JPH05175450A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH05175450A JPH05175450A JP3354314A JP35431491A JPH05175450A JP H05175450 A JPH05175450 A JP H05175450A JP 3354314 A JP3354314 A JP 3354314A JP 35431491 A JP35431491 A JP 35431491A JP H05175450 A JPH05175450 A JP H05175450A
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Abstract
キャパシタ平面積が縮小された場合でも充分なキャパシ
タ容量が得られるようにする。 【構成】 大きな凹凸を有する第1の膜28上に小さな
凹凸を有する第2の膜29を形成して、大きな凹凸上に
小さな凹凸が乗った表面形状に下部電極30を形成す
る。
Description
に係り、詳しくはDRAMメモリセルのように半導体基
板上にキャパシタを形成する方法に関する。
AMメモリセルの製造方法を示す。まず図2(a)に示
すようにシリコン基板1の表面部にLOCOS法により
厚いフィールド酸化膜2を選択的に形成し、素子分離を
行う。次に基板1の露出表面にゲート絶縁膜となる薄い
酸化膜3を形成し、さらに全面にゲート電極を形成する
ためのポリシリコンを形成する。そして、このポリシリ
コンにPOCl3 を拡散源としてリンをドープして導電性を
持たせた後、ゲートホトリソと異方性エッチングを行っ
てポリシリコンをパターニングすることによりゲート電
極4を形成する。この時同時に酸化膜3もゲート電極4
と同一パターンにパターニングする。次に、ゲート電極
4をマスクとしてヒ素(75As+ )を基板1にイオン注入
することによりソース・ドレイン5を形成する。これで
トランスファゲートトランジスタが完成する。
SiO2膜6を成長させ、これに、ホトリソと異方性エッチ
ングによってコンタクトホール7を開ける。その後、コ
ンタクトホール7部分を含む全面にキャパシタのストレ
ージ電極形成のためのポリシリコンを形成し、POCl3 を
拡散源としてリンをポリシリコンにドープし導電性を持
たせ、さらにそのポリシリコンをホトリソ・エッチング
によってパターニングすることによりキャパシタのスト
レージ電極8を形成する。その後、ストレージ電極8の
表面にキャパシタ絶縁膜となる薄い熱酸化膜9を形成し
た後、キャパシタのプレート電極となるためのポリシリ
コンを全面に形成し、POCl3 を拡散源としてリンをポリ
シリコンにドープし導電性をもたせる。その後、そのポ
リシリコンをホトリソ・エッチングでパターニングする
ことによりキャパシタのプレート電極10を形成する。
以上でキャパシタが完成する。
PSG膜11を成長させ、900℃程度の熱処理を行っ
て表面の平坦化を図る。その後、BPSG膜11および
CVDSiO2膜6にホトリソ・エッチングによってコンタ
クトホール12を形成し、さらにアルミのスパッタとホ
トリソ・エッチングによるパターニングを行うことによ
りビット線13を形成する。
ような従来の製造方法では、高集積化、基板の縮小化に
よりキャパシタのストレージ電極8が縮小されると、充
分なキャパシタ容量が得られず、ホールドタイム不良が
生じ、デバイス特性の劣化、歩留りの低下という問題が
生じる。
で、キャパシタ電極が縮小されても該電極の表面積を大
きくとることができ、充分なキャパシタ容量が得られる
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
凸を有する第1の膜を形成し、さらにその上に、小さな
凹凸を有する第2の膜を形成して、この2層膜でキャパ
シタの下部電極を形成する。
面形状は、第1の膜による大きな凹凸の上に第2の膜に
よる小さな凹凸が乗った形となり、したがって、下部電
極が縮小されても、上記2種類の凹凸により下部電極の
表面積を格段に大きくすることができる。したがって、
その後下部電極上にキャパシタ絶縁膜を形成し、さらに
上部電極を形成してキャパシタを完成させれば、キャパ
シタ平面積が縮小されても充分なキャパシタ容量を得る
ことができる。
明する。一実施例は、この発明をDRAMメモリセルの
キャパシタ形成に応用した場合である。勿論、この発明
は、他のキャパシタ形成にも利用できる。
であり、このシリコン基板21にフィールド酸化膜22
を形成して素子分離後、該基板21にトランスファゲー
トトランジスタを形成する。このトランスファゲートト
ランジスタはゲート酸化膜23、ゲート電極24、ソー
ス・ドレイン拡散層25からなり、詳細な製造法は従来
と同一である。その後、基板21上の全面に層間絶縁膜
としてCVDSiO2膜26を成長させ、これにコンタクト
ホール27を開ける。
ず図1(a)に示すように、基板上の全面に下部電極の
第1の膜として、大きな凹凸を有するシリコン膜28を
形成する。このシリコン膜28は、例えば温度575
℃,圧力0.2Torrで、SiH4(シラン)ガスを用いてLP
CVD(減圧化学気相成長)法によりアモルファスシリ
コンを100nm厚に形成し、引き続き真空中で15分ア
ニールを行うことによって形成される。この場合の条件
では約0.2μmの凹凸となる。次に、一旦、上記構造体
をLPCVD炉から取り出してシリコン膜28を大気に
曝した後、シリコン膜28上に下部電極の第2の膜とし
て、小さな凹凸を有するシリコン膜29を形成する。こ
のシリコン膜29は、例えば温度570℃,圧力0.2To
rrで、SiH4ガスを用いて30nm程度LPCVD法により
アモルファスシリコンを形成し、引き続いて真空中で5
分アニールすることによって形成される。この場合の条
件では、約30nmの凹凸となる。
を導入して導電性をもたせた後、これらシリコン膜2
9,28を図1(b)に示すようにパターニングするこ
とにより、2層膜構造のキャパシタ下部電極30を形成
する。この下部電極30の表面形状は、シリコン膜28
による大きな凹凸の上にシリコン膜29による小さな凹
凸が乗った形となり、2種類の凹凸で表面積が増大され
ている。
および形成条件は上記方法や条件に限ったものではな
く、他の方法や条件でもよい。ただし、大きな凹凸を有
するシリコン膜28は、0.05μmから0.2μmの凹凸
