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Classifications
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Description
A7 B7 五、發明説明(/ ) 發明背畏
經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 本發明係關於在動態随機存取記憶(DRAM)裝置的記憶 電池内,用做堆式電容器之薄膜電容器。 相Μ抟g說明 一般而言,在DRAM電池内的堆式電容器,包括多結晶 性矽製下電極、多结晶性矽製上電極層,Μ及其間由氧 化矽或氧化矽/氮化矽/氧化矽(0Η0)製電容器絕緣 (介質)層。在此情況下,氧化矽或0Η0的電容率較小。 近來,DRAM裝置的结構愈精,堆式電容器的结構也愈 精。尤其是在256百萬位元DRAM裝置中,採用0.3至0.35 «m規則,若使用氧化矽或0N0為電容器介質層,則電 容器絕緣曆厚度會小於4η·,難Μ形成。所Μ為增進堆 式電容器的電容,乃採用高介質常數層做為SiTi03或 (Ba, Sr)Ti〇3 (BST)製電容器介質層。 第一種前案堆式電容器,包含由貴金鼷/酎火金靨或 導電性氧化物/耐火金靨,諸如Pt/Ta和Ru02 /TiN所製 成,而形成於多结晶性矽塞上之下電極層,上電極層, Μ及其間由SiTi〇3或BST製成的高介質常數層(見: P - Y . L esaic herre 等人:「具有 ECR MOCVD SiTi03 和 RIE式樣Ru02 /TiN儲存節點的G位元規模DRAM堆式電 容器技術」,IEDM,第831-834頁,1994)。詳後,在 此情況下,貴金靨或導電性氧化物不易在氧氛圍内與氧 反應形成高介質常數層,所Μ,在貴金鼷和高介質常數 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -I -裝 、-° 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明(> ) 層間不易産生低電容率的氣化物層。因此,貴金饜或導 電性氣化物用做抗氣化的導電層。然而,贵金靨或導電 性氣化物卻容易在450 °C等低溫與矽反應,形成矽化金 羼,容易製成低電容率氣化物。所以,耐火金羼即插入 貴金靨或導電性氣化物與多結晶性矽塞之間,使貴金屬 或導電性氣化物不直接接觸多結晶性矽塞。在此情況下 ,耐火金屬即使在6QQ°C溫度也不易與矽反應,故不易 産生耐火金屬矽化物。因此,耐火金屬用做防止矽擴散 的導電層。 須知迄今尚無導電層,可兼用做抗氣化的導電性和防 止矽擴散的導電層。 在上述第一種前案堆式電容器内,由於耐火金靨暴露 於溫度約6D(TC的氣,形成高介質常數層,故耐火金屬容 易舆氣反應,使耐火金羼氧化。結果,下電棰層的接觸 電阻增加,而堆式電容器的電容密度降低。 在第二種前案堆式電容器内,為避免耐火金屬的氣化 ,在形成高介質常數層之前,於下電極層的整傾侧壁形成 絶緣隔體(見:T· Efflori等人,「具有256百萬位元DRAM 用於高介質常數膜之新設計平坦堆式電容器電池」,IEDM ,第 6 3 1 - 6 3 4 頁,1 9 9 3 )。亦詳後。 在上述第二種前案堆式電容器内,堆式電容器的侧向 長度實質增加,減少積成。尤其是在採用0 . 2 # B規則以 下的1Gbit DRAM裝置内,由於高介質常數層的物理尺寸 有限,下電極層必須更加立體結構。又由於側壁絶緣隔 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^^^^1 n^i in nn I B^iv— nn 1 , (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
五、發明説明U A7 B7 介 高 0 與容 層電 電大 導計 化預 氧法 抗無 故’ ,此 小因 較’ 度小 厚積 的面 層表 S ^ 導觸 化接 氧曆 抗數 ,常 體質 1 0 明 0 積 度 高 之 靥 數 常 質 介 高 有 具 供 提 於 在 的 巨 之 明 發 本 器 容 電 成
圖 面 斷 的 器 容 電 式 堆 知 習 種:一 中第 其為 > IX 白圖 明 度 密 容 電 和 ; 阻 圖電 面觸 斷接 的的 器器 容容 式式 堆堆 知 2 習圖 種和 二 1 第圖 為為 2 3 圖圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 、-° 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 之 性 特 ; 度 圖密 面容 斷電 例和 體阻 具電 一 觸 第接 器的 容器 電容 式電 堆式 月 隹 圖發 4 線本圖 曲為為 之 4 5 性圖圖 特 圖 面 斷 例 體 具 二 第 器 容 電 式 堆 明 發 本 ; 為 圖 6 線圖 曲 圖圖 面面 斷斷 例例 體體 具具 三四 第第 器器 容容 sagB 式式 堆堆 ww 發發 本本 為為 7 8 圖圖 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公嫠) 五、發明説明() 圈9為本發明堆式電容器第五具體例斷面圖; 圖10為本發明堆式電容器第六具體例斷面圖; 圖11為本發明堆式電容器第七具體例斷面圖; 圈12為本發明堆式電容器第八具體例斷面圖; 圖13為本發明堆式電容器第九具體例斷面圖; _14為本發明堆式電容器第十具髏例斷面圖; 圖15為本發明堆式電容器第十一具體例斷面 圖16為本發明堆式電容器第十二具體例斷面圖; _17為本發明堆式電容器第十三具髖例斷面圖; _18為本發明堆式電容器第十四具體例斷面圖; 圖19為本發明堆式電容器第十五具體例斷面圖; 圖20為本發明堆式電容器第十六具體例斷面圖; 圖21為本發明堆式電容器第十七具體例斷面圖; 圖22為本發明堆式電容器第十八具體例斷面圖; 圖23為本發明堆式電容器第十九具體例斷面圖; 圖24為本發明堆式電容器第二十具體例斷面圖; 圖25為本發明堆式電容器第二十一具體例斷面匾; 圖26A至26G為說明圖4堆式電容器製法之斷面圖; 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖27A和27B為說明圖12和19堆式電容器製法之斷面圖; 圖28A至28F為說明圖6堆式電容器製法之斷面圖; 圈29A和29B為說明圖13和20堆式電容器製法之斷面圖; 圖30A至30H為說明圖7堆式電容器製法之斷面圖; 圖31A和31B為說明_14和21堆式電容器製法之斷面圖; 圖32A至32G為說明圖8堆式電容器製法之斷面圖; -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ζ ) 1 1 圖 33 A、 33B和 33C為說明圈15堆式電容器製法之斷面 1 1 031 _ • 1 I 圖 34A至34G為 說 明 圖 8 堆 式 電 容 器 製 法 之 斷 面 nat 國 /--V 請 1 1 圖 35為 說 明 圓 15堆 式 電 容 器 製 法 之 斷 面 圖 • 先 閱 1 I 讀 1 1 圖 36A至36G為 說 明 Η 9 堆 式 電 容 器 製 法 之 斷 面 圖 5 背 面 1 I 圖 37 A、 37B和 37C為說明_23堆式電容器製法之斷面 之 注 1 | 意 I 圖 t 事 項 1 I 再 圖 38A和38E為 說 明 圖 1 0堆 式 電 容 器 製 法 之 斷 面 圖 t 填 圖 39A和39B為 說 明 匾 17和 24堆 式 電 容 器 製 法 之 斷 面 寫 本 頁 裝 1 圖 40A至40E為 說 明 圖 1 1堆 式 電 容 器 製 法 之 斷 面 圖 〇 1 1 較 佯 具體 例 詳 细 說 明 1 I 在 說明 較 佳 具 體 例 之 t. 刖 9 先 參 照 _ 1 至 圖 3 說 明 習 知 1 1 訂 1 堆 式 電容 器 〇 圖 1表 示 第 一 種 堆 式 電 容 器 ( 見 P- Y · L e s a ί c h e r re 文 1 I 獻 ) ,1 指 低 電 阻 Ν 型 單 结 晶 性 矽 基 材 9 2 指 氧 化 矽 製 1 1 絕 緣 層。 m 緣 層 2 亦 形 成 接 觸 洞 CONT * 其 中 埋 入 N 型 1 1 摻 雜 不純 物 的 多 結 晶 性 矽 〇 I 在 多結 晶 性 矽 塞 3 上 > 形 成 T i N 等 耐 火 金 躕 製 防 止 矽 1 1 擴 散 的導 電 層 4 » Μ 及 貴 金 鼷 或 R u 0 : ί等導電性氧化物 1 製 抗 氧化 導 電 層 5 9 Μ 形 成 下 電 極 層 〇 另 形 成 Si T i 0 3 1 I 或 BST製 高 介 質 常 數 層 6 9 覆 蓋 於 下 電 極 層 〇 在 高 介 質 1 i 常 敝 層6 上 形 成 上 電 極 層 7 〇 1 I 然 而, 在 圖 1 堆 式 電 容 器 中 9 若 高 介 質 常 數 層 6 是 利 1 1 用 金 牖有 機 化 學 蒸 著 (MOCVD) 法 成 長 > 則 防 止 矽 擴 散 的 1 1 -7 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨OX 297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(知 ) 1 1 導 電 層 4 之 耐 火 金 羼 9 如 箭 頭 X 所 示 暴 η 於 氧 〇 所 Μ ♦ 1 1 由於附火金鼷容易與氧反應 t m 火 金 鼷 即 告 氧 化 〇 1 | 耐 火 金 靨 的 氧 化 程 度 » 視 M0CVD 法 的 定 著 溫 度 而 定 〇 請 1 亦 即 如 圖 3 所 示 9 當定著溫度高於550 C , 多结晶性矽 先 閲 1 | 讀 \ I 塞 3 與 下 電 極 層 (4 • 5) 之 接 觸 電 阻 即 明 顯 上 升 f 因 此 堆 背 1 | 之 1 式 電 容 器 的 電 容 密 度 即 明 顯 下 降 〇 注 意 圈 2 表 示 第 二 種 習 知 堆 式 電 容 器 ( 見 Τ . Ε i m or i文獻) 事 項 1 I 再 1 t 其 中 在 形 成 高 介 質 常 數 曆 6 之 刖 • 在 下 電 極 層 (4 , 5) 導 寫 本 裝 的 全 部 側 壁 形 成 側 壁 絕 緣 隔 體 8 〇 所 Μ 9 若 高 介 質 常 數 頁 1 層 6 是 利 用 RF 噴 鍍 法 成 長 » 由 於 防 止 矽 擴 敗 的 導 電 層 1 1 4 之 附 火 金 鼷 9 完 全 被 側 壁 絕 緣 層 8 所 覆 蓋 t 耐 火 金 靨 1 I 即 不 易 氧 化 〇 亦 即 如 圖 3 所 示 即 使 定 著 溫 度 高於5 5 0 1C 1 1 f 接 觸 電 阻 仍 未 上 升 1 且 堆 式 電 容 器 的 電 容 密 度 係 上 升 1 而 非 下 降 • 因 為 高 介 質 常 數 層 6 的 結 晶 度 愈 好 定 著 溫 1 I 度 愈 高 〇 1 1 然 而 » 在 圖 3 堆 式 電 容 器 内 » 由 於 堆 式 電 容 器 的 側 面 1 I 長 度 9 因 大 側 壁 絕 緣 隔 體 8 的 存 在 而 實 質 增 加 * 故 積 成 I 減 小 〇 又 9 抗 氧 化 的 導 電 層 6 厚 度 因 側 壁 絕 緣 隔 體 8 而 1 1 較 小 ,故抗氧化層與 高 介 質 常 數 層 6 接 觸 的 表 面 積 小 * 無 1 法 期 待 大 電 容 〇 1 ί I 圖 4 表 示 本 發 明 第 一 具 體 例 > 1 指 Ν 型 單 结 晶 性 矽 基 1 1 材 9 具 有 約 0 . 