JP2002110941A - Method for manufacturing semiconductor storage device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor storage device

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JP2002110941A JP2000293931A JP2000293931A JP2002110941A JP 2002110941 A JP2002110941 A JP 2002110941A JP 2000293931 A JP2000293931 A JP 2000293931A JP 2000293931 A JP2000293931 A JP 2000293931A JP 2002110941 A JP2002110941 A JP 2002110941A
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silicon film
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傑 鬼頭
Hisashi Tonobe
恒 渡野邊
Hideaki Aochi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain variations in resistance in a buried strap and prevent influence of the tensile stress on the buried strap. SOLUTION: After a collar oxide film 18 is formed, an amorphous silicon film 19 buried in a trench 14 is annealed at a high temperature. Thereby the impurities in amorphous silicon in the amorphous silicon film 19 are fully diffused, and the concentration of the impurities becomes uniform. As a result, the amorphous silicon film 19 is changed into a polysilicon film 19a.

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、トレンチキャパシ
タを有する半導体記憶装置の製造方法に関し、特にスト
レージノード電極とセルトランジスタ拡散層とを電気的
に接続する埋め込みストラップを形成するプロセスに関
わるものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor memory device having a trench capacitor, and more particularly to a process for forming a buried strap for electrically connecting a storage node electrode and a cell transistor diffusion layer. .

【0002】[0002]

【従来の技術】トレンチキャパシタを有する半導体記憶
装置において、埋め込みストラップにて、トレンチキャ
パシタのストレージノード電極とセルトランジスタの拡
散層とが電気的に接続されている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor memory device having a trench capacitor, a storage node electrode of the trench capacitor and a diffusion layer of a cell transistor are electrically connected by a buried strap.

【0003】図13乃至図21は、従来技術による半導
体記憶装置の製造工程の断面図を示している。以下、従
来技術による埋め込みストラップの形成方法について説
明する。
FIGS. 13 to 21 are sectional views showing the steps of manufacturing a conventional semiconductor memory device. Hereinafter, a method of forming a buried strap according to the related art will be described.

【0004】まず、図13に示すように、半導体基板1
1上にPadSiO2膜12が堆積され、このPadS
iO2膜12上にPadSiN膜13が堆積される。次
に、フォトリソグラフィ法及びドライエッチング法によ
り、PadSiN膜13、PadSiO2膜12及び半
導体基板11が選択的に除去され、半導体基板11内に
トレンチ14が形成される。次に、トレンチ14の外側
面の下部に、n型の不純物を拡散させることにより、埋
め込みプレート電極15が形成される。
[0004] First, as shown in FIG.
1, a PadSiO 2 film 12 is deposited, and the PadS
A PadSiN film 13 is deposited on the SiO 2 film 12. Next, the PadSiN film 13, the PadSiO 2 film 12, and the semiconductor substrate 11 are selectively removed by photolithography and dry etching, and a trench 14 is formed in the semiconductor substrate 11. Next, a buried plate electrode 15 is formed in the lower portion of the outer surface of the trench 14 by diffusing an n-type impurity.

【0005】次に、図14に示すように、トレンチ14
の内壁にキャパシタ誘電膜16が堆積される。このキャ
パシタ誘電膜16上にストレージノード電極となるAs
−dopedアモルファスシリコン膜(以下、ストレー
ジノードと称す)17が堆積され、このストレージノー
ド17によりトレンチ14内が埋め込まれる。次に、ス
トレージノード17が所望の深さまでエッチバックされ
る。そして、H3PO4等の溶液を用いて、トレンチ14
側壁のキャパシタ誘電膜16がエッチングされ除去され
る。その後、半導体基板11上に熱酸化膜(図示せず)
が形成される。
[0005] Next, as shown in FIG.
A capacitor dielectric film 16 is deposited on the inner wall of the capacitor. As serving as a storage node electrode is formed on the capacitor dielectric film 16.
A -doped amorphous silicon film (hereinafter, referred to as a storage node) 17 is deposited, and the storage node 17 fills the trench 14. Next, the storage node 17 is etched back to a desired depth. Then, the trench 14 is formed by using a solution such as H 3 PO 4.
The capacitor dielectric film 16 on the side walls is etched away. Thereafter, a thermal oxide film (not shown) is formed on the semiconductor substrate 11.
Is formed.

【0006】次に、図15に示すように、トレンチ14
の内壁にカラー酸化膜18が堆積される。このカラー酸
化膜18は、埋め込みプレート電極15とセルトランジ
スタの拡散層(図示せず)とを電気的に絶縁する機能を
有する。その後、後述するアモルファスシリコン膜とス
トレージノード17とのコンタクトをとるために、ドラ
イエッチング法を用いて、ストレージノード17の表面
上のカラー酸化膜18が除去される。
[0006] Next, as shown in FIG.
A collar oxide film 18 is deposited on the inner wall of the substrate. The collar oxide film 18 has a function of electrically insulating the buried plate electrode 15 from a diffusion layer (not shown) of the cell transistor. Thereafter, the color oxide film 18 on the surface of the storage node 17 is removed by using a dry etching method in order to make contact between an amorphous silicon film described later and the storage node 17.

【0007】次に、図16に示すように、全面にAs−
dopedアモルファスシリコン膜19が堆積され、こ
のアモルファスシリコン膜19によりトレンチ14内が
埋め込まれる。
[0007] Next, as shown in FIG.
A doped amorphous silicon film 19 is deposited, and the trench 14 is filled with the amorphous silicon film 19.

【0008】次に、図17に示すように、セルトランジ
スタ拡散層(図示せず)とのコンタクトをとるために必
要な深さまで、アモルファスシリコン膜19がエッチバ
ックされる。
Next, as shown in FIG. 17, the amorphous silicon film 19 is etched back to a depth necessary for making contact with a cell transistor diffusion layer (not shown).

【0009】次に、図18に示すように、例えばウエッ
トエッチング法によりカラー酸化膜18が除去され、ト
レンチ14内の半導体基板11の表面の一部が露出され
る。ここで、カラー酸化膜18の表面は、ポリシリコン
膜19aの表面よりも下に位置される。これにより、埋
め込みストラップの開口部20が形成される。
Next, as shown in FIG. 18, the collar oxide film 18 is removed by, for example, a wet etching method, and a part of the surface of the semiconductor substrate 11 in the trench 14 is exposed. Here, the surface of the color oxide film 18 is located below the surface of the polysilicon film 19a. This forms an opening 20 for the buried strap.

