專(zhuān)利名稱(chēng)：制作半導(dǎo)體器件中圓筒形疊層電容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種制造半導(dǎo)體器件的方法，更確切地說(shuō)是涉及到一種在半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)中制作圓筒形疊層電容器的方法。
作為一種具有高集成密度的半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)單元，由于由一個(gè)晶體管和一個(gè)電容器組成的所謂單晶體管型動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元的電路元件數(shù)目小因此能夠容易地減小其存儲(chǔ)單元所需的面積，而被廣泛地采用。以下把這種存儲(chǔ)單元簡(jiǎn)稱(chēng)為“存儲(chǔ)單元”。
在這種存儲(chǔ)單元中，從存儲(chǔ)單元獲得的輸出電壓的幅度正比于電容器的電容量。因此，為了確保穩(wěn)定的工作，即使為了提高集成密度而減小了存儲(chǔ)單元的尺寸，也必須保持電容器有足夠大的電容值。
參照

圖1，其中示出了一例預(yù)計(jì)電容值大的電容器的常規(guī)存儲(chǔ)單元。在圖1中，不僅示出了電容器，而且示出了連接于電容器的一個(gè)MOS晶體管。所示的電容器包括(1)一個(gè)由導(dǎo)電元件8組成的儲(chǔ)存電極(導(dǎo)電元件8與N型源/漏區(qū)5A接觸并構(gòu)成支持或基底元件)和一個(gè)連接于基底導(dǎo)電元件8的圓筒形導(dǎo)電元件9，(2)一個(gè)單元板11，以及(3)一個(gè)在單元板11與儲(chǔ)存電極8和9之間形成隔離的介電膜10。用選擇性地制作在P型硅襯底1上的場(chǎng)隔離氧化硅膜2來(lái)獲得器件隔離。
MOS晶體管包括一對(duì)制作在P型硅襯底1中彼此分隔開(kāi)的N型源/漏區(qū)5A和5B，以及一個(gè)制作在柵氧化膜3上覆蓋N型源/漏區(qū)5A和5B對(duì)之間區(qū)域表面的柵電極4。此柵電極4也起字線的作用。此外，位線(未示出)通過(guò)制作成穿過(guò)第一層間隔離膜6和第二層間隔離膜7的接觸孔(未示出)而連接于N型源/漏區(qū)5B。
在所示的結(jié)構(gòu)中，電容器的儲(chǔ)存電極呈圓筒狀，由基底導(dǎo)電元件8和筒形導(dǎo)電元件9組成。因此，不僅圓筒的外壁表面，而且其內(nèi)壁表面也可用來(lái)構(gòu)成電容器。因而被認(rèn)為能夠提供足夠的電容量而同時(shí)又抑制存儲(chǔ)單元面積的增大。
Wakamiya等人的論文“64Mb DRAM用新穎疊層電容器單元”(1989VLSI技術(shù)研討會(huì)論文集P.69-70)提出了制作上述圓筒形儲(chǔ)存電極的一種工藝，其所公布的內(nèi)容在本申請(qǐng)中全部引作參考。以下參照?qǐng)D2A-2C來(lái)描述這一工藝。
如圖2A所示，制作MOS晶體管之后，制作一個(gè)與N型源/漏區(qū)5A相接觸的導(dǎo)電元件8。然后如圖2B所示，在整個(gè)表面上形成一個(gè)有相當(dāng)厚度的氧化硅膜15，再形成一個(gè)穿過(guò)氧化硅膜15的窗口以暴露導(dǎo)電元件8的重要部位。此外，在氧化硅膜15和窗口中暴露的導(dǎo)電元件8上沉積一個(gè)多晶硅組成的導(dǎo)電膜9A。再用干法刻蝕將導(dǎo)電膜9A回腐蝕以形成一個(gè)只沉積在氧化硅膜15窗口內(nèi)壁表面上的導(dǎo)電元件9，如圖2C所示。然后清除氧化硅膜15，致使只保留直立的圓筒形導(dǎo)電元件9。然后形成圖1所示的介電膜10和單元板11。
在上述回腐蝕工藝中，為了防止導(dǎo)電膜9A留在氧化硅膜15的上表面上，必須如圖2C所示對(duì)導(dǎo)電膜9A進(jìn)行過(guò)腐蝕。但實(shí)際上，這一過(guò)腐蝕量在同一芯片中和同一片子的各個(gè)存儲(chǔ)器芯片之間變化為10％或更大。結(jié)果就出現(xiàn)組成儲(chǔ)存電極的圓筒形導(dǎo)電元件9的高度的變化。
