JP2000243930A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JP2000243930A
JP2000243930A JP11042734A JP4273499A JP2000243930A JP 2000243930 A JP2000243930 A JP 2000243930A JP 11042734 A JP11042734 A JP 11042734A JP 4273499 A JP4273499 A JP 4273499A JP 2000243930 A JP2000243930 A JP 2000243930A
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JP
Japan
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film
trench
silicon
groove
semiconductor device
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JP11042734A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyotaka Miyano
清孝 宮野
Yoshitaka Tsunashima
祥隆 綱島
Ichiro Mizushima
一郎 水島
Shigeki Sugimoto
茂樹 杉本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To fill the inside of a trench of high aspect ratio with a silicon film without introducing voids or seams. SOLUTION: An oxide film 14 of not forming Si nucleus is formed on the side wall of a trench 7. Subsequently, a part from the bottom to the middle of the trench 7 is filled with an As-doped polysilicon film 13 that forms Si nuclei. The inside of the trench 7 is further filled with an As-doped polysilicon film 15 by means of selective CVD of Si. The unfilled part of the trench 7 is filled with an As-doped polysilicon film 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溝の埋込み方法に
特徴がある半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device characterized by a method for embedding a groove.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMに代表される半導体集積回路の
高集積化・微細化に伴い、素子面積は世代毎に縮小され
ている。メモリセルが1つのトランジスタと1つのキャ
パシタで構成されたDRAMにおいて、素子面積の縮小
化は、情報を記憶するキャパシタの面積の縮小を招き、
情報の記憶機能を損なうことになる。
2. Description of the Related Art As semiconductor integrated circuits typified by DRAMs become highly integrated and miniaturized, the element area is reduced with each generation. In a DRAM in which a memory cell is composed of one transistor and one capacitor, reduction in element area leads to reduction in the area of a capacitor for storing information.
This impairs the information storage function.

【0003】そこで、DRAMでは、高集積化・微細化
によって情報記憶機能が損なわれないように、十分なキ
ャパシタ容量を確保するための様々な工夫がなされてい
る。その一つとして、キャパシタを立体構造にするこ
と、すなわちトレンチキャパシタやスタックトキャパシ
タの採用があげられる。
[0003] In order to prevent the information storage function from being impaired by the high integration and miniaturization of the DRAM, various contrivances have been made to ensure a sufficient capacitance of the capacitor. One of them is to make a capacitor into a three-dimensional structure, that is, to employ a trench capacitor or a stacked capacitor.

【0004】トレンチキャパシタを採用する場合には、
20以上の高アスペクト比のトレンチの内部をポリシリ
コン膜で埋め込む必要がある。穴の埋込みには従来より
段差被覆性の良い成膜法であるLPCVD法が用いられ
ている。
When a trench capacitor is used,
It is necessary to fill the inside of the trench having a high aspect ratio of 20 or more with a polysilicon film. An LPCVD method, which is a film forming method having good step coverage, is conventionally used for filling the holes.

【0005】しかながら、LPCVD法を用いても上述
したような高アスペクト比のトレンチの内部をポリシリ
コン膜で被覆性良く埋め込むことは困難であり、図6に
示すように、ボイド(空孔)やシーム(縫い目)と呼ば
れる空洞化箇所が生じてしまう。
However, even if the LPCVD method is used, it is difficult to bury the inside of the trench having a high aspect ratio with a polysilicon film with good coverage, as shown in FIG. Or seams (seams).

【0006】ボイドやシームはLPCVD工程での生長
核の形成がトレンチの側壁を始点として生じることに起
因する。この場合において、側壁からの核成長が速い箇
所があると、その箇所で穴が閉塞し下方にボイドが生じ
ることになる。また、ボイドが生じない場合でも、側壁
から成長してきた膜がトレンチの中心で接合すると、シ
ームが生じることになる。
[0006] Voids and seams are caused by the formation of growth nuclei in the LPCVD process starting from the side walls of the trench. In this case, if there is a place where nucleus growth from the side wall is fast, the hole is closed at that place and a void is generated below. Even when no voids are formed, a seam occurs when the film grown from the side wall is joined at the center of the trench.

