JPH04216666A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPH04216666A
JPH04216666A JP2411452A JP41145290A JPH04216666A JP H04216666 A JPH04216666 A JP H04216666A JP 2411452 A JP2411452 A JP 2411452A JP 41145290 A JP41145290 A JP 41145290A JP H04216666 A JPH04216666 A JP H04216666A
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JP
Japan
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film
conductive film
forming
insulating film
region
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Pending
Application number
JP2411452A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nakamura
宏志 中村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH04216666A publication Critical patent/JPH04216666A/en
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Abstract

PURPOSE:To ensure a sufficient capacitor capacitance without difficulty in working when the capacitor area is reduced in a planar domain, by constituting a capacitor by using a conducting film whose side wall part is in an uneven type, a dielectric film coating the conducting film, and a second conducting film on the dielectric film. CONSTITUTION:A capacitor 22 is constituted of the following; an insulating film 8a formed on the upper part and the side wall part of a gate electrode 4a, a first conducting film 15 which is connected with the upper part of a first impurity region, the end portion of which film 15 is formed on the insulating film 8a above the gate electrode 4a, and the side wall part 23 of which film 15 is in an uneven type, a dielectric film 16 formed so as to cover the conducting film 15, and a second conducting film 17 formed on the film 16. Further a third conducting film 19b and the like are formed, which film is formed on the conducting film 15, the dielectric film 16, and the second conducting film 17, and connected with a second impurity region 9a directly or via a signal transmission line.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に関し、
特に、電荷蓄積用キャパシタを有するDRAM(Dyn
amic Random Access Memory
)等の半導体装置及びその製造方法に関するものである
[Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor device.
In particular, DRAM (Dyn
amic Random Access Memory
) and other semiconductor devices and their manufacturing methods.

【0002】0002

【従来の技術】図7は従来の半導体装置であるDRAM
のメモリセルの断面図であり、同図に示すように、シリ
コン基板1の所定領域を囲むように、隣接素子との絶縁
分離用の素子分離領域2が形成され、素子分離領域2に
より囲まれた所定領域の基板1上に、基板1の熱酸化等
によるゲート酸化膜3が形成されるとともに、このゲー
ト酸化膜3上にゲート電極4aが、素子分離領域2上に
ゲート電極4bが形成され、このゲート電極4a,4b
を覆うように絶縁膜8a,8bが形成されている。
[Prior Art] FIG. 7 shows a DRAM which is a conventional semiconductor device.
2 is a cross-sectional view of a memory cell of FIG. A gate oxide film 3 is formed on the substrate 1 in a predetermined area by thermal oxidation of the substrate 1, a gate electrode 4a is formed on the gate oxide film 3, and a gate electrode 4b is formed on the element isolation region 2. , these gate electrodes 4a, 4b
Insulating films 8a and 8b are formed to cover.

【0003】さらに、絶縁膜8a,8bをマスクとして
、所定領域における基板1の表面にイオン注入法により
不純物イオンが注入され、ゲート電極4a,4bの両側
に不純物領域6a,6bが形成され、ゲート電極4a,
b上及び不純物領域6b上に下部電極7が形成され、こ
の下部電極7の表面を誘電膜16で被覆し、さらに誘電
膜16を上部電極17で被覆し、その上に層間絶縁用の
絶縁膜18が形成され、絶縁膜18上に読出し・書き込
み電極となる導電膜20が形成され、メモリセルが完成
される。
Furthermore, using the insulating films 8a and 8b as masks, impurity ions are implanted into the surface of the substrate 1 in predetermined regions by an ion implantation method to form impurity regions 6a and 6b on both sides of the gate electrodes 4a and 4b. electrode 4a,
A lower electrode 7 is formed on the impurity region 6b and on the impurity region 6b, the surface of the lower electrode 7 is covered with a dielectric film 16, the dielectric film 16 is further covered with an upper electrode 17, and an insulating film for interlayer insulation is formed on the upper electrode 17. 18 is formed, and a conductive film 20 serving as read/write electrodes is formed on the insulating film 18 to complete the memory cell.

【0004】このとき、導電膜20は絶縁膜18に形成
された開口を介して不純物領域6aに接触しており、下
部電極7、誘電膜16及び上部電極17により電荷蓄積
用キャパシタ22が構成され、ゲート電極4a,4b及
び両不純物領域6a,6bによりトランジスタ21が構
成されている。
At this time, the conductive film 20 is in contact with the impurity region 6a through the opening formed in the insulating film 18, and the lower electrode 7, the dielectric film 16, and the upper electrode 17 constitute a charge storage capacitor 22. , gate electrodes 4a, 4b, and both impurity regions 6a, 6b constitute a transistor 21.