此處，由于圓筒形導(dǎo)電元件9的高度直接影響所形成的電容器的電容量數(shù)值，故根據(jù)上述常規(guī)工藝而制作的電容器的電容值就不可避免地要出現(xiàn)變化。電容值的這種變化對(duì)存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定工作有不利影響。
因此，為使各電容器的電容值均勻從而確保存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定工作，使回腐蝕量均衡是極為重要的。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)器中制作電容器的方法，此法克服了常規(guī)方法的上述缺陷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在高集成度半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)器中制作電容器的方法，此法可防止電容值的變化，從而可確保半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)器的穩(wěn)定工作。
根據(jù)本發(fā)明，用在半導(dǎo)體器件中形成電容器的方法，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的上述和其它的目的，此方法包含下列步驟在半導(dǎo)體襯底上形成一個(gè)隔離膜，形成一個(gè)穿過(guò)此隔離膜的窗口，形成一個(gè)導(dǎo)電膜以便至少覆蓋窗口的側(cè)壁表面和底部以及隔離膜的上表面，研磨整個(gè)表面以便選擇性地清除隔離膜上表面上的導(dǎo)電膜致使導(dǎo)電膜只保留在窗口的內(nèi)部，清除隔離膜以便使圓筒形電極由直立的留下的導(dǎo)電膜構(gòu)成，形成一個(gè)覆蓋圓筒電極暴露表面(包括內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面)的隔離層，以及形成一個(gè)覆蓋隔離層的對(duì)電極，從而形成一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)的由圓筒電極、隔離層和對(duì)電極組成的電容器。
參照附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行的下列描述，將使本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)變得更為明顯。
圖1剖面圖示出了一例單晶體管型DRAM存儲(chǔ)器中預(yù)計(jì)有大的電容器電容量的常規(guī)存儲(chǔ)單元；圖2A-2C剖面圖示出了制作圖1所示圓筒形電容器的一種常規(guī)工藝；圖3剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明在半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)器中制作電容器的方法的實(shí)施例1而制作的帶有圓筒電容器的單晶體管型DRAM存儲(chǔ)單元；圖4A-4F剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明制作圖3所示圓筒電容器的方法的實(shí)施例1；以及圖5A-5E剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明在半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)器中制作電容器的方法的實(shí)施例2。
參照?qǐng)D3，其中示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1而制作的帶有圓筒電容器的一個(gè)單晶體管型DRAM存儲(chǔ)單元。圖3中相似于圖1所示元件的元件示以相同的參考號(hào)。
