形成存储器电容的方法技术

本发明专利技术公开一种形成存储器电容的方法。首先提供一基底，基底中具有多个存储垫，然后在基底上形成一图案化支撑层。在图案化支撑层上形成一底电极层，底电极层共形地形成在图案化支撑层上以及其开口的表面上，并接触存储垫。接着在底电极层上形成一牺牲层。后续进行一软蚀刻工艺，以移除位于图案化支撑层的顶面上以及位于开口的部分侧壁上的底电极层，其中软蚀刻工艺包含使用一含氟化合物、一含氮与氢化合物以及一含氧化合物。接着完全移除牺牲层，并移除部分的图案化支撑层，在底电极层上形成一电容介电层，最后在电容介电层上形成一顶电极层。

Method of Forming Memory Capacitance

The invention discloses a method for forming a memory capacitor. First, a base is provided, in which a plurality of storage pads are provided, and then a patterned support layer is formed on the base. A bottom electrode layer is formed on the patterned support layer. The bottom electrode layer is conformally formed on the patterned support layer and the surface of its opening, and contacts the storage pad. Then a sacrificial layer is formed on the bottom electrode layer. Subsequently, a soft etching process is performed to remove the bottom electrode layer located on the top of the patterned support layer and on the side wall of the opening part. The soft etching process consists of the use of a fluorine-containing compound, a nitrogen-containing and hydrogen-containing compound and an oxide-containing compound. Then the sacrificial layer is completely removed, and part of the patterned support layer is removed. A capacitive dielectric layer is formed on the bottom electrode layer, and finally a top electrode layer is formed on the capacitive dielectric layer.

