JPH04326571A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH04326571A
JPH04326571A JP3096531A JP9653191A JPH04326571A JP H04326571 A JPH04326571 A JP H04326571A JP 3096531 A JP3096531 A JP 3096531A JP 9653191 A JP9653191 A JP 9653191A JP H04326571 A JPH04326571 A JP H04326571A
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JP
Japan
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film
silicon oxide
oxide film
fin
forming
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JP3096531A
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English (en)
Inventor
Yoshiki Hasegawa
芳樹 長谷川
Takehiro Urayama
浦山 丈裕
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ(以下、DRAMと略称する)の
フィン型スタックト・キャパシタセルのストレージノー
ドの形状の改良及びその製造方法に関するものである。
【0002】近年のDRAMに対しては集積度の向上が
要求されているため、半導体基板上の限定された狭い面
積内に必要なセル容量を有するフィン型スタックト・キ
ャパシタセルを有する半導体装置を製造することが必要
になっている。
【0003】以上のような状況から、半導体基板上の限
定された狭い面積内に必要なセル容量を有するフィン型
スタックト・キャパシタセルを有する半導体装置及びそ
の製造方法が要望されている。
【0004】
【従来の技術】従来の半導体装置を図7により、従来の
半導体装置の製造方法を図8〜図9により工程順に詳細
に説明する。
【0005】図7は従来の半導体装置を示す側断面図、
図8は従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す側断
面図(1) 、図9は従来の半導体装置の製造方法を工
程順に示す側断面図(2) である。
【0006】図7に示すフィン型スタックト・キャパシ
タセルを有する従来の半導体装置は、半導体基板21の
表面に第1のシリコン酸化膜22及びシリコン窒化膜2
3が積層して形成されており、これらの膜を貫通するコ
ンタクトホール内には導体が形成され、この導体の周囲
にはフィン型スタックト・キャパシタセルのフィンが延
在し、このフィンの上面、下面及び側面には絶縁膜27
が形成され、この絶縁膜27の全面には対向電極28が
形成されている。
【0007】つぎに図8〜図9により従来の半導体装置
の製造方法を工程順に説明する。まず図8(a) に示
すように、半導体基板21の表面にシリコン酸化膜22
、シリコン窒化膜23及びシリコン酸化膜24を積層し
て形成する。
【0008】つぎに図8(b) に示すように、シリコ
ン酸化膜24の表面にレジスト膜25を形成し、フィン
型スタックト・キャパシタセルの中心部の導体を形成す
る位置にリソグラフィー技術により開口25a を形成
する。
【0009】ついで図8(c) に示すように、この開
口25a を形成したレジスト膜25をマスクとして異
方性エッチングを行いコンタクトホール24a 、コン
タクトホール23a 及びコンタクトホール22a を
形成する。
【0010】ここで図9(a) に示すように、シリコ
ン酸化膜24の表面及びコンタクトホール24a 、コ
ンタクトホール23a 及びコンタクトホール22a 
内にポリシリコン膜26を形成し、不純物をこのポリシ
リコン膜26に注入した後パターニングしてフィン型ス
タックト・キャパシタセルのストレージノードであるフ
ィンを形成する。
【0011】その後図9(b) に示すように、弗酸に
よるウエットエッチングによりシリコン酸化膜24をエ
ッチオフして除去する。最後に図7に示すように、この
フィンの上面、下面及び側面に絶縁膜27を形成し、こ
の絶縁膜27の全面に対向電極28を形成してフィン型
スタックト・キャパシタセルの製造が完了する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の半
導体装置においては図10に示すように、ポリシリコン
膜26からなるフィン型スタックト・キャパシタセルの
ストレージノードであるフィンが熱応力等の外部環境の
影響を受けて図示のようにつけ根で折れ曲がる変形が生
じ、フィン型スタックト・キャパシタセルを形成するこ
とができなくなるという問題点があった。
【0013】本発明は以上のような状況から、フィン型
スタックト・キャパシタセルのストレージノードである
フィンがこのフィンのつけ根で折れ曲がるのを防止する
ことが可能となる半導体装置及びその製造方法の提供を
目的としたものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体基板上の絶縁膜に設けたコンタクトホール内の導
