JPH05304268A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH05304268A
JPH05304268A JP4110228A JP11022892A JPH05304268A JP H05304268 A JPH05304268 A JP H05304268A JP 4110228 A JP4110228 A JP 4110228A JP 11022892 A JP11022892 A JP 11022892A JP H05304268 A JPH05304268 A JP H05304268A
Authority
JP
Japan
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film
electrode
insulating film
forming
storage electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4110228A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimi Ikeda
稔美 池田
Hiroshi Nomura
浩 野村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4110228A priority Critical patent/JPH05304268A/en
Publication of JPH05304268A publication Critical patent/JPH05304268A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To suppress a curve of a fin of a storage electrode relating to a semiconductor device having a fin-shaped stacked capacitor. CONSTITUTION:This semiconductor device composed including a first electrode of a fin construction formed of the films 11, 13, 15 for electrode forming to be composed by inserting at least one part of the intermediate layers 11b, 13b, 15b having the larger strength than the upper and lower conductive films 11a, 11c, 13a, 13c, 15a, 15c, and a dielectric film formed on the surface of the first electrode and a capacitor composed of a second electrode covering the dielectric film.

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、半導体装置及びその製
造方法に関し、より詳しくは、スタックト・キャパシタ
を有する半導体装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device having a stacked capacitor and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】スタックト・キャパシタ型DRAMセル
は、集積度の増大にともなって1セルあたりの専有面積
が減少する方向にあるが、そのキャパシタの蓄積容量を
減少させないために、キャパシタの蓄積電極をフィン型
構造としてその表面積を広く確保することが提案されて
いる。
2. Description of the Related Art In a stacked capacitor type DRAM cell, the area occupied by each cell tends to decrease as the degree of integration increases, but in order to prevent the storage capacity of the capacitor from decreasing, the storage electrode of the capacitor is It has been proposed to secure a wide surface area as a fin type structure.

【0003】さらに、集積度が向上する場合には、蓄積
電極の縮小化の対策として蓄積電極のフィンの枚数を増
やしていくことが考えられる。そこで次に、三枚のフィ
ンを有する蓄積電極の形成工程を図7に基づいて説明す
る。
Further, when the degree of integration is improved, it is possible to increase the number of fins of the storage electrode as a measure for reducing the size of the storage electrode. Therefore, next, a process of forming a storage electrode having three fins will be described with reference to FIG.

【0004】まず、図7(a) に示すように、一導電型の
拡散層71が形成された半導体基板72の上に層間絶縁
膜73を積層し、その上に SiN膜74、SiO2膜75を積
層して、さらに多結晶シリコン膜76とSiO2膜77を交
互に2層ずつ形成する。
First, as shown in FIG. 7A, an interlayer insulating film 73 is laminated on a semiconductor substrate 72 on which a diffusion layer 71 of one conductivity type is formed, and a SiN film 74 and a SiO 2 film are formed thereon. 75 are laminated, and two polycrystalline silicon films 76 and two SiO 2 films 77 are alternately formed.

【0005】ついで、フォトリソグラフィー法により拡
散層71の上方の最上のSiO2膜77から層間絶縁膜73
までを開口してコンタクトホール78を形成した後に
(図7(b))、全体に三層目の多結晶シリコン膜79を形
成する(図7(c))。
Then, the uppermost SiO 2 film 77 above the diffusion layer 71 to the interlayer insulating film 73 are formed by photolithography.
After forming a contact hole 78 by opening up to (FIG. 7B), a third-layer polycrystalline silicon film 79 is formed on the entire surface (FIG. 7C).

【0006】この後に、三層目の多結晶シリコン膜79
から一層目の多結晶シリコン膜76までをフォトリソグ
ラフィー法によりパターニングし、拡散層71及びその
周辺に区画される蓄積電極形成領域にだけそれらの膜を
残存させる(図7(d))。
After that, the third-layer polycrystalline silicon film 79 is formed.
The first to the first-layer polycrystalline silicon film 76 are patterned by photolithography, and these films are left only in the diffusion electrode 71 and the storage electrode formation region defined by the periphery thereof (FIG. 7D).

【0007】それから、弗酸を用いて多結晶シリコン膜
76,77の上下にあるSiO2膜75,77を選択的に除
去すれば、 SiN膜74の上方には多結晶シリコン膜7
6、79がフィン状に残存し、これを蓄積電極とする
(図7(e))。
Then, by selectively removing the SiO 2 films 75 and 77 above and below the polycrystalline silicon films 76 and 77 using hydrofluoric acid, the polycrystalline silicon film 7 is formed above the SiN film 74.
The fins 6 and 79 remain and serve as storage electrodes (FIG. 7E).

