JP2001196553A - Semiconductor storage and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置およ
びその製造方法に関し、特に、キャパシタの静電容量を
増加させた半導体記憶装置およびその製造方法に関す
る。The present invention relates to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor memory device having an increased capacitance of a capacitor and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体記憶装置、特にダイナミックRA
M(DRAM)では、高集積化、大容量化が進むに伴
い、キャパシタの静電容量確保の目的でメモリセルの3
次元化が図られてきている。このメモリセルの3次元化
のための構造は、DRAM世代が進むに伴い淘汰され、
スタックトキャパシタとトレンチキャパシタとに集約さ
れつつある。2. Description of the Related Art Semiconductor memory devices, especially dynamic RA
In M (DRAM), as the degree of integration and capacity increase, the memory cell 3
Dimensions are being developed. This structure for three-dimensional memory cells is eliminated as the DRAM generation progresses,
It is being integrated into stacked capacitors and trench capacitors.
【0003】シリコン基板内に溝を配設し、その深さに
よりキャパシタの静電容量を確保しようとするトレンチ
キャパシタとは反対に、スタックトキャパシタは、キャ
パシタをシリコン基板上に積み上げるように配設し、そ
の高さによりキャパシタの静電容量を確保しようとする
ものである。その代表例としては、厚膜スタックトキャ
パシタ、円筒キャパシタなどがある。これらのスタック
トキャパシタセルのうち、厚膜スタックトキャパシタの
構成について図18を用いて説明する。なお、図18に
おいては、半導体記憶装置のメモリセル部MRと、その
周辺に配設されたセンスアンプやデコーダなどの周辺回
路部PRとを部分断面図として示す。[0003] In contrast to a trench capacitor in which a groove is provided in a silicon substrate and the capacitance of the capacitor is to be ensured by its depth, a stacked capacitor is provided so that capacitors are stacked on a silicon substrate. However, the height of the capacitor is intended to secure the capacitance of the capacitor. Typical examples include a thick film stacked capacitor and a cylindrical capacitor. Among these stacked capacitor cells, the configuration of a thick film stacked capacitor will be described with reference to FIG. Note that FIG. 18 is a partial cross-sectional view of the memory cell portion MR of the semiconductor memory device and a peripheral circuit portion PR such as a sense amplifier and a decoder provided around the memory cell portion MR.
【0004】図18において、シリコン基板1内にフィ
ールド酸化膜52が選択的に配設され、フィールド酸化
膜52で覆われていないシリコン基板上にはゲート酸化
膜51が配設され、当該ゲート酸化膜51上に選択的に
ゲート電極61が配設されている。また、フィールド酸
化膜52の上部にはトランスファーゲート62が配設さ
れている。そして、ゲート電極61の両側のシリコン基
板1の表面内には、メモリセル部MRにおいてはソース
・ドレイン領域71および72が、周辺回路部PRにお
いてはソース・ドレイン層91および92が配設されて
いる。また、シリコン基板1の主面上には層間絶縁膜
3、4および8が順に積層されている。In FIG. 18, a field oxide film 52 is selectively provided in a silicon substrate 1, and a gate oxide film 51 is provided on a silicon substrate which is not covered with the field oxide film 52. A gate electrode 61 is selectively provided on the film 51. A transfer gate 62 is provided above the field oxide film 52. In the surface of the silicon substrate 1 on both sides of the gate electrode 61, source / drain regions 71 and 72 are provided in the memory cell portion MR, and source / drain layers 91 and 92 are provided in the peripheral circuit portion PR. I have. On the main surface of the silicon substrate 1, interlayer insulating films 3, 4, and 8 are sequentially stacked.
【0005】メモリセル部MRにおいてはソース・ドレ
イン領域71に達するように、層間絶縁膜3およびゲー
ト酸化膜51を貫通するコンタクトホール82が配設さ
れ、コンタクトホール82内には導体層83が埋め込ま
れ、層間絶縁膜3上には導体層83に接続されるビット
線81が配設され、ビット線81とソース・ドレイン領
域71とが電気的に接続されている。In the memory cell portion MR, a contact hole 82 penetrating through the interlayer insulating film 3 and the gate oxide film 51 is provided so as to reach the source / drain region 71, and a conductor layer 83 is buried in the contact hole 82. Bit line 81 connected to conductor layer 83 is provided on interlayer insulating film 3, and bit line 81 is electrically connected to source / drain region 71.
【0006】また、ソース・ドレイン領域72に達する
ように、層間絶縁膜4、3およびゲート酸化膜51を貫
通するコンタクトホール32が配設され、コンタクトホ
ール32内には導体層33が埋め込まれ、層間絶縁膜4
上には導体層33に接続されるストレージノード34が
配設されている。そして、ストレージノード34を覆う
ように誘電体膜35が配設され、誘電体膜35を覆うよ
うにストレージノード34に対する対向電極(セルプレ
ートと呼称)36が配設され、スタックトキャパシタS
Cを構成している。ここで、ストレージノード34は、
500nm〜1000nmの厚さを有しており、「厚
膜」の由来となっている。A contact hole 32 penetrating through the interlayer insulating films 4 and 3 and the gate oxide film 51 is provided so as to reach the source / drain region 72, and a conductor layer 33 is buried in the contact hole 32. Interlayer insulating film 4
A storage node 34 connected to the conductor layer 33 is provided above. Then, a dielectric film 35 is provided so as to cover the storage node 34, and an opposite electrode (referred to as a cell plate) 36 for the storage node 34 is provided so as to cover the dielectric film 35.
C. Here, the storage node 34
It has a thickness of 500 nm to 1000 nm, and is the origin of the “thick film”.
【0007】また、層間絶縁膜4上にはスタックトキャ
パシタSCを覆うように層間絶縁膜8が配設され、層間
絶縁膜8上には配線層39が配設されている。配線層3
9のうちの1つは、層間絶縁膜8の段差部分に配設さ
れ、当該配線層39は、層間絶縁膜8を貫通してセルプ
レート36に達するコンタクトホール37内に埋め込ま
れた導体層37に接続されている。An interlayer insulating film 8 is provided on interlayer insulating film 4 so as to cover stacked capacitor SC, and a wiring layer 39 is provided on interlayer insulating film 8. Wiring layer 3
9 is disposed at a step portion of the interlayer insulating film 8, and the wiring layer 39 is formed in a conductor layer 37 buried in a contact hole 37 penetrating the interlayer insulating film 8 and reaching the cell plate 36. It is connected to the.
【0008】周辺回路部PRにおいては、ソース・ドレ
イン領域91および92に達するように、層間絶縁膜
8、4、3およびゲート酸化膜51を貫通するコンタク
トホール41が配設され、コンタクトホール41内には
導体層42が埋め込まれ、層間絶縁膜8上には導体層4
2に接続される配線層43が配設されている。In the peripheral circuit portion PR, a contact hole 41 penetrating through the interlayer insulating films 8, 4, and 3 and the gate oxide film 51 is provided so as to reach the source / drain regions 91 and 92. A conductor layer 42 is buried in the conductor layer 4 on the interlayer insulating film 8.
2 is provided.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ここで、問題になるの
はメモリセル部MRと周辺回路部PRにおける段差の存
在である。メモリセル部MRにおいては層間絶縁膜4上
にスタックトキャパシタSCが配設されるので、スタッ
クトキャパシタSCを層間絶縁膜8で覆って平坦化した
場合の層間絶縁膜8の最表面の高さは、周辺回路部PR
における層間絶縁膜8の最表面の高さよりも高くなる。
その高低差はスタックトキャパシタSCの高さにほぼ等
しく、スタックトキャパシタSCの高さが高くなるほ
ど、メモリセル部MRと周辺回路部PRとの高低差が大
きくなる。The problem here is the presence of a step in the memory cell section MR and the peripheral circuit section PR. Since the stacked capacitor SC is provided on the interlayer insulating film 4 in the memory cell portion MR, the height of the outermost surface of the interlayer insulating film 8 when the stacked capacitor SC is covered with the interlayer insulating film 8 and flattened Is a peripheral circuit unit PR
Is higher than the height of the outermost surface of the interlayer insulating film 8 in FIG.
The height difference is substantially equal to the height of the stacked capacitor SC. As the height of the stacked capacitor SC increases, the height difference between the memory cell unit MR and the peripheral circuit unit PR increases.
【0010】そして、半導体記憶装置の高集積化、大容
量化に伴って、キャパシタの静電容量の増大が求めら
れ、それを実現するには図18に示すようなスタックト
キャパシタSCの高さを増すことが考えられるが、スタ
ックトキャパシタSCの高さを高くすると、メモリセル
部MRと周辺回路部PRとの高低差が大きくなり、その
大きさが写真製版におけるフォーカスマージンを越える
と、写真製版による配線配設が極めて困難となる。As the integration and capacity of the semiconductor memory device increase, the capacitance of the capacitor must be increased. To achieve this, the height of the stacked capacitor SC as shown in FIG. However, if the height of the stacked capacitor SC is increased, the height difference between the memory cell portion MR and the peripheral circuit portion PR becomes large, and if the size exceeds the focus margin in photolithography, Wiring arrangement by plate making becomes extremely difficult.
【0011】また、高低差が大きくなると、配線層39
を段差部分に配設することが難しくなり、断線などの配
線不良が発生しやすくなるので、なるべく高低差を低減
することが必要不可欠となる。このような問題は、円筒
キャパシタにおいても同様である。When the height difference becomes large, the wiring layer 39
It is difficult to dispose the wire at the stepped portion, and wiring failure such as disconnection is likely to occur. Therefore, it is essential to reduce the height difference as much as possible. Such a problem also applies to a cylindrical capacitor.
