JP3141465B2 - スタックト型dramの製造方法 - Google Patents
スタックト型dramの製造方法Info
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- JP3141465B2 JP3141465B2 JP03321566A JP32156691A JP3141465B2 JP 3141465 B2 JP3141465 B2 JP 3141465B2 JP 03321566 A JP03321566 A JP 03321566A JP 32156691 A JP32156691 A JP 32156691A JP 3141465 B2 JP3141465 B2 JP 3141465B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスタックト型DRAMの
製造方法、更に詳しくはスタックト型DRAMのメモリ
セルの形成方法に関する。
製造方法、更に詳しくはスタックト型DRAMのメモリ
セルの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、DRAMメモリセルはスタックト
型が主流であるが、メモリセルの縮小化が進むにつれ
て、記憶ノードの容量を十分に確保することが困難にな
りつつある。記憶ノードの表面積を広げて記憶ノードの
容量を増加させる一手段として、ポリシリコンから成る
シリンダー構造を有する記憶ノードが提案されている。
型が主流であるが、メモリセルの縮小化が進むにつれ
て、記憶ノードの容量を十分に確保することが困難にな
りつつある。記憶ノードの表面積を広げて記憶ノードの
容量を増加させる一手段として、ポリシリコンから成る
シリンダー構造を有する記憶ノードが提案されている。
【0003】このシリンダー構造を有する記憶ノードの
形成方法を、図1の右側の工程流れ図及び図4と図5を
参照して、以下説明する。
形成方法を、図1の右側の工程流れ図及び図4と図5を
参照して、以下説明する。
【0004】先ず、ワード線1を形成した後(工程−1
10)、PGSから成る絶縁膜10A及びシリコン窒化
膜12にて少なくともワード線1とドレイン領域3を覆
い(工程−120)、次いでドレイン領域上の絶縁膜1
0A及びシリコン窒化膜12に埋込みコンタクト用の開
孔部16を設ける(工程−130)(図4の(A)参
照)。
10)、PGSから成る絶縁膜10A及びシリコン窒化
膜12にて少なくともワード線1とドレイン領域3を覆
い(工程−120)、次いでドレイン領域上の絶縁膜1
0A及びシリコン窒化膜12に埋込みコンタクト用の開
孔部16を設ける(工程−130)(図4の(A)参
照)。
【0005】次に、シリコン窒化膜12上及び開孔部1
6にポリシリコンから成る第1の蓄積電極層20を形成
し(工程−140)、更に第1の蓄積電極層20上にS
iO2 から成る酸化膜22を形成する(工程−15
0)。その後、第1の蓄積電極層20及び酸化膜22を
第1回目のリアクティブ・イオン・エッチング(以下、
単にRIEという)にてパターニングする(工程−16
0)(図4の(B)参照)。
6にポリシリコンから成る第1の蓄積電極層20を形成
し(工程−140)、更に第1の蓄積電極層20上にS
iO2 から成る酸化膜22を形成する(工程−15
0)。その後、第1の蓄積電極層20及び酸化膜22を
第1回目のリアクティブ・イオン・エッチング(以下、
単にRIEという)にてパターニングする(工程−16
0)(図4の(B)参照)。
【0006】次に、酸化層22の頂面上、及びパターニ
ングされた第1の蓄積電極層20の側壁並びに酸化層2
2の側壁上にポリシリコンから成る第2の蓄積電極層2
4を形成(工程−170)する。この際、第1の蓄積電
極層20にて覆われておらずしかも酸化膜22の側壁2
2A上の第2の蓄積電極層24の延長部分にて覆われて
もいないシリコン窒化膜12上にも第2の蓄積電極層2
4Aが形成される(図4の(C)参照)。以下、このよ
うな第2の蓄積電極層の部分24Aを、シリコン窒化膜