【0010】次に、図19に示すように、セルトランジ
スタの拡散層(図示せず)とストレージノード17との
コンタクトをとるためのアモルファスシリコン膜21が
堆積され、このアモルファスシリコン膜21により埋め
込みストラップの開口部20が埋め込まれる。これによ
り、埋め込みストラップ20aが形成される。
Next, as shown in FIG. 19, an amorphous silicon film 21 for making contact between a diffusion layer (not shown) of the cell transistor and the storage node 17 is deposited, and a buried strap is formed by the amorphous silicon film 21. Opening 20 is embedded. Thereby, the buried strap 20a is formed.

【0011】次に、図20に示すように、フォトリソグ
ラフィ法及びドライエッチング法によりSTI(Shallo
w Trench Isolation)溝41が形成される。その後、S
TI溝41の側壁が酸化される。
Next, as shown in FIG. 20, STI (Shalloy) is performed by photolithography and dry etching.
w Trench Isolation) A groove 41 is formed. Then, S
The sidewall of the TI groove 41 is oxidized.

【0012】次に、図21に示すように、全面に酸化膜
などの絶縁膜42が形成され、この絶縁膜42によりS
TI溝41が埋め込まれる。次に、PadSiO2膜1
2の表面が露出するまで絶縁膜42及びPadSiN膜
13が平坦化され、アクティブエリア45が形成され
る。
Next, as shown in FIG. 21, an insulating film 42 such as an oxide film is formed on the entire surface.
The TI groove 41 is buried. Next, PadSiO 2 film 1
The insulating film 42 and the PadSiN film 13 are flattened until the surface 2 is exposed, and an active area 45 is formed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図22
(a)(b)に示すように、トレンチ14内部に埋め込
まれたアモルファスシリコン膜19は、n型の不純物を
含んだ膜であり、通常埋め込み性を良くするため、no
n−dopedアモルファスシリコン43と不純物吸着
層44とを交互に堆積させた積層構造になっている。そ
して、約900℃以上の熱工程を経ることにより、アモ
ルファスシリコン膜19の膜中の不純物が拡散し、均一
な不純物分布を持つようになる。つまり、この熱工程で
アモルファスシリコンがポリシリコンへと変化する。
By the way, FIG.
As shown in (a) and (b), the amorphous silicon film 19 buried in the trench 14 is a film containing an n-type impurity.
It has a stacked structure in which n-doped amorphous silicon 43 and impurity adsorption layers 44 are alternately deposited. Then, through a heat step of about 900 ° C. or more, the impurities in the amorphous silicon film 19 are diffused to have a uniform impurity distribution. That is, the amorphous silicon is changed to polysilicon in this heat process.

【0014】しかし、上記従来技術による製造方法で
は、埋め込まれたアモルファスシリコン膜19に対し最
初に高温熱工程が行われるのは、STI溝41に絶縁膜
42を埋め込む前のSTI溝41側壁の酸化工程であ
る。
However, in the manufacturing method according to the prior art described above, the high-temperature heating step is first performed on the embedded amorphous silicon film 19 because the oxidation of the side walls of the STI trench 41 before the insulating film 42 is embedded in the STI trench 41. It is a process.

【0015】つまり、上記従来技術では、図17、図1
8に示すように、アモルファスシリコン膜19が適当な
深さまでエッチバックされた後、カラー酸化膜18が除
去される。この時、アモルファスシリコン膜19はアモ
ルファスシリコンからポリシリコンへと変化しておら
ず、アモルファスシリコン膜19の膜中不純物が十分に
拡散せずnon−dopedアモルファスシリコン43
と不純物吸着層44との積層状態のままである。この状
態で、図19に示すように、アモルファスシリコン膜2
1が堆積される。
That is, in the above-mentioned prior art, FIG.
As shown in FIG. 8, after the amorphous silicon film 19 is etched back to an appropriate depth, the collar oxide film 18 is removed. At this time, the amorphous silicon film 19 does not change from amorphous silicon to polysilicon, and the impurities in the amorphous silicon film 19 do not diffuse sufficiently and the non-doped amorphous silicon 43
And the impurity adsorption layer 44 are kept in a laminated state. In this state, as shown in FIG.
1 is deposited.

【0016】従って、アモルファスシリコン膜19の膜
中不純物が拡散する前に、後工程のSTI形成などの加
工によって、アモルファスシリコン膜19が切り取られ
る。このため、図23(a)(b)に示すように、ST
I溝41形状の乱れやSTI溝41とトレンチ14との
合わせずれ等が発生し、アモルファスシリコン膜19、
21中の不純物層(不純物量)が大きく左右され、不純
物濃度の不均一さを助長させている。その結果、埋め込
みストラップ20aにおける抵抗値のばらつきが大きく
なる。このため、不純物濃度が低濃度側にばらついた場
合、埋め込みストラップ20aにおける抵抗が増加し、
書き込み不良などの原因となる。従って、書き込み不足
によるYield低下などの問題が発生する。
Therefore, before the impurities in the amorphous silicon film 19 are diffused, the amorphous silicon film 19 is cut off by processing such as STI formation in a later step. For this reason, as shown in FIGS.
Disturbance in the shape of the I-groove 41 and misalignment between the STI trench 41 and the trench 14 occur.
The impurity layer (impurity amount) in 21 largely depends on the impurity layer, which promotes the non-uniformity of the impurity concentration. As a result, the resistance value of the embedded strap 20a varies greatly. Therefore, when the impurity concentration varies to the low concentration side, the resistance of the buried strap 20a increases,
This may cause a writing failure or the like. Therefore, problems such as a decrease in Yield due to insufficient writing occur.

【0017】また、不純物濃度が十分高い場合であって
も、STI加工後の高温熱工程によって、アモルファス
シリコン膜19のアモルファスシリコンがポリシリコン
に変化する際に体積収縮が起きる。このため、埋め込み
ストラップ20aと接続しているアクティブエリア45
側の半導体基板11が引っ張り応力を受け、この応力に
より、埋め込みストラップ20aに歪みや欠陥などが発
生する。その結果、ジャンクションリークが増加し、リ
テンション不良が増加するという問題が生じる。
Even when the impurity concentration is sufficiently high, the volume shrinkage occurs when the amorphous silicon of the amorphous silicon film 19 is changed to polysilicon by the high-temperature heating step after the STI processing. Therefore, the active area 45 connected to the buried strap 20a
The semiconductor substrate 11 on the side receives tensile stress, and this stress causes distortion, defects, and the like in the buried strap 20a. As a result, there arises a problem that junction leakage increases and retention failure increases.

