所述电容区域的部分凸出于所述形状限定层在所述间隙区域的部分；

形成第一支撑材料层包括：

在每形成一层所述形状限定层后，均在所述形状限定层远离所述基底的表面形成一层所述第一支撑材料层。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述电容区域形成电容槽包括：

在所述电容区域形成电容槽，所述电容槽开口于所述第二支撑材料层并贯穿所述第一牺牲层、所有所述第一支撑材料层和所有所述形状限定层。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述基底的一侧形成形状限定层包括：

在所述基底的一侧形成第二牺牲材料层；

在所述电容区域形成定位槽，所述定位槽贯穿所述第二牺牲材料层；

在所述定位槽内填充满第三牺牲材料，形成第三牺牲层；

减小所述第二牺牲材料层的厚度以形成第二牺牲层，使得所述第三牺牲层凸出于所述第二牺牲层。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述基底的一侧形成第二牺牲材料层包括：

在所述基底的一侧形成厚度为600～1500nm的第二牺牲材料层。

在本公开的一种示例性实施例中，减小所述第二牺牲材料层的厚度以形成第二牺牲层包括：

从所述第二牺牲材料层远离所述基底的一侧，去除部分所述第二牺牲材料层，使得残留的所述第二牺牲材料层形成第二牺牲层；其中，被去除的所述第二牺牲材料层的厚度为30～150nm。

在本公开的一种示例性实施例中，形成第三牺牲层包括：

在所述定位槽内填充满第三牺牲材料，所述第三牺牲材料为氮化钛。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电容阵列的制备方法还包括：

形成能够位于所述基底和所述第三牺牲层之间的基底保护层；

在所述电容区域形成电容槽包括：

形成所述电容槽，所述电容槽暴露所述基底保护层。

在本公开的一种示例性实施例中，形成第一支撑材料层包括：

形成厚度为15～60nm的所述第一支撑材料层。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述电容区域形成电容槽包括：

形成所述电容槽，其中，所述电容槽的形状为圆柱形，所述电容槽的高度：所述电容槽的直径>15。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电容阵列的制备方法还包括：

形成能够位于所述基底和所述形状限定层之间的第三支撑材料层；

在所述电容区域形成电容槽包括：

形成所述电容槽，所述电容槽还贯穿所述第三支撑材料层。

根据本公开的第二个方面，提供一种电容阵列，包括：

基底；

支撑结构，所述支撑结构包括第一支撑层和多个支撑壁；所述多个支撑壁设于所述基底的一侧且呈直管状，所述支撑壁的延伸方向垂直于所述基底；所述第一支撑层连接各个所述支撑壁的外表面；

多个第一电极，一一对应地穿设于多个所述支撑壁中；任一所述第一电极的外表面与所述对应的所述支撑壁的内表面配合连接；

电介质层，覆盖至少部分所述第一电极；

第二电极层，设于所述电介质层远离所述第一电极的一侧。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支撑壁靠近所述基底的一端与所述第一支撑层连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支撑壁远离所述基底的一端，与所述第一支撑层远离所述基底的表面之间的距离为30～150nm。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支撑壁在垂直于其延伸方向的横截面上呈圆环形。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一支撑层的厚度为15～60nm。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一支撑层与所述基底之间的距离为450nm～1470nm。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一支撑层的材料和所述支撑壁的材料相同。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电容阵列包括多层所述支撑结构；其中，各层所述支撑结构的第一支撑层相互平行，且各层所述支撑结构的多个所述支撑壁一一对准设置；各层所述支撑结构的相互对准设置的支撑壁套设于同一所述第一电极。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电极为具有一个封闭端的中空柱状电极，所述第一电极的封闭端与所述基底连接。