單晶體管型DRAM存儲(chǔ)單元包括一個(gè)制作在器件制作區(qū)中的MOS晶體管，此器件制作區(qū)由形成在P型硅襯底1主表面上的場(chǎng)隔離膜2確定。此MOS晶體管包含一對(duì)形成在P型硅襯底1的表面區(qū)中彼此分隔開(kāi)的N型源/漏區(qū)5A和5B，以及一個(gè)形成在覆蓋N型源/漏區(qū)5A和5B對(duì)之間區(qū)域表面的柵氧化膜3上的柵電極4。由第一層間隔離膜6和第二層間隔離膜7組成的疊層隔離膜沉積在整個(gè)表面上以覆蓋場(chǎng)隔離氧化硅膜2、N型源/漏區(qū)5A和5B對(duì)以及柵電極4。
與上述MOS晶體管相關(guān)聯(lián)的電容器包含一個(gè)由導(dǎo)電材料組成并通過(guò)穿過(guò)第一層間隔離膜6和第二層間隔離膜7而形成的接觸孔而與N型源/漏區(qū)5A相接觸的圓筒形儲(chǔ)存電極9；一個(gè)與圓筒形儲(chǔ)存電極9相對(duì)的單元板11以及一個(gè)隔在圓筒形儲(chǔ)存電極9和單元板11之間的電容器介電膜10。在整個(gè)表面上制作了一個(gè)第三層間隔離膜12以覆蓋第二層間隔離膜7和單元板11。在其它的源/漏區(qū)5B處，穿過(guò)第一至第三層間隔離膜6、7和12，制作了接觸孔13，并在第三層間隔離膜12上制作了位線14且通過(guò)接觸孔13連接于源/漏區(qū)5B。用第三層間隔離膜12使位線14和接觸13同單元板11之間電隔離。順便說(shuō)一下，柵電極4還起字線的作用。
現(xiàn)參照?qǐng)D4A-4F來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明制作圖3所示圓筒形電容器的方法的實(shí)施例1。
如圖4A所示，在(100)取向的P型硅襯底1的主表面上制作一個(gè)熱氧化膜(未示出)，再用CVD(化學(xué)氣相淀積)工藝在熱氧化膜上沉積一個(gè)厚度約為120nm的氮化硅膜(未示出)。用光刻法使熱氧化膜和氮化硅膜組成的疊層膜圖形化，以便掩模氧化膜和氮化硅膜只保留預(yù)定的區(qū)域，然后對(duì)襯底執(zhí)行熱氧化以便在P型硅襯底1的主表面上形成作為場(chǎng)隔離的厚度約為600nm的氧化硅膜2，從而在P型硅襯底1的主表面上劃出器件制作區(qū)。再用濕法腐蝕清除掩模氧化膜和氮化硅膜。然后在950℃的氧化氣氛中對(duì)襯底進(jìn)行氧化，以便在器件制作區(qū)上制作由厚度約為20nm的氧化硅膜構(gòu)成的柵隔離膜3。再用CVD工藝沉積一個(gè)厚度為500nm的多晶硅膜，并用常規(guī)光刻和干法腐蝕使沉積的多晶硅膜圖形化，以形成柵電極4。
然后，在100KeV加速能量下以5×1015cm-2的劑量進(jìn)行砷離子注入，以便在硅襯底1的表面區(qū)中形成一對(duì)N型源/漏區(qū)5A和5B，如圖4B所示。再執(zhí)行濕法腐蝕以清除氧化膜，從而只留下直接位于柵電極4之下的柵氧化膜3。此外，用CVD工藝沉積一個(gè)氧化硅膜以形成第一層間隔離膜6，并且用CVD工藝沉積一個(gè)氮化硅膜以形成第二層間隔離膜7。
如圖4C所示，穿過(guò)第一層間隔離膜6和第二層間隔離膜7形成了一個(gè)窗口50，從而使形成的窗口50將一部分N型源/漏區(qū)5A暴露出來(lái)。然后用CVD工藝，在襯底的整個(gè)表面(包括第二層間隔離膜7和窗口50中暴露的N型源/漏區(qū)5A)上，沉積一個(gè)厚度相當(dāng)于圓筒形儲(chǔ)存電極所需高度的氧化硅膜15。
然后用腐蝕方法形成一個(gè)大窗口52穿過(guò)氧化硅膜15以圍繞窗口50。于是N型源/漏區(qū)5A又一次從窗口52中窗口50內(nèi)暴露出來(lái)。例如，窗口52的直徑從場(chǎng)氧化膜2達(dá)及柵電極4的中心位置。在這一腐蝕工藝中，借助于選擇清除氧化硅膜15的腐蝕條件，氧化硅膜15的腐蝕會(huì)被第二層間氮化硅膜7的表面自動(dòng)停止。然后沉積一個(gè)多晶硅膜9A以覆蓋氧化硅膜15、窗口52的側(cè)壁表面和底表面以及窗口50的側(cè)壁表面和底表面，再將磷熱擴(kuò)散到沉積的多晶硅膜中以形成導(dǎo)電膜9A。
