JPH01189949A - 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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- JPH01189949A JPH01189949A JP63015624A JP1562488A JPH01189949A JP H01189949 A JPH01189949 A JP H01189949A JP 63015624 A JP63015624 A JP 63015624A JP 1562488 A JP1562488 A JP 1562488A JP H01189949 A JPH01189949 A JP H01189949A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/37—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は半導体記憶装置の製造方法、特に溝掘り技術を
応用した蓄積電Ii(トレンチキャパシタ)を有する高
集積、高性能のMOSダイナミックランダムアクセスメ
モリ(DRAM)セルの蓄積容量の形成方法に関し、 該蓄積容量を形成する溝部を浅くして、該溝部内の蓄積
電極面積を増加させ、蓄積容量の増加を図ることを目的
とし、 フィールド絶縁膜に画定された半導体基板上の領域に、
一対の不純物拡散領域とゲート電極とを含む転送トラン
ジスタを形成する工程と、溝部に蓄積電極、誘電体膜及
び対向電極を含む蓄積容量を形成する工程を有し、 前記電極を導電体膜により、断面櫛状に、かつ前記誘電
体膜を絶縁膜により、断面襞状に自己整合的に形成する
ことを含み構成する。
応用した蓄積電Ii(トレンチキャパシタ)を有する高
集積、高性能のMOSダイナミックランダムアクセスメ
モリ(DRAM)セルの蓄積容量の形成方法に関し、 該蓄積容量を形成する溝部を浅くして、該溝部内の蓄積
電極面積を増加させ、蓄積容量の増加を図ることを目的
とし、 フィールド絶縁膜に画定された半導体基板上の領域に、
一対の不純物拡散領域とゲート電極とを含む転送トラン
ジスタを形成する工程と、溝部に蓄積電極、誘電体膜及
び対向電極を含む蓄積容量を形成する工程を有し、 前記電極を導電体膜により、断面櫛状に、かつ前記誘電
体膜を絶縁膜により、断面襞状に自己整合的に形成する
ことを含み構成する。
〔産業上の利用分野]
本発明は半導体装置の製造方法に関するものであり、更
に詳しく言えば、溝掘り技術を応用した蓄積容量(トレ
ンチキャパシタ)を有する高集積、高性能のMOSダイ
ナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)セルの蓄
積容量の形成方法に関するものである。
に詳しく言えば、溝掘り技術を応用した蓄積容量(トレ
ンチキャパシタ)を有する高集積、高性能のMOSダイ
ナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)セルの蓄
積容量の形成方法に関するものである。
第4図は従来例の製造方法に係るDRAMセルの説明図
である。
である。
第4図(a)はMO3DRAMセルの電気回路図である
。図において、Tはデータ(電荷)を転送するMoSト
ランジスタ等により構成される転送トランジスタ、Cは
電荷を蓄積する蓄積電fi(トレンチキャパシタ)、W
Lはワード線、BLはピント線である。なお、4は蓄積
を掻、5は誘電体膜、6は対向電極である。
。図において、Tはデータ(電荷)を転送するMoSト
ランジスタ等により構成される転送トランジスタ、Cは
電荷を蓄積する蓄積電fi(トレンチキャパシタ)、W
Lはワード線、BLはピント線である。なお、4は蓄積
を掻、5は誘電体膜、6は対向電極である。
同図(b)はnチャンネル型MO3DRAMセル構造を
示す断面図である。図において、1はp型エピタキシャ
ル層等のp型Si基板、2はロコス法等により形成され
るフィールド酸化膜、3は蓄積電量Cを形成する溝部で
ある。
示す断面図である。図において、1はp型エピタキシャ
ル層等のp型Si基板、2はロコス法等により形成され
るフィールド酸化膜、3は蓄積電量Cを形成する溝部で
ある。
4は溝部3を包含する領域のp型Si基板1に、As”
イオン等を注入して形成されるn゛不純物拡散領域であ
り、蓄積容量Cの蓄積電極である。
イオン等を注入して形成されるn゛不純物拡散領域であ
り、蓄積容量Cの蓄積電極である。
5は溝部3の内面を包含するSiO□膜や5isN<
B等の絶縁膜により形成される蓄積容量Cの誘電体膜で
ある。
B等の絶縁膜により形成される蓄積容量Cの誘電体膜で
ある。
6は誘電体膜5を設けた溝部3に形成される蓄積電1c
の対向電極であり、不純物イオンをドープしたポリSi
膜により形成されている。
の対向電極であり、不純物イオンをドープしたポリSi
膜により形成されている。
7.8はAs+イオン等を拡散して形成されるn°不純
物拡散領域であり、転送トランジスタTのソース又はド
レインである。なおドレイン7と蓄積電極4とは電気的
に接続されている。
物拡散領域であり、転送トランジスタTのソース又はド
レインである。なおドレイン7と蓄積電極4とは電気的
に接続されている。
WLはポリSi膜等により形成されるゲート電極であり
、これを延在させたものがワード線である。
