JPH0665225B2 - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents
半導体記憶装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0665225B2 JPH0665225B2 JP59004364A JP436484A JPH0665225B2 JP H0665225 B2 JPH0665225 B2 JP H0665225B2 JP 59004364 A JP59004364 A JP 59004364A JP 436484 A JP436484 A JP 436484A JP H0665225 B2 JPH0665225 B2 JP H0665225B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- mask
- etching
- forming
- insulating film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 20
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
- H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
- H01L21/3086—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
- H01L21/76229—Concurrent filling of a plurality of trenches having a different trench shape or dimension, e.g. rectangular and V-shaped trenches, wide and narrow trenches, shallow and deep trenches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
- H01L21/76232—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials of trenches having a shape other than rectangular or V-shape, e.g. rounded corners, oblique or rounded trench walls
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8232—Field-effect technology
- H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/37—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the capacitor being at least partially in a trench in the substrate
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/014—Capacitor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/05—Etch and refill
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/168—V-Grooves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は半導体記憶装置の製造方法に係り、特にメモリ
キャパシタ領域に溝を設けて高集積化と高性能化を可能
にしたダイナミック型の半導体記憶装置の製造方法に関
するものである。
キャパシタ領域に溝を設けて高集積化と高性能化を可能
にしたダイナミック型の半導体記憶装置の製造方法に関
するものである。
[発明の技術的背景とその問題点] 1つのメモリキャパシタと1つのスイッチングトランジ
スタとからなるダイナミック型のメモリセルは高集積化
が可能なため、広くメモリ素子に用いられている。しか
し高集積化が進み1つのセル当りの面積が減少するとメ
モリキャパシタの面積が減少し、キャパシタに蓄えられ
る電荷の量が著しく減少する。このためメモリ内容が間
違って読み出されたり、あるいはα線等の放射線により
発生した電荷によりメモリの内容が破壊されたりする問
題があった。この様な問題を解決するためメモリキャパ
シタ部の基板表面に溝を掘り、表面積を大きくすること
により容量を増大させ、もって蓄積電荷の量を増大させ
る方法が検討されている。第1図はこの様なダイナミッ
クセルの一例の2ビット分が示されている。第1図
(a)は平面図、同図(b)はそのA−A′に沿った断
面図である。
スタとからなるダイナミック型のメモリセルは高集積化
が可能なため、広くメモリ素子に用いられている。しか
し高集積化が進み1つのセル当りの面積が減少するとメ
モリキャパシタの面積が減少し、キャパシタに蓄えられ
る電荷の量が著しく減少する。このためメモリ内容が間
違って読み出されたり、あるいはα線等の放射線により
発生した電荷によりメモリの内容が破壊されたりする問
題があった。この様な問題を解決するためメモリキャパ
シタ部の基板表面に溝を掘り、表面積を大きくすること
により容量を増大させ、もって蓄積電荷の量を増大させ
る方法が検討されている。第1図はこの様なダイナミッ
クセルの一例の2ビット分が示されている。第1図
(a)は平面図、同図(b)はそのA−A′に沿った断
面図である。
図において11は例えばP型シリコン基板、12は素子分離
用絶縁膜であり、メモリキャパシタ領域の一部に溝1
31,132が形成され、これら溝131,132の部分を含む
領域にゲート絶縁膜14を介して共通キャパシタ電極16が
形成されている。151,152はスイッチングトランジス
タのゲート電極である。この構成では、溝131,132の
側面の面積増加により、キャパシタ容量の大きさは溝を
掘らない場合の2〜3倍に増加させることができ、セル
を微細化しても蓄積電荷量が減少するのを防ぐことがで
きる。
用絶縁膜であり、メモリキャパシタ領域の一部に溝1
31,132が形成され、これら溝131,132の部分を含む
