JPH06169068A - Semiconductor memory cell and its manufacture - Google Patents

Semiconductor memory cell and its manufacture

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JPH06169068A
JPH06169068A JP4319615A JP31961592A JPH06169068A JP H06169068 A JPH06169068 A JP H06169068A JP 4319615 A JP4319615 A JP 4319615A JP 31961592 A JP31961592 A JP 31961592A JP H06169068 A JPH06169068 A JP H06169068A
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film
node electrode
polycrystalline silicon
insulating film
memory cell
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Masahiro Tsuru
眞廣 都留
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Abstract

PURPOSE:To avoid crackings in a layer insulating film under a capacitor and decrease of the film thickness by a method wherein a cylindrical node electrode is formed on a MOS transistor with the layer insulating film therebetween and the node electrode side uppermost layer of the layer insulating film is composed of an etching-proof film. CONSTITUTION:A node electrode 16 is composed of a first N-type polycrystalline silicon film 13a connected to an N-type node diffused layer 5, a cylindrical second N-type polycrystalline silicon film 13b and a cylindrical third N-type polycrystalline silicon film 13c. A cell-plate 18 and a bit line 8 are separated from each other with a layer insulating film 10 and a boron silicate glass film 11 which is an etching-proof film. With this constitution, very little stress is produced in the interlayer film and crackings are not developed. Further, hydrogen for a hydrogen treatment for the reduction of an interfacial level can be supplied sufficiently. Moreover, a constriction in the contact which is produced in a pre-treatment for forming a conductor film in the contact hole of the node electrode can be avoided.

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、半導体メモリセル及び
その製造方法に関し、特に円筒状のノード電極をスタッ
クド型キャパシタとして有するダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリ(DRAM)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 memory cell and a manufacturing method thereof, and more particularly to a dynamic random access memory (DRAM) having a cylindrical node electrode as a stacked capacitor and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高集積のダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリ(DRAM)のメモリセルとして、
微細化されたセル面積でのキャパシタ表面積を増大させ
る多重円筒型スタック・キャパシタ・セルが提案されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a memory cell of a highly integrated dynamic random access memory (DRAM),
Multi-cylindrical stacked capacitor cells have been proposed which increase the capacitor surface area with miniaturized cell area.

【0003】次に、その製造方法について説明する。図
3は従来例1(特願平4−29283号)の円筒型スタ
ック・キャパシタ・セルの製造工程順を示す断面図であ
る。
Next, the manufacturing method thereof will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the manufacturing process sequence of a cylindrical stacked capacitor cell of Conventional Example 1 (Japanese Patent Application No. 4-29283).

【0004】まず、図3(a)に示すように、P型のシ
リコン基板1の表面に素子分離絶縁膜2を形成し、ゲー
ト電極3,ゲート絶縁膜4,N型ノード拡散層5,N型
ビット拡散層6からなるトランジスタを形成する。
First, as shown in FIG. 3A, an element isolation insulating film 2 is formed on the surface of a P-type silicon substrate 1, and a gate electrode 3, a gate insulating film 4, an N-type node diffusion layer 5 and N are formed. A transistor including the type bit diffusion layer 6 is formed.

【0005】N型ビット拡散層6には、ビットコンタク
ト孔7を介してビット線8が接続されており、ビット線
8は、ゲート電極3及びN型ノード拡散層5に対して層
間絶縁膜9によって隔絶されている。次に全面に層間絶
縁膜10を堆積した後、耐食刻膜であるシリコン窒化膜
12を順次堆積する。
A bit line 8 is connected to the N-type bit diffusion layer 6 through a bit contact hole 7, and the bit line 8 is connected to the gate electrode 3 and the N-type node diffusion layer 5 by an interlayer insulating film 9. Is isolated by. Next, after depositing an interlayer insulating film 10 on the entire surface, a silicon nitride film 12 which is an anti-corrosion film is sequentially deposited.

