TW463249B - Methods of forming integrated circuit capacitors by electroplating electrodes from seed layers - Google Patents
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4 6 324 9 A7 B7 經濟邨智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 相關申請案 本申請案係關於I 9 9 9年10月14日申請之韓國申請案案號 爲第44593號之申請案，該申請案之揭示在此處以提及的方 式併入本文中。 發明領诚_ 本發明係關於供製造半導體裝置之方法，而且更特別地 關於供使用電鍍方法製造半導體記憶體裝置之電容器之方 法。 發明背景_ 隨著半導體記憶體裝置之積體密度増加，許多方式已經 用以在有限晶元面積中增加電容器之電容。使用之這些方 式之有些方式包含藉由減低該電容器之介電膜厚度而增加 在電表器建JL之電場之方法，以及藉由設計該電容器下電 極以具有二維結構而增加電容器有效面積之方法3 然而，縱使這些方法在半導體記憶體裝置之製造中應用 ，假使共同電容器介電膜，如Ti02或是以〇2爲利用時，足 夠電各通常不能安全地用於具有十億位元或是更多積禮密 度之半導體記憶體裝置之操作/爲提出此問題，大興趣已 經聚焦在以鐵電或是高介電膜，如⑺a，Sr)Ti03(BST)、 PbZrTi03(PZT)以及（Pb，La)(Zr，Ti)03(PLZT)形成電容器介電 膜之方法。 例如’依據用於製造具有由高介電膜或是鐵電膜形成電 容器介電‘膜之半導體記憶體裝置之傳統方法，首先，下電 極墊由摻雜之多晶矽形成在半導體底材之雜質注入區上= -4 - _ _ ____ , 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） —.--------_t--------訂. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 463249 A7 B7 五、發明說明（2 %氣連接土下電極誓之下電極觸點形成之後，電容器下 見極形成在下電極觸點上5接著，電容器介電膜由高介電 膜，是鐵電膜形成在電容器下電極上3爲將電容器介電膜 ‘.口印以给丁增強I絕緣特徵，亦即，電容器之較高電容以 及較低漏電流，該電容器介電膜在一氧氣壓受到高溫熱處 理。然而，假使高溫熱處理在—氧氣壓之下以高溫如600至 9〇〇°C完成，以及假使電容器下電極由共同接雜之多晶發形 成時，由於在高溫熱處理期間電容器下電極之氧化，所以 接觸電阻可衰減。另外’矽化金屬層形成在電容器介電膜 與電容器下電椏之間具有問題。 對於此原因，當半導體記憶體裝置之電容器使用高介電 或是鐵電層形成時，週期表之白金（Pt)群組S素或是這些元 素之氧化物’例如pt、銀、釕（Ru)、Ru〇2或是叫共同使用 爲電極材料。 在傳統方法中，對於以pt群組金屬之下電極之形成而言， 導電膜由Pt群组金屬形成以及藉由乾蝕刻方法圖案化爲下 電極。然而，…將形成導電層之Pt群組金屬藉由乾蚀 别轉換爲非揮發性氣體，因此在分離下電極爲獨立單位晶 元具有問題。因此’乾蝕到方法在形成具有300 nm或是： 少之寬度之半導體記憶體裝置’尤其是在形成具有4十传位 元或是更多之積體密度之半導體記憶體裝置時具有限制。 由於乾蝕刻技術之此缺陷，已經建議用於電容器下電極之 形成之種k方法。 將説明藉由電鍍而以Pt群組金屬形成電容器下電極之傳統 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 裝--------訂---------r 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I ί -- 463249 A7 ______B7 _ 五、發明說明（3 〉 方法。圖1A至1C爲用於藉由電鍍而以pt層形成電容器下電 極之連續階段剖面圖。 參考圖1A’由導電多晶矽形成之下電極墊12在半導體底 材10之雜質注入區（沒有顯示）形成。此雜質注入區可以組成 記憶體晶元存取電晶體之源極/汲極區。接著，層階間介電 (1LD)膜14 ’具有空間地電隔離鄰近下電極墊丨2，形成在該 下電極墊12之上。該ILD膜14藉由微影而圖案化以形成顯露 έ玄下電極墊12之開p 1 6，以及由Pt群組金屬形成之下電極 種子層1 8沈積在底邵表面以及開口 1 6之側壁，以及該I l D膜 】4頂部之上》緊隨此情形，電鍍罩幕圖案2〇形成在該開口 I6周團3該電鍍罩幕圖案20藉由顯露該下電極形成在上面 之下電極種子層之區域而定義該下電極之形狀3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 丨丨：----------裝--------訂- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該下電極種子層18以及電鍍罩幕圖案2〇之形成之後， 形成電容器下電極之處理藉由電鍍加以完成3例如，對由 pt形成之電容器下電極而言，該半導體底材1〇浸沒至包含pt 鹽之電鍍溶液中。接著，電源22之陰極藉由第_線24連接 至下電極種子層18，而電源22之陽極藉由第二線％連接至 Pt源極電極28。結果，Pi層沈積在下電極種子層丨8上至電鍍 罩幕圖案20頂部相同位準。充填該開口 16之一部份汽層（亦 即’由圖1A之虛線之較低區）形成下電極觸點3〇，而且下電 極觸點30上之其他部分Pt層形成電容器下電極32。 參考圖1B，在藉由電鍍之下電極觸點3〇以及電容器下電 極32之形‘成之後，該電鍍罩幕圖案2〇藉由濕蝕刻加以移除 。之後，在該ILD膜14頂部上之下電極種子層18，藉由該電 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公沒7 463249 A7
經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 鍵覃幕圖案20之移除而顯露’爲移除以分離晶元單元之下 電極32。 此處’在下電極種子層丨8由Pt形成之案例中，乾蝕刻技術 通常必須應用在藉甴該電鍍罩幕圖案2〇移除而顯'露之下電 極種子層W之移除中。然而，不容易將下電極種子層…之 Pt藉由乾蚀刻轉換爲非揮發性氣體以分離獨立電容器下電 極晶元。特別是具有〇.丨5 μπ1或是更少之設計規則之半導體 記憶體裝置製作，介於鄰近下電極Η之間之下電極種子層 18之節距更進一步減低，所以分離晶元單元之電容器下電 極變成更困難。 爲醉決此問題，以釕（RU)形成下電極種予層丨8之方法’該 方法可以容易地藉由乾蝕刻轉換爲非揮發性化合物，已經 被建議。然而，當下電極種予層18由釕（Ru)形成時，ρί·^ 合金形成在介於由Pt形成之下電極觸點3〇與在節點分離之 後剩餘之下電極種子層18之問之介面中，該合金造成電容 器介電膜後績熱處理之問題。此情形將參考gic加以說明， 參考圖1C，在藉由節點分離處理之電容器下電極分離 至單位晶元之後，鐵電材料或是高介電材料沈積在合成结 構上以形成介電膜33。接著，高溫熱處理(以箭頭表示)在— 氧氣壓中完成以增強該介電膜33之絕緣特徵。然而，在下 電極種子層18由Pt形成之案例中Ru合金形成在介於由 ⑸形成之下電極種子層18,在節點分離之後移開，與以^ 形成之下電極觸點30之間之介面中。合金之^，具有弱氧 化電阻，與Pt比較，當介電層33受到高溫熱處理處理時氧 本紙巧^用中國國家標準（CNS)A4規格⑽ ---^-------> -1--------訂- <請先閱讀背面之it意事項再填寫本I } 463249 A7 -----------B7_______ 五、發明說明（5 ) _ '
化=Ru氧化物之形成，該氧化物具有大於&之容積，在介 電層33之鬲溫熱處理處理中改變電容器下電極32之形輯 ，應用物理應力至介電層33。結果，介於電容器下電極W 與介電層33之間之介面性質爲衰減，因此増加電容器之 電流=> . 發明總結 本發明足目的爲提供用於製造半導體記憶體裝置之電容 备t方法，其中使用於藉由電鍍形成電容器下電極之下電 桎·種子層之和除爲谷易而且下電極種子層不留在完成之雨 容器上。 ％ 本發明之另一目的爲提供用於製造半導體記憶體裝置之 電容器之方法，其中雖然下電極種子層使用於藉由電鍍形 成電容器下電極，以及下電極層由不同材料形成，由於下 電極種子層之電容器電氣性質之惡化可以防止3 本I月之另目的爲提供用於製造半導體記憶體裝置之 電客器之方法，該方法不需要在電鍍之前使用障壁材料之 下電極觸點之形成以形成電容器下電極3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 II·'-------:裝--------訂- (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 如本·發明之一特徵，提供一種用於製造半導體記憶體裝 置之電容器之方法，包括形成下電極種子層在具有電氣連 接至半導體底材中形成之活性區之導電區之半導體底材上 之步驟=電鍍罩幕層形成在下電極種子層之上。