專利名稱：用半球形晶粒制造電容的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，尤其是制造一種具有半球形晶粒結(jié)構(gòu)的電容的方法，從而提高最小電容值和最大電容值之比(以下稱為“Cmin/Cmax”比)。
在半導(dǎo)體存儲器件中，像動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)，包括許多存儲單元，每個單元由一個存取晶體管和一個存儲電容構(gòu)成，電容值對提高單元的存儲特性很重要，因為它可以改善存儲器件的讀出能力并降低軟性出錯率(SER)。然而，近來半導(dǎo)體器件的高集成度趨勢不可避免地減少了每個單元的面積，從而導(dǎo)致電容所占面積的減少。有鑒于此，從根本上要求在提高集成度的同時提高每單元面積的電容值。
一般而言，電容值正比于上下電極層所占面積的大小。人們一直在進行各種努力，在有限的空間內(nèi)提高下電極層的表面積。其中大多數(shù)方法都和下電極層的結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于這些努力，電容已經(jīng)從最初提出的平板電容結(jié)構(gòu)，發(fā)展到像疊層電容和帶槽的電容之類的三維電容結(jié)構(gòu)。然而，上述通過改進下電極層結(jié)構(gòu)來提高電容值的種種努力面臨著有限的設(shè)計規(guī)則和復(fù)雜的制造過程等問題。為此，提出了一些利用下電極層的物理特性來提高電容值的建議。這些提議中，有一種在美國專利5,385,863中公布了，該專利是通過在下電極層表面形成半球形晶粒(HSG)來增大下電極層的表面積。按照這種方法，采用低壓化學(xué)汽相淀積(LPCVD)法在基片上形成非晶硅層。然后在非晶硅層中注入磷(P)離子。緊接著，對非晶硅層的表面進行清潔，以去掉上面存在的天然氧化膜。然后將清潔好的基片放入超高真空CVD裝置的空腔中?？涨痪S持10-9torr的超高真空。在空腔中，將基片加熱到從500℃到620℃范圍內(nèi)的預(yù)定溫度。在該條件下，將源氣體如硅烷(SiH4)或乙硅烷(Si2H4)充入空腔中，這樣在非晶硅層表面就形成了晶核。這種技術(shù)一般稱為“引晶工藝”。形成晶核以后，將基片放入高真空中進行熱處理。通過熱處理后，晶核就生長成半球形晶粒。結(jié)果是非晶硅層轉(zhuǎn)變成了具有不規(guī)則表面的多晶硅層。
下面，將結(jié)合
圖1和圖2介紹一種制造具有半球形晶粒的電容的常規(guī)方法。以下描述只圍繞一個單元來進行。
參照圖1，首先在一個帶有晶體管(未示出)的半導(dǎo)體襯底10上形成一個絕緣層12。然后用光刻工藝對絕緣層12進行蝕刻，從而形成一個接觸孔，通過它可以將一個有源區(qū)，例如晶體管的源區(qū)暴露出來。接著采用LPCVD工藝在包括接觸孔14的絕緣層12上淀積非晶硅層16。然后在非晶硅層16中摻入磷(P)離子。之后，在非晶硅層16上做一個光刻膠薄膜圖形18，以備制作構(gòu)成電容的一部分的下電極層之用。將光刻膠薄膜圖形18作為蝕刻掩模，利用氯氣基等離子體對非晶硅層16進行干法蝕刻，使得加工出來的圖形與預(yù)想的下電極層的形狀一致。在對非晶硅層16進行干法蝕刻的同時，它的側(cè)壁被破壞了。結(jié)果得到了一個斜的側(cè)壁輪廓。
如圖2所示，光刻后將光刻膠薄膜圖形18去掉，將刻成形的非晶硅層16暴露出來。接著，采用熟知的引晶工藝和熱處理工藝在非晶硅層16上生長半球形晶粒20。然后在800℃的溫度下對非晶硅層16進行熱處理，從而使非晶硅層16轉(zhuǎn)變成可用作下電極層的多晶硅層。雖然沒有示出，在具有半球形晶粒20的下電極層上順序地制作了一個介質(zhì)層和一個上電極層，這樣就得到了一個電容。