【0005】そして、トランジスタ21がオンされ、導
電膜20及びトランジスタ21を介してキャパシタ22
に電荷の蓄積,放出が行われ、情報の書き込み,読出し
が行われる。
Then, the transistor 21 is turned on, and the capacitor 22 is connected through the conductive film 20 and the transistor 21.
Charge is accumulated and released, and information is written and read.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の半導体
装置では、高集積化に伴ってメモリセルサイズが縮小さ
れた場合、キャパシタ面積もそれに伴って縮小されるが
、記憶装置としてのDRAMの安定動作,信頼性は保障
される必要があり、高集積化されてもメモリセルに蓄え
得る電荷量はほぼ一定に維持されなければならない。
[Problems to be Solved by the Invention] In conventional semiconductor devices of this type, when the memory cell size is reduced due to higher integration, the capacitor area is also reduced accordingly. Stable operation and reliability must be guaranteed, and the amount of charge that can be stored in a memory cell must be maintained approximately constant even with high integration.

【0007】そこで従来、キャパシタ22を可能な範囲
で平面的に大きくし、キャパシタ容量を保持することが
行われているが、キャパシタ22の形成後に絶縁膜18
,導電膜20を形成し、パターンを加工する場合に、導
電膜20の不純物領域6aとの接続部とキャパシタ22
の端部との間隔が非常に狭くなり、ショートするおそれ
があるという問題点があった。
Conventionally, the capacitor 22 is made as large as possible in plan to maintain the capacitance. However, after the capacitor 22 is formed, the insulating film 18
, when forming the conductive film 20 and processing the pattern, the connection portion of the conductive film 20 with the impurity region 6a and the capacitor 22
There was a problem in that the distance between the end of the holder and the end of the holder became very narrow, and there was a risk of a short circuit.

【0008】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、半導体装置の高集積化に伴ってキャパ
シタの面積が平面的に縮小されても、パターン加工上の
困難を伴うことなく、十分なキャパシタ容量を確保でき
る半導体装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even if the area of a capacitor is reduced in two dimensions due to the increase in the degree of integration of semiconductor devices, it can be achieved without causing difficulties in pattern processing. The object of the present invention is to obtain a semiconductor device that can secure sufficient capacitance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、第1導電型の半導体基板上の素子分離領域に囲ま
れた表面領域に所定の間隔を隔てて形成された第1,第
2の第2の導電型の不純物領域と、該第1,第2の不純
物領域間の半導体基板上に第1の絶縁膜を介して形成さ
れたゲート電極と、該ゲート電極の上部及び側壁部分に
形成された第2の絶縁膜と,前記第1の不純物領域上に
接続され、その端部が上記ゲート電極上の第2の絶縁膜
上に形成され、その側壁部が凹凸状である第1の導電膜
と,該第1の導電膜を被覆して形成された誘電膜と、該
誘電膜上に形成された第2の導電膜とから構成されるキ
ャパシタと、該第1の導電膜,誘電膜,第2の導電膜上
に形成された第3の絶縁膜と、該第3の絶縁膜上に形成
され直接または信号伝達線を介して上記第2の不純物領
域と接続された第3の導電膜とを有するものである。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor device according to the present invention includes first and second semiconductor devices formed at a predetermined interval in a surface region surrounded by an element isolation region on a semiconductor substrate of a first conductivity type. a second conductivity type impurity region, a gate electrode formed on the semiconductor substrate between the first and second impurity regions via a first insulating film, and an upper and sidewall portion of the gate electrode. A first insulating film connected to the formed second insulating film and the first impurity region, the end of which is formed on the second insulating film on the gate electrode, and the sidewall of which is uneven. A capacitor comprising a conductive film, a dielectric film formed to cover the first conductive film, and a second conductive film formed on the dielectric film, the first conductive film, a third insulating film formed on the dielectric film and the second conductive film; and a third insulating film formed on the third insulating film and connected to the second impurity region directly or via a signal transmission line. It has a conductive film.