領域にゲート絶縁膜14を介して共通キャパシタ電極16が
形成されている。151,152はスイッチングトランジス
タのゲート電極である。この構成では、溝131,132の
側面の面積増加により、キャパシタ容量の大きさは溝を
掘らない場合の2〜3倍に増加させることができ、セル
を微細化しても蓄積電荷量が減少するのを防ぐことがで
きる。
しかしこのセル構造にも問題がある。溝131,132を掘
るためのマスクの開口部をマスク合わせによって形成し
ているため、セルが更に小さくなると正確な形状で開口
部を形成できなくなること、その結果として溝側壁部の
面積も大きくできず十分に容量の大きさをかせぐことが
できないことなどである。つまりメモリセルに蓄えられ
る電荷量が少くなるばかりか、場所によって容量値が異
なるなどして、メモリ素子の動作に著しい不都合を生じ
る。又、素子分離領域の幅が狭くなると、隣接するセル
の溝131と132の間でパンチスルーが生じ電荷が失われ
データに誤りが生じる。これは例えば、溝131側には電
荷が蓄えられ、溝132側には電荷が零の場合、溝131か
ら132に電荷が移動するといった問題であり、これを防
ぐには隣接するメモリセル間の距離を大きく引き離す必
要が生じ、高集積化の大きな妨げとなっていた。
るためのマスクの開口部をマスク合わせによって形成し
ているため、セルが更に小さくなると正確な形状で開口
部を形成できなくなること、その結果として溝側壁部の
面積も大きくできず十分に容量の大きさをかせぐことが
できないことなどである。つまりメモリセルに蓄えられ
る電荷量が少くなるばかりか、場所によって容量値が異
なるなどして、メモリ素子の動作に著しい不都合を生じ
る。又、素子分離領域の幅が狭くなると、隣接するセル
の溝131と132の間でパンチスルーが生じ電荷が失われ
データに誤りが生じる。これは例えば、溝131側には電
荷が蓄えられ、溝132側には電荷が零の場合、溝131か
ら132に電荷が移動するといった問題であり、これを防
ぐには隣接するメモリセル間の距離を大きく引き離す必
要が生じ、高集積化の大きな妨げとなっていた。
[発明の目的] 本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、微細化に
適した半導体記憶装置の製造方法を提供するものであ
る。
適した半導体記憶装置の製造方法を提供するものであ
る。
[発明の概要] 本発明は、まず半導体基板表面の素子形成領域を覆う第
1のマスクを形成し、次いで第1のマスクと異なる材料
膜の第2のマスクを異方性エッチング法を利用した側壁
残しの技術を用いて前記第1のマスクの周辺部にのみ形
成する。そしてこれら第1、第2のマスクを耐エッチン
グマスクとして用いて基板をエッチングすることにより
素子分離領域に第1の溝を形成し、この第1の溝には絶
縁膜を充填する。この後第1のマスクのうち少くともメ
モリキャパシタ領域の部分をエッチング除去し、前記第
2のマスクと前記第1の溝に埋込まれた絶縁膜を耐エッ
チングマスクとしてメモリキャパシタ領域の基板をエッ
チングして第2の溝を形成し、この第2の溝を含む領域
にゲート絶縁膜を介してキャパシタ電極を形成する。
1のマスクを形成し、次いで第1のマスクと異なる材料
膜の第2のマスクを異方性エッチング法を利用した側壁
残しの技術を用いて前記第1のマスクの周辺部にのみ形
成する。そしてこれら第1、第2のマスクを耐エッチン
グマスクとして用いて基板をエッチングすることにより
素子分離領域に第1の溝を形成し、この第1の溝には絶
縁膜を充填する。この後第1のマスクのうち少くともメ
モリキャパシタ領域の部分をエッチング除去し、前記第
2のマスクと前記第1の溝に埋込まれた絶縁膜を耐エッ
チングマスクとしてメモリキャパシタ領域の基板をエッ
チングして第2の溝を形成し、この第2の溝を含む領域
にゲート絶縁膜を介してキャパシタ電極を形成する。
[発明の効果] 本発明によれば、素子分離領域に形成される第1の溝と
メモリキャパシタ領域に形成される第2の溝との間隔
が、側壁残しによる第2のマスクにより自己整合的に規
定され、メモリセルの微細化が可能となる。しかも素子
分離領域をできるだけ小さくし、メモリキャパシタ領域
の溝を大きくしてキャパシタ容量を大きく保つことがで
き、微細化したメモリセルの特性向上を図ることができ
る。
メモリキャパシタ領域に形成される第2の溝との間隔
が、側壁残しによる第2のマスクにより自己整合的に規
定され、メモリセルの微細化が可能となる。しかも素子
分離領域をできるだけ小さくし、メモリキャパシタ領域
の溝を大きくしてキャパシタ容量を大きく保つことがで
き、微細化したメモリセルの特性向上を図ることができ
る。
[発明の実施例] 本発明の一実施例を第2図に示した工程断面図により説
明する。第3図は主要工程での平面図を示しており、第
2図の断面は第3図のA−A′位置のそれである。まず
p型シリコン基板21上に例えばSiO2膜22とSi3N4膜2
3の積層膜を形成し、これを所定の形状にパターニング
して素子形成領域に第1のマスク241,242を形成する
(第2図(a),第3図(a))。このパターニングに
はリアクティブ・イオン・エッチング(RIE)やイオン
・ミリング,スパッタリングなど異方性ドライエッチン
グ法を用いるのが好ましい。又、ここで形成する膜は、
上記材料に限る必要は全くなく、後のシリコン基板のエ
ッチングに際しマスクとなればよい。従って全層SiO2
あるいはSi3N4膜でもよく、その他Al2O3,Al,ポリ
Siやあるいはそれらを組み合せた多層膜のいずれであっ
てもよい。ただしポリSiを用いる場合は少くとも上部表
面を他の材料、たとえば熱酸化膜などで覆い、Si基板の
エッチングに際しマスク性をもたせる必要がある。又こ
こで用いた積層膜の厚さは0.3μ〜1μm程度である
が、これ以外の膜厚を用いてもよいことは言うまでもな
い。
明する。第3図は主要工程での平面図を示しており、第
2図の断面は第3図のA−A′位置のそれである。まず
p型シリコン基板21上に例えばSiO2膜22とSi3N4膜2
3の積層膜を形成し、これを所定の形状にパターニング
して素子形成領域に第1のマスク241,242を形成する
(第2図(a),第3図(a))。このパターニングに
はリアクティブ・イオン・エッチング(RIE)やイオン
・ミリング,スパッタリングなど異方性ドライエッチン
グ法を用いるのが好ましい。又、ここで形成する膜は、