圖3是圖2所示的半球形晶粒20中的一個晶粒的放大圖。參照圖3，可以發(fā)現(xiàn)沒有磷(P)離子24遷移到半球形晶粒20的表面22。這是因為在對非晶硅層16進行干法蝕刻的過程中所造成的非晶硅層16的側(cè)壁的光刻損傷，使得在隨后的半球形晶粒生長過程中非晶硅較易結(jié)晶，這樣就形成了影響P離子遷移的晶粒邊界。
當(dāng)半球形晶粒20表面22的摻雜物，即P離子的濃度降低時，電容的容值隨著電容上所加的偏壓方向，也就是介質(zhì)層上所加的電場方向而變。將對此進行更詳細的介紹。
典型情況下，當(dāng)數(shù)據(jù)儲存在電容中后，在由介質(zhì)層兩個節(jié)點間的電壓差而產(chǎn)生的電場的作用下，電子或空穴都集中在電容下電極層的表面。特別地，如果介質(zhì)層下節(jié)點的電壓比上節(jié)點的電壓高，那么在介質(zhì)層上所加電場的作用下，下電極層中的空穴將向上電極層遷移。結(jié)果是，那些空穴集中在下電極層的表面。當(dāng)半球形晶粒表面的摻雜物濃度下降時，下電極層表面的載流子彼此復(fù)合，從而形成一個耗盡層。這個耗盡層可作為寄生電容。假設(shè)分別用”Cd”和”Cc”來代表這種寄生電容和由介質(zhì)層構(gòu)成的電容的容值，那么關(guān)系式Cd＜＜Cc成立。
由于上電極層，耗盡層產(chǎn)生的寄生電容，以及介質(zhì)層形成的電容和下電極層串聯(lián)耦合在一起，總電容值Ct如下式所示Ct=(Cc*Cd)/(Cc+Cd)考慮到關(guān)系式Cd＜＜Cc，由上式可知關(guān)系式Ct＜Cc成立。這意味著Cmin/Cmax比降低了。
對DRAM產(chǎn)品而言，最小電容值Cmin有很重要的意義。這是因為在存儲數(shù)據(jù)”1時使用了“高”電平。所謂使用“高”電平是指將這樣一個高電平加在電容的下節(jié)點。換句話說，就是上節(jié)點的電壓比下節(jié)點的電壓高。結(jié)果是，如果半球形晶粒表面的摻雜物的濃度降低，那么與存儲數(shù)據(jù)“0”的情況相比，在存儲數(shù)據(jù)“1”時，電容的充電量將降低。這種不對稱的電容值導(dǎo)致整個半導(dǎo)體芯片性能的降低。
因此，本發(fā)明目的之一是提供一種制造電容的方法，這種方法可以增加具有半球形晶粒的下電極層表面上摻雜物的濃度，以獲得高的Cmin/Cmax比。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造電容的方法，這種方法可以使下電極層中的摻雜離子遷移到在下電極層表面形成的半球形晶粒的表面，以獲得高的Cmin/Cmax比。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造DRAM器件的方法，這種方法可以增加存儲電容的下電極層表面上摻雜物的濃度，以獲得高的Cmin/Cmax比。
按照一個方面，本發(fā)明提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該器件包括一個在其中一個表面上具有半球形晶粒的下電極層，一個上電極層和一個夾在上下電極層之間的介質(zhì)層，本發(fā)明包括以下步驟對導(dǎo)電層進行干法蝕刻來制做下電極層，使得下電極層在具有最小蝕刻損傷的同時其表面上摻雜物的濃度也增加。
優(yōu)選地，干法蝕刻步驟按使得下電極層的側(cè)壁具有垂直的輪廓的方式進行。
優(yōu)選地，干法蝕刻步驟按照使用溴化氫(HBr)氣體，氯(Cl2)氣和二氧化氦(HeO2)氣體的等離子體蝕刻工藝來進行。而且溴化氫氣體，氯氣和二氧化氦氣體的比例最好是8∶2∶1。