、これを延在させたものがワード線である。
9はワード線WLや蓄積容量Cを絶縁する絶縁膜であり
、S40g膜等により形成される。
、S40g膜等により形成される。
BLは、不純物イオンを含有したポリSi膜やポリサイ
ド膜、アルミ膜等により形成されるビット線である。な
お10はビット線BLを絶縁するPSC膜等である。
ド膜、アルミ膜等により形成されるビット線である。な
お10はビット線BLを絶縁するPSC膜等である。
ところで従来例によれば、半導体記憶装置の集積度の増
加と、半導体素子の微細化とに従ってDRAMセルの蓄
積容量Cの形成領域がますます縮小化される。
加と、半導体素子の微細化とに従ってDRAMセルの蓄
積容量Cの形成領域がますます縮小化される。
このため次のような問題点がある。
■蓄積電1cを形成する溝部3のアスペクト比(溝部の
深さ/溝部の幅)が大きくなり、製造余裕度や生産歩留
りが低下する。
深さ/溝部の幅)が大きくなり、製造余裕度や生産歩留
りが低下する。
■蓄積電極面積に依存する蓄積容量Cの減少により、α
線入射等を原因とするソフトエラーが増大したり、DR
AMセルのメモリ特性の信頼度が低下する。
線入射等を原因とするソフトエラーが増大したり、DR
AMセルのメモリ特性の信頼度が低下する。
本発明はかかる従来例の問題点に鑑み創作されたもので
あり、蓄積容量を形成する溝部を浅くして、該溝部内の
蓄積電極面積を増加させ、蓄積容量の増加を図ることを
可能とする半導体記憶装置の提供を目的とする。
あり、蓄積容量を形成する溝部を浅くして、該溝部内の
蓄積電極面積を増加させ、蓄積容量の増加を図ることを
可能とする半導体記憶装置の提供を目的とする。
本発明の半導体記憶装置の製造方法はその原理図を第1
図に、その一実施例を第2.3図に示すように、フィー
ルド絶縁膜12に画定された半導体基板ll上の領域に
、一対の不純物拡散領域17.18とゲート電極WLと
を含む転送トランジスタT0を形成する工程と、 溝部13に蓄積電極14、誘電体膜15及び対向電極1
6を含む蓄積容量C0を形成する工程を有し、 前記電極14.16を導電体膜により、断面櫛状に、か
つ前記誘T8.体膜15を絶縁膜により、断面襞状に自
己整合的に形成することを特徴とし、上記目的を達成す
る。
図に、その一実施例を第2.3図に示すように、フィー
ルド絶縁膜12に画定された半導体基板ll上の領域に
、一対の不純物拡散領域17.18とゲート電極WLと
を含む転送トランジスタT0を形成する工程と、 溝部13に蓄積電極14、誘電体膜15及び対向電極1
6を含む蓄積容量C0を形成する工程を有し、 前記電極14.16を導電体膜により、断面櫛状に、か
つ前記誘T8.体膜15を絶縁膜により、断面襞状に自
己整合的に形成することを特徴とし、上記目的を達成す
る。
本発明によれば、溝部に設けるM積容量は、蓄積電極、
対向電極を導電体膜により断面櫛状に、また誘電体膜を
絶縁膜により断面襞状に自己整合的に形成されている。
対向電極を導電体膜により断面櫛状に、また誘電体膜を
絶縁膜により断面襞状に自己整合的に形成されている。
このため、溝部を浅くしても、蓄積電極面積を広(する
ことができるので、蓄積容量を増加させることが可能と
なる。
ことができるので、蓄積容量を増加させることが可能と
なる。
これにより、咳溝部のアスペクト比を小さくすることが
でき、工程余裕度や生産歩留りを向上させること及び蓄
積容量の増加により、α線入射等を原因とするソフトエ
ラーを減少させることができ、DRAMセルのメモリ特
性の信軌度を向上させること等が可能となる。
でき、工程余裕度や生産歩留りを向上させること及び蓄
積容量の増加により、α線入射等を原因とするソフトエ
ラーを減少させることができ、DRAMセルのメモリ特
性の信軌度を向上させること等が可能となる。
次に図を参照しながら本発明の実施例について説明する
。
。
第2.3図は本発明の実施例に係る半導体記憶装置の製
造方法を説明する図であり、第2図は本発明の第1の実
施例に係るMO3DRAMセルの形成工程図を示してい
る。
造方法を説明する図であり、第2図は本発明の第1の実
施例に係るMO3DRAMセルの形成工程図を示してい
る。
図において、例えばnチャンネル型MO3DRAMセル
を形成する場合について、まずp型Si基板21等を選
択LOCO3法等により酸化して、フィールド酸化膜2
2を形成する。これにより、転送トランジスタT1や蓄
積電11cIを形成する領域を画定する。その後、全面
に耐熱酸化性絶縁膜である5iJa膜23を形成し、さ
らに溝掘り技法等により選択的にp型Si基板21に溝
部24を形成する。なお溝部24の幅は、0.5〜1μ
m程度、またその深さはその2倍程度である(同図(a
))。
を形成する場合について、まずp型Si基板21等を選
択LOCO3法等により酸化して、フィールド酸化膜2
2を形成する。これにより、転送トランジスタT1や蓄
積電11cIを形成する領域を画定する。その後、全面
に耐熱酸化性絶縁膜である5iJa膜23を形成し、さ
らに溝掘り技法等により選択的にp型Si基板21に溝
部24を形成する。なお溝部24の幅は、0.5〜1μ
m程度、またその深さはその2倍程度である(同図(a
))。
次いで、溝部24の内面に例えばAs’イオンをイオン
注入装置等により注入し、n゛不純物拡散領域25を形
成する。なお、n°不純物拡散領域25は蓄積容量C4