【0018】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、埋め込みスト
ラップにおける抵抗値のばらつきを抑制し、かつ引っ張
り応力による埋め込みストラップへの影響を防止できる
半導体記憶装置の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of suppressing a variation in resistance value in an embedded strap and preventing an influence of the tensile stress on the embedded strap. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a storage device.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために以下に示す手段を用いている。
The present invention uses the following means to achieve the above object.

【0020】本発明の第1の半導体記憶装置の製造方法
は、半導体基板内にトレンチが選択的に形成される工程
と、前記トレンチ下部の外側面にプレート電極が形成さ
れる工程と、前記トレンチの内壁にキャパシタ誘電膜が
形成される工程と、前記キャパシタ誘電膜上にストレー
ジノード電極が形成される工程と、前記ストレージノー
ド電極及び前記キャパシタ誘電膜がエッチバックされる
工程と、前記トレンチの内壁にカラー酸化膜が形成さ
れ、前記ストレージノード電極の表面上の前記カラー酸
化膜が除去される工程と、全面にアモルファスシリコン
膜が形成されて前記トレンチ内が埋め込まれる工程と、
高温アニールが行われることにより、前記アモルファス
シリコン膜がポリシリコン膜に変化される工程とを含ん
でいる。
According to a first method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, a step of selectively forming a trench in a semiconductor substrate; a step of forming a plate electrode on an outer surface below the trench; Forming a capacitor dielectric film on the inner wall of the trench, forming a storage node electrode on the capacitor dielectric film, etching back the storage node electrode and the capacitor dielectric film, and forming an inner wall of the trench. Forming a color oxide film on the surface of the storage node electrode, removing the color oxide film on the surface of the storage node electrode, and forming an amorphous silicon film on the entire surface to fill the trench.
Converting the amorphous silicon film into a polysilicon film by performing high-temperature annealing.

【0021】本発明の第2の半導体記憶装置の製造方法
は、半導体基板内にトレンチが選択的に形成される工程
と、前記トレンチ下部の外側面にプレート電極が形成さ
れる工程と、前記トレンチの内壁にキャパシタ誘電膜が
形成される工程と、前記キャパシタ誘電膜上にストレー
ジノード電極が形成される工程と、前記ストレージノー
ド電極及び前記キャパシタ誘電膜がエッチバックされる
工程と、前記トレンチの内壁にカラー酸化膜が形成さ
れ、前記ストレージノード電極の表面上の前記カラー酸
化膜が除去される工程と、全面にアモルファスシリコン
膜が形成されて前記トレンチ内が埋め込まれる工程と、
前記アモルファスシリコン膜がエッチバックされる工程
と、高温アニールが行われることにより、前記エッチバ
ックされたアモルファスシリコン膜がポリシリコン膜に
変化される工程とを含んでいる。
According to a second method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, a step of selectively forming a trench in a semiconductor substrate; a step of forming a plate electrode on an outer surface below the trench; Forming a capacitor dielectric film on the inner wall of the trench, forming a storage node electrode on the capacitor dielectric film, etching back the storage node electrode and the capacitor dielectric film, and forming an inner wall of the trench. Forming a color oxide film on the surface of the storage node electrode, removing the color oxide film on the surface of the storage node electrode, and forming an amorphous silicon film on the entire surface to fill the trench.
The method includes a step of etching back the amorphous silicon film and a step of changing the etched back amorphous silicon film to a polysilicon film by performing high-temperature annealing.

【0022】本発明の第3の半導体記憶装置の製造方法
は、半導体基板内にトレンチが選択的に形成される工程
と、前記トレンチ下部の外側面にプレート電極が形成さ
れる工程と、前記トレンチの内壁にキャパシタ誘電膜が
形成される工程と、前記キャパシタ誘電膜上にストレー
ジノード電極が形成される工程と、前記ストレージノー
ド電極及び前記キャパシタ誘電膜がエッチバックされる
工程と、前記トレンチの内壁にカラー酸化膜が形成さ
れ、前記ストレージノード電極の表面上の前記カラー酸
化膜が除去される工程と、全面にアモルファスシリコン
膜が形成されて前記トレンチ内が埋め込まれる工程と、
前記アモルファスシリコン膜がエッチバックされる工程
と、前記エッチバックされたアモルファスシリコン膜の
表面が絶縁膜で覆われる工程と、高温アニールが行われ
ることにより、前記エッチバックされたアモルファスシ
リコン膜がポリシリコン膜に変化される工程とを含んで
いる。
According to a third method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, a step of selectively forming a trench in a semiconductor substrate; a step of forming a plate electrode on an outer surface below the trench; Forming a capacitor dielectric film on the inner wall of the trench, forming a storage node electrode on the capacitor dielectric film, etching back the storage node electrode and the capacitor dielectric film, and forming an inner wall of the trench. Forming a color oxide film on the surface of the storage node electrode, removing the color oxide film on the surface of the storage node electrode, and forming an amorphous silicon film on the entire surface to fill the trench.
The step of etching back the amorphous silicon film, the step of covering the surface of the etched back amorphous silicon film with an insulating film, and the step of performing high-temperature annealing, so that the etched back amorphous silicon film is made of polysilicon. Converting to a film.

【0023】上記本発明の第1乃至第3の半導体記憶装
置の製造方法において、前記アニールは、非酸化性雰囲
気で行われることが望ましい。
In the first to third methods of manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, it is preferable that the annealing is performed in a non-oxidizing atmosphere.

【0024】上記第1乃至第3の半導体記憶装置の製造
方法によれば、トレンチ内部に埋め込まれたアモルファ
スシリコン膜が高温アニールされる。これにより、アモ
ルファスシリコン膜におけるアモルファスシリコン中の
不純物が十分拡散し、不純物濃度が均一になる。その結
果、アモルファスシリコン膜がポリシリコン膜に変化さ
れる。これにより、埋め込みストラップにおける抵抗値
のばらつきを抑制し、かつ引っ張り応力による埋め込み
ストラップへの影響を防止できる。
According to the first to third methods for manufacturing a semiconductor memory device, the amorphous silicon film embedded in the trench is annealed at a high temperature. Thereby, the impurities in the amorphous silicon in the amorphous silicon film are sufficiently diffused, and the impurity concentration becomes uniform. As a result, the amorphous silicon film is changed to a polysilicon film. Thereby, it is possible to suppress the variation of the resistance value in the buried strap and prevent the tensile stress from affecting the buried strap.

