JPH03165552A - Stacked capacitor type dram and manufacture thereof - Google Patents

Stacked capacitor type dram and manufacture thereof

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JPH03165552A
JPH03165552A JP1305853A JP30585389A JPH03165552A JP H03165552 A JPH03165552 A JP H03165552A JP 1305853 A JP1305853 A JP 1305853A JP 30585389 A JP30585389 A JP 30585389A JP H03165552 A JPH03165552 A JP H03165552A
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JP
Japan
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storage node
node electrode
layer
polycrystalline silicon
stacked capacitor
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Application number
JP1305853A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kuroda
英明 黒田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve a stacked capacitor in electrostatic capacity without making a cell large in size by a method wherein a storage node electrode of silicon is formed on an interlaminar insulating film of multilayered structure which contains an etching stopper layer, a side wall of silicon is formed on the side face of the storage node electrode. CONSTITUTION:A field insulating film 2 is formed on a P-type semiconductor substrate 1, a gate insulating film is formed on the surface of the element forming region of the substrate 1, a polycrystalline silicon film 4 and a high melting point metal silicide film 5 are formed to serve as a gate electrode respectively, a side wall 6 is formed on the side walls of gate electrodes 4 and 5, and diffusion layers 7 and 8 are formed. Then, interlaminar insulating layers 9, 10, and 11 of three-layered structure are selectively etched to form a contact hole 12, and a second polycrystalline silicon layer 14 and an SiO2 film 20 are formed. These are selectively etched so as to make the polycrystalline silicon layer 14 serve as a storage node electrode. In succession, a polycrystalline silicon layer 15 is formed and left unremoved only on the side face of the storage node electrode as the side wall of it so as to enhance it in electrostatic capacity.

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。[Detailed description of the invention] The present invention will be described in the following order.

A、産業上の利用分野 B0発明の概要 C0従来技術 り1発明が解決しようとする問題点 E6問題点を解決するための手段 F1作用 G、実施例[第1図乃至第4図] a、一つの実施例[第1図、第2図] b、他の実施例[第3図、第4図] H1発明の効果 (A、産業上の利用分野) 本発明はスタックトキャパシタ型DRAM、特にセルの
専有面積当たりのスタックトキャパシタの容量を大きく
することができる新規なスタックトキャパシタ型DRA
Mとその製造方法に関する。
A. Industrial field of application B0 Summary of the invention C0 Prior art 1 Problems to be solved by the invention E6 Means for solving the problems F1 Effects G. Examples [Figures 1 to 4] a. One embodiment [FIGS. 1 and 2] b. Other embodiments [FIGS. 3 and 4] H1 Effects of the invention (A. Industrial application field) The present invention is a stacked capacitor type DRAM, In particular, a new stacked capacitor type DRA that can increase the capacity of the stacked capacitor per cell area.
Regarding M and its manufacturing method.

(B、発明の概要) 本発明は、セルの専有面積当たりのスタックトキャパシ
タの容量を大きくするため、 シリコンからなる記憶ノード電極の側面にシリコンから
なるサイドウオールを形成するか、あるいは、記憶ノー
ド電極上に合金層を形成した後熱処理して合金層中の一
つの金属を合金層の下地との界面に偏析せしめ、この偏
析せしめた金属を除き合金層をエツチングにより除去し
、残存する金属をマスクとして記憶ノード電極をエツチ
ングすることにより柱状にするものである。
(B. Summary of the Invention) In order to increase the capacitance of a stacked capacitor per occupied area of a cell, the present invention forms a sidewall made of silicon on the side surface of a storage node electrode made of silicon, or After forming an alloy layer on the electrode, heat treatment is performed to cause one metal in the alloy layer to segregate at the interface with the base of the alloy layer.The segregated metal is removed and the alloy layer is removed by etching, and the remaining metal is removed. The storage node electrode is etched as a mask to form a columnar shape.

(C,従来技術) ダイナミックRAMの一つのタイプとして半導体基板上
において多結晶シリコンからなる下側電極と同じく多結
晶シリコンからなる上側電極とを誘電体膜を挟んで対向
させて情報蓄積用の容量素子を構成したスタックトキャ
パシタタイプがあり、例えば月刊5eIIlicond
uctor World 1988.2(プレスジャー
ナル社)31〜36頁「4M。
(C, Prior Art) As one type of dynamic RAM, a lower electrode made of polycrystalline silicon and an upper electrode made of polycrystalline silicon are placed opposite to each other on a semiconductor substrate with a dielectric film in between to form a capacitor for storing information. There is a stacked capacitor type that consists of elements, for example, monthly 5eIIlicond
uctor World 1988.2 (Press Journal) pp. 31-36 "4M.

