| 主权项 |
1.一种具有高电容量之半导体元件之电容器之制造方法,主要包括几个步骤:使用一种半导体基层,在该基层上底层形成特定图样,并覆盖上一层绝缘性的介质;于上述绝缘性介质上,形成一下层电极;将五氧化二钽1-x-二氧化钛x((Ta2O5)1-x-(TiO2)x)薄膜非晶性地沈积于上述之下层电极上;以及于所述下层电极上形成一介电层;其特征在于:将上述之五氧化二钽1-x-二氧化钛x((Ta2O5)1-x-(TiO2)x)薄膜以低温退火;而且以高温退火上述经过低温加热之非晶性五氧化二钽1-x-二氧化钛x((Ta2O5)1-x-(TiO2)x)薄膜至形成一种(Ta2O5)1-x-(TiO2)x)(五氧化二钽1-x-二氧化钛x)结晶状薄膜,以做为介电层。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中下层电极系以掺杂了的聚合矽为材料者。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,在形成下层电极之的步骤、与沈积五氧化二钽1-x-二氧化钛x((Ta2O5)1-x-(TiO2)x)薄膜的步骤之间,另有一将所述下层电极的表面氮化的步骤者。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中,氮化的步骤,系于填满流动(NH3)氨气、或(N2/H2)气体之低压化学蒸气沈积(LowPressure Chemical Vapor Deposition, LPCVD)腔室中,释出电浆而达成者。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中,氮化的步骤,系于半导体基层的温度维持于300℃-500℃时进行者。6.如申请专利范围第3项所述之方法,其中,氮化的步骤,以温度介于650℃-950℃退火、且在NH3气压下,使用快速加热过程(Rapid ThermalProcess, RTP)进行者。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,氮化的步骤,系于温度介于500℃-1000℃、且在氨气(NH3)气压下使用熔炉进行者。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中包括了:于氮化步骤进行之前,使用氟化氢(HF)蒸气、或氟化氢(HF)溶液清洁下层电极的表面者。9.如申请专利范围第8项所述之方法,其更包括了:于上述使用氟化氢(HF)的步骤之前与之后,利用NH4OH溶液、或硫酸(H2SO4)溶液清洁下层电极表面的步骤者。10.如申请专利范围第3项所述之方法,其中更包括了:将下层电极表面氮化后,以二氧化氮(NO2)气体、或氧气(O2)简易氧化上述电极者。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中包括了:所述五氧化二钽1-x-二氧化钛x((Ta2O5)1-x-(TiO2)x)薄膜非晶性地沈积藉由供应定量之钽(Ta)、钛(Ti)化合物气体、与过量的反应气体氧气(O2)的低压化学蒸气沈积(Low Pressure Chemical VaporDeposition, LPCVD)腔室中,于温度介于300℃-600℃、大气压力小于10torr(脱耳)的环境中进行者。12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中所述(Ta2O5)1-x-(TiO2)x)(五氧化二钽1-x -二氧化钛x)薄膜中,有Ti/Ta之摩尔比约在0.01至1.0之间,且X不大于0.5者。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中钽(Ta)化合物蒸气的系藉由于以定量之Ta(OC2H5)5的溶液供应于一蒸发器,或140℃-200℃之蒸发管,且蒸发上述溶液的而得到者。14.如申请专利范围第11项所述之方法,其中Ti钛化合物气体系来自藉由供应定量的钛之异丙基酸化物Ti[OCH(CH3)2]4溶液加入蒸发器、或以200℃-300℃之蒸发管蒸发上述溶液而得者。15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中之钛化合物,可以四氯化钛(TiCl4)、四-二甲基氨基钛(tetrakis-dimethylamino-Ti,TDMAT)、四-二乙基氨基钛(tetrakis-diethylamino-Ti,TDEAT)分子、或钛之异丙基酸化物Ti[OCH(CH3)2]4者。16.如申请专利范围第1项所述之方法,其中可利用紫外线-臭氧(ultraviolet/ozone,UV-O3)于300℃-500℃之低温中进行退火者。17.如申请专利范围第1项所述之方法,其中高温退火系利用氧化二氮(N2O)、氧气(O2)、或氮气(N2),于300℃-500℃的熔炉加热、或以快速加热过程(Rapid Thermal Process,RTP)进行者。18.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上层电极可由氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、钨(W)、矽化钨(WSi)、钌(Ru)、二氧化钌(RuO2)、Ir(铱)、二氧化铱(IrO2)、或铂(Pt)为材料制作者。19.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上层电极系由金属层与缓冲层组成之叠层状结构构成者。20.如申请专利范围第19项所述之方法,其中缓冲层为掺杂的聚合矽(dopedpolysilicon)层者。图式简单说明:第一图A至第一图D系本发明之制造半导体元件之电容器之方法的较佳具体实施例截面示意图。 |
