JPH077086A - 半導体記憶装置の電荷保存電極製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置の電荷保存電極製造方法

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JPH077086A
JPH077086A JP5338045A JP33804593A JPH077086A JP H077086 A JPH077086 A JP H077086A JP 5338045 A JP5338045 A JP 5338045A JP 33804593 A JP33804593 A JP 33804593A JP H077086 A JPH077086 A JP H077086A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 電荷保存電極コンタクトとゲート電極との一
定間隔を考慮せずにマスクを製作した後、電荷保存電極
コンタクト形成後にスペーサー絶縁膜を用いてマスク上
の電荷保存電極コンタクトの大きさより小さく形成し
て、電荷保存電極コンタクトとゲート電極間に一定間隔
を確保することにより、半導体記憶装置のセル面積を最
小化し、さらに、電荷保存電極を二重,三重に形成し
て、隣接の電荷保存電極間の間隔を写真現像技術におけ
る最小の大きさより小さくして、電荷保存電極の大きさ
を極大化したものである。 【効果】 半導体記憶装置のキャパシター装置を極大化
して、窮極的に半導体記憶装置の高集積化を実現できる
効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はドレイン電極にビット線
が連結され、ソース電極に電荷保存電極が連結される半
導体記憶装置の電荷保存電極製造方法に関し、特に、セ
ル面積を最小化し、キャパシターの容量を極大化する半
導体記憶装置の電荷保存電極製造方法に関する。
【0002】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる韓国特許出願第1992−26890号の明
細書の記載に基づくものであって、当該韓国特許出願の
番号を参照することによって当該韓国特許出願の明細書
の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
【0003】
【従来の技術】一般的に、半導体記憶装置の高集積化に
従って単位セルの面積が減小しながらトランジスターに
ビット線が接続され、ソース電極には電荷保存電極が接
続されなければならなく、さらに、ソース電極に接続さ
れた電荷保存電極はデータを充分に感知するために充分
なキャパシター容量を確保しなければならない。
【0004】ここで、ソース電極に電荷保存電極を接続
させながら、ゲート電極とは絶縁されるようにするため
に、電荷保存電極コンタクトを形成するとき、ゲート電
極とは一定距離以上の間隔を維持しなければならない。
すなわち、電荷保存電極コンタクトマスクとゲート電極
マスク間の間隔はマスク作業時に発生する誤整列許容誤
差(misalignment toleranc
e),CD(Critical dimension)
変化、そして、電荷保存電極コンタクトとゲート電極間
の絶縁膜厚さを考慮して電荷保存電極を形成して来た。
【0005】従来の二重電荷保存電極製造方法を図3
(A)ないし図3(C),図4(A)ないし図4(C)
を参照して説明すると、図面において1は半導体基板、
2は素子分離絶縁膜、3はゲート酸化膜、4はゲート電
極、5はソース電極、5′はドレイン電極、6は層間絶
縁膜、7,9は電荷保存電極用伝導物質、8は犠牲膜、
10はスペーサー絶縁膜をそれぞれ示す。
【0006】そして、電荷保存電極製造方法を説明する
