动态随机存取记忆体电容器之超薄共形氮化物的改良

摘要

本发明系关于一种藉由表面感光度的改良以形成优良的共形度(conformity)之方法。提供一用以形成一电晶体的底材。并且在此底材上沉积一毯覆式第一介电层。然后在此第一介电层上形成一第一光阻层，而此第一光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一接触通道(contact opening)。接着形成一第一导电层并填满接触通道，且为了形成一接触节点，进行一蚀刻程序以便移除此第一导电层。所以在第一介电层与接触节点(node)上以沉积的方式覆盖一第二导电层，然后在此第二导电层上形成一第二光阻层，而此第二光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一储存节点，而此储存节点系用来当成电容器的一顶端电极。接着在第二导电层的侧壁上覆盖形成一半球状的矽晶粒(hemispherical silicon grain；HSG)，此半球状的矽晶粒系以快速热氮化(rapid thermalnitration; RTN)程序来处理。在快速热氮化(RTN)程序之后，接着在半球状的矽晶粒与第一介电层之上，覆盖并沉积一共形第二介电层。最后，在底材上形成一毯覆式第三导电层以便于用来当成电容器的顶端电极。

主权项

1.一种动态随机存取记忆体胞之制造方法,至少包含下列步骤:提供一底材;在该底材上层积一毯覆式第一介电层;在该毯覆式第一介电层上形成一第一光阻层,其中该第一光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一接触通道;形成一第一导电层并填满该接触通道,且进行一蚀刻程序以移除该第一导电层而形成一接触节点;沉积一第二导电层在该第一介电层与该接触节点之上;形成一第二光阻层在该第二导电层上,其中该第二光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一储存节点,而此储存节点用来当成一电容器的一顶端电极;形成一半球状的矽晶粒(HSG)于该第二导电层的侧壁之上;该半球状的矽晶粒(HSG)系以快速热氮化(RTN)制程来处理;在快速热氮化(RTN)制程之后,沉积一共形第二介电层在该半球状的矽晶粒(HSG)与该第一介电层之上;及形成一毯覆式第三导电层于该底材之上,以用来当成该电容器的一顶端电极。2.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,更包含一均热(soaking)制程,该均热(soaking)制程,系在快速热氮化(RTN)之后与共形第二氮矽化物层形成之前进行。3.如申请专利范围第2项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之均热(soaking)制程至少包含氨(NH3)与氮气(N2),且此制程之温度约在600℃至850℃之间。4.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之第一介电层至少包含内层多晶介电层(IPD)。5.如申请专利范围第4项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之内层多晶介电层(IPD)至少包含二氧化矽(silicon dioxide;SiO2)。6.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之第二介电层至少包含氮矽化物层。7.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之接触节点至少包含下列物质之一:铝(Aluminum;Al)、铜(Copper;Cu)与钨(Tungsten;W)。8.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之储存节点至少包含掺质多晶矽。9.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之第三导电层至少包含掺质多晶矽。10.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之第一导电层、第二导电层与第三导电层系以化学气相层积法(CVD)形成。11.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述为了形成该接触通道而该第一介电层图案化(patterning)的步骤中至少包含非等向性蚀刻方式。12.如申请专利范围第1项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述形成该半球状的矽晶粒(HSG)之步骤中至少包含矽。13.一种动态随机存取记忆体胞之制造方法,至少包含下列步骤:提供一底材;层积一毯覆式第一介电层于该底材上;形成一第一光阻层于该毯覆式第一介电层上,其中该第一光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一接触通道;形成一第一导电层并填满该接触通道,且进行一蚀刻程序以移除该第一导电层而形成一接触节点;沉积一第二导电层于该第一介电层与该接触节点之上;形成一第二光阻层在该第二导电层上,其中该第二光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一储存节点,而此储存节点用来当成一电容器的一顶端电极;形成一半球状的矽晶粒(HSG)于该第二导电层的侧壁之上;该半球状的矽晶粒(HSG)系以电浆(plasma)制程来处理;在电浆(plasma)制程之后,沉积一共形第二介电层在该半球状的矽晶粒(HSG)与该第一介电层之上;及形成一毯覆式第三导电层于该底材之上,以用来当成该电容器的一顶端电极。14.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,更包含一均热(soaking)制程,该均热(soaking)制程系在电浆(plasma)之后与共形第二氮矽化物层形成之前进行。15.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之均热(soaking)制程至少包含氨(NH3)与氮气(N2),且此制程之温度约在600℃至850℃之间。16.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之第一介电层至少包含内层多晶介电层(IPD)。17.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之内层多晶介电层(IPD)至少包含二氧化矽(silicon dioxide;SiO2)。18.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之第二介电层至少包含氮矽化物层。19.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之接触节点至少包含下列物质之一:铝(Aluminum;Al)、铜(Copper;Cu)与钨(Tungsten;W)。