專利名稱：形成電容器及動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容器的形成方法、以及采用該電容器的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM) 器件的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體器件變得更加高度集成，單位單元在半導(dǎo)體襯底上的水平面積會(huì)逐漸 減小。雖然單位單元在半導(dǎo)體襯底上的水平面積會(huì)逐漸減小，但是為了在半導(dǎo)體器件中存 儲(chǔ)電荷，需要維持電容器的足夠高的電容。為了保持電容器的電容，下電極的高度可以增 加，以擴(kuò)大下電極與電介質(zhì)層之間的接觸面積。然而，下電極的增大的高度會(huì)引起下電極倒塌，原因在于下電極的長(zhǎng)徑比過高。此 外，下電極的高長(zhǎng)徑比會(huì)引起下電極的中部或上部的彎曲，從而相鄰的下電極會(huì)彼此接觸。 因此，需要具有大電容且不易倒塌的電容器。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的集成電路電容器的形成方法包括在襯底上形成具有U形橫 截面的第一圓筒形電容器電極，然后形成直接接觸并環(huán)繞第一圓筒形電容器電極的外表面 的至少第一部分的電絕緣支撐。電容器電介質(zhì)層形成在第一圓筒形電容器電極的內(nèi)表面、 第一圓筒形電容器電極的外表面的未被電絕緣支撐覆蓋的第二部分、以及電絕緣支撐上。 電容器電介質(zhì)層包括不同于電絕緣支撐的電絕緣材料。之后，上電容器電極形成在電容器 電介質(zhì)層上。根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，該方法包括相鄰于第一圓筒形電容器電極形成具 有U形橫截面的第二圓筒形電容器電極。根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施例，形成電絕緣支撐的步 驟包括形成直接接觸且環(huán)繞第二圓筒形電容器電極的外表面的至少第一部分的電絕緣支撐。本發(fā)明的另外的實(shí)施例包括通過在襯底上形成第一材料的第一模層以及在第一 模層的上表面中形成溝槽來形成集成電路電容器。第二模層形成在溝槽中以及第一模層的 上表面上。第二模層包括不同于第一材料的第二材料。這些方法也包括形成開口，該開口 延伸穿過溝槽中的第二模層的至少一部分，且至少部分穿過鄰近溝槽的底部的位置處的第 一模層。然后，U形電容器電極形成在開口中。之后，第一模層的至少一部分被選擇性地去 除，以至少暴露第二模層的至少部分環(huán)繞U形電容器電極的部分。然后，U形電容器電極的 對(duì)外暴露的部分以及第二模層的暴露的部分被電容器電介質(zhì)層覆蓋，而且上電容器電極形 成在電容器電介質(zhì)層上。根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施例中的一些，在選擇性去除第一模層的至少一部分的步驟 之前，選擇性地回蝕第二模層以暴露溝槽的側(cè)壁。此外，選擇性地去除第一模層的至少一部 分的步驟包括用蝕刻劑蝕刻第一模層，該蝕刻劑相對(duì)于第二模層對(duì)第一模層具有選擇性。本發(fā)明的一些實(shí)施例提供一種形成電容器的方法，所述方法包括在襯底上形成包括第一絕緣材料的第一模層圖案，所述第一模層圖案具有形成在所述第一模層圖案的上 表面的溝槽；在所述溝槽中形成支撐層圖案，所述支撐層圖案包括第二絕緣材料，所述第二 絕緣材料相對(duì)于所述第一絕緣材料具有蝕刻選擇性；在所述第一模層圖案和所述支撐層圖 案上形成第二模層；穿過所述第二模層和所述第一模層圖案形成下電極，所述下電極接觸 所述支撐層圖案的側(cè)壁；去除所述第一模層圖案和所述第二模層；在所述下電極和所述支 撐層圖案上形成電介質(zhì)層；以及在所述電介質(zhì)層上形成上電極。根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施例 中的一些，在形成所述第一模層圖案之前，部分去除將要形成為所述第一模層圖案的層的 上表面。根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施例中的一些，在去除所述第一模層圖案之前，部分去除所述 第一模層圖案的上表面。本發(fā)明的一些實(shí)施例提供一種制造DRAM器件的方法，所述方法包括在襯底上形 成選擇晶體管和位線結(jié)構(gòu)；將接觸插塞與所述選擇晶體管中的雜質(zhì)區(qū)域中的任何一個(gè)相 連；在所述襯底上形成包括第一絕緣材料的第一模層圖案，所述第一模層圖案具有形成在 所述第一模層圖案的上表面的溝槽；在所述溝槽中形成支撐層圖案，所述支撐層圖案包括 相對(duì)于所述第一絕緣材料具有蝕刻選擇性的第二絕緣材料；在所述第一模層圖案和所述支 撐層圖案上形成第二模層；穿過所述第二模層和所述第一模層圖案形成下電極，所述下電 極接觸所述支撐層圖案的側(cè)壁和所述接觸插塞；去除所述第一模層圖案和所述第二模層； 在所述下電極和所述支撐層圖案上形成電介質(zhì)層；以及在所述電介質(zhì)層上形成上電極。


通過以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，示例實(shí)施例將被更清楚地理解。圖1至圖21 示出非限制性的、如下所述的示例實(shí)施例。附圖中圖IA到IH是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的電容器的形成方法的橫截面視圖；圖2和3是示出圖1A-1H的電容器的形成方法的俯視圖；圖4是示出圖1A-1H的電容器的形成方法的透視圖；圖5A到5C是示出包括圖IH中的電容器的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖；圖6A到6D是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面 視圖；圖7A到7E是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面 視圖；圖8A到8D是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面 視圖；圖9A到9C是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面 視圖；圖IOA到IOD是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截 面視圖；圖IlA和12A是示出圖IOD中的DRAM器件的第一支撐層圖案的俯視圖；圖IlB和12B是示出圖IOD中的DRAM器件的第二支撐層圖案的俯視圖；圖13A到13C是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截 面視圖14A到14C是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截 面視圖；圖15A和15B是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截 面視圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖；圖17是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖；圖18是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖；圖19是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖；圖20是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖；以及圖21是示出根據(jù)本發(fā)明一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參考附圖更充分地描述各種示例實(shí)施例，附圖中示出了一些示例實(shí)施例。 然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)施，且不應(yīng)被解釋為限于在這里闡釋的示例實(shí)施 例。更確切地，提供這些示例實(shí)施例，從而本公開透徹和完整，且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳 達(dá)本發(fā)明的范圍。附圖中，為了清晰起見，層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸可以被夸大。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一元件或?qū)颖环Q為“在”另一元件或?qū)印吧稀?、“連接到”另一元件或?qū)印?或“耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接在該另一元件或?qū)由?、直接連接到該另一元件或 層、或者直接耦接到該另一元件或?qū)?，或者可以存在居間元件或?qū)?。相反，?dāng)稱一元件“直接 在”另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接到”另一元件或?qū)?、或者“直接耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)， 則沒有居間元件或?qū)哟嬖?。自始至終，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。如這里所用那樣， 術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目中的一個(gè)或更多個(gè)項(xiàng)目的任何和所有組合。