專利名稱：電容器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種電容器的制造方法，特別有關(guān)于半導(dǎo)體元件的雙壁電容器的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，在半導(dǎo)體存儲器元件上的發(fā)展包含了各種增加疊層度的技術(shù)。有鑒于元件的尺寸會隨著疊層度的增加而微縮，較佳的存儲單元應(yīng)具有一晶體管和一電容器。在具有一晶體管與一電容器的存儲單元中，電荷被儲存于與晶體管相連的電容器的儲存節(jié)點(diǎn)上。
在半導(dǎo)體存儲器中，可藉由增加存儲單元電容器的電容來改善存儲單元的運(yùn)作。存儲單元的電容與儲存電極的表面積成正比。因此，為了增加存儲單元晶體管的電容及其效能，應(yīng)該增加其儲存節(jié)點(diǎn)的表面積，亦即必須增加電極與介電質(zhì)的表面積。也因?yàn)榇朔N因素，具有雙壁的電容器由于含較大的接觸面積而能獲得較高的電容值而被廣泛使用。
為了達(dá)到增加表面積的目的，已知技術(shù)的雙壁電容器的形成方法，如圖1a-h所示，首先，在含有儲存節(jié)點(diǎn)20的基底10上覆蓋一屏蔽層30，再于屏蔽層30上沉積一基材40(圖1a)。蝕刻去除部分的基材40和屏蔽層30至接觸半導(dǎo)體基底10處(圖1b)。在前述步驟所形成的構(gòu)造表面粗糙化后，沉積一多晶硅材料50至所形成的粗糙構(gòu)造表面上，以形成下電極(圖1c)。而后使該下電極表面粗糙化(圖1d)。拋光去除基材40上方的多晶硅材料以露出基材40(圖1e)。再蝕刻以去除基材40，以形成如圖1f所示的構(gòu)造。而后，以介電質(zhì)70完全覆蓋所示構(gòu)造(圖1g)。再于該構(gòu)造頂表面上再沉積多晶硅材料80當(dāng)成上電極。藉此，可形成具有較大接觸面積的電容器。
在上述已知技術(shù)中，在完全蝕刻去除多晶硅材料50旁的基材40后(圖1f)后，最好使當(dāng)成下電極的多晶硅材料50能完全曝露，以使所形成的電容器具有最大的接觸面積。
一般而言，該基材為BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)，而使用以蝕刻的物質(zhì)為稀釋HF(氫氟酸)或濃縮HF。但是，無論是稀釋HF或濃縮HF，當(dāng)使用以蝕刻BPSG時，都會遭遇殘余顆粒的問題，和由于曝露的疏水表面而致的在深溝構(gòu)造中易于形成水痕的問題。這些問題會造成如電容構(gòu)造的失效。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述已知技術(shù)的問題，本發(fā)明乃提供一種電容器的制造方法，其中使用高選擇性蒸氣氫氟酸當(dāng)成蝕刻氣體以蝕刻去除在下電極粗糙面旁的基材，藉此，不但沒有殘留顆粒的問題，且亦不會形成水痕。
依照本發(fā)明的第一觀點(diǎn)，本發(fā)明揭示一種電容器的制造方法，其中該電容器包含上電極，下電極，和介于其間的介電層，該方法包含以高選擇性蒸氣氫氟酸蝕刻去除在下電極粗糙面旁的基材。
在本發(fā)明的第一觀點(diǎn)中，較佳的，該高選擇性蒸氣氫氟酸為35-40％重量百分比。
在本發(fā)明的第一觀點(diǎn)中，較佳的，該蒸氣氫氟酸以60至80℃之熱板進(jìn)行加熱。
依照本發(fā)明的第二觀點(diǎn)，本發(fā)明揭示一種電容器的制造方法，包含的步驟為(a)在一半導(dǎo)體基底上依序提供一屏蔽層和一基材；(b)蝕刻去除部分的基材和屏蔽層至接觸半導(dǎo)體基底處以形成第一構(gòu)造，并使該構(gòu)造表面粗糙化；(c)沉積一多晶硅材料至第一構(gòu)造表面上，以形成下電極；(d)使該下電極表面粗糙化；(e)拋光去除基材上方的多晶硅材料以露出基材；(f)再蝕刻以去除基材，以形成第二構(gòu)造；(g)以介電質(zhì)完全覆蓋第二構(gòu)造；和(h)在第二構(gòu)造頂表面上再沉積多晶硅材料當(dāng)成上電極，其中在步驟(f)中以高選擇性蒸氣氫氟酸蝕刻去除基材。
在本發(fā)明的第二觀點(diǎn)中，較佳的，步驟(f)的高選擇性蒸氣氫氟酸為35-40％重量百分比。
在本發(fā)明的第二觀點(diǎn)中，較佳的，在步驟(f)中以60至80℃的熱板進(jìn)行加熱。
在本發(fā)明的第二觀點(diǎn)中，較佳的，在步驟(d)中的粗糙化為半球狀晶粒(HSG)的沉積。
在本發(fā)明的第二觀點(diǎn)中，較佳的，在步驟(g)中的介電質(zhì)為氮化硅。
由下述的說明伴隨附圖的解說，其中本發(fā)明的較佳實(shí)施例以說明例顯示，可更加明了本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)。


