JPH0344068A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPH0344068A
JPH0344068A JP1177942A JP17794289A JPH0344068A JP H0344068 A JPH0344068 A JP H0344068A JP 1177942 A JP1177942 A JP 1177942A JP 17794289 A JP17794289 A JP 17794289A JP H0344068 A JPH0344068 A JP H0344068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
oxide film
capacitor
polysilicon
lower electrode
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.)
Granted
Application number
JP1177942A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2750159B2 (en
Inventor
Yasutaka Kobayashi
康孝 小林
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 JP1177942A priority Critical patent/JP2750159B2/en
Publication of JPH0344068A publication Critical patent/JPH0344068A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2750159B2 publication Critical patent/JP2750159B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To increase the area of a lower electrode, and increase the capacitance of a capacitor, by reflecting an uneven surface formed on the surface of a base oxide film, and forming a fine uneven surface on the surface of a polysilicon lower electrode of a capacitor. CONSTITUTION:An oxide film (BPSG film) 108 containing high concentration impurity is formed on a semiconductor substrate; said oxide film 108 is heat treated and deposition type particle is generated on the film surface, thereby forming fine unevenness on the oxide film surface. A contact hole 109 is bored by etching the BPSG film 108. Second layer polysilicon 110 is deposited on the whole surface of the BPSG film 108 containing the contact hole 109. The second layer polysilicon 110 is affected by the uneven surface of the base BPSG film 108, and the surface turns to a finely uneven surface. After that, impurity is introduced into the second layer polysilicon 110, which is heat-treated and patterned. Thereby the lower electrode of a stacked capacitor is formed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は半導体装置の製造方法に関し、詳しくは、1
トランジスタ・1キャパシタ型半導体ダイナミックラン
ダムアクセスメモリ (DRAM)におけるスタック・
キャパシタの製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
Stack in transistor/1-capacitor type semiconductor dynamic random access memory (DRAM)
The present invention relates to a method for manufacturing a capacitor.

(従来の技術) 従来よりDRAMの高密度化を図る為に、単位セル面積
当りの情報蓄積用キャパシタ容量を増加させる試みが多
々行われてきている。例えばアイイーイーイー・トラン
スアクションズ・オン・エレクトロン・デバイシス(I
EEE TRANSACTIONS 0NELECTR
ON nEvrcEs) ED−27(8) (198
0−8)  P1596〜1601に開示されるように
、キャパシタをフィールド酸化膜などの上に積み上げ、
容量を増大させるスタック・キャパシタが提案され、現
在では1メガビット以上の高集積型DRAMのキャパシ
タ構造における主流となりつつある。
(Prior Art) In order to increase the density of DRAMs, many attempts have been made to increase the capacity of an information storage capacitor per unit cell area. For example, IEE Transactions on Electron Devices (I
EEE TRANSACTIONS 0NELECTR
ON nEvrcEs) ED-27(8) (198
0-8) As disclosed in P1596-1601, stacking capacitors on a field oxide film etc.
Stacked capacitors have been proposed to increase the capacitance, and are now becoming mainstream in capacitor structures for highly integrated DRAMs of 1 megabit or more.

第2図は、従来のスタック・キャパシタを用いた半導体
装置の製造方法の一例を示したものである。以下これを
第2図(A)〜(E)を参照して説明する。
FIG. 2 shows an example of a method for manufacturing a semiconductor device using a conventional stacked capacitor. This will be explained below with reference to FIGS. 2(A) to 2(E).

まず第2図(A)は、P型シリコン基板201に不純物
イオン注入と選択酸化法によりチャネルストップ層20
2、および膜厚600nmのフィールド酸化膜203を
形成したところである。
First, in FIG. 2(A), a channel stop layer 20 is formed by implanting impurity ions and selective oxidation into a P-type silicon substrate 201.
2, and a field oxide film 203 having a thickness of 600 nm has been formed.

