使用基於非晶碳的層製造圓柱形電容器的方法

2023-05-15 07:45:11

專利名稱：使用基於非晶碳的層製造圓柱形電容器的方法
技術領域：
本發明涉及一種製造半導體器件的方法，更具體涉及一種製造圃 柱形電容器的方法
背景技術：
在動態隨機存儲器(DRAMs)中，設計規則已轉為小型化。因此， 單元的尺寸也已縮小。結果，圃柱形電容器的高度増加.為了得到足 夠水平的電容，須要減少電容器的介電層的厚度。此發展趨勢歸於以 下事實電容器的電容直接正比於電極面積和電容器的介電層的介電 常數，而反比於電極之間的距離(即介電層的厚度)。
然而，圃柱形電容器高度的増加導致難以實施後續工藝，而且包 含許多限制。因此，研究人員主動研究可以減少介電層厚度的各種方 法。此外，研究人員也集中發展新的電極材料，例如金屬基材料以取 代多晶矽。當使用多晶矽當作電極材料時，由於在電極之上有氧化物 層形成而限制了介電層厚度的減少。
如果使用金屬基材料當作電極材料，則出現晶體生長，其為金屬 的特性之一。例如，在氮化鈦(TiN)的情形下，晶體生長成圃柱形結 構。由於此晶體結構，TiN的表面通常會變得粗糙，而且溼蝕刻溶液 很可能經過晶體之間的界面或缺陷層滲入TiN基電極。因此，當通過 溼蝕刻移除用以製作電容器的氧化物層以形成圃柱形TiN基底部電極 時，在TiN基底部電極下方的底部結構常常會受到溼蝕刻溶液的損傷。 因此，DRAMs可能發生運行故陣或陣礙。此外，小型化很可能在浸 出(dip-out)處理期間造成底部電極之間橋的形成，所述浸出是一種 用以移除氣化物層的溼蝕刻。
困1A為傳統電容器結構在浸出處理之前的橫截面困。此橫截面圖
為當切割如圖1B所示的電容器結構的X-X'和Y-Y'方向時獲得的。 具體地，在襯底ll之上形成堆疊結構，每一個堆疊結構均包含存儲節 點接觸塞13和阻擋金屬層14，其中存儲節點接觸塞13和阻擋金屬層 14兩者都穿過存儲節點接觸氣化物層12。在存儲節點接觸氣化物層 12之上形成蝕刻停止層15和電容器成型氣化物層16。
蝕刻電容器成型氣化物層16和蝕刻停止層15以形成開口 ，然後
在開口內部形成圃柱形存儲節點n。通過溼浸出處理，移除電容器成
型氧化物層16以暴露存儲節點17的內壁和外壁，從而形成圃柱形結 構。
但是，小型化常常會造成圃柱形存儲節點n彼此之間隔更靠近. 因此，即使最佳化溼浸出處理，在圃柱形存儲節點n之間還是很可能 形成橋。
閨1B為在漫出處理之後所得到的傳統存儲節點17困像.具體地， 由於存儲節點17之間的間距減少，所以圖1B所示的存儲節點17很 可能橋接在一起。在X-X'方向的存儲節點17之間的間距比Y-Y'方 向窄。因此，當實施溼浸出處理時，不會堅固地支撐存儲節點17，而 造成坍塌並使得存儲節點17橋接。

發明內容
根據本發明，提供一種半導體器件的電容器的製造方法，即使存 儲節點的高度增加，也可以在溼浸出處理時減少存儲節點之間的橋接。
根據本發明，提供一種製造圃柱形電容器的方法。該方法包括 在襯底上形成包括中間層的隔離結構，其中在所述襯底中形成有多個 接觸塞；通過蝕刻隔離結構形成多個開口區，從而暴露出接觸塞的選 擇部分；在開口區的表面上形成存儲節點；蝕刻隔離結構的選擇部分 以形成包圍存儲節點的選擇部分的困案化中間層，由此支撐存儲節點； 移除隔離結構的餘留部分；以及移除圖案化中間層以暴露存儲節點的 內壁和外壁。
##本發明的另一方面，本發明提供一種製造圃柱形電容器的方法。 該方法包括在村底上形成隔離結構，其中在所述襯底中形成有接觸塞， 所迷隔離結構包括當作支撐層的中間層；蝕刻隔離結構以形成暴Jl^觸