【0008】この後に、特に図示しないが、蓄積電極8
0の表面に沿って誘電体膜をCVD法により形成し、さ
らにその上に多結晶シリコンよりなる対向電極を形成し
てキャパシタを完成することになる。
After this, although not particularly shown, the storage electrode 8
A dielectric film is formed along the surface of 0 by the CVD method, and a counter electrode made of polycrystalline silicon is further formed on the dielectric film to complete the capacitor.

【0009】このような、蓄積電極を有するキャパシタ
においては、単純にフィンの枚数を増加させると、蓄積
電極80の高さが増大してしまい、蓄積電極80を区画
する溝が急激に深くなり、加工が難しくなる。さらに、
キャパシタ領域とその他の領域との高低差が大きくなっ
て、フォトレジスト露光の焦点深度の観点から、複数の
セルに跨がる対向電極やその上方のアルミニウム配線電
極のパターン形成が困難になる。
In such a capacitor having a storage electrode, if the number of fins is simply increased, the height of the storage electrode 80 is increased, and the groove partitioning the storage electrode 80 is suddenly deepened. Processing becomes difficult. further,
The height difference between the capacitor region and the other regions becomes large, and it becomes difficult to form a pattern of the counter electrode extending over a plurality of cells and the aluminum wiring electrode above it from the viewpoint of the depth of focus of photoresist exposure.

【0010】従って、蓄積電極の高さを抑えつつフィン
を多数枚にすることが重要であり、そのためには、対向
するフィンの間隔小さくすることが効果的である。
Therefore, it is important to make the number of fins large while suppressing the height of the storage electrode, and for that purpose, it is effective to reduce the interval between the facing fins.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、対向するフィ
ンの間隔を小さくする場合には、図8に示すように、フ
ィンが湾曲し易くなるといった問題がある。なお、湾曲
発生のメカニズムは、現段階では明らかになっていな
い。
However, when the distance between the opposing fins is reduced, there is a problem that the fins are likely to bend as shown in FIG. Note that the mechanism of curvature generation has not been clarified at this stage.

【0012】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、キャパシタの蓄積電極のフィンの湾曲を
抑制することができる半導体装置及びその製造方法を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of suppressing the curvature of the fin of the storage electrode of the capacitor and a method of manufacturing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記した課題は、図1〜
4に例示するように、上下の導電膜11a,11c,13a,13c,15
a,15c よりも強度が大きな中間層11b, 13b, 15b を少な
くとも一部に挿入してなる電極形成用膜11,13,15により
形成されたフィン構造の第一の電極21と、前記第一の電
極21の表面に形成された誘電体膜22と、前記誘電体膜22
を覆う第二の電極23とにより構成されたキャパシタを有
することを特徴とする半導体装置により達成する。
[Means for Solving the Problems]
4, the upper and lower conductive films 11a, 11c, 13a, 13c, 15
a, 15c the intermediate layer 11b, 13b, 13b, 15b having a greater strength than the first electrode 21 of the fin structure formed by the electrode forming film 11, 13, 15, which is inserted in at least a portion, and the first The dielectric film 22 formed on the surface of the electrode 21 of the
It is achieved by a semiconductor device characterized in that it has a capacitor constituted by a second electrode 23 that covers the.

【0014】または、一導電型の半導体基板1中に反対
導電型の不純物拡散層7を形成する工程と、前記半導体
基板1の上に第一の絶縁膜9を積層する工程と、直接又
は第二の絶縁膜10を介して前記第一の絶縁膜9の上に、
機械的強度が大きな中間層11b,13b,15b)を内部に挿入し
てなる第一の電極形成用膜11, 13と第三の絶縁膜12,14
とを少なくとも一層ずつ交互に積層する工程と、前記不
純物拡散層7の上方の膜をパターニングして開口部17を
形成する工程と、最上の前記第三の絶縁膜13の上におい
て機械的強度が大きな中間層15b を内部に有する第二の
電極形成用膜15を、前記開口部17内と最上の前記第三の
絶縁膜14の表面に沿って形成する工程と、少なくとも前
記第二の電極形成用膜15から前記第一の電極形成用膜1
1, 13までの層をパターニングして、前記第一の電極形
成用膜11, 13と前記第二の電極形成用膜15を前記開口部
17及びその周辺に残存させてキャパシタ用の第一の電極
21とする工程と、前記第一の絶縁膜9の上の前記第二の
絶縁膜10及び前記第三の絶縁膜12, 14を、エッチング液
により選択的に除去する工程と、前記第一の電極21の周
囲に前記キャパシタ用の誘電体膜22を形成する工程と、
前記誘電体膜22の周囲に前記キャパシタ用の第二の電極
23を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装
置の製造方法により達成する。
Alternatively, the step of forming the impurity diffusion layer 7 of the opposite conductivity type in the semiconductor substrate 1 of the one conductivity type, the step of laminating the first insulating film 9 on the semiconductor substrate 1, directly or On the first insulating film 9 via the second insulating film 10,
First electrode forming films 11 and 13 and third insulating films 12 and 14 formed by inserting intermediate layers 11b, 13b and 15b) having high mechanical strength
And at least one layer alternately, a step of patterning the film above the impurity diffusion layer 7 to form the opening 17, and a mechanical strength on the uppermost third insulating film 13 Forming a second electrode forming film 15 having a large intermediate layer 15b therein along the inside of the opening 17 and the surface of the uppermost third insulating film 14, and at least forming the second electrode Film 15 to the first electrode forming film 1
By patterning the layers up to 1 and 13, the first electrode forming films 11 and 13 and the second electrode forming film 15 are formed into the openings.
The first electrode for the capacitor left on 17 and its surroundings
21; a step of selectively removing the second insulating film 10 and the third insulating films 12 and 14 on the first insulating film 9 with an etching solution; Forming a dielectric film 22 for the capacitor around the electrode 21,
A second electrode for the capacitor is provided around the dielectric film 22.
And a step of forming 23. This is achieved by a method for manufacturing a semiconductor device.