1 Ω • C m的低電瞄, 2 指氧化矽製約600 η η 1 I 厚 的 絕 緣 層 〇 另 在 絕 緣 層 2 内 形成接觸洞C0NT « 內 埋 設 1 1 摻 磷 的 多 结 晶 性 矽 塞 3 〇 1 1 -8 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) A7 B7 五、發明説明(7 ) 在多结晶性矽塞3上形成TiN等耐火金靨製約lOOnin厚 防止矽擴散的導電層4 ,和Ru02 (500nB)/Ru(50nm)等 貴金臛製抗氧化導電層5 , Μ形成下電極層。 只在防止矽擴散層4的側壁上,亦形成氮化矽製側壁 絕緣隔體8 。因此,高介質常數層6與抗氧化導電層5 側壁及其上面接觸。又,防止矽擴散的導電層4與高介 質常數層6隔離。 另形成SiTi〇3$BST製高介質常數層6 ,覆蓋下電極 層。此外,在高介質常數層6上,形成Al(l«ra)/TiN (ΙΟΟηι)製上電極層7 。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印衆 --------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖4所示,當高介質常數層6利用M0CVD法成長時 ,防止矽擴散層4的酎火金羼即完全被側壁絕緣隔體8 所覆蓋。此外,在圖2中,由於只有抗氧化導電層5的 頂面有效用做下電極,故電容小。反之,在圖4中,由 於抗氧化導電層5的側面及其頂面都有效用做下電極, 電容可較匾2的堆式電容器上升。因此,圖4堆式電容 器可適合1 Gbit DRAM裝置。火金鼷也未氧化過。如 圖5所示,即使定著溫度在550^M上,接觸電阻未增 加,而堆式電容器的電容密度亦未增加而是減少,因為 高介質常數層6的结晶率愈好,定著性溫度愈高。 此外,如上所述,由圖4中抗氧化導電層5與高介質 常數層6接嗨的有效面積,較圖2為大,下電極層的高 度即減小。又因圖4中側壁絕緣隔體8較圖2中為小, 可增進積成。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 146 A7 B7 五、發明説明(2 ) 圖6表示本發明第二具體例,消除圖4的側壁絕緣隔 體8 ,而圖4防止矽擴敗的導電層4在側向減小。因此 ,防止矽擴散的導電層即與高介質常數層6隔離。 此外,由於圖6内抗氣化導電層5與高介質常數層6 接觸的有效面積,較圖4為大,可減少下電極層的高度 。此外,由於無圖4的側壁絕緣隔體8 ,可增進積成。 圖7表示本發明第三具體例,防止矽擴散的導電層4 側向較圓4為小。易言之,側壁絕緣隔體8位於抗氧化 導電層5下方。因此,可較圏4堆式電容器增進積成。 防止矽擴散的導電層4亦與高介質常數層6隔離。 團8表示本發明第四具體例,防止矽擴敗的導電層4 埋於接觸洞CONT内。因此,防止矽擴散的導電層4即與 高介質常數層6隔離。 此外,由於圖8内抗氧化導電層5與高介質常數層6 接觸的有效面,較圖4大,可進一步減少下電極層的高 度。又因防止矽擴散的導電層4套裝入接觸洞CONT内, 不必提供特殊步驟Μ限定防止矽擴散的専電層4之位置 ,故生產成本可較圖7的堆式電容器為低。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖9表示本發明第五具體例,防止矽擴散的導電層4 和一部份抗氧化導電層5 ,埋入接觸洞CONT内。因此, 防止矽擴敗的導電層4即與髙介質常数層6隔離。 此外,與圖8堆式電容器相同,由於圖9内抗氧化導 電層5與高介質常數層6接觸的有效面積,較圖4大, 可進一步降低下電極層的高度。此外,由於防止矽擴散 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明 ( ) 1 1 的 導 電 層 4 套 入 接 觸 洞 C0NT 内 , 不 必 提 供 特 別 步 驟 限 定 1 1 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 位 置 1 故 生 產 成 本 較 圖 7 堆 式 電 1 I 容 器 為 低 〇 再 者 9 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 5 在 縱 向 的 位 置 /·-V 請 1 1 不 需 準 確 » 可 進 __. 步 降 低 生 產 成 本 〇 先 閱 1 I 讀 I I 圖 10表 示 本 發 明 第 - 具 體 例 » 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 背 1 1 完 全 埋 入 接 觸 洞 C0NT 内 〇 即 未 形 成 多 結 晶 性 矽 塞 3 9 所 之 注 1 | 兔' I Μ » 圖 10的 堆 式 電 容 器 f 適 於 絕 緣 層 2 厚 度 小 而 接 觸 洞 事 項 1 I 再 1 C0NT 直 徑 大 的 情 況 〇 因 此 ί 防 止 矽 擴 散 的 専 電 層 4 即 與 填 隔 離 % 本 裝 高 介 質 常 數 BBt 暦 6 〇 頁 1 此 外 > 由 於 圖 10内 抗 氧 化 導 電 層 5 與 高 介 質 常 數 層 6 1 1 接 觸 的 有 效 面 9 較 圖 4 大 » 可 進 一 步 減 小 下 電 極 層 的 高 1 I 度 〇 再 者 9 由 於 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 完 全 套 裝 入 接 觸 1 1 洞 C0NT 内 9 不 必 提 供 特 殊 步 驟 限 定 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 訂 1 4 位 置 » 使 生 產 成 本 較 圖 7 堆 式 電 容 器 為 低 〇 1 | 圖 11 表 示 本 發 明 第 七 具 體 例 » 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 1 1 和 一 部 份 抗 氧 化 導 電 層 5 9 即 埋 人 接 觸 洞 C0NT 内 〇 在 此 1 | 情 況 下 » 未 形 成 多 结 晶 性 矽 塞 3 » 所 Μ > 圖 11 的 堆 式 電 1 容 器 亦 適 於 絕 緣 層 2 厚 度 小 而 接 觸 洞 C0NT 直 徑 大 的 情 況 1 1 〇 因 此 9 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 即 與 高 介 質 常 數 層 6 隔 1 ! 離 〇 I 1 此 外 • 由 於 fBl _ 11 内 抗 氧 化 導 電 層 5 與 高 介 質 常 數 層 6 1 接 觸 的 有 效 面 積 y 較 圖 6 大 故 進 一 步 減 小 下 電 極 層 的 1 I 高 度 〇 又 因 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 完 全 套 入 接 觸 洞 C0NT ! 1 内 〇 不 需 提 供 特 別 步 驟 限 定 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 位 置 1 1 -1 1 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(π ) ,故生產成本可較圖7的堆式電容器低。 圖12, 13, 14, 15, 16, 17, 18分別表示本發明第八 ,九,十,十一,十二,十三,十四具體例,分別改變 圖4 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10, 11的堆式電容器。即,矽 接觸層9介置於防止矽擴敗的導電層4與多结晶性矽塞 3 (或矽基材1 )之間。例如,防止矽擴敗的導電層4 由約50η«厚的ΤίΝ製成,而矽接觸層9是由約50η·厚的 TiSi2 製成。一般而言,諸化TiN等金騸氮化物對矽 的接豳特性不佳,其間的接觸電阻較大。最壞是金鼸氮 化物脫落矽。反之,TiSi2等金臑矽化物對矽、氧化矽 和氮化矽的接觸特性優良。所M,矽接觸層9改進防止 矽擴散的導電層4與多結晶性矽塞3 (或矽基材1 )間 的連接,因此進一步減少多结晶性矽塞3 (或矽基材1 ) 與下電極層(4, 5, 9)的接觸電阻。而生產產率亦有所 增進。 圖19, 20, 21分別表示本發明第十五、十六、十七具 體例,分別改變圖12, 13, 14的堆式電容器。即矽接觸 層9側向較圖12, 13, 14為小。所M,堆式電容器可減 小尺寸以增進積成。 圖22, 23,24, 25分別表示本發明第十八,十九,二 十,二十一具體例,分別改變圖15, 16, 17, 18的堆式 電容器。即矽接觴層9亦形成於接觸洞C0NT内之絕緣層 2側壁。结果,矽接觸層9容易形成,使生產產率增進。 其次,說明本發明堆式電容器之製法。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^^1 I^i i m mu «m —11— I an 0¾ 、vs (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 丨') 1 1 圖 26A至26G為說 明 IEfT 圈 4 堆 式電 容 器 製 法 之 斷 面 圔 0 1 1 首 先 參 見 圖26A t 將 電 阻 約0 . 1 Ω C 的Ν 型單结晶 1 I 性 矽 基 材 1 加熱氧 化 * 形 成 約 60 0η in厚的氧化矽製絕緣 請 1 1 層 2 〇 在 絕 緣層2 打 接 觸 洞 C0NT 〇 再 利 用 C VD 法 全 面 定 先 閲 1 I 讀 1 I 著 約 1 L ί臟 厚 的多结 晶 性 矽 層 3 ', m 離 子 擴 散 入 多 結 晶 性 背 1 1 之 1 矽 層 3 ' $ Μ 減少其 電 阻 〇 意 i 其 次 • 參 見圖2 6 B » 多 结 晶性 矽 層 3 ' 利 用 反 應 性 離 子 事 項 1 I 再 1 侵 蝕 (R ΙΕ ) 法,使 用 氯 m 回 侵, 結 果 » 多 结 晶 性 矽 塞 3 導 本 裝 即 埋 入 接 觸 洞C0HT内 〇 頁 1 其 次 • 參 見團26C 9 利 用 反應 性 DC噴 鍍 法 t 接 續 定 1 1 著 T i N 層 和 RuO 2 / Ru 層 〇 再 利用 電 子 迴 旋 加 速 器 共 振 1 I (ECR) 電 漿 侵蝕法 9 使 用 氯 氣和 氧 氣 的 混 合 物 9 造 型 1 1 Τ ί N 層 和 Ru 0 2 / R u 層 * 形 成 T i N 製 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 訂 1 4 和 Ru 0 2 ( 5 0 0 η in) 及 Ru (50η m)製 抗 氧 化 専 電 層 5 〇 1 I 其 次 9 參 見圖2 6 D t 利 用 CVD 法 定 著 氮 化 矽 層 8 ' 〇 1 1 其 次 f 參 見圖2 6 E t 利 用 R IE 法 9 使 用 氯 氣 回 侵 i 形 1 I 成 氮 化 矽 製 側壁絕 緣 隔 體 8 。