JPH05206400A - Semiconductor memory device and manufacture of the same - Google Patents

Semiconductor memory device and manufacture of the same

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JPH05206400A
JPH05206400A JP4011310A JP1131092A JPH05206400A JP H05206400 A JPH05206400 A JP H05206400A JP 4011310 A JP4011310 A JP 4011310A JP 1131092 A JP1131092 A JP 1131092A JP H05206400 A JPH05206400 A JP H05206400A
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film
storage node
forming
electrode
capacitor
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敬 山田
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Abstract

PURPOSE:To increase the area of a capacitor by forming irregularities shaped in lateral stripes in part of the side of a storage node electrode. CONSTITUTION:After forming a storage node contact 8, a resist is applied, and exposed to light by optical lithography with a mask of a pattern which is rather smaller than that of the storage node electrode. If monochromatic light such as of an excimer laser beam is used as the light source for the exposure, the light incident upon the photoresist and the reflected light from the ground interfere with each other, generating a standing wave in the resist. Thus, the light intensity within the resist periodically varies in the depth direction. Accordingly, on the side of the photoresist pattern R irregularities are formed in lateral stripes. If an LPD film 9 is deposited on it, the pattern shape of the resist is transferred, and the irregularities shaped in lateral stripes are transferred to the side of the LPD film as a pattern transfer film if a storage node electrode is formed after removal of the resist. A polycrystalline silicon film is deposited, and an electrode 10 is formed after arsenic doping.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置および
その製造方法に係り、特にDRAM等におけるキャパシ
タ構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a capacitor structure in a DRAM or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体技術の進歩、特に微細加工
技術の進歩により、いわゆるMOS型半導体記憶装置
(DRAM)の高集積化、大容量化が急速に進められて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, the so-called MOS type semiconductor memory device (DRAM) has been highly integrated and has a large capacity rapidly due to the progress of semiconductor technology, especially the fine processing technology.

【0003】この高集積化に伴い、情報(電荷)を蓄積
するキャパシタの面積は減少し、この結果メモリ内容が
誤って読み出されたり、あるいはα線等によりメモリ内
容が破壊されるソフトエラ−などが問題になっている。
With the increase in the degree of integration, the area of the capacitor for storing information (charge) is reduced, and as a result, the memory contents are erroneously read out, or the memory contents are destroyed by α rays or the like. Is a problem.

【0004】このような問題を解決し、高集積化、大容
量化をはかるための方法の1つとして、MOSキャパシ
タをメモリセル領域上に積層し、該キャパシタの1電極
と、半導体基板上に形成されたスィッチングトランジス
タの1電極とを導通させるようにすることにより、実質
的にキャパシタの占有面積を拡大し、MOSキャパシタ
の静電容量を増大させるようにした積層型メモリセルと
呼ばれるメモリセル構造が提案されている。
As one of methods for solving such a problem and achieving high integration and large capacity, a MOS capacitor is laminated on a memory cell region and one electrode of the capacitor and a semiconductor substrate are formed. A memory cell structure called a stacked memory cell, in which one electrode of the formed switching transistor is electrically connected to substantially expand the occupied area of the capacitor and increase the capacitance of the MOS capacitor. Is proposed.

【0005】このような構造では、ストレ−ジノ−ド電
極を素子分離領域の上まで拡大することができ、また、
ストレージノード電極の膜厚を厚くしてその側壁をキャ
パシタとして利用できることから、キャパシタ容量をプ
レ−ナ構造の数倍以上に高めることができる。また、さ
らにストレ−ジノ−ド部の拡散層は、ストレ−ジノ−ド
電極下の拡散層領域だけとなり、α線により発生した電
荷を収集する拡散層の面積が極めて小さく、ソフトエラ
ーに強いセル構造となっている。
In such a structure, the storage node electrode can be expanded to above the element isolation region, and
Since the thickness of the storage node electrode can be increased and the side wall thereof can be used as a capacitor, the capacitance of the capacitor can be increased to several times or more that of the planar structure. Further, the diffusion layer in the storage node portion is only the diffusion layer region under the storage node electrode, and the area of the diffusion layer that collects the charges generated by α rays is extremely small, and the cell is resistant to soft error. It has a structure.

【0006】しかしながら、このような積層型メモリセ
ル構造のDRAMにおいても、高集積化に伴う素子の微
細化が進むにつれて、メモリセル占有面積が縮小化さ
れ、ストレ−ジノ−ド電極の平坦部の面積がますます縮
小化し、十分なキャパシタ容量を確保するのが困難にな
ってきている。
However, even in the DRAM having such a stacked memory cell structure, the area occupied by the memory cell is reduced and the flat portion of the storage node electrode is reduced as the miniaturization of the element progresses with the high integration. The area is becoming smaller and smaller, and it is becoming difficult to secure a sufficient capacitor capacity.

【0007】このため、蓄積電荷量を確保するために
は、ストレージノード電極の側面を有効に利用すべく、
その膜厚を少なくとも1μm 程度と厚くしなければなら
ない。このような厚いストレージノード電極を微細に加
工するのは困難であり、ストレージノード電極同士の短
絡等の原因となっている。また、この厚いストレージノ
ード電極は、その上の配線の微細加工に大きな負担とな
る。さらに、イオン注入などによる不純物のドーピング
が不十分となり、基板若しくはパッドとの良好なコンタ
クトを形成するのが困難となっていた。
Therefore, in order to secure the amount of accumulated charge, the side surface of the storage node electrode should be used effectively.
The film thickness must be at least about 1 μm. It is difficult to finely process such a thick storage node electrode, which causes a short circuit between storage node electrodes. Further, the thick storage node electrode imposes a heavy burden on the fine processing of the wiring thereon. Furthermore, the doping of impurities by ion implantation or the like becomes insufficient, and it is difficult to form a good contact with the substrate or the pad.

【0008】また、この段差を軽減すべく最近種々のキ
ャパシタ構造が提案されているが、いずれにしても高集
積化が進むにつれて十分なキャパシタ容量を確保するよ
うにしたことを目的とする。
Further, various capacitor structures have been recently proposed to reduce this step, but in any case, it is an object to ensure a sufficient capacitor capacity as the degree of integration increases.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このように、積層型の
メモリセル構造のDRAMにおいても、高集積化に伴う
素子の微細化がさらに進むと、メモリセル占有面積がさ
らに縮小化され、蓄積電荷量を確保するためにはストレ
−ジノ−ド電極の膜厚を厚くしなければならず、これに
よりコンタクト特性が悪くなるという問題が生じてい
た。
As described above, even in a DRAM having a stacked memory cell structure, the area occupied by the memory cell is further reduced as the device is further miniaturized due to higher integration, and the accumulated charge is reduced. In order to secure the amount, the film thickness of the storage node electrode must be increased, which causes a problem that contact characteristics are deteriorated.

【0010】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、メモリセル占有面積のさらなる縮小化に際しても、
コンタクト特性が良好でかつ十分なキャパシタ容量を確
保することのできるメモリセル構造を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the area occupied by a memory cell is further reduced,
An object of the present invention is to provide a memory cell structure having good contact characteristics and capable of ensuring a sufficient capacitor capacity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そこで本発明の第1のD
RAMでは、ストレージノード電極の少なくとも側面の
一部に横縞状の起伏を形成している。
Therefore, the first D of the present invention is provided.
In the RAM, horizontal stripe-shaped undulations are formed on at least a part of the side surface of the storage node electrode.

【0012】望ましくは、、ストレ−ジノ−ド電極は、
ソースドレイン領域とのコンタクト面の外方に、該コン
タクト面に対してほぼ垂直にかつ湾曲面を有して突出す
るように形成している。
Preferably, the storage node electrode is
It is formed outside the contact surface with the source / drain region so as to project substantially perpendicularly to the contact surface and with a curved surface.

