JP3002665B2 - Method for Crown Type Capacitor of Dynamic Random Access Memory - Google Patents

Method for Crown Type Capacitor of Dynamic Random Access Memory

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JP3002665B2
JP3002665B2 JP10103252A JP10325298A JP3002665B2 JP 3002665 B2 JP3002665 B2 JP 3002665B2 JP 10103252 A JP10103252 A JP 10103252A JP 10325298 A JP10325298 A JP 10325298A JP 3002665 B2 JP3002665 B2 JP 3002665B2
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layer
forming
crown
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silicon oxide
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世界先進積體電路股▲ふん▼有限公司
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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、広義においてDR
AM素子におけるキャパシタの製造、特に大きなキャパ
シタンスを有するビットライン上キャパシタを製造する
ための方法、さらに限定するとクラウン円柱形キャパシ
タのための方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a DR in a broad sense.
The present invention relates to the fabrication of capacitors in AM devices, and more particularly to a method for fabricating a capacitor on a bit line having a large capacitance, and more particularly to a method for a crown cylinder capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】超大規模集積回路(VLSI)半導体技
術によりチップ上の回路集積度は著しく高くなった。半
導体基板中や基板上に、小型化されたディバイスは密に
接近して搭載されており、その集積度が非常に高くなっ
た。移相マスクや自己整列処理段階のようなフォトリソ
グラフィー術におけるより最近の進歩によって、ディバ
イスはさらに小型化し回路集積度は一層高くなった。こ
れは、装置の最小サイズが1マイクロメーター未満、チ
ップ上のトランジスタが百万を上回る極超大規模集積回
路(ULSI)へと進んだ。集積度が高くなったこと
で、回路エレメントにおいてはそのサイズ小型化により
電気的に制限を受けるものも出てきた。このような電気
的制限を受けた内の一つにダイナミックランダムアクセ
スメモリ(DRAM)チップの記憶素子のアレイがあ
る。個々のDRAM記憶素子は、大体において単一の金
属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOS−FE
T)から成り、電子産業界ではデータ記憶のために単一
のキャパシタが広く使用されている。単一のDRAM素
子は、電流が流れるとキャパシタ上に1ビットのデータ
を記憶する。記憶素子区域の減少により生じる素子容量
の減少は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DR
AMs)の集積度を増大させる上で深刻な障害となる。
素子容量が減少すると、切迫した装置作動による低電圧
作動中に過度に電力を消費するばかりでなく、読み出し
性能が悪化しメモリ素子のソフトエラーの割合が増すの
で、素子容量減少問題は半導体メモリディバイスの集積
度をさらに高めるためには解決しなければならない問題
である。従って、素子容量を向上させるためには、立体
構造を有する集積型キャパシタが望ましい。集積型キャ
パシタには、例えば二重集積、フィン構造、円柱体、拡
大集積、箱型構造などのキャパシタが含まれる。
2. Description of the Related Art Very large scale integrated circuit (VLSI) semiconductor technology has significantly increased the degree of circuit integration on a chip. Miniaturized devices are mounted in close proximity on or on a semiconductor substrate, and the degree of integration has become extremely high. More recent advances in photolithography techniques, such as phase shift masks and self-alignment processing steps, have resulted in smaller devices and higher circuit integration. This has advanced to ultra large scale integrated circuits (ULSI), where the minimum size of the device is less than 1 micrometer and the transistors on the chip exceed one million. As the degree of integration has increased, some circuit elements have been electrically restricted due to their smaller size. One such electrical limitation is an array of storage elements in a dynamic random access memory (DRAM) chip. An individual DRAM storage element is generally a single metal oxide semiconductor field effect transistor (MOS-FE).
T), a single capacitor is widely used in the electronics industry for data storage. A single DRAM device stores one bit of data on a capacitor when current flows. The decrease in element capacity caused by the decrease in storage element area is caused by dynamic random access memory (DR).
A serious obstacle to increasing the degree of integration of AMs).
When the element capacity decreases, not only is excessive power consumption during low-voltage operation due to imminent device operation, but also the read performance deteriorates and the rate of soft errors in the memory element increases. Is a problem that must be solved in order to further increase the degree of integration. Therefore, in order to improve the element capacity, an integrated capacitor having a three-dimensional structure is desirable. The integrated capacitor includes, for example, a capacitor having a double integration, a fin structure, a cylindrical body, an enlarged integration, and a box-shaped structure.

【0003】以下の米国特許は関連するプロセスとキャ
パシタ構造を示している。即ち、米国5,543,345(リャウ
他)、米国5,550,076(チェン)、米国5,604,146(ツェ
ン)、米国5,491,103(アン他)、米国5,545,584(ウー
他)は、統一型接触プラグプロセスを示している。しか
しながら、先行技術方式の多くは実質的により多くの処
理段階、及び/又は平面的構造を必要としており、これ
は製造工程をより入り組んだものにし、コストアップに
つながる。製造コストを最低限に抑え、ディバイス生産
高を最大にするキャパシタを製造する方法を開発するこ
とは挑戦である。特に、フォトレジストマスキング操作
の回数を最小限にとどめる方法を開発すること、そして
生産性を最大にするための最大処理許容差を提供するこ
とは挑戦である。また、フォトリソグラフィー技術によ
るサイズ制限を受けないキャパシタを開発することも挑
戦である。
The following US patents show related processes and capacitor structures: That is, US 5,543,345 (Liao et al.), US 5,550,076 (Cheng), US 5,604,146 (Zen), US 5,491,103 (Ann et al.), US 5,545,584 (Wu et al.) Show a unified contact plug process. However, many of the prior art approaches require substantially more processing steps and / or planar structures, which makes the manufacturing process more complicated and leads to increased costs. Developing a method of manufacturing a capacitor that minimizes manufacturing costs and maximizes device output is a challenge. In particular, developing a method to minimize the number of photoresist masking operations and providing maximum processing tolerances to maximize productivity is a challenge. Another challenge is to develop a capacitor that is not subject to size limitations due to photolithography technology.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、高集積
度と大容量を有するキャパシタを製造するための方法を
提供することにある。本発明の目的は、高集積度と大容
量を有するDRAMとキャパシタを、低いコストで容易
に製造するための方法を提供することにある。本発明の
目的は、写真技術の限界を越えて、且つマスキング段階
の回数を減少させうるキャパシタを製造するための方法
を提供することにある。本発明の目的は、高集積度と大
容量を有するキャパシタを備えたダイナミックランダム
アクセスメモリ(DRAM)を、低いコストで容易に製
造するための方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a capacitor having high integration and large capacitance. An object of the present invention is to provide a method for easily manufacturing a DRAM and a capacitor having a high degree of integration and a large capacity at a low cost. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a capacitor that exceeds the limits of photographic technology and that can reduce the number of masking steps. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for easily manufacturing a dynamic random access memory (DRAM) having a capacitor having a high degree of integration and a large capacity at a low cost.

