JP2694777B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2694777B2
JP2694777B2 JP3016277A JP1627791A JP2694777B2 JP 2694777 B2 JP2694777 B2 JP 2694777B2 JP 3016277 A JP3016277 A JP 3016277A JP 1627791 A JP1627791 A JP 1627791A JP 2694777 B2 JP2694777 B2 JP 2694777B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスタックトセル型容量蓄積電極の
形成方法を図面を参照して説明する。
【0003】まず、図12に示すようにシリコン基板1
上の酸化シリコン膜2a,2b上に第1の多結晶シリコ
ン膜(ゲート電極3a,3b)と第2の酸化シリコン膜
4a,4bから成るゲート電極部を形成した後、第3の
酸化シリコン膜5を形成し、ホトレジスト膜14をマス
クとして、コンタクトホール15を形成する。
【0004】次に図13に示すように、第2の多結晶シ
リコン膜17を形成し、ホトレジスト膜16をホトリソ
グラフィ技術により、容量蓄積電極のパターンに形成
し、エッチングを行なうことにより、図14に示すよう
な容量蓄積電極18を形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の容量蓄
積電極の形成方法では、容量蓄積電極とシリコン基板と
のコンタクトホールの形成時と容量蓄積電極の形成時に
異なった2種類のホトマスクを使用していた。このた
め、図15に示すように、容量蓄積電極18を形成する
ためのホトレジスト膜16の端が、アライメント時のず
れによりコンタクトホール15の内側になった場合、容
量蓄積電極18形成時のエッチングの際にシリコン基板
1がエッチングされ、溝19が発生するという問題点が
あった。
【0006】また図16に示すように、多結晶シリコン
膜堆積の段差が大きいため、容量蓄積電極18形成用の
エッチング時に、多結晶シリコンの残滓20が発生しや
すいという問題点があった。
【0007】さらに多結晶シリコンの残滓を取るため
に、オーバーエッチを行なった場合、図17,図18に
示すようにホトレジスト膜16に対し、容量蓄積電極に
サイドエッチが発生する(図17)、あるいは容量蓄積
電極の形状が逆テーパーになる(図18)といった問題
点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明第1の半導体装置
の製造方法は、半導体基板の表面に形成された第1の酸
化シリコン膜上に第1の導電膜と第2の酸化シリコン膜
を順次に堆積し、パターニングを行いゲート電極を形成
する工程と、第3の酸化シリコン膜,窒化シリコン膜お
よび第4の酸化シリコン膜を順次に堆積する工程と、前
記ゲート電極とその近傍の上方に開孔を有するレジスト
膜を形成する工程と、前記開孔部の第4の酸化シリコン
膜および窒化シリコン膜を順次に除去して容量蓄積電極
領域を形成した後第3の酸化シリコン膜を異方性エッチ
ングすることにより前記ゲート電極の側面に前記第3の
酸化シリコン膜の側壁を残してコンタクトホールを形成
する工程と、第2の導電膜を前記容量蓄積電極領域およ
コンタクトホールを埋めるとともに前記第4の酸化シ
リコン膜上に堆積する工程と、前記コンタクトホール部
に第2の導電膜を残して他は除去する工程と、前記第4
の酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を除去して容量蓄積
電極を形成する工程とを有するというものである。本発
明第2の半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面に
形成された第1の酸化シリコン膜上に第1の導電膜と第
2の酸化シリコン膜を順次に堆積し、パターニングを行
いゲート電極を形成する工程と、第3の酸化シリコン
膜,窒化シリコン膜および第4の酸化シリコン膜を順次
に堆積する工程と、前記ゲート電極とその近傍の上方に
開孔を有するレジスト膜を形成する工程と、前記開孔部
の第4の酸化シリコン膜および窒化シリコン膜を順次に
除去して容量蓄積電極領域を形成した後第3の酸化シリ
コン膜を異方性エッチングすることにより前記ゲート電
極の側面に前記第3の酸化シリコン膜の側壁を残してコ
ンタクトホールを形成する工程と、全面に、第2の導電
膜を堆積して前記コンタクトホールを埋めた後第5の酸
化シリコン膜を堆積して前記容量蓄積電極領域を埋める
工程と、異方性エッチングにより前記容量蓄積電極領域
以外の領域から前記第5の酸化シリコン膜および第2の
