[發明專利]一種電容器孔制造方法及DRAM制造方法

在審

• 申請號: 202011219639.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN114446888A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 具德滋;周娜;李俊杰;李琳;王佳
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;真芯(北京)半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L21/8242
• 分類號: H01L21/8242;H01L27/108
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 牛洪瑜

1.一種電容器孔制造方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在半導體襯底上方順序形成刻蝕停止層和待刻蝕層，其中，所述待刻蝕層自下而上順序包括第一支撐層、第一模制層、第二支撐層、第二模制層和第三支撐層；

刻蝕所述第三支撐層并過刻蝕所述第二模制層，以形成第一溝槽；

通過沉積工藝在所述第一溝槽上方形成側墻材料層；

對所述第一溝槽的底面處的側墻材料進行開口刻蝕，其中，通過剩余的側墻材料限定所述電容器孔的尺寸；

以頂部覆蓋的側墻材料層為掩模，對所述第一溝槽的底部的所述第二支撐層、所述第一模制層和所述第一支撐層進行刻蝕，直到所述刻蝕停止層停止。

2.根據權利要求1所述的電容器孔制造方法，其特征在于，通過沉積工藝在所述第一溝槽上方形成側墻材料層包括：

通過沉積工藝在所述第一溝槽的所述第三支撐層的頂面和側壁、所述第二模制層的側壁以及部分第二支撐層的側壁和底部上形成側墻材料層。

3.根據權利要求1所述的電容器孔制造方法，其特征在于，對所述第一溝槽的底面處的側墻材料進行開口刻蝕包括：

利用氯基氣體對所述第一溝槽的底面處的側墻材料進行自對準的各向異性刻蝕而保持所述第三支撐層的頂面和所述第一溝槽的側壁上的側墻材料不被完全刻蝕，其中，所述氯基氣體包括Cl₂和BCl₃，以及所述第一溝槽穿過所述第三支撐層、所述第二模制層和部分第二支撐層。

4.根據權利要求3所述的電容器孔制造方法，其特征在于，以頂部覆蓋的側墻材料層為掩模，對所述第二支撐層、所述第一模制層和所述第一支撐層進行刻蝕，直到所述刻蝕停止層停止包括：

以所述第三支撐層的頂面和所述第一溝槽的側壁上的側墻材料為掩模，對所述第一溝槽的底部處剩余的所述第二支撐層進行過刻蝕以形成第二溝槽；

以所述第三支撐層的頂面和所述第一溝槽的側壁上的側墻材料為掩模，對所述第二溝槽的底部處的剩余的所述第一模制層進行過刻蝕以形成第三溝槽；以及

以所述第三支撐層的頂面和所述第一溝槽的側壁上的側墻材料為掩模，對所述第三溝槽的底部處的剩余的所述第一支撐層進行刻蝕，直到所述刻蝕停止層停止刻蝕，以形成電容器孔。

5.根據權利要求1或2所述的電容器孔制造方法，其特征在于，

所述沉積工藝包括PVD工藝、CVD工藝和ALD工藝。

6.根據權利要求1所述的電容器孔制造方法，其特征在于，所述第一模制層和所述第二模制層包括二氧化硅；以及

所述第一支撐層、所述第二支撐層和所述第三支撐層包括氮化硅。

7.根據權利要求1所述的電容器孔制造方法，其特征在于，

所述側墻材料包括TiN或TaN，其中，所述側墻材料的刻蝕速率小于所述二氧化硅的刻蝕速率。

8.根據權利要求1所述的電容器孔制造方法，其特征在于，所述側墻材料的厚度為10nm至50nm，以限定所述電容器孔的尺寸。

9.一種DRAM制造方法，其特征在于，使用權利要求1至8中的任一項所述的電容器孔制造方法形成電容器孔；

在所述電容器孔內部形成下電極；

將所述下電極外的側墻材料層、第一模制層、第二模制層、部分第一支撐層和部分第二支撐層去除，保留位于所述下電極外側的一圈第一支撐層和一圈第二支撐層；以及

在所述電容器孔內部和外部順序形成電容介質層和上電極。

10.根據權利要求9所述的DRAM制造方法，其特征在于，所述下電極和所述上電極的材料包括TaN或TiN。