続いて、熱酸化を行い、基板201の露出表面にゲート
酸化膜204を形成した後、その上を含む全面に減圧C
VD (化学的気相成長)法により、膜厚300nmの
第1層ポリシリコン205を堆積させ、この第1層ポリ
シリコン205に導電性を与える為、リンを5 XIO
”cm−’程度の濃度でドープする。次いで、第1層ポ
リシリコン205上に図示しないがレジストをバターニ
ングし、そのレジストをマスクにして、CF4ガスを使
用したプラズマエラチャにより第1層ポリシリコン20
5を第2図(B)に示すようにエツチングする。さらに
、図示しないレジストを除去後、第1層ポリシリコン2
05をマスクにして、同第2図(B)に示すように、ゲ
ート酸化膜204の不要部分をフッ酸溶液で除去する。
Next, thermal oxidation is performed to form a gate oxide film 204 on the exposed surface of the substrate 201, and then the entire surface including the top is exposed to reduced pressure C.
A first layer polysilicon 205 with a film thickness of 300 nm is deposited by VD (chemical vapor deposition) method, and in order to give conductivity to this first layer polysilicon 205, 5XIO of phosphorus is deposited.
Next, a resist (not shown) is buttered on the first layer polysilicon 205, and using the resist as a mask, the first layer polysilicon 205 is doped with a plasma erature using CF4 gas. silicon 20
5 is etched as shown in FIG. 2(B). Furthermore, after removing the resist (not shown), the first layer polysilicon 2
05 as a mask, unnecessary portions of the gate oxide film 204 are removed with a hydrofluoric acid solution, as shown in FIG. 2(B).

これにより、トランスファゲートトランジスタのゲート
電極部が形成される。
This forms the gate electrode portion of the transfer gate transistor.

次いで、第1層ポリシリコン205およびフィールド酸
化膜203をマスクにしてヒ素を6×IQIsCT11
−2程度のドーズ量で基板201にイオン注入すること
により、第2図(c)に示すように、自己整合的に、ト
ランスファゲートトランジスタのソース・ドレインとし
ての一対のN゛拡散層206を基板201内に形成する
。次いで乾燥酸素雰囲気中においてドライブインを行い
、N+拡散層206の接合深さを0.2+ymとする。
Next, using the first layer polysilicon 205 and field oxide film 203 as a mask, arsenic is applied to 6×IQIsCT11.
By implanting ions into the substrate 201 at a dose of about -2, the pair of N diffusion layers 206 as the source and drain of the transfer gate transistor are formed in the substrate in a self-aligned manner, as shown in FIG. 2(c). 201. Next, drive-in is performed in a dry oxygen atmosphere, and the junction depth of the N+ diffusion layer 206 is set to 0.2+ym.

この際、露出していたP型シリコン基板201および第
1層ポリシリコン205上に同第2図(c)に示すよう
に、膜厚150nm程度の熱酸化膜207が形成される
。次に、熱酸化膜207とフィールド酸化膜203上に
図示しないレジストをバターニングし、そのレジストを
マスクにしてフッ酸溶液あるいはプラズマエラチャによ
り熱酸化膜207の一部をエツチングすることにより、
一方のN゛拡散層206と後述する第2層ポリシリコン
との接続をとるためのコンタクト孔208を同第2図(
c)に示すように熱酸化膜207に開孔する。
At this time, a thermal oxide film 207 with a thickness of about 150 nm is formed on the exposed P-type silicon substrate 201 and first layer polysilicon 205, as shown in FIG. 2(c). Next, a resist (not shown) is patterned on the thermal oxide film 207 and the field oxide film 203, and a part of the thermal oxide film 207 is etched using a hydrofluoric acid solution or plasma elastomer using the resist as a mask.
A contact hole 208 for connecting one N diffusion layer 206 to a second layer of polysilicon, which will be described later, is shown in FIG.
As shown in c), holes are formed in the thermal oxide film 207.

続いて図示しないレジストを除去後、減圧CVD法によ
り全面に第2層ポリシリコン209を10゜nl11堆
積させる。その後、この第2層ポリシリコン209に導
電性をもたせるためにリンを5X1019〜I XIO
20cm−”程度の濃度でドープした後、この第2層ポ
リシリコン209を、第1層ポリシリコン205と同様
な方法でバターニングして、第2図(D)に示すように
基板201上の所定部分にのみスタック・キャパシタの
下部電極として残す。
Subsequently, after removing the resist (not shown), a second layer of polysilicon 209 is deposited to a thickness of 10° nl11 over the entire surface by low pressure CVD. After that, in order to make the second layer polysilicon 209 conductive, phosphorus was added to
After doping at a concentration of about 20 cm-'', this second layer polysilicon 209 is patterned in the same manner as the first layer polysilicon 205, and as shown in FIG. 2(D), it is patterned on the substrate 201. Only a predetermined portion is left as the lower electrode of the stacked capacitor.

