[发明专利]电容器、随机存储器单元的形成方法

权利要求书

1.一种电容器的形成方法，其特征在于，包括下列步骤：

在依次带有层间介电层和多晶硅层的半导体衬底上形成均匀的离散的原子岛，所述原子岛的材料为硅；

进行退火工艺，使原子岛与多晶硅层反应，形成离散的球形颗粒；

以离散的球形颗粒为掩膜，蚀刻多晶硅层和层间介电层，在层间介电层内形成凹槽；

在凹槽内外的层间介电层上依次形成第一导电层、绝缘介质层和第二导电层。

2.根据权利要求1所述电容器的形成方法，其特征在于：形成凹槽的方法为湿法蚀刻法。

3.根据权利要求2所述电容器的形成方法，其特征在于：所述凹槽的深度为200埃～400埃。

4.根据权利要求1所述电容器的形成方法，其特征在于：形成原子岛的方法为原子层沉积法。

5.根据权利要求4所述电容器的制作方法，其特征在于：所述原子层沉积法包括：先将前体气体流向原子层沉积室内的半导体衬底，在半导体衬底上形成均匀的离散的原子岛；

然后，惰性吹扫气体流向在原子层沉积室内的半导体衬底，去除没有形成原子岛的前体气体。

6.根据权利要求5所述电容器的制作方法，其特征在于：所述前体气体为SiH₄时，前体气体流向原子层沉积室内的半导体衬底上的流量为50sccm～100sccm，流入时间3秒～10秒，压力10帕～100帕，温度为450℃～550℃。

7.根据权利要求5所述电容器的制作方法，其特征在于：所述惰性吹扫气体为He、Ne或Ar。

8.根据权利要求1所述电容器的形成方法，其特征在于：所述球形颗粒的直径为200埃～400埃。

9.根据权利要求8所述电容器的形成方法，其特征在于：所述相邻球形颗粒间的中心距离为300埃～500埃。

10.根据权利要求1所述电容器的形成方法，其特征在于：形成第一导电层的方法为化学气相沉积法或物理气相沉积法。

11.根据权利要求10所述电容器的形成方法，其特征在于：所述第一导电层的材料为多晶硅、氮化钛或钌。

12.根据权利要求1所述电容器的形成方法，其特征在于：形成绝缘介质层的方法为化学气相沉积法或物理气相沉积法。

13.根据权利要求12所述电容器的形成方法，其特征在于：所述绝缘介质层的材料为氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化镐或氧化铪。

14.根据权利要求1所述电容器的形成方法，其特征在于：形成第二导电层的方法为化学气相沉积法或物理气相沉积法。

15.根据权利要求14所述电容器的形成方法，其特征在于：所述第二导电层的材料为多晶硅、氮化钛或钌。

16.一种随机存储器单元的形成方法，其特征在于，包括下列步骤：

在半导体衬底上依次形成栅介质层、栅极结构、半导体衬底中的栅极结构两侧的源极和漏极，构成MOS晶体管；

在整个半导体衬底上及MOS晶体管上形成第一层间介电层；

在第一层间介电层和栅介质层中对着MOS晶体管的源极或者漏极位置形成通孔，其中通孔中填充有与第一层间介电层相平的导电层；

在第一层间介电层上形成第二层间介电层，在对着第一层间介电层中的通孔位置形成第一开口，所述第一开口暴露出第一层间介电层的通孔；

在第一开口内侧及第二层间介电层上依次形成多晶硅层和均匀的离散的原子岛，所述原子岛的材料为硅；

进行退火工艺，使原子岛与多晶硅层反应，形成离散的球形颗粒；

以离散的球形颗粒为掩膜，蚀刻层间介电层，在层间介电层内形成凹槽；

在凹槽内外的第二层间介电层上形成第一导电层；

平坦化第一开口外的第一导电层至露出第二层间介电层；

在第一导电层及第二层间介电层上依次形成绝缘介质层和第二导电层。

17.根据权利要求16所述随机存储器单元的形成方法，其特征在于：形成凹槽的方法为湿法蚀刻法。

18.根据权利要求17所述随机存储器单元的形成方法，其特征在于：所述凹槽的深度为200埃～400埃。