塞的開口區；在開口區中形成圃柱形存儲節點；移除部分隔離結構以暴 M儲節點的選棒部分；蝕刻餘留的隔離結構直至支撐層以形成環形田 案化支撐層，環形困案化支撐層包圍存儲節點的外壁，並且連接相鄰的 務睹節點；實施溼浸出處理以移除除環形圍案化支撐層以外的隔離結構； 以及移除環形困案化支撐層以暴M儲節點的內壁和外壁。


圖1A為在浸出處理之前傳統電容器結構的橫截面困；
圖1B為在浸出處理之後橋接在一起的傳統存儲節點的困像；
圖2A~2I為本發明實施方案的圃柱形電容器的製造方法橫截面
圖3A為根據本發明實施方案的開口區的頂梘圖3B為根振本發明實施方案，在彼此相互隔離存儲節點之後的所 產生結構的頂視困；
圖3C為根據本發明實施方案，在移除基於非晶碳的硬掩模層之後 的所產生結構的透視困；及
圖3D和3E為根據本發明實施方案，在對基於氧化物的絕緣層實 施溼浸出處理之後的所產生結構的透視困和頂視圖。
具體實施例方式
圖2A-2I為本發明實施例的豳柱形電容器的製造方法橫截面圖。 具體地，困2A-2I的所示橫截面困為當電容器結構在困3A 3E困示的 A-A'和B-B'方向切割時所得到。
參考圖2A，可以在襯底21上形成絕緣層22，蝕刻絕緣層22以形 成接觸孔230。下文中，將接觸孔230互換式地稱為存儲節點接觸孔 230.塞材料填充存儲節點接觸孔230以形成接觸塞23 (或存儲節點 接觸塞23)。下文中，將接觸塞23互換式地稱為存儲節點接觸塞23。 雖然沒有圖示，但是在形成絕緣層22之前可以在襯底21上形成包含 字線和位線的電晶體.絕緣層22可以由基於氧化物的材料、尤其是未 摻雜矽玻璃(USG)材料製成。絕緣層22厚約1000A 3000A。
為了形成存儲節點接觸塞23，可以使用存儲節點接觸掩模蝕刻絕 緣層22以形成存儲節點接觸孔230，在絕緣層22上形成多晶矽層， 從而填滿存儲節點接觸孔230。可以在多晶矽層上實施回蝕刻工藝以 形成存儲節點接觸塞23.
可以在存儲節點接觸塞23上形成阻擋金屬結構24。更具體地， 通過實施化學氣相沉積(CVD)工藝沉積鈦(Ti)層，然後再進行快 速熱退火處理.由於快速熱退火處理，Ti與底部結構的矽(Si)反應 而形成矽化鈦(TiSi2)層24A。然後，通過實施CVD工藝，在TiSi2 層24A上沉積厚約1000A 2000A的TiN層24B。 TiN層24B可以通 過化學機械拋光(CMP)或回蝕刻處理平坦化。如果用於後續形成存 儲節點的導電層包含TiN，則可以省略TiN層24的沉積和平坦化。
在其中已形成有存儲節點接觸塞23的絕緣層22上可以形成第一 隔離結構100,更具體地，可以在絕緣層22上形成蝕刻停止層、電容 器成型層、中間層、緩衝層和硬掩模層，並蝕刻以形成製成困案化的 蝕刻停止層25、圖案化的電容器成型層26、困案化的中間層27、圖 案化的緩衝層28以及硬掩模29。
蝕刻停止層可以包含基於氮化物的材料。電容器成型層可以包括 低溫未摻雜的基於氣化物的材料，如等離子體增強原矽酸四乙酯 (PETEOS )、轔珪酸鹽玻璃(PSG )、硼砩珪酸鹽玻璃(BPSG )和/ 或其組合。電容器成型層可以形成約5000A 15000A的厚度。可以通 過在約3001c 500x:的溫度下實施等離子體增強化學氣相沉積 (pecvd)工藝來形成可以包含非晶碳的中間層。中間層可以形成約 500A 2000A的厚度.緩衝層可以包括低溫未摻雜的基於氣化物的材 料，如PETEOS、 PSG和/或BPSG,緩衝層可以形成約500A 2000A
的厚度。可以通過在約30ox: 5oox:的溫度下實施pecvd工藝來形
成可以包含非晶破的硬掩模層，硬掩模層可以形成約2000A 5000A的厚度.
