| 主权项 |
1.一种形成积体电路电容器的方法,包括以下步骤:于半导体基片上形成一导电层图案;于导电层图案上形成一具有第一导电类型渗杂剂的半球晶粒(HSG)矽面层;于HSG矽面层上形成一扩散障碍层;于该扩散障碍层上形成一介电层;以及于介电层上形成一电极,与HSG矽面层相对。2.如申请专利范围第1项之方法,其中形成导电层图案的步骤包括形成的导电层图案其源区具有了第一导电类型渗杂剂第一浓度,其中形成HSG矽面层的步骤包括了于导电层图案上形成HSG矽面层,然后以第一导电类型掺杂气体来掺杂HSG矽面层,使HSG矽面层其第一导电类型渗杂剂第二浓度大于第一导电类型渗杂剂第一浓度。3.如申请专利范围第2项之方法,其中以第一导电类型渗杂剂来掺杂HSG矽面层的步骤,包括将HSG矽面层曝露于三氢化磷(PH3)气体。4.如申请专利范围第2项之方法,其中形成HSG矽面层的步骤,包括了于导电层图案表面插种矽籽晶体,然后将籽晶体长成单一晶体晶粒。5.如申请专利范围第4项之方法,其中导电层图案的材质,系选自包括非晶体矽与多晶体矽组成的材料。6.如申请专利范围第2项之方法,其中第一导电类型渗杂剂的第一浓度的小于11020cm-3,第一导电类型渗杂剂的第二浓度约大于11020cm-3。7.如申请专利范围第4项之方法,其中导电层图案包括了与半导体基片接触的第一多晶体矽层,以及第一多晶体矽层上的非晶体矽层,其中紧接着长成步骤的是将非晶体矽层与单一晶体晶粒退火的步骤。8.如申请专利范围第1项之方法,其中其成HSG矽面层的前一步骤,系以由氢氟酸(HF)溶液与缓冲氧化蚀刻剂(BOE)溶液组成的清洁剂来清洗导电层图案。9.如申请专利范围第2项之方法,其中掺杂HSG矽面层的步骤,包括于快速升温处理装置(RTP)将HSG矽面层曝露于内含第一导电类型不纯物的掺杂气体。10.如申请专利范围第9项之方法,其中于快速升温处理装置(RTP)将HSG矽面层曝露于掺杂气体的方法,包括了将掺杂气体以第一速率缓慢升温至550至900℃左右的持续温度。11.如申请专利范围第10项之方法,其中掺杂气体包括了三氢化磷(PH3),其中缓慢升温的步骤,包括了将掺杂气体以每秒1℃至10℃左右的速率缓慢升温,以避免HSG矽面层退化。12.如申请专利范围第11项之方法,其中缓慢升温的步骤,包括了将掺杂气体以每秒10℃左右的第一速率缓慢升温800℃左右的持续温度。13.如申请专利范围第10项之方法,其中于快速升温处理装置(RTP)将HSG矽面层曝露于掺杂气体的步骤,包括了将掺杂气体以第一速率缓慢升温至550至900℃左右的持续温度,然后保持掺杂气体为持续温度,为时第一期间,然后以第一速率将掺杂气体缓慢降温。14.如申请专利范围第13项之方法,其中于快速升温处理装置(RTP)将HSG矽面层曝露于掺杂气体的步骤,包括了将HSG矽面层曝露于掺杂气体,同时维持RTP装置的压力介于5至500托之间。15.如申请专利范围第14项之方法,其中系以200至270sccm左右的流速对RTP装置提供掺杂气体。16.如申请专利范围第2项之方法,其中掺杂HSG矽面层的步骤,包括于低压化学汽化沉积(LPCVD)装置将HSG矽面层曝露于内含第一导电类型的掺杂气体。17.如申请专利范围第2项之方法,其中掺杂HSG矽面层的步骤,包括于低压化学汽化沉积(LPCVD)装置将HSG矽面层曝露于内含第一导电类型的掺杂气体,同时维持LPCVD装置的压力介于1至3托,温度介于650至850℃。18.如申请专利范围第2项之方法,其中掺杂HSG矽面层的步骤,包括将HSG矽面层曝露于含第一导电类型掺杂气体的电浆中。19.如申请专利范围第1项之方法,其中介电层包括厚度介于40至70左右的氧化氮(NO)介电层。20.如申请专利范围第2项之方法,其中掺杂HSG矽面层之步骤的前一步骤,系以由氢氟酸(HF)溶液与缓冲氧化蚀刻剂(BOE)溶液组成的清洁剂来清洗HSG矽面层。21.如申请专利范围第1项之方法,其中形成介电层的前一步骤,系于HSG矽面层上形成扩散障碍层。22.如申请专利范围第21项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了于原位置形成含HSG矽面层上第一导电类型掺杂气体的扩散障碍层。23.如申请专利范围第21项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了以化学汽化沉积(CVD)形成掺杂或未掺杂的氮化矽层。24.如申请专利范围第21项之方法,其中形成HSG矽面层的步骤,包括了将HSG矽面层曝露于含第一导电类型掺杂气体的源气体。25.如申请专利范围第21项之方法,其中形成介电层的步骤,包括了于扩散障碍层上形成钽氧化物(Ta2O5)层。26.如申请专利范围第25项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了于HSG矽面层上形成氮化矽层。27.如申请专利范围第26项之方法,其中的氮化矽层包括了于HSG矽面层上以快速升温氮化(RTN)形成的第一氮化矽层,以及于第一氮化矽层上以化学汽化沉积(CVD)形成的第二氮化矽层。28.如申请专利范围第21项之方法,其中于介电层上形成电极的前一步骤,系将介电层曝露于乾燥的氧气。29.如申请专利范围第22项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了将HSG矽面层暴露于含氮的反应源气体以及含第一导电类型掺杂不纯物的掺杂源气体。