一种高深径比孔洞的制备方法及结构技术

本发明专利技术提供一种高深径比孔洞的制备方法及结构，所述方法包括：在衬底上形成保形叠层，例如硼磷硅玻璃膜叠层；刻蚀所述保形叠层形成孔洞；其中，所述保形叠层包括三层具有不同掺杂浓度的保形层，位于底层的保形层中的三五族元素掺杂浓度要高于位于顶层的保形层。本发明专利技术利用保形叠层内的掺杂浓度差异改善了高深径比孔洞的形貌结构。对于半导体存储器件，本发明专利技术利用周边区的浓度变化的保形层的厚度范围与浓度范围得到了在特定电容孔深径比范围内的电容孔下开孔与上开孔的比值范围的特殊控制效果，从而可增加电容良率，改善DRAM电容结构。

Preparation and structure of a hole with high aspect ratio

The present invention provides a preparation method and structure of high aspect ratio holes, the method includes: forming a conformal laminate on a substrate, such as a borophosphorus silicon glass film laminate; etching the conformal laminate to form a hole; wherein the conformal laminate comprises three conformal layers with different doping concentrations, which are located in the bottom conformal layer. The doping concentration of the 35 elements is higher than that of the top layer. The invention improves the morphology and structure of the hole with high aspect ratio by using the difference of the doping concentration in the conformal layer. For semiconductor memory devices, the invention uses the thickness range and concentration range of the conformal layer with the concentration variation in the peripheral area to obtain a special control effect of the ratio range of the opening under the capacitor hole and the opening above the capacitor hole in the specific range of the capacitor hole depth-diameter ratio, thereby increasing the capacitor yield and improving the capacitor structure of DRAM.

【技术实现步骤摘要】
一种高深径比孔洞的制备方法及结构本申请是针对申请日为2017年05月19日、申请号为201710361221.5、专利技术名称为一种高深径比孔洞的制备方法及结构的专利提出的分案申请。
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种高深径比孔洞的制备方法及结构。
技术介绍
在半导体器件制造技术中，高深径比微结构(HighAspectRatioMicroStructures，HARMS)有广泛的应用，特别在电容孔制作的过程。高深径比微结构通常指孔深度与孔直径的比值大于2：1，宽度小于100微米的三维微结构。在高深径比微结构的应用中，通常需要制备硬掩膜来刻蚀高深径比孔洞，硬掩膜可采用硼磷硅玻璃(Boro-Phospho-Silicate-Glass，BPSG)等材料。硼磷硅玻璃是集成电路制造中常用的介质材料，公开号为TW426913B的一篇专利文献就公开了一种由两步骤沉积制程来形成一BPSG膜层的方法及相关的设备与装置。一BPSG的保形层(conformallayer)被沉积于一基材上。一更加稳定的BPSG膜层以一较高的沉积速段被沉积在该保形层上。该方法适于用BPSG来填充高宽比至少为5.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高深径比孔洞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在衬底上形成保形叠层；及刻蚀所述保形叠层形成孔洞；其中，所述保形叠层包括底层硼磷硅玻璃膜、位于所述底层硼磷硅玻璃膜之上的中层硼磷硅玻璃膜，以及位于所述中层硼磷硅玻璃膜之上的顶层硼磷硅玻璃膜，所述底层硼磷硅玻璃膜中三五族元素的掺杂浓度高于所述顶层硼磷硅玻璃膜；所述底层硼磷硅玻璃膜中硼的掺杂浓度为2.5‑3.5wt％，磷的掺杂浓度为2.5‑5.5wt％；所述中层硼磷硅玻璃膜中硼的掺杂浓度为2‑3wt％，磷的掺杂浓度为2.5‑5wt％；所述顶层硼磷硅玻璃膜中硼的掺杂浓度为1‑3wt％，磷的掺杂浓度为2‑4wt％；以在所述孔洞的深径比大于或等于...

【技术特征摘要】
1.一种高深径比孔洞的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在衬底上形成保形叠层；及刻蚀所述保形叠层形成孔洞；其中，所述保形叠层包括底层硼磷硅玻璃膜、位于所述底层硼磷硅玻璃膜之上的中层硼磷硅玻璃膜，以及位于所述中层硼磷硅玻璃膜之上的顶层硼磷硅玻璃膜，所述底层硼磷硅玻璃膜中三五族元素的掺杂浓度高于所述顶层硼磷硅玻璃膜；所述底层硼磷硅玻璃膜中硼的掺杂浓度为2.5-3.5wt％，磷的掺杂浓度为2.5-5.5wt％；所述中层硼磷硅玻璃膜中硼的掺杂浓度为2-3wt％，磷的掺杂浓度为2.5-5wt％；所述顶层硼磷硅玻璃膜中硼的掺杂浓度为1-3wt％，磷的掺杂浓度为2-4wt％；以在所述孔洞的深径比大于或等于10时，使所述孔洞的底部与顶部的孔直径比为60％-100％。2.根据权利要求1所述的高深径比孔洞的制备方法，其特征在于：相邻两保形层的三五族元素掺杂浓度增加幅度为20-100％。3.根据权利要求1所述的高深径比孔洞的制备方法，其特征在于：所述保形叠层采用化学沉积的方法连续沉积形成；连续沉积形成所述保形叠层时，在同一个反应腔体内连续沉积。4.根据权利要求1所述的高深径比孔洞的制备方法，其特征在于：所述底层硼磷硅玻璃膜的厚度为200-400nm，所述中层硼磷硅玻璃膜的厚度为200-400nm所述顶层硼磷硅玻璃膜的厚度为300-600nm。5.根据权利要求1所述的高深径比孔洞的制备方法，其特征在于：所述孔洞的深径比大于10-20，所述孔洞的底部与顶部的孔直径比为80％-100％。6.一种电容器阵列结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用权利要求1所述的制备方法在保形叠层中形成阵列排布的多个所述孔洞；在所述孔洞内形成电容器的下电极，所述下电极覆盖所述孔洞的侧壁及底部；移除所述下电极周围的所述保形叠层，并在所述下电极周围填充介电材料；及在所述介电材料上形成电容器的上电极，以制成电容器阵列结构。7.一种半导体存储器件结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：睿力集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34