体の周囲に延在するフィン型スタックト・キャパシタセ
ルのフィンのこの導体近傍の周囲の環状部分を補強する
ように構成する。
【0015】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
基板の表面に第1のシリコン酸化膜、シリコン窒化膜及
び第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、この第2の
シリコン酸化膜の表面にレジスト膜を形成し、これらの
絶縁膜に設けるコンタクトホールの位置に開口を形成す
る工程と、この開口を形成したレジスト膜をマスクとす
る等方性エッチングにより、これらの絶縁膜にこの開口
よりも広いコンタクトホールを形成する工程と、この開
口を形成したレジスト膜をマスクとする異方性エッチン
グにより、これらの絶縁膜の残存する膜にこの開口と同
寸法のコンタクトホールを形成する工程と、このレジス
ト膜を除去し、このシリコン酸化膜の表面及びこのコン
タクトホール内にポリシリコン膜を形成し、不純物を前
記ポリシリコン膜に注入した後、このポリシリコン膜を
パターニングする工程と、このシリコン酸化膜をエッチ
オフして除去する工程と、このポリシリコン膜の上面、
下面及び側面に絶縁膜を形成し、この絶縁膜の全面に対
向電極を形成する工程とを含むように構成する。
【0016】
【作用】即ち本発明においては、コンタクトホール内に
形成した導体とフィン型スタックト・キャパシタセルの
ストレージノードであるフィンとが接続される、この導
体の周囲の近傍の環状の部分を補強された形状にするの
で、このフィンの周囲に外力が加えられても、このフィ
ンが変形してフィン型スタックト・キャパシタセルを製
造出来なくなるのを防止することが可能となる。
【0017】
【実施例】以下図1により本発明による第1の実施例の
半導体装置を、図2〜図3により本発明による第1の実
施例の半導体装置の製造方法を、図4により本発明によ
る第2の実施例の半導体装置を、図5〜図6により本発
明による第2の実施例の半導体装置の製造方法を詳細に
説明する。
【0018】図1は本発明による第1の実施例の半導体
装置を示す側断面図、図2は本発明による第1の実施例
の半導体装置の製造方法を工程順に示す側断面図(1)
 、図3は本発明による第1の実施例の半導体装置の製
造方法を工程順に示す側断面図(2) 、図4は本発明
による第2の実施例の半導体装置を示す側断面図、図5
は本発明による第2の実施例の半導体装置の製造方法を
工程順に示す側断面図(1) 、図6は本発明による第
2の実施例の半導体装置の製造方法を工程順に示す側断
面図(2) である。
【0019】図1に示すフィン型スタックト・キャパシ
タセルを有する本発明による第1の実施例の半導体装置
は、半導体基板1の表面に第1のシリコン酸化膜2及び
シリコン窒化膜3が積層して形成されており、これらの
膜を貫通するコンタクトホール内には導体が形成され、
この導体の周囲にはフィン型スタックト・キャパシタセ
ルのフィンであるポリシリコン膜6が延在し、このフィ
ンの上面、下面及び側面には絶縁膜7が形成され、この
絶縁膜7の全面には対向電極8が形成されているが、こ
の実施例においては導体とフィンとの接続部のポリシリ
コン膜6の厚さを厚く形成しているので、フィンの付け
根における変形を防止することが可能である。
【0020】つぎに図2〜図3により本発明による第1
の実施例の半導体装置の製造方法を工程順に説明する。 まず図2(a) に示すように、半導体基板1の表面に
膜厚 500Åのシリコン酸化膜2、膜厚 500Åの
シリコン窒化膜3及び膜厚 500Åのシリコン酸化膜
4をCVD法により積層して形成する。
【0021】つぎに図2(b) に示すように、シリコ
ン酸化膜4の表面にレジスト膜5を形成し、フィン型ス
タックト・キャパシタセルの中心部の導体を形成する位
置にリソグラフィー技術により内径 5,000Åの開
口5aを形成する。
【0022】ついで図2(c) に示すように、この開
口5aを形成したレジスト膜5をマスクとして等方性エ
ッチングを行い、シリコン酸化膜4にこの開口5aより
も広い内径6,500Åのコンタクトホール4aを形成
する。
【0023】ここで図3(a) に示すように、この開
口5aを形成したレジスト膜5をマスクとして異方性エ
ッチングを行いシリコン窒化膜3及びシリコン酸化膜2
に開口5aと同寸法のコンタクトホール3a及び2aを
形成する。
【0024】そして図3(b) に示すように、シリコ
ン酸化膜4の表面及びコンタクトホール4a、コンタク
トホール3a及びコンタクトホール2a内に膜厚 1,
000Åのポリシリコン膜6を形成し、不純物をこのポ
リシリコン膜6に注入した後、パターニングしてフィン
型スタックト・キャパシタセルのストレージノードであ
るフィンを形成する。
【0025】その後図3(c) に示すように、弗酸に
よるウエットエッチングによりシリコン酸化膜4をエッ
チオフして除去する。最後に図1に示すように、このフ
ィンの上面、下面及び側面に膜厚70Åの絶縁膜7を形
成し、この絶縁膜7の全面に膜厚 1,500Åの対向
電極8を形成してフィン型スタックト・キャパシタセル
の製造が完了する。
【0026】図4に示すフィン型スタックト・キャパシ
タセルを有する本発明による第2の実施例の半導体装置