上記材料に限る必要は全くなく、後のシリコン基板のエ
ッチングに際しマスクとなればよい。従って全層SiO2
あるいはSi3N4膜でもよく、その他Al2O3,Al,ポリ
Siやあるいはそれらを組み合せた多層膜のいずれであっ
てもよい。ただしポリSiを用いる場合は少くとも上部表
面を他の材料、たとえば熱酸化膜などで覆い、Si基板の
エッチングに際しマスク性をもたせる必要がある。又こ
こで用いた積層膜の厚さは0.3μ〜1μm程度である
が、これ以外の膜厚を用いてもよいことは言うまでもな
い。
次に例えばCVD SiO2膜25を0.3〜0.5μmの厚さで全面
に堆積し(第2図(b))、例えばCF4とH2を用いた
RIE法で全面エッチングを行うことにより、すでにパタ
ーニングされている第1のマスク241,242の周辺部に
のみ第2のマスク251,252として残置させる(第2図
(c),第3図(b))。ここで第1,第2のマスクは、
互いに材料が異なり、従ってエッチング特性が異なるこ
とが重要である。
に堆積し(第2図(b))、例えばCF4とH2を用いた
RIE法で全面エッチングを行うことにより、すでにパタ
ーニングされている第1のマスク241,242の周辺部に
のみ第2のマスク251,252として残置させる(第2図
(c),第3図(b))。ここで第1,第2のマスクは、
互いに材料が異なり、従ってエッチング特性が異なるこ
とが重要である。
次にこれら第1のマスク241,242および第2のマスク2
51,252を耐エッチングマスクとしてSi基板21をRIE法
によりエッチングし素子分離領域に第1の溝26を形成す
る(第2図(d))。次にこの第1の溝26にはCVDSiO2
膜27を埋め込む(第2図(e))。この埋め込み工程に
は、エッチバック平坦化の技術を用いてもよいし又他の
いかなる埋め込み技術を用いてもよい。又基板シリコン
を熱酸化してSiO2を形成してもよい。
51,252を耐エッチングマスクとしてSi基板21をRIE法
によりエッチングし素子分離領域に第1の溝26を形成す
る(第2図(d))。次にこの第1の溝26にはCVDSiO2
膜27を埋め込む(第2図(e))。この埋め込み工程に
は、エッチバック平坦化の技術を用いてもよいし又他の
いかなる埋め込み技術を用いてもよい。又基板シリコン
を熱酸化してSiO2を形成してもよい。
次に、第1のマスク241,242を構成するSi3N4膜2
3、その下のSiO2膜22を順次除去して、メモリキャパシ
タ領域に形成すべき溝のスイッチングトランジスタ側端
部を規定するフォトレジスト281,282を形成し、これ
と前記第2のマスク251,252および埋込みSiO2膜27を
耐エッチングマスクとして用いてRIEにより基板をエッ
チングし、メモリキャパシタ領域に第2の溝291,292
を形成する(第2図(f),第3図(c))。図から明
らかなように、メモリキャパシタ領域の第2の溝291,2
92と素子分離領域の第1の溝26との間は、第2のマス
ク251,252によってセルフアラインされた薄いシリコ
ン層の壁で分離された状態となる。
3、その下のSiO2膜22を順次除去して、メモリキャパシ
タ領域に形成すべき溝のスイッチングトランジスタ側端
部を規定するフォトレジスト281,282を形成し、これ
と前記第2のマスク251,252および埋込みSiO2膜27を
耐エッチングマスクとして用いてRIEにより基板をエッ
チングし、メモリキャパシタ領域に第2の溝291,292
を形成する(第2図(f),第3図(c))。図から明
らかなように、メモリキャパシタ領域の第2の溝291,2
92と素子分離領域の第1の溝26との間は、第2のマス
ク251,252によってセルフアラインされた薄いシリコ
ン層の壁で分離された状態となる。
なお、第2図(f)ではフォトレジスト281,282を基
盤上に直接形成するように示したが、SiO2膜などを介
して形成してもよいし、またレジスト以外のマスク材を
用いてもよい。また例えば第1のマスク241,242を全
て除去することをせず、メモリキャパシタ領域のみ選択
的に除去し、残された第1のマスクをそのまま上記レジ
スト281,282の代りに耐エッチングマスクとして用い
ることができる。
盤上に直接形成するように示したが、SiO2膜などを介
して形成してもよいし、またレジスト以外のマスク材を
用いてもよい。また例えば第1のマスク241,242を全
て除去することをせず、メモリキャパシタ領域のみ選択
的に除去し、残された第1のマスクをそのまま上記レジ
スト281,282の代りに耐エッチングマスクとして用い
ることができる。
この後、レジスト281,282を除去し、素子領域に熱酸
化膜等のゲート絶縁膜30介してポリSiの堆積、パターニ
ングにより、キャパシタ電極313を形成する(第2図
(g))。更にその後スイッチトランジスタのゲート電
極311,312を形成する。この実施例では、キャパシタ
電極313を形成した後のメモリキャパシタ領域に残る凹
部にも重ねてポリSi321,322を埋込んでいる。これは
表面平坦化の目的で行うものであり,必ずしも行わなく
てよい。
化膜等のゲート絶縁膜30介してポリSiの堆積、パターニ
ングにより、キャパシタ電極313を形成する(第2図
(g))。更にその後スイッチトランジスタのゲート電
極311,312を形成する。この実施例では、キャパシタ
電極313を形成した後のメモリキャパシタ領域に残る凹
部にも重ねてポリSi321,322を埋込んでいる。これは
表面平坦化の目的で行うものであり,必ずしも行わなく
てよい。
本実施例の方法によると、メモリキャパシタ部の溝形成
のための耐エッチングマスクの主要部をなす第2のマス
ク251,252の形成がマスク合せを用いることなくセル
フアラインで実現されているため、十分大きな溝を開け
ることが可能になり、従ってメモリキャパシタの容量を
十分大きくとることができた。又隣接するメモリセルの
溝291と292は埋め込みSiO2膜27で分離されているた
め、パンチスルーによりこれらの溝291,292の間で電
荷の移動の生じることがなくなった。従って隣接セル間
の距離は十分に小さくすることが可能になり高集積化が
実現できた。以上のように本発明によって、メモリセル
の特性・信頼性が向上しただけでなく、更に微細なセル
を形成し高集積化も実現することができた。
のための耐エッチングマスクの主要部をなす第2のマス
ク251,252の形成がマスク合せを用いることなくセル
