半导体元件及其制造方法与流程

电气元件制品的制造及其应用技术1.本发明涉及一种半导体元件及其制造方法，且特别是涉及一种具有电容器的半导体元件及其制造方法。背景技术：2.在现今半导体产业中，电容器为相当重要的基本元件。举例来说，常见的电容器结构的基本设计为在电极板之间插入绝缘材料，而使得两相邻的电极板与位于其间的绝缘材料形成一个电容器单元。然而，如何有效地提升电容器的电容值为目前不断努力的目标。技术实现要素：3.本发明提供一种半导体元件及其制造方法，其可有效地提升电容器的电容值。4.本发明提出一种半导体元件，包括基底与电容器。电容器包括第一电极、第二电极与绝缘层。第一电极位于基底上。第一电极具有多个半球形凹陷。第二电极位于第一电极上。绝缘层位于第一电极与第二电极之间。半球形凹陷的表面与绝缘层直接接触。5.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件中，第一电极的形状例如是圆筒状。6.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件中，第一电极的材料例如是金属化合物或金属。7.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件中，可包括多个电容器。此外，半导体元件还可包括支撑结构。支撑结构连接于相邻两个电容器的相邻两个第一电极之间。8.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件中，支撑结构可包括第一支撑层与第二支撑层。第一支撑层可连接于相邻两个电容器的相邻两个第一电极之间。第二支撑层可连接于相邻两个电容器的相邻两个第一电极之间。第一支撑层可位于第二支撑层与基底之间。9.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件中，位于第一支撑层与第二支撑层之间的第一电极可具有半球形凹陷。10.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件中，位于第一支撑层与第二支撑层之间的第一电极可具有半球形凹陷。位于基底与第一支撑层之间的第一电极可具有半球形凹陷。11.本发明提出一种半导体元件的制造方法，包括以下步骤。提供基底。在基底上形成电容器。电容器包括第一电极、第二电极与绝缘层。第一电极位于基底上。第一电极具有多个半球形凹陷。第二电极位于第一电极上。绝缘层位于第一电极与第二电极之间。半球形凹陷的表面与绝缘层直接接触。12.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件的制造方法中，第一电极的形成方法可包括以下步骤。在基底上形成介电层。在介电层中形成第一开口。在由第一开口所暴露出的介电层的侧壁上形成硅间隙壁。对硅间隙壁进行热制作工艺，而在硅间隙壁上形成多个半球形管芯(hemispherical grain，hsg)。在第一开口中形成第一电极材料层。第一电极材料层覆盖半球形管芯。移除位于介电层的顶面上方的部分第一电极材料层，而形成第一电极。13.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件的制造方法中，绝缘层与第二电极的形成方法可包括以下步骤。在形成第一电极之后，移除介电层、硅间隙壁与半球形管芯，而形成第二开口。在第一电极上形成绝缘层。在绝缘层上形成第二电极。第二电极填入第一开口与第二开口。14.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件的制造方法中，第一电极的形成方法可包括以下步骤。在基底上形成硅材料层。在硅材料层中形成第一开口。对硅材料层进行热制作工艺，而在由第一开口所暴露出的硅材料层的侧壁上形成多个半球形管芯。在第一开口中形成第一电极材料层。第一电极材料层覆盖半球形管芯。移除位于硅材料层的顶面上方的部分第一电极材料层，而形成第一电极。15.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件的制造方法中，绝缘层与第二电极的形成方法可包括以下步骤。