JPH01280351A - Manufacture of semiconductor memory device - Google Patents

Manufacture of semiconductor memory device

Info

Publication number
JPH01280351A
JPH01280351A JP63108971A JP10897188A JPH01280351A JP H01280351 A JPH01280351 A JP H01280351A JP 63108971 A JP63108971 A JP 63108971A JP 10897188 A JP10897188 A JP 10897188A JP H01280351 A JPH01280351 A JP H01280351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
conductive thin
thin film
groove
oxide film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63108971A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Maki Oizumi
大泉 真樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP63108971A priority Critical patent/JPH01280351A/en
Publication of JPH01280351A publication Critical patent/JPH01280351A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/37DRAM 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

PURPOSE:To obtain a DRAM cell whose capacity is large, which is resistant to a soft error and whose cell area is small by forming a capacitor after a first conductive thin film, a dielectric film, a second conductive thin film, a dielectric film and a third conductive thin film are piled up inside a groove whose inner wall has been covered with an insulating film. CONSTITUTION:A groove 33 is formed in an active region on the surface of a semiconductor substrate 31; its inner wall is covered with an insulating film 34; a first conductive thin film 36 and a first dielectric film 37 are formed in a prescribed region including the inside of the groove 33; after that, an oxide film 39 is formed at an end part of the first conductive thin film 36; a contact diffusion layer 42 is formed by the immediate side of the groove 33; a contact part 43 is formed. After that, a second conductive thin film 44, a dielectric film 45 and a third conductive thin film 47 are formed on the whole surface including the inside of the groove 33; these are patterned one after another by using an identical mask; these are left as a second cell plate of a capacitor, a second dielectric film 45 and a storage electrode in a prescribed region including the groove 33 and an upper part of the contact part 43; the second conductive thin film 44 as the storage electrode is set to a state that its end part has been connected to the contact diffusion layer 42.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、半導体記憶装置、特にキャパシタと1つの
MO5型トランジスタからなり、キャパシタは、半導体
基板の、内壁が絶縁膜で覆われた溝内に形成されるDR
AMセルの製造方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device, which consists of a capacitor and one MO5 type transistor. DR formed in
The present invention relates to a method for manufacturing an AM cell.

(従来の技術) 上記のようなりRAMセルの従来の製造方法を第4図を
参照して説明する。
(Prior Art) A conventional method of manufacturing a RAM cell as described above will be explained with reference to FIG.

まずP型シリコン基板1の表面にLOCO3法により選
択的に4500〜6000人厚のフィールド酸化膜2を
形成した後、アクティブ領域の基板1表面に300人厚
程度の熱酸化膜3を形成し、この熱酸化膜3を通してA
sイオンを基板1に選択的に打込むことにより、基板ア
クティブ領域に選択的にN型板11に層4を形成する。
First, a field oxide film 2 with a thickness of 4,500 to 6,000 layers is selectively formed on the surface of a P-type silicon substrate 1 by the LOCO3 method, and then a thermal oxide film 3 with a thickness of about 300 layers is formed on the surface of the substrate 1 in the active area. A through this thermal oxide film 3
By selectively implanting s ions into the substrate 1, a layer 4 is formed on the N-type plate 11 selectively in the active region of the substrate.

その後、基板1上の全面にLPCVD法により300〜
1000人jVに窒化膜5を成長させ、さらにAPCV
D法で5000〜10000人厚に酸化膜6を成長させ
る。(第4図(a)) 次に、ホトリソグラフィと異方性エツチングにより酸化
膜6.3.2と窒化膜5に開口部7を形成する。そして
、酸化膜6をマスクとして、開口部7を通して基板1を
異方性エツチングすることにより、基板アクティブ領域
の一方側に>B aを形成する。この溝形成があっても
、N型拡散N4は、溝8と隣接してアクティブ領域に所
定長さに残る。
After that, the entire surface of the substrate 1 is coated with a film of 300~
The nitride film 5 was grown at 1000 JV, and further APCV
An oxide film 6 is grown to a thickness of 5,000 to 10,000 layers using the D method. (FIG. 4(a)) Next, an opening 7 is formed in the oxide film 6.3.2 and the nitride film 5 by photolithography and anisotropic etching. Then, by anisotropically etching the substrate 1 through the opening 7 using the oxide film 6 as a mask, >Ba is formed on one side of the substrate active region. Even with this groove formation, the N-type diffusion N4 remains in the active region adjacent to the groove 8 to a predetermined length.

(第4図(b)) 次に、溝8内の洗浄のためのエツチングをHF/HNO
3混合液によって行った後、HF水ン容ン夜によって酸
化膜6を除去し、露出した窒化1摸5をマスクとして熱
酸化を行うことにより、溝8の内壁に絶縁膜として15
00〜3000人厚の熱酸化膜9を形成する(第4図(
C))。その後、熱リン酸により窒化膜5を除去する。
(Fig. 4(b)) Next, etching for cleaning inside the groove 8 was performed using HF/HNO.
3, the oxide film 6 is removed by HF water, and thermal oxidation is performed using the exposed nitride layer 5 as a mask to form an insulating film 15 on the inner wall of the trench 8.
A thermal oxide film 9 with a thickness of 0.00 to 3000 is formed (see Fig. 4).
C)). Thereafter, the nitride film 5 is removed using hot phosphoric acid.

次に、アクティブ令頁域の基板1表面の酸化膜3に、ホ
トリソとエツチングにより、N型拡散層4上の一部にて
コンタクトホール10を開口する(第4図(d))。
Next, a contact hole 10 is opened in a part of the N-type diffusion layer 4 in the oxide film 3 on the surface of the substrate 1 in the active area by photolithography and etching (FIG. 4(d)).

その後、熱酸化膜9(絶縁膜)で覆われたa8内を含む
基板1上の全面に第1の導電性薄膜として膜厚1000
〜2000人のポリシリコン膜11をLPCVD法で成
長させ、これに気相拡散によりPOCj!t (4〜6
 X 10”cIll−’)を拡散させる。
Thereafter, a first conductive thin film with a thickness of 1000 mm is applied to the entire surface of the substrate 1 including the inside of a8 covered with the thermal oxide film 9 (insulating film).
~2000 polysilicon films 11 are grown by LPCVD, and POCj! t (4~6
x 10"cIll-').

この時、コンタクトホール10部分においては、ポリシ
リコン膜11を通してリンが基板1に拡散し、前記N型
拡散層4に組合わされる形でN型層12が形成される。
At this time, in the contact hole 10 portion, phosphorus is diffused into the substrate 1 through the polysilicon film 11, and an N-type layer 12 is formed in combination with the N-type diffusion layer 4.

そして、このpoc z 、拡散後、ホトリソとエツチ
ングによりポリシリコン膜11をパターニングすること
により、一端が前記コンタクドール10を通してN型層
12およびN型拡散層4に接続された形でポリシリコン
膜11を溝8内に残し、キャパシタの蓄積電極を形成す
る。
After this poc z is diffused, the polysilicon film 11 is patterned by photolithography and etching, so that the polysilicon film 11 is formed with one end connected to the N-type layer 12 and the N-type diffusion layer 4 through the contact hole 10. is left in the groove 8 to form the storage electrode of the capacitor.

(第4図(e)) 次に、ポリシリコン膜11(i積電極)の表面を含む全
面に誘電体膜13を成長させた後、その上に第2の導電
性薄膜としてポリシリコンyA14を成長させ、これに
POCl 3の気相拡散を行う。
(Fig. 4(e)) Next, after growing a dielectric film 13 on the entire surface including the surface of the polysilicon film 11 (i-product electrode), polysilicon yA14 is grown as a second conductive thin film on top of the dielectric film 13. This is then subjected to vapor phase diffusion of POCl 3 .

次いで、埋込み材15を7000〜10000人成長さ
せ、これをエッチバックすることで、該埋込み材15で
残りの溝内を埋め、平坦化を図る。
Next, by growing 7,000 to 10,000 embedding materials 15 and etching back the embedding material 15, the remaining grooves are filled with the embedding material 15 and flattened.

その後、前記ポリシリコン膜14と誘電体膜13さらに
は酸化膜3をパターニングすることにより、ポリシリコ
ン膜14と誘電体膜13を、溝部を含むキャパシタ形成
H域にのみ残し、キャパシタのセルプレートと誘電体膜
とし、かつ酸化膜3を不要部分から除去する。(第4図
(f))しかる後、ポリシリコン膜14 (セルプレー
ト)と埋込み材15上を眉間絶縁膜16で覆い、かつ前
記酸化膜3の除去により基板1表面が露出したアクティ
ブ領域他方側の領域にゲート酸化膜17゜ゲート電極1
B、一対のN型拡散層19を形成することによりトラン
スファゲートMOS型トランジスタ20を形成する。そ
の後、全面に中間絶縁膜21を形成し、コンタクトホー
ル22を開け、このコンタクトホール22を通してMO
S型トランジスタ20の一方のN型拡散層19に接続さ
れるビット線23を形成し、最後に表面を保護膜24で
覆うことでDRAMセルが完成する。(第4図(g)) なお、MOS型トランジスタ20のキャパシタ側の他方
のN型拡散層19はN型拡散層4と接続されて形成され
る。これにより、キャパシタの蓄積電極(ポリシリコン
膜11)はN型層12およびN型板散JW4(コンタク
ト拡散層)を通してMOS型トランジスタ20の他方の
拡散Jii19に接続される。また、MOS型トランジ
スタ20のゲート電極18形成時、それを延長してワー
ド線25 (図示部分は隣接セルのワード線)が形成さ
れる。
Thereafter, by patterning the polysilicon film 14, the dielectric film 13, and the oxide film 3, the polysilicon film 14 and the dielectric film 13 are left only in the capacitor formation region H including the groove, and serve as the cell plate of the capacitor. A dielectric film is used, and the oxide film 3 is removed from unnecessary parts. (FIG. 4(f)) After that, the polysilicon film 14 (cell plate) and the embedding material 15 are covered with a glabella insulating film 16, and the other side of the active area where the surface of the substrate 1 is exposed by removing the oxide film 3. Gate oxide film 17° gate electrode 1 in the area of
B. A transfer gate MOS transistor 20 is formed by forming a pair of N-type diffusion layers 19. After that, an intermediate insulating film 21 is formed on the entire surface, a contact hole 22 is opened, and the MO
A DRAM cell is completed by forming a bit line 23 connected to one N-type diffusion layer 19 of the S-type transistor 20 and finally covering the surface with a protective film 24. (FIG. 4(g)) Note that the other N-type diffusion layer 19 on the capacitor side of the MOS transistor 20 is connected to the N-type diffusion layer 4. Thereby, the storage electrode (polysilicon film 11) of the capacitor is connected to the other diffusion Jii19 of the MOS transistor 20 through the N-type layer 12 and the N-type plate diffusion JW4 (contact diffusion layer). Further, when forming the gate electrode 18 of the MOS transistor 20, a word line 25 (the illustrated portion is a word line of an adjacent cell) is formed by extending it.