【0006】次にノード拡散層5に達するコンタクト孔
を開口し、第1のN型多結晶シリコン膜13a及び第1
のシリコン酸化膜15aを順次堆積する。続いて、フォ
トレジスト膜(図示せず)をマスクにした反応性イオン
エッチング等の異方性エッチングにより、第1のシリコ
ン酸化膜15a及び第1のN型多結晶シリコン膜13a
を順次エッチングする。フォトレジスト膜を除去した
後、第2のN型多結晶シリコン膜13b及び第2のシリ
コン酸化膜15bを順次堆積し、続いて反応性イオンエ
ッチング等の異方性エッチングにより、第2のシリコン
酸化膜15bをエッチングして、第2のN型多結晶シリ
コン膜13bの側壁に第2のシリコン酸化膜15bを残
すように形成する。
Next, a contact hole reaching the node diffusion layer 5 is opened, and the first N-type polycrystalline silicon film 13a and the first N-type polycrystalline silicon film 13a are formed.
The silicon oxide film 15a is sequentially deposited. Subsequently, by anisotropic etching such as reactive ion etching using a photoresist film (not shown) as a mask, the first silicon oxide film 15a and the first N-type polycrystalline silicon film 13a are formed.
Are sequentially etched. After removing the photoresist film, the second N-type polycrystalline silicon film 13b and the second silicon oxide film 15b are sequentially deposited, and then the second silicon oxide film is formed by anisotropic etching such as reactive ion etching. The film 15b is etched so that the second silicon oxide film 15b is left on the sidewall of the second N-type polycrystalline silicon film 13b.

【0007】次に図3(b)に示すように、第3のN型
多結晶シリコン膜13cを堆積した後、反応性イオンエ
ッチング等の異方性エッチングにより、第2のN型多結
晶シリコン膜13b及び第3のN型多結晶シリコン膜1
3cをエッチングする。
Next, as shown in FIG. 3B, after depositing a third N-type polycrystalline silicon film 13c, anisotropic etching such as reactive ion etching is performed to form a second N-type polycrystalline silicon film. Film 13b and third N-type polycrystalline silicon film 1
Etch 3c.

【0008】次に図3(c)に示すように、弗酸系のウ
ェットエッチングにより、第1,第2のシリコン酸化膜
15a,15bを除去し、第1〜第3の多結晶シリコン
膜からなるノード電極16を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, the first and second silicon oxide films 15a and 15b are removed by hydrofluoric acid-based wet etching to remove the first to third polycrystalline silicon films. The node electrode 16 is formed.

【0009】次に図3(d)に示すように、容量絶縁膜
17及びN型多結晶シリコン18を全面に堆積した後、
これをエッチング加工してセルプレート電極に形成し、
DRAMを完成する。
Next, as shown in FIG. 3D, after the capacitive insulating film 17 and the N-type polycrystalline silicon 18 are deposited on the entire surface,
This is etched to form a cell plate electrode,
Complete the DRAM.

【0010】図4は、従来例2の円筒型スタック・キャ
パシタ・セルの製造工程順を示す断面図である。図4に
おいて、従来例1と異なる点は図4(a)〜(d)で明
らかなように、層間絶縁膜10上のシリコン窒化膜12
が廃止され、かつ、第1,第2のシリコン酸化膜15
a,15bがリン硅酸ガラス膜(リンを含んだシリコン
酸化膜)14a,14bに置き換えられている点のみで
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing process sequence of the cylindrical stacked capacitor cell of Conventional Example 2. 4A to 4D, the difference from the conventional example 1 is that the silicon nitride film 12 on the interlayer insulating film 10 is clear as shown in FIGS.
Is abolished, and the first and second silicon oxide films 15 are removed.
The only difference is that a and 15b are replaced with phosphorus silicate glass films (silicon oxide films containing phosphorus) 14a and 14b.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
1の方法では、シリコン窒化膜の存在により、 (1)シリコン窒化膜の応力により半導体基板に反りが
生じ、極端な場合は、シリコン窒化膜に亀裂が生じる。 (2)製造工程の最後に界面準位を減少させるための水
素化処理の水素が、充分供給されない。 (3)シリコン窒化膜上層部と下層部を接続するコンタ
クトホールを開口後、導電体膜を成膜する際の前処理
で、層間絶縁膜とシリコン窒化膜のエッチング速度の比
が100:1程度と高いために、コンタクトホールにく
びれが生じ、導電体膜がコンタクトホール側壁部に成膜
されにくくなり、断線を生じる、等の問題点があった。
However, in the method of Conventional Example 1, the presence of the silicon nitride film causes (1) the semiconductor substrate to warp due to the stress of the silicon nitride film. A crack occurs. (2) At the end of the manufacturing process, hydrogen in the hydrotreatment for reducing the interface state is not sufficiently supplied. (3) After the contact hole that connects the upper and lower portions of the silicon nitride film is opened, the etching rate ratio between the interlayer insulating film and the silicon nitride film is about 100: 1 in the pretreatment for forming the conductor film. Since it is high, there is a problem that the contact hole is narrowed, the conductor film is hard to be formed on the side wall of the contact hole, and disconnection occurs.

