JPH023274A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH023274A
JPH023274A JP63150568A JP15056888A JPH023274A JP H023274 A JPH023274 A JP H023274A JP 63150568 A JP63150568 A JP 63150568A JP 15056888 A JP15056888 A JP 15056888A JP H023274 A JPH023274 A JP H023274A
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Junichi Matsuda
順一 松田
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • H10B12/377DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate having a storage electrode extension located over the transistor

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ〉産業上の利用分野 本発明は、埋込み積層型キャパシタを有するDRAMセ
ルの製造方法、特にビット線配線用開口部形成時の段差
を少なくするためキャパシタのストレージノードとビッ
ト線コンタクトとをポリシリコンを用いて同時に形成す
る製造方法に関する。
DRAMセルにおいては、キャパシタの構造としてスタ
ック型、トレンチ型が主要なものである。しかしスタッ
ク型はα線に強い、リーク電流が少ないという長所があ
るが面積効率が悪いという短所をもつ。又トレンチ型は
スタック型と逆の長所・短所をもつ。
そこで上記スタック型とトレンチ型との長所のみを生か
すため埋込み積層型キャパシタが発明された。
(ロ)従来の技術 第2図は従来の埋込み積層型キャパシタを有するDRA
Mセルの断面図である。
図において、(101)はP形半導体基板、(102)
はフィールドSiO2膜、(103)はゲートSiO2
膜、(104)はポリシリコンゲート電極、(105)
はSin、のサイドウオールスペーサ、(106)は絶
縁用5i0z膜、(112)は埋込み積層型キャパシタ
部分のサイドウオールSiO□膜、(134)はポリシ
リコンのストレージノード、(117)はキャパシタ絶
縁膜用の三層のSiOt / SiN膜 S iO□膜
、(138)はポリシリコンのセルプレート、 (11
6)はN″″形S/D領域、(119)は層間BPSG
膜、(121)は層間BPSG膜に開けたビット線配線
用開口部、(120)はポリサイドビット線配線用電極
である。
そしてビット線配線用開口部(121)は、比較的厚い
層間BPSG膜に開けられ、ポリサイドビット線配線用
電極とS/D領域とを直接コンタクトしていた。
なお先行技術としては特開昭61−36965号公報(
HOIL 27/10)等がある。
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかし上述の従来方法によると、第2図に示すように層
間BPSG膜(119)は比較的厚くつける必要があり
、ビット線配線用開口部(121)は相当の段差を持ち
ポリサイドビット線配線用電極(120)をS/D領域
(116)とコンタクトさせるのにステップカバレージ
の問題が生じ、ポリサイドビット線配線用電極(120
)を相当厚くつける必要があり、歩留り・スルーブツト
の低下をきたしている。またビット線配線用開口部(1
21)とポリシリコンゲート電極(104)との短絡を
防止するため、両者間のスペースマージンを十分に取る
必要があり、集積度向上の障害もあった。
そこで本発明は、上記欠点を補うためキャパシタのスト
レージノード(134)をポリシリコンで形成する際、
同時にポリシリコンビット線フンタクトパッドを形成し
て、ステップカバレージの問題を改良し、ポリサイドビ
ット線配線用電極を比較的薄くつけることを可能にして
、歩留り・スルーブツトの向上を図ることを目的とする
ものである。
り二)課題を解決するための手段 上記問題点は、埋込み積層型キャパシタを有するDRA
Mセルの製造工程において、−導電形半導体基板上に素
子分離用のフィールドSiO2膜とサイドウオールスペ
ーサを有するゲートとを形成する工程と、該フィールド
Si島膜と該ゲートとが形成された該半導体基板上に第
1のSiO2膜とSiN膜と第2のSiO2膜とを順次
堆積する工程と、前記フィールドSiO2膜と前記ゲー
トとの間の適当な位置に積層型キャパシタを埋込むトレ
ンチを形成する工程と、前記第2のSi0g膜を除去す
る工程と、表面に現われた前記SiN膜をマスクにして
、前記トレンチ内壁にサイドウォールSiO2膜を形成
する工程と、前記SiN膜と前記第1のSiO2膜とを