(発明が解決しようとするa!題) しかるに、以上のような従来のDRAMセルの製造方法
では、単に1層ずつの蓄積1を極とセルプレー1−を誘
電体膜を挟んで重ねるだけでキャパシタを形成している
ため、該キャパシタの容量が充分に(°)られず、ソフ
トエラーに弱いセルしか得られない欠点があった。また
、第4図[g+に示すように、溝部とコンタクトホール
10間にマスク合わせ余裕として距離ΔL、を必要とし
、かつポリシリコン膜11.14の端部間にマスク合わ
せ余裕として距離ΔLxを必要とするため、セル面積が
増大する欠点があった。
(A! Problem to be solved by the invention) However, in the conventional DRAM cell manufacturing method as described above, the capacitor is formed by simply stacking the storage layer 1 and the cell layer 1- with a dielectric film in between. Because of this, the capacitance of the capacitor cannot be sufficiently increased (°), resulting in a disadvantage that only cells that are susceptible to soft errors can be obtained. In addition, as shown in FIG. 4 [g+], a distance ΔL is required between the groove and the contact hole 10 as a mask alignment margin, and a distance ΔLx is required between the ends of the polysilicon film 11 and 14 as a mask alignment margin. Therefore, there was a drawback that the cell area increased.

この発明は、以上述べたキャパシタの容量がソフトエラ
ー耐性上充分でないと言う欠点とセル面積が増大すると
いう欠点を排除し、容量が大きくソフトエラーに強く、
かつセル面積の小さいDRAMセルを得ることのできる
半導体記憶装置の製造方法を提供することを目的とする
This invention eliminates the above-mentioned drawbacks that the capacitance of the capacitor is not sufficient for soft error resistance and the drawback that the cell area increases, and has a large capacitance that is resistant to soft errors.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor memory device that can obtain a DRAM cell with a small cell area.

(課題を解決するための手段) この発明では、半導体基板に形成された、内壁が絶縁膜
で覆われた溝内に第1の導電性薄膜で第1のセルプレー
ト)、誘電体膜(第1の誘電体膜)第2の導電性薄膜(
蓄積電極)、誘電体膜(第2の誘電体膜)、第3の導電
性薄膜(第2のセルプレート)を重ねてキャパシタを形
成する。また、酸化膜の厚さの違いを利用して溝の直ぐ
横でアクティブ領域基板表面から酸化膜を除去し、コン
タクト拡散層の表面が露出したコンタクト部を形成する
。さらに、第2.第3の導電性薄膜とその間の誘電体膜
は同一マスクを使用して順次パターニングし、溝内と前
記コンタクト部を含む所定領域に残す。
(Means for Solving the Problems) In the present invention, a first conductive thin film is formed in a groove formed in a semiconductor substrate and whose inner wall is covered with an insulating film. 1 dielectric film) second conductive thin film (
A capacitor is formed by stacking a storage electrode), a dielectric film (second dielectric film), and a third conductive thin film (second cell plate). Further, by utilizing the difference in the thickness of the oxide film, the oxide film is removed from the surface of the active region substrate immediately next to the groove to form a contact portion in which the surface of the contact diffusion layer is exposed. Furthermore, the second. The third conductive thin film and the dielectric film therebetween are sequentially patterned using the same mask, and are left in predetermined regions including the trench and the contact portion.