フアラインで実現されているため、十分大きな溝を開け
ることが可能になり、従ってメモリキャパシタの容量を
十分大きくとることができた。又隣接するメモリセルの
溝291と292は埋め込みSiO2膜27で分離されているた
め、パンチスルーによりこれらの溝291,292の間で電
荷の移動の生じることがなくなった。従って隣接セル間
の距離は十分に小さくすることが可能になり高集積化が
実現できた。以上のように本発明によって、メモリセル
の特性・信頼性が向上しただけでなく、更に微細なセル
を形成し高集積化も実現することができた。
また本発明では、メモリキャパシタ領域と素子分離領域
の溝部の深さは自由にえらぶことができ、例えば素子分
離領域の溝の深さをメモリキャパシタ領域の溝の深さよ
り大きくすることにより、セル間のパンチスルー防止を
より有効に行うことが出来る。
の溝部の深さは自由にえらぶことができ、例えば素子分
離領域の溝の深さをメモリキャパシタ領域の溝の深さよ
り大きくすることにより、セル間のパンチスルー防止を
より有効に行うことが出来る。
なお、上記実施例では、主面に対して垂直な面をもった
溝を形成する場合のみについて述べたが、主面に対し傾
斜した面で構成された溝を形成してもよい。この様な実
施例による最終的な断面構造を第4図〜第6図に示す。
これらの図で先の実施例と対応する部分には先の実施例
と同一符号を付してある。又上記実施例では基板の導電
型をp型としたがn型でも同様に適用できる。又反転防
止のための素子分離領域へのイオン注入やキャパシタ部
へのイオン注入や拡散など、必要な不純物の導入につい
ても特に述べていないが、これらのイオン注入や拡散を
行っても本発明の主旨と異るものとはならない。
溝を形成する場合のみについて述べたが、主面に対し傾
斜した面で構成された溝を形成してもよい。この様な実
施例による最終的な断面構造を第4図〜第6図に示す。
これらの図で先の実施例と対応する部分には先の実施例
と同一符号を付してある。又上記実施例では基板の導電
型をp型としたがn型でも同様に適用できる。又反転防
止のための素子分離領域へのイオン注入やキャパシタ部
へのイオン注入や拡散など、必要な不純物の導入につい
ても特に述べていないが、これらのイオン注入や拡散を
行っても本発明の主旨と異るものとはならない。
第4図〜第6図に示したような斜面をもった溝の構造で
は、このようなイオン注入が容易に行えるという特徴を
もつ。尚、上記実施例では素子分離領域の溝26にはSiO
2を埋め込む場合についてのみ述べたが、絶縁物であれ
ば何でもよい、更に多結晶シリコンの様に導体であって
も絶縁物層によって、基板21やゲート電極313より分離
されており実効的に絶縁体として機能すればよい。更に
は素子分離領域の溝26に、SiO2層を介して埋め込まれ
た多結晶シリコン層がキャパシタ電極313と電気的につ
ながっていても、溝26表面のSi基板が反転を生じない様
な条件で用いれば何ら問題を生じることはない。
は、このようなイオン注入が容易に行えるという特徴を
もつ。尚、上記実施例では素子分離領域の溝26にはSiO
2を埋め込む場合についてのみ述べたが、絶縁物であれ
ば何でもよい、更に多結晶シリコンの様に導体であって
も絶縁物層によって、基板21やゲート電極313より分離
されており実効的に絶縁体として機能すればよい。更に
は素子分離領域の溝26に、SiO2層を介して埋め込まれ
た多結晶シリコン層がキャパシタ電極313と電気的につ
ながっていても、溝26表面のSi基板が反転を生じない様
な条件で用いれば何ら問題を生じることはない。
第1図(a),(b)は従来のメモリセルを示す平面図
と断面図、第2図(a)〜(g)は本発明の実施例を示
す工程断面図、第3図(a)〜(c)はその主要工程の
平面図、第4図〜第6図は他の実施例によるメモリセル
を示す断面図である。 21……p型シリコン基板、22……SiO2膜、23……Si3
N4膜、241,242……第1のマスク、25……CVD SiO
2膜、251,252……第2のマスク、26……第1の溝、2
7……素子分離用CVD SiO2膜、281,282……フォトレ
ジスト、291,292……第2の溝、30……ゲート絶縁
膜、311,312……スイッチングトランジスタ・ゲート
電極、313……キャパシタ電極。
と断面図、第2図(a)〜(g)は本発明の実施例を示
す工程断面図、第3図(a)〜(c)はその主要工程の
平面図、第4図〜第6図は他の実施例によるメモリセル
を示す断面図である。 21……p型シリコン基板、22……SiO2膜、23……Si3
N4膜、241,242……第1のマスク、25……CVD SiO
2膜、251,252……第2のマスク、26……第1の溝、2
7……素子分離用CVD SiO2膜、281,282……フォトレ
ジスト、291,292……第2の溝、30……ゲート絶縁
膜、311,312……スイッチングトランジスタ・ゲート
電極、313……キャパシタ電極。
Claims (3)
- 【請求項1】メモリキャパシタを有する半導体記憶装置
の製造方法において、半導体基板の素子形成領域に第1
のマスクを形成する工程と、この後前記第1のマスクと
異なる材料膜を全面に堆積しこれを異方性ドライエッチ
ング法によりエッチングして前記第1のマスク周辺部に
のみ第2のマスクとして残置させる工程と、この後前記
第1および第2のマスクを耐エッチングマスクとして用
いて半導体基板を選択エッチングして素子分離領域に第
1の溝を形成する工程と、形成された第1の溝に絶縁膜
を埋込む工程と、この後前記第1のマスクを少くともメ
モリキャパシタ領域についてエッチング除去し前記第2
のマスクと前記第1の溝に埋込まれた絶縁膜を耐エッチ
ングマスクとして用いて半導体基板を選択エッチングし
てメモリキャパシタ領域に第2の溝を形成する工程と、
形成された第2の溝にゲート絶縁膜を介してキャパシタ
電極を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体
記憶装置の製造方法。 - 【請求項2】前記第2の溝を形成する工程は、前記第1
のマスクを全て除去してスイッチングトランジスタ領域
をおおうレジストを形成し、このレジストと前記第2の
マスクおよび前記第1の溝に埋込まれた絶縁膜を対エッ
チングマスクとして用いて基板を選択エッチングするも
のである特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置の
