專利名稱：形成多個(gè)電容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成多個(gè)電容器的方法。
背景技術(shù)：
電容器為通常用于集成電路的制造中(例如，在DRAM電路中)的一種類型的組 件。電容器是由通過非導(dǎo)電介電區(qū)域隔開的兩個(gè)導(dǎo)電電極組成。隨著集成電路密度增加， 盡管典型的減小的電容器區(qū)域，但對(duì)于維持足夠高的存儲(chǔ)電容存在持續(xù)的挑戰(zhàn)。與電容器 的垂直尺寸相比，集成電路密度的增加通常導(dǎo)致電容器的水平尺寸上的較大減小。在許多 實(shí)例中，已增加電容器的垂直尺寸。一種制造電容器的方式為最初形成絕緣材料，在所述絕緣材料內(nèi)形成電容器存儲(chǔ) 節(jié)點(diǎn)電極。舉例來說，用于個(gè)別電容器的電容器電極開口的陣列可制造于此絕緣電容器電 極形成材料中，其中實(shí)例絕緣電極形成材料為摻雜有磷及硼中的一者或兩者的二氧化硅。 電容器電極開口可通過蝕刻而形成。可能難以在絕緣材料內(nèi)蝕刻電容器電極開口，尤其在 開口深的情況下。另外且無論如何，在個(gè)別電容器電極已在開口內(nèi)形成之后，常常需要蝕刻掉多數(shù) (如果不是全部)的電容器電極形成材料。此使得電極的外部側(cè)壁表面能夠提供增大的區(qū) 域，且借此提供所形成的電容器的增大的電容。然而，形成于深的開口中的電容器電極的高 度通常相應(yīng)地比其寬度大得多。此可導(dǎo)致用以暴露外部側(cè)壁表面的蝕刻期間、襯底的輸送 期間及/或電容器介電層或外部電容器電極層的沉積期間的電容器電極的傾倒。美國專利 第6，667，502號(hào)教示提供希望緩解此傾倒的支架或保持結(jié)構(gòu)。還揭示與多個(gè)電容器的形成 相關(guān)聯(lián)的其它方面(其中一些方面包括支架結(jié)構(gòu))且為美國公開申請(qǐng)案第2005/;0051822號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2005//0054159號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2005/;0158949號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2005/;0287780號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006/;0014344號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006//0051918號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006/;0046420號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006//0121672號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006//0211211號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006/;0263968號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006/;0261440號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2007/;0032014號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006/;0063344號(hào)；
美國公開申請(qǐng)案第2006//0063345號(hào)；
存儲(chǔ)器電路中的電容器的制造可形成電容器陣列區(qū)域內(nèi)的電容器的陣列。控制或另一電路區(qū)域常常從電容器陣列區(qū)域移位，其中襯底包括電容器陣列區(qū)域與控制或另一電 路區(qū)域之間的介入?yún)^(qū)域。在一些實(shí)例中，溝槽形成于電容器陣列區(qū)域與另一電路區(qū)域之間 的介入?yún)^(qū)域中?？膳c里面將容納隔離的電容器電極的電容器陣列區(qū)域內(nèi)的開口的制造相稱 地形成此溝槽。當(dāng)蝕刻絕緣電極形成材料(其內(nèi)容納電容器電極)以暴露其外部側(cè)壁表面時(shí)， 另一電路區(qū)域內(nèi)的絕緣材料不被蝕刻常常為理想的。一種現(xiàn)有技術(shù)方法通過遮蔽外圍電 路區(qū)域來限制此情形。明確地說，氮化硅層可形成于主要絕緣材料(其內(nèi)形成有電容器 電極)上方。經(jīng)沉積以在電極開口內(nèi)形成電容器電極的導(dǎo)電材料還沉積并給電容器陣列 區(qū)域與外圍電路區(qū)域之間的溝槽加襯。一個(gè)實(shí)例導(dǎo)電材料為氮化鈦。至少將氮化鈦研 磨回到氮化硅層，借此在陣列區(qū)域中的個(gè)別電容器電極開口內(nèi)及溝槽內(nèi)形成隔離的罐形 (container-shaped)結(jié)構(gòu)。