【0010】本発明に係る半導体装置の製造方法は、第
1導電型の半導体基板上に素子分離領域を形成する工程
と、素子分離領域で囲まれた前記半導体基板の主表面上
に第1の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜上およ
び素子分離領域上にゲート電極を形成する工程と、ゲー
ト電極上部及び側壁部に第2絶縁膜を形成する工程と、
素子分離領域に囲まれた半導体基板の主表面上のゲート
電極が形成される領域以外の領域に少なくとも2つの第
2の導電型の不純物領域を形成する工程と、2つの不純
物領域のうち一方の不純物領域上および前記の第2の絶
縁膜上に濃度の異なる多結晶シリコンを積層し、エッチ
ングして側壁に凹凸をもつ第1の導電膜を形成する工程
と、第1の導電膜の上に誘電膜及び第2の導電膜を形成
する工程と、第1の導電膜,誘電膜,第2の導電膜上に
前記2つの不純物領域の他の一方上に開口を持つ第3の
絶縁膜を形成する工程と、該開口部を介して不純物領域
上に信号伝達線を形成する工程とを含むものである。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes the steps of forming an element isolation region on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and forming a first conductivity type on a main surface of the semiconductor substrate surrounded by the element isolation region. a step of forming an insulating film, a step of forming a gate electrode on the first insulating film and the element isolation region, a step of forming a second insulating film on the upper part of the gate electrode and on the sidewalls,
forming at least two impurity regions of a second conductivity type in a region other than the region where the gate electrode is formed on the main surface of the semiconductor substrate surrounded by the element isolation region; a step of stacking polycrystalline silicon with different concentrations on the impurity region and the second insulating film and etching it to form a first conductive film having unevenness on the sidewall; forming a dielectric film and a second conductive film, and forming a third insulating film having an opening on the other one of the two impurity regions on the first conductive film, the dielectric film, and the second conductive film. and forming a signal transmission line on the impurity region through the opening.

【0012】0012

【作用】この発明に係る半導体装置は、キャパシタを構
成する第1の導電膜及び誘電膜の側壁部が凹凸状に形成
されており、その表面を利用することで、半導体装置の
集積化により素子形成領域の面積が縮小されても、平面
的にキャパシタを大きくすることなく、従ってパターン
加工の際にショート等の困難を伴うことなく、十分なキ
ャパシタ容量を確保した半導体装置を得ることができる
[Operation] In the semiconductor device according to the present invention, the sidewalls of the first conductive film and the dielectric film constituting the capacitor are formed in an uneven shape, and by utilizing the surface, the semiconductor device can be integrated. Even if the area of the formation region is reduced, it is possible to obtain a semiconductor device with sufficient capacitance without increasing the size of the capacitor in plan view, and without causing difficulties such as short circuits during pattern processing.

【0013】またこの発明に係る半導体装置の製造方法
は、下部電極の形成工程において、濃度の異なる多結晶
シリコンを積層してエッチングすることにより、下部電
極の側壁部を凹凸状に形成できる。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in the step of forming the lower electrode, polycrystalline silicon having different concentrations is stacked and etched, thereby making it possible to form the side wall portion of the lower electrode in an uneven shape.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、本発明の一実施例によるDRAMの
スタックトタイプのメモリセルの断面構造図である。図
において、メモリセルは、1個のアクセストランジスタ
21と1個のキャパシタ22とから構成されている。こ
のメモリセルは、半導体基板1の表面に形成された素子
分離領域2によって隣接するメモリセルと絶縁分離され
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sectional view of a stacked type memory cell of a DRAM according to an embodiment of the present invention. In the figure, the memory cell is composed of one access transistor 21 and one capacitor 22. This memory cell is insulated and isolated from adjacent memory cells by an element isolation region 2 formed on the surface of a semiconductor substrate 1.

【0016】アクセストランジスタ21は、半導体基板
1の表面に形成された不純物領域6a,9aおよび6b
,9bと、不純物領域6a,9a及び6b,9bの間に
位置し薄いゲート酸化膜3を介して形成されたゲート電
極4aより成る。
Access transistor 21 includes impurity regions 6a, 9a and 6b formed on the surface of semiconductor substrate 1.
, 9b and a gate electrode 4a located between the impurity regions 6a, 9a and 6b, 9b with a thin gate oxide film 3 interposed therebetween.

