JP2906350B2 - 半導体記憶装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置及びその製造方法

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JP2906350B2 JP2234585A JP23458590A JP2906350B2 JP 2906350 B2 JP2906350 B2 JP 2906350B2 JP 2234585 A JP2234585 A JP 2234585A JP 23458590 A JP23458590 A JP 23458590A JP 2906350 B2 JP2906350 B2 JP 2906350B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 転送トランジスタと蓄積容量から構成されるダイナミ
ック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)セルを有す
る半導体記憶装置及びその製造方法に関し、 Fin構造を有する蓄積電極を構成する翼が複数であっ
ても、その数に応じて製造工程数を増加する必要がな
く、したがって、製造コストの上昇を招かない半導体記
憶装置およびその製造方法を提供することを目的とし、 転送トランジスタと蓄積容量からなるメモリセルを有
し、該蓄積容量は、該転送トランジスタのソース領域ま
たはドレイン領域に接続された蓄積電極と、該蓄積電極
と誘電体層を挟んで対向する他方の電極によって構成さ
れ、該蓄積電極が、該転送トランジスタのソース領域ま
たはドレイン領域上に絶縁膜に形成されたスルーホール
の外側周囲に形成された複数の第1導電膜と、該複数の
第1導電膜を接続する第2導電膜と、少なくとも一部が
該第2導電膜上に積層され、該スルーホールの周壁に延
在し、該スルーホールの底部において該ソース領域また
はドレイン領域に接続される第3導電膜、とから構成し
た。
また、転送トランジスタのソース領域またはドレイン
領域上に1層あるいは2層以上の絶縁膜を形成する工程
と、該絶縁層の上に、エッチング可能な材料からなるス
ペーサ膜及び第1導電膜をこの順で交互に複数回積層し
て形成する工程と、該スペーサ膜と第1導電膜を交互に
複数回形成した積層構造体に、最下層の該スペーサ膜を
残して開口を設ける工程と、該開口の周壁に選択的に第
2導電膜を形成して複数の第1導電膜を接続する工程
と、該第1導電膜と第2導電膜をマスクにして、最下層
の該スペーサ膜および該絶縁膜を除去することによりス
ルーホールを形成し、転送トランジスタのソース領域ま
たはドレイン領域の表面を露出する工程と、少なくとも
一部が該第2導電膜上に積層され、該スルーホールの周
壁に延在し、該スルーホールの底部において該ソース領
域またはドレイン領域に接続される第3導電膜を形成す
る工程と、該第1導電膜と第3導電膜を所定の蓄積電極
形状にパターニングする工程とをもって構成した。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、転送トランジスタと蓄積容量から構成され
るダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)
セルを有する半導体記憶装置及びその製造方法に関す
る。
近年、DRAMセルを有する半導体記憶装置においては、
高速化および大容量化が強く要求されている。
そして、その要求に応えるために、高集積化される結
果、個々のメモリセルが微細化され、情報を記憶するた
めに必要な蓄積容量を確保することが困難になってい
る。
この課題を克服する一つの手段として、立体的なFin
構造を有する蓄積容量を用いることが本発明者によって
既に提案されている(例えば、特開平1−147857号公報
参照)。
また、ビット線を蓄積容量より先に形成して、限られ
たメモリセル領域において、蓄積容量の蓄積電極面積を
最大にする方法も提案されている(特開平1−137666号
公報参照)。
さらに、これを発展させるため、任意角度を用いて、
半導体基板の表面を最大限に活用するようにしたメモリ
セルレイアウトが提案されている(特願平1−9924号明
細書参照)。
これら一連の発展により、蓄積容量の確保、line/spa
ceパターンの緩和等は達成されており、さらに、既に本