因此，溝槽的側(cè)壁及底部用氮化鈦覆蓋或遮蔽，而外圍電路區(qū)域 或其它電路區(qū)域的頂部或立面上最外表面用氮化硅覆蓋。蝕刻通道開口(etch access opening)接著以隔開的間隔形成于電容器陣列區(qū)域 內(nèi)的氮化硅內(nèi)以暴露其下面的絕緣電容器電極形成材料。外圍電路區(qū)域的立面上最外表面 通常保持由氮化硅層完全遮蔽。當(dāng)絕緣電容器電極形成材料包含經(jīng)磷及/或硼摻雜的二氧 化硅時(shí)，用以對(duì)氮化鈦及氮化硅進(jìn)行此高度選擇性蝕刻的一個(gè)實(shí)例含水蝕刻化學(xué)物質(zhì)為含 水HF溶液。此情形理想地導(dǎo)致個(gè)別電容器電極的外部側(cè)壁的暴露，同時(shí)外圍絕緣材料保持 通過上覆氮化硅層遮蔽而免于此蝕刻且從外圍溝槽內(nèi)的氮化鈦遮蔽。形成電容器電極且遮蔽外圍溝槽的側(cè)壁的氮化鈦可以產(chǎn)生橫向地延伸穿過其的 裂痕或針孔的方式來沉積。由于從電容器電極的內(nèi)部橫向側(cè)壁及外部橫向側(cè)壁兩者移除絕 緣材料是理想的，所以此情形在電容器陣列區(qū)域內(nèi)并不特別成問題。陣列區(qū)域內(nèi)液體蝕刻 劑通過任何裂痕或針孔并不阻礙此目的。然而，保護(hù)外圍電路絕緣材料的橫向側(cè)壁的氮化 鈦層中的裂痕或針孔可能成問題。明確地說，滲入裂痕或針孔的蝕刻劑可引起蝕刻空隙或 凹穴橫向地形成于外圍電路絕緣材料內(nèi)。當(dāng)導(dǎo)電垂直接觸件在外圍電路區(qū)域中形成時(shí)，這 些空隙或凹穴可稍后在外圍電路區(qū)域中產(chǎn)生嚴(yán)重的接觸件間短路。針對(duì)此問題的一個(gè)現(xiàn)有解決方案是沉積非常薄的多晶硅層，以給電容器電極的內(nèi) 部部分加襯且與橫向地覆蓋外圍電路區(qū)域的絕緣材料的氮化鈦層相抵。多晶硅對(duì)HF進(jìn)行 的蝕刻具有高抗性。此將遮住(shield)任何針孔，借此阻止HF或其它蝕刻劑滲入針孔且 對(duì)外圍電路區(qū)域絕緣材料進(jìn)行不當(dāng)?shù)奈g刻。隨后常常不需要多晶硅，且因此將多晶硅移除。因此，在回蝕絕緣材料以暴露電容 器電極的外部側(cè)壁之后，進(jìn)行專用濕式蝕刻，以相對(duì)于未經(jīng)摻雜的二氧化硅、氮化鈦及氮化 硅高度選擇性地移除多晶硅。在此操作之前，進(jìn)行單獨(dú)的專用濕式蝕刻以移除形成于多晶 硅上方的不當(dāng)?shù)淖匀谎趸?。不管針孔或裂痕是否形成于電容器電極材料中，常常與氮化硅相抵而容納所述材 料，或在絕緣電極形成材料上方容納其它材料。此產(chǎn)生界面或接縫，液體蝕刻劑可滲入所述 界面或接縫，所述情況可不當(dāng)?shù)匾饘?duì)外圍中的絕緣電極形成材料的蝕刻。


在下文中參看以下附圖來描述本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施例。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的一方面的工藝中的襯底片段的圖解橫截面。圖2為圖1的襯底的較大比例部分的圖解俯視平面圖。圖3為圖1的襯底處于圖1所示的處理步驟后的處理步驟且經(jīng)由圖4中的線3-3 所獲取的視圖。圖4為圖3的襯底片段的圖解俯視平面圖。圖5為圖3的襯底處于圖3所示的處理步驟后的處理步驟的視圖。圖6為圖5中的襯底處于圖5所示的處理步驟后的處理步驟的視圖。圖6A為圖6的一部分的放大。圖7為圖6的襯底處于圖6所示的處理步驟后的處理步驟的視圖。圖8為圖7的襯底處于圖7所示的處理步驟后的處理步驟且經(jīng)由圖9中的線8-8 所獲取的視圖。圖9為圖8的襯底片段的圖解俯視平面圖。圖10為圖8的襯底處于圖8所示的處理步驟后的處理步驟的視圖。圖11為圖8的襯底的由圖10所描繪的處理的替代處理的視圖。圖12為圖10的襯底處于圖10所示的處理步驟后的處理步驟的視圖。圖13為DRAM電路的圖解表示。
具體實(shí)施例方式參看圖1-13來描述形成多個(gè)電容器的實(shí)例方法。最初參看圖1及圖2，大致用參考 數(shù)字10來指示襯底(例如，半導(dǎo)體襯底)。在此文獻(xiàn)的內(nèi)容中，術(shù)語“半導(dǎo)體襯底”或“半導(dǎo)電 襯底”經(jīng)界定以意味著包含半導(dǎo)電材料的任何構(gòu)造，半導(dǎo)電材料包括(但不限于)例如半導(dǎo) 電晶片的塊體半導(dǎo)電材料(單獨(dú)地或以包含在其上的其它材料的組合件形式)及半導(dǎo)電材 料層(單獨(dú)地或以包含其它材料的組合件形式)。術(shù)語“襯底”是指包括(但不限于)以上所 描述的半導(dǎo)電襯底的任何支撐結(jié)構(gòu)。因此，且僅通過實(shí)例方式，圖1可包含例如單晶塊體的 塊體半導(dǎo)體材料(未圖示)，及/或包含絕緣體上半導(dǎo)體(semiconductor-on-insulator) 層。