16MDRAMの行方−積層容量と溝形容量−」に構造
が紹介されている。このようなスタックトキャパシタタ
イプのものは半導体基板に溝を掘ってそこに情報蓄積用
の容量素子を形成したトレンチキャパシタタイプに比較
してソフトエラーに強(、半導体基板に形成する拡散層
の面積が小さくて済むという利点を有しており、これに
ついての開発も非常に盛んに行なわれており、その成果
が例えば特開平1−120050号公報等により紹介さ
れている。
The structure is introduced in ``The Future of 16MDRAM - Stacked Capacitance and Trench Capacitance''. This stacked capacitor type is more resistant to soft errors than the trench capacitor type, in which a groove is dug in the semiconductor substrate and a capacitive element for information storage is formed there. It has the advantage that it can be made small, and development in this regard has been very active, and the results have been introduced, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-120050.

(D、発明が解決しようとする問題点)ところで、スタ
ックトキャパシタタイプのダイナミックRAMにおいて
4Mビット、16Mビット、更には64Mビットという
ように記憶容量の増大を図ることが必要であるが、その
ような大きな記憶容量を備えるには各容量素子の占有面
積を小さくすることが必要である。しかし、容量素子の
占有面積を小さくしたために静電容量がそれに伴って減
少することは許されない、というのは容量素子がメモリ
セルの情報蓄積手段としての機能を果たすには、ある程
度以上の静電容量が必要だからである。
(D. Problem to be Solved by the Invention) By the way, it is necessary to increase the storage capacity of stacked capacitor type dynamic RAM to 4M bits, 16M bits, and even 64M bits. In order to provide a large storage capacity, it is necessary to reduce the area occupied by each capacitive element. However, because the area occupied by the capacitive element is reduced, the capacitance must not be allowed to decrease accordingly.This is because the capacitive element must have a certain level of static capacitance in order to fulfill its function as a means of storing information in a memory cell. This is because capacity is required.

従って、積層容量タイプのダイナミックRAMにおいて
は大記憶容量化のためにメモリセルの占有面積に対する
静電容量の比を大きくすることが要求されているのであ
る。しかし、この要求に応えることは非常に難しいのが
実情である。
Therefore, in a stacked capacitor type dynamic RAM, it is required to increase the ratio of capacitance to the area occupied by the memory cell in order to increase the storage capacity. However, the reality is that it is extremely difficult to meet this demand.

というのは、記憶ノード電極の占有面積がメモリセルの
占有面積に占める割合を太き(すると、セル占有面積に
対するスタックトキャパシタの静電容量の比を大きくす
ることができるが、しかし、その記憶ノード電極がメモ
リセルに占める面積の割合を大きくすることはメモリセ
ルサイズが小さくなる程難しくなるからである。
This is because the ratio of the area occupied by the storage node electrode to the area occupied by the memory cell is increased (then the ratio of the capacitance of the stacked capacitor to the area occupied by the cell can be increased; This is because increasing the proportion of the area occupied by the node electrode in the memory cell becomes more difficult as the memory cell size becomes smaller.

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、メモリセルの占有面積に対するスタックトキャパ
シタの静電容量の比を大きくすることを目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to increase the ratio of the capacitance of the stacked capacitor to the area occupied by the memory cell.

(E、問題点を解決するための手段) 本発明スタックトキャパシタ型DRAMは、シリコンか
らなる記憶ノード電極の側面にシリコンからなるサイド
ウオールを形成することを特徴とする。
(E. Means for Solving Problems) The stacked capacitor type DRAM of the present invention is characterized in that a sidewall made of silicon is formed on the side surface of a storage node electrode made of silicon.

本発明スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法は、
記憶ノード電極上に合金層を形成した後熱処理して合金
層の金属を合金層の下地との界面に偏析せしめ、この偏
析せしめた金属を除き合金層をエツチングにより除去し
、残存する金属をマスクとして記憶ノード電極をエツチ
ングすることにより柱状にすることを特徴とする特 (F、作用) 本発明スタックトキャパシタ型DRAMによれば、記憶
ノード電極の側面に半導体からなるサイドウオールを形
成するので、その分記憶ノード電極の表面積が増える。
The method for manufacturing the stacked capacitor type DRAM of the present invention is as follows:
After forming an alloy layer on the storage node electrode, heat treatment is performed to cause the metal of the alloy layer to segregate at the interface with the base of the alloy layer, the segregated metal is removed, the alloy layer is removed by etching, and the remaining metal is masked. According to the stacked capacitor type DRAM of the present invention, a side wall made of a semiconductor is formed on the side surface of the storage node electrode. The surface area of the storage node electrode increases accordingly.

従って、メモリサセルのサイズを増すことなくスタック
トキャパシタの静電容量を大きくすることができる。
Therefore, the capacitance of the stacked capacitor can be increased without increasing the size of the memristor cell.