【0013】本発明の第2の方法では、ホトリソグラフ
ィ法を用いてレジスト中を通過する光の入射波と反射波
とを干渉させて定在波を形成し、横縞状の起伏をレジス
ト側面に形成し、この横縞状の起伏を電極材料にパター
ン転写することにより側面に横縞状の起伏を有するスト
レージノード電極を形成している。
In the second method of the present invention, a standing wave is formed by interfering the incident wave and the reflected wave of the light passing through the resist by using the photolithography method, and a horizontal stripe-shaped undulation is formed on the side surface of the resist. The storage node electrode having the horizontal stripe-shaped undulations on the side surface is formed by patterning the horizontal stripe-shaped undulations to the electrode material.

【0014】また本発明の第3の方法では、ガラス転移
温度を有する膜を転写用膜として用いこの膜に対してス
トレージノードコンタクトを形成する際のエッチングス
トッパに多結晶シリコンを用いるとともに、この多結晶
シリコン膜を酸化する工程で、同時に前記転写用膜を溶
融状態にしてエッジを丸くし、このエッジを覆うように
ストレージノード電極を形成することにより湾曲した側
壁部を有するストレージノード電極を得、この後転写用
膜を除去しこの側壁部の両面をキャパシタとして用いる
ようにしている。
Further, in the third method of the present invention, a film having a glass transition temperature is used as a transfer film, and polycrystalline silicon is used as an etching stopper when forming a storage node contact with respect to this film. In the step of oxidizing the crystalline silicon film, at the same time, the transfer film is put in a molten state to have a rounded edge, and a storage node electrode is formed so as to cover the edge to obtain a storage node electrode having a curved side wall portion, After that, the transfer film is removed, and both sides of the side wall are used as capacitors.

【0015】さらに望ましくは、第1の多結晶シリコン
膜を形成した後、ガラス転移温度を有する膜を形成しこ
れをパターン転写用膜として用い、この膜に対してエッ
チングストッパに第1の多結晶シリコンを用いてストレ
ージノードコンタクトの反転パターンを形成し、この転
写用膜を溶融状態にしてエッジを丸くし、このエッジを
覆うように第2の多結晶シリコン膜を形成したのち、こ
の転写用膜をエッチング除去することにより湾曲した側
壁部を有するストレージノード電極を得、この側壁部の
両面をキャパシタとして用いるようにしている。
More preferably, after forming the first polycrystalline silicon film, a film having a glass transition temperature is formed and used as a pattern transfer film, and the first polycrystalline film is used as an etching stopper for this film. An inversion pattern of the storage node contact is formed by using silicon, the transfer film is melted, the edges are rounded, and a second polycrystalline silicon film is formed so as to cover the edge, and then the transfer film is formed. Is removed by etching to obtain a storage node electrode having a curved side wall, and both sides of this side wall are used as capacitors.

【0016】本発明の第4の方法では、2種の膜を交互
に積層し、これら多層膜に開口を形成しさらに2種の膜
のエッチング速度が異なるような条件でエッチングし、
側壁に凹凸を有するストレージノードコンタクトを形成
し、このストレージノードコンタクト内に電極材料を形
成した後、多層膜を除去しパターン転写を行い、側壁に
凹凸の形成された突出部を有するストレージノード電極
を形成している。
In the fourth method of the present invention, two kinds of films are alternately laminated, openings are formed in these multi-layered films, and the two kinds of films are etched under different etching rates.
After forming a storage node contact having unevenness on the side wall and forming an electrode material in this storage node contact, the multilayer film is removed and pattern transfer is performed to form a storage node electrode having a protruding portion having unevenness on the side wall. Is forming.

【0017】[0017]

【作用】上記第1の構造によれば、ストレージノード電
極の側面の一部に横縞状の起伏が形成されているため、
この起伏によりキャパシタ面積を増大することができ
る。従って、キャパシタ占有面積を増大することなく容
量を大きくとることができる。しかも、ストレ−ジノ−
ド電極の膜厚を大きくすることなく、ストレージノード
電極の表面積を増大することができるため、加工が容易
になり信頼性の高いDRAMを得ることができる。
According to the first structure described above, since horizontal stripe-shaped undulations are formed on a part of the side surface of the storage node electrode,
This undulation can increase the capacitor area. Therefore, the capacitance can be increased without increasing the area occupied by the capacitor. Moreover, storage
Since the surface area of the storage node electrode can be increased without increasing the film thickness of the storage electrode, the processing becomes easy and a highly reliable DRAM can be obtained.

【0018】また、ストレ−ジノ−ド電極を、ソースド
レイン領域とのコンタクト面の外方に、該コンタクト面
に対してほぼ垂直にかつ湾曲面を有して突出するように
すれば、さらにストレージノード電極の表面積を増大す
ることができる。
Further, if the storage node electrode is projected to the outside of the contact surface with the source / drain region so as to be substantially perpendicular to the contact surface and has a curved surface, the storage is further improved. The surface area of the node electrode can be increased.

【0019】また、上記第2の方法によれば、ホトリソ
グラフィ法を用いてレジスト中を通過する光の入射波と
反射波とを干渉させて定在波を形成し、横縞状の起伏を
レジスト側面に形成し、この形状を転写することによっ
て側面に横縞状の起伏を有するストレージノード電極を
形成することができる。従って、電極材料は単層構造で
よく製造が容易である。また、光の波長とレジストパタ
ーンの誘電率とによって起伏の周期を制御する事ができ
る上、レジストの上および下面での反射率とレジスト中
での光の吸収率およびレジストの感度により起伏の大き
さを制御することができる。
Further, according to the second method, a standing wave is formed by interfering the incident wave and the reflected wave of the light passing through the resist by using the photolithography method, and the lateral stripe-shaped undulations are formed in the resist. By forming on the side surface and transferring this shape, it is possible to form a storage node electrode having lateral stripe-shaped undulations on the side surface. Therefore, the electrode material has a single-layer structure and is easy to manufacture. In addition, the undulation period can be controlled by the wavelength of light and the dielectric constant of the resist pattern, and the undulation can be controlled by the reflectance on the upper and lower surfaces of the resist, the light absorption rate in the resist and the sensitivity of the resist. Can be controlled.

【0020】さらに第3の方法によれば、エッチングス
トッパとして用いた多結晶シリコン膜の酸化と同時にB
PSG膜等のガラス転移温度を有する膜を溶融せしめエ
ッジを丸くしてストレージノード電極を形成することに
よりストレージノード電極の周縁部に湾曲した突出片を
形成するようにしているため、工数を増大することなく
容易にストレージノード電極の表面積を増大することが
できる。
Further, according to the third method, the polycrystalline silicon film used as the etching stopper is oxidized at the same time as B
Since a film having a glass transition temperature such as a PSG film is melted to form a storage node electrode with a rounded edge to form a curved protruding piece at the peripheral edge of the storage node electrode, the number of steps is increased. Without increasing the storage node electrode surface area.

【0021】また、望ましくは、第1の多結晶シリコン
膜を形成した後これをエッチングストッパとしてストレ
ージノードコンタクトの反転パターンをなすように、B
PSG膜等のガラス転移温度を有する膜をパターニング
し、この後熱処理によって溶融せしめエッジを丸くした
のち第2の多結晶シリコン膜を形成し、このガラス転移
温度を有する膜を除去して、前記第1の多結晶シリコン
膜をストレージノード電極として用いると共に第2の多
結晶シリコン膜をストレージノード電極の周縁部に湾曲
した突出片として用いるようにすれば、工数を増大する
ことなく容易にストレージノード電極の表面積を増大す
ることができる。
Preferably, after forming the first polycrystalline silicon film, B is used as an etching stopper to form an inverted pattern of the storage node contact.
A film having a glass transition temperature, such as a PSG film, is patterned, and then a heat treatment is performed to melt and round the edges, and then a second polycrystalline silicon film is formed. If the first polycrystalline silicon film is used as the storage node electrode and the second polycrystalline silicon film is used as the curved protruding piece at the peripheral portion of the storage node electrode, the storage node electrode can be easily formed without increasing the number of steps. The surface area of the can be increased.