製造方法。 - 【請求項3】前記第2の溝を形成する工程は、前記第1
のマスクをメモリキャパシタ領域のみ除去し、残された
第1のマスクと前記第2のマスクおよび前記第1の溝に
埋込まれた絶縁膜を対エッチングマスクとして用いて基
板を選択エッチングするものである特許請求の範囲第1
項の半導体記憶装置の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59004364A JPH0665225B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 半導体記憶装置の製造方法 |
EP84308702A EP0150597B1 (en) | 1984-01-13 | 1984-12-13 | Method of manufacturing semiconductor memory device having trench memory capacitor |
US06/681,129 US4577395A (en) | 1984-01-13 | 1984-12-13 | Method of manufacturing semiconductor memory device having trench memory capacitor |
DE8484308702T DE3473091D1 (en) | 1984-01-13 | 1984-12-13 | Method of manufacturing semiconductor memory device having trench memory capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59004364A JPH0665225B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60148165A JPS60148165A (ja) | 1985-08-05 |
JPH0665225B2 true JPH0665225B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=11582319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59004364A Expired - Lifetime JPH0665225B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4577395A (ja) |
EP (1) | EP0150597B1 (ja) |
JP (1) | JPH0665225B2 (ja) |
DE (1) | DE3473091D1 (ja) |
Families Citing this family (56)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4579812A (en) * | 1984-02-03 | 1986-04-01 | Advanced Micro Devices, Inc. | Process for forming slots of different types in self-aligned relationship using a latent image mask |
KR900000170B1 (ko) * | 1984-06-05 | 1990-01-23 | 가부시끼가이샤 도오시바 | 다이내믹형 메모리셀과 그 제조방법 |
JPS6126261A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 縦形mos電界効果トランジスタの製造方法 |
JPS61179568A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-08-12 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置の製造方法 |
JP2604705B2 (ja) * | 1985-04-03 | 1997-04-30 | 松下電子工業株式会社 | Mosキヤパシタの製造方法 |
US4704705A (en) * | 1985-07-19 | 1987-11-03 | Texas Instruments Incorporated | Two transistor DRAM cell and array |
JPS6251248A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5462767A (en) * | 1985-09-21 | 1995-10-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | CVD of conformal coatings over a depression using alkylmetal precursors |
US4704368A (en) * | 1985-10-30 | 1987-11-03 | International Business Machines Corporation | Method of making trench-incorporated monolithic semiconductor capacitor and high density dynamic memory cells including the capacitor |
US4686552A (en) * | 1986-05-20 | 1987-08-11 | Motorola, Inc. | Integrated circuit trench cell |
JPS6376330A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-06 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
US4785337A (en) * | 1986-10-17 | 1988-11-15 | International Business Machines Corporation | Dynamic ram cell having shared trench storage capacitor with sidewall-defined bridge contacts and gate electrodes |
US4707218A (en) * | 1986-10-28 | 1987-11-17 | International Business Machines Corporation | Lithographic image size reduction |
US4871630A (en) * | 1986-10-28 | 1989-10-03 | International Business Machines Corporation | Mask using lithographic image size reduction |
JPS63158869A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体メモリ装置 |
US4860070A (en) * | 1987-01-09 | 1989-08-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device comprising trench memory cells |
JPS63198323A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPS6450425A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Toshiba Corp | Formation of fine pattern |
JP2534273B2 (ja) * | 1987-09-07 | 1996-09-11 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
US4870029A (en) * | 1987-10-09 | 1989-09-26 | American Telephone And Telegraph Company, At&T-Technologies, Inc. | Method of forming complementary device structures in partially processed dielectrically isolated wafers |
US4838991A (en) * | 1987-10-30 | 1989-06-13 | International Business Machines Corporation | Process for defining organic sidewall structures |
JPH01128559A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
US5258321A (en) * | 1988-01-14 | 1993-11-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Manufacturing method for semiconductor memory device having stacked trench capacitors and improved intercell isolation |
US5100823A (en) * | 1988-02-29 | 1992-03-31 | Motorola, Inc. | Method of making buried stacked transistor-capacitor |
US5208597A (en) * | 1988-10-13 | 1993-05-04 | Crystal Semiconductor | Compensated capacitors for switched capacitor input of an analog-to-digital converter |
US4918454A (en) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Crystal Semiconductor Corporation | Compensated capacitors for switched capacitor input of an analog-to-digital converter |
US5049518A (en) * | 1988-12-20 | 1991-09-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making a trench dram cell |
JPH0362568A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
EP0416809A3 (en) * | 1989-09-08 | 1991-08-07 | American Telephone And Telegraph Company | Reduced size etching method for integrated circuits |
JPH07111966B2 (ja) * | 1989-12-22 | 1995-11-29 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
US5065273A (en) * | 1990-12-04 | 1991-11-12 | International Business Machines Corporation | High capacity DRAM trench capacitor and methods of fabricating same |
KR940006681B1 (ko) * | 1991-10-12 | 1994-07-25 | 금성일렉트론 주식회사 | 스택트렌치 셀 및 그 제조방법 |
US5275974A (en) * | 1992-07-30 | 1994-01-04 | Northern Telecom Limited | Method of forming electrodes for trench capacitors |