その後、この下部電極上を含む全面に、まずキャパシタ
の誘電体としての窒化シリコン膜21Cjを20nm、
次に同キャパシタの上部電極としての第3層ポリシリコ
ン211を1100n、各々減圧CVD法により堆積さ
せる。その後、第3層ポリシリコン211にリンを5X
10”cm−’程度の濃度でドープした後、再び第1層
ポリシリコン205と同様な方法で第3層ポリシリコン
211と窒化シリコン膜210をバターニングし、第2
図(E)に示すように残存第2層ポリシリコン209上
にのみ残し、スタック・キャパシタを完成させる。
Thereafter, a 20 nm thick silicon nitride film 21Cj as a dielectric of the capacitor is first applied to the entire surface including the lower electrode.
Next, 1100 nm of third layer polysilicon 211 as the upper electrode of the capacitor is deposited by low pressure CVD. After that, phosphorus was added to the third layer polysilicon 211 by 5X.
After doping at a concentration of about 10"cm-', the third layer polysilicon 211 and silicon nitride film 210 are buttered again in the same manner as the first layer polysilicon 205, and the second layer polysilicon 211 and silicon nitride film 210 are buttered.
As shown in Figure (E), only the remaining second layer polysilicon layer 209 is left to complete the stacked capacitor.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記のような従来の方法では、素子の集
積度が上がると、キャパシタ面積すなわち第2層ポリシ
リコン209(下部電極)の表面積が小さくなり、充分
なキャパシタ容量が得られないという問題点があった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional method as described above, as the degree of integration of elements increases, the capacitor area, that is, the surface area of the second layer polysilicon 209 (lower electrode) becomes smaller, making it difficult to create a sufficient capacitor. There was a problem that capacity could not be obtained.

そこで、ザ・20ス・1988・ソリッド・ステイト・
デバイシス・アンド・マテリアルズ(THE 20TH
19885OLID 5TATE DEVICES A
ND MATERIALS(SSDM))P581〜5
84に開示されるように、従来、層のポリシリコンで形
成していた蓄積ノード(下部電極)を、ポリシリコンを
2層積み重ねて形成することにより、その表面積を増大
させ、容量を大きく取れるようにした改良事例もあるが
、工程が複雑化する上、蓄積ノード側面に横方向に空隙
を形成しているので、後工程においてキャパシタ用絶縁
膜やプレート電極(上部電極)を形成する場合に、ボイ
ド等の欠陥がなく、かつ均一にこの空隙の奥の部分まで
、これらの膜を形成することが困難であり、技術的に満
足できるものは得られなかった。
So, The 20th 1988 Solid State
Devices and Materials (THE 20TH
19885OLID 5TATE DEVICES A
ND MATERIALS (SSDM)) P581~5
As disclosed in No. 84, the storage node (lower electrode), which was conventionally formed with a layer of polysilicon, is formed by stacking two layers of polysilicon to increase the surface area and increase the capacitance. There are some improvement examples using this method, but the process is complicated and a gap is formed horizontally on the side of the storage node, so when forming the capacitor insulating film and plate electrode (upper electrode) in the later process, It is difficult to uniformly form these films deep into the voids without defects such as voids, and it has not been possible to obtain a film that is technically satisfactory.

この発明は、前記従来技術がもっている、集積度が上が
り、キャパシタ面積の減少により、充分なキャパシタ容
量が得られないという問題点について、工程を複雑化す
ることな(、解決した半導体装置の製造方法を提供する
ものである。
This invention solves the problem of the prior art in that a sufficient capacitor capacity cannot be obtained due to an increase in the degree of integration and a decrease in the capacitor area, without complicating the process. The present invention provides a method.