において、便宜上ソース電極に接続される電荷保存電極
までのみ形成した構造を基準として説明する。
【0007】従来の二重電荷保存電極形成の一例を図3
(A)ないし図3(C)を参照して説明する。
【0008】先ず、図3(A)の通り、半導体基板1の
一定部分に素子分離絶縁膜2を形成し、ゲート電極4と
ソース/ドレイン電極5,5′を形成した後、全体的に
一定厚さの層間絶縁膜6と第1電荷保存電極用伝導物質
7、そして犠牲膜8を順次に形成する。
【0009】次いで、図3(B)の通り電荷保存電極コ
ンタクトマスク(図示せず)を利用してソース電極5の
上部一定部分の犠牲膜8と第1電荷保存電極用伝導物質
7、そして層間絶縁膜6を蝕刻してソース電極5に電荷
保存電極コンタクトホールを形成し、電荷保存電極用伝
導物質9を形成する。
【0010】終りに、図3(C)に示す通り、電荷保存
電極マスク(図示せず)を利用して一定部分の第2電荷
保存電極用伝導物質9を蝕刻し、第2電荷保存電極用伝
導物質9を蝕刻障壁として犠牲膜8を蝕刻し、第1電荷
保存電極用伝導物質7を蝕刻することによりソース電極
5に接続された二重電荷保存電極20を形成する。
【0011】しかし、上記従来の一例による方法は、二
重電荷保存電極によりキャパシター容量を大きくするこ
とができるが、電荷保存電極コンタクトの大きさは、写
真現像技術による最小の大きさ以下にすることができな
く、さらに、電荷保存電極は下部のゲート電極と一定間
隔以上離れなければならないので、電荷保存電極コンタ
クト部分の面積を減小できないから、半導体記憶装置の
高集積化を達成するに困難な問題点が惹き起こされて来
た。
【0012】そして、従来の電荷保存電極形成の別の例
を図4(A)ないし図4(C)を参照して説明すると、
図4(A)ないし図4(C)は従来の方法により電荷保
存電極コンタクト部分の面積を減小するために電荷保存
電極コンタクト側壁にスペーサー絶縁膜を形成しなが
ら、従来の方法により電荷保存電極を製造する過程を示
す断面図であって、第1電荷保存電極用伝導物質と第2
電荷保存電極用伝導物質が電荷電極コンタクト側壁に形
成されたスペーサー絶縁膜により互いに連結されないの
で、二重電荷保存電極が形成されないことを示している
工程断面図である。
【0013】これを具体的に考察してみれば、先ず、図
4(A)の通り、半導体基板1の一定部分に素子分離絶
縁膜2を形成し、ゲート電極4とソース/ドレイン電極
5,5′を形成し、全体的に一定厚さの層間絶縁膜6と
第1電荷保存電極用伝導物質7,犠牲膜8を順次に形成
した後、電荷保存電極コンタクトマスク(図示せず)を
利用してソース電極5上部の一定部分の犠牲膜8と、第
1電荷保存電極用伝導物質7、そして、層間絶縁膜6を
順次に蝕刻してソース電極5に電荷保存電極コンタクト
ホールを形成し、電荷保存電極コンタクト側壁にスペー
サー絶縁膜10を形成する。
【0014】このとき、犠牲膜8はスペーサー絶縁膜1
0より蝕刻選択比が大きい物質であって、電荷保存電極
コンタクト側壁に形成されるスペーサー絶縁膜10はU
SG(UNDOPED SILICATE GLAS
S)膜であり、絶縁膜8は、PSG(PHOSPHO−
SILICATE GLASS)膜またはBPSG(B
ORO−PHOSPHO−SILICATE GLAS
S)膜であって、USG膜,PSG膜(またはBPS
G)の蝕刻選択比はHFとH2 Oの混合溶液、またはN
4 OHとH22 、そしてH2 O混合溶液で10:1
以上になる。
【0015】電荷保存電極コンタクトの大きさは、スペ
ーサー絶縁膜10により最小化されて、電荷保存電極コ
ンタクトはゲート電極4と一定距離以上離れることによ
り、電荷保存電極コンタクトの面積を減小させて半導体
記憶装置のセル面積を減小させるに寄与する。