應(yīng)當(dāng)理解，盡管這里可以使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種元件、構(gòu)件、區(qū) 域、層和/或部分，但這些元件、構(gòu)件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語 僅用于將一個(gè)元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分與另一元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此， 下面討論的第一元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分，而 不背離本發(fā)明的教導(dǎo)。為了便于描述，本文可以使用空間關(guān)系術(shù)語，例如“在...之下”、“在...下面”、 “下部”、“在...之上”和“上部”等，來描述附圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特 征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解，除了圖中所示的取向外，空間關(guān)系術(shù)語旨在還包括器件在使用中或者 操作中的不同取向。例如，如果附圖中的器件被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件或者特征“下 面”或“之下”的元件將被取向?yàn)樵谄渌蛘咛卣鳌爸稀?。這樣，示例性術(shù)語“在...下 面”能夠包括上方和下方兩種取向。器件還可以有其它的取向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它取 向)，本文所用的空間關(guān)系描述語可以被相應(yīng)地解釋。這里使用的術(shù)語僅為了描述特定示例實(shí)施例的目的，而不是要成為對(duì)本發(fā)明的限 制。如此處所使用的那樣，單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”和“該(the) ”旨在也包括復(fù)數(shù)形 式，除非上下文明確做了其它表述。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“包括”和/或“包含”，當(dāng)其用在本說 明書中時(shí)，指明了所述及的特征、整體、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件的存在，但不排除一個(gè) 或更多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或其組合的存在或添加。
這里參照橫截面視圖描述了示例實(shí)施例，所述橫截面視圖是理想化的示例實(shí)施例 (和中間態(tài)結(jié)構(gòu))的示意性圖示。這樣，作為例如制造技術(shù)和/或誤差的結(jié)果的相對(duì)于圖示 形狀的變化將被預(yù)見到。因此，示例實(shí)施例不應(yīng)被解釋為限于在此示出的區(qū)域的特定形狀， 而是應(yīng)當(dāng)包括例如由制造導(dǎo)致的形狀上的偏差。例如，顯示為矩形的注入?yún)^(qū)域通常會(huì)在其 邊緣具有圓化的或彎曲的特征和/或注入濃度的梯度，而不是從注入?yún)^(qū)域到非注入?yún)^(qū)域的 二元變化。同樣，通過注入形成的掩埋區(qū)域可以在掩埋區(qū)域與注入經(jīng)過其發(fā)生的表面之間 的區(qū)域內(nèi)導(dǎo)致一些注入。因此，圖中所示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀不是要示出 器件的區(qū)域的實(shí)際形狀，也不是要限制本發(fā)明的范圍。除非另有定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本 發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同的含義。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語一諸如通 用詞典中定義的術(shù)語一應(yīng)當(dāng)被解釋為其含義與其在相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致，不應(yīng) 當(dāng)在理想化或過度形式化的意義上被解釋，除非本文明確地如此定義。下面，將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的示例實(shí)施例。圖IA到IH是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的電容器的形成方法的橫截面視圖，圖2 和3是示出電容器的形成方法的俯視圖，圖4是示出電容器的形成方法的透視圖。這里，圖 IA到IH是沿圖2和3中的線1-1’截取的橫截面視圖。參見圖1A，可以制備半導(dǎo)體襯底100。在一些示例實(shí)施例中，下部圖案(未示出) 和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(未示出)可以形成在半導(dǎo)體襯底100上。蝕刻停止層102可以形成在半導(dǎo) 體襯底100上。蝕刻停止層102可以用作用于蝕刻模層(mold layer)的蝕刻工藝的終點(diǎn)。 此外，蝕刻停止層102可以起保護(hù)下部圖案和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的作用。于是，蝕刻停止層102可 以包括相對(duì)于該模層具有蝕刻選擇性的材料。在一些示例實(shí)施例中，蝕刻停止層102可以 包括氮化硅。第一模層104可以形成在蝕刻停止層102上。在一些示例實(shí)施例中，第一模層 104可以包括氧化硅。此外，第一模層104可以包括摻以諸如氟、硼、磷等的雜質(zhì)的氧化硅。 例如，第一模層104可以包括硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、氟硅酸鹽玻璃(FSG)、磷硅酸鹽玻璃 (PSG)等。這些可以單獨(dú)使用，或者組合使用。這里，用于支撐下電極的支撐層圖案可以通 過下面的工藝形成在第一模層104的上表面之下。因此，可以通過改變第一模層104的高 度來控制支撐層圖案的位置。參見圖1B，光致抗蝕劑圖案(未示出)可以形成在第一模層104上。采用該光致抗 蝕劑圖案作為蝕刻掩模，第一模層104的上表面可以被各向異性蝕刻，從而形成溝槽106。 這樣，第一模層104可以轉(zhuǎn)變成具有溝槽106的第一初始模層圖案104a。如以上所述，支撐 層圖案可以在每個(gè)溝槽106中形成。因此，溝槽106可以具有與支撐層圖案的所需形狀基 本上相同的形狀。即，支撐層圖案可以具有取決于溝槽106的深度的高度。例如，支撐層圖 案的高度可以基本上等于溝槽106的深度或者稍微小于溝槽106的深度。圖2是示出第一初始模層圖案的俯視圖。參見圖2，每個(gè)溝槽106可以具有線形形 狀。從而，形成在溝槽106中的支撐層圖案也可以具有線形形狀以支撐下電極。備選地，溝 槽106可以根據(jù)下電極的布置而具有傾斜地布置的線形形狀。此外，溝槽106可以具有環(huán) 形形狀。而且，溝槽106可以具有不連續(xù)的線形形狀。參見圖1C，第二模層108可以形成在第一初始模層圖案10 上，以填充溝槽106。在一些示例實(shí)施例中，第二模層108的在溝槽106中的部分可以用作支撐層圖案。在一些示例實(shí)施例中，第一初始模層圖案10 和第二模層108的高度可以決定下 電極的高度。于是，可以通過控制第二模層108的高度來改變下電極的高度。為了提供具有 用于防止下電極的中部?jī)A斜的功能的支撐層圖案，第二模層108可以具有不小于約1000A 的高度。在一些示例實(shí)施例中，第二模層108可以包括相對(duì)于第一初始模層圖案10 具有 高蝕刻選擇性的材料。此外，第二模層108可以包括第一初始模層圖案10 中的元素。第 二模層108可以包括相對(duì)于第一初始模層圖案10 具有高蝕刻選擇性的氧化硅。例如，第 二模層108可以包括未摻雜質(zhì)的氧化硅。第二模層108可以包括未摻雜硅酸鹽玻璃(USG)、 旋涂玻璃(SOG)、原硅酸四乙酯(TEOS)、等離子體增強(qiáng)原硅酸四乙酯(PE-TEOS)等。備選地， 第二模層108可以包括高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(HDP-CVD)氧化物、等離子體增強(qiáng)化 學(xué)氣相沉積(PE-CVD)氧化物、低壓化學(xué)氣相沉積(LP-CVD)氧化物等。在一些示例實(shí)施例中，與摻以雜質(zhì)的氧化硅的間隙填充特性相比，未摻雜質(zhì)的氧 化硅可以具有優(yōu)良的間隙填充特性。當(dāng)?shù)诙?08可以包括未摻雜質(zhì)的氧化硅時(shí)，空隙 或裂縫(seam)不會(huì)在溝槽106中的第二模層108中產(chǎn)生。此外，因?yàn)榈诙?08的在溝 槽106中的部分可以用于支撐層圖案，所以第二模層108可以具有致密的原子鍵而沒有空 位。因此，可取地，第二模層108可以包括HDP-CVD氧化物。備選地，第二模層108可以包 括相對(duì)于第一初始模層圖案10 具有高蝕刻選擇性的氮化硅。此外，如上所述，第二模層108的在溝槽106中的部分可以通過下面的工藝轉(zhuǎn)變成 用于支撐下電極的支撐層圖案。于是，第二模層108可以包括這樣的材料，該材料能夠防止 因支撐層圖案和下電極之間的應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋(crack)且相對(duì)于下電極具有很強(qiáng)的粘合 特性。支撐層圖案中的應(yīng)力可以通過改變第二模層108的工藝條件來控制。另外，第二模 層108可以被平坦化。替代地，平坦化工藝可以被省略。參見圖1D，掩模圖案(未示出)可以形成在第一初始模層圖案10 和第二模層 108上。在一些示例實(shí)施例中，掩模圖案可以包括光致抗蝕劑圖案。掩模圖案可以具有開 口，所述開口被構(gòu)造成暴露部分第二模層108，下電極將形成在第二模層108的所述部分。 