可認(rèn)為襯底10包含電容器陣列區(qū)域25、不同于電容器陣列區(qū)域25的電路區(qū)域 75，及電容器陣列區(qū)域25與電路區(qū)域75之間的介入?yún)^(qū)域50。在所描繪的實(shí)例實(shí)施例中，介 入?yún)^(qū)域50完全包圍并環(huán)繞電容器陣列區(qū)域25 (圖2)，且電路區(qū)域75包含屬于電容器陣列 區(qū)域25的外圍電路區(qū)域的外圍電路區(qū)域。當(dāng)然，可涵蓋替代構(gòu)造，(例如)借此介入?yún)^(qū)域 50或電路區(qū)域75兩者均不完全或部分地環(huán)繞電容器陣列區(qū)域25。圖1描繪絕緣材料12，其具有穿過其形成的導(dǎo)電存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)柱14。材料12及14可在 某一合適的下伏材料(例如，單晶塊體)及/或下伏電路上方制造。實(shí)例絕緣材料12包括 經(jīng)摻雜及未經(jīng)摻雜的二氧化硅，例如，通過正硅酸四乙酯(TE0S)及/或硼磷硅玻璃(BPSG) 及/或氮化硅的分解而沉積的二氧化硅。或者，僅通過實(shí)例方式，材料12可包含(例如)關(guān) 于晶體管柵極線(未圖示)而形成的各向異性蝕刻的絕緣側(cè)壁隔層。實(shí)例材料14為導(dǎo)電 摻雜的多晶硅?？烧J(rèn)為導(dǎo)電材料14包含或界定襯底10上的多個(gè)電容器存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置15、 16、17及18。存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置15、16、17及18僅為實(shí)例，且無論如何在工藝中于此點(diǎn)處可導(dǎo) 電，或使得其隨后導(dǎo)電。
實(shí)例層22已形成于材料12及電容器存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置15、16、17及18上方。層22 的實(shí)例包含經(jīng)沉積到從約100埃到約2，000埃的實(shí)例厚度范圍的氮化硅及/或未經(jīng)摻雜的 二氧化硅。可包括層22以提供蝕刻終止或其它功能。在電容器陣列區(qū)域25及電路區(qū)域75上方且在所描繪的實(shí)施例中還在介入?yún)^(qū)域50 上方容納(receive)某絕緣材料24。此可為均質(zhì)的或包含多個(gè)不同的組成及/或?qū)?。?shí)例 材料為包含磷及硼中的至少一者的經(jīng)摻雜的二氧化硅，例如，BPSG、硼硅玻璃(BSG)及/或 磷硅玻璃(PSG)。材料24的實(shí)例厚度范圍為從5，000埃到10微米，其中2微米為特定實(shí) 例。當(dāng)然，涵蓋更薄或更大的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，在絕緣材料24上方容納遮蔽層26 (在一個(gè)實(shí)施例中，不同于經(jīng) 摻雜的二氧化硅的絕緣體層)。在一些實(shí)施例中，此層包含氮化硅，大體上由氮化硅組成，或 由氮化硅組成。實(shí)例厚度范圍為從200埃到5，000埃。層26的一些或所有可被移除，或?qū)?26的一些或所有可保留于襯底上方，作為并入有正被制造的多個(gè)電容器的最終電路構(gòu)造的 部分。還可利用不同于氮化硅的材料，且并非本發(fā)明的所有實(shí)施例必定需要遮蔽層26。參看圖3及圖4，多個(gè)電容器電極開口 28已形成于個(gè)別電容器存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置15、 16、17及18上方的絕緣體層26、絕緣材料24及層22內(nèi)。另外，溝槽30已形成于材料26、 24及22內(nèi)的介入?yún)^(qū)域50中。在一個(gè)實(shí)例實(shí)施例中，溝槽30完全包圍電容器區(qū)域25。用 于形成電容器電極開口 28及溝槽30的實(shí)例技術(shù)包含光刻圖案化及選擇性各向異性干式蝕 刻以產(chǎn)生圖3及圖4的實(shí)例構(gòu)造。溝槽開口 30的實(shí)例最小寬度為從約200埃到約5，000 埃，而電容器電極開口 28的實(shí)例最小寬度為從約200埃到約5，000埃?？烧J(rèn)為溝槽30包 含側(cè)壁部分31及33，且可認(rèn)為電容器電極開口 28具有側(cè)壁部分27。參看圖5，導(dǎo)電材料32已形成于電容器電極開口 28內(nèi)及溝槽30內(nèi)，以給電容器電 極開口 28及溝槽30加襯(line)而不完全填充溝槽30。在所描繪的實(shí)例實(shí)施例中，導(dǎo)電材 料32還較少填充電容器電極開口 28，且給電容器電極開口 28的側(cè)壁部分27加襯?？烧J(rèn)為 導(dǎo)電材料32具有電容器陣列區(qū)域25內(nèi)的電容器電極開口 28內(nèi)的內(nèi)部側(cè)壁40及外部側(cè)壁 41及溝槽30內(nèi)的內(nèi)部側(cè)壁38及外部側(cè)壁39。