在硬掩模層上塗布光刻膠層，然後通過光刻來困案化以形成存儲
節點掩模30。存儲節點掩模30需要形成排列的鋸齒形困案，這將在
後面詳細說明.
雖然沒有困示，但是可以在硬掩J^層上形成厚約5(M)A 1S00A的
抗反射塗層(ARC)作為附加的硬掩模.抗反射塗層可以包括氧氮化 矽(SiON)或基於氣化物的材料.抗反射塗層和硬掩模層可以利用存 儲節點掩模30作為蝕刻阻擋層來閨案化a
可以利用硬掩模29來蝕刻緩衝層、中間層和電容器成型層以形成 圃柱形開口區31。開口區31為要形成底部電極的區域.在上述用以 形成開口區31的蝕刻期間，可以蝕刻掉存儲節點掩模30。因此，硬 掩模29可以基本具有蝕刻阻擋層的功能。
可以蝕刻在開口區31下方的蝕刻停止層以暴露存儲節點接觸塞 23。因為要形成存儲節點的開口區31可以形成為孔，所以開口區31 一般可以稱為存儲節點孔31。此外，開口區31可以通過包括上述順 序形成的圖案化蝕刻停止層25、困案化電容器成型層26、困案化中間 層27、困案化緩衝層28和硬掩模29的第一隔離結構IOO來限定。此 外，附圖標記Dl和D2表示開口區31的直徑，而附圖標記S1和S2 表示開口區31之間的分隔距離。
參考圖2B，在可以硬掩模29上和開口區31的表面上形成用於存 儲節點的導電層32 (下面稱為存儲節點導電層32)。存儲節點導電層 32可以由包括TiN或釕(Ru)的材料形成.應該理解的是，其它材 料可以用於存儲節點導電層32。更具體地，存儲節點導電層32可以 通過實施CVD工藝或原子層沉積(ALD)工藝形成。存儲節點導電 層32可以形成約200A 400A的厚度。
如果存儲節點導電層32使用TiN，則可以省略在形成蝕刻停止層 之前實施的TiN層24B的沉積和平坦化。換句話說，如果阻擋層金屬 結構24和存儲節點導電層32都包括TiN，則不需要TiN層24B的額 外的沉積和平坦化。即使沒有形成TiN層24B，在形成存儲節點導電 層32 (例如TiN層)之前，仍然需要實施CVD工藝和快速熱退火處 理來沉積Ti層，以在存儲節點導電層32和存儲節點接觸塞23之間形 成歐姆接觸，此歐姆接觸改善電阻特性。
在存儲節點導電層32使用TiN的情況下，可以使用採用四氯化鈦 (TiCl4)當作源材料的CVD工藝，氨氣(NH3)用作反應氣體，其 可以在約400" 700X:的溫度下應用，在存儲節點導電層32使用Ru 的情形下，可以使用利用Ru(EtCp)2當作源材料的ald法，氣氣(02)
用作反應氣體，其可以在約20ot; 4oot:的溫度下應用。
參考圖2C，實施存儲節點隔離過程.更具體地，對存儲節點導電 層32施以幹回蝕刻處理，而不使用附加的阻擋層，如果存儲節點導電 層32包括TiN,可以通過採用CMP或具有基於光刻膠的阻擋層或基 於氣化物的阻擋層的幹回蝕刻來進行存儲節點隔離過程.若使用基於 光刻膠的阻擋層或基於氣化物的阻擋層，在存儲節點隔離過程期間開 口區31的內側不會受到汙染。
