JPH05102420A - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置の製造方法

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JPH05102420A
JPH05102420A JP3283902A JP28390291A JPH05102420A JP H05102420 A JPH05102420 A JP H05102420A JP 3283902 A JP3283902 A JP 3283902A JP 28390291 A JP28390291 A JP 28390291A JP H05102420 A JPH05102420 A JP H05102420A
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trench
insulating film
film
capacitor
polycrystalline
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Tomofune Tani
智船 谷
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Nippon Steel Corp
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/03Making the capacitor or connections thereto
    • H10B12/038Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S438/911Differential oxidation and etching
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トレンチ型キャパシタを有する高集積且つ高
密度化を図った半導体記憶装置を簡便且つ安定的に製造
する。 【構成】 トレンチ2を形成したSi基板1の全面に絶
縁膜を形成し、トレンチ2の途中深さまでレジストを埋
め込み、このレジストをマスクとして絶縁膜をエッチン
グ除去し、コンタクト部9を形成する。その後、多結晶
Si膜を全面に形成し、この多結晶Si膜のうちで素子
活性領域以外の部分を酸化して素子分離用の絶縁膜8を
形成し、且つ、この多結晶Si膜のうちのトレンチ2内
の部分をキャパシタのストレージノード11とする。 【効果】 コンタクト部9の形成に際して、ホトリソ工
程を用いないので、そのマスク合わせが不要になる。ま
た、絶縁膜8とトレンチ2との間の設計マージンも小さ
くできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばDRAMに用い
られる半導体記憶装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】stacked trench capacitor を有するD
RAM(Dynamic Random Access Memory)の従来の製造
方法を、図10、図11及び図9に示す。
【0003】この方法では、まず、図10に示すよう
に、シリコン基板101の表面にLOCOS法により素
子分離用の絶縁膜102を形成した後、例えばRIE
(Reactive Ion Etching)法によりシリコン基板101
にトレンチ103を形成する。そして、このトレンチ1
03の内面を含むシリコン基板101の全面に、例えば
熱酸化法やCVD法により、絶縁膜104を形成する。
この絶縁膜104は、後にトレンチ103内に形成され
るキャパシタ電極をシリコン基板101から電気的に分
離し、且つ、隣接するトレンチ間の電流リーク、ソフト
エラー等を防止するためのものである。
【0004】次に、図11に示すように、トレンチ10
3の途中までレジスト又はシリコン105を埋め込み、
更に、トレンチ103の開口部の一部のみを露出させる
ようにレジスト106をパターン形成する。そして、こ
れらのレジスト又はシリコン105及びレジスト106
をマスクとして絶縁膜104の一部をエッチング除去
し、トレンチ103の内側面の所定位置に、キャパシタ
のストレージノードとシリコン基板101とのコンタク
ト部107を開口する。
【0005】次に、図9に示すように、レジスト106
及びレジスト又はシリコン105(の少なくとも一部)
を除去した後、トレンチ103内に、キャパシタのスト
レージノード108、キャパシタ絶縁膜109及びセル
プレート110を順次形成して stacked trench capaci
tor を形成する。次いで、シリコン基板101上に、例
えば熱酸化法によりゲート酸化膜112を形成し、更
に、 stacked trench capacitor のストレージノード1
08とのコンタクト用の拡散層111をシリコン基板1
01内に形成する。
【0006】その後、ゲート電極113、トランジスタ
のソース・ドレイン領域となる拡散層114、層間絶縁
膜115、ビット線とのコンタクト用の拡散層116を
夫々形成する。そして更に、ビット線117、層間絶縁