上に堆積した第2の蓄積電極層部分ともいう。その後、
酸化膜22の頂面上の第2の蓄積電極層24を第2回目
のRIEにてエッチングする(工程−180)。このと
き、シリコン窒化膜12上に堆積した第2の蓄積電極層
部分24Aもエッチングされる。(図5の(A)参
照)。
ングされた第1の蓄積電極層20の側壁並びに酸化層2
2の側壁上にポリシリコンから成る第2の蓄積電極層2
4を形成(工程−170)する。この際、第1の蓄積電
極層20にて覆われておらずしかも酸化膜22の側壁2
2A上の第2の蓄積電極層24の延長部分にて覆われて
もいないシリコン窒化膜12上にも第2の蓄積電極層2
4Aが形成される(図4の(C)参照)。以下、このよ
うな第2の蓄積電極層の部分24Aを、シリコン窒化膜
上に堆積した第2の蓄積電極層部分ともいう。その後、
酸化膜22の頂面上の第2の蓄積電極層24を第2回目
のRIEにてエッチングする(工程−180)。このと
き、シリコン窒化膜12上に堆積した第2の蓄積電極層
部分24Aもエッチングされる。(図5の(A)参
照)。
【0007】次いで、酸化膜22をウェットエッチング
する(工程−190)(図5の(B)参照)。シリコン
窒化膜12は、ウェットエッチングに対するストッパー
としての役割を果たす。
する(工程−190)(図5の(B)参照)。シリコン
窒化膜12は、ウェットエッチングに対するストッパー
としての役割を果たす。
【0008】こうしてポリシリコンから成るシリンダー
構造24Bを形成したのち、例えばキャパシタ用のON
O膜をシリンダー構造の表面に形成し、更にその上にプ
レート電極を形成することによって、記憶ノードを形成
する。
構造24Bを形成したのち、例えばキャパシタ用のON
O膜をシリンダー構造の表面に形成し、更にその上にプ
レート電極を形成することによって、記憶ノードを形成
する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このようなシリンダー
構造を有する記憶ノードを形成する場合、2回のRIE
と1回のウェットエッチングを必要とする。工程−18
0において、ポリシリコンから成る第2の蓄積電極層2
4の一部分をRIEにてエッチングする。このとき、シ
リコン窒化膜12上に堆積した第2の蓄積電極層部分2
4AもRIEにてエッチングされるが、RIEによるエ
ッチングをシリコン窒化膜12の所で止めるという難し
いエッチング操作が必要とされる(図5の(A)参
照)。
構造を有する記憶ノードを形成する場合、2回のRIE
と1回のウェットエッチングを必要とする。工程−18
0において、ポリシリコンから成る第2の蓄積電極層2
4の一部分をRIEにてエッチングする。このとき、シ
リコン窒化膜12上に堆積した第2の蓄積電極層部分2
4AもRIEにてエッチングされるが、RIEによるエ
ッチングをシリコン窒化膜12の所で止めるという難し
いエッチング操作が必要とされる(図5の(A)参
照)。
【0010】従って、本発明の目的は、シリンダー構造
を有する記憶ノードを備えたスタックト型DRAMを、
従来技術で必要とされる上記の難しいエッチング操作を
必要とせずに、プロセス的に安定した方法で製造するこ
とができる方法を提供することにある。
を有する記憶ノードを備えたスタックト型DRAMを、
従来技術で必要とされる上記の難しいエッチング操作を
必要とせずに、プロセス的に安定した方法で製造するこ
とができる方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては以下の工程を少なくとも採用し
た。 (イ)ワード線を形成した後、第1の絶縁膜、シリコン
窒化膜及び第2の絶縁膜にて少なくともワード線とドレ
イン領域を覆い、次いでドレイン領域上の第1の絶縁
膜、シリコン窒化膜及び第2の絶縁膜に開孔部を設ける
工程 (ロ)第2の絶縁膜上及び該開孔部に第1の蓄積電極層
を形成し、更に該第1の蓄積電極層上に酸化膜を形成し
た後、第1の蓄積電極層及び酸化膜をパターニングする
工程 (ハ)酸化層の頂面上、及びパターニングされた第1の