該電鍍罩 幕層以及下電極種子層爲圖案化以形成電鍍罩幕圖案以及 下電極種子圖案’二圖案定義電容器下電極將形成之區域 ’因此形成顯露該導電區以及該電鍍罩幕圖案側壁之開口 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 46324 9 B7_______ 五、發明說明（6 ) 。電鍍爲使用藉由該開口顯露其側壁之下電極種子圖案加 以執行，以形成該開口之下電極導電層。之後，該電鍍罩 幕圖案以及下電極種子圖案爲移除以顯露下電極導電層之 侧壁，因此造成電容器下電極。電容器介電層以及電容器 下電極依序形成在該電容器下電極上。 較佳地是’該下電極種子層包括白金（Pt)群組金屬層、Pt 氧化金屬層 '具有鈦鈣礦結構之導電金屬材料層、導電金 屬層、矽化金屬層、氮化金屬層、或是這些層之多數層a 較佳地是，該電鍍罩幕層以硼-二氧靖基-矽酸鹽破璃 (BPSG)層、自旋玻璃（SOG)層 '二氧磷基-碎酸鹽玻璃（PSG) 層、光阻層、類似鑽石碳層、SiOx層、SiNx層、SiONx層、 TiOx層、A10x層、八11^層或是這些層之多數層形成。 較佳地是，該導電罩幕圖案以及下電極種子圖案藉由濕 蚀刻或是乾蚀刻加以移除在特定案例中，該導電罩幕圖 案以及下電極種子圖案可以藉由執行濕蝕刻或是乾蝕刻一 次而加以移除 在下電極種子層形成之前，蝕刻停止層可以形成在半導 體底材之上3在此案例中，下電極種子層形成在該蝕刻停 止層之上而且該開口藉由將該電鍍罩幕層、下電極種子層 以及蝕刻停止層加以圖案化而形成。電容器上電極藉由電 鍍而形成。 如本發明另之一特徵，提供一種用於製造半導體記憶體 裝置之電容器之方法，包括以導電材科形成下電極墊在半 導體底材之活性區上之步躁，第一潛階間介電（ild)膜形成 本紙張尺度適用t國g家標準（CNS)A4規格⑵〇 χ撕公爱） —^-------- 1-t--------訂- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46324 9 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 在該下電極墊之上，以及位元線形成在第一ILD膜上。第二 1LD膜形成在位元線之上，以及之後下電極種子層形成第二 ILD膜之上。電鍍罩幕層形成在下電極種子層之上s接著， 忒电鍍罩幕層 '下電極種子層、第二ILD膜以及第一 ILD膜 藉由微影而圖案化以形成顯露該下電極墊之開口。該開口 以導電層充填，該導電層沈積在與該下電極種子層頂部實 質上相同位準上或是之上，藉由使用該圖案化下電極種子 層加以電鍍。之後，該圖案化下電極種子層爲移除以顯露 該導電層之側壁，因此形成電容器下電極。電容器下電極 以及電容器上電極依序形成在該電容器下電極上。 孩導電層之形成可以如下文加以執行。首先，導電障壁 層形成在由該開口顯露之下電極墊上以不涵蓋由該開口顯 露之下電極種子層。接著，電鍍以下電極種子層執行以形 成該導電層在該障壁層之上3 該障壁層之形成包括沈積障壁材料以充填該開口以及涵 蓋該電鍍罩幕層。接著’該障壁材料爲移除直到該電鍍罩 幕圖案之頂部顯露爲止。充填該開口之障壁材料爲選擇性 地移除以顯露該圖案化下電極種子層之側壁。咬佳地是， 該障壁層切化金屬層 '氮化金屬潛、接❹是 這些層之多數層形成。 鐘罩幕層以及下電極種子層，底左取l ^ 馬在形成該開口時加 以圖案化可以藉由執行濕或是乾蚀刻而料卩人 . w味。在特定案例 中，該導電鍍遮層以及下電極種子層形， 项·磺開口時加以圖 案化可以藉由執行濕蝕刻或是乾蝕刻— /入而加以移除。在 id- 本紙張尺度適用中囤囵家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — —,— — — — 1 — 11 I ' 1----11 -----1!·^ (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6324 9 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 下電極種子層形成之前，㈣停止屬可以形成在第二❹膜 〈上。在第：ILD膜形成之前’間隔片以及覆蓋絕緣層可以 分別形成在侧壁以及位元線頂部表面上q吏用具有血第二 IL D膜相關之姓刻選擇性，在此案例中，該開口與藉由” W以及覆蓋絕緣層之位元線爲自㈣準。在以導電㈣ 兄填該開α之前，襯㈣子層可以沿著開口較低部分形成 ’該襯替種子層電氣連接至藉由該開㈣露之下電極種子 層= 襯墊種子層之形成可以如下文加以執行。首先，半球種 子形成在圖案化下電極種子層之側壁上。接著，反應性離 予触刻以低溫在該半球種子上執行以沿著該―較低部分 再沈積由該半球種子落下之該材料。㈣種子層之形成可 以包括將具有開π之半導體底材以導電材料加料。接著 ’反應性離子㈣以低溫在該半球種子上執行以形成間隔 片爲襯墊種子層。較佳地是，下電極墊形成爲多層。在此 案例中’ T電極墊之最上層可以形成爲導電障壁層。當下 電極墊形成爲多層日寺，下電極墊之最上層可以爲可二h 群組金屬層而且下電極墊可以在最上層之下包含至少一導 電障壁層、。在此案例中’襯墊種子層可以在低溫藉由反應 性離子蚀刻該下電極|之最上層而形成。 藉由發明性方法之電容器下電極之形成可以藉由蝕刻解 決分離下電極至單位晶元内時之傳統問題。如本發明另— 特徵，顯露下電極墊之開口可以藉由與罩幕之位元線自我 對準技術加以形成，因此該開口可以藉由只執行一微影處 ---T--------:裝--------訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 - 4 6324 9 A7 ------—------ B7 五、發明說明（9 ) 理而獲得=如本發明另—转 六“丄奸 开砍’在猎由電鍍之下電極之形 成之後，用於電鍍之下兩 尼極種子圖案可以完全移除，因此 防止由於電錄之後該下雨打絲2丹 %極種子層移開之電容器電氣性質 之惡化5此外，不必展，，^ 要以相同材料形成下電極以及下電極 以由不同於下電極之材 ---;-------- >-裝--------訂- {請先閱讀背面之注音'ί事項再填寫本頁) 種子層。需要時，下電極種子層可 料形成5 !_式之簡單説明 本發明之上述目的以乃供奶_狀一丄λ Λ及優點知精由參考附圖以詳細説明 車父佳具體實施例而變成明顯，其中： 圖1Α至圖1C爲用於藉由電鍍製造電容下電極之傳統方法 之連續階段剖面圖： 圖2爲將如本發明藉由電鍍而在製造丰導體記憶體裝置之 電容器中應用之佈局； 圖3Α至圖3F爲解釋如本發明製造半導體記憶體裝置之電 容器之第一具體實施例之剖面圖； 圖4爲解釋該發明方法第二具體實施例之剖面圖： 圖5 Α至圖5F爲解釋該發明方法第三具體實施例之剖面圖； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6 A至圖6D爲解釋該發明方法第四具體實施例之剖面圖 :以及 1 圖7A至圖7B爲解釋該發明方法第五具體實袍例之剖面圖= 圖式之詳細説明 本發明現在將參考附圖而更完全地説明，其中本發明較 佳具體實‘施例爲顯示。然而，本發明可以許多不同形式具 體實施以及不應該建立爲限於此處陳述之具體實施例3而 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公釐） 經濟部智毡財產局員工消費合作社印製 6324 9 A7 _______Β7__ 五、發明說明) 是，提供這些具體實施例，户斤以此揭示將爲徹底以及完整 ，以及將完全地傳達本發明至那些熟知相關技藝之人士 5 在附圖中’爲明瞭性，該層及區之厚度爲擴大s亦將瞭解 的是當一層視爲在另一層或是底材，，上"時，可以直接在另 一層或是底材上，或是介於中間層亦可以呈現3亦注意類 似參考數字可在整體附圖中用以指定相等或是相對應部分s 將應用至如本發明之半導體記憶體裝置之電容器製造之 佈局顯示在圖2中。參考圖2，活性區a由隔離層定義，以及 二字元線W/L位在該活性區a上。位元線b/L以直角與該字 元線W/L重疊。位元線觸點丨在該活性區a之汲極區上，以 及下笔極觸點11在该活性區A之源極區上。半導體記憶體装 置之電谷器下電極C在下電極觸點Π上。本發明具較佳具體 實施例將參考沿著圖2之線B-B，採取之橫剖面加以説明3 圖3A至圖3F爲用於如本發明第一具體實施例製造半導體 記憶體裝置方法之連續階段之剖面圖3參考圖3 A，下電極 種子層52形成在半導體底材50之上3雖然沒有顯示，該半 導體處材50可以爲具有雜質注入區，或是具有分層結構如 閘極與位元線在頂部表面上之矽底材。該雜質注入區可以 包括棋合至個別字元線W/L之記憶體晶元存取電晶體源極/ >及極區3 較佳地疋，該下電極種子層52由具有氧化電阻之導電材 料形成3例如，該下電極種子層52可以由白金（Pt)群組金屬 層' Pt氧化金屬層、具有鈦鈣礦結構之導電金屬材料層、 導電金屬層、矽化金屬層、氮化金屬層、或是這些層之多 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ----II I — — — — — I ---I I I I l1r_ I I----- 1^/ 1 (請先閱讀背面之注意事項存填莴本 4 6 324 9 A7 ---------B7_____ 五、發明說明（11 ) 數層形成3該Pt群組金屬層包含Pt層 '铑（Rh)層、釕（尺^層 :、銥（Ir)層 '蛾（〇s)層以及鈀（Pd)層。該Pt氧化金屬層包含 ' RhC^層、RuOx 層、IrOj ' Os〇x層以及 Pd〇v 層。 該具有鈦鈣礦結構之導電金屬材料層包含CaRu03層、