発明者によって、多結晶Siのサイドウォールを利用し
て、フォトリソグラフィー技術の限界を超えて微細化さ
れた蓄積容量を形成する製造方法が提案されている(特
願平2−54883号明細書参照)。
〔従来の技術〕
まず、本発明の先行技術を明らかにするため、さきに
本発明者によって提案された、上記の多結晶Siのサイド
ウォールを利用した記憶セルの製造方法を簡単に説明す
る。
第5図(a)〜(i)は、先に本発明者によって提案
された半導体記憶装置の製造工程説明図である。
この図において、1はp型Si基板、2はSiO2からなる
素子間分離絶縁膜、3はSiO2からなるゲート絶縁膜、4
はn+型ソース領域、5はn+型ドレイン領域、6はSiO2
らなる絶縁膜、6Aはビット線コンタクト窓、7はSi3N4
からなる絶縁膜、7Aはスルーホール、8、11はSiO2から
なるスペーサ膜、9′、9″、10′は多結晶Si膜、9、
12は蓄積電極、10はサイドウォール、9Aは開口、WLはワ
ード線、BLはビット線である。
以下、上記先行技術を、図示された各工程に沿って説
明する。
第1工程(第5図(a)参照) p型Si基板1上に厚さ4000Å程度のSiO2からなる素子
間分離絶縁膜2をLOCOS法によって形成し、このSi基板
1の表面の素子間分離領域2が存在しない部分に熱酸化
法によって厚さ100Å程度のSiO2からなるゲート絶縁膜
3を形成する。
その後、前表面にCVD法によって多結晶Si膜を形成
し、選択エッチングすることによってワード線WLを形成
する。
その後、ワード線WL及び素子間分離絶縁膜2をマスク
にしてAsをイオン注入してn+型ソース領域4とn+型ドレ
イン領域5を形成し、ワート線WLを低抵抗化する。
第2工程(第5図(b)参照) 全表面にCVD法によって厚さ1000Å程度のSiO2からな
る絶縁膜6を形成し、そのソース領域4に相当する部分
を選択エッチングしてビット線コンタクト窓6Aを形成
し、この窓6Aに低抵抗の多結晶Siからなるビット線BLを
形成する。
第3工程(第5図(c)参照) 全表面にSi3N4からなる絶縁膜7、SiO2からなるスペ
ーサ膜8、蓄積電極の一部となる低抵抗の多結晶Si膜
9′を形成し、この多結晶Si膜9′を選択エッチングし
て、フォトリソグラフィー技術の限界内で可能な限り微
細な(0.5μm幅)開口9Aを形成する。
第4工程(第5図(d)参照) その上に厚さ1000Å程度の低抵抗の多結晶Si膜10′を
形成する。
第5工程(第5図(e)参照) 多結晶Si膜10′を異方性エッチング(垂直エッチン
グ)して開口9Aの周辺に厚さ0.1μm程度のサイドウォ
ール状の多結晶Si膜10を形成する。
この際、多結晶Si膜9′も若干エッチングされて厚さ
が減少する。
第6工程(第5図(f)参照) 多結晶Si膜9′とサイドウォール状多結晶Si膜10をマ
スクにしてSiO2からなるスペーサ膜8、Si3N4からなる
絶縁膜7、SiO2からなる絶縁膜6、SiO2からなるゲート
絶縁膜3を選択エッチングして、蓄積電極用スルーホー
ル7Aを形成し、その底にn+型ドレイン領域5の表面を露
出させる。
この選択エッチングを行う際、マスクとしてサイドウ
ォール状多結晶シリコン膜10を使用するため、スルーホ
ール7Aは、フォトリソグラフィー技術の限界を超えて微
細化でき、幅0.3μm程度のスルーホール7Aを再現性よ
く形成することができる。
第7工程(第5図(g)参照) 全表面上に、CVD法によって厚さ500Å程度の多結晶シ
リコン膜9″を形成しAsを注入して低抵抗化する。
第8工程(第5図(h)参照) 全表面上にCVD法によって厚さ500Å程度のSiO2膜を形
成し、選択的にエッチングしてスペーサ膜11を形成す
る。
さらにその全表面にCVD法によって厚さが1000Å程度
の多結晶Si膜12′を形成し、Asを注入して低抵抗化す
る。
第9工程(第5図(i)参照) 前工程で形成した多結晶Si膜12′、SiO2スペーサ膜1
1、多結晶Si膜9″、9′、SiO2スペーサ膜8を所定の
蓄積電極形状にパターニングする。
そして、フッ酸溶液を用いた等方性エッチングによっ
てSiO2からなるスペーサ膜8、11を除去し、多結晶Siか
らなるFin構造を有する蓄積電極9、12を完成する。
その後、蓄積電極9、12の表面に誘電体膜を形成し、
この誘電体膜を介して対向電極を形成して蓄積容量を完