【技术实现步骤摘要】
形成存储器电容的方法
本专利技术涉及一种形成存储器电容的方法，特别来说，是涉及了种具有软蚀刻工艺的形成存储器电容的方法。
技术介绍
动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory,DRAM)由许多存储单元(memorycell)组成。通常存储单元是由一存取晶体管及一存储电容(storagecapacitor)所组成的半导体存储装置。通过存储电荷于存储电容上，每一存储单元可存储一位(bit)的信号。存储电容通常由一上电极、一介电层、及一下电极所组成。存储电容所能存储的电容值和上下电极与介电层之间的面积大小成比例。然而随着各种电子产品朝小型化发展的趋势，每个存储单元的面积也必须进一步缩小，以使DRAM的设计得以符合高集中度、高密度的要求，但这却造成存储单元能存储的电荷量减小，导致了高读写频率(refreshfrequency)而影响效能。目前有二种方法可进一步增加存储电容的电荷存储量。一种方法是增加介电层所使用材质的介电系数(dielectricconstant)，如使利用高介电常数的介电层。另一种方法是增加上下电极与介电层之间的面积。公知常识已有提出几种增加电容电极面积的方法，例如使用冠状电容(crown-typestackedcapacitor)，是通过其侧壁来增加电容电极的表面积。但此种电容的制作工艺复杂，在使用光刻工艺以形成冠状电容时，常受限于现有光刻工艺中光掩模图形的设计，而无法得到一深度以及预设形状的侧壁结构。这些问题已经地限制了存储器电容的存储电量以及存取的速度，而成了现在存储器产业必须解决的问题。
技术实现思路
本专利技术因此提供了一种制作存储器电容的方法，可以增加制作冠状电极的成功率。根据本专利技术的其中一个实施方式，本专利技术是提供了一种形成存储器电容的方法。首先提供一基底，基底中具有多个存储垫，然后在基底上形成一图案化支撑层，图案化支撑层具有多个开口，每个开口对应每个存储垫。在图案化支撑层上形成一底电极层，底电极层共形地形成在图案化支撑层上以及开口的表面上，并接触存储垫。接着在底电极层上形成一牺牲层，牺牲层填入开口中。后续进行一软蚀刻工艺，以移除位于图案化支撑层的顶面上以及位于开口的部分侧壁上的底电极层，其中软蚀刻工艺包含使用一含氟化合物、一含氮与氢化合物以及一含氧化合物。接着完全移除牺牲层，并移除部分的图案化支撑层，在底电极层上形成一电容介电层，最后在电容介电层上形成一顶电极层。根据本专利技术另一个实施例，本专利技术公开了一种形成存储器电容的方法。首先提供一基底，基底中具有多个存储垫，在基底上形成一图案化支撑层，图案化支撑层具有多个开口，每个开口对应每个存储垫。在图案化支撑层上形成一底电极层，底电极层共形地形成在图案化支撑层上以及开口的表面上，并接触存储垫。后续在底电极层上形成一牺牲层，牺牲层填入开口中。接着进行一软蚀刻工艺，以移除位于图案化支撑层的顶面上以及位于开口的部分侧壁上的底电极层，使得底电极的一顶面低于牺牲层的顶面，从而在图案化支撑层、牺牲层以及底电极层之间形成多个凹槽。然后完全移除所述牺牲层，并移除部分的图案化支撑层，在底电极层上形成一电容介电层，并在电容介电层上形成一顶电极层。本专利技术所提供的形成存储器电容的方式，使用了软蚀刻工艺，以提升底电极层在形成时的正确性，可以形成可靠度更高的存储器电容。附图说明图1到图10为本专利技术一种形成存储器电容的方法的步骤示意图。主要元件符号说明300基板322底电极层302介电层323开口304存储点接触324牺牲层306支撑结构326软蚀刻工艺308第一支撑层328凹槽310第一填入层330覆盖层312第二填入层332图案化层314第二支撑层334掩模层316第三填入层334ASHB层318第三支撑层334BOLD层320第一掩模层336开口320’图案化第一掩模层338电容介电层321第二图案化掩模层340顶电极层321A开口具体实施方式为使本专利技术的一般技术人员可以进一步了解本专利技术，在以下的描述中会列出本专利技术的优选实施例，并配合附图，详细说明本专利技术的构成内容及希望实现的效果。请参考图1至图10，其表示为本专利技术一种形成存储器电容的步骤示意图。如图1所示，首先提供一基板300，基板300可以包含具有半导体材质的基底，例如是硅基底(siliconsubstrate)、外延硅基底(epitaxialsiliconsubstrate)、硅锗半导体基底(silicongermaniumsubstrate)、碳化硅基底(siliconcarbidesubstrate)或硅覆绝缘(silicon-on-insulator,SOI)基底。在一实施例中，半导体基底上可以具有电子元件例如存取晶体管(图未示)，其可以是具有水平式栅极、凹入式栅极或垂直式栅极的存取晶体管。接着在基底300上形成一介电层302以及设置在介电层302中的多个存储点接触(StorageNodeContact)304，或称接合点(landingpad)，其与存取晶体管的源极/漏极区(图未示)电连接。接着，在介电层302上依次地形成一支撑结构306、一第一掩模层320以及一第二图案化掩模层321。在一实施例中，支撑结构306由下而上包含一第一支撑层308、一第一填入层310、一第二填入层312、一第二支撑层314、一第三填入层316以及一第三支撑层318。第一填入层310以及第三填入层316的厚度大于第二填入层312的厚度；第三支撑层318的厚度大于第一支撑层308与第二支撑层314的厚度。在一实施例中，第一填入层310的材质是硼磷硅玻璃(boro-phospho-silicate-glass,BPSG)，第二填入层310与第三填入层316包含氧化硅(SiO2)；第一支撑层308、第二支撑层314与第三支撑层318包含氮化硅(SiN)。支撑结构306最顶部(即第三支撑层318)、第一掩模层320、第二图案化掩模层321的材质彼此之间具有蚀刻选择比，在本实施例中，第一掩模层320包含非晶硅(amorphoussilicon)，第二图案化掩模层321包含氧化硅。第二图案化掩模层321具有多个开口321A，其位置对应设置在存储点接触304上。接着如图2所示，以第二图案化掩模层321为掩模，进行一蚀刻工艺以将其图案转移到第一掩模层320上，从而形成一图案化第一掩模层320’，然后去除第二图案化掩模层321。然后，再以第一图案化掩模层320’为掩模，图案化支撑结构306，以在支撑结构306中形成多个开口323，每个开口323对应并且暴露出存储点接触304，然后去除第二图案化掩模层321。接着如图3所示，在基板300上形成一下电极层322，下电极层322优选会共形地(conformal)沿着第三支撑层318的顶面、开口323的侧壁以及底面上形成，但并不填满开口323。然后，在下电极层322上形成一牺牲层324，牺牲层324会完全填满开口323。在本专利技术其中一个实施例中，下电极层322例如是氮化钛(TiN)，而牺牲层324例如是氧化硅，但并不以此为限。接着如图4所示，通过一回蚀刻工艺，将牺牲层324蚀刻直到牺牲层324的顶面低于开口323的开口处，也就是低于第三支撑层318的顶面。在本专利技术优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成存储器电容的方法，其特征在于包含：提供一基底，所述基底中具有多个存储垫；在所述基底上形成一图案化支撑层，所述图案化支撑层具有多个开口，每个所述开口对应每个所述存储垫；在所述图案化支撑层上形成一底电极层，所述底电极层共形地形成在所述图案化支撑层上以及所述开口的侧壁与底面上，并接触所述存储垫；在所述底电极层上形成一牺牲层，所述牺牲层填入所述开口中；进行一软蚀刻工艺，以移除位于所述图案化支撑层上以及位于所述开口的部分侧壁上的所述底电极层，其中所述软蚀刻工艺包含使用一含氟化合物、一含氮与氢化合物以及一含氧化合物；完全移除所述牺牲层；移除部分的所述图案化支撑层；在所述底电极层上形成一电容介电层；以及在所述电容介电层上形成一顶电极层。