【0012】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、ストレージノードの高さを高くすることな
くキャパシタの静電容量を増大したスタックトキャパシ
タを備えた半導体記憶装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device having a stacked capacitor in which the capacitance of a capacitor is increased without increasing the height of a storage node. With the goal.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1記
載の半導体記憶装置は、半導体基板上に形成された下地
層の上に配設された下部電極と、前記下部電極を覆うよ
うに配設された誘電体膜と、前記誘電体膜を覆うように
配設された上部電極とを備えたスタックトキャパシタを
有する半導体記憶装置であって、前記下部電極は、一方
端が前記半導体基板に接続され、他方端側が前記下地層
上に突出するように前記下地層を貫通して配設された導
体のプラグよって前記半導体基板に電気的に接続され、
前記下部電極は、前記プラグの突出した部分を覆うよう
に配設され、当該覆い部分を突出部として有している。According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device comprising: a lower electrode provided on a base layer formed on a semiconductor substrate; A semiconductor memory device having a stacked capacitor including a dielectric film provided and an upper electrode provided so as to cover the dielectric film, wherein one end of the lower electrode has the semiconductor substrate. The other end side is electrically connected to the semiconductor substrate by a conductor plug disposed through the underlayer so as to protrude above the underlayer,
The lower electrode is provided so as to cover a protruding portion of the plug, and has the covering portion as a protruding portion.
【0014】本発明に係る請求項2記載の半導体記憶装
置は、前記スタックトキャパシタが、前記下地層上に配
設された絶縁膜を貫通し、前記下地層の表面が底面とな
るように設けられた開口部内に配設され、前記プラグは
前記底面から突出し、前記下部電極は、前記底面上およ
び前記開口部の壁面を覆うように配設されている。According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor memory device, the stacked capacitor is provided so as to penetrate an insulating film provided on the underlayer, and a surface of the underlayer becomes a bottom surface. The plug protrudes from the bottom surface, and the lower electrode is disposed so as to cover the bottom surface and the wall surface of the opening.
【0015】本発明に係る請求項3記載の半導体記憶装
置は、前記プラグが、その突出した部分の高さが、前記
開口部の壁面の高さよりも低くなるように配設される。According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor memory device, the plug is provided such that a height of a protruding portion thereof is lower than a height of a wall surface of the opening.
【0016】本発明に係る請求項4記載の半導体記憶装
置は、前記下部電極が、前記突出部を有し前記下部電極
の中央部を構成するボトム下部電極と、前記ボトム下部
電極の端縁部を囲んで配設され、前記下地層の主面に対
して垂直方向に延在する側壁下部電極とを備えている。5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein said lower electrode has said protruding portion and forms a central portion of said lower electrode, and an edge portion of said bottom lower electrode. And a side wall lower electrode extending in a direction perpendicular to the main surface of the underlayer.
【0017】本発明に係る請求項5記載の半導体記憶装
置は、前記プラグが、その突出した部分の高さが、前記
側壁下部電極の高さよりも低くなるように配設される。According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device, the plug is provided such that the height of the protruding portion is lower than the height of the side wall lower electrode.
【0018】本発明に係る請求項6記載の半導体記憶装
置の製造方法は、半導体基板上に形成された下地層上に
配設された下部電極と、前記下部電極を覆うように配設
された誘電体膜と、前記誘電体膜を覆うように配設され
た上部電極とを備えたスタックトキャパシタを有する半
導体記憶装置の製造方法であって、前記下地層を準備
し、前記下地層上に絶縁膜を形成する工程(a)と、前記
下地層および前記絶縁膜を貫通し、前記半導体基板に達
するコンタクトホールを形成する工程(b)と、前記コン
タクトホールを埋め込んで、その一方端が前記半導体基
板に電気的に接続されるように導体のプラグを形成する
工程(c)と、前記絶縁膜を選択的に除去し、前記下地層
の表面が底面となり、前記プラグの他方端側が前記底面
から突出した開口部を形成する工程(d)と、導体層によ
って前記底面上、前記開口部の壁面および前記プラグの
突出した部分を覆い、前記プラグの突出した部分を覆う
覆い部分が突出部となった前記下部電極を形成する工程
(e)とを備えている。According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor memory device, the lower electrode is provided on the base layer formed on the semiconductor substrate, and the lower electrode is provided so as to cover the lower electrode. A method for manufacturing a semiconductor memory device having a stacked capacitor including a dielectric film and an upper electrode provided so as to cover the dielectric film, wherein the underlayer is prepared, and (A) forming an insulating film, (b) forming a contact hole penetrating the base layer and the insulating film and reaching the semiconductor substrate, and filling the contact hole, one end of which is (C) forming a conductor plug so as to be electrically connected to the semiconductor substrate; and selectively removing the insulating film, the surface of the underlayer serves as a bottom surface, and the other end of the plug serves as the bottom surface. The opening protruding from Forming step (d), covering the bottom electrode, the wall surface of the opening and the protruding portion of the plug with the conductor layer, and covering the lower portion with the protruding portion covering the protruding portion of the plug. Forming process
(e).
【0019】本発明に係る請求項7記載の半導体記憶装
置の製造方法は、前記工程(c)が、前記他方端が前記コ
ンタクトホール内に奥まって位置するまで前記プラグを
エッチングする工程を備えている。The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 7, wherein the step (c) includes a step of etching the plug until the other end is recessed in the contact hole. I have.
【0020】本発明に係る請求項8記載の半導体記憶装
置の製造方法は、前記工程(a)が、その最上層がシリコ
ン窒化膜となった前記下地層を準備する工程と、前記絶
縁膜をシリコン酸化膜で形成する工程とを含み、前記工
程(d)は、前記絶縁膜をエッチングにより除去する工程
を含み、前記絶縁膜の除去に際して、前記シリコン窒化
膜をエッチングストッパとして使用するものである。The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 8, wherein the step (a) comprises the step of preparing the underlayer whose uppermost layer is a silicon nitride film; Forming a silicon oxide film, wherein the step (d) includes a step of removing the insulating film by etching, and using the silicon nitride film as an etching stopper when removing the insulating film. .
【0021】本発明に係る請求項9記載の半導体記憶装
置の製造方法は、半導体基板上に形成された下地層上に
配設された下部電極と、前記下部電極を覆うように配設
された誘電体膜と、前記誘電体膜を覆うように配設され
た上部電極とを備えたスタックトキャパシタを有する半
導体記憶装置の製造方法であって、前記下地層を準備
し、前記下地層上に第1の絶縁膜を形成する工程(a)
と、前記下地層および前記第1の絶縁膜を貫通し、前記
半導体基板に達するコンタクトホールを形成する工程
(b)と、前記コンタクトホールを埋め込んで、その一方
端が前記半導体基板に電気的に接続されるように導体の
プラグを形成する工程(c)と、前記第1の絶縁膜を全面
的に除去し、前記下地層が露出し、前記プラグの他方端
側を前記底面から突出させる工程(d)と、前記プラグの
突出した部分を覆い、当該覆い部分が突出部となった第
1の導体層を形成する工程(e)と、前記第1の導体層上
を第2の絶縁膜で覆った後、前記第1の導体層の前記突
出部を中心とする所定部分および、その上の前記第2の
絶縁膜が残るように前記第2の絶縁膜および前記第1の
導体層を選択的に除去して、前記下部電極の中央部を構
成するボトム下部電極を形成する工程(f)と、少なくと
も、前記ボトム下部電極およびその上に残る前記第2の
絶縁膜を覆うように第2の導体層を形成した後、異方性
エッチングにより前記第2の導体層を除去し、前記ボト
ム下部電極およびその上に残る前記第2の絶縁膜の側面
に前記第2の導体層を残し、前記ボトム下部電極の端面
を囲んで配設され、前記下地層の主面に対して垂直方向
に延在する側壁下部電極を形成する工程(g)とを備えて
いる。According to a ninth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor memory device, the lower electrode is provided on the base layer formed on the semiconductor substrate, and the lower electrode is provided so as to cover the lower electrode. A method for manufacturing a semiconductor memory device having a stacked capacitor including a dielectric film and an upper electrode provided so as to cover the dielectric film, wherein the underlayer is prepared, and Step (a) of forming a first insulating film
Forming a contact hole that penetrates the base layer and the first insulating film and reaches the semiconductor substrate.
(b), a step of burying the contact hole and forming a conductor plug so that one end thereof is electrically connected to the semiconductor substrate, and (c) a step of completely covering the first insulating film. Removing (d) exposing the base layer to expose the other end side of the plug from the bottom surface; and covering the projecting portion of the plug with the covering portion serving as a projecting portion. (E) forming a layer, and after covering the first conductor layer with a second insulating film, a predetermined portion of the first conductor layer centered on the protrusion, and Selectively removing the second insulating film and the first conductor layer so that a second insulating film remains, and forming a bottom lower electrode constituting a central portion of the lower electrode; At least the bottom lower electrode and the second insulating film remaining on the bottom lower electrode. After the second conductive layer is formed, the second conductive layer is removed by anisotropic etching, and the second conductive layer is left on the bottom lower electrode and the side surface of the second insulating film remaining thereon. (G) forming a side wall lower electrode which is provided so as to surround an end surface of the bottom lower electrode and extends in a direction perpendicular to the main surface of the underlayer.