根据本公开的第三个方面，提供一种存储装置，包括上述的电容阵列。

本公开提供的电容阵列的制备方法中，由于形状限定层在电容区域的部分凸出于在间隙区域的部分，因此第一支撑材料层可以包括如下三部分：位于电容区域的第一支撑牺牲层、包覆形状限定层在电容区域的部分的侧面的支撑壁和连接各个支撑壁的第一支撑层。其中，第一支撑牺牲层和第一支撑层的厚度相同，且支撑壁在沿垂直于基底方向的高度大于第一支撑层的厚度。由于电容槽设于电容区域，因此在形成第一电极时，第一支撑材料层仅剩余第一支撑层和支撑壁，且第一电极配合地穿设于支撑壁中。如此，所形成的第一电极的外表面与支撑壁配合连接，各个支撑壁通过第一支撑层相互连接。如此，第一支撑层通过支撑壁对第一电极进行固定，增大了第一支承层对第一电极的固定面积，避免了第一支撑层对第一电极的固定面积不足而导致第一电极受损的情形。

本公开提供的电容阵列及存储装置中，在制备出第一电极后，第一支撑层可以通过第一支撑壁固定第一电极，提高了第一支撑层对第一支撑壁的固定面积，进而提高了第一电极耐受高温处理和液体表面张力的能力，提高了第一电极的稳定性，进而提高了电容阵列的整体良率。因此，本公开的电容阵列便于制备，其制备良率高，因此其制备成本低且性能稳定。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本公开实施方式的制备方法流程示意图。

图2是本公开实施方式的基底的俯视结构示意图。

图3是本公开实施方式的形成第二牺牲材料层的剖视结构示意图。

图4是本公开实施方式的形成定位槽的剖视结构示意图。

图5是本公开实施方式的形成基底保护层的剖视结构示意图。

图6是本公开实施方式的形成第三牺牲材料层的剖视结构示意图。

图7是本公开实施方式的形成第三牺牲材料层的剖视结构示意图。

图8是本公开实施方式的形成第三牺牲层的剖视结构示意图。

图9是本公开实施方式的形成第二牺牲层的剖视结构示意图。

图10是本公开实施方式的形成第一支撑材料层的剖视结构示意图。

图11是本公开实施方式的形成第一牺牲层和第二支撑材料层的剖视结构示意图。

图12是本公开实施方式的去除部分第一牺牲层、部分第二支撑材料层和部分第一支撑材料层的剖视结构示意图。

图13是本公开实施方式的形成电容槽的剖视结构示意图。

图14是本公开实施方式的形成第一电极材料层的剖视结构示意图。

图15是本公开实施方式的形成第一电极的剖视结构示意图。

图16是本公开实施方式的第一区域和第二区域的俯视结构示意图。

图17是本公开实施方式的形成第一刻蚀缺口的剖视结构示意图。

图18是本公开实施方式的去除第一牺牲层的剖视结构示意图。

图19是本公开实施方式的形成第二刻蚀缺口的剖视结构示意图。

图20是本公开实施方式的去除第二牺牲层的剖视结构示意图。

图21是本公开实施方式的支撑壁与第一电极配合的立体结构示意图。

图22是本公开实施方式的形成电介质层的剖视结构示意图。

图23是本公开实施方式的形成第二电极层的剖视结构示意图。

图24是本公开实施方式的形成填充材料层的剖视结构示意图。

图25是本公开实施方式的形成第四支撑材料层和多层形状限定层的剖视结构示意图。

图26是本公开实施方式的第一支撑层和第四支撑层与第一电极配合的剖视结构示意图。

其中，图3～图15、图17～图20和图22～图26的剖切方向，均为图2和图16中的PP＇方向。

图中主要元件附图标记说明如下：

100、基底；101、连接电极；201、第一支撑材料层；210、第一支撑层；211、第二刻蚀缺口；220、支撑壁；230、第一支撑牺牲层；300、第一电极；301、第一电极材料层；400、电介质层；500、第二电极层；610、基底保护层；620、第二支撑层；621、第二支撑材料层；622、第一刻蚀缺口；630、第三支撑层；631、第三支撑材料层；640、第四支撑层；641、第四支撑材料层；642、第三刻蚀缺口；650、填充材料层；700、形状限定层；701、第一表面；702、第二表面；710、第二牺牲材料层；711、第二牺牲层；720、定位槽；730、第三牺牲材料层；731、第三牺牲层；732、空腔；741、第一牺牲层；750、电容槽；760、第四牺牲材料层；A、间隙区域；B、电容区域；C、第一区域；D、第二区域。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式中提供一种电容阵列的制备方法，如图1所示，该电容阵列的制备方法包括：

