[发明专利]埋入式电容器下电极的制造方法

说明书

本发明是有关于一种埋入式下电极的制造方法，且特别是有关于一种可改善垂直漏电效应的埋入式电容器下电极的制造方法。

深沟渠结构已经广泛地被应用于先进的DRAM技术，其中组件的电容器是埋在沟渠内。由于组件的电性与电容器的电荷储存量有关，因此电容器的电极板面积便与电容器的电荷储存量有直接的关系。目前，设置于深沟渠内的电容器，其有效的电极板区域可利用蚀刻平板印刷工艺或蚀刻技术加以定义。为使此现有埋入式电容器的下电极板的制造方法更清楚可见，兹将于图1A～1E中详细说明之。

首先，请参照图1A，提供一P型硅基底100。其次，利用热氧化法形成一厚度约45的垫氧化层110于基底100上。然后，利用化学气相沉积法，依序形成一氮化硅层120和一四乙氧基硅化物层(TEOS)130于垫氧化层110上。接着，利用蚀刻平板印刷技术和蚀刻技术形成一具有蚀刻窗口145的光阻图案140于四乙氧基硅化物层130上。

然后，请参照图1B，先以光阻图案140作蚀刻掩膜，利用干蚀刻法将蚀刻窗口145下的四乙氧基硅化物层130以及位于其下方的氮化硅层120和垫氧化层110蚀刻掉，定义出一硬掩膜150。接着，将光阻图案140去除后，再以硬掩膜150作为蚀刻掩膜，向下蚀刻去除未被硬掩膜150覆盖的半导体基底100，形成一具特定深度的沟渠160。其中，沟渠160的深度在此例为7～8μm。

接着，请参照图1C，形成一掺有N型杂质的硅玻璃层170，例如，砷硅玻璃(AsSG)，顺应性地覆盖于四乙氧基硅化物层130表面和沟渠160的内壁。接着，利用光蚀刻工艺全面性地涂布一光阻层180于掺有N型杂质的硅玻璃层170表面，并且将沟渠160填满。

然后，请参照图1D，利用干蚀刻法和湿蚀刻法，回蚀刻光阻层180和掺有N型杂质的硅玻璃层170，于沟渠160底部留下厚度约4～6μm的光阻层180和掺有N型杂质的硅玻璃层170，定义出下电极预定区185。

最后，请参照图1E，先将光阻180剥除后，再覆盖一层厚度约100～300的TEOS的硅氧化物，再施一退火处理，使硅玻璃层170内的N型杂质扩散驱入下电极预定区185的P型硅基底100内，形成一N型杂质扩散区所构成的下电极190。最后，利用湿蚀刻法，例如以氢氟酸溶液、稀氢氟酸溶液或缓冲氢氟酸溶液等，将硅玻璃层170蚀刻去除。

不过，以湿蚀刻法定义下电极预定区185时，会有部分掺有N型杂质的硅玻璃170残留于下电极预定区185以外的位置，且特别是下电极预定区185上方的沟渠内壁。该些残留的硅玻璃170在退火处理时，其内所含的N型杂质同样会扩散驱入基底100内，形成非预定的N型杂质扩散区，并与下电极190电性连接，使得后续完成的电容器产生严重的漏电现象。

本发明的目的在于提供一种可改善上述漏电现象的埋入式电容器下电极的制造方法，其特征在于以液相沉积氧化层保护沟渠的非下电极预定区。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种埋入式电容器下电极的制造方法，其步骤包括：

a.提供一掺有第一型杂质的硅基底，并且在该硅基底内定义出一沟渠；

b.形成一第一氧化层适顺性地覆盖该沟渠的内壁；

c.利用光蚀刻工艺以及回蚀刻技术于该沟渠底部填入一定深度的光阻；    

d.利用液相沉积法形成一第二氧化层适顺性地覆盖该第一氧化层表面；

e.去除位在该沟渠底部的该光阻；

f.去除该沟渠内未被该第二氧化层所覆盖的第一氧化层，使得该沟渠底部的硅基底侧壁裸露出来；

g.形成一掺有第二型杂质的硅玻璃层，适顺性地覆盖于该第二氧化层和该沟渠底部的硅基底侧壁上；

h.形成一保护层于该掺有杂质的硅玻璃层上；

i.施一退火处理，使得该掺有杂质的硅玻璃层内所含的杂质往该沟渠底部的硅基底侧壁内部扩散驱入，形成一掺杂区，作为埋入式电容器的下电极；以及

j.去除该保护层、该硅玻璃层、该第二氧化层和该第一氧化层。

本发明还提供一种埋入式电容器下电极的制造方法，其步骤包括：

a.提供一掺有第一型杂质的硅基底；

b.形成一包含有一露出该基底表面的开口的硬掩膜层于该基底上；

c.以该硬掩膜层作为蚀刻掩膜，蚀刻去除该开口下所裸露的基底，并且于该基底内形成一沟渠；

d.形成一第一氧化层适顺性地覆盖该硬掩膜层表面和该沟渠的内壁；

e.利用光蚀刻工艺形成一第一光阻于该第一氧化层上，并且将该沟渠填满；