【0016】次いで、図4(B)の通り、電荷保存電極
コンタクトを通じてソース電極5に接続される第2電荷
保存電極用伝導物質9を形成するが、第2電荷保存電極
用伝導物質9と第1電荷保存電極用伝導物質7は電荷保
存電極コンタクト側壁に形成されたスペーサー絶縁膜1
0により互いに連結されない。
【0017】終りに、図4(C)の通り、電荷保存電極
マスク(図示せず)を利用して一定部分の第2電荷保存
電極用伝導物質9を蝕刻し、第2電荷保存電極用伝導物
質9とスペーサー絶縁膜10、そして第1電荷保存電極
用伝導物質7を蝕刻障壁として犠牲膜8を蝕刻し、第1
電荷保存電極用伝導物質7を蝕刻する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の別
の方法は、半導体記憶装置の高集積化を達成するための
セル面積減小のために、電荷保存電極コンタクト側壁に
スペーサー絶縁膜を形成しながら、電荷保存電極製造方
法を実現するもので、第1電荷保存電極用伝導物質と第
2電荷保存電極用伝導物質が電荷保存電極コンタクト側
壁に形成されたスペーサー絶縁膜により互いに連結され
ないことにより、二重電荷保存電極が形成されないの
で、充分なキャパシター容量を確保するに困難がある。
【0019】従って、上記問題点を解決するために案出
した本発明は、電荷保存電極の表面積を極大化してキャ
パシター容量を最大限確保でき、マスク工程の余裕度を
共に満足させることができる半導体記憶装置の電荷保存
電極製造方法を提供することにその目的がある。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に一実施例による本発明は、素子分離絶縁膜で隔離され
ている半導体基板上に、ゲート酸化膜,ゲート電極,ソ
ース電極およびドレイン電極が形成されているトランジ
スターの上記ソース電極に電荷保存電極を接続し、ドレ
イン電極にはビット線を接続する半導体記憶装置の電荷
保存電極製造方法において、上記トランジスターのゲー
ト電極および半導体基板の全体構造上部に層間絶縁膜,
犠牲膜を順次に形成する工程と;電荷保存電極コンタク
トマスクを利用して、上記ソース電極上部の絶縁膜,層
間絶縁膜を順次に選択蝕刻して電荷保存電極コンタクト
ホールを上記ソース電極上に形成する工程と;上記電荷
保存電極コンタクトホール側壁にスペーサー絶縁膜を形
成した後、ソース電極に接続される第1電荷保存電極用
伝導物質を形成し、電荷保存電極マスクを利用して一定
部分の第1電荷保存電極用伝導物質を一定の大きさに蝕
刻する工程と;上記犠牲膜を蝕刻して第2電荷保存電極
用伝導物質を一定厚さに形成し、上記第2電荷保存電極
用伝導物質を一定の大きさに蝕刻することにより、第1
電荷保存電極用伝導物質と第2電荷保存電極用伝導物質
が互いに連結される二重電荷保存電極を形成する工程を
含んでいることを特徴とする。
【0021】そして、上記目的を達成するために別の実
施例による本発明は、素子分離絶縁膜で隔離されている
半導体基板に、ゲート酸化膜,ゲート電極,ゲート電極
およびドレイン電極が形成されているトランジスターの
上記ソース電極に電荷保存電極を接続し、ドレイン電極
にはビット線を接続する半導体記憶装置の電荷保存電極
製造方法において、上記トランジスターのゲート電極お
よび半導体基板の全体構造上部に層間絶縁膜,犠牲膜,
第1電荷保存電極用伝導物質を形成する工程と;電荷保
存電極コンタクトマスクを利用して上記ソース電極上部
の一定部分の第1電荷保存電極用伝導物質,絶縁膜,層
間絶縁膜を順次に蝕刻して、電荷保存電極コンタクトホ
ールを上記ソース電極上に形成する工程と;上記電荷保
存電極コンタクトホール側壁にスペーサー絶縁膜を形成
した後、上記ソース電極に接続される第2電荷保存電極
用伝導物質を形成し、電荷保存電極マスクを利用して所