本発明スタックトキャパシタ型DRj’Mの製造方法に
よれば、記憶ノード電極を、その上に点在させた金属の
ノジュールをマスクとしてエツチングすることにより柱
状にするので、記憶ノード電極の表面積を増大させるこ
とができる。依って、セルサイズを大きくすることなく
スタックトキャパシタの静電容量を大きくすることがで
きる。
According to the manufacturing method of the stacked capacitor type DRj'M of the present invention, the storage node electrode is formed into a columnar shape by etching the metal nodules dotted thereon as a mask, so that the surface area of the storage node electrode is increased. can be done. Therefore, the capacitance of the stacked capacitor can be increased without increasing the cell size.

(G、実施例)[第1図乃至第4図1 以下、本発明スタックトキャパシタ型 DRAMとその製造方法を図示実施例に従って詳細に説
明する。
(G. Embodiment) [FIGS. 1 to 4] Hereinafter, the stacked capacitor type DRAM of the present invention and its manufacturing method will be explained in detail according to the illustrated embodiment.

(a、一つの実施例)[第1図、第2図]第1図は本発
明スタックトキャパシタ型DRAMの一つの実施例を示
す断面図である。
(A, One Embodiment) [FIGS. 1 and 2] FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the stacked capacitor type DRAM of the present invention.

図面において、1はP型半導体基板、2は該半導体基板
1表面部の選択酸化により形成されたフィールド絶縁膜
、3はゲート絶縁膜、4はゲート電極の下層部分を成す
第1層目の多結晶シリコン層、5はゲート電極の上層部
分を成す高融点金属シリサイド層であり、核層5及び多
結晶シリコン層4によってポリサイドゲート電極が構成
されている。
In the drawings, 1 is a P-type semiconductor substrate, 2 is a field insulating film formed by selective oxidation of the surface of the semiconductor substrate 1, 3 is a gate insulating film, and 4 is a polygonal layer of the first layer forming the lower layer of the gate electrode. The crystalline silicon layer 5 is a refractory metal silicide layer forming the upper layer of the gate electrode, and the core layer 5 and the polycrystalline silicon layer 4 constitute a polycide gate electrode.

6は上記ゲート電極4.5の側面に形成されたSiOx
からなるサイドウオール、7.8はn型拡散層であり、
ゲート電極4.5をマスクとするn型不純物のライトド
ープと、ゲート電極4.5及びサイドウオール6をマス
クとする(換言すればサイドウオール形成後のゲート電
極4.5をマスクとする)半導体基板1へのn型不純物
のドープにより形成される。
6 is SiOx formed on the side surface of the gate electrode 4.5.
7.8 is an n-type diffusion layer,
Light doping of n-type impurity using gate electrode 4.5 as a mask, and semiconductor using gate electrode 4.5 and sidewall 6 as a mask (in other words, using gate electrode 4.5 after sidewall formation as a mask) It is formed by doping the substrate 1 with n-type impurities.

9は5iO−層、10はSiN贋、11はSiO意層で
あり、これら3つの層によって3層構造の層間絶縁層が
構成されている。そして、該層間絶縁層の中間層である
SiN層10は、後に形成される多結晶シリコンからな
る記憶ノード電極の側面に同じく多結晶シリコンからな
るサイドウオールを形成するための異方性エツチングに
対するストップ層としての役割を果すべ(形成されたも
のである。
9 is a 5iO layer, 10 is a SiN counterfeit layer, and 11 is a SiO layer, and these three layers constitute an interlayer insulating layer having a three-layer structure. The SiN layer 10, which is the intermediate layer of the interlayer insulating layer, serves as a stopper for anisotropic etching to form a side wall also made of polycrystalline silicon on the side surface of a storage node electrode made of polycrystalline silicon that will be formed later. It should play a role as a layer (formed).

12.13は層間絶縁層9.10.11に形成されたコ
ンタクトホールであり、コンタクトホール12は記憶ノ
ード電極を拡散層7に接続させるものであり、コンタク
トホール13はビット線を拡散層8に接続させるもので
ある。
12.13 are contact holes formed in the interlayer insulating layer 9, 10, 11, the contact hole 12 connects the storage node electrode to the diffusion layer 7, and the contact hole 13 connects the bit line to the diffusion layer 8. It is something that connects.

14は多結晶シリコンからなる記憶ノード電極、15は
該記憶ノード電極14の側面に形成された多結晶シリコ
ンからなるサイドウオールであり、このようにサイドウ
オール15を有することが本スタックトキャパシタ型D
RAMの特徴である。
14 is a storage node electrode made of polycrystalline silicon, and 15 is a sidewall made of polycrystalline silicon formed on the side surface of the storage node electrode 14. Having the sidewall 15 in this way makes this stacked capacitor type D
This is a characteristic of RAM.