【0005】本発明の目的は、クラウン内に半球状グレ
イン(HSG)を蒸着して、HSGグレイン片が漏れを
誘発するという問題を回避させることのできるクラウン
キャパシタを製造するための方法を提供することにあ
る。以上の目的を完遂するため、メモリディバイスのた
めのクラウンキャパシタ製造の方法を提供しようとする
本発明は、(a)図1参照−半導体ディバイス製造で、
ディバイス区域を離れようとするところで、基板10表
面上に選択的に隔離区域12を形成し、(b)基板ディ
バイス区域内にディバイス構造体20、22、24、2
6、28、29を形成し、ディバイス構造体が基板10
にキャパシタ接続点接触地帯18(例:ドレン地帯)を
含んだ構成としておき、(c)図1−構造体と基板10
上に第一絶縁層30を形成し、(d)図2−第一絶縁層
上にエッチング封止層34を形成し、(e)基板上のキ
ャパシタ接続点接触地帯を露出させるため、エッチング
封止層34と第一絶縁層30を貫く接続点接触孔40を
形成し、(f)図2−キャパシタ接続点接触地帯18と
電気的、機械的に接触させながら接続点接触孔40を満
たすプラグ42を形成し、(g)図3−エッチング封止
層34とプラグ42上に平面化層44を形成し、(h)
プラグ42とエッチング封止層34の周辺部を露出させ
ながら平面化層44にクラウン孔46を形成し、そのク
ラウン孔は平面化層の残り部分44Aにより輪郭が定め
られるようにしておき、(i)図4−クラウン孔を部分
的に充填させながら、エッチング封止層、プラグ42、
そして第一平面化層残り部分44A上に第一ポリシリコ
ン層50を蒸着させ、(j)光学的処理−第一ポリシリ
コン層50上にHSG層52を形成し、(k)図5=第
一ポリシリコン層50上にホウ亜リンケイ酸塩ガラスか
らなる犠牲層54を形成し、これによりクラウン孔46
を充填しておき、(l)平面化層の残り部分44A上の
第一ポリシリコン層を露出させるため犠牲層54の上部
を取り除くが、犠牲層54の上部はエッチングバックと
化学的機械的研磨により取り除き、(m)平面化層の残
り部分44Aの上部上の第一ポリシリコン層50の露出
部を取り除き、(n)犠牲層54平面化層44Aの残り
部分を選択的に取り除き、それによりクラウン状記憶電
極棒42、50を形成し、(o)クラウン状記憶電極棒
42、50上にキャパシタ誘電層56と上部電極棒58
を形成することを特徴としている。
[0005] It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a crown capacitor that can deposit hemispherical grains (HSG) in the crown to avoid the problem of HSG grain pieces inducing leakage. It is in. In order to achieve the above object, the present invention, which aims to provide a method of manufacturing a crown capacitor for a memory device, comprises the steps of (a) FIG.
Where the device area is about to be left, an isolated area 12 is selectively formed on the surface of the substrate 10, and (b) device structures 20, 22, 24, 2 within the substrate device area.
6, 28, 29 are formed and the device structure is
FIG. 1 shows a structure including a capacitor contact point contact zone 18 (eg, a drain zone).
A first insulating layer 30 is formed thereon, (d) FIG. 2-An etching sealing layer 34 is formed on the first insulating layer, and (e) an etching sealing layer is exposed to expose a capacitor contact point contact zone on the substrate. A connection point contact hole 40 penetrating the stop layer 34 and the first insulating layer 30 is formed, and (f) FIG. 2-a plug filling the connection point contact hole 40 while making electrical and mechanical contact with the capacitor connection point contact zone 18. 42, and (g) FIG. 3—a planarization layer 44 is formed on the etching sealing layer 34 and the plug 42;
A crown hole 46 is formed in the planarization layer 44 while exposing the peripheral portions of the plug 42 and the etching sealing layer 34, and the crown hole is defined so as to be defined by the remaining portion 44A of the planarization layer. FIG. 4) While partially filling the crown hole, the etching sealing layer, the plug 42,
Then, a first polysilicon layer 50 is deposited on the first flattening layer remaining portion 44A, and (j) an optical treatment—an HSG layer 52 is formed on the first polysilicon layer 50, and (k) FIG. A sacrificial layer 54 made of borophosphosilicate glass is formed on one polysilicon layer 50 so that a crown hole 46 is formed.
And (l) removing the upper portion of the sacrificial layer 54 to expose the first polysilicon layer on the remaining portion 44A of the planarization layer, but the upper portion of the sacrificial layer 54 is etched back and chemically mechanically polished. (M) to remove the exposed portion of the first polysilicon layer 50 on top of the remaining planarization layer 44A, and (n) to selectively remove the remaining portion of the sacrificial layer 54 planarization layer 44A. The crown-shaped storage electrode rods 42 and 50 are formed, and (o) the capacitor dielectric layer 56 and the upper electrode rod 58 are formed on the crown-shaped storage electrode rods 42 and 50.
Is formed.

【0006】第一絶縁層は、シリコン酸化物、BPSG
及びサブ空中酸化プロセスによって形成されるシリコン
酸化物からなるグループより選択された物質で構成され
るのが望ましい。エッチング封止層は、シリコン窒化
物、シリコン酸素窒化物、もしくはTEOS酸化物から
成り、エッチング封止層34の厚さは約50から200Aの範
囲が理想的である。接続点接触孔40は、開口サイズが
約0.18から0.35μmの範囲であることが望ましい。理想
的には、プラグ42は、ドーピングされたポリシリコン
から成り、そのプラグは、厚さ約3,000から4,500Aの範
囲のドーピングされたポリシリコン層を蒸着させ、ドー
ピングされたポリシリコン層をエッチングバックするこ
とで形成される。
The first insulating layer is made of silicon oxide, BPSG
And a material selected from the group consisting of silicon oxide formed by a sub-air oxidation process. The etching sealing layer is made of silicon nitride, silicon oxynitride, or TEOS oxide, and the thickness of the etching sealing layer 34 ideally ranges from about 50 to 200A. The contact point contact hole 40 preferably has an opening size in the range of about 0.18 to 0.35 μm. Ideally, the plug 42 is made of doped polysilicon, which deposits a doped polysilicon layer having a thickness in the range of about 3,000 to 4,500 A and etches back the doped polysilicon layer. It is formed by doing.

【0007】平面化層44はホウ亜リンケイ酸塩ガラ
ス、シリコン酸化物又はスピンオンガラスで形成され、
約7,000から13,000Aの範囲の厚さであることが望まし
い。クラウン孔46の開口サイズは約0.3から0.8μmの
範囲であると良い。第一ポリシリコン層50はドーピン
グされたポリシリコンでできており、厚さが約300から5
00Aの範囲にあるのが理想である。半球状グレイン(H
SG)は、厚さが約300から700Aの範囲であることが望
ましい。犠牲層54はホウ亜リンケイ酸塩ガラス、シリ
コン酸化物、ポリマーもしくはフォトレジスト物質で形
成され、厚さが約4,500から10,000Aの範囲にあることが
好ましい。
The planarization layer 44 is formed from borophosphosilicate glass, silicon oxide or spin-on glass,
Desirably, the thickness ranges from about 7,000 to 13,000 A. The opening size of the crown hole 46 is preferably in the range of about 0.3 to 0.8 μm. The first polysilicon layer 50 is made of doped polysilicon and has a thickness of about 300 to 5
Ideally, it should be in the range of 00A. Hemispherical grains (H
SG) preferably has a thickness in the range of about 300 to 700A. The sacrificial layer 54 is formed of borophosphosilicate glass, silicon oxide, polymer or photoresist material and preferably has a thickness in the range of about 4,500 to 10,000A.