第二模層108、第一初始模層圖案10 和蝕刻停止層102可以被各向異性蝕刻，從而形成開 口 110，由此形成第二模層圖案108a、第一模層圖案104b和蝕刻停止層圖案10加。下部導(dǎo)電圖案(未示出)或半導(dǎo)體襯底100可以通過開口 110暴露?？梢酝ㄟ^下 面的工藝在每個(gè)開口 110的側(cè)表面和底表面上形成圓筒形下電極。在一些示例實(shí)施例中，開口 110可以部分地形成來穿過溝槽106。也就是，第二模 層圖案108a的在溝槽106中的部分可以通過開口 110的側(cè)表面暴露。結(jié)果，第二模層圖案 108a的該部分可以接觸下電極的側(cè)壁以支撐下電極。參見圖1E，導(dǎo)電層(未示出)可以形成在開口 110的側(cè)表面和底表面上以及第二 模層圖案108a的上表面上。在一些示例實(shí)施例中，導(dǎo)電層可以包括諸如鈦的金屬或者諸如 氮化鈦的金屬氮化物。導(dǎo)電層可以通過化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝形成。犧牲層(未示出)可以形成在導(dǎo)電層上，以填充開口 110。在一些示例實(shí)施例中， 犧牲層可以包括相對(duì)于第二模層圖案108a具有蝕刻選擇性的材料。犧牲層可以包括蝕刻 選擇性與第一模層圖案104b基本相同或者類似的材料。例如，犧牲層可以包括摻雜的氧化物。犧牲層可以包括具有氟、硼和磷中的至少一種的氧化硅，諸如BPSG、FSG或PSG。這些 可以單獨(dú)使用或者組合使用。替代地，犧牲層可以包括通過原子層沉積(ALD)工藝形成的 氧化硅。此外，犧牲層可以包括通過灰化工藝容易去除的光致抗蝕劑。犧牲層和導(dǎo)電層可以通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝或者回蝕工藝去除，直到第二 模層圖案108a的上表面被暴露，從而形成圓筒形的下電極112。此外，通過該去除工藝，犧 牲層圖案114可以形成在開口中。參見圖1F，第二模層圖案108a可以被蝕刻，直到可以暴露第一模層圖案104b的上 表面。這里，第二模層圖案108a的在溝槽106中的部分可以保留而不被去除。考慮第二模 層圖案108a的蝕刻速率，通過控制被確定的蝕刻時(shí)間，第二模層圖案108的在溝槽106中 的部分可以保留。在第二模層圖案108a可以被部分去除之后，線形支撐層圖案116可以形 成在溝槽106中。線形支撐層圖案116可以部分地接觸下電極112的側(cè)壁，以支撐下電極 112。在一些示例實(shí)施例中，可以要求在蝕刻第二模層圖案108a期間防止對(duì)下電極112 的損傷。因此，第二模層圖案108a可以通過各向異性蝕刻工藝去除。該各向異性蝕刻工藝 可以采用對(duì)第二模層圖案108a的蝕刻速率相對(duì)高于對(duì)第一模層圖案104b的蝕刻速率的蝕 刻劑。在一些示例實(shí)施例中，用于蝕刻第二模層圖案108a的蝕刻劑可以包括含氟化氫 (HF)、氟化氫銨(NH4F)和去離子水的緩沖氧化物蝕刻(BOE)溶液。與摻雜的氧化硅相比， BOE溶液相對(duì)于未摻雜的氧化硅可以具有相對(duì)高的蝕刻選擇性。然而，因?yàn)锽OE溶液相對(duì)于 第二模層圖案108a可以具有緩慢的蝕刻速率，所以可以通過控制第二模層圖案108a的蝕 刻時(shí)間來形成支撐層圖案116。結(jié)果，利用BOE溶液，支撐層圖案116可以形成在溝槽106 中。參見圖1G，第一模層圖案104b和犧牲層圖案114可以被蝕刻。支撐層圖案116可 以仍舊保留在下電極112的側(cè)壁上。在一些示例實(shí)施例中，可能需要防止在蝕刻第一模層 圖案104b期間對(duì)支撐層圖案116的損傷。因此，用于去除第一模層圖案104b的蝕刻工藝 可以使用蝕刻劑，此蝕刻劑相對(duì)于摻雜的氧化硅比相對(duì)于未摻雜的氧化硅具有相對(duì)高的蝕 刻選擇性。例如，與相對(duì)于未摻雜的氧化硅相比，蝕刻劑相對(duì)于摻雜的氧化硅可以具有不小 于約5倍的蝕刻選擇性。在一些示例實(shí)施例中，在蝕刻第一模層圖案104b和犧牲層圖案114之前，第一模 層圖案104b和犧牲層圖案114的上表面可以被額外處理，以去除第一模層圖案104b和犧 牲層圖案114的上表面上的原生氧化物層(native oxide layer)。通過第一模層圖案104b 和犧牲層圖案114的該表面處理，第一模層圖案104b和犧牲層圖案114可以被有效地蝕刻。在一些示例實(shí)施例中，該表面處理工藝可以包括采用稀氟化氫溶液的濕式清洗工 藝。或者，該表面處理工藝可以包括采用稀氟化氫氣體與氨氣的組合或者氟化氫氣體與乙 醇的組合的干式清洗工藝。此外，該表面處理工藝可以包括采用等離子態(tài)的氟化氫作為主 氣體的干式清洗工藝。另外，氫氣、氮?dú)夂桶睔庵械闹辽僖环N與主氣體一起可以用在干式清 洗工藝中。該表面處理工藝可以防止后來形成的第一模層和第二模層之間的未摻雜氧化物 層。
在一些示例實(shí)施例中，在進(jìn)行表面處理工藝之后，針對(duì)第一模層圖案104b和犧牲 層圖案114的蝕刻工藝可以采用氟化氫氣體。蝕刻工藝可以在具有可控壓力的蝕刻室中進(jìn) 行。在一些示例實(shí)施例中，蝕刻工藝可以使用含氟化氫的蒸氣。該蒸氣可以通過制備 含氟化氫和去離子水的氟化氫溶液，并蒸發(fā)該氟化氫溶液來制成。例如，溶液包括重量比為 約35%到約45%的氟化氫、以及剩余量的去離子水。然后，該溶液可以被蒸發(fā)，從而形成含 氟化氫的蒸氣。蝕刻工藝可以在約15°C到約100°C的溫度進(jìn)行。在一些示例實(shí)施例中，蝕刻工藝可以采用包括氟化氫、有機(jī)溶劑、表面活性劑和去 離子水的溶液。該有機(jī)溶劑可以包括介電常數(shù)不大于約30dyn/Cm2的材料，諸如乙醇、三羧 酸、甲酮、乙醚、酯等。具體地，該溶液可以包括重量比為約0.01%到約10%的氟化氫、有機(jī) 溶劑、重量比為約0. 0001 %到約2%的表面活性劑和重量比為約0. 01 %到約10%的去離子 水。蝕刻工藝可以在約15°C到約100°C的溫度進(jìn)行。蝕刻工藝可以在分批型設(shè)備(batch type apparatus)(在此設(shè)備中半導(dǎo)體襯底100可以被浸入蝕刻劑中)、旋轉(zhuǎn)型設(shè)備(spin type apparatus)在一些示例實(shí)施例中，蝕刻劑可以包括硫酸、氟化氫和去離子水。例如，蝕刻劑可 以包括重量比為約70 %到約99 %的硫酸、重量比為約0. 01 %到約10 %的氟化氫、以及去離 子水。蝕刻工藝可以在約15°C到約100°C的溫度進(jìn)行。該蝕刻工藝可以在分批型設(shè)備(其 中半導(dǎo)體襯底100可被浸入蝕刻劑中)、旋轉(zhuǎn)型設(shè)備等中進(jìn)行。圖3是示出下電極和支撐層圖案的俯視圖，圖4是示出下電極和支撐層圖案的透 視圖。參見圖3和4，支撐層圖案116可以具有線形形狀。支撐層圖案116可以被構(gòu)造為接 觸下電極112的側(cè)壁。于是，線形的支撐層圖案116可以支撐相鄰的下電極112。在一些示 例實(shí)施例中，支撐層圖案116可以包括具有高密度和良好的間隙填充特性的材料。因此，可 以減少形成支撐層圖案116期間的工藝失敗。在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)支撐層圖案116可以包括氧化硅時(shí)，支撐層圖案116與下 電極112之間的應(yīng)力與支撐層圖案116可以包括氮化硅時(shí)相比可以降低。參見圖1H，電介質(zhì)層118可以形成在下電極112和支撐層圖案116上。在一些示 例實(shí)施例中，電介質(zhì)層118可以包括氧化硅或具有高介電常數(shù)的材料。上電極120可以形 成在電介質(zhì)層118上。在一些示例實(shí)施例中，上電極120可以包括摻雜多晶硅、金屬、金屬 氮化物等。根據(jù)此示例實(shí)施例，支撐層圖案的位置可以通過改變第一模層和第二模層的高度 來調(diào)整。于是，支撐層圖案可以容易地布置在下電極的側(cè)壁的中部，使得下電極的中部不會(huì) 傾斜或彎曲。此外，支撐層圖案可以通過鑲嵌工藝(damascene process)來形成，該鑲嵌工 藝包括以未摻雜氧化物層填充溝槽、以及拋光該氧化物層。于是，因?yàn)闇喜劭梢杂镁哂辛己?間隙填充特性的氧化物層填充，所以形成支撐層圖案期間產(chǎn)生的工藝失敗可以減少。圖5A到5C是示出包括圖IH中的電容器的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖。 參見圖5A，墊氧化物層(未示出)和氮化硅層(未示出)可以順次形成在半導(dǎo)體襯底50 上。在一些示例實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底50可以包括硅襯底、鍺襯底、硅鍺襯底、絕緣體上硅 襯底、絕緣體上鍺襯底等等。光致抗蝕劑圖案(未示出)可以形成在氮化硅層上。氮化硅 層和墊氧化物層可以利用光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模來蝕刻，以形成包括墊氧化物層圖案和氮化硅層圖案的第一硬掩模圖案(未示出)。可以利用第一硬掩模圖案作為蝕刻掩模來蝕刻半導(dǎo)體襯底50，從而形成溝槽52。 具有良好的間隙填充特性的氧化硅層可以形成在半導(dǎo)體襯底上以填充溝槽52。氧化硅層可 以通過CMP工藝或回蝕工藝來去除，從而在溝槽52中形成隔離層圖案M。隔離層圖案M 可以定義半導(dǎo)體襯底50的場(chǎng)區(qū)和有源區(qū)。柵極氧化物層56可以形成在半導(dǎo)體襯底50上。柵極結(jié)構(gòu)可以形成在柵極氧化物 層56上。在一些示例實(shí)施例中，柵極結(jié)構(gòu)可以包括順次堆疊的柵極電極58和第二硬掩模 圖案60。間隔物62可以形成在柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上。在一些示例實(shí)施例中，間隔物62可以 包括氮化硅。可以利用柵極結(jié)構(gòu)和間隔物62作為離子注入掩模來將雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體襯 底50中，從而在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成第一雜質(zhì)區(qū)域6 和第二雜質(zhì)區(qū)域64b。