步骤S110，如图2所示，提供基底100，基底100包括间隙区域A和多个电容区域B；

步骤S120，如图9所示，在基底100的一侧形成形状限定层700，形状限定层700在电容区域B的部分凸出于形状限定层700在间隙区域A的部分；

步骤S130，如图10所示，形成覆盖形状限定层700的第一支撑材料层201；

步骤S140，如图11所示，在第一支撑材料层201远离基底100的一侧，依次形成第一牺牲层741和第二支撑材料层621；

步骤S150，如图13所示，在电容区域B形成电容槽750，电容槽750开口于第二支撑材料层621并贯穿第一牺牲层741、第一支撑材料层201和形状限定层700；

步骤S160，如图14所示，形成覆盖电容槽750内表面的第一电极300；

步骤S170，如图20所示，依次去除部分第二支撑材料层621、全部第一牺牲层741、部分第一支撑材料层201和全部残留的形状限定层700；

步骤S180，如图22所示，形成覆盖第一电极300的电介质层400；

步骤S190，如图23所示，形成覆盖电介质层400的第二电极层500。

本公开提供的电容阵列的制备方法中，如图10所示，由于形状限定层700在电容区域B的部分凸出于在间隙区域A的部分，因此第一支撑材料层201可以包括如下三部分：位于电容区域B的第一支撑牺牲层230、包覆形状限定层700在电容区域B的部分的侧面的支撑壁220和连接各个支撑壁220的第一支撑层210。其中，第一支撑牺牲层230和第一支撑层210的厚度相同，且支撑壁220在沿垂直于基底100方向的高度大于第一支撑层210的厚度。如图21所示，由于电容槽750设于电容区域B，因此在形成第一电极300时，第一支撑材料层201仅剩余第一支撑层210和支撑壁220，且第一电极300配合地穿设于支撑壁220中。如此，所形成的第一电极300的外表面与支撑壁220配合连接，各个支撑壁220通过第一支撑层210相互连接。如此，第一支撑层210通过支撑壁220对第一电极300进行固定，增大了第一支撑层210对第一电极300的固定面积，避免了第一支撑层210对第一电极300的固定面积不足而导致第一电极300受损的情形。

下面结合附图对本公开实施方式提供的电容阵列的制备方法的各步骤进行详细说明：

在步骤S110中，基底100可以为玻璃、塑料、单晶硅、多晶硅或者其他材料形成的基底100，也可以为设置有电路结构的基底100。举例而言，在一实施方式中，如图3所示，基底100可以为设置有驱动电路的半导体结构，其中，基底100的驱动电路在电容区域B设置有连接电极101，在间隙区域A设置有氧化硅、氮化硅或者其他绝缘材料。在步骤S150中，电容槽750可以暴露该连接电极101，以使得连接电极101与电容阵列的第一电极300一一对应地电连接。可选的，连接电极101可以包括铜、钛、钨等金属材料，也可以包括多晶硅、掺杂硅等半导体材料。

在步骤S120中，如图9所示，形成形状限定层700；定义形状限定层700在电容区域B的部分远离基底100的表面为第一表面701，且定义形状限定层700在间隙区域A的部分远离基底100的表面为第二表面702。形状限定层700在电容区域B的部分凸出于形状限定层700在间隙区域A的部分，则第一表面701位于第二表面702远离基底100的一侧；换言之，在电容区域B，形状限定层700具有向远离基底100方向的凸出部。

形状限定层700可以通过多种不同的方法形成。根据各自的形成方法，形状限定层700可以包括一种材料，也可以包括多种不同的材料。在一实施方式中，可以通过如下方法形成形状限定层700：

步骤S210，如图3所示，在基底100的一侧形成第二牺牲材料层710；

步骤S220，如图4所示，在电容区域B形成定位槽720，定位槽720贯穿第二牺牲材料层710；

步骤S230，如图8所示，在定位槽720内填充满第三牺牲材料，形成第三牺牲层731；

步骤S240，如图9所示，减小第二牺牲材料层710的厚度以形成第二牺牲层711，使得第三牺牲层731凸出于第二牺牲层711。如此，第二牺牲层711和第三牺牲层731组成形状限定层700。