【0017】キャパシタ22は、多結晶シリコンなどの
導電材料からなる下部電極15と、下部電極15上に形
成された窒化膜および酸化膜の積層膜あるいはタンタル
酸化膜等の誘電材料からなる誘電体層16と、誘電体層
16上に形成された多結晶シリコンなどの導電材料から
なる上部電極17から成る。下部電極15はアクセスト
ランジスタ21のソースあるいはドレイン領域6b,9
bに直接接続されている。ビット線19bはキャパシタ
22及びトランジスタ21上に形成された層間絶縁膜1
8の上に形成されており、アクセストランジスタ21の
ソースあるいはドレイン領域6a,9aと直接あるいは
導電層(ビット線)19aを介して接続されている。
The capacitor 22 includes a lower electrode 15 made of a conductive material such as polycrystalline silicon, and a dielectric layer made of a dielectric material such as a laminated film of a nitride film and an oxide film or a tantalum oxide film formed on the lower electrode 15. 16, and an upper electrode 17 formed on the dielectric layer 16 and made of a conductive material such as polycrystalline silicon. The lower electrode 15 is connected to the source or drain region 6b, 9 of the access transistor 21.
directly connected to b. The bit line 19b is connected to the interlayer insulating film 1 formed on the capacitor 22 and the transistor 21.
8 and is connected to source or drain regions 6a, 9a of access transistor 21 directly or via a conductive layer (bit line) 19a.

【0018】このメモリセルにおいては、キャパシタ2
2の下部電極15の側壁部分23を凹凸状に形成してい
る。これにより側壁部分23が凹凸状となった分だけキ
ャパシタ面積を増やすことが可能となる。したがって、
平面上から見た面積を変えることなく容易にキャパシタ
面積を増やすことができメモリセルサイズが縮小されて
も十分な容量を確保することができる。
In this memory cell, capacitor 2
The side wall portion 23 of the lower electrode 15 of No. 2 is formed into an uneven shape. This makes it possible to increase the area of the capacitor by the amount that the side wall portion 23 has an uneven shape. therefore,
The area of the capacitor can be easily increased without changing the area seen from a plane, and a sufficient capacity can be ensured even if the memory cell size is reduced.

【0019】図2〜図6を参照して、本半導体装置の製
造方法について説明する。図2〜図6は図1に示したメ
モリセルの製造プロセスを説明するための断面構造図で
ある。
A method of manufacturing the present semiconductor device will be described with reference to FIGS. 2 to 6. 2 to 6 are cross-sectional structural diagrams for explaining the manufacturing process of the memory cell shown in FIG. 1.