【0025】さらに、通常、酸化性雰囲気でアニールし
た場合、アモルファスシリコンが酸化される際に応力が
発生して余分なストレスを貯えてしまうという問題が生
じる。しかし、本発明によれば、アモルファスシリコン
膜の高温アニールは非酸化性雰囲気で行われるため、上
記問題を回避することができる。
Furthermore, when annealing is usually performed in an oxidizing atmosphere, there is a problem that stress is generated when amorphous silicon is oxidized and extra stress is stored. However, according to the present invention, since the high-temperature annealing of the amorphous silicon film is performed in a non-oxidizing atmosphere, the above problem can be avoided.

【0026】上記第3の半導体記憶装置の製造方法によ
れば、高温アニールが行われる際、絶縁膜でアモルファ
スシリコン膜の表面が覆われている。このため、アモル
ファスシリコン膜内の不純物が外方拡散し、不純物濃度
が低下することを防ぐことができる。加えて、ポリシリ
コン膜と絶縁膜との界面において不純物が析出する方向
に動くため、この界面付近での不純物濃度が高くなる。
これにより、埋め込みストラップの抵抗値自体を低減で
きる。
According to the third method for manufacturing a semiconductor memory device, the surface of the amorphous silicon film is covered with the insulating film when the high-temperature annealing is performed. For this reason, it is possible to prevent the impurities in the amorphous silicon film from being diffused outward and reducing the impurity concentration. In addition, since the impurity moves at the interface between the polysilicon film and the insulating film in the direction in which the impurities are deposited, the impurity concentration near the interface increases.
Thereby, the resistance value of the embedded strap can be reduced.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明は、トレンチキャパシタを
持つ半導体記憶装置において、トレンチキャパシタのス
トレージノードとセルトランジスタの拡散層とを電気的
に接続する埋め込みストラップを形成するプロセスに関
する発明である。本発明の実施の形態を以下に図面を参
照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a process for forming a buried strap for electrically connecting a storage node of a trench capacitor and a diffusion layer of a cell transistor in a semiconductor memory device having a trench capacitor. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】[第1の実施形態]第1の実施形態は、カ
ラー酸化膜が形成された後、トレンチ内部に埋め込まれ
たアモルファスシリコン膜が高温アニールされ、ポリシ
リコンに変化されることを特徴とする。
[First Embodiment] The first embodiment is characterized in that after a collar oxide film is formed, an amorphous silicon film embedded in a trench is annealed at a high temperature to be changed to polysilicon. I do.

【0029】図1乃至図7は、本発明の第1の実施形態
に係わる半導体記憶装置の製造工程の断面図を示す。以
下、第1の実施形態に係わる半導体記憶装置の製造方法
について説明する。
FIGS. 1 to 7 are cross-sectional views showing the steps of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment will be described.

【0030】まず、図1に示すように、半導体基板(シ
リコン基板)11上に例えば60Åの膜厚を有するPa
dSiO2膜12が堆積され、このPadSiO2膜12
上に例えば2200Åの膜厚を有するPadSiN膜1
3が堆積される。次に、フォトリソグラフィ法及びドラ
イエッチング法により、PadSiN膜13、PadS
iO2膜12及び半導体基板11が選択的に除去され、
半導体基板11内にトレンチ14が形成される。次に、
半導体基板11の表面から1.5μm以上の深い領域の
トレンチ14の外側面に、n型の不純物を拡散させるこ
とにより、埋め込みプレート電極15が形成される。
First, as shown in FIG. 1, a semiconductor substrate (silicon substrate) 11 having a thickness of, for example, 60.degree.
A dSiO 2 film 12 is deposited, and the PadSiO 2 film 12
PadSiN film 1 having a thickness of, for example, 2200 °
3 are deposited. Next, the PadSiN film 13 and PadSN are formed by photolithography and dry etching.
the iO 2 film 12 and the semiconductor substrate 11 are selectively removed,
A trench 14 is formed in the semiconductor substrate 11. next,
The buried plate electrode 15 is formed by diffusing an n-type impurity on the outer surface of the trench 14 in a region deeper than 1.5 μm from the surface of the semiconductor substrate 11.

【0031】次に、図2に示すように、トレンチ14の
内壁に例えば80Åの膜厚を有するキャパシタ誘電膜1
6が堆積される。このキャパシタ誘電膜16上にストレ
ージノード電極となるAs−dopedアモルファスシ
リコン膜(以下、ストレージノードと称す)17が堆積
され、このストレージノード17によりトレンチ14内
が埋め込まれる。次に、ストレージノード17が所望の
深さまでエッチバックされる。そして、H3PO4等の溶
液を用いて、トレンチ14側壁のキャパシタ誘電膜16
がエッチングされ除去される。この際のエッチバックの
深さは、例えば半導体基板11の表面から約1.3μm
の深さであり、半導体基板11の表面から1.0〜1.
5μm程度の深さであればよい。その後、半導体基板1
1上に例えば60Åの膜厚を有する熱酸化膜(図示せ
ず)が形成される。
Next, as shown in FIG. 2, the capacitor dielectric film 1 having a thickness of, for example, 80.degree.
6 is deposited. An As-doped amorphous silicon film (hereinafter, referred to as a storage node) 17 serving as a storage node electrode is deposited on the capacitor dielectric film 16, and the storage node 17 fills the trench 14. Next, the storage node 17 is etched back to a desired depth. Then, using a solution such as H 3 PO 4 , the capacitor dielectric film 16 on the side wall of the trench 14 is formed.
Are etched and removed. The depth of the etch back at this time is, for example, about 1.3 μm from the surface of the semiconductor substrate 11.
And from the surface of the semiconductor substrate 11 to 1.0 to 1..
The depth may be about 5 μm. Then, the semiconductor substrate 1
A thermal oxide film (not shown) having a thickness of, for example, 60 ° is formed on 1.

【0032】次に、図3に示すように、トレンチ14の
内壁に例えば400Åの膜厚を有するカラー酸化膜18
が堆積される。このカラー酸化膜18は、埋め込みプレ
ート電極15とセルトランジスタの拡散層(図示せず)
とを電気的に絶縁する機能を有する。その後、後述する
アモルファスシリコン膜とストレージノード17とのコ
ンタクトをとるために、ドライエッチング法を用いて、
ストレージノード17の表面上のカラー酸化膜18が除
去される。
Next, as shown in FIG. 3, a collar oxide film 18 having a thickness of, for example, 400.degree.
Is deposited. The collar oxide film 18 is formed by a buried plate electrode 15 and a diffusion layer (not shown) of a cell transistor.
And has a function of electrically insulating them from each other. Then, in order to make contact between the amorphous silicon film described later and the storage node 17, a dry etching method is used.
The collar oxide film 18 on the surface of the storage node 17 is removed.