【0022】本発明の第4によれば、2種の膜を交互に
積層し多層膜を2種の膜のエッチング速度が異なるよう
な条件でエッチングし、側壁に凹凸を有するストレージ
ノードコンタクトを形成し、このストレージノードコン
タクト内に電極材料を形成した後、多層膜を除去しパタ
ーン転写を行い、側壁に凹凸を有する突出部を有するス
トレージノード電極を形成するようにしているため、容
易にストレージノード電極の表面積を増大することがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, two types of films are alternately laminated and a multilayer film is etched under conditions such that the etching rates of the two types of films are different to form a storage node contact having unevenness on the side wall. Then, after forming the electrode material in the storage node contact, the multilayer film is removed and pattern transfer is performed to form the storage node electrode having the protrusion having the unevenness on the side wall. The surface area of the electrode can be increased.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0024】実施例1 図1は、本発明の第1の実施例の積層形メモリセル構造
のDRAMのビット線方向に隣接する2ビット分を示す
断面図、図2(a) 乃至図2(c) は、その製造工程図であ
る。
Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view showing two bits adjacent to each other in the bit line direction of a DRAM having a stacked memory cell structure according to a first embodiment of the present invention, FIGS. c) is the manufacturing process diagram.

【0025】このDRAMは、p型シリコン基板1の素
子分離絶縁膜2で囲まれた領域にMOSFETを形成
し、このMOSFETのソ−ス・ドレイン領域の一方に
ストレージノード電極10が接続するようにキャパシタ
を積層したもので、ストレ−ジノ−ド電極10の側面に
横縞状の起伏を形成し、キャパシタ面積を増大するよう
にしたことを特徴とするものである。他部については従
来例の積層形メモリセル構造のDRAMと同様である。
In this DRAM, a MOSFET is formed in a region surrounded by an element isolation insulating film 2 of a p-type silicon substrate 1, and a storage node electrode 10 is connected to one of source and drain regions of this MOSFET. A capacitor is laminated, which is characterized in that horizontal stripe-shaped undulations are formed on the side surfaces of the storage node electrode 10 to increase the capacitor area. Other parts are the same as those of the conventional DRAM having the stacked memory cell structure.

【0026】すなわちMOSFETは、p型シリコン基
板1の素子分離絶縁膜2で囲まれた領域にゲート絶縁膜
4を介してゲート電極5を形成するとともに、ゲート電
極5に自己整合的にソ−ス・ドレイン拡散層となるn型
拡散層6a,6bを形成することによって構成されてい
る。
That is, in the MOSFET, the gate electrode 5 is formed in the region surrounded by the element isolation insulating film 2 of the p-type silicon substrate 1 through the gate insulating film 4, and the source is self-aligned with the gate electrode 5. -It is configured by forming the n-type diffusion layers 6a and 6b to be the drain diffusion layers.

【0027】そしてこれらn型拡散層6a,6bのうち
キャパシタに接続される6bにはストレージノードコン
タクト8を介してストレージノード電極10が形成さ
れ、6aにはビット線コンタクトを介してビット線14
が形成される。なお素子分離絶縁膜2の底部にはパンチ
スル−ストッパ用のp- 形拡散層3が形成されている。
この構造では、ストレ−ジノ−ド電極側面のの起伏の和
の分の容量をその側壁部分から得ることができる。
A storage node electrode 10 is formed through storage node contact 8 on 6b of these n-type diffusion layers 6a and 6b connected to the capacitor, and bit line 14 is formed on 6a through a bit line contact.
Is formed. A p-type diffusion layer 3 for punch-through stopper is formed on the bottom of the element isolation insulating film 2.
In this structure, the capacitance corresponding to the sum of the undulations of the side surface of the storage node electrode can be obtained from the side wall portion thereof.

【0028】次に、このDRAMの製造方法について図
面を参照しつつ説明する。
Next, a method of manufacturing this DRAM will be described with reference to the drawings.

【0029】まず、図2(a) に示すように、比抵抗5Ω
cmのp型のシリコン基板1に、通常のLOCOS法によ
り、膜厚700nmの酸化シリコン層からなる素子分離絶
縁膜2を形成する。このときの酸化工程により、パンチ
スル−ストッパ用のp- 形拡散層16を形成する。この
後必要に応じて素子領域には閾値制御のためのイオン注
入を行う。そして、熱酸化法により膜厚10nmの酸化シ
リコン層および膜厚300nmの多結晶シリコン層を形成
し、フォトリソ法および反応性イオンエッチング法によ
ってこれらをパタ−ニングし、ゲ−ト絶縁膜4およびゲ
−ト電極5を形成する。そして、このゲ−ト電極5をマ
スクとしてAsイオンをイオン注入し、n- 形拡散層6
a,6bからなるソ−ス・ドレイン領域を形成し、スィ
ッチングトランジスタとしてのMOSFETを形成す
る。この拡散層の深さは、例えば150nm程度になる。
その後、全面に平坦な酸化シリコン膜からなる層間絶縁
膜7を形成する。これは例えばリンガラスを堆積した
後、熱工程によりメルトさせて形成するようにしてもよ
いし、あるいは厚い酸化シリコン膜等を堆積した後ラッ
ピング法により上側から酸化シリコン膜を削ってならし
ていくなど適宜選択すれば良い。また、高集積化に伴い
ゲート電極のパターンが微細になってくるとゲート電極
間スペースの1/2以上の膜厚の絶縁膜LPCVD法な
どステップカバレッジの良い方法で堆積するだけでもか
なりの平坦化が可能となる。この平坦化はキャパシタ形
成の際レジストの膜厚を一定にするという意味で重要と
なる。
First, as shown in FIG. 2 (a), the specific resistance is 5Ω.
An element isolation insulating film 2 of a 700 nm-thickness silicon oxide layer is formed on a cm-type p-type silicon substrate 1 by a normal LOCOS method. By the oxidation step at this time, the p-type diffusion layer 16 for punch through stopper is formed. After that, if necessary, ion implantation for threshold control is performed on the element region. Then, a silicon oxide layer having a film thickness of 10 nm and a polycrystalline silicon layer having a film thickness of 300 nm are formed by a thermal oxidation method, and these are patterned by a photolithography method and a reactive ion etching method to obtain a gate insulating film 4 and a gate insulating film. Forming the electrode 5. Then, As ions are ion-implanted by using the gate electrode 5 as a mask, and the n--type diffusion layer 6 is formed.
A source / drain region consisting of a and 6b is formed to form a MOSFET as a switching transistor. The depth of this diffusion layer is, for example, about 150 nm.
After that, an interlayer insulating film 7 made of a flat silicon oxide film is formed on the entire surface. This may be formed, for example, by depositing phosphorous glass and then melting it by a thermal process, or by depositing a thick silicon oxide film or the like and then scraping the silicon oxide film from the upper side by a lapping method. It may be selected as appropriate. Further, as the pattern of the gate electrode becomes finer as the integration becomes higher, even if it is deposited by a method with good step coverage such as an insulating film LPCVD method having a film thickness of ½ or more of the space between the gate electrodes, it is considerably flattened. Is possible. This flattening is important in the sense that the film thickness of the resist is constant when forming the capacitor.

【0030】そしてさらに、レジストの横縞パターン転
写用のLPD膜をエッチングするためのエッチングスト
ッパとして窒化シリコン膜7sを堆積する。
Further, a silicon nitride film 7s is deposited as an etching stopper for etching the LPD film for transferring the horizontal stripe pattern of the resist.

【0031】この後、ストレージノードコンタクト8を
形成した後、レジストを塗布し、光リソグラフィにより
ストレージノード電極のパターンよりもやや小さいパタ
ーンのマスクを用いて露光を行う。この露光に用いる光
源としてはエキシマレーザのような単色光を用いるとフ
ォトレジストへの入射光と下地からの反射光とが干渉し
あい、レジスト内に定在波が生じる。このためレジスト
内での光強度が深さ方向に周期的に変化するため、フォ
トレジストのパターンRの側面が図2(a) のように横縞
状の起伏を伴うようにする。そしてこの上層にLPD膜
9を堆積するとレジストパターン上には形成されないた
め、このレジストのパターン形状が転写される。この他
蒸着やスパッタリング法により膜を堆積しエッチバック
するようにしてもよい。この後、レジストを除去してス
トレージノード電極を形成すればパターン転写膜として
のLPD膜側面に横縞状の起伏が転写される。
Then, after forming the storage node contact 8, a resist is applied and exposure is performed by photolithography using a mask having a pattern slightly smaller than the pattern of the storage node electrode. When monochromatic light such as an excimer laser is used as a light source used for this exposure, incident light to the photoresist interferes with reflected light from the underlayer, and a standing wave is generated in the resist. Therefore, the light intensity in the resist periodically changes in the depth direction, so that the side surface of the photoresist pattern R is made to have horizontal stripe-shaped undulations as shown in FIG. When the LPD film 9 is deposited on this upper layer, it is not formed on the resist pattern, so that the pattern shape of this resist is transferred. Alternatively, a film may be deposited by vapor deposition or sputtering and then etched back. After that, if the resist is removed to form the storage node electrode, horizontal stripe-shaped undulations are transferred to the side surface of the LPD film as the pattern transfer film.