在 此 情 況 下 • 側 壁 絕 緣 隔 I 體 8 覆 蓋 防 止矽擴 散 的 導 電 層 4 側 壁 » 而 側 壁 絕 緣 隔 1 1 體 8 只 覆 蓋 抗氣化 導 電 層 5 側壁 一 部 份 〇 1 I 其 次 t 參 見圖26F t 利 用 ECR- M0CVD法, 使用 B a ( D Ρ Μ ) 2 1 1 I * Sr (DPM) ^ , Ti ( i - 0C 3 Η 7 )和 氧 氣 » 全 面 定 著 BST 製 ί 1 約 1 00η 厚的高介質常數層6 〇 DPH 指雙二特戊醢甲烷 1 I 化 物 9 在 此 法中, 基 材 溫 度 約400至700 V > 氣 體 壓 力 約 1 1 7η Τ 〇 r r 〇 1 1 -1 3- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(|> ) 最後,參見圖2 6 G ,A丨(1 /U ) / T i N ( 5 Ο η η )製上電極 層7 ,利用DC嗔鍍法,使用Α全面定著。 再利用RIE法,使用氛氣侵蝕上電極層7 ,即得圖4 之堆式電容器。 須知在圖26C所示製法步驟中,形成圖27A内4'所示 TiN層之前,形成T〗Si2製矽接觴層9 ,可得圖12堆式 電容器。 在Ti層(圓上未示)定著後,若在Ti層上,於氮氛圍内 ,在約70〇υ的溫度進行快速加熱退火法,則在多结晶 性矽塞3上形成TiSi2製矽接觸層9 ,如圖27Β所示, 即得圖19之堆式電容器。 圖28A至圖28F為說明圖6堆式電容器製法之斷面圖。 首先參見_286 ,按圖26A同樣方式,將電阻約0.1 Ω «cb的N型單結晶性矽基材1加熱氧化,形成約600 nB厚的氧化矽製絕緣層2 。在絕緣層2打接觭洞C0NT。 再利用C V D法全面定著約1 w m厚的多结晶性矽層3 ’,磷 離子擴散入多结晶性矽層3’,Μ減少其電阻。 其次,參見圖28Β ,按圖26Β同樣方式,多结晶性矽 層3’利用反應性離子侵蝕(RIE)法,使用氯氣回侵,结 果,多结晶性矽塞3即埋入接觸洞C0NT内。
其次,參見圖28C ,利用反應性DC噴鍍法,定著TiN 層。再利用電子迴旋加速器共振(ECR)電漿侵蝕法,使 用氯氣和氧氣的混合物,形成TiN製防止矽擴散的導電 層4。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) m - 1- —^n m I ί . in I In n 、νδ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 1 其 次 9 參 見 圖28D 9 利 用 反 應 性 DC 噴 鍍 法 定 著 R u 0 2 / 1 1 Ru 層 〇 再 利 用 ECR 電 漿 侵 蝕 法 » 使 用 氯 氣 和 氧 氣 的混 合 1 I 物 造 型 R u 0 2 _ / R U 層 赘 形 成 Ru 0 2 ( 500 η ) 和 R u ( 5 0 η m)製 抗 /-V 請 1 I 氧 化 導 電 層 5 〇 先 閱 1 I 讀 1 1 其 次 » 參 見 圖28E > 按 rat 國 26F 同 樣 方 式 9 利 用 ECR- 背 1 I 之 1 M0CVD 法 使 用Ba (DPM) 2 , S r (DPM) 2 * T i (i -0C 3 Η 7 ) 注 意 1 和 氧 氣 > 全 面 定著 BST 製 約 1 00η B厚高介質常數層6 。 事 項 1 | 再 在 此 法 中 基 材溫 度 約 400至 700 9 而 氣 體 懕 力 約 捧 裝 寫 本 7m To Γ Γ 〇 頁 1 最 後 9 參 見 圖28F » 按 圖 26G 同 樣 方 式 • Al(l U B1 ) / 1 1 T i N (50η m ) 製 上電 極 層 7 t 利 用 DC 噴 鍍 法 , 使 用 Ar氣 全 1 I 面 定 著 〇 1 1 再 利 用 R IE 法, 使 用 氯 氣 侵 蝕 上 電 極 層 7 9 即 得圖 6 1 丁 1 之 堆 式 電 容 器 0 1 I 須 知 在 圖 28C所 示 製 法 步 驟 中 > 形 成 圖 29 A 内 4 ’所 示 1 1 T i Η 層 之 前 > 形成 T i Si 2 製 矽 接 觸 層 9 ) 可 得 圖 13堆 式 1 1 電 容 器 〇 »'·, I 在 T i 層 (圖上未示) 定 著 後 » 若 在 T i 層 上 » 於 氮 氛圍 内 1 1 » 在 約 700它的溫度進行快速加熱退火法, 則在多結晶 1 | 性 矽 塞 3 上 形 成T i Si 2 製 矽 接 觸 層 9 > 如 圖 29B 所不 » 1 I 即 得 圖 20之 堆 式電 容 器 〇 \ I 圖 30 A 至 圖 30H 為 說 明 圖 7 堆 式 電 容 器 製 法 之 斷面 圖。 1 I 首 先 參 見 圖 30 A » 按 圖 26 A 同 樣 方 式 * 將 電 阻 約0 . 1 1 1 Ω • c m 的 N 型 單結 晶 性 矽 基 材 1 加 熱 氧 化 * 形 成 約60 0 1 1 -1 5- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 五、發明説明(4) η·厚的氧化矽製絕緣層2 。在絕緣層2打接《洞CONT。 再利用CVD法全面定著約1 w Β厚的多结晶性矽層3 ’,磷 離子擴散入多結晶性矽層3’,Μ減少其電阻。 其次,參見圖30Β ,按圖26Β同樣方式,多結晶性矽 層3’利用反應性離子侵蝕(RIE)法,使用氯氣回侵,结 果,多結晶性矽塞3即埋入接觸洞CONT内。
其次,參見圖30C ,利用反應性DC嗔鍍法,定著TiN 層和Ru02/Ru層。再利用電子迴旋加速器共振(ECR)電 漿侵蝕法,使用氯氣和氧氣的混合物,造型TiN層和 Ru02 /Ru,形成ΤίΗ製防止矽擴散的導電層,和Ru02 (500nm)及Ru(50nB)製抗氧化導電層5 。 其次,參見圖30D ,只有防止矽擴散的導電層4側面 ,利用濕侵法,使用過氧化氨混合物、過氧化硫酸混合 物或過氧化鹽酸混合物侵蝕。
其次,參見圖30E ,按照圖26D同樣方式,利用CVD 法定著氮化矽層8 ’。
其次,參見圖30F ,按照圖26E同樣方式,利用RIE 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 侵鈾法,使用氯氣回侵,形成氮化矽製側壁絕緣隔體8 。在此例中,側壁絕緣隔體8位於抗氧化導電層5下方 。即側壁絕緣隔體8覆蓋防止矽擴散的導電層4側壁, 而側壁絕緣隔體8不覆蓋抗氧化導電層5之側壁。 其次,參見圖30G ,按照圖26F同樣方式,利用ECR- MOCVD 法,使用 Ba(DPM)2 、 Sr(DPM>2 、 Ti(i-OC3 ) 和氧氣,全面定著BST製約lOOnm厚高介質常數層6 。 -1 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(β ) 在此法中,基材溫度約400至7 0 0 C,氣體壓力約7·Το「γ·。 最後,參見圖30Η ,按照圖26G同樣方式,利用DC嗔 鍍法,使用Ar氣全面定著Al(lw B)/TiN(5〇nm)製上電極 層7 。 須知在圖30C製法步驟中,形成圖31A中^所示TiN 層之前,形成TiSi2製矽接觸層9 ,可得圖14堆式電容 器。 又在Ti層(圖上未示)定著後,若在Ti層上,於氮氛 圍内,在約70〇υ的溫度進行快速加熱退火法,在多结 晶性矽塞3上即形成TiSi2製矽接觸層9 ,如圖31Β所 示,故得圖21堆式電容器。 圖32A至32G為說明圖8堆式電容器製法之斷面圖。 首先參見圖32A ,將電阻約0.1Ω «cm的N型單結晶 性矽基材1加熱氧化,形成約600nm厚的氧化矽製絕緣 層2 。在絕緣層2打接觭洞C0NT。再利用CVD法全面定 著約1 w »厚的多结晶性矽層3 ’,瞵離子擴散入多結晶性 矽層3’,Μ減少其電阻。 其次,參見圖32Β ,多結晶性矽層3'利用反應性離子 侵蝕(RIE)法,使用氛氣回侵,结果,多结晶性矽塞3 即埋入接觸洞C0NT内。在此例中,多结晶性矽塞3頂面 較絕緣層2低約100η®。 其次,參見圖32C ,利用反應性DC噴鍍法,使用氤氟 和氮氣混合物定著TiN層4’。 其次,參見圖32D ,絕緣層2上的TiN層4’使用膠體 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X29·/公釐) n HI - - - - I H 士kv . - - - - - - {-— ....... - . . 0¾ 、T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ih ) 1 1 氧 化 矽 利 用 化 學機 械 磨 光 (CMP ) 法 除去 9 使 T i Η 製 防 止 1 1 矽 擴 散 的 導 電 層4 » 埋 入 接 觸 洞 C0NT 内 〇 1 I 其 次 9 參 見 圖32E t 利 用 反 應 性 DC唄 鍍 法 定 著 Ru 0 2 / 請 1 1 R u 層 〇 再 利 用 ECR 電 漿 侵 蝕 法 t 使 用氯 氣 和 氧 氣 的 混 合 先 閱 1 I 讀 1 I 物 9 造 型 R u 0 2 /Ru 層 » 形 成 R u 〇 2 ( 5 0 0 η m ) 及 R u (50η K ) 製 背 面 1 I 之 1 抗 氣 化 導 電 層 5 〇 注 I * 意 I 其 次 參 見 圖32F t 按 ΙΒΠ 圖 26F 同 樣方 式 • 利 用 ECR - 事 項 1 | 再 1 MOCVD 法 使 用 Ba (DPM) 2 , S r (DPM) 2 » T i (i -0C Ξ Η 7 ) 填 和 氧 氣 9 全 面 定著 BST 製 約 100η Β厚高介質常數層6 0 寫 本 頁 裝 1 在 此 法 中 • 基 材溫 度 約 400至 700 V ,而 氣 體 壓 力 約 1 1 7b To Γ Γ 〇 1 I 最 後 9 參 見 圖32G » 按 照 圖 26G 同樣 方 式 9 利 用 DC 噴 1 1 鍍 法 使 用 A r 氣全 面 定 著 Al(l u Η1 ) /Τ ί N (50η m ) 製 上 電 極 訂 1 層 7 〇 1 I 再 利 用 R IE 法, 使 用 氯 氣 侵 蝕 上 電極 層 7 9 即 得 圖 8 1 1 堆 式 電 容 器 〇 1 1 須 知 在 圖 32C製 法 步 驟 内 » 形 成 T i K 層 4 ' 之 刖 t 形 成 | T i Si 2 製 矽 接 觸層 9 t 得 圖 22堆 式 電容 器 〇 1 1 又 » 在 形 成 T i N 層 4 , 之 前 » 利 用 DC噴 鍍 法 定 著 約 1 0 0 n m 1 厚 的 T i 層 4 a > 如圖 33 A 所 示 〇 再 在 T i層 4 a 上 9 於 氮 氛 圍 1 1 1 内 在 約 700它進行快速加熱退火法約30秒, 只在多結 1 i 晶 性 矽 塞 3 上 形成 Τ ί Si 2 製 矽 接 觸 層9 * Τ ί 層 4 a 轉 變 成 1 I T 1 N 層 4b , 如 圖33B 所 示 〇 再 形 成 T i N 層 4 ' > 如 圖 33C ! 