JPH04309261A - 半導体メモリ及びその製造方法 - Google Patents
半導体メモリ及びその製造方法Info
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- JPH04309261A JPH04309261A JP3102077A JP10207791A JPH04309261A JP H04309261 A JPH04309261 A JP H04309261A JP 3102077 A JP3102077 A JP 3102077A JP 10207791 A JP10207791 A JP 10207791A JP H04309261 A JPH04309261 A JP H04309261A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本願の発明は、積み上げキャパシ
タ型DRAMと称されている半導体メモリ及びその製造
方法に関するものである。
タ型DRAMと称されている半導体メモリ及びその製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】DRAMにおいては、メモリセルからデ
ータを安定的に読み出したり、α線によるソフトエラー
を防止したりするために、十分なメモリセル容量を確保
する必要がある。一方、集積度を高めるためには、メモ
リセル面積を縮小する必要がある。従って、小さなメモ
リセル面積で大きなメモリセル容量を確保する必要があ
る。このため、積み上げキャパシタ型DRAMでは、記
憶ノードを形成している多結晶Si膜の膜厚を厚くして
いる。
ータを安定的に読み出したり、α線によるソフトエラー
を防止したりするために、十分なメモリセル容量を確保
する必要がある。一方、集積度を高めるためには、メモ
リセル面積を縮小する必要がある。従って、小さなメモ
リセル面積で大きなメモリセル容量を確保する必要があ
る。このため、積み上げキャパシタ型DRAMでは、記
憶ノードを形成している多結晶Si膜の膜厚を厚くして
いる。
【0003】ところが、図4〜6に示す様に、多結晶S
i膜11をパターニングして記憶ノードを形成する時点
では、多結晶Si膜12等から成るワード線等によって
既に下地にかなりの段差が生じている。従って、多結晶
Si膜11の膜厚を厚くすると、特に段差部において、
Si基板13に垂直な方向の多結晶Si膜11の膜厚が
厚くなる。
i膜11をパターニングして記憶ノードを形成する時点
では、多結晶Si膜12等から成るワード線等によって
既に下地にかなりの段差が生じている。従って、多結晶
Si膜11の膜厚を厚くすると、特に段差部において、
Si基板13に垂直な方向の多結晶Si膜11の膜厚が
厚くなる。
【0004】このため、多結晶Si膜11のパターニン
グが不十分であると、段差部に多結晶Si膜11が残り
、所謂ストリンガ11aが発生する。この結果、多結晶
Si膜12の延在方向で隣接しているメモリセルの記憶
ノード同士が短絡する。
グが不十分であると、段差部に多結晶Si膜11が残り
、所謂ストリンガ11aが発生する。この結果、多結晶
Si膜12の延在方向で隣接しているメモリセルの記憶
ノード同士が短絡する。
【0005】一方、特に段差部において膜厚が厚い多結
晶Si膜11を異方性エッチングのみでパターニングし
ようとすると、段差部以外の部分に対するオーバエッチ
ング量が多くなる。しかし、多結晶Si膜11に対する
素子分離用等のSiO2 膜14等のエッチング選択比
が有限であるので、過剰なオーバエッチングを行うこと
はできない。そこで従来は、異方性エッチングに等方性
エッチングを加えて、多結晶Si膜11をパターニング
していた。
晶Si膜11を異方性エッチングのみでパターニングし
ようとすると、段差部以外の部分に対するオーバエッチ
ング量が多くなる。しかし、多結晶Si膜11に対する
素子分離用等のSiO2 膜14等のエッチング選択比
が有限であるので、過剰なオーバエッチングを行うこと
はできない。そこで従来は、異方性エッチングに等方性
エッチングを加えて、多結晶Si膜11をパターニング
していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、等方性エッ
チングを行うと、多結晶Si膜11の膜厚が厚いことと
相俟って、多結晶Si膜11の受けるサイドエッチング
量が多い。このため、記憶ノードの平面的な面積が減少
して、メモリセル容量が減少する。従って、従来の積み
上げキャパシタ型DRAMでは、高集積化が困難であっ
た。
チングを行うと、多結晶Si膜11の膜厚が厚いことと
相俟って、多結晶Si膜11の受けるサイドエッチング
量が多い。このため、記憶ノードの平面的な面積が減少
して、メモリセル容量が減少する。従って、従来の積み
上げキャパシタ型DRAMでは、高集積化が困難であっ
た。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体メモリ
では、第1の導電膜12から成っているワード線を絶縁
膜15、17が覆っており、前記ワード線上の前記絶縁
膜15上に凸部16が設けられており、第2の導電膜1
8から成っているキャパシタの記憶ノードが前記凸部1
6を覆うと共に前記ワード線の裾部にまで前記絶縁膜上
15、17上を延在している。
では、第1の導電膜12から成っているワード線を絶縁
膜15、17が覆っており、前記ワード線上の前記絶縁
膜15上に凸部16が設けられており、第2の導電膜1
8から成っているキャパシタの記憶ノードが前記凸部1
6を覆うと共に前記ワード線の裾部にまで前記絶縁膜上
15、17上を延在している。
【0008】請求項2の半導体メモリの製造方法は、前
記第1の導電膜12と第1の絶縁膜15とを順次に積層
させ、前記ワード線の延在方向と垂直な方向へ延在する
凸条を前記第1の絶縁膜15上に形成し、前記凸条と前
記第1の絶縁膜15と前記第1の導電膜12とを前記ワ
ード線のパターンに加工して前記凸条から前記凸部16
を形成し、少なくとも前記第1の導電膜12及び前記第
1の絶縁膜15の側面に第2の絶縁膜17から成る側壁
を形成し、前記凸部16並びに前記第1及び第2の絶縁
膜15、17上に積層させた前記第2の導電膜18を前
記記憶ノードのパターンに加工する。
記第1の導電膜12と第1の絶縁膜15とを順次に積層
させ、前記ワード線の延在方向と垂直な方向へ延在する
凸条を前記第1の絶縁膜15上に形成し、前記凸条と前
記第1の絶縁膜15と前記第1の導電膜12とを前記ワ
ード線のパターンに加工して前記凸条から前記凸部16
を形成し、少なくとも前記第1の導電膜12及び前記第
1の絶縁膜15の側面に第2の絶縁膜17から成る側壁
を形成し、前記凸部16並びに前記第1及び第2の絶縁
膜15、17上に積層させた前記第2の導電膜18を前
記記憶ノードのパターンに加工する。
【0009】請求項3の半導体メモリの製造方法は、ワ
ード線を覆っている絶縁膜15、17上を平坦化膜22
で平坦にし、トランジスタとキャパシタとのコンタクト
部における前記平坦化膜22の一部を等方性エッチング
し、前記コンタクト部における前記平坦化膜22の残部
を異方性エッチングしてコンタクト孔27を開口する。
ード線を覆っている絶縁膜15、17上を平坦化膜22
で平坦にし、トランジスタとキャパシタとのコンタクト
部における前記平坦化膜22の一部を等方性エッチング
し、前記コンタクト部における前記平坦化膜22の残部
を異方性エッチングしてコンタクト孔27を開口する。
【0010】
【作用】請求項1の半導体メモリでは、凸部16がワー
ド線上にのみ設けられているので、この凸部16自体の
段差は小さい。このため、異方性エッチングのみで凸部
16をパターニングすることができ、平面的な面積が広
く且つ高い凸部16を形成することができる。
ド線上にのみ設けられているので、この凸部16自体の
段差は小さい。このため、異方性エッチングのみで凸部
16をパターニングすることができ、平面的な面積が広
く且つ高い凸部16を形成することができる。
【0011】一方、第2の導電膜18は凸部16を覆う
と共にワード線の裾部にまで延在しており、第2の導電
膜18自体の段差は大きい。しかし、第2の導電膜18
の膜厚を薄くすれば、等方性エッチングが少なくても第
2の導電膜18をパターニングすることができる。この
ため、第2の導電膜18のサイドエッチングを少なくし
て、第2の導電膜18の平面的な面積を広くすることが
できる。
と共にワード線の裾部にまで延在しており、第2の導電
膜18自体の段差は大きい。しかし、第2の導電膜18
の膜厚を薄くすれば、等方性エッチングが少なくても第
2の導電膜18をパターニングすることができる。この
ため、第2の導電膜18のサイドエッチングを少なくし
て、第2の導電膜18の平面的な面積を広くすることが
できる。
【0012】請求項2の半導体メモリの製造方法では、
第1の導電膜12のみならず第1の絶縁膜15上の凸条
も含めてワード線のパターンに加工しており、また第2
の絶縁膜17では側壁を形成しているのでこの第2の絶
縁膜17は全面エッチバックでパターニングすることが
でき、更に第2の導電膜18は記憶ノードのパターンに
加工している。このため、凸条を形成するための工程の
みが、従来に比べて追加されているだけである。
第1の導電膜12のみならず第1の絶縁膜15上の凸条
も含めてワード線のパターンに加工しており、また第2
の絶縁膜17では側壁を形成しているのでこの第2の絶
縁膜17は全面エッチバックでパターニングすることが
でき、更に第2の導電膜18は記憶ノードのパターンに
加工している。このため、凸条を形成するための工程の
みが、従来に比べて追加されているだけである。
【0013】請求項3の半導体メモリの製造方法では、
ワード線を覆っている絶縁膜15、17上を平坦化膜2
2で平坦化しているので、並走しているワード線同士の
間も平坦化される。このため、キャパシタの記憶ノード
の膜厚を厚くしても、異方性エッチングのみで記憶ノー
ドをパターニングすることができ、サイドエッチングに
よる平面的な面積の縮小がない。
ワード線を覆っている絶縁膜15、17上を平坦化膜2
2で平坦化しているので、並走しているワード線同士の
間も平坦化される。このため、キャパシタの記憶ノード
の膜厚を厚くしても、異方性エッチングのみで記憶ノー
ドをパターニングすることができ、サイドエッチングに
よる平面的な面積の縮小がない。
【0014】また、平坦化膜22にコンタクト孔27を
開口するに際して等方性エッチングと異方性エッチング
とを併用しているので、ワード線同士の間隔が狭く且つ
コンタクト孔27が位置ずれしても、絶縁膜15、17
に対する異方性エッチングの量が少ない。このため、絶
縁膜15、17の層間耐圧の劣化が少ない。
開口するに際して等方性エッチングと異方性エッチング
とを併用しているので、ワード線同士の間隔が狭く且つ
コンタクト孔27が位置ずれしても、絶縁膜15、17
に対する異方性エッチングの量が少ない。このため、絶
縁膜15、17の層間耐圧の劣化が少ない。
【0015】
【実施例】以下、本願の発明の第1及び第2実施例を、
図1〜3を参照しながら説明する。
図1〜3を参照しながら説明する。
【0016】図1が、第1実施例を示している。この第
1実施例でも、図1(a)に示す様に、不純物をドープ
した第1層目の多結晶Si膜12と層間絶縁膜であるS
iO2 膜15とをCVDによって順次に堆積させるま
では、図4〜6に示した一従来例と同様に行う。しかし
、この第1実施例では、不純物をドープした第2層目の
多結晶Si膜16を、引き続いてCVDによって堆積さ
せる。
1実施例でも、図1(a)に示す様に、不純物をドープ
した第1層目の多結晶Si膜12と層間絶縁膜であるS
iO2 膜15とをCVDによって順次に堆積させるま
では、図4〜6に示した一従来例と同様に行う。しかし
、この第1実施例では、不純物をドープした第2層目の
多結晶Si膜16を、引き続いてCVDによって堆積さ
せる。
【0017】その後、多結晶Si膜16上で、開口がワ
ード線の延在方向と垂直な方向へ延在する様にレジスト
(図示せず)をパターニングした後、このレジストをマ
スクにして多結晶Si膜16をRIEする。この結果、
多結晶Si膜16から成る凸条がSiO2 膜15上に
形成される。
ード線の延在方向と垂直な方向へ延在する様にレジスト
(図示せず)をパターニングした後、このレジストをマ
スクにして多結晶Si膜16をRIEする。この結果、
多結晶Si膜16から成る凸条がSiO2 膜15上に
形成される。
【0018】そして、今度は、開口がワード線の延在方
向へ延在する様にレジスト(図示せず)をパターニング
した後、このレジストをマスクにして、多結晶Si膜1
6とSiO2 膜15と多結晶Si膜12とを順次にR
IEする。この結果、多結晶Si膜12によってワード
線が形成され、このワード線上のみに多結晶Si膜16
から成る凸部が形成される。
向へ延在する様にレジスト(図示せず)をパターニング
した後、このレジストをマスクにして、多結晶Si膜1
6とSiO2 膜15と多結晶Si膜12とを順次にR
IEする。この結果、多結晶Si膜12によってワード
線が形成され、このワード線上のみに多結晶Si膜16
から成る凸部が形成される。
【0019】その後、CVDによってSiO2 膜17
を堆積させ、このSiO2 膜17の全面をRIEして
、多結晶Si膜12及びSiO2 膜15の側面に、S
iO2 膜17から成る側壁を形成する。なお、この時
、多結晶Si膜16の周囲の側面にも、SiO2 膜1
7から成る側壁がある程度までは形成される。
を堆積させ、このSiO2 膜17の全面をRIEして
、多結晶Si膜12及びSiO2 膜15の側面に、S
iO2 膜17から成る側壁を形成する。なお、この時
、多結晶Si膜16の周囲の側面にも、SiO2 膜1
7から成る側壁がある程度までは形成される。
【0020】次に、不純物をドープした第3層目の多結
晶Si膜18をCVDによって堆積させ、この多結晶S
i膜18上でキャパシタの記憶ノードのパターンにレジ
スト(図示せず)をパターニングした後、このレジスト
をマスクにして多結晶Si膜18をRIEする。
晶Si膜18をCVDによって堆積させ、この多結晶S
i膜18上でキャパシタの記憶ノードのパターンにレジ
スト(図示せず)をパターニングした後、このレジスト
をマスクにして多結晶Si膜18をRIEする。
【0021】その後、SiO2 膜とSiN膜とSiO
2 膜との3層膜であるONO膜(図示せず)を多結晶
Si膜18等の表面に形成してキャパシタ絶縁膜とし、
更に不純物をドープした第4層目の多結晶Si膜(図示
せず)のCVDによる堆積及びパターニングによってキ
ャパシタの対向電極を形成する。
2 膜との3層膜であるONO膜(図示せず)を多結晶
Si膜18等の表面に形成してキャパシタ絶縁膜とし、
更に不純物をドープした第4層目の多結晶Si膜(図示
せず)のCVDによる堆積及びパターニングによってキ
ャパシタの対向電極を形成する。
【0022】図2、3は、第2実施例を示している。こ
の第2実施例でも、図2(a)(b)に示す様に、多結
晶Si膜12及びSiO2 膜15の側面にSiO2
膜17から成る側壁を形成するまでは、図4〜6に示し
た一従来例と同様に行う。しかし、この第2実施例では
、図2(a)〜(c)に示す様に、その後、SiN膜2
1とBPSG膜22とを順次に全面に堆積させ、このB
PSG膜22をリフローさせる。
の第2実施例でも、図2(a)(b)に示す様に、多結
晶Si膜12及びSiO2 膜15の側面にSiO2
膜17から成る側壁を形成するまでは、図4〜6に示し
た一従来例と同様に行う。しかし、この第2実施例では
、図2(a)〜(c)に示す様に、その後、SiN膜2
1とBPSG膜22とを順次に全面に堆積させ、このB
PSG膜22をリフローさせる。
【0023】次に、BPSG膜22上にレジスト23を
塗布し、トランジスタの一方のソース・ドレイン拡散層
24とキャパシタの記憶ノードとをコンタクトさせるた
めのコンタクト孔に対応する開口25を有する様に、レ
ジスト23をパターニングする。
塗布し、トランジスタの一方のソース・ドレイン拡散層
24とキャパシタの記憶ノードとをコンタクトさせるた
めのコンタクト孔に対応する開口25を有する様に、レ
ジスト23をパターニングする。
【0024】その後、レジスト23をマスクにして、B
PSG膜22を途中までウエットエッチングする。この
結果、図2(a)(c)及び図3に示す様に、開口25
の下方及びその周囲のBPSG膜22が等方性エッチン
グされる。しかし、図2(c)及び図3から明らかな様
に、素子分離用のSiO2 膜14上のBPSG膜22
はエッチングされずに残る。なお、SiN膜21がこの
時のウエットエッチングのストッパになっている。
PSG膜22を途中までウエットエッチングする。この
結果、図2(a)(c)及び図3に示す様に、開口25
の下方及びその周囲のBPSG膜22が等方性エッチン