(作 用) 上記のような方法によれば、蓄積電極を誘電体膜を介し
て両側から一対のセルプレートで挟み込む構造でキャパ
シタが形成され、容lは、従来のキャパシタより倍近く
増大する。また、溝の直ぐ横でコンタクト拡散層の表面
が露出することで、蓄積電極(第2の導電性薄膜)とコ
ンタクト拡散層間のコンタクトは溝の直ぐ横で実現し、
従来のΔL1に相当する部分は不要となり、かつ同一マ
スクを使用してのパターニングにより第2のセルプレー
ト(第3の導電性薄膜)は蓄積電掻上に端部が揃って形
成され、従来のΔL2に相当する部分も不要となる。
(Function) According to the above method, a capacitor is formed with a structure in which a storage electrode is sandwiched between a pair of cell plates from both sides with a dielectric film interposed therebetween, and the capacitance 1 is almost twice as large as that of a conventional capacitor. In addition, by exposing the surface of the contact diffusion layer right next to the groove, contact between the storage electrode (second conductive thin film) and the contact diffusion layer is realized right next to the groove.
The part corresponding to the conventional ΔL1 is no longer required, and by patterning using the same mask, the second cell plate (third conductive thin film) is formed with its edges aligned on the storage electrode, which is different from the conventional one. The portion corresponding to ΔL2 is also unnecessary.

(実施例) 以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
1図ta+〜+hlはこの発明の一実施例の工程断面図
である。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 ta+ to +hl are process sectional views of an embodiment of the present invention.

まず、P型シリコン基板31の表面上が、該表面に選択
的に形成された4500〜6000A厚のフィールド酸
化膜32によりアクティブ領域とフィールド領域に分離
され、アクティブ領域一方側の基板部には溝33が形成
され、この溝33の内壁が1500〜3000人の熱酸
化膜34 (絶縁膜)で覆われ、さらに溝以外のアクテ
ィブSJT M(以下トランジスタ形成領域という)の
基板表面が301)人厚程度の熱酸化膜35で覆われた
構造を製造する(第1図(a))。この構造は、N型拡
散層がないこと以外従来の第4図(C)の構造と同一で
あり、従来と同様にして製造される。
First, the surface of a P-type silicon substrate 31 is separated into an active region and a field region by a field oxide film 32 with a thickness of 4500 to 6000 Å selectively formed on the surface, and a groove is formed in the substrate on one side of the active region. 33 is formed, the inner wall of this groove 33 is covered with a thermal oxide film 34 (insulating film) of 1,500 to 3,000 layers, and the substrate surface of the active SJTM (hereinafter referred to as transistor formation region) other than the groove is covered with a layer of 301). A structure covered with a thermal oxide film 35 of about 100 mL is manufactured (FIG. 1(a)). This structure is the same as the conventional structure shown in FIG. 4(C) except that there is no N-type diffusion layer, and is manufactured in the same manner as the conventional structure.

次に、酸化膜32.34との厚さの違いを利用してトラ
ンジスタ形成領域の基板表面の熱酸化膜35をエッチバ
ックにより除去し、トランジスタ形成領域の基板表面を
露出させた後、熱酸化膜34で内壁が覆われた溝33内
を含む全面に第1の導電性薄膜として、高濃度にN型不
純物を含む第1のポリシリコン膜36を1000〜15
00人I戊長させ、その表面に誘電体膜37例えば窒化
膜を300〜500人成長させる(第1図〜))。
Next, the thermal oxide film 35 on the substrate surface in the transistor formation region is removed by etchback using the difference in thickness with the oxide films 32 and 34, and after exposing the substrate surface in the transistor formation region, the thermal oxide film 35 is removed by etchback. A first polysilicon film 36 containing N-type impurities at a high concentration is applied as a first conductive thin film over the entire surface including the inside of the trench 33 whose inner wall is covered with the film 34.
The dielectric film 37, for example, a nitride film, is grown on the surface of the dielectric film 37 by 300 to 500 films (FIG. 1).

次に、フィールド領域上の必要部分およびトランジスタ
形成領域と反対側の溝部分を覆うようにレジストパター
ン38を通常のりソグラフィ技術により形成した(第1
図(C))後、このレジストパターン38をマスクとし
て誘電体膜37および第1のポリシリコン膜36を異方
性エツチングでパターニングすることにより、第1のポ
リシリコン膜36および誘電体膜37を溝部およびフィ
ールド埴土の所定部分にのみキャパシタの第1のセルプ
レートおよび第1の誘電体膜として残し、トランジスタ
形成領域の基板31上からはすべて誘電体膜37と第1
のポリシリコン膜36が除去された構造とする(第1図
(d))。この時、レジストパターン38が、溝部の半
分において、第1図ff1のように溝底部まで完全に覆
っていない場合は、清33底部の誘電体膜37および第
1のポリシリコン膜36も第1図(,11のようにエツ
チングされる。
Next, a resist pattern 38 was formed by normal gluing lithography technique so as to cover the necessary portion on the field region and the groove portion on the opposite side of the transistor formation region (first
After that, the first polysilicon film 36 and the dielectric film 37 are patterned by anisotropic etching using the resist pattern 38 as a mask. The first cell plate and the first dielectric film of the capacitor are left only in the trench and a predetermined part of the field clay, and the dielectric film 37 and the first dielectric film are left entirely on the substrate 31 in the transistor formation region.
The structure is such that the polysilicon film 36 is removed (FIG. 1(d)). At this time, if the resist pattern 38 does not completely cover the bottom of the trench in half of the trench as shown in FIG. It is etched as shown in Figure (, 11).