膜118、ゲート電極113用の裏打ち配線119を夫
々形成し、最後に、パッシベーション膜120を形成す
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の製造方法では、コンタクト部107の形成に際
して、2層のエッチングマスク105及び106が必要
であり、しかもレジスト106に対してはパターニング
工程が必要であるので、工程が複雑であった。
【0008】また、露光装置の合わせずれや下地段差に
よる露光不足等でレジスト106を所望の形状に精確に
パターニングすることが難しく、コンタクト部107ひ
いてはDRAM全体を安定的に製造することが困難であ
った。そして、レジスト106のパターニングに際し、
そのマスク合わせ余裕が必要となるので、上述した従来
の製造方法は、高集積且つ高密度のDRAMの製造には
適当ではなかった。
【0009】更に、上述した従来の製造方法では、素子
分離用の絶縁膜102をLOCOS法により形成した
後、トレンチ103を形成しているので、各工程に用い
るマスクの露光装置の合わせずれや絶縁膜102のバー
ズビークの長さのばらつきを考慮した設計余裕が必要と
なり、このことによっても、高集積且つ高密度のDRA
Mを製造することが困難であった。
【0010】そこで、本発明の目的は、簡便且つ安定的
な方法で、上述したコンタクト部を形成することが可能
であり、従って、高集積化且つ高密度化が容易な半導体
記憶装置の製造方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、トレンチキャパシタを用いた半導
体記憶装置の製造方法において、半導体基板にトレンチ
を形成する工程と、少なくともこのトレンチの内面の全
面に第1の絶縁膜を形成する工程と、この第1の絶縁膜
を形成した前記トレンチの内部にエッチングのマスク材
を形成する工程と、このマスク材をマスクとして前記第
1の絶縁膜の一部をエッチング除去する工程と、前記半
導体基板上及び前記トレンチ内に所定膜厚の半導体膜を
形成する工程と、この半導体膜の所定部分を酸化するこ
とにより、前記第1の絶縁膜に連続した素子分離用の第
2の絶縁膜を形成するとともに、前記トレンチ内の前記
半導体膜をトレンチキャパシタの下部電極として残す工
程とを有している。
【0012】本発明の好ましい態様においては、前記マ
スク材を、前記トレンチの所定深さ位置まで埋め込み形
成し、このマスク材よりも上の部分の前記第1の絶縁膜
をエッチング除去する。
【0013】
【作用】本発明の半導体記憶装置の製造方法において
は、キャパシタから半導体基板へのリーク及びソフトエ
ラーを防ぐためにトレンチ内面に設けられた絶縁膜に、
トレンチ内に形成されるキャパシタの下部電極と半導体
基板に形成されるドレイン領域との間の電気的接続をと
るためのコンタクト部を、トレンチ内部に形成したエッ
チングマスクのみを用いて上記絶縁膜の所定部分をエッ
チング除去することにより形成している。従って、従来
のようなマスク合わせの必要なマスク層を用いる必要が
なく、そのためのマスク合わせ余裕が不要になる。
【0014】また、本発明の半導体記憶装置の製造方法
では、素子分離用の絶縁膜とトレンチ内のキャパシタの
下部電極の両方を同一の半導体膜から形成しているの
で、素子分離用の絶縁膜とトレンチとの間のマスク合わ
せ余裕も不要になる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図8を参照
して説明する。
【0016】本実施例の製造方法においては、まず、図
2に示すように、Si基板1にキャパシタ用のトレンチ
2をRIE法等で形成し、更に、トレンチ2の内面を含
むSi基板1の全面に、10〜50nm程度の膜厚の絶
縁膜3を熱酸化法若しくはCVD法で形成する。
【0017】次に、図3に示すように、トレンチ2の所
定深さ位置までレジスト4を埋め込み、このレジスト4
をマスクにして絶縁膜3をエッチングし、絶縁膜5を残
す。なお、レジスト4の代わりに多結晶Si膜を用いて
もよい。
【0018】次に、レジスト4を除去した後、図4に示
すように、10〜100nm程度の膜厚の多結晶Si膜
6をCVD法等で全面に堆積させる。
【0019】次に、SiN膜等の絶縁膜をCVD法等で
全面に堆積させ、この絶縁膜を、素子活性領域上の部分
のみを残すようにパターニングして、図5に示すような
絶縁膜7を形成する。そして、この絶縁膜7を耐酸化膜
として多結晶Si膜6の一部を熱酸化し、素子分離用の
絶縁膜8を形成する。この際、絶縁膜8が絶縁膜5と一
体になるようにし、これらの絶縁膜5と絶縁膜8とが一
体になった部分以外の部分でSi基板1と多結晶Si膜
6との間のコンタクトをとるようにして、この部分をコ
ンタクト部9とする。
【0020】なお、多結晶Siは単結晶Siに比べて一
般に酸素の拡散係数が低い。このため、本実施例のよう
に多結晶Si膜6を熱酸化すると、通常のLOCOS法
のように単結晶のSi基板を熱酸化する場合に比べて、
絶縁膜8に発生するバーズビークが小さくなり、素子の
高集積化且つ高密度化に有利である。
【0021】次に、図6に示すように、絶縁膜7をエッ
チング等で除去し、多結晶Si膜6にイオン注入等で不
純物10を1×1014〜1×1016/cm2 程度のドー
ズ量で導入する。この時、多結晶Si膜6にはトレンチ
2に起因する凹部があるので、この凹部の側壁及び底部
にも不純物10を導入するため、Si基板1に対して例
えば最大45°程度傾斜した方向からのいわゆる斜めイ
オン注入を行う。
【0022】次に、図7に示すように、多結晶Si膜6
をトレンチ2内にのみ残すようにパターニングして、キ
ャパシタのストレージノード(下部電極)11を形成
し、更に、CVD法等で絶縁膜12を全面に形成する。
この絶縁膜12としては、SiO2 膜や、SiO2 膜と
SiN膜とSiO2 膜との3層膜であるONO膜や、酸
化タンタル膜等を用いることができる。
【0023】その後、CVD法等で多結晶Si膜13を
全面に形成し、この多結晶Si膜13にイオン注入等に
より不純物14を1×1014〜1×1016/cm2 程度
のドーズ量で導入する。
【0024】次に、この多結晶Si膜13と絶縁膜12
をパターニングして、図8に示すように、キャパシタの
セルプレート15とキャパシタ絶縁膜12を形成すると
ともに、Si基板1のうちでトレンチ2以外の素子活性
領域の部分を露出させる。即ち、本実施例の stacked t
rench capacitor は、ストレージノード11とキャパシ
タ絶縁膜12とセルプレート15とで構成される。
【0025】その後、露出したSi基板1の表面に、5
〜50nm程度の膜厚のゲート絶縁膜17をCVD法又
は熱酸化法で形成する。このゲート絶縁膜17として
は、SiO2 膜やSiN膜等を用いることができる。
【0026】なお、Si基板1のうちでコンタクト部9
を介してストレージノード11にコンタクトしている部
分には、ストレージノード11からSi基板1へ不純物
が固層拡散して、Si基板1と逆導電型の拡散層16が
形成される。
【0027】次に、図1に示すように、ゲート電極18
及びトランジスタのソース・ドレイン領域となる拡散層
19を順次形成し、トランジスタを形成する。その後、
層間絶縁膜20及びビット線とのコンタクト用の拡散層
21を形成する。
【0028】そして、更に、ビット線22、層間絶縁膜
23及びゲート電極18用の裏打ち配線24を夫々形成
し、最後に、パッシベーション膜25を形成して、DR
AMを完成させる。
【0029】以上に説明したように、本実施例の製造方
法によれば、 stacked trench capacitor のトレンチ側
壁のコンタクト部9を、ホトリソ工程を用いずに形成す
ることができ、従って、簡便且つ安定した方法でコンタ
クト部9を形成することができる。また、素子分離用の
絶縁膜8とキャパシタの下部電極11とは同じ多結晶S
i膜6から形成されるので、これらの間のマスク合わせ
ずれは問題なくなり、また、バーズビークも低減される
ため、素子分離用の絶縁膜8とキャパシタ用トレンチと
の間の設計マージンを小さくすることができ、素子の高
集積化且つ高密度化に有利である。
【0030】
【発明の効果】本発明の半導体記憶装置の製造方法によ
れば、キャパシタを形成するトレンチの側壁に設けるキ
ャパシタ電極と半導体基板との間のコンタクト部を簡便
且つ安定な方法で形成することができ、また、素子分離
用の絶縁膜とキャパシタの下部電極とを同一の半導体膜
から形成するために、素子分離用の絶縁膜とトレンチと
の間の設計マージンを小さくすることができ、素子の高
集積化且つ高密度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるDRAMの製造方法を
説明するための断面図である。
【図2】本発明の一実施例によるDRAMの製造方法を
説明するための断面図である。
【図3】本発明の一実施例によるDRAMの製造方法を
説明するための断面図である。
【図4】本発明の一実施例によるDRAMの製造方法を
説明するための断面図である。
【図5】本発明の一実施例によるDRAMの製造方法を
説明するための断面図である。
【図6】本発明の一実施例によるDRAMの製造方法を
説明するための断面図である。
【図7】本発明の一実施例によるDRAMの製造方法を
説明するための断面図である。
【図8】本発明の一実施例によるDRAMの製造方法を
説明するための断面図である。
【図9】従来例によるDRAMの製造方法を説明するた
めの断面図である。
【図10】従来例によるDRAMの製造方法を説明する
ための断面図である。
【図11】従来例によるDRAMの製造方法を説明する
ための断面図である。
【符号の説明】
1 Si基板 2 トレンチ 3 絶縁膜 4 レジスト 5 絶縁膜 6 多結晶Si膜 8 絶縁膜 9 コンタクト部 11 ストレージノード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレンチキャパシタを用いた半導体記憶
    装置の製造方法において、 半導体基板にトレンチを形成する工程と、 少なくともこのトレンチの内面の全面に第1の絶縁膜を
    形成する工程と、 この第1の絶縁膜を形成した前記トレンチの内部にエッ
    チングのマスク材を形成する工程と、 このマスク材をマスクとして前記第1の絶縁膜の一部を
    エッチング除去する工程と、 前記半導体基板上及び前記トレンチ内に所定膜厚の半導