實(shí)例導(dǎo)電材料32包含沉積到從約20埃到 約1，000埃的實(shí)例厚度的氮化鈦，而另一實(shí)例厚度為從約200埃到約300埃。或者，導(dǎo)電材 料32可填充電容器電極開口 28。僅通過實(shí)例方式，在導(dǎo)電材料32包含TiN的情況下，沉積 此材料的一種方式為通過熱化學(xué)氣相沉積，例如，在從約450°C到約680°C的襯底溫度、從 約0. 5托到約1. 5托的腔室壓力下，并且使用包含TiCl4及NH3的前體。無論如何，可穿過 導(dǎo)電材料32的一些或全部厚度來形成或不形成開口、裂痕及/或針孔(未圖示)。參看圖6及圖6A，已將導(dǎo)電層32至少平坦化回到絕緣體層26的外部表面，借此形 成電容器電極開口 28內(nèi)的隔離/單獨(dú)的電容器電極及溝槽30內(nèi)的隔離結(jié)構(gòu)。出于連續(xù)論 述的目的，可認(rèn)為溝槽30內(nèi)的導(dǎo)電材料32及絕緣材料24 (其在所描繪的實(shí)施例中還包括 其上方的層26)包含其間的立面上的外部界面37。參看圖7，覆蓋材料36已形成于絕緣體層26上方，且形成于界面37的頂部上，且 橫向地形成于溝槽30內(nèi)的導(dǎo)電材料32的內(nèi)部側(cè)壁38的上部上方。在所描繪的實(shí)例實(shí)施 例中，覆蓋材料36還橫向地形成于電容器陣列區(qū)域25內(nèi)的電容器電極開口 28內(nèi)的內(nèi)部側(cè) 壁40的上部上方。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部側(cè)壁38的上方形成有覆蓋材料36的上部不大于 絕緣材料24及/或24/26/22 (其中層22及26存在且為絕緣的)內(nèi)的溝槽30的深度的20%，且在另一實(shí)施例中不大于10%。層36在界面37上方的實(shí)例厚度范圍為從約50埃到 約100埃。還在所描繪的實(shí)施例中，覆蓋材料36并不橫向地覆蓋溝槽30內(nèi)的導(dǎo)電材料32 的內(nèi)部側(cè)壁38的全部，且在一個(gè)實(shí)施例中覆蓋材料36經(jīng)沉積以在導(dǎo)電材料32的內(nèi)部側(cè)壁 38的上部上方為非保形的，從而沿其具有至少兩個(gè)不同的橫向厚度。無論如何，在一個(gè)實(shí) 施例中，覆蓋材料36可經(jīng)形成或不形成到溝槽30內(nèi)的導(dǎo)電材料32的基底部分上。舉例來 說，可認(rèn)為溝槽30包含溝槽基底47，且可認(rèn)為導(dǎo)電材料32經(jīng)形成以具有在溝槽基底47上 方且與溝槽基底47接觸的部分49。在所描繪的實(shí)例實(shí)施例中，無覆蓋材料36與導(dǎo)電材料 32的在溝槽基底47上方且與溝槽基底47接觸的部分49接觸。然而，在其它實(shí)施例中，覆 蓋材料36中的一些可與部分49接觸而形成(未圖示)。 覆蓋材料36可經(jīng)形成以具有與絕緣材料22/24/26的立面上最外部分的組成相同 的組成(即，與所描繪的實(shí)施例中的材料26相同的組成)，或具有與絕緣材料的立面上最 外部分的組成不同的組成。另外，覆蓋材料36可經(jīng)形成為絕緣的、導(dǎo)電的及/或半導(dǎo)電的 中的一者或組合中的任一種。實(shí)例絕緣材料包括氮化硅及未經(jīng)摻雜的二氧化硅中的至少一 者。一個(gè)實(shí)例導(dǎo)電覆蓋材料包含(例如)呈元素、化合物及/或合金形式中的任一種形式 的W。實(shí)例半導(dǎo)電材料為多晶硅。另外且無論如何，覆蓋材料36可包含透明碳或非晶碳中 的至少一者。無論如何，覆蓋材料36可包含多個(gè)層及/或材料，且，僅通過實(shí)例方式，通過 任何合適的CVD及/或ALD工藝(現(xiàn)有的或尚待開發(fā)的)而沉積。參看圖8及圖9，蝕刻開口 45已穿過電容器陣列區(qū)域25內(nèi)的覆蓋材料36及絕緣 體層26而形成以有效地暴露電容器陣列區(qū)域25內(nèi)的絕緣材料24，同時(shí)保持電路區(qū)域75內(nèi) 的絕緣材料24的立面上最外表面完全用絕緣體層26及覆蓋材料36覆蓋。蝕刻開口 45為 液體蝕刻劑提供通道以隨后到達(dá)并蝕刻電容器陣列區(qū)域25內(nèi)的材料24。參看圖10，電容器陣列區(qū)域25內(nèi)的絕緣材料24已用液體蝕刻溶液蝕刻以有效地 暴露電容器陣列區(qū)域25內(nèi)的導(dǎo)電材料32的外部側(cè)壁41的外部側(cè)壁部分。絕緣材料24的 蝕刻期間的液體蝕刻溶液可從襯底10蝕刻覆蓋材料36的至少一些或也可不蝕刻。在絕緣 材料的蝕刻期間的液體蝕刻溶液還從襯底蝕刻覆蓋材料的至少一些的情況下，此可(僅通 過實(shí)例方式)從襯底蝕刻小于10%的覆蓋材料，從襯底蝕刻至少大部分的覆蓋材料，或從 襯底蝕刻所有的覆蓋材料。圖10僅描繪一個(gè)實(shí)施例，其中液體蝕刻溶液已從襯底10蝕刻 所有的覆蓋材料36(未圖示)。圖11描繪替代的實(shí)施例襯底10a，其中絕緣材料的蝕刻期 間的液體蝕刻溶液已從襯底顯著蝕刻覆蓋材料36的一些(但非所有)。