蓄積電極層並びに酸化層の側壁上に第2の蓄積電極層を
形成した後、酸化膜の頂面上の第2の蓄積電極層をエッ
チングする工程 (ニ)酸化膜及び第2の絶縁膜をエッチングする工程
めに、本発明においては以下の工程を少なくとも採用し
た。 (イ)ワード線を形成した後、第1の絶縁膜、シリコン
窒化膜及び第2の絶縁膜にて少なくともワード線とドレ
イン領域を覆い、次いでドレイン領域上の第1の絶縁
膜、シリコン窒化膜及び第2の絶縁膜に開孔部を設ける
工程 (ロ)第2の絶縁膜上及び該開孔部に第1の蓄積電極層
を形成し、更に該第1の蓄積電極層上に酸化膜を形成し
た後、第1の蓄積電極層及び酸化膜をパターニングする
工程 (ハ)酸化層の頂面上、及びパターニングされた第1の
蓄積電極層並びに酸化層の側壁上に第2の蓄積電極層を
形成した後、酸化膜の頂面上の第2の蓄積電極層をエッ
チングする工程 (ニ)酸化膜及び第2の絶縁膜をエッチングする工程
【0012】本発明の製造方法においては、第1の絶縁
膜がPSG又はPSG/SiO2 複合膜から成り、シリ
コン窒化膜がSi3N4から成り、第2の絶縁膜がSiO
2 から成ることが好ましい。
膜がPSG又はPSG/SiO2 複合膜から成り、シリ
コン窒化膜がSi3N4から成り、第2の絶縁膜がSiO
2 から成ることが好ましい。
【0013】
【作用】本発明のスタックト型DRAMの製造方法にお
いては、従来技術と異なり、シリコン窒化膜の上に第2
の絶縁膜が形成されている。第1の蓄積電極層にて覆わ
れておらずしかも酸化膜の側壁上の第2の蓄積電極層の
延長部分にて覆われてもいない第2の絶縁膜上にも第2
の蓄積電極層が形成されている。以下、このような第2
の蓄積電極層の部分を、第2の絶縁膜上に堆積した第2
の蓄積電極層部分ともいう。ポリシリコンから成る第2
の蓄積電極層をRIEにてエッチングする際(上記
(ハ)の工程)、かかる第2の絶縁膜上に堆積した第2
の蓄積電極層部分もRIEにてエッチングされる。この
RIEによるエッチングに対して、第2の絶縁膜がスト
ッパーとしての役割を果たす。従って、従来技術におい
てRIEによる第2の蓄積電極層のエッチングをシリコ
ン窒化膜の所で止めるという難しいエッチング操作を必
要としない。尚、シリコン窒化膜は、ウェットエッチン
グ(上記(ニ)の工程)に対するストッパーとしての役
割を果たす。また、第1の蓄積電極層及び酸化膜をRI
Eにてパターニングする際(上記(ロ)の工程)、第1
の蓄積電極層にエッチ残りが生じないように充分にRI
Eする必要はない。第1の蓄積電極層及び酸化膜の側壁
が垂直となるようにRIEすれば充分である。第1の蓄
積電極層のエッチ残りは、上記(ハ)の工程で除去され
るからである。
いては、従来技術と異なり、シリコン窒化膜の上に第2
の絶縁膜が形成されている。第1の蓄積電極層にて覆わ
れておらずしかも酸化膜の側壁上の第2の蓄積電極層の
延長部分にて覆われてもいない第2の絶縁膜上にも第2
の蓄積電極層が形成されている。以下、このような第2
の蓄積電極層の部分を、第2の絶縁膜上に堆積した第2
の蓄積電極層部分ともいう。ポリシリコンから成る第2
の蓄積電極層をRIEにてエッチングする際(上記
(ハ)の工程)、かかる第2の絶縁膜上に堆積した第2
の蓄積電極層部分もRIEにてエッチングされる。この
RIEによるエッチングに対して、第2の絶縁膜がスト
ッパーとしての役割を果たす。従って、従来技術におい
てRIEによる第2の蓄積電極層のエッチングをシリコ
ン窒化膜の所で止めるという難しいエッチング操作を必
要としない。尚、シリコン窒化膜は、ウェットエッチン
グ(上記(ニ)の工程)に対するストッパーとしての役
割を果たす。また、第1の蓄積電極層及び酸化膜をRI
Eにてパターニングする際(上記(ロ)の工程)、第1
の蓄積電極層にエッチ残りが生じないように充分にRI
Eする必要はない。第1の蓄積電極層及び酸化膜の側壁
が垂直となるようにRIEすれば充分である。第1の蓄
積電極層のエッチ残りは、上記(ハ)の工程で除去され
るからである。
【0014】
【実施例】以下、本発明の方法を図1の左側の工程流れ
