JPH0685196A - キャパシタ - Google Patents
キャパシタInfo
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- JPH0685196A JPH0685196A JP4237507A JP23750792A JPH0685196A JP H0685196 A JPH0685196 A JP H0685196A JP 4237507 A JP4237507 A JP 4237507A JP 23750792 A JP23750792 A JP 23750792A JP H0685196 A JPH0685196 A JP H0685196A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特にDRAMに適するキャパシタに関し,フ
ィン型電極の湾曲を防止して,精密かつ信頼性の高いキ
ャパシタを提供することを目的とする。 【構成】 基板1上に垂設された導体柱の側面に,相互
に空隙10を設けて平行に固着された複数の導体板を有
してなるフィン型電極11と,導体板の表面に形成され
た絶縁膜を挟み導体板間の空隙10を埋め込み形成され
た電極8とを有するキャパシタにおいて,フィン型電極
11は,炭化珪素からなることを特徴として構成する。
ィン型電極の湾曲を防止して,精密かつ信頼性の高いキ
ャパシタを提供することを目的とする。 【構成】 基板1上に垂設された導体柱の側面に,相互
に空隙10を設けて平行に固着された複数の導体板を有
してなるフィン型電極11と,導体板の表面に形成され
た絶縁膜を挟み導体板間の空隙10を埋め込み形成され
た電極8とを有するキャパシタにおいて,フィン型電極
11は,炭化珪素からなることを特徴として構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,半導体装置,特にDR
AM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)に
適するキャパシタに関する。
AM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)に
適するキャパシタに関する。
【0002】近年の半導体装置の微細化に伴い,基板上
で占めるキャパシタの面積を小さくするため,立体的に
構成されたキャパシタが用いられる。かかる立体構造の
キャパシタとして,一方の電極を,基板に垂直に設けら
れた柱に複数の水平な板(以下フィンという。)をフィ
ン状に取り付けた形状とし,電極面積を大きくしたフィ
ン型キャパシタが,広く使用されている。
で占めるキャパシタの面積を小さくするため,立体的に
構成されたキャパシタが用いられる。かかる立体構造の
キャパシタとして,一方の電極を,基板に垂直に設けら
れた柱に複数の水平な板(以下フィンという。)をフィ
ン状に取り付けた形状とし,電極面積を大きくしたフィ
ン型キャパシタが,広く使用されている。
【0003】しかし,立体構造を採るため形状は平面構
造のものより複雑で,その製造工程も複雑となる。この
ため,確実に製造をすることができるフィン型キャパシ
タが強く要望されている。
造のものより複雑で,その製造工程も複雑となる。この
ため,確実に製造をすることができるフィン型キャパシ
タが強く要望されている。
【0004】
【従来の技術】従来のフィン型キャパシタは,ポリシリ
コンを材料としてフィンが形成されていた。しかし,ポ
リシリコンからなるフィンは,製造中に湾曲して変形す
るため,精密なキャパシタを製造することが難しい。
コンを材料としてフィンが形成されていた。しかし,ポ
リシリコンからなるフィンは,製造中に湾曲して変形す
るため,精密なキャパシタを製造することが難しい。
【0005】以下,従来例のフィン型キャパシタの製造
について説明する。図2は,従来例断面図であり,DR
AMのフィン型キュパシタの一方の電極となるフィン型
電極の形状を表している。
について説明する。図2は,従来例断面図であり,DR
AMのフィン型キュパシタの一方の電極となるフィン型
電極の形状を表している。
【0006】フィン型電極は,図2を参照して,半導体
基板1上に設けられた窒化膜2を貫通して基板に達する
柱状または縦断面U字状の部分と,その側面から水平に
張り出す複数のフィンとが,一体のポリシリコン9とし
て形成される。
基板1上に設けられた窒化膜2を貫通して基板に達する
柱状または縦断面U字状の部分と,その側面から水平に
張り出す複数のフィンとが,一体のポリシリコン9とし
て形成される。
【0007】図3は従来例断面製造工程図であり,図2
に示すフィン型電極の製造方法を表している。このフィ
ン型電極の製造は,先ず,シリコン基板1上に窒化膜2
を形成し,酸化膜(SiO2 膜),ポリシリコン9層を
交互に積層する。ついで,最上層の酸化膜を形成したの
ち,最上層の酸化膜の表面から窒化膜2を貫通し基板1
に達するコンタクトホールを形成する。
に示すフィン型電極の製造方法を表している。このフィ