SrRu03層、_BaRu03層、BaSrRu03層、Calr03層、5|*11'〇3層 ' Balr03層以及（La，SR)Co03層。該導電金屬層包含鋼（Cu) 層、鋁（A1)層' M(Ta)層、鉬（Mo)層、鎢（W)層、金（Au)層 以及銀（Ag)層、。該矽化金屬層包含wSix層、TiSi、.層、CoSix 層、M〇Six層以及TaSij。該氮化金屬層包含TiN層、TaN 層 ' WN 層、TiSiN 層、TiAIN 層、TiBN 層、ZrSiN 層' ZrAIN層、MoSiN層、MoAIN層、TaSiN層以及TaAIN層。 較佳地疋’遠下電極種子層52由具有氧化電阻之材料層 形成’以及容易藉由濕蝕刻或是乾蝕刻加以移除。這是因 爲一部分下電極種子層52必須在後續處理中藉由濕蝕刻或 疋乾蝕刻加以移除3例如，假使一部分下電極種子層5 2藉 由乾蝕刻移除時’該下電極種子層52可以由Ru層形成。另 —方面，假使一部分下電極種子層52藉由濕蝕刻移除時， Μ下電極種子層52可以由Cu或是Ag層形成。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -------- I 裝--------对· . . {靖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 可以應用種種不同處理以形成該下電極種子層52，包含 例如，灰鍍、化學汽相沈積、物理沈積、原子層沈積以 及雷射消融。用於形成該下電極種子層52之較佳方法依據 該下電極種子層52材料層之類型而變化。 例如，假使菽下電極種子層52由Ru層形成時，使用濺鍍 爲車又佳®藉由濺鍍形成由RU層形成之該下電極種子層52
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五、發明說明（12 ) 時，可以利用D C致鍵設備該下電極種子層5 2可以藉由在 大約20 sccm供應氬（Ar)氣之大約1〇〇〇w之dc功率加以形成 3此處’晶圓溫度設定爲200°C。 較佳地是，該下電極種子層52形成爲大約5〇至2〇〇〇人之 厚度。例如，假使該下電極種子層52由“層形成時，該下 電極種子層52可以形成爲具有500 A之厚度。 在該下電極種子層52形成之後，電鍍罩幕層54形成在該 下電極種子層52之上。該電鍍罩幕層54必須爲絕緣器以在 後續電鍍處理中使用爲電鍍罩幕，以及必須在電容器下電 極形成之後藉由乾蚀刻或是濕蝕刻容易移除。較佳地是， 該電鍍罩幕層54由硼-二氧磷基-矽酸鹽玻璃（BPSG)層、自 旋玻璃（SOG)層、二氧磷基-矽酸鹽玻璃（PSG)層、光阻層、 類似鑽石碳（DLC)層、Si〇x層、SlNx層、SiONx層、層 、Α10、層、AlNx層或是這些層之多數層形成3 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 ---1-------- !^--------訂· (請先閱讀背面之注意事1再填寫本1) 可以應用種種不同處理以形成該電鍍罩幕層54，包含， 例如’濺鍍、化學汽相沈積、物理沈積 '原子層沈積。形 成該電鍍罩幕層54之較佳方法依據該電鍍罩幕層該電錢 罩幕層54材料層之類型而變化。例如’該電鍍罩幕層54該 由氧化矽層形成時，使用化學汽相沈積爲較佳。 該電鍍罩幕層54之厚度由將形成之電容器下電極尺寸加 以決定3例如，假使具有大約1000 Α之厚度之電容器下電 極爲意圖時，該電鍍罩幕層54可以形成爲具有大約丨〇〇〇 A 之厚度3 參考圖3β，一部分該電鍍罩幕層54，位於下電極區上方 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 32 4 9 A7 B7 五、發明說明（13 ) ’以及一部分該下電極種子層52，恰在該部分電鍍罩幕層 54之下，由藉由微影之反應性離子蝕刻（RIE)選擇性地移除 ’造成電鍍罩幕圖案54'以及下電極種子圖案52，。該電鍍罩 幕圖案54'以及下電極種子圖案52'定義開口 η 1，顯露導電區 56，亦即在丰導體底材50上之下電極區^該電鍍罩幕圖 案54'以及下電極種子圖案521顯露之側壁形成該開口 Η丨側 壁3 參考圖3C’下電極導電層66藉由電鍍而形成在該開口 hi 中^特別是，電源5 8之陰極藉由第—線6 〇連接至該下電極 種子圖案52'，而電源58之陽極藉由第二線62連接至源極電 極64 3緊接此’該半導體底材5〇浸沒至電鍍溶液中以供電 鍍=結果’實質上與該源極電極64同類之金屬開始沈積在 由該開口 Η丨顯露之下電極種子圖案5 21之側壁上s該電鍍繼 續直到沈積在該下電極種子圖案52’之側壁上之金屬充塡該 開口 H1至相對應於所需電容器下電極導電層66高度之位準 ’而造成該下電極導電層66。例如，該下電極導電層可 以沈積至與該電鍍罩幕圖案5 4’頂部近似相同位準。 當該下電極導電層66由Pt層形成時，較佳的是氣鹽基氮化 白金（Ρί(ΝΗ；3)2(Ν〇2)2)使用爲電鍵溶液，以及電極採取爲 源極電極64。此處’電鍍條件可以設定如下：電鍍槽溫度 爲70至90°C ’電鍵溶液濃度爲8至12g/l，電鍍溶液濃度之 pH爲0.8至4 ’電鍍溶液之硫酸導電鹽爲〇 5至i 5g/丨，以及電 流密度爲0.1至2 A/cm2 3 或是，當該下電極導電層66由Pt層形成時，氨鹽基氯銘化 -16- 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----.-------- I ----- <請先閱讀背面之注意事項f填寫，本頁> 訂---------3 463249 A7 B7 14 五、發明說明（ 物（（NH^PtCU)或是氯亞鉑化物（H/tClJ可以使用爲電鍍溶 液。 欣賞的是包含除了 Pt之金屬鹽之電鍍溶液，利用爲電鍍溶 液，該開口 H1可以該金屬鹽之金屬充填3該電鍍溶液可以 爲包含 Pt、Ir、Ru ' Rh、Os、pd ' Au、Ag、Co、Ni 或是這 些金屬之混合物之金屬鹽之落液。例如，該電鍍溶液可以 包含（NH4)2Pt(CI6)、H2PtCl6、RuN〇CI3、RuCl] ' IrCl4、 (NH4)2lrCl6以及類似物3該源極電極64可以由、丨r、ru、
Rh、Os、Pd ' Au、Ag、Co、Νι、W或是這些元素之合金形 成3 參考圖3 D ’該電鍍罩幕圖案54,爲選擇性地移除以顯露一 邵分1f下電極導電層66。例如，假使該電鍍罩幕圖案54,由 Si〇2形成時，該電鍍罩幕圖案54,可以在氫氟酸（HF)溶液或 是緩衝氧化蝕刻劑（BOE)中藉由濕蝕刻加以移除3該下電極 種子圖案52f可以在該電鍍罩幕圖案54,移除期間移除，或是 可以藉由另一處理分開移除。例如，假使該下電極種子圖 案52·由Pt或是RU形成時，在或是BOE溶液中不易溶解， 所以在孩電鍍罩幕圖案54,移除期間，該下電極種子圖案52, 處於不能移除狀態。 參考圖3 E ’該下電極種子圖案52，爲移除，所以該下電極 導電層66足側壁完全顯露5此處，該下電極種子圖案52，可 以藉由濕蝕刻或是乾蝕刻移除，依據該下電極種子圖案52· (材料層類型。例如，假使該下電極種子圖案52，由Ru層形 成時，反應性離子蝕刻爲較佳，與其他Pt-群组金屬比較相 :297公釐） —τ 、-t--------訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 463249 A7 五、發明說明（） 當谷易轉換Ru爲揮發性氣體3 ί锖先閱讀背面之注$項再填寫本頁} .假使該下電極種子圖案5 2，由在H F溶液中可溶解之C u或是 形成時，該電鍍罩幕圖案54，以及該下電極種子圖案52，可 以同時以HF落液藉由執行濕蚀刻一次而移⑫。因該電鍵罩 幕f案54,以及該下電極種子圖案52，爲移除’所以獲得在晶 疋單位中相互隔離之電容器下電極66, ^ 參考圖3F，介電材料藉由⑽或是濺鍍沈積在具有該電 容器下電極66’之合成結構之上，結果造成具有預先決定厚 度之介電膜68。該介電膜砧厚度在考量將形成之電容器電 容時決定。例如，該介電膜68可以形成爲具有2〇 nm之厚度 。該介電膜68可以由Ta2〇i層、心丁吨層、（Ba，叫
Ti03(BST)層 ' PbZrTi03(PZT)f、SrBi2Ta2〇9(SBT)層、（Pb，