【0021】先ず、図2(a) に示すように、半導体
基板1表面の所定領域にLOCOS法を用いて素子分離
領域2を形成する。次に、図2(b) に示すように、
半導体基板1の表面を熱酸化して、素子分離領域2で囲
まれた半導体基板1の表面に酸化膜3を形成する。減圧
CVD法により、リンをドープした多結晶シリコンの導
電膜4を酸化膜3上に形成し、さらに、減圧CVD法に
よって酸化膜からなる絶縁膜5を形成する。図3(a)
 に示すように、フォトリソグラフィ法およびドライエ
ッチング法を用いて酸化膜3,導電膜4および絶縁膜5
の所定部分を残して除去する。これにより、アクセスト
ランジスタおよびワード線のゲート酸化膜3とゲート電
極4a,4bと、その上の絶縁膜5a,5bとが形成さ
れる。次に図3(b) に示すように、ゲート電極4a
,4bとそれらの上部に形成された絶縁膜5a,5bと
をマスクにして、イオン注入法によって半導体基板1の
表面に比較的低濃度の不純物領域6a,6bを形成する
。図3(c) に示すように、減圧CVD法により、酸
化膜からなる絶縁膜8を半導体基板1の全面に形成する
。次に、図4(a) に示すように、異方性エッチング
方により絶縁膜8を選択的に除去し、ゲート電極4a,
4bの上部及び側壁部に絶縁膜8a,8bを形成する。 次に、図4(b) に示すように、ゲート電極4a,4
bおよびその上側部分の絶縁膜8a,8bをマスクとし
て、イオン注入法により半導体基板1の表面に比較的高
濃度の不純物領域9a,9bが形成される。この結果、
いわゆるLDD構造のトランジスタが形成されるが、ア
クセストランジスタの構造はLDD構造でなくてもよく
、他の構造であってもよい。次に、図4(c) に示す
ように、減圧CVD法により、窒化膜からなる絶縁膜1
0を半導体基板1上に形成し続いて通常のフォトリソグ
ラフィ法及びエッチング法を用いてキャパシタの下部電
極が接続されるソース・ドレイン領域6b,9bの部分
の窒化膜10を選択的に除去する。 次に、図5(a) に示すように、減圧CVD法により
多結晶シリコンからなる導電膜11および多結晶シリコ
ンからなる導電膜11より濃度の高い例えばリンをドー
プした多結晶シリコンからなる導電膜12および上記導
電膜12より濃度の低いか、もしくは上記導電膜11と
同等の濃度の多結晶シリコンからなる導電膜13を順次
半導体基板1上の全面に堆積する。次に、図5(b) 
に示すように、通常のフォトリソグラフィ法およびエッ
チング法を用いてソース・ドレイン領域6a,9bおよ
び上記窒化膜10に延在する部分を除いて前記導電膜1
1,12,13を選択的に除去する。この際、上記多結
晶シリコン11,12,13の濃度の差によりエッチン
グ量が異なり、側壁部23が凹凸(凹状)である導電膜
(下部電極)15が形成される。次に、図5(c) に
示すように、減圧CVD法により、窒化膜を半導体基板
1の全面に形成し、半導体基板1を酸素雰囲気中で熱処
理する。 これにより、窒化膜の一部を酸化させてキャパシタの誘
電膜16を形成する。減圧CVD法により、多結晶シリ
コンからなる導電膜17を半導体基板1上の全面に形成
する。そして、キャパシタ22を形成する以外の部分を
除去する。次に図6に示すように、CVD法により酸化
膜からなる絶縁膜18を半導体基板1上の全面に形成す
る。ビット線19aと、アクセストランジスタのソース
・ドレイン領域6a,9aとの接続部分の絶縁膜18を
通常のフォトリソグラフィ法およびエッチング法により
選択的に除去して開口部を形成する。次に、CVD法に
より絶縁膜18の上記開口部に選択的にタングステン膜
19aを形成して上記開口部をタングステン膜19aで
埋める。さらに、スパッタ法を用いてタングステンシリ
サイドからなる導電膜を全面に被着する。その後、通常
のフォトリソグラフィ法とエッチング法により所定の形
状にパターニングすることによってビット線19bを形
成し、この装置を完成する。
First, as shown in FIG. 2(a), an element isolation region 2 is formed in a predetermined region of the surface of a semiconductor substrate 1 using the LOCOS method. Next, as shown in Figure 2(b),
The surface of the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form an oxide film 3 on the surface of the semiconductor substrate 1 surrounded by the element isolation region 2. A conductive film 4 of polycrystalline silicon doped with phosphorus is formed on the oxide film 3 by low pressure CVD, and an insulating film 5 made of an oxide film is further formed by low pressure CVD. Figure 3(a)
As shown in FIG.
is removed leaving only a predetermined portion. As a result, gate oxide film 3 and gate electrodes 4a and 4b of the access transistor and word line, and insulating films 5a and 5b thereon are formed. Next, as shown in FIG. 3(b), the gate electrode 4a
, 4b and the insulating films 5a, 5b formed thereon as masks, relatively low concentration impurity regions 6a, 6b are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 by ion implantation. As shown in FIG. 3(c), an insulating film 8 made of an oxide film is formed over the entire surface of the semiconductor substrate 1 by low pressure CVD. Next, as shown in FIG. 4(a), the insulating film 8 is selectively removed by anisotropic etching, and the gate electrodes 4a,
Insulating films 8a and 8b are formed on the top and sidewalls of 4b. Next, as shown in FIG. 4(b), the gate electrodes 4a, 4
Relatively high concentration impurity regions 9a and 9b are formed on the surface of semiconductor substrate 1 by ion implantation using insulating films 8a and 8b on the semiconductor substrate 1 as masks. As a result,
Although a transistor having a so-called LDD structure is formed, the structure of the access transistor does not have to be an LDD structure, and may have another structure. Next, as shown in FIG. 4(c), an insulating film 1 made of a nitride film is formed by low pressure CVD.
0 is formed on the semiconductor substrate 1, and then the nitride film 10 in the source/drain regions 6b and 9b to which the lower electrodes of the capacitors are connected is selectively removed using conventional photolithography and etching methods. Next, as shown in FIG. 5A, a conductive film 11 made of polycrystalline silicon and a conductive film made of polycrystalline silicon doped with phosphorus, for example, which has a higher concentration than the conductive film 11 made of polycrystalline silicon, are formed by low pressure CVD. 12 and a conductive film 13 made of polycrystalline silicon having a concentration lower than that of the conductive film 12 or equivalent to that of the conductive film 11 are sequentially deposited over the entire surface of the semiconductor substrate 1. Next, Figure 5(b)
As shown in FIG. 2, the conductive film 1 is removed by using ordinary photolithography and etching methods except for the source/drain regions 6a, 9b and the portions extending to the nitride film 10.
1, 12, and 13 are selectively removed. At this time, the etching amount varies depending on the concentration difference of the polycrystalline silicon 11, 12, and 13, and a conductive film (lower electrode) 15 whose side wall portion 23 is uneven (concave) is formed. Next, as shown in FIG. 5C, a nitride film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by low pressure CVD, and the semiconductor substrate 1 is heat-treated in an oxygen atmosphere. As a result, a portion of the nitride film is oxidized to form the dielectric film 16 of the capacitor. A conductive film 17 made of polycrystalline silicon is formed over the entire surface of the semiconductor substrate 1 by low pressure CVD. Then, portions other than those forming the capacitor 22 are removed. Next, as shown in FIG. 6, an insulating film 18 made of an oxide film is formed over the entire surface of the semiconductor substrate 1 by the CVD method. The insulating film 18 at the connection portion between the bit line 19a and the source/drain regions 6a, 9a of the access transistors is selectively removed by ordinary photolithography and etching to form an opening. Next, a tungsten film 19a is selectively formed in the opening of the insulating film 18 by the CVD method, and the opening is filled with the tungsten film 19a. Furthermore, a conductive film made of tungsten silicide is deposited over the entire surface using a sputtering method. Thereafter, the bit line 19b is formed by patterning into a predetermined shape using ordinary photolithography and etching methods, thereby completing the device.