このように記憶ノード電極14の側面に多結晶シリコン
からなるサイドウオール15を形成するのは、記憶ノー
ド電極14の実質的表面積を増大させ、それによってス
タックトキャパシタの静電容量の増大を図るためである
The reason why the sidewall 15 made of polycrystalline silicon is formed on the side surface of the storage node electrode 14 is to increase the substantial surface area of the storage node electrode 14, thereby increasing the capacitance of the stacked capacitor. It is.

16は記憶ノード電極14及び上記サイドウオール15
の表面を覆う誘電体膜であり、SiN膜と5ift膜に
よって二層又は三層構造に形成されている。17は該誘
電体膜16を介して上記記憶ノード電極14と対向して
該記憶ノード電極14との間でスタックトキャパシタを
構成するプレート電極で、多結晶シリコンからなる。
16 is the storage node electrode 14 and the side wall 15
It is a dielectric film that covers the surface of the film, and is formed in a two-layer or three-layer structure by a SiN film and a 5ift film. A plate electrode 17 is made of polycrystalline silicon and faces the storage node electrode 14 with the dielectric film 16 interposed therebetween to form a stacked capacitor with the storage node electrode 14.

18は層間絶縁膜、19は該層間絶縁膜18上に形成さ
れたビット線で、例えばアルミニウムからなる。このビ
ット線19は上記コンタクトホール13を通して上記拡
散層8に接続されている。
18 is an interlayer insulating film, and 19 is a bit line formed on the interlayer insulating film 18, and is made of aluminum, for example. This bit line 19 is connected to the diffusion layer 8 through the contact hole 13.

本スタックトキャパシタ型DRAMによれば、多結晶シ
リコンに対する異方性エツチングにより側面が鋭く略垂
直に形成された記憶ノーY電極14のその側面にサイド
ウオール15を形成し、それによって記憶ノード電極の
スペースを徒らに広めることなく実質的に記憶ノード電
極の表面積を増大させるので、その分スタックトキャパ
シタの静電容量を増大させることができる。そして、記
憶ノード電極を徒らに広(する必要がないので、その狭
い記憶ノードスペースを多結晶シリコンからなるプレー
ト電極により埋め込むことにより平坦化を図ることがで
き、ビット線等の上層配線の形成が容易になる。
According to the present stacked capacitor type DRAM, the sidewall 15 is formed on the side surface of the storage node Y electrode 14, which has a sharp side surface and is formed substantially vertically by anisotropic etching of polycrystalline silicon. Since the surface area of the storage node electrode is substantially increased without unnecessarily expanding the space, the capacitance of the stacked capacitor can be increased accordingly. Since there is no need to unnecessarily widen the storage node electrode, flattening can be achieved by filling the narrow storage node space with a plate electrode made of polycrystalline silicon, and forming upper layer wiring such as bit lines. becomes easier.

第2図(A)乃至(I)は第1図に示したスタックトキ
ャパシタ型DRAMの製造方法を工程順に示す断面図で
ある。
FIGS. 2A to 2I are cross-sectional views showing a method for manufacturing the stacked capacitor type DRAM shown in FIG. 1 in order of steps.

(A)P型半導体基板1を選択酸化することによりフィ
ールド絶縁膜2を形成し、半導体基板1の素子形成領域
表面に加熱酸化によりゲート絶縁膜3を形成し、第1層
目の多結晶シリコン膜4、高融点金属シリサイド膜5を
順次形成し、この膜4.5をパターニングしてゲート電
極(ワード線)とし、該ゲート電極4.5をマスクとし
n型不純物を半導体基板1の表面にライドープし、次に
シリコン酸化物からなるサイドウオール6をゲート電極
4.5の側面に形成し、その後、n不純物をイオン打込
みして拡散層7.8を形成する。
(A) A field insulating film 2 is formed by selectively oxidizing a P-type semiconductor substrate 1, a gate insulating film 3 is formed by thermal oxidation on the surface of the element formation region of the semiconductor substrate 1, and a first layer of polycrystalline silicon is formed. A film 4 and a high melting point metal silicide film 5 are sequentially formed, this film 4.5 is patterned to form a gate electrode (word line), and n-type impurities are applied to the surface of the semiconductor substrate 1 using the gate electrode 4.5 as a mask. After dry doping, a side wall 6 made of silicon oxide is formed on the side surface of the gate electrode 4.5, and then an n impurity is ion-implanted to form a diffusion layer 7.8.

その後、3層構造の層間絶縁層9.10.11を形成す
る。第2図(A)は該層間絶縁層9.1O111形成後
の状態を示す。
Thereafter, interlayer insulating layers 9, 10, and 11 having a three-layer structure are formed. FIG. 2(A) shows the state after the interlayer insulating layer 9.1O111 is formed.