【0008】本発明は、既知の処理技術との関係におい
てこれらの利点を達成する。しかし後述の明細書及び添
付図面を参照していただくことで、本発明の性質及び優
位点に対する理解がより深まるであろう。本発明には次
に揚げる利点がある。 (1)エッチング封止層は、プラグ42(図2参照)と犠
牲層44Aエッチングバック(図6及び図7参照)を形
成するために、下層の第一絶縁層30を選択的エッチン
グから保護する。更に、エッチング封止層34は、応力
を減少させ生産性を向上させるシリコン酸素窒化物で構
成されているのが望ましい。またエッチング封止層34
はTEOS酸化物のような酸化物質よりエッチング選択
性も高い。 (2)ポリシリコンプラグ42処理は特に0.25μM及びそ
れよりも小さな処理において、凹凸を減じて焦点深度
(DOF)マージンを得ることにより、フォトリソグラ
フィーの精度を向上させる。従来のプラグ孔はクラウン
孔46エッチング(図4参照)の後で定められる。ポリ
シリコンプラグ42処理(図2参照)は、エッチング封
止層34上にポリシリコン層を形成すること及びポリシ
リコン層をエッチングバックすることから成る。
[0008] The present invention achieves these advantages in relation to known processing techniques. However, by referring to the following specification and accompanying drawings, the nature and advantages of the present invention will be better understood. The invention has the following advantages: (1) The etching sealing layer protects the underlying first insulating layer 30 from selective etching to form the plug 42 (see FIG. 2) and the sacrificial layer 44A etching back (see FIGS. 6 and 7). . Further, it is preferable that the etching sealing layer 34 is made of silicon oxynitride which reduces stress and improves productivity. Also, the etching sealing layer 34
Has a higher etching selectivity than an oxidizing substance such as TEOS oxide. (2) The polysilicon plug 42 process improves photolithographic accuracy, especially in processes of 0.25 μM and smaller, by reducing the asperities and obtaining a depth of focus (DOF) margin. Conventional plug holes are defined after the crown hole 46 etch (see FIG. 4). The polysilicon plug 42 process (see FIG. 2) consists of forming a polysilicon layer on the etch sealing layer 34 and etching back the polysilicon layer.

【0009】(3)その内表上のみに半球状グレイン(H
SG)52を有するクラウン円柱電極棒50は外のクラ
ウン壁から落下する可能性のあるHSGグレインを除去
する。本発明の付加目的及び利点は、次に詳しく述べる
が、一部はその記述から明らかになるであろうし、又、
本発明を具現化してみれば理解できるであろう。本発明
の目的及び利点は、添付の請求項で特に指摘される手段
と組み合わせによって実現享受されるであろう。
(3) Hemispherical grains (H
The crown cylindrical electrode rod 50 with the SG 52 removes any HSG grains that may fall from the outer crown wall. Additional objects and advantages of the invention will be set forth in part in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or
It will be understood if the present invention is embodied. The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は、添付の図によって詳し
く説明される。本発明は、ビットライン上にクラウンキ
ャパシタを形成する方法を提供するものである。重要な
特徴は、エッチング封止層34と早期のプラグ42形成
プロセスである。以下の説明においては、本発明をより
総括的に理解できるように、流量、圧力設定、厚さなど
のような多くの特定詳細事項について述べる。しかし、
本発明がこれらの詳細事項抜きでも具現化可能であるこ
とは、当業者にとっては自明のことである。又、本発明
を不必要に分かり難くしないために、既知のプロセスに
ついては詳しく述べていない。この実施例で述べられて
いない付加的プロセス段階を含み、別タイプのディバイ
スもDRAMチップ上に設けられうることは、当業者に
は容易に理解されるはずである。例えば、P基板内のP
ウエルとCMOS回路がこれから形成される。また図面
には、基板上に同時に作られる素子群の中のたった一つ
のDRAM記憶素子しか描かれていないことも理解され
なければならない。またキャパシタは、DRAMチップ
だけでなく、別タイプのチップにおいても使用できる。
図面はN−MOSディバイスを示しているが、P−MO
SディバイスもしくはN及びP−MOSの組み合わせデ
ィバイスも同時に基板上で形成されうることも理解され
るべきである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is explained in more detail by means of the accompanying figures. The present invention provides a method for forming a crown capacitor on a bit line. An important feature is the etching sealing layer 34 and the early plug 42 formation process. In the following description, numerous specific details are set forth, such as flow rates, pressure settings, thicknesses, etc., in order to provide a more thorough understanding of the present invention. But,
It will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be embodied without these details. In other instances, well known processes have not been described in detail so as not to unnecessarily obscure the present invention. It should be readily understood by those skilled in the art that other types of devices may be provided on the DRAM chip, including additional process steps not described in this embodiment. For example, P in the P substrate
Wells and CMOS circuits will now be formed. It should also be understood that the drawings depict only one DRAM storage element of the group of elements simultaneously fabricated on the substrate. The capacitor can be used not only in a DRAM chip but also in another type of chip.
The figure shows an N-MOS device, but a P-MO
It should also be understood that an S device or a combination of N and P-MOS devices can be simultaneously formed on the substrate.

【0011】メモリディバイスに関わるクラウンキャパ
シタ製造の方法は、半導体ディバイス製造のディバイス
区域を離れる際に、基板10の表面上に隔離区域12を
選択的に形成することから始まる。基板10は、半導体
ウエハ、そのウエハ内に形成される能動・受動ディバイ
ス及びウエハ表面に形成される層を含んでいる。「基板」
には、半導体ウエハ内に形成されるディバイス及びウエ
ハを覆う層が含まれる。図1は基板のディバイス区域内
に形成されるディバイス構造体20、22、24、26
を示しているが、このディバイス構造体にはキャパシタ
接続点接触地帯18(例:ソース地帯)が含まれる。デ
ィバイスは、ゲート構造体20、スペーサー22、ソー
ス地帯18、ドレイン地帯16、第一絶縁層24及び第
二絶縁層26から成る。
The method of fabricating a crown capacitor involving a memory device begins with selectively forming an isolation area 12 on the surface of a substrate 10 as it leaves a device area for semiconductor device fabrication. The substrate 10 includes a semiconductor wafer, active and passive devices formed in the wafer, and layers formed on the surface of the wafer. "substrate"
Includes a device formed in a semiconductor wafer and a layer covering the wafer. FIG. 1 shows a device structure 20, 22, 24, 26 formed in a device area of a substrate.
The device structure includes a capacitor contact point contact zone 18 (eg, a source zone). The device comprises a gate structure 20, a spacer 22, a source zone 18, a drain zone 16, a first insulating layer 24 and a second insulating layer 26.

【0012】ゲート構造体20は、ゲート酸化物層、ポ
リシリコン/ポリサイト層及び上部ゲート隔離層(すべ
て層20として示す)から成ることが望ましい。ソース
地帯18及びドレイン地帯16は、従来型プロセスを用
いた基板に形成される。これらドーピングされた地帯の
一つに、キャパシタの底部電極棒が接触するキャパシタ
接続点接触地帯がある。ゲート構造体は、形成されるM
OSメモリディバイスの一部である。スペーサー22は
ゲート構造体の側壁に形成されるのが望ましい。第一隔
離層24は、望ましくはテトラエチルオルトシラン(T
EOS)処理で作り出されるシリコン酸化物から成り、
厚さが約300から2,000Aの範囲であるのが理想的であ
る。
The gate structure 20 preferably comprises a gate oxide layer, a polysilicon / polysite layer, and an upper gate isolation layer (all shown as layer 20). Source zone 18 and drain zone 16 are formed in the substrate using conventional processes. One of these doped zones is the capacitor junction contact zone where the bottom electrode rod of the capacitor contacts. The gate structure is formed by the M
It is a part of the OS memory device. The spacer 22 is preferably formed on the side wall of the gate structure. The first isolation layer 24 is preferably made of tetraethylorthosilane (T
EOS) silicon oxide produced by the process,
Ideally, the thickness is in the range of about 300 to 2,000A.

【0013】第二隔離層26は、酸化物、ホウ亜リンケ
イ酸塩ガラス(BPSG)、亜リンケイ酸塩ガラス、ホ
ウケイ酸塩ガラスから形成されているのが望ましく、厚
さが約2,000から4,500Aの範囲であるのが理想的であ
る。本発明は、ビットライン上キャパシタ(COB)構
造の形態をとっている。ビットライン接触孔28(図9
上面図)は、第一隔離層30及び下層のビットラインを
露出させる第二隔離層を通して形成されることが望まし
い。次に、ビットライン接触孔28は、ビットラインプ
ラグとビットライン29を形成するため、第二ポリシリ
コン層からのポリシリコンを充填される。これにより、
ビットライン上キャパシタ(COB)DRAM構造が出
来上がる。この構造は、より高い集積度、より広範なキ
ャパシタ区域を持つことができる。
The second isolation layer 26 is preferably formed from an oxide, borophosphosilicate glass (BPSG), phosphite glass, borosilicate glass, and has a thickness of about 2,000 to 4,500 A. Ideally, the range is The present invention takes the form of a capacitor on bit line (COB) structure. The bit line contact hole 28 (FIG. 9)
The top view is preferably formed through the first isolation layer 30 and the second isolation layer exposing the underlying bit lines. Next, bit line contact holes 28 are filled with polysilicon from the second polysilicon layer to form bit line plugs and bit lines 29. This allows
A capacitor on bit line (COB) DRAM structure is completed. This structure can have a higher degree of integration, a larger capacitor area.

【0014】図1に示されるように、第一絶縁層30
は、第二隔離層26、ディバイス構造体、ビットライン
及び基板10上に形成される。第一絶縁層は望ましく
は、シリコン酸化物、BPSG、SA−酸化処理で作ら
れるシリコン酸化物でできているのが良いが、ホウ亜リ
ンケイ酸塩ガラス(BPSG)から成るのが最も理想的
である。第一絶縁層は厚さが約4,500から6,000Aの範囲
であるのが望ましい。図2に示されるように、エッチン
グ封止層34は第一絶縁層30上に形成される。エッチ
ング封止層34は、シリコン窒化物(SiN)、シリコ
ン酸素窒化物、亜リンケイ酸塩ガラス、及びTEOS酸
化物でできているのが望ましいが、SiNもしくはシリ
コン酸化物がより理想的で、SiNから成るのが最も理
想的である。SiNまたはシリコン酸化物から成るエッ
チング封止層34は厚さが約55から200Aの範囲であるの
が望ましい。TEOSもしくはPSGから成るエッチン
グ封止層34は厚さが約100から300Aの範囲であるのが
望ましい。クラウン50B前の接続点接触孔40とポリプラグ42
の形成 重要な段階として、基板10上のキャパシタ接続点接触
地帯18を露出させるためにエッチング封止層34と第
一絶縁層30を貫いて接続点接触孔40が形成される。
接続点接触孔40は、開口サイズが約0.18から0.35μm
の範囲であることが望ましい。プロセスにおいてこれほ
ど早期に接続点接触孔を形成することは、平面化層44
にクラウン孔46を形成した後に接続点接触孔を形成す
るという発明者の以前のプロセスと比較してもフォトプ
ロセスが向上しており、よって著しく有利である。図4
を参照。加えて、エッチング封止層34は、0.25μm及
びそれ以下の製品に対して非常に重要な感光処理であ
る。
As shown in FIG. 1, the first insulating layer 30
Is formed on the second isolation layer 26, the device structure, the bit lines, and the substrate 10. The first insulating layer is preferably made of silicon oxide, BPSG, silicon oxide made by an SA-oxidation process, but most ideally consists of borophosphosilicate glass (BPSG). is there. Preferably, the first insulating layer has a thickness in the range of about 4,500 to 6,000A. As shown in FIG. 2, the etching sealing layer 34 is formed on the first insulating layer 30. The etch sealing layer 34 is preferably made of silicon nitride (SiN), silicon oxynitride, phosphite silicate glass, and TEOS oxide, but SiN or silicon oxide is more ideal and SiN Most ideally consists of Preferably, the etch sealing layer 34 of SiN or silicon oxide has a thickness in the range of about 55 to 200A. Preferably, the etch sealing layer 34 of TEOS or PSG has a thickness in the range of about 100 to 300A. Connection point contact hole 40 and poly plug 42 before crown 50B
As an important step, a connection point contact hole 40 is formed through the etching sealing layer 34 and the first insulating layer 30 to expose the capacitor connection point contact area 18 on the substrate 10.
The connection point contact hole 40 has an opening size of about 0.18 to 0.35 μm.
Is desirably within the range. Forming contact point contact holes so early in the process is that the planarization layer 44
The photo process is improved compared to the inventor's previous process of forming a contact point contact hole after the formation of the crown hole 46, and is therefore significantly advantageous. FIG.
See In addition, the etching sealing layer 34 is a very important photosensitive process for products of 0.25 μm and below.

【0015】図2によると、キャパシタ接続点接触地帯
18と電気的機械的接触を作り出しながら接続点接触孔
40を満たしてプラグ42が形成される。プラグ42は
ドーピングされたポリシリコンから成るのが理想的であ
る。プラグは、厚さ約3,000から4,000Aの範囲のドーピ
ングされたポリシリコン層を蒸着させ、ドーピングされ
たポリシリコン層をエッチングバックさせたり化学的機
械的に研磨して形成することが望ましい。本発明のポリ
シリコンプラグ42処理は、0.25μMフォトプロセスに
おいて、より深い焦点深度(DOF)マージンを得るこ
とができる。ポリシリコンプラグ42プロセス(図2参
照)は、エッチング封止層34上にポリシリコン層を形
成し、ポリシリコン層をエッチングバックさせることで
成り立つ。対照的に、接続点接触を形成させる従来の方
法は、層30と44を通して同時にエッチングするとい
うものである。
Referring to FIG. 2, a plug 42 is formed to fill the contact point contact hole 40 while making electrical and mechanical contact with the capacitor contact point contact zone 18. Ideally, plug 42 is comprised of doped polysilicon. The plug is preferably formed by depositing a doped polysilicon layer having a thickness in the range of about 3,000 to 4,000 A, and etching back or chemically and mechanically polishing the doped polysilicon layer. The processing of the polysilicon plug 42 of the present invention can obtain a deeper depth of focus (DOF) margin in the 0.25 μM photo process. The polysilicon plug 42 process (see FIG. 2) is formed by forming a polysilicon layer on the etching sealing layer 34 and etching back the polysilicon layer. In contrast, the conventional method of forming a contact point contact is to etch through layers 30 and 44 simultaneously.

【0016】図3を見ると、平面化層44がエッチング
封止層34とプラグ42上に形成されている。平面化層
44は、ホウ亜リンケイ酸塩ガラス(BPSG)、シリ
コン酸化物、及びスピンオンガラス(SOG)から成る
のが望ましく、BPSGで形成されるのが最も好まし
い、そして理想的には厚さが約7,000から13,000Aの範囲
であると良い。図4は、プラグ42及びエッチング封止
層34の周辺部を露出させるように平面化層44上にク
ラウン孔46が形成される状態を表している。クラウン
孔46は平面化層の残り部分44Aにより輪郭形成され
ている。クラウン孔46は、開口部のサイズが約0.3か
ら0.8μmの範囲であることが望ましい。図4は又、クラ
ウン孔46を部分的に充填してながらエッチング封止層
34、プラグ42及び第一平面化層の残り部分44A上
に形成される第一伝導層(例:第一ポリシリコン層)5
0を表している。第一伝導層(例:第一ポリシリコン
層)50はドーピングされたポリシリコンから成り、厚
さは約300から500Aの範囲であっても良い。プロセスの
後段階で、HSGグレインがポリシリコンから成る第一
伝導層上に形成される。代替的には、第一伝導層50は
2つの層、即ち、第一タングステン(W)層及びその上
に層を成すチタン窒化物(TiN)層から構成される。
Referring to FIG. 3, a planarization layer 44 is formed on the etching sealing layer 34 and the plug 42. Planarization layer 44 is preferably comprised of borophosphosilicate glass (BPSG), silicon oxide, and spin-on glass (SOG), is most preferably formed of BPSG, and ideally has a thickness of It should be in the range of about 7,000 to 13,000A. FIG. 4 shows a state in which a crown hole 46 is formed on the planarization layer 44 so as to expose the peripheral portions of the plug 42 and the etching sealing layer 34. The crown hole 46 is contoured by the remaining portion 44A of the planarization layer. The crown hole 46 preferably has an opening size in the range of about 0.3 to 0.8 μm. FIG. 4 also illustrates a first conductive layer (eg, a first polysilicon layer) formed over the etch seal layer 34, the plug 42, and the remaining portion 44A of the first planarization layer while partially filling the crown hole 46. Layer) 5
Represents 0. The first conductive layer (eg, first polysilicon layer) 50 comprises doped polysilicon and may have a thickness in the range of about 300 to 500A. Later in the process, HSG grains are formed on the first conductive layer of polysilicon. Alternatively, the first conductive layer 50 is comprised of two layers, a first tungsten (W) layer and an overlying layer of titanium nitride (TiN).

【0017】図4は、本発明の好適な実施例を示す。第
一伝導層がドーピングされたポリシリコン層50とHS
G層52の二つの層から成る。HSG層52はオプショ
ンの処理である。図8は、HSG層52なしで形成され
た本発明のキャパシタを示している。このオプションの
処理においては、底部電極棒の表面域を増大させるた
め、半球状グレイン(HSG)層52が第一ポリシリコ
ン層50上に形成される。このHSG層は、厚さ(大き
さ)が300から700Aの範囲であることが望ましい。図5
に示されるように、犠牲層54が第一ポリシリコン層5
0上に形成され、それによりクラウン孔46が充填され
る。犠牲層54は、ホウ亜リンケイ酸塩ガラス、シリコ
ン酸化物、又はフォトレジストポリマーから成るのが望
ましいが、その中でもフォトレジストポリマーが一番理
想的である。犠牲層54は、厚さが約4,500から10,000A
の範囲であるのが好ましい。
FIG. 4 shows a preferred embodiment of the present invention. Polysilicon layer 50 doped with first conductive layer and HS
The G layer 52 includes two layers. The HSG layer 52 is an optional process. FIG. 8 shows a capacitor of the present invention formed without the HSG layer 52. In this optional process, a hemispherical grain (HSG) layer 52 is formed on the first polysilicon layer 50 to increase the surface area of the bottom electrode bar. The HSG layer preferably has a thickness (size) in the range of 300 to 700A. FIG.
As shown in FIG.
0, thereby filling the crown hole 46. The sacrificial layer 54 is preferably comprised of borophosphosilicate glass, silicon oxide, or a photoresist polymer, of which the photoresist polymer is most ideal. The sacrificial layer 54 has a thickness of about 4,500 to 10,000 A
Is preferably within the range.

【0018】更に図5についてであるが、平面化層の残
り部分44Aの上面上の第一ポリシリコン層50(及
び、もし存在すればHSG層52)を露出させるために
犠牲層54Aは次にエッチングバックされる。エッチン
グバックは理想的にはドライエッチングが良い。代替的
には、犠牲層に化学的機械的研磨が施されてもよい。図
6は、エッチングバック或いは化学的機械的研磨(CM
P)が継続している状態を示す。平面化層の残り部分4
4A上から、第一ポリシリコン層50(及び、もし存在
すればHSG層52)の上部が取り除かれる。残りの層
50は、底部電極棒のクラウンの上部円柱を形成する。
第一伝導層の上部50Bは、図に示されるように露出す
る。併せて、図9の上から見た図も参照されたい。図7
を見れば分かるように、犠牲層54及び第一平面化層の
残り部分44Aが選択的に取り除かれ、これによりクラ
ウン状の記憶電極棒42、50が形成される。層54、
44AはHFディップエッチングを用いて取り除くのが
望ましい。フォトレジスト残留物を取り除くには、H2
SO4やH22及びNH4OHを使用するのが好ましい。
Still referring to FIG. 5, the sacrificial layer 54A is then exposed to expose the first polysilicon layer 50 (and the HSG layer 52, if present) on the top surface of the remaining portion 44A of the planarization layer. Etched back. The etching back is ideally dry etching. Alternatively, the sacrificial layer may be subjected to chemical mechanical polishing. FIG. 6 shows etching back or chemical mechanical polishing (CM).
P) indicates a state where it is continuing. Rest 4 of the planarization layer
From above 4A, the top of first polysilicon layer 50 (and HSG layer 52, if present) is removed. The remaining layer 50 forms the top cylinder of the crown of the bottom electrode rod.
The top 50B of the first conductive layer is exposed as shown. In addition, refer to the diagram viewed from above in FIG. FIG.
As can be seen, the sacrificial layer 54 and the remaining portion 44A of the first planarization layer are selectively removed, thereby forming the crown-shaped storage electrode rods 42,50. Layer 54,
44A is preferably removed using HF dip etching. To remove photoresist residues, use H 2
Preferably used SO 4 and H 2 O 2 and NH 4 OH.

【0019】本発明の重要な特長の一つは、選択的エッ
チング(例:希釈HFエッチング−水蒸気を含まない蒸
気HF)から下層の第一絶縁層30を保護する、シリコ
ン酸素窒化物(SixOyNz)から形成されることが望ま
しいエッチング封止層34である。さらに、エッチング
封止層は大幅に応力を低減させ生産性を向上させるシリ
コン酸素窒化物から成るのが好ましい。引き続き図7に
よると、キャパシタ誘電層56と上部電極棒58が、ク
ラウン状記憶電極棒42、50上に形成され、これによ
りダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)素
子の製造が完成する。キャパシタ誘電層は代表的にはシ
リコン窒化物、及びシリコン酸化物(NO)或いはON
Oの層で構成される。ONO誘電体を作るに当たって
は、第一もしくは底部シリコン酸化物(O)層は、通常
厚さが約15Aに成長した純酸化物である。シリコン窒
化物層(N)は厚さが約80から200Aの範囲になるようL
PCVDで形成される。上部シリコン酸化物(O)層
は、酸化炉で作ることもできる。ONO全体の厚みは、
約100から250A程度であることが望ましい。
One of the important features of the present invention is that silicon oxynitride (SixOyNz) protects the underlying first insulating layer 30 from selective etching (eg, dilute HF etching—vapor HF without water vapor). It is the etching sealing layer 34 desirably formed from. Further, the etching sealing layer is preferably made of silicon oxynitride, which greatly reduces stress and improves productivity. With continued reference to FIG. 7, a capacitor dielectric layer 56 and an upper electrode rod 58 are formed on the crown-shaped storage electrode rods 42, 50, thereby completing the manufacture of a dynamic random access memory (DRAM) device. The capacitor dielectric layer is typically silicon nitride and silicon oxide (NO) or ON
It is composed of an O layer. In making the ONO dielectric, the first or bottom silicon oxide (O) layer is typically a pure oxide grown to a thickness of about 15A. The silicon nitride layer (N) has a thickness in the range of about 80 to 200A.
It is formed by PCVD. The upper silicon oxide (O) layer can also be made in an oxidation furnace. The overall thickness of the ONO is
It is desirable to be about 100 to 250A.

