JP2827579B2 - Semiconductor memory cell and method of forming the same - Google Patents

Semiconductor memory cell and method of forming the same

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JP2827579B2
JP2827579B2 JP3138106A JP13810691A JP2827579B2 JP 2827579 B2 JP2827579 B2 JP 2827579B2 JP 3138106 A JP3138106 A JP 3138106A JP 13810691 A JP13810691 A JP 13810691A JP 2827579 B2 JP2827579 B2 JP 2827579B2
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insulating film
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forming
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眞人 坂尾
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリセル、特に
1トランジスタ・1キャパシタ型半導体メモリセルとそ
の形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory cell, and more particularly to a one-transistor / one-capacitor semiconductor memory cell and a method of forming the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】MOSダイナミックメモリは、1970
年の1kビット・ダイナミック・ランダム・アクセス・
メモリの発売を出発点として、3年に4倍の割合で大規
模化がなされ、そのメモリセルの面積は一世代に0.3
〜0.4倍に縮小されてきた。メモリセルを縮小しても
ソフトエラー耐性を低下させないために、セル容量の確
保が重要な問題となっている。
2. Description of the Related Art MOS dynamic memories are available in 1970.
1kbit dynamic random access of the year
With the launch of memory as a starting point, the scale has been increased by a factor of four in three years, and the memory cell area has been reduced to 0.3 per generation.
It has been reduced to 0.4 times. In order not to reduce the soft error resistance even if the memory cell is reduced, securing the cell capacity is an important issue.

【0003】この問題を解決する方法の一つに1989
シンポジウム・オン・ブイエルエスアイ・テクノロジー
・ダイジェスト・オブ・テクニカルペーパーズ(198
9SYMPOSIUM ON VLSI TECHNO
LOGY DIGESTOF TECHNICAL P
APERS)、69ページで述べられている方法があ
る。
One of the solutions to this problem is 1989
Symposium on VSI Technology Digest of Technical Papers (198
9SYMPOSIUM ON VLSI TECHNO
LOGY DIGESTOF TECHNICAL P
APERS), page 69.

【0004】この方法では、図8に示すようにP型シリ
コン基板1に形成されたMOSトランジスタの一方のソ
ース・ドレイン領域5−1上に、蓄積電極として、中
空,柱状の導電部材8を形成し、その外壁のみでなく、
内壁も容量部として利用することにより、セル面積の増
大を抑えながら大きな容量を確保しようとしている。
In this method, a hollow, columnar conductive member 8 is formed as a storage electrode on one source / drain region 5-1 of a MOS transistor formed on a P-type silicon substrate 1 as shown in FIG. And not only its outer walls,
By using the inner wall as a capacitor, a large capacity is to be secured while suppressing an increase in cell area.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この導電部材8は、こ
の導電部材8の周囲に存在した絶縁膜に、導電体膜を堆
積し、それをエッチバックすることにより形成されてい
る。そのため、図8に示されるように、導電部材8の上
側の端部は鋭く、尖っている。その為、この部分に電界
集中が生じ、容量を形成する絶縁膜の耐圧を低下させ、
メモリセルの信頼性を落とす原因となっている。
The conductive member 8 is formed by depositing a conductive film on an insulating film existing around the conductive member 8 and etching it back. Therefore, as shown in FIG. 8, the upper end of the conductive member 8 is sharp and pointed. For this reason, electric field concentration occurs in this portion, and the withstand voltage of the insulating film forming the capacitance is reduced,
This causes a decrease in the reliability of the memory cell.