【0033】次に、図4に示すように、全面にAs−d
opedアモルファスシリコン膜19が堆積され、この
アモルファスシリコン膜19によりトレンチ14内が埋
め込まれる。その後、例えば1000℃、10分、非酸
化性雰囲気で高温アニールが行われる。これにより、ア
モルファスシリコン膜19がポリシリコン膜19aに変
化される。
Next, as shown in FIG.
An amorphous silicon film 19 is deposited, and the trench 14 is filled with the amorphous silicon film 19. Thereafter, high-temperature annealing is performed, for example, at 1000 ° C. for 10 minutes in a non-oxidizing atmosphere. Thereby, the amorphous silicon film 19 is changed to the polysilicon film 19a.

【0034】次に、図5に示すように、セルトランジス
タ拡散層(図示せず)とのコンタクトをとるために必要
な深さ(例えば、半導体基板11の表面から100nm
の深さ)まで、ポリシリコン膜19aがエッチバックさ
れる。
Next, as shown in FIG. 5, a depth required for making contact with a cell transistor diffusion layer (not shown) (for example, 100 nm from the surface of the semiconductor substrate 11).
The polysilicon film 19a is etched back up to a depth of).

【0035】次に、図6に示すように、例えばウエット
エッチング法によりカラー酸化膜18が除去され、トレ
ンチ14内の半導体基板11の表面の一部が露出され
る。ここで、カラー酸化膜18の表面は、ポリシリコン
膜19aの表面よりも下に位置される。これにより、埋
め込みストラップの開口部20が形成される。
Next, as shown in FIG. 6, the collar oxide film 18 is removed by, for example, a wet etching method, and a part of the surface of the semiconductor substrate 11 in the trench 14 is exposed. Here, the surface of the color oxide film 18 is located below the surface of the polysilicon film 19a. This forms an opening 20 for the buried strap.

【0036】次に、図7に示すように、セルトランジス
タの拡散層(図示せず)とストレージノード17とのコ
ンタクトを取るためのアモルファスシリコン膜21が堆
積され、このアモルファスシリコン膜21により埋め込
みストラップの開口部20が埋め込まれる。これによ
り、埋め込みストラップ20aが形成される。
Next, as shown in FIG. 7, an amorphous silicon film 21 for making contact between the diffusion layer (not shown) of the cell transistor and the storage node 17 is deposited. Opening 20 is embedded. Thereby, the buried strap 20a is formed.

【0037】その後は、従来の技術と同様の方法で、半
導体基板11、カラー酸化膜18、ポリシリコン膜19
a及びアモルファスシリコン膜21が除去され、STI
(Shallow Trench Isolation)構造の素子分離領域(図
示せず)が形成される。その後、PadSiO2膜12
の表面が露出するまでPadSiN膜13等が平坦化さ
れ、アクティブエリアが形成される。
Thereafter, the semiconductor substrate 11, the color oxide film 18, the polysilicon film 19 are formed in the same manner as in the prior art.
a and the amorphous silicon film 21 are removed.
An element isolation region (not shown) having a (Shallow Trench Isolation) structure is formed. After that, the PadSiO 2 film 12
The PadSiN film 13 and the like are flattened until the surface is exposed to form an active area.

【0038】上記第1の実施形態によれば、カラー酸化
膜18が形成された後、トレンチ14内部に埋め込まれ
たアモルファスシリコン膜19が高温アニールされる。
これにより、アモルファスシリコン膜19におけるアモ
ルファスシリコン中の不純物が十分拡散し、不純物濃度
が均一になる。その結果、アモルファスシリコン膜19
がポリシリコン膜19aに変化される。
According to the first embodiment, after the collar oxide film 18 is formed, the amorphous silicon film 19 embedded in the trench 14 is annealed at a high temperature.
Thereby, the impurities in the amorphous silicon in the amorphous silicon film 19 are sufficiently diffused, and the impurity concentration becomes uniform. As a result, the amorphous silicon film 19
Is changed to a polysilicon film 19a.

【0039】これにより、後のSTI加工の工程におい
て、ポリシリコン膜19aのエッチングされる体積が多
少ばらついた場合でも、ポリシリコン膜19aの不純物
は既に十分拡散しているため、不純物濃度のばらつきを
抑えることができる。従って、埋め込みストラップ20
aにおける抵抗値のばらつきを抑制できる。加えて、埋
め込みストラップ20aにおける抵抗の増加も抑制でき
るため、書き込み不足によるYield低下などの発生
を防止できる。
Thus, even if the etched volume of the polysilicon film 19a varies somewhat in the subsequent STI processing step, the impurity in the polysilicon film 19a has already sufficiently diffused, so that the variation in impurity concentration is reduced. Can be suppressed. Therefore, the embedded strap 20
The variation in the resistance value at the point a can be suppressed. In addition, an increase in the resistance of the buried strap 20a can be suppressed, so that a decrease in Yield due to insufficient writing can be prevented.

【0040】また、アモルファスシリコン膜19に高温
アニールが行われる工程において、アモルファスシリコ
ン膜19がポリシリコン膜19aに変化する際に体積収
縮が起きる。従って、埋め込みストラップ20aの形成
前に体積収縮が起き、後の工程で半導体基板11に対す
る引っ張り応力が発生しないため、引っ張り応力による
埋め込みストラップ20aへの影響を防止できる。その
結果、埋め込みストラップ20aに歪みや欠陥が生じる
ことを防止できるため、ジャンクションリークの増加や
リテンション不良の増加も防止できる。
In the step of performing high-temperature annealing on the amorphous silicon film 19, a volume contraction occurs when the amorphous silicon film 19 changes to a polysilicon film 19a. Therefore, volume shrinkage occurs before the formation of the buried strap 20a, and no tensile stress is applied to the semiconductor substrate 11 in a later step, so that the influence of the tensile stress on the buried strap 20a can be prevented. As a result, distortion and defects can be prevented from occurring in the buried strap 20a, so that an increase in junction leak and an increase in retention failure can also be prevented.

【0041】また、通常、酸化性雰囲気でアニールした
場合、アモルファスシリコンが酸化される際に応力が発
生して余分なストレスを貯えてしまうという問題が生じ
る。しかし、第1の実施形態によれば、アモルファスシ
リコン膜19の高温アニールは非酸化性雰囲気で行われ
るため、上記問題を回避することができる。
In general, when annealing is performed in an oxidizing atmosphere, stress is generated when amorphous silicon is oxidized, causing a problem that extra stress is stored. However, according to the first embodiment, since the high-temperature annealing of the amorphous silicon film 19 is performed in a non-oxidizing atmosphere, the above problem can be avoided.