在適當(dāng)處已利用 來自最初描述的實(shí)施例的相同參考數(shù)字，其中通過后綴“a”指示差異。因此，界面覆蓋材料 36的一些可在工藝中于此點(diǎn)處及/或在所得的最終電路構(gòu)造中保持或不保持在襯底上方。在從襯底蝕刻所有覆蓋材料的情況下，在一個(gè)實(shí)施例中，在從襯底蝕刻由液體蝕 刻溶液所蝕刻的所有絕緣材料之前，可如此完全地蝕刻所有覆蓋材料。在另一實(shí)施例中， 在從襯底蝕刻由液體蝕刻溶液所蝕刻的所有絕緣材料之后，可從襯底蝕刻所有界面覆蓋材 料。在通過液體蝕刻溶液從襯底蝕刻所有覆蓋材料的情況下，較合乎需要的是在覆蓋材料 的此蝕刻發(fā)生之前，從襯底完全蝕刻將通過液體蝕刻溶液蝕刻的所有絕緣材料，(例如)以 借此保持界面37覆蓋有一些材料36，從而排除液體蝕刻劑滲透過界面37的風(fēng)險(xiǎn)，借此(例 如)希望最小化或消除電路區(qū)域75內(nèi)的材料24被蝕刻。實(shí)例液體蝕刻劑溶液為含水的，且無論如何(例如)包含HF。一種實(shí)例溶液包含體積比為5 1到20 1的水及HF，其中所述HF為HF在水中的42重量百分比溶液。實(shí) 例蝕刻溫度為室內(nèi)環(huán)境溫度，其中實(shí)例蝕刻壓力也為室內(nèi)環(huán)境壓力。然而，還涵蓋低于且高 于室內(nèi)環(huán)境的溫度及壓力。額外的實(shí)例性含HF的溶液可含有HN03、己二酸(acidic acid)、 NH4F及丙酸中的任一者或任一組合。還涵蓋除含HF外的液體蝕刻劑溶液。僅通過實(shí)例方式，根據(jù)上文的體積比為10 1的水與HF的溶液可用于以約5，000 埃/分到15，000埃/分的速率蝕刻PSG，同時(shí)以從20埃/分到80埃/分的速率蝕刻實(shí)質(zhì) 上由氮化硅組成的實(shí)例覆蓋層。因此，覆蓋層36的材料及厚度可結(jié)合蝕刻條件及蝕刻時(shí)間 的選擇及修改而選擇及優(yōu)化，以便在回蝕期間移除所要量的覆蓋層36以暴露電容器電極 的外部表面，且在一個(gè)實(shí)施例中，通過一定程度的過度蝕刻以便移除所有覆蓋材料36而不 會(huì)因液體蝕刻劑沿界面37的滲入作用破壞對(duì)電路區(qū)域75上方所容納的絕緣材料24的蝕 刻。進(jìn)一步認(rèn)為，在覆蓋材料36包含通過化學(xué)氣相沉積所沉積的Si3N4的情況下，沉積此材 料所用溫度可影響所得層的密度及因此(例如)HF溶液中的所得蝕刻速率。例如其中在電 容器陣列區(qū)域25內(nèi)的材料24的實(shí)例移除之前或之后可能需要移除所有覆蓋材料36的一 個(gè)實(shí)施例包含在至少550°C的溫度下化學(xué)氣相沉積Si3N4到從約120埃到約200埃的厚度。 在另一實(shí)例實(shí)施例中，至少部分地通過在不大于500°C的溫度下化學(xué)氣相沉積Si3N4到從約 300埃到約600埃的厚度而形成覆蓋材料36。—種形成多個(gè)電容器的方法的一個(gè)實(shí)施例涵蓋獨(dú)立于導(dǎo)電覆蓋材料是否橫向地 形成于溝槽30內(nèi)的導(dǎo)電材料32的側(cè)壁的上部上方而在界面37的頂部上形成導(dǎo)電覆蓋材 料，且如果是，則不管導(dǎo)電覆蓋材料是否并未橫向地覆蓋導(dǎo)電材料32的內(nèi)部側(cè)壁38的全 部。不管上述情況，在此實(shí)施例中，用液體蝕刻溶液蝕刻所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的絕緣材料 及導(dǎo)電覆蓋材料以有效地暴露電容器陣列區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電材料的外部側(cè)壁部分且從襯底移 除所有導(dǎo)電覆蓋材料。如上所描述，例如，實(shí)例材料、方法及構(gòu)造可不同。將電容器陣列區(qū)域25內(nèi)的導(dǎo)電材料32并入多個(gè)電容器中。舉例來說，圖12描繪 電容器介電層60的沉積。僅通過實(shí)例方式，實(shí)例材料為二氧化硅、氮化硅、二氧化硅復(fù)合物 或任何合適的高k電介質(zhì)(無論現(xiàn)有的還是尚待開發(fā)的)。僅通過實(shí)例方式，高k電介質(zhì)包 括Ta205及鈦酸鋇鍶。外部電容器電極層70已沉積于電容器介電層60上方，借此界定電容器81、82、 83及84。將此描繪為包含對(duì)于所有所描繪的電容器為共同的單元電容器板，例如，如可在 DRAM或其它電路中加以利用。舉例來說且僅通過實(shí)例方式，圖13描繪并入有電容器81的 實(shí)例DRAM單元。此包含實(shí)例晶體管柵極字線87，所述晶體管柵極字線具有絕緣側(cè)壁隔層、 絕緣頂蓋及所述頂蓋下方的導(dǎo)電區(qū)域(例如，硅化物)、所述硅化物下方的導(dǎo)電多晶硅區(qū) 域，及所述多晶硅下方的柵極介電區(qū)域。展示源極/漏極區(qū)域80操作地鄰近字線87而形 成于半導(dǎo)電材料內(nèi)。所述區(qū)域中的一者與電容器81電連接，且所述區(qū)域中的另一者與位線 85電連接。上文描述的實(shí)施例描繪保留為最終電路構(gòu)造的部分的層26的至少一些。另外，可 利用上文在“背景技術(shù)”部分中引用的電容器支架結(jié)構(gòu)中的任一者或任一組合?；蛘撸刹?利用支架。