で形成する。これより凹凸が大きいと、全体が平坦とな
り、表面積増加の効果は小さくなり、これより小さい
と、引き続いて形成する小さな凹凸を有するシリコン膜
29によって凹部が埋められて、表面積増加の効果が小
さくなる。また、小さな凹凸を有するシリコン膜29は
0.01μmから0.05μmの凹凸で形成する。これより
大きい凹凸だと、下層の大きな凹凸を有するシリコン膜
28の凹部が埋められ、これより小さい凹凸だと表面積
増加の効果が小さくなる。また、上記製造法ではシリコ
ン膜28の形成後、一旦LPCVD炉から出してシリコ
ン膜28を大気に曝しており、これはシリコン膜28の
表面に自然酸化膜を形成することにより、上部にシリコ
ン膜29を成長させる際、下のシリコン膜28の結晶成
長と不連続にして新しい成長の核を形成可能とし、その
結果、下のシリコン膜28に影響されない、小さな凹凸
を有する前記シリコン膜29を形成可能とするものであ
るが、大気に曝す代わりに同じLPCVD炉で酸素を流
して自然酸化膜を形成してもよい。自然酸化膜は、シリ
コン膜29,28に不純物を導入するためのイオン注入
やその後の熱処理により破壊されるため下部電極30の
導電性に悪影響を与えることはない。
ら、次に図1(c)に示すように下部電極30の表面に
キャパシタ絶縁膜として薄い熱酸化膜31を形成し、さ
らにその上に上部電極32をポリシリコンで形成してキ
ャパシタを完成させる。さらに全体に中間絶縁膜33を
形成し、コンタクトホール34を開け、ビット線35を
形成してDRAMメモリセルを完成させる。
れば、大きい凹凸を有する第1の膜上に小さい凹凸を有
する第2の膜を形成して、大きい凹凸の上に小さい凹凸
が乗った表面形状にキャパシタの下部電極を形成するよ
うにしたので、キャパシタの平面積が縮小されても下部
電極の表面積を増大させて、充分なキャパシタ容量を得
ることができる。したがって、例えばDRAMメモリセ
ルにおいてホールドタイム不良が発生せず、デバイス特
性の向上、歩留りの向上を図ることができる。
法を示す工程断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 大きな凹凸を有する第1の膜を形成し、
さらにその上に、小さな凹凸を有する第2の膜を形成し
て、この2層膜でキャパシタの下部電極を形成するよう
にした半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03354314A JP3075620B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03354314A JP3075620B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05175450A true JPH05175450A (ja) | 1993-07-13 |
JP3075620B2 JP3075620B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=18436716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03354314A Expired - Fee Related JP3075620B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3075620B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0766315A1 (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-02 | Nec Corporation | Stacked capacitor having a corrugated electrode |
US5700710A (en) * | 1994-11-11 | 1997-12-23 | Nec Corporation | Process of fabricating capacitor having waved rough surface of accumulating electrode |
US5856007A (en) * | 1995-07-18 | 1999-01-05 | Sharan; Sujit | Method and apparatus for forming features in holes, trenches and other voids in the manufacturing of microelectronic devices |
JP2002043547A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Nec Kyushu Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
KR100486215B1 (ko) * | 1997-10-22 | 2006-04-28 | 삼성전자주식회사 | 미세한굴곡이형성된하부전극을구비한반도체장치의커패시터제조방법 |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP03354314A patent/JP3075620B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6022772A (en) * | 1995-09-29 | 2000-02-08 | Nec Corporation | Stacked capacitor having a corrugated electrode |
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JP2002043547A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Nec Kyushu Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
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---|---|
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