【0012】また、これらの問題を解決した従来例2の
方法では、 (1)弗酸を含む溶液で除去される際に、リン硅酸ガラ
ス膜と層間絶縁膜とのエッチング速度比が7:1程度と
なるようなリン濃度のリン硅酸ガラス膜では、フォトレ
ジスト膜の除去工程及び第2,第3の多結晶シリコン成
膜の前処理工程でのエッチング量が多く、0.18μm
位の膜減りが発生し、ノード電極の表面積を増加させる
ための円筒の大口径化に障害となる。 (2)上記(1)の膜減りを半分以下に抑えるようなリ
ン濃度のリン硅酸ガラス膜では、リン硅酸ガラス膜とリ
ン・ホウ素硅酸ガラス膜からなる層間絶縁膜との弗酸を
含む溶液に対するエッチング速度比は5:1程度と小さ
くなり、層間絶縁膜のエッチング量が0.12μm程度
と増加することになり、製造余裕が小さくなる、等の問
題点があった。
Further, according to the method of Conventional Example 2 which solves these problems, (1) the etching rate ratio between the phosphoric acid silicate glass film and the interlayer insulating film is 7: 7 when removed with a solution containing hydrofluoric acid. In the case of a phosphorus silicate glass film having a phosphorus concentration of about 1, the etching amount in the photoresist film removing step and the pretreatment steps for forming the second and third polycrystalline silicon films is large, and is 0.18 μm.
The film thickness is reduced, which hinders the increase in the diameter of the cylinder for increasing the surface area of the node electrode. (2) In the phosphorous silicate glass film having a phosphorus concentration that suppresses the film loss in (1) to less than half, the fluoric acid between the phosphorous silicate glass film and the interlayer insulating film composed of the phosphorus-boron silicate glass film is removed. The etching rate ratio with respect to the containing solution is as small as about 5: 1, the etching amount of the interlayer insulating film is increased as much as about 0.12 μm, and the manufacturing margin is reduced.

【0013】本発明の目的は、キャパシタ下の層間膜の
クラックの発生や、膜減りを防止した半導体メモリセル
及びその製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory cell in which cracks in an interlayer film under a capacitor are prevented from being generated and a semiconductor memory cell is manufactured, and a manufacturing method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体メモリセルは、MOSトランジ
スタと筒形状のノード電極との組合せからなる半導体メ
モリセルであって、筒形状のノード電極は、MOSトラ
ンジスタ上に層間絶縁膜を介して形成されたものであ
り、前記層間絶縁膜のうち、筒形状のノード電極側の最
上層は、耐食刻膜である。
To achieve the above object, a semiconductor memory cell according to the present invention is a semiconductor memory cell comprising a combination of a MOS transistor and a tubular node electrode, the tubular node electrode Is formed on the MOS transistor via an interlayer insulating film, and the uppermost layer of the interlayer insulating film on the side of the cylindrical node electrode is a corrosion resistant film.

【0015】また、本発明に係る半導体メモリセルの製
造方法は、耐食刻膜形成工程と、コンタクト開口工程
と、ノード電極形成工程とを有する半導体メモリセルの
製造方法であって、耐食刻膜形成工程は、半導体基板上
のトランジスタを覆う層間絶縁膜の最上層に、耐食刻膜
を形成するものであり、コンタクト開口工程は、最上層
の耐食刻膜及び下層の層間絶縁膜を貫通してトランジス
タに達するコンタクトホールを形成するものであり、ノ
ード電極形成工程は、底部膜形成工程と、周壁膜形成工
程と、仕上工程とを含み、底部膜形成工程は、耐食刻膜
上に、筒形状ノード電極の底部をなす底部膜を形成する
ものであり、該底部膜は、コンタクトホールを通してト
ランジスタに達し、かつ上面に絶縁物が堆積されたもの
であり、周壁膜形成工程は、筒形状ノード電極の周壁を
なす周壁膜を絶縁物の側壁に添わせて底部膜の外縁から
上方に立上げて形成するものであり、仕上工程は、絶縁
物を除去し、底部膜と周壁膜からなる筒形状のノード電
極を形成するものである。
A method of manufacturing a semiconductor memory cell according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor memory cell, which includes a corrosion-resistant film forming step, a contact opening step, and a node electrode forming step. In the process, a corrosion-resistant film is formed on the uppermost layer of the interlayer insulating film covering the transistor on the semiconductor substrate, and in the contact opening process, the transistor is penetrated through the uppermost corrosion-resistant film and the lower interlayer insulating film. Contact electrode formation step, the node electrode forming step includes a bottom film forming step, a peripheral wall film forming step, and a finishing step, and the bottom film forming step includes forming a cylindrical node on the corrosion-resistant film. A bottom film that forms the bottom of the electrode is formed. The bottom film reaches the transistor through a contact hole and has an insulator deposited on the upper surface. The step is to form the peripheral wall film forming the peripheral wall of the cylindrical node electrode along the side wall of the insulator so as to rise upward from the outer edge of the bottom film, and in the finishing step, the insulator is removed to form the bottom film. And a cylindrical node electrode composed of the peripheral wall film.