除去する工程と、前記ゲートと前記フィールドSiO2
膜と前記トレンチとが形成されている半導体基板全面に
第1のポリシリコン膜を堆積する工程と、リンを該第1
のポリシリコン膜に導入する工程と、該第1のポリシリ
コン膜を介してAsイオンを前記半導体基板に選択的に
導入してS/D領域を形成する工程と、前記第1のポリ
シリコン膜をパターニングして一部がS/D領域と接し
たストレージノードと一部が他のS/D領域と接したポ
リシリコンビット線コンタクトパッドとを同時に形成す
る工程と、全面にキャパシタ絶縁膜を堆積する工程と、
該キャパシタ絶縁膜上にセルプートとなる第2のポリシ
リコン膜を堆積する工程と、該第2のポリシリコン膜に
N形不純物を導入する工程と、該第2のポリシリコン膜
をパターニンクシテセルプレートを形成する工程と、眉
間絶縁膜を被着して、前記ポリシリコンビット線コンタ
クトパッド上部の前記キャパシタ絶縁膜が現われるよう
に、該層間絶縁膜にビット線配線用開口部を形成する工
程と、該ビット線配線用開口部に現われた該キャパシタ
絶縁膜をエツチングして該ポリジノフンビット線コンタ
クトパッドを露出させる工程とを含むことを特徴とする
半導体装置の製造方法によって解決される。
(*)作用 即ち、本発明はキャパシタのストレージノードをポリシ
リコンで形成する際、同時にポリシリコンビット線コン
タクトパッドを形成することにより工程を増やすことな
くステップカバレージの問題を改善し、ポリサイドビッ
ト線配線用電極を比較的薄くつけることを可能にして、
歩留り・スルーブツトの向上を図ることができる。
(へ)実施例 以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
第1図(a)〜(f)は本発明の実施例のDRAMセル
の製造工程説明図である。
同図(a)において、(1)は例えばSiのP形半導体
基板で、この表面にLOGO8技術などを用いたフィー
ルドSiO2膜(2)と、サイドウオールを有するゲー
トとを形成する。図のゲートはゲートSiO2膜(3)
、N“形ポリシリコンゲート電極(4)、5iOtのサ
イドウオールスペーサ(5)、絶縁用SiO2膜(6)
で構成されている。
次に同図(b)に示す様に、図(a)のように形成され
た半導体基板に厚さが200人の第1のSiO2膜(7
)と厚さがSOO人のSiN膜(8)と厚さが6000
人の第2の510を膜(9)とを順次堆積し、更にトレ
ンチエッチのパターニングのため厚さ1μのレジスト膜
(10)を塗布する。そしてトレンチ形成部分にトレン
チエッチ用開口部(11)を開ける。
次に同図(C)に示す様に、例えば5icl、ガスを用
いてトレンチエッチ用開口部より異方性エッチにより、
P形半導体基板(1)にトレンチ(13)を形成する。
しかる後レジスト膜(10)と第2の5i0x膜(9)
を除去し、SiN膜(8)をマスクにしてトレンチ内壁
に厚さ2000人のサイドウオールSiO2膜(12)
を形成する。
次に同図(d)に示す様に、全面に本発明の主要な構成
部分であるポリシリコンビット線フタクトパッドとスト
レージノードとを形成する為の第1のポリシリコン膜(
14)を堆積する。後のS/D領域となる部分において
この第1ポリシリコン膜(14)はP形半導体基板(1
)と直接接している。そしてこめ第1のポリシリコン膜
(14)を低抵抗にする為又場今によってはDDD構造
の低濃度S/D領域(15)を形成する為、例えばPo
C15を用いたガス拡散によりリンを第1のポリシリコ
ン膜に導入する。
しかる後、高濃度S/D領域(16)を形成する為、A
sイオンなどのN形不純物を、I、I、にてP形半導体
基板(1)に第1ポリシリコン膜を介して選択的に導入
する。
次に同図(e)に示す様に、第1のポリシリコン膜(図
(d)の(14))をパターニングして、RIEその他
のエツチング技術によりストレージノード(34)とポ
リシリコンビット線コンタクトパッド(44)とを同時
に形成する。しかる後ストレージノード上でキャパシタ
絶縁膜を形成する為、3層のSiか/ SzN/ 5i
yx膜(17)を付着する。
更にこの3層のsto、、’ SiN膜 SiO2膜(
17)上にセルプレート形成の為の第2のポリシリコン
膜(18)を堆積し、Pocl、のガス拡散によりリン
をこの第2のポリシリコン膜(18)に導入しN形像抵
抗化する。
次に同図(f)に示す様に、第2のポリシリコン膜(図
(e)の(18) )をパターニングしてセルプレート
(38)を形成し、埋込み積層形のキャパシタが完成す
る。この後、セルプレート(38)と後に形成するポリ
サイドビット線配線電極(20)との絶縁の為、層間B
PSG膜(19)を堆積しポリシリコンビット線コンタ
クトパッド(図(e)の(44) )上でビット線配線
用開口部(21)を開けて更にエツチングによりこの開
口部(21)のsio、、’ SiN膜 5i01膜を
除去する。しかる後wsiz/ポリSiよりなるポリサ
イドビット線配線電極り20)を形成し、開口部(21
)でポリシリコンビット線コンタクトパッドとコンタク