グされる。しかし、図2(c)及び図3から明らかな様
に、素子分離用のSiO2 膜14上のBPSG膜22
はエッチングされずに残る。なお、SiN膜21がこの
時のウエットエッチングのストッパになっている。
【0025】その後、今度は、レジスト23をマスクに
して、BPSG膜22の残りとSiN膜21とゲート酸
化膜であるSiO2 膜26とをRIEする。この結果
、ソース・ドレイン拡散層24と記憶ノードとをコンタ
クトさせるためのコンタクト孔27が開口される。
して、BPSG膜22の残りとSiN膜21とゲート酸
化膜であるSiO2 膜26とをRIEする。この結果
、ソース・ドレイン拡散層24と記憶ノードとをコンタ
クトさせるためのコンタクト孔27が開口される。
【0026】次に、第2層目の多結晶Si膜28を堆積
させ、この多結晶Si膜28に不純物をドープし、更に
この多結晶Si膜28を記憶ノードのパターンに加工す
る。
させ、この多結晶Si膜28に不純物をドープし、更に
この多結晶Si膜28を記憶ノードのパターンに加工す
る。
【0027】多結晶Si膜28のパターニングは、図3
から明らかな様に、多結晶Si膜12上と多結晶Si膜
12間のSiO2 膜14上で行っている。しかし、既
述の様に、SiO2 膜14上にはBPSG膜22が残
っている。従って、少なくともパターニングを行う位置
では多結晶Si膜12の下地が平坦に近く、多結晶Si
膜12の膜厚が厚くても、異方性エッチングのみでパタ
ーニングを行うことができる。
から明らかな様に、多結晶Si膜12上と多結晶Si膜
12間のSiO2 膜14上で行っている。しかし、既
述の様に、SiO2 膜14上にはBPSG膜22が残
っている。従って、少なくともパターニングを行う位置
では多結晶Si膜12の下地が平坦に近く、多結晶Si
膜12の膜厚が厚くても、異方性エッチングのみでパタ
ーニングを行うことができる。
【0028】
【発明の効果】請求項1の半導体メモリでは、第2の導
電膜に覆われている凸部を高くし且つその平面的な面積
を広くすることができ、しかも第2の導電膜の平面的な
面積も広くすることができるので、この第2の導電膜か
ら成っている記憶ノードの表面積を広くすることができ
る。従って、メモリセル面積の割にはメモリセル容量が
大きく、高集積化が可能である。
電膜に覆われている凸部を高くし且つその平面的な面積
を広くすることができ、しかも第2の導電膜の平面的な
面積も広くすることができるので、この第2の導電膜か
ら成っている記憶ノードの表面積を広くすることができ
る。従って、メモリセル面積の割にはメモリセル容量が
大きく、高集積化が可能である。
【0029】請求項2の半導体メモリの製造方法では、
凸条を形成するための工程のみが従来に比べて追加され
ているだけであるので、少ない工程の増加で請求項1の
半導体メモリを製造することができる。
凸条を形成するための工程のみが従来に比べて追加され
ているだけであるので、少ない工程の増加で請求項1の
半導体メモリを製造することができる。
【0030】請求項3の半導体メモリの製造方法では、
記憶ノードの膜厚を厚くしても平面的な面積の縮小がな
いので記憶ノードの表面積を大きくすることができ、し
かもワード線同士の間隔が狭くても絶縁膜の層間耐圧の
劣化が少ない。従って、メモリセル面積を縮小すること
ができ且つその場合でもメモリセル容量が大きく、集積
度の高い半導体メモリを製造することができる。
記憶ノードの膜厚を厚くしても平面的な面積の縮小がな
いので記憶ノードの表面積を大きくすることができ、し
かもワード線同士の間隔が狭くても絶縁膜の層間耐圧の
劣化が少ない。従って、メモリセル面積を縮小すること
ができ且つその場合でもメモリセル容量が大きく、集積
度の高い半導体メモリを製造することができる。
【図1】本願の発明の第1実施例を順次に示す斜視図で
ある。
ある。
【図2】第2実施例を示しており、(a)、(b)及び
(c)は図3の夫々a─a線、b─b線及びc─c線に
沿う側断面図である。
(c)は図3の夫々a─a線、b─b線及びc─c線に
沿う側断面図である。
【図3】第2実施例の平面図である。
【図4】本願の発明の一従来例の斜視図である。
【図5】一従来例を示しており、図6のV−V線に沿う
側断面図である。
側断面図である。
【図6】一従来例の平面図である。
12 多結晶Si膜
15 SiO2 膜
16 多結晶Si膜
17 SiO2 膜
18 多結晶Si膜
22 BPSG膜
27 コンタクト孔
Claims (3)
- 【請求項1】トランジスタとキャパシタとでメモリセル
が構成されている半導体メモリにおいて、第1の導電膜
から成っているワード線を絶縁膜が覆っており、前記ワ
ード線上の前記絶縁膜上に凸部が設けられており、第2
の導電膜から成っている前記キャパシタの記憶ノードが
前記凸部を覆うと共に前記ワード線の裾部にまで前記絶
縁膜上を延在している半導体メモリ。 - 【請求項2】前記第1の導電膜と第1の絶縁膜とを順次
に積層させ、前記ワード線の延在方向と垂直な方向へ延
在する凸条を前記第1の絶縁膜上に形成し、前記凸条と
前記第1の絶縁膜と前記第1の導電膜とを前記ワード線
のパターンに加工して前記凸条から前記凸部を形成し、
少なくとも前記第1の導電膜及び前記第1の絶縁膜の側
面に第2の絶縁膜から成る側壁を形成し、前記凸部並び
に前記第1及び第2の絶縁膜上に積層させた前記第2の
導電膜を前記記憶ノードのパターンに加工する請求項1
記載の半導体メモリの製造方法。 - 【請求項3】トランジスタとキャパシタとでメモリセル
が構成されている半導体メモリの製造方法において、ワ
ード線を覆っている絶縁膜上を平坦化膜で平坦にし、前
記トランジスタと前記キャパシタとのコンタクト部にお
ける前記平坦化膜の一部を等方性エッチングし、前記コ
ンタクト部における前記平坦化膜の残部を異方性エッチ
ングしてコンタクト孔を開口する半導体メモリの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3102077A JPH04309261A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 半導体メモリ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3102077A JPH04309261A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 半導体メモリ及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04309261A true JPH04309261A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=14317713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3102077A Pending JPH04309261A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 半導体メモリ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04309261A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999060608A3 (de) * | 1998-05-19 | 2002-10-24 | Infineon Technologies Ag | Dram-zelle mit vertikalem transistor und verfahren zur herstellung derselben |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP3102077A patent/JPH04309261A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999060608A3 (de) * | 1998-05-19 | 2002-10-24 | Infineon Technologies Ag | Dram-zelle mit vertikalem transistor und verfahren zur herstellung derselben |
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