【0016】また、前記周壁膜は、底部膜に接続されて
内外多重に形成するものである。
The peripheral wall film is connected to the bottom film and is formed in multiple layers inside and outside.

【0017】[0017]

【作用】内筒の内部に形成する絶縁物としてリン硅酸ガ
ラス膜を用い、リン硅酸ガラス膜を除去する際の耐食刻
膜としてホウ素硅酸ガラスがノード電極下部の層間絶縁
膜表面を覆う構造になっている。
[Function] A phosphorous silicate glass film is used as an insulator formed inside the inner cylinder, and boron silicate glass covers the surface of the interlayer insulating film below the node electrode as an etching-resistant film when the phosphorous silicate glass film is removed. It is structured.

【0018】そのため、 層間膜の応力の発生が少なく、亀裂が生じない。 界面準位を減少させるための水素化処理の水素の供給
が充分に行える。 ノード電極のコンタクト孔に導電体膜を成膜する際の
前処理で発生するコンタクト内のくびれの発生が生じな
い。 等の利点が生じることとなる。
Therefore, stress is not generated in the interlayer film and cracks do not occur. It is possible to sufficiently supply hydrogen for hydrotreatment for reducing the interface state. There is no occurrence of constriction in the contact that occurs in the pretreatment when the conductor film is formed in the contact hole of the node electrode. And so on.

【0019】[0019]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1(a)は、本発明の一実施例を示す模式的平面
図、図1(b)は、図1(a)のA−A’線断面図であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. 1A is a schematic plan view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

【0020】図1において、本発明に係る半導体メモリ
セルは、MOSトランジスタと容量部とを有している。
In FIG. 1, a semiconductor memory cell according to the present invention has a MOS transistor and a capacitor section.

【0021】MOSトランジスタは、P型シリコン基板
1に形成されたN型ノード拡散層5及びN型ビット拡散
層6と、ゲート絶縁膜4を介して積層されたゲート電極
3とで構成され、隣接するMOSトランジスタ相互間
は、素子分離絶縁膜2により電気的に分離されている。
ゲート電極4は、層間絶縁膜9に埋め込まれ、ビット線
8とN型ビット拡散層6とは、層間絶縁膜9に形成され
たビットコンタクト孔7を通して接続されている。
The MOS transistor is composed of an N-type node diffusion layer 5 and an N-type bit diffusion layer 6 formed on a P-type silicon substrate 1, and a gate electrode 3 stacked with a gate insulating film 4 interposed therebetween. The MOS transistors are electrically isolated from each other by the element isolation insulating film 2.
The gate electrode 4 is embedded in the interlayer insulating film 9, and the bit line 8 and the N-type bit diffusion layer 6 are connected through the bit contact hole 7 formed in the interlayer insulating film 9.

