[发明专利]动态随机存储器电容器的制造方法

说明书

本发明是关于一种半导体制程，特别是关于一种深次微米(deepsub-micron)，动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)电容器(capacitor)的制造方法。

动态随机存储器是一种广泛应用的集成电路组件，尤其在信息电子业中更居不可或缺的地位。而随着产业发展，对于更高容量的动态随机存储器的需求也随之增加，相关业界无不努力研发以满足高容量密度的要求，并在组件缩小化的同时如何保持其原有性质，此为业内人士共同面临的问题之一。

公知堆栈式动态随机存储器(stack DRAM)存储单元数组一般至少需要包括定义主动区(active area，AA)，定义字符线(word line，WL)，定义自动对准接触窗(self-aligned contact，SAC)，定义位线接触窗(bitline contact，BC)，定义位线(bit line，BL)以及节点接触窗(node contact，CN)等6道光罩始能完成。图1是公知堆栈式位线上电容器(capacitorover bit line，COB)动态随机存储器的剖面图，是利用隔离结构102在基底100上定义主动区104，包括字符线106、位线108以及电容器110等，其中位线108与电容器110分别以自动对准接触窗112以及节点接触窗114与基底100电性连接，至于字符线、位线108以及电容器110的间则有介电材料116绝缘。

上述的六道光罩中包括了一道定义主动区104的岛状光罩(islandpattern)，二道包括定义字符线106以及位线的线光罩(line/spacepattern)，与三道包括自动对准接触窗112、位线接触窗，以及节点接触窗114的接触洞光罩(contact hole pattern)。随着动态随机存储器芯片尺寸设计规则(design rule)的缩小，接触窗的尺寸也需随之缩小，对于目前的微影制程而言，将是一项极大的挑战。

此外，在不同光罩之间的重叠与对准的情况，在组件尺寸缩小的情况下也变得越发地困难，而此将会限制堆栈式形成动态随机存储器的制程窗口(process window)。

有鉴于此，本发明提供一种动态随机存储器电容器的制造方法，以改善制程窗口以及重叠范围(overlay margin)。

本发明提供一种动态随机存储器电容器的制造方法，是在基底上定义主动区后，在基底上形成复数条平行排列的字符线，接着，在字符线间，预定形成位线接触窗与节点接触窗的位置形成第一插塞与第二插塞，而其余的字符线间则填入绝缘材料。之后，在第一插塞上形成一位线接触窗，随后在基底上形成复数条平行排列，且与字符线垂直相交的位线，其中位线经由位线接触窗与第一插塞以及基底电性连接，而位线与位线之间电性绝缘，且位线上覆盖有一硬材料层。最后在第二插塞上形成节点接触窗。

本发明再提供一种动态随机存储器电容器的制造方法，是在基底上定义主动区后，在基底上形成复数条互相平行排列的字符线，而字符线与字符线之间以一间隙隔开。接着，在间隙中填入第一绝缘层，定义第一绝缘层，形成作为位线接触窗的第一自动对准接触窗开口与作为节点接触窗一第二自动对准接触窗开口。之后，在第一与第二自动对准接触窗开口中填入导电材料，形成第一自动对准接触窗与第二自动对准接触窗。接着在字符线上形成第二绝缘层，并定义第二绝缘层，形成一位线接触窗开口。接着，在位线接触窗开口中填入导电材料，形成一位线接触窗，使位线接触窗可经由第一自动对准接触窗与基底电性连接。随后，在第二绝缘层上形成介电层，并定义介电层，而形成复数条与字符线垂直且互相平行排列的沟道。续在沟道中填入导电材料，形成位线，其中位线的一上表面低于介电层，且位线经由位线接触窗与第一自动对准接触窗电性连接。接着，在位线上形成硬材料层，并将沟道填满。续定义介电层与第二绝缘层，形成一节点接触窗开口，并在节点接触窗开口中填入导电材料，形成一节点接触窗，其中节点接触窗经由第二自动对准接触窗与基底电性连接。

本发明形成的自动对准接触窗与节点接触窗均利用自动对准制程进行，可增加制程窗口，改善重叠范围。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，特举一较佳实施例，并配合所附图，作详细说明如下：

图面说明：

图1是一种公知堆栈式位线上电容器的动态随机存储器的剖面图；

图2A-2I是根据本发明较佳实施例的动态随机存储器电容器的布局；

图3A-3I是根据图2A-2I3-3线切面的制造流程剖面图；