導電膜を除去した後前記第5の酸化シリコン膜,第4の
酸化シリコン膜および第2の導電膜を除去して容量蓄積
電極を形成する工程とを有するというものである。
【0009】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0010】図1〜図8は本発明の第1の実施例を説明
するため工程順に示した半導体チップの断面図である。
【0011】まず、図1に示すようにシリコン基板1
(半導体基板)の表面の第1の酸化シリコン膜2a,2
b上に第1の多結晶シリコン膜(ゲート電極3a,3
b)、第2の酸化シリコン膜4から成るゲート電極部を
ホトリソラフィ技術およびエッチング技術を用いて形成
する。次に図2に示すように第3の酸化シリコン膜5、
窒化シリコン膜7および第4の酸化シリコン膜を形成す
る。次に図3に示すようにホトリソグラフィ技術を用い
てホトレジスト膜8によって容量蓄積電極領域9のパタ
ーン形成を行ない、エッチング技術によって第4の酸化
シリコン膜6に対して高い選択比を保って除去する。次
に図4に示すように、窒化シリコン膜6を第3の酸化シ
リコン膜5に対して高い選択比でエッチングを行なった
後、図5に示すように、第3の酸化シリコン膜5をエッ
チングしコンタクトホール10を容量蓄積電極領域9に
対し、自己整合的に開口する。次にホトレジスト膜8を
除去し、図6に示すように容量蓄積電極となる第2の多
結晶シリコン膜11を形成する。次に図7に示すよう
に、多結晶シリコン膜11を第4の酸化シリコン膜7の
表面までエッチングする。次に第4の酸化シリコン膜7
と窒化シリコン膜6を除去することにより、図8に示す
ようなシリコン基板1と接続された容量蓄積電極12を
形成する。続いて容量絶縁膜(図示しない)を形成し、
セルプレート(図示しない)を形成してスタックト容量
を形成する。
【0012】本実施例では、容量蓄積電極の容量部の高
さは、第4の酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の膜厚の
合計した高さになる。窒化シリコン膜を0.1μm,第
4の酸化シリコン膜を0.4μmとすると、0.5μm
の高さの容量蓄積電極を形成することができる。
【0013】コンタクトホールと自己整合的に容量蓄積
電極を形成でき、従来例のように目合せずれによる溝の
形成という欠点および多結晶シリコンの残滓が残る欠点
は除去される。
【0014】次に本発明の第2の実施例について図面を
参照して説明する。図9〜図11は、第2の実施例を説
明するため工程順に示した半導体チップの断面図であ
る。図9のコンタクトホール10を形成するまでの工程
は、第1の実施例と同じであるため、説明は省略する。
次に、コンタクトホール10を形成後、容量蓄積電極と
なる第2の多結晶シリコン膜11を容量蓄積電極領域9
が埋まりきらない程度の厚さ(容量蓄積電極領域9の短
辺長の1/3以下)に形成した後、第5の酸化シリコン
膜13を形成する。次に図10に示すように、第5の酸
化シリコン膜13を多結晶シリコン膜11の内側に残る
ようにエッチングを行なった後、多結晶シリコン膜11
を第4の酸化シリコン膜7の表面が露出するまでエッチ
ングを行なう。次に、第4の酸化シリコン膜7と第5の
酸化シリコン膜13を除去し、窒化シリコン膜6を除去
することにより、図11に示すような容量蓄積電極12
を形成する。
【0015】本実施例では、第1の実施例に比べ、工程
数が多くなるが、容量蓄積電極の表面積が増加し、ひい
ては容量の大きいスタックト容量を形成できるという効
果が得られる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、容量蓄積
電極領域の形成時に、容量蓄積電極をコンタクトホール
と自己整合的に形成する方法を用いているため、コンタ
クトホール形成時に発生するアライメント誤差が極端に
大きくない限り、容量蓄積電極となる多結晶シリコンな
どの導電膜のエッチング時にシリコン基板がエッチング
されないですむという効果を有する。
【0017】また、平坦な絶縁膜に開口された容量蓄積
電極領域に多結晶シリコンなどの導電膜を残す方法を用
いているため、下地段部での導電膜の残滓が発生せず、