(課題を解決するための手段) この発明では、半導体基板上に不純物を高濃度に含有す
る酸化膜を形成し、その酸化膜を熱処理して、析出型粒
子を膜表面に発生させることにより、酸化膜表面に微細
な凹凸を形成し、その酸化膜上にポリシリコンを堆積さ
せ、不純物をドープし、バターニングすることにより、
前記酸化膜と同様に表面に凹凸を有するキャパシタの下
部電極を形成する。
(Means for Solving the Problems) In the present invention, an oxide film containing impurities at a high concentration is formed on a semiconductor substrate, and the oxide film is heat-treated to generate precipitated particles on the film surface. By forming fine irregularities on the oxide film surface, depositing polysilicon on the oxide film, doping with impurities, and buttering,
A lower electrode of a capacitor having an uneven surface similar to the oxide film is formed.

(作 用) 例えばポロンやリンなどのような不純物を高濃度に含有
する酸化膜を例えば乾燥酸素雰囲気中で熱処理すると、
膜表面に析出型粒子が発生し、酸化膜表面は微細な凹凸
面となる。そして、この酸化膜上にポリシリコンを堆積
させてキャパシタの下部電極を形成すれば、前記酸化膜
表面の影響を受けて下部電極(ポリシリコン)の表面も
凹凸となり、下部電極の表面積を大きくとれる。したが
って、この下部電極上に誘電体膜さらには上部電極を形
成してスタソク・キャパシタを完成させれば、単位面積
当りのキャパシタ容量を大きくとることができる。
(Function) When an oxide film containing a high concentration of impurities such as poron or phosphorus is heat-treated in a dry oxygen atmosphere,
Precipitated particles are generated on the film surface, and the oxide film surface becomes a finely uneven surface. Then, if polysilicon is deposited on this oxide film to form the lower electrode of the capacitor, the surface of the lower electrode (polysilicon) will become uneven due to the influence of the oxide film surface, making it possible to increase the surface area of the lower electrode. . Therefore, if a dielectric film and further an upper electrode are formed on this lower electrode to complete a star-sock capacitor, the capacitor capacitance per unit area can be increased.

なお、析出型粒子による凹凸は鋭角的なものとならず、
したがって、下部電極上の凹凸も鋭角的なものとならず
、電界集中によるキャパシタ誘電体膜の寿命低下の心配
はない。
Note that the unevenness caused by the precipitated particles does not have acute angles;
Therefore, the unevenness on the lower electrode does not have acute angles, and there is no concern that the life of the capacitor dielectric film will be shortened due to electric field concentration.

また、下部電極ポリシリコンは、導電性をもたせるため
不純物をドープするが、下地に高濃度に不純物を含む前
記酸化膜があれば、この酸化膜からの不純物導入が可能
となる。つまり、他の不純物拡散源膜を必要としない。
Further, the lower electrode polysilicon is doped with impurities to make it conductive, but if there is an oxide film containing impurities at a high concentration as an underlying layer, impurities can be introduced from this oxide film. In other words, no other impurity diffusion source film is required.

なお、BPSG膜の熱処理による析出型粒子の発生につ
いては、「昭和62年秋季第48回応用物理学会関係連
合講演会予稿集 P545 18a−Q10 r B 
P S G膜表面への析出型粒子の発生に対する熱処理
の影響」」に開示される通りである。
Regarding the generation of precipitated particles due to heat treatment of BPSG films, please refer to the ``Proceedings of the 48th Autumn 1988 Japan Society of Applied Physics Conference, P545 18a-Q10 r B
As disclosed in ``Influence of Heat Treatment on the Generation of Precipitated Particles on the PSG Film Surface''.

(実施例) 以下、この発明の一実施例を第1図(2)〜(濁の工程
断面図を参照して詳細に説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to process cross-sectional views of FIGS.

まず第1図(2)に示すように、P型シリコン基板10
1に、イオン注入法と選択酸化法によりチャネルストッ
プ層102、および膜厚600nmのフィールド酸化膜
103を形成する。
First, as shown in FIG. 1(2), a P-type silicon substrate 10
1, a channel stop layer 102 and a field oxide film 103 with a thickness of 600 nm are formed by ion implantation and selective oxidation.