    体膜を形成する工程と、 この半導体膜の所定部分を酸化することにより、前記第
    1の絶縁膜に連続した素子分離用の第2の絶縁膜を形成
    するとともに、前記トレンチ内の前記半導体膜をトレン
    チキャパシタの下部電極として残す工程とを有すること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記マスク材を、前記トレンチの所定深
    さ位置まで埋め込み形成し、このマスク材よりも上の部
    分の前記第1の絶縁膜をエッチング除去することを特徴
    とする請求項1に記載の方法。
JP3283902A 1991-10-04 1991-10-04 半導体記憶装置の製造方法 Withdrawn JPH05102420A (ja)

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05110017A (ja) * 1991-10-18 1993-04-30 Hitachi Ltd 半導体装置とその製造方法
JP3037509B2 (ja) * 1992-08-04 2000-04-24 新日本製鐵株式会社 半導体記憶装置の製造方法
US5395784A (en) * 1993-04-14 1995-03-07 Industrial Technology Research Institute Method of manufacturing low leakage and long retention time DRAM
JPH07254640A (ja) * 1993-12-30 1995-10-03 Texas Instr Inc <Ti> スタック・トレンチ・コンデンサ形成工程におけるトレンチ分離構造形成方法
US5849625A (en) * 1994-12-07 1998-12-15 United Microelectronics Coporation Planar field oxide isolation process for semiconductor integrated circuit devices using liquid phase deposition
US5792686A (en) * 1995-08-04 1998-08-11 Mosel Vitelic, Inc. Method of forming a bit-line and a capacitor structure in an integrated circuit
US5717628A (en) * 1996-03-04 1998-02-10 Siemens Aktiengesellschaft Nitride cap formation in a DRAM trench capacitor
US6177699B1 (en) 1998-03-19 2001-01-23 Lsi Logic Corporation DRAM cell having a verticle transistor and a capacitor formed on the sidewalls of a trench isolation
US6090661A (en) 1998-03-19 2000-07-18 Lsi Logic Corporation Formation of novel DRAM cell capacitors by integration of capacitors with isolation trench sidewalls
US6369418B1 (en) 1998-03-19 2002-04-09 Lsi Logic Corporation Formation of a novel DRAM cell
US6555487B1 (en) 2000-08-31 2003-04-29 Micron Technology, Inc. Method of selective oxidation conditions for dielectric conditioning
DE102005039666B3 (de) * 2005-08-22 2007-05-31 Infineon Technologies Austria Ag Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterstruktur mit selektiven Dotierstoffbereichen
CN116867265A (zh) * 2022-03-25 2023-10-10 长鑫存储技术有限公司 半导体结构和半导体结构的制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0793368B2 (ja) * 1985-06-14 1995-10-09 株式会社日立製作所 半導体記憶装置の製造方法
GB2193034B (en) * 1986-07-25 1990-01-04 Plessey Co Plc Process for the production of bipolar devices

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