【技术特征摘要】
1.一种形成存储器电容的方法，其特征在于包含：提供一基底，所述基底中具有多个存储垫；在所述基底上形成一图案化支撑层，所述图案化支撑层具有多个开口，每个所述开口对应每个所述存储垫；在所述图案化支撑层上形成一底电极层，所述底电极层共形地形成在所述图案化支撑层上以及所述开口的侧壁与底面上，并接触所述存储垫；在所述底电极层上形成一牺牲层，所述牺牲层填入所述开口中；进行一软蚀刻工艺，以移除位于所述图案化支撑层上以及位于所述开口的部分侧壁上的所述底电极层，其中所述软蚀刻工艺包含使用一含氟化合物、一含氮与氢化合物以及一含氧化合物；完全移除所述牺牲层；移除部分的所述图案化支撑层；在所述底电极层上形成一电容介电层；以及在所述电容介电层上形成一顶电极层。2.根据权利要求1所述的形成存储器电容的方法，其特征在于，所述含氟化合物包含氟气(F2)、二氟化氙(XeF2)或三氟化氮(NF3)。3.根据权利要求1所述的形成存储器电容的方法，其特征在于，所述含氮含氢化合物包含氨气(NH3)、联氨(N2H4)或二亚氨(N2H2)。4.根据权利要求1所述的形成存储器电容的方法，其特征在于，所述含氧化合物包含氧气(O2)、臭氧(O3)或水(H2O)。5.根据权利要求1所述的形成存储器电容的方法，其特征在于，在进行所述软蚀刻工艺前，所述牺牲层的一顶面低于所述图案化支撑层的一顶面。6.一种形成存储器电容的方法，包含：提供一基底，所述基底中具有多个存储垫；在所述基底上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰溢，李甫哲，陈界得，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，福建省晋华集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71