然后選擇性地研磨導(dǎo)電膜9A。這一選擇性研磨是一種多晶硅的化學(xué)機(jī)械研磨，采用例如主要由聚氨酯組成的墊盤(pán)和有機(jī)胺作為拋光液來(lái)執(zhí)行。在這一研磨工藝中，由于比起多晶硅的研磨速度來(lái)，氧化硅膜的研磨幾乎可以忽略，故執(zhí)行了明顯的選擇性研磨。亦即，只有氧化硅膜15上的導(dǎo)電膜9A被研磨，氧化硅膜15一暴露出來(lái)，研磨就不再進(jìn)行。其原因是由于氧化硅15的表面不被研磨，化學(xué)機(jī)械研磨就不從氧化硅膜15的表面向下進(jìn)行，氧化硅膜15的表面就起研磨進(jìn)一步進(jìn)行的停止層的作用。結(jié)果，選擇性研磨就自動(dòng)地停止在氧化硅膜15的表面處。因此，導(dǎo)電膜9A只保留在窗口52中，致使在窗口52的側(cè)壁表面，形成了一個(gè)高度同氧化硅膜15相同的圓筒形導(dǎo)電元件9，如圖4E所示。
然后，用例如采用氫氟酸水溶液的濕法腐蝕方法清除氧化硅膜15，致使由氮化硅膜組成的第二層間隔離膜7起腐蝕停止層的作用，從而腐蝕只選擇性地清除氧化硅膜15。
然后如圖2F所示，對(duì)導(dǎo)電元件9進(jìn)行熱氧化以形成電容器的介電層10，再用CVD工藝沉積一個(gè)多晶硅膜并將磷熱擴(kuò)散到沉積的多晶硅膜中。然后用光刻法和干法腐蝕使沉積的多晶硅膜圖形化以形成單元板11。如此形成電容器的介電層10和單元板11，如圖4E所示。
接著，在整個(gè)表面上用CVD工藝沉積一個(gè)氧化硅膜以制作第三層間隔離膜12，如圖3所示，然后將達(dá)及另一源/漏區(qū)5B的接觸孔13做成穿過(guò)第一至第三層間隔離層6、7和12。沉積一個(gè)鋁膜并將其圖形化以形成通過(guò)接觸孔13而連接于源/漏區(qū)5B的位線14。
于是得到圖3所示的具有包含圓筒形儲(chǔ)存電極的疊層電容器的存儲(chǔ)單元。
下面參照?qǐng)D5A-5E來(lái)解釋根據(jù)本發(fā)明制作半導(dǎo)體集成電路存儲(chǔ)器中電容器的方法的實(shí)施例2。圖5A-5E中與圖4A-4F所示相同的元件示以相同的參考號(hào)。
在圖4D所示的條件中，用CVD工藝在整個(gè)表面上沉積了另一個(gè)氧化硅膜，并用干法腐蝕執(zhí)行回腐蝕，以便如圖5A所示，氧化硅膜16只保留在第一導(dǎo)電膜9A的內(nèi)側(cè)壁表面上。
然后，在整個(gè)表面上沉積一個(gè)例如由多晶硅膜組成的第二導(dǎo)電膜17A，如圖5B所示。此時(shí)，執(zhí)行相似于實(shí)施例1的選擇性研磨。因而，由于研磨一直進(jìn)行到氧化硅膜16暴露出來(lái)為止，并且由于當(dāng)氧化硅膜16被暴露時(shí)研磨就自動(dòng)停止，故形成了一個(gè)由第一圓筒形導(dǎo)電元件9和第二圓筒形導(dǎo)電元件17(兩者的高度都和氧化硅膜15的表面的高度相同)組成的同軸雙層圓筒形儲(chǔ)存電極，如圖5C所示。
然后用例如采用氫氟酸水溶液的濕法腐蝕清除第一氧化硅膜15和氧化硅膜16，以便由氮化硅膜形成的第二層間隔離膜7起腐蝕停止層的作和，從而腐蝕只清除第一氧化硅膜15和氧化硅膜16。
然后如圖5D所示，對(duì)第一導(dǎo)電元件9和第二導(dǎo)電元件17進(jìn)行熱氧化以形成電容器的介電層10，再用CVD工藝沉積一個(gè)多晶硅膜，并且將磷熱擴(kuò)散到沉積的多晶硅膜中。其后用光刻和干法腐蝕對(duì)沉積的多晶硅膜進(jìn)行圖形化以形成單元板11。
接著，用CVD工藝在整個(gè)表面上沉積一個(gè)氧化硅膜，以形成第三層間隔離膜12，如圖5E所示，然后將達(dá)及另一源/漏區(qū)5B的接觸孔13做成穿過(guò)第一至第三層間隔離膜6、7和12。沉積一個(gè)鋁膜并使其圖形化以形成通過(guò)接觸孔13而連接于源/漏區(qū)5B的位線14。