【0032】そして図2(b) に示すように、ストレージ
ノード電極としては例えば多結晶シリコン膜を50〜4
00nm堆積し、これにヒ素またはリンをドーピングした
のち、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチングに
よりパターニングしてストレージノード電極10を形成
する。
Then, as shown in FIG. 2B, as the storage node electrode, for example, a polycrystalline silicon film having a thickness of 50-4 is used.
Then, the storage node electrode 10 is formed by depositing it to a thickness of 00 nm, doping it with arsenic or phosphorus, and patterning it by photolithography and reactive ion etching.

【0033】ここでLPD膜は加熱することにより酸化
シリコン膜となりこのまま層間絶縁膜として用いること
も可能であるが、ここではストレージノード電極の側面
をキャパシタとして用いるためフッ化アンモニウムを用
いたエッチングにより除去するようにしている。このと
き窒化シリコン膜7sをエッチングストッパとして用い
る。
Here, the LPD film becomes a silicon oxide film by heating and can be used as it is as an interlayer insulating film. However, since the side surface of the storage node electrode is used as a capacitor here, it is removed by etching using ammonium fluoride. I am trying to do it. At this time, the silicon nitride film 7s is used as an etching stopper.

【0034】このようにしてLPD膜9をエッチング除
去した後、LPCVD法により全面に窒化シリコン膜を
10nm程度堆積し950℃の水蒸気雰囲気中で30分程
度酸化することによりキャパシタ絶縁膜11を形成す
る。この後全面に多結晶シリコン膜を堆積し、これにヒ
素またはリンをドーピングした後、フォトリソグラフィ
とドライエッチングによりプレート電極12を形成する
(図2(c) )。
After the LPD film 9 is removed by etching in this manner, a silicon nitride film is deposited on the entire surface by LPCVD to a thickness of about 10 nm and oxidized in a steam atmosphere at 950 ° C. for about 30 minutes to form a capacitor insulating film 11. .. After that, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, arsenic or phosphorus is doped therein, and then the plate electrode 12 is formed by photolithography and dry etching (FIG. 2 (c)).

【0035】次に全面に層間絶縁膜としてCVD酸化膜
を堆積しフォトリソグラフィと反応性イオンエッチング
によりビット線コンタクトを形成し、アルミニウム膜あ
るいはモリブデンポリサイドを用いたビット線14を形
成する。このようにして図1に示したDRAMが完成す
る。
Next, a CVD oxide film is deposited on the entire surface as an interlayer insulating film, a bit line contact is formed by photolithography and reactive ion etching, and a bit line 14 using an aluminum film or molybdenum polycide is formed. In this way, the DRAM shown in FIG. 1 is completed.

【0036】上記構成によれば、ストレ−ジノ−ド電極
の側面に横縞状の起伏が形成されているため、この結果
小さい占有面積で大きいキャパシタ容量を実現すること
ができる。
According to the above structure, since lateral stripe-shaped undulations are formed on the side surfaces of the storage node electrode, as a result, a large capacitor capacitance can be realized with a small occupied area.

【0037】次に、横縞状の起伏を形成するための定在
波の発生原理について説明する。
Next, the principle of standing wave generation for forming the horizontal stripe-shaped undulations will be described.

【0038】図3(a) は単色光が大気からフォトレジス
トに入射し()レジストパターンと下地である酸化シ
リコン膜を通過して()シリコン基板で反射され
()再びレジストを通過していくそして実際はレジス
トと大気との界面で反射され()ていく様子を示した
ものである。このように〜を繰り返していく。(b)
は入射波の強度ε2 と反射波の強度ε3 とを示してい
る。シリコン基板表面で反射するとき位相がずれる。位
相が異なる入射波と反射波とを加え合わせると(c) に示
すようにレジスト膜内に定在波が生じる。定在波は最大
強度の節と最少強度の節とを持ち、膜を通して周期的に
生じるのである。この周期的な光の強度分布がレジスト
パターンの横縞状の起伏となって現れる。これは、現像
液に対するレジストの可溶度は露光の強度分布に比例す
るからである。このようにして側面が横縞を有するレジ
ストパターンを得ることができる。
In FIG. 3A, monochromatic light enters the photoresist from the atmosphere, passes through the resist pattern and the underlying silicon oxide film, is reflected by the silicon substrate, and passes through the resist again. And, in reality, it shows how the light is reflected () at the interface between the resist and the atmosphere. Repeat ~ like this. (b)
Shows the intensity ε2 of the incident wave and the intensity ε3 of the reflected wave. The phase shifts when reflected on the surface of the silicon substrate. When the incident wave and the reflected wave having different phases are added together, a standing wave is generated in the resist film as shown in (c). The standing wave has a maximum intensity node and a minimum intensity node, and occurs periodically through the membrane. This periodic light intensity distribution appears as horizontal stripe-shaped undulations of the resist pattern. This is because the solubility of the resist in the developing solution is proportional to the intensity distribution of exposure. In this way, a resist pattern having lateral stripes on the side surface can be obtained.

【0039】なお、前記実施例ではストレージノード電
極のパターン形成に際し、定在波による起伏を形成する
ときのレジストパターンよりも大きくとるようにしてい
るが、ストレージノード電極を加工する方法として図4
に示すように全面にレジストを堆積した後全面露光し、
ストレージノードコンタクト内のみが未露光となるよう
に露光量を制御することにより、ストレージノードコン
タクト内に埋まったレジストのみが残るようにすること
ができる。そしてこの状態でドライエッチングを行い不
要部の多結晶シリコンを除去すればストレージノードコ
ンタクトに対し自己整合的にストレージノード電極を形
成することができる。
Although the storage node electrode pattern is formed to be larger than the resist pattern used to form the undulations due to standing waves in the above embodiment, the method for processing the storage node electrode is shown in FIG.
After depositing a resist on the entire surface as shown in, exposing the entire surface,
By controlling the exposure amount so that only the storage node contact is unexposed, only the resist buried in the storage node contact can be left. Then, dry etching is performed in this state to remove unnecessary portions of polycrystalline silicon, whereby the storage node electrode can be formed in a self-aligned manner with respect to the storage node contact.

【0040】実施例2 次に、本発明の第2の実施例について説明する。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0041】前記実施例において、露光に用いられるス
テッパの波長が短くなると、定在波のによって形成され
る凹凸周期はλ/4nとなるため凹凸の周期も短くな
る。そうするとストレージノード電極の膜厚で凹凸が埋
まってしまい、レジストパターンに面していない側の面
の凹凸がなくなってしまう。そこでさらにストレージノ
ード電極の表面積を増大すべく、ストレージノード電極
材料としての多結晶シリコンの堆積条件を制御して多結
晶シリコンの表面に凹凸を形成するようにしたものであ
る。
In the above-mentioned embodiment, when the wavelength of the stepper used for exposure is shortened, the period of unevenness formed by the standing wave is λ / 4n, and therefore the period of unevenness is also shortened. Then, the thickness of the storage node electrode fills the irregularities, and the irregularities on the surface not facing the resist pattern disappear. Therefore, in order to further increase the surface area of the storage node electrode, the deposition conditions of polycrystalline silicon as the storage node electrode material are controlled to form irregularities on the surface of the polycrystalline silicon.

【0042】図5(a) 乃至(e) はその工程図である。FIGS. 5A to 5E are process diagrams.

