双凹沟电容器之动态随机存取记忆体的制造方法

摘要

本发明提出一种具有高电容值电容器的动态随机存取记忆体的制造方法。首先，在半导体基板一形成【场氧化层】，接着，形成【场效电晶体】，所述场效电晶体包含有闸介电层（Gate Dielectric）、闸电极（GateElectrode），侧壁子（Spacer）与源极／汲极（Source／Drain）。接着，形成一层【第一绝缘层】与【第二绝缘层】，利用微气和电浆蚀刻技术蜜去所述【第一绝缘层】与【第二绝缘层】，以在所术【源极】上方形成源极接触窗（Node Contact），然后即进行【堆叠式电容器】的制作。首先，沉积一层【第一复晶矽层】，利用微影和电浆蚀刻技术在源极上方蚀去一部份的【第一复晶矽层】，在所述【第一复晶矽层】表面形成浅凹沟（Shallow Trench），接着沈积【第三绝缘层】并利用电浆蚀刻技术垂直单向性地对所述【第三绝缘层】进行回蚀刻，以在所述【浅凹沟】的侧面形成侧壁子（Spacer）。然后，藉着所述【侧壁子】为氧化保护罩（Oxidation Mask），将所述【侧壁子】区域以外之间裸露的【第一复晶矽层】热氧化，形成复晶氧化矽【Polysilicon Dioxide】。接着，利用化学溶液选择性地去除所述【侧壁子】后，藉着所述【复晶氧化矽】作为蚀刻保护罩（Etch Mask），垂直单向性地蚀去一部份的所述【第一复晶矽层】，旋即用蚀刻产去除所述【复晶氧化矽】，所述【第一复晶矽层】上于是形成深凹沟（Deep Trench）。最后，利用微影和电浆蚀刻技术形成电容器的电荷储存电极（Storage Node），并在所述【电荷储存电极】表面形成一层【电容器介电层】后，沈积【第二复晶矽层】，并加以图案化作为堆叠式电容器的【一层电极】（Plate Electrode），一具备高电容值之堆叠式动态密机存取记忆体于焉完成。