を構成するM積電Ifi!14となる(同図(b))。
注入装置等により注入し、n゛不純物拡散領域25を形
成する。なお、n°不純物拡散領域25は蓄積容量C4
を構成するM積電Ifi!14となる(同図(b))。
次に、P型Si基板21を例えば酸素雰囲気中で熱処理
して、溝部24の内面を酸化し、膜厚500人程鹿のS
iO2膜26膜形6し、溝部24を画定する。なお、S
iO□膜26膜対6積電N c +を構成する誘電体膜
15となる。その後全面に膜厚2000人程度0不純物
イオンをドープしたポリSi膜27等の導電体膜を低圧
CVD法等により形成する。なお、ポリSi膜27は蓄
積容量CIを構成する対向電極16となる(同図(C)
)。
して、溝部24の内面を酸化し、膜厚500人程鹿のS
iO2膜26膜形6し、溝部24を画定する。なお、S
iO□膜26膜対6積電N c +を構成する誘電体膜
15となる。その後全面に膜厚2000人程度0不純物
イオンをドープしたポリSi膜27等の導電体膜を低圧
CVD法等により形成する。なお、ポリSi膜27は蓄
積容量CIを構成する対向電極16となる(同図(C)
)。
さらに、RIE法等のエッチングガス28により、5i
3Na膜23をストンパーにしてポリSi膜27をエツ
チングし、溝部24の底部の5iOz膜26を露出する
。なおエツチングガス28には、CC1,10,ガスを
用いる(同図(d))。
3Na膜23をストンパーにしてポリSi膜27をエツ
チングし、溝部24の底部の5iOz膜26を露出する
。なおエツチングガス28には、CC1,10,ガスを
用いる(同図(d))。
次に、ポリS1膜27を熱酸化して膜厚500人程鹿の
5iOt膜29を形成する。その後、全面に膜厚200
0人程度0不純物イオンをドープしたポリSi膜30を
形成する(同図(e))。
5iOt膜29を形成する。その後、全面に膜厚200
0人程度0不純物イオンをドープしたポリSi膜30を
形成する(同図(e))。
次いで、RIE法等のエッチングガス31により5iJ
a膜23をストッパーにして、ポリSi膜30と溝部2
4の底部の5iOz膜26とをエツチングして、p型S
i膜21を露出する。なお、エツチングガス31はポリ
Si膜30に対しては、ccp。
a膜23をストッパーにして、ポリSi膜30と溝部2
4の底部の5iOz膜26とをエツチングして、p型S
i膜21を露出する。なお、エツチングガス31はポリ
Si膜30に対しては、ccp。
102ガスを用い、SiO□膜26膜対6ては、CF。
10□ガスを用いる(同図(r))。
次に、全面に不純物イオンをドープしたポリSi膜32
を形成し、溝部24をポリS1膜32により埋め込む。
を形成し、溝部24をポリS1膜32により埋め込む。
その後、RIE法等のエツチングガス33によりオーバ
ーエツチングし、溝部24内のポリ5illi30及び
32を選択的に除去する。なおポリSi膜30及び32
は、n°不純物拡散領域25と共に蓄積容量C1を構成
する蓄積電極14となる(同図(g))。
ーエツチングし、溝部24内のポリ5illi30及び
32を選択的に除去する。なおポリSi膜30及び32
は、n°不純物拡散領域25と共に蓄積容量C1を構成
する蓄積電極14となる(同図(g))。
さらに、溝部24に露出するポリSi膜30及び32を
熱酸化して、膜厚500人程鹿のSiO□膜34膜形4
し、その後溝部24に不純物イオンをドープしたポリS
i膜35を埋め込む(同図(h))。
熱酸化して、膜厚500人程鹿のSiO□膜34膜形4
し、その後溝部24に不純物イオンをドープしたポリS
i膜35を埋め込む(同図(h))。
次いで、Si島模膜29選択的にフッ酸(HF)等の水
溶液によりウェットエツチングして、除去し、全面に膜
厚1000人程度0不純物イオンをドープしたポリSi
膜36を形成する。その後レジスト膜37をマスクにし
て、RIE等により溝部24上部以外のポリSi膜36
をエッチングする(同図(i))。
溶液によりウェットエツチングして、除去し、全面に膜
厚1000人程度0不純物イオンをドープしたポリSi
膜36を形成する。その後レジスト膜37をマスクにし
て、RIE等により溝部24上部以外のポリSi膜36
をエッチングする(同図(i))。
次に、ポリSi膜36を熱処理して、膜厚500人程鹿
の5in2膜38を形成する。これにより、ボ’JSi
膜27.35.36から成る対向電極16と、ポリSi
膜30.32から成る蓄積電極14とを断面櫛状に、か
つSiO□膜26,29.34から成る誘電体膜16を
襞状にする蓄積容量CIを形成することができる(同図
(j))。
の5in2膜38を形成する。これにより、ボ’JSi
膜27.35.36から成る対向電極16と、ポリSi
膜30.32から成る蓄積電極14とを断面櫛状に、か
つSiO□膜26,29.34から成る誘電体膜16を
襞状にする蓄積容量CIを形成することができる(同図
(j))。
次いで、耐酸化性絶縁膜23を除去した後ゲート酸化膜
を形成し、その後ポリSi膜等によりゲート電極又はそ
れを延在するワード線WLを形成する。
を形成し、その後ポリSi膜等によりゲート電極又はそ
れを延在するワード線WLを形成する。
さらに、蓄積容量C1を形成したp型Si基板21に、
As”イオン等を選択的に注入して、n0不純物拡散領
域39.40を形成する。なお、n0不純物拡散領域3
9.40は転送トランジスタT。