成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者が先に提案した、前記の、開口周壁の多結晶
Siのサイドウォールを利用して、微細なスルーホールを
形成する方法は、Finが1枚のときは、極めて有効であ
るが、Finが2枚以上になったとき、2枚目以降のFinを
形成するための開口をその都度新たに形成する必要があ
り、工程数が増加し煩雑になり、製造コストも上昇する
という問題があった。
本発明は、前記先行技術が有していた問題点に鑑み、
Fin構造を有する蓄積電極を構成する翼が複数であって
も、その数に応じて製造工程数を増加する必要がなく、
したがって、製造コストの上昇を招かない半導体記憶装
置、および、それを具現するための製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明にかかる半導体記憶装置においては、転送トラ
ンジスタと蓄積容量からなるメモリセルを有し、該蓄積
容量は、該転送トランジスタのソース領域またはドレイ
ン領域に接続された蓄積電極と、該蓄積電極と誘電体層
を挟んで対向する他方の電極によって構成され、該蓄積
電極が、該転送トランジスタのソース領域またはドレイ
ン領域上に絶縁膜に形成されたスルーホールの外側周囲
に形成された複数の第1導電膜と、該複数の第1導電膜
を接続する第2導電膜と、少なくとも一部が該第2導電
膜上に積層され、該スルーホールの周壁に延在し、該ス
ルーホールの底部において該ソース領域またはドレイン
領域に接続される第3導電膜、とから形成することとし
た。
また、本発明にかかる半導体記憶装置の製造方法にお
いては、転送トランジスタのソース領域またはドレイン
領域上に1層あるいは2層以上の絶縁膜を形成する工程
と、該絶縁層の上に、エッチング可能な材料からなるス
ペーサ膜及び第1導電膜をこの順で交互に複数回積層し
て形成する工程と、該スペーサ膜と第1導電膜を交互に
複数回形成した積層構造体に、最下層の該スペーサ膜を
残して開口を設ける工程と、該開口の周壁に選択的に第
2導電膜を形成して複数の第1導電膜を接続する工程
と、該第1導電膜と第2導電膜をマスクにして、最下層
の該スペーサ膜および該絶縁膜を除去することによりス
ルーホールを形成し、転送トランジスタのソース領域ま
たはドレイン領域の表面を露出する工程と、少なくとも
一部が該第2導電膜上に積層され、該スルーホールの周
壁に延在し、該スルーホールの底部において該ソース領
域またはドレイン領域に接続される第3導電膜を形成す
る工程と、該第1導電膜と第3導電膜を所定の蓄積電極
形状にパターニングする工程と、を採用することとし
た。
〔作用〕
本発明の構成によると、Fin構造の蓄積容量の蓄積電
極を構成するためのスルーホールを形成するに際して、
後にFinの一部を構成する複数の第1導電膜と、後に除
去される材料からなるスペーサ膜の積層体を貫通する開
口の側壁に形成された第2導電膜をマスクとするため、
通常のフォトリソグラフィー技術の諸条件で決定される
最小限度の開口の寸法より、この第2導電膜の厚さだけ
小さいスルーホールの形成が可能になる。
また、Finを構成する翼の数が複数であっても、その
数の増加によって、スルーホールを形成する工程やマス
クを形成する工程が増加することはなく、したがって、
製造コストの上昇を招くことがない。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(1)第1実施例 第1図(a)〜(i)は、本発明の第1実施例にかか
る製造工程説明図である。
この図において、21はp型Si基板、22はSiO2からなる
素子間分離絶縁膜、23はSiO2からなるゲート絶縁膜、24
はn+型ソース領域、25はn+型ドレイン領域、26はSiO2
らなる絶縁膜、26Aはビット線コンタクト窓、27はSi3N4
からなる絶縁膜、28、30はSiO2からなるスペーサ膜、28
Aはスルーホール、29A、31Aは開口、29′、31′、3
1″、32′、は多結晶Si膜、32はサイドウォール、WLは
ワード線、BLはビット線である。
第1図を用いて、第1実施例にかかる製造工程を説明
する。
第1工程(第1図(a)参照) エピタキシャル成長層でもあり得るp型Si基板21上に
厚さ4000Å程度のSiO2からなる素子間分離絶縁膜22をLO
COS法によって形成し、このSi基板21の表面の素子間分