【0022】本発明に係る請求項10記載の半導体記憶
装置の製造方法は、前記工程(f)が、前記第2の絶縁膜
の厚さを前記第1の絶縁膜の厚さ以上とする工程を含ん
でいる。11. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 10, wherein in the step (f), the thickness of the second insulating film is equal to or greater than the thickness of the first insulating film. Contains.
【0023】本発明に係る請求項11記載の半導体記憶
装置の製造方法は、前記工程(a)が、その最上層がシリ
コン窒化膜となった前記下地層を準備する工程と、前記
絶縁膜をシリコン酸化膜で形成する工程とを含み、前記
工程(d)が、前記第1の絶縁膜をエッチングにより除去
する工程を含み、前記第1の絶縁膜の除去に際して、前
記シリコン窒化膜をエッチングストッパとして使用し、
前記工程(f)が、前記第2の絶縁膜および前記第1の導
体層をエッチングにより除去する工程を含み、前記第2
の絶縁膜および前記第1の導体層の除去に際して、前記
シリコン窒化膜をエッチングストッパとして使用するも
のである。12. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 11, wherein the step (a) comprises the step of preparing the underlayer whose uppermost layer is a silicon nitride film; Forming a silicon oxide film, wherein the step (d) includes a step of removing the first insulating film by etching, and when removing the first insulating film, etching the silicon nitride film with an etching stopper. Used as
The step (f) includes a step of removing the second insulating film and the first conductor layer by etching;
In removing the insulating film and the first conductor layer, the silicon nitride film is used as an etching stopper.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】<A.実施の形態1> <A−1.装置構成>図1は、本発明に係る実施の形態
1の半導体記憶装置100のメモリセル部分の構成を説
明する断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <A. First Embodiment><A-1. Device Configuration> FIG. 1 is a sectional view illustrating a configuration of a memory cell portion of a semiconductor memory device 100 according to a first embodiment of the present invention.
【0025】図1において、シリコン基板1内にフィー
ルド酸化膜52が選択的に配設され、フィールド酸化膜
52で覆われていないシリコン基板上にはゲート酸化膜
51が配設され、当該ゲート酸化膜51上に選択的にゲ
ート電極61および61Aが配設されている。また、フ
ィールド酸化膜52の上部にはトランスファーゲート6
2が配設されている。そして、ゲート電極61の両側の
シリコン基板1の表面内には、ソース・ドレイン層71
および72が、ゲート電極61Aの両側のシリコン基板
1の表面内にはソース・ドレイン層72および73が配
設されている。また、シリコン基板1の主面上にはシリ
コン酸化膜で構成される層間絶縁膜3、4が順に積層さ
れ、層間絶縁膜4上にはシリコン窒化膜11が配設さ
れ、シリコン窒化膜11上にはTEOS(tetra ethyl
orthosilicate)酸化膜で構成される層間絶縁膜5が配
設されている。In FIG. 1, a field oxide film 52 is selectively provided in a silicon substrate 1, and a gate oxide film 51 is provided on a silicon substrate which is not covered with the field oxide film 52. Gate electrodes 61 and 61A are selectively provided on film 51. A transfer gate 6 is formed on the field oxide film 52.
2 are provided. The source / drain layers 71 are provided on the surface of the silicon substrate 1 on both sides of the gate electrode 61.
Source and drain layers 72 and 73 are provided in the surface of the silicon substrate 1 on both sides of the gate electrode 61A. On the main surface of the silicon substrate 1, interlayer insulating films 3 and 4 each composed of a silicon oxide film are sequentially laminated, and a silicon nitride film 11 is provided on the interlayer insulating film 4; TEOS (tetra ethyl
An interlayer insulating film 5 composed of an orthosilicate oxide film is provided.
【0026】また、シリコン窒化膜11上には層間絶縁
膜5の2つの開口部OP1内に、ストレージノード14
(下部電極)、シリコン酸化膜で構成される誘電体膜1
5およびドープトポリシリコンで構成されるセルプレー
ト16(上部電極)を備えたスタックトキャパシタSC
1が配設されている。On the silicon nitride film 11, a storage node 14 is formed in the two openings OP1 of the interlayer insulating film 5.
(Lower electrode), dielectric film 1 composed of silicon oxide film
Capacitor SC provided with cell plate 16 (upper electrode) made of silicon and doped polysilicon
1 is provided.
【0027】また、層間絶縁膜3においては、ソース・
ドレイン領域72に達するように、層間絶縁膜3および
ゲート酸化膜51を貫通するコンタクトホール82が配
設され、コンタクトホール82内には導体層83が埋め
込まれ、層間絶縁膜3上には導体層83に接続されるビ
ット線81が配設され、ビット線81とソース・ドレイ
ン領域72とが電気的に接続されている。In the interlayer insulating film 3, the source
A contact hole 82 penetrating the interlayer insulating film 3 and the gate oxide film 51 is provided so as to reach the drain region 72, a conductor layer 83 is buried in the contact hole 82, and a conductor layer 83 is formed on the interlayer insulating film 3. A bit line 81 connected to 83 is provided, and the bit line 81 and the source / drain region 72 are electrically connected.
【0028】また、ソース・ドレイン領域71および7
3に達するように、シリコン窒化膜11、層間絶縁膜
4、3およびゲート酸化膜51を貫通する2つのコンタ
クトホール12が配設され、2つのコンタクトホール1
2内には何れも導体が埋め込まれプラグのようになって
いる。これをストレージノードプラグ13と呼称する。The source / drain regions 71 and 7
3, two contact holes 12 penetrating through the silicon nitride film 11, the interlayer insulating films 4, 3 and the gate oxide film 51 are provided.
Each of the conductors 2 is buried in the plug 2 to form a plug. This is called a storage node plug 13.
【0029】それぞれのストレージノードプラグ13
は、開口部OP1内においてシリコン窒化膜11の表面
から突出し、その突出した部分を覆うようにそれぞれス
トレージノード14が配設され、2つのストレージノー
ド14は、それぞれソース・ドレイン領域71および7
3に電気的に接続される構成となっている。Each storage node plug 13
Protrudes from the surface of silicon nitride film 11 in opening OP1, storage nodes 14 are provided to cover the protruding portions, respectively, and two storage nodes 14 are connected to source / drain regions 71 and 7, respectively.
3 is electrically connected.
【0030】ストレージノード14は、開口部OP1の
内面も覆うように配設され、誘電体膜15はストレージ
ノード14を覆うように配設され、誘電体膜15を覆う
ようにセルプレート16が配設されている。なお、スト
レージノード14は開口部OP1内にのみ配設されてお
り、隣り合うストレージノード14どうしは電気的に分
離されている。なお、スタックトキャパシタSC1の構
造は、抜き円筒型(interior type)と呼称される構造
である。Storage node 14 is provided so as to cover the inner surface of opening OP 1, dielectric film 15 is provided so as to cover storage node 14, and cell plate 16 is provided so as to cover dielectric film 15. Has been established. Note that the storage nodes 14 are provided only in the openings OP1, and the adjacent storage nodes 14 are electrically separated from each other. Note that the structure of the stacked capacitor SC1 is a structure called an interior cylindrical type (interior type).
【0031】<A−2.製造方法>次に、製造工程を順
に示す断面図である図2〜図7を用いて、半導体記憶装
置100の製造方法について説明する。<A-2. Manufacturing Method> Next, a method of manufacturing the semiconductor memory device 100 will be described with reference to FIGS.
【0032】まず、図2に示すように、シリコン基板1
上に、フィールド酸化膜52を選択的に形成し、フィー
ルド酸化膜52で覆われていないシリコン基板上にはゲ
ート酸化膜51を形成する。そして、当該ゲート酸化膜
51上に選択的にゲート電極61および61Aを形成す
る。このとき、フィールド酸化膜2の上部にはゲート電
極61と同一の工程でトランスファーゲート62が形成
される。First, as shown in FIG.
A field oxide film 52 is selectively formed thereon, and a gate oxide film 51 is formed on a silicon substrate not covered with the field oxide film 52. Then, gate electrodes 61 and 61A are selectively formed on the gate oxide film 51. At this time, a transfer gate 62 is formed on the field oxide film 2 in the same step as the gate electrode 61.
【0033】そして、ゲート電極61および61Aをマ
スクとして、不純物イオンを注入することによって、選
択的にソース・ドレイン領域71、72および73を形
成する。Using the gate electrodes 61 and 61A as a mask, impurity ions are implanted to selectively form the source / drain regions 71, 72 and 73.
【0034】次に、全面に渡って、例えばCVD法によ
りTEOS酸化膜を形成し、平坦化することにより、厚
さが500nm程度の層間絶縁膜3を形成する。Next, a TEOS oxide film is formed over the entire surface by, for example, a CVD method, and is flattened to form an interlayer insulating film 3 having a thickness of about 500 nm.
【0035】次に、ソース・ドレイン領域72に達する
ように、層間絶縁膜3およびゲート酸化膜51を貫通し
てソース・ドレイン領域72に達するコンタクトホール
82を形成する。そして、層間絶縁膜3の全面に渡って
ビット線形成用導体層を形成するのに伴って、コンタク
トホール82内にもビット線形成用導体層、例えば不純
物を高濃度に導入したドープトポリシリコンを埋め込
み、導体層83を形成する。そして、写真製版およびエ
ッチングの工程を経てビット線81を形成する。Next, a contact hole 82 is formed to reach the source / drain region 72 through the interlayer insulating film 3 and the gate oxide film 51 so as to reach the source / drain region 72. As the bit line forming conductor layer is formed over the entire surface of the interlayer insulating film 3, the bit line forming conductor layer, for example, doped polysilicon doped with impurities at a high concentration is also provided in the contact hole 82. And a conductor layer 83 is formed. Then, the bit line 81 is formed through the steps of photolithography and etching.
