JPH05243520A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH05243520A
JPH05243520A JP4043327A JP4332792A JPH05243520A JP H05243520 A JPH05243520 A JP H05243520A JP 4043327 A JP4043327 A JP 4043327A JP 4332792 A JP4332792 A JP 4332792A JP H05243520 A JPH05243520 A JP H05243520A
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JP
Japan
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film
oxide film
polycrystalline silicon
contact
etching
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Withdrawn
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JP4043327A
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English (en)
Inventor
Shuichi Enomoto
秀一 榎本
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】P型シリコン基板101を分離してLOCOS
酸化膜102を形成した後、ゲート酸化膜103を形成
する。し、続いて、フォトリソグラフィー技術により第
0酸化膜104とゲート多結晶シリコン105をパター
ニングしてからPイオン注入によりn- 拡散層106
a,106bを形成する。その後、サイドウォール状の
第一酸化膜107を形成し、ヒ素イオン注入によりn+
拡散層108a,108bを形成する。次に、HTO膜
により500オングストロームの第一層間酸化膜12
0、CVD法による500オングストロームの窒化膜1
21、HTO膜による1500オングストロームの第二
層間酸化膜122を成長してからn+ 拡散層108a上
が開口し、開口上部がゲート多結晶シリコン105の段
にかかるレジスト110をパターニングする。 【効果】スタック多結晶シリコンで第一のコンタクト上
を覆ってもトランスファゲートとスタック多結晶シリコ
ンがショートする恐れがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法、
特にスタック型キャパシタを有するダイナミック・ラン
ダム・アクセス・メモリ(以下、DRAMという)の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】DRAMの高集積に伴うセルの縮少化の
実現には、マスクの位置合わせによるマージンを減少さ
せる必要がある。その一つが、スタック型キャパシタを
有するDRAMにおいてスタック型キャパシタとトラン
ファゲート・トランジスタとの接続におけるセルフ・ア
ライメント・コンタクト(以下、SACという)技術で
ある。従来のSAC技術を用いたスタック型キャパシタ
を有するDRAMの製造方法をその工程手順に示したの
が図8〜図12である。
【0003】この従来のDRAMの製造方法において
は、まず図8に示すように、P型シリコン基板301を
LOCOS酸化法により分離してLOCOS酸化膜30
2を形成した後、下層にゲート酸化膜303、上層に第
0酸化膜304を有するゲート多結晶シリコン305を
活性領域上およびLOCOS酸化膜302上(この場
合、ゲート酸化膜303はない)にパターニングする。
その後、Pイオン注入によりn- 拡散層306a,30
6bを形成してから全面にHTO膜を成長し、異方性エ
ッチングを行なってゲート多結晶シリコン305側壁に
第一酸化膜307を残す。続いてヒ素イオン注入により
+ 拡散層308a,308bを形成すると、LDD構
造のトランジスタが形成される。その後、全面にHTO
膜により第二酸化膜309を成長してからn+ 拡散層3
09a上が開口し、かつ開口上部がゲート多結晶シリコ
ン305の段にかかるレジスト310をパターニングす
る。
【0004】次に、図9に示すように、n+ 拡散層30
8bが露出するまで酸化膜異方性エッチングを行なっ
て、第一コンタクト311を設けてからレジスト310
を除去する。さらに、図10に示すように、第一コンタ
クト311上にスタック多結晶シリコン312をパター
ニングしてからその表面を熱酸化して容量絶縁膜313
で覆う。
【0005】続いて、図11に示すように、容量絶縁膜
313を覆うように容量多結晶シリコン314をパター
ニングしてから、図12に示すように、全面にBPSG
膜として第三絶縁膜315を成長してからn+ 拡散層3
08b上に第二コンタクト316を設け、アルミニュー
ムによるビット線317をパターニングする。
【0006】以上の製造工程により、スタック型キャパ
シタとLDD構造トランジスタSACで接続したDRA
Mのセルが製造される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のSACによるス
タック型キャパシタとトランジスタとの接続では、図9
に示すように、SAC、すなわち第一コンタクト311
の形成に異方性エッチングを行なっても断面形状はテー
パー状となる。これはDRAMのセルが微細化され、エ
ッチング面積が小さくなると、異方性エッチングを行な
っても垂直成分以外のエッチングが進行して第一コンタ
クト311の開口上部の方が底部より広くなるマイクロ
・ローディング効果が作用するためである。もし、この
効果が大きいとゲート多結晶シリコン305が第一コン
タクト311内部に露出し、その後スタック多結晶シリ
コン312をパターニングするとゲート多結晶シリコン
312がショートしDRAMセルとしての機能を失うこ
とになる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製造方法は、素子分離領域を有する半導体基板表面の
