[发明专利]提高存储单元电容器面积的方法

说明书

技术领域

本发明涉及动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)存储电容的制作方法，特别是涉及利用多层未掺杂玻璃(UndopedSilicon Glass，USG)和硼磷硅玻璃(Borophosphosilicate Glass，BPSG)提高DRAM存储单元电容器面积的方法。

背景技术

高密度和高性能的DRAM需要足够的存储单元电容。随着DRAM尺寸的降低和密度的提高，电容器关键尺寸越来越小。为了满足电容要求，本领域的技术人员作了很多努力以提高电容，如应用HSG(HemisphericGrain)和寻找如Al₂O₃、HfO₂(Hafnium oxide)或Ta₂O₅的高介电常数电介质。现在常用的是Al₂O₃，正在开发HfO₂，Ta₂O₅，大使后者的漏电流太大，会影响产品的可靠性。随着半导体存储器件的高度集成，单位单元的面积以及单元之间的间距减小，但是又需要在小区域内具有大电容量的电容器，以提供预定的电容量。如本领域的普通技术人员公知的，半导体存储器件的电容器包括存储节点电极的下电极、也称为极板电极的上电极以及两者之间的电介质层。确保电容器的大电容量的常规方法包括使用电介质材料作为电介质层、减小电介质层的厚度、和/或增加电容器的存储节点电极的表面积。增加存储节点电极表面积的方法包括形成三维存储节点电极，例如圆柱形凹形电极。

发明内容

为解决上述问题，提出了本发明。

本发明的目的是通过提高DRAM存储电容器的面积来提高其电容量。

为了达到上述目的，本发明采用两种不同的电介质材料交替形成多层电介质提高DRAM存储单元的电容量。

本发明的利用多层电介质提高存储单元电容器面积的方法，包括：

在硅衬底上形成DRAM的字线；

在硅衬底上形成浅沟隔离；

制作位线；

电介质覆盖，并形成存储电容的接触窗；

填充接触窗材料；

交替形成两种电介质层；

第一次刻蚀形成电容器图案；

第二次刻蚀形成两种电介质层的不同刻蚀度；

进行电容器的制作。

根据本发明，两种电介质层材料为掺杂硅玻璃和未掺杂硅玻璃。

掺杂硅玻璃是硼磷硅玻璃(BPSG)、磷硅玻璃(PSG)或硼硅玻璃(BSG)，而未掺杂硅玻璃是二氧化硅，是四乙氧基硅烷通过等离子增强化学气相淀积(PECVD)形成。

本发明的提高存储单元电容器面积的方法，采用两种电介质交替形成多层电介质，并进行两次刻蚀，所述的第一次刻蚀为干式刻蚀，采用C₄F₆或C₅F₈刻蚀气体，第二次刻蚀为湿式刻蚀。湿式刻蚀是热SCl(H₂O₂+NH₃+H₂O)湿式刻蚀，其采用氨气、过氧化氢、去离子水。热SCl湿式刻蚀在50～65℃进行，较好是在60℃进行。湿式刻蚀也可以是氢氟酸/硫酸(HF/H₂SO₄)。

本发明的提高DRAM存储单元电容器面积的方法，由于采用两种电介质材料和两步刻蚀方法，使两种电介质材料的刻蚀速率不同，因此，得到不规则的表面，由此增加其存储单元电容的面积，从而提高存储单元电容量。

附图说明

下面结合附图详细介绍本发明。然而需要注意的是，这些附图只是用来说明本发明的典型实施例，而不构成为对本发明的任何限制，在不背离本发明的构思的情况下，可以具有其他更多等效实施例。而本发明的保护范围由权利要求书决定。

图1是根据本发明，在DRAM的字线、位线形成后，交替覆盖两种电介质层的截面图。

图2是根据本发明，两种电介质层在第一次干式刻蚀形成电容器图案后的截面图。

图3是根据本发明，两种电介质层在第二次湿式刻蚀后，形成不同刻蚀度，电容器面积增加的截面示意图。

附图标记说明

1浅沟隔离      2字线

3位线          4多晶硅接触窗

5掺杂硅玻璃    6未掺杂硅玻璃

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细介绍本发明。

实施例