【0007】ボイドやシームが存在すると抵抗が上昇す
る他に、酸化工程でボイドやシームの露出箇所が酸化さ
れ、体積膨張によりトレンチの周辺にストレスがかか
り、結晶欠陥に起因する電荷保持時間の減少などの問題
が生じる。
The presence of voids and seams increases the resistance, and in addition, oxidizes the exposed portions of the voids and seams in the oxidation step, stresses the periphery of the trench due to volume expansion, and reduces the charge retention time due to crystal defects. And other problems.

【0008】このような問題を解決するために、トレン
チの上部にテーパーを付けて、埋込み性を向上する方法
も提案されている。しかし、この場合、トレンチ開口面
における直径がトレンチ内部における直径よりも大きく
なるため、集積度の向上が妨げられる。
[0008] In order to solve such a problem, there has been proposed a method in which the upper portion of the trench is tapered to improve the embedding property. However, in this case, since the diameter at the trench opening surface is larger than the diameter inside the trench, improvement in the degree of integration is hindered.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、穴の埋込
みには従来より段差被覆性の良いLPCVD法が用いら
れていたが、LPCVD法を用いても20以上の高アス
ペクト比のトレンチの内部をポリシリコン膜で被覆性良
く埋め込むことは困難であり、ボイドやシームが生じる
という問題があった。
As described above, the hole is buried by the LPCVD method which has a good step coverage than the conventional method. Is difficult to embed with a polysilicon film with good coverage, and there is a problem that voids and seams occur.

【0010】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、高アスペクト比の溝を
ボイドやシームを招くことなく埋め込むことができる半
導体装置の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which a groove having a high aspect ratio can be buried without causing voids or seams. It is in.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】[構成]上記目的を達成
するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、溝
の内部を膜によって充填する工程を有する半導体装置の
製造方法において、前記溝として、側壁がCVD法によ
り前記膜の構成材料が核形成しない材料からなり、底面
がCVD法により前記膜の構成材料が核成長する材料か
らなる溝を形成した後、前記膜を選択CVD法により形
成することを特徴とする。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is directed to a method for manufacturing a semiconductor device having a step of filling the inside of a groove with a film. As a groove, a side wall is made of a material in which the material of the film does not form nuclei by CVD, and a bottom surface is formed by a CVD method. It is characterized by being formed by.

【0012】本発明において、核形成しないとは、全く
核形成しない意味の他に、核形成してもそれによって側
壁からの核形成によりボイドやシームが実質的に形成さ
れない程度の小さな核形成は意味として含んでいる。
In the present invention, the term “not nucleated” means not to form nuclei at all, and also to a small nucleation such that voids or seams are not substantially formed by nucleation from the side walls even if nuclei are formed. Includes as meaning.

【0013】[作用]本発明によれば、溝の底面から優
先的に膜を成長させることができるので、アスペクト比
の高い溝の内部をボイドやシームを招くことなく充填す
ることができるようになる。
According to the present invention, the film can be preferentially grown from the bottom of the groove, so that the inside of the groove having a high aspect ratio can be filled without causing voids or seams. Become.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態(以下、実施形態という)を説明する。
Embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0015】(第1の実施形態)図1〜図3は、本発明
の第1の実施形態に係るトレンチキャパシタの製造方法
を示す工程断面図である。このトレンチキャパシタはD
RAMのメモリセルに用いられるものである。
(First Embodiment) FIGS. 1 to 3 are process sectional views showing a method for manufacturing a trench capacitor according to a first embodiment of the present invention. This trench capacitor is D
It is used for a memory cell of a RAM.

