JP2886280B2 - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents
半導体記憶装置の製造方法Info
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- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
- H01L28/82—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
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- H01L28/87—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having horizontal extensions made by depositing layers, e.g. by depositing alternating conductive and insulating layers
-
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- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/31—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
- H10B12/318—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor the storage electrode having multiple segments
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メ
モリ装置のメモリセル製造に際し、ホトリソグラフィ工
程を1回減少でき、工程の簡略化を期することができる
ようにした半導体記憶装置の製造方法に関するものであ
る。
モリ装置のメモリセル製造に際し、ホトリソグラフィ工
程を1回減少でき、工程の簡略化を期することができる
ようにした半導体記憶装置の製造方法に関するものであ
る。
従来、この種の半導体記憶装置は蓄積容量を増大させ
るため、「A New Stacked Capacitor Cell with Thin B
ox Structured Stroage Node」21stSSDM(エス エス
ディー エム)1989P141〜144に開示されたようなもの
がある。第2図は従来の半導体記憶装置の製造方法を説
明するための工程断面図である。
るため、「A New Stacked Capacitor Cell with Thin B
ox Structured Stroage Node」21stSSDM(エス エス
ディー エム)1989P141〜144に開示されたようなもの
がある。第2図は従来の半導体記憶装置の製造方法を説
明するための工程断面図である。
まず、第2図(a)に示すように、シリコン(以下Si
と略す)基板上に常圧の化学気相成長法(以下AP・CVD
と略す)で二酸化シリコン膜2(以下SiO2と略す)を形
成する。
と略す)基板上に常圧の化学気相成長法(以下AP・CVD
と略す)で二酸化シリコン膜2(以下SiO2と略す)を形
成する。
次に、SiO22上には減圧の化学気相成長法(以下LP・C
VDと略す)で窒化シリコン膜3(以下SiNと略す)を形
成する。
VDと略す)で窒化シリコン膜3(以下SiNと略す)を形
成する。
さらに、SiO2膜2と同じ方法で、SiN膜3上にSiO2膜
4を形成する。次いで、このSiO2膜4上にレジスト5を
塗布してパターン化する。
4を形成する。次いで、このSiO2膜4上にレジスト5を
塗布してパターン化する。
次に、第2図(b)に示すように、SiO2膜2、SiN膜
3、SiO2膜4にレジスト膜をマスクにしてホトリソグラ
フィ技術により、コンタクト孔6を開口する。
3、SiO2膜4にレジスト膜をマスクにしてホトリソグラ
フィ技術により、コンタクト孔6を開口する。
さらにLP・CVDを用いて多結晶シリコン膜7(以下ポ
リSiと略す)を形成し、コンタクト孔6を埋め込んで、
Si基板1とポリSi膜7がコンタクトするとともに、この
ポリSi膜7にリンもしくはAsを拡散させる。
リSiと略す)を形成し、コンタクト孔6を埋め込んで、
Si基板1とポリSi膜7がコンタクトするとともに、この
ポリSi膜7にリンもしくはAsを拡散させる。
次に、このポリSi膜7上に、第2図(a)で述べたSi
O2膜と同じ方法で、SiO2膜8を形成し、このSiO2膜8に
ポリSi膜7と同じ方法でポリSi膜9を形成し、ポリSi膜
7と同様に不純物を拡散する。
O2膜と同じ方法で、SiO2膜8を形成し、このSiO2膜8に
ポリSi膜7と同じ方法でポリSi膜9を形成し、ポリSi膜
7と同様に不純物を拡散する。
次に、ポリSi膜9上にSiO2膜2と同じ方法で、SiO2膜
10を形成する。
10を形成する。
次に、SiO2膜10上にレジスト11を塗布してパターン化
し、第2図(c)に示すように、レジスト11をマスクに
して、ポリSi膜7、SiO2膜8、ポリSi膜9、SiO2膜10を
エッチングし、このエッチング後に、第2図(b)の工
程で形成したポリSi膜7とポリSi膜9と同じ方法でポリ
Si膜12を全面に形成する。
し、第2図(c)に示すように、レジスト11をマスクに
して、ポリSi膜7、SiO2膜8、ポリSi膜9、SiO2膜10を
エッチングし、このエッチング後に、第2図(b)の工
程で形成したポリSi膜7とポリSi膜9と同じ方法でポリ
Si膜12を全面に形成する。
次いで、リアクティブ・イオン・エッチング(以下、
RIEと略す)を用いて、エッチバックを行い、第2図
(d)に示すように、ポリSi膜12のサイドウォール12a
(以下、SWと略す)を形成する。
RIEと略す)を用いて、エッチバックを行い、第2図
(d)に示すように、ポリSi膜12のサイドウォール12a
(以下、SWと略す)を形成する。
次に、レジスト13を塗布し、SiO2膜10上において、上
記コンタクト孔6に対応する個所のレジスト13を除去し
て、このレジスト13をマスクにして、第2図(e)に示
すように、SiO2膜8、ポリSi膜9、SiO2膜10をエッチン
グし、空洞14を開口する。
記コンタクト孔6に対応する個所のレジスト13を除去し
て、このレジスト13をマスクにして、第2図(e)に示
すように、SiO2膜8、ポリSi膜9、SiO2膜10をエッチン
グし、空洞14を開口する。
この開口の後、第2図(f)に示すように、SiO2膜4,
8,10を弗酸水溶液を除去し、第2図(g)に示すよう
に、全面にキャパシタ絶縁膜15(以下、CS膜と略す)を
形成した後、上記ポリSi膜7と同じ方法でポリSi膜16を
成長させる。
8,10を弗酸水溶液を除去し、第2図(g)に示すよう
に、全面にキャパシタ絶縁膜15(以下、CS膜と略す)を
形成した後、上記ポリSi膜7と同じ方法でポリSi膜16を
成長させる。
しかしながら、上記構成の半導体記憶装置の製造方法
では、第1図(e)のストレージノード内の空洞14を開
口するのに、第1図(d)のレジスト13を用いたホトリ
ソグラフィを行なうため、工程が長く、ポリSi膜7,9,Si
O2膜8,10による段差によりホトリソグラフィの精度が劣
化し、簡易に空洞を開口できないという問題点があっ
た。
では、第1図(e)のストレージノード内の空洞14を開
口するのに、第1図(d)のレジスト13を用いたホトリ
ソグラフィを行なうため、工程が長く、ポリSi膜7,9,Si
O2膜8,10による段差によりホトリソグラフィの精度が劣
化し、簡易に空洞を開口できないという問題点があっ
た。
この発明は前記従来技術が持っている問題点のうち、
ストレージノード内の空洞を開口する工程が長く、簡単
に空洞を開口できない点について解決した半導体記憶装
置の製造方法を提供するものである。
ストレージノード内の空洞を開口する工程が長く、簡単
に空洞を開口できない点について解決した半導体記憶装
置の製造方法を提供するものである。
この発明は半導体記憶装置の製造方法において、スト
レージノード内の空洞を開口する際に、外側のポリSiの
第1のサイドウォールにもう一度内側のポリSiの第2の
サイドウォールを形成した後、内側のサイドウォールを
マスクにして空洞の開口を自己整合的に行う工程を導入
したものである。
レージノード内の空洞を開口する際に、外側のポリSiの
第1のサイドウォールにもう一度内側のポリSiの第2の
サイドウォールを形成した後、内側のサイドウォールを
マスクにして空洞の開口を自己整合的に行う工程を導入
したものである。
この発明によれば、半導体記憶装置の製造方法におい
て、以上のような工程を導入したので、外側のポリSiの
第1のサイドウォールの形成後、内側のポリSiの第2の
サイドウォールを形成し、この内側のポリSiの第2のサ
イドウォールをマスクにして、空洞の開口を自己整合的
に形成することにより、ホトリソグラフィ工程が1回減
少することになり、したがって、前記問題点を除去でき
る。
て、以上のような工程を導入したので、外側のポリSiの
第1のサイドウォールの形成後、内側のポリSiの第2の
サイドウォールを形成し、この内側のポリSiの第2のサ
イドウォールをマスクにして、空洞の開口を自己整合的
に形成することにより、ホトリソグラフィ工程が1回減
少することになり、したがって、前記問題点を除去でき
る。
以下、この発明の半導体記憶装置の製造方法の実施例
について図面に基づき説明する。第1図(a)ないし第
1図(h)はその一実施例を説明するための工程断面図
である。
について図面に基づき説明する。第1図(a)ないし第
1図(h)はその一実施例を説明するための工程断面図
である。
まず、第1図(a)に示すように、Si基板21上に熱酸
化およびAP・CVD法により、SiO2膜22を形成し、このSiO
2膜22上にLP・CVD法によりSiN膜23を形成する。
化およびAP・CVD法により、SiO2膜22を形成し、このSiO
2膜22上にLP・CVD法によりSiN膜23を形成する。
次いで、このSiN膜23上にAP・CVD法により、SiO2膜24
を形成し、このSiO2膜24上にLP・CVD法でSiN膜25を形成
する。このSiN膜25の形成後、その上面にレジスト26を
塗布して、ホトリソグラフィにより所定のパターンを行
う。
を形成し、このSiO2膜24上にLP・CVD法でSiN膜25を形成
する。このSiN膜25の形成後、その上面にレジスト26を
塗布して、ホトリソグラフィにより所定のパターンを行
う。
次いで、このパターン化されたレジスト26をマスクに
して、SiO2膜22、SiN膜23、SiO2膜24、SiN膜25をエッチ
ングして、コンタクト孔27を開口する。
して、SiO2膜22、SiN膜23、SiO2膜24、SiN膜25をエッチ
ングして、コンタクト孔27を開口する。
このコンタクト孔27の開口後、第1図(b)に示すよ
うに、LP・CVD法により、ポリSi膜28を形成し、コンタ
クト孔27を埋け込み、ポリSi膜28とSi基板21とのコンタ
クトをとる。このポリSi膜28の形成後、ポリSi膜28上に
AP・CVD法でSiO2膜29を形成する。
うに、LP・CVD法により、ポリSi膜28を形成し、コンタ
クト孔27を埋け込み、ポリSi膜28とSi基板21とのコンタ
クトをとる。このポリSi膜28の形成後、ポリSi膜28上に
AP・CVD法でSiO2膜29を形成する。
さらに、このSiO2膜29上にLP・CVD法によりポリSi膜3
0を形成するとともに、このポリSi膜30上にAP・CVD法で
SiO2膜31を形成する。
0を形成するとともに、このポリSi膜30上にAP・CVD法で
SiO2膜31を形成する。
このSiO2膜31の膜厚T1は、第1図(c)に示すポリSi
膜33Aの膜厚T2と、第1図(d)に示すポリSi膜33Bの膜
厚T3とを合計した膜厚より厚く形成する。すなわち、T1
>T2+T3とする。
膜33Aの膜厚T2と、第1図(d)に示すポリSi膜33Bの膜
厚T3とを合計した膜厚より厚く形成する。すなわち、T1
>T2+T3とする。
このSiO2膜31の形成後、レジスト32を塗布して所定の
パターン化を行い、第1図(c)に示すように、このレ
ジスト32をマスクにしてポリSi膜28、SiO2膜29、ポリSi
膜30、SiO2膜31をエッチングにより除去する。
パターン化を行い、第1図(c)に示すように、このレ
ジスト32をマスクにしてポリSi膜28、SiO2膜29、ポリSi
膜30、SiO2膜31をエッチングにより除去する。
次に、全面に、ポリSi膜33Aを厚さT2で形成し、この
ポリSi膜33AをRIEでエッチングし、第1図(d)に示す
ように、ポリSiのSW33A1を形成する。
ポリSi膜33AをRIEでエッチングし、第1図(d)に示す
ように、ポリSiのSW33A1を形成する。
その後、SiO2膜31を弗酸系水溶液で除去する。このSi
O2膜31の除去後のSW33A1のポリSi膜30上の寸法HはSiO2
膜31の膜厚T1と同じになる。
O2膜31の除去後のSW33A1のポリSi膜30上の寸法HはSiO2
膜31の膜厚T1と同じになる。
次に、ポリSi膜33Bを形成した後、ポリSi膜33BをRIE
でエッチングバックし、第1図(e)に示すように、SW
33B1を形成する。
でエッチングバックし、第1図(e)に示すように、SW
33B1を形成する。
次に、このポリSiのSW33B1をマスクにして、第1図
(f)に示すように、ポリSi膜30をエッチングし、空洞
34を開口する。この空洞34の位置は外側のSW33A1から内
側に向けて形成される内側SW33B1によって決定される。
(f)に示すように、ポリSi膜30をエッチングし、空洞
34を開口する。この空洞34の位置は外側のSW33A1から内
側に向けて形成される内側SW33B1によって決定される。
この空洞34の開口後に、第1図(g)に示すように、
SiN膜25をエッチングし、SiO2膜24と29を弗酸系水溶液
でエッチングし、さらに、SiN膜23をエッチングする。
SiN膜25をエッチングし、SiO2膜24と29を弗酸系水溶液
でエッチングし、さらに、SiN膜23をエッチングする。
次に、第1図(h)に示すように、通常の方法で表面
全体にキャパシタ絶縁膜35を形成し、さらに、その上に
ポリSi膜36をLP・CVD法で形成して、上層の電極を形成
する。
全体にキャパシタ絶縁膜35を形成し、さらに、その上に
ポリSi膜36をLP・CVD法で形成して、上層の電極を形成
する。
以上詳細に説明したように、この発明によれば、スト
レージノード内の空洞をポリSi膜のSWをマスクに開口す
るようにしたので、ストレージノード内の空洞を開口す
るためのホトリソグラフィ工程をなくすことができると
ともに、ストレージノード内の空洞の開口を簡易に形成
できる。
レージノード内の空洞をポリSi膜のSWをマスクに開口す
るようにしたので、ストレージノード内の空洞を開口す
るためのホトリソグラフィ工程をなくすことができると
ともに、ストレージノード内の空洞の開口を簡易に形成
できる。
第1図(a)ないし第1図(h)はこの発明の半導体記
憶装置の製造方法の一実施例の工程断面図、第2図
(a)ないし第2図(g)は従来の半導体記憶装置の製
造方法の工程断面図である。 21……Si基板、22,24,29,31……SiO2膜、23,25……SiN
膜、27……コンタクト孔、28,30,33B,36……ポリSi膜、
33A1,33B1……SW(サイドウォール)、35……キャパシ
タ絶縁膜、36……ポリSi膜。
憶装置の製造方法の一実施例の工程断面図、第2図
(a)ないし第2図(g)は従来の半導体記憶装置の製
造方法の工程断面図である。 21……Si基板、22,24,29,31……SiO2膜、23,25……SiN
膜、27……コンタクト孔、28,30,33B,36……ポリSi膜、
33A1,33B1……SW(サイドウォール)、35……キャパシ
タ絶縁膜、36……ポリSi膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 27/04,21/822 H01L 27/108,21/8242
Claims (3)
- 【請求項1】半導体基板の上にストレージノードを有す
る半導体記憶装置の製造方法において、 ストレージノード形成予定領域を含む前記半導体基板上
に絶縁層を形成する第1の工程と、 前記絶縁層を選択的に開口し、前記ストレージノード形
成予定領域内にコンタクトホールを形成する第2の工程
と、 前記コンタクトホール内及び前記絶縁層上にポリシリコ
ン膜を形成するとともに該ポリシリコン膜上に、酸化膜
とポリシリコン膜を複数積層する第3の工程と、 前記ポリシリコン膜及び酸化膜の積層を、前記コンタク
トホール上及びその周辺に残存させる第4の工程と、 前記残存した積層を含む前記半導体基板上にポリシリコ
ン膜を形成し、エッチングにより該残存した積層に第1
のサイドウォールを形成する第5の工程と、 前記残存した積層の最上部に位置する膜を除去して、積
層の上部に凹部を形成した後、該積層を含む前記半導体
基板上にポリシリコン膜を形成し、エッチングにより該
積層の該凹部内に第2のサイドウォールを形成する第6
の工程と、 前記第2のサイドウォールをマスクとして、前記積層を
形成するポリシリコン及び酸化膜をエッチングする第7
の工程とを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項2】請求項1記載の半導体記憶装置の製造方法
において、前記絶縁層は前記半導体基板上に形成された
第1の酸化膜と、該第1の酸化膜上に形成され、第2の
酸化膜を2つの窒化膜で挟んだ多層絶縁膜とからなり、
前記第7の工程の後に、該多層絶縁膜はエッチングによ
り除去する工程を含むことを特徴とする半導体記憶装置
の製造方法。 - 【請求項3】請求項1記載の半導体記憶装置の製造方法
において、前記第6の工程で除去される前記積層の最上
部に位置する膜の厚さは、該第5の工程で形成されるポ
リシリコン膜の厚さに該第6の工程で形成されるポリシ
リコン膜の厚さを加えた厚さより厚いことを特徴とする
半導体記憶装置の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2169828A JP2886280B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 半導体記憶装置の製造方法 |
US07/722,675 US5102820A (en) | 1990-06-29 | 1991-06-28 | Manufacturing method for semiconductor memories |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2169828A JP2886280B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0461265A JPH0461265A (ja) | 1992-02-27 |
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ID=15893666
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---|---|---|---|
JP2169828A Expired - Lifetime JP2886280B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 半導体記憶装置の製造方法 |
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---|---|
US (1) | US5102820A (ja) |
JP (1) | JP2886280B2 (ja) |
Families Citing this family (49)
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