【0042】[第2の実施形態]第2の実施形態は、ア
モルファスシリコン膜がエッチバックされた後、トレン
チ内部に埋め込まれたアモルファスシリコン膜が高温ア
ニールされ、ポリシリコンに変化されることを特徴とす
る。
[Second Embodiment] The second embodiment is characterized in that after the amorphous silicon film is etched back, the amorphous silicon film embedded in the trench is annealed at a high temperature to be changed to polysilicon. And

【0043】図8乃至図9は、本発明の第2の実施形態
に係わる半導体記憶装置の製造工程の断面図を示す。以
下、第2の実施形態に係わる半導体記憶装置の製造方法
について説明する。なお、第2の実施形態において、上
記第1の実施形態と同様の工程については説明を簡略
し、異なる工程のみ説明する。
FIGS. 8 and 9 are sectional views showing the steps of manufacturing the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor memory device according to the second embodiment will be described. In the second embodiment, the description of the same steps as those in the first embodiment will be simplified, and only different steps will be described.

【0044】まず、図1乃至図3に示すように、第1の
実施形態と同様に、トレンチ14の内壁に例えば400
Åの膜厚を有するカラー酸化膜18が堆積される。その
後、ドライエッチング法を用いて、ストレージノード1
7の表面上のカラー酸化膜18が除去される。
First, as shown in FIGS. 1 to 3, as in the first embodiment, for example, 400
A color oxide film 18 having a thickness of Å is deposited. After that, the storage node 1 is dry-etched.
The color oxide film 18 on the surface of 7 is removed.

【0045】次に、図8に示すように、全面にAs−d
opedアモルファスシリコン膜19が堆積され、この
アモルファスシリコン膜19によりトレンチ14内が埋
め込まれる。
Next, as shown in FIG.
An amorphous silicon film 19 is deposited, and the trench 14 is filled with the amorphous silicon film 19.

【0046】次に、図9に示すように、セルトランジス
タ拡散層(図示せず)とのコンタクトをとるために必要
な深さ(例えば、半導体基板11の表面から1.2μm
の深さ)まで、アモルファスシリコン膜19がエッチバ
ックされる。その後、例えば1000℃、10分、非酸
化性雰囲気で高温アニールが行われる。これにより、ア
モルファスシリコン膜19がポリシリコン膜19aに変
化される。
Next, as shown in FIG. 9, the depth required to make contact with the cell transistor diffusion layer (not shown) (for example, 1.2 μm from the surface of the semiconductor substrate 11).
The amorphous silicon film 19 is etched back up to a depth of (a). Thereafter, high-temperature annealing is performed, for example, at 1000 ° C. for 10 minutes in a non-oxidizing atmosphere. Thereby, the amorphous silicon film 19 is changed to the polysilicon film 19a.

【0047】次に、図6に示すように、第1の実施形態
と同様に、カラー酸化膜18が除去され、トレンチ14
内の半導体基板11の表面の一部が露出される。その後
は、第1の実施形態と同様の方法で、半導体記憶装置が
形成成される。
Next, as shown in FIG. 6, as in the first embodiment, the collar oxide film 18 is removed and the trench 14 is removed.
A part of the surface of the semiconductor substrate 11 inside is exposed. After that, a semiconductor memory device is formed in the same manner as in the first embodiment.

【0048】上記第2の実施形態によれば、アモルファ
スシリコン膜19がエッチバックされた後、トレンチ1
4内部に埋め込まれたアモルファスシリコン膜19が高
温アニールされる。これにより、アモルファスシリコン
膜19におけるアモルファスシリコン中の不純物が十分
拡散し、不純物濃度が均一になる。その結果、アモルフ
ァスシリコン膜19がポリシリコン膜19aに変化され
る。これにより、第1の実施形態と同様の効果を得るこ
とができる。
According to the second embodiment, the trench 1 is etched after the amorphous silicon film 19 is etched back.
4 is annealed at a high temperature. Thereby, the impurities in the amorphous silicon in the amorphous silicon film 19 are sufficiently diffused, and the impurity concentration becomes uniform. As a result, the amorphous silicon film 19 is changed to a polysilicon film 19a. Thereby, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0049】[第3の実施形態]第3の実施形態は、エ
ッチバックされたアモルファスシリコン膜上に酸化膜が
堆積された後、トレンチ内部に埋め込まれたアモルファ
スシリコン膜が高温アニールされ、ポリシリコンに変化
されることを特徴とする。
[Third Embodiment] In a third embodiment, after an oxide film is deposited on an etched back amorphous silicon film, the amorphous silicon film embedded in the trench is annealed at a high temperature to form a polysilicon. It is characterized by being changed to.

【0050】図10乃至図12は、本発明の第3の実施
形態に係わる半導体記憶装置の製造工程の断面図を示
す。以下、第3の実施形態に係わる半導体記憶装置の製
造方法について説明する。なお、第3の実施形態におい
て、上記第1、第2の実施形態と同様の工程については
説明を簡略し、異なる工程のみ説明する。
FIGS. 10 to 12 are sectional views showing the steps of manufacturing the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor memory device according to the third embodiment will be described. In the third embodiment, the description of the same steps as those in the first and second embodiments will be simplified, and only different steps will be described.

【0051】まず、図1乃至図3に示すように、第1の
実施形態と同様に、トレンチ14の内壁に例えば400
Åの膜厚を有するカラー酸化膜18が堆積される。その
後、ドライエッチング法を用いて、ストレージノード1
7の表面上のカラー酸化膜18が除去される。
First, as shown in FIGS. 1 to 3, similarly to the first embodiment, for example, 400
A color oxide film 18 having a thickness of Å is deposited. After that, the storage node 1 is dry-etched.
The color oxide film 18 on the surface of 7 is removed.

【0052】次に、図10に示すように、全面にAs−
dopedアモルファスシリコン膜19が堆積され、こ
のアモルファスシリコン膜19によりトレンチ14内が
埋め込まれる。
Next, as shown in FIG.
A doped amorphous silicon film 19 is deposited, and the trench 14 is filled with the amorphous silicon film 19.

【0053】次に、図11に示すように、セルトランジ
スタ拡散層(図示せず)とのコンタクトをとるために必
要な深さ(例えば、半導体基板11の表面から1.2μ
mの深さ)まで、アモルファスシリコン膜19がエッチ
バックされる。
Next, as shown in FIG. 11, a depth required to make contact with a cell transistor diffusion layer (not shown) (for example, 1.2 μm from the surface of the semiconductor substrate 11).
(depth of m), the amorphous silicon film 19 is etched back.