トする。
なお本発明をCMOS構造に適用する場合は、第1図(
C)においてレジスト層を用いて選択的にPチャンネル
MOSトランジスタの領域を被覆してNチャンネルMO
Sトランジスタを形成すると良い。
(ト)発明の効果 以上のように本発明によれば、ビット線の配線電極とト
ランジスタのS/D領域とをコンタクトするのに、キャ
パシタのストレージノード形成時に同時に形成するポリ
シリコンビット線コンタクトパッドによって、眉間BP
SG膜およびポリサイドビット線配線電極を厚くするこ
となくステップカバレージのよいものができる。
従って工程を増やすことなく歩留り・スルーブツトの向
上が図れる。
またポリサイドビット線配線電極(2o)はポリジノコ
ンビット線コンタクトパッド(44)とコンタクトする
ので、フンタクト孔のスペースマージンは不要となり、
集積度の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明の実施例のDRAMセル
の製造工程説明図、第2図は従来例の埋込み積層型キャ
パシタを有するDRAMセルの断面図である。 図において(1) 、 (101)・・・P形半導体基
板、(2) 、 (102)・・・フィールドSiO2
膜、 (3) 、 (103)・・・ゲート5iOt膜
、 (4) 、 (104)・・・ポリシリコンゲート
電極、  (5) 、 (105)・・・サイドウオー
ルスペーサ、 (6) 、 (106)・・・絶縁用S
iO2膜、 (7) 、 (9)・・・第1.第2のS
iO2膜、 (8)・・・SiN膜、 (10)・・・
レジスト膜、(11)・・・トレンチエッチ用開口部、
(12) 、 (112)・・・サイドウオールSiO
2膜、  (13)・・・トレンチ、 <14) 、 
<18)・・・第1.第2のポリシリコン膜、 (15
) 、 (16)・・・低濃度、高濃度S/D領域、 
(116)・・・S/D領域、(17) 、 (117
)・・・5iOt/SiN/SiO*膜、 (19)(
119)・・・層間BPSG膜、 (20) 、 (1
20)・・・ポリサイドビット線配線用電極、(21)
 、 (121)・・・ビット線配線用開口部、 (3
4)・・・ストレージノード、(38)・・・セルプレ
ート、(44)・・・ポリシリコンビット線コンタクト
パッド。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)埋込み積層型キャパシタを有するDRAMセルの
    製造工程において、 一導電形半導体基板上に素子分離用のフィールドSiO
    _2膜とサイドウォールスペーサを有するゲートとを形
    成する工程と、 該フィールドSiO_2膜と該ゲートとが形成された該
    半導体基板上に第1のSiO_2膜とSiN膜と第2の
    SiO_2膜とを順次堆積する工程と、 前記フィールドSiO_2膜と前記ゲートとの間の適当
    な位置に積層型キャパシタを埋込むトレンチを形成する
    工程と、 前記第2のSiO_2膜を除去する工程と、表面に現わ
    れた前記SiN膜をマスクにして前記トレンチ内壁にサ
    イドウォールSiO_2膜を形成する工程と、 前記SiN膜と前記第1のSiO_2膜とを除去する工
    程と、 前記ゲートと前記フィールドSiO_2膜と前記トレン
    チとが形成されている半導体基板全面に第1のポリシリ
    コン膜を堆積する工程と、 リンを該第1のポリシリコン膜に導入する工程と、 該第1のポリシリコン膜を介してAsイオンを前記半導
    体基板に選択的に導入してS/D領域を形成する工程と
    、 前記第1のポリシリコン膜をパターニングして一部がS
    /D領域と接したストレージノードと一部が他のS/D
    領域と接したポリシリコンビット線コンタクトパッドと
    を同時に形成する工程と、全面にキャパシタ絶縁膜を付
    着する工程と、該キャパシタ絶縁膜上にセルプートとな
    る第2ポリシリコン膜を堆積する工程と、 該第2のポリシリコン膜にN形不純物を導入する工程と
    、 該第2のポリシリコン膜をパターニングしてセルプレー
    トを形成する工程と、 層間絶縁膜を被着して、前記ポリシリコンビット線コン
    タクトパッド上部の前記キャパシタ絶縁膜が現われるよ
    うに、該層間絶縁膜にビット線配線用開口部を形成する
    工程と、 該ビット線配線用開口部に現われた該キャパシタ絶縁膜
    をエッチングして該ポリシリコンビット線コンタクトパ
    ッドを露出させる工程とを含むことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  2. (2)前記キャパシタ絶縁膜はSiO_2/SiN/S
    iO_2膜であることを特徴とする請求項1記載の半導
    体装置の製造方法。
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