【0043】まず、実施例1と同様にしてMOSFET
を形成した後側面に定在波の横縞状の起伏を有するレジ
ストパターン8を形成するが、これに先だちゲート電極
5上と側壁を窒化シリコン膜などで被覆しておきゲート
電極に対するストレージノードコンタクトとビット線コ
ンタクトのゲート電極に対する合わせ余裕がなくてもす
むようにするとともに、ストレージノード電極10とし
ての多結晶シリコン膜の表面に凹凸を形成したことを特
徴とするものである。
First, similar to the first embodiment, the MOSFET is
A resist pattern 8 having lateral stripe-shaped undulations of a standing wave is formed on the side surface after the formation of the gate electrode. Prior to this, the gate electrode 5 and the side wall are covered with a silicon nitride film or the like to form a storage node contact for the gate electrode. It is characterized in that the bit line contact is not required to be aligned with the gate electrode, and unevenness is formed on the surface of the polycrystalline silicon film as the storage node electrode 10.

【0044】まず、p型シリコン基板1にゲート絶縁膜
4となる酸化シリコン膜を形成すると共にゲート電極5
となる多結晶シリコン膜、ゲート上絶縁膜となる窒化シ
リコン膜5sを形成した後、これらをパターニングし、
n- 形拡散層6a,6bからなるソ−ス・ドレイン領域
を形成し、スィッチングトランジスタとしてのMOSF
ETを形成する。そしてさらに表面を軽く酸化して酸化
シリコン膜7aを形成しさらに、前記実施例1と同様レ
ジストの横縞パターン転写用のLPD膜をエッチングす
るためのエッチングストッパとして窒化シリコン膜7s
を堆積する。
First, a silicon oxide film to be the gate insulating film 4 is formed on the p-type silicon substrate 1 and the gate electrode 5 is formed.
After forming a polycrystalline silicon film to be the above and a silicon nitride film 5s to be the insulating film on the gate, patterning these,
A MOSF serving as a switching transistor is formed by forming a source / drain region consisting of n-type diffusion layers 6a and 6b.
Form ET. Then, the surface is further lightly oxidized to form a silicon oxide film 7a, and the silicon nitride film 7s is used as an etching stopper for etching the LPD film for transferring the lateral stripe pattern of the resist as in the first embodiment.
Deposit.

【0045】この後、レジストを塗布し、光リソグラフ
ィによりマスクを用いて露光を行う。この露光に用いる
光源としてエキシマレーザのような単色光を用い、フォ
トレジストへの入射光と下地からの反射光とが干渉しあ
い、レジスト内に定在波が生じるようにし、フォトレジ
ストのパターンRの側面が図5(a) のように横縞状の起
伏を伴うようにする。そしてLPD膜9を堆積する。
After that, a resist is applied and exposure is performed by photolithography using a mask. A monochromatic light such as an excimer laser is used as a light source used for this exposure, and the incident light to the photoresist interferes with the reflected light from the underlayer so that a standing wave is generated in the resist. As shown in Fig. 5 (a), the side surface should be wavy with horizontal stripes. Then, the LPD film 9 is deposited.

【0046】そして、レジストを除去すればパターン転
写膜としてのLPD膜側面に横縞状の起伏が転写され
る。この後、レジストパターン下の薄い窒化シリコンと
酸化シリコンをRIE法でエッチングしストレージノー
ドコンタクト8を形成しさらにこのコンタクト内にスト
レージノード電極を形成する。
Then, when the resist is removed, lateral stripe-shaped undulations are transferred to the side surface of the LPD film as the pattern transfer film. Then, the thin silicon nitride and silicon oxide under the resist pattern are etched by RIE to form a storage node contact 8 and a storage node electrode is formed in this contact.

【0047】そして図5(b) に示すように、ストレージ
ノード電極としては例えば多結晶シリコン膜を50〜4
00nm堆積し、これにヒ素またはリンをドーピングした
のち、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチングに
よりパターニングしてストレージノード電極10を形成
する。このとき多結晶シリコン膜の堆積温度を550℃
程度に下げることにより、ストレージノード電極表面に
凹凸を形成する(IEDM1990)。
As shown in FIG. 5B, the storage node electrode is, for example, a polycrystalline silicon film having a thickness of 50-4.
Then, the storage node electrode 10 is formed by depositing it to a thickness of 00 nm, doping it with arsenic or phosphorus, and patterning it by photolithography and reactive ion etching. At this time, the deposition temperature of the polycrystalline silicon film is set to 550 ° C.
Asperity is formed on the surface of the storage node electrode (IEDM 1990).

【0048】さらに、フッ化アンモニウムを用いたエッ
チングによりLPD膜9をエッチング除去するようにし
ている。このとき窒化シリコン膜7sをエッチングスト
ッパとして用いる。
Furthermore, the LPD film 9 is removed by etching using ammonium fluoride. At this time, the silicon nitride film 7s is used as an etching stopper.

【0049】このようにしてLPD膜9をエッチング除
去した後、LPCVD法により全面に窒化シリコン膜を
10nm程度堆積し950℃の水蒸気雰囲気中で30分程
度酸化することによりキャパシタ絶縁膜11を形成す
る。この後全面に多結晶シリコン膜を堆積し、これにヒ
素またはリンをドーピングした後、フォトリソグラフィ
とドライエッチングによりプレート電極12を形成す
る。そして表面酸化によりプレート電極表面に保護用の
酸化シリコン膜16を形成する(図5(c) )。
After the LPD film 9 is removed by etching in this way, a silicon nitride film is deposited on the entire surface by LPCVD to a thickness of about 10 nm and oxidized in a steam atmosphere at 950 ° C. for about 30 minutes to form a capacitor insulating film 11. .. After that, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, and arsenic or phosphorus is doped therein, and then the plate electrode 12 is formed by photolithography and dry etching. Then, a protective silicon oxide film 16 is formed on the surface of the plate electrode by surface oxidation (FIG. 5 (c)).

【0050】後は実施例1と同様に全面に層間絶縁膜と
してBPSG膜13Sを堆積しフォトリソグラフィと反
応性イオンエッチングによりビット線コンタクトを形成
する。このビット線コンタクトの形成に際し多結晶シリ
コン膜17をエッチングストッパとして用いることによ
りビット線コンタクトがゲートやプレート電極とショー
トするのを防止することができる。
Thereafter, as in the first embodiment, a BPSG film 13S is deposited on the entire surface as an interlayer insulating film, and a bit line contact is formed by photolithography and reactive ion etching. By using the polycrystalline silicon film 17 as an etching stopper when forming the bit line contact, it is possible to prevent the bit line contact from short-circuiting with the gate or plate electrode.

【0051】そしてさらに下地の窒化シリコン膜7sを
ストッパとして多結晶シリコン膜17をエッチングし、
熱酸化により残留している多結晶シリコン膜17を酸化
して酸化シリコン膜20と化しプレート電極をしっかり
と保護する。この熱処理によりBPSG膜は溶融して角
がまるくなる。そして酸化シリコン膜および窒化シリコ
ン膜を除去してコンタクトが形成される。
Then, the polycrystalline silicon film 17 is further etched by using the underlying silicon nitride film 7s as a stopper,
The remaining polycrystalline silicon film 17 is oxidized by thermal oxidation to be converted into a silicon oxide film 20 to firmly protect the plate electrode. By this heat treatment, the BPSG film is melted and the corners are rounded. Then, the silicon oxide film and the silicon nitride film are removed to form a contact.

【0052】そしてアルミニウム膜やモリブデンポリサ
イドなどのビット線が形成され、DRAMが完成する。
Then, a bit line such as an aluminum film or molybdenum polycide is formed to complete the DRAM.

【0053】この方法ではキャパシタ容量の減少を防
ぎ、さらなる微細化をはかることができる。
With this method, it is possible to prevent the capacitance of the capacitor from decreasing and further miniaturize it.