La)(Zr，T〖)〇3(PLZT)層、8、丁13〇12層、或是這些層之多數層 形成。 緊接此，導電材料藉由CVD或是濺鍍沈積在該介電膜68 乙上，以形成，容器上電極7〇3該電容器上電極可以由實 質上與該下電i種子層5 2材料相同之材料形成（參考圖3 A)。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 或是，居電皋态上電極7〇可以有機金屬沈積（M〇D)方法 藉由沈積Pt薄膜爲預先決定之厚度，例如5〇 nm而形成3作 用A菽電容器上電極70之該Pt薄膜厚度及密度可以藉由調 整自旋塗層之自旋頻率以及Pt M〇D溶液（1 〇0/。pt·乙醢丙酮 以及9 0 %乙醇混合物）之濃度而變化。 或疋，假使遺電谷器上電極7〇由pt層形成時’可以應用使 用膠體之自旋塗層技術。例如，Pt膠體溶液，其中具有粒 -18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6324 9 A7 __ B7 五、發明說明（16 ) 子大小大約30至50 A之重量大約5%之Pt膠體均勻地分散在 包括酒精成分之有機溶劑中，藉由共同自旋塗層技術自旋 塗層至大約丨000 A之厚度=緊接此，該合成結構在3〇〇至 50(TC受到熱處理大約1〇分鐘。結果，酒精成分爲蒸發而且 剩餘Pt薄膜作用爲該電容器上電極70 3 圖4爲解釋用於如本發明之製造半導體記憶體裝置之電容 器方法之第二具體實施例。第二具體實施例以與第一具體 實施例之相同方式完成，除了電容器上電極7〇,藉由電鍍形 成以外=特別是’該電容器下電極66_以與參考圖3八至3£之 第一具體實施例之實質上相同方式形成在半導體底材5〇上 。該介電膜68藉由與參考圖3F説明之實質上相同方法加以 形成5接著，上電極種子層72藉由CVD或是濺鍍形成在該 介電膜68之上，以具有大約50至1〇〇〇 A之厚度3該上電極 種子層72可以由用於第一具體實施例之下電極種子層之實 質上相同材料形成3緊接此，電源58之陰極籍由第一線6〇 連接至该上電極種子看72 ’而電源58之陽極藉由第二線62 連接至源極電極64。之後’該電容器上電極70,藉由參考圖 3C說明之實質上相同電鍍處理沈積在該上電極種子層72之 上至所需厚度3 對藉由電鍍之該電容器上電極70,形成而言，包含pt、Ir、 Ru、Rh ' 〇s、Pd、Au、Ag、Cu、Ivlo、Co、Ni、Zn、Cr、 Fe或是這些金屬之混合物之金屬鹽可以利用爲電鍍溶液3 亦且，籍i電鍍使用於該電容器上電極7〇,形成之源極電極 64可以包含 pt、ir、Ru、Rh、〇s、Pd、Au、Ag、Cu、M〇 -19- 本纸張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) I n 一口' 嘸 n f - HI I— I , 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 463249 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（17 ) ' Co' Nl' Zn、Cr、F㈣及這些金屬之合金在該電容器 上電極70’形成之電鍍使用使得層之 μ私 忧付層疋形成把夠具有較優良階 躍式覆蓋率，因此具有均勻一致 J双7子度（茲电容器上電極70, 能夠容易地形成在該半導體底材5〇之上。此外，假使藉由 電鍍形成之該電容器上電極7〇，厚度增加時，介於鄰近電容 器下電極66,之間之空間爲完全充填，結果造成該電容器上 電極70,之平坦化頂部表面。 圖5A至5F爲用於如本發明製造半導體記憶體裝置電容器 C万法連續階段剖面圖。雖然第三具體實施例解釋形成具 有電容器在位元線之上（C0B)結構之發明性方法之應用，但 是本發明亦可以應用以形成具有電容器在位元線之下（CUB) 結構之半導體記憶體裝置。 參考圖5 A，如本發明之形成半導體記憶體裝置電容器之 第三具體實施例涉及形成隔離層74在該半導體底材50上以 定義活性區以及非活性區。該隔離層74可以藉由L〇c〇S (矽局部氧化）方法或是渠溝隔離方法形成。緊接此，包含閘 極電極（沒有顯示）、源極區76以及汲極區（沒有顯示）之場效 電晶體（FET)形成在活性區〇在形成下電極塾78在該源極區 76上之後，第一層階間介電（ilD)膜80由氧化膜形成在該半 導體底材5 0之上，所以鄰近下電極墊7 8相互電隔離3雖然 沒有詳細顯示，但是該下電極墊78可以爲由導電多晶矽形 成之單一層，或是包含至少二層之多層3假使該下電極墊 78形成爲多層時，該下電極整78之多層可以下列順序加以 堆叠3 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -.^1 n I - n p I >rl ί 1^1 n n I^i I ^ 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4632^9 A7 _____B7 五、發明說明（18 ) 特別是，在形成具有一堆疊之多層時，該下電極墊78最 上層可以由障壁層形成，例如，假使該下電極墊78形成爲 雙層時，導電多晶矽層以及障壁層可以依序堆疊。此處， 該障壁層可以包含TiN層、TaN層、WN層、TiSiN層、 TiAIN 層、TiBN 層、ZrSiN 層 ' ZrAIN 層、MoSiN 層、 MoAIN層、TaSiN層以及TaAIN層 3 或是，該下電極墊"78最上層由Pt-群組金屬層形成以及至 少一障壁層形成在該Pt_群组金屬層之下3例如，假使該下 電極整78形成爲三廣時，導電多晶妙層、障壁層以及p卜群 组金屬層可以依序堆疊a此處，該障壁層可以包含TiN層、
TaN層、WN層、TiSiN層、TiAIN層、TiBN層、ZrSiN層、 ZrAIN層、MoSiN層、ΜοΑΙΝ層、TaSiN層以及 TaAIN層。 該Pt-群組金屬層可以包含pt層、Rh層、Ru層、Ir層、〇s層 以及P d層5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —；--------- S--------訂_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚接此’位元線82形成在第一 ILD膜8〇上，以及第二ild 膜8 4由氧化物膜形成以在該半導體底材5 〇之上涵蓋該位元 線82。間隔片S以及覆蓋絕緣層C可以分別形成在側壁上以 及該位元線82頂部，而絕緣層，例如，氮化物層具有與第 二1LD膜84相關之蝕刻選擇性。對此案例而言，在形成將以 電容器下電極充填之開口之後續處理中，該開口可與該位 元線8 2爲自我對準= 接著’蝕刻停止層86形成在之上。較佳的是該蝕刻停止 層％由具有與第二ILD膜84相關之高蝕刻選擇性之材料形成 3例如，該蝕刻停止層86可以由ShN,層、Ti〇2層、丁1〇5層 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 46324 9 A7 ---------B7____ 五、發明說明（19 ) 或是Α120;層^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 形成該蚀刻停止層86之原因爲防止在該蝕刻停止層86之 下之層’例如’第二ILD膜84在後續蝕刻處理中蝕刻。因此 ’假使對該蝕刻停止層之下之層沒有因爲後續蝕刻處理使 用之触刻劑之損毁考量時，該蝕刻停止層86之形成不需要 執行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'私 導電下電極種子層88以及電鍍罩幕層9〇爲依序形成在該 蚀刻停止層86之上。將在形成該下電極種子層88以及電艘 罩幕層90時用於之材料以及材料厚度以及可應用於形成這 些層之方法與第一具體實施例所説明之那些實質上相同。 例如，一部分下電極種子層88在後續處理中藉由濕蝕刻以 及乾蚀刻移除’因此較佳的是以容易藉由濕蝕刻以及乾蝕 刻移除之材料層形成該下電極種子層88 s特別是，假使— 邵分下電極種子層88在後續處理中藉由濕蝕刻移除時，該 下電極種子層88可以由Cu或是Ag層形成。另一方面，假使 一部分下電極種子層88藉由乾蝕刻移除時，該下電極種子 層88可以由RU層形成。該電鍍罩幕層9〇可以由Si〇2層形成3 參考圖5B，光敏圖案92藉由微影形成在該電鍍罩幕層90 上’以定義將以電容器下電極充填之開口 H2寬度=接著， 反應性離子蝕刻處理使用該光敏圖案92爲蝕刻罩幕，以選 擇性地移除部分該導電罩幕層9〇 '該下電極種子層8 8以及 該蝕刻停止層86，所以形成該電鍍罩幕圖案9〇a、下電極種 子圖案88a以及該蝕刻停止圖案86a。接著，反應性離子蝕 刻處理重複使用該光敏圖案92爲蝕刻罩幕以更進—步經由 -22- 纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)" 4 6 324 9 A7 B7 五、發明說明（20 ) 該蝕刻停止圖案86a以及在第二ILD膜84之下之第一1LD膜80 蝕刻第二ILD膜84，造成顯露該下電極墊78之開口 H2。此 處，下電極種子圖案88a之側壁由顯露該下電極墊78之該開 口 H2顯露。 另一方面假使該間隔片S以及覆蓋絕緣層C，具有與第 二ILD膜84相關之蝕刻選擇性，更進一步形成在該側壁上以 及位元線82頂部時，自我對準技術可應用在形成該開口 H2 中。換句話説，因爲該間隔片S以及覆蓋絕緣層C在藉由反 應性離子蝕刻形成該開口 H2時作用爲蝕刻停止層，所以顯 露該下電極墊78頂部之該開口 H2與該位元線82自我對準3 自我對準之應用在形成該開口 H2時增加藉由微影形成該光 敏圖案92時之對準邊界。 參考圖5C，在該電艘罩幕圖案90 a上之該光敏圖案92爲移 除。接著，雖然沒有解釋，障壁層爲沈積以充填該開口 H2 以及涵盍該電鍍罩幕圖案90a ’以及平坦化以顯露該電鍵罩 幕圖案90a頂部。之後，充填該開口 H2之障壁材料藉由反應 性離子蝕刻選擇性移除直到該下電極種子圖案88a顯露爲止 ，因此造成障壁層94。 ' 例如，障壁材料如ΤΠνί藉由CVD沈積或是原子層沈積而沈 積以充填該開口 H2以及涵蓋該電鍍罩幕圖案9〇a，該材料提 供優良階躍式覆蓋率特徵=接著，該沈積之ΤίΝ藉由化學機 械拋光（CMP)移除以顯露該電鍍罩幕圖案9〇a頂部，而且沈 積在開口 H2之TiN之後藉由反應性離子蝕刻選擇性移除以顯 露該下電極種子圖案88a之側壁結果，獲得電連接至該下 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） ----,--------- I ' — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------疒！ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 463249 A7 B7 五、發明說明（21 ) 電極墊78以及充填該開口 H2較低部分之該障壁層94 °該障 壁層94防止在後續處理中將形成在該障壁層94上之電容為 下電極材料擴散至該下電極墊78中，而獲得穩定接觸電阻 3另外’該障壁層94在該電容器下電極與該下電極墊78之 間作用爲黏著層。 該障壁層94可以由除了 TiN層以外之任何金屬層形成。該 障壁層94可以由矽化金屬層、氮化金屬層、摻雜多晶矽層 或是這些層之多數層形成。較佳地是，該障壁層94之矽化 金屬層包含WSix層、TiSix層、CoSix層' MoSi.、_層以及TaSix 層°該氬化金屬層可以包含TiN層、TaN層' \VN層、TiSiN 層、ΤιΑΙΝ層、TiBN層 ' ZrSiN層、ZiAIN層、MoSiN層' MoAIN層 ' TaSiN層以及 TaAIN層。 緊接此，參考圖5D，下電極導電層96藉由電鍍形成在該 該障壁層94上，與第一具體實施例實質上相同3換句話説 ，該半導體底材50浸沒至金屬鹽溶解在其中之電鍍溶液中 ，以及之後該電源58之陰極藉由第—線6〇連接至該下電極 種子圖案88a，而該電源58之陽極藉由第二線62連接至源極 電極64。之後，該下電極導電層96開始沈積在該下電極種 予圖案88a之侧壁上。該電鍍繼續直到該開口H2完全以該下 電極導電層96充填爲止。此處，電鍍溶液類型、可使用於 源極電極之材料類型以及電鐘條件與第—具體實施例之那 些條件實質上相同。 該下電極墊78可以形成爲由導電多晶矽製成之多 單一層，爲先前説明》尤其是如該下電極墊78形成爲以導 -24- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ——— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 463249 A7 _ B7 五、發明說明（22 ) 電多晶矽層與障壁層依序堆疊之雙層，或是形成爲以導電 多晶碎層 '障壁層以及pt_金屬群组層依序堆叠之三層時， 該開口 H2排外地以該下電極導電層96充塡’而不用形成該 障壁層94在該開口 H2較低區上。換句話説’因爲該下電極 墊78形成爲.包含至少一障壁層之多層，所以不需要形成此 類分離障壁層94·在該開口 H2底部部分上3因此，障壁層94 在該開口 H2較低部分上之形成可以省略= 參考圖5E ’遠電鍵罩幕圖案90a以及下電極種子囷案88a 藉由與第一具體實施例實質上相同方法加以移除。例如， 假使該電鍍罩幕圖案9〇a由Si02形成，以及該下電極種子圖 案88a由Cu或是Ag形成時，該電鍍罩幕圖案90a以及下電極 種子圖案8 8 a可以藉由濕蚀刻以H F溶液同時移除=假使該電 鍍罩幕圖案90a由Si02形成，以及該下電極種子圖案88a由 Ru形成時’該電鍍罩幕圖案9〇a可以藉由濕蚀刻以hf或是 BOE溶液移除，以及之後該下電極種子圖案88a可以藉由反 應性離子钱刻移除。此處，在該下電極種子圖案8 8 &之下之 蚀刻停止圖案在該電鍍罩幕圖案9〇a及/或下電極種子圖案 88a藉由濕蝕刻及/或乾蝕刻移除期間防止第二84蝕刻 經濟部智慧財產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) 。當該蝕刻停止圖案86a由Ti〇2層形成時，在該蚀刻停止圖 案8 6 a之下形成之材料層在蝕刻處理期間可以藉由該蝕刻停 止圖案86a更有效地保護。如該電鍍罩幕圖案9〇&以及下電 極種子圖案88a移除，該下電極導電層96之側壁爲顯露，所 以電容器下電極961完成。 參考圖5F,介電膜98形成在該電容器下電極％，之上，而 •25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公1 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 32 4 9 A7 ~~·---------Β7____ . 五、發明說明（23 )
吃谷备上電極100形成在該介電膜98之上。該介電膜98以及 场電容器上電極100之材料層類型與厚度以及可應用至形成 成介電膜98以及該電容器上電極1 〇〇之方法，與第一具體實 她例實質上相同3例如，該電容器上電極1 〇〇可以藉由cVD 、濺鍍或是MOD形成，參考圖3〇説明或是使用上電極種子 層72加以電鍍，參考圖4説明a 在第三具體實施例中，該開口 H2可以形成爲與該位元線 82自我對準。對此案例而言，介於該障壁層94與該電容器 下電極96_之間之未對準問題可以防止。另外，當電鍍應用 至形成孩電容器下電極96,時，該下電極導電層％由該下電 才』種子圖案88a側壁沈積，可以避免發生該開口 η]之空隙。 此外，在琢電客器下電極96，完成之後，所有該下電極種子 圖案88a可以移除，因此防止由於該下電極種子圖案88a呈 現之半導體記憶體裝置特徵之惡化3 本發明第四具體實施例將參考圖6 A至6 D説明，與第三具 體實施例實質上相同’除了該下電極墊p形成爲包含至少一 障壁層HM之多層，以及電連接至該下電極種子圖案…側 壁之襯墊種子層L在電鍍處理之前更進一步形成以外。 參考圖6A’具有多層結構之該下電極墊(p)，形成在雜質 注入區，例如半導體底材50之源椏區76。較佳地是，該下 電極墊（P)形成爲包含由氮化金屬形成之至少—障壁層。此 情形之原因爲包含-障壁層之該下電極整（p)之形成:如第 四具體實施例中删除如第三具體實施例所執行之形成額外 障壁層94之需要（參考圖5F) °例如，該下泰κ $ π 4 h弘極墊（Ρ)可以形 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 >： 297公釐） ^^1 ^^1 ^^1 I —i ^^1 ^^1 i^i i I n ^^1 n I (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6324 9 B7 五、發明說明（24 ) 成爲雙層’依序以導電多晶硬層i〇2以及障壁層104堆叠， 如圖6A所示°該障壁層104可以由與用於圖5卩之障壁層94之 材料層貫貝上相同材料層形成。例如，該障壁層1 〇4可以由 TiN層形成。
在包含至少一障壁層1〇4之該下電極墊（p)形成之後，與第 三具體實施例中執行之那些處理實質上相同爲完成以形成 顯露該該下電極墊P頂部之開口 H3。緊接此，與由該開口 H3顯露之該下電極種子圖案8 8a側壁電連接之襯墊種子層L 爲形成3 經濟部智慧財產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) 該襯墊種子層L可以由與該下電極種子圖案88a之材料實 質上相同1材料製成s較佳地是，該襯墊種子層L由與該下 電極導電層109 (參考圖6C)相同之材料形成，將在後續處理 中形成以充填該開口H3。亦且，較佳的是該襯墊種子層[由 與該下電極種子圖案88a之材料不同之材料製成3例如，假 使該下電極導電層109 (參考圖6C)由將在後續處理中充填該 開口 H3之Pt層形成時，較佳的是該襯墊種子層乙由^層形成 2該襯墊種子層L由與該下電極導電層相同材料之形成可以 減輕作用在介於該下電極導電層1〇9 (參考圖6〇與該槪整種 子層L之間之介面上的物理應力，當後續熱處理在一氧氣壓 完成時之該襯墊種子層[氧化發生，所以增強該電容器介電 膜絕緣特徵3以與用於充填該開口 H3之該下電極導電層 (參考圖6C)材料不同之材料之該襯墊種子層L形成不會胃總是 造成介於該下電極導電層109 (參考圖6〇與該襯墊種% 之間之介面上的物理應力。例如，雖然與該下電極導電曰層 -27- 本紙張尺度家標準（CNS)A4規格x 297 ------ 4 6 32 4 9 A7 -------B7_____ 五、發明說明（25 ) 109 (參考圖6C)之材料不同，不會總是造成介於該下電極導 電層丨09 (參考圖6C)與該襯墊種子層L之間之介面上的物理 應力之任何材料可以使用於該襯墊種子層L。亦且，適合於 該襯墊種子層L之材料可以由熟知相關技藝之人士容易地選 擇’假使該人士瞭解第四具體實施例3 該襯墊種子層之形成將參考圖6B加以詳細説明。參考圖 6B，形成該襯墊種子層L之方法涉及藉由電鍍由該開口扪 顯露之該下電極種子圖案88a側壁形成半球種子1 。半球 種子1〇6之此電鍍可以與第三具體實施例實質上相同方式形 成。換句話説，該電源58之陰極藉由第—線6〇連接至該下 電極種子圖案88a’而該電源58之陽極藉由藉由第二線62連 接至Μ源極電極64。之後，該電鍍在電鍍溶液中在半導體 底材5 0上完成》 當該半球種子106由Pt形成時，可使用於該電鍍處理之電 鍍溶液與源椏電極64類型以及電鍍條件與在第三具體實施 例應用之那些條件實質上相同。