【0022】このように本実施例によれば、下部電極を
濃度の異なる多結晶シリコンを積層してエッチングする
ことにより形成したから、側壁部に凹凸をもつ下部電極
が形成できる。
As described above, according to this embodiment, since the lower electrode is formed by laminating and etching polycrystalline silicon having different concentrations, the lower electrode can be formed with unevenness on the side wall portion.

【0023】また本実施例によれば、上記側壁部の凹凸
によりキャパシタ面積が増えるので、キャパシタを平面
的に大きくしなくても容量を十分なものとできる。
Furthermore, according to this embodiment, since the surface area of the capacitor increases due to the unevenness of the side wall, a sufficient capacity can be obtained without increasing the capacitor in plan view.

【0024】なお、本実施例では、ビット線19aとし
て、タングステンシリサイド膜を示したが、本発明はこ
れに限らず、多結晶シリコン膜,金属シリサイド膜,金
属膜,TiN膜あるいはこれらの膜を交互に重ねた複合
膜であってもよい。また、ビット線19bとして、スパ
ッタ法により被着されたタングステンシリサイド膜を示
したが、本発明はこれに限らず、多結晶シリコン膜,金
属シリサイド膜,金属膜,TiN膜あるいはこれらの膜
を交互に重ねた複合膜であってもよい。さらに、本実施
例では、ビット線19bは、ビット線19aを介してア
クセストランジスタのソース・ドレイン領域6a,9a
に接続されるものを示したが、本発明はこれに限らず、
ビット線19aを介さずに直接ビット線19bをソース
・ドレイン領域6a,9aに接続するものであってもよ
い。
In this embodiment, a tungsten silicide film is used as the bit line 19a, but the present invention is not limited to this, and may be made of a polycrystalline silicon film, a metal silicide film, a metal film, a TiN film, or any of these films. It may also be a composite membrane layered alternately. Further, although a tungsten silicide film deposited by sputtering is shown as the bit line 19b, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. It may also be a composite membrane layered on top of each other. Further, in this embodiment, the bit line 19b is connected to the source/drain regions 6a, 9a of the access transistors via the bit line 19a.
Although the present invention is not limited to this, the present invention is not limited to this.
The bit line 19b may be directly connected to the source/drain regions 6a and 9a without using the bit line 19a.