図、及び図2並びに図3に基づき説明する。
図、及び図2並びに図3に基づき説明する。
【0015】先ず、ポリシリコンあるいはポリサイドか
ら成るワード線1を形成する(工程−10)。次に、P
SGあるいはPSG/SiO2 複合膜から成る第1の絶
縁膜10及びSi3N4から成るシリコン窒化膜12にて
少なくともワード線1とドレイン領域3を覆う(工程−
20)。
ら成るワード線1を形成する(工程−10)。次に、P
SGあるいはPSG/SiO2 複合膜から成る第1の絶
縁膜10及びSi3N4から成るシリコン窒化膜12にて
少なくともワード線1とドレイン領域3を覆う(工程−
20)。
【0016】次に、従来技術とは異なり、シリコン窒化
膜12上に第2の絶縁膜14を形成する(工程−2
5)。第2の絶縁膜14はSiO2 から成ることが好ま
しい。
膜12上に第2の絶縁膜14を形成する(工程−2
5)。第2の絶縁膜14はSiO2 から成ることが好ま
しい。
【0017】次いで、ドレイン領域上の第1の絶縁膜1
0、シリコン窒化膜12及び第2の絶縁膜14に埋込み
コンタクト用の開孔部16を設ける(工程−30)。そ
の後、第2の絶縁膜14上及び開孔部16にポリシリコ
ンから成る第1の蓄積電極層20を形成し(工程−4
0)、更に第1の蓄積電極層20上にSiO2 から成る
酸化膜22を形成(工程−50)した後、第1の蓄積電
極層20及び酸化膜22を第1回目のRIEにてパター
ニングする(工程−60)(図2の(A)参照)。第1
回目のRIEをエンドポイントジャストにて止め、オー
バーエッチングを行わない。段差部等に第1の蓄積電極
層20のエッチ残り20Aが生じてもよい。このエッチ
残り20Aは後に述べる第2回目のRIEにて完全に除
去されるからである。尚、第2回のRIEによる除去を
完全なものとするために、フッ酸系のエッチング液によ
って若干のライトエッチングを行って、エッチ残り20
A上の酸化膜を除去しておくことが望ましい。
0、シリコン窒化膜12及び第2の絶縁膜14に埋込み
コンタクト用の開孔部16を設ける(工程−30)。そ
の後、第2の絶縁膜14上及び開孔部16にポリシリコ
ンから成る第1の蓄積電極層20を形成し(工程−4
0)、更に第1の蓄積電極層20上にSiO2 から成る
酸化膜22を形成(工程−50)した後、第1の蓄積電
極層20及び酸化膜22を第1回目のRIEにてパター
ニングする(工程−60)(図2の(A)参照)。第1
回目のRIEをエンドポイントジャストにて止め、オー
バーエッチングを行わない。段差部等に第1の蓄積電極
層20のエッチ残り20Aが生じてもよい。このエッチ
残り20Aは後に述べる第2回目のRIEにて完全に除
去されるからである。尚、第2回のRIEによる除去を
完全なものとするために、フッ酸系のエッチング液によ
って若干のライトエッチングを行って、エッチ残り20
A上の酸化膜を除去しておくことが望ましい。
【0018】次に、酸化層22の頂面上、及びパターニ
ングされた第1の蓄積電極層20の側壁並びに酸化層2
2の側壁上にポリシリコンから成る第2の蓄積電極層2
4を形成する(工程−70)。このとき、第2の絶縁膜
14A上に堆積した第2の蓄積電極層部分24Aが形成
される(図2の(B)参照)。
ングされた第1の蓄積電極層20の側壁並びに酸化層2
2の側壁上にポリシリコンから成る第2の蓄積電極層2
4を形成する(工程−70)。このとき、第2の絶縁膜
14A上に堆積した第2の蓄積電極層部分24Aが形成
される(図2の(B)参照)。
【0019】次いで、酸化膜22の頂面上の第2の蓄積
電極層24を第2回目のRIEにてエッチングする(工
程−80)(図2の(C)参照)。この際、第2の絶縁
膜14A上に堆積した第2の蓄積電極層部分24A、及
び第2の絶縁膜14A上に残存する第1の蓄積電極層の
エッチ残りもRIEにてエッチングされるが、第2の絶
縁膜14はRIEによるエッチングに対するストッパー
として働く。従来技術においては、かかる第2の絶縁膜
が存在しないため、シリコン窒化膜の所でRIEによる
エッチングを止めるといった難しいエッチング操作を必