權(quán)利要求
一種形成多個(gè)電容器的方法，其包含提供襯底，所述襯底包含電容器陣列區(qū)域、不同于所述電容器陣列區(qū)域的電路區(qū)域，及所述電容器陣列區(qū)域與所述電路區(qū)域之間的介入?yún)^(qū)域；絕緣材料容納于所述電容器陣列區(qū)域及所述電路區(qū)域上方，所述電容器陣列區(qū)域包含容納于個(gè)別電容器存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置上方的所述絕緣材料內(nèi)的多個(gè)電容器電極開口，所述介入?yún)^(qū)域包含所述絕緣材料內(nèi)的溝槽；在所述電容器電極開口內(nèi)及所述溝槽內(nèi)形成導(dǎo)電材料來給所述電容器電極開口及所述溝槽加襯，以不完全填充所述溝槽，所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料及所述電路區(qū)域的所述絕緣材料在其間橫向地具有立面上的外部界面；在所述界面的頂部上及橫向地在所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的內(nèi)部側(cè)壁的上部上方形成覆蓋材料，所述覆蓋材料并不橫向地覆蓋所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的所述內(nèi)部側(cè)壁的全部；用液體蝕刻溶液蝕刻所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述絕緣材料，以有效地暴露所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的外部側(cè)壁部分；以及將所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述導(dǎo)電材料并入多個(gè)電容器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包含將所述覆蓋材料形成為非保形地沉積于所述導(dǎo) 電材料的所述內(nèi)部側(cè)壁的所述上部上方，以沿其具有至少兩個(gè)不同的橫向厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包含形成所述覆蓋材料以具有與所述絕緣材料的立 面上最外部分的組成相同的組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包含形成所述覆蓋材料以具有與所述絕緣材料的立 面上最外部分的組成不同的組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包含將所述覆蓋材料形成為絕緣的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其包含形成所述覆蓋材料以包含氮化硅或未經(jīng)摻雜的 二氧化硅中的至少一者。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包含將所述覆蓋材料形成為導(dǎo)電的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其包含形成所述覆蓋材料以包含W。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包含將所述覆蓋材料形成為半導(dǎo)電的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其包含形成所述覆蓋材料以包含多晶硅。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包含形成所述覆蓋材料以包含透明碳或非晶碳中 的至少一者。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溝槽包含基底，所述導(dǎo)電材料經(jīng)形成以具有 在所述溝槽基底上方且與所述溝槽基底接觸的部分，所述覆蓋材料不與導(dǎo)電材料的在所述 溝槽基底上方且與所述溝槽基底接觸的所述部分接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包含在所述界面上方將所述覆蓋材料形成為從約 50埃到約1，000埃的厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述內(nèi)部側(cè)壁的上面形成有所述覆蓋材料的所 述上部不大于所述絕緣材料內(nèi)的所述溝槽的深度的20%。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述內(nèi)部側(cè)壁的上面形成有所述覆蓋材料的所 述上部不大于所述絕緣材料內(nèi)的所述溝槽的深度的10%。