本申請涉及半導(dǎo)體器件及集成電路，尤其涉及一種dtc的電極層的形成方法。

背景技術(shù)：

1、與傳統(tǒng)的平板電容器相比，深溝槽電容器(deep?trench?capacitor，dtc)由于具有三維的結(jié)構(gòu)因此能夠獲得超高電容密度，從而得到了廣泛的應(yīng)用。通常，dtc由金屬電極和高介電常數(shù)(high?k)介質(zhì)(介電常數(shù)大于3的介質(zhì))層構(gòu)成，其通過在溝槽中多次交替沉積金屬層和高k介質(zhì)層后，通過金屬互連形成并聯(lián)的電容，從而進(jìn)一步提高電容密度。

2、在dtc的金屬電極的制作過程中，通常使用原子層沉積(atomic?layerdeposition，ald)工藝沉積氮化鈦(tin)層作為電容的金屬電極。然而，ald工藝雖然相較于物理氣相沉積(physical?vapor?deposition，pvd)工藝和有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(metal-organic?chemical?vapor?deposition，mocvd)工藝具有更高的臺階覆蓋率，但是在填充dtc的深溝槽(其深度和寬度的比值遠(yuǎn)大于10:1)時依然存在較高的填充缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环Ndtc的金屬層的形成方法，可以解決相關(guān)技術(shù)中提供的dtc的電極層的形成方法容易產(chǎn)生缺陷的問題，該方法包括：

2、在深溝槽表面形成介質(zhì)層，所述深溝槽形成于層間介質(zhì)層中，所述深溝槽是深度和寬度的比值大于20的溝槽；

3、在第一溫度下通過ald工藝形成第一氮化鈦層，

4、在第二溫度下通過ald工藝形成第二氮化鈦層，所述第一氮化鈦層和所述第二氮化鈦層構(gòu)成dtc的一層電極層，所述第一溫度大于所述第二溫度。

5、在一些實施例中，所述第一溫度的取值范圍為370攝氏度至470攝氏度。

6、在一些實施例中，所述第二溫度的取值范圍為300攝氏度至370攝氏度。

7、在一些實施例中，所述第一氮化鈦層和所述第二氮化鈦層的厚度相同。

8、在一些實施例中，所述層間介質(zhì)層包括等離子體增強氧化物層。

9、在一些實施例中，所述介質(zhì)層包括二氧化硅層。

10、本申請技術(shù)方案，至少包括如下優(yōu)點：

11、通過在dtc的制作過程中，在形成dtc的深溝槽表面的介質(zhì)層后，先通過高溫下的ald工藝形成第一氮化鈦層，再通過相對低溫的ald工藝形成第二氮化鈦層以構(gòu)成dtc的一層金屬層，由于在高溫條件下沉積薄膜層能夠使深溝槽內(nèi)的水汽排出，其相當(dāng)于除氣的工序，同時高溫條件下的氣體擴(kuò)散能力更強，能使反應(yīng)氣體擴(kuò)散至深溝槽的底部區(qū)域，因此形成的第一氮化鈦層具有更好的保形性，其可以作為后續(xù)形成的第二氮化鈦層的種籽層，從而使得最終形成的金屬電極層具有較高的臺階覆蓋率，降低了在深溝槽中生長金屬電極產(chǎn)生的缺陷的幾率。

技術(shù)特征：

1.一種dtc的電極層的形成方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一溫度的取值范圍為370攝氏度至470攝氏度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二溫度的取值范圍為300攝氏度至370攝氏度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一氮化鈦層和所述第二氮化鈦層的厚度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述層間介質(zhì)層包括等離子體增強氧化物層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述介質(zhì)層包括二氧化硅層。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種DTC的電極層的形成方法，包括：在深溝槽表面形成介質(zhì)層，該深溝槽形成于層間介質(zhì)層中，深溝槽是深度和寬度的比值大于20的溝槽；在第一溫度下通過ALD工藝形成第一氮化鈦層，在第二溫度下通過ALD工藝形成第二氮化鈦層，第一氮化鈦層和第二氮化鈦層構(gòu)成DTC的一層電極層，第一溫度大于第二溫度。本申請通過在DTC的制作過程中，在形成DTC的深溝槽表面的介質(zhì)層后，先通過高溫下的ALD工藝形成第一氮化鈦層，再通過相對低溫的ALD工藝形成第二氮化鈦層以構(gòu)成DTC的一層金屬層，使得最終形成的由第一氮化鈦層和第二氮化鈦層構(gòu)成的金屬電極層具有較高的臺階覆蓋率。

技術(shù)研發(fā)人員：馮秦旭,顧川,林建樹,邢中豪,李宗旭,梁金娥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華虹半導(dǎo)體（無錫）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15