定の大きさに上記第2電荷保存電極用伝導物質と第1電
荷保存電極用伝導物質を順次に形成する工程と;上記犠
牲膜を蝕刻し、第3電荷保存電極用伝導物質を一定厚さ
に形成して、第3電荷保存電極用伝導物質を一定の大き
さに蝕刻することにより、第1電荷保存電極用伝導物質
と第2電荷保存電極用伝導物質、そして、第3電荷保存
電極用伝導物質が互いに連結される三重電荷保存電極を
形成する工程を含んでいることを特徴とする。
【0022】
【作用】本発明によれば半導体記憶装置のキャパシター
容量を極大化して、窮極的に半導体記憶装置の高集積化
を実現できる効果がある。
【0023】
【実施例】以下、添付した図1(A)ないし図1
(D),図2(A)ないし図2(D)を参照して本発明
を詳細に説明する。図面において、11は電荷保存電極
用伝導物質、20は二重電荷保存電極をそれぞれ示す。
【0024】先ず、本発明に係る一実施例を図1(A)
ないし図1(D)を参照して詳細に説明する。
【0025】図1(A)ないし図1(D)は電荷保存電
極コンタクトにスペーサー絶縁膜を有する二重電荷保存
電極を製造する過程を示す断面図であって、電荷保存電
極コンタクト側壁にスペーサー絶縁膜を形成することに
より電荷保存電極コンタクトとゲート電極の間を一定距
離以上離隔させながら、絶縁保存電極コンタクト面積を
減小させて、半導体記憶装置のセル面積を減小させると
共に、第2電荷保存電極用伝導物質と第1電荷保存電極
用伝導物質が互いに連結された二重電荷保存電極を形成
し、電荷保存電極の大きさが電荷保存電極マスクの大き
さに比べて第2電荷保存電極用伝導物質の厚さの2倍程
大きくなるようにしたのである。
【0026】具体的な本発明の一実施例の細部工程断面
図を参照して説明すると次の通りである。
【0027】先ず、図1(A)の通り、半導体基板1の
一定部分に素子分離絶縁膜2を形成し、ゲート酸化膜
(3),ゲート電極4,ソース/ドレイン電極5,5′
を形成した後、全体的に一定厚さの層間絶縁膜を形成
し、層間絶縁膜6上部に犠牲膜8を充分に厚く形成する
が、犠牲膜8の厚さは以後形成される第2電荷保存電極
用伝導物質9の厚さに比べて2倍以上になるようにし、
犠牲膜8の物質は以後の工程で形成されるスペーサー絶
縁膜10とは蝕刻選択比が大きい物質でありながら、同
時に層間絶縁膜6の上部表面の物質と蝕刻選択比が大き
い物質である。
【0028】例えば、コンタクト側壁に形成されるスペ
ーサー絶縁膜10がUSG膜であり、層間絶縁膜6がU
SG膜である場合、犠牲膜8はPGS膜やBPSG膜で
あって、USG,PSG(またはBPSG)の蝕刻選択
比はHFとH2 Oの混合溶液、またはNH4 OとH2
2 、そして、H2 Oの混合溶液で10:1以上になり、
層間絶縁膜6の物質で下部にBPSG、上部にUSGで
ある二重構造の場合も犠牲膜8はPSGやBPSGを用
いることにより蝕刻選択比を得ることができる。
【0029】そして、図1(B)の通り、電荷保存電極
コンタクトマスク(図示せず)を利用してソース電極5
上部の一定部分の犠牲膜8と層間絶縁膜6を蝕刻して電
荷保存電極コンタクトを形成し、ソース電極5に形成さ
れた電荷保存電極コンタクト側壁にスペーサー絶縁膜1
0を形成した後に、電荷保存電極コンタクトを通じてソ
ース電極5に接続される第1電荷保存電極用伝導物質7
を形成するが、電荷保存電極コンタクトの大きさはスペ
ーサー絶縁膜10により最小化されて電荷保存電極コン
タクトはゲート電極4と一定距離以上離隔することによ
り、電荷保存電極コンタクトの面積を減小させて半導体
記憶装置のセル面積を減小させることができる。
【0030】すなわち、電荷保存電極コンタクトマスク
(図示せず)を利用して初期に形成された電荷保存電極
コンタクト側壁は、ゲート電極4と一定間隔以下に離隔