按照另一個方面，本發(fā)明提供了一種制造包括一個下電極層，一個上電極層和一個夾在上下電極層之間的介質(zhì)層的半導(dǎo)體器件的方法，它包括以下步驟采用干法蝕刻工藝在導(dǎo)電層上作成一定圖案，從而制成一個下電極層；在下電極層的暴露表面生長半球形晶粒；其中干法蝕刻工藝以使得導(dǎo)電層具有最小的蝕刻損傷的方式進行，這樣在后來生長半球形晶粒的過程中下電極層中的摻雜離子就可以從下電極層遷移到半球形晶粒的暴露表面。
按照另一方面，本發(fā)明提供一種制造動態(tài)隨機存取存儲器的方法，該存儲器包含許多存儲單元，每個單元包括一個由源區(qū)，漏區(qū)和柵極構(gòu)成的存取晶體管以及一個由下電極層，介質(zhì)層和上電極層構(gòu)成的存儲電容，本發(fā)明包括以下步驟在帶有晶體管的半導(dǎo)體襯底上做一個絕緣層；對絕緣層進行蝕刻，從而形成一個可將源區(qū)暴露在外的接觸孔；做好接觸孔后在所得到的結(jié)構(gòu)的整個上表面淀積一個導(dǎo)電層；以使得導(dǎo)電層表面上的摻雜物濃度增加并且具有最小的蝕刻損傷的方式對導(dǎo)電層進行干法蝕刻，從而形成一個通過接觸孔和源區(qū)相接觸的下電極層；在下電極層的上表面生長半球形晶粒。
優(yōu)選地，要以使得導(dǎo)電層具有最小的蝕刻損傷的方式對導(dǎo)電層進行干法蝕刻，這樣在后來生長半球形晶粒的過程中下電極層中的摻雜離子就可以從下電極層遷移到半球形晶粒的暴露表面。
優(yōu)選地，干法蝕刻步驟以使得下電極層的側(cè)壁具有垂直輪廓的方式完成。
優(yōu)選地，導(dǎo)電層要依據(jù)低壓化學(xué)汽相淀積工藝，在做好接觸孔后所得到的結(jié)構(gòu)的整個上表面淀積一個摻雜的非晶硅層來制作。
優(yōu)選地，在生長半球形晶粒的過程中非晶硅層的表面部分轉(zhuǎn)變成多晶硅層。
優(yōu)選地，本方法還包括以下步驟在生長半球形晶粒步驟之后，在下電極層上做一個介質(zhì)層，然后在介質(zhì)層上做一個上電極層。
根據(jù)上述本發(fā)明的電容制作方法，采用干法蝕刻工藝在電容的下電極層制成一定圖案，同時使得非晶硅層的蝕刻損傷最小。這個形成圖案的過程完成以后，在下電極層上生長半球形晶粒。這樣，下電極層中的摻雜離子就可以容易地從下電極層遷移到半球形晶粒的表面，從而避免半球形晶粒表面摻雜物濃度的降低。于是就獲得了高的Cmin/Cmax比。
從以下參照附圖給出的各實施例的介紹中，顯而易見本發(fā)明的其它目的和方面。
圖1和圖2分別給出了制造半導(dǎo)體器件中的電容的常規(guī)方法的橫截面示意圖；圖3是圖2中所示半球形晶粒之一的放大圖；圖4是應(yīng)用了本發(fā)明一個實施例的DRAM器件的一部分的橫截面示意圖；圖5到9的橫截面圖分別示意了根據(jù)本發(fā)明制造圖4中DRAM器件的方法。
圖4是應(yīng)用了本發(fā)明一個實施例的DRAM器件的一部分的橫截面示意圖。
參照圖4，在由場氧化膜102確定的半導(dǎo)體襯底100的有源區(qū)104上分別制作一對存取晶體管T1和T2。這些存取晶體管T1和T2的源區(qū)110做在襯底100的表面。在襯底100的表面還做了一個公共漏區(qū)112，它通過溝道區(qū)111分別與源區(qū)110隔開。在溝道區(qū)111上分別形成了柵氧化膜106。在柵氧化膜106上分別做了柵電極108。在每個柵電極108的兩個側(cè)壁都形成有側(cè)壁絕緣薄膜109。優(yōu)選地，柵電極108包括一個由摻雜的多晶硅層108a和一個金屬硅化物層108b構(gòu)成的聚合物層。字線113分別放置在場氧化膜102的上面，使得它們從鄰近的存取晶體管的柵電極分別延伸到存取晶體管T1和T2。