JP3324832B2 (ja) * | 1993-07-28 | 2002-09-17 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US5521422A (en) * | 1994-12-02 | 1996-05-28 | International Business Machines Corporation | Corner protected shallow trench isolation device |
KR0161430B1 (ko) * | 1995-08-31 | 1999-02-01 | 김광호 | 스페이서를 이용한 트렌치 형성방법 |
US5627094A (en) * | 1995-12-04 | 1997-05-06 | Chartered Semiconductor Manufacturing Pte, Ltd. | Stacked container capacitor using chemical mechanical polishing |
KR100206885B1 (ko) * | 1995-12-30 | 1999-07-01 | 구본준 | 트렌치 캐패시터 메모리셀 제조방법 |
JP3238066B2 (ja) * | 1996-03-11 | 2001-12-10 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
US5994202A (en) * | 1997-01-23 | 1999-11-30 | International Business Machines Corporation | Threshold voltage tailoring of the corner of a MOSFET device |
US6140234A (en) * | 1998-01-20 | 2000-10-31 | International Business Machines Corporation | Method to selectively fill recesses with conductive metal |
US6190989B1 (en) | 1998-07-15 | 2001-02-20 | Micron Technology, Inc. | Method for patterning cavities and enhanced cavity shapes for semiconductor devices |
US6440794B1 (en) | 1999-05-28 | 2002-08-27 | International Business Machines Corporation | Method for forming an array of DRAM cells by employing a self-aligned adjacent node isolation technique |
US6815751B2 (en) * | 2002-07-01 | 2004-11-09 | International Business Machines Corporation | Structure for scalable, low-cost polysilicon DRAM in a planar capacitor |
US6649469B1 (en) * | 2002-10-11 | 2003-11-18 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming capacitors |
US7037776B2 (en) * | 2002-12-19 | 2006-05-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Single polysilicon process for DRAM |
US7276409B2 (en) | 2003-06-24 | 2007-10-02 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a capacitor |
DE102004003084B3 (de) * | 2004-01-21 | 2005-10-06 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterspeicherzelle sowie zugehöriges Herstellungsverfahren |
US7153778B2 (en) * | 2004-02-20 | 2006-12-26 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming openings, and methods of forming container capacitors |
US7291541B1 (en) | 2004-03-18 | 2007-11-06 | National Semiconductor Corporation | System and method for providing improved trench isolation of semiconductor devices |
JP2007165862A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-28 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US7351634B2 (en) * | 2006-05-25 | 2008-04-01 | United Microelectronics Corp. | Trench-capacitor DRAM device and manufacture method thereof |
KR100835825B1 (ko) * | 2006-12-20 | 2008-06-05 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
KR101201903B1 (ko) * | 2010-07-20 | 2012-11-16 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체소자의 소자분리 구조 및 그 형성방법 |
US20150050792A1 (en) * | 2013-08-13 | 2015-02-19 | Globalfoundries Inc. | Extra narrow diffusion break for 3d finfet technologies |
US10100537B1 (en) | 2017-06-20 | 2018-10-16 | Allen Engineering Corporation | Ventilated high capacity hydraulic riding trowel |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5269589A (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-09 | Hitachi Ltd | Semiconductor capacity element |
JPS5681968A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-04 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
US4331708A (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-25 | Texas Instruments Incorporated | Method of fabricating narrow deep grooves in silicon |
JPS58137245A (ja) * | 1982-02-10 | 1983-08-15 | Hitachi Ltd | 大規模半導体メモリ |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP59004364A patent/JPH0665225B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1984-12-13 EP EP84308702A patent/EP0150597B1/en not_active Expired
- 1984-12-13 DE DE8484308702T patent/DE3473091D1/de not_active Expired
- 1984-12-13 US US06/681,129 patent/US4577395A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0150597B1 (en) | 1988-07-27 |
JPS60148165A (ja) | 1985-08-05 |
DE3473091D1 (en) | 1988-09-01 |
EP0150597A1 (en) | 1985-08-07 |
US4577395A (en) | 1986-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0665225B2 (ja) | 半導体記憶装置の製造方法 | |
US6593177B2 (en) | Self aligned method of forming a semiconductor memory array of floating gate memory cells, and a memory array made thereby | |
JP2735193B2 (ja) | 不揮発性半導体装置及びその製造方法 | |
JP2608363B2 (ja) | 半導体メモリ装置及びその製造方法 | |
US6235589B1 (en) | Method of making non-volatile memory with polysilicon spacers | |
JPH06318680A (ja) | 半導体記憶装置およびその製造方法 | |
US4921816A (en) | Method of making a trench dram | |
JP3425887B2 (ja) | 半導体記憶装置及びその製造方法 | |
JPH0817948A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
US6188115B1 (en) | Semiconductor device with a conductive layer of small conductive resistance | |
US20040079984A1 (en) | Polysilicon self-aligned contact and a polysilicon common source line and method of forming the same | |
JP2870086B2 (ja) | Mos型不揮発性半導体記憶装置の製造方法 | |
US5352626A (en) | Method for making a semiconductor device having an isolated layer region on the side wall of a groove | |
JPH1012750A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置の製造方法 | |
JPS60113460A (ja) | ダイナミックメモリ素子の製造方法 | |
JPH05291528A (ja) | 半導体記憶装置およびその製造方法 | |
JPH11512567A (ja) | フラッシュeepromメモリセルフィールドのソース領域の製造方法 | |
JPH0834303B2 (ja) | 半導体記憶装置の製造方法 | |
JPH0665226B2 (ja) | 半導体記憶装置の製造方法 | |
JP3109539B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 | |
JP2767104B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2770343B2 (ja) | 半導体記憶装置の製造方法 | |
JPS62137862A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0744274B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2876670B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置の製造方法 |