发明名称 半导体记忆体之电容器结构的制备方法
摘要 本发明提出一种半导体记忆体之电容器结构的制备方法,其首先形成一开口于一介电结构中,且于该开口之内壁依序形成一第一导电层、一介电层及一第二导电层而形成一柱状电容器于该开口中。其次,进行一蚀刻制程以局部去除该第一导电层之上部使得该第一导电层之上端低于该第二导电层之上端,且去除该介电结构之一预定部分。之后,形成一覆盖该柱状电容器及该介电结构之介电层以电气隔离该第一导电层与该第二导电层,并去除该第二导电层上之介电层以及形成一电气连接该第二导电层之上端的第三导电层。
申请公布号 TWI283458 申请公布日期 2007.07.01
申请号 TW095111892 申请日期 2006.04.04
申请人 茂德科技股份有限公司 发明人 陈昱企;杨能辉;陈锡杰
分类号 H01L21/8242(2006.01);H01L27/108(2006.01) 主分类号 H01L21/8242(2006.01)
代理机构 代理人 王宗梅 新竹市科学园区力行路19号
主权项 1.一种半导体记忆体之电容器结构的制备方法,包 含下列步骤: 形成一开口于一介电结构中; 形成一柱状电容器于该开口中,包含: 形成一第一导电层于该开口之内壁; 形成一第一介电层于该第一导电层表面;及 形成一第二导电层于该第一介电层表面; 电气隔离该第一导电层与该第二导电层;以及 形成一电气连接该第二导电层之上端的第三导电 层。 2.根据请求项1之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中该柱状电容器系一填满该开口之实心 圆柱体。 3.根据请求项1之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中电气隔离该第一导电层与该第二导电 层包含局部去除该第一导电层之上部,使得该第一 导电层之上端低于该第二导电层之上端。 4.根据请求项3之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中该第一导电层及该第二导电层系由不 同材料构成,而局部去除该第一导电层之上部系进 行一蚀刻制程,其蚀刻该第一导电层之速率大于蚀 刻该第二导电层之速率。 5.根据请求项3之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中在局部去除该第一导电层之上部后, 另包含下列步骤: 去除该介电结构之一预定部分; 形成一第二介电层于该柱状电容器及该介电结构 表面; 局部去除该第二导电层上之第二介电层;以及 形成该第三导电层于该第二介电层及该第二导电 层上。 6.根据请求项5之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中该介电结构包含一氮化矽层及一设置 于该氮化矽层上之氧化矽层,而去除该介电结构之 一预定部分系使用一包含氢氟酸之蚀刻液去除该 氮化矽层上之氧化矽层。 7.根据请求项5之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中局部去除该第二导电层上之第二介电 层系进行一乾蚀刻制程。 8.根据请求项5之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中局部去除该第二导电层上之第二介电 层包含: 形成一旋涂式介电层,其覆盖该柱状电容器; 进行一平坦化制程以局部去除该柱状电容器上方 之旋涂式介电层及第二介电层;以及 进行一湿蚀刻制程以去除该旋涂式介电层。 9.根据请求项3之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中局部去除该第一导电层之上部包含: 去除该介电结构之一预定部分;以及 进行一乾蚀刻制程以局部去除该第一导电层之上 部而形成一间隙壁形貌于该柱状电容器之上部。 10.根据请求项9之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中该介电结构包含一氮化矽层及一设置 于该氮化矽层上之氧化矽层,而去除该介电结构之 一预定部分系使用一包含氢氟酸之蚀刻液去除该 氮化矽层上之氧化矽层。 11.根据请求项9之半导体记忆体之电容器结构的制 备方法,其中在形成一间隙壁形貌于该柱状电容器 之上部后,另包含: 形成一第二介电层于该柱状电容器及该介电结构 表面; 局部去除该第二导电层上之第二介电层;以及 形成该第三导电层于该第二导电层与该第二介电 层上。 12.根据请求项11之半导体记忆体之电容器结构的 制备方法,其中局部去除该第二导电层上之第二介 电层系进行一蚀刻制程。 13.根据请求项11之半导体记忆体之电容器结构的 制备方法,其中局部去除该第二导电层上之第二介 电层包含: 形成一旋涂式介电层,其覆盖该柱状电容器; 进行一平坦化制程以局部去除该柱状电容器上方 之旋涂式介电层及第二介电层;以及 进行一湿蚀刻制程以去除该旋涂式介电层。 14.一种半导体记忆体之电容器结构的制备方法,包 含下列步骤: 形成一开口于一介电结构中; 形成一柱状电容器于该开口中,包含: 形成一第一导电层于该开口之内壁; 形成一第一介电层于该第一导电层表面;及 形成一第二导电层于该第一介电层表面,并填满该 开口; 局部去除该第一导电层之上部,使得该第一导电层 之上端低于该第二导电层之上端; 去除该介电结构之一预定部分; 形成一第二介电层于该柱状电容器及该介电结构 表面; 局部去除该第二导电层上之第二介电层;以及 形成一第三导电层于该第二介电层及该第二导电 层上。 15.根据请求项14之半导体记忆体之电容器结构的 制备方法,其中该第一导电层及该第二导电层系由 不同材料构成,而局部去除该第一导电层之上部系 进行一蚀刻制程,其蚀刻该第一导电层之速率大于 蚀刻该第二导电层之速率。 16.根据请求项14之半导体记忆体之电容器结构的 制备方法,其中局部去除该第二导电层上之第二介 电层系进行一乾蚀刻制程。 17.根据请求项14之半导体记忆体之电容器结构的 制备方法,其中局部去除该第二导电层上之第二介 电层包含: 形成一第三介电层,覆盖该柱状电容器; 进行一平坦化制程以局部去除该柱状电容器上方 之第三介电层及第二介电层;以及 去除该第三介电层。 18.一种半导体记忆体之电容器结构的制备方法,包 含下列步骤: 形成一开口于一介电结构中; 形成一柱状电容器于该开口中,包含: 形成一第一导电层于该开口之内壁; 形成一第一介电层于该第一导电层表面;及 形成一第二导电层于该第一介电层表面,并填满该 开口; 去除该介电结构之一预定部分; 进行一乾蚀刻制程以局部去除该第一导电层之上 部而形成一间隙壁形貌于该柱状电容器之上部,其 中该第一导电层之上端低于该第二导电层之上端; 形成一第二介电层于该柱状电容器及该介电结构 表面; 局部去除该第二导电层上之第二介电层;以及 形成一第三导电层于该第二介电层及该第二导电 层上。 19.根据请求项18之半导体记忆体之电容器结构的 制备方法,其中局部去除该第二导电层上之第二介 电层系进行一乾蚀刻制程。 20.根据请求项18之半导体记忆体之电容器结构的 制备方法,其中局部去除该第二导电层上之第二介 电层包含: 形成一第三介电层,覆盖该柱状电容器; 进行一平坦化制程以局部去除该柱状电容器上方 之第三介电层及第二介电层;以及 去除该第三介电层。 图式简单说明: 图1及图2例示一习知之堆叠式电容器之制备方法; 图3(a)至图11例示本发明第一实施例之半导体记忆 体之电容器结构的制备方法;以及 图12至图15例示本发明第二实施例之半导体记忆体 之电容器结构的制备方法。
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