TW200814164A - Method for fabricating bottom electrode of capacitor - Google Patents
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Description
200814164 f 〜v “ *.*^06twf.doc/e 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電容器的製造方法，且特別是有 關於一種電容器下電極的製造方法。 【先前技術】 半導體積體電路通常需要電容器，且特別是記憶體元 件更需要電容器，使每一記憶體依據電容器之偏壓程度而 〇 1存二進位數據，對於一記憶體元件，如動態隨機存ί記 fe體(dynamic random access memory，DRAM)，而動熊jt左 機存取記憶體讀/寫的動作，是經由一轉移場效應電晶體 ⑽nsfer field effect transist〇r，TFET)達成，其中此轉=場 效應電晶體之源極與位元線電性耦合，汲極與電容器電I 耦=，而閘極與字元線電性耦合。電容器中電荷之儲^曰 動悲隨機存取記憶體中基本的記憶體特性。 疋 β電容器之電荷儲存是仰賴電容器之電容值，而電容值 -電極之面積、電容11上電極與下電極間隔離可 罪性和；丨電質之介電常數而定。 m f知技術巾有—種半球形顆粒層作為電容器下雷 “^日加下電極面積的方法，以增加電容器的電容值。 流程圖至圖1C所緣示為習知一種電容器下電極的製造 心:先’請參照圖1A，提供—基底觸，基底100上已 it Ϊ緣層1〇2，且絕緣層102中具有開口 104。接著， '、9上形成非晶矽層106。然後，於開口 104中形成 200814164 A 206twf.doc/e 光阻層108。
ln/c 移除位於開口 104以外的非晶欲M 刚:繼之’利用電漿移除光阻層108。卜的非曰曰石夕層 洗制Hi參照圖lc，對非晶石夕層1G6表面進行—個清 衣二+者’將非晶石夕層106轉變成半球形顆粒層110。
二106表面:構造層： 為ΐ容半球形顆粒較小’因此會降低作 之電容值=姊顆粒層11G的面積，而導致電容器 常二外二由Γ知所提出之電容器下電極的製造方法非 2 鱗在產品的生產職較長及製造成本較高的 【發明内容】 極的’ ί發:的目的就是在提供-種電容器下電 扪衣k方法，可以有效地增加電容器的電容值。 制、Α本發明的再—目的是提供—種電容器下電極的製造的 衣化方法，能縮短產品的生產週期及降低製造成本。 曰妓本發明提出一種電容器下電極的製造方法，包括首先 提供底，基底上已形成有絕緣層，且絕緣層中具有開 口。接著，於絕緣層上形成矽層。然後，將矽層轉變成 球型顆粒層。接下來，進行_個侧製程，以移除位於開 5 *206twf.doc/e 200814164 口以外的半球型顆粒層。 依…、本發明的一較佳實施例 電極ί製造方法中，石夕層的形成方法包括t學氣器下 電=方法中，層的材料包括非2 各器下 電極的 例所述，在上述之電容器下 括超真空化學氣相沈積=轉變成半球型顆粒層的方法包 電極的製造方法中，擀1 — U 隹上述之電各态下 依照本發明的程。 的深寬-二 尽钐月耠出另一種電容器下電極的 、， C基ί:二上上已形成有絕緣層，且絕緣層中具二 ==:::=進行，製程， 型顆粒層。 夕曰。接下來’將石夕層轉變成半球 、止太上述’由於在本發明所提出之電容器下電極的製 ::=_除光阻層時 ，破壞等問題，能在開口中形成尺寸均勻的^开^ 粒’而可以有效地提升電容器的電容值。 /顆 200814164 ^i206twf.doc/e 此外’由於在本發明所提出之電容器下電極的製造的 製造方法中並沒有使用光阻層，因此不需進行光阻塗佈、 曝光、顯影、光阻移除及矽層清洗等製程，能大幅度地簡 化製程，進而縮短產品的生產週期及降低製造成本。 “為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 圖2A至圖2C所繪示為本發明一實施例之電容器下電 極的製造流程剖面圖。 7首先，凊參照圖2A，提供一基底200，基底200上已 形成有絕緣層2G2，且絕緣層2〇2中具有開口綱。基底 200/列如疋半導體基底。絕緣層2〇2的材料例如是氧化矽， 而=層202的形成方法例如是化學氣相沈積法。開口 2〇4 =深寬比例如是25至35，而開口綱的形成方法例如是 對絕緣層202進行一個圖案化製程而形成之。 接著，於絕緣層202上形成矽層2〇6。矽層2〇6的材 料例如疋非晶石夕’而；^層施的形成方法例如是化學氣相 沈積法。 d後明參恥圖2B，將矽層2〇6轉變成半球型顆粒層 208 °半球型顆粒層2〇8的材質例如是多晶石夕，而將石夕層 轉變成半球型顆粒層施的方法例如是超真以匕學氣 法。舉例來說，若石夕層206的材料為非晶石夕，在利 σ ”二化予氣象沈積法形成半球型顆粒層2⑽時石夕層 200814164 〜-▲ - “ i 206twf.doc/e 206的材料會由非晶矽轉變成多晶矽。 接下來，請參照圖2C，進行一個蝕刻製程，以移除位 於開口 204以外的半球型顆粒層2〇8。其中，所進行的蝕 刻製程例如是乾式蝕刻製程。進行蝕刻製程之後的半球 顆粒層208是作為電容器下電極使用。 Ο
值得注意的是，由於開口 2〇4的深寬比夠高，因此在 對開口 2〇4以外的半j农型顆粒層施進行儀刻製程時並不 會移除位於開口 204中之半球型顆粒層2〇8，其主要是 用選擇比的不同及微負載效應。 此外，可選擇性地進行一個過度侧製程，以確保完 全移除位於開口 204以外的半球型雜層观，而在過声 _製程中，有可能會移除位於開口撕中辦的^ 球型顆粒層208。 由於在形成電容器下電極時不需使用光阻層作為钱刻 ^幕’因此不會有光阻層殘留，或是在以電歸除光 日寸電聚破壞石夕層206表面結構等問題，可以在開口 2〇 ^成尺寸均㈣半剌麵層細，而可財效地提升電 各器的電容值。 此外，f形成電容器下電極時，由於並沒有使用光阻 二’因此與S知的方法相較減少了光阻塗佈、曝光 光阻移除及矽層206清洗等製程， 及降低製誠本。 生產週期 一實施例之電容器下 圖3A至圖3C所緣示為本發明另 電極的製造流程剖面圖。 8 200814164 〜vr 17 t a 206twf.doc/e 首先，請參照圖3A，提供一基底2〇〇，基底2〇〇上已 形成有絕緣層202，且絕緣層2〇2中具有開口綱。 200例如是半導體基底。介電層搬㈣料例如是氧化 而絕緣層202的形成方法例如是化學氣相沈積法。開口⑽ 2寬比例如是25至35，而開口綱的形成方法例如是 對絶緣層202進行一個圖案化製程而形成之。 接著’於絕緣層202上形成石夕層2〇6。石夕層施的材
枓例如是非晶石夕，而石夕層綱的形成方法例如是化學氣相 沈藉法。 接下來，請參照目3Β，進行一個钱刻製程，以移除位 3 口 204以外的石夕層施。其中，所進行的侧製程例 如疋乾式蝕刻製程。 值得注意的是，由於開口 2〇4的深寬比夠高，因此在 對開口 204以外⑽層施進賴刻製程時並不 中之梦層施，其主要是利用選擇比的不同及 微負載效應。 八此外’可選擇性地進行一個過度钱刻製程，以確保完 ^移除位於開π綱以外的韻施在過度則製程 肀，有可能會移除位於開口 204中頂部的部份矽層2〇6。 然後，請參照圖3C，將經蝕刻後的矽層2〇6轉變成半 球型顆粒層施。半球型顆粒層施的材質例如是多晶石夕， 而將經姓刻後的發層206轉變成半球型顆粒層雇的方法 例^是超真空化學氣象沈積法。