【0006】本発明の目的は、このような、中空で、柱
状な蓄積電極の上端面を平坦にすることにより、この部
分への電界集中をなくし、信頼性の高い蓄積電極を形成
することができる半導体メモリセルとその形成方法を提
供することにある。
An object of the present invention is to form a highly reliable storage electrode by flattening the upper end surface of such a hollow and columnar storage electrode, thereby eliminating electric field concentration on this portion. It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory cell and a method for forming the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体メモリセ
ルは、一つのMOSトランジスタと、該MOSトランジ
スタの一方のソース・ドレイン領域容量部が接続さ
れ、他方のソース・ドレイン領域にビット線が接続され
て成る半導体メモリセルにおいて、酸化シリコン膜に窒
化シリコン膜が積層してなる下層層間絶縁膜が、前記M
OSトランジスタを被覆し、前記下層層間絶縁膜を貫通
する開口部を介して前記一方のソース・ドレイン領域に
接続された前記容量部が、該一方のソース・ドレイン領
上から前記MOSトランジスタのゲート電極上にかけ
て該下層層間絶縁膜を介して設けられ該一方のソース・
ドレイン領域に接続される柱状で中空かつ、その上端
面が平坦な導電部材と、該導電部材の表面に形成され
る誘電体膜と、該誘電体膜の全表面上に形成される対向
電極を有し、前記下層層間絶縁膜及び容量部を上層層
間絶縁膜が被覆し、前記ビット線が、前記上層層間絶縁
膜を選択的に被覆し、該上層層間絶縁膜及び前記下層層
間絶縁膜を貫通するコンタクト孔を介して前記他方のソ
ース・ドレイン領域に接続されていることを特徴とす
る。
Means for Solving the Problems] The semiconductor memory cell of the present invention, and one MOS transistor, said MOS capacitor unit to one of the source and drain regions of the transistor is connected, the bit line to the other of the source and drain regions In the connected semiconductor memory cells, the silicon oxide film
The lower interlayer insulating film formed by laminating a silicon nitride film
Covers the OS transistor and penetrates the lower interlayer insulating film
Through the opening to the one source / drain region
The capacitor section connected is subjected to the gate electrode of the MOS transistor from one of the source and drain regions on the
And the one source is provided through the lower interlayer insulating film.
Hollow columnar connected to the drain region and, with its upper end face is flat conductive member, a dielectric film formed on the entire surface of the conductive member, opposite which is formed over the entire surface of the dielectric film and an electrode, the upper layer of the lower interlayer insulating film and the capacitor portion
The bit line is covered with an interlayer insulating film.
Selectively covering the film, the upper interlayer insulating film and the lower layer
The other source through a contact hole penetrating the inter-insulation film.
Connected to the source / drain region.
You.