As”イオン等を選択的に注入して、n0不純物拡散領
域39.40を形成する。なお、n0不純物拡散領域3
9.40は転送トランジスタT。
におけるソース又はドレインであり、ドレイン39とn
゛不純物拡散領域25とは電気的に接続される。
゛不純物拡散領域25とは電気的に接続される。
次に該ワード線WL、を絶縁するSiO2膜41膜形1
し、さらにソース40と接続するビット線BL、を形成
する。その後、ビット線BL、を絶縁するPSG膜42
等を形成する(同図(h))。
し、さらにソース40と接続するビット線BL、を形成
する。その後、ビット線BL、を絶縁するPSG膜42
等を形成する(同図(h))。
コレニヨり第1の実施例に係るnチャンネル型MO3D
RAMセルを形成することができる。
RAMセルを形成することができる。
第3図は、本発明の第2の実施例に係るMO3DRAM
セルの形成工程図を示している。なお、第1の実施例と
異なるのは、蓄積電極14や対向電極16の櫛状や、誘
電体膜15の襞状を2回折り込んだ形状にしている点で
ある。
セルの形成工程図を示している。なお、第1の実施例と
異なるのは、蓄積電極14や対向電極16の櫛状や、誘
電体膜15の襞状を2回折り込んだ形状にしている点で
ある。
図において、第1の実施例と同様にnチャンネル型MO
3DRAMセルの場合について、まずP型Si基板51
にフィールド酸化膜52と、5i3Nn膜53と、溝部
54とを形成し、転送トランジスタT2と蓄積電ICZ
の形成領域を画定する(同図(a))。
3DRAMセルの場合について、まずP型Si基板51
にフィールド酸化膜52と、5i3Nn膜53と、溝部
54とを形成し、転送トランジスタT2と蓄積電ICZ
の形成領域を画定する(同図(a))。
次に溝部54を包含する領域にn゛不純物拡散領域55
を形成する(同図(b))。
を形成する(同図(b))。
次いで溝部54の内面を酸化して、3iOz膜56を形
成し溝部54を画定する。その後、第1の実施例よりも
薄い膜厚1000人程度0不純物イオンをドープしたポ
リSi膜57等の導電体膜をP型Sii板51の全面に
低圧CVD法等により形成する(同図(C))。
成し溝部54を画定する。その後、第1の実施例よりも
薄い膜厚1000人程度0不純物イオンをドープしたポ
リSi膜57等の導電体膜をP型Sii板51の全面に
低圧CVD法等により形成する(同図(C))。
さらに、RIE等のエツチングガス58により、Si3
)Lm膜53をストッパーにしてポリSi膜57をエツ
チングし、溝部54の底部の5iOz膜56を露出する
(同図(d))。
)Lm膜53をストッパーにしてポリSi膜57をエツ
チングし、溝部54の底部の5iOz膜56を露出する
(同図(d))。
次にポリ5ill!57を熱酸化して膜1!!500人
程度のSiO□F!59を形成し、その後全面に膜厚1
000人程度0不純物イオンをドープしたポリSi膜6
0を形成する(同図(e))。
程度のSiO□F!59を形成し、その後全面に膜厚1
000人程度0不純物イオンをドープしたポリSi膜6
0を形成する(同図(e))。
次いで、RIE法等のエツチングガス61により、Si
+Na膜53をストッパーにして、ポリSi膜60と溝
部54の底部のSiO□膜56とをエッチングし、p型
Si基板51を露出する。なおエツチングガス61は、
第1の実施例と同様である(同図(f))。
+Na膜53をストッパーにして、ポリSi膜60と溝
部54の底部のSiO□膜56とをエッチングし、p型
Si基板51を露出する。なおエツチングガス61は、
第1の実施例と同様である(同図(f))。
なお、同図(f)に至るまでの形成工程は、ボ’JSi
膜57や60の膜厚が異なる点を除けば第1の実施例と
同様である。しかし、第2の実施例では不純物イオンを
ドープしたポリSi膜62を第1の実施例のように溝部
54に埋め込まずに、膜厚1000人程度0不ポリSi
膜62をp型Sii仮51の全面に低圧CVD法等によ
り形成する。その後、5isNa lI!53をストン
パーにしてRIE法等のエツチングガス63によりポリ
5ilpJ62をエッチングし、溝部54の底部のポリ
Si膜62を除去して、p型Si基板51を露出する(
同図(g))。
膜57や60の膜厚が異なる点を除けば第1の実施例と
同様である。しかし、第2の実施例では不純物イオンを
ドープしたポリSi膜62を第1の実施例のように溝部
54に埋め込まずに、膜厚1000人程度0不ポリSi
膜62をp型Sii仮51の全面に低圧CVD法等によ
り形成する。その後、5isNa lI!53をストン
パーにしてRIE法等のエツチングガス63によりポリ
5ilpJ62をエッチングし、溝部54の底部のポリ
Si膜62を除去して、p型Si基板51を露出する(
同図(g))。
次いで、p型Si基板51を露出した溝部54にホトリ
ソグラフィ法等により、レジスト膜64を形成し、該溝
部54を仮に埋め込んでSi基板51の保護膜とする。
ソグラフィ法等により、レジスト膜64を形成し、該溝
部54を仮に埋め込んでSi基板51の保護膜とする。
その後RIE法等の工・7チングガス65により、ポリ
5illi60. 62をオーバーエッチングをする。
5illi60. 62をオーバーエッチングをする。
なお溝部54内に残留したポリSi膜60.62は蓄積
容量C2を構成する蓄積電極14となる(同図(h))
。
容量C2を構成する蓄積電極14となる(同図(h))