離領域22が存在しない部分に熱酸化法によって厚さ100
Å程度のSiO2からなるゲート絶縁膜23を形成する。
その後、全表面にCVD法によって多結晶Si膜を形成
し、選択エッチングすることによって、転送トランジス
タのゲート電極であるワード線WLを形成する。
その後、ワード線WL及び素子間分離絶縁膜22をマスク
にしてAsをイオン注入し、n+型ソース領域24とn+型ドレ
イン領域25を形成する。
第2工程(第1図(b)参照) ワード線WLの上に、CVD法等によってSiO2からなる絶
縁膜26を形成した後に、このSiO2膜26のソース領域24に
相当する部分を選択的にエッチングしてビット線コンタ
クト窓26Aを形成し、その上面全体にCVD法によって多結
晶Si膜を形成し低抵抗化した後、パターニングしてビッ
ト線BLを形成する。
第3工程(第1図(c)参照) 次いで、Si3N4からなる絶縁膜27、SiO2からなるスペ
ーサ膜28、不純物を含有した多結晶Si膜(第1導電膜)
29′、SiO2からなるスペーサ膜30、不純物を含有した多
結晶Si膜(第1導電膜)31′をこの順で、各々500Åの
厚さにCVD法により形成する。
その後、フォトリソグラフィー技術とRIE(反応性イ
オンエッチング)技術を用いて、上記の多結晶Si膜3
1′、SiO2からなるスペーサ膜30、多結晶Si膜29′を選
択的に除去して幅径0.6μの開口29Aを形成する。
なお、この工程で使用されたRIEの反応気体は、多結
晶Si膜に対してはCCl4/O2、SiO2膜に対してはCHF3/He
であった。
第4工程(第1図(d)参照) 全上面にCVD法により、多結晶Si膜32′を厚さ2000Å
の厚さに成長する。
第5工程(第1図(e)参照) 反応気体としてCCl4/O2またはHBr/Heを用いたRIE法
により、多結晶Si膜32′を異方性エッチング(垂直エッ
チング)して、開口部29A側壁に多結晶Siのサイドウォ
ール(第2導電膜)32を残存させ、新たな開口31Aを形
成する。
この開口部側壁に残存した多結晶Siのサイドウォール
32の幅は0.2μ(2000Å)程度である。
第6工程(第1図(f)参照) この多結晶Si膜31′、サイドウォール32をマスクと
し、反応性気体としてCHF3/Heを用いてRIE法により、Si
O2からなるスペーサ膜28、Si3N4からなる絶縁膜27、SiO
2からなる絶縁膜26、ゲート絶縁膜23を除去してスルー
ホール28Aを形成して、転送トランジスタのn+型ドレイ
ン領域25の表面を露出する。
こうして形成されたスルーホール28Aの幅は、約0.2μ
と極めて小さい。また、マスクとして使用したため、厚
さが減少している多結晶Si膜31′、サイドウォール32は
除去することなく、そのまま利用するため、除去するた
めの特別の工程は不要であるから、その分だけ工程が節
減できる。
第7工程(第1図(g)参照) CVD法により、多結晶Si膜(第3導電膜)31″を500Å
の厚さに成長する。
このとき、各多結晶Si膜は一体化して強固に接続され
る。
第8工程(第1図(h)参照) 従来知られているフォトリソグラフィー技術とRIE法
を用いて、1枚のマスクによって、多結晶Si膜31″、3
1′、SiO2膜30、多結晶Si膜29′の順でエッチングして
所定の蓄積電極形状にパターニングする。
第9工程(第1図(i)参照) 次に、HF溶液中に浸漬して、露出しているSiO2膜を等
方性エッチングして除去し、多結晶SiのFin29、31から
なる蓄積電極を完成する。
その後は、この種の技術において知られているよう
に、CVD法により、Fin構造の蓄積電極表面に誘電体とな
るSi3N4膜を100Å成長した後、CVD法によって多結晶Si
膜を厚さ1000Åに成長して対向電極を形成し、全体をPS
G膜で覆い、Al配線を行うことによってメモリセルが完
成する。
(2)第2実施例 第2図(a)〜(f)は、本発明の第2実施例にかか
る製造工程説明図である。
この図における符号は、27Aがスルーホール、28Aが開
口である他は、第1図において使用したものと同じであ
る。
第1工程〜第2工程(第2図(a)〜第2図(b)参
照) この工程は、第1実施例の第1工程〜第2工程と同じ
である。
第3工程(第2図(c)参照) SiO2からなる絶縁膜26の上に、Si3N4からなる絶縁膜2
7、SiO2からなるスペーサ膜28、不純物を含有した多結
晶Si膜29′、SiO2からなるスペーサ膜30、不純物を含有
した多結晶Si膜31′をこの順で、各々500Åの厚さにCVD
法により形成する。
そして、フォトリソグラフィー技術とRIE技術を用い
て、上記の多結晶Si膜31′、スペーサ膜30、多結晶Si膜
29′、スペーサ膜28を選択的に除去してSi3N4からなる
絶縁膜27に達する開口28Aを形成する。
第4工程(第2図(d)参照) CVD法により、多結晶Si膜32′を厚さ2000Åの厚さに
成長する。
第5工程(第2図(e)参照) 反応気体としてCCl4/O2またはHBr/Heを用いたRIE法
により、多結晶Si膜32′を選択エッチング(垂直エッチ
ング)して、開口28Aの側壁に多結晶Siのサイドウォー
ル32を残存させる。
第6工程(第2図(f)参照) この多結晶Si膜31′、サイドウォール32をマスクと
し、反応性気体としてCHF3/Heを用いたRIE法により、Si
3N4からなる絶縁膜27、SiO2からなる絶縁膜26、ゲート
絶縁膜23を除去してスルーホール27Aを形成して、転送
トランジスタのn+型ドレイン領域の表面を露出する。
第7工程〜第9工程 この製造工程は第1実施例と格別異なるところはな
い。
この実施例によると、開口28Aは第1実施例より1層
分だけ深くなるため、サイドウォール32の高さが高く、
マスクとしてより安定に作用する効果が生じる。
しかし、その反面、サイドウォール32とワード線WLの
間が接近するため、両者の絶縁耐圧が厳しくなる。
(3)第3実施例 第3図(a)〜(f)は、本発明の第3実施例にかか
る製造工程説明図である。
この図における符号は、27Aがスルーホール、28Aが開
口、33がSiO2膜である他は第1図において同符号を付し
て説明したものと同じである。
第1工程〜第2工程(第3図(a)〜第3図(b)参
照) この工程は、第1実施例の第1工程〜第2工程と同じ
である。
第3工程(第3図(c)参照) Si4N4からなる絶縁膜27、SiO2からなるスペーサ膜2
8、不純物を含有した多結晶Si膜29′、SiO2からなるス
ペーサ膜30、不純物を含有したポリSi膜31′をこの順
で、各々500Åの厚さにCVD法により形成し、さらにその
上に200Å程度の厚さの第1導電膜を保護するSiO2膜33
を形成する。
そして、フォトリソグラフィー技術とRIE技術を用い
て、上記のSiO2膜33、多結晶Si膜31′、スペーサ膜30、
多結晶Si膜29′、スペーサ膜28を選択的に除去してSi3N
4からなる絶縁膜27に達する開口28Aを形成する。
第4工程(第2図(d)参照) CVD法により、多結晶Si膜32′を厚さ2000Åの厚さに
成長する。
第5工程(第3図(e)参照) RIE法によって、多結晶Si膜32′を選択エッチング
(垂直エッチング)して、開口28Aの側壁に多結晶Siの
サイドウォール32を形成する。
第6工程(第3図(f)参照) この製造工程およびそれ以降の製造工程は、第2実施
例、第1実施例と異なるところはない。
この実施例によると、第2実施例の第3工程までと同
様に、第2絶縁膜27、スペーサ膜28、多結晶Si膜29′、
スペーサ膜30、多結晶Si膜31′を形成した後、さらにそ
の上に200Å程度の厚さのSiO2膜33を形成する。
このSiO2膜33は、第5工程において、多結晶Siのサイ
ドウォール32を形成する際に、最上層の多結晶Si膜31′
を保護するものであり、第3図(f)の工程において、
Si3N4からなる絶縁膜27をエッチングする際にマスクと
してより安定に作用する。
なお、この最上層SiO2膜33は、第3図(f)の工程に
おいて、SiO2膜26が除去されるときに同時に除去され
る。
(4)第4実施例 第4図(a)〜(f)は、本発明の第4実施例にかか
る製造工程説明図である。
この図における符号は、27Aがスルーホール、28Aが開
口、33がSiO2膜、34がSOG(Spin on Glass)層またはPS
G(リン珪酸ガラス)層である他は第1図において同符
号を付して説明したものと同じである。
第1工程〜第2工程(第4図(a)〜第4図(b)参
照) この工程は、第1実施例の第1工程〜第2工程と同じ
である。
第3工程(第4図(c)参照) 第2工程において、SiO2からなる絶縁膜26を形成し、
ビット線BLを形成した後、その上面にSOG(Spin on Gla
ss)層を形成し、またはPSG(リン珪酸ガラス)のリフ
ロー層34を形成することによって、表面の段差を解消し
て平坦化し、その後、Si3N4からなる絶縁膜27、SiO2
らなるスペーサ膜28、多結晶Si膜29′、SiO2からなるス
ペーサ膜30、多結晶Si膜31′をこの順で形成し、さらに
その上に200Å程度の厚さのSiO2膜33を形成する。
そして、スォトリソグラフィー技術とRIE技術を用い
て、上記のSiO2膜33、多結晶Si膜31′、スペーサ膜30、
多結晶Si膜29′、スペーサ膜28を選択的に除去してSi3N
4膜27に達する開口28Aを形成する。
第4工程(第4図(d)参照) CVD法により、多結晶Si膜32′を厚さ2000Åの厚さに
成長する。
第5工程(第4図(e)参照) RIE法によって、多結晶Si膜32′を異方性エッチング
して、開口28Aの側壁に多結晶Siのサイドウォール32を
形成する。
第6工程(第4図(f)参照) この製造工程およびその後の工程は第3実施例、第1
実施例と格別異なるところはない。
この実施例は、前記の最上層SiO2膜33の除去が、これ
を形成する表面に存在する段差部で不完全になりやすい
場合に有効である。
この工程において、異方性エッチング(垂直エッチン
グ)してスルーホールを形成する際に、表面に存在する
段差部に最上層のSiO2膜33が残ると、第1実施例の第8
工程(第1図(h)参照)の蓄積電極のパターニング工
程において、多結晶Si膜のパターン形成が不完全となっ
て、余分な多結晶Si膜が残存することになる。
この残存した多結晶Si膜は、第1実施例における第9
工程(第1図(i)参照)で、HFによって等方性エッチ
ングする際に剥離して飛散し、ごみの原因となって、そ
の後の工程における歩留りの低下を招くことになる。
本実施例においては、この弊害を除くため、全体を平
坦化した後にSi3N4膜27以降の成膜を行いSiO2膜33が完
全に除去できるようにしている。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、後にFinの翼
となる多結晶Si膜からなる複数の第1導電膜と、その層
間に介在させるエッチング可能な材料からなるスペーサ
膜の積層構造体に開口を設け、最上層の第1導電膜と、
この開口の周壁上に形成され、複数の第1導電膜を接続
する多結晶Siからなるサイドウォールである第2導電膜
をマスクとして、その下のソース領域またはドレイン領
域上に形成されている絶縁膜にスルーホールを形成し、
さらにこのスルーホールの周壁に延在して形成された第
3導電膜によって、第2導電膜とソース領域またはドレ
イン領域との間を接続したため、フォトリソグラフィー
技術の限界を超える微細なスルーホールを再現性よく形
成することができ、半導体記憶装置の高集積化に寄与す
るところが大きい。
また、蓄積容量を大きくするため、Finの翼となる第
1導電膜を複数にしても、マスクの形成やスルーホール
の形成等の工程数が増加することがなく、製造コストの
低減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(i)は、本発明の第1実施例にかかる
製造工程説明図、第2図(a)〜(f)は、本発明の第
2実施例にかかる製造工程説明図、第3図(a)〜
(f)は、本発明の第3実施例にかかる製造工程説明
図、第4図(a)〜(f)は、本発明の第4実施例にか
かる製造工程説明図、第5図(a)〜(i)は、先に本
発明者によって提案された半導体記憶装置の製造工程説
明図である。 21……p型Si基板、22……SiO2からなる素子間分離絶縁
膜、23……SiO2からなるゲート絶縁膜、24……ソース領
域、25……ドレイン領域、26……SiO2からなる絶縁膜、
26A……ビット線コンタクト窓、27……Si3N4からなる絶
縁膜、28、30……SiO2からなるスペーサ膜、28A……ス
ルーホール、29A、31A……開口、29′、31′、31″3
2′、……多結晶Si膜、32……サイドウォール、33……S
iO2膜、34……SOG層またはPSG層、WL……ワード線、BL
……ビット線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/8242 H01L 27/108 H01L 21/822 H01L 27/04