すると、図では、第1のポリシリコン膜36が左右に2
つに分離されたように見えるが、この第1のポリシリコ
ン膜36は溝側壁部分の第1のポリシリコン膜を通して
すべてが接続されている。なお、第1図ff1に示すよ
うに、溝33内においては溝33の深さの半分まで決ら
れているようにレジストパターン38を形成すれば、第
2図(blに示すように溝33底部における誘電体膜3
7と第1のポリシリコン膜36のエツチングは防止され
る。
Then, in the figure, the first polysilicon film 36 is divided into two parts on the left and right.
Although the first polysilicon film 36 appears to be separated into two parts, all of the first polysilicon films 36 are connected through the first polysilicon film on the trench sidewall portion. Note that if the resist pattern 38 is formed within the groove 33 so that it reaches half the depth of the groove 33, as shown in FIG. Dielectric film 3 in
Etching of the first polysilicon film 7 and the first polysilicon film 36 is prevented.

次に、レジストパターン38を除去した後、850℃な
いし900℃のウェット酸素雰囲気中で酸化処理を施す
。この酸化処理により、溝開口部における第1のポリシ
リコン膜36の露出端部や、溝底部におけるエツチング
部分の第1のポリシリコン膜36の露出端部など、第1
のポリシリコン膜36の露出部分に、500〜750人
厚(または幅)の酸化膜39が形成される。同時に、シ
ングルSIであるトランジスタ形成領域のシリコン基板
31露出表面には、酸化レートの違いにより、100〜
150人厚の酸化膜40が形成される。(第1図(e)
) 次に、il$33とトランジスタ形成領域の互いに隣接
する部分を露出させ、その他の部分を覆うようにレジス
トパターン41を形成した後、このレジストパターン4
1をマスクとしてN型不純物を高濃度にイオン注入する
ことにより、トランジスタ形成領域に、溝33の直ぐ横
でN゛のコンタクト拡散層42を形成する(第2図(e
))。この時、第1図ff1のようなレジストパターン
38を形成して同第2図の山)に示すように溝33の底
部のすべてに第1のポリシリコン膜36が残存している
場合は、第3図(C)に示すようにa33内においては
深さの半分まで決られたようなレジストパターン41と
して、そのレジストパターン41の溝内の残りの部分で
溝底部の第1のポリシリコン膜36をすべて完全に覆っ
てその部分に、コンタクト拡散層形成用のN型不純物が
イオン注入されないようにする必要がある。
Next, after removing the resist pattern 38, oxidation treatment is performed in a wet oxygen atmosphere at 850° C. to 900° C. By this oxidation treatment, the first
An oxide film 39 having a thickness (or width) of 500 to 750 layers is formed on the exposed portion of the polysilicon film 36 . At the same time, due to the difference in oxidation rate, the exposed surface of the silicon substrate 31 in the transistor formation region, which is a single SI, has a
An oxide film 40 having a thickness of 150 layers is formed. (Figure 1(e)
) Next, a resist pattern 41 is formed to expose the adjacent portions of the il$33 and the transistor formation region and cover the other portions.
By ion-implanting N-type impurities at a high concentration using 1 as a mask, a contact diffusion layer 42 of N' is formed in the transistor formation region immediately next to the trench 33 (see FIG. 2(e)).
)). At this time, if a resist pattern 38 as shown in FIG. 1 ff1 is formed and the first polysilicon film 36 remains at the entire bottom of the groove 33 as shown by the peak in FIG. As shown in FIG. 3(C), within a33, a resist pattern 41 is defined to half the depth, and the remaining portion of the resist pattern 41 in the trench is used to cover the first polysilicon film at the bottom of the trench. It is necessary to completely cover all 36 so that the N-type impurity for forming the contact diffusion layer is not ion-implanted into that portion.

しかる後、レジストパターン41をマスクとして酸化膜
の異方性エツチングを行うことにより、酸化[39との
厚さの違いを利用して酸化膜40のみを除去し、コンタ
クト拡散層42の表面が露出したコンタクト部43を溝
33の直ぐ横で形成する(第1図ff1)。
Thereafter, by performing anisotropic etching of the oxide film using the resist pattern 41 as a mask, only the oxide film 40 is removed using the difference in thickness from the oxide [39], and the surface of the contact diffusion layer 42 is exposed. A contact portion 43 is formed immediately beside the groove 33 (FIG. 1 ff1).

しかる後、溝33内を含む全面に第2の導電性薄膜とし
て、N型不純物を高濃度に含む第2のポリシリコン膜4
4を1000〜1500人成長させ、その表面に窒化膜
からなる誘電体膜45を300〜500人成長させる。
Thereafter, a second polysilicon film 4 containing a high concentration of N-type impurities is formed as a second conductive thin film over the entire surface including the inside of the groove 33.
4 is grown by 1,000 to 1,500 layers, and a dielectric film 45 made of a nitride film is grown by 300 to 500 layers on the surface thereof.

