JPH0442958A - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路の製造方法Info
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- JPH0442958A JPH0442958A JP14785090A JP14785090A JPH0442958A JP H0442958 A JPH0442958 A JP H0442958A JP 14785090 A JP14785090 A JP 14785090A JP 14785090 A JP14785090 A JP 14785090A JP H0442958 A JPH0442958 A JP H0442958A
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体集積回路、ことにそれにのせられるキ
ャパシタの製造方法に関するものである。
ャパシタの製造方法に関するものである。
従来の技術
近年、半導体装置の微細化、集積化が進む中で、半導体
記憶素子（以下メモリセルと略す）１個当りの面積は小
さくなり、メモリセル容量を確保するために、従来の半
導体基板上に形成したプレーナーキャパシタに代わり、
半導体基板上の大きな段差を利用した多結晶シリコンを
電極とし、この電極上に容量絶縁膜を形成するスタック
ドキャパシタが採用されている。その容量絶縁膜として
窒化ケイ素膜と二酸化ケイ素膜の積層膜で形成する製造
方法が行なわれるようになってきた。
記憶素子（以下メモリセルと略す）１個当りの面積は小
さくなり、メモリセル容量を確保するために、従来の半
導体基板上に形成したプレーナーキャパシタに代わり、
半導体基板上の大きな段差を利用した多結晶シリコンを
電極とし、この電極上に容量絶縁膜を形成するスタック
ドキャパシタが採用されている。その容量絶縁膜として
窒化ケイ素膜と二酸化ケイ素膜の積層膜で形成する製造
方法が行なわれるようになってきた。
以下に、従来のキャパシタの製造方法について説明する
。
。
第２図は、従来のキャパシタの製造方法により形成した
窒化ケイ素膜と二酸化ケイ素膜の積層膜の概略図である
。以下に工程順に説明する。
窒化ケイ素膜と二酸化ケイ素膜の積層膜の概略図である
。以下に工程順に説明する。
半導体基板１上に化学的気相成長（以下ＣＶＤと略す）
により多結晶シリコン膜２を形成し不純物拡散により導
電性を高めて電極とする。その多結晶シリコン膜２上に
窒化ケイ素膜４をＣＶＤにより形成する際、投入時の酸
素の巻き込みにより、窒化ケイ素膜４と多結晶シリコン
膜２の間には二酸化ケイ素膜３がＩＯＡ程度形成される
。次に、窒化ケイ素膜４を高温熱処理炉で酸化すること
により表面を二酸化ケイ素膜５に変換する。その上にＣ
ＶＤにより多結晶シリコン膜６を形成し、不純物拡散に
より導電性を高め電極となる。
により多結晶シリコン膜２を形成し不純物拡散により導
電性を高めて電極とする。その多結晶シリコン膜２上に
窒化ケイ素膜４をＣＶＤにより形成する際、投入時の酸
素の巻き込みにより、窒化ケイ素膜４と多結晶シリコン
膜２の間には二酸化ケイ素膜３がＩＯＡ程度形成される
。次に、窒化ケイ素膜４を高温熱処理炉で酸化すること
により表面を二酸化ケイ素膜５に変換する。その上にＣ
ＶＤにより多結晶シリコン膜６を形成し、不純物拡散に
より導電性を高め電極となる。
以上のようにして多結晶シリコン膜２，６の電極間に二
酸化ケイ素膜３と窒化ケイ素膜４と二酸化ケイ素膜５で
構成される積層型容量絶縁膜が形成される。
酸化ケイ素膜３と窒化ケイ素膜４と二酸化ケイ素膜５で
構成される積層型容量絶縁膜が形成される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来の製造方法では、第２図のよう
に窒化ケイ素膜４を形成する際、必ず二酸化ケイ素膜３
が形成される。この二酸化ケイ素膜３は、ＣＶＤ装置へ
の投入時に酸素の巻き込みにより形成されるため、二酸
化ケイ素膜の半導体基板内、半導体基板間での膜厚に差
が生じることになる。従って、窒化ケイ素膜４の膜厚の
均一性を制御しても形成される容量絶縁膜の膜厚の均一
性が劣ることになり、メモリセル容量に差が生じる問題
を有していた。また、二酸化ケイ素膜３は酸素の巻き込