第一雜質(zhì)區(qū) 域6 和第二雜質(zhì)區(qū)域64b可以用作源極/漏極區(qū)域。第一絕緣間層66可以形成在半導(dǎo)體襯底50上，以覆蓋柵極結(jié)構(gòu)。第一接觸墊68 和第二接觸墊70可以穿過第一絕緣間層66形成。第一接觸墊68和第二接觸墊70可以分 別接觸第一雜質(zhì)區(qū)域6 和第二雜質(zhì)區(qū)域64b。參見圖5B，第二絕緣間層72可以形成在第一絕緣間層66上。位線接觸74可以穿 過第二絕緣間層72形成。位線接觸74可以接觸第一接觸墊68。從而，位線接觸74可以通 過第一接觸墊68電連接到第一雜質(zhì)區(qū)域64a。位線76可以形成在第二絕緣間層72和位線 接觸74上。第三絕緣間層78可以形成在第二絕緣間層72上以覆蓋位線76。在一些示例實(shí)施 例中，第三絕緣間層78可以通過CVD工藝用氧化硅形成。第三絕緣間層78和第二絕緣間 層72可以被部分蝕刻，從而形成暴露第二接觸墊70的上表面的接觸孔(未示出)。接觸孔 可以以導(dǎo)電層(未示出)填充。導(dǎo)電層可以被平坦化，從而形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸80。存儲(chǔ)節(jié) 點(diǎn)接觸80可以通過第二接觸墊70電連接到第二雜質(zhì)區(qū)域64b。參見圖5C，蝕刻停止層10 可以形成在第三絕緣間層78上。電容器122可以與 存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸80電連接。這里，電容器122可以通過與參考圖IA到IH所示出的工藝基本 相同的工藝來形成。于是，為了簡(jiǎn)潔，這里省略了與這些工藝相關(guān)的任何進(jìn)一步說明。這里， 可以要求通過開口 110部分暴露存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸80。根據(jù)此示例實(shí)施例，電容器可以包括支 撐層圖案，該支撐層圖案包括氧化硅。此外，該電容器可以具有高的電容。而且，包括該電 容器的DRAM器件可以被制造。圖6A到6D是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖。這 里，DRAM器件可以包括垂直柱形晶體管(vertical pillar transistor)。參見圖6A，可以 在半導(dǎo)體襯底10上進(jìn)行淺溝槽隔離(S Tl)工藝，以定義半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)和隔離區(qū) IOa0在一些示例實(shí)施例中，有源區(qū)可以具有規(guī)則排列的隔開的圖案?？梢栽诎雽?dǎo)體襯底10 上進(jìn)行雜質(zhì)摻雜工藝，以形成第一雜質(zhì)區(qū)域12。另外，可以在半導(dǎo)體襯底上進(jìn)行溝道摻雜工 藝，以控制晶體管的閾值電壓。單晶外延圖案(single crystalline epitaxial pattern)沘可以形成在有源區(qū) 中的半導(dǎo)體襯底10上。在一些示例實(shí)施例中，犧牲層結(jié)構(gòu)22可以形成在半導(dǎo)體襯底10上。 犧牲層結(jié)構(gòu)22可以具有部分暴露第一雜質(zhì)區(qū)域12的孔。犧牲層結(jié)構(gòu)22可以包括順次堆 疊的墊氧化物層14、第一氮化硅層16、氧化硅層18和第二氮化硅層20。
可以在單位有源區(qū)中安置兩個(gè)單晶外延圖案觀。因此，可以在單位有源區(qū)中設(shè)置 兩個(gè)孔。內(nèi)間隔物M可以形成在每個(gè)孔的內(nèi)表面上。單晶外延圖案觀可以形成在內(nèi)間隔 物M上以填充孔。在一些示例實(shí)施例中，單晶外延圖案觀可以通過激光外延生長(zhǎng)工藝形 成，該激光外延生長(zhǎng)工藝可以包括用激光來轉(zhuǎn)變非晶硅。保護(hù)層30可以形成在單晶外延圖 案觀和犧牲層結(jié)構(gòu)22上。參見圖6B，保護(hù)層30和犧牲層結(jié)構(gòu)22可以被圖案化，從而形成單晶外延圖案觀 的上表面上的保護(hù)層圖案30a和單晶外延圖案觀的側(cè)表面上的第二氮化硅層圖案20a。相 反，氧化硅層18可以通過圖案化工藝被完全去除。此外，墊氧化物層14和氮化硅層16可以 保留，以防止半導(dǎo)體襯底10被暴露。單晶外延圖案觀側(cè)壁上的內(nèi)間隔物M可以被去除。 在一些示例實(shí)施例中，內(nèi)間隔物M可以通過各向同性蝕刻工藝去除。參見圖6C，柵極絕緣層32可以形成在單晶外延圖案28的側(cè)壁上。在一些示例實(shí) 施例中，柵極絕緣層32可以通過熱氧化工藝形成。柵極電極34可以形成在柵極絕緣層32 上。在一些示例實(shí)施例中，柵極電極34可以具有被構(gòu)造為圍繞單晶外延圖案觀的側(cè)壁的 線形形狀。雜質(zhì)可以被注入到單晶外延圖案觀的上部，以形成第二雜質(zhì)區(qū)域36，由此形成垂 直柱形晶體管，該垂直柱形晶體管可以用于DRAM單元的開關(guān)元件。備選地，第二雜質(zhì)區(qū)域 36可以在用于形成單晶外延圖案觀的工藝與用于形成第一絕緣間層38的工藝之間形成。第一絕緣間層38可以覆蓋垂直柱形晶體管。第一絕緣間層38可以被蝕刻，以形 成暴露單晶外延圖案觀之間的有源區(qū)的上表面的接觸孔。第一導(dǎo)電層(未示出)可以形 成在第一絕緣間層38上，以填充接觸孔。在一些示例實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層可以用作位線 接觸和位線。第一導(dǎo)電層可以通過沉積至少兩種導(dǎo)電材料來形成。硬掩模圖案(未示出) 可以形成在第一導(dǎo)電層上。在一些示例實(shí)施例中，硬掩模圖案可以具有在基本垂直于柵極 電極34的延伸方向的方向上延伸的線形形狀。可以利用該硬掩模圖案作為蝕刻掩模來蝕 刻第一導(dǎo)電層，以形成位線接觸40和位線42。替代地，在形成位線接觸40之后，位線42可 以形成在第一絕緣間層38和位線接觸40上。參見圖6D，第二絕緣間層44可以覆蓋位線42。第二絕緣間層44、第一絕緣間層 38和保護(hù)層圖案30a可以被蝕刻，以形成暴露單晶外延圖案觀的上表面的接觸孔。該接觸 孔可以以導(dǎo)電材料填充，從而形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸46。蝕刻停止層10 可以形成在第二絕緣 間層44上。電容器122可以與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸46電連接。這里，電容器122可以通過與參考圖IA到IH所示的工藝基本相同的工藝形成。因 此，為了簡(jiǎn)潔，此處省略了關(guān)于這些工藝的任何進(jìn)一步說明。這里，可以要求通過開口 110 部分暴露存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸46。根據(jù)此示例實(shí)施例，電容器可以包括含氧化硅的支撐層圖案。 此外，電容器可以具有高電容。而且，包括該電容器的DRAM器件可以被制造。圖7A到7E是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖。參 見圖7A，可以制備半導(dǎo)體襯底。在一些示例實(shí)施例中，下部結(jié)構(gòu)(未示出)可以形成在半導(dǎo) 體襯底上。在一些示例實(shí)施例中，下部結(jié)構(gòu)可以包括晶體管、位線、配線等等。下部結(jié)構(gòu)可 以通過與參考圖5A和5B所示的工藝基本相同的工藝形成。替代地，下部結(jié)構(gòu)可以通過與 參考圖6A到6D所示的工藝基本相同的工藝形成。蝕刻停止層202可以形成在半導(dǎo)體襯底上。第一模層(未示出)可以形成在蝕刻停止層202上。在一些示例實(shí)施例中，第一模層可以包括摻以諸如氟、硼、磷等的雜質(zhì)的氧 化硅。例如，第一模層可以包括硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、氟硅酸鹽玻璃(FSG)、磷硅酸鹽玻 璃(PSG)等。這些可以單獨(dú)使用或者組合使用。第一模層可以被蝕刻以形成溝槽206。由此，第一模層可以被轉(zhuǎn)換成具有溝槽206 的第一初始模層圖案20如。在一些示例實(shí)施例中，溝槽206可以通過與參考圖2示出的工 藝基本相同的工藝形成。支撐層208可以形成在第一初始模層圖案20 上，以填充溝槽206。在一些示例 實(shí)施例中，支撐層208可以包括相對(duì)于第一模層具有高的蝕刻選擇性的材料。例如，支撐 層208可以包括未摻雜的氧化硅。支撐層208可以包括未摻雜硅酸鹽玻璃(USG)、旋涂玻 璃(SOG)、原硅酸四乙酯(TEOS)、等離子體增強(qiáng)原硅酸四乙酯(PE-TEOS)等。替代地，支撐 層208可以包括高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(HDP-CVD)氧化物、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相 沉積(PE-CVD)氧化物、低壓化學(xué)氣相沉積(LP-CVD)氧化物等。在一些示例實(shí)施例中，支撐 層208可以具有良好的間隙填充特性，以防止支撐層208中產(chǎn)生空隙或裂縫。此外，支撐層 208的在溝槽206中的部分可以具有致密的原子鍵而沒有空位。于是，可取地，支撐層208 可以包括HDP-CVD氧化物。替代地，支撐層208可以包括氮化硅。此外，支撐層208可以包 括相對(duì)于第一模層具有蝕刻選擇性的絕緣材料。下面，在此示例實(shí)施例中，支撐層208可以 包括未摻雜的氧化硅。然而，盡管支撐層208可以包括其它材料，但下面的工藝仍可應(yīng)用于 該支撐層208。支撐層208可以被平坦化直到第一初始模層圖案20 的上表面被暴露，從而在溝 槽206中形成初始支撐層圖案208a。在一些示例實(shí)施例中，支撐層208可以通過CMP工藝 或回蝕工藝平坦化。第二模層210可以形成在第一初始模層圖案20 和初始支撐層圖案 208a上。