較佳考量爲揮發性化學穩 定材料對該半球種予i 06爲較佳3 在形成琢半球種子1〇6時，較佳該的是該半球種子1〇6半 徑小於該開口 H3之一半寬度。換句話說，較佳該的是該半 球種子106足夠小以在該下電極種子圖案88a鄰近區域阻斷 該開口 H3 =該半球種子106半徑限制小於該開口H3之一半 I度疋原因將在下文説明。 在該半球種子丨06形成之後，該半球種子1〇6藉由低溫反 應性離子蝕刻實際蝕刻，該蝕刻適合於選擇性蝕刻該半球 -28- 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --1 I I I--訂----—II--V! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印 4 6 3249 A7 ------B7 五、發明說明（26 ) 種子106，使用例如低溫氬（Ar)蝕刻。較佳地是，其中低溫 反應性離子蝕刻爲完成之該反應室溫度，爲在〇至5 〇，C之範 圍。 當該半球種子106藉由上述之低溫反應性離子蝕刻加以蝕 刻時’該半球種子106爲選擇性蝕刻以及由該半球種子1 〇6 落下之材料再沈積在該開口 H3之底部，造成該襯墊種子層L ，如圖6A所示。當該半球種子丨〇6由化學穩定p卜群组金屬 如pt形成時’可觀量Pt再沈積。這是因爲化學穩定之該pt_ 群组金屬不容易藉由反應性離子蝕刻如低溫Ar蝕刻轉換爲 氣體揮發性成分》 如先前提到’較佳的是該半球種子106半徑小於該開口 H3 之半見度。此h形之原因與藉由反應性離子姓刻之觀墊 種子層L之形成有關。換句話説，假使該半球種子1 〇 6半徑 大於或是等於開口 H3之一半寬度時，在反應性離子蝕刻期 間，該襯墊種子層L沿著該開口 H3上側壁形成，而不是沿著 該開口 H3下側壁形成。假使該襯墊種子層著該上侧壁形 成時’在該下電極導電層109 (參考圖6C)之後續電鍍期間， 空隙更可能在該開口 H3中產生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ——..--------:裝--------訂· (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 雖然沒有顯示，間隔片形戌技術可以應用至形成該襯墊 種子層L ’如圖6 A所示。首先，導電層爲形成以涵蓋該側壁 以及該開口 H3底邵以及該電鍍罩幕圖案9〇3頂部表面，以及 之後藉由反應性離子蝕刻選擇性地蝕刻至間隔片中，作用 爲該櫬墊種子層L。此處，該導電層可以由與第三具體實施 例之下電極種子圖案88a之材料實質上相同之材料形成。更 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公沒） 4 6324 9 A7 _________B7 27 _ 五、發明說明（） 佳地是，該導電層由與下電極導電層1〇9 (參考圖6C)之材料 實質上相同之材料形成，之後可以在該開口 H3中形成。此 情形之原因爲在先前結合該半球種子丨〇6之形成中説明3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ί裝--------訂- (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 爲使用该間隔片形成技術以p t層形成該椒I種子層L ’首 先’ Pt層爲沈積以充填該開口 H3以及涵蓋該電鍍罩幕圖案 90a頂部表面》該襯墊種子層L之導電層可以藉由cVD、原 子層沈和'、賤鍍或是雷射消融加以形成。可應用於形成該 導電層之方法依據該導電層之材料層種類而變化。例如， 假使該導電層由Pt層形成時’濺鍍之使用爲較佳^導電層 之賤鍍可以使用共同濺鍍設備加以完成3然而，假使該開 口 H j之縱橫比大於參考位準時，在形成該導電層時使用長 通政鍍（LTS)設備爲較佳。該導電層之厚度依據該開口幻之 寬度、藉由間隔片形成技術形成之該襯墊種子層L厚度以及 類似物加以決定=例如，該導電層可以沈積爲丨〇〇 nm之厚 度。依據發明者實行之實驗產生結果，在使用LTS設備以pt 層形成該襯墊種子層L時，該濺鍍條件可以爲如下：LTS設 備之DC功率爲大約1〇 kW，Ar之流率爲大約5 sccm，半導 體底材之溫度爲大約3 00 C 3緊接此’沈積在該半導體底材 50之上之導電層爲藉由反應性離子蝕刻非等方性地蝕刻， 例如藉由低溫Ar蝕刻以形成該襯墊種子層L。 參考圖6 C ’在該襯墊種子層L完成之後，電鍍更進一步以 該下電極種子圖案8 8 a以及該襯墊種子層L完成3該下電極 導電層1 09之此電鍍與第三具體實施例之該下電極導電層96 (參考圖5D)執行之電鍍實質上相同。換句話説，該電源58 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 463249 A7 ---SI- 五、發明說明（28 ) (請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 之陰極藉由第一線60連接至該下電極種子圖案88a，而該電 源5 8之陽極藉由藉由第二線6 2連接至該源極電極64。之後 ，該電鍍在電鍍溶液中在半導體底材50上執行。結果，該 下電極導電層109開始沈積在該襯墊種子層L上。該電鍍繼 續直到該下.電極導電層109充填該開口 H3至與所需電容器下 電極之高度一致之預先決定高度（參考該下電極導電層1〇9 之沈積圖案，藉由圖6C之開口 H3中繪畫之虚線指示）爲止。 緊接此，如圖6D所示，該電鍍罩幕圖案90a以及該下電極 種子圖案88a以第三具體實施例實質上相同方式移除，因此 形成電容器下電極109%假使該下電極導電層109以及該襯 墊種子層L由相同材料，例如pt形成時，及該襯墊種子層l 在該電鍍罩幕圖案9〇a以及該下電極種子圖案88a之移除期 間可以受保護免於蝕刻。例如，當該下電極種子圖案88a由 Ag或是Cu形成，以及該下電極導電層1 〇9以及該襯墊種子 層L由Pt形成時，該下電極導電層1 〇9以及該襯墊種子層l可 以受保護不被移除，而該電鍍罩幕圖案90a以及該下電極種 子圖案88a在該HF溶液中加以濕蝕刻3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之後’電容器介電膜108以及電容器上電極110以第三具 體實施例實質上相同方式依序形成，因此完成半導體記憶 體裝置之電容器。特別是，假使該襯整種子層L由該下電極 導電層109材料之相同材料形成時，介於該下電極導電層 1 09與該襯墊種子層L之間之介面之氧化物之形成可以防止 ’當該電容器介電膜10S在一氧氣壓中以高溫更進—步加熱 時，該情形發生。該電容器之漏電流增加，由於因爲介於 -31 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公茇） 2946324 9 A7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該電容器下電極1〇9.與電容器介電膜1〇8之間之氧化物呈現 ^物理應力而可以被抑制。雖然沒有顯示，將欣賞該電容 奋上电t丨I 0可以如第二具體實施例所示之電鍍加以形成。 在第四具體實施例中，該下電極塾P形成爲包含障壁滑之 多層3例如，該下電極墊P可以由依序以該導電多晶珍層 102以及ΤϊΝ層HM堆叠之雙層形成，因此删除形成另一障壁 層94之需要（參考圖5C)，該障壁層在第三*體實施例中形 成3因此’與第二具體實施例比較，第四具體實施例具有 步距數可以降低之優點。 在第五具體實施例中，將參考圖？八及78加以説明，該 電極整P形成爲包含至少—第四具體實施例之障壁層之多 。然而’在弟五具體實施例中，該下電極墊p最上層由該侧 墊種子層L材料之相同材料形成=亦且，該襯墊種子取爲 形成以與該下電極墊p頂部表面接觸。 參考圖7A ’具有多層結構之該下電極爸p具有在雜質注 區’例如半導體底材5G之源極區形成3該下電極^包含王 少-障壁層以及該下電極塾p最上層由該㈣種子層^料 之相同材料形成3亦較佳的是該觀整種子層匕由將形成以 填開口H4之下電極層材料之相同材料形成，如第四具體 施例。 如圖7A所示，該下電極墊p可以形成爲依序以導電多晶 層丨12、障壁層114以及Pt·群组金屬層Π6堆疊之三層。該 壁層1 1 4可以由第二具體實施例使用於該障壁層9 ^ (來考 5C)材料層之實質上相同材料層形心例，該障壁層^ 下 襯 入 至 充實 矽障圖 " -裝--------訂 (請先JHlt背面之注意事項再填寫本頁) -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 463249 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 以由TiN層形成以及該Pt-群組金屬層n6可以由pt層形成s 緊接此’與第二具體實施例執行之處理實質上相同之處 理爲完成以形成顯露該下電極墊P頂部以及該下電極種子圖 案88a側壁之開口 H4。 在該開口 .H4之形成冗成之後’形成電氣連接至該下電極 種子圖案88a之襯墊種子層L »特別是，該下電極墊p之該 Pt-群組金屬層116最上層藉由反應性離子蝕刻加以蚀刻。在 該反應性離子蝕刻期間’該Pt-群組金屬層1 16爲蝕刻以及藉 由蝕刻而與該Pt-群组金屬分離之材料沿著該開口 H4較低側 壁再沈積，因此造成電氣連接至該下電極種子圖案88£1之襯 墊種子層L。