[发明专利]形成齿状电容器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种形成电容器的方法，特别是涉及形成具有齿状特征的电容器的方法，其结构同时具有高介电常数值(K值)以及高深宽比(aspect ratio)等优点。

背景技术

动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是一种半导体内存结构，其主要的作用原理是利用电容内储存电荷的多寡来代表一个二进制位(bit)是1还是0。由于在现实中电容会有漏电的现象，导致电位差不足而使记忆消失，因此除非电容经常周期性地充电，否则无法确保记忆长存，故称其为挥发性存储器。

一般DRAM保存数据的地方是称为存储结点(Storage Node，SN)的结构，其简单的说就是一种筒状的电容结构，如金属/绝缘体/金属(Metal-Insulator-Metal，MIM)的电容架构。当DRAM要写入数据时，特定位线(bit line)的电位会被拉高，以打开所选定存储单位的栅极，进而使数据电压得以经由字线(word line)流入筒状存储结点中，而后再将栅极关掉即可将数据封存在存储结点。

为了达到现今DRAM高密度存储结点的技术需求，目前业界倾向提升DRAM结构中存储结点的介电常数(high K)，然此举会遭遇到热稳定性、能带倾斜(band offset)、以及漏电等问题。业界所采用的另一种作法是提升电容结构的表面积，如形成深度较大的电容筒结构。采用此作法虽有益于提升电容性质，但在进行刻蚀工艺期间，刻蚀率会随着深度的增加而逐渐地降低，如此将不易达成具有所欲深宽比的电容筒结构。

是以，目前业界仍须改善现有的存储结点(电容筒)的制作方法，以因应未来尺寸日益缩小、密度日益提升的电容器架构。

发明内容

有鉴于采用公知技术不易刻蚀出高深宽比的凹入式电容结构，且无法有效提升电容的表面积，本发明的主要目的即在于提供一种新颖的齿状电容器形成方法，其通过交替层叠两种不同掺杂浓度的掺杂硅玻璃层来达到刻蚀出齿状特征的功效，藉以增加电容表面积。

根据本发明的优选实施例，其提供了一种形成齿状电容器的方法，其步骤包含提供一基材、在所述基材上交替地形成层叠的低掺杂浓度掺杂硅玻璃层与高掺杂浓度掺杂硅玻璃层、形成多个通孔贯穿所有所述交替层叠的掺杂硅玻璃层、以及进行一湿刻蚀工艺以从所述通孔的侧壁刻蚀所述掺杂硅玻璃层，使得所述高掺杂浓度掺杂硅玻璃层受到比所述低掺杂浓度掺杂硅玻璃层较多的横向刻蚀，进而在所述通孔中形成齿状结构。

对本发明而言，使用掺杂硅玻璃作为电容材质不仅具有较适当的介电常数值(K值)，且其叠层工序较为容易进行，并可在刻蚀工艺中达到较高的深宽比，进一步增加电容的表面积，是为一优选的发明设计。

附图说明

图1至图3依次绘示出依据本发明优选实施例中齿状电容器形成工序的横断面图。

图4至图7绘示出根据本发明实施例不同的电容筒结构态样。

图8绘示出根据本发明实施例硼掺杂硅玻璃层的掺杂浓度对湿刻蚀速率的分布图。

其中，附图标记说明如下：

100     基材

102     低掺杂浓度掺杂硅玻璃层

102a    低掺杂浓度掺杂硅玻璃层

102b    低掺杂浓度掺杂硅玻璃层

104    高掺杂浓度掺杂硅玻璃层

106    开孔

108    齿状特征

具体实施方式