发明名称 使用具电化学蚀刻停止之电化学蚀刻制造瓶沟电容器方法
摘要 本案揭露一种形成沟渠电容器,亦即DRAM装置,的方法,其使用具有内建蚀刻停止的电化学蚀刻来制造瓶形电容器。所述方法包含在初始深沟渠形成之后,形成一牺牲矽层,其中所述牺牲层是以掺杂而形成,且在其移除后乃形成一瓶沟。在所述牺牲层下掺杂矽的一第二区域可对抗用来移除所述牺牲层的化学蚀刻,且因而使得瓶沟的形成程序受到自身限制。
申请公布号 TWI249756 申请公布日期 2006.02.21
申请号 TW094102551 申请日期 2005.01.27
申请人 亿恒科技股份公司 发明人 斯特凡.库德卡
分类号 H01G9/07 主分类号 H01G9/07
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中正区忠孝东路1段176号9楼
主权项 1.一种用于制造一储存电容器的方法,其包含: 经由一蚀刻程序,形成一初始深沟渠结构; 形成一牺牲掺杂矽层,其自该深沟渠的内部表面延 伸至一矽基质,其中在该牺牲掺杂矽层与该矽基质 间建立一边界; 自该沟渠的内部表面选择性移除该牺牲掺杂矽层; 制造一包埋的板电极; 制造一电容器介电质;以及 制造一顶部电极。 2.如申请专利范围第1项的方法,其中该牺牲掺杂矽 层包含p掺杂矽。 3.如申请专利范围第2项的方法,其中该选择性移除 该牺牲掺杂矽层更包含使用氢氧化物水溶液的化 学蚀刻。 4.如申请专利范围第2项的方法,其中该p-掺杂矽层 是由气相掺杂所形成。 5.如申请专利范围第2项的方法,其中该选择性移除 该牺牲掺杂矽层更包含: 形成一n-型区域,其自该内部p-型矽介面进一步延 伸至该矽基质;以及 选择性蚀刻该p-型层,因而在该选择性蚀刻该p-型 层的过程中,该n-型区域实质上保持未被蚀刻。 6.如申请专利范围第5项的方法,其中该选择性蚀刻 该p-型层包含: 将该p-型层暴露至一氢氧化物水溶液; 在一计算器电极与包含该p-型层的晶圆背侧间施 加一约1.2伏特的正偏压;以及 保持该正偏压一段时间,以便完全移除该p-型层。 7.如申请专利范围第5项的方法,其中该p-型层是由 气相掺杂所形成。 8.如申请专利范围第6项的方法,其中该p-型层是由 气相掺杂所形成。 9.如申请专利范围第1项的方法,其中该初始深沟渠 结构的形成乃更包含形成一抗蚀刻项圈,其位于该 沟渠的顶部区域中的该沟渠内部表面上。 10.一种动态随机存取记忆体(dynamic random access memory, DRAM)沟渠电容器阵列,其中以横切面视察时, 各沟渠电容器具有实质上均匀形状的一瓶形沟渠 横切面,以及其中瓶沟尺寸的均匀性在该阵列中的 电容器间乃实质上并无不同。 11.如申请专利范围第10项的阵列,其中形成该阵列 的步骤包含: 经由一蚀刻程序,在一矽基质中形成一初始深沟渠 结构; 形成一牺牲掺杂矽层,其自该深沟渠的内部表面延 伸至该矽基质,进而形成一内部的p型矽/矽界面; 自该沟渠内部表面,选择性移除该牺牲掺杂矽层; 制造一包埋的板电极、一电容器介电质,以及一顶 部电极。 12.如申请专利范围第11项的阵列,其中该牺牲掺杂 矽层包含p-掺杂矽。 13.如申请专利范围第12项的阵列,其中该p-掺杂矽 层是由气相掺杂所形成。 14.如申请专利范围第11项的阵列,其中该选择性移 除该牺牲掺杂矽层包含: 形成一-n型区域,其自该内部p-型矽介面延伸至该 矽基质;以及 选择性蚀刻该p-型层,因而在该选择性蚀刻该p-型 层的过程中,该n-型区域实质上保持未被蚀刻。 15.如申请专利范围第14项的阵列,其中藉由使用钾 或铵的氢氧化物水溶液的化学蚀刻而形成该选择 性蚀刻该p-型层乃更包含在该化学蚀刻过程中,施 加一偏压至该p-型层的步骤。 16.一种用于制造矽中瓶形蚀刻结构的方法,其包含 : 藉由一方向性矽蚀刻程序形成一初始窄蚀刻区域; 在该蚀刻区域的顶部中形成一抗蚀刻项圈; 形成一牺牲掺杂矽层,其自该蚀刻区域的内部表面 更延伸至该矽中,其中该牺牲掺杂矽层是由该矽的 气相掺杂所制造;以及 藉由在一化学溶液中蚀刻而选择性移除该牺牲掺 杂矽层。 17.如申请专利范围第16项的方法,其中该选择性移 除该牺牲掺杂矽层更包含: 形成一n-型区域,其自该内部p-型矽介面进一步延 伸至该矽基质中;以及 选择性蚀刻该p-型层,因而在该选择性蚀刻该p-型 层的过程中,该n-型区域实质上保持未被蚀刻。 18.如申请专利范围第17项的方法,其中该选择性蚀 刻该p-型层包含: 将该p-型层暴露至一氢氧化物水溶液; 在一计算器电极与包含该p-型层的晶圆背侧间施 加一约1.2伏特的正偏压;以及 保持该正偏压一段时间以便完全移除该p-型层。 图式简单说明: 图1a与图1b分别是说明一理想电容器的横切面及其 平面电容器。 图2是一横切面示意图,其是说明使用标准垂直蚀 刻制程所完成的沟渠结构。 图3是根据习知技艺,说明在标准垂直蚀刻步骤之 后,使用一湿式化学蚀刻所形成的瓶沟。 图4是说明由于湿式化学蚀刻制程变化,所形成的 瓶沟不均匀与错误。 图5a至图5c是说明对于平均尺寸的瓶沟,湿式化学 蚀刻制程非均匀性的影响。 图6a至图6d是根据本发明的一实施例,说明瓶沟形 成。 图7是根据本发明的一实施例,说明电化学蚀刻处 理步骤。 图8是根据本发明的另一实施例,说明一电化学蚀 刻装置。 图9是说明n型矽的电流-电压钝化作用。
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