【0016】まず、図1(a)に示すように、シリコン
基板1の表面にAs(砒素)イオンを注入し、引き続き
熱拡散を行うことで深さ3μm程度のn- 型拡散層2を
形成する。
[0016] First, as shown in FIG. 1 (a), injecting the As (arsenic) ions on the surface of the silicon substrate 1, a depth of about 3μm by performing thermal diffusion continues n - -type diffusion layer 2 I do.

【0017】次に図1(b)に示すように、n- 型拡散
層2上に厚さ10nm程度の酸化膜3を形成した後、L
PCVD法により厚さ300nm程度のシリコン窒化膜
4、厚さ700nm程度のBSG膜5を形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, after an oxide film 3 having a thickness of about 10 nm is formed on the n
A silicon nitride film 4 having a thickness of about 300 nm and a BSG film 5 having a thickness of about 700 nm are formed by the PCVD method.

【0018】次に図1(c)に示すように、フォトレジ
ストパターン6をマスクにして、シリコン窒化膜4、B
SG膜5をRIE法にてエッチングする。
Next, as shown in FIG. 1C, using the photoresist pattern 6 as a mask, the silicon nitride films 4, B
The SG film 5 is etched by RIE.

【0019】次に図1(d)に示すように、フォトレジ
ストパターン6、シリコン窒化膜4およびBSG 膜5
をマスクにして、シリコン基板1をRIE法にてエッチ
ングしてトレンチ7を形成する。このトレンチのアスペ
クト比は20以上である。
Next, as shown in FIG. 1D, the photoresist pattern 6, the silicon nitride film 4, and the BSG Membrane 5
Is used as a mask, the silicon substrate 1 is etched by RIE to form a trench 7. The aspect ratio of this trench is 20 or more.

【0020】次に図2(e)に示すように、LPCVD
法により厚さ50nmのAsSG(As doped Silicate
Glass)膜8を形成し、レジストでトレンチ7の途中ま
でを埋め込んだ後、HF等のウエット処理により露出し
ているAsSG膜8をエッチング除去する。この後、レ
ジスト9を剥離する。
Next, as shown in FIG.
50 nm thick AsSG (As doped Silicate)
After forming a (glass) film 8 and filling a part of the trench 7 with a resist, the exposed AsSG film 8 is removed by etching using a wet process such as HF. Thereafter, the resist 9 is stripped.

【0021】次に図2(f)に示すように、As拡散防
止のための厚さ3nmのSiO2 膜10をTEOSを用
いたCVD法により形成した後、1050℃、30分程
度の熱処理により、埋込みプレート電極としてのn+
不純物拡散層11を形成する。
Next, as shown in FIG. 2 (f), a 3 nm thick SiO 2 film 10 for preventing As diffusion is formed by a CVD method using TEOS, and then heat-treated at 1050 ° C. for about 30 minutes. Then, an n + -type impurity diffusion layer 11 as a buried plate electrode is formed.

【0022】次に図2(g)に示すように、AsSG膜
8およびSiO2 膜10をHF等のウエット処理により
エッチング除去し、キャパシタ絶縁膜としての厚さ8n
mのシリコン窒化膜12を形成する。
Next, as shown in FIG. 2 (g), the AsSG film 8 and the SiO 2 film 10 are etched and removed by a wet process such as HF to have a thickness of 8 n as a capacitor insulating film.
An m-th silicon nitride film 12 is formed.

【0023】次に同図(g)に示すように、LPCVD
法によりトレンチ7中にストレージノード電極としての
Asを含むポリシリコン膜(Asドープトポリシリコン
膜)13を形成した後、CMPによりAsドープトポリ
シリコン膜13を研磨して表面を平坦化し、次にSiO
2 膜5,10をウエットエッチングにより除去した後、
CMPにより再度Asドープトポリシリコン膜13を研
磨して表面を平坦化する。
Next, as shown in FIG.
After a polysilicon film containing As (As-doped polysilicon film) 13 as a storage node electrode is formed in the trench 7 by a method, the As-doped polysilicon film 13 is polished by CMP to planarize the surface. SiO
2 After removing the films 5 and 10 by wet etching,
The As-doped polysilicon film 13 is polished again by CMP to flatten the surface.