【0022】容量部は、N型ノード拡散層5に接続され
た第1のN型多結晶シリコン膜13aと、第1のN型多
結晶シリコン膜13aの外縁に結合されて上方に立上っ
た円筒状の第2のN型多結晶シリコン膜13bと、第2
のN型多結晶シリコン膜13bの外縁に結合されて上方
に立上った円筒状の第3のN型多結晶シリコン膜13c
とからなるノード電極16を有し、さらに対向電極とし
てのセルプレート電極18と、セルプレート電極18と
ノード電極との間を隔絶する誘電体膜としての容量絶縁
膜17とを備えている。ノード電極16は、円筒形状の
多結晶シリコン膜13b,13cが内外二重に配設さ
れ、内外二重の多結晶シリコン膜13b,13cが多結
晶シリコン膜13aに相互的に結合された構造となって
いる。
The capacitance portion is coupled to the first N-type polycrystalline silicon film 13a connected to the N-type node diffusion layer 5 and the outer edge of the first N-type polycrystalline silicon film 13a and rises upward. The cylindrical second N-type polycrystalline silicon film 13b and the second
Cylindrical N-type polycrystalline silicon film 13c which is joined to the outer edge of the N-type polycrystalline silicon film 13b and rises upward.
And a cell plate electrode 18 as a counter electrode, and a capacitive insulating film 17 as a dielectric film for isolating the cell plate electrode 18 from the node electrode. The node electrode 16 has a structure in which cylindrical polycrystalline silicon films 13b and 13c are arranged in inner and outer double layers, and inner and outer double polycrystalline silicon films 13b and 13c are mutually coupled to the polycrystalline silicon film 13a. Has become.

【0023】また、セルプレート電極18とビット線8
とは、層間絶縁膜10及び、耐食刻膜としてのホウ素硅
酸ガラス膜11とにより隔絶されている。
Further, the cell plate electrode 18 and the bit line 8
Are separated from each other by the interlayer insulating film 10 and the boron silicate glass film 11 as a corrosion resistant film.

【0024】図2(a)〜(d)は、図1に示した本発
明の一実施例に係る半導体メモリセルの製造方法を製造
工程順に示す模式的断面図である。
2A to 2D are schematic sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor memory cell according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in the order of manufacturing steps.

【0025】まず、図2(a)に示すように、P型のシ
リコン基板1の表面に素子分離絶縁膜2を形成し、ゲー
ト電極3,ゲート絶縁膜4,N型のノード拡散層5,N
型のビット拡散層6からなるトランジスタを形成する。
First, as shown in FIG. 2A, an element isolation insulating film 2 is formed on the surface of a P-type silicon substrate 1, and a gate electrode 3, a gate insulating film 4, an N-type node diffusion layer 5, and the like. N
A transistor including the bit diffusion layer 6 of the mold is formed.

【0026】N型のビット拡散層6には、ビットコンタ
クト孔7を介してビット線8が接続されており、ビット
線8は、ゲート電極3及びN型のノード拡散層5に対し
て層間絶縁膜9を介して隔離されている。
A bit line 8 is connected to the N-type bit diffusion layer 6 through a bit contact hole 7, and the bit line 8 is interlayer-insulated with respect to the gate electrode 3 and the N-type node diffusion layer 5. It is isolated via the membrane 9.

【0027】次にビット線8を含む全面に層間絶縁膜1
0を堆積した後、耐食刻膜であるホウ素硅酸ガラス膜1
1を例えばホウ素が10mol%位の濃度の膜で順次堆
積する。
Next, the interlayer insulating film 1 is formed on the entire surface including the bit line 8.
After depositing 0, a boron silicate glass film 1 which is an anti-corrosion film
1 is sequentially deposited by, for example, a film having a concentration of boron of about 10 mol%.

【0028】次にノード拡散層5に達するコンタクト孔
を開口し、第1のN型多結晶シリコン膜13a及び第1
のリン硅酸ガラス膜14aを例えばリンが4mol%位
の濃度の膜で順次堆積する。続いて、フォトレジスト膜
(図示せず)をマスクにした反応性イオンエッチング等
の異方性エッチングにより、第1のリン硅酸ガラス膜1
4a及び第1のN型多結晶シリコン膜13aを順次エッ
チングする。フォトレジスト膜を除去した後、第2のN
型多結晶シリコン膜13b及び第2のリン硅酸ガラス膜
14bを第1のリン硅酸ガラス膜14aと同じリン濃度
の膜で順次堆積し、続いて反応性イオンエッチング等の
異方性エッチングにより、第2のリン硅酸ガラス膜14
bをエッチングして、第2のN型多結晶シリコン膜13
bの外周に第2のリン硅酸ガラス膜14bを残すように
形成する。
Next, a contact hole reaching the node diffusion layer 5 is opened, and the first N-type polycrystalline silicon film 13a and the first N-type polycrystalline silicon film 13a are formed.
The phosphorous silicate glass film 14a is sequentially deposited with, for example, a film of phosphorus having a concentration of about 4 mol%. Then, by anisotropic etching such as reactive ion etching using a photoresist film (not shown) as a mask, the first phosphosilicate glass film 1 is formed.
4a and the first N-type polycrystalline silicon film 13a are sequentially etched. After removing the photoresist film, the second N
Type polycrystalline silicon film 13b and second phosphosilicate glass film 14b are sequentially deposited with the same phosphorus concentration as the first phosphosilicate glass film 14a, and then anisotropic etching such as reactive ion etching is performed. , The second phosphosilicate glass film 14
b is etched to obtain the second N-type polycrystalline silicon film 13
It is formed so that the second phosphosilicate glass film 14b is left on the outer periphery of b.