在步骤S210中，第二牺牲材料层710可以为氧化硅、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃或者其他材料。第二牺牲材料层710的厚度可以为600～1500nm。可选的，可以通过如下方法形成第二牺牲材料层710：在基底100的一侧设置一层第二牺牲材料；通过CMP(化学机械抛光)进行平坦化，获得表面平坦且具有预期厚度的第二牺牲材料层710。

在步骤S220中，可以通过刻蚀形成定位槽720，例如可以通过干刻形成定位槽720。可选的，如图4所示，定位槽720还可以部分延伸至基底100。

可选的，可以通过如下光刻工艺形成定位槽720：在第二牺牲材料层710远离基底100的表面形成光刻胶保护层；曝光并显影，将掩膜板上的图案转移至光刻胶保护层，使得残留的光刻胶保护层覆盖间隙区域A并暴露电容区域B；干刻，形成定位槽720；去除残留的光刻胶保护层。

在步骤S230中，可以通过CVD(化学气相沉积)工艺在在定位槽720内填充第三牺牲材料，形成第三牺牲材料层730；可选的，第三牺牲材料可以为氮化钛等。

可选的，定位槽720内填充满第三牺牲材料是指，如图6所示，向定位槽720内填充第三牺牲材料，使得第三牺牲材料层730完全封闭定位槽720的槽口。由于填充第三牺牲材料的工艺限制，如图7所示，定位槽720内可能存在由第三牺牲材料包覆的、未填充入第三牺牲材料的空腔732，而定位槽720的槽口已经被第三牺牲材料完全封闭，因此继续填充第三牺牲材料并不能消除该空腔732，因此该种情形也属于定位槽720内填充满第三牺牲材料。

如图8所示，在定位槽720内填充满第三牺牲材料后，还可以通过CMP工艺去除定位槽720以外的第三牺牲材料层730，进而形成第三牺牲层731；其中，第三牺牲层731远离基底100的表面与第二牺牲材料层710远离基底100的表面齐平。

可选的，如图5所示，在步骤S220和步骤S230之间，还可以在定位槽720的槽底形成基底保护层610，即形成能够位于基底100和第三牺牲层731之间的基底保护层610；在步骤S150中，如图13所示，在形成电容槽750时，电容槽750暴露基底保护层610；基底保护层610可以阻止电容槽750向基底100进一步延伸，达成保护基底100(尤其是保护连接电极101)和定位电容槽750的槽底位置的目的。基底保护层610的材料可以为钛，可以通过CVD或者PVD(物理气相沉积)的方法形形成。可以理解的是，尽管基底保护层610不会在步骤S150中被去除，但是在本公开所制备的电容阵列中，其材料本身可能会发生变化。举例而言，若连接电极101的材料为多晶硅，基底保护层610为钛，则在电容阵列的热处理过程中基底保护层610中的钛可以部分或者全部转化为硅化钛。

在步骤S240中，如图9所示，可以从第二牺牲材料层710远离基底100的一侧，去除部分第二牺牲材料层710，使得残留的第二牺牲材料层710形成第二牺牲层711。可选的，被去除的第二牺牲材料层710的厚度可以为30～150nm。

可选的，在步骤S240中，可以通过湿刻工艺去除部分第二牺牲材料层710。举例而言，可以选择BHF(氢氟酸缓冲溶液)、DHF(氢氟酸稀释溶液)等作为刻蚀剂，去除部分第二牺牲材料层710。其中，DHF可以由49％的氢氟酸溶液与去离子水按照1:2～1:500的体积比进行混合而获得。

当然的，形状限定层700也可以通过其他的方法形成。举例而言，在一实施方式中，可以通过如下方法形成形状限定层700：先在基底100的一侧形成第二牺牲材料层710；然后在第二牺牲材料层710远离基底100的表面形成光刻胶保护层，且光刻胶保护层覆盖电容区域B且暴露间隙区域A；从第二牺牲材料层710远离基底100的一侧，通过刻蚀去除部分第二牺牲材料层710，使得第二牺牲材料层710暴露的部分的厚度减薄，第二牺牲材料层710被光刻胶保护层覆盖的部分的厚度部减薄；去除光刻胶保护层，则剩余的第二牺牲材料层710形成形状限定层700。

