專利名稱：形成半導體器件電荷存貯電極的方法
技術領域：
本發明涉及一種形成半導體器件電荷存貯電極的方法，特別涉及采用簡單而能獲得增大的電極表面面積并能達到提高生產率和工作可靠性的工藝步驟來形成半導體器件電荷存貯電極的方法。
近年來，半導體器件的高集成化的趨勢不可避免地包含單元尺寸的減小。然而，這種單元尺寸的減小造成了形成足夠容量的電容的困難。為了在包括一個金屬氧化物半導體(MOS)晶體管和一個電容器的動態隨機存取存貯器(DRAM)中得到增大的容量，曾提出用介電常數高的介質材料制成的介質膜，形成薄的介質層以及形成增大其表面面積的電容器。
但是，所有這些方法各有各的問題。雖然曾提出諸如Ta2O5、TiO2、或SrTiO3等各種材料作為介電常數高的介質材料，但其可靠性及薄膜的特性尚未被證實。因此，難以將這些材料實用于半導體器件。另一方面，介質層厚度的減薄導致介質層的損傷，嚴重地影響電容器的可靠性。
為了增加電容的表面面積，也曾提出各種電容結構。這些結構包括翅片結構、帶有一圓筒或方形框架的迷宮結構以及在其存貯電極表面帶有半圓的硅晶粒的結構。然而，在這些電容器的結構中，由于形成所需的圖形，造成單元區和外圍電路區之間的拓撲結構的增加，因而會在外圍電路的周邊部位形成殘積物。這種殘積物會造成工作可靠性及生產率的下降。
所以，本發明之目的在于解決上述現有技術所包含的問題，并提供采用簡單的且能得到增大的表面面積并達到提高生產率及工作可靠性的工藝步驟來形成半導體器件電荷存貯電極的方法，該方法包括以下各步驟使用電荷存貯電極掩模對填充在電荷存貯電極接觸孔的多晶硅層刻圖；在位于刻成圖形的多晶硅層之下的層間絕緣膜的裸露部位上選擇生長氧化膜；去掉電荷存貯電極掩模，形成另一多晶硅膜，使其環繞選擇生長的氧化膜；以及實施后續的工藝步驟。
根據本發明，提供一種形成半導體器件電荷存貯電極的方法達到此目的，包括以下各步驟在半導體襯底上形成一層間絕緣膜；去掉層間絕緣膜位于部分半導體襯底上的部位，每一部位限定一個電荷存貯電極接觸，因而形成電荷存貯電極的接觸孔；在電荷存貯電極接觸孔形成之后所得到的結構上形成第一多晶硅層，使第一多晶硅層通過電荷存貯電極接觸孔與半導體襯底接觸；在第一多晶硅層上形成電荷存貯電極掩模，因而保護第一多晶硅各自填入電荷存貯電極接觸孔的部位；去掉第一多晶硅未被電荷存貯電極掩模覆蓋的部位，因而部分地露出層間絕緣膜；在層間絕緣膜各裸露部位上選擇生長氧化膜，使選擇生長的氧化膜向上突出超過電荷存貯電極掩模的上表面；去掉電荷存貯電極掩膜；在電荷存貯電極掩模去除后所得到的結構上形成第二多晶硅層；各向異性地全腐蝕第二多晶層，使第二多晶硅層具有相互分離的部位，于是形成各個由通過每個相應的電荷存貯電極接觸孔與半導體襯底接觸的第一多晶硅層圖形和于第一多晶硅層圖形上并與第一多晶硅層圖形接觸，具有彎曲部位的第二多晶硅圖形構成的電荷存貯電極。
通過下面參照附圖對實施方案的說明，會使本發明的其它目的和方面變得更加明了。
圖1A～1I是分別說明根據本發明形成半導體器件電荷存貯電極的各工藝步驟。
圖1A～1I表明根據本發明形成半導體器件電荷存貯電極的方法。
根據本發明，制備一半導體襯底，然后在該半導體襯底上形成一定的結構，如圖1A所示。雖未表示，該結構可以包括隔離單元的絕緣膜、柵氧化膜以及一系列字線和擴散區域。在該結構上，涂鍍第一層間絕緣膜2，以為該結構提供一個平坦的上表面。然后，在第一層間絕緣膜2上形成一系列比特線3。
然后在所得結構的整個上表面上形成第二層間絕緣膜4，如圖1B所示。第二層間絕緣膜4是起著絕緣作用和平坦化作用的層，它由含氧化硅的玻璃材料，如硼磷硅玻璃(BPSG)制成。
此后，采用各向異性腐蝕法，依次去掉第二層間絕緣膜4和第一層間絕緣膜2的位于部分半導體襯底1上的部位，其每一個限定一個電荷存貯電極接觸，因而形成電荷存貯電極接觸孔10，如圖1C所示。然后在所得結構上，形成第一多晶硅層5，通過該電荷存貯電極接觸孔10使它與半導體襯底1接觸。隨后，在第一多晶硅層5上形成第一光致抗蝕膠膜圖形6，作為保護第一多晶硅層5分別填入電荷存貯電極接觸孔10的部位的電荷存貯電極掩模，如圖1D所示。