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述液體蝕刻溶液在所述絕緣材料的所述蝕刻期間還從所述襯底蝕刻至少一些所述覆蓋材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述液體蝕刻溶液在所述絕緣材料的所述蝕刻 期間從所述襯底蝕刻少于10%的所述覆蓋材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述液體蝕刻溶液在所述絕緣材料的所述蝕刻 期間從所述襯底蝕刻至少大部分所述覆蓋材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述液體蝕刻溶液從所述襯底蝕刻所有的所述 覆蓋材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其包含至少部分地通過在至少550°C的溫度下化學(xué) 氣相沉積Si3N4來形成所述覆蓋材料，所述Si3N4被沉積到從約120埃到約200埃的厚度。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其包含至少部分地通過在不大于500°C的溫度下化 學(xué)氣相沉積Si3N4來形成所述覆蓋材料，所述Si3N4被沉積到從約300埃到約600埃的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在從所述襯底蝕刻所有所述覆蓋材料之前，從 所述襯底蝕刻通過所述液體蝕刻溶液蝕刻的所有所述絕緣材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在從所述襯底蝕刻通過所述液體蝕刻溶液蝕刻 的所有所述絕緣材料之前，從所述襯底蝕刻所有所述覆蓋材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述絕緣材料包含二氧化硅，所述二氧化硅包含 磷及硼中的至少一者，且所述液體蝕刻溶液包含HF。
25.一種形成多個(gè)電容器的方法，其包含提供襯底，所述襯底包含電容器陣列區(qū)域、不同于所述電容器陣列區(qū)域的電路區(qū)域，及 所述電容器陣列區(qū)域與所述電路區(qū)域之間的介入?yún)^(qū)域；絕緣材料容納于所述電容器陣列區(qū) 域及所述電路區(qū)域上方，所述電容器陣列區(qū)域包含容納于個(gè)別電容器存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置上方的 所述絕緣材料內(nèi)的多個(gè)電容器電極開口，所述介入?yún)^(qū)域包含所述絕緣材料內(nèi)的溝槽；在所述電容器電極開口內(nèi)及所述溝槽內(nèi)形成導(dǎo)電材料來給所述電容器電極開口及所 述溝槽加襯，以不完全填充所述溝槽，所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料及所述電路區(qū)域的所述 絕緣材料在其間橫向地具有立面上的外部界面；在所述界面的頂部上形成導(dǎo)電覆蓋材料；用液體蝕刻溶液蝕刻所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述絕緣材料及所述導(dǎo)電覆蓋材料，以 有效地暴露所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的外部側(cè)壁部分，且從所述襯底移除所 有所述導(dǎo)電覆蓋材料；以及將所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述導(dǎo)電材料并入多個(gè)電容器中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的內(nèi)部側(cè)壁的上 部上方橫向地形成所述導(dǎo)電覆蓋材料。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述導(dǎo)電覆蓋材料并不橫向地覆蓋所述溝槽內(nèi) 的所述導(dǎo)電材料的所述內(nèi)部側(cè)壁的全部。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其包含將所述導(dǎo)電覆蓋材料形成為非保形地沉積于 所述導(dǎo)電材料的所述內(nèi)部側(cè)壁的所述上部上方，以沿其具有至少兩個(gè)不同的橫向厚度。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其包含形成所述覆蓋材料以包含W。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述溝槽包含基底，所述導(dǎo)電材料經(jīng)形成以具 有在所述溝槽基底上方且與所述溝槽基底接觸的部分，所述導(dǎo)電覆蓋材料不與導(dǎo)電材料的 在所述溝槽基底上方且與所述溝槽基底接觸的所述部分接觸。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在從所述襯底蝕刻所有所述導(dǎo)電覆蓋材料之 前，從所述襯底蝕刻通過所述液體蝕刻溶液蝕刻的所有所述絕緣材料。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在從所述襯底蝕刻通過所述液體蝕刻溶液蝕刻 的所有所述絕緣材料之前，從所述襯底蝕刻所有所述導(dǎo)電覆蓋材料。