在一些示例實(shí)施例中，第二模層210可以包括氧化硅。此外，第二模層210可以包 括與第一模層的材料基本相同的材料。在一些示例實(shí)施例中，在形成第二模層210之前，第一模層圖案20 和初始支撐 層圖案208a的上表面可以被額外地處理，以去除第一模層圖案20 的上表面上的原生氧 化物層。該表面處理工藝可以與參考圖IG所示的工藝基本相同。在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)初始支撐層圖案208a可以包括氮化硅時(shí)，第二模層210 可以包括摻雜的氧化硅或未摻雜的氧化硅，因?yàn)檠趸柘鄬?duì)于氮化硅可以具有蝕刻選擇性 而不管摻雜與否。這里，第一初始模層圖案20 和第二模層210的高度可以決定下電極 212的高度。由此，通過控制第二模層210的高度，可以理想地調(diào)整下電極212的高度。在一些示例實(shí)施例中，第二模層210可以形成在第一初始模層圖案20 和初始支 撐層圖案208a的平坦化的表面上。由此，盡管第二模層210可能具有差的間隙填充特性， 但是因?yàn)榈诙?10可以不形成在狹窄的間隙中，所以空隙或裂縫不會(huì)在第二模層210 中產(chǎn)生。參見圖7C，掩模圖案(未示出)可以形成在第一初始模層圖案20 和第二模層 210上。第二模層210、第一初始模層圖案20 、初始支撐層圖案208a和蝕刻停止層202可 以被各向異性蝕刻以形成開口，從而形成第二模層圖案210a和第一模層圖案204b。在一些 示例實(shí)施例中，該開口可以部分地通過初始支撐層圖案208a的側(cè)壁形成。由此，初始支撐 層圖案208a的側(cè)壁可以被部分蝕刻，從而形成支撐層圖案216。支撐層圖案216可以通過開口的側(cè)表面暴露。導(dǎo)電層(未示出)可以形成在開口的側(cè)表面和底表面以及第二模層圖 案210a的上表面上。犧牲層(未示出)可以形成在導(dǎo)電層上以填充開口。在一些示例實(shí) 施例中，犧牲層可以包括相對(duì)于支撐層圖案216具有蝕刻選擇性的材料。犧牲層可以包括 蝕刻選擇性與第一初始模層圖案20 和第二模層210基本相同或相似的材料。犧牲層和 導(dǎo)電層可以通過CMP工藝或回蝕工藝來去除，直到暴露第二模層圖案210a的上表面，從而 形成圓筒形的下電極212。此外，通過該去除工藝，犧牲層圖案214可以形成在開口中。參見圖7D，第一模層圖案204b、第二模層圖案210a和犧牲層圖案214可以被蝕 刻，以暴露下電極212的內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁。這里，支撐層圖案216可以保留，而不被去除。由 此，支撐層圖案216可以接觸下電極212。在一些示例實(shí)施例中，在去除第一模層圖案204b、 第二模層圖案210a和犧牲層圖案214之前，第一模層圖案204b、第二模層圖案210a和犧牲 層圖案214的上表面可以被額外處理。該表面處理工藝可以與參考圖IG示出的基本相同。在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)支撐層圖案216可以包括氮化硅時(shí)，第一模層圖案204b、 第二模層圖案210a和犧牲層圖案214可以用BOE溶液去除，該BOE溶液包含氟化氫(HF)、 氟化氫銨(NH4F)和去離子水。在此條件下，可以不需要進(jìn)行表面處理工藝。參見圖7E，電介質(zhì)層218可以形成在下電極212和支撐層圖案216上。上電極220 可以形成在電介質(zhì)層218上。在一些示例實(shí)施例中，各種DRAM器件可以用以上描述的此示 例實(shí)施例的方法制造。圖8A到8D是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖。這 里，根據(jù)此示例實(shí)施例的DRAM器件的電容器可以包括單個(gè)下電極和至少兩個(gè)支撐層圖案。 參見圖8A，可以進(jìn)行與參考圖7A和7B示出的工藝基本相同的工藝，以形成與圖7B中的結(jié) 構(gòu)基本相同的結(jié)構(gòu)。第二模層(未示出)可以形成在第一初始模層圖案20 和初始支撐 層圖案208a上。第二模層可以被蝕刻，以形成具有第二溝槽252的第二初始模層圖案250。 第三模層2M可以形成在第二初始模層圖案250上，以填充第二溝槽252。在一些示例實(shí)施例中，第二模層可以包括相對(duì)于初始支撐層圖案208a具有蝕刻 選擇性的材料。此外，第三模層邪4可以包括相對(duì)于第二模層具有蝕刻選擇性的材料。于 是，第二模層可以包括摻有雜質(zhì)的氧化硅。第三模層邪4可以包括未摻雜的氧化硅。也就 是說，第二模層可以包括與第一模層圖案20 的材料基本相同的材料。第三模層2M可以 包括與初始支撐層圖案208a的材料基本相同的材料。替代地，初始支撐層圖案208a和第 三模層2M可以包括不同的材料。例如，初始支撐層圖案208a和第三模層254中的任何一 個(gè)可以包括氮化硅。參見圖8B，掩模圖案(未示出)可以形成在第三模層2M上。第三模層254、第二 初始模層圖案250、第一初始模層圖案20 、初始支撐層圖案208a和蝕刻停止層202可以 被各向異性蝕刻，從而形成開口 256。在一些示例實(shí)施例中，開口 256可以部分地通過初始 支撐層圖案208a的側(cè)壁形成。此外，開口 256可以部分地通過第二溝槽252中的第三模 層2M形成。于是，初始支撐層圖案208a的側(cè)壁可以被部分蝕刻，從而形成第一支撐層圖 案216。第一初始模層圖案20 和第二初始模層圖案250可以分別被轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝荒訄D案 204b和第二模層圖案250a。參見圖8C，導(dǎo)電層(未示出)可以形成在開口 256的側(cè)表面和底表面以及第二模 層圖案250a的上表面上。犧牲層(未示出)可以形成在導(dǎo)電層上，以填充開口 256。在一
15些示例實(shí)施例中，犧牲層可以包括相對(duì)于第一支撐層圖案216具有蝕刻選擇性的材料。犧 牲層可以包括蝕刻選擇性與第一到第三模層基本相同或相似的材料。犧牲層和導(dǎo)電層可以 通過CMP工藝或回蝕工藝去除，直到第二模層圖案250a的上表面暴露，從而形成圓筒形的 下電極沈0。此外，通過該去除工藝，犧牲層圖案262可以形成在開口 256中。第三模層254 可以被部分去除，直到暴露第二模層圖案250a的上表面，從而形成第二溝槽252中的第二 支撐層圖案258。第二支撐層圖案258可以支撐下電極沈0的上側(cè)壁。參見圖8D，第一模層圖案204b、第二模層圖案250a和犧牲層圖案262可以被蝕 刻，以暴露下電極260的內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁。第一支撐層圖案216可以支撐下電極沈0的下 側(cè)壁。于是，第一支撐層圖案216和第二支撐層圖案258可以一起支撐下電極沈0，使得下 電極260可以具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。電介質(zhì)層264可以形成在下電極沈0、第一支撐層圖案216 和第二支撐層圖案258上。上電極268可以形成在電介質(zhì)層264上。在一些示例實(shí)施例中， 可以用此示例實(shí)施例的上述方法制造各種DRAM器件。圖9A到9C是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖。參 見圖9A，下部結(jié)構(gòu)可以形成在半導(dǎo)體襯底50上?？梢赃M(jìn)行與參考圖IA到IC示出的工藝基 本相同的工藝。在一些示例實(shí)施例中，第二模層可以包括未摻雜的氧化硅。第二模層可以 被蝕刻，以形成具有第二溝槽272的第二初始模層圖案270。在一些示例實(shí)施例中，第二溝 槽272可以具有與第一溝槽206的形狀基本相同的形狀。替代地，第二溝槽272可以具有 與第一溝槽206的形狀不同的形狀。第三模層274可以形成在第二初始模層圖案270上， 以填充第二溝槽272。在一些示例實(shí)施例中，第三模層274的一部分可以用作第二支撐層圖 案。第三模層274可以包括相對(duì)于第一初始模層圖案20 和第二初始模層圖案270具有 蝕刻選擇性的材料。例如，第三模層274可以包括氮化硅。于是，第二模層可以包括摻有雜 質(zhì)的氧化硅。第三模層274可以包括未摻雜的氧化硅。也就是說，第二模層可以包括與第 一模層圖案20 的材料基本相同的材料。第三模層274可以包括與初始支撐層圖案208a 的材料基本相同的材料。參見圖9B，第三模層274、第二初始模層圖案270、第一初始模層圖案20 和蝕刻 停止層202可以被各向異性蝕刻以形成開口，由此形成第一模層圖案204b、第二模層圖案 270a和第三模層圖案(未示出)。下電極260可以形成在開口的內(nèi)表面上。犧牲層圖案 262可以形成在下電極260上以填充開口。在一些示例實(shí)施例中，下電極260和犧牲層圖案 262可以通過與參考圖IE示出的工藝基本相同的工藝形成。第三模層圖案可以被蝕刻直到 暴露第二模層圖案270a的上表面，從而在第二溝槽272中形成第二支撐層圖案276。第二 支撐層圖案276可以通過與參考圖IF示出的工藝基本相同的工藝形成。參見圖9C，第二模層圖案270a可以被蝕刻，直到暴露第一模層圖案204b的上表 面，從而在第一溝槽內(nèi)形成第一支撐層圖案278。第一模層圖案204b可以通過與參考圖IG 示出的工藝基本相同的工藝去除。電介質(zhì)層264和上電極268可以順次形成在下電極沈0、 第一支撐層圖案278和第二支撐層圖案276上。圖IOA到IOD是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖， 圖IlA和12A是示出圖IOD中的DRAM器件的第一支撐層圖案的俯視圖，圖IlB和12B是示 出圖IOD中的DRAM器件的第二支撐層圖案的俯視圖。參見圖10A，可以進(jìn)行與參考圖7A和7B示出的工藝基本相同的工藝，從而形成與圖7B中的結(jié)構(gòu)基本相同的結(jié)構(gòu)。在一些示例實(shí)施例中，第二模層310可以包括摻雜的氧化 硅。第二模層310可以包括與第一模層30 的材料基本相同的材料。