1 所 示 Ο 由 此 可 得圖 15的 堆 式 電 容 器 〇 1 1 -1 8- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉Λ4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^ 〇l 4 (j [/ A7 B7 五、發明説明(π ) 圓34A至34G亦為說明圖8堆式電容器製法之斷面圖。 首先參見圖34A ,利用CVD法,在電阻約0.1Ω ’cb 的N型單结性矽基材上,定著約lu·厚的多结晶性矽層 3’,磷離子擴散入多結晶性矽層3’内,降低其電阻。再 利用反應性DC噴鍍法,使用氩氣和氮氣的混合物,定著 約 600nm 的 TiN 層 4’。 其次,參見圖34B ,造型TiN暦4’和多结晶性矽層3’ ,形成防止矽擴散的導電層4和多结晶性矽塞3 。 其次,參見圖34C ,利用CVD法形成氧化矽製絕緣層 2 〇 其次,參見圖34D ,利用CMP法,使用膠體氧化矽除 去防止矽擴敗的導電層4 ,使防止矽擴散的導電層4從 絕緣層2露出。 其次,參見圖34E ,按照圖32E同樣方式,利用反應 性DC噴鍍法,定著Ru02/Ru層。再利用ECR電漿侵蝕法 ,使用氯氣和氧氣的混合物,造型Ru02/Ru層,形成 Ru〇2 (500πβ)和Ru(50nm)製抗氧化導電層5 。 其次,參見圖34F ,按照圖32F同樣方式,利用ECR- MOCVD 法,使用 Ba(DPM)2 、 Sr(DPM)2 、 Ti(i-〇C3 Η?) 和氧氣,定著BST製約ΙΟΟηιη厚高介質常數層6 。在此 法中,基材溫度約400至700C,而氣體壓力約7BTorr。 最後,參見圖34G ,按照圖32G同樣方式,利用DC唄 鍍法,使用Ar氣全面定著Al(lw m)/TiH(50nm)製上電極 層7 〇 -19- »ml HI In ί «HI n ml . nn ill 1- - --8 —ft In I— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( .g ) 1 1 再 利 用 R IE 法1 使 用 氛 氣 侵 蝕 上 電 極 層 7 9 即 得 圖 8 1 1 堆 式 電 容 器 〇 1 I 須 知 在 圖 34A製 法 步 软 中 » 在 形 成 T i N 層 4 ' 之 前 形 成 /-—v 請 1 1 T i 層 後 » 若 在 T i層 上 » 於 氮 氛 圍 内 在 約 700C進行快速 先 閲 1 I ik 1 I 加 熱 退 火 法 時 ,即 在 多 結 晶 性 矽 層 3 ' 上 形 成 T i S i 2 製 矽 背 I 接 m 層 9 • 得 圖16堆 式 電 容 器 〇 之 注 1 1 意 I 圖 36A至36G亦為 說 明 圖 9 堆 式 電 容 器 製 法 之 斷 面 圖 〇 事 項 1 I 再 1 首 先 參 見 匾 36 A « 按 照 圖 32 A 同 樣 方 式 » 將 電 阻 約 填 0 . 1 Ω .C B的N 型單结晶性矽基材1 加熱氧化, 形成氧 本 頁 裝 1 化 矽 製 約 600η π厚 的 絕 緣 層 2 C 再 於 絕 緣 層 2 打 接 觸 洞 1 I C0NT 〇 再 利 用 CVD 法 全 面 定 著 約 1 L 1 m 厚 多 结 晶 性 矽 層 1 I 3 ' » 磷 離 子 擴 散入 多 结 晶 性 矽 層 3 ' 内 » Μ 降 低 其 電 胆 〇 1 1 其 次 9 參 見 圖3 6 B • 類 U 圖 32B 的 方 式 > 利 用 R IE 法 訂 I 使 用 氯 離 子 回侵 多 結 晶 性 矽 層 3 ' 1 結 果 多 结 晶 性 矽 1 | 塞 3 埋 入 接 m 洞C0NT内 〇 在 此 情 況 下 > 多 结 晶 性 矽 塞 3 1 1 的 頂 面 明 顥 較 絕緣 層 2 為 低 〇 1 | 其 次 f 參 見 圖36C 9 按 昭 圖 32C 同 樣 方 式 » 利 用 反 應 I 性 DC 噴 鍍 法 t 使用 氛 氣 和 氮 氣 的 混 合 物 * 定 著 約 6 0 0 η m 1 1 的 T i N 層 4, 〇 1 1 其 次 9 參 見 圖3 6 D • 按 眧 圖 32D 同 樣 方 式 * 利 用 R ΙΕ 法 > 使 用 氯 氣 除去 絕 緣 層 2 , 使 T i N 製 防 止 矽 擴 散 的 導 1 1 電 層 4 完 全 埋 入接 觸 洞 C0NT 内 〇 在 此 情 況 下 > 防 止 矽 擴 1 I 散 的 導 電 層 4 表面 y 較 絕 緣 層 2 為 低 〇 1 1 其 次 > 參 見 圖36E • 按 照 圖 32E 同 樣 方 式 * 利 用 反 應 1 1 -20- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ㈠ 1 1 性 DC 噴 鍍 法 定 著 Ru 〇 2 /Ru 層 〇 再 利用 ECR電 漿 侵蝕法, 1 1 使 用 氛 氣 和 氣 氣 的 混 合 物 造 型 Ru 〇 2 /Ru® , 形 成 RuO 2 1 I (5 0 0 η η )和R u( 50 η η )製抗氧化導電層5 ,在此情況下, ,—'V 請 1 I 抗 氧 化 導 電 層 5 部 份 埋 入 接 觸 洞 C0NT 内β 先 閱 1 I 1 j 其 次 9 參 見 圖 3 6 F , 按照圖3 2F同樣 方式, 利 用 ECR- 背 1 | 之 1 MOCVD 法, 使用 Ba(DPM) 2 S Sr (DPM) 2 、 Ti( i - 0C 3 Η 7 ) % ? 1 I 和 氣 氣 9 全 面 定 箸 0ST 製 約 10 On 厚 的高介 質 常數層6 事 項 1 I 再 1 1 〇 在 此 法 中 9 基 材 溫 度 約 40 0至7 0 0。。 ,而氣 體 壓力約 填 寫 本 策 7麗 To Γ Γ 〇 頁 1 I 最 後 > 參 見 圖 36 G 按 照 IBf 圈 3 2 G同 樣方式 9 利用D C噴 1 1 鍍 法 使 用 A r 氣 全 面 定 著 A 1 (1 Μ ) /T iN (50η 堕) 製上電極 1 I 層 7 〇 1 訂 再 利 用 RI E 法 t 使 用 氯 氣 侵 姓 上電 極層7 9 即得圖9 1 堆 式 電 容 器 0 1 I 須 知 在 圖 3 6 C 製 法 步 驟 中 1 於 形成 TiN 層 4 ’之前,形 1 1 成 T i S i 2 製 矽 接 觸 層 9 ) 故 得 圖 2 3堆 式電容 器 〇 1 1 另 在 形 成 T i N 層 4 ' 之 前 9 利 用 DC噴 鍍法定 著 約 1 0 0 η* 厚 的 T i 層 4 a 9 如 圖 3 7 A 所 示 〇 再 在氮 氛圔内 9 於T i層4a 1 1 上 1 在 約 7 0 〇°C溫度進行快速加熱退火法約3 0秒,只在 1 1 多 結 晶 性 矽 塞 3 上 形 成 T i Si 2 製 矽接 觸層9 1 同時將Ti 1 | 層 4 a 轉 化 為 T i N 層 4 b 1 如 圖 3 7 Β 所示 。再形 成 T iN 層 4 1 1 r 1 如 圖 37 C 所 示 〇 因 此 9 得 圖 2 3堆式 電容器 0 1 | 圖 38A至38E為 說 明 圖 1 0堆 式 電 容器 製法之 斷 面圖。 1 首 先 參 見 圔 38A 9 將 電 阻 約 0 . 1 Ω » c m的 N 型單結晶性 1 1 矽 基 材 1 加 熱 氣 化 9 形 成 約 6 0 0 η 厚 的氣化 矽 製绝緣層 1 I -2 1 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 五、發明説明 ( ) 1 1 2 〇 再 於 絕 緣 層 2 打 接 觸 洞 C0NT 。再 利 用 反 應 性 DC 噴鍍 1 1 法 1 使 用 氩 氣 和 氮 氣 的 混 合 物, 定著 約 600η Π Ti N 層4 ,。 1 I 其 次 » 參 見 IBF! 國 38B > 利 用 CMP 法, 使 用 膠 體 氧 化 矽除 請 1 1 去 絕 緣 層 2 上 的 T i N 層 4 ' 9 故Τ ί N製 防 止 矽 擴 散 的 導電 先 閱 1 I 讀 1 1 層 4 即 埋 人 接 觸 洞 C0NT 内 〇 背 τέ 1 I 其 次 > 參 見 19! 圖 38C 按 照 圖32Ε同 樣 方 式 9 利 用 反應 之 注 意 1 i 性 DC噴 鍍 法 定 著 Ru 0 2 / Ru 層 。再 利用 ECR 電 漿 侵 蝕 法, 事 項 1 1 再 1 使 用 氯 氣 和 氧 氣 的 混 合 物 造 型Ru 0 2 / R u 層 9 形 成 Ru 0 2 寫 本 裝 (500 n m )和 K u (50 ΠΒ)製抗氧化導電層5 C ) 頁 1 其 次 > 參 見 圖 38D » 按 眧 /、、、 圖32F同 樣 方 式 » 利 用 ECR- 1 1 MOC V D 法 > 使 用 Ba (DPM) 2 Sr (DPM) 2 T i (ί -0C Ξ ϊ Η 7 ) 1 | 和 氧 氣 » 全 面 定 著 0ST 製 約 1 00η m厚 的 高 介 質 常 數 層6 1 1 〇 在 此 法 中 » 基 材 溫 度 約 400 至 700 Ό , 而 氣 體 壓 力 約 訂 1 7a To Γ Γ 〇 1 I 最 後 » 參 見 圖 38E > 按 昭 圖32G同 樣 方 式 參 利 用 DC噴 1 1 鍍 法 » 使 用 A r 氣 全 面 定 著 A 1 (1 u B) /T i Η (50η R ) 製 上 電極 1 I 層 7 〇 | 再 利 用 R IE 法 • 使 用 氯 氣 侵蝕 上電 極 層 7 t 即 得 _ 10 1 1 堆 式 電 容 器 〇 1 I 須 知 在 圖 38 A 製 法 步 驟 中 ,於 形成 Ti H層4 •之前, 形 ! I 成 T i S ί 2 製 矽 接 觸 層 9 f 故 得圖 24堆 式 電 容 器 〇 I I 另 在 形 成 T i N 層 4 ' 之 後 > 利用 DC噴 鍍 法 定 著 約 1 0 0 n m 1 I 厚 的 T i 層 4 a » 如 圖 39 A 所 示 。再 在氮 氛 圍 内 t 於 Τ ί 層4 a 1 1 上 > 在 約 700C溫度進行快速加熱退火法約30秒, 只在 1 1 -22- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( >\ ) 1 1 矽 基 材 1 上 形 成Τί S ί 2 製 矽 接 觸 層 9 9 同 時 將 T i 層 4 a 轉 I 1 化 為 T i Ν 層 4b ,如 圖 39Β 所 示 〇 再 形 成 Τ ί Ν 層 4, » 如 圖 1 | 39C 所 示 0 因 此, 得 圖 1 7堆 式 電 容 器 〇 /·—V 請 1 | 圖 40 A至40E為說 明 圖 11 堆 式 電 容 器 製 法 之 斷 面 圖 〇 先 閱 1 I 讀 1 I 首 先 參 見 圖 40 A 按 照 圖 3SA 同 樣 方 式 9 將 電 胆 約 背 1 1 之 1 0 . 