(B)次に、同図(B)に示すように上記層間絶縁層9
.10.11に対して選択的エツチング処理を施すこと
によりコンタクトホール12を形成する。
(B) Next, as shown in FIG.
.. A contact hole 12 is formed by selectively etching 10.11.

(C)次に、同図(C)に示すように記憶ノード電極と
なるところの第2層目の多結晶シリコン14を形成する
(C) Next, as shown in Figure (C), a second layer of polycrystalline silicon 14, which will become a storage node electrode, is formed.

(D)次に、同図(D)に示すようにSiO2膜20膜
形0する。該膜20は前記サイドウオール15を形成す
るための後述するRIEの際に記憶ノード電極14をエ
ツチングされないように保護すエツチングストップ層と
しての役割を果す。
(D) Next, as shown in the same figure (D), 20 SiO2 films are formed. The film 20 serves as an etching stop layer that protects the storage node electrode 14 from being etched during RIE, which will be described later, to form the sidewall 15.

(E)次に、同図(E)に示すように上記多結晶シリコ
ン層14及びSi O*膜20を選択的にエツチングし
て、該多結晶シリコン層14を記憶ノード電極とする。
(E) Next, as shown in FIG. 3E, the polycrystalline silicon layer 14 and the SiO* film 20 are selectively etched to use the polycrystalline silicon layer 14 as a storage node electrode.

(F)次に、同図(F)に示すように、多結晶シリコン
層15を形成する。これはスタックトキャパシタの静電
容量の増大を図るためのサイドウオールとなるものであ
る。
(F) Next, as shown in Figure (F), a polycrystalline silicon layer 15 is formed. This serves as a sidewall for increasing the capacitance of the stacked capacitor.

(G)次に、同図(G)に示すようにRrEにより多結
晶シリコン層15をエツチングし、記憶ノード電極14
の側面にのみその多結晶シリコン層15がサイドウオー
ルとして残存するようにする。このRIEによるエツチ
ングの際に、5iO−膜20が記憶ノード電極14を、
SiN膜10が5iOt膜9を、それぞれエツチングさ
れない゛よう保護する。即ち、エツチングストップ層と
しての役割を果す。
(G) Next, the polycrystalline silicon layer 15 is etched by RrE as shown in FIG.
The polycrystalline silicon layer 15 is made to remain as a sidewall only on the side surfaces. During this RIE etching, the 5iO- film 20 covers the storage node electrode 14,
The SiN film 10 protects the 5iOt film 9 from being etched. That is, it serves as an etching stop layer.

(H)次に、同図(H)に示すように記憶ノード電極1
4表面のSiO*膜20を除去する。
(H) Next, as shown in (H) of the same figure, the storage node electrode 1
4. Remove the SiO* film 20 on the surface.

(I)次に、同図(I)に示すように誘電体膜16を形
成する。
(I) Next, a dielectric film 16 is formed as shown in (I) of the same figure.

その後は、プレート電極となる多結晶シリコン層17を
形成し、これをバターニングし、次いで層間絶縁膜18
を形成し、これを選択的にエツチングしてビット線接続
用コンタクトホール13を形成し、その後、ビット線1
9を形成する。すると、第1図に示すスタックトキャパ
シタ型DRAMができる。
After that, a polycrystalline silicon layer 17 that will become a plate electrode is formed and patterned, and then an interlayer insulating film 18 is formed.
is formed and selectively etched to form a contact hole 13 for connecting the bit line.
form 9. As a result, a stacked capacitor type DRAM shown in FIG. 1 is produced.

(b、他の実施例)[第3図、第4図1第3図(A)乃
至(I)は本発明スタックトキャパシタ型DRAMの製
造方法を工程順に示す断面図である。
(b. Other Embodiments) [FIGS. 3 and 4] FIGS. 3(A) to 3(I) are cross-sectional views showing the method of manufacturing the stacked capacitor type DRAM of the present invention in the order of steps.

(A)拡散層7.8.9の形成後層間絶縁膜9を形成し
、これにコンタクトホール12を形成して拡散層7を開
口させるまでは一般のスタックトキャパシタ型DRAM
の製造方法と異なるところはない。そして、本スタック
トキャパシタ型DRAMの製造方法においては、第1図
に示したスタックトキャパシタ型DRAMを製造する方
法の場合とは異なり、層間絶縁膜9は一層構造で良い。
(A) After the formation of the diffusion layer 7, 8, 9, the interlayer insulating film 9 is formed, and the contact hole 12 is formed therein to open the diffusion layer 7, which is a general stacked capacitor type DRAM.
There is no difference from the manufacturing method. In the present stacked capacitor type DRAM manufacturing method, the interlayer insulating film 9 may have a single layer structure, unlike the method for manufacturing the stacked capacitor type DRAM shown in FIG.