第二支撐層312可以 形成在第二模層310上。在一些示例實(shí)施例中，第二支撐層312可以通過下面的工藝被轉(zhuǎn) 變成第二支撐層圖案。第二支撐層312可以包括對(duì)第一模層30 和第二模層310具有蝕 刻選擇性的材料。此外，第二支撐層312可以包括與初始支撐層圖案308a的材料基本相同 的材料。替代地，第二支撐層312可以包括與初始支撐層圖案308a的材料不同的材料。例 如，第二支撐層312可以包括未摻雜的氧化硅。替代地，第二支撐層312可以包括氮化硅。第三模層314可以形成在第二支撐層312上。在一些示例實(shí)施例中，第三模層314 可以包括相對(duì)于第二支撐層312具有蝕刻選擇性的材料。例如，第三模層314可以包括與 第二模層310的材料基本相同的材料。替代地，為了簡(jiǎn)化此示例實(shí)施例的方法，可以通過形 成具有大厚度的第二支撐層312來省略形成第三模層314。在這種情況下，在形成下電極之 后會(huì)需要蝕刻第二支撐層312，以減小第二支撐層312的厚度。參見圖10B，第三模層314、 第二支撐層312、第二模層310、初始支撐層圖案308a、第一模層30 和蝕刻停止層302可 以被各向異性蝕刻，以形成開口，從而形成第一模層圖案304b、第二模層圖案310a、第三模 層圖案314a、第二初始支撐層圖案312a、第一支撐層圖案322和蝕刻停止層圖案30加。在 一些示例實(shí)施例中，第一支撐層圖案322可以具有根據(jù)下電極318的布置而改變的形狀。 例如，在圖IlA中，第一支撐層圖案322可以具有沿傾斜方向延伸的線形形狀。替代地，在 圖12A中，第一支撐層圖案322可以具有沿豎直方向延伸的線形形狀。下電極318可以形 成在開口的內(nèi)表面上。犧牲層圖案320可以形成在開口中。在一些示例實(shí)施例中，下電極 318和犧牲層圖案320可以通過與參考圖IE所示的工藝基本相同的工藝而形成。參見圖10C，第三模層圖案31 可以被蝕刻，直到暴露第二初始支撐層圖案31 的上表面。在一些示例實(shí)施例中，犧牲層圖案320可以保留或被部分去除。第二初始支撐層 圖案31 可以通過下電極318之間的間隙暴露。掩模層(未示出)可以形成在第二初始 支撐層圖案31 和下電極318上。在一些示例實(shí)施例中，掩模層可以包括相對(duì)于第二初始 支撐層圖案31 具有蝕刻選擇性的材料。例如，掩模層可以包括通過ALD工藝形成的氧化 硅。在一些示例實(shí)施例中，掩模層可以填充下電極318之間的窄間隙。相反，掩模層可以覆 蓋下電極318之間的寬間隙中的第二初始支撐層圖案312a。掩模層可以被各向異性蝕刻以 形成掩模圖案324。這里，在下電極318之間的窄間隙中的掩模層可以被完全去除。于是， 掩模圖案3M可以被構(gòu)造為填充下電極318之間的窄間隙。在形成第二支撐層圖案312b 之后，在下電極318之間的寬間隙中第二初始支撐層圖案31 上的掩模圖案3M可以被完 全去除，以便使下電極318的側(cè)壁暴露。參見圖10D，可以用掩模圖案3 作為蝕刻掩模來蝕刻第二初始支撐層圖案31加， 從而形成第二支撐層圖案312b。在一些示例實(shí)施例中，第二支撐層圖案312b可以具有網(wǎng) 形。替代地，第二支撐層圖案312b可以具有根據(jù)下電極318的布置而改變的形狀。第二模層圖案310a和第一模層圖案304b可以被去除。在一些示例實(shí)施例中，犧 牲層圖案320和掩模圖案可以與第二模層圖案310a和第一模層圖案304b同時(shí)被去除。替 代地，犧牲層圖案320可以通過單獨(dú)的工藝去除。第一支撐層圖案322可以連接在相鄰下 電極318的中部側(cè)壁之間。電介質(zhì)層3 和上電極3 可以順次形成在下電極318、第一 支撐層圖案322和第二支撐層圖案312b上，以完成包括單個(gè)下電極318和兩個(gè)支撐層圖案322和312b的電容器。圖13A到13C是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖。 可以進(jìn)行與參考圖7A和7B所示的工藝基本相同的工藝，從而形成與圖7B中的結(jié)構(gòu)基本相 同的結(jié)構(gòu)。參見圖13A，第二模層410和第二支撐層412可以形成在第一初始模層圖案40 上。在一些示例實(shí)施例中，第二支撐層412可以包括未摻雜的氧化硅。第二支撐層412可 以包括與第一支撐層的材料基本相同的材料。替代地，第二支撐層412可以包括與第一支 撐層的材料不同的材料。在一些示例實(shí)施例中，第二支撐層412可以包括氮化硅。當(dāng)?shù)诙?支撐層412可以包括氮化硅時(shí)，第二模層可以包括摻雜的氧化硅或未摻雜的氧化硅。參見圖13B，第二支撐層412、第二模層410、初始支撐層圖案408a、第一初始模層 圖案40 和蝕刻停止層402可以被蝕刻，以形成開口，由此形成第二初始支撐層圖案、第二 模層圖案410a、第一支撐層圖案422、第一模層圖案404b和蝕刻停止層圖案40加。圓筒形 的下電極418可以形成在開口的側(cè)表面和底表面上。犧牲層圖案420可以形成在下電極 418上，以填充開口。在一些示例實(shí)施例中，下電極418和犧牲層圖案420可以通過與參考 圖IE示出的工藝基本相同的工藝形成。掩模圖案(未示出)可以形成在第二初始支撐層 圖案、下電極418和犧牲層圖案420上?？梢岳迷撗谀D案作為蝕刻掩模來蝕刻第二初 始支撐層圖案412a，從而形成被構(gòu)建為支撐下電極418的上側(cè)壁的第二支撐層圖案412a。參見圖13C，第一模層圖案404b和第二模層圖案410a可以被蝕刻。這里，第一支 撐層圖案422和第二支撐層圖案41 可以保留。在一些示例實(shí)施例中，第一模層圖案404b 和第二模層圖案410a可以通過與參考圖IG示出的工藝基本相同的工藝去除。電介質(zhì)層 似6和上電極4 可以順次形成在下電極418、第一支撐層圖案422和第二支撐層圖案41 上。根據(jù)此示例實(shí)施例，可以制造這樣的電容器，該電容器可以包括為下電極的中部側(cè)壁配 置的第一支撐層圖案和為下電極的上側(cè)壁配置的第二支撐層圖案。此外，第一支撐層圖案 和第二支撐層圖案可以具有不同的平面形狀。圖14A到14C是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖。 這里，根據(jù)此示例實(shí)施例的DRAM器件的電容器可以包括在下電極的側(cè)壁上的三個(gè)支撐層 圖案。可以進(jìn)行與參考圖7A和7B示出的工藝基本相同的工藝，以形成與圖7B中的結(jié)構(gòu)基 本相同的結(jié)構(gòu)。參見圖14A，第二模層510可以形成在第一初始模層圖案50 和第一初始支撐層 圖案508a上。在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝怀跏贾螌訄D案508a可以包括未摻雜的氧化硅 時(shí)，第二模層510可以包括摻雜的氧化硅。也就是說，第二模層510可以包括與第一模層圖 案的材料基本相同的材料。替代地，第一初始支撐層圖案508a可以包括氮化硅。第二支撐 層(未示出)可以形成在第二模層510上。在一些示例實(shí)施例中，第二支撐層可以包括未 摻雜的氧化硅或包括氮化硅。第二支撐層可以被圖案化，以形成第二初始支撐層圖案512。參見圖14B，第三模層514可以形成在第二模層510和第二支撐層圖案512上。在 一些示例實(shí)施例中，第三模層514可以包括相對(duì)于第一初始模層圖案50 和第二模層510 沒有蝕刻選擇性的材料。例如，第三模層514可以包括與第一初始模層圖案50 和第二模 層510的材料基本相同的材料。第三支撐層516可以形成在第三模層514上。在一些示例 實(shí)施例中，第三支撐層516可以包括氮化硅或摻雜的氧化硅。
參見圖14C，第三支撐層516、第二模層510、第一初始模層圖案50 和蝕刻停止 層502可以被蝕刻，以形成開口。第三支撐層516、第二支撐層圖案51 和第一支撐層圖 案508b可以通過開口的側(cè)表面暴露。下電極518可以形成在開口的側(cè)表面上。犧牲層圖 案(未示出)可以形成在下電極518上，以填充開口。第三支撐層516可以被圖案化，以形 成第三支撐層圖案516a。第一初始模層圖案50 、第二模層510和第三模層514可以被去 除。然后，可以去除犧牲層圖案。在一些示例實(shí)施例中，第一初始模層圖案50 、第二模層 510和第三模層514可以通過與參考圖IG示出的工藝基本相同的工藝去除。這里，在去除 第一初始模層圖案50 、第二模層510和第三模層514之后，第一支撐層圖案508b、第二支 撐層圖案51 和第三支撐層圖案516a可以保留。在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝恢螌訄D 案508b、第二支撐層圖案51 和第三支撐層圖案516a可以包括氮化硅時(shí)，第一初始模層圖 案50 、第二模層510和第三模層514可以用BOE溶液去除，該BOE溶液包含氟化氫(HF)、 氟化氫銨(NH4F)和去離子水。電介質(zhì)層520和上電極522可以順次形成在下電極518、第 一支撐層圖案508b、第二支撐層圖案51 和第三支撐層圖案516a上。圖15A和15B是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的DRAM器件的制造方法的橫截面視圖。 除了下電極可以具有柱形形狀之外，根據(jù)此示例實(shí)施例的DRAM器件的電容器可以與圖IH 中的基本相同。下部結(jié)構(gòu)可以形成在半導(dǎo)體襯底50上?？梢赃M(jìn)行與參考圖IA到ID示出 的工藝基本相同的工藝。參見圖15A，開口 110可以用導(dǎo)電層(未示出)填充。在一些示例實(shí)施例中，導(dǎo)電 層可以包括多晶硅、金屬、金屬氮化物等。導(dǎo)電層可以通過CVD工藝形成。導(dǎo)電層可以被平 坦化，直到暴露第二模層圖案108a的上表面，從而形成具有柱形形狀的下電極115。在一些 示例實(shí)施例中，因?yàn)殚_口 110可以用下電極115填充，所以可以不需要在開口 110中形成犧 牲層圖案。參見圖15B，第二模層圖案108a可以被蝕刻，直到暴露第一模層圖案104b的上表 面，從而在溝槽106中形成支撐層圖案116。第一模層圖案104b可以被蝕刻。這里，在蝕刻 第一模層圖案104b之后，支撐層圖案116可以保留。