みにより形成された膜質の劣る酸化膜であるため容量絶
縁膜の信頼性を低下させる問題も有していた。
に窒化ケイ素膜４を形成する際、必ず二酸化ケイ素膜３
が形成される。この二酸化ケイ素膜３は、ＣＶＤ装置へ
の投入時に酸素の巻き込みにより形成されるため、二酸
化ケイ素膜の半導体基板内、半導体基板間での膜厚に差
が生じることになる。従って、窒化ケイ素膜４の膜厚の
均一性を制御しても形成される容量絶縁膜の膜厚の均一
性が劣ることになり、メモリセル容量に差が生じる問題
を有していた。また、二酸化ケイ素膜３は酸素の巻き込
みにより形成された膜質の劣る酸化膜であるため容量絶
縁膜の信頼性を低下させる問題も有していた。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、半導体基
板内、及び半導体基板間の容量絶縁膜の膜厚の均一性を
向上させ、信頼性の高いキャパシタを製造する製造方法
を提供するものである。
板内、及び半導体基板間の容量絶縁膜の膜厚の均一性を
向上させ、信頼性の高いキャパシタを製造する製造方法
を提供するものである。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明のキャパシタの製造
方法は、ＣＶＤ装置内において不活性ガスにより希釈し
たＨＣｅガスにより多結晶シリコン上の二酸化ケイ素膜
を除去したのち、窒化ケイ素膜を形成する。
方法は、ＣＶＤ装置内において不活性ガスにより希釈し
たＨＣｅガスにより多結晶シリコン上の二酸化ケイ素膜
を除去したのち、窒化ケイ素膜を形成する。
作用
この製造方法により、二酸化ケイ素膜が窒化ケイ素膜の
下に存在しないことから、多結晶シリコン膜上に窒化ケ
イ素膜の膜厚を制御することで均一な容量絶縁膜を形成
することができ、信頼性の高いキャパシタを形成するこ
とができる。
下に存在しないことから、多結晶シリコン膜上に窒化ケ
イ素膜の膜厚を制御することで均一な容量絶縁膜を形成
することができ、信頼性の高いキャパシタを形成するこ
とができる。
実施例
以下に、本発明の一実施例の半導体集積回路、とくにキ
ャパシタの製造方法について図面を参照しながら説明す
る。第１図は、本発明によるキャパシタの製造方法を示
す工程順の概略図である。
ャパシタの製造方法について図面を参照しながら説明す
る。第１図は、本発明によるキャパシタの製造方法を示
す工程順の概略図である。
半導体基板１上にＣＶＤにより多結晶シリコン膜２を形
成し、不純物拡散により導電性を高め電極とする。次に
、電極上に窒化ケイ素１１４を形成するために窒素ガス
雰囲気でＣＶＤ装置に投入する。このとき、酸素の巻き
込みにより、多結晶シリコン膜２上に二酸化ケイ素膜３
が形成される。
成し、不純物拡散により導電性を高め電極とする。次に
、電極上に窒化ケイ素１１４を形成するために窒素ガス
雰囲気でＣＶＤ装置に投入する。このとき、酸素の巻き
込みにより、多結晶シリコン膜２上に二酸化ケイ素膜３
が形成される。
次に、ＣＶＤ装置に投入が終了したのち、窒素ガス雰囲
気中でたとえば９００℃に炉内を安定させる。続いて、
約５％の流量比で窒素ガスで希釈したＨＣｅガスを装置
内に導入し、ＨＣｅガスにより多結晶シリコン上の二酸
化ケイ素膜３をエツチングし除去する。引続き、同一炉
内で窒化ケイ素膜４を形成する。さらに、高温熱処理炉
において熱酸化を行ない二酸化ケイ素膜５を形成し、そ
の上にＣＶＤにより多結晶シリコン膜６を形成し、不純
物拡散を行ない導電性を高め電極とする。ここで、ＨＣ
Ｑガスにより二酸化ケイ素膜３を除去する工程は、処理
温度約８００℃以上、窒素ガスによるＨＣｅガスの希釈
率は、０．５％〜１０％であることを確認している。こ
れは、０．５％以下のＨＣｅガス流量では、多結晶シリ
コン膜上に成長した二酸化ケイ素膜をエツチングするこ
とは不可能であり、１０％以上になると多結晶シリコン
膜がエツチングされてしまうためである。また、ＨＣｅ
ガスを希釈するガスは窒素ガスだけではなく、アルゴン
ガス等の不活性ガスであればよい。このようにして、多
結晶シリコン膜２，６の電極間に窒化ケイ素膜４と二酸
化ケイ素膜５で構成される積Ｍ型容量絶縁膜が形成され
る。
気中でたとえば９００℃に炉内を安定させる。続いて、
約５％の流量比で窒素ガスで希釈したＨＣｅガスを装置