1 Ω C a的Ν 型單结性矽基材1 加熱氧化, 形成約600 意 1 1 η & 厚 的 氧 化 矽 製絕 緣 層 2 〇 再 於 絕 緣 層 2 打 接 觸 洞 C0KT 事 項 1 I 再 1 〇 再 利 用 反 應 性DC 嗔 鍍 法 » 使 用 氩 氣 和 氮 氣 的 混 合 物 * 填 寫 本 裝 定 著 約 600η ffi T i Ν 層 4 ' 〇 頁 1 其 次 1 參 見 圖40Β * 利 用 R IE法 9 使 用 氯 氣 除 去 絕 緣 1 1 層 2 上 的 T i N 層4 ’ » 故 Τ ί N 製 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 即 1 I 完 全 埋 入 接 觸 洞C0NT内 〇 在 此 例 中 » 防 止 矽 擴 散 的 導 電 1 1 訂 1 層 4 之 高 度 » 較絕 緣 層 2 為 低 〇 其 次 參 見 圖40C * 按 照 圖 38C 同 樣 方 式 • 利 用 反 應 1 I 性 DC 噴 鍍 法 定著 Ru 0 τ 1 Ru 層 〇 再 利 用 ECR 電 漿 侵 蝕 法 1 1 » 使 用 氯 氣 和 氧氣 的 混 合 物 > 造 型 Ru 0 2 / R u 層 9 形 成 1 I R u 0 > (500η BI ) 和Ru (50η m ) 製 抗 氧 化 導 電 層 5 〇 1 其 次 > 參 見 圖40D > 按 昭 圖 38D 同 樣 方 式 , 利 用 ECR- 1 1 MOCVD 法 * 使 用Ba (DPM) 5 1 、 S r (DPM) 2 Λ T i (i -0C Η 7 ) 1 | 和 氧 氣 » 定 著 BST 製 約 100η 93 厚 高 介 質 常 數 層 6 〇 在 此 1 | 法 中 > 基 材 溫 度約 400至 700 V * 而 氣 體 壓 力 約 7m To r r 〇 1 I 最 後 1 參 見 圖40E 按 照 圖 38E 同 樣 方 式 利 用 DC 唄 1 I 鍍 法 > 使 用 A r 氣全 面 定 著 A 1 (1 U ΠΙ ) /T i N (50η IB ) 製 上 電 極 1 1 層 7 〇 1 1 -23- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 1 再 利 用 R IE 法 » 使 用 氯 氣 侵 蝕 上 電 極 層 7 » 即 得 面 圆 11 1 1 堆 式 電 容 器 〇 1 I 須 知 圖 40 A 製 法 步 驟 中 • 在 形 成 圖 40 A 中 4 ' 所 示 /--N 請 1 1 τ i N 層 之 刖 » 形 成 T i Si 2 製 矽 接 觸 層 9 » 即 可 得 圖 25堆 先 閲 1 I 讀 1 I 式 電 容 器 〇 背 1 I 又 如 圖 39 A • 39Β 39C 所 示 > 在 矽 基 材 1 上 形 成 之 注 1 | 意 I T i Si 2 製 矽 接 觸 層 9 » 得 圖 18堆 式 電 容 器 〇 事 項 1 I 再 1 在 上 述 具 體 例 中 > 雖 然 多 结 晶 性 矽 塞 3 是 利 用 CVD 法 填 成 長 » 但 多 结 晶 性 矽 塞 3 亦 可 利 用 晶 膜 成 長 法 成 長 〇 亦 % 本 頁 裝 1 可 將 緒 等 代 替 m 為 雜 質 引 入 多 結 晶 性 矽 塞 3 内 0 1 1 又 1 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 可 由 包 含 T i Λ V T a、 Η 0 1 I 、 Co N i 至 少 一 種 金 靨 9 或 其 氮 化 物 或 其 含 氮 之 膜 9 1 1 或 其 矽 化 物 製 成 〇 在 此 例 中 , 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 與 訂 I 矽 的 反 應 溫 度 • 較 ECR- H0CVD 法 形 成 高 介 質 常 數 層 6 的 1 | 溫 度 約 400至 700 為 低 〇 尤 其 是 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 4 1 1 由 金 靨 矽 化 物 製 時 * 矽 接 觸 層 9 即 可 與 防 止 矽 擴 散 的 導 1 | 電 層 4 自 行 對 準 而 容 易 形 成 1 因 而 減 少 所 需 的 生 產 步 驟 I 數 〇 1 1 此 外 * 矽 接 觸 層 9 可 由 包 含 T i V T a ’ Η 0、 C 0 Η i 1 ! 至 少 一 種 金 屬 的 矽 化 物 製 成 〇 該 矽 化 物 即 使 在 500 υ 以 1 1 1 下 溫 度 1 亦 有 防 止 矽 擴 散 的 能 力 9 而 且 對 矽 具 有 小 接 觸 1 1 電 阻 » 因 為 矽 化 物 内 含 有 矽 〇 1 I 再 者 * 抗 氧 化 導 電 層 6 可 由 包 含 Ru Re Os I r \ R h 1 1 至 少 一 種 金 躧 Λ 其 氧 化 物 Λ 其 矽 化 物 或 包 含 Pt和 Pd 至 1 1 -24- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 29"7公釐) A7 B7 五、發明説明(4 ) 少一種金屬製成。WRu02和Ru特佳,因其精细结構技 術之故。 又,高介質常數層6可由AB〇3製成,A包含Ba、Sr 、Pb、Ca、La、Li、K 至少其一.B 包含 Ή、Ta、Nb、 Mg、Μη、Fe、Zn、W 至少其一。AB〇3 之例有 SrTi〇3 、 PbTiOa 、 Pb(Zr,Ti)〇3 、 (Pb,La)(Zr,Ti)〇3 、 Pb(Mg, Nb)〇3 、 Pb(Mg,W)〇3 、 Pb(Zn,Nb)〇3 、 LiTa03 、 L i NbO a 、KTaO 3 fO K K b 0 3 。 此外,高介質常數層6可由(B i 2 0 2 ) (An^ Bm0 3 m—, (!« = 1,2,3,4,5)製成,六包含》^、$「、卩1)、(:3、1(、81至 少其一,B包含Nb、Ta、Ti、W至少其一。(Βί〇2 ) (A.! Bm0 3 )之例有 BiTiOu、SrBr 2 TaO 9 和 SrBi 2
Nb 2 0 9 。另外,高介質常數層6可由Ta2〇s製成。 如前所述,按照本發明,由於抗氧化導電層與高介質 常數層Μ小側壁絕緣隔體或無側壁絕緣隔體加以隔離, 可減小堆式電容器尺寸,Μ增進積成。 ^^^1. |邐^— —ati nil .· m ml m^i Β^ϋ ^^^^1 ^me 一·1 0¾ 、vs (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
Claims (1)
- A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 1 .一 種 電 容 器 t 包 括 • 1 1 一 矽 基 材⑴ ; 1 I 一 多 結 晶 性 矽 層 ⑶ 1 形 成 於 該 矽 基 材 上 ^-Ν 請 1 I —. 下 電 極 層 1 包 含 該 多 結 晶 性 矽 層 上 防 止 矽 擴 散 的 先 閱 1 I 讀 1 1 導 電 層 ⑷ 釁. 和 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 上 形 成 之 抗 氣 化 背 1 I 之 1 導 電 層 ⑸ ; 注 | 意 I 一 高 介 質 常 數 層 ⑹ y 形 成 於 該 抗 氣 化 導 電 層 之 頂 面 事 項 1 I 再 1 和 倒 面 ; 以 及 4- 榷 寫 本 农 —** 上 電 層 ⑺ 9 形 成 於 該 高 介 質 常 數 層 上 f 頁 1 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 傷 與 該 高 介 質 常 數 層 隔 離 者β 1 1 2 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 電 容 器 9 又 包 括 該 半 導 體 基 1 I 材 上 形 成 的 絶 綠 層 ⑵ 1 1 訂 1 該 多 結 晶 性 矽 層 係 形 成 於 該 絶 緣 層 之 接 觸 洞 (C0N Τ)内 者 0 1 I 3 .如 申 請 專 利 範 圍 第 2 項 之 電 容 器 9 其 中 該 防 止 矽 擴 散 1 1 的 導 電 層 ) 傜 形 成 於 該 絶 緣 層 之 接 觴 洞 内 者 〇 1 I 4 .如 請 專 利 範 圍 第 3 項 之 電 容 器 9 其 中 該 抗 氣 化 1 層 的 下 部 9 係 形 成 於 該 絶 緣 層 之 接 觸 洞 内 者 〇 1 1 5 .如 甲 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 電 容 器 9 其 中 該 防 止 矽 擴 散 1 ! 層 的 寬 度 9 與 該 抗 氣 化 導 電 層 寬 度 大 約 相 同 9 1 該 電 容 器 又 包 括 側 壁 絶 緣 隔 體 ⑻ $ 覆 蓋 於 該 防 止 矽 1 1 擴 散 的 導 電 層 側 壁 者 P 1 I 6 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 電 容 器 f 其 中 該 防 止 矽 擴 散 1 1 層 的 寬 度 * 較 該 抗 氣 化 導 電 層 寛 度 為 小 9 1 1 -2 6- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 該 抗 氧 化 導 電 層 覆 蓋 該 防 止 矽 掮 散 的 導 電 層 側 壁 者0 1 1 7 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 電 容 器 9 其 中 該防止矽擴散層 1 1 的 寬 度 • 較 該 抗 氧 化 導 電 層 寬 度 為 小 —S 請 1 先 1 該 電 容 器 又 包 括 側 壁 絕 緣 隔 體 ⑻ 9 形 成 於 該 抗 氧 化 閱 1 導 電 層 下 方 9 以 覆 蓋 該 防 止 矽 擴 敗 的 専 電 層 側 壁 者 〇 背 ιέ 1 之 1 8 ·如 串 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 電 容 器 ,其中又祕矽接觸層(9) 注 意 1 I 1 介 置 於 該 多 結 晶 性 矽 層 與 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 之 事 項 1 1 再 ,1 間 填 裝 本 該 矽 接 m 層 係 與 該 高 介 質 常 數 層 隔 離 者 〇 頁 1 | 9 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 電 容 器 » 其 中 該 防 止 矽 擴 散 1 1 的 導 電 層 包 括 材 料 選 白 钛 > 鎢 ·> m ·> 鉬 ·> 鈷 Λ m 氮 1 | 化 鈦 氮 化 鎢 氮 化 m 氮 化 鉬 氮 化 鈷 氮 化 鎳 Λ 1 訂 含 氮 钛 含 氮 鎢 含 氮 钽 含 氮 鉬 含 氮 鈷 Λ 含 氮 鎳 1 Λ 矽 化 钛 矽 化 鎢 矽 化 組 Λ 矽 化 鉬 矽 化 鈷 和 矽 1 1 化 鎳 者 〇 1 1 10. 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 電 容 器 9 其 中 該 抗 氧 化 導 1 1 電 層 包 括 材 料 選 白 釕 > 銖 餓 銥 铑 鉑 鈀 氧 I 化 釕 氧化銖 ·> 氧 化 餓 Λ 氧 化 銥 氧 化 铑 \ 矽 化 釕 1 1 1 矽 化錬 、 矽 化 餓 矽 化 銥 % 和 矽 化 铑 者 〇 1 1 11. 如 申 請 專 利 範 圍 第 8 項 之 電 容 器 9 其 中 該 矽 接 觭 層 1 I 包 括 材 料 選 白 矽 化 钛 矽 化 鎢 矽 化 鉅 Λ 矽 化 鉬 矽 1 1 化 鈷 和 矽 化 m 者 〇 1 1 1 2 . 如 請 專 利 範 圃 第 1 項 之 電 容 器 t 其 中 該 高 介 質 常 1 I 數 層 包 括 材 料 選 白 ΑΒΟ Ξ 、 Β i 2 0 2 (X m—1 Z m 0 3 m—1 ) 1 1 -27- 1 1 1 1 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 Βδ C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 (1 =1 ,2 ,3 ,4 ,5 ), 和T a •‘ Ϊ 0 5 其 中 A 包 含 鋇 、 缌 、 鉛 1 1 、 m 鋰 、 鉀 至 少 其 一 9 B 包 含 緒 N 鈦 鉅 、 鈮 、 m 1 1 錳 、 鐵 、 鋅 m 至 少 其 一 » X 包 含 X 緦 、 給 \ 鈣 ^-N 請 1 1 鉀 •s. 鉍 至 少 其 9 而 Z 包 含 鈦 、 鉅 X 鈮 鎮 至 少 其 先 閱 1 I 讀 1 一 者 Ο 背 1 I 之 1 1 3 . ·— 種 電 容 器 9 包 括 意 i I 一 矽 基 材 ⑴ 9 事 項 1 I 再 1 一 絶 綠 層 ⑵ » 形 成 於 該 半 導 體 基 材 上 ; 4 馬 本 蒗 —· 下 電 極 層 « 包 含 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 ⑷ 形 成 於 頁 1 I 該 矽 基 材 上 9 於 該 絶 緣 層 形 成 的 接 觸 洞 (CONT ) 内 9 以及 1 1 抗 氣 化 導 電 層 ⑸ 9 形 成 於 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 上 1 1 I 一 高 介 質 常 數 層 ⑹ 9 形 成 於 該 抗 氣 化 導 電 層 的 頂 面 1 1 訂 1 和 側 面 ; 以 及 一 上 電 極 層 ⑺ 9 形 成 於 該 高 介 質 常 數 層 上 9 1 I 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 9 僳 與 該 高 介 質 常 數 層 隔 離 1 1 者 〇 1 1 1 4 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 13項 之 電 容 器 » 其 中 該 抗 氣 化 層 », I 的 下 部 » 係 形 成 於 該 絶 緣 層 之 接 两 洞 内 者 Ο 1 1 1 5 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 3項 之 電 容 器 又 包 括 矽 接 觸 層 1 I ⑼ > 形 成 於 該 絶 綠 靥 之 該 接 觸 洞 内 9 並 介 置 於 該 多 結 1 I 晶 性 矽 層 和 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 之 間 者 〇 1 1 1 6 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 3項 之 電 容 器 9 其 中 該 防 止 矽 擴 | 散 的 導 電 層 包 括 材 料 農 白 鈦 m 、 IM 、 鉬 X 鈷 、 鎳 S 1 氮 化 鈦 氮 化 鎮 、 氮 化 m 氮 化 m λ 氮 化 鈷 氮 化 鎳 1 1 -28- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > Α4規格(210Χ297公釐〉 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 Λ 含 氮 鈦 含 氮 鎢 % 含 氮 鉬 含 氮 鉬 > 含 氮 鈷 含 氮 1 1 鎳 Λ 矽 化 钛 矽 化 鎢 矽 化 钽 % 矽 化 鉬 矽 化 鈷 Λ 和 1 I 矽 化 鎳 者 〇 X--V 請 1 ί 17. 如 申 請 專 利 範 圍 第 13項之電容器 > 其 中 該 抗 氧 化 導 先 閱 1 I 1 I 電 層 包 括 材 料 選 白 釕 Λ 銶 Λ 餓 > 銥 铑 鉑 鈀 氧 背 ώ I I 之 1 化 釕 Λ 氧化銖 氧 化 餓 氧 化 銥 氧 化 铑 > 矽 化 釕 意 1 1 矽 化 鋏 Λ 矽 化 餓 矽 化 銥 和 矽 化 姥 者 〇 事 項 1 I 再 1 1 8 . 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 5項之電容器 • 其 中 該 矽 接 觸 層 寫 本 裝 包 括 材 料 選 白 矽 化 鈦 Λ 矽 化 鎢 矽 化 鉅 矽 化 鉬 Λ 矽 頁 1 I 化 鈷 和 矽 化 鎳 者 〇 1 1 19. 如 串 請 專 利 範 圍 第 13項 之 電 容 器 9 其 中 該 高 介 質 常 1 | 數 層 包 括 材 料 選 白 ΑΒ0 3 、 Β i 2 〇 2 (X m — 1 Z m 0 3 m—1 ) 1 訂 (m =1 ,2 ,3 ,4 ,5 ), 和Τ a : 1 0 * 其 中 A 包 含 鋇 m 鉛 1 鈣 鋰 、 鉀 至 少 其 一 Β 包 含 緒 、 钛 鉅 Λ 鈮 \ 鎂 1 I 錳 > 截 ί辛 鎢 至 少 其 一 X 包 含 鋇 總 \ 鉛 % 鈣 1 1 > 鉀 m 至 少 其 一 而 Z 包 含 鈦 、 钽 鈮 鎢 至 少 其 1 1 一 者 〇 I 20 . — 種 電 容 器 之 製 法 • 包 括 步 驟 為 : 1 1 在 一 矽 基 材 ⑴ 上 形 成 一 絕 緣 層 ⑵ 1 ! 在 該 絕 緣 層 打 — 接 觸 洞 (C0NT) i I 將 多 結 晶 性 矽 塞 (3) 埋 入 該 絕 緣 層 之接 觸 洞 内 5 \ i 在 該 多 结 晶 性 矽 塞 和 該 絕 緣 層 上 » 形 成 __. 防 止 矽 擴 1 | 散 的 導 電 層 ⑷ > 1 I 在 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 上 t 形 成 一 抗 氧 化 導 電 層 1 1 -29- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 © 1 1 侵 蝕 該 抗 氧 化 導 電 層 和 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 t 形 1 1 成 一 下 電 極 層 * 請 1 先 1 只 在 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 側 壁 » 形 成 -* 側 壁 絕 緣 閱 讀 1 隔 體 (8) • 背 1 1 之 1 在 該 抗 氧 化 導 電 層 和 該 側 壁 絕 緣 隔 體 上 » 形 成 —. 高 意 1 I 介 質 常 數 層 © ; Μ 及 事 項 1 I 再 在 該 高 介 質 常 數 層 上 » 形 成 —* 上 電 極 層 ⑺ 〇 填 寫 本 裝 21 • 如 串 請專利範圍第20項之方法 9 又 包 括 在 該 多 結 晶 頁 1 I 性 矽 塞 上 形 成 矽 接 觸 層 0) 之 步 驟 r 在 該 多 結 晶 性 矽 塞 1 1 埋 設 之 後 » 和 形 成 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 之 前 者 〇 1 | 22 . 如 申 請 專 利 範 圍 第20項之 方 法 » 又 包 括 下 列 步 驟 : 1 訂 於 該 多 結 晶 性 矽 塞 埋 設 之 後 » 在 該 多 结 晶 性 矽 塞 上 1 形 成 一 酎 火 金 靥 層 * Μ 及 1 | 於 氮 氛 圍 内 t 在 該 耐 火 金 麵 層 上 進 行 加 熱 退 火 操 作 1 I » U 形 成 一 矽 接 觸 層 0) 〇 1 1 23 • 如 申 請 專 利 範 圍 第20項 之 電 容 器 f 其 中 該 防 止 矽 擴 I 散 的 導 電 層 包 括 材 料 選 白 鈦 鎢 > 鉅 Λ 鉬 、 鈷 鎳 Λ 1 1 I 氮 化 鈦 氮 化 鎢 、 氮 化 鉅 氮 化 鉬 氮 化 鈷 氮 化 鎳 ! ! Λ 含 氮 鈦 含 氮 鎢 含 氮 ϋ 含 氮 鉬 Λ 含 氮 鈷 含 氮 ί I 鎳 > 矽 化 钛 Λ 矽 化 鎢 矽 化 鉅 Ν 矽 化 鉬 、 矽 化 鈷 Λ 和 ! 1 矽 化 鎳 者 〇 1 1 24 • 如 申 請 專 利 範 圍 第 20項 之 電 容 器 * 其 中 該 抗 氧 化 導 1 I 電 層 包 括 材 料 選 自 釕 % 銖 Λ 餓 、 銥 铑 鉑 Λ 鈀 > 氧 1 1 -30- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α·4規格(210 X 297公釐) B8 Co D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 化 m > 氧 化 鍊 Λ 氧 化 蛾 % 氧 化 祐 、 氧 化 m 矽 化 釕 1 1 矽化錬 、 矽 化 餓 Λ 矽 化 銥 和 矽 化 铑 者 〇 1 1 25 . 