【0015】または、前記中間膜11b,13b,15b)は、前記
第二の絶縁膜10及び前記第三の絶縁膜12, 14を選択的に
除去する際にエッチングされない絶縁体又は導電体か、
又は、前記第二の絶縁膜10及び前記第三の絶縁膜12, 13
よりもエッチングレートが小さい絶縁体又は導電体によ
り形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方
法によって達成する。
Alternatively, the intermediate films 11b, 13b, 15b) are insulators or conductors that are not etched when the second insulating film 10 and the third insulating films 12, 14 are selectively removed,
Alternatively, the second insulating film 10 and the third insulating films 12 and 13
It is achieved by a method for manufacturing a semiconductor device, which is characterized by being formed of an insulator or a conductor having an etching rate lower than that of the above.

【0016】[0016]

【作 用】本発明によれば、フィン構造の蓄積電極(第
一の電極)21を有するキャパシタにおいて、その蓄積電
極21のフィンの部分に、機械的強度の大きな中間膜11b,
13b,15b を挿入している。
[Operation] According to the present invention, in a capacitor having a fin-shaped storage electrode (first electrode) 21, the fin portion of the storage electrode 21 has an intermediate film 11b,
Inserted 13b and 15b.

【0017】従って、フィン全体の強度が大きくなるの
で、キャパシタの形成工程の間に、蓄積電極21のフィン
が湾曲することがなくなる。また、その中間膜11b,13b,
15b は、蓄積電極21のフィンの湾曲を防止するためのも
のなので、蓄積電極21の周辺の絶縁膜10,12,14をエッチ
ングした後に残存することが重要であり、このエッチン
グの際にエッチングされないか、あるいはエッチングの
程度が少ない材料を選ぶ必要がある。
Therefore, since the strength of the fin as a whole is increased, the fin of the storage electrode 21 is not curved during the process of forming the capacitor. In addition, the intermediate films 11b, 13b,
Since 15b is for preventing the fin of the storage electrode 21 from being curved, it is important that it remains after the insulating films 10, 12, and 14 around the storage electrode 21 are etched, and is not etched during this etching. Alternatively, it is necessary to select a material with a low degree of etching.

【0018】[0018]

【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。 (a)本発明の第1実施例装置の説明 図1,2は、本発明の第1実施例を示す断面図、図3,
4は、その要部を示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (A) Description of First Embodiment Device of the Present Invention FIGS. 1 and 2 are sectional views showing the first embodiment of the present invention, FIG.
4 is a sectional view showing the main part thereof.

【0019】図1(a) において符号1は、シリコンより
なるp型の半導体基板で、この半導体基板1の上面に
は、活性領域Xを囲むSiO2フィールド酸化膜2が選択酸
化法により400nmの厚さに形成されている。
In FIG. 1A, reference numeral 1 is a p-type semiconductor substrate made of silicon. On the upper surface of the semiconductor substrate 1, a SiO 2 field oxide film 2 surrounding the active region X is formed to a thickness of 400 nm by a selective oxidation method. It is formed to a thickness.

【0020】この状態で、まず、活性領域Xの半導体基
板1の上面に10nm程度のSiO2よりなるゲート絶縁膜3
を熱酸化法により形成し、この後に100nmの厚さの多
結晶シリコン膜4をCVDにより成長し、さらに燐を導
入してその多結晶シリコン膜4を低抵抗化する。
In this state, first, on the upper surface of the semiconductor substrate 1 in the active region X, the gate insulating film 3 of SiO 2 having a thickness of about 10 nm is formed.
Are formed by a thermal oxidation method, and then a polycrystalline silicon film 4 having a thickness of 100 nm is grown by CVD, and phosphorus is introduced to reduce the resistance of the polycrystalline silicon film 4.

【0021】次に、図1(b) に示すように、フォトリソ
グラフィー技術を用いて多結晶シリコン膜4をパターニ
ングし、これにより活性領域Xとフィールド酸化膜2を
通るワード線5を形成する。ついで、活性領域Xにおけ
るワード線5をマスクにしてその両脇の半導体基板1に
燐をイオン注入し、これによりソース/ドレイン用のn
+ 型の拡散層6a,6b,7を形成する。さらに全体
に、SiO2よりなる層間絶縁膜8を一様に成長する。
Next, as shown in FIG. 1B, the polycrystalline silicon film 4 is patterned by using the photolithography technique, and thereby the word line 5 passing through the active region X and the field oxide film 2 is formed. Then, using the word lines 5 in the active region X as a mask, phosphorus is ion-implanted into the semiconductor substrate 1 on both sides of the mask, whereby n for source / drain is formed.
The + type diffusion layers 6a, 6b and 7 are formed. Further, an interlayer insulating film 8 made of SiO 2 is uniformly grown on the entire surface.

【0022】次に、フォトリソグラフィー法によって、
図示しない活性領域の拡散層の上方位置にある層間絶縁
膜8を開口してコンタクトホールを形成し、ついで、こ
の中を通るビット線(不図示)を形成する。ここまで
は、従来のDRAMセルを形成する工程と同じである。
Next, by the photolithography method,
The interlayer insulating film 8 above the diffusion layer in the active region (not shown) is opened to form a contact hole, and then a bit line (not shown) passing therethrough is formed. The process up to this point is the same as the process of forming a conventional DRAM cell.

【0023】この後に、図1(c),図3(a) に示すよう
に、シリコン窒化膜(SiN膜)9を50nm程度積層し、こ
れに続いてSiO2膜10を50nm積層する。さらに、膜厚
20nmの多結晶シリコン膜11aと膜厚10nmの SiN膜
11bと膜厚20nmの多結晶シリコン膜11cからなる
蓄積電極用膜11を形成する。このようにして SiN膜9
の上に、SiO2膜10,12と蓄積電極用膜11,13を
交互に二層ずつ積層した後に、SiO2膜14を50nm、多
結晶シリコン層15aを20nm、 SiN膜15bを10nm
成長する。なお、これらの膜はCVD法により成長す
る。
Thereafter, as shown in FIGS. 1 (c) and 3 (a), a silicon nitride film (SiN film) 9 is deposited to a thickness of about 50 nm, and then a SiO 2 film 10 is deposited to a thickness of 50 nm. Further, the storage electrode film 11 including the polycrystalline silicon film 11a having a film thickness of 20 nm, the SiN film 11b having a film thickness of 10 nm, and the polycrystalline silicon film 11c having a film thickness of 20 nm is formed. In this way, the SiN film 9
After alternately laminating two layers of the SiO 2 films 10 and 12 and the storage electrode films 11 and 13 on each of them, the SiO 2 film 14 is 50 nm, the polycrystalline silicon layer 15a is 20 nm, and the SiN film 15b is 10 nm.
grow up. Note that these films grow by the CVD method.

【0024】この後に、図3(a) に示すように、フォト
レジスト16を塗布し、これを露光、現像し、ビット線
を接続しない側の拡散層7の上方に窓16aを形成す
る。そして、窓16aの下方に位置する膜を反応性エッ
チングにより除去して図3(b)に示すような開口部17
を形成し、拡散層7を露出させる。
After this, as shown in FIG. 3A, a photoresist 16 is applied, exposed and developed to form a window 16a above the diffusion layer 7 on the side not connected to the bit line. Then, the film located below the window 16a is removed by reactive etching to form an opening 17 as shown in FIG. 3 (b).
And the diffusion layer 7 is exposed.

【0025】さらに、開口部17内と最上の SiN膜15
bに沿って多結晶シリコン膜15cをCVD法により2
0nm程度積層する。この多結晶シリコン膜15cは、そ
の下の SiN15bと多結晶シリコン膜15aとともに蓄
積電極用膜15を構成する。
Further, in the opening 17 and the uppermost SiN film 15
The polycrystalline silicon film 15c is formed along the line b by the CVD method.
Laminate about 0 nm. This polycrystalline silicon film 15c constitutes the storage electrode film 15 together with the underlying SiN 15b and the polycrystalline silicon film 15a.

【0026】この後に、図3(c) に示すように、開口部
17及びその周辺の蓄積電極形成領域をフォトレジスト
19により覆ってから、それ以外の領域の膜を一層目の
蓄積電極用膜11まで反応性イオンエッチングにより除
去する(図4(d))。
After that, as shown in FIG. 3C, the opening 17 and the storage electrode forming region around the opening 17 are covered with the photoresist 19, and the film in the other region is covered with the first storage electrode film. Up to 11 are removed by reactive ion etching (FIG. 4 (d)).

【0027】さらに、エッチングによって形成された溝
20を通して弗酸を供給し、これにより一層目の SiN膜
9の上方の全てのSiO2膜10,12,14を等方的に除
去すると、蓄積電極用膜11,13,15が、図4(e)
に示すようにフィン状に残存するので、これをキャパシ
タの蓄積電極21とする。
Further, when hydrofluoric acid is supplied through the groove 20 formed by etching to thereby isotropically remove all the SiO 2 films 10, 12, 14 above the SiN film 9 of the first layer, the storage electrode The films 11, 13, and 15 are shown in FIG. 4 (e).
Since it remains in the shape of a fin as shown in (3), this is used as the storage electrode 21 of the capacitor.

【0028】この後、CVD法等によりキャパシタ絶縁
膜22を成長する。このように蓄積電極21を構成する
各フィンの内部に、中間層として多結晶シリコンよりも
機械的強度が大きな SiN膜11b,13b,15bを挿
入しているので、フィン全体の強度が大きくなる。これ
により、蓄積電極21を形成する際の弗酸処理から誘電
体膜22の成長までの過程では、フィンの湾曲が生じな
くなった。
After that, the capacitor insulating film 22 is grown by the CVD method or the like. Thus, since the SiN films 11b, 13b, 15b having a mechanical strength higher than that of polycrystalline silicon are inserted as an intermediate layer inside each fin constituting the storage electrode 21, the strength of the entire fin is increased. As a result, in the process from the hydrofluoric acid treatment for forming the storage electrode 21 to the growth of the dielectric film 22, the fin curvature did not occur.

【0029】以上のように誘電体膜22を形成した後
に、図2(d) に示すように、CVD法により全体に多結
晶シリコン膜23を100nm程度成長し、熱拡散法によ
り燐を導入してその多結晶シリコン膜23を低抵抗化す
る。
After forming the dielectric film 22 as described above, as shown in FIG. 2D, a polycrystalline silicon film 23 is grown to a thickness of about 100 nm by the CVD method, and phosphorus is introduced by the thermal diffusion method. The polycrystalline silicon film 23 is reduced in resistance.

【0030】ついで、多結晶シリコン膜23をパターニ
ングしてこれを対向電極となし、これによりキャパシタ
Qが完成する。この段階では、蓄積電極21のフィン同
士の隙間は完全に埋め込まれるためにそれ以降の工程で
はフィンの湾曲の発生を考慮する必要がなくなる。
Then, the polycrystalline silicon film 23 is patterned to serve as a counter electrode, whereby the capacitor Q is completed. At this stage, since the gaps between the fins of the storage electrode 21 are completely filled, it is not necessary to consider the occurrence of the bending of the fins in the subsequent steps.

【0031】さらに、図2(e) に示すように、全体にSi
O2、BPSGの2層構造の平坦化膜24を形成し、その
上にアルミニウム電極配線層25を形成し、さらに電極
配線層25を覆う層間絶縁膜26を形成し、その上にア
ルミニウム配線27を形成し、最後にカバー膜28を形
成し、これによりDRAMセルが完成する。
Further, as shown in FIG.
A flattening film 24 having a two-layer structure of O 2 and BPSG is formed, an aluminum electrode wiring layer 25 is formed thereon, an interlayer insulating film 26 covering the electrode wiring layer 25 is further formed, and an aluminum wiring 27 is formed thereon. Is formed, and finally the cover film 28 is formed, whereby the DRAM cell is completed.

【0032】また上記実施例では、二層の蓄積電極用膜
11,13を形成し、さらにその上に多結晶シリコン膜
15a及び SiN膜15cを形成した後に開口部17を設
け、ついで、多結晶シリコン膜18を形成してフィンを
支持するようにしているが、2つの蓄積電極用膜11,
13を形成した後にすぐ開口部17を設け、ついで開口
部17内及びSiO2膜14の上に沿って第三層目の蓄積電
極用膜を形成し、この第三層目の蓄積電極用膜によりフ
ィンを支持するようにしてもよい。 (b)本発明の第2実施例の説明 上記した実施例では、蓄積電極のフィンを構成する蓄積
電極用膜11,13,15内の中間層として SiN膜11
b,13bを挿入しているが、これをSiO2膜、その他の
絶縁膜により形成してもよい。
Further, in the above-mentioned embodiment, the two layers of storage electrode films 11 and 13 are formed, the polycrystalline silicon film 15a and the SiN film 15c are further formed thereon, and then the opening 17 is provided, and then the polycrystalline film is formed. Although the silicon film 18 is formed to support the fins, the two storage electrode films 11,
An opening 17 is provided immediately after forming 13, and then a storage electrode film of a third layer is formed in the opening 17 and along the SiO 2 film 14, and the storage electrode film of the third layer is formed. You may make it support a fin by. (B) Description of the Second Embodiment of the Present Invention In the above-described embodiments, the SiN film 11 is used as an intermediate layer in the storage electrode films 11, 13 and 15 which form the fins of the storage electrode.
Although b and 13b are inserted, they may be formed of a SiO 2 film or another insulating film.

【0033】そこで次に、蓄積電極用膜内の中間層とし
てSiO2膜を介在させた実施例を図5及び図6に基づいて
説明する。まず、図5(a) に示すように、 SiN膜9の上
にPSG膜30を50nmの厚さに形成し、これに続い
て、膜厚20nmの多結晶シリコン膜31aと膜厚10nm
のSiO2膜31bと20nmの多結晶シリコン膜31cを順
に積層し、これにより蓄積電極用膜31を形成する。さ
らに、同じようにしてPSG膜32と蓄積電極用膜33
を積層した後に、SiO2膜34を50nm、多結晶シリコン
層35aを20nm、 SiN膜35bを10nm成長する。こ
れらの膜はCVD法によって成長する。
Therefore, an embodiment in which a SiO 2 film is interposed as an intermediate layer in the storage electrode film will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. First, as shown in FIG. 5 (a), a PSG film 30 having a thickness of 50 nm is formed on the SiN film 9, and subsequently, a polycrystalline silicon film 31a having a film thickness of 20 nm and a film thickness of 10 nm are formed.
The SiO 2 film 31b and the polycrystalline silicon film 31c having a thickness of 20 nm are sequentially laminated to form the storage electrode film 31. Further, in the same manner, the PSG film 32 and the storage electrode film 33 are formed.
Then, a SiO 2 film 34 is grown to 50 nm, a polycrystalline silicon layer 35a is grown to 20 nm, and a SiN film 35b is grown to 10 nm. These films are grown by the CVD method.

【0034】この後に、図5(a) に示すように、フォト
レジスト36を塗布し、これを露光、現像し、ビット線
を接続しない側の拡散層7の上方に窓36aを形成す
る。そして、窓36aの下方の膜を反応性エッチングに
より除去して図5(b) に示すような開口部37を形成
し、拡散層7を露出させる。
After this, as shown in FIG. 5A, a photoresist 36 is applied, exposed and developed to form a window 36a above the diffusion layer 7 on the side not connected to the bit line. Then, the film below the window 36a is removed by reactive etching to form an opening 37 as shown in FIG. 5B, and the diffusion layer 7 is exposed.

【0035】さらに、CVD法により多結晶シリコン膜
35cを20nm程度積層し、この膜と最上層の SiN膜3
5b、多結晶シリコン膜35aとにより蓄積電極用膜3
1を構成した後に、図5(c) に示すように、開口部37
及びその周辺の蓄積電極形成領域をフォトレジスト39
により覆い、これをマスクにし、これにより露出した領
域の膜を反応性イオンエッチングによりエッチングして
一層目の蓄積電極用膜31までを除去する(図6(d))。
Further, a polycrystalline silicon film 35c is laminated by the CVD method to a thickness of about 20 nm, and this film and the uppermost SiN film 3 are stacked.
5b, the polycrystalline silicon film 35a, and the storage electrode film 3
1 is formed, the opening 37 is formed as shown in FIG. 5 (c).
And the storage electrode formation region in the periphery of the photoresist 39
Then, the film in the exposed region is etched by reactive ion etching to remove the storage electrode film 31 up to the first layer (FIG. 6D).

【0036】また、エッチングによって形成された溝4
0を通して弗酸を供給し、これにより一層目の SiN膜9
の上方にある全てのPSG膜30,32,34を等方的
に除去すると、蓄積電極用膜31,33,35が、図6
(e) に示すようにフィン状に残存するので、これをキャ
パシタの蓄積電極40とする。
Further, the groove 4 formed by etching
Hydrofluoric acid is supplied through 0, and the SiN film 9
When all of the PSG films 30, 32, 34 above the are removed isotropically, the storage electrode films 31, 33, 35 become
As shown in (e), since it remains in a fin shape, this is used as the storage electrode 40 of the capacitor.

【0037】この場合、蓄積電極用膜31、33、35
の中間層となるSiO2膜31b,33b,35cは、弗酸
によりエッチングされるが、PSG膜30,32,34
に比べて弗酸に対するエッチングレートが極めて小さい
ので、フィンの外周縁の部分だけが除去されることにな
り、フィンを補強する機能は残っている。
In this case, the storage electrode films 31, 33, 35
The SiO 2 films 31b, 33b, 35c, which are intermediate layers of the PSG films 30, 32, 34, are etched by hydrofluoric acid.
Since the etching rate for hydrofluoric acid is extremely smaller than that of the above, only the outer peripheral edge portion of the fin is removed, and the function of reinforcing the fin remains.

【0038】また、SiO2膜31b,33b,35bが除
去された跡には、その上下にある多結晶シリコン膜31
a,c、33a,c、35a,cの周縁部が、残存して
いるSiO2膜31b,33b,35bを覆うように接触し
合う。
Further, the traces of the SiO 2 films 31b, 33b, 35b removed show the polycrystalline silicon film 31 above and below it.
The peripheral portions of a, c, 33a, c, 35a, and c are in contact with each other so as to cover the remaining SiO 2 films 31b, 33b, and 35b.

