发明名称 一种电容下储存电极的制作方法
摘要 本发明系提供一种电容下储存电极的制作方法。本发明是先于该半导体晶片表面形成复数个该下储存电极(storage node),接着于各该下储存电极周围形成一非晶矽的侧壁子,以用来辅助固定各该下储存电极于该半导体晶片上,进而防止各该下储存电极于后续制程中发生倾倒的情形,最后再利用一半球状颗粒化制程来使各该侧壁子表面形成一具有复数个半球状颗粒结构的粗糙表面。
申请公布号 TWI222158 申请公布日期 2004.10.11
申请号 TW090108360 申请日期 2001.04.06
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 蔡佩源;邱荣照;林锟吉
分类号 H01L21/70 主分类号 H01L21/70
代理机构 代理人 许锺迪 台北县永和市福和路三八九号五楼
主权项 1.一种于一半导体晶片上制作一电容(capacitor)之下储存电极(storage node)的方法,该方法包含有下列步骤:于该半导体晶片表面依序形成一矽层、一顶保护层(cap layer)以及一光阻层;进行一微影(photolithography)以及蚀刻(etch)制程,以于该光阻层、该顶保护层以及该矽层中定义并形成复数个该下储存电极;去除该光阻层;于该半导体晶片表面形成一非晶矽(amorphous silicon,-Si)层,并覆盖于各该下储存电极表面;对该非晶矽层进行一回蚀刻(etch back)制程,以于各该下储存电极周围形成一侧壁子(spacer);去除该顶保护层;以及进行一半球状颗粒化(hemi-spherical grain, HSG)制程,使各该侧壁子表面形成一具有复数个半球状颗粒结构的粗糙表面;其中形成于各该下储存电极周围之各该侧壁子,系用来辅助固定各该下储存电极于该半导体晶片上,以防止各该下储存电极于后续制程中发生倾倒(collapsing)的情形。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该矽层系为一掺杂多晶矽(doped poly-silicon)层。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该矽层系为一未掺杂多晶矽(poly-silicon)层或一未掺杂非晶矽(amorphous silicon)层,且在完成该半球状颗粒化(HSG)制程之后,该方法包含另需进行一离子布植制程(ionimplantation),以对该复数个半球状颗粒结构以及各该下储存电极植入掺质(dopants)。4.如申请专利范围第3项之方法,其中在完成该离子布植制程之后,该方法另需进行一热处理制程,以使该具有复数个半球状颗粒结构转化成多晶矽。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该顶保护层系由氮氧化矽(silicon-oxy-nitride, SiOxNy)所构成,用来当作该微影制程的抗反射层(anti-reflection coating,ARC),以及该回蚀刻制程的停止层(stop layer)。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该顶保护层系由氮化矽(silicon nitride)所构成,用来当作该回蚀刻制程的停止层(stop layer)。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该半导体晶片表面另包含有一介电层以及复数个电极接触(nodecontact)形成于该介电层之中,且各该下储存电极系约略位于各该电极接触的上方,并形成电连接。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该电容系用于一动态随机存取记忆体(dynamic random access memory,DRAM)中。9.一种于一半导体晶片上制作一动态随机存取记忆体(DRAM)之电容之下储存电极的方法,该半导体晶片表面包含有一图案化(patterned)之介电层,且该图案系用来定义复数个电极接触洞(node contact hole)的位置,该方法包含有下列步骤:于该半导体晶片表面依序形成一矽层、一顶保护层以及一光阻层,且该矽层系填满各该电极接触洞,形成复数个电极接触(node contact);进行一微影以及蚀刻制程,以于该光阻层、该顶保护层以及该矽层中定义并形成复数个该下储存电极,且各该下储存电极系约略形成于各该电极接触上方;去除该光阻层;于该半导体晶片表面形成一非晶矽(-Si)层,并覆盖于各该下储存电极表面;对该非晶矽层进行一回蚀刻制程,以于各该下储存电极周围形成一侧壁子;去除该顶保护层;以及进行一半球状颗粒化(HSG)制程,使各该侧壁子表面形成一具有复数个半球状颗粒结构的粗糙表面。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该矽层系为一掺杂多晶矽层。11.如申请专利范围第9项之方法,其中该矽层系为一未掺杂多晶矽层或一未掺杂非晶矽层,且在完成该半球状颗粒化(HSG)制程之后,该方法另需进行一离子布植制程,以对该复数个半球状颗粒结构以及各该下储存电极植入掺质。12.如申请专利范围第11项之方法,其中在完成该离子布植制程之后,该方法另需进行一热处理制程,以使该具有复数个半球状颗粒结构转化成多晶矽。13.如申请专利范围第9项之方法,其中该顶保护层系由氮氧化矽(SiOxNy)所构成,用来当作该微影制程的抗反射层(ARC),以及该回蚀刻制程的停止层。14.如申请专利范围第9项之方法,其中该顶保护层系由氮化矽所构成,用来当作该回蚀刻制程的停止层。15.如申请专利范围第9项之方法,其中形成于各该电容下储存电极周围之各该侧壁子,系用来辅助固定各该电容下储存电极于该半导体晶片上,以防止各该电容下储存电极于后续制程中发生倾倒(collapsing)的情形。16.如申请专利范围第9项之方法,其中形成于各该电容下储存电极周围之各该侧壁子,系用来辅助固定各该电容下储存电极于该半导体晶片上,以防止各该电容下储存电极于后续制程中发生倾倒(collapsing)的情形。图式简单说明:图一至图九为习知制作电极接触洞与电容下储存电极的方法示意图。图十为习知之电容下储存电极发生倾倒的剖面示意图。图十一为用来进行本发明电容下储存电极之制程之半导体晶片的示意图。图十二至十六为本发明制作电容之下储存电极的方法示意图。
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