在形成第一电极之后，移除硅材料层与半球形管芯，而形成第二开口。在第一电极上形成绝缘层。在绝缘层上形成第二电极。第二电极填入第一开口与第二开口。16.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件的制造方法中，更可包括形成多个电容器。此外，在上述半导体元件的制造方法更可包括以下步骤。形成连接于相邻两个电容器的相邻两个第一电极之间的支撑结构。17.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件的制造方法中，支撑结构可包括第一支撑层与第二支撑层。第一支撑层可连接于相邻两个电容器的相邻两个第一电极之间。第二支撑层可连接于相邻两个电容器的相邻两个第一电极之间。第一支撑层可位于第二支撑层与基底之间。18.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件的制造方法中，位于第一支撑层与第二支撑层之间的第一电极可具有半球形凹陷。19.依照本发明的一实施例所述，在上述半导体元件的制造方法中，位于第一支撑层与第二支撑层之间的第一电极可具有半球形凹陷。位于基底与第一支撑层之间的第一电极可具有球形凹陷。20.基于上述，在本发明所提出的半导体元件及其制造方法中，由于第一电极具有半球形凹陷，因此可增加第一电极的表面积。由此，可有效地提升电容器的电容值，进而提升半导体元件的电性效能。21.为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明22.图1a至图1n为本发明一实施例的半导体元件的制造流程剖视图；23.图2a至图2k为本发明另一实施例的半导体元件的制造流程剖视图。24.符号说明25.10,20:半导体元件26.100:基底27.102:隔离结构28.104:埋入式字符线结构29.106:埋入式字符线30.108,132,134,138,150,216:介电层31.110,128:阻障层32.112:顶盖层33.114:位线结构34.116,124,126:接触窗35.118:导线36.120:硬掩模层37.122:接触窗结构38.130:衬层39.136,140,202,206:支撑层40.142,208:终止层41.144,200,204:硅材料层42.144a:硅间隙壁43.146,210,212:半球形管芯44.148,214:电极材料层45.148a,156,214a,222:电极46.152,218:图案化光致抗蚀剂层47.154,220:绝缘层48.156a,156b,156c,222a,222b,222c:导体层49.158,224:电容器50.op1,op2,op3,op4:开口51.p1,p2,p3:部分52.r1,r2,r3:半球形凹陷53.ss1,ss2:支撑结构具体实施方式54.图1a至图1n为本发明一实施例的半导体元件的制造流程剖视图。55.请参照图1a，提供基底100。基底100可为半导体基底，如硅基底。此外，依据半导体元件的种类，在基底100上可具有相应的元件。在本实施例中，半导体元件是以动态随机存取存储器动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)为例，但本发明并不以此为限。此外，可在基底100中形成隔离结构102。隔离结构102可为单层结构或多层结构。隔离结构102例如是浅沟槽隔离结构(shallow trench isolation，sti)。隔离结构102的材料例如是氧化硅。56.在基底100中可形成埋入式字符线结构104。埋入式字符线结构104可包括埋入式字符线106与介电层108。埋入式字符线106位于基底100中。埋入式字符线106的材料例如是钨(w)、铝(al)或铜(cu)。介电层108位于埋入式字符线106与基底100之间。介电层108的材料例如氧化硅。此外，埋入式字符线结构104还可包括阻障层110。阻障层110位于埋入式字符线106与介电层108之间。阻障层110的材料例如是钛(ti)、氮化钛(tin)、钽(ta)、氮化钽(tan)或其组合。