主权项

1. 一种具有高电容値之堆叠式电容器的动态随机存取记忆体的制造方法,系包含:在一个半导体基板上形成场氧化层(Field Oxide);形成【场效电晶体】,所述场效电晶体包含有闸介电层(Gate Dielectric)、闸电极(Gate Electrode),侧壁子(Spacer)与源极/汲极(Source/Drain);形成一层【第一绝缘层】与【第二绝缘层】,利用微影和电浆蚀刻技术蚀去所述【第一绝缘层】与【第二绝缘层】,以在所述【源极】上方形成源极接触窗(NodeContact);沉积一层【第一复晶矽层】,并利用微影和电浆蚀刻技术在所述【源极】上方蚀去一部份的所述【第一复晶矽层】,以在所述【第一复晶矽层】表面形成浅凹沟(ShallowTrench);沉积一层【第三绝缘层】,并利用电浆蚀刻技术垂直单向性地(Anisotropically)对所述【第三绝缘层】进行回蚀刻(Etchback),以在所述【浅凹沟】的侧面形成侧壁子(Spacer);藉着所述【侧壁子】为氧化保护罩(Oxidation Mask),将所述【侧壁子】覆盖区域以外的所述【第一复晶矽层】热氧化,形成复晶氧化矽【PolysiliconDioxide】;利用化学溶液选择性地去除所述【侧壁子】;藉着所述【复晶氧化矽】作为蚀刻保护罩(Etch Mask),垂直单向性地蚀去一部份的所述【第一复晶矽层】;用化学溶液去除所述【复晶氧化矽】,所述【第一复晶矽层】上于是形成深凹沟(Deep Trench);利用微影和电浆蚀刻技术形成电容器的电荷储存电极(Storage Node);另在所述【电荷储存电极】表面形成一层【电容器介电层】;沉积【第二复晶矽层】,利用微影和电浆蚀刻技术蚀去一部份的所述【电容器介电层】与【第二复晶矽层】,以形成电容器之上层电极(Plate Electrode)。2. 如申请专利范围第1项之方法,其中所述【第一绝缘层】的厚度介于500到2000埃之间。3. 如申请专利范围第1项之方法,其中所述【第二绝缘层】的厚度介于5000到10000埃之间。4. 如申请专利范围第1项之方法,其中所述【第一复晶矽层】的厚度介于3000到8000埃之间。5. 如申请专利范围第1项之方法,其中所述【第三绝缘层】的厚度介于1000到2500埃之间。6. 如申请专利范围第1项之方法,其中所述【第二复晶矽层】的厚度介于1000到2000埃之间。7. 如申请专利范围第1项之方法,其中所述【电容器介电层】系由二氧化矽、氮化矽或二氧化矽等层组成。8. 如申请专利范围第1项之方法,其中所述【第一绝缘层】,可以是二氧化矽或氮化矽。9. 如申请专利范围第1项之方法,其中所述【第一绝缘层】,可以省略。10. 一种制造具有【双凹沟】结构之复晶矽柱的方法,系包含:在一个半导体基板上形成一层【第一绝缘层】;沉积一层【第一复晶矽层】,并利用微影和电浆蚀刻技术蚀去一部份的所述【第一复晶矽层】,以在所述【第一复晶矽层】表面形成浅凹沟(Shallow Trench);沉积一层【第二绝缘层】,并利用电浆蚀刻技术垂直单向性地(Anisotropically)对所述【第二绝缘层】进行回蚀刻(Etchback),以在所述【浅凹沟】的侧面形成由【第二绝缘层】构成之侧壁子(Spacer);藉着所述【侧壁子】为氧化保护罩(Oxidation Mask),将所述【侧壁子】覆盖区域以外的所述【第一复晶矽层】热氧化,形成复晶氧化矽【PolysiliconDioxide】;利用化学溶液选择性地去除所述【侧壁子】;藉着所述【复晶氧化矽】作为蚀刻保护罩(Etch Mask),垂直单向性地蚀去一部份的所述【第一复晶矽层】;用化学溶液去除所述【复晶氧化矽】,所述【第一复晶矽层】上于是形成【双凹沟】(Double Trench)。11. 如申请专利范围第10项之方法,其中所述之【第一绝缘层】,可以是二氧化矽或氮化矽或氧化氮化矽(Oxynitride),或二氧化矽、氮化矽与氧化氮化矽组成之复层(Composite Layer)。图示简单说明:图一到图十四是本发明之实施例的横截面示意图。图一是形成场效电晶体后的制程剖面图;图二是沉积【第一绝缘层】与【与第二绝缘层】后的制程剖面图;图三是利用微影与电浆蚀刻技术蚀去所述【第一绝缘层】与【第二绝缘层】,以形成源极接触窗(Node Contact)后的制程剖面图;图四是沉积一层【搀杂的第一复晶矽层】后的制程剖面图,所述【第二复晶矽层】并将填满所述【源极接触窗】;图五是利用微影和电浆蚀刻技术在所述【源极接触窗】上方蚀去一部份的【第一复晶矽层】,以在所述【第一复晶矽层】表面形成浅凹沟(ShallowTrench)后的制程剖面图;图六是沉积一层【第三绝缘层】后的制程剖面图;图七是利用电浆蚀刻技术垂直单向性地(Anisotropically)对所述【第三绝缘层】进行回蚀刻,以在所述【浅凹沟】的侧面形成【侧壁子】后的制程剖面图;图八是藉着所述【侧壁子】作为氧化保护罩(OxidationMask),于富含氧气的高温环境中将所述【侧壁子】覆盖住之以外区域的【第一复晶矽层】热氧化,形成复晶氧化矽【Polysilicon Dioxide】后的制程剖面图;图九同图八;图十是藉着所述【复晶氧化矽】作为蚀刻保护罩(EtchMask),利用【磁场增强式活性离子式电浆蚀刻技术】垂直单向性地蚀去一部份的所述【第一复晶矽层】后的制程剖面图;图十一是利用氢氟酸溶液(HydroFluoric Acid; HF)去除所述【复晶氧化矽】后的制程剖面图;图十二是利用微影和电浆蚀刻技术蚀去所述【第一复晶矽层】以形成电容器的电荷储存电极(Storage Node)后的制程剖面图;图十三是在电容器的【电荷储存电极】表面形成一层厚度极薄的【电容器介电层】与一层【搀杂的第二复晶矽层】后的制程剖面图;图十四是利用微影与电浆蚀刻技术蚀去【电容器介电层】与【搀杂的第二复晶矽层】,以形成电容器之上层电极(Plate Electrode),以完成动态随机存取记忆体之电容