33.一種形成多個(gè)電容器的方法，其包含提供襯底，所述襯底包含電容器陣列區(qū)域、不同于所述電容器陣列區(qū)域的外圍電路區(qū) 域，及所述電容器陣列區(qū)域與所述外圍電路區(qū)域之間的介入?yún)^(qū)域；經(jīng)摻雜的二氧化硅材料 容納于所述電容器陣列區(qū)域及所述外圍電路區(qū)域上方，不同于經(jīng)摻雜的二氧化硅的絕緣體 層容納于所述電容器陣列區(qū)域及所述電路區(qū)域內(nèi)的所述經(jīng)摻雜的二氧化硅材料上方，所述 電容器陣列區(qū)域包含容納于個(gè)別電容器存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置上方的所述絕緣體層及所述經(jīng)摻雜 的二氧化硅材料內(nèi)的多個(gè)電容器電極開口，所述介入?yún)^(qū)域包含所述絕緣體層及所述經(jīng)摻雜 的二氧化硅材料內(nèi)的完全包圍所述電容器陣列區(qū)域的溝槽；在所述電容器電極開口內(nèi)及所述溝槽內(nèi)形成導(dǎo)電材料來給所述電容器電極開口及所 述溝槽加襯，以不完全填充所述電容器電極開口及所述溝槽，所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料 及所述電路區(qū)域的所述絕緣體層在其間橫向地具有立面上的外部界面；在所述界面的頂部上的所述絕緣體層上方及橫向地在所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的 內(nèi)部側(cè)壁的上部上方形成覆蓋材料，所述覆蓋材料并不橫向地覆蓋所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電 材料的所述內(nèi)部側(cè)壁的全部；穿過所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述覆蓋材料及所述絕緣體層而形成蝕刻開口，以有效 地暴露所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述經(jīng)摻雜的二氧化硅材料，同時(shí)保持所述外圍電路區(qū)域 內(nèi)的所述經(jīng)摻雜的二氧化硅材料的立面上最外部表面完全由所述覆蓋材料及所述絕緣體 層覆蓋；用液體蝕刻溶液經(jīng)由所述蝕刻開口蝕刻所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述經(jīng)摻雜的二氧 化硅材料，以有效地暴露所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的外部側(cè)壁部分；以及將所述電容器陣列區(qū)域內(nèi)的所述導(dǎo)電材料并入多個(gè)電容器中。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述液體蝕刻溶液在所述絕緣體層的所述蝕刻 期間還從所述襯底蝕刻至少一些所述覆蓋材料。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其包含將所述覆蓋材料形成為非保形地沉積于所述 導(dǎo)電材料的所述內(nèi)部側(cè)壁的所述上部上方，以沿其具有至少兩個(gè)不同的橫向厚度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成多個(gè)電容器的方法，所述電容器包括容納于電容器陣列區(qū)域及電路區(qū)域上方的絕緣材料。所述陣列區(qū)域包含容納于個(gè)別電容器存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置上方的所述絕緣材料內(nèi)的多個(gè)電容器電極開口。介入?yún)^(qū)域包含溝槽。在所述開口內(nèi)且抵靠著所述溝槽的側(cè)壁部分形成導(dǎo)電材料，以不完全填充所述溝槽。在所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的立面上的外部橫向界面及所述電路區(qū)域的所述絕緣材料上方形成覆蓋材料。用液體蝕刻溶液蝕刻所述陣列區(qū)域內(nèi)的所述絕緣材料，以有效地暴露所述陣列區(qū)域內(nèi)的所述導(dǎo)電材料的外部側(cè)壁部分且暴露所述溝槽內(nèi)的所述導(dǎo)電材料。將所述陣列區(qū)域內(nèi)的所述導(dǎo)電材料并入多個(gè)電容器中。
文檔編號(hào)H01L21/8242GK101803024SQ200880102641
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日
發(fā)明者凱文·R·謝伊, 法雷爾·古德, 維什瓦納特·巴特 申請(qǐng)人:美光科技公司