然后去掉第一多晶硅層5未被第一光致抗蝕膠膜圖形6覆蓋的部位，因而部分地露出第二層間絕緣膜4，如圖1E所示。此后，在第二層間絕緣膜4的裸露部位上選擇生長氧化膜7至一預期的厚度，例如致使選擇生長的氧化膜7向上突出超過第一光致抗蝕膠膜圖形6的上表面的某一厚度，如圖1F所示。
隨后，去掉第一光致抗蝕膠膜圖形6，因而露出第一多晶硅層5，如圖1G所示。然后在所得結構上涂鍍第二多晶硅層8。
采用與第一光致抗蝕膠膜圖形6相同的掩模，在第二多晶硅層8上形成第二光致抗蝕膠膜圖形9，以便僅僅露出第二多晶硅層8位于各選擇生長的氧化膜7之上的部位，如圖1H所示。
然后，去掉第二多晶硅層8未被第二光致抗蝕膠膜圖形9覆蓋的部位，以便露出各選擇生長的氧化膜7的上表面。結果是，使第二多晶硅層8被第二光致抗蝕膠膜圖形9所覆蓋的部位相互分離開。這種分離可使用全腐蝕法而不使用第二光致抗蝕膠膜圖形9來實現。于是獲得了電荷存貯電極，每一個電極由通過各相應的電荷存貯電極接觸孔10與半導體襯底1接觸的第一多晶硅層圖形5與設于第一多晶硅層圖形之上且與第一多晶硅層圖形接觸的第二多晶硅層圖形8構成。第二多晶硅層圖形具有彎曲部位。在獲得電荷存貯電極之后，去掉第二光致抗蝕膠膜圖形9和選擇生長的氧化膜7，如圖1I所示。
由上面說明可知，本發明提供了一種形成電荷存貯電極的方法，包括以下各步驟采用電荷存貯電極掩模對通過電荷存貯電極接觸孔與半導體襯底接觸的第一多晶硅刻圖；在刻圖后所露出的層間絕緣膜部位選擇生長氧化膜，選擇生長的氧化膜向上突出超過電荷存貯電極掩模的上表面；去掉電荷存貯電極掩模；在所得結構上形成第二多晶硅層，使第二多晶硅層相互分離開，因而形成各由每個相應的電荷存貯電極接觸孔與半導體襯底接觸的第多晶硅層圖形和設于第一多晶硅層圖形上同時與第一多晶硅層圖形接觸的、并帶彎曲部位的第二多晶硅層形構成的電荷存貯電極。所以根據本發明，可以得到增大的表面面積并可達到提高生產率和工作可靠性。
雖然為了解釋的目的公開了本發明的優選實施方案，但本領域的技術人員應理解，本發明可以有各式各樣的在不脫離所附權利要求公開的本發明的范疇與精神的改型、增添和替代。
權利要求
1.一種形成半導體器件電荷存貯電極的方法，包括以下各步驟在一半導體襯底上形成層間絕緣膜；去掉該層間絕緣膜位于部分半導體襯底之上的部位，各限定一電荷存貯電極接觸，因而形成電荷存貯電極接觸孔；在電荷存貯電極接觸孔形成之后所獲得到結構上形成第一多晶硅層，使第一多晶硅層通過電荷存貯電極接觸孔與半導體襯底接觸；在第一多晶硅層上形成電荷存貯電極掩模，因而保護了第一多晶硅層各個填入電荷存貯電極接觸孔的部位；去掉第一多晶硅層未被電荷存貯電極掩模覆蓋的部位，因而部分地露出了層間絕緣膜；在該層間絕緣膜的各裸露部位上選擇生長氧化膜，使選擇生長的氧化膜向上突出超過電荷存貯電極掩膜的上表面；去掉電荷存貯電極掩膜；在電荷存貯電極去除后所獲得的結構上形成第二多晶硅層；各向異性地全腐蝕第二多晶硅層，使第二多晶硅層具有相互分離的各部位，因而形成各由通過第一相應的電荷存貯電極接觸孔與半導體襯底接觸的第一多晶硅層圖形和設于第一多晶硅層圖形之上同時與第一多晶硅層圖形接觸的、并帶有彎曲部位的第二多晶硅層圖形構成的電荷存貯電極。
2.根據權利要求1的方法，其中的第二多晶硅層是采用單獨的掩膜腐蝕的，以便露出其設于各選擇生長的氧化膜之上的部位。
全文摘要
本發明提供采用簡單的且能得到增大的表面面積并達到提高生產率及工作可靠性的工藝步驟來形成半導體器件電荷存貯電極的方法，該方法包括以下各步驟使用電荷存貯電極掩模對填充在電荷存貯電極接觸孔的多晶硅層刻圖；在位于刻成圖形的多晶硅層之下的層間絕緣膜的裸露部位上選擇生長氧化膜；去掉電荷存貯電極掩模，形成另一多晶硅膜，使其環繞選擇生長的氧化膜；以及實施后續的工藝步驟。
文檔編號H01L21/8242GK1122954SQ95109638
公開日1996年5月22日 申請日期1995年8月9日 優先權日1994年8月10日
發明者金政 申請人:現代電子產業株式會社