ン型電極の製造は,先ず,シリコン基板1上に窒化膜2
を形成し,酸化膜(SiO2 膜),ポリシリコン9層を
交互に積層する。ついで,最上層の酸化膜を形成したの
ち,最上層の酸化膜の表面から窒化膜2を貫通し基板1
に達するコンタクトホールを形成する。
【0008】次いで,コンタクトホールの内面及び最上
層の酸化膜の表面を覆うポリシリコン9を堆積する。次
いで,図3(a)を参照して,フィンを画定するマスク
を用いてポリシリコン9および酸化膜3を選択的にエッ
チングしたのち,フィン間の酸化膜3をエッチグングに
より除去して空隙10を形成し,図2に示すフィン型電
極を制作する。
層の酸化膜の表面を覆うポリシリコン9を堆積する。次
いで,図3(a)を参照して,フィンを画定するマスク
を用いてポリシリコン9および酸化膜3を選択的にエッ
チングしたのち,フィン間の酸化膜3をエッチグングに
より除去して空隙10を形成し,図2に示すフィン型電
極を制作する。
【0009】しかし,フィン間の酸化膜3を除去したと
き,ポリシリコンのフィンは,図3(b)を参照して,
自重により撓み,或いはエッチャントの表面張力により
湾曲して,フィン間隔が狭くなり,ときには接触するの
である。
き,ポリシリコンのフィンは,図3(b)を参照して,
自重により撓み,或いはエッチャントの表面張力により
湾曲して,フィン間隔が狭くなり,ときには接触するの
である。
【0010】このため,キャパシタの容量が設計値と相
違してしまう。特にフィン相互の接触は,容量を小さく
し,また後工程で,フィン間の空隙10に他の一方の電
極材料を埋め込む際に埋め込みを不完全なものとし,キ
ャパシタの信頼性を著しく損なうのである。
違してしまう。特にフィン相互の接触は,容量を小さく
し,また後工程で,フィン間の空隙10に他の一方の電
極材料を埋め込む際に埋め込みを不完全なものとし,キ
ャパシタの信頼性を著しく損なうのである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述したように,従来
のフィン型キャパシタは,フィン型電極材料としてポリ
シリコンを用いているため,狭い間隙で平行に設けられ
た薄い水平のフィンが湾曲してフィン間の空隙が狭窄
し,又はフィンが相互に接触して,容量を減少させ,ま
た信頼性を損なうという問題があった。
のフィン型キャパシタは,フィン型電極材料としてポリ
シリコンを用いているため,狭い間隙で平行に設けられ
た薄い水平のフィンが湾曲してフィン間の空隙が狭窄
し,又はフィンが相互に接触して,容量を減少させ,ま
た信頼性を損なうという問題があった。
【0012】本発明は,フィン型電極材料に炭化珪素を
用いることにより,フィンの弾性を大きくしてフィンの
湾曲を防止することで,精密な容量を信頼性高く製造す
ることができるフィン型キャパシタを提供することを目
的とする。
用いることにより,フィンの弾性を大きくしてフィンの
湾曲を防止することで,精密な容量を信頼性高く製造す
ることができるフィン型キャパシタを提供することを目
的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の実施例断
面製造工程図であり,半導体装置のキャパシタを表して
いる。
面製造工程図であり,半導体装置のキャパシタを表して
いる。
【0014】上記課題を解決するために本発明は,図1
を参照して,基板1上に垂設された導体柱の側面に,相
互に空隙10を設けて平行に固着された複数の導体板を
有してなるフィン型電極11と,該導体板の表面に形成
された絶縁膜を挟み該導体板間の空隙10を埋め込み形
成された電極8とを有するキャパシタにおいて,該フィ
ン型電極11は,炭化珪素からなることを特徴として構
成する。
を参照して,基板1上に垂設された導体柱の側面に,相
互に空隙10を設けて平行に固着された複数の導体板を
有してなるフィン型電極11と,該導体板の表面に形成
された絶縁膜を挟み該導体板間の空隙10を埋め込み形
成された電極8とを有するキャパシタにおいて,該フィ
ン型電極11は,炭化珪素からなることを特徴として構
成する。
【0015】
【作用】本発明の構成では,平行に支持される薄いフィ
ン型電極の材料として,炭化珪素が用いられる。
ン型電極の材料として,炭化珪素が用いられる。
【0016】炭化珪素は,ヤング率及び剛性率が高いの
で,容易には湾曲しない。従って,一端で水平に支持さ
れる薄板(フィン)の材料として炭化珪素を用いたフィ
ン型電極は,フィン間の空隙を形成した時に,フィンの
自重又はその間の液体の表面張力によるフィンの湾曲量
が小さいため,フィン間の間隔及び接触を回避できるの
である。
で,容易には湾曲しない。従って,一端で水平に支持さ
れる薄板(フィン)の材料として炭化珪素を用いたフィ
ン型電極は,フィン間の空隙を形成した時に,フィンの
自重又はその間の液体の表面張力によるフィンの湾曲量
が小さいため,フィン間の間隔及び接触を回避できるの
である。
【0017】従って,キャパシタの容量の減少を防止で
き,また他の一方の電極材料の埋め込みを確実にするこ