続いて、950°C乾燥酸素雰囲気中で熱酸化を行うこ
とにより、基板101の露出表面に、膜厚25nmのゲ
ート酸化膜104を形成する。さらにその上を含む全面
に、減圧CVD (化学的気相成長)法により膜厚30
0nmの第1層ポリシリコン105を堆積させ、この第
1層ポリシリコン105に導電性を与える為、リンを5
 XIO”cm−3程度の濃度でドープする。次いで、
第1層ポリシリコン105上に図示しないレジスI〜を
パターニングし、そのレジストをマスクにしてCF、ガ
スを使用したプラズマエツヂャにより第1層ポリシリコ
ン105を第1図(2)に示すようにエツチングする。
Subsequently, a gate oxide film 104 having a thickness of 25 nm is formed on the exposed surface of the substrate 101 by performing thermal oxidation in a dry oxygen atmosphere at 950°C. Furthermore, a film with a thickness of 30 mm was applied to the entire surface including the top using low-pressure CVD (chemical vapor deposition).
A first layer polysilicon 105 with a thickness of 0 nm is deposited, and in order to give conductivity to this first layer polysilicon 105, 50% of phosphorus is added.
Dope at a concentration of about XIO"cm-3. Then,
A resist I~ (not shown) is patterned on the first layer polysilicon 105, and using the resist as a mask, the first layer polysilicon 105 is formed by plasma etching using CF and gas as shown in FIG. 1(2). Etching.

さらに、レジスト除去後、残存第1層ポリシリコン10
5をマスクにして、同第1図(2)に示すようにゲート
酸化膜104の不要部分をフッ酸溶液で除去する。
Furthermore, after removing the resist, the remaining first layer polysilicon 10
5 as a mask, unnecessary portions of the gate oxide film 104 are removed with a hydrofluoric acid solution as shown in FIG. 1(2).

これにより、トランスファゲートトランジスタのデー1
〜電極部が形成される。
As a result, the data 1 of the transfer gate transistor
-An electrode part is formed.

次いで、残存第1層ポリシリコン105およびフィール
ド酸化膜103をマスクにしてヒ素を6×l OI 5
 cm −2のドーズ量で基板101内にイオン注入す
ることにより、第1図(c)に示すように、自己整合的
に、トランスファゲートトランジスタのソース・ドレイ
ンとしての一対のN′″拡散層106を基板101内に
形成する。次いで900°C乾燥酸素雰囲気中において
ドライブインを行い、N゛拡散層106の接合深さを0
.2pmとする。この際、露出していたP型シリコン基
板101および第1層ポリシリコン105上に膜厚15
0nm程度の熱酸化膜107が形成される。
Next, using the remaining first layer polysilicon 105 and field oxide film 103 as a mask, arsenic was applied at 6×l OI 5
By implanting ions into the substrate 101 at a dose of cm -2 , a pair of N'' diffusion layers 106 as the source and drain of the transfer gate transistor are formed in a self-aligned manner as shown in FIG. 1(c). is formed in the substrate 101.Next, drive-in is performed at 900°C in a dry oxygen atmosphere to reduce the junction depth of the N diffusion layer 106 to 0.
.. 2pm. At this time, a film with a thickness of 15 mm was applied on the exposed P-type silicon substrate 101 and first layer polysilicon 105.
A thermal oxide film 107 of about 0 nm is formed.

次いで、不純物ボロンをlQwt%以上と、比較的高濃
度に含むBPSG膜108を第1図(d)に示すように
基板101上の全面に200nm堆積させる。
Next, a BPSG film 108 containing boron as an impurity at a relatively high concentration of 1Qwt% or more is deposited to a thickness of 200 nm over the entire surface of the substrate 101, as shown in FIG. 1(d).

次いで、900°C〜950°Cの乾燥酸素雰囲気中で
熱処理を行う。この熱処理によりBPSG膜108の表
面には微細な析出型粒子が発生し、BPSG膜10Bの
表面は第1図(e)に示すように微細な凹凸面となる。
Next, heat treatment is performed in a dry oxygen atmosphere at 900°C to 950°C. This heat treatment generates fine precipitated particles on the surface of the BPSG film 108, and the surface of the BPSG film 10B becomes a finely uneven surface as shown in FIG. 1(e).

ここで、個々の析出型粒子の直径、高さは0 、5 t
tm以下程度である。
Here, the diameter and height of each precipitated particle are 0 and 5 t.
It is about tm or less.