【0054】なお、実施例1および2では、定在波によ
って形成したレジストパターン側壁の起伏を一旦LPD
膜に転写してストレージノード電極を形成し、このLP
D膜を除去した後キャパシタ絶縁膜を形成するようにし
たが、キャパシタ面積が十分であるときには、LPD膜
はそのまま絶縁膜として用いても良い。また、定在波に
よって形成したレジストパターン側壁の起伏を転写する
媒体を用いることなく、直接電極材料を溝内に充填する
ことにより、直接横縞状の起伏を有するストレージノー
ド電極を得ることも可能である。このときは両側壁が横
縞状の起伏を有する円筒壁で囲まれた溝を形成してお
き、LPD法等によってこの溝内に導体膜を形成するよ
うにすればよい。
In the first and second embodiments, the undulations of the resist pattern sidewalls formed by the standing wave are temporarily removed by LPD.
Transfer to a film to form a storage node electrode,
Although the capacitor insulating film is formed after removing the D film, the LPD film may be used as an insulating film as it is when the capacitor area is sufficient. It is also possible to directly obtain a storage node electrode having horizontal stripe-shaped undulations by directly filling the groove with an electrode material without using a medium for transferring the undulations of the resist pattern side wall formed by a standing wave. is there. In this case, a groove may be formed in which both side walls are surrounded by a cylindrical wall having horizontal stripe undulations, and a conductor film may be formed in this groove by the LPD method or the like.

【0055】実施例3 次に、本発明の第3の実施例について説明する。Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0056】この方法では定在波を利用するのではなく
エッチングストッパとして用いた多結晶シリコン膜の酸
化と同時に転写マスクを溶融させてエッジに丸みを形成
しこの腕曲面をストレージノード電極表面に転写し、キ
ャパシタ面積の増大をはかるようにしたことを特徴とす
るものである。
In this method, instead of using a standing wave, the transfer mask is melted at the same time as the oxidation of the polycrystalline silicon film used as the etching stopper to form a rounded edge and the arm curved surface is transferred to the storage node electrode surface. However, it is characterized in that the area of the capacitor is increased.

【0057】図6(a) 乃至(c) はその製造工程の一部を
示す図である前記実施例2において、ゲート電極5の表
面および側面を窒化シリコン膜5sおよび7aで覆い、
表面に酸化シリコン膜7bおよび窒化シリコン膜7sを
形成したのち、エッチングストッパとしての多結晶シリ
コン膜21を形成し、この上層にBPSG膜23を形成
し、図6(a) に示すようにストレージノードコンタクト
8を形成する。
FIGS. 6 (a) to 6 (c) are views showing a part of the manufacturing process. In the second embodiment, the surface and the side surface of the gate electrode 5 are covered with the silicon nitride films 5s and 7a,
After the silicon oxide film 7b and the silicon nitride film 7s are formed on the surface, a polycrystalline silicon film 21 is formed as an etching stopper, and a BPSG film 23 is formed on the polycrystalline silicon film 21, and the storage node is formed as shown in FIG. 6 (a). The contact 8 is formed.

【0058】この後コンタクト8内の多結晶シリコン膜
21をエッチング除去したのち、水蒸気雰囲気中で85
0〜900℃の熱処理を行い、エッチングストッパとし
ての多結晶シリコン膜21を酸化し酸化シリコン膜20
と化し、プレート電極をしっかりと絶縁保護する。この
熱処理によりBPSG膜は溶融して角がまるくなる。そ
して酸化シリコン膜および窒化シリコン膜を除去して、
コンタクトが形成される。
After that, the polycrystalline silicon film 21 in the contact 8 is removed by etching, and then 85 in a water vapor atmosphere.
A heat treatment is performed at 0 to 900 ° C. to oxidize the polycrystalline silicon film 21 as an etching stopper and to etch the silicon oxide film 20.
To protect the plate electrode. By this heat treatment, the BPSG film is melted and the corners are rounded. Then, the silicon oxide film and the silicon nitride film are removed,
A contact is formed.

【0059】このようにして丸く湾曲したBPSG膜2
3表面に、ストレージノード電極10を形成すれば図6
(b) に示すように、湾曲形状がストレージノード電極に
転写される。
The BPSG film 2 thus curved in a round shape
If the storage node electrode 10 is formed on the surface of FIG.
As shown in (b), the curved shape is transferred to the storage node electrode.

【0060】そして図6(c) に示すように、BPSG膜
23をエッチング除去した後、LPCVD法により全面
に窒化シリコン膜を10nm程度堆積し950℃の水蒸気
雰囲気中で30分程度酸化することによりキャパシタ絶
縁膜11を形成する。この後全面に多結晶シリコン膜を
堆積し、これにヒ素またはリンをドーピングした後、フ
ォトリソグラフィとドライエッチングによりプレート電
極12を形成する。そして表面酸化により、プレート電
極表面に保護用の酸化シリコン膜16を形成する。
Then, as shown in FIG. 6C, after the BPSG film 23 is removed by etching, a silicon nitride film is deposited on the entire surface by LPCVD to a thickness of about 10 nm and is oxidized in a steam atmosphere at 950 ° C. for about 30 minutes. The capacitor insulating film 11 is formed. After that, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, and arsenic or phosphorus is doped therein, and then the plate electrode 12 is formed by photolithography and dry etching. Then, by surface oxidation, a protective silicon oxide film 16 is formed on the surface of the plate electrode.

【0061】後は実施例2と同様に全面に層間絶縁膜を
堆積しフォトリソグラフィと反応性イオンエッチングに
よりビット線コンタクトを形成する。
Thereafter, similarly to the second embodiment, an interlayer insulating film is deposited on the entire surface, and a bit line contact is formed by photolithography and reactive ion etching.

【0062】そしてアルミニウム膜やモリブデンポリサ
イドなどのビット線が形成され、DRAMが完成する。
Then, a bit line such as an aluminum film or molybdenum polycide is formed to complete the DRAM.

【0063】このようにして形成されたDRAMの場合
も、ストレージノード電極の表面積を大きくすることが
できキャパシタ容量の増大をはかることができる。
Also in the DRAM thus formed, the surface area of the storage node electrode can be increased and the capacitance of the capacitor can be increased.

【0064】実施例4 次に、本発明の第4の実施例について説明する。Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0065】この方法は実施例3とストレージノード電
極の湾曲方向を逆にしたもので、実施例3と同様転写マ
スクを溶融させてエッジに丸みを形成しこの腕曲面をス
トレージノード電極表面に転写し、キャパシタ面積の増
大をはかるようにしたことを特徴とするものである。
In this method, the curvature direction of the storage node electrode is reversed from that of the third embodiment. As in the third embodiment, the transfer mask is melted to form a rounded edge, and the arm curved surface is transferred to the surface of the storage node electrode. However, it is characterized in that the area of the capacitor is increased.

【0066】図7(a) 乃至(c) はその製造工程の一部を
示す図である前記実施例3においては、ゲート電極5の
表面および側面を窒化シリコン膜5sおよび7aで覆
い、表面に酸化シリコン膜7bおよび窒化シリコン膜7
sを形成したが、ここではゲート電極側壁を覆う窒化シ
リコン膜をそのまま薄い窒化シリコン膜に代えて用いて
いる。そしてこの窒化シリコン膜27をパターニングし
てストレージノードコンタクトを形成する。そしてスト
レージノード電極の下部となる第1の多結晶シリコン膜
10aを堆積した後BPSG膜33を堆積し、この第1
の多結晶シリコン膜10aをエッチングストッパとして
パターニングしストレージノードコンタクト領域にBP
SG膜33を残すようにする(図7(a) )この後図7
(b) に示すようにストレージノード電極の上部となる第
2の多結晶シリコン膜10bを堆積する。
FIGS. 7A to 7C are views showing a part of the manufacturing process thereof. In the third embodiment, the surface and the side surface of the gate electrode 5 are covered with the silicon nitride films 5s and 7a, and the surface is covered. Silicon oxide film 7b and silicon nitride film 7
However, the silicon nitride film covering the side wall of the gate electrode is used as it is instead of the thin silicon nitride film. Then, this silicon nitride film 27 is patterned to form a storage node contact. Then, after depositing the first polycrystalline silicon film 10a which will be the lower part of the storage node electrode, the BPSG film 33 is deposited, and the first polycrystalline silicon film 10a is deposited.
Patterning is performed using the polycrystalline silicon film 10a of the above as an etching stopper to form a BP in the storage node contact region.
The SG film 33 is left (FIG. 7 (a)).
As shown in (b), a second polycrystalline silicon film 10b to be the upper part of the storage node electrode is deposited.

