一种于半导体元件中形成电容器的方法

摘要

本发明系揭露一种于半导体元件中形成电容器的方法，为了解决确保有效面积的困难，以及发生于电容器之电容栓与下电极之间的错位情形，该电容器具有多层结构并利用BST为介电层，本发明形成一接触层与扩散层于第一接触洞内，以形成栓中栓形状，利用氧薄膜形成第二接触洞沈积一下电极物质，并移除氧薄膜,以形成下电极。所以,本发明具有几个杰出的优点效果:下电极的有效面积增加，因为对不易被蚀刻之下电极所进行的蚀刻可以被忽略;形成介电层时之氧的扩散可以被避免,因为金属/氧避免扩散层与介电层间的直接接触，可以被避免。所以，本发明可以改善电容器的电性特性。

主权项

1.一种于半导体元件中形成电容器的方法,该方法至少包含下列步骤:形成一第一内层绝缘层于半导体基材上,该基材具有一下层结构,蚀刻部份电容器将形成于其中之该第一内层绝缘层,因而形成第一接触洞;形成一多晶矽层于整个包括该第一接触洞的结构,并蚀刻该多晶矽层;依序形成一黏着层与一避免扩散层于该多晶矽层之上,并平坦化该黏着层与该避免扩散层,以填满该第一接触洞;依序形成一第二内层绝缘层与O3-PSG薄膜于整个避免扩散层形成其中的结构,并去除部份该O3-PSG薄膜与该第二内层绝缘层,以形成第二接触洞;形成一下电极物质于该第二接触洞已形成的整个结构,依序去除位于该O3-PSG薄膜上之下电极物质与该O3-PSG薄膜,因而完成下电极;及依序形成一介电层与一上电极于该下电极已形成之整个结构上。2.如申请专利范围第1项之于半导体元件中形成电容器的方法,其中上述之多晶矽层已形成,其厚度为500-5000埃,并经过全面式地蚀刻,自该第一接触洞的界面至其内部,其厚度为500-3000埃。3.如申请专利范围第1项之于半导体元件中形成电容器的方法,其中上述之避免扩散层的厚度为200-7000埃之氮钛铝(TiAlN)、氮化钽(TaN)、氮化钛(TiN)或氮矽钛(TiSiN)的其中之一,其系藉着溅镀或化学气象沈积法。4.如申请专利范围第1项之于半导体元件中形成电容器的方法,其中上述之第二内层绝缘层的厚度为200-2000埃。5.如申请专利范围第1项之于半导体元件中形成电容器的方法,其中上述之O3-PSG薄膜的厚度为200-7000埃。6.如申请专利范围第1项之于半导体元件中形成电容器的方法,其中上述之下电极物质系利用Pt、Ru与Ir的其中之一形成。7.如申请专利范围第1项之于半导体元件中形成电容器的方法,其中上述之介电层的形成系利用沈积具有高介电常数的BST或SrTiO3的物质,其厚度为100-1000埃,制程温度为300-750℃。8.如申请专利范围第1项之于半导体元件中形成电容器的方法,于介电层形成之后,于氮/氧的环境下,进行10-240秒的快速热制程,其温度为300-750℃。9.如申请专利范围第1项之于半导体元件中形成电容器的方法,于上电极形成之后,于氮/氧的环境下,进行10-240秒的快速热制程,其温度为300-750℃。图式简单说明:第一图为半导体元件的截面图,图中显示第一传统技术中于半导体元件形成电容器的方法。第二图为半导体元件的截面图,图中显示第二传统技术中于半导体元件形成电容器的方法。第三图A至第三图G为半导体元件的截面图,图中显示本发明中于半导体元件形成电容器的方法。