次いで、このBPSG膜10膜上08上しないレジスト
をパターニングし、このレジストをマスクとしてBPS
G膜10Bと酸化膜107の一部をフッ酸溶液あるいは
プラズマエラチャによりエツチングすることにより、こ
れらに、一方のN+拡散層106と後述する第2層ポリ
シリコンとの接続をとるためのコンタクト孔109を第
1図(f)に示すように開孔する。
Next, a resist that is not on top of this BPSG film 10 is patterned, and BPS is formed using this resist as a mask.
By etching a part of the G film 10B and the oxide film 107 using a hydrofluoric acid solution or plasma erasure, a contact hole is formed in these to connect one of the N+ diffusion layers 106 to the second layer polysilicon described later. A hole 109 is opened as shown in FIG. 1(f).

その後、レジストを除去した上で、前記コンタクト孔1
09を含むBPSG膜10膜上0B上に減圧(、/D法
により第2層ポリシリコン110を1100n堆積させ
る。すると、この第2層ポリシ1 リコン110は、下地BPSC膜108の凹凸表面の影
響を受けて、第1図(f)に示すように表面は同じく微
細な凹凸面となる。
After that, after removing the resist, the contact hole 1 is
A second layer polysilicon 110 of 1100 nm is deposited on the BPSG film 10 film 0B containing 0B by the reduced pressure (/D method. Then, this second layer polysilicon 110 is affected by the uneven surface of the base BPSC film 108. As a result, the surface becomes similarly minutely uneven as shown in FIG. 1(f).

その後、この第2層ポリシリコン110に導電性をもた
せる為、リンを5 XIO”ないし1×1020cm 
−3の濃度でドープする。このリンドープ工程は、一般
にはポリシリコン上にリンガラス膜を形威してその膜か
らのリン拡散により行うが、この実施例では第2層ポリ
シリコン110下にBPSG膜108が存在するため、
このBPSG膜108の不純物リンの濃度を2’Owt
%以上の高濃度に設定し、800°C〜900°C程度
の熱処理を行うことに、より、このBPSC;膜108
からのリンの導入で低抵抗な第2層ポリシリコン110
を形成することも可能である。その場合は、リンガラス
膜の堆積、使用後の除去等の工程が不必要となり、工程
が簡略化される。
After that, in order to make this second layer polysilicon 110 conductive, phosphorus was added in a layer of 5 XIO" to 1 x 1020 cm.
Dope at a concentration of −3. This phosphorus doping step is generally performed by forming a phosphorus glass film on polysilicon and phosphorus diffusion from the film, but in this embodiment, since the BPSG film 108 exists under the second layer polysilicon 110,
The concentration of impurity phosphorus in this BPSG film 108 is set to 2'Ow.
% or more and heat treatment at about 800°C to 900°C, this BPSC; film 108
The second layer polysilicon 110 has low resistance due to the introduction of phosphorus from
It is also possible to form In that case, steps such as deposition of the phosphor glass film and removal after use become unnecessary, thereby simplifying the process.

その後、この第2層ポリシリコン110を、第1層ポリ
シリコン105と同様な方法でパターニングして、第1
図(f)に示すように基板101上の2 所定部分にのみスタック・キャパシタの下部電極として
残す。
Thereafter, this second layer polysilicon 110 is patterned in the same manner as the first layer polysilicon 105 to form a first layer polysilicon 110.
As shown in Figure (f), only two predetermined portions on the substrate 101 are left as the lower electrode of the stacked capacitor.