【0025】また、本実施例では、下部電極15を形成
する際に、多結晶シリコン11,12,13と三層構造
にした例を示したが、本発明はこれに限らず、何層構造
にした複合膜でもよい。さらに、本実施例では下部電極
15を形成する際に、濃度の違う多結晶シリコン膜を順
次堆積していくものを示したが、本発明はこれに限らず
、イオン注入法によって濃度差をつけてもよい。またイ
オン注入法の場合、側壁部分23のみに注入してもよい
。さらに、下部電極15を形成する際にドライエッチン
グ法を用いて形成する例を示したが、本発明はこれに限
らず、ドライエッチング後に等方性エッチングなどを用
いて側壁部分23を凹凸状にしてもよい。
Further, in this embodiment, when forming the lower electrode 15, a three-layer structure of polycrystalline silicon 11, 12, and 13 was shown, but the present invention is not limited to this. It may also be a composite membrane made of Furthermore, in this embodiment, when forming the lower electrode 15, polycrystalline silicon films with different concentrations are sequentially deposited. It's okay. Further, in the case of ion implantation, implantation may be performed only into the side wall portion 23. Furthermore, although an example has been shown in which the lower electrode 15 is formed using a dry etching method, the present invention is not limited to this, and the side wall portion 23 is formed into an uneven shape using isotropic etching or the like after dry etching. It's okay.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、下部電極
の側壁部分を凹凸状に形成し、その側壁部分を利用する
ことで平面的に面積を増やすことなく容量を増加させる
ため、メモリセルサイズが縮小された場合にもパターン
形成上の困難を伴わずにキャパシタ容量を確保できる高
集積化に適した半導体装置を得ることができる効果があ
る。
As described above, according to the present invention, the side wall portion of the lower electrode is formed into an uneven shape, and by utilizing the side wall portion, the capacity is increased without increasing the planar area. Even when the cell size is reduced, it is possible to obtain a semiconductor device suitable for high integration, which can ensure capacitor capacity without any difficulty in pattern formation.

【0027】また本発明によれば、容量手段の下部電極
の形成工程において、第1の導電膜,第1の導電膜より
濃度の低い第2の導電膜,第2の導電膜より濃度の低い
もしくは同等の濃度の第3の導電膜を順次形成し、ドラ
イエッチング法を用いてエッチングしたので、側壁部が
凹凸状の下部電極を形成できる効果がある。
Further, according to the present invention, in the step of forming the lower electrode of the capacitor, the first conductive film, the second conductive film having a lower concentration than the first conductive film, and the second conductive film having a lower concentration than the second conductive film are formed. Alternatively, a third conductive film having the same concentration is sequentially formed and etched using a dry etching method, which has the effect of forming a lower electrode with an uneven side wall portion.

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

【図1】本発明の一実施例によるDRAMのメモリセル
の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a DRAM memory cell according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したDRAMメモリセルの製造プロセ
スの一部を説明するための断面構造図である。
FIG. 2 is a cross-sectional structural diagram for explaining a part of the manufacturing process of the DRAM memory cell shown in FIG. 1;

【図3】図1に示したDRAMメモリセルの製造プロセ
スの一部を説明するための断面構造図である。
FIG. 3 is a cross-sectional structural diagram for explaining a part of the manufacturing process of the DRAM memory cell shown in FIG. 1;

【図4】図1に示したDRAMメモリセルの製造プロセ
スの一部を説明するための断面構造図である。
FIG. 4 is a cross-sectional structural diagram for explaining a part of the manufacturing process of the DRAM memory cell shown in FIG. 1;

【図5】図1に示したDRAMメモリセルの製造プロセ
スの一部を説明するための断面構造図である。
FIG. 5 is a cross-sectional structural diagram for explaining a part of the manufacturing process of the DRAM memory cell shown in FIG. 1;

【図6】図1に示したDRAMメモリセルの製造プロセ
スの一部を説明するための断面構造図である。
FIG. 6 is a cross-sectional structural diagram for explaining a part of the manufacturing process of the DRAM memory cell shown in FIG. 1;