【0008】本発明の半導体メモリセルの形成方法は、
半導体基板にMOSトランジスタを形成する工程と、
化シリコン膜に窒化シリコン膜が積層してなる下層層間
絶縁膜により前記MOSトランジスタを被覆し、該下層
層間絶縁膜に該MOSトランジスタの一方のソース・ド
レイン領域に達する開口部を形成する工程と、前記開口
部を介して前記MOSトランジスタの一方のソース・ド
レイン領域に接続して、前記下層層間絶縁膜を被覆する
導電体膜を被着する工程と、レジスト膜をマスクにした
エッチングにより、前記導電体膜のうち、前記一方のソ
ース・ドレイン領域上を除く部分の導電体膜を薄く
し、導電体膜に凸部を形成する工程と、前記レジスト
膜を除去し、全面に酸化シリコン膜を被着し、該酸化シ
リコン膜をエッチバックして、前記凸部の側壁を選択的
に被覆する該酸化シリコン膜からなる耐エッチング部材
を形成し、しかる後に、前記導電体膜をエッチングし、
耐エッチング部材の外側の部分の導電体膜を完全に
除去した時点でエッチングを停止し、該耐エッチング部
材の下側に、中空柱状かつ、その上面平坦で、さ
らにその底部が前記一方のソース・ドレインに接続され
た導電部材を形成する工程と、前記耐エッチング部材を
選択的に除去する工程と、前記導電部材表面に誘電体膜
を形成する工程と、前記導電体膜上に対向電極を形成し
て、容量部を形成する工程と、前記下層層間絶縁膜及び
容量部を被覆する上層層間絶縁膜を形成し、該上層層間
絶縁膜及び該下層層間絶縁膜を貫通して前記MOSトラ
ンジスタの他方のソース・ドレイン領域に達するコンタ
クト孔を形成し、該コンタクト孔を介して該他方のソー
ス・ドレイン領域に接続されるビット線を形成する工程
を含んで構成される。
The method of forming a semiconductor memory cell according to the present invention comprises:
Forming a MOS transistor on a semiconductor substrate, acid
Lower layer consisting of silicon nitride film laminated on silicon nitride film
The MOS transistor is covered with an insulating film,
One source source of the MOS transistor is connected to the interlayer insulating film.
Forming an opening reaching the rain region; and
A step of applying a conductive film that is connected to one of the source / drain regions of the MOS transistor through a portion to cover the lower interlayer insulating film, and that a resist film is used as a mask.
By etching, among the conductive film, thin the conductive film in a portion except for the one of the source and drain regions above, and forming the projections on the conductive film, the resist
The film is removed, and a silicon oxide film is deposited on the entire surface.
Etch back the recon film to selectively select the side walls of the protrusion.
Forming an etching-resistant member made of the silicon oxide film to cover , and thereafter, etching the conductor film,
The conductive film of the outer portions of the etch resistant member stops etching at the time of the complete removal of the lower side of the resistant etched member, columnar hollow, and its upper surface is flat, further the bottom forming a conductive member connected to said one of the source and drain of the etching-resistant member
Selectively removing, forming a dielectric film on the conductive member surface, an opposing electrode is formed on the conductive film
Forming a capacitor portion, and the lower interlayer insulating film and
Forming an upper interlayer insulating film covering the capacitor portion;
The MOS transistor penetrates an insulating film and the lower interlayer insulating film.
Contour reaching the other source / drain region of the transistor
A contact hole, and the other source through the contact hole.
Forming a bit line connected to a drain region
It is comprised including.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0010】図1は本発明のメモリセルの一実施例の断
面図である。このメモリセルは、MOSトランジスタと
容量部とを有している。MOSトランジスタは、P型シ
リコン基板1に形成されたN型ソース・ドレイン領域5
−1,5−2と、ゲート酸化膜3を介して積層されたゲ
ート電極4とで構成されている。このMOSトランジス
タは、酸化シリコン膜からなる第1層間絶縁膜6に窒化
シリコン膜からなる第2層間絶縁膜か積層してなる下層
層間絶縁膜により被覆されている。容量部は、下層層間
絶縁膜を介してN型ソース・ドレイン領域5−1上から
ゲート電極4上にかけて設けられ、さらに、下層層間絶
縁膜に設けられた開口部を介してこのN型ソース・ドレ
イン領域5−1に接続されている。容量部及び第2層間
絶縁膜7は、上層層間絶縁膜である第3層間絶縁膜11
により被覆されている。第3層間絶縁膜11,第2層間
絶縁膜7並びに第1層間絶縁膜6を貫通して形成された
コンタクト孔12を介して、ビット線13とN型ソース
・ドレイン領域5−2が接続されている。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a memory cell according to the present invention. This memory cell has a MOS transistor and a capacitor. The MOS transistor includes an N-type source / drain region 5 formed on a P-type silicon substrate 1.
-1, 5-2 and a gate electrode 4 laminated with a gate oxide film 3 interposed therebetween . This MOS transistor
Is nitrided on the first interlayer insulating film 6 made of a silicon oxide film.
Lower layer formed by laminating a second interlayer insulating film made of silicon film
It is covered with an interlayer insulating film. Capacitance part is between lower layers
From above the N-type source / drain region 5-1 via the insulating film
It is provided over the gate electrode 4 and further has a lower interlayer insulation.
The N-type source / drain is opened through an opening provided in the edge film.
In region 5-1. Capacitance part and second layer
The insulating film 7 is a third interlayer insulating film 11 which is an upper interlayer insulating film.
Coated with Third interlayer insulating film 11, second interlayer
Via a contact hole 12 formed through the insulating film 7 and the first interlayer insulating film 6, a bit line 13 and the N-type source and drain regions 5-2 is connected.