その後、この下部電極上を含む全面に、まずキャパシタ
の誘電体膜として窒化シリコン膜111を減圧CVD法
により2Qnm厚に堆積させる。続いて、950°ウエ
ツト酸素雰囲気において熱酸化を行い、前記窒化シリコ
ン膜111上に2〜4nm厚の図示しない酸化膜を形成
する。これにより窒化シリコン膜111のリーク電流が
大幅に低減される。その後、前記酸化膜が加わったキャ
パシタの誘電体膜上に、同キャパシタの上部電極として
の第3層ポリシリコン112を減圧CVD法で1100
n厚に堆積させる。その後、この第3層ポリシリコン1
12にリンを5X102°cm −3程度の濃度でドー
プした後、再び第1層ポリシリコン105と同様な方法
で第3層ポリシリコン112と誘電体膜(酸化膜と窒化
シリコン膜111)をパターニングし、第1図(2)に
示すように残存第2層ポリシリコン110上にのみ残す
ことにより、スタック・キャパシタを完成させる。
Thereafter, a silicon nitride film 111 is deposited to a thickness of 2Q nm over the entire surface including the lower electrode by low pressure CVD as a dielectric film of the capacitor. Subsequently, thermal oxidation is performed in a 950° wet oxygen atmosphere to form an oxide film (not shown) with a thickness of 2 to 4 nm on the silicon nitride film 111. As a result, the leakage current of the silicon nitride film 111 is significantly reduced. After that, on the dielectric film of the capacitor to which the oxide film has been added, a third layer of polysilicon 112 as the upper electrode of the capacitor is deposited using a low pressure CVD method.
Deposit to n thickness. After that, this third layer polysilicon 1
After doping 12 with phosphorus at a concentration of about 5×102° cm −3 , the third polysilicon layer 112 and the dielectric film (oxide film and silicon nitride film 111) are patterned again in the same manner as the first polysilicon layer 105. Then, as shown in FIG. 1(2), the stacked capacitor is completed by leaving only on the remaining second layer polysilicon 110.

以後は図示しないが、通常のプロセス技術により中間絶
縁膜、配線用金属パターン及び保護用絶縁膜を形威し、
スタック・キャパシタ構造の半導体装置を完成させる。
Although not shown in the drawings, the intermediate insulating film, metal pattern for wiring, and protective insulating film are shaped using normal process technology.
A semiconductor device with a stacked capacitor structure is completed.

(発明の効果) 以上のようにこの発明の製造方法によれば、下地酸化膜
の表面凹凸面を反映させて、キャパシタのポリシリコン
下部電極の表面を同様の微細な凹凸面としたので、該下
部電極の表面積を増大させることができ、延いては単位
面積当りのキャパシタ容量を増大させることができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the manufacturing method of the present invention, the surface of the polysilicon lower electrode of the capacitor is formed into a finely uneven surface reflecting the uneven surface of the underlying oxide film. The surface area of the lower electrode can be increased, and thus the capacitance per unit area can be increased.

しかも、下地酸化膜は、不純物を高濃度に含む酸化膜を
熱処理した時に生じる析出型粒子により表面が凹凸面と
なっているのであり、その場合は該酸化膜の表面の凹凸
、延いてはポリシリコン下部電極の表面の凹凸が鋭角的
なものとはならないので、電界集中によるキャパシタ誘
電体膜の寿命低下を防止できる。また、下地酸化膜が高
濃度に不純物を含めば該下地酸化■桑からの不純物拡散
によりポリシリコン下部電極に導電性を与えられるので
、不純物拡敗源としてのリンガラスなどの他の膜の形成
および使用後のその膜の除去工程などが不要となり、作
業性に有利となる。さらに、この発明の製造方法は、他
の改良例のように工程の増加、複雑化がなく、生産性の
向上が期待できる。
Moreover, the surface of the base oxide film is uneven due to precipitated particles that are generated when an oxide film containing a high concentration of impurities is heat-treated. Since the unevenness on the surface of the silicon lower electrode does not have acute angles, it is possible to prevent a reduction in the life of the capacitor dielectric film due to electric field concentration. In addition, if the base oxide film contains impurities at a high concentration, conductivity will be imparted to the polysilicon lower electrode by impurity diffusion from the base oxide film. Also, the process of removing the film after use becomes unnecessary, which is advantageous for workability. Furthermore, unlike other improved examples, the manufacturing method of the present invention does not increase or complicate the steps, and can be expected to improve productivity.