活性領域上にゲート酸化膜を形成する工程と、全面に第
一の多結晶シリコンと第一の酸化膜を成長する工程と、
素子分離領域上と前記活性領域上とに第一の多結晶シリ
コンをパターニングして第一のゲート多結晶シリコンと
第二の多結晶シリコンとを形成する工程と、第一のイオ
ン注入により活性領域表面にn- 拡散層を形成する工程
と、全面に第二の酸化膜を形成した後、異方性エッチン
グを行なって第一のゲート多結晶シリコンと第二のゲー
ト多結晶シリコン側表面に第二の酸化膜をサイドウォー
ル状に残す工程と、第二のイオン注入により活性領域表
面にn+ 拡散層を形成してLDDトランジスタとする工
程と、全面に少なくとも窒化膜と第三の酸化膜とからな
る二層膜を形成する工程と、第一の多結晶シリコンと第
二のゲート多結晶シリコンとの間の第三の酸化膜と窒化
膜を順次エッチングして第一のコンタクトをn+ 拡散層
上に形成する工程と、全面に第二の多結晶シリコンを成
長する工程と、第一のコンタクトを覆うように第二の多
結晶シリコンをパターニングする工程とを含む。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例を示した図面を参照し
て、本発明を詳細に説明する。
【0010】図1〜図5は本発明の第一の実施例による
半導体装置の製造方法における各工程を示す断面図であ
る。第一の実施例においては、まず図1に示すように、
P型シリコン基板101をLOCOS酸化法により分離
してLOCOS酸化膜102を形成した後、熱酸化法に
より活性領域に150オングストロームのゲート酸化膜
103を形成してからCVD法により全面に2500オ
ングストロームの不純物を含む多結晶シリコン膜と10
00オングストロームの酸化膜を成長する。続いて、フ
ォトリソグラフィー技術により第0酸化膜104とゲー
ト多結晶シリコン105をパターニングしてからPイオ
ン注入によりn- 拡散層106a,106bを形成す
る。その後、全面にHTO膜を1000オングストロー
ム成長してから異方性エッチングを行なってサイドウォ
ール状の第一酸化膜107を形成し、ヒ素イオン注入に
よりn+ 拡散層108a,108bを形成する。次に、
HTO膜により500オングストロームの第一層間酸化
膜120、CVD法による500オングストロームの窒
化膜121、HTO膜による1500オングストローム
の第二層間酸化膜122を成長してからn+ 拡散層10
8a上が開口し、かつ開口上部がゲート多結晶シリコン
105の段にかかるレジスト110をパターニングす
る。
【0011】次に、図2に示すように、異方性の酸化膜
エッチングを行なうと、第二層間酸化膜122の一部が
レジスト110をマスクとしてエッチングされるが、第
二層間酸化膜122の下層には窒化膜121が存在して
いるので、酸化膜エッチングはそれ以上進行することな
く、レジスト110の開口部下層の第二層間酸化膜12
2がサイドエッチされるだけである。次に、レジスト1
10および第二層間酸化膜122をマスクとして異方性
の窒化膜エッチングを行なって窒化膜121をエッチン
グするが、窒化膜121の下層には第一層間酸化膜12
0が存在しているので、窒化膜エッチングはそれ以上進
行することなく、第二層間酸化膜122の下層の窒化膜
121がサイドエッチされるだけである。再び異方性の
酸化膜エッチングを行なって第一層間酸化膜120を除
去する。このときゲート多結晶シリコン105側壁には
500オングストロームの第一の層間酸化膜120と1
000オングストロームの第一酸化膜107の合計15
00オングストロームの酸化膜が存在する。一方、この
時点でn+ 拡散層108aが露出するのにエッチングす
べき酸化膜厚は500オングストロームの第一層間酸化
膜120だけである。したがって、マイクロ・ローディ
ング効果により酸化膜エッチ量が減少しても500オン
グストロームの第一層間酸化膜120をエッチングした
後のゲート多結晶シリコン105側面には充分な酸化膜
を残すことができる。その後、レジスト110を除去す
ると、SAC型の第一コンタクトが形成できる。
【0012】その後、図3に示すように、第一コンタク
ト111上を覆うスタック多結晶シリコン112をパタ
ーニング下後。表面を熱酸化して容量絶縁膜113を形
成する。
【0013】さらに、図4に示すように、容量絶縁膜1
13を覆うように容量多結晶シリコン114を形成す
る。最後に、図5に示すように、全面にBPSG膜を成
長させて第三酸化膜115を形成し、n+ 拡散層108
b上に第二コンタクト116を開口してからアルミニュ
ームによりビット線117を形成する。
【0014】次に、図6〜図7を参照して、本発明の第
二の実施例による半導体装置の製造方法について説明す
る。第二の実施例は、第一の実施例において図2までの
工程を行なった後、図6に示すように、第一コンタクト
111をスタック多結晶シリコン112で覆うようにパ
ターニングした後等方性の酸化膜エッチを行なって第二
層間酸化膜122を除去すると、スタック多結晶シリコ
ン112の裏面の第二層間酸化膜122も除去され、か
つ窒化膜121が露出した状態となる。この状態で熱酸
化を行なうと、容量絶縁膜113はスタック多結晶シリ
コン112の上表面、側表面、裏表面に形成される。
【0015】その後、図7に示すように、全面に多結晶
シリコンを成長してからスタック多結晶シリコン112
を覆うように多結晶シリコンをパターニングして容量多
結晶シリコン114を形成する。この際の多結晶シリコ
ンエッチングでは、同時に容量多結晶シリコンをマスク
として窒化膜121を除去する。
【0016】第二の実施例では、スタック多結晶シリコ
ン112の裏表面にも容量絶縁膜113が形成できるの
で、容量が第一の実施例よりも増大でき、かつ窒化膜1
21は容量多結晶シリコン114下のみに存在する構造
のため、図示しないが、その後第一の実施例のように第
三酸化膜、第二コンタクト、ビット線を形成したときに
は、ビット線の浮遊容量が減少する効果がある。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、上表面と側表面とを酸化膜で覆ったLDD構造のト
ランスファゲート上に少なくとも窒化膜と酸化膜との二
層膜を形成した層間膜としたので、拡散層上に第一のコ
ンタクトを形成する際に酸化膜エッチングと窒化膜エッ
チングとを高い選択比で行なうことができ、第一コンタ
クトとトランスファゲートとのマージンが大きく、その
後スタック多結晶シリコンで第一のコンタクト上を覆っ
てもトランスファゲートとスタック多結晶シリコンがシ
ョートする恐れがなく、高歩留まりの半導体装置が製造
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部におけるチップ断面図である。
【図2】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部におけるチップ断面図である。
【図3】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部におけるチップ断面図である。
【図4】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部におけるチップ断面図である。
【図5】本発明の第一の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部におけるチップ断面図である。
【図6】本発明の第二の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部におけるチップ断面図である。
【図7】本発明の第二の実施例による半導体装置の製造
方法の工程の一部におけるチップ断面図である。
【図8】従来の半導体装置の製造方法の工程の一部にお
けるチップ断面図である。
【図9】従来の半導体装置の製造方法の工程の一部にお
けるチップ断面図である。
【図10】従来の半導体装置の製造方法の工程の一部に
おけるチップ断面図である。
【図11】従来の半導体装置の製造方法の工程の一部に
おけるチップ断面図である。
【図12】従来の半導体装置の製造方法の工程の一部に
おけるチップ断面図である。
【符号の説明】
101,301 P型シリコン基板 102,302 LOCOS酸化膜 103,303 ゲート酸化膜 104,304 第0酸化膜 105,305 ゲート多結晶シリコン 106a,106b,306a,306b n- 拡散
層 107,307 第一酸化膜 108a,108b,308a,308b n+ 拡散
層 309 第二酸化膜 110,310 レジスト 111,311 第一コンタクト 112,312 スタック多結晶シリコン 113,313 容量絶縁膜 114,314 容量多結晶シリコン 115,315 第三酸化膜 116,316 第二コンタクト 117,317 ビット線 120 第一層間酸化膜 121 窒化膜 122 第二層間酸化膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子分離領域を有する半導体基板表面の
    活性領域上にゲート酸化膜を形成する工程と、 全面に第一の多結晶シリコンと第一の酸化膜を成長する
    工程と、 前記素子分離領域上と前記活性領域上とに前記第一の多
    結晶シリコンをパターニングして第一のゲート多結晶シ
    リコンと第二の多結晶シリコンとを形成する工程と、 第一のイオン注入により前記活性領域表面にn- 拡散層
    を形成する工程と、 全面に第二の酸化膜を形成した後、異方性エッチングを
    行なって前記第一のゲート多結晶シリコンと前記第二の
    ゲート多結晶シリコン側表面に前記第二の酸化膜をサイ
    ドウォール状に残す工程と、 第二のイオン注入により前記活性領域表面にn+ 拡散層
    を形成してLDDトランジスタとする工程と、 全面に少なくとも窒化膜と第三の酸化膜とからなる二層
    膜を形成する工程と、 前記第一の多結晶シリコンと前記第二のゲート多結晶シ
    リコンとの間の前記第三の酸化膜と前記窒化膜を順次エ
    ッチングして第一のコンタクトを前記n+ 拡散層上に形
    成する工程と、 全面に第二の多結晶シリコンを成長する工程と、 前記第一のコンタクトを覆うように前記第二の多結晶シ
    リコンをパターニング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。
  2. 【請求項2】 前記第二の多結晶シリコンをパターニン
    グ後に、前記第二の多結晶シリコンをマスクして、前記
    第三の酸化膜をエッチングする工程を有することを特徴
    とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
JP4043327A 1992-02-28 1992-02-28 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH05243520A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012083784A (ja) * 2011-12-26 2012-04-26 Nec Corp 表示装置及びこれらを用いた機器
US9489903B2 (en) 2005-11-21 2016-11-08 Nlt Technologies, Ltd. Data-holding circuit and substrate for a display device

Cited By (3)

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US9489903B2 (en) 2005-11-21 2016-11-08 Nlt Technologies, Ltd. Data-holding circuit and substrate for a display device
US9947279B2 (en) 2005-11-21 2018-04-17 Nlt Technologies, Ltd. Data-holding circuit and substrate for a display device
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