【0036】その後、層間絶縁膜3の全面に渡って、例
えばCVD法によりTEOS酸化膜を形成し、平坦化す
ることにより、厚さが200nm程度の層間絶縁膜4を
形成する。Thereafter, a TEOS oxide film is formed over the entire surface of the interlayer insulating film 3 by, for example, the CVD method, and is flattened to form an interlayer insulating film 4 having a thickness of about 200 nm.
【0037】そして、層間絶縁膜4上に例えばCVD法
により厚さ50nm程度のシリコン窒化膜11を形成
し、さらにシリコン窒化膜11上に厚さ1000〜20
00nm程度のTEOS酸化膜を形成して層間絶縁膜5
とする。Then, a silicon nitride film 11 having a thickness of about 50 nm is formed on the interlayer insulating film 4 by, for example, a CVD method.
Forming a TEOS oxide film of about 00 nm to form an interlayer insulating film 5
And
【0038】次に、図3に示す工程において層間絶縁膜
5、シリコン窒化膜11、層間絶縁膜4および3、ゲー
ト酸化膜51を貫通してソース・ドレイン領域71およ
び73に達するコンタクトホール12を形成する。そし
て、層間絶縁膜5上に例えばCVD法により、不純物を
高濃度に導入したドープトポリシリコン層131を形成
するとともに、コンタクトホール12内にドープトポリ
シリコン層131を埋め込む。なお、ドープトポリシリ
コンの代わりにドープトアモルファスシリコンを使用し
ても良い。Next, in the step shown in FIG. 3, a contact hole 12 penetrating through interlayer insulating film 5, silicon nitride film 11, interlayer insulating films 4 and 3, and gate oxide film 51 and reaching source / drain regions 71 and 73 is formed. Form. Then, a doped polysilicon layer 131 into which impurities are introduced at a high concentration is formed on the interlayer insulating film 5 by, for example, a CVD method, and the doped polysilicon layer 131 is embedded in the contact hole 12. Note that doped amorphous silicon may be used instead of doped polysilicon.
【0039】次に、図4に示す工程において、層間絶縁
膜5上のドープトポリシリコン層131をエッチングに
より除去するとともに、コンタクトホール12内のドー
プトポリシリコン層131もエッチングして、所定の高
さのストレージノードプラグ13を形成する。なお、コ
ンタクトホール12内のドープトポリシリコン層131
をエッチングしない場合もあり得る。Next, in the step shown in FIG. 4, the doped polysilicon layer 131 on the interlayer insulating film 5 is removed by etching, and the doped polysilicon layer 131 in the contact hole 12 is also etched to a predetermined level. A storage node plug 13 having a height is formed. The doped polysilicon layer 131 in the contact hole 12
May not be etched.
【0040】次に、図5に示す工程において、スタック
トキャパシタSC1(図1)を作り込むための開口部O
P1を形成するための開口パターンを有するレジストマ
スクRM1を層間絶縁膜5上に形成し、エッチングによ
り層間絶縁膜5を選択的に除去して、底部にシリコン窒
化膜11が露出した開口部OP1を形成する。Next, in the step shown in FIG. 5, an opening O for forming the stacked capacitor SC1 (FIG. 1) is formed.
A resist mask RM1 having an opening pattern for forming P1 is formed on interlayer insulating film 5, and interlayer insulating film 5 is selectively removed by etching to form opening OP1 having silicon nitride film 11 exposed at the bottom. Form.
【0041】このエッチングは、シリコン窒化膜11に
対する層間絶縁膜5(TEOS酸化膜)のエッチング選
択比が10以上となるようにエッチング条件を設定し、
シリコン窒化膜11をエッチングストッパとして使用す
る。The etching conditions are set such that the etching selectivity of the interlayer insulating film 5 (TEOS oxide film) to the silicon nitride film 11 is 10 or more.
The silicon nitride film 11 is used as an etching stopper.
【0042】なお、このエッチングにおいてはストレー
ジノードプラグ13はエッチングされず、シリコン窒化
膜11の表面、すなわち開口部OP1の底面から垂直方
向に突出することになる。In this etching, the storage node plug 13 is not etched, but projects vertically from the surface of the silicon nitride film 11, that is, the bottom of the opening OP1.
【0043】次に、図6に示す工程において、層間絶縁
膜5上、開口部OP1の内壁面および突出したストレー
ジノードプラグ13の表面を覆い、当該覆い部分が突出
部となるように、不純物を高濃度に導入した厚さ20〜
50nm程度のドープトポリシリコン層141を形成す
る。なお、ドープトポリシリコンの代わりにドープトア
モルファスシリコンを使用しても良い。Next, in the step shown in FIG. 6, impurities are covered so as to cover the interlayer insulating film 5, the inner wall surface of the opening OP1, and the surface of the protruding storage node plug 13, and the covering portion becomes a protruding portion. Thickness 20- introduced at high concentration
A doped polysilicon layer 141 of about 50 nm is formed. Note that doped amorphous silicon may be used instead of doped polysilicon.
【0044】続いて、図7に示す工程において層間絶縁
膜5上に形成されたドープトポリシリコン層141を除
去し、開口部OP1内にのみドープトポリシリコン層1
41を残してストレージノード14を形成する。なお、
ドープトポリシリコン層141の除去は、CMP(Chem
ical Mechanical Polishing)による除去や、開口部O
P1内に絶縁物を埋め込んだ上で、層間絶縁膜5上のド
ープトポリシリコン層141をエッチングにより除去す
る方法が採られる。Subsequently, in the step shown in FIG. 7, the doped polysilicon layer 141 formed on the interlayer insulating film 5 is removed, and the doped polysilicon layer 1 is formed only in the opening OP1.
The storage node 14 is formed leaving 41. In addition,
Removal of the doped polysilicon layer 141 is performed by CMP (Chem).
removal by mechanical mechanical polishing) and opening O
A method in which an insulator is buried in P1 and the doped polysilicon layer 141 on the interlayer insulating film 5 is removed by etching.
【0045】その後、ストレージノード14上を覆うよ
うに、例えばシリコン酸化膜を10nm程度の厚さに形
成して誘電体膜15とし、誘電体膜15を覆うように不
純物を高濃度に導入した厚さ100〜150nm程度の
ドープトポリシリコン層を形成してセルプレート16と
することで図1に示した半導体記憶装置100の構成を
得る。Thereafter, a silicon oxide film is formed to a thickness of about 10 nm, for example, to cover the storage node 14 to form a dielectric film 15, and a high concentration of impurities is introduced to cover the dielectric film 15. By forming a doped polysilicon layer having a thickness of about 100 to 150 nm to form the cell plate 16, the configuration of the semiconductor memory device 100 shown in FIG. 1 is obtained.
【0046】<A−3.作用効果>以上説明した半導体
記憶装置100においては、ソース・ドレイン領域に接
続されるストレージノードプラグ13が、スタックトキ
ャパシタSC1を作り込む開口部OP1の底面を構成す
るシリコン窒化膜11の表面から突出し、その突出した
部分を覆い、当該覆い部分が突出部となるようにストレ
ージノード14が形成されているので、突出部の存在に
よりストレージノード14の表面積が増加し、スタック
トキャパシタSC1の静電容量が増大する。その結果、
静電容量を増やすためにストレージノードの高さを高く
する必要がなくなり、メモリセル部と周辺回路部との高
低差を低減して、写真製版におけるフォーカスマージン
を越えるような状態を防止して配線配設を容易にすると
ともに、段差部分に配線層を配設しても、断線などの配
線不良が発生することを抑制できる。<A-3. Operation and Effect> In the semiconductor memory device 100 described above, the storage node plug 13 connected to the source / drain region projects from the surface of the silicon nitride film 11 forming the bottom surface of the opening OP1 for forming the stacked capacitor SC1. Since the storage node 14 is formed so as to cover the protruding portion and the covering portion becomes a protruding portion, the surface area of the storage node 14 increases due to the presence of the protruding portion, and the capacitance of the stacked capacitor SC1 increases. Increase. as a result,
It is no longer necessary to increase the height of the storage node to increase the capacitance, reduce the height difference between the memory cell section and the peripheral circuit section, and prevent wiring from exceeding the focus margin in photolithography. The arrangement can be facilitated, and even if the wiring layer is arranged in the stepped portion, it is possible to suppress the occurrence of wiring failure such as disconnection.
【0047】また、ストレージノードプラグ13はスト
レージノード14とは別個に形成され、その高さは任意
に設定可能であるので、ストレージノードプラグ13の
突出部分の高さに応じて、スタックトキャパシタSC1
の静電容量を任意に設定できるとともに、ストレージノ
ードプラグ13の突出部分が高くなり過ぎて、構造的に
脆弱になることを防止することができる。The storage node plug 13 is formed separately from the storage node 14 and its height can be set arbitrarily. Therefore, according to the height of the protruding portion of the storage node plug 13, the stacked capacitor SC1
Can be set arbitrarily, and the storage node plug 13 can be prevented from being structurally fragile due to an excessively high protruding portion.