は、半導体基板11の表面には第1のシリコン酸化膜1
2及びシリコン窒化膜13が積層して形成されており、
これらの膜を貫通するコンタクトホール内には導体が形
成され、この導体の周囲にはフィン型スタックト・キャ
パシタセルのフィンであるポリシリコン膜16が延在し
、このフィンの上面、下面及び側面には絶縁膜17が形
成され、この絶縁膜17の全面には対向電極18が形成
されているが、この実施例においては導体とフィンとの
接続部のポリシリコン膜16の形状を円錐面状に形成し
ているので、フィンの付け根における変形を防止するこ
とが可能である。
【0027】つぎに図5〜図6により本発明による第2
の実施例の半導体装置の製造方法を工程順に説明する。 まず図5(a) に示すように、半導体基板11の表面
に膜厚 500Åのシリコン酸化膜12、膜厚 500
Åのシリコン窒化膜13及び膜厚 1,000Åのシリ
コン酸化膜14をCVD法により積層して形成する。
【0028】つぎに図5(b) に示すように、シリコ
ン酸化膜14の表面にレジスト膜15を形成し、フィン
型スタックト・キャパシタセルの中心部の導体を形成す
る位置にリソグラフィー技術により内径 5,000Å
の開口15a を形成する。
【0029】ついで図5(c) に示すように、この開
口15a を形成したレジスト膜15をマスクとして等
方性エッチングを行い、シリコン酸化膜14の上層部に
深さ 500Åの開口15a よりも広い内径 6,0
00Åのコンタクトホール14a を形成する。
【0030】ここで図6(a) に示すように、この開
口15a を形成したレジスト膜15をマスクとして異
方性エッチングを行い、シリコン酸化膜14、シリコン
窒化膜13及びシリコン酸化膜12に開口15a と同
寸法のコンタクトホール14b,13a 及び12a 
を形成する。
【0031】そして図6(b) に示すように、シリコ
ン酸化膜14の表面及びコンタクトホール14a,14
b 、コンタクトホール13a 及びコンタクトホール
12a 内に膜厚 1,000Åのポリシリコン膜16
を形成し、不純物をこのポリシリコン膜16に注入した
後、パターニングしてフィン型スタックト・キャパシタ
セルのストレージノードであるフィンを形成する。
【0032】その後図6(c) に示すように、弗酸に
よるウエットエッチングによりシリコン酸化膜14をエ
ッチオフして除去する。最後に図4に示すように、この
フィンの上面、下面及び側面に膜厚70Åの絶縁膜17
を形成し、この絶縁膜17の全面に膜厚 1,500Å
の対向電極18を形成してフィン型スタックト・キャパ
シタセルの製造が完了する。
【0033】本発明による第2の実施例においては等方
性エッチングをシリコン酸化膜14の上層部にのみ施し
たが、シリコン窒化膜13及びシリコン酸化膜12にも
及ぼして、円錐面の部分を長くすることも可能である。
【0034】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単な工程の変更により、フィン型スタ
ックト・キャパシタセルのストレージノードであるフィ
ンの中心部のつけ根を補強することが可能となる利点が
あり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期待でき
る半導体装置及びその製造方法の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明による第1の実施例の半導体装置を
示す側断面図、
【図2】  本発明による第1の実施例の半導体装置の
製造方法を工程順に示す側断面図(1) 、
【図3】 
 本発明による第1の実施例の半導体装置の製造方法を
工程順に示す側断面図(2) 、
【図4】  本発明に
よる第2の実施例の半導体装置を示す側断面図、
【図5】  本発明による第2の実施例の半導体装置の
製造方法を工程順に示す側断面図(1) 、
【図6】 
 本発明による第2の実施例の半導体装置の製造方法を
工程順に示す側断面図(2) 、
【図7】  従来の半
導体装置を示す側断面図、
【図8】  従来の半導体装
置の製造方法を工程順に示す側断面図(1) 、
【図9】  従来の半導体装置の製造方法を工程順に示
す側断面図(2) 、
【図10】  従来の半導体装置の製造方法の問題点を
示す側断面図、
【符号の説明】
1,11は半導体基板、 2,12はシリコン酸化膜、 2a,12aはコンタクトホール、 3,13はシリコン窒化膜、 3a,13aコンタクトホール、 4,14はシリコン酸化膜、 4a,14a,14bはコンタクトホール、5,15は
レジスト膜、 5a,15aは開口、 6,16はポリシリコン膜、 7,17は絶縁膜、 8,18は対向電極、

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  半導体基板上の絶縁膜に設けたコンタ
    クトホール内の導体の周囲に延在するフィン型スタック
    ト・キャパシタセルのフィンの前記導体近傍の周囲の環
    状部分の前記フィンの形状を屈折した形状にしたことを
    特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】  半導体基板(1) 上に積層して形成
    した絶縁膜(2,3,4) に設けたコンタクトホール
    (2a,3a,4a)内の導体の周囲に延在するフィン