此外，在埋入式字符线结构104上可形成顶盖层112。顶盖层112的材料例如是氮化硅。此外，可根据产品需求在基底100中形成所需的掺杂区(未示出)。57.在埋入式字符线结构104的一侧的基底100上可形成位线结构114。位线结构114可包括接触窗116与导线118。接触窗116位于基底100上。接触窗116可用以作为位线接触窗。接触窗116的材料例如是掺杂多晶硅等导体材料。导线118位于接触窗116上。导线118可用以作为位线。导线118的材料例如是钨、铝或铜。此外，在位线结构114上可形成硬掩模层120。硬掩模层120的材料例如是氮化硅。58.在埋入式字符线结构104的另一侧的基底100上可形成接触窗结构122。接触窗结构122可用以作为存储节点接触窗。接触窗结构122可包括接触窗124与接触窗126。接触窗124位于基底100上。接触窗124的材料例如是掺杂多晶硅等导体材料。接触窗126位于接触窗124上。接触窗126的材料例如是钨、铝或铜等导体材料。此外，接触窗结构122还可包括阻障层128。阻障层128位于接触窗124与接触窗126之间。阻障层110的材料例如是钛、氮化钛、钽、氮化钽或其组合。59.此外，可在接触窗结构122与位线结构114之间形成衬层130。亦即，衬层130可位于接触窗结构122与位线结构114之间。衬层130更可位于接触窗结构122与顶盖层112之间以及接触窗结构122与硬掩模层120之间。衬层130的材料例如是氮化硅等介电材料。另外，可在相邻两个接触窗结构122之间形成介电层132。介电层132的材料例如是氮化硅。60.请参照图1b，可在基底100上依序形成介电层134、支撑层136、介电层138与支撑层140。介电层134的材料例如是氧化硅，如硼磷硅玻璃(borophosphosilicate glass，bpsg)。介电层134的形成方法例如是化学气相沉积法。支撑层136的材料例如是氮化硅等介电材料。支撑层136的形成方法例如是化学气相沉积法。介电层138的材料例如是氧化硅。介电层138的形成方法例如是化学气相沉积法。支撑层140的材料例如是氮化硅等介电材料。支撑层140的形成方法例如是化学气相沉积法。在一实施例中，在形成介电层134之前，可在基底100上形成终止层142。终止层142的材料例如是氮化硅等介电材料。终止层142的形成方法例如是化学气相沉积法。此外，终止层142可覆盖硬掩模层120、接触窗结构122、衬层130与介电层132。另外，支撑层140的厚度可大于支撑层136的厚度。举例来说，支撑层140的厚度可为支撑层136的厚度的两倍以上。另外，支撑层140的厚度可大于终止层142的厚度。举例来说，支撑层140的厚度可为终止层142的厚度的两倍以上。61.请参照图1c，可在支撑层140与介电层138中形成开口op1。开口op1可暴露出支撑层140的侧壁与介电层138的侧壁。开口op1的形成方法例如是通过光刻制作工艺与蚀刻制作工艺对支撑层140与介电层138进行图案化。此外，在形成开口op1的蚀刻制作工艺中，可通过支撑层136作为蚀刻终止层。62.请参照图1d，可在支撑层140、介电层138与支撑层136上形成硅材料层144。在一些实施例中，硅材料层144可共形地形成在支撑层140、介电层138与支撑层136上。硅材料层144的材料例如是非晶硅或经掺杂的多晶硅(如，掺杂硼的多晶硅)。硅材料层144的形成方法例如是化学气相沉积法。63.请参照图1e，可对硅材料层144进行回蚀刻制作工艺，以移除位于支撑层140的顶面与支撑层136上的硅材料层144。由此，可在由开口op1所暴露出的介电层138的侧壁上形成硅间隙壁144a。在一些实施例中，更可移除位于支撑层140的侧壁上的硅材料层144。回蚀刻制作工艺例如是干式蚀刻制作工艺。64.此外，可将开口op1延伸至支撑层136、介电层134与终止层142中。举例来说，可利用硅间隙壁144a与支撑层140作为掩模，移除部分支撑层136、部分介电层134与部分终止层142。部分支撑层136、部分介电层134与部分终止层142的移除方法例如是干式蚀刻法。在本实施例中，开口op1可暴露出接触窗结构122。65.请参照图1f，可对硅间隙壁144a进行热制作工艺，而在硅间隙壁144a上形成多个半球形管芯146。半球形管芯146的材料例如是硅材料(如，多晶硅)。热制作工艺例如是回火制作工艺。热制作工艺的温度范围可为500℃至1000℃。在一些实施例中，热制作工艺的温度范围可为600℃至800℃。在一些实施例中，热制作工艺的温度范围可为700℃至800℃。66.请参照图1g，可在开口op1中形成电极材料层148。此外，电极材料层148更可形成在支撑层140上。在一些实施例中，电极材料层148可共形地形成在开口op1中与支撑层140上。电极材料层148覆盖半球形管芯146。电极材料层148的材料例如是金属化合物(如，氮化钛)或金属(如，钛或钽)。电极材料层148的形成方法例如是化学气相沉积法。67.请参照图1h，可在电极材料层148上形成介电层150。介电层150填入开口op1。介电层150的材料例如式氧化硅。介电层150的形成方法例如是化学气相沉积法。68.接着，可在介电层150上形成图案化光致抗蚀剂层152。图案化光致抗蚀剂层152可位于部分支撑层140的上方。图案化光致抗蚀剂层152可通过光刻制作工艺来形成。69.请参照图1i，可利用图案化光致抗蚀剂层152作为掩模，移除部分介电层150、部分电极材料层148与部分支撑层140，而暴露出部分介电层138的顶面。由此，可移除位于部分介电层138的顶面上方的部分电极材料层148。部分介电层150、部分电极材料层148与部分支撑层140可分别通过蚀刻制作工艺(如，干式蚀刻制作工艺)来移除。70.请参照图1j，移除图案化光致抗蚀剂层152。图案化光致抗蚀剂层152的移除方法例如是干式剥离法(dry stripping)或湿式剥离法(wet stripping)。71.接着，可移除部分介电层150，而暴露出位于支撑层140上的部分电极材料层148。部分介电层150的移除方法例如是干式蚀刻法。72.然后，可移除部分电极材料层148，而暴露出支撑层140的顶面。由此，可移除位于介电层138的顶面上方的部分电极材料层148，而形成电极148a。电极148a可用以作为电容器的下电极。部分电极材料层148的移除方法例如式干式蚀刻法。73.此外，电极148a位于基底100上。举例来说，电极148a可电性连接至接触窗结构122。电极148a具有多个半球形凹陷r1，由此可增加电极148a的表面积。半球形凹陷r1的形成方法例如是通过半球形管芯146作为模具来形成。74.请参照图1k，在形成电极148a之后，移除介电层138、介电层150、硅间隙壁144a与半球形管芯146，而形成开口op2。因此，在本实施例中，电容器的下电极不包括硅间隙壁144a与半球形管芯146。介电层138、介电层150、硅间隙壁144a与半球形管芯146可分别通过湿式蚀刻制作工艺来移除。用以移除介电层138与介电层150的湿式蚀刻制作工艺所使用的蚀刻剂例如是稀释氢氟酸(diluted hf，dhf)。用以移除硅间隙壁144a与半球形管芯146的湿式蚀刻制作工艺所使用的蚀刻剂例如是硝酸。75.请参照图1l，移除部分支撑层136，而暴露出部分介电层134。部分支撑层136的移除方法例如是干式蚀刻法。76.请参照图1m，移除介电层134。由此，可扩大开口op2的范围。介电层134可通过湿式蚀刻制作工艺来移除。用以移除介电层134的湿式蚀刻制作工艺所使用的蚀刻剂例如是稀释氢氟酸。77.请参照图1n，可在电极148a上形成绝缘层154。在一些实施例中，绝缘层154可共形地形成在电极148a上。绝缘层154的材料例如是高介电常数材料(high-k material)，如五氧化二钽(ta2o5)或氧化锆(zro)。绝缘层154的形成方法例如是化学气相沉积法。78.接着，可在绝缘层154上形成电极156。电极156填入开口op1与开口op2。电极156可为单层结构或多层结构。在本实施例中，电极156是以多层结构为例。举例来说，电极156可包括导体层156a与导体层156b。导体层156a位于绝缘层154上。导体层156a的材料例如是金属化合物(如，氮化钛)或金属(如，钛或钽)。导体层156a的形成方法例如是化学气相沉积法。导体层156b位于导体层156a上。导体层156b的材料例如是经掺杂的半导体材料，如硼掺杂硅锗。导体层156b的形成方法例如是化学气相沉积法。此外，电极156还可包括导体层156c。导体层156c位于导体层156b上。导体层156c的材料例如是金属，如钨。导体层156c的形成方法例如是物理气相沉积法。79.通过上述方法，可在基底100上形成多个电容器158，但本发明并不以此为限。只要电容器158的数量为一个以上，即属于本发明所涵盖的范围。电容器158包括电极148a、电极156与绝缘层154。此外，通过上述方法，可形成连接于相邻两个电容器158的相邻两个电极148a之间的支撑结构ss1。举例来说，支撑结构ss1可包括支撑层136与支撑层140。80.以下，通过图1n来说明上述实施例的半导体元件10。此外，虽然半导体元件10的形成方法是以上述方法为例进行说明，但本发明并不以此为限。81.请参照图1n，半导体元件10包括基底100与电容器158。在本实施例中，半导体元件10可包括多个电容器158。电容器158可为柱状电容器(cylinder capacitor)，但本发明并不以此为限。电容器158包括电极148a、电极156与绝缘层154。电极148a位于基底100上。电极148a具有多个半球形凹陷r1。电极148a的形状例如是圆筒状。电极148a的材料例如是金属化合物(如，氮化钛)或金属(如，钛或钽)。电极156位于电极148a上。绝缘层154位于电极148a与电极156之间。半球形凹陷r1的表面与绝缘层154直接接触。82.此外，半导体元件10更可包括支撑结构ss1。支撑结构ss1连接于相邻两个电容器158的相邻两个电极148a之间。支撑结构ss1可为单层或多层。举例来说，支撑结构ss1可包括支撑层136与支撑层140。支撑层136可连接于相邻两个电容器158的相邻两个电极148a之间。支撑层140可连接于相邻两个电容器158的相邻两个电极148a之间。在一些实施例中，支撑层136与支撑层140可直接连接于相邻两个电容器158的相邻两个电极148a之间。支撑层136可位于支撑层140与基底100之间。此外，位于支撑层136与支撑层140之间的电极148a可具有半球形凹陷r1。在本实施例中，电极148a的低于支撑层136的顶面的部分p1不具有半球形凹陷。在本实施例中，支撑结构ss1所包含的支撑层是以两层(即，支撑层136与支撑层140)为例，但本发明并不以此为限。只要支撑结构ss1所包含的支撑层的数量为一层以上，即属于本发明所涵盖的范围。83.此外，半导体元件10中的其余构件可参照上述实施例的说明。另外，半导体元件10中的各构件的材料、设置方式、形成方法与功效已于上述实施例进行详尽地说明，于此不再说明。84.基于上述实施例可知，在本发明所提出的半导体元件10及其制造方法中，由于电极148a具有半球形凹陷r1，因此可增加电极148a的表面积。由此，可有效地增加电容器158的电容值，进而提升半导体元件10(如，dram)的电性效能。85.图2a至图2k为本发明另一实施例的半导体元件的制造流程剖视图。图2a至图2k为接续图1a的步骤之后的制作流程剖视图。86.请参照图2a，可在基底100上依序形成硅材料层200、支撑层202、硅材料层204与支撑层206。硅材料层200的材料例如是非晶硅或经掺杂的多晶硅(如，掺杂硼的多晶硅)。硅材料层200的形成方法例如是化学气相沉积法。支撑层202的材料例如是氮化硅等介电材料。支撑层202的形成方法例如是化学气相沉积法。硅材料层204的材料例如是非晶硅或经掺杂的多晶硅(如，掺杂硼的多晶硅)。硅材料层204的形成方法例如是化学气相沉积法。支撑层206的材料例如是氮化硅等介电材料。支撑层206的形成方法例如是化学气相沉积法。在一实施例中，在形成硅材料层200之前，可在基底100上形成终止层208。终止层208的材料例如是氮化硅等介电材料。终止层208的形成方法例如是化学气相沉积法。此外，终止层208可覆盖硬掩模层120、接触窗结构122、衬层130与介电层132。87.请参照图2b，可在支撑层206、硅材料层204、支撑层202、硅材料层200与终止层208中形成开口op3。开口op3可暴露出接触窗结构122。此外，开口op3更可暴露出支撑层206的侧壁、硅材料层204的侧壁、支撑层202的侧壁、硅材料层200的侧壁与终止层208的侧壁。开口op3的形成方法例如是通过光刻制作工艺与蚀刻制作工艺对支撑层206、硅材料层204、支撑层202、硅材料层200与终止层208进行图案化。88.请参照图2c，可对硅材料层204与硅材料层200进行热制作工艺，而在由开口op3所暴露出的硅材料层204的侧壁上形成多个半球形管芯210，且在由开口op3所暴露出的硅材料层200的侧壁上形成多个半球形管芯212。半球形管芯210与半球形管芯212的材料例如是硅材料(如，多晶硅)。热制作工艺例如是回火制作工艺。热制作工艺的温度范围可为500℃至1000℃。在一些实施例中，热制作工艺的温度范围可为600℃至800℃。在一些实施例中，热制作工艺的温度范围可为700℃至800℃。89.请参照图2d，可在开口op3中形成电极材料层214。此外，电极材料层214更可形成在支撑层206上。在一些实施例中，电极材料层214可共形地形成在开口op3中与支撑层206上。电极材料层214覆盖半球形管芯210与半球形管芯212。电极材料层214的材料例如是金属化合物(如，氮化钛)或金属(如，钛或钽)。电极材料层214的形成方法例如是化学气相沉积法。90.请参照图2e，可在电极材料层214上形成介电层216。介电层216填入开口op3。介电层216的材料例如式氧化硅。介电层216的形成方法例如是化学气相沉积法。91.接着，可在介电层216上形成图案化光致抗蚀剂层218。图案化光致抗蚀剂层218可位于部分支撑层206的上方。图案化光致抗蚀剂层218可通过光刻制作工艺来形成。92.请参照图2f，可利用图案化光致抗蚀剂层218作为掩模，移除部分介电层216、部分电极材料层214与部分支撑层206，而暴露出部分硅材料层204的顶面。由此，可移除位于部分硅材料层204的顶面上方的部分电极材料层214。部分介电层216、部分电极材料层214与部分支撑层206可分别通过蚀刻制作工艺(如，干式蚀刻制作工艺)来移除。93.请参照图2g，移除图案化光致抗蚀剂层218。图案化光致抗蚀剂层218的移除方法例如是干式剥离法或湿式剥离法。94.接着，可移除部分介电层216，而暴露出位于支撑层206上的部分电极材料层214。部分介电层216的移除方法例如是干式蚀刻法。95.然后，可移除部分电极材料层214，而暴露出支撑层206的顶面。由此，可移除位于硅材料层204的顶面上方的部分电极材料层214，而形成电极214a。电极214a可用以作为电容器的下电极。部分电极材料层214的移除方法例如式干式蚀刻法。96.此外，电极214a位于基底100上。举例来说，电极214a可电性连接至接触窗结构122。电极214a具有多个半球形凹陷r2与多个半球形凹陷r3，由此可增加电极214a的表面积。半球形凹陷r2的形成方法例如是通过半球形管芯210作为模具来形成。半球形凹陷r3的形成方法例如是通过半球形管芯212作为模具来形成。97.请参照图2h，在形成电极214a之后，移除介电层216、硅材料层204与半球形管芯210，而形成开口op4。亦即，在本实施例中，电容器的下电极不包括硅材料层204与半球形管芯210。介电层216、硅材料层204与半球形管芯210可分别通过湿式蚀刻制作工艺来移除。用以移除介电层216的湿式蚀刻制作工艺所使用的蚀刻剂例如是稀释氢氟酸。用以移除硅材料层204与半球形管芯210的湿式蚀刻制作工艺所使用的蚀刻剂例如是硝酸。98.请参照图2i，移除部分支撑层202，而暴露出部分硅材料层200。部分支撑层202的移除方法例如是干式蚀刻法。99.请参照图2j，移除硅材料层200与半球形管芯212。由此，可扩大开口op4的范围。硅材料层200与半球形管芯212可通过湿式蚀刻制作工艺来移除。用以移除硅材料层200与半球形管芯212的湿式蚀刻制作工艺所使用的蚀刻剂例如是硝酸。100.请参照图2k，可在电极214a上形成绝缘层220。在一些实施例中，绝缘层220可共形地形成在电极214a上。绝缘层220的材料例如是高介电常数材料(high-k material)，如五氧化二钽(ta2o5)或氧化锆(zro)。