【0039】この後、図6(f) に示すように、一層目の
シリコン窒化膜9の上の蓄積電極40の表面に、第1実
施例と同様にして誘電体膜41を形成する。 (c)本発明のその他の実施例の説明 上記した実施例では、蓄積電極のフィンの数は3枚とし
たが、これに限定するものではなく、キャパシタの容量
に応じて、1枚、2枚或いは4枚以上にしてもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 6F, a dielectric film 41 is formed on the surface of the storage electrode 40 on the first-layer silicon nitride film 9 in the same manner as in the first embodiment. (C) Description of Other Embodiments of the Present Invention In the above-mentioned embodiments, the number of fins of the storage electrode is three, but the number of fins is not limited to this. The number of sheets may be four or more.

【0040】また、上記実施例では、前記蓄積電極用膜
の中間層をSiO2、PSGのような絶縁材により形成した
が、グレーンサイズの大きな多結晶シリコン、或いはタ
ングステン、チタン等の導電性材料を用いてもよい。
In the above embodiment, the intermediate layer of the storage electrode film is formed of an insulating material such as SiO 2 or PSG. However, polycrystalline silicon having a large grain size or a conductive material such as tungsten or titanium is used. May be used.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、フィ
ン構造の蓄積電極(第一の電極)を有するキャパシタに
おいて、その蓄積電極のフィンを構成する膜の中に、機
械的強度の大きな中間膜を挿入しているので、フィン全
体の強度が大きくなり、キャパシタ形成工程においてフ
ィンの湾曲を生じ難くすることができる。
As described above, according to the present invention, in a capacitor having a storage electrode (first electrode) having a fin structure, the film forming the fin of the storage electrode has a large mechanical strength. Since the intermediate film is inserted, the strength of the fin as a whole is increased, and it is possible to prevent the fin from being bent in the capacitor forming process.

【0042】また、その中間膜は、蓄積電極の周辺の絶
縁膜をエッチングする際に、エッチングされないか或い
はエッチングレートが少ない材料を選ぶようにしている
ので蓄積電極のフィンの曲がりが確実に防止される。
Further, the intermediate film is made of a material which is not etched or has a low etching rate when the insulating film around the storage electrode is etched, so that the fin of the storage electrode is surely prevented from bending. It

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

【図1】本発明の第1実施例を示す断面図(その1)で
ある。
FIG. 1 is a sectional view (1) showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例を示す断面図(その2)で
ある。
FIG. 2 is a sectional view (2) showing the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例の要部を示す断面図(その
1)である。
FIG. 3 is a sectional view (No. 1) showing an essential part of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例の要部を示す断面図(その
2)である。
FIG. 4 is a sectional view (No. 2) showing a main part of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施例の要部を示す断面図(その
1)である。
FIG. 5 is a sectional view (No. 1) showing a main part of a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例の要部を示す断面図(その
2)である。
FIG. 6 is a sectional view (No. 2) showing a main part of the second embodiment of the present invention.

【図7】従来方法の一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional method.