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

第1図はこの発明の半導体装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図、第2図は従来の方法を示す工程断面図
である。 101・・・P型シリコン基板、108・・・BPSG
膜、110・・・第2層ポリシリコン、111・・・窒
化シリコン膜、112・・・第3層ポリシリコン。 4匂Y扛耳の一寅」ヨ列O工才り前洋負図第1国
FIG. 1 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2 is a process sectional view showing a conventional method. 101...P-type silicon substrate, 108...BPSG
Film, 110... Second layer polysilicon, 111... Silicon nitride film, 112... Third layer polysilicon. 4 o'clock Y 扛 ears Ichitora' Yo row O craftsman's previous negative map 1st country

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (2)半導体基板上に不純物を高濃度に含有する酸化膜
を形成する工程と、 (2)その酸化膜を熱処理し、析出型粒子を膜表面に発
生させることにより、酸化膜表面に微細な凹凸を形成す
る工程と、 (c)その酸化膜上にポリシリコンを堆積させ、不純物
をドープし、パターニングすることにより、前記酸化膜
と同様に表面に凹凸を有するキャパシタの下部電極を形
成する工程と、 (d)その下部電極上にキャパシタの誘電体膜を形成し
、さらにその上にキャパシタの上部電極をポリシリコン
で形成する工程とを具備してなる半導体装置の製造方法
[Claims] (2) a step of forming an oxide film containing a high concentration of impurities on a semiconductor substrate; (2) heat-treating the oxide film to generate precipitated particles on the film surface; (c) Depositing polysilicon on the oxide film, doping it with impurities, and patterning it to form a capacitor with an uneven surface similar to the oxide film. Manufacturing a semiconductor device comprising the steps of: forming a lower electrode; (d) forming a dielectric film of a capacitor on the lower electrode; and further forming an upper electrode of the capacitor with polysilicon thereon. Method.
JP1177942A 1989-07-12 1989-07-12 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Fee Related JP2750159B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1177942A JP2750159B2 (en) 1989-07-12 1989-07-12 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1177942A JP2750159B2 (en) 1989-07-12 1989-07-12 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0344068A true JPH0344068A (en) 1991-02-25
JP2750159B2 JP2750159B2 (en) 1998-05-13

Family

ID=16039768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1177942A Expired - Fee Related JP2750159B2 (en) 1989-07-12 1989-07-12 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2750159B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343062A (en) * 1992-05-29 1994-08-30 Nippon Steel Corporation Semiconductor memory having a memory cell including a capacitor with a two-layer lower electrode
KR100379528B1 (en) * 2000-12-21 2003-04-10 주식회사 하이닉스반도체 Capacitor and method for fabricating the same
JP2004253784A (en) * 2003-02-17 2004-09-09 Hynix Semiconductor Inc Method of manufacturing capacitor of semiconductor element
JP2013168492A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method of the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343062A (en) * 1992-05-29 1994-08-30 Nippon Steel Corporation Semiconductor memory having a memory cell including a capacitor with a two-layer lower electrode
KR100379528B1 (en) * 2000-12-21 2003-04-10 주식회사 하이닉스반도체 Capacitor and method for fabricating the same
JP2004253784A (en) * 2003-02-17 2004-09-09 Hynix Semiconductor Inc Method of manufacturing capacitor of semiconductor element
JP4667742B2 (en) * 2003-02-17 2011-04-13 株式会社ハイニックスセミコンダクター Capacitor manufacturing method
JP2013168492A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method of the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2750159B2 (en) 1998-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2761685B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR930001736B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US4931897A (en) Method of manufacturing semiconductor capacitive element
JP2771964B2 (en) Method for manufacturing capacitor of semiconductor device
JPS5932900B2 (en) Method of forming charge storage region
JPH08250677A (en) Semiconductor memory device and its fabrication method
JP2817645B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US5492848A (en) Stacked capacitor process using silicon nodules
US5459095A (en) Method for making capacitor for use in DRAM cell using triple layers of photoresist
JP2894361B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US5466627A (en) Stacked capacitor process using BPSG precipitates
JPH0344068A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2917894B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH02129956A (en) Manufacture of semiconductor memory device
JPH03234051A (en) Manufacture of capacitive element
JPS6156444A (en) Semiconductor device
JPH06125052A (en) Manufacture of semiconductor memory
US20010026976A1 (en) Method of fabricating a semiconductor device
JPS6185857A (en) Manufacture of semiconductor memory
JPH04242967A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6138867B2 (en)
JP2740543B2 (en) Method for manufacturing semiconductor memory device
JP3200593B2 (en) Semiconductor device
JPH0335554A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH09260610A (en) Method for manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees