动态随机存取记忆体之形成方法

摘要

本发明提出一种动态随机存取记忆体之形成方法，其包括了下列步骤：(1)形成第一穿孔于一半导体基底之中。(2)沈积砷矽玻璃层或磷矽玻璃层于半导体基底之上，并填满第一穿孔。(3)除去位于半导体基底之上的部份砷矽玻璃层或磷矽玻璃层。(4)对砷矽玻璃层或磷矽玻璃层施以热处理，以使砷矽玻璃层或磷矽玻璃层中的砷或磷离子驱入至半导体基底中，而形成一导电的掺杂区域，其中导电的掺杂区域可作为电容器之第一电极。(5)除去砷矽玻璃层或磷矽玻璃层。(6)沿着半导体基底与导电的掺杂区域之表面，形成一介电层，其中介电层可作为电晶体闸极之介电膜以及电容器之介电膜。(7)形成导电层于介电层之上，并填满第一穿孔。(8)除去部份导电层，以同时定义出电晶体之闸极结构以及电容器之第二电极。(9)形成电晶体之轻微掺杂汲极。(10)形成间隙壁于电晶体与电容器之侧壁上。(11)形成该电晶体之汲极与源极。

主权项

1.一种动态随机存取记忆体之制作方法,该方法至少包括下列步骤:形成第一穿孔于一半导体基底之中;沈积砷矽玻璃层或磷矽玻璃层于该半导体基底之上,并填满该第一穿孔;除去位于该半导体基底之上的部份该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层;对该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层施以热处理,以使该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层中的砷或磷离子驱入至该半导体基底中,而形成一导电的掺杂区域,其中该导电的掺杂区域可作为电容器之第一电极;除去该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层;沿着该半导体基底与该导电的掺杂区域之表面,形成一介电层,其中该介电层可作为电晶体闸极之介电膜以及该电容器之介电膜;形成导电层于该介电层之上,并填满该第一穿孔;除去部份该导电层,以同时定义出该电晶体之闸极结构以及该电容器之第二电极;形成该电晶体之轻微掺杂汲极;形成间隙壁于该电晶体与该电容器之侧壁上;及形成该电晶体之汲极与源极。2.如申请专利范围第1项之方法,其中在形成上述之汲极与源极之后,更包括下列步骤:形成绝缘层于该半导体基底上;形成第二穿孔于该绝缘层中;及形成导电材质于该第二穿孔之中。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述砷矽玻璃层或磷矽玻璃层之沈积方法包含化学气相沈积法(Chemical VaporDeposition; CVD)。4.如申请专利范围第1项之方法,其中上述除去位于该半导体基底之上的部份该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层的方法包含回蚀刻法。5.如申请专利范围第1项之方法,其中上述热处理之温度约为摄氏900~1100度。6.如申请专利范围第1项之方法,其中上述除去该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层的方法包含湿蚀刻法。7.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之介电层系选自包含Ta2O5.TiO2.PZT、BST、N/O、O/N/O之复合薄膜所组成之群集之一。8.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之导电层包含多晶矽。9.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之绝缘层包含氧化物层。10.一种动态随机存取记忆体之制作方法,该方法至少包括下列步骤:形成第一穿孔于一半导体基底之中;沈积砷矽玻璃层或磷矽玻璃层于该半导体基底之上,并填满该第一穿孔;利用回蚀刻技术,除去位于该半导体基底之上的部份该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层;对该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层施以热处理,以使该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层中的砷或磷离子驱入至该半导体基底中,而形成一导电的掺杂区域,其中该导电的掺杂区域可作为电容器之第一电极;利用湿蚀刻法,除去该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层;沿着该半导体基底与该导电的掺杂区域之表面,形成一介电层,其中该介电层可作为电晶体闸极之介电膜以及该电容器之介电膜;形成多晶矽层于该介电层之上,并填满该第一穿孔;除去部份该多晶矽层,以同时定义出该电晶体之闸极结构以及该电容器之第二电极;形成该电晶体之轻微掺杂汲极;形成间隙壁于该电晶体与该电容器之侧壁上;形成该电晶体之汲极与源极;形成绝缘层于该半导体基底上;形成第二穿孔于该绝缘层中;及形成导电材质于该第二穿孔之中。11.如申请专利范围第10项之方法,其中上述砷矽玻璃层或磷矽玻璃层之沈积方法包含化学气相沈积法(Chemical VaporDeposition; CVD)。12.如申请专利范围第10项之方法,其中上述热处理之温度约为摄氏900~1100度。13.