[发明专利]制造PIP电容器的方法

说明书

本申请要求于2008年12月26日提交的韩国专利申请第10-2008-0134229号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种制造半导体器件的方法，更具体地，涉及一种制造PIP电容器的方法。

背景技术

PIP(多晶硅-绝缘层-多晶硅)电容器是一种广泛用于防止模拟电路发射噪声和频率调制的器件。由于PIP电容器具有由多晶硅(与逻辑电路的栅电极的材料相同)形成的下部电极和上部电极，因此PIP电容器的电极可以与栅电极一起形成，而无需单独的形成工艺。由于这种特点，在器件需要大电容的情况下，通常使用PIP电容器。

在PIP电容器中，有使用ONO(氧化物-氮化物-氧化物)作为绝缘材料的结构以及使用氧化膜作为绝缘材料的结构。

图1示出了ONO(氧化物-氮化物-氧化物)结构的相关技术的PIP电容器的截面。如图1所示，ONO(氧化物-氮化物-氧化物)结构的PIP电容器设置有：形成在衬底110上的场氧化膜120上的下部多晶硅电极122；ONO膜132、134和136；以及上部多晶硅电极140。在场氧化膜120上有与下部多晶硅电极122同时形成的多晶硅电阻器124，以及在有源区处与上部多晶硅电极140同时形成的栅电极145。

PIP电容器具有由氮化物134的厚度确定的电容。如果氮化物134厚，在刻蚀ONO层130中，部分氮化物能够保留在PIP电容器的下部多晶硅电极122上，这会导致在以下的硅化步骤中在下部多晶硅电极122上形成硅化物154失败。

图2示出了氧化膜结构的相关技术的PIP电容器的截面。如图2所示，PIP电容器设置有：形成在硅衬底210上的场氧化膜220上的下部多晶硅电极232；多晶硅氧化膜240；栅极氧化膜250；以及上部多晶硅电极260。在场氧化膜220上有与下部多晶硅电极232同时形成的多晶硅电容器234，以及在有源区处与上部多晶硅电极260同时形成的栅电极262。

为氧化膜结构的PIP电容器的绝缘材料的氧化膜的厚度由多晶硅氧化步骤、栅极氧化膜形成步骤和清洗步骤确定。多晶硅氧化步骤是一种用于使得第一氧化膜240在下部多晶硅电极232上生长的步骤。栅极氧化膜形成步骤是用来在有源区中的硅衬底210上形成栅极氧化膜250的步骤。清洗步骤是用来在栅极氧化膜形成步骤之前，去除在多晶硅氧化步骤中形成在有源区中的第一氧化膜240。

因此，通过多晶硅氧化步骤和栅极氧化膜形成步骤可以确定形成在下部多晶硅电极232上的氧化膜(例如第一氧化膜或栅极氧化膜)的厚度。用来在栅极氧化膜形成步骤之前从有源区去除第一氧化膜240的清洗步骤可以消弱形成在有源区上的晶体管的均匀性(uniformity)。而且，在两个氧化步骤过程中，氧化膜的生长所需的硅的损耗量增加，导致下部多晶硅电极232的厚度减小。

发明内容

因此，本发明针对一种用于制造PIP电容器的方法。

本发明的一个目的在于提供一种用于制造PIP电容器的方法，该方法能够保证晶体管均匀性(uniformity)、硅化物的形成和下部电极的多晶硅的厚度，并通过减少清洗和加热步骤提高了生产率。

本发明的其他优点、目的和特征一部分将在下文中阐述，一部分对于本领域的普通技术人员而言通过下文的实验将变得显而易见或者可以从本发明的实践中获得。通过所写的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构，可以了解和获知本发明的这些目的和其他优点。

为了实现这些目的和其他优点以及根据本发明的目的，如在本文中所体现和概括描述的，一种用于制造PIP电容器的方法包括：在硅衬底上形成场氧化膜的步骤，其用于限定器件隔离区和有源区；在场氧化膜上形成其中掺杂有杂质的下部多晶硅电极的步骤；实施氧化步骤以在其中掺杂有杂质的下部多晶硅电极的顶部和侧壁上形成第一氧化膜并同时在硅衬底的有源区上生长第二氧化膜的栅极氧化步骤；以及在第一氧化膜的一个区域上形成上部多晶硅电极并与此同时在第二氧化膜上形成栅电极的步骤。

在本发明的另一方面中，一种用于制造PIP电容器的方法包括：在硅衬底上形成场氧化膜的步骤，其用来限定器件隔离区和有源区；在场氧化膜上形成其中掺杂有杂质的下部多晶硅电极和多晶硅电阻器的步骤；实施氧化步骤以分别在其中掺杂有杂质的下部多晶硅电极和多晶硅电阻器的顶部和侧壁上形成氧化膜，并同时在硅衬底的有源区上形成氧化膜的栅极氧化步骤；在形成在下部多晶硅电极上的氧化膜的一个区域上形成上部多晶硅电极并与此同时在有源区上的氧化膜上形成栅电极的步骤。