その後、誘電体膜45と第2のポリシリコン膜44を隣
接するセル間で分離した後、850℃〜900℃のウェ
ット酸素雰囲気中で酸化を行うことにより、前記分離に
より露出した第2のポリシリコン膜44の端部に800
〜900人幅の酸化膜46を形成する(第1図(f))
Thereafter, after separating the dielectric film 45 and the second polysilicon film 44 between adjacent cells, oxidation is performed in a wet oxygen atmosphere at 850°C to 900°C to remove the second polysilicon film exposed by the separation. 800 at the end of the silicon film 44
Form an oxide film 46 with a width of ~900 mm (FIG. 1(f))
.

次に、?1t33内を含む全面に第3の導電性薄膜とし
て、N型不純物を高濃度に含む第3のポリシリコン膜4
7を1000〜1500人成長させる。
next,? A third polysilicon film 4 containing a high concentration of N-type impurities is applied as a third conductive thin film over the entire surface including the inside of 1t33.
Grow 7 by 1000-1500 people.

さらにその上に、溝33の残りの部分を埋めるようにし
て酸化膜48をLPCVD法により2000〜2500
人厚に成長させる。さらにこの酸化膜48上に公知のり
ソグラフィ技術によりレジストパターン49を形成する
。そして、このレジストパターン49を共通マスクとし
て酸化膜48.第3のポリシリコン膜47.誘電体1漠
45 、第2のポリシリコン膜44を順次異方性エツチ
ング技術でエツチングしパターニングし、さらにトラン
ジスタ形成領域の基板表面の酸化膜40をエツチングし
除去する(第1図(a)、これにより、第2のポリシリ
コン膜44と誘電体膜45ならびに第3のポリシリコン
膜47は、溝部とコンタクト部43を含むキャパシタ形
成領域にのみ残り、第1のセルプレート(第1のポリシ
リコン膜36)表面の第1の誘電体膜(誘電体膜37)
に重なってキャパシタの蓄積電極、第2の誘電体膜、第
2のセルプレートを形成する。また、蓄積電極(第2の
ポリシリコンMQ44)は、溝33の直ぐ横のコンタク
ト部43で端部がコンタクト拡散層42に接続される状
態となる。
Further, on top of that, an oxide film 48 is formed with a film thickness of 2000 to 2500% by LPCVD so as to fill the remaining part of the trench 33.
Grow into a person. Furthermore, a resist pattern 49 is formed on this oxide film 48 by a known lithography technique. Using this resist pattern 49 as a common mask, the oxide film 48. Third polysilicon film 47. The dielectric film 45 and the second polysilicon film 44 are sequentially etched and patterned using an anisotropic etching technique, and the oxide film 40 on the substrate surface in the transistor formation region is etched and removed (FIG. 1(a), As a result, the second polysilicon film 44, the dielectric film 45, and the third polysilicon film 47 remain only in the capacitor formation region including the trench and the contact part 43, Film 36) First dielectric film (dielectric film 37) on the surface
A storage electrode of the capacitor, a second dielectric film, and a second cell plate are formed overlapping the first and second electrodes. Further, the end portion of the storage electrode (second polysilicon MQ44) is connected to the contact diffusion layer 42 at the contact portion 43 immediately beside the groove 33.

しかる後、酸化1模40の除去により基板31表面が露
出した、コンタクト拡散層42隣りのトランジスタ形成
領域部にゲート酸化膜50.ゲート電極51. ソース
・ドレーンの一対のN型拡散層52(一方は前記コンタ
クト拡散N42と接続される)を形成してトランスファ
ゲートMOS型トランジスタ53を形成する。この時同
時にゲート電極51を延長してワード線54 (図示部
分は隣接セルのワード線)が形成される。その後、全表
面に第1.第2の中間!fI縁膜55,56を形成し、
コンタクトホール57を開け、このコンタクトホール5
7を通して他方のN型拡散層52に接続されるビット線
58を形成し、j!後に表面を保護膜59で覆うことで
DRAMセルが完成する。(第1図(h)) このようにして完成したDRAMセルの等価回路図を第
3図に示す。
Thereafter, a gate oxide film 50 is formed in the transistor forming region adjacent to the contact diffusion layer 42 where the surface of the substrate 31 is exposed by removing the oxide film 40. Gate electrode 51. A transfer gate MOS transistor 53 is formed by forming a pair of source/drain N type diffusion layers 52 (one of which is connected to the contact diffusion N42). At this time, the word line 54 (the illustrated portion is the word line of the adjacent cell) is formed by extending the gate electrode 51. Then, apply the first layer to the entire surface. Second intermediate! forming fI membranes 55 and 56;
A contact hole 57 is opened, and this contact hole 5
A bit line 58 is formed to be connected to the other N-type diffusion layer 52 through j! The DRAM cell is then completed by covering the surface with a protective film 59. (FIG. 1(h)) FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of the DRAM cell completed in this way.

(発明の効果) 以上詳述したように、この発明の製造方法によれば、半
導体基板の、内壁が絶縁膜で覆われた溝内に、蓄積電極
を、誘電体膜を介在させて両側から一対のセルプレート
で挟み込む構造でキャパシタを形成するようにしたから
、キャパシタの容量を従来のキャパシタより倍近く増大
させることができ、ソフトエラーに対して強いDRAM
セルを得ることができる。また、酸化膜の厚さの違いを
利用して溝の直ぐ横で基板表面から酸化膜を除去しコン
タクト拡散層の表面を露出させることにより、該コンタ
クト拡散層と蓄積電極のコンタクトを溝の直ぐ横で実現
でき、従来のΔL、に相当する部分を無くすことができ
る。さらに、第3.第2の導電性薄膜およびその間の誘
電体膜を同一マスクを使用して順次パターニングするこ
とにより、第2のセルプレート(第3の導電性薄膜)を
蓄積電極(第2の導電性薄膜)上に端部を揃えて形成す
ることができ、従来のΔL!に相当する部分を無くずこ
とができる。そして、ΔL1とΔL2を無くすことによ
り、この発明の製造方法によればセル面積を縮小するこ
とができ、高密度化を図ることができる。
(Effects of the Invention) As detailed above, according to the manufacturing method of the present invention, the storage electrode is placed in the groove of the semiconductor substrate whose inner wall is covered with an insulating film from both sides with a dielectric film interposed therebetween. Since the capacitor is formed with a structure in which it is sandwiched between a pair of cell plates, the capacitance of the capacitor can be increased nearly twice as much as that of conventional capacitors, making it a DRAM that is resistant to soft errors.
You can get cells. In addition, by taking advantage of the difference in the thickness of the oxide film and removing the oxide film from the substrate surface immediately next to the groove to expose the surface of the contact diffusion layer, the contact between the contact diffusion layer and the storage electrode can be placed directly next to the groove. It can be realized horizontally, and the part corresponding to the conventional ΔL can be eliminated. Furthermore, the third. By sequentially patterning the second conductive thin film and the dielectric film therebetween using the same mask, the second cell plate (third conductive thin film) is placed on the storage electrode (second conductive thin film). It can be formed with the ends aligned, and the conventional ΔL! The part corresponding to can be eliminated. By eliminating ΔL1 and ΔL2, according to the manufacturing method of the present invention, the cell area can be reduced and higher density can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の半導体記憶装置の製造方法の一実施
例を示す工程断面図、第2図はこの発明の製造方法の一
部の変形例を示す工程断面図、第3図はこの発明の一実
施例により完成したDRA?Iセルの等価回路図、第4
図は従来のDRAMセルの製造方法を示す工程断面図で
ある。 31・・・P型シリコン基板二32・・・フィールド酸
化膜、33・・・溝、34・・・熱酸化膜、36・・・
第1のポリシリコン膜、37・・・誘電体膜、39・・
・酸化膜、40・・・酸化膜、42・・・コンタクト拡
散層、43・・・コンタクト部、44・・・第2のポリ
シリコン膜、45・・・誘電体膜、47・・・第3のポ
リシリコン膜、49・・・レジストパターン、52・・
・N型拡散層、53・・・トランスフアゲ゛−FMOS
型トランジスタ。 (ノ                       
          −ノロ       へ    
  − 泊      肖      リ 本発明製造方法の一実施倒 第1図 53=トランスフアゲ一トMO5型 トランジスタ 本発明1こよるDRAMセルの等価回路図第3図 従来の製造方法 第4図
FIG. 1 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a partial modification of the manufacturing method of the invention, and FIG. DRA completed by an embodiment of ? Equivalent circuit diagram of I cell, 4th
The figure is a process cross-sectional view showing a conventional DRAM cell manufacturing method. 31... P-type silicon substrate 232... Field oxide film, 33... Groove, 34... Thermal oxide film, 36...
First polysilicon film, 37... Dielectric film, 39...
- Oxide film, 40... Oxide film, 42... Contact diffusion layer, 43... Contact portion, 44... Second polysilicon film, 45... Dielectric film, 47... No. 3 polysilicon film, 49...resist pattern, 52...
・N-type diffusion layer, 53...transfer gate-FMOS
type transistor. (of
-To Noro
- Portrait of Tomari - Implementation of the manufacturing method of the present invention Fig. 1 53 = Transfer gate MO5 type transistor Equivalent circuit diagram of the DRAM cell according to the present invention 1 Fig. 3 Conventional manufacturing method Fig. 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (a)半導体基板の表面に選択的にフィールド酸化膜を
形成して基板上をアクティブ領域とフィールド領域に分
離した後、アクティブ領域の基板部に選択的に溝が形成
され、その内壁が絶縁膜で覆われ、さらに溝以外のアク
ティブ領域基板表面が露出した構造を得る工程と、 (b)その後、溝内を含む全面に第1の導電性薄膜を形
成し、その表面に誘電体膜を形成する工程と、(c)そ
の導電体膜と第1の導電性薄膜をパターニングすること
により、これらを溝部を含む所定領域にキャパシタの第
1の誘電体膜および第1のセルプレートとして残し、溝
以外のアクティブ領域基板表面からはそれらがすべて除
去された状態とする工程と、 (d)そのパターニングにより露出した第1の導電性薄
膜の端部に酸化膜を形成する工程と、 (e)その後、溝の直ぐ横にてアクティブ領域の基板部
にコンタクト拡散層を形成する工程と、(f)その後、
前記酸化膜形成工程において同時に溝以外のアクティブ
領域基板表面に形成された酸化膜を、第1の導電性薄膜
端部の酸化膜との厚さの違いを利用して溝の直ぐ横で除
去することにより、溝の直ぐ横でコンタクト拡散層の表
面が露出したコンタクト部を形成する工程と、 (g)その後、溝内を含む全面に第2の導電性薄膜を形
成し、その表面に誘電体膜を成長させ、さらにその上に
第3の導電性薄膜を形成する工程と、(h)これら第3
の導電性薄膜、誘電体膜、第2の導電性薄膜を同一マス
クを使用して順次パターニングすることにより、これら
を溝部と前記コンタクト部上を含む所定領域にキャパシ
タの第2のセルプレート、第2の誘電体膜および蓄積電
極として残し、蓄積電極としての第2の導電性薄膜は端
部がコンタクト拡散層に接続された状態とする工程と、 (i)その後、基板アクティブ領域に、ソース・ドレー
ン拡散層の一方を前記コンタクト拡散層に接続してトラ
ンスファゲートMOS型トランジスタを形成する工程と
を具備してなる半導体記憶装置の製造方法。
[Claims] (a) After selectively forming a field oxide film on the surface of a semiconductor substrate to separate the substrate into an active region and a field region, grooves are selectively formed in the substrate portion of the active region. (b) forming a first conductive thin film on the entire surface including the inside of the groove; (c) patterning the conductive film and the first conductive thin film to form the first dielectric film and the first conductive thin film of the capacitor in a predetermined area including the groove. (d) forming an oxide film on the ends of the first conductive thin film exposed by the patterning; (e) Thereafter, a step of forming a contact diffusion layer on the substrate portion of the active region immediately next to the trench; (f) After that,
At the same time in the oxide film forming step, the oxide film formed on the surface of the active region substrate other than the groove is removed immediately next to the groove by utilizing the difference in thickness from the oxide film at the end of the first conductive thin film. (g) After that, a second conductive thin film is formed on the entire surface including the inside of the groove, and a dielectric layer is formed on the surface of the second conductive thin film. (h) growing the film and further forming a third conductive thin film thereon;
By sequentially patterning the conductive thin film, the dielectric film, and the second conductive thin film using the same mask, they are applied to the second cell plate of the capacitor, the second conductive thin film, and the second conductive thin film in a predetermined area including the groove portion and the contact portion. (i) After that, the second conductive thin film serving as the storage electrode is left as the second dielectric film and the storage electrode, and the end portion of the second conductive thin film as the storage electrode is connected to the contact diffusion layer. A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising the step of connecting one of the drain diffusion layers to the contact diffusion layer to form a transfer gate MOS type transistor.
JP63108971A 1988-05-06 1988-05-06 Manufacture of semiconductor memory device Pending JPH01280351A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63108971A JPH01280351A (en) 1988-05-06 1988-05-06 Manufacture of semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63108971A JPH01280351A (en) 1988-05-06 1988-05-06 Manufacture of semiconductor memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01280351A true JPH01280351A (en) 1989-11-10

Family

ID=14498294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63108971A Pending JPH01280351A (en) 1988-05-06 1988-05-06 Manufacture of semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01280351A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0514679A2 (en) * 1991-04-30 1992-11-25 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated memory device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0514679A2 (en) * 1991-04-30 1992-11-25 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated memory device
US5349218A (en) * 1991-04-30 1994-09-20 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device including memory cells having a structure effective in suppression of leak current

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2633650B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JP4302785B2 (en) Method of manufacturing high density integrated circuit with oxide and polysilicon spacers
JPH0296362A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH03174766A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH0653412A (en) Semiconductor memory device and fabrication thereof
JPH02312269A (en) Semiconductor memory device and manufacture thereof
JP3229665B2 (en) Method of manufacturing MOSFET
JP2666549B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JP3424946B2 (en) Trench capacitor memory cell and method of manufacturing the same
KR920001635B1 (en) Semiconductor memory device and manufacture thereof
JPH08213567A (en) Semiconductor memory device and its manufacture
JP2002280462A (en) Dram cell and its fabricating method
JPH05102420A (en) Manufacture of semiconductor memory device
JP3355511B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0364964A (en) Manufacture of semiconductor memory device
JP2553995B2 (en) DRAM cell manufacturing method
JPH0321062A (en) Semiconductor storage device
JPH01280351A (en) Manufacture of semiconductor memory device
JP2772375B2 (en) Semiconductor storage device
JP3241789B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JPH0423467A (en) Manufacture of semiconductor memory
JP2862129B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH02257670A (en) Semiconductor storage device and manufacture thereof
JPH0575059A (en) Semiconductor storage device and its manufacture
JPS6336142B2 (en)