再举例而言，在另一实施方式中，可以通过如下方法形成形状限定层700：先在基底100的一侧形成第二牺牲材料层710；然后在第二牺牲材料层710远离基底100的表面形成凸出部材料层；对凸出部材料层进行图案化形成凸出部层，其中，凸出部层覆盖电容区域B且暴露间隙区域A。如此，第二牺牲材料层710和凸出部层形成形状限定层700。

在步骤S130中，如图10所示，可以在形状限定层700远离基底100的表面沉积一层第一支撑材料，获得覆盖形状限定层700的第一支撑材料层201。举例而言，可以通过LPCVD(低压力化学气相沉积)、ALD(原子层淀积)或者其他沉积方法形成第一支撑材料层201。可选的，第一支撑材料层201的材料(第一支撑材料)可以为氮化硅、碳氮化硅(SiCN)或者其他材料。可选的，第一支撑材料层201的厚度可以为15～60nm。

如图10所示，由于形状限定层700在电容区域B具有向远离基底100方向的凸出部，因此第一支撑材料层201可以包括如下三部分：位于电容区域B的第一支撑牺牲层230、包覆形状限定层700在电容区域B的部分的侧面的支撑壁220和连接各个支撑壁220的第一支撑层210，支撑壁220连接第一支撑牺牲层230和第一支撑层210。其中，第一支撑牺牲层230和第一支撑层210的厚度相同。

在本公开中，如图10所示，第一支撑牺牲层230的厚度为，第一支撑牺牲层230在垂直于基底100方向的尺寸；第一支撑层210的厚度为，第一支撑层210在垂直于基底100方向的尺寸。支撑壁220连接第一支撑牺牲层230和第一支撑层210，因此，支撑壁220远离基底100的一端与第一支撑牺牲层230远离基底100的表面齐平，支撑壁220靠近基底100的一端与第一支撑层210靠近基底100的表面齐平；形状限定层700在电容区域B具有向远离基底100方向的凸出部，因此，第一支撑层210离基底100的表面位于，第一支撑牺牲层230远离基底100的表面与基底100之间。因此，可以确定，支撑壁220在沿垂直于基底100方向的高度大于第一支撑层210的厚度。

可选的，支撑壁220远离基底100的一端，与第一支撑层210远离基底100的表面之间的距离为30～150nm；换言之，支撑壁220远离基底100的一端与第一支撑层210远离基底100的表面之间的距离，可以等于第三牺牲层731凸出于第二牺牲层711的距离。

在步骤S140中，如图11所示，可以先形成覆盖第一支撑材料层201的第一牺牲层741，然后再形成覆盖第一牺牲层741的第二支撑材料层621。

第一牺牲层741的材料可以与第二牺牲层711相同或者不同，第一牺牲层741的厚度可以与第二牺牲层711相同或者不同。可选的，可以通过如下方法形成第一牺牲层741：在第一支撑材料层201远离基底100的一侧设置一层第一牺牲材料，然后通过CMP工艺进行平坦化，获得表面平坦且具有预期厚度的第一牺牲层741。

第二支撑材料层621的材料可以与第一支撑材料层201的材料相同或者不同，且第二支撑材料层621的厚度可以与第一支撑材料层201的厚度相同或者不同。可选的，第二支撑材料层621的材料可以为氮化硅、碳氮化硅(SiCN)或者其他材料；第二支撑材料层621的厚度可以为30～300nm。可以通过LPCVD(低压力化学气相沉积)、ALD(原子层淀积)或者其他沉积方法形成第二支撑材料层621。

在步骤S150中，可以通过刻蚀的方法形成电容槽750。在一实施方式中，可以采用多步刻蚀的方法，逐步形成电容槽750。

举例而言，如图12所示，可以先通过干刻的方法，在电容区域B依次去除第二支撑材料层621、第一牺牲层741和第一支撑材料层201，进而暴露第三牺牲层731；如图13所示，然后通过湿刻的方法去除第三牺牲层731，形成贯穿第一牺牲层741、第一支撑材料层201和形状限定层700的电容槽750。