绝缘层220的形成方法例如是化学气相沉积法。101.接着，可在绝缘层220上形成电极222。电极222填入开口op3与开口op4。电极222可为单层结构或多层结构。在本实施例中，电极222是以多层结构为例。举例来说，电极222可包括导体层222a与导体层222b。导体层222a位于绝缘层220上。导体层222a的材料例如是金属化合物(如，氮化钛)或金属(如，钛或钽)。导体层222a的形成方法例如是化学气相沉积法。导体层222b位于导体层222a上。导体层222b的材料例如是经掺杂的半导体材料，如硼掺杂硅锗。导体层222b的形成方法例如是化学气相沉积法。此外，电极222还可包括导体层222c。导体层222c位于导体层222b上。导体层222c的材料例如是金属，如钨。导体层222c的形成方法例如是物理气相沉积法。102.通过上述方法，可在基底100上形成多个电容器224，但本发明并不以此为限。只要电容器224的数量为一个以上，即属于本发明所涵盖的范围。电容器224包括电极214a、电极222与绝缘层220。此外，通过上述方法，可形成连接于相邻两个电容器224的相邻两个电极214a之间的支撑结构ss2。举例来说，支撑结构ss2可包括支撑层202与支撑层206。103.以下，通过图2k来说明上述实施例的半导体元件20。此外，虽然半导体元件20的形成方法是以上述方法为例进行说明，但本发明并不以此为限。104.请参照图2k，半导体元件20包括基底100与电容器224。在本实施例中，半导体元件20可包括多个电容器224。电容器224可为柱状电容器，但本发明并不以此为限。电容器224包括电极214a、电极222与绝缘层220。电极214a位于基底100上。电极214a具有多个半球形凹陷r2与多个半球形凹陷r3。电极214a的形状例如是圆筒状。电极214a的材料例如是金属化合物(如，氮化钛)或金属(如，钛或钽)。电极222位于电极214a上。绝缘层220位于电极214a与电极222之间。半球形凹陷r2的表面与绝缘层220直接接触，且半球形凹陷r3的表面与绝缘层220直接接触。105.此外，半导体元件20还可包括支撑结构ss2。支撑结构ss2连接于相邻两个电容器224的相邻两个电极214a之间。支撑结构ss2可为单层或多层。举例来说，支撑结构ss2可包括支撑层202与支撑层206。支撑层202可连接于相邻两个电容器224的相邻两个电极214a之间。支撑层206可连接于相邻两个电容器224的相邻两个电极214a之间。在一些实施例中，支撑层202与支撑层206可直接连接于相邻两个电容器224的相邻两个电极214a之间。支撑层202可位于支撑层206与基底100之间。此外，位于支撑层202与支撑层206之间的电极214a可具有半球形凹陷r2。位于基底100与支撑层202之间的电极214a可具有半球形凹陷r3。在本实施例中，电极214a的位于支撑层202的顶面与底面之间的部分p2不具有半球形凹陷。在本实施例中，电极214a的低于终止层208的顶面的部分p3不具有半球形凹陷。在本实施例中，支撑结构ss2是以两层(即，支撑层202与支撑层206)为例，但本发明并不以此为限。只要支撑结构ss2的数量为一层以上，即属于本发明所涵盖的范围。106.此外，半导体元件20中的其余构件可参照上述实施例的说明。另外，半导体元件20中的各构件的材料、设置方式、形成方法与功效已于上述实施例进行详尽地说明，于此不再说明。107.基于上述实施例可知，在本发明所提出的半导体元件20及其制造方法中，由于电极214a具有半球形凹陷r2与半球形凹陷r3，因此可增加电极214a的表面积。由此，可有效地增加电容器224的电容值，进而提升半导体元件20(如，dram)的电性效能。108.综上所述，在上述实施例的半导体元件及其制造方法中，由于可通过电极上的半球形凹陷来增加电极的表面积，因此可有效地提升电容器的电容值与半导体元件)的电性效能。109.虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。









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