【図7】従来のスタックトタイプのメモリセルの断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional stacked type memory cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1      半導体基板 2      素子分離領域 3      酸化膜 4      導電膜 4a    ゲート電極 4b    ゲート電極 5      絶縁膜 5a    絶縁膜 5b    絶縁膜 6a    不純物領域 6b    不純物領域 7      下部電極 8      絶縁膜 8a    絶縁膜 8b    絶縁膜 9a    不純物領域 9b    不純物領域 10    絶縁膜 11    導電膜 12    導電膜 13    導電膜 15    下部電極 16    誘電膜 17    導電膜 18    絶縁膜 19a  タングステン膜 19b  ビット線 21    アクセストランジスタ 22    キャパシタ 23    側壁部分 1 Semiconductor substrate 2 Element isolation region 3 Oxide film 4 Conductive film 4a Gate electrode 4b Gate electrode 5 Insulating film 5a Insulating film 5b Insulating film 6a Impurity region 6b Impurity region 7 Lower electrode 8 Insulating film 8a Insulating film 8b Insulating film 9a Impurity region 9b Impurity region 10 Insulating film 11 Conductive film 12 Conductive film 13 Conductive film 15 Lower electrode 16 Dielectric film 17 Conductive film 18 Insulating film 19a Tungsten film 19b bit line 21 Access transistor 22 Capacitor 23 Side wall part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  電荷蓄積用容量を有する半導体装置に
おいて、第1の導電型の半導体基板上の素子分離領域に
囲まれた表面領域に所定の間隔を隔てて形成された第1
,第2の第2の導電型の不純物領域と、該第1,第2の
不純物領域間の上記半導体基板上に第1の絶縁膜を介し
て形成されたゲート電極と、該ゲート電極の上部および
側壁部分に形成された第2の絶縁膜と,上記第1の不純
物領域上に接続され、その端部が上記ゲート電極上の第
2の絶縁膜上に形成され、その側壁部が凹凸状である第
1の導電膜と,該第1の導電膜を被覆して形成された誘
電膜と,該誘電膜上に形成された第2の導電膜とから構
成されるキャパシタと、該第1の導電膜,誘電膜,第2
の導電膜上に形成された第3の絶縁膜と、該第3の絶縁
膜上に形成され直接または信号伝達線を介して上記第2
の不純物領域と接続された第3の導電膜とを有すること
を特徴とする半導体装置。
Claims: 1. In a semiconductor device having a charge storage capacitor, a first semiconductor substrate is formed at a predetermined interval in a surface region surrounded by an element isolation region on a semiconductor substrate of a first conductivity type.
, a second impurity region of a second conductivity type, a gate electrode formed on the semiconductor substrate via a first insulating film between the first and second impurity regions, and an upper part of the gate electrode. and a second insulating film formed on the side wall portion and connected on the first impurity region, an end thereof is formed on the second insulating film on the gate electrode, and the side wall portion has an uneven shape. a first conductive film, a dielectric film formed to cover the first conductive film, and a second conductive film formed on the dielectric film; conductive film, dielectric film, second
a third insulating film formed on the conductive film, and a second insulating film formed on the third insulating film directly or via a signal transmission line.
A semiconductor device comprising a third conductive film connected to an impurity region.
【請求項2】  半導体装置の製造方法において、第1
導電型の半導体基板上に素子分離領域を形成する工程と
、上記素子分離領域で囲まれた上記半導体基板の主表面
上に第1の絶縁膜を形成する工程と、上記第1の絶縁膜
上および上記素子分離領域上にゲート電極を形成する工
程と、上記ゲート電極上部及び側壁部に第2の酸化膜を
形成する工程と、上記素子分離領域に囲まれた上記半導
体基板の主表面上の上記ゲート電極が形成される領域以
外の領域に少なくとも2つの第2の導電型の不純物領域
を形成する工程と、上記不純物領域のうち一方の不純物
領域上および上記第2の絶縁膜上に濃度の異なる多結晶
シリコンを積層し、エッチングして側壁に凹凸を持つ第
1の導電膜を形成する工程と、上記第1の導電膜の上に
誘電膜及び第2の導電膜を形成する工程と、上記第1の
導電膜,誘電膜,第2の導電膜上に上記2つの不純物領
域の他の一方上に開口部を有する第3の絶縁膜を形成す
る工程と、上記第3の絶縁膜上に第3の導電膜を形成す
る工程と、上記開口部を介して不純物領域上に信号伝達
線を形成す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。
[Claim 2] In a method of manufacturing a semiconductor device, a first
forming a device isolation region on a conductive type semiconductor substrate; forming a first insulating film on the main surface of the semiconductor substrate surrounded by the device isolation region; and forming a first insulating film on the first insulating film. and a step of forming a gate electrode on the element isolation region, a step of forming a second oxide film on the upper and side wall portions of the gate electrode, and a step of forming a second oxide film on the main surface of the semiconductor substrate surrounded by the element isolation region. forming at least two impurity regions of a second conductivity type in a region other than the region where the gate electrode is formed; a step of stacking different polycrystalline silicones and etching to form a first conductive film with uneven side walls; a step of forming a dielectric film and a second conductive film on the first conductive film; forming a third insulating film having an opening on the other one of the two impurity regions on the first conductive film, the dielectric film, and the second conductive film; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a third conductive film; and forming a signal transmission line on the impurity region through the opening.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244378A (en) * 1993-02-03 1994-09-02 Ind Technol Res Inst Process for manufacturing high-capacity storage node
US5631480A (en) * 1994-08-12 1997-05-20 Industrial Technology Research Institute DRAM stack capacitor with ladder storage node
US5864154A (en) * 1994-01-12 1999-01-26 Lg Semicon Co., Ltd. Semiconductor memory device and method for fabricating the same

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