。
その後、レジスト膜64を除去し、膜厚500人程鹿の
CVD法等によるSiO□膜66をp型Si基板51の
全面に形成する。
CVD法等によるSiO□膜66をp型Si基板51の
全面に形成する。
次いで、全面に膜厚3000人程度0不純物イオンを含
有したポリSi膜67を低圧CVD法により形成する(
同図(i))。
有したポリSi膜67を低圧CVD法により形成する(
同図(i))。
次に、ポリSi膜67をRIE法等のエツチングガス6
8によりエツチングし、その後フッ酸等の水溶液により
SiO□膜59と66とをウェットエツチングして除去
する(同図(j))。
8によりエツチングし、その後フッ酸等の水溶液により
SiO□膜59と66とをウェットエツチングして除去
する(同図(j))。
次いで、p型Si基板51の全面に不純物イオンをドー
プしたポリSi膜69を形成し、溝部54上にレジスト
膜70を形成する。さらに、ポリ5ilpJ69をRI
E法等のドライエツチングによりレジスト膜70をマス
クにして選択的に除去し、パターニングする(同図(k
))。
プしたポリSi膜69を形成し、溝部54上にレジスト
膜70を形成する。さらに、ポリ5ilpJ69をRI
E法等のドライエツチングによりレジスト膜70をマス
クにして選択的に除去し、パターニングする(同図(k
))。
その後、該基板51を熱処理してポリSi膜69を酸化
し、Sing膜71膜形1する。これにより自己整合的
にポリSi膜57,67.69から成る対向電極16と
、ポリSi膜60.62から成る蓄積電極14とを断面
櫛状に、かつSiO□膜56,59.67から成る誘電
体膜15を襞状にする蓄積容量C2を形成することがで
きる(同図(j2))。
し、Sing膜71膜形1する。これにより自己整合的
にポリSi膜57,67.69から成る対向電極16と
、ポリSi膜60.62から成る蓄積電極14とを断面
櫛状に、かつSiO□膜56,59.67から成る誘電
体膜15を襞状にする蓄積容量C2を形成することがで
きる(同図(j2))。
さらに、第1の実施例と同様に蓄積容量C2を形成した
p型Si基板51に、ドレイン72と、ソース73とワ
ード線WL、と、Sin、膜74と、ビット線BL、と
、PSG膜75とを形成する(同図(m))。
p型Si基板51に、ドレイン72と、ソース73とワ
ード線WL、と、Sin、膜74と、ビット線BL、と
、PSG膜75とを形成する(同図(m))。
これにより第2の実施例に係るnチャンネル型MO3D
RAMセルを形成することができ、第1の実施例に比べ
て、第2の実施例では対向電極16や蓄積電極14を櫛
状に形成する工程と、誘電体膜15を襞状に形成する工
程を2回繰り返しているので、蓄積電極面積を増加させ
ることができる。このため、同一の溝部に対する第1の
実施例の蓄積容量C1に比べて第2の実施例の蓄積容量
C2を増加させることが可能となる。
RAMセルを形成することができ、第1の実施例に比べ
て、第2の実施例では対向電極16や蓄積電極14を櫛
状に形成する工程と、誘電体膜15を襞状に形成する工
程を2回繰り返しているので、蓄積電極面積を増加させ
ることができる。このため、同一の溝部に対する第1の
実施例の蓄積容量C1に比べて第2の実施例の蓄積容量
C2を増加させることが可能となる。
このようにして、溝部24.54に設ける蓄積容量C,
,C,が蓄積電極14.対向TG、掻16を不純物イオ
ンを含むポリSi膜27.30,32゜35.36及び
57.60,62,67.69等の導電体膜により断面
櫛状に、また誘電体膜15が5tozll1等の絶縁膜
により断面襞状に、かつ自己整合的に形成されている。
,C,が蓄積電極14.対向TG、掻16を不純物イオ
ンを含むポリSi膜27.30,32゜35.36及び
57.60,62,67.69等の導電体膜により断面
櫛状に、また誘電体膜15が5tozll1等の絶縁膜
により断面襞状に、かつ自己整合的に形成されている。
このため溝部24や54の輻0.5〜1μmに対してそ
の深さを2倍程度に浅くしても、蓄積電極面積を広くす
ることができ、蓄積電1c+ 、czを従来に比べて増
加させることが可能となる。
の深さを2倍程度に浅くしても、蓄積電極面積を広くす
ることができ、蓄積電1c+ 、czを従来に比べて増
加させることが可能となる。
以上説明したように本発明によれば、浅い溝部に電極を
櫛状に、誘電体膜を襞状に形成することができ、蓄積容
量を増加させることが可能となる。
櫛状に、誘電体膜を襞状に形成することができ、蓄積容
量を増加させることが可能となる。
このため、該溝部のアスペクト比を小さくすることがで
き、工程余裕度や生産歩留りを向上させること、及び蓄
積容量の増加により、α線入射等を原因とするソフトエ
ラーを減少させることが可能となる。
き、工程余裕度や生産歩留りを向上させること、及び蓄
積容量の増加により、α線入射等を原因とするソフトエ
ラーを減少させることが可能となる。
これにより、超微細、高性能及び高集積度の半導体記憶
装置を製造することが可能となる。
装置を製造することが可能となる。
第1図は、本発明の半導体記憶装置の形成方法に係る原
理図、 第2図は、本発明の第1の実施例に係るMO3DRAM
セルの形成工程図、 第3図は、第2の実施例に係るMO3DRAMセルの形
成工程図、 第4図は、従来例の製造方法に係るMO3DRAMセル