【0029】次に図2(b)に示すように、第2のリン
硅酸ガラス膜14bの外周に第3のN型多結晶シリコン
膜13cを堆積した後、反応性イオンエッチング等の異
方性エッチングにより、第2及び第3のN型多結晶シリ
コン膜13b,13cをエッチングする。
Next, as shown in FIG. 2 (b), after depositing a third N-type polycrystalline silicon film 13c on the outer periphery of the second phosphosilicate glass film 14b, anisotropic etching such as reactive ion etching is performed. The second and third N-type polycrystalline silicon films 13b and 13c are etched by reactive etching.

【0030】次に図2(c)に示すように、例えば弗酸
8%,弗化アンモニウム25%程度のバッファード弗酸
のウェットエッチングを2分程度行うことにより、第1
及び第2のリン硅酸ガラス膜14a,14bを除去し、
第1〜第3の多結晶シリコン膜13a,13b,13c
からなるノード電極16を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, for example, wet etching of buffered hydrofluoric acid of about 8% hydrofluoric acid and about 25% ammonium fluoride is performed for about 2 minutes, whereby the first etching is performed.
And removing the second phosphosilicate glass films 14a and 14b,
First to third polycrystalline silicon films 13a, 13b, 13c
To form the node electrode 16.

【0031】次に図2(d)に示すように、容量絶縁膜
17及びN型多結晶シリコン18を全面に堆積した後、
これをエッチング加工してセルプレート電極18に形成
し、DRAMを完成する。
Next, as shown in FIG. 2D, after the capacitance insulating film 17 and the N-type polycrystalline silicon 18 are deposited on the entire surface,
This is etched to form the cell plate electrode 18 to complete the DRAM.

【0032】ここで、本実施例は、二重円筒型スタック
・キャパシタについて説明したが、一重円筒型のスタッ
ク・キャパシタの場合は、第2の多結晶シリコン膜13
bを堆積後、異方性エッチングにより、第1のリン硅酸
ガラス膜14aの側壁に第2の多結晶シリコン膜13b
をを残すように形成し、次に弗酸系のウェットエッチン
グにより、第1のリン硅酸ガラス膜14aを除去するこ
とにより、第1〜第2の多結晶シリコン膜13a,13
bからなる一重円筒型のノード電極16を形成し、次に
容量絶縁膜及びN型多結晶シリコンを全面に堆積した
後、これをエッチング加工してセルプレート電極に形成
することによりDRAMを完成する。
Although the double cylinder type stack capacitor has been described in the present embodiment, in the case of the single cylinder type stack capacitor, the second polycrystalline silicon film 13 is used.
After depositing b, the second polycrystalline silicon film 13b is formed on the side wall of the first phosphosilicate glass film 14a by anisotropic etching.
Are formed so as to leave the first and second polycrystal silicon films 13a and 13a by removing the first phosphosilicate glass film 14a by hydrofluoric acid-based wet etching.
A single-cylindrical node electrode 16 made of b is formed, a capacitor insulating film and N-type polycrystalline silicon are then deposited on the entire surface, and this is etched to form a cell plate electrode, thereby completing a DRAM. .

【0033】また三重以上の円筒型スタック・キャパシ
タの場合は、第3の多結晶シリコン膜13cを堆積後、
第1のリン硅酸ガラス膜段差及び第1のリン硅酸ガラス
膜間が存在する範囲内の厚さで第nのリン硅酸ガラス膜
を堆積し、これを異方性エッチングして、第n多結晶シ
リコン膜側壁に第nのリン硅酸ガラス膜を残すように形
成し、続いて第(n+1)の多結晶シリコンを堆積する
工程を繰り返す(ただしnは自然数)。
In the case of a triple or more cylindrical stack capacitor, after depositing the third polycrystalline silicon film 13c,
The n-th phosphosilicate glass film is deposited to a thickness within the range in which the first phosphosilicate glass film step and the first phosphosilicate glass film are present, and this is anisotropically etched to The step of forming the n-th polycrystalline silicon film so as to leave the n-th phosphosilicate glass film on the side wall and then depositing the (n + 1) -th polycrystalline silicon is repeated (where n is a natural number).

