发明名称 金属电容结构制造方法
摘要 一种金属电容结构制造方法,适于整合动态随机存取记忆体(DRAM)和逻辑装置之半导体晶片,此金属电容结构制程首先包括在一具有电晶体之半导体基底上,于储存结构区和位元线区同时形成与对应之源/汲极区接触之第一栓塞,接着于储存结构区和位元线区同时形成与第一拴塞接触之第一内连线结构,其次,在储存结构区进行多层栓塞与内连线结构制程,而各层内连线结构和栓塞则用以做为金属电容结构之储存节点,然后进行电容绝缘层和上金属板之制造,完成金属电容结构。
申请公布号 TW396605 申请公布日期 2000.07.01
申请号 TW087117812 申请日期 1998.10.27
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 李进源;梁孟松
分类号 H01L27/10 主分类号 H01L27/10
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种金属电容结构制造方法,适用于一半导体基底,其包括:在该半导体基底之既定位置形成一电晶体,包括一闸极结构及源/汲极区,其中该闸极结构侧壁并具有一绝缘间隙壁;形成一第一绝缘层以覆盖该电晶体及半导体基底;在该第一绝缘层中,同时形成一位于储存节点区之接触窗及一位于位元线区之接触窗,其暴露出对应之源/汲极区;在该储存节点区与位元线区之接触窗中同时形成一第一栓塞,以分别与对应之该源/汲极区形成接触;在该第一绝缘层表面,同时于储存节点区及位元线区形成一第一内连线结构,其分别与该储存节点区及位元线区之第一栓塞上表面形成接触;形成一第二绝缘层以覆盖该第一绝缘层和储存节点区及位元线区之第一内连线结构;在该第二绝缘层中形成一第二金属栓塞,以与该储存节点区之第一内连线结构形成接触;在该第二绝缘层表面形成一第二内连线结构,其与该储存节点区之第二金属栓塞形成接触;形成一第三绝缘层以覆盖该第二绝缘层和第二内连线结构;在该第三绝缘层中形成一第三金属栓塞,以与该储存节点区之第二内连线结构形成接触;除去该第三绝缘层和部分之第二绝缘层,暴露出该第三金属栓塞、第二内连线结构、和该第二金属栓塞之上部,以作为该储存节点之顶部,而该第二金属栓塞之下部、储存节点区之第一内连线结构和第一栓塞则作为该储存节点之底部;在该暴露之储存节点之顶部形成一电容绝缘层;及在该电容绝缘层表面形成一上金属板。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该第一绝缘层为氧化矽材质组成。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该第一栓塞为金属钨材质组成。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该第一栓塞为复晶矽材质组成。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该第一内连线结构为金属钨材质组成。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该第二绝缘层为氧化矽材质组成。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该第二金属栓塞为金属钨材质组成。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该第三绝缘层为氧化矽材质组成。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该除去第三绝缘层和部分之第二绝缘层之步骤系藉选择性RIE蚀刻制程完成,其以三氟甲烷为蚀刻来源。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该电容绝缘层为氧化钽材质组成。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该上金属板为钨材质组成。12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,在第三绝缘层中形成一第三金属栓塞之步骤后,更包括在该第三绝缘层表面形成一第三内连线结构,其与该储存节点区之第三金属栓塞形成接触。13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中,该第三内连线结构为钨材质组成。14.一种金属电容结构制造方法,适用于一半导体基底,其包括:在该半导体基底之既定位置形成一电晶体,包括一闸极结构及源/汲极区;在该闸极结构之上表面形成一遮蔽层;在该闸极结构之侧壁形成一绝缘间隙壁;形成一第一绝缘层以覆盖该电晶体及半导体基底;在该第一绝缘层中,同时形成一位于储存节点区之自我对准接触窗及一位于位元线区之自我对准接触窗,其暴露出对应之源/汲极区;在该储存节点区与位元线区之自我对准接触窗中同时形成一复晶矽接触栓塞,以分别与对应之该源/汲极区形成接触;形成一第二绝缘层,以覆盖该第一绝缘层及复晶矽接触栓塞;在该第二绝缘层中,于该储存节点区与该位元线区同时形成一第一金属栓塞,其分别与该储存节点区与位元线区之复晶矽接触栓塞上表面形成接触;在该第二绝缘层表面,同时于储存节点区及位元线区形成一第一内连线结构,其分别与该储存节点区及位元线区之第一金属栓塞上表面形成接触;形成一第三绝缘层以覆盖该第二绝缘层和储存节点区及位元线区之第一内连线结构;在该第三绝缘层中形成一第二金属栓塞,以与该储存节点区之第一内连线结构形成接触;在该第三绝缘层表面形成一第二内连线结构,其与该储存节点区之第二金属栓塞形成接触;形成一第四绝缘层以覆盖该第三绝缘层和第二内连线结构;在该第四绝缘层中形成一第三金属栓塞,以与该储存节点区之第二内连线结构形成接触;除去该第四绝缘层和部分之第三绝缘层,暴露出该第三金属栓塞、第二内连线结构、和该第二金属栓塞之上部,以作为该储存节点之顶部,而该第二金属栓塞之下部、储存节点区之第一内连线结构、第一金属栓塞和复晶矽栓塞则作为该储存节点之底部;在该暴露之储存节点之顶部形成一电容绝缘层;及在该电容绝缘层表面形成一上金属板。15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,该闸极结构上表面之遮蔽层为一氮化矽层。16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中,该闸极结构侧壁具有一氮化矽间隙壁。17.如申请专利范围第16项所述之方法,其中,该第一绝缘层为氧化矽材质组成。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该位于储存节点区之自我对准接触窗及位于位元线区之自我对准接触窗,系以该氮化矽遮蔽层和氮化矽间隙壁为罩幕,并藉由微影和选择性蚀刻制程蚀刻该氧化矽材质之第一绝缘层,形成暴露源/汲极区之自我对准接触窗。19.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,该第一金属栓塞、第二金属栓塞和第三金属栓塞系包括以低压化学气相沈积法或射频溅镀制程沈积金属钨材质之步骤。20.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,该第一内连线结构和第二内连线结构,系包括以低压化学气相沈积法或射频溅镀制程沈积金属钨材质之步骤。21.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,该复晶矽栓塞,系以低压化学气相沈积法沈积形成。22.如申请专利范围第21项所述之方法,其中,该复晶矽栓塞系包括在矽甲烷环境下增加砷或磷以随同沈积反应(in-situ)进行掺杂之步骤。23.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,该复晶矽栓塞系包括以低压化学气相沈积法沈积,然后藉由离子植入法进行磷或砷离子掺杂。图式简单说明:第一图至第八图系显示本发明之一第一实施例中,形成于一表面区域之电容储存节点结构之制程步骤剖面图,其中该表面区域系包括一第一金属栓塞、一金属连线、和一第二金属栓塞上部。第九图-第十一图系显示本发明之一第二实施例中,形成于一表面区域之电容储存节点结构之制程步骤剖面图,其中该表面区域系包括一第一、第二金属连线结构,一第一金属栓塞、和一第二金属栓塞上部。第十二图-第十四图系显示本发明之一第三实施例中,以填入复晶矽接触栓塞之自我对准接触窗来连接DRAM金属电容结构至源极区。
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