存儲節點隔離過程可以持續直到暴露硬掩模29的表面，以在開口 區31內部形成存儲節點32A。如圖2C所示，存儲節點32A可以具有 圃柱形結構。例如，通過CMP或幹回蝕刻，移除位於開口區31外部 的硬掩模29上的部分存儲節點導電層32 (參見圖2B)，以在開口區 31的底部和側面上形成存儲節點32A。
參考圖2D,可以通過實施基於02的灰化處理來移除餘留的硬掩 模29.與光刻膠類似，通過02容易地移除硬掩模29。因此，由於硬 掩模29的移除，暴露出存儲節點32A和圖案化的緩衝層28的上部。 結果，形成包括困案化蝕刻停止層25、困案化電容器成型層26、困案 化中間層27和圖案化緩衝層28的笫二隔離結構101。
參考困2E，在笫二隔離結構101和暴露的存儲節點32A上形成犧 牲層33。犧牲層33可包括基於氣化物的材料，如二氣化矽(Si02 ), 而且可通過實施ALD工藝形成。六氯矽烷(Si2Cl6)或"HCD"用作 源氣體，而吡啶和1120蒸氣分別用作催化物質和反應氣體。在約IOO
x:的低溫下(例如，在約8ox: i50x:)沉積通過ald工藝形成的犧
牲層33。當通過低溫ALD工藝形成犧牲層33時，犧牲層33可具有 良好的階梯覆蓋，而且可以容易地通過溼浸出處理來移除。
在第二隔離結構101和存儲節點32A上形成特定的厚度犧牲層 33。更具體地，調整犧牲層33的厚度，使得犧牲層33填滿狹窄間隔 的相鄰存儲節點32A之間的空間(參見33A),但沒有填滿寬間隔的
相鄰存儲節點32A之間的空間(參見33B)。犧牲層33在不同位置具 有不同厚度的原因為存儲節點32A在A-A'方向彼此間隔較近，存儲 節點32A在B-B'方向彼此間隔較遠，ALD工藝允許在不同的位置調 整犧牲層33的厚度.
參考困2F,對犧牲層33施以幹回蝕刻處理。在幹回蝕刻處理後， 犧牲層33的第一部分保留在A-A'和B-B'方向的存儲節點32A內 部；犧牲層33的第二部分保留使得犧牲層33的所述第二部分填滿在 A-A，方向上儲節點32A之間的空間；犧牲層33的笫三部分沒有填滿 存儲在B-B，方向上節點32A之間的空間。附圖標記33C、 33D和33E 分別表示保留在存儲節點32A內部的犧牲層33的第一部分(以下稱 為第 一犧牲層33C )、填滿存儲節點32A之間的空間的犧牲層33的第 二部分(以下稱為笫二犧牲層33D)以及沒有填滿存儲節點32A之間 的空間的犧牲層33的第三部分(以下稱為第三犧牲層33E )。位於存 儲節點32A之間的犧牲層33在B-B'方向比在A-A'方向薄.因此， 第三犧牲層33E保留作為通過乾式回蝕刻處理暴露的存儲節點32A上 部的側壁上的間隔物。
同時，可以實施幹回蝕刻處理以暴露存儲節點32A在A-A'和B-B '方向上的上部。因此，在犧牲層33的幹回蝕刻處理之後，在A-A '方向，由於第二犧牲層33D保留在A-A'和B-B'方向，所以可以 不晷霧閨案化緩衝層28，由於第三犧牲層33E保留作為間隔物，所以 可暴露掛案化緩衝層28.
參考圖2G，繼續對困案化緩衝層28和困案化中間層27在A-A' 和B-B'方向實施幹回蝕刻處理，尤其是在A-A'方向，因為第二犧 牲層33D復蓋困案化緩衝層28，可以不蝕刻困案化緩衝層28，但是 在B-B'方向，可以蝕刻困案化緩衝層28和圖案化中間層27。附困 標記101A表示第三隔離結構。
更具體地，在困案化緩衝層28和圖案化中間層27的幹回蝕刻期 間，在A-A'方向的第二犧牲層33D用作蝕刻阻擋層。雖然在A-A' 方向的圖案化緩衝層28的幹回蝕刻期間，可以移除部分的笫二犧牲層
33D，但是移除應該防止困案化緩衝層28被暴露。
在圖案化緩衝層28和困案化中間層27的幹回蝕刻之後，在B-B '方向的存儲節點32A的上部由包括餘留的中間層27A、餘留的緩衝 層28A和第三犧牲層33E的第一堆疊結構102支撐。另一方面，在 A-A'方向的存儲節點32A的上部由填充存儲節點32A之間的空間的 笫二堆疊結構103支撐。笫二堆疊結構103包括餘留的中間層27A、 困案化緩衝層28和笫二犧牲層33D。根據頂視困，在B-B'方向的餘 留的中間層27A包圍存儲節點32A的外壁，類似於環.此外，餘留的 緩衝層28A和第三犧牲層33E包圍存儲節點32A的外壁，類似於環。
因為幹回蝕刻處理以逸覆式蝕刻類型來進行，所以餘留的中間層 27A仍然在A-A'方向保持連接，但是在B-B'方向卻變成斷開。因 此，餘留的中間層27A為包圍各存儲節點32A的外壁的環形。餘留的 中間層27A的這種結構在圖3D和3E示出，下面將提供詳細說明。
參考圖2H,實施氧化物材料的溼漫出處理。在A-A'方向，溼浸 出處理移除均包括基於氧化物的材料的第一和第二犧牲層33C和 33D、圖案化緩沖層28以及困案化電容器成型層26。在B-B'方向， 溼漫出處理移除第三犧牲層33E、餘留的緩衝層28A以及圖案化電容 器成型層26。具體地，溼浸出處理使用氣化物蝕刻劑，例如緩沖氧化 物蝕刻劑(BOE)或象化氯(HF)溶液。此外，溼浸出處理實施一段 足夠的時間，以移除第一、第二和笫三犧牲層33C、 33D和33E,圖 案化緩衝層28、餘留的緩衝層28A以及困案化電容器成型層26。
由於滲入在B-B'方向的困案化電容器成型層26的氧化物蝕刻劑 可滲入在A-A'方向的餘留的中間層27A下方的困案化電容器成型層 26，所以可以移除在A-A'方向的困案化電容器成型層26。因此，當 移除圖案化電容器成型層26時，產生空的空間26A。在溼浸出處理之 後形成存儲節點32A ，以具有由余留的中間層27A支撐的圃柱形結構。
參考圖21,通過實施幹光刻膠移除過程可以移除餘留的中間層 27A.如上所述，通過光刻膠移除法(例如，使用氧氣移除)，可以容 易移除餘留的中間層27A.雖然沒有困示，但是可以在存儲節點32A
上形成介電層和上電極，從而得到圃柱形電容器，
困3A為根據本發明實施方案的開口區31A的頂視圖，在A-A' 和B-B'方向的開口區31的直徑Dl和D2基本相同，在A-A'方向 的開口區31之間的間多巨Sl可大於在B-B'方向的開口區31之間的間 距S2。附困標記IOO表示第一隔離結構。
圖3B為根據本發明實施方案，在存儲節點隔離過程之後得到的結 構頂視圖。如圖所示，第一隔離結構100支撐存儲節點32A。
圖3C為根據本發明實施方案，在移除硬掩模29之後所得結構的 透梘圖。在移除硬掩模29之後，保留包含圖案化蝕刻停止層25、圖 案化電容器成型層26、困案互中間層27和困案化緩衝層28的第二隔 離結構101.因此可以暴露出在第二隔離結構101上的存儲節點32A 的上部。