容量蓄積電極の形状も安定して得られるという効果もあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図2】本発明の第1の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図3】本発明の第1の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図4】本発明の第1の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図5】本発明の第1の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図6】本発明の第1の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図7】本発明の第1の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図8】本発明の第1の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図9】本発明の第2の実施例の説明に使用する断面図
である。
【図10】本発明の第2の実施例の説明に使用する断面
図である。
【図11】本発明の第2の実施例の説明に使用する断面
図である。
【図12】従来技術の欠点を説明するための断面図であ
る。
【図13】従来技術の欠点を説明するための断面図であ
る。
【図14】従来技術の欠点を説明するための断面図であ
る。
【図15】従来技術の欠点を説明するための断面図であ
る。
【図16】従来技術の欠点を説明するための断面図であ
る。
【図17】従来技術の欠点を説明するための断面図であ
る。
【図18】従来技術の欠点を説明するための断面図であ
る。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2a,2b 第1の酸化シリコン膜 3a,3b ゲート電極 4a,4b 第2の酸化シリコン膜 5 第3の酸化シリコン膜 6 窒化シリコン膜 7 第4の酸化シリコン膜 8 ホトレジスト膜 9 容量蓄積電極 10 コンタクトホール 11 第2の多結晶シリコン膜 12 容量蓄積電極 13 第5の酸化シリコン膜 14 ホトレジスト膜 15 コンタクトホール 16 ホトレジスト膜 17 第2の多結晶シリコン膜 18 容量蓄積電極 19 溝 20 残滓

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の表面に形成された第1の酸
    化シリコン膜上に第1の導電膜と第2の酸化シリコン膜
    を順次に堆積し、パターニングを行いゲート電極を形成
    する工程と、第3の酸化シリコン膜,窒化シリコン膜お
    よび第4の酸化シリコン膜を順次に堆積する工程と、前
    記ゲート電極とその近傍の上方に開孔を有するレジスト
    膜を形成する工程と、前記開孔部の第4の酸化シリコン
    膜および窒化シリコン膜を順次に除去して容量蓄積電極
    領域を形成した後第3の酸化シリコン膜を異方性エッチ
    ングすることにより前記ゲート電極の側面に前記第3の
    酸化シリコン膜の側壁を残してコンタクトホールを形成
    する工程と、第2の導電膜を前記容量蓄積電極領域およ
    コンタクトホールを埋めるとともに前記第4の酸化シ
    リコン膜上に堆積する工程と、前記コンタクトホール部
    に第2の導電膜を残して他は除去する工程と、前記第4
    の酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を除去して容量蓄積
    電極を形成する工程とを有することを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 半導体基板の表面に形成された第1の酸
    化シリコン膜上に第1の導電膜と第2の酸化シリコン膜
    を順次に堆積し、パターニングを行いゲート電極を形成
    する工程と、第3の酸化シリコン膜,窒化シリコン膜お
    よび第4の酸化シリコン膜を順次に堆積する工程と、前
    記ゲート電極とその近傍の上方に開孔を有するレジスト
    膜を形成する工程と、前記開孔部の第4の酸化シリコン
    膜および窒化シリコン膜を順次に除去して容量蓄積電極
    領域を形成した後第3の酸化シリコン膜を異方性エッチ
    ングすることにより前記ゲート電極の側面に前記第3の
    酸化シリコン膜の側壁を残してコンタクトホールを形成
    する工程と、全面に、第2の導電膜を堆積して前記コン
    タクトホールを埋めた後第5の酸化シリコン膜を堆積し
    て前記容量蓄積電極領域を埋める工程と、異方性エッチ
    ングにより前記容量蓄積電極領域以外の領域から前記第
    5の酸化シリコン膜および第2の導電膜を除去した後前
    記第5の酸化シリコン膜,第4の酸化シリコン膜および
    第2の導電膜を除去して容量蓄積電極を形成する工程と
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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