ところで、コンタクトホール12の形成後、数百人程度
の薄い多結晶シリコン層21を減圧CVDにより形成す
る。この多結晶シリコン層21はコンタクトホール12
を介して拡散層7に接続される0次に、例えば、厚さ1
000人のStowからなる絶縁膜22を形成し、その
後、記憶ノード電極となる多結晶シリコン層23を形成
する。同図(A)は該多結晶シリコン層23形成後の状
態を示す。
By the way, after forming the contact hole 12, a thin polycrystalline silicon layer 21 of several hundred layers is formed by low pressure CVD. This polycrystalline silicon layer 21 has contact holes 12
For example, the 0th order connected to the diffusion layer 7 via the
An insulating film 22 made of 0,000 Stow is formed, and then a polycrystalline silicon layer 23 which becomes a storage node electrode is formed. FIG. 2A shows the state after the polycrystalline silicon layer 23 is formed.

(B)次に、同図(B)に示すように多結晶シリコン層
23の表面に薄い例えばSin!膜24膜形4する。
(B) Next, as shown in the same figure (B), a thin film such as Sin! is applied to the surface of the polycrystalline silicon layer 23. Membrane 24 membrane type 4.

(C)次に、同図(C)に示すようにシリコンを数〜数
十%含んだアルミニウム、即ちシリコンとアルミニウム
の合金層25を、5ill膜24上に形成する。
(C) Next, as shown in FIG. 2C, aluminum containing several to several tens of percent silicon, that is, an alloy layer 25 of silicon and aluminum is formed on the 5ill film 24.

(D)次に、同図(D)に示すように上記合金層25を
記憶ノード電極を形成すべき領域上方にのみ残存するよ
うに選択的にエツチングする。
(D) Next, as shown in FIG. 3D, the alloy layer 25 is selectively etched so that it remains only above the area where the storage node electrode is to be formed.

(E)次に、200〜500℃程度の温度で第3図(E
)に示すように熱処理し、合金層25中のシリコンを合
金層25のSiOオ膜2膜上4界面に偏析させる。25
aは偏析したシリコンのノジュールである。合金層25
のシリコンの含有率は固溶限を越えており、固溶限を越
えたシリコンは熱処理によりノジュール25aになって
界面に偏析するのである。
(E) Next, at a temperature of about 200 to 500°C, see Figure 3 (E
), the silicon in the alloy layer 25 is segregated at the 4 interfaces on the 2 SiO films of the alloy layer 25. 25
a is a segregated silicon nodule. Alloy layer 25
The silicon content exceeds the solid solubility limit, and the silicon that exceeds the solid solubility limit becomes nodules 25a by heat treatment and segregates at the interface.

(F)次に、シリコンに対しては侵蝕し得ずアルミニウ
ムを侵蝕するエツチング液、例えば酸により合金層15
をエツチングする。すると、第3図(F)に示すように
、記憶ノード電極を形成すべき領域と対応した領域にお
いて5iOa膜24の表面にシリコンノジュール25a
が散在する状態になる。
(F) Next, the alloy layer 15 is etched with an etching solution, such as an acid, which does not attack silicon but attacks aluminum.
etching. Then, as shown in FIG. 3(F), silicon nodules 25a are formed on the surface of the 5iOa film 24 in a region corresponding to the region where the storage node electrode is to be formed.
become scattered.

(G)次に、上記シリコンノジュール25aをマスクと
してSing膜22をエツチングし、更に該5iO=膜
22の残存する部分をマスクとして多結晶シリコン層2
3を異方性エツチングする。
(G) Next, the Sing film 22 is etched using the silicon nodule 25a as a mask, and the polycrystalline silicon layer 22 is further etched using the remaining portion of the 5iO film 22 as a mask.
3 is anisotropically etched.

この異方性エツチングに対しては上記SiO□膜22が
エツチングストッパとなって多結晶シリコン21がエツ
チングされるのを防止する。しかし、このS i Om
膜22はウェットエツチングにより除去する。第3図(
G)は該Si0g膜22を除去した後の状態を示す。
During this anisotropic etching, the SiO□ film 22 acts as an etching stopper and prevents the polycrystalline silicon 21 from being etched. However, this S i Om
Film 22 is removed by wet etching. Figure 3 (
G) shows the state after the Si0g film 22 is removed.

本工程により多結晶シリコンからなる記憶ノード電極2
3は柱状体が林立した状態になる。このようにするのは
記憶ノード電極23の表面積を増大させるためである。
By this process, the storage node electrode 2 made of polycrystalline silicon is
3, the columnar bodies stand in a forest. The reason for doing this is to increase the surface area of the storage node electrode 23.