較佳地是，該Pt_群組金屬層1丨6藉由低溫斛蝕 刻技術加以蝕刻，而且該低溫Ar蝕刻之反應室溫度爲在〇至 5 0'C之範圍内。 由於該襯墊種子層L爲藉由反應性離子蝕刻該最上層，亦 即該下電極墊P之該Pt-群組金屬層1丨6而形成，所以該襯整 種子層L底部表面與該下電極墊p嵌壁式頂部表面接觸，如 圖7 A所示。 參考圖7 B ’電鍍以該下電極種子圖案§ 8 a以及該襯塾種子 層L完成以形成充填該開口 H4之下電極導電層1 1 8。該下電 極導電層1 1 8之電鍍以與第三具體實施例實質上相同之方式 執行=如電鍍爲執行時，源極電極之金屬開始沈積在該襯 墊種子層L上=該電鍍繼續直到該下電極導電層Π8在該開 口 H4中充％主與所需電容器下電極高度一致之預先決定高 度爲止=此處’可使用爲該源極電極之材料與電鍍溶液類 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------- !t--------訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 46324 9 A7 B7 31 五、發明說明（ 型以及電鍍條件與第三具體實施例之那些條件實質上相同。 在如上文説明藉由電鍍以下電極導電層ιΐ8充填該開口 H4 (後’該電鍵罩幕圖案90a以及下電極種子圖案…之移除 、以及孩電容器介電層丨20以及該電容器上電極122之形成 遵守與第三具體實施例之方式實質上相同之方式，因此如 本發明完成半導體記憶體裝置之電容器。雖然沒有顯示， 將欣賞該電容器上電極122可以如第二具體實施例藉由電錢 加以形成° 藉由發明性方法之電容器下電極之形成可以解決藉由乾 蝕刻刀離忒下電極至單位晶元内之傳統問題。如本發明之 另—特徵，顯露下電極墊之開口可以藉由與罩幕位元線自 我對準技術加以形成，因此該開口可以藉由只執行微影處 理而獲得。如本發明之另一特徵，在藉由電錢之下電極形 成之後’使用於電鍍之下電極種子圖案可以完全移除，因 此防止由於該下電極種子層在電鍍之後移開之該電容器電 氣性質之惡化=此外，不需要以相同材料形成該下電極以 及孩下電極種子層3如需要時，該下電極種子層可以由該 下電極材料之不同材料形成3 在圖式以及規範中，已經揭示本發明典型較佳具體實施 例’而且雖然利用特定術語，但是它們僅僅以通稱及説明 性意識使用而且不爲限制目的，所以本發明範疇在下列申 請專利範圍中陳述。 -34 - 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印批衣
Claims (1)
- 46 324 9 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 Μ —種形成積體電路電容器之方法，包括下列步驟： 形成第—導電層在半導體底材上： 形成第—電絕緣層在第一導電層上： 將孩第一電絕緣層以及第一導電層加以圖案化以在第 一電絕緣層中定義開口以及顯露第一導電層之側壁： 將第二導電層電鍍至該開口中，使用該第一導電層顯 露之側壁爲電鍍種子：以及 .移除该圖案化之第一電絕緣層以及至少—部分圖案化 I第一導電層以定義包括電鍍之第二導電層之第—電容 器電極。 2，如申請專利範圍第巧之方法，其中該圖案化步驟包括選 擇^地依序蚀刻該第—電絕緣滑以及第—導電層以顯露 半導體泯材以及顯露第一導電層之側壁。 3.如申請專利範圍第2項之方法，其中 二導電層電鍵至該開口中，使 將弟 Μ jz. 弟學电層頭露之側 二 及其中該移除步驟包括移除所有第― 請專利範圍第3項之方法’其中該移除步《著下列 形成電容器介電層在第—電容器電極上；以 形成第二電容器電極在該電容器介 及 容器電極相反。 上與弟一電 如申請專利範圍第3項之方法，其 步驟：' 夕除步驟接著下列 1. 4. 5. 35 本紙張尺度適用争國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 "--- '11 — Ί - I------ * ----I---i I I ί 1 I I 1·^ f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 463249 A8 B3 C3 D8 六、申請專利範圍 开>成電容器介電層在第一電容器電極上： $成電錢種子層在電容器介電層上：以及 电錢第二電容器電極至電鍍種子層上。 6jU成積體電路記憶體裳置電容器之方法’包括下列步驟： 形成電極墊在積體電路底材上： 形成第~層階間介電層在該電極墊上： 形成複數位元線在第一層階間介電層上； 形成種子層在複數位元線上： 形成電鍍罩幕層在該種子層上： 選擇性地蚀刻該電鍍罩幕層以及種子層以在其中定義 顯露該種子層側壁之開口；以及 電鍵至少—部分第一電容器電極至該開口中，使用该 種子層之顯露側壁爲電鍍種子3 7.如申請專利範圍第6項之方法，其中該選擇性蝕刻步驟包 括依序選擇性地蝕刻該電鍍罩幕層、種子層以及第一層 階間介電層以顯露該電極塾；以及其中該電鍍步驟在形 成障壁材料層在顯露之電極墊上之步骤前面。 8如申請專利範圍第7項之方法，其中形成障壁材料層之該 步驟包括下列步驟： 一致地沈積該障壁材料層至開口中以及至電極墊上： 以及 回蚀該障壁材料層以顯露該種子層之側壁s 9.如申請專利範圍第8項之方法，其中該障壁材料層以及種 子層包括不同材料：而且其中該電鍍步驟緊接著移除該 -36 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） f靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> Μ---- n I 4 tl —J ·1 I I 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 ABCS 46324 3 六、申請專利範 電鍍罩幕層以及種子層之步驟以顯露第一 】〇 如由二土七 &各态電極。 申叫專利範圍第9項之方法，尚包括下列步驟： 形成電容器介電層在第一電容器電極上：以及 1 1. ----------- K--------訂· {請先閱蹟背面之注意事項再填寫本頁) 形成第二電容器電極在該電容器介電層上= —種用於製造半導體記憶體裝置之電容器 下列步驟： ^法’包括 U)形成下電極種子層在具有電氣連接至半導體底材中 形成 < 活性區之導電區之半導體底材上： (b) 形成電鍍罩幕層在下電極種子層之上： (c) 將該電鍍罩幕層以及下電極種子層爲圖案化以形成 電鍍罩幕圖案以及下電極種子圖案，二圖案定義電容器 下％ fe將形成之區域，因此形成顯露該導電區以及該電 鍍罩幕圖案側壁之開口； (d) 使用藉由該開口顯露其侧壁之下電極種子围案執行 %鍍’以形成下電極導電層在該開口中；以及 (e) 移除該電鍍罩幕圖案以及下電極種子圖案以顯露下 電極導電層之側壁，因此造成電容器下電極。 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 1 2.如申請專利範圍第Π項之方法，其中該下電極種子層包 括白金（Pt)群组金屬層、Pt氧化金屬層、具有鈦鈣礦結構 之導電金屬材料層、導電金屬層、矽化金屬層、氮化金 屬層 '或是這些層之多數層s 如申請專利範圍第〗丨項之方法，其中該下電極種子層由 Pt層、铑（Rh)層、釕（ru)層、銥（ir)層、锇（〇s)層、產巴 (Pd)層、PtO、層、RhOx層、Ru〇x層、Ir〇、層、〇s〇、·層、 37. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46 324 9 as B8 C8 D8 、申請專利範圍 PdO、層、CaRu03 層、SrRu03 層、BaRu03 層、BaSrR_u〇3 層 ' CaIr〇3層、Srlr03層、BalrO;層、（La, SR)Co03層、 銅（Cu)層、ig(Al)屢、麵（Ta)層、细（Mo)層、轉（w)層、 金（Au)層、銀（Ag)層、WSix 層、TiSix 層、CoSi.、層、 !VloSix層、Tasix層、TiN層 ' TaN層、WN層、TiSiN層、 TiAIN 層、TiBN 層、ZrSiN 層、ZrAIN 層、MoSiN 層、 MoAIN層' TaSiN層、TaAIN層、或是這些層之多數層製 成3 14.如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該電鍍罩幕層由爛_ 二氧磷基-矽酸鹽玻璃（BPSG)層、自旋玻璃（s〇G)層、二 氧攝基-钞酸鹽玻璃（pSG)層、光阻層、類似鑽石竣層、 SiOx層、SiNx層、SiONx層、TiOx層、Α1〇χ層、A1N、層或 是這些層之多數層形成。 15-如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中在步驟（d)中，電鐘 溶液包含選自 Pt、Ir、Ru、Rh、〇s、Pd、Au、Ag、、 Ni组成之群组之金屬’以及這些金屬之混合物之鹽爲使 用：Pt、Ir、Ru、Rh、Os、Pd、Au、Ag、Co、Ni或是這 些金屬之合金使用爲陽極，以及下電極種子圖案使用爲 陰極= 16. 如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該導電罩幕圖案以 及下電極種子圖案藉由濕蝕刻或是乾蝕刻加以移除s 17. 