发明名称 具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法
摘要 一种具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,于基底中形成有源极/汲极,然后在基底上形成有一层介电层,并形成一接触窗开口于介电层中。之后,于介电层上依序形成掺杂多晶矽层与掺杂非晶矽层。然后以反应性离子蚀刻法来对掺杂非晶矽层与掺杂多晶矽层进行蚀刻步骤,控制氯气与溴化氢之流速比例来形成宽底下电极。再使下电极之掺杂非晶矽层表面生长出半球形矽晶粒,然后依序于下电极上形成介电层与上电极,完成电容器之制作。
申请公布号 TW440992 申请公布日期 2001.06.16
申请号 TW089103946 申请日期 2000.03.06
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 陈宏男
分类号 H01L21/70 主分类号 H01L21/70
代理机构 代理人 詹铭文 台北巿罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,可应用于一基底上,该基底中至少形成有一源极/汲极,该基底上形成有一介电层,该介电层中形成有一节点接触窗开口,暴露出该源极/汲极,该方法包括:形成一掺杂多晶矽层于该基底上;形成一掺杂非晶矽层于该掺杂多晶矽层上;进行一主蚀刻步骤,蚀刻该掺杂非晶矽层与该掺杂多晶矽层至该介电层为止,形成一下电极于该节点接触窗开口中与其周围之该介电层上,该蚀刻步骤包括使用一第一流速之氯气与一第二流速之溴化氢;对该下电极进行一过蚀刻步骤持续一时间,该过蚀刻步骤包括使用一第三流速之氯气与一第四流速之溴化氢,其中该第一流速大于该第三流速,该第二流速小于该第四流速;使该下电极之该掺杂非晶矽层的表面生长出半球形矽晶粒;形成一介电层于该下电极之表面;以及形成一上电极于该介电层之上。2.如申请专利范围第1项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,其中形成该掺杂多晶矽层之方法包括化学气相沉积法。3.如申请专利范围第1项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,其中形成该掺杂非晶矽层之方法包括化学气相沈积法。4.如申请专利范围第1项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,其中该主蚀刻与该过蚀刻皆使用非等向性蚀刻法。5.如申请专利范围第1项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,其中该主蚀刻步骤之蚀刻反应参数包括反应室压力大约12至18毫托,RF电源之功率大约400至500瓦,氯的流速大约60至80sccm,溴化氢的流速大约100至150sccm。6.如申请专利范围第1项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,其中该过蚀刻步骤之蚀刻反应参数包括反应室压力大约35至45毫托,RF电源之功率大约350至450瓦,氯的流速大约35至45sccm,溴化氢的流速大约200至300sccm。7.如申请专利范围第6项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,其中该过蚀刻步骤持续之该时间约为1-50秒。8.如申请专利范围第1项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造方法,其中该下电极之该掺杂多晶矽层高于该介电层部分的高度小于该下电极高于该介电层部分高度之四分之一。9.如申请专利范围第1项所述之具有半球形矽晶粒之宽度盒状电容器的制造方法,其中使该掺杂非晶矽层表面生长出该半球形矽晶粒之步骤包括:播一晶种于该掺杂非晶矽层上;以及进行一高真空回火步骤。10.一种具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器下电极的制造方法,可应用于一基底上,该基底中至少形成有一源极/汲极,该基底上形成有一介电层,该介电层中形成有一节点接触窗开口,暴露出该源极/汲极,该方法包括:形成一掺杂多晶矽层于该基底上;形成一掺杂非晶矽层于该掺杂多晶矽层上;对该掺杂非晶矽层与该掺杂多晶矽层依序进行一蚀刻步骤,该蚀刻步骤利用改变氯气与溴化氢的流速比例,使该掺杂非晶矽层与该掺杂多晶矽层形成底部较顶部宽之一下电极于该节点接触窗开口内与其周围之该介电层上;以及使该掺杂非晶矽层表面生长出半球形矽晶粒。11.如申请专利范围第10项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器下电极的制造方法,其中该蚀刻步骤包括一第一蚀刻步骤与一第二蚀刻步骤,该第一蚀刻步骤使用之氯气与溴化氢之流速分别包括60-80sccm与100-150sccm,该第二蚀刻步骤使用之氯气与溴化氢之流速分别包括30-45sccm与200-300sccm。12.如申请专利范围第10项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器下电极的制造方法,其中该第一蚀刻步骤之反应室压力大约12至18毫托,RF电源之功率大约400至500瓦,直至暴露出该介电层为止。13.如申请专利范围第10项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器下电极的制造方法,其中该第二蚀刻步骤之反应室压力大约35至45毫托,RF电源之功率大约350至450瓦,进行约1-50秒。14.如申请专利范围第10项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器下电极的制造方法,其中该下电极之该掺杂多晶矽层高于该介电层部分的高度小于该下电极高于该介电层部分高度之四分之一。15.一种具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的结构,包括:一基底,于该基底中至少形成有一源极/汲极;一介电层,位于该基底上,且至少有一节点接触窗开口位于该介电层中,并曝露出该源极/汲极;一具半球形矽晶粒之盒状下电极,由下至上系由一掺杂多晶矽层与一掺杂非晶矽层所组成,其中该掺杂多晶矽层填满该节点接触窗开口并且高于该介电层,该掺杂多晶矽层之宽度大于该掺杂非晶矽层之宽度;一介电层,位于该下电极之表面;以及一上电极,位于该介电层之上。16.如申请专利范围第15项所述之具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的结构,其中该下电极之该掺杂多晶矽层高于该介电层部分的高度小于该下电极高于该介电层部分高度之四分之一。图式简单说明:第一图A至第一图C所绘示为习知之动态随机存取记忆体之电容器下电极的制造流程剖面图;以及第二图A至第二图C所绘示为依照本发明之较佳实施例一种具有半球形矽晶粒之宽底盒状电容器的制造流程剖面图。
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