要とする。尚、第2回目のRIEにおいては、第1及び
第2の蓄積電極層を構成するポリシリコンのエッチ残り
が生じないように、オーバーエッチングを行う必要があ
る。このようなオーバーエッチングを行い且つ下地のシ
リコン窒化膜を残すことは、従来の方法では実現が困難
である。
電極層24を第2回目のRIEにてエッチングする(工
程−80)(図2の(C)参照)。この際、第2の絶縁
膜14A上に堆積した第2の蓄積電極層部分24A、及
び第2の絶縁膜14A上に残存する第1の蓄積電極層の
エッチ残りもRIEにてエッチングされるが、第2の絶
縁膜14はRIEによるエッチングに対するストッパー
として働く。従来技術においては、かかる第2の絶縁膜
が存在しないため、シリコン窒化膜の所でRIEによる
エッチングを止めるといった難しいエッチング操作を必
要とする。尚、第2回目のRIEにおいては、第1及び
第2の蓄積電極層を構成するポリシリコンのエッチ残り
が生じないように、オーバーエッチングを行う必要があ
る。このようなオーバーエッチングを行い且つ下地のシ
リコン窒化膜を残すことは、従来の方法では実現が困難
である。
【0020】次いで、酸化膜22及び第2の絶縁膜14
をウェットエッチングする(工程−90)(図3の
(A)参照)。フッ酸系のエッチング液を使用すること
が望ましい。このとき、シリコン窒化膜12はウェット
エッチングに対するストッパーとしての役割を果たす。
をウェットエッチングする(工程−90)(図3の
(A)参照)。フッ酸系のエッチング液を使用すること
が望ましい。このとき、シリコン窒化膜12はウェット
エッチングに対するストッパーとしての役割を果たす。
【0021】こうしてポリシリコンから成るシリンダー
構造24Bを形成したのち、例えばキャパシタ用のON
O膜26をシリンダー構造の表面に形成し、更にその上
にプレート電極28を形成することによって、記憶ノー
ドが形成される(図3に(B)参照)。以降、通常の製
造方法に基づいてDRAMを完成させればよい。
構造24Bを形成したのち、例えばキャパシタ用のON
O膜26をシリンダー構造の表面に形成し、更にその上
にプレート電極28を形成することによって、記憶ノー
ドが形成される(図3に(B)参照)。以降、通常の製
造方法に基づいてDRAMを完成させればよい。
【0022】
【発明の効果】本発明のスタックト型DRAMの製造方
法によれば、従来技術において必要とされる、第2の蓄
積電極層のRIEによるエッチングをシリコン窒化膜の
所で止めるという難しいエッチング操作を必要とせず、
プロセス的に安定した方法で、シリンダー構造を有する
記憶ノードを備えたスタックト型DRAMを製造するこ
とができる。
法によれば、従来技術において必要とされる、第2の蓄
積電極層のRIEによるエッチングをシリコン窒化膜の
所で止めるという難しいエッチング操作を必要とせず、
プロセス的に安定した方法で、シリンダー構造を有する
記憶ノードを備えたスタックト型DRAMを製造するこ
とができる。
【図1】スタックト型DRAMの本発明による製造方法
及び従来の製造方法の工程流れ図である。
及び従来の製造方法の工程流れ図である。
【図2】本発明の製造方法の工程を示すための、メモリ
セルの模式的な断面図である。
セルの模式的な断面図である。
【図3】図2に続き、本発明の製造方法の工程を示すた
めの、メモリセルの模式的な断面図である。
めの、メモリセルの模式的な断面図である。
【図4】従来のシリンダー構造を有するDRAMの製造
方法の工程を示すための、メモリセルの模式的な断面図
である。
方法の工程を示すための、メモリセルの模式的な断面図
である。
【図5】図4に続き、従来の製造方法の工程を示すため
の、メモリセルの模式的な断面図である。
の、メモリセルの模式的な断面図である。
1 ワード線 3 ドレイン領域 10 第1の絶縁膜 12 シリコン窒化膜 14 第2の絶縁膜 16 開孔部 20 第1の蓄積電極 22 酸化膜 24 第2の蓄積電極 26 ONO膜 28 プレート電極