第一個中間層絕緣薄膜114覆蓋在字線113和存取晶體管T1和T2上面。穿過第一個中間層絕緣薄膜114做了第一個接觸孔116，使得公共漏區(qū)112可以通過第一個接觸孔116部分地暴露出來。在第一個接觸孔116中塞進了一個由摻雜的多晶硅或鎢做的柱銷118，使得它可以和公共漏區(qū)112相接觸。該柱銷118和一個由摻雜多晶硅，金屬，聚合物，或硅化物構(gòu)成的位線120耦合在一起。
在位線120和第一個中間層絕緣薄膜114上順序淀積了第二個中間層絕緣薄膜122和一個絕緣層123。還做了一個一直穿透第一個和第二個中間層絕緣薄膜114和絕緣層123的第二個接觸孔124，這樣使得源區(qū)110可以分別通過第二個接觸孔124部分地暴露出來。存儲電容C1和C2放置在絕緣層123上。存儲電容C1和C2的每一個都有一個具有半球形晶粒128的下電極層126。存儲電容C1和C2的每個電極層分別通過第二個接觸孔124與源區(qū)110相接觸。介質(zhì)層130和上電極層132順序地淀積在下電極層126上。
下面將結(jié)合圖5到圖9，詳細介紹根據(jù)本發(fā)明制造具有上述結(jié)構(gòu)的DRAM器件的方法。
圖5示意了形成絕緣層123和第二個接觸孔124的步驟。首先，準(zhǔn)備一個P型半導(dǎo)體襯底100。采用熟知的元件隔離工藝，例如局部硅氧化(LOCOS)工藝或改進的LOCOS工藝，在襯底100上形成場氧化膜102，從而將襯底100分成有源區(qū)104和無源區(qū)。之后，采用干法或濕法氧化工藝，分別在有源區(qū)104上面制做柵氧化膜106。緊接著，在得到的結(jié)構(gòu)上面淀積一個導(dǎo)電層，然后采用光刻工藝使其形成一定圖案，這樣就做成了柵電極108。優(yōu)選地，柵電極108包括一個由摻雜的多晶硅層108a和一個金屬硅化物層108b構(gòu)成的聚合物層。以柵電極108為離子注入掩模，將N型雜質(zhì)離子注入到有源區(qū)104的表面，從而形成源區(qū)110和一個公共漏區(qū)112。這樣，就得到了存取晶體管T1和T2。
之后，在得到的包含存取晶體管T1和T2的結(jié)構(gòu)上形成第一個中間層絕緣薄膜114。然后對第一個中間層絕緣薄膜114進行蝕刻，將其覆蓋在漏區(qū)112上的部分去掉，從而得到一個可將漏區(qū)112部分暴露出來的第一個接觸孔116。接著，在第一個接觸孔116中塞入一個柱銷118。優(yōu)選地，柱銷118由摻雜多晶硅或鎢做成。然后在得到的結(jié)構(gòu)的整個上表面，包括柱銷118的上表面和第一個中間層絕緣薄膜114的表面上淀積一個導(dǎo)電層。采用光刻工藝將這個導(dǎo)電層作成一定圖案，從而形成一個位線120。優(yōu)選地，位線120由摻雜多晶硅，金屬，聚合物，或硅化物制成。
然后，在做好位線120后得到的結(jié)構(gòu)的上面淀積一個由諸如硼磷硅玻璃(BPSG)薄膜構(gòu)成的，厚度約為3,000的第二個中間層絕緣薄膜122。在第二個中間層絕緣薄膜122上淀積一個由諸如高溫氧化物(HTO)薄膜構(gòu)成的，厚度約為2,000的絕緣薄膜123。在隨后的制作非晶硅層的干法蝕刻工藝中把絕緣層123作為蝕刻阻擋層。之后，對第一個和第二個中間層絕緣薄膜114和122，以及絕緣層123進行蝕刻，將它們覆蓋在源區(qū)110上的部分去掉，從而形成可分別將源區(qū)110暴露出來的第二個接觸孔124。
圖6示出了制作摻雜非晶硅層125和光刻膠薄膜圖形127的步驟。如圖6所示，在做好第二個接觸孔124后得到的結(jié)構(gòu)上面，采用LPCVD工藝，淀積一個N型摻雜，如P離子140，厚度約為6500的非晶硅層125。第二個接觸孔124中填入非晶硅層125?；蛘撸谛纬煞蔷Ч鑼?25之前，在第二個接觸孔124中填入摻P的多晶硅層。優(yōu)選地，非晶硅層125的摻雜濃度為1×1020個原子/厘米3。