内に導入し、ＨＣｅガスにより多結晶シリコン上の二酸
化ケイ素膜３をエツチングし除去する。引続き、同一炉
内で窒化ケイ素膜４を形成する。さらに、高温熱処理炉
において熱酸化を行ない二酸化ケイ素膜５を形成し、そ
の上にＣＶＤにより多結晶シリコン膜６を形成し、不純
物拡散を行ない導電性を高め電極とする。ここで、ＨＣ
Ｑガスにより二酸化ケイ素膜３を除去する工程は、処理
温度約８００℃以上、窒素ガスによるＨＣｅガスの希釈
率は、０．５％〜１０％であることを確認している。こ
れは、０．５％以下のＨＣｅガス流量では、多結晶シリ
コン膜上に成長した二酸化ケイ素膜をエツチングするこ
とは不可能であり、１０％以上になると多結晶シリコン
膜がエツチングされてしまうためである。また、ＨＣｅ
ガスを希釈するガスは窒素ガスだけではなく、アルゴン
ガス等の不活性ガスであればよい。このようにして、多
結晶シリコン膜２，６の電極間に窒化ケイ素膜４と二酸
化ケイ素膜５で構成される積Ｍ型容量絶縁膜が形成され
る。
以上のように本実施例によれば、窒化ケイ素膜を形成す
る炉内において８００℃以」二の温度で不活性ガスによ
り希釈した流量比１０％以下のＨＣｅガスにより多結晶
シリコン上の二酸化ケイ素膜を除去した後、炉内に保持
した状態で窒化ケイ素膜を形成するため、窒化ケイ素膜
と多結晶シリコン電極との間には二酸化ケイ素膜が存在
しないことになる。従って、窒化ケイ素膜の膜厚の均一
性を制御すれば、半導体基板内、及び半導体基板間で容
量絶縁膜の膜厚の均一性が向上することになり、メモリ
セル容量の均一性が向上する。さらに、信頼性低下の原
因となる巻き込みにより形成された膜質の劣る二酸化ケ
イ素膜が窒化ケイ素膜の下に存在しないことから、容量
絶縁膜の寿命が１桁以上延びることになり、信頼性の高
いキャパシタが実現する。
る炉内において８００℃以」二の温度で不活性ガスによ
り希釈した流量比１０％以下のＨＣｅガスにより多結晶
シリコン上の二酸化ケイ素膜を除去した後、炉内に保持
した状態で窒化ケイ素膜を形成するため、窒化ケイ素膜
と多結晶シリコン電極との間には二酸化ケイ素膜が存在
しないことになる。従って、窒化ケイ素膜の膜厚の均一
性を制御すれば、半導体基板内、及び半導体基板間で容
量絶縁膜の膜厚の均一性が向上することになり、メモリ
セル容量の均一性が向上する。さらに、信頼性低下の原
因となる巻き込みにより形成された膜質の劣る二酸化ケ
イ素膜が窒化ケイ素膜の下に存在しないことから、容量
絶縁膜の寿命が１桁以上延びることになり、信頼性の高
いキャパシタが実現する。
発明の効果
以上のように、本発明は窒化ケイ素膜を形成する炉内に
おいて８００℃以上の温度で不活性ガスにより希釈した
流量比１０％以下のＨＣｅガスで、酸素の巻き込みによ
り多結晶シリコン膜」−に形成される二酸化ケイ素膜を
除去した後に窒化ケイ素膜を形成することにより、窒化
ケイ素膜の膜厚を制御すれば、半導体基板内、及び半導
体基板間で容量絶縁膜の膜厚の均一性が向」ニするため
、メモリセル容量の均一性が向上し、さらに、信頼性低
下の原因となる巻き込みにより形成される膜質の劣る二
酸化ケイ素膜がないために、容量絶縁膜の寿命を１相思
」二延ばずことのできる優れたキャパシタの製造方法で
ある。
おいて８００℃以上の温度で不活性ガスにより希釈した
流量比１０％以下のＨＣｅガスで、酸素の巻き込みによ
り多結晶シリコン膜」−に形成される二酸化ケイ素膜を
除去した後に窒化ケイ素膜を形成することにより、窒化
ケイ素膜の膜厚を制御すれば、半導体基板内、及び半導
体基板間で容量絶縁膜の膜厚の均一性が向」ニするため
、メモリセル容量の均一性が向上し、さらに、信頼性低
下の原因となる巻き込みにより形成される膜質の劣る二
酸化ケイ素膜がないために、容量絶縁膜の寿命を１相思
」二延ばずことのできる優れたキャパシタの製造方法で
ある。
第１図は本発明の半導体集積回路の製造方法を示す工程
順の各工程におけるキャパシタの断面図、第２図は同じ
〈従来の製造方法のキャパシタの断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２，６・・・・・・多結晶
シリコン膜、３，５・・・・・・二酸化ケイ素膜、４・
・・・・・窒化ケイ素膜。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１名・ 子導体