圖3D為根據本發明實施方案，在實施溼浸出處理之後的所得結構 透視閨。圖3E為根據本發明實施方案，在實施溼浸出處理之後的所 得結構頂視圖.餘留的中間層27A包圍各存儲節點32A的中間外壁， 類似於環。在A-A'方向的餘留的中間層27A和在垂直於A-A'方向 的方向上餘留的中間層27A可以連接在一起。因此，餘留的中間層27A 可以以圍繞各存儲節點32A外壁的連接環的形式保留。
因此，在A-A'方向上，各存儲節點32A可以由余留的中間層27A 的連接環支撐，而在B-B'方向可以由余留的中間層27A的不連接環 支撐。因為在A-A'方向的餘留的中間層27A和在B-B'方向的餘留 的中間層27A是連接的，所以餘留的中間層27A可以在所有的方向支 撐存儲節點32A。所以，即使在困2H所示的溼浸出處理後，由余留 的中間層27A支撐的存儲節點32A也不會橋接在一起。
根據本發明的特定實施方案，將基於非晶碳的中間層插入存儲節 點32A的支撐結構之中，以防止存儲節點32A在溼浸出處理期間掛塌。 結果在存儲節點32A之間不會形成橋。更具體地，在溼浸出處理期間 基於非晶碳的中間層可以防止在存儲節點32A之間形成橋。因此，電 容器的高度可以增加而有很大的延伸，從而允許有較大的電容。
因為介電層在基於非晶破的餘留的中間層移除之後形成，所以可以
增加介電層與各存儲節點32A的的接觸面積，以允許有足夠的電容。此 外，可以在形成圃柱形存儲節點32A之後，通過實施幹光刻膠移除法容 易地移除基於非晶破的中間層，因此，可以製造電容器而不會減少產率。
雖然已對於特定優選實施方案詳細說明了本發明，但是可以 在不偏離由所附權利要求所限定的本發明精神和範圍內做出各種變 化和修改，ilXt^域技術人員而言是顯而易見的。
權利要求
1.一種製造圓柱形電容器的方法，所述方法包括在襯底上形成包括中間層的隔離結構，所述襯底中形成有多個接觸塞；通過蝕刻所述隔離結構形成多個開口區，由此暴露所述接觸塞的選擇部分；在所述開口區的表面上形成存儲節點；蝕刻所述隔離結構的選擇部分以形成包圍所述存儲節點的選擇部分的圖案化中間層，由此支撐所述存儲節點；移除所述隔離結構的餘留部；和移除所述圖案化中間層以暴露所述存儲節點的內壁和外壁。
2. 根據權利要求l所述的方法，其中通過利用掩模形成所述開口區， 所述開口區在一個方向上的間隔比另一方向上大。
3. 根據權利要求2所述的方法，其中所述中間層包含第一基於非晶碳 的層，和其中蝕刻所述隔離結構還包括在所述襯底上形成笫一絕緣層、所述第一基於非晶破的層、第二絕緣層以及第二基於非晶碳的層；在所述第二基於非晶破的層上形成所述掩模；利用所述掩模蝕刻笫二基於非晶破的層以形成硬掩模；和利用所述硬掩模蝕刻所述第二絕緣層、所迷第 一基於非晶碳的層和所述第一絕緣層.
4. 根據權利要求3所述的方法，其中所述笫一和笫二絕緣層包括基於 氧化物的材料。
5. 根據權利要求3所述的方法，還包括在形成所述笫一絕緣層之前在所迷襯底上形成蝕刻停止層；和 在利用所述硬掩模蝕刻所述第二絕緣層、所述笫一基於非晶破的 層和所述第一絕緣層之後蝕刻所述蝕刻停止層，由此形成所迷開口區。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中所述蝕刻停止層包括基於氮化物 的材料。
7. 根據杈利要求3所述的方法，其中通過在約300r 500"的溫度下 實施等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝，所述笫一基於非晶 破的層形成約500A 2000A的厚度.
