发明名称 具双复晶矽层上电极板之电容器制造方法
摘要 一种具双复晶矽层上电极板之电容器,可用来防止掺杂离子因扩散至外界而发生基底之自动掺杂现象(auto-doping),其制造方法包括下列步骤:首先提供一具有绝缘区之基底,其次形成一导电层以覆盖基底及绝缘区表面。接着于导电层表面形成一介电层,随之,于介电层表面形成一双复晶矽层(dual polysilicon layer),亦即先形成一经掺杂之第一复晶矽层,再于经掺杂之第一复晶矽层表面形成一未经掺杂之第二复晶矽层。最后,蚀刻双复晶矽层、介电层及导电层以于绝缘区表面形成电容器之上、下电极板及其间之介电区。
申请公布号 TW375830 申请公布日期 1999.12.01
申请号 TW087108761 申请日期 1998.06.03
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 陈建丰;邱仕朋
分类号 H01L27/10 主分类号 H01L27/10
代理机构 代理人 洪澄文
主权项 1.一种具双复晶矽层上电极板之电容器制造方法,包括下列步骤:(a)提供一基底;(b)形成一导电层以覆盖该基底表面;(c)于该导电层表面形成一介电层;(d)于该介电层表面形成一双复晶矽层,其由一经掺杂之第一复晶矽层,及其表面之一未经掺杂之第二复晶矽层组成;以及(e)蚀刻该双复晶矽层、介电层及导电层以形成该电容器之上、下电极板及其间之介电区。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中于步骤(b),该导电层系由复晶矽材质组成。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中于步骤(c),该介电层系由氧化物组成。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中于步骤(b),该导电层为经掺杂之复晶矽层。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中于步骤(b),该经掺杂之复晶矽层,系使用含磷掺植源进行扩散。6.如申请专利范围第4项所述之方法,其中于步骤(b),该经掺杂之复晶矽层,系使用离子植入法(ionimplantation)植入砷(As)或磷(P)离子。7.如申请专利范围第4项所述之方法,其中于步骤(d),该经掺杂之复晶矽层,系使用同步掺杂(in-situ doped method)形成经掺杂N型离子之复晶矽层。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中于步骤(d),系以前段同步掺杂(in-situ doped method)/后段沈积之两阶段沈积制程形成双复晶矽层。9.如申请专利范围第8项所述之方法,其中于步骤(d),该前段同步掺杂(in-situ doped method),系以矽甲烷(SiH4)和含磷掺植源为主要反应气体,进行低压化学气相沈积,形成该经掺杂之第一复晶矽层。10.如申请专利范围第8项所述之方法,其中于步骤(d),该后段沈积系直接以矽甲烷为主要反应气体,进行低压化学气相沈积,形成该未经掺杂之第二复晶矽层。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中于步骤(d),该未经掺杂之第二复晶矽层,于进行后续热制程时,其厚度系足以使该经掺杂之第一复晶矽层内之掺杂离子,向上扩散到该未经掺杂之第二复晶矽层,但不足以扩散至该基底。12.一种具双复晶矽层上电极板之电容器制造方法,包括下列步骤:(a)提供一具有绝缘区之基底;(b)形成一导电层以覆盖该基底及绝缘区表面;(c)于该导电层表面形成一介电层;(d)于该介电层表面形成一双复晶矽层,其由一经掺杂之第一复晶矽层,及其表面之一未经掺杂之第二复晶矽层组成;以及(e)蚀刻该双复晶矽层、介电层及导电层以于该绝缘区表面形成该电容器之上、下电极板及其间之介电区。13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中于步骤(b),该导电层表面更包括形成一矽化金属层。14.如申请专利范围第13项所述之方法,其中于步骤(e),蚀刻该双复晶矽层、介电层及导电层后,更包括实施一热退火步骤。15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中于步骤(d),该未经掺杂之第二复晶矽层,于进行该热退火步骤时,其厚度系足以使该经掺杂之第一复晶矽层内之掺杂离子,向上扩散到该未经掺杂之第二复晶矽层,但不足以扩散至该基底。16.一种具双复晶矽层上电极板之电容器制造方法,包括下列步骤:(a)提供一具有绝缘区之基底;(b)形成一导电层以覆盖该基底及绝缘区表面;(c)于该导电层表面形成一介电层;(d)于该介电层表面形成一双复晶矽层,其由一经掺杂之第一复晶矽层,及其表面之一未经掺杂之第二复晶矽层组成;(e)蚀刻该双复晶矽层及介电层,以于该绝缘区表面形成双复晶矽层上电极板及介电区;及蚀刻该导电层以于该绝缘区表面形成该电容器之下电极板及于该基底表面形成闸极结构。17.如申请专利范围第16项所述之方法,其中于步骤(d),该导电层表面更包括形成一矽化金属层。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中于步骤(e),蚀刻该双复晶矽层、介电层及导电层后,更包括实施一热退火步骤。19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中于步骤(d),该末经掺杂之第二复晶矽层,于进行该热退火步骤时,其厚度系足以使该经掺杂之第一复晶矽层内之掺杂离子,向上扩散到该未经掺杂之第二复晶矽层,但不足以扩散至该基底。20.如申请专利范围第19项所述之方法,其中于步骤(d),该未经掺杂之第二复晶矽层厚度约为200A以上。图式简单说明:第一图系为先前技术中,传统混合式逻辑/类比电路之复晶矽/复晶矽电极板电容结构剖面图。第二图至第五图系显示本发明之实施例中,混合式逻辑/类比电路之具双复晶矽层电极板之电容结构剖面图。
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