如 申 請 專 利 範 圍第2 1項 之 電 容 器 t 其 中 該 矽 接 Am 觸 層 /·-S 請 1 先 1 包 括 材 料 選 白 矽 化 钛 矽 化 鎢 矽 化 鉅 % 矽 化 鉬 矽 閱 1 化 鈷 和 矽 化 鎳 者 〇 背 1¾ 1 1 I 之 1 26 * 如 申 請 專 利 範 圍第22項 之 電 容 器 * 其 中 該 矽 接 觸 層 意 1 I 包 括 材 料 選 白 矽 化 钛 Λ 矽 化 轉 矽 化 m 矽 化 鉬 矽 事 項 1 I 再 化 鈷 和 矽 化 鎳 者 〇 填 寫 本 裝 27 • 如 申 請 專 利 範 圍第20項 之 電 容 器 » 其 中 該 高 介 質 常 頁 1 1 數 層 包 括 材 料 選 g ΑΒ0 = 3 、 B i 2 〇 2 (X m — ! Z m〇 3 I n—1 ) 1 1 (ΪΠ =1 ,2 ,3 ,4 ,5 ), 和Ta 0 5 , 其 中 A 包 含 鋇 Λ m m 1 | > 鈣 鋰 Λ 鉀 至 少 其 — 9 B 包 含 緒 鈦 钽 鈮 鎂 1 訂 Λ 錳 鐵 % 鋅 Ν 鋳 至 少 其 —. , X 包 含 鋇 總 鉛 鈣 1 鉀 m 至 少 其 一 » 而 Z 包 含 钛 鉅 鈮 鎢 至 少 其 1 | —* 者 〇 1 I 28 • 一 種 電 容 器 之 製 法 包 括 如 下 步 驟 1 1 在 一 矽 基 材 ⑴ 上 形 成 一 絕 緣 層 ② • I 在 該 絕 緣 層 中 打 一 接 觸 洞 (C0NT) = 1 I 將 一 多 結 晶 性 矽 塞 ⑶ 埋 設 於 該 絕 緣 層 之 接 觸 洞 内 1 1 在 該 多 结 晶 性 矽 塞 和 該 絕 緣 層 上 形 成 — 防 止 矽 擴 1 I 散 的 導 電 層 ⑷ 1 1 侵 蝕 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 » 形 成 一 第 一 下 電 極 層; 1 1 在 該 第 一 下 電 極 層 上 9 形 成 一 抗 氧 化 専 電 層 (5) t 1 I 侵 蝕 該 抗 氧 化 導 電 層 9 形 成 一 第 二 下 電 極 層 • 該 第 1 1 -3 1 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29"7公釐) A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 六、申請專利 範 圍 1 1 二 下 電 極 層 的 寬 度 較 該 第 一 下 電 極 層 的 寬 度 為 大 f 1 1 在 該 第 二 下 電 極 層 和 該 絕 緣 層 上 » 形 成 一 高 介 質 常 1 1 數 層 (6) ί 以 及 請 1 先 1 在 該 高 介 質 常 數 層 上 9 形 成 —"* 上 電 極 層 者 0 閱 讀 1 29 如 串 請 專 利 範 圍 第 28項 之 方 法 > 又 包 括 在 該 多 結 晶 背 A ! I 之 1 性 矽 塞 上 形 成 矽 接 觸 層 0) 之 步 驟 1 在 該 多 结 晶 性 矽 塞 注 意 1 I 埋 設 之 後 » 和 形 成 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 之 前 者 〇 事 項 1 I 再 30 * 如 申 請 專 利 範 圍 第 28項 之 方 法 » 又 包 括 下 列 步 驟 * 填 寫 本 裝 於 該 多 结 晶 性 矽 塞 埋 設 之 後 » 在 該 多 结 晶 性 矽 塞 上 頁 1 | 形 成 — 附 火 金 屬 層 % Μ 及 1 1 於 氮 氛 圍 内 9 在 該 耐 火 金 屬 層 上 進 行 加 熱 退 火 操 作 1 I y Μ 形 成 __· 矽 接 ftB 觸 層 0) 〇 1 訂 3 1 • 如 申 請 專 利 範 圍 第 28項 之 電 容 器 > 其 中 該 防 止 矽 擴 1 散 的 導 電 層 包 括 材 料 選 自 鈦 、 m 、 钽 鉗 > 鈷 m 1 | 氮 化 钛 氮 化 鎢 氮 化 ϋ % 氮 化 鉬 Λ 氮 化 鈷 氮 化 m 1 1 > 含 氮 呔 % 含 氮 鎢 含 氮 钽 含 氮 鉬 含 氮 鈷 > 含 氮 1 I m 矽 化 钛 ·> 矽 化 鎢 矽 化 钽 矽 化 鉬 Λ 矽 化 鈷 和 I 矽 化 鎳 者 〇 1 I 32 • 如 申 請 專 利 範 圍 第 28項 之 電 容 器 • 其 中 該 抗 氧 化 導 1 1 電 層 包 括 材 料 選 自 釕 Λ 鍊 餓 Λ IS Λ 铑 鉛 鈀 % 氧 1 1 化 釕 氧 化 鍊 氧 化 餓 Λ 氧 化 銥 > 氧 化 铑 、 矽 化 釕 1 1 矽 化 銶 Λ 矽 化 餓 矽 化 銥 Λ 和 矽 化 铑 者 〇 1 1 33 * 如 串 請 專 利 範 圍 第 29項 之 電 容 器 其 中 該 矽 接 tm m 層 1 I 包 括 材 料 選 白 矽 化 鈦 矽 化 鎢 矽 化 钽 矽 化 鉬 矽 1 1 -32- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 化 鈷 和 矽 化 m 者 〇 1 1 34 . 如 申 請專利範圍第30項 之 電 容 器 參 其 中 該 矽 接 觸 層 1 1 包 括 材 料 選 白 矽 化 钛 矽 化 m Λ 矽 化 鉅 Λ 矽 化 鉬 、 矽 /-~V 請 1 先 ί 化 鈷 和 矽 化 鎳 者 〇 閱 I 讀 1 35 . 如 串 請專利範圍第28項之 電 容 器 9 其 中 該 高 介 質 常 背 i Ι 之 1 數 層 包 括 材 料 選 白 ΑΒ0 3 B i 2 0 2 (Xm- m〇 3 Ε α —1 ) 注 意 1 1 (η =1 ,2 ,3 ,4 ,5 ). 和Ta 2 〇 其 中 A 包 含 鋇 m % 鉛 事 項 1 1 再 I 鈣 Λ 鋰 鉀 至 少 其 —. B 包 含 緒 Λ 鈦 m 鈮 鎂 寫 本 裝 Λ 錳 鐵 \ 鋅 Λ 鎢 至 少 其 —· > X 包 含 鋇 锶 鉛 鈣 頁 N〆 1 I 鉀 Λ m 至 少 其 一 , 而 Z 包 含 鈦 钽 鈮 Λ 鎢 至 少 其 1 1 一 者 Ο 1 i 36 . 一 種 電 容 器 之 製 法 » 包 括 如 下 步 驟 * 1 訂 在 —* 矽 基 材 ⑴ 上 形 成 —* 絕 緣 層 ⑵ : 1 在 該 絕 緣 層 中 打 —. 接 觸 洞 (C0HT); 1 I 將 一 多 結 晶 性 矽 塞 (3) 埋 設 於 該 絕 緣 層 之 接 觸 洞 内 • 1 1 I 在 該 多 结 晶 性 矽 塞 和 該 絕 緣 層 上 9 形 成 一 防 止 矽 擴 1 1 散 的 導 電 層 ⑷ I 在 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 上 贅 形 成 一 抗 氧 化 導 電 層 1 1 (5) t 1 ! 侵 独 該 抗 氧 化 導 電 層 和 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 1 I 層 * 形 成 —* 下 電 極 層 » » 在 形 成 該 下 電 極 層 上 後 * 只 侵 触 該 防 止 矽 擴 散 的 導 1 I 電 層 側 面 \ 1 I 於 侵 蝕 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 後 y 在 該 抗 氧 化 導 電 1 1 -33- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 層 下 方 9 而 在 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 倒 壁 上 t 形 成 一 1 1 側 壁 绝 緣 隔 體 ⑻ 1 I 在 該 抗 氣 化 導 電 層 和 該 m 壁 絶 綠 隔 體 上 9 形 成 一 高 請 1 介 質 常 數 層 (6 ); 以及 先 閱 i 1 在 該 高 介 質 常 數 層 上 > 形 成 一 上 電 極 層 ⑺ 〇 背 面 < 1 I 圍 之 1 37 . 如 Φ 請 專 利 範 第 36項 之 方 法 9 又 包 括 在 該 多 結 晶 注 I 意 I 性 矽 塞 上 形 成 矽 接 觴 層 ⑼ 之 步 驟 9 在 該 多 結 晶 性 矽 塞 事 項 1 I 再 1 埋 設 之 後 9 和 形 成 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 之 前 者 4 38 . 如 申 讅 專 利 範 圍 第 36項 之 方 法 9 又 包 括 下 列 步 驟 : 寫 本 頁 裝 1 於 該 多 結 晶 性 矽 塞 埋 設 之 後 9 在 該 多 結 晶 性 矽 塞 上 1 1 形 成 一 耐 火 金 屬 層 > 以 及 1 I 於 氮 氛 圍 内 9 在 該 耐 火 金 屬 層 上 進 行 加 熱 退 火 操 作 1 1 1 以 形 成 一 矽 接 觸 層 ⑼ 〇 1 丁 1 3 9 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 3 6項 之 電 容 器 9 其 中 該 防 止 矽 擴 1 I 散 的 導 電 層 包 括 材 料 選 白 鈦 、 鎢 、 鉅 N m 、 姑 Λ 鎳 、 1 1 氮 化 鈦 Λ 氮 化 鎢 氮 化 鉅 氮 化 鉬 氮 化 鈷 、 氮 化 鎳 1 I 、 含 氮 鈦 含 氮 鎢 、 含 氮 鉅 、 含 氮 鉬 > 含 氮 鈷 含 氮 I 鎳 X 矽 化 鈦 、 矽 化 鎢 矽 化 鉋 N 矽 化 鉬 >» 矽 化 鈷 和 1 1 矽 化 鎳 者 Ο 1 ! 4 0 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 36項 之 電 容 器 9 其 中 該 抗 氣 化 導 I | -3 4 - \ I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 六、申請專利範 圍 1 1 電 層 包 括 材 料 選 白 釕 Λ 銖 餓 縱 Λ 铑 鉑 Λ 鈀 \ 氧 1 1 化 釕 • 氧 化 鍊 Λ 氧 化 餓 Λ 氧 化 銥 氧 化 铑 矽 化 釕 1 1 矽 化 銖 、 矽 化 餓 矽 化 銥 Λ 和 矽 化 姥 者 〇 請 1 先 1 41 • 如 申 請 專 利 範 圍 第 37項 之 電 容 器 其 中 該 矽 接 觸 層 閱 1 包 括 材 料 選 白 矽 化 鈦 ·> 矽 化 鎢 矽 化 鉅 矽 化 鉬 > 矽 背 1 1 之 1 化 鈷 Λ 和 矽 化 鎳 者 〇 注 意 1 I 42 如 申 請 專 利 範 圍 第 38項 之 電 容 器 t 其 中 該 矽 接 觸 層 事 項 1 I 再 包 括 材 料 選 白 矽 化 钛 矽 化 鋳 矽 化 妲 Λ 矽 化 鉬 矽 填 寫 本 袈 化 鈷 和 矽 化 鎳 者 〇 頁 1 I 43 * 如 申 請 專 利 範 圍 第 36項 之 電 容 器 » 其 中 該 高 介 質 常 1 1 數 層 包 括 材 料 選 白 ΑΒ0 3 、 Β i r‘ > 0 2 (X m— 1 z m 0 3 1 η—1 ) I | (ΠΙ =1 ,2 ,3 ,4 ,5 ), 和Τ a : 0 9 其 中 A 包 含 鋇 Λ 鋰 Λ 鉛 1 訂 、 鈣 Λ 鋰 Λ 鉀 至 少 其 —* 9 Β 包 含 緒 鈦 Λ 钽 鈮 鎂 1 錳 戡 、 鋅 Λ 鎢 至 少 其 一 9 X 包 含 鋇 > 緦 Λ 鉛 鈣 1 1 Λ 鉀 > m 至 少 其 一 9 而 Ζ 包 含 鈦 11 鈮 鎢 至 少 其 1 1 一 者 〇 1 1 44 * 一 種 電 容 器 之 製 法 » 包 括 如 下 步 驟 • I 在 一 矽 基 材 ⑴ 上 形 成 一 絕 緣 層 ⑵ $ 1 1 在 該 絕 緣 層 中 打 __· 接 觸 洞 (C0HT) 1 1 將 一 多 结 晶 性 矽 塞 © 埋 設 於 該 絕 緣 層 之 接 觸 洞 中 1 I 將 該 多 结 晶 性 矽 塞上之一防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 ⑷ > 埋 1 1 設 於 該 絕 緣 層 之 接 觸 洞 中 > 1 1 在 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 和 該 絕 緣 層 上 > 形 成 一 抗 1 I 氧 化 専 電 層 (5) 9 1 1 -35- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(210X297公釐) ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範 圍 1 1 侵 蝕 該 抗 氧 化 導 電 層 , 與 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 形 1 1 成 一 下 電 極 層 1 I 在 該 下 電 極 層 和 該 絕 緣 隔 體 上 • 形 成 一 高 介 質 常 數 —V 請 1 先 1 層 > 及 閱 I 讀 1 ! 