墓ネ反 第１図 ゛窒イしケイ素眺 第２図 ！ ／ ／−５、 −゛−７
順の各工程におけるキャパシタの断面図、第２図は同じ
〈従来の製造方法のキャパシタの断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２，６・・・・・・多結晶
シリコン膜、３，５・・・・・・二酸化ケイ素膜、４・
・・・・・窒化ケイ素膜。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１名・ 子導体
墓ネ反 第１図 ゛窒イしケイ素眺 第２図 ！ ／ ／−５、 −゛−７
Claims (3)
- （１）半導体基板上に多結晶シリコンからなる導電膜を
形成し、前記多結晶シリコン表面に成長した二酸化ケイ
素膜を除去し、前記多結晶シリコン上に窒化ケイ素膜を
被覆し、前記窒化ケイ素膜の表面層の一部を酸化し二酸
化ケイ素膜に変換し、前記二酸化ケイ素膜上に多結晶シ
リコンからなる導電膜を形成してキャパシタを形成する
半導体集積回路の製造方法。 - （２）多結晶シリコン表面の二酸化ケイ素膜を除去する
工程は、窒化ケイ素膜を被覆する同一炉内において行な
う請求項１記載の半導体集積回路の製造方法。 - （３）多結晶シリコン表面の二酸化ケイ素膜を除去する
工程は、８００℃以上の温度で、窒素ガス、アルゴンガ
ス等の不活性ガスにより流量比で０．５％〜１０％に希
釈したＨＣｌガスで除去する請求項１記載の半導体集積
回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14785090A JPH0442958A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 半導体集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14785090A JPH0442958A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 半導体集積回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442958A true JPH0442958A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15439671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14785090A Pending JPH0442958A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 半導体集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0442958A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996003799A1 (fr) * | 1994-07-27 | 1996-02-08 | Citizen Watch Co., Ltd. | Oscillateur a quartz du type a compensation de temperature |
-
1990
- 1990-06-06 JP JP14785090A patent/JPH0442958A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996003799A1 (fr) * | 1994-07-27 | 1996-02-08 | Citizen Watch Co., Ltd. | Oscillateur a quartz du type a compensation de temperature |
| US5801596A (en) * | 1994-07-27 | 1998-09-01 | Citizen Watch Co., Ltd. | Temperature compensation type quartz oscillator |
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