とができるので,キャパシタを精密にかつ確実に製造す
ることができる。
き,また他の一方の電極材料の埋め込みを確実にするこ
とができるので,キャパシタを精密にかつ確実に製造す
ることができる。
【0018】
【実施例】本発明をDRAMのキャパシタに適用した実
施例を参照して詳細に説明する。先ず,図1(a)を参
照して,シリコン基板1上に厚さ50nmの窒化膜2を形
成する。
施例を参照して詳細に説明する。先ず,図1(a)を参
照して,シリコン基板1上に厚さ50nmの窒化膜2を形
成する。
【0019】次いで,例えば厚さ30nmの酸化膜(Si
O2 膜)3と例えば厚さ30nmの炭化珪素膜を交互に積
層して,3層の酸化膜3及び2層の炭化珪素膜4を重層
する。即ち,窒化膜2に接する層及び最上層は酸化膜3
である。
O2 膜)3と例えば厚さ30nmの炭化珪素膜を交互に積
層して,3層の酸化膜3及び2層の炭化珪素膜4を重層
する。即ち,窒化膜2に接する層及び最上層は酸化膜3
である。
【0020】上記炭化珪素膜4は,例えば堆積温度45
0℃,流量100sccmのSi2 H6と流量100sccmの
C2 H2 との圧力0.2Toorの混合ガス雰囲気中で周波
数13.56MHz ,出力100Wで励起するプラズマC
VD法によりアモルファス炭化珪素として堆積すること
ができる。さらに,堆積された炭化珪素を導体とするた
めに, 上記混合ガスにドーピングガスとしてPH3 又は
B2 H6 を添加する。
0℃,流量100sccmのSi2 H6と流量100sccmの
C2 H2 との圧力0.2Toorの混合ガス雰囲気中で周波
数13.56MHz ,出力100Wで励起するプラズマC
VD法によりアモルファス炭化珪素として堆積すること
ができる。さらに,堆積された炭化珪素を導体とするた
めに, 上記混合ガスにドーピングガスとしてPH3 又は
B2 H6 を添加する。
【0021】また,酸化膜3は通常半導体装置の製造に
用いられるCVD法により堆積することができる。次い
で,堆積された酸化膜3及び炭化珪素膜4を貫通して基
板1に達するコンタクトホール5を形成する。
用いられるCVD法により堆積することができる。次い
で,堆積された酸化膜3及び炭化珪素膜4を貫通して基
板1に達するコンタクトホール5を形成する。
【0022】このエッチングは,例えば3フッ化窒素プ
ラズマによるイオンエッチングを用いてすることができ
る。次いで,図1(b)を参照して,上記工程と同様の
プラズマCVD法により例えば厚さ30nmの炭化珪素膜
6を基板1上にコンタクトホール5の内面を覆い堆積す
る。
ラズマによるイオンエッチングを用いてすることができ
る。次いで,図1(b)を参照して,上記工程と同様の
プラズマCVD法により例えば厚さ30nmの炭化珪素膜
6を基板1上にコンタクトホール5の内面を覆い堆積す
る。
【0023】次いで,窒素雰囲気中で例えば800℃,
30分間の熱処理をして,アモルファス炭化珪素を多結
晶に変換して,炭化珪素膜4の比抵抗を小さくする。次
いで,図1(c)を参照して,フィンを画定する領域を
メサ型に残して,炭化珪素膜4,6および酸化膜3を窒
化膜2をストッパとする選択的エッチングにより除去す
る。
30分間の熱処理をして,アモルファス炭化珪素を多結
晶に変換して,炭化珪素膜4の比抵抗を小さくする。次
いで,図1(c)を参照して,フィンを画定する領域を
メサ型に残して,炭化珪素膜4,6および酸化膜3を窒
化膜2をストッパとする選択的エッチングにより除去す
る。
【0024】次いで,図1(d)を参照して,上記メサ
の側面に表出する酸化膜3の端面から,等方性エッチン
グを用いて酸化膜3を除去して,炭化珪素膜4,6から
なるフィン型電極11を形成する。
の側面に表出する酸化膜3の端面から,等方性エッチン
グを用いて酸化膜3を除去して,炭化珪素膜4,6から
なるフィン型電極11を形成する。
【0025】本実施例では,フィンは弾性の大きな炭化
珪素からできているため,フィン間の酸化膜3を除去し
た跡に空隙10が形成されても,フィンはDRAMで問
題とされる程度のキャパシタの容量変化を惹起する程大
きくは湾曲しない。
珪素からできているため,フィン間の酸化膜3を除去し
た跡に空隙10が形成されても,フィンはDRAMで問
題とされる程度のキャパシタの容量変化を惹起する程大
きくは湾曲しない。
【0026】次いで,図1(e)を参照して,フィン表
面を覆う絶縁膜7,例えば厚さ5nmの窒化膜を堆積し,
その表面を1nm酸化した後,一方の電極となるポリシリ
コン8を,フィン間の空隙を埋めてCVD法により堆積
し,さらにポリシリコン8をパターニングしてキャパシ
タを製造する。
面を覆う絶縁膜7,例えば厚さ5nmの窒化膜を堆積し,
その表面を1nm酸化した後,一方の電極となるポリシリ
コン8を,フィン間の空隙を埋めてCVD法により堆積
し,さらにポリシリコン8をパターニングしてキャパシ
タを製造する。
【0027】本実施例に係るキャパシタは,フィンの湾
曲が小さいから精密な容量と高い信頼性を有する。