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−61265(JP,A) 特開 平4−252070(JP,A) 特開 平2−260453(JP,A) 特開 平3−232271(JP,A) 特開 平5−218333(JP,A) 特開 平4−318966(JP,A) 特開 平4−192461(JP,A) 特開 平4−65161(JP,A) 特開 平2−312269(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/108 H01L 21/8242
Claims (2)
- 【請求項1】(イ)ワード線を形成した後、第1の絶縁
膜、シリコン窒化膜及び第2の絶縁膜にて少なくともワ
ード線とドレイン領域を覆い、次いでドレイン領域上の
第1の絶縁膜、シリコン窒化膜及び第2の絶縁膜に開孔
部を設ける工程と、 (ロ)第2の絶縁膜上及び該開孔部に第1の蓄積電極層
を形成し、更に該第1の蓄積電極層上に酸化膜を形成し
た後、第1の蓄積電極層及び酸化膜をパターニングする
工程と、 (ハ)酸化層の頂面上、及びパターニングされた第1の
蓄積電極層並びに酸化層の側壁上に第2の蓄積電極層を
形成した後、酸化膜の頂面上の第2の蓄積電極層をエッ
チングする工程と、 (ニ)酸化膜及び第2の絶縁膜をエッチングする工程、 とから少なくとも成ることを特徴とするスタックト型D
RAMの製造方法。 - 【請求項2】前記第1の絶縁膜はPSG又はPSGとS
iO2 の複合膜から成り、前記シリコン窒化膜はSi3
N4から成り、前記第2の絶縁膜はSiO2 から成るこ
とを特徴とする請求項1に記載のスタックト型DRAM
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03321566A JP3141465B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | スタックト型dramの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03321566A JP3141465B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | スタックト型dramの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05136371A JPH05136371A (ja) | 1993-06-01 |
JP3141465B2 true JP3141465B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=18134002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03321566A Expired - Fee Related JP3141465B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | スタックト型dramの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3141465B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100306902B1 (ko) * | 1993-12-21 | 2001-12-15 | 김영환 | 반도체장치의캐피시터제조방법 |
JP2790110B2 (ja) * | 1996-02-28 | 1998-08-27 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP03321566A patent/JP3141465B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05136371A (ja) | 1993-06-01 |
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