【0067】そして図7(c) に示すように全面反応性イ
オンエッチングにより平坦部の多結晶シリコン膜10を
除去し、さらにBPSG膜33をエッチングして、湾曲
したストレージノード電極10を得る。そして実施例3
と同様にキャパシタ絶縁膜11およびプレート電極12
を形成してキャパシタが形成される。16はプレート電
極保護用の酸化シリコン膜である。
Then, as shown in FIG. 7C, the polycrystalline silicon film 10 on the flat portion is removed by the whole surface reactive ion etching, and the BPSG film 33 is further etched to obtain the curved storage node electrode 10. And Example 3
Similarly to the capacitor insulating film 11 and the plate electrode 12
To form a capacitor. Reference numeral 16 is a silicon oxide film for protecting the plate electrode.

【0068】後は実施例2および3と同様に形成され、
DRAMが完成する。
After that, the same processes as in Examples 2 and 3 were performed.
DRAM is completed.

【0069】実施例5 次に本発明の第5の実施例について説明する。Embodiment 5 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

【0070】図8(a) 乃至 (c) はその工程図の一部で
ある。
FIGS. 8A to 8C are a part of the process chart.

【0071】この例ではストレージノード電極の転写マ
スクを、BPSG膜37aとCVD酸化シリコン膜37
bとを交互に積層した多層構造で構成し、エッチング速
度が互いに異なるような条件でエッチングし、側壁に凹
凸を形成することにより、ストレージノード電極40を
フィン状に形成したことを特徴とする。
In this example, the transfer mask of the storage node electrode is formed of the BPSG film 37a and the CVD silicon oxide film 37.
It is characterized in that the storage node electrode 40 is formed in a fin shape by forming a multilayer structure in which b and b are alternately stacked, and etching is performed under conditions such that etching rates are different from each other to form unevenness on the side wall.

【0072】この方法でも実施例3と同様に、ゲート電
極5の表面および側面を窒化シリコン膜5sおよび7a
で覆い、表面に酸化シリコン膜7bおよび窒化シリコン
膜7sを形成したのち、エッチングストッパとしての多
結晶シリコン膜21を形成し、この上層ににBPSG膜
37aとCVD酸化シリコン膜37bとを交互に2層づ
つ積層した多層構造で構成し、エッチング速度が互いに
異なるような条件でウエットエッチングし、ストレージ
ノードコンタクト領域に側壁に凹凸を有するホールを形
成する(図8(a) )。あるいはまた、RIEで多結晶シ
リコン膜をストッパとしてコンタクトホールを開口した
のち、ウェットエッチングで横方向にエッチングするよ
うにしてもよい。
Also in this method, as in the third embodiment, the silicon nitride films 5s and 7a are formed on the surface and the side surface of the gate electrode 5.
Then, after forming a silicon oxide film 7b and a silicon nitride film 7s on the surface, a polycrystalline silicon film 21 as an etching stopper is formed, and a BPSG film 37a and a CVD silicon oxide film 37b are alternately formed as an upper layer on this film. It has a multi-layered structure in which layers are laminated, and wet etching is performed under conditions such that the etching rates are different from each other to form holes having unevenness on the side wall in the storage node contact region (FIG. 8A). Alternatively, the contact hole may be opened by RIE using the polycrystalline silicon film as a stopper, and then may be laterally etched by wet etching.

【0073】この後コンタクト8内の多結晶シリコン膜
21をエッチング除去したのち、ストレージノード電極
としての多結晶シリコン膜10を形成する(図8(b)
)。
Then, the polycrystalline silicon film 21 in the contact 8 is removed by etching, and then the polycrystalline silicon film 10 as a storage node electrode is formed (FIG. 8B).
).

【0074】この後同様に、BPSG膜37aおよびC
VD酸化シリコン膜37bをエッチング除去し後、LP
CVD法により全面に窒化シリコン膜を10nm程度堆積
し950℃の水蒸気雰囲気中で30分程度酸化すること
によりキャパシタ絶縁膜11を形成する。この後全面に
多結晶シリコン膜を堆積し、これにヒ素またはリンをド
ーピングした後、フォトリソグラフィとドライエッチン
グによりプレート電極12を形成する。そして表面酸化
により、プレート電極表面に保護用の酸化シリコン膜1
6を形成する。
After this, similarly, the BPSG films 37a and C are similarly formed.
After removing the VD silicon oxide film 37b by etching, LP
A silicon nitride film is deposited to a thickness of about 10 nm by the CVD method and is oxidized in a steam atmosphere at 950 ° C. for about 30 minutes to form a capacitor insulating film 11. After that, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, and arsenic or phosphorus is doped therein, and then the plate electrode 12 is formed by photolithography and dry etching. Then, by surface oxidation, a protective silicon oxide film 1 is formed on the plate electrode surface.
6 is formed.

【0075】このようにして容易に単層構造でかつフィ
ン状を有するストレージノード電極を形成することがで
きる。
In this way, a storage node electrode having a single layer structure and a fin shape can be easily formed.

【0076】なお、前記実施例では、ストレージノード
電極転写用のマスクの形成に際し、BPSG膜37aと
CVD酸化シリコン膜37bとを交互に2層づつ積層し
た多層構造膜を用いたが、2種以上の膜の積層体であれ
ば適宜変更可能である。
In the above embodiment, a multilayer structure film in which two layers of the BPSG film 37a and the CVD silicon oxide film 37b are alternately laminated is used when forming the mask for transferring the storage node electrode. Any laminate of the above films can be appropriately changed.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の半導
体記憶装置によれば、製造が容易でかつ、メモリセル占
有面積のさらなる縮小化に際しても、十分なキャパシタ
容量を確保することができる。
As described above, according to the semiconductor memory device of the present invention, it is easy to manufacture and a sufficient capacitor capacity can be secured even when the area occupied by the memory cell is further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の積層形メモリセル構造
のDRAMを示す図
FIG. 1 is a diagram showing a DRAM having a stacked memory cell structure according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同DRAMの製造工程図FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the DRAM.

【図3】定在波の発生原理を示す図FIG. 3 is a diagram showing the principle of standing wave generation.

【図4】本発明の第1の実施例の変形例を示す図FIG. 4 is a diagram showing a modification of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例のDRAMの製造工程図FIG. 5 is a manufacturing process diagram of the DRAM of the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例のDRAMの製造工程図FIG. 6 is a manufacturing process diagram of a DRAM according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例のDRAMの製造工程図FIG. 7 is a manufacturing process diagram of a DRAM according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施例のDRAMの製造工程図FIG. 8 is a manufacturing process diagram of a DRAM of a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型のシリコン基板 2 素子分離絶縁膜 3 チャネルストッパ 4 ゲ−ト絶縁膜 5 ゲ−ト電極 6 ソ−ス・ドレイン領域 7 絶縁膜 7s 窒化シリコン膜 8 ストレージノードコンタクト 10 ストレージノード電極 11 キャパシタ絶縁膜 12 プレート電極電極 14 ビット線 1 p-type silicon substrate 2 element isolation insulating film 3 channel stopper 4 gate insulating film 5 gate electrode 6 source / drain region 7 insulating film 7s silicon nitride film 8 storage node contact 10 storage node electrode 11 capacitor insulation Membrane 12 Plate electrode Electrode 14 Bit line