20.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之储存节点至少包含掺质多晶矽。21.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之第三导电层至少包含掺质多晶矽22.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之第一导电层、第二导电层与第三导电层系以化学气相层积法(CVD)形成。23.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述为了形成该接触通道而将该第一介电层图案化的步骤中至少包含非等向性蚀刻方式。24.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述形成该半球状的矽晶粒(HSG)之步骤中至少包含矽。25.如申请专利范围第13项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之电浆制程更包含远程电浆(remote plasma)制程。26.一种动态随机存取记忆体胞之制造方法,至少包含下列步骤:提供一矽底材,其上形成一电晶体;层积一毯覆式第一介电层于该矽底材上;形成一第一光阻层于该毯覆式第一介电层上,其中该第一光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一接触通道;形成一金属导电层并填满该接触通道,且进行一蚀刻程序以移除该金属导电层而形成一接触节点;沉积一第一掺质多晶矽层于该第一介电层与该接触节点之上;形成一第二光阻层在该第一掺质多晶矽层上,其中该第二光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一储存节点,而此储存节点用来当成一电容器的一顶端电极;形成一半球状的矽晶粒(HSG)于该第一掺质多晶矽层的侧壁之上;该半球状的矽晶粒(HSG)系以快速热氮化(RTN)制程来处理;在快速热氮化(RTN)制程之后,沉积一共形氮矽化物层于该半球状的矽晶粒(HSG)与该第一介电层之上;及形成一毯覆式第二掺质多晶矽层于该矽底材之上,以用来当成该电容器的一顶端电极。27.如申请专利范围第26项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,更包含一均热(soaking)制程,该均热(soaking)制程系在快速热氮化(RTN)之后与共形第二介电层形成之前进行。28.如申请专利范围第26项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之均热制程至少包含氨与氮气,且此制程之温度约在600℃至850℃之间。29.如申请专利范围第26项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之内层多晶介电层(IPD)至少包含二氧化矽(SiO2)。30.如申请专利范围第26项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之接触节点至少包含下列物质之一:铝(Aluminum;Al)、铜(Copper;Cu)与钨(Tungsten;W)。31.如申请专利范围第26项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述形成该接触通道而将该内层多晶介电层(IPD)图案化(patterning)的步骤中至少包含非等向性蚀刻方式。32.如申请专利范围第26项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述形成该半球状的矽晶粒(HSG)之步骤中至少包含矽。33.一种动态随机存取记忆体胞之制造方法,至少包含下列步骤:提供一矽底材,其上形成一电晶体;层积一毯覆式内层多晶介电层(IPD)于该矽底材上;形成一第一光阻层于该毯覆式内层多晶介电层(IPD)上,其中该第一光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一接触通道;形成一金属导电层并填满该接触通道,且进行一蚀刻程序以移除该金属导电层而形成一接触节点;沉积一第一掺质多晶矽层于该第一多晶矽层与该接触节点之上;形成一第二光阻层在该第一掺质多晶矽层上,其中该第二光阻层系藉由定义与蚀刻的方式来形成一储存节点,而此储存节点用来当成一电容器的一顶端电极;形成一半球状的矽晶粒(HSG)于该第一掺质多晶矽层的侧壁之上;该半球状的矽晶粒(HSG)系以电浆(plasma)制程来处理;在电浆(plasma)制程之后,沉积一共形氮矽化物层于该半球状的矽晶粒(HSG)与该内层多晶介电层之上;及形成一毯覆式第二掺质多晶矽层于该矽底材之上,以用来当成该电容器的一顶端电极。34.如申请专利范围第33项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,更包含一均热(soaking)制程,该均热(soaking)制程系在电浆(plasma)之后与该共形氮矽化物层形成之前进行。35.如申请专利范围第34项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之均热(soaking)制程至少包含氨(NH3)与氮气(N2),且此制程之温度约在600℃至850℃之间。36.如申请专利范围第33项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之内层多晶介电层(IPD)至少包含二氧化矽(SiO2)。37.如申请专利范围第33项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之金属传导层至少包含下列物质之一:铝(Aluminum;Al)、铜(Copper;Cu)与钨(Tungsten;W)。38.如申请专利范围第33项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之金属传导层、该第一掺质多晶矽层与第二掺质多晶矽层系以化学气相层积法(CVD)形成。39.如申请专利范围第33项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述形成该接触通道而将该内层多晶介电层(IPD)图案化(patterning)之步骤中至少包含非等向性蚀刻方式。40.如申请专利范围第33项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之半球状的矽晶粒(HSG)的形成步骤中至少包含矽。41.如申请专利范围第33项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之电浆制程(plasma)至少包含氨(NH3)与氮气(N2)。42.如申请专利范围第33项所述之动态随机存取记忆体胞之制造方法,其中上述之电浆(plasma)制程更包含远程电浆(remote plasma)制程。图式简单说明:第一图至第三图为根据本发明之一实施例之不同的制造步骤之横切面示意图。