(H)次に、第3図(H)に示すように表面に薄い多結
晶シリコン層26を形成する。該多結晶シリコン層26
は多結晶シリコン層21からSiO□膜22膜上2て絶
縁された状態で林立している各柱状記憶ノード電極23
をその多結晶シリコン層21に接続するためのものであ
る0元来、5iOi膜22は記憶ノード電極23に対す
るエツチングに対してエツチングストッパとしての役割
を果すべく形成したが、しかし、それによって多結晶シ
リコン層21と記憶ノード電極23との間が抄縁されて
1.すったーそこで、その間を接続する必要性が生じた
が、その接続をするのが多結晶シリコン層26なのであ
る。
(H) Next, as shown in FIG. 3(H), a thin polycrystalline silicon layer 26 is formed on the surface. The polycrystalline silicon layer 26
are the columnar storage node electrodes 23 that stand insulated from the polycrystalline silicon layer 21 to the SiO□ film 22.
Originally, the 5iOi film 22 was formed to serve as an etching stopper for etching the storage node electrode 23; 1. An edge is formed between the silicon layer 21 and the storage node electrode 23. So, it became necessary to make a connection between them, and the polycrystalline silicon layer 26 is what makes that connection.

(I)その後、第3図(I)に示すようにレジスト膜2
7で記憶ノード電極23上をマスクして多結晶シリコン
層21及び26を除去する。
(I) After that, as shown in FIG. 3(I), the resist film 2
7, the top of the storage node electrode 23 is masked and the polycrystalline silicon layers 21 and 26 are removed.

その後は、誘電体膜の形成、プレート電極の形成5層間
絶縁膜の形成、ビットコンタクト用コンタクトホールの
形成及びビット線の形成を行う。
After that, a dielectric film is formed, a plate electrode is formed, a five-layer insulating film is formed, a contact hole for a bit contact is formed, and a bit line is formed.

これ等については普通のスタックトキャパシタ型DRA
Mの製造方法とは異なるところはないので、図示及び説
明は省略する。
For these, ordinary stacked capacitor type DRA
Since there is no difference from the manufacturing method of M, illustration and description will be omitted.

本スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法によれば
、記憶ノード電極が選択的異方性エツチングにより柱状
部が林立する形状になるので表面積が著しく増大し、占
有面積に対するスタックトキャパシタの静電容量が著し
く増大する。
According to the manufacturing method of this stacked capacitor type DRAM, the storage node electrode is shaped into a series of columnar parts by selective anisotropic etching, so the surface area is significantly increased, and the capacitance of the stacked capacitor relative to the occupied area is reduced. increases significantly.

尚、記憶ノード電極を選択的に異方性エツチングするに
あたってのマスクは、合金層を熱処理してそれを構成す
る第1の金属たるシリコンを合金層の下地との界面に偏
析させ、もう一方の金属であるアルミニウムをエツチン
グにより除去するという方法により形成しているが、そ
のマスクの、即ち第1の金属のノジュールの散在の仕方
はシリコンの含有率によって第4図(A)、(B)に示
すように異なる。即ち、シリコンの含有率が小さい場合
には同図(A)に示すようにシリコンノジュール25a
の密度が小さいが、含有率が大きい場合には同図(B)
に示すようにシリコンノジュール2.5 aの密度が大
きくなる。
The mask for selectively anisotropically etching the storage node electrode is to heat-treat the alloy layer so that silicon, which is the first metal constituting it, is segregated at the interface with the base of the alloy layer, and the other The mask is formed by removing the metal aluminum by etching, and the manner in which the first metal nodules are scattered varies depending on the silicon content as shown in Figures 4 (A) and (B). Different as shown. That is, when the silicon content is small, the silicon nodules 25a as shown in FIG.
If the density of is small but the content is large, the same figure (B)
As shown in Figure 2, the density of silicon nodules 2.5a increases.

(H,発明の効果) 以上に述べたように、本発明スタックトキャパシタ型D
RAMは、エツチングストッパ層を含む多層構造の層間
絶縁膜上にシリコンからなる記憶ノード電極が形成され
、上記記憶ノード電極の側面にシリコンからなるサイド
ウオールが形成されたことを特徴とするものである。
(H, Effect of the invention) As stated above, the stacked capacitor type D of the present invention
The RAM is characterized in that a storage node electrode made of silicon is formed on an interlayer insulating film having a multilayer structure including an etching stopper layer, and a sidewall made of silicon is formed on the side surface of the storage node electrode. .

従って、本発明スタックトキャパシタ型DRAMによれ
ば、記憶ノード電極の側面に半導体からなるサイドウオ
ールを形成するので、その分記憶ノード電極の表面積が
増える。従って、メモリサセルのサイズを増すことなく
スタックトキャパシタの静電容量を大きくすることがで
きる。
Therefore, according to the stacked capacitor type DRAM of the present invention, since the sidewall made of semiconductor is formed on the side surface of the storage node electrode, the surface area of the storage node electrode increases accordingly. Therefore, the capacitance of the stacked capacitor can be increased without increasing the size of the memristor cell.

