| 主权项 |
1.一种在半导体基底上动态随机存取记忆体中之电容器结构的制造方法,其中包括下列步骤:提供一转移闸极电晶体,该转移闸极电晶体包括下列结构:一闸极结构,设在一闸极绝缘层上;复数个绝缘间隙壁,设在该闸极结构的侧边;一源极/汲极,设在该半导体基底上该闸极结构之外区域;在该转移闸极电晶体上,形成一叠合绝缘层;在该叠合绝缘层中,半导体基底之该源极的表面上,形成一储存节点接触窗;在该接触窗中,形成一掺杂多晶矽插塞;在该叠合绝缘层中该掺杂多晶矽插塞上,形成一储存节点构型;在进一超高真空系统前,先进行一DHF清洗步骤,将该储存节点构型表面残存之一原始气化层去除;在该超高真空系统中,进行一选择性沈积步骤,于该储存节点构型的表面上,形成复数个半球状矽晶粒;在该超高真空系统中,进行一回火步骤,使得该些半球状矽晶粒与该储存节点构型的表层部分产生反应,形成一半球状晶粒矽层,在该储存节点构型上形成一动态随机存取记忆体储存节点电极;在该超高真空系统中,于该叠合绝缘层及该半球状晶粒矽层的表面上,形成一氮化矽层;在一热制程系统中,进行一氧化步骤,将该氮化矽层的表层部分氧化,形成一二氧化矽层,由该二氧化矽层及该氮化矽层构成一氮化矽-二氧化矽电容介电层;以及在该电容介电层上,形成该电容器结构的一上层电极。2.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中形成该掺杂多晶矽插塞的步骤更包括:以低压化学气相沈积法形成一多晶矽层,该多晶矽层的厚度约为1000至6000;以及于沈积时,在一充满矽甲烷或矽乙烷的环境中,加入磷化氢或砷化三氢,以在原处的方式进行掺杂,在该掺杂多晶矽插塞中的总体掺质浓度约为11019atoms/cm3至21020atoms/cm3。3.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中形成该储存节点构型的步骤更包括:以低压化学气相沈积法形成之一非晶矽层,该非晶矽层的厚度约为4000至15000;以及于沈积时,在一充满矽甲烷或矽乙烷的环境中,加入磷化氢或砷化三氢,以在原处的方式进行掺杂,在该储存节点构型中的总体掺质浓度约小于6.01020atoms/cm3。4.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中形成该储存节点构型的步骤更包括:以氯气为一蚀刻剂,对一非晶矽层,进行一非均向性反应性离子蚀刻,形成该储存节点构型。5.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中在进该超高真空系统之前,先进行该DHF清洗步骤,去除该储存节点构型表面残存之该原始氧化层,其中该清洗少骤是在压力低于1 10-8torr,温度约为500℃至800℃的条件下进行,清洗时间约为1分钟至60分钟。6.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中在该超高真空系统中,于该储存节点构型的表面上,进行该选择性沈积步骤,形成复数个半球状矽晶粒,其中该选择性沈积步骤是以流量浓度低于1.010-3moles/m3之矽甲烷或矽乙烷为反应气体,在压力低于1.0torr,温度约为500℃至800℃的条件下进行,沈积时间约为1分钟至60分钟。7.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中在该超高真空系统中,进行之该回火步骤,使得该些半球状矽晶粒与该储存节点构型的表层部分产生反应,形成该半球状晶粒矽层,其中该回火步骤是在压力约为1.010-8torr,温度约为500℃至800℃的条件下进行,回火时间约为0分钟至120分钟。8.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中该氮化矽层,是在该超高真空系统中,于温度约为600℃至800℃的条件下形成,其中该氮化矽层的厚度约为40至60。9.如申请专利范围第1项所述之制造方法,其中在该热制程系统中,进行该氧化步骤,将该氮化矽层的表层部分氧化,形成该二氧化矽层,由该二氧化矽层及该氮化矽层构成该氮化矽-二氧化矽电容介电层,其中该氧化步骤在温度约为700℃至1000℃的条件下进行,该二氧化矽层的厚度约为5至30,该氮化矽层缩减后的厚度约为20至40。10.