如申請專利範圍第1 I項之方法，其中該導電罩幕圖案以 及下電極種子圖案可以藉由執行濕蝕刻或是乾飯刻一次 而加以' 移除。 -38- • _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂-------- 463249 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 is.如申請專利範園第丨丨項之方法，尚包括： 形成介電膜在電容器下電極之上：以及 形成電容器上電極在該介電膜上。 19. 如申請專利範圍第丨8項之方法’其中該介電膜包括丁 層、SrTi〇3 層、（Ba, Sr)Ti〇3 層、pbZrTi〇3 層、 SrBl2Ta2〇9層、（pb, La)(Zr，Ti)03|、Bi4Ti3〇n層、或是 這些層之多數層。 20. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該上電極藉由化學 况相沈積（CVD)、濺鍍、金屬有機沈積（从〇〇|)或是以卜膠 體自旋塗層而形成a 2 1.如申請專利範圍第丨8項之方法，尚包括形成上電極種子 層在介電膜之上，其中該電容器上電極藉由以上電極種 子層電錢而形成& 22. 如申清專利範圍第2 1項之方法，其中該上電極種子層勿 括白金（Pt)群組金屬層、Pt群组氧化金屬層、具有鈦約確 結構之導電金屬材料層 '導電金屬層、或是這些層之多 數層3 23. 如申請專利範圍第2 1項之方法，其中在形成該電容器上 電極時，包含選自 Pt ' Ir、Ru、R_h、Os、Pd、Au、Ag、 Cu、Mo、Co、Ni、2n、Cr、Fe組成之群组之金屬，以 及這些金屬混合物之鹽之電鍍溶液爲使用：Pt、lr、Ru 、Rh、OS ' Pd ' Au、Ag、Cu、Mo ' Co、Μι、Zn、Cr、 Fe或是這些金屬之合金使用爲陽極，以及上電極種子層 使用爲陰極。 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） C靖先閱讀背面V注意事項再填寫本頁} ' -----I 11 訂 *-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46324 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 24. 如申請專利範圍第丨丨項 ' <万士 尚i括形成蚀刻停止居 在半導體底材之上，复中下士奵豨早思力，★ + ’ '、中下包極種子層形成在該蝕刻停 止層之上而且該開ϋ藉由將該電鍍罩幕層、下電極㈣ 層以及蝕刻停止層加以圏案化而形成。 25. 如中請專㈣圍第2，之方法，其中該_停止層由 Sl3N4層、Taz〇5層、丁1〇2層、八丨2〇3層 '或是這些層之多 26. —種用於製造半導體記憶體裝置之電容器之方法，包括 下列步螺： (a) 以導電村料形成下電極墊在半導體底材之活性區上： (b) 形成第一層階間介電（ILD)膜在該下電極墊之上： (c) 形成位元線在第一 ild膜上； (d) 形成第二iLD膜在位元線之上； (e) 形成下電極種子層第：IL£)膜之上： (f) 形成電鍍罩幕層在下電極種子層之上： (g) 籍由微影而將該電鍍罩幕層、下電極種子層、第二 IL D膜以及第一I l D膜圖案化以形成顯露該下電極墊之開 U ; (h) 以導電材料充填該開口，導電層沈積在與該下電極 種子層頂部實質上相同位準上或是之上，藉由使用該圖 案化下電極種子層加以電鍍：以及 (i) 移除該圖案化電鍍罩幕層以及該下電極種子層以顯 露該導電層之側壁，因此形成電容器下電極3 27. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該下電極種子層包 -40 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） , ------訂---------# f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 463249 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 括白金（Pt)群組金屬層、Pt氧化金屬層、具有鈦鈣礦結構 之導電金屬材料層、導電金屬層'矽化金屬層、氮化金 屬層 '或是這些層之多數層。 -8.如申請專利範圍第26項之方法，其中該步膝（h)包括： 形成導電障壁層在由該開口顯露之下電極墊上以不涵 盖由該開口顯露之下電極種子層：以及 以下電極種子層執行電鍍以形成該導電層在該障壁層 之上。 29_如申請專利範圍第28項之方法，其中形成該障壁層包括： 沈積障壁材料以充塡該開口以及涵蓋該電鍍罩幕層： 移除該障壁材料直到該電鍍罩幕圖案之頂部顯露爲止 :以及 選擇性地移除充填該開口之障壁材料以顯露該圖案化 下電極種子層之侧壁。 30.如申請專利範圍第項之方法，其中該由矽化金屬層、 氮化金屬層、摻雜多晶矽層或是這些層之多數層形成a j 1.如申請專利範圍第26項之方法，其中在該電鍍處理中， 包含選自 Pt、lr、Ru、Rh、〇s、Pd、Au、Ag、Cu、M〇 、Co、Ni组成之群組之金屬，以及這些金屬混合物之鹽 之電鍍溶液爲使用；Pt、Ir、Ru ' Rh ' Os、Pd ' Au、 ' Co、Ni、或是這些金屬之合金使用爲源極電極，以及 圖案化下電極種子層使用爲陰極3 3 2.如申請專利範圍第26項之方法，其中該步驟⑴將藉由濕 强刻或是乾蝕刻移除該圖案化電鍍罩幕層以及下電極種 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準·（CNS)A4規格（210 X 297公笼） ~ n n 1— n ^ n .1 n · ϋ E IE i n I · I I ! .— n n n I (琦先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 4 6 3 2 4 9 as DO C8 _________ D8 — _ 六、申請專利範圍 子層。 33. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該步驟⑴將藉由執 行属姓刻或是乾蝕刻一次而移除該圖案化電鍍罩幕層以 及下電極種子層。 34. 如申請專利範圍第26項之方法，尚包括在形成該下電極 種子層之前形成蝕刻停止層在第二ILD膜之上， 其中該下電極種子層形成在蝕刻停止層之上，以及在 形成該開口時，該蝕刻停止層爲圖案化。 3 5.如申請專利範圍第3 4項之方法，其中該蝕刻停止層由 Si;M4層、Ta205層、Ti02層、或是這A1203層形成。 3 6.如申請專利範圍第26項之方法，在步驟之前，尚包括 分別形成間隔片以及覆蓋絕緣層在側壁以及位元線頂部 表面上’使用具有與第二ILD膜相關之蝕刻選擇性； 其中步驟（g)將形成與藉由該間隔片以及覆蓋絕緣層罩 幕之位元線爲自我對準之開口。 3 7.如申請專利範圍第26項之方法，在步驟（h)之前，尚包括 沿著開口較低部分形成襯墊種子層，該襯墊種子層電氣 連接至藉由該開口顯露之下電極種子層3 3 8.如申請專利範園第37項之方法，其中形成該襯墊種子層 包括： 形成半球種子在圖案化下電極種子層之側壁上；以及 以低溫反應性離子蚀刻該半球種子以沿著該開口較低 部分再沈積由該半球種子落下之該材料3 3 9.如申請專利範圍第3 8項之方法，其中該半球種子之半徑 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂·--------^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 463249 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 小於該開口之一半宽度3 40. 如申请專利範圍第3 8項之方法，其中該半球種子由與該 導電層材料相同之材料形成。 41. 如申請專利範圍第37項之方法，其中形成該襯墊種子層 包括： 以導電材料將具有該開口之丰導體底材加襯墊：以及 以低溫反應性離子蝕刻該導電材料以形成間隔片爲該 觀塾種子層。 42. 如申請專利範圍第4]項之方法，其中該導電材料由與該 導電層材料相同之材料形成a 4 j .如申清專利範園第3 7項之方法，其中該下電極墊形成爲 多層。 44. 如申請專利範圍第43項之方法，其中該下電極墊之最上 層形成爲導電障壁層3 45. 如申請專利範園第44項之方法，其中該下電極墊具有包 含依序堆疊之導電多晶沙層以及氮化金屬層之雙層結構3 46. 如申請專利範圍第43項之方法，其中該下電極墊之最上 層爲Pt群組金屬層，該下電極墊在該最上層之下包含至 少一導電障壁層’以及該襯墊種子層藉由在低溫反應性 離子蝕刻該下電極整之最上層而形成。 47. 如申請專利範圍第46項之方法，其中該下電極譽之最上 層由與該導電層材料相同之材料形成。 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、 ----- I I I I ---- - ---•錄
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