舉例來說，若矽層206的 材料為非晶在_化學氣相沈積法形成半球型顆粒層 9 200814164 -一一」206twf.doc/e 2〇8 Βπ，石夕層2〇6的材料會由非晶石夕轉變成多晶石夕 型顆粒層208是作為電容器下電極使用。 ' 由於在形成電容器下電極時並沒有使用光阻層作 刻罩幕，可以避免光阻層殘留或是在以電裝去光時 壞石夕層206表面結構等問題，而能在開口 2〇4巾 ^ 均勻的半球形顆粒層208，有助於提升電容器的電容值。 此外’在形成電容H下電極時，由於不需使用光阻層， ^此不需進行光阻塗佈、曝光、顯影、光阻移除及秒層篇 >月洗等製程，能簡化製造流程’能更進一 生產週期及降低製造成本。 知上所述，本發明至少具有下列優點： "1.本發明所提出之電容器下電極的形成方法可 g層殘留或是在以電漿去光阻層時破壞石夕層表面結構等 2.利用本發騎提出之電容器下電極的形成 升電容器的電容值。 徒 簡化之電容器下電極㈣成方法能有效地 4.利用本發明所提出之電容器下電極的形成方法可以 更進一步地縮短產品的生產週期及降低製 pf定發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限=本發明，任何熟習此技藝者’在不脫離本發明 t摩巳圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之^ 摩巳圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 200814164 X ^ z.l206twf.doc/e 【圖式簡单說明】 圖1A至圖1C所繪示為習知一種電容器下電極的製造 流程咅1面圖。 圖2A至圖2C所繪示為本發明一實施例之電容器下電 極的製造流程剖面圖。 圖3A至圖3C所繪示為本發明另一實施例之電容器下 電極的製造流程剖面圖。 【主要元件符號說明】 100、200 :基底 102、202 :絕緣層 104、204 :開口 106 :非晶矽層 108 :光阻層 110、208 :半球形顆粒層 206 :矽層
Claims (1)
- 包括： 絕緣層，且該絕緣200814164 tl206twfdoc/< 十、申請專利範圍： ^—種電容器下電極的製造方法， 提供-基底，該基底上已形成有_ 曰中具有一開口； 於該絕緣層上形成一矽層； 將该石夕層轉變成一半球型顆粒層；以及 顆粒層I蝕刻衣辁，以移除位於該開口以外的該半球型 專魏圍第丨項所述之電容訂電極的製造 ’ ’/、中_層的形成方法包括化學氣相沈積法。 3·”請專利範圍第所述之電容訂電極 '，其中該矽層的材料包括非晶矽。 4·如巾請專利範圍第1項所述之電容H下電極的製造 去，其中將該矽層轉變成該半球型顆粒層的方法趁 真空化學氣相沈積法。 、5·如申請專利範圍第1項所述之電容器下電極的製造 方去，其中該半球型顆粒層的材料包括多晶矽。 、6·如申請專利範圍第1項所述之電容器下電極的製造 方去’其中所進行的該蝕刻製程包括乾式蝕刻製程。 、7·如申請專利範圍第1項所述之電容器下電極的製造 方法’其中該開口的深寬比為25至35。 $ 8·—種電容器下電極的製造方法，包括： 提供一基底，該基底上已形成有一絕緣層，且哕緣 層中具有一開口； 12 200814164 ^1206twf.doc/e 於該絕緣層上形成一矽層； 以及仃M刻製程’以移除位於該開口以外的該石夕層； 夕層轉變成—半球型顆粒層。。 方法，其;第8項所述之電m極的_ 说如枝紐轉餘沈積法。 造1 ’其中該梦層的材?：二電容器下電極的製 •如申請專利範圍第8項所述 2化轉變成該半球型顆粒層心 造方法如^容器下電極的製 u」1彳進的祕刻衣程包括乾式綱製程。 造方法下電極的製 13
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