【0048】<B.実施の形態2> <B−1.装置構成>図8は、本発明に係る実施の形態
2の半導体記憶装置200のメモリセル部分の構成を説
明する断面図である。<B. Second Embodiment><B-1. Device Configuration> FIG. 8 is a sectional view illustrating a configuration of a memory cell portion of a semiconductor memory device 200 according to a second embodiment of the present invention.
【0049】なお、図8において、図1を用いて説明し
た半導体記憶装置100と同一の構成には同一の符号を
付し重複する説明は省略する。In FIG. 8, the same components as those of semiconductor memory device 100 described with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0050】図8において、ソース・ドレイン領域71
および73に達するように、シリコン窒化膜11、層間
絶縁膜4、3およびゲート酸化膜51を貫通する2つの
コンタクトホール22が配設され、2つのコンタクトホ
ール22内には何れも導体が埋め込まれプラグのように
なっている。これをストレージノードプラグ23と呼称
する。In FIG. 8, source / drain regions 71
And 73, two contact holes 22 penetrating through the silicon nitride film 11, the interlayer insulating films 4, 3 and the gate oxide film 51 are arranged, and a conductor is embedded in each of the two contact holes 22. It looks like a plug. This is called a storage node plug 23.
【0051】それぞれのストレージノードプラグ23
は、シリコン窒化膜11の主面から突出し、その突出し
た部分を覆うとともにシリコン窒化膜11主面に延在す
る2つのボトムストレージノード24(ボトム下部電
極)が配設されている。なお、2つのボトムストレージ
ノード24は、それぞれソース・ドレイン領域71およ
び73に電気的に接続される構成となっている。Each storage node plug 23
Are provided with two bottom storage nodes 24 (bottom lower electrodes) that protrude from the main surface of the silicon nitride film 11 and cover the protruding portions and extend to the main surface of the silicon nitride film 11. The two bottom storage nodes 24 are electrically connected to the source / drain regions 71 and 73, respectively.
【0052】そして、ボトムストレージノード24の周
囲には、ボトムストレージノード24の端面に密着する
とともに、シリコン窒化膜11の主面に対して垂直方向
に延在する側壁ストレージノード25(側壁下部電極)
が配設され、ボトムストレージノード24と側壁ストレ
ージノード25とでストレージノードSN(下部電極)
を構成している。なお、隣り合う側壁ストレージノード
25どうしは電気的に分離されている。Around the bottom storage node 24, a side wall storage node 25 (side wall lower electrode) that is in close contact with the end surface of the bottom storage node 24 and extends in a direction perpendicular to the main surface of the silicon nitride film 11.
Is provided, and the storage node SN (lower electrode) is formed by the bottom storage node 24 and the side wall storage node 25.
Is composed. Note that adjacent sidewall storage nodes 25 are electrically separated.
【0053】また、ボトムストレージノード24および
側壁ストレージノード25を覆うように誘電体膜26が
配設され、さらに誘電体膜26を覆うようにセルプレー
ト27(上部電極)が配設され、ボトムストレージノー
ド24、側壁ストレージノード25、誘電体膜26およ
びセルプレート27によりスタックトキャパシタSC2
が構成されている。A dielectric film 26 is provided so as to cover bottom storage node 24 and side wall storage node 25, and a cell plate 27 (upper electrode) is provided so as to cover dielectric film 26. The stacked capacitor SC2 is formed by the node 24, the side wall storage node 25, the dielectric film 26 and the cell plate 27.
Is configured.
【0054】なお、スタックトキャパシタSC2の構造
は、残し円筒型(exterior type)と呼称される構造で
ある。Incidentally, the structure of the stacked capacitor SC2 is a structure called an exterior type.
【0055】<B−2.製造方法>次に、製造工程を順
に示す断面図である図9〜図17を用いて、半導体記憶
装置200の製造方法について説明する。<B-2. Manufacturing Method> Next, a method of manufacturing the semiconductor memory device 200 will be described with reference to FIGS.
【0056】なお、シリコン窒化膜11より下層の構成
については、図2を用いて説明した半導体記憶装置20
0と同じ工程で形成されるので説明は省略する。The structure below the silicon nitride film 11 is the same as that of the semiconductor memory device 20 described with reference to FIG.
Since it is formed in the same step as 0, the description is omitted.
【0057】まず、図9に示すように、層間絶縁膜4上
に例えばCVD法により厚さ50nm程度のシリコン窒
化膜11を形成し、さらにシリコン窒化膜11上に厚さ
1000〜2000nm程度のTEOS酸化膜を形成し
て絶縁膜6とする。First, as shown in FIG. 9, a silicon nitride film 11 having a thickness of about 50 nm is formed on the interlayer insulating film 4 by, for example, a CVD method, and a TEOS film having a thickness of about 1000 to 2000 nm is further formed on the silicon nitride film 11. An insulating film is formed by forming an oxide film.
【0058】次に、絶縁膜6、シリコン窒化膜11、層
間絶縁膜4および3、ゲート酸化膜51を貫通してソー
ス・ドレイン領域71および73に達するコンタクトホ
ール22を形成する。そして、層間絶縁膜5上に例えば
CVD法により、不純物を高濃度に導入したドープトポ
リシリコン層231を形成するとともに、コンタクトホ
ール22内にドープトポリシリコン層231を埋め込
む。なお、ドープトポリシリコンの代わりにドープトア
モルファスシリコンを使用しても良い。Next, a contact hole 22 penetrating through the insulating film 6, the silicon nitride film 11, the interlayer insulating films 4 and 3, and the gate oxide film 51 to reach the source / drain regions 71 and 73 is formed. Then, a doped polysilicon layer 231 in which impurities are introduced at a high concentration is formed on the interlayer insulating film 5 by, for example, a CVD method, and the doped polysilicon layer 231 is embedded in the contact hole 22. Note that doped amorphous silicon may be used instead of doped polysilicon.
【0059】次に、図10に示す工程において、絶縁膜
6上のドープトポリシリコン層231をエッチングによ
り除去して、コンタクトホール22内にドープトポリシ
リコン層231を残し、それをストレージノードプラグ
23とする。Next, in a step shown in FIG. 10, the doped polysilicon layer 231 on the insulating film 6 is removed by etching to leave the doped polysilicon layer 231 in the contact hole 22 and the storage polysilicon layer 231 is removed. 23.
【0060】次に、図11に示す工程において、絶縁膜
6をエッチングにより除去して、シリコン窒化膜11を
全面的に露出させる。Next, in the step shown in FIG. 11, the insulating film 6 is removed by etching to expose the silicon nitride film 11 entirely.
【0061】このエッチングは、シリコン窒化膜11に
対する絶縁膜6(TEOS酸化膜)のエッチング選択比
が10以上となるようにエッチング条件を設定し、シリ
コン窒化膜11をエッチングストッパとして使用する。In this etching, etching conditions are set such that the etching selectivity of the insulating film 6 (TEOS oxide film) to the silicon nitride film 11 becomes 10 or more, and the silicon nitride film 11 is used as an etching stopper.
【0062】なお、このエッチングにおいてはストレー
ジノードプラグ23はエッチングされず、シリコン窒化
膜11の表面から絶縁膜6の厚さ分だけ突出することに
なる。In this etching, the storage node plug 23 is not etched, but protrudes from the surface of the silicon nitride film 11 by the thickness of the insulating film 6.
【0063】次に、図12に示す工程において、絶縁膜
6上および突出したストレージノードプラグ23の表面
を覆い、当該覆い部分が突出部となるように、不純物を
高濃度に導入した厚さ50〜100nm程度のドープト
ポリシリコン層241を形成する。なお、ドープトポリ
シリコンの代わりにドープトアモルファスシリコンを使
用しても良い。Next, in the step shown in FIG. 12, the insulating layer 6 and the surface of the protruding storage node plug 23 are covered, and the thickness of the impurity-doped layer 50 is increased to 50% so that the covering portion becomes a protruding portion. A doped polysilicon layer 241 of about 100 nm is formed. Note that doped amorphous silicon may be used instead of doped polysilicon.
【0064】続いて、図13に示す工程においてドープ
トポリシリコン層241を全面的に覆うようにTEOS
酸化膜を形成し、平坦化することで厚さ1000〜20
00nm程度の絶縁膜171を形成する。Subsequently, in the step shown in FIG. 13, TEOS is so formed as to entirely cover the doped polysilicon layer 241.
An oxide film is formed and planarized to a thickness of 1000 to 20.
An insulating film 171 of about 00 nm is formed.
【0065】次に、図14に示す工程において、ボトム
ストレージノード24の大きさを規定する開口パターン
を有するレジストマスクRM2を絶縁膜171上に形成
し、エッチングにより絶縁膜171およびドープトポリ
シリコン層241を選択的に除去して、ボトムストレー
ジノード24を形成する。Next, in a step shown in FIG. 14, a resist mask RM2 having an opening pattern for defining the size of the bottom storage node 24 is formed on the insulating film 171, and the insulating film 171 and the doped polysilicon layer are etched by etching. 241 is selectively removed to form a bottom storage node 24.
【0066】このエッチングは、シリコン窒化膜11に
対する絶縁膜171(TEOS酸化膜)およびドープト
ポリシリコン層241のエッチング選択比がそれぞれ1
0以上となるようにエッチング条件を設定し、シリコン
窒化膜11をエッチングストッパとして使用する。な
お、絶縁膜171およびドープトポリシリコン層241
は別個のエッチング工程で除去するようにしても良い。In this etching, the etching selectivity of the insulating film 171 (TEOS oxide film) and the doped polysilicon layer 241 to the silicon nitride film 11 is 1 respectively.
