| 主权项 |
1.一种制造动态随机存取记忆体元件的堆积电容之方法,以具有多段区间加热及多支反应气体注入管特色的LPCVD设备,沈积HSG多晶矽薄膜,步骤包含:在矽基板上形成转移闸极电晶体,此电晶体包含源极、汲极、多晶矽闸极、闸极氧化层;在上述的转移闸极电晶体上沈积一层第一多晶矽薄膜;在上述的第一多晶矽薄膜层上沈积一层第二多晶矽薄膜;将上述的第一多晶矽薄膜层与第二多晶矽薄膜层铸形(pattern),以形成下电极板的底部。其与转移闸极电晶体的源极和汲极接触;在上述的下电极板底部上形成一层HSG多晶矽薄膜。以具有多段区间加热及多支反应气体注入管特色的LPCVD设备,沈积此层HSG多晶矽薄膜;将上述的HSG多晶矽薄膜层铸形,以完成堆积电容的下电极板结构;在上述的下电极板结构上形成合成式的介质层;在上述的介质层上沈积一层第四多晶矽薄膜;以及将上述的介质层及第四多晶矽薄膜层铸形,以形成堆积电容的上电极板结构。2.如申请专利范围第1项之方法,其中所述之转移闸极电晶体是N型场效电晶体,闸氧化层的厚度介于80-170A之间。3.如申请专利范围第1项之方法,其中所述之第一多晶矽薄膜,是以矽烷为反应气体所沈积而成的本质多晶矽薄膜,其中薄膜厚度介于1000-3000A,沈积温度则介于550-630℃之间。4.如申请专利范围第1项之方法,其中所述之第二多晶矽薄膜,是以矽烷和磷为反应气体所沈积而成的同步渗入杂质多晶矽薄膜。沈积温度介于550-600℃之间,薄膜厚度则介于500-2500A之间。5.如申请专利范围第1项之方法,其中所述之第二多晶矽薄膜,是以矽烷为反应气体所沈积而成的本质多晶矽薄膜,沈积温度介于550-630℃之间,薄膜厚度则介于500-2500A之间。再以离子植入法将此多晶矽层渗入磷杂质,磷离子植入能量介于30-70Kev之间,其剂量则介于5E14-1E16 atoms/cm2之间。6.如申请专利范围第1项之方法,其中所述的HSG多晶矽薄膜是以具有3-6个加热区域及2-4支反应气体注入管特色的LPCVD设备所沈积而成。7.如申请专利范围第1项之方法,其中所述的HSG多晶矽薄膜,是以二矽烷(Si2H6)为反应气体,沈积温度介于535-600℃之间,薄膜厚度则介于400-1500A之间。8.如申请专利范围第1项之方法,其中所述的HSG多晶矽薄膜,是以RIE制程作蚀刻(其反应气体为溴化氢及氯气)。9.如申请专利范围第1项之方法,其中所述的合成介质层是由氧化层一氮化层一氧化层所形成。最下层氧化层是在SPM化学槽所形成,厚度介于8-15A,化学槽温度则介于100-130℃之间;氮化层是在LPCVD炉管(沈积温度介于650-750℃)所沈积而成,其厚度介于50-80A之间;最上层氧化层是在高温扩散炉管(温度介于850-950℃),通入氧气20-40分钟,其厚度介于10-30A之间。10.如申请专利范围第1项之方法,其中所述的第四多晶矽薄膜层,是以矽烷为反应气体所沈积而成的本质多晶矽薄膜,沈积温度介于550-630℃之间,薄膜厚度则介于1000-2500A之间。再以离子植入法将此多晶矽层渗入磷杂质。11.如申请专利范围第1项之方法,其中所述的第四多晶矽薄膜,是以矽烷和磷为反应气体所沈积而成的同步渗入杂质多晶矽薄膜。沈积温度介于550-600℃之间,薄膜厚度则介于1000-2500A之间。12.如申请专利范围第1项之方法,其中所述的第四多晶矽薄膜是以RIE制程作蚀刻(其反应气体为溴化氢及氯气),以形成上电极板结构。而堆积电容的下电极板结构则包含第一多晶矽薄膜、第二晶矽薄膜及HSG多晶矽薄膜。13.一种具有多段区间加热及多支反应气体注入管特色的LPCVD设备,用来沈积HSG多晶矽薄膜,多段区间加热的目的是改善晶片与晶片之间沈积温度的均匀性,多支反应气体注入管的目的是改善晶片与晶片之间反应气体浓度的均匀性,LPCVD设备包含:外管;内管;多重加热器,位于外管外侧;以及多支反应气体注入管,位于内管与晶片船(wafer boat)之间。14.如申请专利范围第13项之设备,此LPCVD设备为垂直炉管结构。15.如申请专利范围第13项之设备,此LPCVD设备为水平炉管结构。16.如申请专利范围第13项之设备,此LPCVD设备具有3-6个加热区域。17.如申请专利范围第13项之设备,此LPCVD设备具有2-4支反应气体注入管。18.如申请专利范围第13项之设备,此LPCVD设备之反应气体注入管为L形状。图示简单说明:图一是以横截面的图形来说明转移闸极电晶体和下电极初期制造的结构。图二为前案叙述HSG多晶矽薄膜的表面粗糙程度(以电容形式表示)与HSG多晶矽薄膜的沈积温度之相关性。图三为沈积HSG多晶矽薄膜的LPCVD设备,其特色为多重区域加热及多支反应气体注入管。图四表示传统使用单支反应气体(二矽烷)注入管及本发明使用多支反应气体(二矽烷)注入管的LPCVD设备,其炉管内晶片与晶片之间(from wafer towafer)HSG多晶矽薄膜表面粗糙程度的均匀性。图五-六是以横截面的图形来说明堆积电容的制造步骤。 |