在該高介 質 常 數 層 上 f 形 成 一 上 電 極 層 ⑺ Ο 背 ιέ 1 1 之 1 45 * 如 申 請 專 利 範 圍 第 44項 之 方 法 9 又 包 括 在 該 多 结 晶 意 1 I 性 矽 塞 上 形 成 矽 接 觴 層 (9) 之 步 驟 , 在 該 多 結 晶 性 矽 塞 事 項 1 1 再 1 埋 設 之 後 » 和 形 成 該 防 止 矽 擴 散 的 導 電 層 之 前 者 〇 寫 本 裝 46 • 如 申 請 專 利 範 圍 第 44項 之 方 法 , 其 中 該 抗 氧 化 導 電 頁 1 I 層 形 成 步 驟 * 係 將 該 抗 氧 化 導 電 層 的 下 部 形 成 於 該 絕 1 1 緣 層 的 接觸 洞 中 Ο 1 I 47 如 申 請 專 利 範 圍 第 44項 之 方 法 t 又 包 括 下 列 步 驟 1 1 訂 於 該 多 結 晶 性 矽 塞 埋 設 之 後 » 在 該 多 结 晶 性 矽 塞 上 1 形 成 一 附 火 金 靨 層 及 1 I 於 氮 氛 圍 内 » 在 該 耐 火 金 鼷 層 上 進 行 加 熱 退 火 操 作 1 1 > Μ 形 成 一 矽 接 觸 層 0) Ο 1 1 48 ♦ 如 申 請 專 利 範 圍 第 44項 之 電 容 器 * 其 中 該 防 止 矽 擴 I 散 的 導 電 層 包 括 材 料 選 白 钛 m 、 1目 鉬 鈷 鎳 Λ 1 1 氮 化 鈦 \ 氮 化 鋳 Λ 氮 化 鉅 氮 化 鉬 氮 化 鈷 Λ 氮 化 鎳 1 1 含 氮 钛 、 含 氮 鎢 含 氮 鉅 > 含 氮 鉬 含 氮 鈷 Λ 含 氮 ! I 鎳 矽 化 鈦 % 矽 化 鎢 Λ 矽 化 钽 矽 化 鉬 \ 矽 化 鈷 Λ 和 1 1 矽 化 鎳 者 〇 1 I 49 . 如 甲 請 專 利 範 圍 第 4 4項 之 電 容 器 1 其 中 該 抗 氧 化 導 1 | 電 層 包 括 材 料 選 白 釕 鍊 餓 Λ 祐 铑 鉑 ·> 鈀 氧 1 1 -36- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 化釕、氧化銶、氧化餓、氧化銥、氧化姥、矽化釕、 矽化銖、矽化餓、矽化銥、和矽化铑者。 50. 如申請專利範圍第45項之電容器,其中該矽接觸層 包括材料選自矽化鈦、矽化鎢、矽化钽、矽化鉬、砂 化鈷、和矽化鎳者。 51. 如申請專利範圍第46項之電容器,其中該矽接觭層 包括材料選自矽化鈦、矽化鋳、矽化鉅、矽化鉬、砂 化鈷、和矽化轉者。 52. 如申請專利範画第45項之電容器,其中該高介質常 數層包括材料選自AB03 (18 = 1,2,3,4,5),和Ta2 05 ,其中A包含鋇、緦、船 、鈣、鋰、鉀至少其一,B包含緒、钛、鉅、鈮、錢 、錳、鐵、鋅、轉至少其一,X包含鋇、緦、鉛、耗 、鉀、鉍至少其一,而Z包含钛、鉅、鈮、鎢至少其 一者。 53. —種電容器之製法,包括如下步驟: 在一矽基材⑴上形成一多结晶性矽層(3’); 在該多结晶性矽層上,形成一防止矽擴散的導電層 ⑷; 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 ^ 、=° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 侵蝕該防止矽擴散的導電層和該多结晶性矽層,形 成一第一下電極層; 在該第一下電極層和该矽基材上,形成一絕緣層 ⑵; Μ化學機械式磨光該絕緣層,使該防止矽擴散的導 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > Α4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 電層露出; 在該防止矽擴散的導電層和該絕緣層上,形成一抗 氧化導電層©; 侵蝕該抗氧化導電層,形成一第二下電極層; 在該第二下電極層和該絕緣隔體上,形成一高介質 常數層⑹;Μ及 在該高介質常數層上,形成一上電極層⑺者。 54. 如申請專利範圍第53項之方法,又包括步驟為於形 成該多结晶性矽層之後,而在形成該防止矽擴散的導 電層之前,在該多结晶性矽層上,形成具有凹部的矽 接觸層(a)者。 55. 如申請專利範圍第53項之方法,又包括下列步驟: 於該多结晶性矽塞埋設之後,在該多結晶性矽塞上 形成一耐火金屬層;以及 於氮氛圍内,在該附火金靥層上進行加熱退火操作 ,Μ形成一矽接觸層⑼。 經濟部中央榡準局員工消費合作社印聚 flmv fm rf nn— -·1 、va (請先閱讀背面之注意事項再填寫本1) 56. 如申請專利範圍第53項之電容器,其中該防止矽擴 散的導電層包括材料選自鈦、鎢、鉅、鉬、鈷、鎳、 氮化钛、氮化鎢、氮化靼、氮化鉬、氮化鈷、氮化鍊 、含氮钛、含氮鎢、含氮靼、含氮鉬、含氮鈷、含氮 鎳、矽化钛、矽化鎢、矽化鉅、矽化鉬、矽化鈷、和 矽化鎳者。 57. 如申請專利範圍第53項之電容器,其中該抗氧化導 電層包括材料選自釕、銖、餓、銥、铑、鉛、鈀、氧 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 化釕、氧化銖、氧化餓、氧化銥、氧化铑、矽化釕、 矽化銖、矽化餓、矽化銥、和矽化铑者。 58. 如申請專利範圍第54項之電容器,其中該矽接觸層 包括材料選自矽化鈦、矽化鎢、矽化钽、矽化鉬、砂 化鈷、和矽化_者。 59. 如申請專利範圍第55項之電容器,其中該矽接觴層 包括材料選自矽化钛、矽化鎢、矽化鉅、矽化鉬、砂 化鈷、和矽化鎳者。 60. 如申請專利範圍第53項之電容器,其中該高介質常 數層包括材料選自ΑΒ0 3 、Β ί 2 0 2 (X my Zm0 sm_,) (m = l,2,3,4,5),和Ta2 05 ,其中A包含鋇、緦、紐 、鈣、鋰、鉀至少其一,B包含緒、鈦、鉅、鈮、续 、錳、鐵、鋅、鎢至少其一,X包含鋇、緦、鉛、耗 、鉀、鉍至少其一,而Z包含鈦、钽、鈮、鋳至少其 一者0 61. —種電容器之製法,包括如下步驟: 在一矽基材⑴上形成一絕緣層⑵; 在該絕緣層中打一接觸洞(C0NT); 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 vn Ik n^p. nn In·— m fm nn m nn mV-·* 'V 云 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將一防止矽擴散的導電層⑷埋設於該絕緣層的接 觸洞内; 在該防止矽擴散的導電層和該絕緣層上,形成一抗 氧化導電層⑸; 侵蝕該抗氧化導電層,與該防止矽擴散的導電層形 成一下電極層; -3 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐)A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 在該下電極層和該絕緣隔體上,形成一高介質常數 層(6) ; Μ及 >n ml —flu tm —11 fftn ^^^^1 一 ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該高介質常數層上,形成一上電極層⑺《 62. 如申謫專利範圍第61項之方法,又包括步驟為,於 打接觸洞之後,而在埋設該防止矽擴散的導電層之前 ,在該矽基材上,形成一矽接觸層⑼。 63. 如申請專利範圍第61項之方法,其中該抗氧化導電 層形成步驟,係將該抗氧化導電層的下部形成於該絕 緣層的接觸洞中。 64. 如申請專利範圍第61項之方法,又包括步驟為: 於形成該接觸洞後,在該矽基材上,形成一耐火金 臛層;以及 在氮氛圍内,於該耐火金鼷層上,進行加熱退火操 作,Μ形成一矽接觸層⑼。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 65. 如申請專利範圍第61項之電容器,其中該防止矽擴 散的導電層包括材料選自鈦、鎢、钽、鉬、鈷、鎳、 氮化钛、氮化鎢、氮化钽、氮化鉬、氮化鈷、氮化鍊 、含氮欽、含氣鎢、含氮飽、含氣組、含氣鈷、含氮 鎳、δ夕化钛、矽化鎢、矽化钽、矽化鉬、矽化鈷、和 矽化鎳者。 66. 如申請專利範圍第61項之電容器,其中該抗氧化導 電層包括材料選自釕、銖、餓、銥、铑、珀、鈀、氧 化釕、氧化銥、氧化餓、氧化銥、氧化铑、矽化釕、 矽化銶、矽化餓、矽化銥、和矽化铑者。 —4 〇 — 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ297公釐) 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 層砂 觸、 接鉬 矽化 該矽 中、 其鉅 , 化 器矽 容、 霄 0 之化 項矽 2 6 、 第钛。 圍化者 範矽鎳 利自化 專選矽 請料和 申材、 如括鈷 .包化 層砂 觸、 接鉬 矽化 該矽 中 、 其鉅 , 化 器矽 容 、 電鎢 之化 項矽 4 6 、 第钛 圍化 範矽 利自 專選 請料 申材 如括 •包 常 質 介 高 該 中 其 器 容 電 之 項 X 6 。 第 者圍 鎳範 化利 矽專 和請 、 申 鈷如 化 · 鉛鎂鈣其 Λ 、 ' 少 —1緦鈮鉛至 3m、、、鎢 mo鋇钽緦、 1Z含、、鈮 m—包钛鋇、 UA 、含鉅 2 中鍺包、 0 其含 X 钛 2 .1 ,包 ,含 B 5 B 一包 ' ο > « Z 一 少而 其至 , 少鋳一 至、其 鉀鋅少 、 、 至 鋰鐡鉍 、r'Q 鈣錳鉀者 自 選 料 材 括 包 層 數 2 a T 和 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 、=° 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐)
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