一种动态随机存取记忆体中之电容器的制作方法,该方法至少包括下列步骤:形成第一穿孔于一半导体基底之中;沈积砷矽玻璃层或磷矽玻璃层于该半导体基底之上,并填满该第一穿孔;除去位于该半导体基底之上的部份该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层;对该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层施以热处理,以使该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层中的砷或磷离子驱入至该半导体基底中,而形成一导电的掺杂区域,其中该导电的掺杂区域可作为该电容器之第一电极;除去该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层;沿着该半导体基底与该导电的掺杂区域之表面,形成一介电层,其中该介电层可作为该动态随机存取记忆体中的电晶体闸极之介电膜以及该电容器之介电膜;形成导电层于该介电层之上,并填满该第一穿孔;及除去部份该导电层,以同时定义出该动态随机存取记忆体中的该电晶体之闸极结构以及该电容器之第二电极。14.如申请专利范围第13项之方法,其中上述砷矽玻璃层或磷矽玻璃层之沈积方法包含化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition; CVD)。15.如申请专利范围第13项之方法,其中上述除去位于该半导体基底之上的部份该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层的方法包含回蚀刻法。16.如申请专利范围第13项之方法其中上述热处理之温度约为摄氏900~1100度。17.如申请专利范围第13项之方法,其中上述除去该砷矽玻璃层或该磷矽玻璃层的方法包含湿蚀刻法。18.如申请专利范围第13项之方法,其中上述之导电层包含多晶矽。19.一种动态随机存取记忆体之制作方法,该方法至少包括下列步骤:形成第一穿孔于一半导体基底之中;沈积掺有杂质的矽玻璃层于该半导体基底之上,并填满该第一穿孔;除去位于该半导体基底之上的部份该掺有杂质的矽玻璃层;对该掺有杂质的矽玻璃层施以热处理,以使该掺有杂质的矽玻璃层中的杂质驱入至该半导体基底中,而形成一导电的掺杂区域,其中该导电的掺杂区域可作为电容器之第一电极;除去该掺有杂质的矽玻璃层;沿着该半导体基底与该导电的掺杂区域之表面,形成一介电层,其中该介电层可作为电晶体闸极之介电膜以及该电容器之介电膜;形成导电层于该介电层之上,并填满该第一穿孔;除去部份该导电层,以同时定义出该电晶体之闸极结构以及该电容器之第二电极;形成该电晶体之轻微掺杂汲极;形成间隙壁于该电晶体与该电容器之侧壁上;及形成该电晶体之汲极与源极。20.如申请专利范围第19项之方法,其中在形成上述之汲极与源极之后,更包括下列步骤:形成绝缘层于该半导体基底上;形成第二穿孔于该绝缘层中;及形成导电材质于该第二穿孔之中。21.如申请专利范围第19项之方法,其中上述掺有杂质的矽玻璃层包含砷矽玻璃层或磷矽玻璃层。22.如申请专利范围第19项之方法,其中上述掺有杂质的矽玻璃层之沈积方法包含化学气相沈积法(Chemical VaporDeposition; CVD)。23.如申请专利范围第19项之方法,其中上述热处理之温度约为摄氏900~1100度。24.如申请专利范围第19项之方法,其中上述除去该掺有杂质的矽玻璃层的方法包含湿蚀刻法。25.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之导电层包含多晶矽。26.一种动态随机存取记忆体中之电容器的制作方法,该方法至少包括下列步骤:形成第一穿孔于一半导体基底之中;沈积掺有杂质的矽玻璃层于该半导体基底之上,并填满该第一穿孔;除去位于该半导体基底之上的部份该掺有杂质的矽玻璃层;对该掺有杂质的矽玻璃层施以热处理,以使该掺有杂质的矽玻璃层中的杂质驱入至该半导体基底中,而形成一导电的掺杂区域,其中该导电的掺杂区域可作为电容器之第一电极;除去该掺有杂质的矽玻璃层;沿着该半导体基底与该导电的掺杂区域之表面,形成一介电层,其中该介电层可作为电晶体闸极之介电膜以及该电容器之介电膜;形成导电层于该介电层之上,并填满该第一穿孔;及除去部份该导电层,以同时定义出该动态随机存取记忆体中的该电晶体之闸极结构以及该电容器之第二电极。27.如申请专利范围第26项之方法,其中上述掺有杂质的矽玻璃层包含砷矽玻璃层或磷矽玻璃层。28.如申请专利范围第26项之方法,其中上述掺有杂质的矽玻璃层之沈积方法包含化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition; CVD)。29.如申请专利范围第26项之方法,其中上述热处理之温度约为摄氏900~1100度。30.如申请专利范围第26项之方法,其中上述之导电层包含多晶矽。图式简单说明:图一为半导体晶片之截面图,显示根据本发明之一实施例在半导体基底上形成第一穿孔,接着沈积掺有杂质的矽玻璃层于半导体基底之上,并填满第一穿孔的步骤;图二为半导体晶片之截面图,显示根据本发明之一实施例对掺有杂质的矽玻璃层施以热处理,以使掺有杂质的矽玻璃层中的杂质驱入半导体基底中的步骤;图三为半导体晶片之截面图,显示根据本发明之一实施例,除去掺有杂质的矽玻璃层,然后依序形成介电层、导电层之步骤;图四为半导体晶片之截面图,显示根据本发明之一实施例除去部份导电层,以同时定义出电晶体之闸极结构以及电容器之第二电极之步骤;图五为半导体晶片之截面图,显示根据本发明之一实施例在半导体基底上制作电晶体之轻微掺杂汲极(LDD)以及间隙壁(spaceer)之步骤;以及图六为半导体晶片之截面图,显示根据本发明之一实施例先形成一绝缘层,然后于绝缘层之中形成第二穿孔,并于第二穿孔中填满导电材质之步骤。