一种在一超高真空系统中、于一半导体基底中一储存节点构型的表面上、去除原始氧化层、沈积半球状矽晶粒、再形成半球状晶粒矽层,以形成动态随机存取记忆体中之电容器结构的制造方法,包括下列步骤:在该半导体基底上,提供一转移闸极电晶体,该转移闸极电晶体包括下列结构:一多晶矽闸极结构,设在一二氧化矽闸极绝缘层上;复数个绝缘间隙壁,设在该多晶矽闸极结构的侧边;一源极/汲极,设在该半导体基底上该闸极结构之外区域;在该转移闸极电晶体上,形成一叠合绝缘层;在该叠合绝缘层中,半导体基底之该源极的表面上,形成一储存节点接触窗;在该叠合绝缘层上,沈积一掺杂多晶矽层,在该储存节点接触窗中完全填满该掺杂多晶矽层;去除该叠合绝缘层表面上的该掺杂多晶矽层,在该储存节点接触窗中形成一掺杂多晶矽插塞;在该叠合绝缘层与该掺杂多晶矽插塞的表面上,形成一非晶矽层;该非晶矽层经图案转移后,在该储存节点接触窗中该掺杂多晶矽插塞的上层表面,形成一非晶矽储存节点构型;以DHF清洗步骤进行一预清洗步骤,将该非晶矽储存节点构型表面残存之一原始氧化层去除;在该超高真空系统中,于该非晶矽储存节点构型的表面上,进行一选择性沈积步骤,形成复数个半球状矽晶粒;在该超高真空系统中,进行一回火步骤,使得该些半球状矽晶粒与该非晶矽储存节点构型的表层部分产生反应,形成一半球状晶粒矽层,在该非晶矽储存节点构型上形成一动态随机存取记忆体储存节点电极;在该超高真空系统中,于该叠合绝缘层及该半球状晶粒矽层的表面上,形成一氮化矽层;在一热制程系统中,进行一氧化步骤,将该氮化矽层的表层部分氧化,形成一电容介电层,该电容介电层包括一二氧化矽层,及该氮化矽层未被氧化的部分;在该电容介电层上,形成一多晶矽层;以及该多晶矽层经图案转移后,形成该动态随机存取记忆体之电容器结构的一多晶矽上层电极。11.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中该叠合绝缘层包括一下叠合绝缘层,及覆盖于该下叠合绝缘层上之一上叠合绝缘层,其中该下叠合绝缘层的材质包括二氧化矽、硼磷矽玻璃,形成该下叠合绝缘层的方法包括低压化学气相沈积法、电浆化学气相沈积法,该下叠合绝缘层的厚度约为1000至5000,且该上叠合绝缘层的材质包括氮化矽,形成该下叠合绝缘层的方法包括低压化学气相沈积法、电浆化学气相沈积法,该上叠合绝缘层的厚度约为50至1000。12.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中该掺杂多晶矽层是用以形成该掺杂多晶矽插塞,形成该掺杂多晶矽层的步骤更包括:以低压化学气相沈积法形成一多晶矽层,该多晶矽层的厚度约为1000至6000,且于沈积时,在一充满矽甲烷的环境中,加入磷化氢或砷化三氢,以在原处的方式进行掺杂,在该掺杂多晶矽层中的表面掺质浓度约为11019atoms/cm3至21020atoms/cm3。13.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中形成该非晶矽层的步骤更包括:以低压化学气相沈积法形成之一非晶矽层,该非晶矽层的厚度约为4000至15000;以及于沈积时,在一充满矽甲烷或矽乙烷的环境中,加入磷化氢或砷化三氢,以在原处的方式进行掺杂,在该非晶矽层中的总体掺质浓度约小于6.01020atoms/cm3。14.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中形成该非晶矽储存节点构型的步骤更包括:以氯气为一蚀刻剂,对该非晶矽层,进行一非均向性反应性离子蚀刻,形成该非晶矽储存节点构型。15.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中在进入该超高真空系统之前,先以DHF清洗步骤进行之该预清洗步骤,该预清洗步骤是在压力低于110-8torr,温度约为500℃至800℃的条件下进行,清洗时利约为1分钟至60分钟。16.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中在该超高真空系统中,于该非晶矽储存节点构型的表面上,进行该选择性沈积步骤,形成复数个半球状矽晶粒,其中该选择性沈积步骤是在一充满氮的环境中,以流量浓度低于1.010-3moles/m3之矽甲烷或矽乙烷为反应气体,在压力低于1.0 torr,温度约为500℃至800℃的条件下进行,沈积时间约为1分钟至60分钟。17.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中在该超高真空系统中,进行之该回火步骤,使得该些半球状矽晶粒与该非晶矽储存节点构型的表层部分产生反应,在该非晶矽储存节点构型上形成该半球状晶粒矽层,构成该动态随机存取记忆体储存节点电极,其中该回火步骤是在压力约为1.010-8torr,温度约为500℃至800℃的条件下进行,回火时间约为0分钟至120分钟。18.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中在该超高真空系统中,以在原处的方式进行沈积,形成该氮化矽层,其中该氮化矽层的厚度约为40至60。19.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其中该二氧化矽层,是在该热制程系统中,进行该氧化步骤,将该氮化矽层的去层部分气化,形成该二氧化矽层,该二氧化矽层的厚度约为5至30。图式简单说明:第一图至第九图绘示依照本发明之一较佳实施例,一种动态随机存取记忆体中之电容器结构制造流程的剖面示意图。其中显示出制造流程中的关键步骤,及一种储存节点结构。此储存节点结构包括:在非晶矽构型上之半球状晶粒矽层,以及覆盖在半球状晶粒矽层上的氮化矽-二氧化矽电容介电层。此外还包括以在原处的方式,使用超高真空系统以整合半球状晶粒矽层及氮化矽-二氧化矽电容介电层。 |