由此，支撐層圖案116可以支撐下電 極115。在一些示例實(shí)施例中，這些工藝可以與參考圖IF和IG示出的工藝基本相同。電介 質(zhì)層118和上電極120可以順次形成在下電極115和支撐層圖案116上。根據(jù)此示例實(shí)施 例，可以制造電容器，該電容器可以包括具有柱形形狀的下電極和用于支撐下電極的支撐 層圖案。下電極可以通過用導(dǎo)電層填充開口，并平坦化該導(dǎo)電層來形成。于是，此示例實(shí)施 例的方法可以不包括在形成下電極之后的用于形成犧牲層圖案的工藝。此外，其它示例實(shí) 施例的電容器可以包括柱形形狀的下電極。圖16是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。參見圖16，此示例實(shí)施例的 系統(tǒng)可以包括存儲(chǔ)器610和與存儲(chǔ)器610連接的存儲(chǔ)器控制器620。這里，存儲(chǔ)器610可 以包括上述實(shí)施例中的任意一個(gè)的DRAM器件。存儲(chǔ)器控制器620可以將用于控制存儲(chǔ)器 610的操作的控制信號(hào)輸入存儲(chǔ)器610。這樣，存儲(chǔ)器控制器620可以基于控制信號(hào)控制存 儲(chǔ)器610。圖17是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。參見圖17，此示例實(shí)施例 的系統(tǒng)可以包括安裝在存儲(chǔ)卡630內(nèi)的存儲(chǔ)器610和存儲(chǔ)器控制器620。這里，存儲(chǔ)卡630 可以包括上述實(shí)施例中的任何一個(gè)的DRAM器件。存儲(chǔ)卡630可以用于諸如數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人
19計(jì)算機(jī)等的電子裝置。存儲(chǔ)器控制器620可以基于通過存儲(chǔ)卡630來自外部裝置的控制信 號(hào)控制存儲(chǔ)器610。圖18是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。參見圖18，此示例實(shí)施例的 系統(tǒng)可以相當(dāng)于具有存儲(chǔ)器610和存儲(chǔ)器控制器620的便攜裝置700。便攜裝置700可以 包括MP3播放器、視頻播放器、便攜多媒體播放器等。便攜裝置700可以額外包括編碼器/ 解碼器(EDC) 710、顯示器720和接口 730。數(shù)據(jù)可以借助編碼器/解碼器710通過存儲(chǔ)器控制器620輸入存儲(chǔ)器610/從存 儲(chǔ)器610輸出。數(shù)據(jù)可以直接輸入存儲(chǔ)器610。此外，數(shù)據(jù)可以從存儲(chǔ)器610自編碼器/解 碼器710輸出。編碼器/解碼器710可以編碼存儲(chǔ)器610中的數(shù)據(jù)。例如，為了在音頻播 放器和視頻播放器中儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，編碼器/解碼器710可以進(jìn)行MP3編碼和PMP編碼。替代 地，為了在存儲(chǔ)器610中存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)，編碼器/解碼器710可以進(jìn)行MPEG編碼。此外，編 碼器/解碼器710可以包括多編碼器，用于根據(jù)不同的格式編碼具有不同類型的數(shù)據(jù)。例 如，編碼器/解碼器710可以包括用于音頻數(shù)據(jù)的MP3編碼器和用于視頻數(shù)據(jù)的MPEG編碼
ο在一些示例實(shí)施例中，編碼器/解碼器710可以僅包括解碼器。例如，該解碼器可 以接收并發(fā)送數(shù)據(jù)給存儲(chǔ)器控制器620或存儲(chǔ)器610。在一些示例實(shí)施例中，編碼器/解碼 器710可以通過接口 730接收用于編碼的數(shù)據(jù)或已編碼的數(shù)據(jù)。接口 730可以包括USB接 口。數(shù)據(jù)可以通過存儲(chǔ)器610自接口 730輸出。顯示器720可以顯示自存儲(chǔ)器610輸出或 被編碼器/解碼器710解碼的數(shù)據(jù)。例如，顯示器720可以包括用于輸出音頻數(shù)據(jù)的揚(yáng)聲 器插孔、用于輸出視頻數(shù)據(jù)的顯示屏等等。圖19是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。參見圖19，存儲(chǔ)器610可以 連接到主機(jī)系統(tǒng)750。主機(jī)系統(tǒng)750可以包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等。主機(jī)系統(tǒng)750可以 輸出用于存儲(chǔ)器610的控制信號(hào)。圖20是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。參見圖20，主機(jī)系統(tǒng)750 可以連接到存儲(chǔ)卡630。主機(jī)系統(tǒng)750可以通過存儲(chǔ)卡630將控制信號(hào)輸入存儲(chǔ)器控制器 620。存儲(chǔ)器控制器620可以基于該控制信號(hào)控制存儲(chǔ)器610。圖21是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的框圖。參見圖21，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800 中，存儲(chǔ)器610可以與中央處理單元(CPU)SlO電連接。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800可以包括個(gè)人計(jì)算 機(jī)、個(gè)人數(shù)據(jù)助理等。存儲(chǔ)器610可以與CPU810直接連接。替代地，存儲(chǔ)器610可以通過 總線連接到CPU 810。根據(jù)這些示例實(shí)施例，支撐層圖案可以支撐下電極，從而防止下電極傾斜。此外， 支撐層圖案的位置可以通過控制模層的厚度容易地改變，使得支撐層圖案可以精確地定位 在下電極的中部，從而防止下電極的中部彎曲。因而，如以上參考附圖尤其是圖1A-1H和2-4所圖示和描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例的集成電路電容器的形成方法包括在襯底100上形成具有U形橫截面的第一圓筒形 電容器電極112 ；然后形成直接接觸且環(huán)繞第一圓筒形電容器電極112的外表面的至少第 一部分的電絕緣支撐116。電容器電介質(zhì)層118形成在第一圓筒形電容器電極112的內(nèi)表 面、第一圓筒形電容器電極的外表面的未被電絕緣支撐覆蓋的第二部分、以及電絕緣支撐 116上。電容器電介質(zhì)層118包括不同于電絕緣支撐116的電絕緣材料。之后，上電容器電極120形成在電容器電介質(zhì)層118上。該方法還可以包括相鄰于第一圓筒形電容器電極112形成具有U形橫截面的第二 圓筒形電容器電極112。根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施例，形成電絕緣支撐116的步驟包括形成 直接接觸且環(huán)繞第二圓筒形電容器電極112的外表面的至少第一部分的電絕緣支撐，如圖 4所示。本發(fā)明的另外的實(shí)施例包括通過在襯底上形成第一材料的第一模層104和在第 一模層104的上表面中形成溝槽106來形成集成電路電容器。第二模層108形成在溝槽 106中以及第一模層的上表面上。第二模層108包括不同于第一材料的第二材料。這些方 法也可以包括形成開口 110，該開口 110延伸穿過溝槽106中的第二模層的至少一部分，且 至少部分穿過溝槽106底部附近位置處的第一模層。然后，U形電容器電極112在開口 110 中形成。之后，如圖1F-1G所示，第一模層的至少一部分被選擇性去除，從而暴露至少第二 模層的至少部分環(huán)繞U形電容器電極112的部分。然后，如圖IH所示，U形電容器電極112 的對(duì)外暴露的部分和第二模層的暴露部分用電容器電介質(zhì)層118覆蓋，并且上電容器電極 120形成在電容器電介質(zhì)層118上。根據(jù)本發(fā)明這些實(shí)施例和圖1E-1F所示實(shí)施例中的一些，在選擇性去除第一模層 104b的至少一部分的步驟之前，選擇性回蝕第二模層108a以暴露溝槽106的側(cè)壁。此外， 如圖1F-1G所示，選擇性去除第一模層104b的至少一部分的步驟包括利用蝕刻劑蝕刻第一 模層104b，該蝕刻劑相對(duì)于第二模層108a對(duì)第一模層104b是選擇性的。前述是對(duì)示例實(shí)施例的說明，不應(yīng)當(dāng)被解釋成對(duì)本發(fā)明的限制。盡管已經(jīng)描述了 一些示例實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該容易理解，在示例實(shí)施例中可以進(jìn)行許多修改而 不實(shí)質(zhì)上脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)。從而，所有這樣的修改旨在被包括在由權(quán)利要求 書定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求書中，裝置加功能的語句旨在覆蓋這里所描述的執(zhí) 行所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅覆蓋結(jié)構(gòu)上的等同物，也覆蓋等同的結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)該理解的是，前 述是對(duì)各種示例實(shí)施例的說明，而不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于所公開的具體示例實(shí)施例，且對(duì)所 公開的示例實(shí)施例的修改以及其它示例實(shí)施例旨在被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本申請(qǐng)要求2009年12月M日提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2009-130973號(hào)和2010 年1月12日提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2010-0(^838號(hào)的優(yōu)先權(quán)，二者的內(nèi)容通過參考合 并于此。
