專利名稱：形成具有粗糙表面的多晶硅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，特別涉及一種利用刻蝕液來對多晶硅的晶格表面進行表面粗糙化的方法。
背景技術(shù)：
動態(tài)隨機存儲器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的存儲器陣列內(nèi)的每個單元，是由一個NMOS晶體管與一個電容器所組成。其中，晶體管負責該組DRAM單元的開關(guān)動作，而電容器則是用于儲存電荷。因此，若能夠在電容器內(nèi)存入更多的電荷，即可使DRAM單元儲存的資料在讀取時，因1或0的信號差異大，使速度方面及準確性更加優(yōu)異，此外因為電容器的存放電荷越多，對電容器進行刷新(Refresh)的頻率便可以減少，進而減少DRAM整體耗電量(Power Consumption)。
因此，為使電容器的存放電荷增多，在電容器面板上是通過增加電容器板的表面積來達到該目的的，例如用半球型硅晶粒(Hemispherical Grained Silicon，HSG)及粗糙多晶硅(Rugged Poly-Si)作為電容的上下電極板，使電容可增加到2倍。但是半導(dǎo)體工程師們?nèi)栽诳紤]如何在已具有較高表面積的多晶硅基礎(chǔ)下更有效地增加電容器板的表面積。
因此，本發(fā)明針對此需求，提出一種形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，來更有效的增加電容器儲存電荷的能力。

發(fā)明內(nèi)容
為達到上述目的，本發(fā)明的工藝方式的步驟包括有提供一個晶圓，然后利用化學(xué)氣相沉積法在晶圓上形成一個多晶硅層，再利用刻蝕液對多晶硅層的晶格表面進行一次表面粗化工藝，以形成一個具有較大晶格表面積的多晶硅層。
本發(fā)明另外提供一種工藝方式，它是在多晶硅層的晶粒成長時，通入一種含氧元素的氣體，來使多晶硅層的晶粒表面形成氧化硅生成物，接著使用對氧化硅與硅具有高選擇性的刻蝕液對多晶硅層進行一次刻蝕工藝，來移除氧化硅，而使多晶硅層的晶粒具有凹凸的表面。
采用本方法所得的多晶硅層能夠較已知的多晶硅層具有更大的表面積，從而使電容器所能儲存的電荷大幅度地增加，進而使動態(tài)隨機存儲器單元在儲存資料讀取時能夠具有更加優(yōu)異的速度及準確性，并且減少了對電容器進行刷新的頻率，進而減少DRAM整體耗電量。


圖1至圖2是利用本發(fā)明的方法形成具有粗糙表面的多晶硅層的示意圖。
圖3至圖4是利用本發(fā)明的另一個方法形成具有粗糙表面的多晶硅層的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明利用刻蝕液來對作為電容器的多晶硅的晶粒表面進行一個表面粗化工藝，以獲得更大的晶格表面積，使得多晶硅能夠儲存更多的電荷量。
如圖1所示，提供一個晶圓10，然后利用低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)，將硅甲烷(SiH4)或硅乙烷(Si2H6)的氣體，經(jīng)加熱解離(Decompose)后，在晶圓10上沉積一層多晶硅層12。
然后，利用一種混有氫氧化銨、過氧化氫及去離子水的混合液(SC-1)，對多晶硅層12的晶粒表面進行一個表面粗化工藝，以形成如圖2所示的一個具更大晶格表面積的多晶硅層12。當然使用上述的混合液時可以對其進行加熱或增加其溶度，來加速反應(yīng)的速率。
或者，可以在多晶硅層12沉積在晶圓10上后，多晶硅層12的晶粒成長之際，通入一種含氧的氣體，如氧氣、一氧化氮、氧化亞氮等，來使晶粒表面形成一氧化硅生成物14，形成如圖3所示表面具有氧化硅生成物14的多晶硅層12。
然后，利用一種對氧化硅與硅具有高選擇率的刻蝕液，如氫氟酸(HF)，來移除多晶硅層12晶格表面的氧化硅生成物14，而使得多晶硅層12晶格表面形成凹凸不平的狀態(tài)，形成如圖4所示的具有粗糙表面的多晶硅層12，進而獲得具有更大表面積的多晶硅層。
本發(fā)明所得的多晶硅層的晶粒表面具有凹凸不平的表面狀態(tài)，因此能夠較已知的多晶硅層具有更大的表面積，從而使電容器所能儲存的電荷大幅度地增加，進而使動態(tài)隨機存儲器單元在儲存資料讀取時能夠具有更加優(yōu)異的速度及準確性。
以上所述的實施例僅為了說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，本專利的范圍并不僅局限于上述具體實施例，即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其步驟包括有提供一個晶圓；利用化學(xué)氣相沉積法在該晶圓上沉積一個多晶硅層；以及利用刻蝕液對該多晶硅層進行一次刻蝕工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其特征在于該氣相沉積法為低壓化學(xué)氣相沉積法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其特征在于該低壓化學(xué)氣相沉積法是通過將硅甲烷經(jīng)加熱解離后，來沉積該多晶硅層的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其特征在于該刻蝕液為成分包括氫氧化銨、過氧化氫及去離子水的混合液。
5.一種形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其步驟包括有提供一個晶圓；利用化學(xué)氣相沉積法在該晶圓上沉積一個多晶硅層，并在該多晶硅層的晶粒成長時，通入一種氣體；以及利用刻蝕液對該多晶硅層進行一次刻蝕工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其特征在于該氣體為含氧的氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其特征在于該氣體為氧氣、一氧化氮、或氧化亞氮。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其特征在于該刻蝕液為氫氟酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其特征在于該氣相沉積法為低壓化學(xué)氣相沉積法。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，其特征在于該低壓化學(xué)氣相沉積法是通過將硅甲烷經(jīng)加熱解離后，來沉積該多晶硅層的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種形成具有粗糙表面的多晶硅的方法，它利用化學(xué)氣相沉積法沉積一個多晶硅層，然后利用刻蝕液對多晶硅表面進行侵蝕，使多晶硅表面產(chǎn)生更大的表面積，或者在化學(xué)氣相沉積多晶硅層時，同時通入一種含有氧分子的氣體，來使多晶硅晶粒表面形成硅氧化物，再利用對該硅氧化物與硅具有高選擇比的刻蝕液，對多晶硅表面進行一次刻蝕工藝，以獲得一個具有較大表面積的多晶硅。
文檔編號H01L21/00GK1744276SQ20041005422
公開日2006年3月8日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月2日
發(fā)明者江瑞星, 梁世岳 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司