The etching conditions are set so as to be 0 or more, and the silicon nitride film 11 is used as an etching stopper. The insulating film 171 and the doped polysilicon layer 241
May be removed in a separate etching step.
【0067】なお、ボトムストレージノード24上には
絶縁膜171が残り、側壁ストレージノード25(図8
参照)を形成するための芯材として機能するストレージ
ノード芯17を構成する。The insulating film 171 remains on the bottom storage node 24, and the side wall storage node 25 (FIG. 8)
(See FIG. 1) is formed as a storage node core 17 functioning as a core material.
【0068】続いて、ストレージノード芯17上のレジ
ストマスクRM2を除去した後、図15に示す工程にお
いてシリコン窒化膜11の全面に渡って、例えばCVD
法により、不純物を高濃度に導入した厚さ20〜50n
m程度のドープトポリシリコン層251を形成する。ド
ープトポリシリコン層251はストレージノード芯17
の側面および上部にも形成される。なお、ドープトポリ
シリコンの代わりにドープトアモルファスシリコンを使
用しても良い。Subsequently, after the resist mask RM2 on the storage node core 17 is removed, in the step shown in FIG.
20 to 50 n thick with high concentration of impurities introduced by the method
An about m doped polysilicon layer 251 is formed. The doped polysilicon layer 251 is formed on the storage node core 17.
It is also formed on the side and top. Note that doped amorphous silicon may be used instead of doped polysilicon.
【0069】次に、図16に示す工程において、イオン
アシストエッチングなどの異方性エッチングによりドー
プトポリシリコン層251を選択的に除去する。この場
合、ストレージノード芯17上やシリコン窒化膜11上
のドープトポリシリコン層251は除去されるが、スト
レージノード芯17の側面には側壁ストレージノード2
5として残る。Next, in the step shown in FIG. 16, the doped polysilicon layer 251 is selectively removed by anisotropic etching such as ion-assisted etching. In this case, the doped polysilicon layer 251 on the storage node core 17 and the silicon nitride film 11 is removed, but the side wall storage node 2
Remains as 5.
【0070】次に、ストレージノード芯17をウエット
エッチングなどの等方性エッチングにより除去し、図1
7に示すようにボトムストレージノード24および側壁
ストレージノード25を覆うように、例えばシリコン酸
化膜を10nm程度の厚さに形成して誘電体膜26とす
る。なお、ストレージノード芯17はドライエッチング
により除去しても良い。Next, the storage node core 17 is removed by isotropic etching such as wet etching, and FIG.
As shown in FIG. 7, a dielectric film 26 is formed by forming, for example, a silicon oxide film to a thickness of about 10 nm so as to cover the bottom storage node 24 and the side wall storage node 25. Note that the storage node core 17 may be removed by dry etching.
【0071】その後、誘電体膜26を覆うように不純物
を高濃度に導入した厚さ100〜150nm程度のドー
プトポリシリコン層を形成してセルプレート27とする
ことで図8に示した半導体記憶装置200の構成を得
る。Thereafter, a doped polysilicon layer having a thickness of about 100 to 150 nm in which impurities are introduced at a high concentration so as to cover the dielectric film 26 is formed to form the cell plate 27, thereby forming the semiconductor memory shown in FIG. The configuration of the device 200 is obtained.
【0072】なお、以上の説明においては突出したスト
レージノードプラグ23はドープトポリシリコン層24
1によって覆われ、さらに絶縁膜171によって覆われ
るので、ボトムストレージノード24の突出部の高さは
側壁ストレージノード25よりも低くなった例を説明し
たが、絶縁膜171の形成の仕方によってはボトムスト
レージノード24の突出部の高さを側壁ストレージノー
ド25と同じ程度にもできるが、ストレージノードプラ
グ23の強度を考慮すれば、その高さは低い方が強度的
に有利である。In the above description, the protruding storage node plug 23 is
1 and further covered by the insulating film 171, the height of the protrusion of the bottom storage node 24 is lower than that of the side wall storage node 25. However, depending on how the insulating film 171 is formed, Although the height of the protruding portion of the storage node 24 can be made the same as that of the side wall storage node 25, considering the strength of the storage node plug 23, a lower height is advantageous in strength.
【0073】<B−3.作用効果>以上説明した半導体
記憶装置200においては、ソース・ドレイン領域に接
続されるストレージノードプラグ23がシリコン窒化膜
11の表面から突出し、その突出した部分を覆い、当該
覆い部分が突出部となるようにボトムストレージノード
24が形成されているので、突出部の存在により側壁ス
トレージノード25を含んで構成されるストレージノー
ドSNの表面積が増加し、スタックトキャパシタSC2
の静電容量が増大する。その結果、静電容量を増やすた
めにストレージノードの高さを高くする必要がなくな
り、メモリセル部と周辺回路部との高低差を低減して、
写真製版におけるフォーカスマージンを越えるような状
態を防止して配線配設を容易にするとともに、段差部分
に配線層を配設しても、断線などの配線不良が発生する
ことを抑制できる。<B-3. Operation and Effect> In the semiconductor memory device 200 described above, the storage node plug 23 connected to the source / drain region protrudes from the surface of the silicon nitride film 11 and covers the protruding portion, and the covering portion becomes a protruding portion. The bottom storage node 24 is formed as described above, the surface area of storage node SN including sidewall storage node 25 increases due to the presence of the protrusion, and stacked capacitor SC2 is formed.
Increase in capacitance. As a result, it is not necessary to increase the height of the storage node in order to increase the capacitance, and the height difference between the memory cell portion and the peripheral circuit portion is reduced,
In addition to preventing a state in which the focus margin is exceeded in photolithography, wiring can be easily arranged, and even if a wiring layer is provided in a step portion, occurrence of wiring failure such as disconnection can be suppressed.
【0074】また、ストレージノードプラグ23はボト
ムストレージノードとは別個に形成され、その高さは任
意に設定可能であるので、ストレージノードプラグ23
の突出部分の高さに応じて、スタックトキャパシタSC
2の静電容量を任意に設定できるとともに、ストレージ
ノードプラグ23の突出部分が高くなり過ぎて、構造的
に脆弱になることを防止することができる。The storage node plug 23 is formed separately from the bottom storage node, and its height can be set arbitrarily.
Depending on the height of the protruding portion of the stacked capacitor SC
2 can be arbitrarily set, and the storage node plug 23 can be prevented from being structurally fragile due to an excessively high protruding portion.
【0075】[0075]
【発明の効果】本発明に係る請求項1記載の半導体記憶
装置によれば、スタックトキャパシタの下部電極と半導
体基板とを電気的に接続するためのプラグが下地層上に
突出し、その突出した部分を下部電極が覆い、下部電極
が突出部を有しているので、下部電極の表面積が増加
し、スタックトキャパシタの静電容量が増大する。その
結果、静電容量を増やすためにスタックトキャパシタの
高さを高くする必要がなくなり、半導体記憶装置におい
てスタックトキャパシタを備える部分とそうでない部分
との高低差が低減され、写真製版におけるフォーカスマ
ージンを越えるような状態を防止して、例えば、配線配
設を容易にするとともに、段差部分に配線層を配設して
も、断線などの配線不良が発生することを抑制できる。According to the semiconductor memory device of the first aspect of the present invention, the plug for electrically connecting the lower electrode of the stacked capacitor and the semiconductor substrate protrudes above the underlayer, and the protruding portion protrudes. Since the lower electrode covers the portion and the lower electrode has a protrusion, the surface area of the lower electrode increases, and the capacitance of the stacked capacitor increases. As a result, it is not necessary to increase the height of the stacked capacitor in order to increase the capacitance, the height difference between the portion having the stacked capacitor and the portion not having the stacked capacitor in the semiconductor memory device is reduced, and the focus margin in photolithography is reduced. Is prevented, and, for example, wiring can be easily arranged, and even if a wiring layer is provided in a step portion, occurrence of wiring failure such as disconnection can be suppressed.
【0076】本発明に係る請求項2記載の半導体記憶装
置によれば、下部電極が下地層上に配設された絶縁膜に
設けられた開口部の底面上および開口部の壁面を覆うよ
うに配設された抜き円筒型と呼称されるスタックトキャ
パシタにおいて、プラグを覆うことで構成される突出部
を有することになるので、一般的な抜き円筒型スタック
トキャパシタに比べて下部電極の表面積が増加すること
になる。According to the semiconductor memory device of the present invention, the lower electrode covers the bottom surface of the opening and the wall surface of the opening provided in the insulating film provided on the base layer. In the arranged stacked capacitor called a hollow cylindrical type, since it has a projection formed by covering the plug, the surface area of the lower electrode is smaller than that of a general hollow cylindrical stacked capacitor. Will increase.
【0077】本発明に係る請求項3記載の半導体記憶装
置によれば、スタックトキャパシタを複数配設する際に
は、隣り合う下部電極間の繋がりを断つ、すなわち製造
過程で形成された絶縁膜の主面上の下部電極材料を除去
する必要があるが、プラグの突出した部分の高さが、開
口部の壁面の高さよりも低いので、上記作業において下
部電極の突出部分も除去されてしまうことが防止され
る。According to the semiconductor memory device of the third aspect of the present invention, when arranging a plurality of stacked capacitors, the connection between the adjacent lower electrodes is broken, that is, the insulating film formed in the manufacturing process It is necessary to remove the lower electrode material on the main surface of the plug, but since the height of the protruding portion of the plug is lower than the height of the wall surface of the opening, the protruding portion of the lower electrode is also removed in the above operation. Is prevented.