【0024】次に図3(h)に示すように、Asドープ
トポリシリコン膜13をn+ 型不純物拡散層11の深さ
までRIEにより窪ませ、これにより露出したシリコン
窒化膜12を燐酸等のウエットエッチングにより除去し
た後に再酸化を行い、引き続きTEOSを用いたLPC
VD法により厚さ70nm程度の酸化膜(カラー酸化
膜)14を形成する。
Next, as shown in FIG. 3 (h), the As-doped polysilicon film 13 is recessed by RIE to the depth of the n + -type impurity diffusion layer 11, and the exposed silicon nitride film 12 is made of phosphoric acid or the like. After removal by wet etching, re-oxidation is performed, and then LPC using TEOS
An oxide film (color oxide film) 14 having a thickness of about 70 nm is formed by the VD method.

【0025】次に図3(i)に示すように、トレンチ7
の外部の酸化膜14をRIEにて除去する。このとき、
トレンチ7の内壁上の酸化膜14もある程度はエッチン
グされ、酸化膜14の膜厚は薄くなる。
Next, as shown in FIG.
Is removed by RIE. At this time,
The oxide film 14 on the inner wall of the trench 7 is also etched to some extent, and the thickness of the oxide film 14 is reduced.

【0026】次に同図(i)に示すように、HFにより
Asドープトポリシリコン膜13の表面の自然酸化膜
(不図示)を除去し、続いて900℃、3分程度のH2
アニールを行った後、大気解放せずに900℃、10T
orr程度の減圧雰囲気中で、DCS(SiH2
2 )、HClおよびAsH3 を含むガス系を用いたS
i選択CVD法によって、トレンチ7の内部にストレー
ジノード電極としてのAsドープトポリシリコン膜15
を形成する。なお、自然酸化膜の除去は、トレンチ7の
外部の酸化膜14の除去の際に同時に行うことも可能で
ある。
[0026] Then, as shown in FIG. (I), a natural oxide film on the surface of the As-doped polysilicon film 13 (not shown) is removed by HF, followed by 900 ° C., for about 3 minutes H 2
After annealing, 900 ° C, 10T without releasing to the atmosphere
DCS (SiH 2 C) in a reduced pressure atmosphere of about
l 2 ), S using a gas system containing HCl and AsH 3
As-doped polysilicon film 15 as a storage node electrode is formed inside trench 7 by i-selective CVD.
To form The removal of the natural oxide film can be performed simultaneously with the removal of the oxide film 14 outside the trench 7.

【0027】ここで、選択CVD法を用いているため、
各種絶縁膜上でのSiの核形成が抑制され、Asドープ
トポリシリコン膜13の表面を核とした基板表面方向へ
の選択成長が起こるため、Asドープトポリシリコン膜
15中にはボイドやシームは発生しない。したがって、
ボイドやシームに起因する抵抗上昇の問題や電荷保持時
間の減少などの問題は起こらない。
Here, since the selective CVD method is used,
Since the nucleation of Si on various insulating films is suppressed and selective growth occurs toward the substrate surface with the surface of the As-doped polysilicon film 13 as a nucleus, voids and the like are contained in the As-doped polysilicon film 15. No seams occur. Therefore,
No problems such as a rise in resistance due to voids or seams and a decrease in charge retention time occur.

【0028】また、このようにボイドやシームを招くこ
となくトレンチ7内にAsドープトポリシリコン膜15
を形成できることから、埋込み性向上のためにトレンチ
7の上部にテーパーをつける必要がなくなり、集積度の
向上が妨げられるという問題も起こらない。
The As-doped polysilicon film 15 is formed in the trench 7 without causing voids or seams.
Can be formed, so that it is not necessary to taper the upper part of the trench 7 for improving the burying property, and the problem that the improvement of the integration degree is hindered does not occur.

【0029】また、Asドープトポリシリコン膜15の
形成に先立って行うH2 アニールによって、TEOSを
原料に用いて形成したSiO2 膜(カラー酸化膜)14
が緻密になると同時に、SiO2 膜10からの脱ガスに
よるAsドープトポリシリコン膜15上への酸化膜形成
が抑制される。
An H 2 anneal performed prior to the formation of the As-doped polysilicon film 15 causes a SiO 2 film (color oxide film) 14 formed using TEOS as a raw material.
And the formation of an oxide film on the As-doped polysilicon film 15 due to degassing from the SiO 2 film 10 is suppressed.

【0030】最後に、図3(j)に示すように、露出し
た酸化膜14をHF等のウエットエッチングで除去し、
続いてLPCVD法によりAsドープトポリシリコン膜
16を堆積した後、その表面をCMPにより平坦化し
て、トレンチキャパシタが完成する。
Finally, as shown in FIG. 3J, the exposed oxide film 14 is removed by wet etching such as HF.
Subsequently, an As-doped polysilicon film 16 is deposited by LPCVD, and the surface thereof is planarized by CMP to complete a trench capacitor.

【0031】(第2の実施形態)図4および図5は、本
発明の第2の実施形態に係るトレンチキャパシタの製造
方法を示す工程断面図である。なお、図1〜図3と対応
する部分には図1〜図3と同一符号を付してあり、詳細
な説明は省略する。本実施形態では、第1の実施形態よ
りも少ない工程数でトレンチキャパシタを形成できる方
法を説明する。
(Second Embodiment) FIGS. 4 and 5 are process sectional views showing a method for manufacturing a trench capacitor according to a second embodiment of the present invention. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3, and detailed description will be omitted. In the present embodiment, a method will be described in which a trench capacitor can be formed in a smaller number of steps than in the first embodiment.

【0032】まず、第1の実施形態の図1(a)〜図1
(d)までの工程を行う。この後、HF処理を行う。
First, FIG. 1A to FIG. 1 of the first embodiment
Steps up to (d) are performed. Thereafter, HF processing is performed.

【0033】次に図4(a)に示すように、低圧のAs
3 雰囲気中での高温アニールによる気相拡散によっ
て、トレンチ7の側壁にAsを拡散させ、埋込みプレー
ト電極としてのn+ 型不純物拡散層11を形成した後、
厚さ8nmのシリコン窒化膜12を全面に堆積する。
Next, as shown in FIG.
As is diffused into the side wall of the trench 7 by vapor phase diffusion by high temperature annealing in an H 3 atmosphere to form an n + -type impurity diffusion layer 11 as a buried plate electrode.
An 8 nm-thick silicon nitride film 12 is deposited on the entire surface.

【0034】次にトレンチ7の内部を充填するようにレ
ジストを全面に塗布した後、波長365nmの水銀ラン
プのi線を照射して現像する。i線はトレンチ7の途中
までしか到達しない。その結果、図4(b)に示すよう
に、トレンチ7の底からその途中の深さまでを充填する
レジスト9が形成される。
Next, a resist is applied to the entire surface so as to fill the inside of the trench 7, and is developed by irradiating i-line of a mercury lamp having a wavelength of 365 nm. The i-line reaches only halfway through the trench 7. As a result, as shown in FIG. 4B, a resist 9 filling from the bottom of the trench 7 to a depth in the middle thereof is formed.

【0035】次に図4(c)に示すように、リン酸等の
ウエット処理により、レジスト9で覆われていない箇所
のシリコン窒化膜12を除去した後、シリコン窒化膜1
2を除去して現れた部分に厚さ5nmのSiO2 膜17
を熱酸化により形成する。この熱酸化は、トレンチ7の
側壁のSi中のダメージ除去およびレンチ7の上部側壁
のコーナーの丸めによる耐圧向上の効果がある。この
後、同図(c)に示すように、レジスト9を剥離する。
Next, as shown in FIG. 4C, after removing the silicon nitride film 12 at locations not covered with the resist 9 by wet treatment with phosphoric acid or the like, the silicon nitride film 1 is removed.
2 is removed and a portion of the SiO 2 film 17 having a thickness of 5 nm
Is formed by thermal oxidation. This thermal oxidation has the effect of removing damage in Si on the side wall of the trench 7 and improving the breakdown voltage by rounding the corner of the upper side wall of the wrench 7. Thereafter, the resist 9 is peeled off as shown in FIG.

【0036】次に図5(d)に示すように、LPCVD
法を用いて、トレンチ7の側壁を被覆し、かつトレンチ
7の内部を完全に充填しないように、ストレージノード
電極としてのAsを含む多結晶またはアモルファスシの
シリコン膜(Asドープトシリコン膜)18を全面に形
成する。次に同図(d)に示すように、トレンチ7の内
部を充填するようにレジスト19を全面に塗布する。
Next, as shown in FIG.
A polycrystalline or amorphous silicon film (As-doped silicon film) containing As as a storage node electrode is formed so as to cover the side wall of the trench 7 and not completely fill the inside of the trench 7 by using the method. Is formed on the entire surface. Next, as shown in FIG. 4D, a resist 19 is applied to the entire surface so as to fill the inside of the trench 7.

【0037】次に図5(e)に示すように、レジスト1
9およびAsドープトシリコン膜18をエッチングによ
って後退させ、トレンチ7の外部およびトレンチ7内の
上部のレジスト19およびAsドープトシリコン膜18
を除去する。この後、レジスト19を除去する。
Next, as shown in FIG.
9 and the As-doped silicon film 18 are receded by etching, and the resist 19 and the As-doped silicon film 18 outside the trench 7 and inside the trench 7 are formed.
Is removed. Thereafter, the resist 19 is removed.

【0038】次に図5(f)に示すように、希釈HF処
理等のウエット処理によってAsドープトシリコン膜1
8の表面の自然酸化膜(不図示)を除去し、続いて90
0℃、3分程度のH2 アニールを行った後、大気解放せ
ずに900℃、10Torr程度の減圧雰囲気中で、D
CS(SiH2 Cl2 )、HClおよびAsH3 を含む
ガス系を用いたSiの選択CVD法により、トレンチ7
内をAsドープトポリシリコン膜20で埋め込む。
Next, as shown in FIG. 5F, the As-doped silicon film 1 is formed by a wet process such as a dilution HF process.
The native oxide film (not shown) on the surface of No. 8 is removed.
After performing H 2 annealing at 0 ° C. for about 3 minutes, without releasing to the atmosphere, at 900 ° C. in a reduced pressure atmosphere of about 10 Torr,
The trench 7 is formed by a selective CVD method of Si using a gas system containing CS (SiH 2 Cl 2 ), HCl and AsH 3.
The inside is buried with an As-doped polysilicon film 20.

【0039】ここで、Siの選択CVD法を用いている
ため、各種絶縁膜上でのSiの核形成が抑制され、As
ドープトシリコン膜19の表面を核とした基板表面方向
への選択成長が起こるため、トレンチ7内の上側の領域
にはボイドやシームは発生しない。
Here, since the Si selective CVD method is used, nucleation of Si on various insulating films is suppressed, and As
Since selective growth occurs in the direction of the substrate surface with the surface of the doped silicon film 19 as a nucleus, no void or seam occurs in the upper region in the trench 7.

【0040】ここで、同図(f)に示すように、上記領
域の下では基板表面に対して横方向への選択成長が起こ
るためにシーム21が生じるが、このシーム21は露出
しておらず、したがって酸化工程でその露出部分が酸化
することはなく、しかもリセス工程で露出することのな
い下の領域に形成されているので問題はない。
Here, as shown in FIG. 2F, a seam 21 is formed under the above-mentioned region due to the selective growth in the lateral direction with respect to the substrate surface, but this seam 21 is not exposed. Therefore, there is no problem because the exposed portion is not oxidized in the oxidation step and is formed in a lower region that is not exposed in the recess step.

【0041】最後に、CMPによって表面を平坦化して
トレンチキャパシタが完成する。
Finally, the surface is flattened by CMP to complete the trench capacitor.

【0042】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。
The present invention is not limited to the above embodiment.

【0043】例えば、上記実施形態では、Siの選択C
VD法を行う前に、トレンチ内に1つのAsドープト多
結晶シリコン膜を形成したが、トレンチ内に2つ以上の
Asドープト多結晶シリコン膜を形成してもよい。逆に
トレンチ内にあらかじめAsドープト多結晶シリコン膜
を形成せずに、最初からSiの選択CVD法を行っても
良い。
For example, in the above embodiment, the selection C of Si
Although one As-doped polycrystalline silicon film is formed in the trench before performing the VD method, two or more As-doped polycrystalline silicon films may be formed in the trench. Conversely, the Si selective CVD method may be performed from the beginning without forming the As-doped polycrystalline silicon film in the trench in advance.

【0044】また、上記実施形態では、ストレージノー
ド電極としてAsドープトポリシリコン膜を用いたが他
の不純物を含むポリシリコン膜を用いても良い。
In the above embodiment, the As-doped polysilicon film is used as the storage node electrode, but a polysilicon film containing other impurities may be used.

【0045】また、上記実施形態では、DRAMのメモ
リセルに用いられるトレンチキャパシタの場合について
説明したが、本発明は他の半導体装置に用いられるトレ
ンチキャパシタにも適用できる。
In the above embodiment, the case of a trench capacitor used in a DRAM memory cell has been described. However, the present invention can be applied to a trench capacitor used in another semiconductor device.

【0046】また、本発明はトレンチキャパシタのトレ
ンチに以外にも適用できる。すなわち、本発明は溝の内
部を膜で埋め込む工程を有する半導体装置の製造方法の
全般について有効である。
The present invention can be applied to other than the trench of the trench capacitor. That is, the present invention is effective for the whole method of manufacturing a semiconductor device including the step of filling the inside of the groove with a film.

【0047】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施できる。
In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、溝
の底面から優先的に膜を成長させることができるので、
アスペクト比の高い溝をボイドやシームを招くことなく
埋め込むことができる半導体装置の製造方法を実現でき
るようになる。
As described above, according to the present invention, the film can be preferentially grown from the bottom of the groove.
A method of manufacturing a semiconductor device in which a groove having a high aspect ratio can be buried without causing voids or seams can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るトレンチキャパ
シタの製造方法の前半を示す工程断面図
FIG. 1 is a process sectional view showing the first half of a method for manufacturing a trench capacitor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係るトレンチキャパ
シタの製造方法の中半を示す工程断面図
FIG. 2 is a process cross-sectional view illustrating a middle part of the method of manufacturing the trench capacitor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態に係るトレンチキャパ
シタの製造方法の後半を示す工程断面図
FIG. 3 is a process sectional view showing the latter half of the method for manufacturing the trench capacitor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態に係るトレンチキャパ
シタの製造方法の前半を示す工程断面図
FIG. 4 is a process sectional view showing the first half of a method for manufacturing a trench capacitor according to a second embodiment of the present invention;

【図5】本発明の第1の実施形態に係るトレンチキャパ
シタの製造方法の後半を示す工程断面図
FIG. 5 is a process sectional view showing the latter half of the method for manufacturing the trench capacitor according to the first embodiment of the present invention.

【図6】従来の問題点を説明するための断面図FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン基板 2…n- 型拡散層 3…酸化膜 4…シリコン窒化膜 5…BSG膜 6…フォトレジストパターン 7…トレンチ 8…AsSG(As doped Silicate Glass)膜 9…レジスト 10…SiO2 膜 11…n+ 型不純物拡散層(埋込みプレート電極) 12…シリコン窒化膜(キャパシタ絶縁膜) 13…Asドープトポリシリコン膜(ストレージノード
電極) 14…酸化膜(カラー酸化膜) 15…Asドープトポリシリコン膜(ストレージノード
電極) 16…Asドープトポリシリコン膜 17…SiO2 膜 18…Asドープトポリシリコン膜(ストレージノード
電極) 19…レジスト 20…Asドープトポリシリコン膜 21…シーム
REFERENCE SIGNS LIST 1 silicon substrate 2 n - type diffusion layer 3 oxide film 4 silicon nitride film 5 BSG film 6 photoresist pattern 7 trench 8 AsSG (As doped Silicate Glass) film 9 resist 10 SiO 2 film 11 n + type impurity diffusion layer (buried plate electrode) 12 silicon nitride film (capacitor insulating film) 13 As doped polysilicon film (storage node electrode) 14 oxide film (color oxide film) 15 As doped polysilicon film (storage node electrode) 16 ... As doped polysilicon film 17 ... SiO 2 film 18 ... As doped polysilicon film (storage node electrode) 19 ... resist 20 ... As doped polysilicon film 21 ... seam

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/822 (72)発明者 水島 一郎 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 杉本 茂樹 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 5F038 AC05 AC10 DF05 EZ11 5F045 AA06 AB02 AB03 AB04 AB31 AB32 AB33 AB34 AB36 AC05 AC07 AC13 AD13 AE23 DB05 DC51 GH10 HA05 HA13 HA14 HA16 5F083 AD17 GA30 JA04 JA05 JA33 JA47 PR05 PR21 PR33 PR40Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 21/822 (72) Inventor Ichiro Mizushima 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Pref. Toshiba Yokohama office (72 ) Inventor Shigeki Sugimoto 8 Shingsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in the Toshiba Yokohama office (reference) 5F038 AC05 AC10 DF05 EZ11 5F045 AA06 AB02 AB03 AB04 AB31 AB32 AB33 AB34 AB36 AC05 AC07 AC13 AD13 AE23 DB05 DC51 GH10 HA05 HA13 HA14 HA16 5F083 AD17 GA30 JA04 JA05 JA33 JA47 PR05 PR21 PR33 PR40

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】溝の内部を膜によって充填する工程を有す
る半導体装置の製造方法において、 前記溝として、側壁がCVD法により前記膜の構成材料
が核形成しない材料からなり、底面がCVD法により前
記膜の構成材料が核成長する材料からなる溝を形成した
後、前記膜を選択CVD法により形成することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device having a step of filling the inside of a groove with a film, wherein the groove has a side wall made of a material that does not form nuclei of the film by CVD, and a bottom surface formed by CVD. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a groove made of a material for forming a nucleus of the film, and then forming the film by a selective CVD method.
【請求項2】前記溝はシリコン基板に形成され、前記溝
の側壁はシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン窒
化酸化膜、またはこれらの中から選ばれた少なくとも2
つの絶縁膜の積層膜からなり、前記溝の底面はシリコン
からなり、前記膜はシリコン膜であり、かつこのシリコ
ン膜をSiH2 Cl2 およびHClを含むガスを用いた
選択CVD法により形成することを特徴とする請求項1
に記載の半導体装置の製造方法。
2. The groove is formed in a silicon substrate, and the side wall of the groove is formed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon nitride oxide film, or at least two of them.
A bottom surface of the groove is made of silicon, the film is a silicon film, and this silicon film is formed by a selective CVD method using a gas containing SiH 2 Cl 2 and HCl. Claim 1 characterized by the following:
13. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
【請求項3】前記溝はトレンチキャパシタのトレンチで
あり、かつ前記溝の内部を前記シリコン膜で充填する前
に、前記溝の底面からその途中の深さまでを多結晶また
は非晶質の別のシリコン膜で埋め込むことを特徴とする
請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The trench is a trench of a trench capacitor, and before the inside of the trench is filled with the silicon film, another portion of a polycrystalline or amorphous portion is formed from a bottom surface of the trench to a halfway depth thereof. 3. The method according to claim 2, wherein the semiconductor device is embedded with a silicon film.
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