    型スタックト・キャパシタセルのフィンの前記導体の周
    囲の近傍の環状部分の膜厚を前記フィンの周辺部の膜厚
    よりも厚く形成したことを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】  請求項2記載の半導体装置の製造方法
    であって、半導体基板(1) の表面に第1のシリコン
    酸化膜(2) 、シリコン窒化膜(3)及び第2のシリ
    コン酸化膜(4) を形成する工程と、前記シリコン酸
    化膜(4) の表面にレジスト膜(5) を形成し、前
    記シリコン酸化膜(2) 、シリコン窒化膜(3) 及
    びシリコン酸化膜(4) に設けるコンタクトホール(
    2a,3a,4a)の位置に開口(5a)を形成する工
    程と、該開口(5a)を形成した前記レジスト膜(5)
     をマスクとする等方性エッチングにより、前記シリコ
    ン酸化膜(4) に前記開口(5a)よりも広いコンタ
    クトホール(4a)を形成する工程と、該開口(5a)
    を形成した前記レジスト膜(5) をマスクとする異方
    性エッチングにより、前記シリコン窒化膜(3) 及び
    前記シリコン酸化膜(2) に前記開口(5a)と同寸
    法のコンタクトホール(3a)及びコンタクトホール(
    2a)を形成する工程と、前記レジスト膜(5) を除
    去し、前記シリコン酸化膜(4) の表面及び前記コン
    タクトホール(2a,3a,4a)内にポリシリコン膜
    (6) を形成し、不純物を前記ポリシリコン膜(6)
     に注入した後、前記ポリシリコン膜(6) をパター
    ニングする工程と、前記シリコン酸化膜(4)をエッチ
    オフして除去する工程と、前記ポリシリコン膜(6) 
    の上面、下面及び側面に絶縁膜(7) を形成し、該絶
    縁膜(7) の全面に対向電極(8) 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。
  4. 【請求項4】  半導体基板(11)上に積層して形成
    した絶縁膜(12,13,14)に設けたコンタクトホ
    ール(12a,13a,14a) 内の導体の周囲に延
    在するフィン型スタックト・キャパシタセルのフィンの
    前記導体の周囲の近傍の環状部分の形状を円錐面に形成
    したことを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】  請求項4記載の半導体装置の製造方法
    であって、半導体基板(11)の表面に第1のシリコン
    酸化膜(12)、シリコン窒化膜(13)及び第2のシ
    リコン酸化膜(14)を形成する工程と、前記シリコン
    酸化膜(14)の表面にレジスト膜(15)を形成し、
    前記シリコン酸化膜膜(12)、シリコン窒化膜(13
    )及びシリコン酸化膜(14)に設けるコンタクトホー
    ル(12a,13a,14a) の位置に開口(15a
    ) を形成する工程と、該開口(15a) を形成した
    前記レジスト膜(15)をマスクとする等方性エッチン
    グにより、前記シリコン酸化膜(14)、シリコン窒化
    膜(13)及びシリコン酸化膜(12)に前記開口(1
    5a) よりも広いコンタクトホール(14a) を形
    成する工程と、該開口(15a) を形成した前記レジ
    スト膜(15)をマスクとする異方性エッチングにより
    、前記シリコン酸化膜(14)、シリコン窒化膜(13
    )及びシリコン酸化膜(12)の残存する膜に前記開口
    (15a) と同寸法のコンタクトホール(14b) 
    、コンタクトホール(13a) 及びコンタクトホール
    (12a) を形成する工程と、前記レジスト膜(15
    )を除去し、前記シリコン酸化膜(14)の表面及び前
    記コンタクトホール(12a,13a,14a,14b
    ) 内にポリシリコン膜(16)を形成し、不純物を前
    記ポリシリコン膜(16)に注入した後、前記ポリシリ
    コン膜(16)をパターニングする工程と、前記シリコ
    ン酸化膜(14)をエッチオフして除去する工程と、前
    記ポリシリコン膜(16)の上面、下面及び側面に絶縁
    膜(17)を形成し、該絶縁膜(17)の全面に対向電
    極(18)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。
JP3096531A 1991-04-26 1991-04-26 半導体装置及びその製造方法 Withdrawn JPH04326571A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1012848A (ja) * 1996-06-10 1998-01-16 Lg Semicon Co Ltd キャパシタの構造及び製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1012848A (ja) * 1996-06-10 1998-01-16 Lg Semicon Co Ltd キャパシタの構造及び製造方法

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