【0078】本発明に係る請求項4記載の半導体記憶装
置によれば、下部電極の中央部を構成するボトム下部電
極と、ボトム下部電極の端縁部を囲んで配設され、下地
層の主面に対して垂直方向に延在する側壁下部電極とを
備えた残し円筒型と呼称されるスタックトキャパシタに
おいて、ボトム下部電極がプラグを覆うことで構成され
る突出部を有することになるので、一般的な残し円筒型
スタックトキャパシタに比べて下部電極の表面積が増加
することになる。According to the semiconductor memory device of the fourth aspect of the present invention, the bottom lower electrode constituting the central portion of the lower electrode and the edge portion of the bottom lower electrode are provided so as to surround the lower portion. In a stacked capacitor called a residual cylindrical type having a sidewall lower electrode extending in a direction perpendicular to the surface, since the bottom lower electrode has a protrusion formed by covering the plug, The surface area of the lower electrode is increased as compared with a general remaining cylindrical stacked capacitor.
【0079】本発明に係る請求項5記載の半導体記憶装
置によれば、プラグの突出した部分の高さが側壁下部電
極の高さよりも低いので、構造的に脆弱になるというこ
とを防止できる。According to the semiconductor memory device of the fifth aspect of the present invention, since the height of the protruding portion of the plug is lower than the height of the side wall lower electrode, it is possible to prevent the structure from becoming weak.
【0080】本発明に係る請求項6記載の半導体記憶装
置の製造方法によれば、下部電極が下地層上に配設され
た絶縁膜に設けられた開口部の底面上および開口部の壁
面を合わせて覆うように配設された抜き円筒型と呼称さ
れるスタックトキャパシタにおいて、下部電極がプラグ
を覆うことで構成される突出部を有する構造となり、下
部電極の表面積が増加し、スタックトキャパシタの静電
容量が増大した半導体記憶装置を得ることができる。ま
た、プラグと下部電極とは別個に形成され、プラグの高
さは任意に設定可能であるので、プラグの突出部分の高
さに応じて、スタックトキャパシタの静電容量を任意に
設定できるとともに、プラグの突出部分が高くなり過ぎ
て、構造的に脆弱になることを防止することができる。According to the method of manufacturing a semiconductor memory device according to the sixth aspect of the present invention, the lower electrode is formed on the bottom surface of the opening provided in the insulating film provided on the base layer and on the wall surface of the opening. In a stacked capacitor called a hollow cylindrical type which is disposed so as to cover together, a structure in which the lower electrode has a projection formed by covering the plug, the surface area of the lower electrode increases, and the stacked capacitor Can be obtained. Also, the plug and the lower electrode are formed separately, and the height of the plug can be set arbitrarily, so that the capacitance of the stacked capacitor can be set arbitrarily according to the height of the protruding portion of the plug. In addition, it is possible to prevent the protruding portion of the plug from becoming too high and becoming structurally weak.
【0081】本発明に係る請求項7記載の半導体記憶装
置の製造方法によれば、プラグの突出した部分の高さ
が、開口部の壁面の高さよりも低くなった半導体記憶装
置を得ることができる。According to the method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 7 of the present invention, it is possible to obtain a semiconductor memory device in which the height of the protruding portion of the plug is lower than the height of the wall surface of the opening. it can.
【0082】本発明に係る請求項8記載の半導体記憶装
置の製造方法によれば、開口部の形成においてシリコン
窒化膜をエッチングストッパとして使用するので、オー
バーエッチングを防止できる。According to the method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, since the silicon nitride film is used as an etching stopper in forming the opening, over-etching can be prevented.
【0083】本発明に係る請求項9記載の半導体記憶装
置の製造方法によれば、下部電極の中央部を構成するボ
トム下部電極と、ボトム下部電極の端面を囲んで配設さ
れ、下地層の主面に対して垂直方向に延在する側壁下部
電極とを備えた残し円筒型と呼称されるスタックトキャ
パシタにおいて、ボトム下部電極がプラグを覆うことで
構成される突出部を有する構造となり、下部電極の表面
積が増加し、スタックトキャパシタの静電容量が増大し
た半導体記憶装置を得ることができる。また、プラグと
下部電極とは別個に形成され、プラグの高さは任意に設
定可能であるので、プラグの突出部分の高さに応じて、
スタックトキャパシタの静電容量を任意に設定できると
ともに、プラグの突出部分が高くなり過ぎて、構造的に
脆弱になることを防止することができる。According to the method of manufacturing a semiconductor memory device according to the ninth aspect of the present invention, the bottom lower electrode constituting the central portion of the lower electrode and the end surface of the bottom lower electrode are disposed so as to surround the bottom surface. In a stacked capacitor called a residual cylindrical type having a sidewall lower electrode extending in a direction perpendicular to the main surface, the bottom lower electrode has a protrusion having a configuration formed by covering a plug, A semiconductor memory device in which the surface area of the electrode increases and the capacitance of the stacked capacitor increases can be obtained. Also, the plug and the lower electrode are formed separately, and the height of the plug can be set arbitrarily.
The capacitance of the stacked capacitor can be arbitrarily set, and the protruding portion of the plug can be prevented from becoming too high to be structurally weak.
【0084】本発明に係る請求項10記載の半導体記憶
装置の製造方法によれば、プラグの突出した部分の高さ
が、側壁下部電極の高さよりも低くなった半導体記憶装
置を得ることができる。According to the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the tenth aspect of the present invention, it is possible to obtain a semiconductor memory device in which the height of the protruding portion of the plug is lower than the height of the sidewall lower electrode. .
【0085】本発明に係る請求項11記載の半導体記憶
装置の製造方法によれば、第1の絶縁膜の除去、第2の
絶縁膜および第1の導体層の除去に際してシリコン窒化
膜をエッチングストッパとして使用するので、オーバー
エッチングを防止できる。According to the method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, when removing the first insulating film, and removing the second insulating film and the first conductor layer, the silicon nitride film is used as an etching stopper. , It can prevent over-etching.
【図1】 本発明に係る実施の形態1の半導体記憶装置
の構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention;
【図2】 本発明に係る実施の形態1の半導体記憶装置
の製造工程を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;
【図3】 本発明に係る実施の形態1の半導体記憶装置
の製造工程を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;
【図4】 本発明に係る実施の形態1の半導体記憶装置
の製造工程を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;
【図5】 本発明に係る実施の形態1の半導体記憶装置
の製造工程を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;
【図6】 本発明に係る実施の形態1の半導体記憶装置
の製造工程を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;
【図7】 本発明に係る実施の形態1の半導体記憶装置
の製造工程を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;
【図8】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装置
の構成を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention;
【図9】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装置
の製造工程を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図10】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装
置の製造工程を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図11】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装
置の製造工程を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図12】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装
置の製造工程を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図13】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装
置の製造工程を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図14】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装
置の製造工程を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図15】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装
置の製造工程を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図16】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装
置の製造工程を説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図17】 本発明に係る実施の形態2の半導体記憶装
置の製造工程を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention;
【図18】 従来の半導体記憶装置の構成を説明する図
である。FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a conventional semiconductor memory device.
5 層間絶縁膜、6,171 絶縁膜、17 ストレー
ジノード芯、13,23 ストレージノードプラグ、1
4,SN ストレージノード、15,26 誘電体膜、
16,27 セルプレート、24 ボトムストレージノ
ード、25 側壁ストレージノード、241 ドープト
ポリシリコン層、SC1,S2 スタックトキャパシ
タ、OP1,OP2 開口部。5 interlayer insulating film, 6,171 insulating film, 17 storage node core, 13, 23 storage node plug, 1
4, SN storage node, 15, 26 dielectric film,
16, 27 cell plate, 24 bottom storage node, 25 sidewall storage node, 241 doped polysilicon layer, SC1, S2 stacked capacitor, OP1, OP2 opening.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 洋治 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 永井 享浩 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 衣笠 彰則 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 城戸 成範 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 岸田 健 兵庫県伊丹市東有岡4丁目42−8 株式会 社エルテック内 (72)発明者 松房 次郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F083 AD25 AD31 AD48 AD49 AD56 JA33 JA56 MA06 MA17 MA20 PR06 PR09 PR39 PR40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoji Nakada 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Yoshihiro Nagai 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Akinori Kinugasa 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Corporation (72) Inventor Shigenori Kido 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Rishi Electric Co., Ltd. (72) Inventor Ken Kishida 4-42-8 Higashi Arioka, Itami-shi, Hyogo Eltec Co., Ltd. (72) Inventor Jiro Matsufusa 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric stock In-house F term (reference) 5F083 AD25 AD31 AD48 AD49 AD56 JA33 JA56 MA06 MA17 MA20 PR06 PR09 PR39 PR40
Claims (11)
配設された下部電極と、 前記下部電極を覆うように配設された誘電体膜と、 前記誘電体膜を覆うように配設された上部電極とを備え
たスタックトキャパシタを有する半導体記憶装置であっ
て、 前記下部電極は、 一方端が前記半導体基板に接続され、他方端側が前記下
地層上に突出するように前記下地層を貫通して配設され
た導体のプラグよって前記半導体基板に電気的に接続さ
れ、 前記下部電極は、前記プラグの突出した部分を覆うよう
に配設され、当該覆い部分を突出部として有する、半導
体記憶装置。A lower electrode disposed on a base layer formed on a semiconductor substrate; a dielectric film disposed to cover the lower electrode; and a dielectric film disposed to cover the dielectric film. A semiconductor memory device having a stacked capacitor including an upper electrode provided, wherein the lower electrode has one end connected to the semiconductor substrate and the other end protruding above the base layer. The lower electrode is electrically connected to the semiconductor substrate by a conductor plug disposed through the ground layer, and the lower electrode is disposed so as to cover a protruding portion of the plug, and has the covering portion as a protruding portion. , Semiconductor storage devices.
の表面が底面となるように設けられた開口部内に配設さ
れ、 前記プラグは前記底面から突出し、 前記下部電極は、 前記底面上および前記開口部の壁面を覆うように配設さ
れる、請求項1記載の半導体記憶装置。2. The stacked capacitor penetrates an insulating film provided on the base layer, is provided in an opening provided such that a surface of the base layer is a bottom surface, and the plug is The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the lower electrode protrudes from the bottom surface, and the lower electrode is provided so as to cover the bottom surface and a wall surface of the opening.
りも低くなるように配設される、請求項2記載の半導体
記憶装置。3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein said plug is provided such that a height of a protruding portion thereof is lower than a height of a wall surface of said opening.
ム下部電極と、 前記ボトム下部電極の端縁部を囲んで配設され、前記下
地層の主面に対して垂直方向に延在する側壁下部電極と
を備える、請求項1記載の半導体記憶装置。4. The lower electrode, comprising: a bottom lower electrode having the protruding portion and constituting a central portion of the lower electrode; and a bottom electrode surrounding an edge of the bottom lower electrode; 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising: a sidewall lower electrode extending in a direction perpendicular to a plane.
りも低くなるように配設される、請求項4記載の半導体
記憶装置。5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein said plug is provided such that a height of a protruding portion thereof is lower than a height of said side wall lower electrode.
設された下部電極と、前記下部電極を覆うように配設さ
れた誘電体膜と、前記誘電体膜を覆うように配設された
上部電極とを備えたスタックトキャパシタを有する半導
体記憶装置の製造方法であって、 (a)前記下地層を準備し、前記下地層上に絶縁膜を形成
する工程と、 (b)前記下地層および前記絶縁膜を貫通し、前記半導体
基板に達するコンタクトホールを形成する工程と、 (c)前記コンタクトホールを埋め込んで、その一方端が
前記半導体基板に電気的に接続されるように導体のプラ
グを形成する工程と、 (d)前記絶縁膜を選択的に除去し、前記下地層の表面が
底面となり、前記プラグの他方端側が前記底面から突出
した開口部を形成する工程と、 (e)導体層によって前記底面上、前記開口部の壁面およ
び前記プラグの突出した部分を覆い、前記プラグの突出
した部分を覆う覆い部分が突出部となった前記下部電極
を形成する工程とを備える、半導体記憶装置の製造方
法。6. A lower electrode disposed on a base layer formed on a semiconductor substrate, a dielectric film disposed to cover the lower electrode, and a dielectric film disposed to cover the dielectric film. A method of manufacturing a semiconductor memory device having a stacked capacitor with a formed upper electrode, comprising: (a) preparing the underlayer and forming an insulating film on the underlayer; Forming a contact hole penetrating the underlayer and the insulating film and reaching the semiconductor substrate; and (c) filling the contact hole so that one end thereof is electrically connected to the semiconductor substrate. (D) selectively removing the insulating film to form an opening protruding from the bottom surface, with the surface of the underlayer serving as a bottom surface and the other end side of the plug protruding from the bottom surface; e) above and below the bottom surface by the conductor layer; Forming the lower electrode that covers the wall surface of the opening and the protruding portion of the plug, and the covering portion that covers the protruding portion of the plug is a protruding portion.
るまで前記プラグをエッチングする工程を備える、請求
項6記載の半導体記憶装置の製造方法。7. The method according to claim 6, wherein the step (c) includes a step of etching the plug until the other end is located in the contact hole.
する工程と、 前記絶縁膜をシリコン酸化膜で形成する工程とを含み、 前記工程(d)は、 前記絶縁膜をエッチングにより除去する工程を含み、 前記絶縁膜の除去に際して、前記シリコン窒化膜をエッ
チングストッパとして使用する、請求項7記載の半導体
記憶装置の製造方法。8. The step (a) includes a step of preparing the underlayer whose uppermost layer is a silicon nitride film, and a step of forming the insulating film by a silicon oxide film. 8. The method according to claim 7, further comprising the step of removing the insulating film by etching, wherein the step of removing the insulating film uses the silicon nitride film as an etching stopper.
設された下部電極と、前記下部電極を覆うように配設さ
れた誘電体膜と、前記誘電体膜を覆うように配設された
上部電極とを備えたスタックトキャパシタを有する半導
体記憶装置の製造方法であって、 (a)前記下地層を準備し、前記下地層上に第1の絶縁膜
を形成する工程と、 (b)前記下地層および前記第1の絶縁膜を貫通し、前記
半導体基板に達するコンタクトホールを形成する工程
と、 (c)前記コンタクトホールを埋め込んで、その一方端が
前記半導体基板に電気的に接続されるように導体のプラ
グを形成する工程と、 (d)前記第1の絶縁膜を全面的に除去し、前記下地層が
露出し、前記プラグの他方端側を前記底面から突出させ
る工程と、 (e)前記プラグの突出した部分を覆い、当該覆い部分が
突出部となった第1の導体層を形成する工程と、 (f)前記第1の導体層上を第2の絶縁膜で覆った後、前
記第1の導体層の前記突出部を中心とする所定部分およ
び、その上の前記第2の絶縁膜が残るように前記第2の
絶縁膜および前記第1の導体層を選択的に除去して、前
記下部電極の中央部を構成するボトム下部電極を形成す
る工程と、 (g)少なくとも、前記ボトム下部電極およびその上に残
る前記第2の絶縁膜を覆うように第2の導体層を形成し
た後、異方性エッチングにより前記第2の導体層を除去
し、前記ボトム下部電極およびその上に残る前記第2の
絶縁膜の側面に前記第2の導体層を残し、前記ボトム下
部電極の端面を囲んで配設され、前記下地層の主面に対
して垂直方向に延在する側壁下部電極を形成する工程と
を備える、半導体記憶装置の製造方法。9. A lower electrode provided on a base layer formed on a semiconductor substrate; a dielectric film provided so as to cover the lower electrode; and a dielectric film provided so as to cover the dielectric film. A method of manufacturing a semiconductor memory device having a stacked capacitor with a formed upper electrode, comprising: (a) preparing the underlayer and forming a first insulating film on the underlayer; b) forming a contact hole penetrating the base layer and the first insulating film and reaching the semiconductor substrate; and (c) filling the contact hole, one end of which is electrically connected to the semiconductor substrate. Forming a conductor plug to be connected; and (d) removing the first insulating film entirely, exposing the underlayer, and projecting the other end of the plug from the bottom surface. (E) cover the protruding portion of the plug, Forming a first conductor layer in which the covering portion has become a projecting portion; and (f) covering the first conductor layer with a second insulating film, and then projecting the projecting portion of the first conductor layer. The second insulating film and the first conductor layer are selectively removed so that a predetermined portion centered on the portion and the second insulating film thereon remain, and a central portion of the lower electrode is removed. (G) forming a second conductor layer so as to cover at least the bottom lower electrode and the second insulating film remaining thereon, and then performing anisotropic etching Removing the second conductor layer, leaving the second conductor layer on a side surface of the bottom lower electrode and the second insulating film remaining thereon, and surrounding the end surface of the bottom lower electrode; Forming a side wall lower electrode extending in a direction perpendicular to the main surface of the underlayer; Comprising, a method of manufacturing a semiconductor memory device.
とする工程を含む、請求項9記載の半導体記憶装置の製
造方法。10. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 9, wherein said step (f) includes a step of making the thickness of said second insulating film equal to or greater than the thickness of said first insulating film.
する工程と、 前記絶縁膜をシリコン酸化膜で形成する工程とを含み、 前記工程(d)は、 前記第1の絶縁膜をエッチングにより除去する工程を含
み、 前記第1の絶縁膜の除去に際して、前記シリコン窒化膜
をエッチングストッパとして使用し、 前記工程(f)は、 前記第2の絶縁膜および前記第1の導体層をエッチング
により除去する工程を含み、 前記第2の絶縁膜および前記第1の導体層の除去に際し
て、前記シリコン窒化膜をエッチングストッパとして使
用する、請求項10記載の半導体記憶装置の製造方法。11. The step (a) includes a step of preparing the underlayer whose uppermost layer is a silicon nitride film, and a step of forming the insulating film of a silicon oxide film. ) Includes a step of removing the first insulating film by etching. In removing the first insulating film, the silicon nitride film is used as an etching stopper. The step (f) includes: 11. The method according to claim 10, further comprising a step of removing an insulating film and the first conductor layer by etching, wherein the silicon nitride film is used as an etching stopper when removing the second insulating film and the first conductor layer. Manufacturing method of a semiconductor memory device.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6774423B2 (en) | 2002-12-25 | 2004-08-10 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device having a capacitor with increased capacitance |
KR100725173B1 (en) | 2006-01-20 | 2007-06-04 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor device and method for fabricating the same |
KR100742281B1 (en) | 2006-01-23 | 2007-07-24 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor device and method for fabricating the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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