【図8】従来の蓄積電極の湾曲状態を示す断面図であ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a curved state of a conventional storage electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート絶縁膜 8 層間絶縁膜 9 SiN 膜 10、12、14 SiO2膜 11、13、15 電極用膜 11a、11c、13a、13c、15a、15c 多結晶シリコ
ン膜 11b、13b、15b SiN膜 17 開口部 21 蓄積電極(第一の電極) 22 誘電体膜 23 対向電極(第二の電極) 30、32、34 PSG膜 31、33、35 電極用膜 31a、31c、33a、33c、35a、35c 多結晶シリコ
ン膜 31b、33b、35b SiO2膜 37 開口部 41 蓄積電極(第一の電極) 42 誘電体膜 43 対向電極(第二の電極)
1 semiconductor substrate 2 field oxide film 3 gate insulating film 8 interlayer insulating film 9 SiN film 10, 12, 14 SiO 2 film 11, 13, 15 electrode film 11a, 11c, 13a, 13c, 15a, 15c polycrystalline silicon film 11b , 13b, 15b SiN film 17 Opening 21 Storage electrode (first electrode) 22 Dielectric film 23 Counter electrode (second electrode) 30, 32, 34 PSG film 31, 33, 35 Electrode film 31a, 31c, 33a, 33c, 35a, 35c Polycrystalline silicon film 31b, 33b, 35b SiO 2 film 37 Opening 41 Storage electrode (first electrode) 42 Dielectric film 43 Counter electrode (second electrode)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】上下の導電膜(11a,11c,13a,13c,15a,15c)
よりも強度が大きな中間層(11b, 13b, 15b)を少なくと
も一部に挿入してなる電極形成用膜(11,13,15)により
形成されたフィン構造の第一の電極(21)と、前記第一
の電極(21)の表面に形成された誘電体膜(22)と、前
記誘電体膜(22)を覆う第二の電極(23)とにより構成
されたキャパシタを有することを特徴とする半導体装
置。
1. Upper and lower conductive films (11a, 11c, 13a, 13c, 15a, 15c)
A first electrode (21) having a fin structure formed by an electrode forming film (11, 13, 15) in which at least a part of an intermediate layer (11b, 13b, 15b) having a higher strength than that is inserted, A capacitor having a dielectric film (22) formed on the surface of the first electrode (21) and a second electrode (23) covering the dielectric film (22), Semiconductor device.
【請求項2】一導電型の半導体基板(1)中に反対導電
型の不純物拡散層(7)を形成する工程と、 前記半導体基板(1)の上に第一の絶縁膜(9)を積層
する工程と、 直接又は第二の絶縁膜(10)を介して前記第一の絶縁膜
(9)の上に、機械的強度が大きな中間層(11b,13b,15
b)を内部に挿入してなる第一の電極形成用膜(11, 13)
と第三の絶縁膜(12, 14)とを少なくとも一層ずつ交互
に積層する工程と、 前記不純物拡散層(7)の上方の膜をパターニングして
開口部(17)を形成する工程と、 最上の前記第三の絶縁膜(13)の上において機械的強度
が大きな中間層(15b)を内部に有する第二の電極形成
用膜(15)を、前記開口部(17)内と最上の前記第三の
絶縁膜(14)の表面に沿って形成する工程と、 少なくとも前記第二の電極形成用膜(15)から前記第一
の電極形成用膜(11,13)までの層をパターニングし
て、前記第一の電極形成用膜(11, 13)と前記第二の電
極形成用膜(15)を前記開口部(17)及びその周辺に残
存させてキャパシタ用の第一の電極(21)とする工程
と、 前記第一の絶縁膜(9)の上の前記第二の絶縁膜(10)
及び前記第三の絶縁膜(12, 14)を、エッチング液によ
り選択的に除去する工程と、 前記第一の電極(21)の周囲に前記キャパシタ用の誘電
体膜(22)を形成する工程と、 前記誘電体膜(22)の周囲に前記キャパシタ用の第二の
電極(23)を形成する工程とを有することを特徴とする
半導体装置の製造方法。
2. A step of forming an impurity diffusion layer (7) of opposite conductivity type in a semiconductor substrate (1) of one conductivity type, and a first insulating film (9) on the semiconductor substrate (1). The step of laminating, and the intermediate layer (11b, 13b, 15) having large mechanical strength is directly or through the second insulating film (10) on the first insulating film (9).
First electrode formation film (11, 13) with b) inserted inside
And a third insulating film (12, 14) are alternately laminated at least one layer, and a film above the impurity diffusion layer (7) is patterned to form an opening (17). The second electrode forming film (15) having an intermediate layer (15b) having a large mechanical strength therein is formed on the third insulating film (13) in the opening (17) and the uppermost film. A step of forming along the surface of the third insulating film (14), and patterning at least the layers from the second electrode forming film (15) to the first electrode forming film (11, 13) And the first electrode forming film (11, 13) and the second electrode forming film (15) are left in the opening (17) and its periphery to form a first electrode (21) for a capacitor. ) And the second insulating film (10) on the first insulating film (9)
And a step of selectively removing the third insulating film (12, 14) with an etching solution, and a step of forming a dielectric film (22) for the capacitor around the first electrode (21) And a step of forming the second electrode (23) for the capacitor around the dielectric film (22).
【請求項3】前記中間膜(11b,13b,15b)は、前記第二の
絶縁膜(10)及び前記第三の絶縁膜(12, 14)を選択的
に除去する際にエッチングされない絶縁体又は導電体
か、又は、前記第二の絶縁膜(10)及び前記第三の絶縁
膜(12, 13)よりもエッチングレートが小さい絶縁体又
は導電体により形成されていることを特徴とする請求項
2記載の半導体装置の製造方法。
3. The insulator (11b, 13b, 15b) which is not etched when the second insulating film (10) and the third insulating film (12, 14) are selectively removed. Or a conductor, or an insulator or a conductor having an etching rate smaller than that of the second insulating film (10) and the third insulating film (12, 13). Item 3. A method of manufacturing a semiconductor device according to item 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017092099A (en) * 2015-11-04 2017-05-25 株式会社Screenホールディングス Heat treatment method and heat treatment apparatus
JP2020010047A (en) * 2019-08-26 2020-01-16 株式会社Screenホールディングス Heat treatment method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017092099A (en) * 2015-11-04 2017-05-25 株式会社Screenホールディングス Heat treatment method and heat treatment apparatus
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