【0020】上部面電極棒58は、本来の場所にドーピ
ングされたポリシリコン層をLPCVD(低圧化学蒸
着)により蒸着させて形成するのが望ましい。上部面電
極棒の厚さは約1,000から2,000Aの範囲であることが好
ましい。代替的には、上部面電極棒はTiN及びW層で
構成してもよい。図9は、本発明のクラウンキャパシタ
を上から見た図を表す。本発明は、基層0.25μmプロセ
スキャパシタの形成に関して、先行技術を凌駕する多大
な利点を提供する。 (1)エッチング封止層は、プラグ42(図2参照)と犠
牲層44Aエッチングバック(図6及び図7参照)形成
のために、下層の第一絶縁層30を選択的エッチングか
ら保護する。さらに、エッチング封止層34は、応力を
低減させ生産性を向上させるシリコン酸素窒化物で構成
されているのが望ましい。またエッチング封止層34
は、TEOS酸化物のような酸化物質よりエッチング選
択性も高い。
The top surface electrode rod 58 is preferably formed by depositing an in-situ doped polysilicon layer by LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition). Preferably, the thickness of the top surface electrode rod is in the range of about 1,000 to 2,000A. Alternatively, the top surface electrode rod may be composed of TiN and W layers. FIG. 9 shows a top view of the crown capacitor of the present invention. The present invention offers significant advantages over the prior art with respect to forming a 0.25 μm underlayer process capacitor. (1) The etching sealing layer protects the underlying first insulating layer 30 from selective etching to form the plug 42 (see FIG. 2) and the sacrificial layer 44A etching back (see FIGS. 6 and 7). Further, it is preferable that the etching sealing layer 34 is made of silicon oxynitride which reduces stress and improves productivity. Also, the etching sealing layer 34
Has a higher etching selectivity than an oxidizing substance such as TEOS oxide.

【0021】(2)ポリシリコンプラグ42処理は特に0.
25μM及びそれよりも小さな処理において、凹凸を減じ
て焦点深度(DOF)マージンを得ることにより、フォ
トリソグラフィーの精度を向上させる。ポリシリコンプ
ラグ42処理(図2参照)はエッチング封止層34上に
ポリシリコン層を形成すること及びポリシリコン層をエ
ッチングバックすることから成る。プロセスにおいてこ
れほど早期に接続点接触孔を形成することは、平面化層
44にクラウン孔46を形成した後に接続点接触孔を形
成するという発明者の以前のプロセスと比較してもフォ
トプロセスが向上しており、よって著しく有利である。
図4を参照。もし、平面化層44が形成された後に接続
点接触孔40が形成されるとすれば、焦点深度(DO
F)は感光精度を下げることになるであろう。加えて、
エッチング封止層34は、0.25μm及びそれ以下の製品
に対して非常に重要な感光処理である。
(2) The processing of the polysilicon plug 42 is particularly effective for
Improve photolithography accuracy by reducing irregularities and obtaining depth of focus (DOF) margins at 25 μM and smaller processes. The polysilicon plug 42 process (see FIG. 2) consists of forming a polysilicon layer on the etching encapsulation layer 34 and etching back the polysilicon layer. Forming the contact point so early in the process is that the photo process is not as efficient as the inventor's earlier process of forming the contact point contact hole after forming the crown hole 46 in the planarization layer 44. Improved, and thus significantly advantageous.
See FIG. If the connection point contact hole 40 is formed after the planarization layer 44 is formed, the depth of focus (DO
F) will reduce the exposure accuracy. in addition,
The etching sealing layer 34 is a very important photosensitive process for products of 0.25 μm and below.

【0022】(3)その内表上のみに半球状グレイン(H
SG)を有するクラウン円柱電極棒50は外のクラウン
壁から落下する可能性のあるHSGグレインを除去す
る。 (4)犠牲層54は、フォトレジスト物質であるポリマ
ー、或いはホウ亜リンケイ酸塩ガラスから形成すること
ができる。集積回路コンポーネントの製造過程に利用さ
れる一般的技術については、多くの出版物の中に詳しく
書かれている。例えば、シー・ワイ・チャン、エス・エ
ム・セによる、マクグローヒルカンパニー・インコーポ
レーション1997年出版の 「ULSI技術」を参照
されたい。これらの技術は、本発明における構造製造に
広くに活用することができる。加えて、このようなプロ
セスにおける個別の段階は、商業的に入手可能な集積回
路製造機械を使用して実現できる。本発明を理解する以
上に特に欠かせないものとして、現在の技術に基づいて
代表的技術データの説明を行っている。当業者には自明
のように、当業界の将来的な発展によって適切な手直し
が要求されるであろう。
(3) The hemispherical grains (H
The crowned cylindrical electrode rod 50 having SG) removes HSG grains that may fall from the outer crown wall. (4) The sacrificial layer 54 can be formed from a polymer that is a photoresist material, or borophosphosilicate glass. The general techniques used in the manufacture of integrated circuit components are well described in numerous publications. See, for example, "ULSI Technology", McGraw-Hill Company, Inc., 1997, by C.Y.Chang, S.M.S. These techniques can be widely used for manufacturing a structure in the present invention. In addition, individual steps in such a process can be accomplished using commercially available integrated circuit manufacturing machines. Representative technical data will be described based on the current technology as particularly indispensable for understanding the present invention. Those skilled in the art will appreciate that future developments in the art will require appropriate rework.

【0023】本発明は、特に好適実施例に基づき標記記
述されているが、本発明の意図と範囲を変えることな
く、その形式や詳細において様々な変更が可能であるこ
とは、当業者には理解できるところである。本発明にお
ける半導体ディバイスの特徴及び利点、そして本発明に
おける半導体ディバイスのより詳細な製造過程は、符号
によって類似のもしくは対応する要素、地帯、部分が示
される添付図に関する以下の記述より、より明確に理解
される。
Although the present invention has been described in terms of a particularly preferred embodiment, those skilled in the art will recognize that various changes may be made in form and detail without altering the spirit and scope of the invention. I can understand. The features and advantages of the semiconductor device of the present invention, and the more detailed manufacturing process of the semiconductor device of the present invention, will be more clearly understood from the following description of the accompanying drawings, in which like or corresponding elements, zones and parts are indicated by reference numerals. Understood.

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

【図1】本発明におけるクラウンキャパシタ製造のため
の方法を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a method for manufacturing a crown capacitor according to the present invention.

【図2】本発明におけるクラウンキャパシタ製造のため
の方法を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a method for manufacturing a crown capacitor according to the present invention.

【図3】本発明におけるクラウンキャパシタ製造のため
の方法を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a method for manufacturing a crown capacitor according to the present invention.

【図4】本発明におけるクラウンキャパシタ製造のため
の方法を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a crown capacitor according to the present invention.

【図5】本発明におけるクラウンキャパシタ製造のため
の方法を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a method for manufacturing a crown capacitor according to the present invention.

【図6】本発明におけるクラウンキャパシタ製造のため
の方法を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a method for manufacturing a crown capacitor according to the present invention.

【図7】本発明におけるクラウンキャパシタ製造のため
の方法を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a crown capacitor according to the present invention.

【図8】本発明における半球状グレイン(HSG)層5
2を持たないクラウンキャパシタ製造に関わる発明の実
施例を描いている断面図である。
FIG. 8 shows a hemispherical grain (HSG) layer 5 according to the present invention.
2 is a cross-sectional view depicting an embodiment of the invention relating to the manufacture of a crown capacitor without 2; FIG.

【図9】本発明における半導体メモリディバイスのクラ
ウンキャパシタ製造に関わる方法を描いている上部平面
図である。
FIG. 9 is a top plan view depicting a method involved in fabricating a crown capacitor in a semiconductor memory device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 16 ドレイン地帯 18 ソース地帯 20 ゲート構造体 22 スペーサー 24 絶縁層 26 絶縁層 28 ビットライン接触孔 29 ビットライン 30 絶縁層 34 エッチング封止層 40 接続点接触孔 42 プラグ 44 平面化層 46 クラウン孔 50 ポリシリコン層 52 HSG層 54 犠牲層 56 キャパシタ誘電層 58 電極棒 Reference Signs List 10 substrate 16 drain zone 18 source zone 20 gate structure 22 spacer 24 insulating layer 26 insulating layer 28 bit line contact hole 29 bit line 30 insulating layer 34 etching sealing layer 40 connection point contact hole 42 plug 44 planarization layer 46 crown hole Reference Signs List 50 polysilicon layer 52 HSG layer 54 sacrificial layer 56 capacitor dielectric layer 58 electrode rod

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−112430(JP,A) International Ele ctoron Devices Mee ting(IEDM)’92 p.259− 262 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/108 H01L 21/8242 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-6-112430 (JP, A) International Electron Devices Meetings (IEDM) '92 p. 259-262 (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 27/108 H01L 21/8242

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】メモリディバイスのためのクラウンキャパ
シタを製造するための方法であって、 (a)半導体ディバイス製造の素子形成領域を離れようと
するところで、基板の表面上に選択的に素子分離領域を
形成する段階と、 (b)上記基板素子形成領域内に上記ディバイス構造体を
形成し、そのディバイス構造体は上記基板にキャパシタ
コンタクト領域を含んだ構成としておく段階と、 (c)上記ディバイス構造体と上記基板上に第一絶縁層を
形成する段階と、 (d)上記第一絶縁層上にエッチング阻止層を形成する段
階と、 (e)上記基板上の上記キャパシタコンタクト領域を露出
させるため、上記エッチング阻止層と上記第一絶縁層を
通して接続点接触孔を形成する段階と、 (f)上記接続点接触孔を充填して、上記キャパシタコン
タクト領域と電気的及び機械的に接触するプラグを形成
する段階と、 (g)上記エッチング阻止層と上記プラグ上に平坦化層を
形成する段階と、 (h)上記プラグと上記エッチング阻止層の周辺部を露出
させながら上記平坦化層にクラウン孔を形成し、そのク
ラウン孔は上記平坦化層の残り部分により輪郭形成され
るようにする段階と、 (i)上記クラウン孔を部分的に充填させながら上記エッ
チング阻止層、上記プラグ、及び第一平坦化層の残り部
分上に第一ポリシリコン層を蒸着させる段階と、 (j)上記第一ポリシリコン層上に犠牲層を形成しこれに
より上記クラウン孔を充填する段階と、 (k)上記平坦化層の上記残り部分上の上記第一ポリシリ
コン層を露出させるため上記犠牲層の上部を取り除く
が、上記犠牲層の上記上部部分は、エッチングバックと
化学的機械的研磨から成るグループから選択されたプロ
セスによって取り除かれる段階と、 (l)上記平坦化層の上記残り部分の上部上の上記第一ポ
リシリコン層の露出部を取り除く段階と、 (m)上記犠牲層の残り部分と上記平坦化層を選択的に取
り除き、それによりクラウン状記憶電極棒を形成する段
階と、 (n)上記クラウン状記憶電極棒上にキャパシタ誘電層と
上部電極棒を形成する段階、から構成されていることを
特徴とする方法。
1. A method for manufacturing a crown capacitor for a memory device, comprising the steps of: (a) selectively separating an element isolation region on a surface of a substrate where an element formation region for manufacturing a semiconductor device is to be separated; (B) forming the device structure in the substrate element forming region, the device structure including a capacitor contact region on the substrate; and (c) forming the device structure. Forming a first insulating layer on the body and the substrate; (d) forming an etching stop layer on the first insulating layer; and (e) exposing the capacitor contact region on the substrate. and forming a connecting point contact hole through the etch stop layer and the first insulating layer, it is filled with (f) the connection point contact holes, the capacitor contact region and collector And exposing and forming a plug that mechanical contact, forming a planarizing layer (g) the etching blocking layer and on the plug, the peripheral portion of the (h) the plug and the etching stopper layer Forming a crown hole in the flattening layer while causing the crown hole to be contoured by the remaining portion of the flattening layer; and (i) performing the etching while partially filling the crown hole. Depositing a first polysilicon layer on the blocking layer, the plug, and the remaining portion of the first planarization layer; and (j) forming a sacrificial layer on the first polysilicon layer, thereby forming the crown hole. Filling; (k) removing an upper portion of the sacrificial layer to expose the first polysilicon layer on the remaining portion of the planarization layer, wherein the upper portion of the sacrificial layer is etched back and etched. Removing by a process selected from the group consisting of mechanical polishing; (l) removing an exposed portion of the first polysilicon layer on top of the remaining portion of the planarization layer; Selectively removing the remaining portion of the sacrificial layer and the planarization layer, thereby forming a crown-shaped storage electrode rod; and (n) forming a capacitor dielectric layer and an upper electrode rod on the crown-shaped storage electrode rod. A method comprising the steps of:
【請求項2】上記第一ポリシリコン層が、ドーピングさ
れたポリシリコン層と半球状グレイン(HSG)層の二層
から成ることを特徴とする請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1 wherein said first polysilicon layer comprises two layers: a doped polysilicon layer and a hemispherical grain (HSG) layer.
【請求項3】ディバイスが、ゲート構造体、スペーサ
ー、理想的にはテトラエチルオルトラシン(TEOS)か
らできたシリコン酸化物から成る第一隔離層、望ましく
はシリコン酸化物、ホウ亜リンケイ酸塩ガラス及びホウ
ケイ酸塩ガラス(BSG)から成る第二隔離層、そしてビ
ットライン接触とビットラインから構成されることを特
徴とする請求項1に記載の方法。
3. The device as claimed in claim 1, wherein the device comprises a gate structure, a spacer, a first isolation layer of silicon oxide, ideally made of tetraethylorthrasin (TEOS), preferably silicon oxide, borophosphosilicate glass and The method of claim 1, comprising a second isolation layer of borosilicate glass (BSG), and bit line contacts and bit lines.
【請求項4】上記第一絶縁層が、シリコン酸化物、ホウ
亜リンケイ酸塩ガラス、及び減圧酸化処理で形成される
シリコン酸化物から成るグループから選択された物質
で、形成されることを特徴とする請求項1に記載の方
法。
4. The method according to claim 1, wherein the first insulating layer is formed of a material selected from the group consisting of silicon oxide, borophosphosilicate glass, and silicon oxide formed by low- pressure oxidation. The method according to claim 1, wherein
【請求項5】上記接続点接触孔の開口サイズが約0.18か
ら0.35μmの範囲であることを特徴とする請求項1に記
載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the opening size of the connection point contact hole is in a range of about 0.18 to 0.35 μm .
【請求項6】上記プラグがドーピングされたポリシリコ
ンでできており、上記プラグは厚さ約3,000から4,500
の範囲のドーピングされたポリシリコン層を蒸着させ、
上記ドーピングされたポリシリコン層をエッチングする
ことで形成されることを特徴とする請求項1に記載の方
法。
6. are made of polysilicon the plug is doped, the plug is about 3000 thick 4,500 Å
Depositing a doped polysilicon layer in the range of
The method of claim 1, wherein the method is formed by etching the doped polysilicon layer.
【請求項7】上記平坦化層が、ホウ亜リンケイ酸塩ガラ
ス、シリコン酸化物及びスピンオンガラスから成るグル
ープより選択された物質から成り、厚さが約7,000から1
3,000の範囲であることを特徴とする請求項1に記載
の方法。
7. The method of claim 1, wherein the planarizing layer comprises a material selected from the group consisting of borophosphosilicate glass, silicon oxide, and spin-on glass, and has a thickness of about 7,000 to 1
The method of claim 1, wherein the range is 3,000 square meters .
【請求項8】上記クラウン孔における開口部のサイズが
約0.3から0.8μmの範囲であることを特徴とする請求項
1に記載の方法。
8. The method of claim 1, wherein the size of the opening in the crown hole is in the range of about 0.3 to 0.8 μm .
【請求項9】上記第一ポリシリコン層がドーピングされ
たポリシリコンから成り、厚さが約300から500の範囲
であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
9. The method of claim 1 wherein said first polysilicon layer comprises doped polysilicon and has a thickness in the range of about 300 to 500 degrees .
【請求項10】上記HSG層において、厚さが約300か
ら700の範囲であることを特徴とする請求項1に記載
の方法。
10. The method of claim 1, wherein said HSG layer has a thickness in the range of about 300 to 700 degrees .
【請求項11】上記犠牲層が、BPSG、シリコン酸化
物、ポリマー、及びフォトレジスト物質から成るグルー
プより選択された物質から形成され、上記犠牲層の厚さ
が約4,500から10,000の範囲であることを特徴とする
請求項1に記載の方法。
11. The sacrificial layer is formed from a material selected from the group consisting of BPSG, silicon oxide, a polymer, and a photoresist material, and the thickness of the sacrificial layer ranges from about 4,500 to 10,000 mm. The method of claim 1, wherein:
【請求項12】メモリディバイスのためのクラウンキャ
パシタを製造するための方法であって、 (a)半導体ディバイス製造の素子形成領域を離れようと
するところで、基板の表面上に選択的に素子分離領域を
形成する段階と、 (b)上記基板素子形成領域内に、ゲート構造体、スペー
サー、テトラエチルオルトシラン(TEOS)からできた
シリコン酸化物から成る第一隔離層、シリコン酸化物か
ら成る第二隔離層、そしてビットライン接触とビットラ
インから構成され、上記基板にキャパシタコンタクト領
域を含んでなるデバイス構造体を形成する段階と、 (c)上記ディバイス構造体と上記基板上にシリコン酸
化物、BPSG、及び減圧酸化処理で形成されるシリコ
ン酸化物から成るグループから選択された物質からなる
第一絶縁層を形成する段階と、 (d)上記第一絶縁層上シリコン窒化物、シリコン酸素
窒化物、及びTEOS酸化物から成るグループより選択
された物質からなり、厚さが約50から200Åの範囲にあ
エッチング阻止層を形成する段階と、 (e)上記基板上の上記キャパシタコンタクト領域を露出
させるために、上記エッチング阻止層と上記第一絶縁層
を通して開孔サイズが約0.18から0.35μmの範囲である
接続点接触孔を形成する段階と、 (f)上記接続点接触孔上に厚さ約3,000から4,500Åの範
囲のドーピングされたポリシリコン層を蒸着し、上記ド
ーピングされたポリシリコン層をエッチングすることで
上記接続点接触孔を充填して上記キャパシタコンタクト
領域と電気的及び機械的に接触するプラグを形成する段
階と、 (g)上記エッチング阻止層と上記プラグ上にホウ亜リ
ンケイ酸塩ガラス、シリコン酸化物、及びスピンオンガ
ラスから成るグループより選択された物質から成り、そ
の厚さが約7,000から13,000Åの範囲にある平坦化層を
形成する段階と、 (h)上記プラグと上記エッチング阻止層の周辺部を露出
させながら上記平坦化層に、開口部のサイズが約0.3か
ら0.8μmの範囲にあって、上記平坦化層の残り部分に
より輪郭規制されるクラウン孔を形成する段階と、 (i)上記クラウン孔を部分的に充填させながら上記エッ
チング阻止層、上記プラグ、及び第一平坦化層の残り部
分上にドーピングされたポリシリコンから成り厚さが
約300から500Åの範囲にある第一ポリシリコン層を蒸着
させる段階と、 (j)上記第一ポリシリコン層上に厚さが約300から700Å
の範囲にある半球状グレイン(HSG)層を形成する段
階、 (k)上記第一ポリシリコン層上にBPSG、シリコン
酸化物、ポリマー、或いはフォトレジスト物質から成る
グループより選択された物質から形成され、厚さが約4,
500から10,000Åの範囲にある犠牲層を形成して上記ク
ラウン孔を充填する段階と、 (l)上記平坦化層の上記残り部分上の上記第一ポリシリ
コン層を露出させるため上記犠牲層の上部を取り除く
が、上記犠牲層の上記上部部分は、エッチングバックと
化学的機械的研磨から成るグループから選択されたプロ
セスによって取り除かれる段階と、 (m)上記平坦化層の上記残り部分の上部上の上記第一ポ
リシリコン層の露出部を取り除く段階と、 (n)上記犠牲層の残り部分と上記平坦化層を選択的に取
り除き、それによりクラウン状記憶電極棒を形成する段
階と、 (o)上記クラウン状記憶電極棒上にキャパシタ誘電層と
上部電極棒を形成する段階、から構成されていることを
特徴とする方法。
12. A method for manufacturing a crown capacitor for a memory device, comprising: (a) selectively separating an element isolation region on a surface of a substrate where an element formation region for manufacturing a semiconductor device is to be separated; Forming a gate structure, a spacer, a first isolation layer made of silicon oxide made of tetraethylorthosilane (TEOS), and a second isolation made of silicon oxide in the substrate element formation region. layer, and is composed of a bit line contact and the bit line, the capacitor contact territory on the substrate
Forming a device structure comprising a band, it is selected from the group consisting of silicon oxide formed (c) to the devices structures and the substrate, a silicon oxide, BPSG, and under reduced oxidation consisting of material
Forming a first insulating layer, (d) the first insulating layer, a silicon nitride, silicon oxynitride, and made from selected materials from the group consisting of TEOS oxide, a thickness of about 50 Forming an etch stop layer in the range of 200 ° ; and (e) opening a hole size of about 0.18 to 0.35 through the etch stop layer and the first insulating layer to expose the capacitor contact area on the substrate. μm range
Forming a contact point contact hole; and (f) depositing a doped polysilicon layer having a thickness in the range of about 3,000 to 4,500 ° on the contact point contact hole, and etching the doped polysilicon layer. By
Filling the connection point contact hole with the capacitor contact
A step forming a plug in electrical and mechanical contact with the area
And floors, in (g) the etching blocking layer and on the plug, HouA phosphosilicate glass, silicon oxide, and consists substances selected from the group consisting of spin-on glass, its thickness is from about 7,000 13000 A planarization layer in the range of
(H) forming an opening having a size of about 0.3 in the planarizing layer while exposing the peripheral portions of the plug and the etching stopper layer;
Forming a crown hole which is in the range of 0.8 μm and is contour- constrained by the remaining portion of the flattening layer ; (i) the etching stopper layer, the plug, while partially filling the crown hole; and on to the rest of the first planarization layer, depositing a first polysilicon layer thickness made of doped polysilicon is located about 300 in the range of 500Å
A step of, (j) the thickness of the first polysilicon layer is 700Å to about 300
Forming a hemispherical grain (HSG) layer in the range of, (k) to the first polysilicon layer, forming BPSG, silicon oxide, polymer, or from a material selected from the group consisting of photoresist material And the thickness is about 4,
Form a sacrificial layer in the range of 500 to 10,000
Filling the round holes; (l) removing an upper portion of the sacrificial layer to expose the first polysilicon layer on the remaining portion of the planarization layer, wherein the upper portion of the sacrificial layer is etched. Removing by a process selected from the group consisting of backing and chemical mechanical polishing; (m) removing the exposed portion of the first polysilicon layer on top of the remaining portion of the planarization layer; (n) selectively removing the remaining portion of the sacrificial layer and the planarization layer, thereby forming a crown-shaped storage electrode rod; and (o) a capacitor dielectric layer and an upper electrode on the crown-shaped storage electrode rod. Forming a bar.
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