非晶硅層125做好以后，在其上面涂一層光刻膠薄膜。然后通過曝光和顯影將光刻膠薄膜做成一定圖案，從而在將要制作電容下電極層的區(qū)域構(gòu)成一個光刻膠薄膜圖形127。
圖7示出了制作下電極層126和半球形晶粒128的步驟。用光刻膠薄膜圖形127作光刻掩模，對非晶硅層125進行干法蝕刻，從而制成下電極層126，用來構(gòu)成彼此絕緣的各單元中的電容。優(yōu)選地，干法蝕刻采用使用溴化氫(HBr)氣體，氯(Cl2)氣和二氧化氦(HeO2)氣體的等離子體蝕刻工藝來進行，這樣下電極層126具有垂直輪廓。這點將詳細介紹。首先將基片放入由應(yīng)用材料公司制造的P-5000裝置的空腔中。在空腔中，對非晶硅層125進行干法蝕刻，直到檢測到蝕刻阻擋層，蝕刻條件為腔壓約為100mT，流動情況下RF功率約為350W，在腔內(nèi)，溴化氫氣體的流速約為120SCCM(每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方厘米)，氯氣的流速約為30SCCM，二氧化氦氣體的流速約為15SCCM。之后，在條件腔壓約為80mT，流動情況下RF功率約為200W，在腔內(nèi)，溴化氫氣體的流速約為50SCCM，氯氣的流速約為10SCCM，二氧化氦氣體的流速約為5SCCM下，對非晶硅層124過蝕刻約120秒。
在干法蝕刻過程中，氯氣是一種主要的蝕刻劑，而二氧化氦(HeO2)氣體用來增加在非晶硅層125和由氧化物薄膜構(gòu)成的絕緣層123之間的選擇性。溴化氫(HBr)氣體用來增加在非晶硅層125和光刻膠薄膜127之間的選擇性。優(yōu)選地，溴化氫氣體，氯氣和二氧化氦氣體的使用比例為8∶2∶1。按照本發(fā)明的干法蝕刻工藝，非晶硅層125可以垂直蝕刻。因而，有可能在維持下電極層126中高濃度P離子的同時使非晶硅層的側(cè)壁蝕刻損傷最小。
為了通過減少相鄰下電極層126的間距來提高存儲單元的集成度，可在對非晶硅層125進行干法蝕刻之前完成一道聚合物生成工藝。在聚合物生成工藝中，在光刻膠薄膜圖形127的每個側(cè)壁上形成一層聚合物薄膜。聚合物生成工藝在形成光刻膠薄膜圖形127之后進行，持續(xù)約45秒作為平行平面系統(tǒng)，采用由LRC公司制造的彩虹4528裝置，條件為腔壓約為400mT，流動情況下RF功率約為200W，在腔內(nèi)，氬氣的流速約為200SCCM,CHF3氣體的流速約為30 SCCM,CF4氣體的流速約為15SCCM。通過該聚合物生成工藝，在光刻膠薄膜圖形127的側(cè)壁淀積了作為該工藝的副產(chǎn)品的聚合物。當(dāng)用這種由聚合物形成的光刻膠薄膜圖形127作為掩模并采用上述干法蝕刻工藝將非晶硅層125做成特定形狀時，有可能將相鄰下電極層126的間距減小到0.2μm。
采用上述干法蝕刻工藝做好非晶硅下電極層126后，通過用友砂拋光和剝離的方法將光刻膠薄膜圖形127去掉。對暴露出來的下電極層126的表面進行清洗。用氫氟酸將每個下電極層126表面上的天然氧化物薄膜去掉。然后將清潔好的基片放入超高真空CVD裝置的空腔中。在空腔內(nèi)，為了在非晶硅下電極層126的表面生長半球形晶粒128，對基片采用熟知的引晶工藝和熱處理工藝。對此將詳細介紹。首先，超高真空CVD裝置的空腔維持10-9Torr的超高真空。在該狀態(tài)下，將腔內(nèi)基片加熱到從500℃到620℃范圍內(nèi)的預(yù)定溫度。在該條件下，將源氣體如硅烷(SiH4)或乙硅烷(Si2H4)充入空腔中，這樣在非晶硅下電極層上就形成了晶核。形成晶核以后，將基片放入高真空中進行熱處理。通過熱處理后，晶核就生長成半球形晶粒。結(jié)果是通過800℃熱處理，非晶硅下電極層轉(zhuǎn)變成了具有不規(guī)則表面的多晶硅層。