の説明図である。 (符号の説明) 1.11,21.51・・・p型Si基板(−導電型の
半導体基板)、 2.12.22.52・・・フィールド酸化膜(フィー
ルド絶縁膜)、 3.13,24.54・・・溝部、 4.14・・・蓄積電極、 5.15・・・誘電体膜、 6.16・・・対向電極、 7.8.17.1B、39.40.72.73・・・ド
レイン又はソース(不純物拡散領域)、9.26,29
,34,38,41.56゜59、66.71.74−
5iOz膜(第2〜5の絶縁膜)、 10.42.75・・・PSG膜(絶縁膜)、23.5
3・・・5t3Na膜(耐熱酸化性絶縁膜又は第1の絶
縁膜)、 25.55・・・n°不純物拡散領域(反対導電型の不
純物拡散領域)、 21.30,32.35,36.57,60゜62.6
7.69・・・ポリSi膜(第1〜5の導電II!J)
、 2B、31,33.5B、61.63.65゜68・・
・エッチングガス、 −37,64,70・・・レジスト膜(スペーサ保護膜
)、 T、T、〜T、・・・転送トランジスタ、C,C,〜C
2・・・蓄積容量(トレンチキャパシタ)、 BL、BL、 、BL、・・・ビット線、WL、WL、
〜WL2・・・ワード線(ゲート電極)。 (a) つL (b) (c) 本発明の第1の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程図筒 2 図(その1) (e) (f) 本発明の第1の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程間第 2 図(その2) (i) 本発明の第1の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程間第 2 図(その3) (j) (h) 本発明の第1の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程間第 2 図(その4) (Q) (b) (C) 本発明の第2の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程間第 3 図(その1) (f) 本発明の第2の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程図箱 3 図(その2) (h) (i) 本発明の第2の実施例に係るルSDRAMセルの形成工
程図箱 3 図(その3) 、68工/チングガス (k) 本発明の第2の実施例に係るI/Ds DRAMセルの
形成工程図箱 3 図(その4) (m) 本発明の第2の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程図箱 3 図(その5)
理図、 第2図は、本発明の第1の実施例に係るMO3DRAM
セルの形成工程図、 第3図は、第2の実施例に係るMO3DRAMセルの形
成工程図、 第4図は、従来例の製造方法に係るMO3DRAMセル
の説明図である。 (符号の説明) 1.11,21.51・・・p型Si基板(−導電型の
半導体基板)、 2.12.22.52・・・フィールド酸化膜(フィー
ルド絶縁膜)、 3.13,24.54・・・溝部、 4.14・・・蓄積電極、 5.15・・・誘電体膜、 6.16・・・対向電極、 7.8.17.1B、39.40.72.73・・・ド
レイン又はソース(不純物拡散領域)、9.26,29
,34,38,41.56゜59、66.71.74−
5iOz膜(第2〜5の絶縁膜)、 10.42.75・・・PSG膜(絶縁膜)、23.5
3・・・5t3Na膜(耐熱酸化性絶縁膜又は第1の絶
縁膜)、 25.55・・・n°不純物拡散領域(反対導電型の不
純物拡散領域)、 21.30,32.35,36.57,60゜62.6
7.69・・・ポリSi膜(第1〜5の導電II!J)
、 2B、31,33.5B、61.63.65゜68・・
・エッチングガス、 −37,64,70・・・レジスト膜(スペーサ保護膜
)、 T、T、〜T、・・・転送トランジスタ、C,C,〜C
2・・・蓄積容量(トレンチキャパシタ)、 BL、BL、 、BL、・・・ビット線、WL、WL、
〜WL2・・・ワード線(ゲート電極)。 (a) つL (b) (c) 本発明の第1の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程図筒 2 図(その1) (e) (f) 本発明の第1の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程間第 2 図(その2) (i) 本発明の第1の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程間第 2 図(その3) (j) (h) 本発明の第1の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程間第 2 図(その4) (Q) (b) (C) 本発明の第2の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程間第 3 図(その1) (f) 本発明の第2の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程図箱 3 図(その2) (h) (i) 本発明の第2の実施例に係るルSDRAMセルの形成工