于是獲得圖5E所示的具有疊層結(jié)構(gòu)的包括雙重圓筒儲(chǔ)存電極的電容器的存儲(chǔ)單元。
在上述實(shí)施例中，電容器介電膜10由硅的熱氧化膜組成。但為了增大電容量并提高可靠性，電容器介電膜10可由氧化硅或氮化硅的單層或由氧化硅膜或氮化硅膜組成的雙層或三層結(jié)構(gòu)來(lái)制作。
而且在上述實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)圖4D所示的剖面結(jié)構(gòu)，而不制作常規(guī)例中所制作的基底導(dǎo)電元件8。因此，所示實(shí)施例的工藝比常規(guī)例工藝更簡(jiǎn)單。但可相似于常規(guī)例制作圖2B所示的剖面結(jié)構(gòu)來(lái)代替圖4D所示的剖面結(jié)構(gòu)。換言之，本發(fā)明的要點(diǎn)的特征是從圖4D所示條件到圖4E所示條件的工藝。圖4D之前和圖4E之后的工藝可自由地選擇。
此外，在所示實(shí)施例中，位線由鋁膜組成且位于高于儲(chǔ)存電極的高度。但位線也可由熔點(diǎn)比鋁高的硅化物來(lái)構(gòu)成，而且可以位于儲(chǔ)存電極的下方。
而且，所示實(shí)施例是采用本發(fā)明的高密度半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的例子，但本發(fā)明不僅可應(yīng)用于高密度半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，也可以應(yīng)用于其它半導(dǎo)體器件。
從上述可見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明的方法，由于為了制作可有效地在小的存儲(chǔ)單位面積中實(shí)現(xiàn)大電容量的圓筒電容器的圓筒形儲(chǔ)存電極而進(jìn)行了選擇性研磨，故可使同一片子中或不同片子之間的儲(chǔ)存電極的高度保持恒定。因此，包含在半導(dǎo)體器件中的各電容器的電容值不會(huì)有明顯的變化。
具體地說(shuō)，常規(guī)工藝引起回腐蝕量10％或之上的變化，引起儲(chǔ)存電極高度和因而電容器電容量的相應(yīng)變化。但本發(fā)明中的選擇性研磨可將回腐蝕中的變化降到幾乎為零。因此，本發(fā)明中的選擇性研磨應(yīng)理解為不包括濕法腐蝕和干法腐蝕。
上面已參照具體的實(shí)施例描述了本發(fā)明。但應(yīng)指出，本發(fā)明決不局限于所示結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，而是在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可作各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種制作半導(dǎo)體器件中電容器的方法，包含下列步驟在半導(dǎo)體襯底上制作一個(gè)隔離膜；制作一個(gè)穿過(guò)所述隔離膜的窗口；制作一個(gè)導(dǎo)電膜以至少覆蓋窗口的側(cè)壁表面和底部以及隔膜離的上表面；研磨整個(gè)表面以選擇性地清除隔離膜上表面上的導(dǎo)電膜，從而只保留窗口內(nèi)部的導(dǎo)電膜；清除隔離膜以便由直立的留下的導(dǎo)電膜形成圓筒形電極；形成一個(gè)覆蓋圓筒形電極暴露表面的隔離層，所述暴露的表面包括內(nèi)壁表面和外壁表面；以及形成一個(gè)覆蓋所述隔離層的對(duì)電極，致使電容器由圓筒形電極、隔離層和對(duì)電極組成的疊層結(jié)構(gòu)組成。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中所述的導(dǎo)電膜由多晶硅組成，而所述的隔離膜由氧化硅組成。