圖8是一個半球形晶粒的放大圖。參照圖8，可知P離子140可以很好地遷移到半球形晶粒128的表面129。這是因為對非晶硅層125的干法蝕刻是在保證對非晶硅層125的蝕刻損傷最小的情況下進行的，這樣在非晶硅下電極層126的側(cè)壁上就沒有任何缺陷。因此，P離子可以很容易地從下電極層126遷移到半球形晶粒128的表面129，從而抑制半球形晶粒表面129上摻雜物濃度的減小。
圖9完整地示出了電容C1和C2的制作步驟。在做好具有上述半球形晶粒128的下電極層126之后，分別在下電極層126上形成一個具有，例如ONO(氧化物/氮化物/氧化物)結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層120，如圖9所示。之后，采用LPCVD工藝，在每個介質(zhì)層120上淀積N型摻雜，例如P離子，厚度約為2000的多晶硅層，從而形成一個上電極層132。這樣，就得到了存儲電容C1和C2。
由上述介紹顯而易見，根據(jù)本發(fā)明的制造電容的方法，采用干法蝕刻工藝將電容下電極層制成特定圖案，同時使得非晶硅層的蝕刻損傷最小。該步驟完成后，在下電極層上生長半球形晶粒。于是，下電極層中的摻雜離子可以容易地從下電極層遷移到半球形晶粒的表面，從而抑制半球形晶粒表面上摻雜物濃度的減小。這樣，就得到了高的Cmin/Cmax比。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選例是為了說明問題給出的，那些該領(lǐng)域的專家知道，在不偏離下面的權(quán)利要求中所給出的本發(fā)明范圍和精神的條件下，各種修改和增減都是可能的。
權(quán)利要求
1．一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該器件包括一個在其表面具有半球形晶粒的下電極層，一個上電極層和一個夾在上下電極層之間的介質(zhì)層，該方法包括以下步驟對一個導(dǎo)電層的干法蝕刻，用來做下電極層，該工藝以使得下電極層表面的摻雜物濃度增加同時保證其蝕刻損傷最小的方式進行。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中干法蝕刻步驟以使得下電極層的側(cè)壁具有垂直輪廓的方式進行。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中干法蝕刻步驟按照使用溴化氫(HBr)氣體，氯(Cl2)氣和二氧化氦(HeO2)氣體的等離子體蝕刻工藝來進行。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中溴化氫氣體，氯氣和二氧化氦氣體的比例為8∶2∶1。
5．一種制造包括一個下電極層、一個上電極層和一個夾在上下電極層之間的介質(zhì)層的半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括以下步驟采用干法蝕刻工藝將導(dǎo)電層做成一定圖案，從而構(gòu)成下電極層；以及在下電極層的暴露表面生長半球形晶粒；其中干法蝕刻工藝以使得導(dǎo)電層具有最小的蝕刻損傷的的方式進行，這樣在隨后生長半球形晶粒的過程中，下電極層中的摻雜離子可以從下電極層遷移到半球形晶粒的暴露表面。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中干法蝕刻工藝步驟以使得下電極層的側(cè)壁具有垂直輪廓的方式進行。
7．根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中干法蝕刻步驟按照使用溴化氫(HBr)氣體，氯(Cl2)氣和二氧化氦(HeO2)氣體的等離子體蝕刻工藝來進行。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中溴化氫氣體，氯氣和二氧化氦氣體的比例為8∶2∶1。
9．一種制造動態(tài)隨機存取存儲器的方法，該存儲器包含許多存儲單元，每個單元包括一個由源區(qū)、漏區(qū)和柵極構(gòu)成的存取晶體管以及一個由下電極層、介質(zhì)層和上電極層構(gòu)成的存儲電容，本方法包括以下步驟在帶有晶體管的半導(dǎo)體襯底上做一個絕緣層；對絕緣層進行蝕刻，從而形成一個可將源區(qū)暴露在外的接觸孔；做好接觸孔后在所得到的結(jié)構(gòu)的整個上表面淀積一個導(dǎo)電層；以使得導(dǎo)電層表面上的摻雜物濃度增加并且具有最小的蝕刻損傷的方式對導(dǎo)電層進行干法蝕刻，從而形成一個通過接觸孔和源區(qū)相接觸的下電極層；在下電極層的上表面生長半球形晶粒。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，以使得導(dǎo)電層具有最小的蝕刻損傷的方式對導(dǎo)電層進行干法蝕刻，這樣在隨后的生長半球形晶粒的過程中，下電極層中的摻雜離子就可以從下電極層遷移到半球形晶粒的暴露表面。
11．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中干法蝕刻工藝步驟以使得下電極層的側(cè)壁具有垂直輪廓的方式進行。
12．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中干法蝕刻步驟按照使用溴化氫(HBr)氣體，氯(Cl2)氣和二氧化氦(HeO2)氣體的等離子體蝕刻工藝來進行。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中溴化氫氣體，氯氣和二氧化氦氣體的比例為8∶2∶1。
14．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中導(dǎo)電層是采用低壓化學(xué)汽相淀積工藝，通過在做好接觸孔后所得到的結(jié)構(gòu)的整個上表面淀積一個摻雜非晶硅層得到的。
15．根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中非晶硅層的表面部分在生長半球形晶粒的步驟中轉(zhuǎn)變成多晶硅層。
16．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，還包括以下步驟在半球形晶粒生長步驟完成以后，在下電極層上形成一個介質(zhì)層；在介質(zhì)層上形成一個上電極層。
全文摘要
一種制造包括一個在其表面具有半球形晶粒的下電極層，一個上電極層和一個夾在上下電極層之間的介質(zhì)層的半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括對一個用來做下電極層的導(dǎo)電層的干法蝕刻，該工藝以使得下電極層表面的摻雜物濃度增加同時具有最小的蝕刻損傷的方式進行。按照本方法，有可能抑制生長在下電極層上的半球形晶粒的表面摻雜物濃度的降低。這樣，就得到了高的Cmin/Cmax比。
文檔編號H01L21/02GK1237784SQ98125960
公開日1999年12月8日 申請日期1998年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月2日
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