程図箱 3 図(その3) 、68工/チングガス (k) 本発明の第2の実施例に係るI/Ds DRAMセルの
形成工程図箱 3 図(その4) (m) 本発明の第2の実施例に係るMOS DRAMセルの形
成工程図箱 3 図(その5)
Claims (4)
- (1)フィールド絶縁膜(12)に画定された半導体基
板(11)上の領域に、一対の不純物拡散領域(17、
18)とゲート電極(WL)とを含む転送トランジスタ
(T_0)を形成する工程と、溝部(13)に蓄積電極
(14)、誘電体膜(15)及び対向電極(16)を含
む蓄積容量(C_0)を形成する工程を有し、 前記電極(14、16)を導電体膜により、断面櫛状に
、かつ前記誘電体膜(15)を絶縁膜により、断面襞状
に自己整合的に形成することを特徴とする半導体記憶装
置の製造方法。 - (2)フィールド絶縁膜(22)で画定された一導電型
の半導体基板(21)上に第1の絶縁膜(23)を形成
し、その後該基板(21)に選択的に溝部(24)を形
成する工程と、 前記溝部(24)を包含する前記基板(21)の領域に
反対導電型の不純物拡散領域(25)を形成する工程と
、 前記溝部(24)の内面を熱処理して、第2の絶縁膜(
26)を形成し、その後全面に第1の導電体膜(27)
を形成する工程と、 前記第1の導電体膜(27)を異方性エッチングにより
、選択的に除去して、前記溝部(24)の底部の第2の
絶縁膜(26)を露出する工程と、前記溝部(24)の
第1の導電体膜(27)の表面を熱処理して、第3の絶
縁膜(29)を形成し、その後全面に第2の導電体膜(
30)を形成する工程と、 前記第2の導電体膜(30)と、第2の絶縁膜(26)
とを異方性エッチングにより選択的に除去して、前記溝
部(24)内に一導電型の半導体基板(21)を露出す
る工程と、 前記溝部(24)に第3の半導体膜(32)を埋め込み
、さらに、第2、3の導電体膜(30、32)を異方性
エッチングにより選択的に除去する工程と、 前記溝部(24)の第2、3の導電体膜(30、32)
の表面を熱処理して第4の絶縁膜(34)を形成し、そ
の後、前記溝部(24)に第4の導電体膜(35)を埋
め込む工程と、 前記第4の絶縁膜(34)を等方性エッチングにより選
択的に除去して第1の導電体膜(27)を露出し、その
後前記溝部(24)の第1及び第4の導電体膜(27、
35)上に第5の導電体膜(36)を形成する工程と、 前記第5の導電体膜(36)の表面を熱処理して、第5
の絶縁膜(38)を形成する工程とを有することを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載する半導体記憶装置
の製造方法。 - (3)フィールド絶縁膜(52)で画定された一導電型
の半導体基板(51)上に第1の絶縁膜(53)を形成
し、その後、該基板(51)に選択的に溝部(54)を
形成する工程と、 前記溝部(54)を包含する前記基板(51)の領域に
、反対導電型の不純物拡散領域(55)を形成する工程
と、 前記溝部(54)の内面を熱処理して、第2の絶縁膜(
56)を形成し、その後全面に、第1の導電体膜(57
)を形成する工程と、 前記第1の導電体膜(57)を異方性エッチングにより
、選択的に除去して、前記溝部(54)の底部の第2の
絶縁膜(56)を露出する工程と、前記溝部(54)の
第1の導電体膜(57)の表面を熱処理して、第3の絶
縁膜(59)を形成し、その後、全面に第2の導電体膜
(60)を形成する工程と、 前記第2の導電体膜(60)と、第2の絶縁膜(56)
とを異方性エッチングにより選択的に除去して、前記溝
部(54)内に一導電型の半導体基板(51)を露出す
る工程と、 前記溝部(54)に第3の導電体膜(62)を形成し、
その後、該第3の導電体膜(62)を異方性エッチング
により除去して、溝部(54)の底部に前記半導体基板
(51)を露出し、その後、前記溝部(54)にスペー
サ保護膜(64)を充填し、異方性エッチングにより第
2、3の導電体膜(60、62)を選択的に除去する工
程と、前記スペーサ保護膜(64)を除去した後、前記
基板(51)の全面に第4の絶縁膜(66)と、第4の
導電体膜(67)とを形成する工程と、前記溝部(54
)の第4の導電体膜(67)を異方性エッチングにより
、選択的に除去し、その後、前記第3の絶縁膜(59)
と第4の絶縁膜(66)を等方性エッチングにより選択
的に除去する工程と、 前記溝部(54)の第2、4の導電体膜(57、67)
、かつ第3、4の絶縁膜(59、66)上に第5の導電
体膜(69)を形成する工程と、前記第5の導電体膜(
69)の表面を熱処理して第5の絶縁膜(71)を形成
する工程とを有することを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載する半導体記憶装置の製造方法。 - (4)前記第1の絶縁膜(23、53)が耐熱酸化性絶
縁膜、第1〜5の導電体膜(27、30、32、35、
36、57、60、62、67、69)が不純物イオン
を含有する多結晶半導体膜であることを特徴とする特許