權(quán)利要求
1.一種形成集成電路電容器的方法，包括在襯底上形成具有U形橫截面的第一圓筒形電容器電極；形成直接接觸并環(huán)繞所述第一圓筒形電容器電極的外表面的至少第一部分的電絕緣 支撐；在所述第一圓筒形電容器電極的內(nèi)表面、所述第一圓筒形電容器電極的外表面的未被 所述電絕緣支撐覆蓋的第二部分、以及所述電絕緣支撐上形成電容器電介質(zhì)層，所述電容 器電介質(zhì)層包括不同于所述電絕緣支撐的電絕緣材料；以及 在所述電容器電介質(zhì)層上形成上電容器電極。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括相鄰于所述第一圓筒形電容器電極形成具有U形 橫截面的第二圓筒形電容器電極，其中所述形成電絕緣支撐包括形成直接接觸且環(huán)繞所述 第二圓筒形電容器電極的外表面的至少第一部分的電絕緣支撐。
3.一種形成集成電路電容器的方法，包括 在襯底上形成第一材料的第一模層；在所述第一模層的上表面中形成溝槽；在所述溝槽中以及所述第一模層的上表面上形成第二模層，所述第二模層包括不同于 所述第一材料的第二材料；形成開口，所述開口延伸穿過所述溝槽中的所述第二模層的至少一部分且至少部分穿 過所述溝槽的底部附近位置處的所述第一模層； 在所述開口中形成U形電容器電極；選擇性去除所述第一模層的至少一部分，從而暴露所述第二模層的至少一部分，所述 第二模層的所述至少一部分至少部分環(huán)繞所述U形電容器電極；用電容器電介質(zhì)層覆蓋所述U形電容器電極的對(duì)外暴露的部分以及所述第二模層的 暴露的部分；以及在所述電容器電介質(zhì)層上形成上電容器電極。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述選擇性去除所述第一模層的至少一部分之 前，選擇性回蝕所述第二模層以暴露所述溝槽的側(cè)壁。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述選擇性去除所述第一模層的至少一部分包括用 蝕刻劑蝕刻所述第一模層，所述蝕刻劑相對(duì)于所述第二模層對(duì)所述第一模層是選擇性的。
6.一種形成電容器的方法，所述方法包括在襯底上形成包括第一絕緣材料的第一模層圖案，所述第一模層圖案具有形成在所述 第一模層圖案的上表面的溝槽；在所述溝槽中形成支撐層圖案，所述支撐層圖案包括第二絕緣材料，所述第二絕緣材 料相對(duì)于所述第一絕緣材料具有蝕刻選擇性；在所述第一模層圖案和所述支撐層圖案上形成第二模層；經(jīng)過所述第二模層和所述第一模層圖案形成下電極，所述下電極接觸所述支撐層圖案 的側(cè)壁；去除所述第一模層圖案和所述第二模層；在所述下電極和所述支撐層圖案上形成電介質(zhì)層；以及在所述電介質(zhì)層上形成上電極。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一絕緣材料和所述第二絕緣材料包括氧化硅 基材料。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一絕緣材料包括摻雜的氧化硅，所述第二絕 緣材料包括未摻雜的氧化硅。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第二模層包括所述第一絕緣材料。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一模層圖案和所述第二模層通過使用氟化 氫的蝕刻工藝去除。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第二模層和所述支撐層圖案包括通過基本相 同的沉積工藝形成的基本相同的材料。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一模層圖案包括摻雜的氧化硅，所述第二 模層和所述支撐層圖案包括未摻雜的氧化硅。
13.如權(quán)利要求6所述的方法，其中去除所述第一模層圖案和所述第二模層包括用第一蝕刻劑去除所述第二模層；以及用第二蝕刻劑去除所述第一模層圖案，所述第二蝕刻劑具有與所述第一蝕刻劑的成分 不同的成分。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一蝕刻劑包括含氟化氫、氟化氫銨和去離 子水的蝕刻溶液。
15.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一絕緣材料包括氧化硅，所述第二絕緣材料 包括氮化硅。
16.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在所述下電極的上側(cè)壁上形成第二支撐層圖案。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中形成所述第二支撐層圖案包括蝕刻所述第二模層，從而形成第二溝槽；在所述第二溝槽中形成所述第二支撐層圖案，所述第二支撐層圖案包括相對(duì)于所述第 二模層具有蝕刻選擇性的絕緣材料；以及在所述第二模層和所述第二支撐層圖案上形成第三模層。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述下電極形成為穿過所述第三模層，且所述第 二支撐層圖案接觸所述下電極的所述上側(cè)壁。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第二支撐層圖案和所述第三模層包括通過基 本相同的沉積工藝形成的基本相同的材料。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第二支撐層圖案和所述支撐層圖案包括基本 相同的材料。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述第二支撐層圖案和所述支撐層圖案包括未摻 雜的氧化硅。
22.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第二支撐層圖案具有與所述支撐層圖案的形 狀基本相同的形狀。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述第二支撐層圖案具有線形形狀或網(wǎng)形。
24.如權(quán)利要求16所述的方法，其中形成所述第二支撐層圖案包括在所述第二模層上形成第二支撐層；在所述第二支撐層上形成第三模層；去除所述第三模層，從而使所述下電極的上表面從所述第二支撐層突出；以及 蝕刻所述第二支撐層，從而形成被構(gòu)建為支撐所述下電極的上側(cè)壁的所述第二支撐層 圖案。
25.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述下電極具有圓筒形形狀。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中形成圓筒形的所述下電極包括蝕刻所述第二模層、所述第一模層圖案和所述支撐層圖案，從而形成開口，該開口具有 暴露所述襯底的底表面和暴露所述支撐層圖案的側(cè)表面；在所述開口的所述底表面和所述側(cè)表面上以及所述第二模層的上表面上形成導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層上形成犧牲層，以填充所述開口 ；以及 平坦化所述導(dǎo)電層，從而暴露所述第二模層。
27.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述下電極具有堆疊結(jié)構(gòu)。
28.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在形成所述第一模層圖案或去除所述第一模層 圖案之前，部分去除所述第一模層圖案的上表面。
29.一種制造動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器器件的方法，所述方法包括 在襯底上形成選擇晶體管和位線結(jié)構(gòu)；將接觸插塞與所述選擇晶體管中的雜質(zhì)區(qū)域中的任何一個(gè)相連； 在所述襯底上形成包括第一絕緣材料的第一模層圖案，所述第一模層圖案具有形成在 所述第一模層圖案的上表面的溝槽；在所述溝槽中形成支撐層圖案，所述支撐層圖案包括相對(duì)于所述第一絕緣材料具有蝕 刻選擇性的第二絕緣材料；在所述第一模層圖案和所述支撐層圖案上形成第二模層；穿過所述第二模層和所述第一模層圖案形成下電極，所述下電極接觸所述支撐層圖案 的側(cè)壁和所述接觸插塞；去除所述第一模層圖案和所述第二模層；在所述下電極和所述支撐層圖案上形成電介質(zhì)層；以及在所述電介質(zhì)層上形成上電極。
全文摘要
本發(fā)明公開形成電容器及動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器器件的方法。在電容器的形成方法中，包括第一絕緣材料的第一模層圖案可以形成在襯底上。第一模層圖案可以具有溝槽。包括第二絕緣材料的支撐層可以形成在溝槽中。第二絕緣材料可以相對(duì)于第一絕緣材料具有蝕刻選擇性。第二模層可以形成在第一模層圖案和支撐層圖案上。下電極可以形成為穿過第二模層和第一模層圖案。下電極可以接觸支撐層圖案的側(cè)壁?？梢匀コ谝荒訄D案和第二模層。電介質(zhì)層和上電極可以形成在下電極和支撐層圖案上。
文檔編號(hào)H01G4/005GK102117698SQ20101060568
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者吳政玟, 尹普彥, 康大赫, 樸壬洙, 李曉山, 李根澤, 沈雨寬, 車知?jiǎng)? 金伶厚 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社