3.如權(quán)利要求1的方法，還包括下列步驟在形成上述導(dǎo)電膜之后，在上述導(dǎo)電膜上形成一層第二隔離膜；選擇性地清除上述第二隔離膜致使上述第二隔離膜只保留在上述窗口中的上述導(dǎo)電膜上，而且在上述窗口的上述底部露出上述第一導(dǎo)電膜；形成一個(gè)第二導(dǎo)電膜以至少覆蓋上述留下的第二隔離膜和保留在上述窗口底部的上述第一導(dǎo)電膜，而且其中，在整個(gè)表面上進(jìn)行所述研磨，以便選擇性地清除第一隔離膜上表面上的第一導(dǎo)電膜和上述第二導(dǎo)電膜，從而使第一導(dǎo)電膜和上述第二導(dǎo)電膜只保留在窗口的內(nèi)部，然后清除第一隔離膜和上述第二隔離膜，致使雙重 圓筒形電極由直立的留下的第一導(dǎo)電膜和直立的留下的第二導(dǎo)電膜組成，而且，上述隔離層的形成是用來(lái)覆蓋上述雙重圓筒形電的暴露表面，所述暴露的表面(包括各上述直立的留下的第一導(dǎo)電膜和上述直立的留下的第二導(dǎo)電膜的內(nèi)壁表面和外壁表面)，然后制作上述對(duì)電極以覆蓋上述隔離層，以使電容器由上述雙重圓筒形電極、上述隔離層和上述對(duì)電極構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)組成。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中所述的第一導(dǎo)電膜和上述第二導(dǎo)電膜由多晶硅組成，而上述第一隔離膜和上述第二隔離膜由氧化硅組成。
5.一種制作半導(dǎo)體器件中的電容器的方法，包括下列步驟在半導(dǎo)體襯底上確定一個(gè)器件制作區(qū)；制作一個(gè)隔離膜以覆蓋包括上述器件制作區(qū)的上述半導(dǎo)體襯底；選擇性地清除上述器件制作區(qū)上的上述隔離膜，以便形成一個(gè)穿過(guò)隔離膜并暴露出一部分上述器件制作區(qū)的窗口；形成一個(gè)導(dǎo)電膜以至少覆蓋上述窗口的側(cè)壁表面和底部以及隔離膜的上表面，致使上述導(dǎo)電膜電接觸于上述窗口中的上述器件制作區(qū)；對(duì)整個(gè)表面進(jìn)行機(jī)械研磨，由于上述導(dǎo)電膜和上述隔離膜之間研磨速度的差別而只選擇性地清除上述隔離膜上表面上的上述導(dǎo)電膜，但上述導(dǎo)電膜只保留在上述窗口的上述側(cè)壁表面和上述底部上而同上述器件制作區(qū)電接觸；化學(xué)清除上述隔離膜以便圓筒形電極由直立的留下的導(dǎo)電膜組成；形成一個(gè)覆蓋上述圓筒形電極暴露表面的介電膜，所述暴露的表面包括內(nèi)壁表面和外壁表面；以及形成一個(gè)對(duì)電極以覆蓋上述介電膜，從而使電容器由上述圓筒形電極、上述介電膜和上述對(duì)電極形成的疊層結(jié)構(gòu)組成。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中所述的導(dǎo)電膜由多晶硅組成，而隔離膜由氧化硅組成。
7.如權(quán)利要求5的方法，還包括下列步驟在形成上述第一導(dǎo)電膜之后，在該第一導(dǎo)電膜上形成一個(gè)第二隔離膜；選擇性地清除上述第二隔離膜，使上述第二隔離膜只保留在上述窗口中的上述導(dǎo)電膜上，而暴露出上述窗口底部處的上述第一導(dǎo)電膜；以及形成一個(gè)第二導(dǎo)電膜以至少覆蓋上述留下的第二隔離膜和保留在上述窗口底部上的上述第一導(dǎo)電膜，使上述第二導(dǎo)電膜和第一導(dǎo)電膜電連接，而且其中所述的機(jī)械研磨在整個(gè)表面上進(jìn)行，以便選擇性地清除第一隔離膜上表面上的第一導(dǎo)電膜和上述第二導(dǎo)電膜，致使第一導(dǎo)電膜和上述第二導(dǎo)電膜只保留在窗口的內(nèi)部，然后化學(xué)清除上述第一隔離膜和第二隔離膜，使雙重圓筒形電極由直立的留下的第一導(dǎo)電膜和直立的留下的第二導(dǎo)電膜組成，而且，形成上述介電膜以便覆蓋上述雙重圓筒形電極暴露的表面，(包括各上述直立的留下的第一次提到的導(dǎo)電膜和上述直立的留下的第二導(dǎo)電膜的內(nèi)壁和外壁表面)，然后，制作覆蓋上述介電膜的上述對(duì)電極，使電容器由上述雙重圓筒形電極、上述介電膜和上述對(duì)電極構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)組成。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中所述的第一導(dǎo)電膜和上述第二導(dǎo)電膜由多晶硅組成，而上述第一隔離膜和上述第二隔離膜由氧化硅組成。