【0054】次に、図12に示すように、例えば300
Åの膜厚を有する絶縁膜(例えばTEOSなどの酸化
膜)31が堆積され、エッチバックされたアモルファス
シリコン膜19の表面が覆われる。その後、例えば10
00℃、10分、非酸化性雰囲気で高温アニールが行わ
れる。これにより、アモルファスシリコン膜19がポリ
シリコン膜19aに変化される。
Next, as shown in FIG.
An insulating film (for example, an oxide film such as TEOS) 31 having a thickness of Å is deposited, and the surface of the etched back amorphous silicon film 19 is covered. Then, for example, 10
High-temperature annealing is performed at 00 ° C. for 10 minutes in a non-oxidizing atmosphere. Thereby, the amorphous silicon film 19 is changed to the polysilicon film 19a.

【0055】次に、図6に示すように、第1の実施形態
と同様に、カラー酸化膜18が除去され、トレンチ14
内の半導体基板11の表面の一部が露出される。この
際、絶縁膜31も、カラー酸化膜18と同時に除去され
るため、新たな除去工程を追加する必要はない。その後
は、第1の実施形態と同様の方法で、半導体記憶装置が
形成される。
Next, as shown in FIG. 6, as in the first embodiment, the collar oxide film 18 is removed and the trench 14 is removed.
A part of the surface of the semiconductor substrate 11 inside is exposed. At this time, since the insulating film 31 is also removed at the same time as the collar oxide film 18, there is no need to add a new removing step. After that, a semiconductor memory device is formed in the same manner as in the first embodiment.

【0056】上記第3の実施形態によれば、エッチバッ
クされたアモルファスシリコン膜19上に酸化膜31が
堆積された後、トレンチ14内部に埋め込まれたアモル
ファスシリコン膜19が高温アニールされる。これによ
り、アモルファスシリコン膜19におけるアモルファス
シリコン中の不純物が十分拡散し、不純物濃度が均一に
なる。その結果、アモルファスシリコン膜19がポリシ
リコン膜19aに変化される。これにより、第1の実施
形態と同様の効果を得ることができる。
According to the third embodiment, after the oxide film 31 is deposited on the etched back amorphous silicon film 19, the amorphous silicon film 19 embedded in the trench 14 is annealed at a high temperature. Thereby, the impurities in the amorphous silicon in the amorphous silicon film 19 are sufficiently diffused, and the impurity concentration becomes uniform. As a result, the amorphous silicon film 19 is changed to a polysilicon film 19a. Thereby, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0057】さらに、高温アニールが行われる際、絶縁
膜31でアモルファスシリコン膜19の表面が覆われて
いる。このため、アモルファスシリコン膜19内の不純
物が外方拡散し、不純物濃度が低下することを防ぐこと
ができる。加えて、ポリシリコン膜19aと絶縁膜31
との界面において不純物が析出する方向に動くため、こ
の界面付近での不純物濃度が高くなる。これにより、埋
め込みストラップ20aの抵抗値自体を低減できる。
Further, when high-temperature annealing is performed, the surface of the amorphous silicon film 19 is covered with the insulating film 31. For this reason, it is possible to prevent the impurities in the amorphous silicon film 19 from being diffused outward and reducing the impurity concentration. In addition, the polysilicon film 19a and the insulating film 31
The interface moves in the direction in which the impurities are precipitated at the interface with the interface, so that the impurity concentration near the interface increases. Thereby, the resistance value itself of the embedded strap 20a can be reduced.

【0058】その他、本発明は、上記各実施形態に限定
されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しな
い範囲で、種々に変形することが可能である。例えば、
第1の実施形態に第3の実施形態における絶縁膜31を
用いてもよい。さらに、上記実施形態には種々の段階の
発明が含まれており、開示される複数の構成要件におけ
る適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。
例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構
成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の
欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられ
ている効果が得られる場合には、この構成要件が削除さ
れた構成が発明として抽出され得る。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified at the stage of implementation without departing from the gist thereof. For example,
The insulating film 31 of the third embodiment may be used in the first embodiment. Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent features.
For example, even if some components are deleted from all the components shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effects described in the column of the effect of the invention can be solved. Is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、埋
め込みストラップにおける抵抗値のばらつきを抑制し、
かつ引っ張り応力による埋め込みストラップへの影響を
防止できる半導体記憶装置の製造方法を提供できる。
As described above, according to the present invention, the variation of the resistance value in the buried strap is suppressed,
In addition, it is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor memory device capable of preventing the tensile stress from affecting the embedded strap.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係わる半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に続く、本発明の第1の実施形態に係わる
半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 1;

【図3】図2に続く、本発明の第1の実施形態に係わる
半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 2;

【図4】図3に続く、本発明の第1の実施形態に係わる
半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 3;

【図5】図4に続く、本発明の第1の実施形態に係わる
半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view following FIG. 4 illustrating the manufacturing process of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention;

【図6】図5に続く、本発明の第1の実施形態に係わる
半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 5;

【図7】図6に続く、本発明の第1の実施形態に係わる
半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 6;

【図8】図3に続く、本発明の第2の実施形態に係わる
半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 3;

【図9】図8に続く、本発明の第2の実施形態に係わる
半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 9 is a sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 8;

【図10】図3に続く、本発明の第3の実施形態に係わ
る半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 10 is a sectional view illustrating a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention, following FIG. 3;

【図11】図10に続く、本発明の第3の実施形態に係
わる半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 11 is a sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention, following FIG. 10;

【図12】図11に続く、本発明の第3の実施形態に係
わる半導体記憶装置の製造工程を示す断面図。
FIG. 12 is a sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention, following FIG. 11;

【図13】従来技術による半導体記憶装置の製造工程を
示す断面図。
FIG. 13 is a sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor memory device according to a conventional technique.

【図14】図13に続く、従来技術による半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing a manufacturing step of a conventional semiconductor memory device, following FIG. 13;

【図15】図14に続く、従来技術による半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 15 is a sectional view showing a manufacturing step of the conventional semiconductor memory device, following FIG. 14;

【図16】図15に続く、従来技術による半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 16 is a sectional view showing a manufacturing step of a conventional semiconductor memory device, following FIG. 15;

【図17】図16に続く、従来技術による半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 17 is a sectional view showing a manufacturing step of a conventional semiconductor memory device, following FIG. 16;

【図18】図17に続く、従来技術による半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the conventional semiconductor memory device, following FIG. 17;

【図19】図18に続く、従来技術による半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 19 is a sectional view showing a manufacturing step of the conventional semiconductor memory device, following FIG. 18;

【図20】図19に続く、従来技術による半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 20 is a sectional view showing a manufacturing step of a conventional semiconductor memory device, following FIG. 19;

【図21】図20に続く、従来技術による半導体記憶装
置の製造工程を示す断面図。
FIG. 21 is a sectional view showing a manufacturing step of a conventional semiconductor memory device, following FIG. 20;

【図22】アモルファスシリコン膜の積層構造を示す
図。
FIG. 22 is a diagram showing a stacked structure of an amorphous silicon film.