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MOSFETと、 前記MOSFETのソ−スまたはドレイン領域に、スト
レ−ジノ−ドコンタクトを介して接続されたストレ−ジ
ノ−ド電極とキャパシタ絶縁膜とプレ−ト電極とからな
るキャパシタとによって、メモリセルを形成してなるD
RAMにおいて、 前記ストレ−ジノ−ド電極は、少なくとも側面の一部に
横縞状の起伏を形成していることを特徴とする半導体記
憶装置。
1. A capacitor comprising a MOSFET and a storage node electrode, a capacitor insulating film, and a plate electrode connected to a source or drain region of the MOSFET through a storage node contact. To form a memory cell by D
In the RAM, the semiconductor memory device is characterized in that the storage node electrode has lateral stripe-shaped undulations on at least a part of its side surface.
【請求項2】 半導体基板内にMOSFETを形成する
MOSFET形成工程と、 前記MOSFETのソ−スまたはドレイン領域に、スト
レ−ジノ−ドコンタクトを介して接続されたストレ−ジ
ノ−ド電極とキャパシタ絶縁膜とプレ−ト電極とからな
るキャパシタを積層するキャパシタ形成工程とを含む半
導体記憶装置の製造方法において、 前記ストレージノード電極の形成工程が、 MOSFETの形成された前記半導体基板表面にレジス
トを塗布するレジスト塗布工程と、 リソグラフィ法を用いて前記レジスト中を通過する光の
入射波と反射波とを干渉させて定在波を形成し、横縞状
の起伏をレジスト側面に形成するレジストパターン形成
工程と、 前記レジストパターンの横縞状の起伏を電極材料にパタ
ーン転写し側壁に横縞状の起伏を有するストレージノー
ド電極を形成する転写工程とを含むようにしたことを特
徴とする半導体記憶装置の形成方法。
2. A MOSFET forming step of forming a MOSFET in a semiconductor substrate, and a storage node electrode and a capacitor insulation connected to a source or drain region of the MOSFET via a storage node contact. A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising: a capacitor forming step of laminating a capacitor including a film and a plate electrode, wherein the storage node electrode forming step applies a resist to the surface of the semiconductor substrate on which a MOSFET is formed. A resist coating step, and a resist pattern forming step of forming a standing wave by causing an incident wave and a reflected wave of light passing through the resist to interfere with each other by using a lithographic method to form a horizontal stripe undulation on the resist side surface. The pattern of the horizontal stripes of the resist pattern is transferred to the electrode material to form the horizontal stripes of the sidewall. Method of forming a semiconductor memory device is characterized in that to include a transfer step of forming a storage node electrode for.
【請求項3】 半導体基板内にMOSFETを形成する
MOSFET形成工程と、 前記MOSF
ETのゲート電極の上部及び側壁を絶縁膜で被覆する絶
縁膜形成工程と、 この上層に、少なくともストレ−ジノ−ドコンタクト領
域を覆うように多結晶シリコン膜を形成する多結晶シリ
コン膜形成工程と、 この上層にガラス転移温度を有する材料からなる第1の
膜を形成する第1の膜形成工程と、 前記多結晶シリコン膜をエッチングストッパとして第1
の膜の一部を選択的に除去したのちさらに露呈部の多結
晶シリコン膜をエッチングし、ストレージノードコンタ
クトを形成するストレージノードコンタクト形成工程
と、 前記第1の膜のガラス転移温度以上に加熱し、前記多結
晶シリコン膜を酸化せしめ、酸化シリコン膜と化すると
共に、前記第1の膜を溶融せしめエッジを丸くする加熱
工程と、 このストレージノードコンタクトを覆いかつ前記第1の
膜の上縁にまで到達するようにストレージノード電極を
形成するストレージノード電極形成工程と、 前記第1の膜をエッチング除去する第1の膜エッチング
工程と、 前記ストレージノード電極の周りにキャパシタ絶縁膜を
形成するキャパシタ絶縁膜形成工程と、 キャパシタ絶縁膜の上層にプレート電極を形成するプレ
ート電極形成工程と層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形
成工程と前記層間絶縁膜にビット線コンタクトを形成し
ビット線を形成するビット線形成工程とを含むことを特
徴とする半導体記憶装置の製造方法。
3. A MOSFET forming step of forming a MOSFET in a semiconductor substrate, said MOSF
An insulating film forming step of covering the upper and side walls of the ET gate electrode with an insulating film, and a polycrystalline silicon film forming step of forming a polycrystalline silicon film on the upper layer so as to cover at least the storage node contact region. A first film forming step of forming a first film made of a material having a glass transition temperature on the upper layer, and a first film forming step using the polycrystalline silicon film as an etching stopper.
A part of the film is selectively removed, and then the exposed portion of the polycrystalline silicon film is further etched to form a storage node contact, and a storage node contact forming step, and heating to a glass transition temperature of the first film or higher. A heating step of oxidizing the polycrystalline silicon film to form a silicon oxide film and melting the first film to round an edge; and covering the storage node contact and an upper edge of the first film. To form a storage node electrode so as to reach the storage node electrode, a first film etching step to remove the first film by etching, and a capacitor insulation to form a capacitor insulating film around the storage node electrode. A film forming step, and a plate electrode forming step of forming a plate electrode on the upper layer of the capacitor insulating film Method of manufacturing a semiconductor memory device which comprises a bit line forming step of forming an interlayer insulating film forming step and the interlayer insulating film a bit line contact are formed on the bit lines forming an interphase insulating film.
【請求項4】 半導体基板内にMOSFETを形成する
MOSFET形成工程と、 前記MOSFETのソ−スまたはドレイン領域に、スト
レ−ジノ−ドコンタクトを介して接続されたストレ−ジ
ノ−ド電極とキャパシタ絶縁膜とプレ−ト電極とからな
るキャパシタを積層するキャパシタ形成工程とを含む半
導体記憶装置の製造方法において、 前記ストレージノード電極の形成工程が、 2種の膜を交互に積層する多層膜形成工程と、 側壁に凹凸を有するストレージノードコンタクトを形成
すべく前記多層膜を2種の膜のエッチング速度が異なる
ような条件でエッチングする工程を含むストレージノー
ドコンタクト形成工程と、 前記ストレージノードコンタクト内に電極材料を形成し
た後、前記多層膜を除去しパターン転写を行い、側壁に
凹凸を有する突出部を有するストレージノード電極を形
成する工程とを含むようにしたことを特徴とする半導体
記憶装置の形成方法。
4. A MOSFET formation process for forming a MOSFET in a semiconductor substrate, and a storage node electrode and a capacitor insulation which are connected to a source or drain region of the MOSFET through a storage node contact. In a method of manufacturing a semiconductor memory device, including a capacitor forming step of laminating a capacitor including a film and a plate electrode, the storage node electrode forming step includes a multilayer film forming step of alternately laminating two kinds of films. A storage node contact forming step including a step of etching the multi-layered film under conditions such that two kinds of films have different etching rates to form a storage node contact having unevenness on a side wall; and an electrode material in the storage node contact. After forming, the multilayer film is removed and the pattern is transferred to form unevenness on the side wall. Method of forming a semiconductor memory device is characterized in that as a step of forming a storage node electrode having a protruding portion having.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996027902A1 (en) * 1995-03-03 1996-09-12 Micron Technology, Inc. Method of forming a capacitor
JPH09326476A (en) * 1996-05-29 1997-12-16 Taiwan Moshii Denshi Kofun Yugenkoshi Method for forming memory using spacer of corrugated oxide layer
JP2001085636A (en) * 1999-08-25 2001-03-30 Samsung Electronics Co Ltd Fabrication method of capacitor having high capacity and fabrication method of semiconductor device utilizing it
KR100563735B1 (en) * 1999-03-29 2006-03-28 주식회사 하이닉스반도체 Method of forming a storage node in a semiconductor device
CN114039219A (en) * 2022-01-10 2022-02-11 珠海华萃科技有限公司 Anti-drifting structure for electronic component soldering tin

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996027902A1 (en) * 1995-03-03 1996-09-12 Micron Technology, Inc. Method of forming a capacitor
JPH09326476A (en) * 1996-05-29 1997-12-16 Taiwan Moshii Denshi Kofun Yugenkoshi Method for forming memory using spacer of corrugated oxide layer
KR100563735B1 (en) * 1999-03-29 2006-03-28 주식회사 하이닉스반도체 Method of forming a storage node in a semiconductor device
JP2001085636A (en) * 1999-08-25 2001-03-30 Samsung Electronics Co Ltd Fabrication method of capacitor having high capacity and fabrication method of semiconductor device utilizing it
CN114039219A (en) * 2022-01-10 2022-02-11 珠海华萃科技有限公司 Anti-drifting structure for electronic component soldering tin

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