9.一種制作半導(dǎo)體器件中電容器的方法，包括下列步驟在半導(dǎo)體襯底上形成一氮化硅膜；在所述氮化硅的上表面上形成一層二氧化硅隔離膜；通過(guò)腐蝕形成一個(gè)穿過(guò)隔離膜的窗口，對(duì)二氧化硅的腐蝕自動(dòng)被所述氮化硅膜的表面停止；形成第一導(dǎo)電膜以至少覆蓋該窗口的側(cè)壁表面和底部以及隔離膜的上表面；通過(guò)機(jī)械化學(xué)拋光研磨整個(gè)表面，以便有選擇地清除隔離膜上表面上的導(dǎo)電膜，從而只保留窗口內(nèi)部的第一導(dǎo)電膜；通過(guò)腐蝕清除隔離膜以使對(duì)二氧化硅的腐蝕被所述氮化硅膜的表面自動(dòng)終止，從而由直立的留下的第一導(dǎo)電膜形成直立在所述氮化硅膜的上表面上且高度與所述隔離膜的所述上表面相等的圓筒形電極；形成一覆蓋所述圓筒形電極的暴露的表面的隔離層，所述暴露的表面包括內(nèi)壁表面和外壁表面；以及形成覆蓋所述隔離層的對(duì)電極，致使形成一個(gè)由圓筒形電極、隔離層和對(duì)電極組成的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電容器。
10.如權(quán)利要求9的方法，還包括下列步驟在形成所述第一導(dǎo)電膜之后，在其上形成二氧化硅構(gòu)成的第二隔離膜；有選擇地清除所述第二隔離膜，使得只留下所述窗口內(nèi)的第一導(dǎo)電膜上的所述第二隔離膜，并使所述窗口底部的所述第一導(dǎo)電膜被暴露出來(lái)；形成第二導(dǎo)電膜以至少覆蓋所述留下的第二隔離膜和所述窗口底部留下的所述第一導(dǎo)電膜，以及其中，在整個(gè)表面上進(jìn)行所述機(jī)械化學(xué)拋光，以便有選擇地除去第一隔離膜上表面上的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜，從而只保留窗口內(nèi)部的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜；然后，通過(guò)腐蝕除去第一隔離膜和第二隔離膜，使對(duì)第一隔離膜和第二隔離膜的二氧化硅的腐蝕被所述氮化硅膜的表面自動(dòng)終止，從而由留下的直立的第一導(dǎo)電膜以及留下的直立的第二導(dǎo)電膜形成一雙重圓筒形電極；以及所述隔離層的形成要覆蓋所述雙重圓筒形電極的暴露的表面，該表面包括所述直立的留下的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的內(nèi)壁表面和外壁表面；然后形成所述對(duì)電極以覆蓋所述隔離層，從而形成一個(gè)由所述雙重圓筒形電極、所述隔離層和所述對(duì)電極組成的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電容器。
11.一種制作半導(dǎo)體器件中電容器的方法，包括下列步驟在半導(dǎo)體襯底上確定一個(gè)器件制作區(qū)；形成一二氧化硅膜以覆蓋包括所述器件制作區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底的主表面；在所述二氧化硅膜的上表面上形成氮化硅膜；選擇性地除去所述器件制作區(qū)上所述氮化硅膜和二氧化硅膜，從而形成露出一部分所述器件制作區(qū)的接觸孔；形成二氧化硅隔離膜以覆蓋所述接觸孔中露出的那部分器件制作區(qū)和所述氮化硅膜的上表面；通過(guò)腐蝕選擇性地除去所述器件制作區(qū)上的所述隔離膜，由所述氮化硅膜的表面自動(dòng)終止對(duì)所述二氧化硅隔離膜的腐蝕，從而形成一個(gè)穿過(guò)該隔離膜的窗口并