【0011】容量部はN型ソース・ドレイン領域5−1
に接続された柱状で中空(別の言い方をすればリング
状)、かつその上の上端面が平坦な導電体部材8よりな
る蓄積電極とセルプレート10(対向電極)と両者を隔
絶する容量絶縁膜9(誘電体膜)とからなる。セルプレ
ート10とビット線13とは、第3層間絶縁膜11で隔
絶され、素子分離はシリコン基板1に形成された酸化シ
リコン膜2によりなされている。
The capacitance portion is an N-type source / drain region 5-1.
The storage electrode and the cell plate 10 (opposite electrode) are formed of a conductive member 8 having a columnar shape, a hollow shape (in other words, a ring shape), and a flat upper end surface. And a film 9 (dielectric film). The cell plate 10 and the bit line 13 are separated by a third interlayer insulating film 11, and element isolation is performed by a silicon oxide film 2 formed on a silicon substrate 1.

【0012】図2〜図7は、本発明のメモリセルの形成
方法の一実施例を説明する為の工程順に示した半導体チ
ップの断面図である。
FIGS. 2 to 7 are sectional views of a semiconductor chip shown in the order of steps for explaining one embodiment of a method for forming a memory cell according to the present invention.

【0013】まず、図2に示すように面方位(100)
のP型シリコン基板1に熱酸化により約40nmの図示
しないマスク酸化膜を形成し、次にCVD法により、図
示しない窒化シリコン膜を約120nmの厚さに堆積
し、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術に
より、所定領域上にマスク酸化膜と窒化シリコン膜が残
る様にパターニングした後、熱酸化することにより厚さ
600nmの酸化シリコン膜2を形成して素子領域を区
画する。そして、窒化シリコン膜とマスク酸化膜をウェ
ットエッチング除去する。
First, as shown in FIG.
A mask oxide film (not shown) of about 40 nm is formed on the P-type silicon substrate 1 by thermal oxidation, and a silicon nitride film (not shown) is deposited to a thickness of about 120 nm by a CVD method. After that, patterning is performed so that a mask oxide film and a silicon nitride film remain on a predetermined region, and then a silicon oxide film 2 having a thickness of 600 nm is formed by thermal oxidation to partition an element region. Then, the silicon nitride film and the mask oxide film are removed by wet etching.

【0014】次に950℃酸化雰囲気で酸化して素子領
域に厚さ20nmのゲート酸化膜3を形成する。CVD
法により多結晶シリコン膜500nmの厚さに堆積し、
通常のフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術
によりゲート電極4を形成する。
Next, a gate oxide film 3 having a thickness of 20 nm is formed in the element region by oxidation in an oxidizing atmosphere at 950.degree. CVD
The polycrystalline silicon film is deposited to a thickness of 500 nm by the method,
The gate electrode 4 is formed by a normal photolithography technique and a dry etching technique.

【0015】次に、図3に示すように、ヒ素を加速エネ
ルギー100keV,ドーズ量5×1015/cm2 で注
入し、N型ソース・ドレイン領域5−1,5−2を形成
する。次に、ウェットエッチングでゲート電極4の直下
のゲート酸化膜3のみを残して他を除去する。次にCV
D法により酸化シリコン膜を堆積しこれを第1層間絶縁
膜6とする。ひき続き、CVD法により窒化シリコン膜
を堆積し、これを第2層間絶縁膜7とする。
Next, as shown in FIG. 3, arsenic is implanted at an acceleration energy of 100 keV and a dose of 5 × 10 15 / cm 2 to form N-type source / drain regions 5-1 and 5-2. Next, other portions are removed by wet etching except for the gate oxide film 3 immediately below the gate electrode 4. Then CV
A silicon oxide film is deposited by the method D, and this is used as a first interlayer insulating film 6. Subsequently, a silicon nitride film is deposited by a CVD method, and this is used as a second interlayer insulating film 7.

【0016】次に、図4に示すように、N型ソース・ド
レイン領域5−1上の第1層間絶縁膜6と第2層間絶縁
膜7の一部を通常のフォトリソグラフィ技術とドライエ
ッチング技術を用いてエッチング除去し、N型ソース・
ドレイン領域5−1に達する開口部を形成する。CVD
法により多結晶シリコン膜16を堆積し、リンを熱拡散
したのち、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、レ
ジスト膜14をパターニングし、続いて、ドライエッチ
ング技術を用いて、レジスト膜14のない部分の多結晶
シリコン膜16をエッチングし、薄くすることによっ
て、図5に示すように多結晶シリコン膜16に凸部を形
成する。次いでレジスト膜14を除去し全面に、CVD
法により酸化シリコン膜を堆積した後、エッチバックを
行ない、多結晶シリコン膜16の凸部の側壁にのみ
(耐エッチング部材である)酸化シリコン膜15を形成
する。さらに、その状態から、ドライエッチング技術を
用いて、多結晶シリコン膜16をエッチングし、酸化シ
リコン膜15の外側部分の多結晶シリコン膜16が、な
くなった時点でエッチングを停止すると、図5に示した
多結晶シリコン膜16の凸部の高さに応じ、N型ソース
・ドレイン領域5−1の上側、および酸化シリコン膜1
5の下側には、多結晶シリコン膜16が残る。酸化シリ
コン膜15を選択的にエッチング除去することにより、
図6に示す導電体部材8が形成される。
Next, as shown in FIG. 4, a part of the first interlayer insulating film 6 and a part of the second interlayer insulating film 7 on the N-type source / drain region 5-1 are formed by ordinary photolithography and dry etching. Etching using N-type source
An opening reaching the drain region 5-1 is formed. CVD
After the polycrystalline silicon film 16 is deposited by the method and the phosphorus is thermally diffused, the resist film 14 is patterned by using a normal photolithography technique, and then, by using a dry etching technique, a portion without the resist film 14 is formed. The polycrystalline silicon film 16 is etched and thinned to form a projection on the polycrystalline silicon film 16 as shown in FIG. Next, the resist film 14 is removed, and CVD is performed on the entire surface.
After depositing a silicon oxide film by the method, an etch back is performed, and only the side wall of the convex portion of the polycrystalline silicon film 16 is formed.
A silicon oxide film 15 (which is an etching-resistant member) is formed. Further, from this state, the polycrystalline silicon film 16 is etched using a dry etching technique, and the etching is stopped when the polycrystalline silicon film 16 outside the silicon oxide film 15 disappears, as shown in FIG. The upper side of the N-type source / drain region 5-1 and the silicon oxide film 1 according to the height of the convex portion of the polycrystalline silicon film 16 formed.
Below the 5, polycrystalline silicon film 16 is Ru residue. Silicon oxide
By selectively etching away the con film 15,
The conductor member 8 shown in FIG. 6 is formed.

【0017】次に、導電体部材8を熱酸化した後、CV
D法により多結晶シリコン膜を堆積させ、リンを熱拡散
し、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術に
よりパターニングし、図7に示す容量絶縁膜9とセルプ
レート10を得る。
Next, after the conductor member 8 is thermally oxidized, the CV
A polycrystalline silicon film is deposited by the method D, phosphorus is thermally diffused, and is patterned by a photolithography technique and a dry etching technique to obtain the capacitance insulating film 9 and the cell plate 10 shown in FIG.

【0018】次に、CVD法により酸化シリコン膜より
成る第3層間絶縁膜11を堆積した後、コンタクト孔1
2を開孔し、アルミニウム膜でビット線13を形成する
ことにより図1に示す構造のメモリセルが得られる。
Next, after depositing a third interlayer insulating film 11 made of a silicon oxide film by the CVD method, the contact hole 1 is formed.
2 is formed, and the bit line 13 is formed of an aluminum film, whereby the memory cell having the structure shown in FIG. 1 is obtained.

【0019】以上の説明においては、容量絶縁膜9とし
て、シリコンの熱酸化膜を用いたが容量を大きくするこ
と、信頼性を高めることを主目的として酸化シリコン膜
と窒化シリコン膜のどちらか一方、あるいは両方を用い
て1層〜3層構造としても良い。
In the above description, a thermal oxide film of silicon is used as the capacitor insulating film 9, but one of the silicon oxide film and the silicon nitride film is mainly used for increasing the capacity and improving the reliability. Or a single-layer to three-layer structure using both.

【0020】また、本実施例においては、ビット線13
をアルミニウム膜とし、蓄積電極の上側を通すとした
が、アルミニウムをこれよりも隔点の高いポリサイドな
どに変え、蓄積電極の下側を通しても良い。
In this embodiment, the bit line 13
Is an aluminum film and passes through the upper side of the storage electrode. However, aluminum may be changed to a polycide or the like having a higher separation point than the aluminum film and may pass through the lower side of the storage electrode.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、蓄
積電極の構成要素として、柱状,中空でかつ、その上端
面が平坦な導電体部材を用いている為、その上端面が、
鋭角的に尖っている場合に比べ、容量絶縁膜の耐圧が、
向上し、信頼性が増大するという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, a columnar, hollow, and flat upper end surface is used as a component of the storage electrode.
The withstand voltage of the capacitive insulating film is higher than when sharply pointed.
The effect is that the reliability is improved.

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

【図1】本発明のメモリセルの一実施例の断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of a memory cell of the present invention.

【図2】本発明のメモリセルの形成方法の一実施例を説
明するための断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining one embodiment of a method for forming a memory cell according to the present invention.

【図3】本発明のメモリセルの形成方法の一実施例を説
明するための断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining one embodiment of a method for forming a memory cell of the present invention.

【図4】本発明のメモリセルの形成方法の一実施例を説
明するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining one embodiment of a method for forming a memory cell according to the present invention.

【図5】本発明のメモリセルの形成方法の一実施例を説
明するための断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining one embodiment of a method for forming a memory cell according to the present invention.

【図6】本発明のメモリセルの形成方法の一実施例を説
明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining one embodiment of a method for forming a memory cell according to the present invention.

【図7】本発明のメモリセルの形成方法の一実施例を説
明するための断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining one embodiment of a method for forming a memory cell according to the present invention.

【図8】従来のメモリセルの一例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional memory cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板 2 酸化シリコン膜 3 ゲート酸化膜 4 ゲート電極 5−1,5−2 N型ソース・ドレイン領域 6 第1層間絶縁膜 7 第2層間絶縁膜 8 導電体部材 9 容量絶縁膜 10 セルプレート 11 第3層膜絶縁膜 12 コンタクト孔 13 ビット線 14 レジスト 15 酸化シリコン膜 16 多結晶シリコン膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 P-type silicon substrate 2 Silicon oxide film 3 Gate oxide film 4 Gate electrode 5-1 and 5-2 N-type source / drain region 6 First interlayer insulating film 7 Second interlayer insulating film 8 Conductor member 9 Capacitive insulating film 10 Cell plate 11 Third layer insulating film 12 Contact hole 13 Bit line 14 Resist 15 Silicon oxide film 16 Polycrystalline silicon film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 27/108 H01L 21/822 H01L 21/8242 H01L 27/04──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 27/108 H01L 21/822 H01L 21/8242 H01L 27/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一つのMOSトランジスタと、該MOS
トランジスタの一方のソース・ドレイン領域容量部が
接続され、他方のソース・ドレイン領域にビット線が接
続されて成る半導体メモリセルにおいて、酸化シリコン膜に窒化シリコン膜が積層してなる下層層
間絶縁膜が、前記MOSトランジスタを被覆し、 前記下層層間絶縁膜を貫通する開口部を介して前記一方
のソース・ドレイン領域に接続された 前記容量部が、該
一方のソース・ドレイン領域上から前記MOSトランジ
スタのゲート電極上にかけて該下層層間絶縁膜を介して
設けられ該一方のソース・ドレイン領域に接続される柱
状で中空かつ、その上端面が平坦な導電部材と、該導
電部材の表面に形成される誘電体膜と、該誘電体膜
全表面上に形成される対向電極を有し 前記下層層間絶縁膜及び容量部を上層層間絶縁膜が被覆
し、 前記ビット線が、前記上層層間絶縁膜を選択的に被覆
し、該上層層間絶縁膜及び前記下層層間絶縁膜を貫通す
るコンタクト孔を介して前記他方のソース・ドレイン領
域に接続され ていることを特徴とする半導体メモリセ
ル。
1. One MOS transistor and the MOS transistor
In a semiconductor memory cell in which a capacitance portion is connected to one source / drain region of a transistor and a bit line is connected to the other source / drain region , a lower layer in which a silicon nitride film is stacked on a silicon oxide film
An inter-layer insulating film covers the MOS transistor and the one side through an opening penetrating the lower interlayer insulating film.
Said capacitor section connected to the source and drain regions, the MOS transients from the <br/> one of the source and drain regions
Over the gate electrode of the star through the lower interlayer insulating film.
Provided hollow columnar connected to one source-drain region of the, and, with its upper end face is flat conductive member, a dielectric film formed on the entire surface of the conductive member, of the dielectric film
And a counter electrode formed over the entire surface, the lower interlayer insulating film and the capacitor portion is the upper interlayer insulating film covering
And the bit line selectively covers the upper interlayer insulating film.
And penetrates the upper interlayer insulating film and the lower interlayer insulating film.
The other source / drain region through the contact hole
A semiconductor memory cell connected to the region .
【請求項2】 半導体基板にMOSトランジスタを形成
する工程と、酸化シリコン膜に窒化シリコン膜が積層してなる下層層
間絶縁膜により前記MOSトランジスタを被覆し、該下
層層間絶縁膜に該MOSトランジスタの一方のソース・
ドレイン領域に達する開口部を形成する工程と、 前記開口部を介して 前記MOSトランジスタの一方のソ
ース・ドレイン領域に接続して、前記下層層間絶縁膜を
被覆する導電体膜を被着する工程と、 レジスト膜をマスクにしたエッチングにより、前記 導電
体膜のうち、前記一方のソース・ドレイン領域上を除く
部分の導電体膜を薄くし、導電体膜に凸部を形成す
る工程と、前記レジスト膜を除去し、全面に酸化シリコン膜を被着
し、該酸化シリコン膜をエッチバックして、前記 凸部の
側壁を選択的に被覆する該酸化シリコン膜からなる耐エ
ッチング部材を形成し、しかる後に、前記導電体膜をエ
ッチングし、耐エッチング部材の外側の部分の導電
体膜を完全に除去した時点でエッチングを停止し、該耐
エッチング部材の下側に、中空柱状かつ、その上面
平坦で、さらにその底部が前記一方のソース・ドレイ
ンに接続された導電部材を形成する工程と、前記 耐エッチング部材を選択的に除去する工程と、 前記導電部材表面に誘電体膜を形成する工程と、前記 導電体膜上に対向電極を形成して、容量部を形成す
る工程と、前記下層層間絶縁膜及び容量部を被覆する上層層間絶縁
膜を形成し、該上層層間絶縁膜及び該下層層間絶縁膜を
貫通して前記MOSトランジスタの他方のソース・ドレ
イン領域に達するコンタクト孔を形成し、該コンタクト
孔を介して該他方のソース・ドレイン領域に接続される
ビット線を形成する工程と を含むことを特徴とする半導
体メモリセルの形成方法。
2. A step of forming a MOS transistor on a semiconductor substrate, and a lower layer formed by laminating a silicon nitride film on a silicon oxide film.
The MOS transistor is covered with an insulating film between the
One source of the MOS transistor is connected to the interlayer insulating film.
Forming an opening reaching the drain region; and connecting the lower interlayer insulating film to one of the source / drain regions of the MOS transistor through the opening.
A step of depositing a conductor film covering, by etching using the resist film as a mask, of the conductive film, thin the conductive film in a portion except for the one of the source and drain regions above said conductive Forming a convex portion on the body film, removing the resist film, and depositing a silicon oxide film on the entire surface
And, by etching back the silicon oxide film, wherein forming the anti-etch member made of silicon oxide film which selectively covers the side wall of the convex portion, and thereafter, etching the conductive film, said etching resistant the conductive film of the outer portion of the member to etch stops when it is completely removed, the lower side of the resistant etched member, columnar hollow and its top surface
It is flat, further formed a step of its bottom to form a conductive member connected to the source and drain of the one, a step of selectively removing the etching-resistant member, a dielectric film on the conductive member surface a step, by forming the counter electrode on the conductive film, and forming a capacitor portion, the upper interlayer insulating covering the lower interlayer insulating film and the capacitor portion
Forming a film, forming the upper interlayer insulating film and the lower interlayer insulating film.
Through the other source / drain of the MOS transistor.
Forming a contact hole reaching the
Connected to the other source / drain region via a hole
Forming a bit line .
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