可选的，在刻蚀第三牺牲层731时，刻蚀液温度可以为100～250℃，刻蚀液可以为硫酸与双氧水的混合物，其中，硫酸与双氧水的体积比可以为1:1～15:1。

可选的，电容槽750的形状可以为圆柱形，电容槽750的高度：电容槽750的直径>15。

在步骤S160中，可以通过沉积的方法形成覆盖电容槽750内表面的第一电极300。举例而言，在一实施方式中，如图14所示，可以通过CVD工艺沉积一层第一电极300材料，形成第一电极材料层301；如图15所示，然后通过刻蚀去除第一电极材料层301未设置于电容槽750内表面的部分，残留的第一电极材料层301覆盖电容槽750内表面，作为本公开的第一电极300。

可选的，可以通过干刻工艺去除第一电极材料层301未设置于电容槽750内表面的部分。可选的，第一电极材料层301的厚度可以为6～18nm，第一电极300的材料可以为氮化钛。

在步骤S170中，可以采用如下方法依次去除部分第二支撑材料层621、全部第一牺牲层741、部分第一支撑材料层201和全部残留的形状限定层700：

步骤S310，如图17所示，通过干刻工艺去除部分第二支撑材料层621，形成暴露第一牺牲层741的多个第一刻蚀缺口622，残留的第二支撑材料层621形成电容阵列的第二支撑层620；如此，第二支撑层620具有多个第一刻蚀缺口622；

步骤S320，如图18所示，通过第一刻蚀缺口622，利用湿刻工艺去除全部的第一牺牲层741；

步骤S330，如图19所示，借助第二支撑层620的遮挡作用，通过第一刻蚀缺口622进行干刻工艺，进而去除部分第一支撑材料层201，在第一支撑层210上形成多个第二刻蚀缺口211；

步骤S340，如图20所示，通过第一刻蚀缺口622和第二刻蚀缺口211，利用湿刻工艺去除全部的第二牺牲层711。

如此，如图20所示，基底100的一侧形成有第一支撑层210、第二支撑层620、多个支撑壁220和多个第一电极300，其中，第一电极300远离基底100的一端通过第二支撑层620进行连接和固定；如图21所示，多个支撑壁220和第一支撑层210组成支撑结构，其中，各个第一电极300一一对应地配合的穿设于各个支撑壁220中，且第一电极300的外表面与支撑壁220的内表面配合连接。各个支撑壁220通过第一支撑层210连接。如此，第一支撑层210通过支撑壁220来支撑和固定第一电极300，增大了第一支撑层210对第一电极300的固定面积，降低了第一电极300因具有较高的深宽比而在热处理、液体张力等因素下垮塌损毁的风险，可以提高第一电极300的稳定性，提升电容阵列的良率。

在步骤S310中，如图16(实线圆内为电容区域B，虚线圆内为第二区域D)所示，可以先形成覆盖第一电极300和第二支撑材料层621的光刻胶层，然后通过曝光、显影对光刻胶层进行图案化，使得残留的光刻胶层覆盖第一区域C并暴露多个第二区域D；然后进行干法刻蚀，去除第二支撑材料层621暴露于第二区域D暴露的部分，进而在第二支撑材料层621上形成多个第一刻蚀缺口622；去除光刻胶层。可选地，在进行干法刻蚀，还可以刻蚀部分第一牺牲层741，以保证第二支撑材料层621在第二区域D的部分被完全去除。

其中，如图16所示，第一区域C和第二区域D可以满足如下条件：第一区域C和第二区域D互补设置，且各个第二区域D被第一区域C相互隔离。任意一个电容区域B均与一个第二区域D部分相交，且任意一个第二区域D与至少一个电容区域B部分相交。举例而言，各个电容区域B呈矩阵排列，每2×2个电容区域B作为一个开口单元，每个开口单元可以对应设置一个第二区域D，第二区域D与该开口单元的四个电容区域B均部分相交。

在步骤S320中，湿刻工艺可以采用的刻蚀液包括但不限于BHF(氢氟酸缓冲液)、49％HF或者DHF(氢氟酸稀释液)，其中，DHF可以为氢氟酸与去离子水按照1:1～1:5进行混合的溶液。

在步骤S340中，湿刻工艺的条件可以与步骤S320相同或者不同。

在步骤S180中，电介质层400的材料可以为高K(介电常数)的材料，例如可以为氮化硅、氮氧化硅等材料。

在步骤S190中，可以通过沉积的方法形成第二电极层500，例如可以通过CVD工艺形成第二电极层500。可选地，第二电极层500的材料可以与第一电极300的材料相同或者不同。可选地，第二电极层500的厚度可以与第一电极300的厚度相同或者不同。

可以理解的是，如图20所示，第一支撑层210上设置有多个第二刻蚀缺口211，第二支撑层620设置有多个第一刻蚀缺口622。如此，在步骤S180中，电介质层400还可以覆盖第一电极300的外表面；在步骤S190中，第二电极层500可以覆盖位于间隙区域A的电介质层400。其中，如图22所示，电介质层400覆盖第一电极300的外表面，指的是第一电极300的外表面一侧可以设置有电介质层400，且在电介质层400的作用下，第一电极300的外表面不存在暴露的部分，其并不表示电介质层400必然与第一电极300的全部外表面直接接触。显然的，电介质层400和支撑壁220、第二支撑层620共同使得第一电极300的外表面无暴露区域。

如此，根据本公开所提供的电容阵列的制备方法，如图23所示，所制备出的电容阵列包括：基底100、支撑结构、多个第一电极300、电介质层400和第二电极层500。其中，支撑结构包括第一支撑层210和多个支撑壁220；多个支撑壁220设于基底100的一侧且呈直管状，支撑壁220的延伸方向垂直于基底100；第一支撑层210连接各个支撑壁220的外表面；多个第一电极300一一对应地穿设于多个支撑壁220中；任一第一电极300的外表面与对应的支撑壁220的内表面配合连接；电介质层400覆盖至少部分第一电极300；第二电极层500设于电介质层400远离第一电极300的一侧。

在一实施方式中，电容阵列的制备方法还包括：如图3所示，形成能够位于基底100和形状限定层700之间的第三支撑材料层631；步骤S150包括：如图13所示，形成电容槽750，电容槽750还贯穿第三支撑材料层631，使得残留的第三支撑材料层631形成第三支撑层630。如此，第一电极300靠近基底100的一端可以与第三支撑层630连接，进而被第三支撑层630固定，提高第一电极300的稳定性。可选地，第三支撑层630的材料可以为氮化硅、碳氮化硅等材料。可选地，第三支撑层630的厚度为10～150nm。

在一实施方式中，如图26所示，电容阵列的第一电极300可以通过多个层叠设置的第一支撑层210固定，以便缩小未被固定的第一电极300的长度，进一步提高第一电极300的稳定性，进而进一步提高电容阵列的良率。

可选的，可以通过依次重复执行步骤S120和步骤S130的方式来形成多层第一支撑层210以及与第一支撑层210连接的支撑壁220，其中，每重复执行一次步骤S120和步骤S130，则可以多生成一层支撑结构，每一层支撑结构包括一层第一支撑层210以及与该层第一支撑层210连接的多个支撑壁220。

举例而言，在一实施方式中，如图25所示，可以依次形成多层形状限定层700，且任一形状限定层700在电容区域B的部分凸出于形状限定层700在间隙区域A的部分；在每形成一层形状限定层700后，均在形状限定层700远离基底100的表面形成一层第一支撑材料层201。相应的，在步骤S150中，在电容区域B形成电容槽750，电容槽750开口于第二支撑材料层621并贯穿第一牺牲层741、所有第一支撑材料层201和所有形状限定层700。

当然地，如图26所示，在基底100与第二支撑层620之间，还可以设置有第四支撑层640。第四支撑层640的制备方法可以包括：如图25所示，在步骤S140之前，形成覆盖基底100、第三支撑材料层631或者第一支撑材料层201的第四牺牲材料层760，其中第四牺牲材料层760远离基底100的表面为平面结构；其中，第四牺牲材料层760的材料可以与第二牺牲材料层710的材料相同。然后，在第四牺牲材料层760远离基底100的表面形成第四支撑材料层641，第四支撑材料层641的材料与第一支撑材料层201可以相同。

如此，在步骤S150中，电容槽750贯穿第四牺牲材料层760和第四支撑材料层641，使得残留的第四牺牲材料层760形成第四牺牲层，使得残留的第四支撑层640形成第四支撑层640，且第四支撑层640为平面结构，不设置有支撑壁220。在步骤S160中，第四支撑层640与第一电极300的外表面接触连接，使得第四支撑层640可以固定第一电极300，进一步提高第一电极300的稳定性以及进一步提高电容阵列的良率。在步骤S170中，如图26所示，可以通过干法刻蚀在第四支撑层640上形成第三刻蚀缺口642，并通过湿法刻蚀去除全部第四牺牲层。

如此，在基底100与第二支撑层620之间，第一电极300可以通过第一支撑层210和第四支撑层640固定，由于第四支撑层640的制备方法比第一支撑层210的制备方法简单，可以降低电容阵列的制备成本。

可选的，电容阵列的制备方法还可以包括：如图24所示，形成覆盖第二电极层500的填充材料层650。可选的，填充材料层650的材料可以为锗掺杂的多晶硅。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等，均应视为本公开的一部分。

本公开还提供一种电容阵列，如图24所示，该电容阵列包括基底100、支撑结构、多个第一电极300、电介质层400和第二电极层500。其中，支撑结构包括第一支撑层210和多个支撑壁220，多个支撑壁220设于基底100的一侧且呈直管状，支撑壁220的延伸方向垂直于基底100；第一支撑层210连接各个支撑壁220的外表面；多个第一电极300一一对应地穿设于多个支撑壁220中；任一第一电极300的外表面与对应的支撑壁220的内表面配合连接；电介质层400覆盖至少部分第一电极300；第二电极层500设于电介质层400远离第一电极300的一侧。

本公开提供的电容阵列，在制备出第一电极300后，第一支撑层210可以通过第一支撑壁220固定第一电极300，提高了第一支撑层210对第一支撑壁220的固定面积，进而提高了第一电极300耐受高温处理和液体表面张力的能力，提高了第一电极300的稳定性，进而提高了电容阵列的整体良率。因此，本公开的电容阵列便于制备，其制备良率高，因此其制备成本低且性能稳定。

本公开的电容阵列，可以通过上述电容阵列的制备方法实施例中所描述的电容阵列制备方法进行制备，其原理、结构、效果在上述电容阵列的制备方法实施例中已经进行了详细论述，在此不再赘述。

在一实施方式中，如图24所示，支撑壁220靠近基底100的一端可以与第一支撑层210连接。可选的，支撑壁220远离基底100的一端，与第一支撑层210远离基底100的表面之间的距离可以为30～150nm。

在一实施方式中，支撑壁220在垂直于其延伸方向的横截面上可以呈圆环形。

在一实施方式中，支撑壁220的材料可以为氮化硅、碳氮化硅(SiCN)或者其他材料。

在一实施方式中，第一支撑层210的厚度可以为15～60nm。

在一实施方式中，第一支撑层210与基底100之间的距离为450nm～1470nm。

在一实施方式中，第一支撑层210的材料可以为氮化硅、碳氮化硅(SiCN)或者其他材料。

在一实施方式中，第一支撑层210的材料和支撑壁220的材料相同。

在一实施方式中，第一支撑层210上可以设置有第一刻蚀缺口622。

在一实施方式中，第一电极300为具有一个封闭端的中空柱状电极，第一电极300的封闭端与基底100连接。

在一实施方式中，电容阵列包括多层支撑结构；其中，各层支撑结构的第一支撑层210相互平行，且各层支撑结构的多个支撑壁220一一对准设置；各层支撑结构的相互对准设置的支撑壁220套设于同一第一电极300。

本公开还提供一种存储装置，该存储装置包括上述电容阵列实施方式所描述的电容阵列。该存储装置可以为静态随机存取存储器、动态随机存取存储器或者其他类型的存储器，本公开对此不做特殊的限定。

本公开实施方式的存储装置采用的电容阵列与上述电容阵列的实施方式中的电容阵列相同，因此，具有相同的有益效果，在此不再赘述。

应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。