[发明专利]动态随机存取存储器及其电容器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及动态随机存取存储器及其电容器的制造方法。

背景技术

动态随机存取存储器(DRAM)是一种可增加集成电路密度的电路结构，其在电子工业中作为存取存储器使用。动态随机存取存储器的存储单元包括一个场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)和一个电容器(Capacitor)。电容器连接在场效应晶体管的栅极，用来存储数据。电容器充满电后代表1(二进制)，未充电的代表0。电容器的结构和性能是影响动态随机存取存储器性能的因素，比如：在动态随机存取存储器芯片上的晶体管数量增加的前提下，晶体管的尺寸会相应减小，而这将导致在电容内存储电荷时很难保持在可接受的信号噪音比范围内而影响动态随机存取存储器的性能；又比如：DRAM存储单元是依靠电容器来存储信息的，电容器存储的电荷越少，读出放大器在读取资料时候受杂质的影响所产生的软错误(Soft errors)将大大增加。

为了解决上述问题，中国专利申请第“98105559.1”公开了一种动态随机存取存储器的电容器的制造方法。该方法包括如下步骤：在硅衬底上依序形成一第一氧化层、一氮化硅层、一第二氧化层与一第一多晶硅层；在该第一多晶硅层表面形成一光刻胶层，用以限定该电容器外框；蚀刻该第一多晶硅层与该第二氧化层，蚀刻停止在该氮化硅层，形成一第一开口；除去该光刻胶层；在该硅衬底表面上方淀积一第三氧化层，覆盖该第一开口；蚀刻该第三氧化层，蚀刻停止于该氮化硅层；以蚀刻余留的该第三氧化层与该第一多晶硅层为掩膜，蚀刻该氮化硅层；蚀刻该第一氧化层，形成一第二开口，暴露出该硅衬底；在该硅衬底表面上方形成一第二多晶硅层，覆盖该第二开口、该第一开口与该第一多晶硅层；在该第二多晶硅层表面形成一第四氧化层；以化学机械研磨法研磨该第四氧化层、该第二多晶硅层与该第一多晶硅层，在去除该第一多晶硅层后停止；湿蚀刻去除剩余的该第四氧化层与该第二氧化层，并以该氮化硅层为蚀刻终点的阻隔层；在该硅衬底表面上方形成一绝缘层；以及在该绝缘层表面形成一第三多晶硅层

上述制造过程中，需要经过多次蚀刻，因此，制造成本高，生产效率低。

为了对上述制造方法进行改进，现有技术提供了另外一种动态随机存取存储器的制造方法。该动态随机存取存储器的电容器的制造方法包括如下步骤：提供半导体衬底，在该衬底上依次形成垫氧化层、氮化硅层、层间绝缘层以及掩膜层，所述衬底为硅衬底，所述掩膜层为多晶硅；在掩膜层上形成光致抗蚀剂层后以光致抗蚀剂层为掩膜在所述掩膜层形成开口；移除所述余留的光致抗蚀剂层；以掩膜层为掩膜蚀刻所述层间绝缘层和垫氧化层直至露出衬底而形成贯穿层间绝缘层的第一沟槽和贯穿氮化硅层和垫氧化层的第二沟槽；移除所述掩膜层；以层间绝缘层为掩膜蚀刻所述衬底而形成第三沟槽；在第三沟槽的表面形成下极板；在所述下极板上形成介电层；在所述介电层上形成上极板。

上述方法中，在移除掩膜层时，衬底的暴露区域处于暴露状态，而且由于衬底为硅，所述掩膜层为多晶硅，因此，移除掩膜层的步骤会损伤衬底。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种动态随机存取存储器的电容器的制造方法，该方法能保护半导体衬底而使得衬底在制造过程中不被损伤。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种动态随机存取存储器的电容器的制造方法包括：提供衬底，在所述衬底上先后形成垫氧化层、氮化硅层、层间绝缘层和掩膜层；图形化掩膜层，在掩膜层中形成开口；以所述掩膜层为掩膜，蚀刻所述层间绝缘层、氮化硅层和垫氧化层直至露出所述衬底时停止蚀刻，形成贯穿层间绝缘层的第一沟槽、贯穿氮化硅层和垫氧化层的第二沟槽；在所述衬底的露出区域上形成保护层；移除所述掩膜层；以层间绝缘层为掩膜，蚀刻所述保护层和衬底露出区域而在衬底上形成第三沟槽。

优选地，所述保护层还覆盖在第一沟槽和第二沟槽的侧面。

优选地，所述保护层为氧化层。

优选地，所述氧化层的厚度大于25埃而小于35埃。

优选地，所述电容器的制造方法还包括在第三沟槽的表面形成下极板；在所述下极板上形成介电层；在所述介电层上形成上极板步骤。

优选地，所述下极板、介电层和上极板通过如下步骤形成：在所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和层间绝缘层的表面均形成掺杂砷的第一多晶硅层；移除部分第一多晶硅层，进行退火处理使得砷扩散，在第三沟槽表面形成下极板；在所述下极板上形成介电层；回刻介电层后在介电层上形成第二多晶硅层而成为上极板。

优选地，所述下极板还覆盖在第二沟槽和第一沟槽的侧面。