[发明专利]制造动态随机存取存储器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造动态随机存取存储器的方法，以及优选地，涉及具有在氢气环境中的处理步骤的制造动态随机存取存储器的方法。

背景技术

薄膜多晶硅晶体管(在下文中提到的“TFT”来自“薄膜晶体管”的缩写)经常用于通常的半导体设备。

当这种TFT用于具有堆叠在N沟道MOS场效应晶体管的P沟道MOS薄膜多晶硅晶体管的存储信道时，安装有TFT的半导体装置消耗了大量的备用电流，存在问题。

这个问题公知的是由多晶硅粒子边界中或者TFT中的包含的粒子的缺陷产生的陷阱能级引起的。

由于这种陷阱能级是由多晶硅中的自由键形成的，自由键的减少能有效降低备用电流。自由键可被氢破坏。考虑到这点，有一种方法，可以利用用在多晶硅中的等离子氮化膜中包含的氢，破坏多晶硅中的自由键。

特别地，为了防止在通过湿回流在TFT中形成氧化膜时，不必要的多晶硅中的OH团扩散，氮化硅膜有时作为OH团的拦截物形成在多晶硅上。

这种氮化硅膜的存在阻止了氮化硅膜上的等离子氮化膜中包含的氢到达TFT的沟道部分，该TFT由在氮化硅膜下面的多晶硅构成。

为了解决这个问题，有一种制造半导体装置的方法，该方法具有在氮化硅膜中形成孔的步骤(见日本专利申请公开No.H5-129333)。

另外一种制造半导体装置的方法包括辐射半导体衬底的步骤，该半导体衬底具有诸如多晶硅的半导体层以及形成在半导体层上的绝缘层，以及在具有氢气的环境中用于将氢气分离为氢原子的光(见日本专利申请公开No.2005-217244)。

另一方面，随着技术的最新进展，如电子装置的尺寸减小和重量减轻，动态随机存取存储器的每单元区域的存储密度也有望大幅度提高。这种存储密度的提高可能提高动态随机存取存储器缺陷率。

发明内容

根据以上提到的专利文献，通过使用氢破坏自由键的方法用于诸如包含在TFT中的多晶硅是有效的。

然而，发明者发现当半导体衬底用在包含自由键的单晶硅与多晶硅的情况相比具有更低的比率，使用氢的半导体衬底的简单处理不足以通过氢处理改进缺陷率。

本发明目的是提供一种制造动态随机存取存储器的方法，即使存储密度提高也能够减小缺陷比率。

本发明的发明者深入研究并且通过发现本发明的目的可以通过一种制造动态随机存取存储器的方法来达到，该存储器具有设置在半导体衬底上的存储器阵列区域和在半导体衬底上每个存储器阵列区域周围的外围电路，在通过去除外围电路区域上的氮化硅膜获得的待处理衬底上进行氢处理。

更特别地，本发明提供了：[1]一种制造动态随机存取存储器的方法，该存储器包括半导体衬底，设置在衬底上的存储器阵列区域，和位于衬底上的设置在每一个存储器阵列区域周围的外围电路区域，每个存储器阵列区域具有存储单元，该存储单元包括绝缘薄膜栅型场效应晶体管、单元接触器和电容器，外围电路区域具有绝缘薄膜栅型场效应晶体管和用于控制存储单元的导电电路，存储器阵列区域和外围电路区域提供有氮化硅膜，

该方法至少包括：

步骤(1)，去除提供在外围电路区域中的氮化硅；以及

步骤(2)，在氢气环境中处理步骤(1)获得的待处理衬底。

进一步的，本发明提供：

[2]在以上项目[1]中所述制造动态随机存取存储器的方法，其中步骤(1)是去除设置在存储器阵列区域周围的外围电路区域的，以及置于存储器阵列区域和外围电路区域之上，位于绝缘薄膜栅型场效应晶体管之外的氮化硅膜的部分或全部。

更进一步，本发明提供：

[3]在项目[1]或[2]制造动态随机存取存储器的方法中，其中每个存储器阵列区域是盒形，并且存储器阵列区域以给定间隔设置形成，总体上，是半导体衬底上的盒形存储块区域之一，

盒形存储器块区域以给定间隔设置，总体上，是半导体衬底上的盒形存储器片区域，以及

外围电路区域设置在两个存储器阵列区域之间并且在两个存储块区域之间，

步骤(1)包括去除存储器阵列区域之间的外围电路区域上的氮化硅膜。

更进一步，本发明提供：

[4]在以上项目[1]到[3]中任何制造动态随机存取存储器的方法中，进一步包括步骤(3)，去除提供在存储器阵列区域上的氮化硅膜。

更进一步，本发明提供：

[5]在以上项目[1]到[4]中任何制造动态随机存取存储器的方法中，其中包含在存储单元中的绝缘薄膜栅型场效应晶体管具有凹进结构。

更进一步，本发明提供：