圖1a至1h為一已知技術(shù)的雙壁電容器的制造方法的各個步驟的剖面圖；和圖2a至2h為依照本發(fā)明的雙壁電容器的制造方法的各個步驟的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下參考圖2a至2g詳細(xì)說明本發(fā)明的電容器，特別是，雙壁電容器的形成方法。
和已知技術(shù)相同的，首先，在含有儲存節(jié)點(diǎn)2的半導(dǎo)體基底1上依序沉積一屏蔽層3和一基材4。屏蔽層3可以如Si3N4制成。而基材一般使用BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)。(圖2a)而后，以如濕蝕刻法，以氫氟酸(HF)溶液蝕刻基材4和屏蔽層3直到接觸半導(dǎo)體基底1的表面，并使該表面粗糙化。(圖2b)沉積一多晶硅材料5至圖2b所形成的構(gòu)造，該多晶硅材料5即當(dāng)成電容器的下電極。(圖2c)使該下電極，亦即該多晶硅材料5之表面粗糙化(圖2d)。于此，可藉由形成多晶硅材料的半球狀晶粒(HSG)的沉積使多晶硅表面粗糙化。
而后，藉由拋光以去除基材4上方的多晶硅材料5以露出基材4。(圖2e)再以氫氟酸(HF)蝕刻多晶硅材料5兩旁的基材4。由于此時的多晶硅材料5已經(jīng)粗糙化，如果僅藉由一般已知的氫氟酸溶液難以完全去除存在于粗糙面內(nèi)的殘余基材。因此，本發(fā)明于此使用蒸氣氫氟酸以蝕刻去除基材4。亦即，氫氟酸預(yù)先在處理室中以60-80℃的加熱板加熱以形成39.6wt/％的蒸氣狀態(tài)。由于蒸氣氫氟酸對于材料具有高選擇性，因此它可于相當(dāng)短的時間內(nèi)(蒸氣氫氟酸在60℃和80℃對BPSG的蝕刻速率分別為每分鐘6200和4800)蝕刻去除在粗糙多晶硅材料5旁的BPSG，且不會破壞粗糙多晶硅表面。(圖2f)而后，在圖2f所形成的構(gòu)造上，完全覆蓋以介電質(zhì)7，較佳的，該介電質(zhì)7為氮化硅。(圖2g)
最后，于介電質(zhì)7上再沉積多晶硅材料8當(dāng)成上電極。(圖2h)藉由本發(fā)明上述所揭示的方法，可完全防止殘余顆粒的存在于雙壁電容器的下電極外壁粗糙面，防止顆粒的吸收水氣，使粗糙面更粗糙，和使蝕刻膜(如BPSG)的速率更快，因此，可形成具有良好效能的雙壁電容器，其不但沒有殘留顆粒的問題，且亦不會形成水痕。
本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例，且于此仍可達(dá)成各種改變和修飾，但其仍屬本發(fā)明的精神和范疇。因此，本發(fā)明的精神和范疇?wèi)?yīng)由下述權(quán)利要求書范圍來界定。
權(quán)利要求
1.一種電容器的制造方法，其中該電容器包含上電極，下電極，和介于其間的介電層，該方法包含以高選擇性蒸氣氫氟酸蝕刻去除在下電極粗糙面旁的基材。
2.如權(quán)利要求1所述的電容器的制造方法，其特征在于，該高選擇性蒸氣氫氟酸為35-40％重量百分比。
3.如權(quán)利要求1所述的電容器的制造方法，其特征在于，該蒸氣氫氟酸以60至80℃的熱板進(jìn)行加熱。
4.一種電容器的制造方法，包含下列步驟(a)在一半導(dǎo)體基底上依序提供一屏蔽層和一基材；(b)蝕刻去除部分的基材和屏蔽層至接觸半導(dǎo)體基底處以形成第一構(gòu)造，并使第一構(gòu)造表面粗糙化；(c)沉積一多晶硅材料至第一構(gòu)造表面上，以形成下電極；(d)使該下電極表面粗糙化；(e)拋光去除基材上方的多晶硅材料以露出基材；(f)再蝕刻以去除基材，以形成第二構(gòu)造；(g)以介電質(zhì)完全覆蓋第二構(gòu)造；和(h)在第二構(gòu)造頂表面上再沉積多晶硅材料當(dāng)成上電極，其中在步驟(f)中以高選擇性蒸氣氫氟酸蝕刻去除基材。
5.如權(quán)利要求4所述的電容器的制造方法，其特征在于，步驟(f)的高選擇性蒸氣氫氟酸為35-40％重量百分比。
6.如權(quán)利要求4所述的電容器的制造方法，其特征在于，在步驟(f)中以60至80℃的熱板進(jìn)行加熱。
7.如權(quán)利要求4所述的電容器的制造方法，其特征在于，在步驟(d)中的粗糙化為半球狀晶粒(HSG)的沉積。
8.如權(quán)利要求4所述的電容器的制造方法，其特征在于，在步驟(g)中的介電質(zhì)為氮化硅。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種電容器的制造方法，其中該電容器包含上電極、下電極和介于其間的介電層，該方法包含以高選擇性蒸氣氫氟酸蝕刻去除在下電極粗糙面旁的基材。
文檔編號H01L21/3213GK1581461SQ0314213
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者羅仕洲, 謝永明, 傅煥松 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司