8. 根據權利要求3所迷的方法，其中通過在約300t: 50or;的溫度下實施等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝，所述第二基於非晶 碳的層形成約2000A 5000A的厚度。
9. 根據權利要求3所述的方法，還包括在形成所述第二基於非晶碳的 層之後和在形成所述掩模之前形成附加的硬掩模。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中所述附加的硬掩模包括氣氮化 矽(SiON)和低溫未摻雜的基於氣化物的材料中的一種，並且具有約 500A 1500A的厚度。
11. 根據權利要求3所述的方法，其中所述笫一絕緣層包括選自等離 子體增強原矽酸四乙酯(PETEOS)、轔矽酸鹽玻璃(PSG)和硼砩矽 酸鹽玻璃(BPSG)中的一種，並且具有約5000A 15000A的厚度；所 述第二絕緣層包括選自PETEOS、 PSG和BPSG中的一種，並且具有 約2000A 5000A的厚度.
12. 根據權利要求3所述的方法，其中蝕刻所述隔離結構以形成所述 困案化中間層還包括在形成所述存儲節點之後，移除所述隔離結構的所述第二基於非 晶破的層；在移除所述笫二基於非晶碳的層之後所得結構上形成犧牲層； 選擇性蝕刻所述犧牲層；和利用所述犧牲層作為蝕刻掩模來蝕刻所述隔離結構直至所述笫一 基於非晶碳的層，以形成所迷圖案化中間層，所述困案化中間層作為 連接環包圍所述存儲節點的中間外壁部分；其中當移除除所述困案化中間層以外的隔離結構時同時移除所述 犧牲層的餘留部分。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中移除所述笫二基於非晶碳的層 包括在氧氣氣氛下應用等離子體處理.
14. 根據權利要求12所述的方法，其中所述犧牲層形成的厚度填滿間 隔較小的存儲節點之間的空間，並且不填滿間隔較大的存儲節點之間 的空間。
15. 根據權利要求14所述的方法，其中所述犧牲層包括二氣化矽 (Si02)，形成所述犧牲層包括實施原子層沉積(ALD)工藝。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中實施所述ALD工藝包括利用 六氯矽烷(Si2Cl6)作為源氣體、吡咬作為催化物質和水(H20)蒸氣 作為反應氣體。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中所述ALD工藝在約10or i5or;的溫度下實施。
18. 根據權利要求12所述的方法，其中選擇性蝕刻所述犧牲層和利用 所述犧牲層作為蝕刻掩模來蝕刻所述隔離結構直至所述第一基於非晶碳的層包括實施幹回蝕刻處理.
19. 根據權利要求l所述的方法，其中形成所述存儲節點包括 在所述隔離結構的上表面和所述開口區的表面上形成導電層；和 移除在所述隔離結構的上表面上形成的所述導電層.
20. 根據權利要求19所述的方法，其中所述導電層包括氮化鈦(TiN) 和釕(Ru)中的一種。
21. 根據權利要求19所述的方法，其中移除所述導電層包括實施千回 蝕刻處理而不用使用蝕刻阻擋層。
22. 根據權利要求19所述的方法，其中移除所迷導電層包括使用基於 光刻膠的阻擋層和基於氧化物的阻擋層中的一種實施化學機械拋光(CMP)處理和幹回蝕刻處理中的一種。
23. 根據權利要求1所述的方法，其中所述隔離結構包括除中間層以 外的基於氧化物的材料；和移除除所述困案化中間層以外的所述隔離 結構包括實施溼浸出處理。
24. 根據權利要求23所述的方法，其中實施所述溼浸出處理包括通過 使用緩衝氧化物蝕刻劑(BOE)或象化氬(HF)溶液來對氧化物材料 施用溼浸出處理.
25. 根據權利要求1所述的方法，其中移除所述困案化中間層包括在 氣氣氣氛下實施等離子體處理。
26. —種製造圃柱形電容器的方法，所述方法包括 在襯底上形成隔離結構，所述襯底中形成有接觸塞，所述隔離結構包括作為支撐層的中間層；蝕刻所述隔離結構以形成暴露出所述接觸塞的開口區；在所述開口區中形成圃柱形存儲節點；移除部分所述隔離結構以暴露所述存儲節點的選擇部分；蝕刻所述餘留的隔離結構直至所述支撐層以形成環形困案化支撐 層，所述環形圖案化支撐層包圍所述存儲節點的外壁並且連接相鄰的 存儲節點；實施溼浸出處理以移除除所述環形困案化支撐層以外的所述隔離 結構；和移除所述環形困案化支撐層以暴露所述存儲節點的內壁和外壁.
27. 根據權利要求26所述的方法，其中所述支撐層包含所述笫一基於 非晶破的層，並且形成所述隔離結構包括在所述襯底上形成笫一基於 氣化物的層、所述笫一基於非晶碳的層、第二基於氧化物的層和第二 基於非晶碳的層，其中當移除部分隔離結構以暴露所述存儲節點的上 部時，所述第二基於非晶碳的層被移除。
28. 根據權利要求27所述的方法，其中形成所述第一和第二基於非晶碳的層包括在約300t: 500t:的溫度下實施等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)法。
29. 根據權利要求27所述的方法，其中所述笫一和第二基於氧化物的 層包括等離子體增強原矽酸四乙酯(PETEOS )、褲矽酸鹽玻璃(PSG ) 和硼褲矽酸鹽玻璃(BPSG)中的一種。
30. 根據權利要求27所述的方法，其中移除所述第二基於非晶碳的層 包括在氧氣氣氛下實施等離子體處理.
31. 根據權利要求30所述的方法，在移除所述第二基於非晶破的層之 後，還包括在移除所述笫二基於非晶碳的層後所產生的結構上形成犧牲層； 對所述犧牲層實施幹回蝕刻處理，使得所迷犧牲層以間隔物的形式保留；利用餘留的犧牲層作為蝕刻阻擋層來蝕刻所述隔離結構直至所述 笫一基於非晶碳的層，以形成環形困案化支撐層；其中當通過所述溼漫出處理移除除所述環形困案化支撐層以外的 所述隔離結構時，同時移除在形成所述環形閨案化支撐層之後保留的 犧牲層。
32. 根據權利要求31所述的方法，其中所述犧牲層形成的厚度填滿所 述存儲節點之間空間較小的空間，並且不填滿所述存儲節點之間空間 較大的空間。
33. 根據權利要求32所述的方法，其中形成所述犧牲層包括實施原子 層沉積(ALD)工藝，所述犧牲層包括二氣化矽(Si02)。
34. 根據權利要求33所述的方法，其中實施所述ALD工藝包括利用 六氯矽烷(Si2Cl6)作為源氣體、吡啶作為催化物質和水(H20)蒸氣 作為反應氣體。
35. 根據權利要求34所述的方法，其中所述ALD工藝在約 100"~150匯的溫度下實施.
36. 根據權利要求35所述的方法，其中蝕刻所述餘留的隔離結構直至 所述支撐層以形成所述環形圖案化支撐層包括實施幹回蝕刻處理.
全文摘要
一種製造圓柱形電容器的方法。該方法包含在襯底上形成包括中間層的隔離結構，在所述襯底中已形成有許多接觸塞；通過蝕刻隔離結構形成多個開口區，從而暴露出接觸塞的選擇部分；在開口區的表面上形成存儲節點；蝕刻隔離結構的選擇部分以形成包圍存儲節點的選擇部分的圖案化中間層，從而支撐存儲節點；移除隔離結構的餘留部分；以及移除圖案化中間層，以暴露存儲節點的內壁和外壁。
文檔編號H01L21/8242GK101097852SQ20071008720
公開日2008年1月2日 申請日期2007年3月19日 優先權日2006年6月29日
發明者盧載盛, 吉德信, 宋翰相, 廉勝振, 樸基善, 李起正, 金珍赫 申請人:海力士半導體有限公司