露出那部分所述接觸孔中露出的所述器件制作區(qū)；形成一導(dǎo)電膜以至少覆蓋所述窗口的側(cè)壁部分和底部以及所述隔離膜的上表面，致使所述導(dǎo)電膜與所述接觸孔中的器件制作區(qū)電連接；通過(guò)機(jī)械化學(xué)拋光機(jī)械研磨整個(gè)表面，以便由于所述導(dǎo)電膜和所述隔離膜之間的研磨速度的差異而僅僅選擇性地除去所述隔離膜上表面上的所述導(dǎo)電膜，而所述導(dǎo)電膜只留在所述窗口的側(cè)壁表面的底部，與所述器件制作區(qū)電接觸，該留下的導(dǎo)電膜從所述氮化硅膜的上表面上直立著，其高度與所述隔離膜的上表面的高度相同；通過(guò)腐蝕用化學(xué)方法除去所述隔離膜，靠所述氮化硅膜自動(dòng)終止對(duì)所述二氧化硅隔離膜的腐蝕，從而形成由直立的留下的導(dǎo)電膜構(gòu)成的圓筒形電極；形成一覆蓋所述圓筒形電極露出的表面的介電膜，所述露出的表面包括內(nèi)壁表面和外壁表面；以及形成一個(gè)對(duì)電極以覆蓋所述介電膜，從而形成由所述圓筒形電極、所述介電膜和所述對(duì)電極組成的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電容器。
12.如權(quán)利要求11的方法，還包括下列步驟在形成所述導(dǎo)電膜之后，在所述導(dǎo)電膜上形成由二氧化硅構(gòu)成的第二隔離膜；選擇性地除去所述第二隔離膜，使得僅在所述窗口內(nèi)的所述導(dǎo)電膜上留下所述第二隔離膜，并露出所述窗口底部的所述第一導(dǎo)電膜；形成第二導(dǎo)電膜來(lái)至少覆蓋所述留下的第二隔離膜和留在所述窗口底部的所述第一導(dǎo)電膜，以使所述第二導(dǎo)電膜與所述第一導(dǎo)電膜電接觸；其中，在整個(gè)表面上進(jìn)行所述機(jī)械化學(xué)拋光，以便有選擇地除去所述第一隔離膜上表面上的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜，從而僅留下窗口內(nèi)部的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜；以及然后通過(guò)腐蝕用化學(xué)方法除去所述第一隔離膜和第二隔離膜，靠所述氮化硅膜的表面自動(dòng)終止對(duì)所述第一隔離膜和第二隔離膜的二氧化硅的腐蝕，從而形成由直立的留下的第一導(dǎo)電膜及直立的留下的第二導(dǎo)電膜構(gòu)成的雙重圓筒形電極；進(jìn)而，形成所述介電膜來(lái)覆蓋所述雙重圓筒形電極的露出表面，所述露出的表面包括各個(gè)所述直立的留下的第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的內(nèi)壁表面和外壁表面；以及形成覆蓋所述介電膜的所述對(duì)電極，從而形成由所述雙重圓筒形電極、所述介電膜和所述對(duì)電極組成的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電容器。
全文摘要
在一種制作半導(dǎo)體器件中的電容器的方法中，在半導(dǎo)體襯底上制作了一個(gè)隔離膜，并穿過(guò)此隔離膜制作了一個(gè)窗口。然后制作一個(gè)導(dǎo)電膜以覆蓋窗口的側(cè)壁表面和隔離膜的上表面，并對(duì)整個(gè)表面進(jìn)行機(jī)械研磨以便選擇性地清除隔離膜上表面上的導(dǎo)電膜，使導(dǎo)電膜只保留在窗口的內(nèi)部。將留下的隔離膜清除掉，使圓筒形電極由留下的高度和被清除隔離膜的厚度相同的直立的導(dǎo)電膜組成。
文檔編號(hào)H01L21/822GK1140897SQ9512014
公開(kāi)日1997年1月22日 申請(qǐng)日期1995年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月29日
發(fā)明者坂尾真人 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社