30.如申请专利范围第22项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了将HSG矽面层曝露于含矽的第一源气体、含氮矽的第二源气体、以及含第一导电类型掺杂不纯物的掺杂源气体。31.如申请专利范围第21项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了于HSG矽面层上以快速升温氮化(RTN)形成的第一氮化矽层,以及于第一氮化矽层上以化学汽化沉积(CVD)形成的第二氮化矽层。32.如申请专利范围第26项之方法,其中于扩散障碍层上形成钽氧化物层(Ta2O5)的步骤,包括了于扩散障碍层上形成钽氧化物层,将第一钽氧化物层于臭氧环境下接受紫外线照射,以密化第一钽氧化物层,然后于第一钽氧化物层上形成第二钽氧化物层,再将第二钽氧化物层曝露于氧气,以密化第二钽氧化物层。33.如申请专利范围第26项之方法,其中于扩散障碍层上形成钽氧化物层(Ta2O5)的步骤,包括了于扩散障碍层上形成钽氧化物层,然后于N2O环境下对Ta2O5退火。34.如申请专利范围第1项之方法,其中形成导电层图案的步骤包括形成的导电层图案其源区具有了第一导电类型渗杂剂第一浓度,其中形成HSG矽面层的步骤包括了于导电层图案上形成HSG矽面层,然后以第一导电类型渗杂剂来掺杂HSG矽面层,使HSG矽面层的第一导电类型渗杂剂第二浓度大于的第一导电类型渗杂剂第一浓度。35.如申请专利范围第34项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了于原位置形成含HSG矽面层上第一导电类型掺杂气体的扩散障碍层。36.如申请专利范围第34项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了以化学汽化沉积(CVD)形成掺杂或未掺杂的氮化矽层。37.如申请专利范围第35项之方法,其中形成介电层的步骤,包括了于扩散障碍层上形成钽氧化物(Ta2O5)层。38.如申请专利范围第37项之方法,其中的氮化矽层包括了于HSG矽面层上以快速升温氮化(RTN)形成的第一氮化矽层,以及于第一氮化矽层上以化学汽化沉积(CVD)形成的第二氮化矽层。39.如申请专利范围第37项之方法,其中扩散障碍层包括了以化学汽化沉积(CVD)形成的氮化矽层。40.如申请专利范围第26项之方法,其中于扩散障碍层上形成钽氧化物层(Ta2O5)的步骤,包括以下步骤:于扩散障碍层上形成钽氧化物层;将第一钽氧化物层于臭氧环境下接受紫外线照射;以及于第一钽氧化物层上形成第二钽氧化物层;然后密化第二钽氧化物层。41.一种形成积体电路电容器的方法,包括以下步骤:于半导体基片上形成具备第一导电类型掺杂气体第一浓度的非晶体矽导电层图案;于非晶体矽导电层图案上形成半球晶粒(HSG)矽面层;转换非晶体矽导电层图案成多结晶矽;以第一导电类型掺杂气体来掺杂HSG矽面层,使HSG矽面层其第一导电类型渗杂剂第二浓度大于第一导电类型渗杂剂第一浓度;在该HSG矽表面层上形成一扩散障碍层;于扩散障碍层上形成一介电层,与HSG矽面层相对;以及于介电层上形成一电极,与扩散障碍层相对。42.如申请专利范围第41项之方法,其中形成扩散障碍层的步骤,包括了于HSG矽面层上形成氮化矽层,其中形成介电层的步骤,包括了于扩散障碍层上形成钽氧化物(Ta2O5)层。43.如申请专利范围第42项之方法,其中形成氮化矽层的步骤,包括了于原位置形成含第一导电类型掺杂气体的掺杂氮化矽层。44.如申请专利范围第43项之方法,其中的氮化矽层包括以快速升温氮化(RTN)形成的第一氮化矽层,以及以化学汽化沉积(CVD)形成的第二氮化矽层的化合物。45.如申请专利范围第42项之方法,其中的氮化矽层包括以快速升温氮化(RTN)形成的第一氮化矽层,以及以化学汽化沉积(CVD)形成的第二氮化矽层的化合物。46.如申请专利范围第45项之方法,还包括密化该钽氧化物层的步骤。47.如申请专利范围第46项之方法,其中的密化步骤包括了将钽氧化物层曝露于乾燥的氧气,并于臭氧及N2O环境下接受紫外线照射。48.如申请专利范围第42项之方法,其中形成介电层的前一步骤,矽将扩散障碍层快速升温氧化(RTO)。图式简单说明:图1A的流程图,显示了根据本发明实施例形成电容器的方法之步骤。图1B的剖面图,显示了根据图示1A方法所形成的积体电路装置,该装置具有半球形晶粒(HSG)电容器。图2的图表,显示了传统HSG电容器的电容反应曲线。图3A-3C的图表,显示了根据本发明所形成的HSG电容器,其电容于数个处理状况时的三度空间反应。图4的图表,显示了传统HSG电容器的电容反应曲线(4a),以及根据本发明所形成的HSG电容器的电容反应曲线(4b)。图5的图表,显示了根据本发明所形成的HSG电容器的电容反应曲线。图6的图表,显示了根据本发明所形成的HSG电容器的电容反应曲线。图7显示了结晶导电层图案(7b)与非结晶导电层图案(7a)的渗杂剂不纯物浓度(y轴)与扩散深度(x轴)的比较。图8的平面图,显示了根据本发明处理步骤的多分室处理装置。图9A、9B过渡电容器结构的剖面图,显示了根据本发明形成HSG电容器的方法。图10-12的图表显示了根据本发明各种实施例所形成的HSG电容器的电容反应曲线。 |