曲が小さいから精密な容量と高い信頼性を有する。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば,弾性率の大きな炭化珪
素でフィン型電極を形成するから,フィンの湾曲が小さ
く,精密且つ信頼性の高いキャパシタを提供することが
でき,電子部品の性能向上に寄与するところが大きい。
素でフィン型電極を形成するから,フィンの湾曲が小さ
く,精密且つ信頼性の高いキャパシタを提供することが
でき,電子部品の性能向上に寄与するところが大きい。
【図1】 本発明の実施例断面製造工程図
【図2】 従来例断面図
【図3】 従来例の断面製造工程図
1 基板 2 窒化膜 3 酸化膜 4,6 炭化珪素膜 5 コンタクトホール 7 絶縁膜 8 ポリシリコン電極8 9 ポリシリコン 10 空隙 9 X 10、11 X
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 宏志 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 武田 正行 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 基板(1)上に垂設された導体柱の側面
に,相互に空隙(10)を設けて平行に固着された複数
の導体板を有してなるフィン型電極(11)と,該導体
板の表面に形成された絶縁膜を挟み該導体板間の空隙
(10)を埋め込み形成された電極(8)とを有するキ
ャパシタにおいて, 該フィン型電極(11)は,炭化珪素からなることを特
徴とするキャパシタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4237507A JPH0685196A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4237507A JPH0685196A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | キャパシタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0685196A true JPH0685196A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17016348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4237507A Withdrawn JPH0685196A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | キャパシタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0685196A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7676401B2 (en) | 1998-03-26 | 2010-03-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Data distribution system and data selling apparatus therefor, data retrieving apparatus, duplicated data detecting system, and data reproduction apparatus |
US10460877B2 (en) | 2016-05-27 | 2019-10-29 | Tdk Corporation | Thin-film capacitor including groove portions |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP4237507A patent/JPH0685196A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7676401B2 (en) | 1998-03-26 | 2010-03-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Data distribution system and data selling apparatus therefor, data retrieving apparatus, duplicated data detecting system, and data reproduction apparatus |
US10460877B2 (en) | 2016-05-27 | 2019-10-29 | Tdk Corporation | Thin-film capacitor including groove portions |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |