深沟渠式电容器及其制造方法技术

一种深沟渠式电容器的制造方法，其特征在于其包括以下步骤：　　　　提供一基底，该基底中已形成有一深沟渠，且该深沟渠底部已形成有一掺杂区，该深沟渠底部的表面已形成有一电容介电层，在该电容介电层上已形成有一第一导电层；　　　　在未被该第一导电层填覆盖的该深沟渠侧壁处形成一领氧化层；　　　　在该深沟渠内形成一材料层，覆盖该第一导电层，而暴露出部分该领氧化层；　　　　移除被暴露出的该领氧化层，以使该深沟渠顶部侧壁处的该基底暴露出来；　　　　移除该材料层；以及　　　　在该深沟渠内形成一第二导电层，覆盖该第一导电层以及该领氧化层，且该第二导电层是与该深沟渠顶部侧壁处的该基底接触。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种动态随机存取记忆体(Dynamic Random AccessMemory，DRAM)的电容器(Capacitor)及其制造方法，特别是涉及一种深沟渠式(Deep Trench)电容器及其制造方法。
技术介绍
当半导体进入深次微米(Deep Sub-Micron)的制程时，元件的尺寸逐渐缩小，对以往的动态随机存取记忆体(即内存，存储器，以下均称为记忆体)结构而言，也就是代表作为电容器的空间愈来愈小，另一方面，由于计算机应用软件的逐渐庞大，因此所需的记忆体容量也就愈来愈大，对于这种尺寸变小而记忆体容量却需要增加的情形，显示以往的动态随机存取记忆体的电容器的制造方法必须有所改变，以符合趋势所需。动态随机存取记忆体(DRAM)电容器的结构主要分成两种，其一为堆叠式电容器(Stack Capacitor)，另一则为深沟渠式电容器(Deep TrenchCapacitor)，而不论是堆叠式电容器或是深沟渠式电容器，在半导体元件尺寸缩减的要求下，其制造的技术上均遭遇到越来越多的困难。请参阅图1A至图1F所示，是现有习知的深沟渠式电容器的制造流程及结构剖面示意图。首先请参阅图1A所示，该现有习知的深沟渠式电容器的制造流程是首先提供一基底100，且在基底100上形成一罩幕层102。接着，进行一蚀刻制程，以在基底100中形成一深沟渠104。之后，在深沟渠104底部的基底100中形成一掺杂区106，其是为沟渠式电容器的其中一电极，并且在深沟渠104底部的表面形成一电容介电层108，然后在深沟渠104内形成第一多晶硅层110，覆盖电容介电层108，其中第一多晶硅层110是为沟渠式电容器的另一电极。之后，在未被第一多晶硅层110覆盖的深沟渠104侧壁处形成一领氧化层112。请参阅图1B所示，在罩幕层102上形成一第二多晶硅层114，覆盖第一多晶硅层110以及领氧化层112。之后，进行一化学机械研磨制程以及一蚀刻制程，以移除部分第二多晶硅层114，而留下位于深沟渠104内的第二多晶硅层114a，如图1C所示。之后，请参阅图1D所示，移除未被第二多晶硅层114a覆盖的领氧化层112，而形成领氧化层112a，其中所形成的领氧化层112a是暴露出深沟渠顶部侧壁处的基底100。请参阅图1E所示，在罩幕层102上形成一第三多晶硅层116，覆盖第二多晶硅层114a以及领氧化层112a。接着，再进行一化学机械研磨制程以及一蚀刻制程，以移除部分第三多晶硅层116，而留下位于深沟渠104内的第三多晶硅层116a，如图1F所示，其中第三多晶硅层116a是与深沟渠顶部侧壁处的基底100接触。后续，通过第二多晶硅层114a以及第三多晶硅层116a便可以使沟渠式电容器(电容器的电极110)与形成在基底100上的晶体管(电晶体，图中未示)电性连接。然而，在现有技术中，为了要在深沟渠104侧壁处形成领氧化层112a(如图1D所示)，且所形成的领氧化层112a是暴露出深沟渠104顶部侧壁处的基底100表面，因此必须先形成与领氧化层112有蚀刻选择比的第二多晶硅层114a之后，再移除部分领氧化层112，以使深沟渠顶部侧壁处的基底100暴露出来。因第二多晶硅层114a是与第一多晶硅层110电性接触，因此后续在第二多晶硅层114a上形成第三多晶硅层116a之后，藉由第二多晶硅层114a以及第三多晶硅层116a便可以使沟渠式电容器与主动元件电性连接。然而，因第二多晶硅层与第三多晶硅层是以两道沉积制程所形成的，因此该第二多晶硅层与第三多晶硅层中离子掺杂的浓度可能会有些微的不一致，如此，将会影响元件启始电压值(Threshold Voltage)。第二多晶硅层与第三多晶硅层之间还存在有另一问题，就是第二多晶硅层与第三多晶硅层的界面上可能会产生阻抗，如此，将会使用来作为沟渠式电容器与主动元件之间的电性连接构件的电阻值过高。由此可见，上述现有的仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的，能够改进一般现有的制造方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服上述现有的存在的缺陷，而提供一种新的，所要解决的主要技术问题是使其可以解决现有习知的第二多晶硅层与第三多晶硅层的界面可能产生阻抗而导致其电阻值过高的问题。本专利技术的另一目的在于，提供一种，所要解决的技术问题是使其可以解决现有习知第二多晶硅层与第三多晶硅层可能会有掺杂浓度不一致，而影响元件启始电压的问题。本专利技术的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案实现的。依据本专利技术提出的一种深沟渠式电容器的制造方法，其包括以下步骤提供一基底，该基底中已形成有一深沟渠，且该深沟渠底部已形成有一掺杂区，该深沟渠底部的表面已形成有一电容介电层，在该电容介电层上已形成有一第一导电层；在未被该第一导电层填覆盖的该深沟渠侧壁处形成一领氧化层；在该深沟渠内形成一材料层，覆盖该第一导电层，而暴露出部分该领氧化层；移除被暴露出的该领氧化层，以使该深沟渠顶部侧壁处的该基底暴露出来；移除该材料层；以及在该深沟渠内形成一第二导电层，覆盖该第一导电层以及该领氧化层，且该第二导电层是与该深沟渠顶部侧壁处的该基底接触。本专利技术的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中所述的材料层的蚀刻速度与该领氧化层的蚀刻速度不相同。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中所述的材料层的材质是与该第一导电层的材质不相同。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中所述的材料层是为一光阻层。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中在未被该第一导电层覆盖的该深沟渠侧壁处形成该领氧化层的方法包括以下步骤在该基底的上方与深沟渠的表面形成一氧化层；以及回蚀刻该氧化层，以在该深沟渠的侧壁处形成该领氧化层。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中在深沟渠内形成一材料层，覆盖该第一导电层，并暴露出部分该领氧化层的方法包括以下步骤在该基底的上方形成一材料层，并填满该深沟渠且覆盖该第一导电层以及该领氧化层；以及移除部分该材料层，以使部分该领氧化层暴露出来。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中移除部分该材料层，以使部分该领氧化层暴露出来的方法包括以下步骤进行一化学机械研磨制程，以移除部分该材料层以及进行一蚀刻制程，再移除部分该材料层，以使部分该领氧化层暴露出来。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中移除被暴露出的该领氧化层的方法包括进行一湿式蚀刻制程。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中所述的第一导电层的材质包括多晶硅。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中所述的第二导电层的材质包括多晶硅。前述的深沟渠式电容器的制造方法，其中在该基底中形成该深沟渠，并且在该深沟渠底部的该基底中形成该掺杂区，在该深沟渠底部的表面形成该电容介电层，且在该电容介电层上形成该第一导电层的方法包括以下步骤在该基底上形成一罩幕层；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深沟渠式电容器的制造方法，其特征在于其包括以下步骤提供一基底，该基底中已形成有一深沟渠，且该深沟渠底部已形成有一掺杂区，该深沟渠底部的表面已形成有一电容介电层，在该电容介电层上已形成有一第一导电层；在未被该第一导电层填覆盖的该深沟渠侧壁处形成一领氧化层；在该深沟渠内形成一材料层，覆盖该第一导电层，而暴露出部分该领氧化层；移除被暴露出的该领氧化层，以使该深沟渠顶部侧壁处的该基底暴露出来；移除该材料层；以及在该深沟渠内形成一第二导电层，覆盖该第一导电层以及该领氧化层，且该第二导电层是与该深沟渠顶部侧壁处的该基底接触。2.根据权利要求1所述的深沟渠式电容器的制造方法，其特征在于其中所述的材料层的蚀刻速度与该领氧化层的蚀刻速度不相同。3.根据权利要求1所述的深沟渠式电容器的制造方法，其特征在于其中所述的材料层的材质是与该第一导电层的材质不相同。4.根据权利要求1所述的深沟渠式电容器的制造方法，其特征在于其中所述的材料层是为一光阻层。5.根据权利要求1所述的深沟渠式电容器的制造方法，其特征在于其中在未被该第一导电层覆盖的该深沟渠侧壁处形成该领氧化层的方法包括以下步骤在该基底的上方与深沟渠的表面形成一氧化层；以及回蚀刻该氧化层，以在该深沟渠的侧壁处形成该领氧化层。6.根据权利要求1所述的深沟渠式电容器的制造方法，其特征在于其中在该深沟渠内形成一材料层，覆盖该第一导电层，并暴露出部分该领氧化层的方法包括以下步骤在该基底的上方形成一材料层，并填满该深沟渠且覆盖该第一导电层以及该领氧化层；以及移除部分该材料层，以使部分该领氧化层暴露出来。7.根据权利要求6所述的深沟渠式电容器的制造方法，其特征在于其中移除部分该材料层，以使部分该领氧化层暴露出来的方法包括以下步骤进行一化学机械研磨制程，以移除部分该材料层以及进行一蚀刻制程，再移除部分该材料层，以使部分该领氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡子敬，周士衷，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：