本発明スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法は、
シリコンからなる記憶ノード電極上に第1の金属と第2
の金属とからなり熱処理により偏析する合金層を形成し
、上記合金層に対して熱処理を施して第1の金属を合金
層の下地との界面に偏析せしめ、第2の金属を侵蝕する
液にて上記合金層をエツチングして第1の金属のノジュ
ールを上記記憶ノード電極上に散在せしめ、上記第1の
金属のノジュールをマスクとして上記記憶ノード電極を
エツチングすることにより柱状体にすることを特徴とす
るものである。
The method for manufacturing the stacked capacitor type DRAM of the present invention is as follows:
A first metal and a second metal are placed on a storage node electrode made of silicon.
forming an alloy layer that segregates by heat treatment, heat-treating the alloy layer to cause the first metal to segregate at the interface with the base of the alloy layer, and forming a liquid that corrodes the second metal; etching the alloy layer to scatter nodules of a first metal on the storage node electrode, and etching the storage node electrode using the first metal nodule as a mask to form a columnar body. That is.

従って、本発明スタックトキャパシタ型DRAMの製造
方法によれば、記憶ノード電極を、その上に点在させた
金属のノジュールをマスクとしてエツチングすることに
より柱状体にするので、記憶ノード電極の表面積を増大
させることができる。
Therefore, according to the method for manufacturing a stacked capacitor type DRAM of the present invention, the storage node electrode is formed into a columnar body by etching the metal nodules dotted thereon as a mask, so that the surface area of the storage node electrode is reduced. can be increased.

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

第1図は本発明スタックトキャパシタ型DRAMの一つ
の実施例を示す断面図、第2図(A)乃至CI)は第1
図に示すスタックトキャパシタ型DRAMの製造方法を
工程順に示す断面図、第3図、第4図は本発明の他の実
施例を示すもので、第3図(A)乃至(I)はスタック
トキャパシタ型DRAMの製造方法の製造方法を工程順
に示す断面図、第4図(A)、(B)は合金層の金属の
組成比によるマスクの散在の仕方の違いを示す平面図で
ある。 符号の説明 9〜11 10・・ 14・・ 15・・ 23・・ ・・・層間絶縁膜、 ・エツチングストップ層、 ・記憶ノード電極。 ・サイドウオール、 ・記憶ノード電極、 25 ・ ・合金層、 25a  ・ ・第1の金属のノジュール。 14 記憶ノード電極 5 サイドフォール 第 ? 図 マスク形成蒔の状Hを示す平面図 第4図
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the stacked capacitor type DRAM of the present invention, and FIGS.
3 and 4 show other embodiments of the present invention. FIGS. 4(A) and 4(B) are cross-sectional views showing the manufacturing method of a capacitor type DRAM in the order of steps, and FIGS. 4(A) and 4(B) are plan views showing differences in the manner in which masks are scattered depending on the metal composition ratio of the alloy layer. Explanation of symbols 9 to 11 10... 14... 15... 23... Interlayer insulating film, - Etching stop layer, - Storage node electrode. - Side wall, - Storage node electrode, 25 - Alloy layer, 25a - First metal nodule. 14 Storage Node Electrode 5 Sidefall No. 1? Figure 4 is a plan view showing the state of the mask forming layer H.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エッチングストッパ層を含む多層構造の層間絶縁
膜上にシリコンからなる記憶ノード電極が形成され、 上記記憶ノード電極の側面にシリコンからなるサイドウ
ォールが形成された ことを特徴とするスタックトキャパシタ型 DRAM
(1) A stacked capacitor characterized in that a storage node electrode made of silicon is formed on an interlayer insulating film having a multilayer structure including an etching stopper layer, and a sidewall made of silicon is formed on the side surface of the storage node electrode. type DRAM
(2)シリコンからなる記憶ノード電極上に第1の金属
と第2の金属とからなり熱処理により偏析する合金層を
形成し、 上記合金層に対して熱処理を施して第1の金属を合金層
の下地との界面に偏析せしめ、 第2の金属を侵蝕する液にて上記合金層をエッチングし
て第1の金属のノジュールを上記記憶ノード電極上方に
散在せしめ、 上記第1の金属のノジュールをマスクとして上記記憶ノ
ード電極をエッチングすることにより柱状体にする ことを特徴とするスタックトキャパシタ型 DRAMの製造方法
(2) An alloy layer made of a first metal and a second metal that segregates by heat treatment is formed on the storage node electrode made of silicon, and the alloy layer is heat treated to form the first metal into the alloy layer. etching the alloy layer with a liquid that corrodes the second metal to scatter nodules of the first metal above the storage node electrode; A method for manufacturing a stacked capacitor type DRAM, characterized in that the storage node electrode is etched as a mask to form a columnar body.
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