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】転送トランジスタと蓄積容量からなるメモ
    リセルを有し、 該蓄積容量は、該転送トランジスタのソース領域または
    ドレイン領域に接続された蓄積電極と、該蓄積電極と誘
    電体層を挟んで対向する他方の電極によって構成され、 該蓄積電極が、該転送トランジスタのソース領域または
    ドレイン領域上の絶縁膜に形成されたスルーホールの外
    側周囲に形成された複数の第1導電膜と、該複数の第1
    導電膜を接続する第2導電膜と、少なくとも一部が該第
    2導電膜上に積層され、該スルーホールの周壁に延在
    し、該スルーホールの底部において該ソース領域または
    ドレイン領域に接続される第3導電膜、 とから形成されていることを特徴とする半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】蓄積電極の一部を構成する複数の第1導電
    膜が、転送トランジスタのソース領域またはドレイン領
    域上の絶縁膜に形成されたスルーホールの外側周囲にお
    いて、実質的に平坦な形状に形成されていることを特徴
    とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】転送トランジスタのソース領域またはドレ
    イン領域上に1層あるいは2層以上の絶縁膜を形成する
    工程と、 該絶縁層の上に、エッチング可能な材料からなるスペー
    サ膜及び第1導電膜をこの順で交互に複数回積層して形
    成する工程と、 該スペーサ膜と第1導電膜を交互に複数回形成した積層
    構造体に、最下層の該スペーサ膜を残して開口を設ける
    工程と、 該開口の周壁に選択的に第2導電膜を形成して複数の第
    1導電膜を接続する工程と、 該第1導電膜と第2導電膜をマスクにして、最下層の該
    スペーサ膜および該絶縁膜を除去することによりスルー
    ホールを形成し、転送トランジスタのソース領域または
    ドレイン領域の表面を露出する工程と、 少なくとも一部が該第2導電膜上に積層され、該スルー
    ホールの周壁に延在し、該スルーホールの底部において
    該ソース領域またはドレイン領域に接続される第3導電
    膜を形成する工程と、 該第1導電膜と第3導電膜を所定の蓄積電極形状にパタ
    ーニングする工程と、 を含んでなることを特徴とする半導体記憶装置の製造方
    法。
  4. 【請求項4】エッチング可能な材料からなるスペーサ膜
    と第1導電膜を交互に複数回形成して形成した積層構造
    体に、最下層の該スペーサ膜とともに開口を設けること
    を特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置の製造方
    法。
  5. 【請求項5】エッチング可能な材料からなるスペーサ膜
    と第1導電膜をこの順で交互に複数回積層して形成し、
    最上層の第1導電膜の上に、第1導電膜保護膜を形成し
    た後に、この積層構造体に開口を設けることを特徴とす
    る請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法。
  6. 【請求項6】転送トランジスタのソース領域またはドレ
    イン領域上の絶縁膜表面に他の絶縁体を適用してその表
    面を平坦化した後に、エッチング可能な材料からなるス
    ペーサ膜と第1導電膜を交互に複数回積層して形成する
    ことを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置の製造
    方法。
  7. 【請求項7】第2導電膜を、一様の厚さに形成した導電
    膜を異方性エッチングすることによって形成することを
    特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置の製造方法。
  8. 【請求項8】第1導電膜と第3導電膜を同一のマスクで
    パターニングすることを特徴とする請求項3記載の半導
    体記憶装置の製造方法。
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