請求の範囲第2及び3項に記載する半導体記憶装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63015624A JPH01189949A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63015624A JPH01189949A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01189949A true JPH01189949A (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=11893866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63015624A Pending JPH01189949A (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01189949A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02153560A (ja) * | 1988-08-18 | 1990-06-13 | Matsushita Electron Corp | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
EP0449000A2 (en) * | 1990-03-08 | 1991-10-02 | Fujitsu Limited | Layer structure having contact hole for fin-shaped capacitors in DRAMS and method of producing the same |
WO2003094228A1 (en) * | 2002-05-01 | 2003-11-13 | Sundew Technologies, Llc | Trench capacitor with enhanced capacity and method of fabrication same |
EP1953778B1 (fr) * | 2007-01-31 | 2012-05-16 | St Microelectronics S.A. | Condensateur dans un circuit monolithique |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP63015624A patent/JPH01189949A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02153560A (ja) * | 1988-08-18 | 1990-06-13 | Matsushita Electron Corp | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
EP0449000A2 (en) * | 1990-03-08 | 1991-10-02 | Fujitsu Limited | Layer structure having contact hole for fin-shaped capacitors in DRAMS and method of producing the same |
US5705420A (en) * | 1990-03-08 | 1998-01-06 | Fujitsu Limited | Method of producing a fin-shaped capacitor |
US6144058A (en) * | 1990-03-08 | 2000-11-07 | Fujitsu Limited | Layer structure having contact hole, method of producing the same, fin-shaped capacitor using the layer structure, method of producing the fin-shaped capacitor and dynamic random access memory having the fin-shaped capacitor |
US6528369B1 (en) | 1990-03-08 | 2003-03-04 | Fujitsu Limited | Layer structure having contact hole and method of producing same |
WO2003094228A1 (en) * | 2002-05-01 | 2003-11-13 | Sundew Technologies, Llc | Trench capacitor with enhanced capacity and method of fabrication same |
US6897508B2 (en) | 2002-05-01 | 2005-05-24 | Sundew Technologies, Llc | Integrated capacitor with enhanced capacitance density and method of fabricating same |
EP1953778B1 (fr) * | 2007-01-31 | 2012-05-16 | St Microelectronics S.A. | Condensateur dans un circuit monolithique |
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