发明名称 积体电路之电容器的制造方法及其结构
摘要 一种积体电路之电容器的制造方法及其结构,在矽基板的表面制造金氧半场效电晶体,包括有闸极、源极与汲极,在电晶体的表面覆盖介电层与掺杂复晶矽层,接着开启源极接触窗,沉积一层复晶矽层回填至源极接触窗与覆盖在掺杂复晶矽层的表面,利用微影与蚀刻技术,定义电容器的下层电极板,利用斜角度离子布植,对下层电极板的顶面与两侧掺杂离子,然后,形成一层具有球形晶粒的复晶矽材料,覆盖在下层电极板的表面,以球形晶粒之复晶矽层作为蚀刻罩幕,对下层电极板的表面进行蚀刻,形成凹凸不平的表面,最后,形成电容器的介电层与上层电极板,积体电路之电容器结构,于焉完成。
申请公布号 TW350119 申请公布日期 1999.01.11
申请号 TW086115760 申请日期 1997.10.24
申请人 南亚科技股份有限公司 发明人 郑嘉雄
分类号 H01L21/70 主分类号 H01L21/70
代理机构 代理人
主权项 1.一种积体电路之电容器的制造方法,在矽基板的表面进行积体电路之电容器的制造,该电容器包括有一上层电极板、下层电极板、以及介于其间的介电层,该制造方法包括下列步骤:a.沉积一层复晶矽层在该矽基板的表面并定义出电容器的下层电极板;b.进行斜角度离子布植,在所述下层电极板的顶面及侧壁掺杂杂质;c.沉积一层粗糙复晶矽层,覆盖在所述下层电极板的整个表面;d.使用蚀刻技术,以所述粗糙复晶矽层为蚀刻罩幕,对所述下层电极板的复晶矽材料进行蚀刻,在所述下层电极板形成凹凸不平的表面,以增加下层电极板的表面积。2.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,于所述步骤a之前,更包括沉积一层掺杂复晶矽层于所述矽基板表面的步骤。3.如申请专利范围第2项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述掺杂复晶矽层是利用同步掺杂(In-situDoped)之低压化学气相沈积法形成。4.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述复晶矽层的厚度系介于3000到10000埃之间。5.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述斜角度离子布植的掺杂离子是氮离子(N14)、磷离子(P31)、砷离子(As75)、锑离子(Sb122)和铋离子(Bi209)族群之一。6.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述斜角度离子布植的能量强度系介于0.5到100KeV之间。7.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述斜角度离子布植的剂量系介于5E14到5E16离子/平方公分之间。8.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述粗糙复晶矽层的晶粒大小系介于5到1500埃之间。9.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,所述粗糙复晶矽层的沉积方法是低压化学气相沉积法。10.如申请专利范围第9项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述粗糙复晶矽层的沉积温度系介于550到650℃之间。11.如申请专利范围第9项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述粗糙复晶矽层的工作压力系介于0.1到0.3Torr之间。12.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,其中在步骤c之后,更包括一扩散步骤,以使该复晶矽层的杂质扩散至该粗糙复晶矽层内。13.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,其中步骤d所述蚀刻技术是非均向性蚀刻。14.如申请专利范围第1项所述积体电路之电容器的制造方法,其中步骤d所述蚀刻技术是均向性蚀刻。15.一种积体电路之电容器的制造方法,在矽基板的表面进行积体电路之电容器的制造,在矽基板的表面制作有复数个金氧半场效电晶体,每一个场效电晶体具有闸极、汲极与源极,在表面覆盖第一介电层,并开启一汲极接触窗,形成积体电路的位元线,在第一介电层与位元线的表面覆盖第二介电层,积体电路之电容器的制造方法包括下列步骤:a.使用微影与蚀刻技术,对该第一介电层、该第二介电层进行蚀刻反应,开启金氧半场效电晶体的源极接触窗;b.沉积一层复晶矽层,回填至源极接触窗,并覆盖在该第二介电层的表面,并定义出电容器的下层电极板;c.进行斜角度离子布植,在所述下层电极板的顶面及侧壁掺杂杂质;d.沉积一层粗糙复晶矽层,覆盖在所述下层电极板的顶面与侧面;e.使用蚀刻技术,以该粗糙复晶矽层为蚀刻罩幕,对所述下层电极板的该复晶矽材料进行蚀刻,在所述下层电极板形成凹凸不平的表面,增加下层电极板的表面积;f.沉积一层介电材料,覆盖在下层电极板的表面,作为电容器的介电层;g.形成电容器的上层电极板,完成积体电路之电容器的制造。16.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述积体电路是动态随机存取记忆体。17.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,于所述步骤a之前,更包括沉积第三介电层和掺杂复晶矽层于所述第二介电层表面的步骤。18.如申请专利范围第17项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述掺杂复晶矽层是利用同步掺杂(In-situDoped)之低压化学气相沈积法形成。19.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述复晶矽层的厚度系介于3000到10000埃之间。20.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述斜角度离子布植的掺杂离子是氮离子(N14)、磷离子(P31)、砷离子(As75)、锑离子(Sb122)和铋离子(Bi209)族群之一。21.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述斜角度离子布値的能量强度系介于0.5到100KeV之间。22.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述斜角度离子布植的剂量系介于5E14到5E16离子/平方公分之间。23.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述粗糙复晶矽层的晶粒大小系介于5到1500埃之间。24.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,所述粗糙复晶矽层的沉积方法是低压化学气相沉积法。25.如申请专利范围第24项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述粗糙复晶矽层的沉积温度系介于550到650℃之间。26.如申请专利范围第24项所述积体电路之电容器的制造方法,其中所述粗糙复晶矽层的工作压力系介于0.1到0.3Torr之间。27.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中在步骤d之后,更包括一扩散步骤,以使该复晶矽层的杂质扩散至该粗糙复晶矽层内。28.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中步骤e所述蚀刻技术是非均向性蚀刻。29.如申请专利范围第15项所述积体电路之电容器的制造方法,其中步骤e所述蚀刻技术是均向性蚀刻。图式简单说明:第一图系显示在矽基板的表面形成金氧半场效电晶体与位元线的剖面示意图。第二图系显示在金氧半场效电晶体的表面沉积复晶矽材料的剖面示意图,作为电容器的下层电极板。第三图系显示对复晶矽材料进行回蚀刻处理,定义下层电极板的形状的剖面示意图。第四图系显示在下层电极板的顶面与两侧沉积一层粗糙复晶矽层。第五图系显示以粗糙复晶矽层作为蚀刻罩幕,对下层电极板进行蚀刻反应,在下层电极板表面形成凹凸不平的表面,以增加电极板的表面积,并去除在第三介电层表面的粗糙复晶矽层,完成电容器之下层电极板的制造。
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