【図23】従来技術による半導体記憶装置におけるST
I溝形状の乱れを示す図。
FIG. 23 shows ST in a conventional semiconductor memory device;
The figure which shows the disorder of I groove shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…半導体基板(シリコン基板)、 12…Pad酸化膜、 13…Pad窒化膜、 14…トレンチ、 15…埋め込みプレート電極、 16…キャパシタ誘電膜、 17…ストレージノードアモルファスシリコン膜、 18…カラー酸化膜、 19…アモルファスシリコン膜、 19a…ポリシリコン膜、 20…埋め込みストラップの開口部、 20a…埋め込みストラップ、 21…アモルファスシリコン膜、 31…絶縁膜(TEOSなどの酸化膜)。 Reference Signs List 11: semiconductor substrate (silicon substrate), 12: Pad oxide film, 13: Pad nitride film, 14: trench, 15: buried plate electrode, 16: capacitor dielectric film, 17: storage node amorphous silicon film, 18: color oxide film 19, an amorphous silicon film, 19a, a polysilicon film, 20, an opening of a buried strap, 20a, a buried strap, 21, an amorphous silicon film, 31, an insulating film (an oxide film such as TEOS).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青地 英明 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) 5F083 AD17 NA01 PR07 PR33 PR39 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hideaki Aochi 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Yokohama Office 5F083 AD17 NA01 PR07 PR33 PR39

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板内にトレンチが選択的に形成
される工程と、 前記トレンチ下部の外側面にプレート電極が形成される
工程と、 前記トレンチの内壁にキャパシタ誘電膜が形成される工
程と、 前記キャパシタ誘電膜上にストレージノード電極が形成
される工程と、 前記ストレージノード電極及び前記キャパシタ誘電膜が
エッチバックされる工程と、 前記トレンチの内壁にカラー酸化膜が形成され、前記ス
トレージノード電極の表面上の前記カラー酸化膜が除去
される工程と、 全面にアモルファスシリコン膜が形成されて前記トレン
チ内が埋め込まれる工程と、 高温アニールが行われることにより、前記アモルファス
シリコン膜がポリシリコン膜に変化される工程とを含む
ことを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
A step of selectively forming a trench in a semiconductor substrate; a step of forming a plate electrode on an outer surface of a lower portion of the trench; and a step of forming a capacitor dielectric film on an inner wall of the trench. Forming a storage node electrode on the capacitor dielectric film; etching back the storage node electrode and the capacitor dielectric film; forming a collar oxide film on an inner wall of the trench; Removing the collar oxide film on the surface of the substrate, forming an amorphous silicon film over the entire surface and filling the trench, and performing high-temperature annealing to convert the amorphous silicon film into a polysilicon film. A method of manufacturing a semiconductor memory device, the method comprising:
【請求項2】 半導体基板内にトレンチが選択的に形成
される工程と、 前記トレンチ下部の外側面にプレート電極が形成される
工程と、 前記トレンチの内壁にキャパシタ誘電膜が形成される工
程と、 前記キャパシタ誘電膜上にストレージノード電極が形成
される工程と、 前記ストレージノード電極及び前記キャパシタ誘電膜が
エッチバックされる工程と、 前記トレンチの内壁にカラー酸化膜が形成され、前記ス
トレージノード電極の表面上の前記カラー酸化膜が除去
される工程と、 全面にアモルファスシリコン膜が形成されて前記トレン
チ内が埋め込まれる工程と、 前記アモルファスシリコン膜がエッチバックされる工程
と、 高温アニールが行われることにより、前記エッチバック
されたアモルファスシリコン膜がポリシリコン膜に変化
される工程とを含むことを特徴とする半導体記憶装置の
製造方法。
2. A step of selectively forming a trench in a semiconductor substrate; a step of forming a plate electrode on an outer surface below the trench; and a step of forming a capacitor dielectric film on an inner wall of the trench. Forming a storage node electrode on the capacitor dielectric film; etching back the storage node electrode and the capacitor dielectric film; forming a collar oxide film on an inner wall of the trench; A step of removing the collar oxide film on the surface of the substrate, a step of forming an amorphous silicon film on the entire surface and filling the trench, a step of etching back the amorphous silicon film, and a high-temperature annealing is performed. This changes the etched back amorphous silicon film to a polysilicon film Method of manufacturing a semiconductor memory device which comprises a step to.
【請求項3】 半導体基板内にトレンチが選択的に形成
される工程と、 前記トレンチ下部の外側面にプレート電極が形成される
工程と、 前記トレンチの内壁にキャパシタ誘電膜が形成される工
程と、 前記キャパシタ誘電膜上にストレージノード電極が形成
される工程と、 前記ストレージノード電極及び前記キャパシタ誘電膜が
エッチバックされる工程と、 前記トレンチの内壁にカラー酸化膜が形成され、前記ス
トレージノード電極の表面上の前記カラー酸化膜が除去
される工程と、 全面にアモルファスシリコン膜が形成されて前記トレン
チ内が埋め込まれる工程と、 前記アモルファスシリコン膜がエッチバックされる工程
と、 前記エッチバックされたアモルファスシリコン膜の表面
が絶縁膜で覆われる工程と、 高温アニールが行われることにより、前記エッチバック
されたアモルファスシリコン膜がポリシリコン膜に変化
される工程とを含むことを特徴とする半導体記憶装置の
製造方法。
A step of selectively forming a trench in the semiconductor substrate; a step of forming a plate electrode on an outer surface below the trench; and a step of forming a capacitor dielectric film on an inner wall of the trench. Forming a storage node electrode on the capacitor dielectric film; etching back the storage node electrode and the capacitor dielectric film; forming a collar oxide film on an inner wall of the trench; Removing the color oxide film on the surface of the substrate, forming an amorphous silicon film over the entire surface and filling the trench, and etching back the amorphous silicon film. A process in which the surface of the amorphous silicon film is covered with an insulating film and a high-temperature annealing process are performed. Converting the etched back amorphous silicon film into a polysilicon film.
【請求項4】 前記アニールは、非酸化性雰囲気で行わ
れることを特徴とする請求項1乃至3記載の半導体記憶
装置の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the annealing is performed in a non-oxidizing atmosphere.
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