【0034】次に異方性エッチングで第2〜(n+1)
の多結晶シリコンをエッチングし、続いて、弗酸系のウ
ェットエッチングにより、第1〜nのリン硅酸ガラス膜
を除去し、第1〜(n+1)の多結晶シリコンからなる
n重円筒型のノード電極を形成し、次に容量絶縁膜及び
N型多結晶シリコンを全面に堆積した後、これをエッチ
ング加工してセルプレート電極に形成することによりD
RAMを完成する。
Next, anisotropic etching is applied to the second to (n + 1) th.
Of the first to (n + 1) th polycrystalline silicon film is removed by wet etching of hydrofluoric acid to remove the first to (n + 1) th polycrystalline silicon. By forming a node electrode, then depositing a capacitive insulating film and N-type polycrystalline silicon on the entire surface, and etching this to form a cell plate electrode, D
Complete the RAM.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、円筒状の
ノード電極をスタックド型キャパシタとして有するDR
AMにおいて、円筒の内部に形成する絶縁物にリン硅酸
ガラス膜を用い、リン硅酸ガラス膜を除去する際の耐食
刻膜としてホウ素硅酸ガラス膜がノード電極下部の層間
絶縁膜表面を覆う構造とすることにより、耐食刻膜とし
てシリコン窒化膜を用いないので、 層間膜の応力の発生が少なく、亀裂が生じない。 界面準位を減少させるための水素化処理の水素の供給
が充分に行える。 ノード電極のコンタクト孔内に導電体膜を成膜する際
の前処理で発生するコンタクト内のくびれの発生が生じ
ない。 などの効果を有している。
As described above, the present invention provides a DR having a cylindrical node electrode as a stacked capacitor.
In AM, a phosphosilicate glass film is used as an insulator formed inside a cylinder, and a boron silicate glass film covers the surface of the interlayer insulating film under the node electrode as an etching-resistant film when removing the phosphosilicate glass film. With the structure, since the silicon nitride film is not used as the corrosion-resistant film, stress is not generated in the interlayer film and cracks do not occur. It is possible to sufficiently supply hydrogen for hydrotreatment for reducing the interface state. There is no occurrence of constriction in the contact that occurs in the pretreatment when the conductor film is formed in the contact hole of the node electrode. And so on.

【0036】また、耐食刻膜にリン・ホウ素硅酸ガラス
膜からなる層間絶縁膜自体を用いる場合より、 リン硅酸ガラス膜中のリン濃度を低く抑えられ、リン
硅酸ガラス膜堆積の後処理によるリン硅酸ガラス膜の膜
減りを0.06μm位にまで少なくできる。 ノード電極下の層間絶縁膜の膜減りが0.06μm程
度と半分以下に抑えられ、製造余裕が増大する。 などの効果を有する。
Further, the phosphorus concentration in the phosphorous silicate glass film can be suppressed to a low level as compared with the case where the interlayer insulating film itself made of a phosphorus-boron silicate glass film is used as the corrosion resistant film, and the post-treatment of the phosphorus silicate glass film deposition The film loss of the phosphosilicate glass film due to can be reduced to about 0.06 μm. The reduction in thickness of the interlayer insulating film under the node electrode is suppressed to about 0.06 μm, which is less than half, and the manufacturing margin is increased. And so on.

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

【図1】(a)本発明の一実施例を示す平面図、(b)
は、(a)のA−A’線断面図である。
FIG. 1A is a plan view showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 7A is a sectional view taken along line AA ′ in (a).

【図2】本発明の一実施例に係る半導体メモリセルの製
造方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor memory cell according to an embodiment of the present invention in the order of steps.

【図3】従来例1に係る製造方法を工程順に示す断面図
である。
3A to 3C are cross-sectional views showing a manufacturing method according to Conventional Example 1 in the order of steps.

【図4】従来例2に係る製造方法を工程順に示す断面図
である。
4A to 4C are cross-sectional views showing a manufacturing method according to Conventional Example 2 in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板 2 素子分離絶縁膜 3 ゲート電極(ワード線) 4 ゲート絶縁膜 5 N型ノード拡散層 6 N型ビット拡散層 7 ビットコンタクト孔 8 ビット線 9,10 層間絶縁膜 11 ホウ素硅酸ガラス膜 12 シリコン窒化膜 13a,13b,13c N型多結晶シリコン膜 14a,14b リン硅酸ガラス膜 15a,15b シリコン酸化膜 16 ノード電極 17 容量絶縁膜 18 セルプレート電極(多結晶シリコン) 1 P-type silicon substrate 2 Element isolation insulating film 3 Gate electrode (word line) 4 Gate insulating film 5 N-type node diffusion layer 6 N-type bit diffusion layer 7 Bit contact hole 8 Bit line 9, 10 Interlayer insulation film 11 Boron silicate Glass film 12 Silicon nitride film 13a, 13b, 13c N-type polycrystalline silicon film 14a, 14b Phosphorus silicate glass film 15a, 15b Silicon oxide film 16 Node electrode 17 Capacitive insulating film 18 Cell plate electrode (polycrystalline silicon)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MOSトランジスタと筒形状のノード電
極との組合せからなる半導体メモリセルであって、 筒形状のノード電極は、MOSトランジスタ上に層間絶
縁膜を介して形成されたものであり、 前記層間絶縁膜のうち、筒形状のノード電極側の最上層
は、耐食刻膜であることを特徴とする半導体メモリセ
ル。
1. A semiconductor memory cell comprising a combination of a MOS transistor and a tubular node electrode, wherein the tubular node electrode is formed on the MOS transistor via an interlayer insulating film, A semiconductor memory cell, wherein an uppermost layer of the interlayer insulating film on the side of the cylindrical node electrode is a corrosion-resistant film.
【請求項2】 耐食刻膜形成工程と、コンタクト開口工
程と、ノード電極形成工程とを有する半導体メモリセル
の製造方法であって、 耐食刻膜形成工程は、半導体基板上のトランジスタを覆
う層間絶縁膜の最上層に、耐食刻膜を形成するものであ
り、 コンタクト開口工程は、最上層の耐食刻膜及び下層の層
間絶縁膜を貫通してトランジスタに達するコンタクトホ
ールを形成するものであり、 ノード電極形成工程は、底部膜形成工程と、周壁膜形成
工程と、仕上工程とを含み、 底部膜形成工程は、耐食刻膜上に、筒形状ノード電極の
底部をなす底部膜を形成するものであり、該底部膜は、
コンタクトホールを通してトランジスタに達し、かつ上
面に絶縁物が堆積されたものであり、 周壁膜形成工程は、筒形状ノード電極の周壁をなす周壁
膜を絶縁物の側壁に添わせて底部膜の外縁から上方に立
上げて形成するものであり、 仕上工程は、絶縁物を除去し、底部膜と周壁膜からなる
筒形状のノード電極を形成するものであることを特徴と
する半導体メモリセルの製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor memory cell, comprising: a corrosion-resistant film forming step, a contact opening step, and a node electrode forming step, wherein the corrosion-resistant film forming step is an interlayer insulation covering a transistor on a semiconductor substrate. The corrosion-resistant film is formed on the uppermost layer of the film, and the contact opening step forms a contact hole that reaches the transistor by penetrating the uppermost corrosion-resistant film and the lower interlayer insulating film. The electrode forming process includes a bottom film forming process, a peripheral wall film forming process, and a finishing process.The bottom film forming process forms a bottom film forming the bottom of the cylindrical node electrode on the corrosion-resistant film. And the bottom membrane is
It reaches the transistor through the contact hole, and the insulator is deposited on the upper surface. In the peripheral wall film forming process, the peripheral wall film forming the peripheral wall of the tubular node electrode is attached to the side wall of the insulator and the outer edge of the bottom film is formed. The method of manufacturing a semiconductor memory cell is characterized in that it is formed by rising upwards, and the finishing step is a step of removing an insulator and forming a cylindrical node electrode composed of a bottom film and a peripheral wall film. .
【請求項3】 前記周壁膜は、底部膜に接続されて内外
多重に形成することを特徴とする請求項2に記載の半導
体メモリセルの製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor memory cell according to claim 2, wherein the peripheral wall film is connected to the bottom film and is formed in multiple layers inside and outside.
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