でき、ゲート電極4上部に位置できるが、初期の電荷保
存電極コンタクト側壁に形成されたスペーサー絶縁膜1
0により電荷保存電極コンタクトはゲート電極4と一定
距離以上離隔される。
【0031】さらに、電荷保存電極コンタクトマスクを
利用してソース電極5の一定部分の犠牲膜8と層間絶縁
膜6を蝕刻するとき、ソース電極5上の層間絶縁膜6を
完全に蝕刻せずに薄い絶縁膜が残るようにした後、スペ
ーサー絶縁膜10形成時にソース電極5上部に残った薄
い絶縁膜を完全に除去することにより、ソース電極5に
形成される電荷保存電極コンタクト下部面に発生しうる
損傷を最小化することもできる。
【0032】次いで、図1(C)に示す通り、電荷保存
電極マスク(図示せず)を利用して一定部分の第1電荷
保存電極用伝導物質7を蝕刻し、第1電荷保存電極用の
伝導物質7と層間絶縁膜6、そして、スペーサー絶縁膜
10を蝕刻障壁として犠牲膜8を蝕刻し、第2電荷保存
電極用伝導物質9を一定厚さに形成する。このとき、第
2電荷保存電極用伝導物質9の厚さは犠牲膜8の厚さに
比べて半分以下にすることにより、第1電荷保存電極用
伝導物質7と層間絶縁膜6間に形成される第2電荷保存
電極用伝導物質9は必ず一定距離離れるようにする。
【0033】終りに、図1(D)の通り、全体的に第2
電荷保存電極用伝導物質9を蝕刻することにより、第1
電荷保存電極用伝導物質7と第2電荷保存電極用伝導物
質9が互いに連結されてソース電極5に接続された二重
電荷保存電極20を形成する。
【0034】上記の通り、本発明の一実施例によると、
電荷保存電極コンタクト側壁にスペーサー絶縁膜を形成
することにより、電荷保存電極コンタクトとゲート電極
の間を一定距離以上離隔させながら電荷保存電極コンタ
クトの面積を減小させて半導体記憶装置のセル面積を減
小させると同時に、第2電荷保存電極用伝導物質と第1
電荷保存電極用伝導物質が互いに連結されてソース電極
に接続された二重電荷保存電極が形成され、電荷保存電
極の大きさが電荷保存電極マスクの大きさに比べて第2
電荷保存電極用伝導物質の厚さの2倍程大きくなること
により、窮極的にセル面積減小およびこれによるキャパ
シター容量増加を成すことにより、半導体記憶装置の高
集積化を達成することができる。
【0035】次いで、本発明の別の実施例を図2(A)
ないし図2(D)を参照して詳細に考察してみれば、図
2(A)ないし図2(D)は本発明の別の実施例により
電荷保存電極コンタクトにスペーサー絶縁膜を有する三
重電荷保存電極を製造する過程を示す断面図であって、
電荷保存電極コンタクト側壁にスペーサー絶縁膜を形成
することにより、電荷保存電極コンタクトとゲート電極
の間を一定距離以上離隔させながら電荷保存電極コンタ
クトの面積を減小させて半導体記憶装置のセル面積を減
小させると同時に、第3電荷保存電極用伝導物質と第2
電荷保存電極用伝導物質、そして第1電荷保存電極用伝
導物質が互いに連結された二重電荷保存電極が形成さ
れ、電荷保存電極の大きさが電荷保存電極マスクの大き
さに比べて第3電荷保存電極用伝導物質の厚さの2倍程
大きくなったことを示す。
【0036】先ず、図2(A)の通り、半導体基板1の
一定部分に素子分離絶縁膜2を形成し、ゲート酸化膜
3,ゲート電極4,ソース/ドレイン電極5,5′を形
成し、全体的に一定厚さの層間絶縁膜6を形成した後、
層間絶縁膜6上部に犠牲膜8を充分に厚く形成し、犠牲
膜8上部に第1電荷保存電極用伝導物質7を一定厚さ形
成するが、犠牲膜8の厚さは以後形成される第3電荷保
存電極用伝導物質11の厚さに比べて2倍以上になるよ
うにし、犠牲膜8の物質は以後の工程で形成されるスペ
ーサー絶縁膜10とは蝕刻選択比が大きい物質でありな
がら、同時に層間絶縁膜6の上部表面の物質と蝕刻選択
比が大きい物質である。
【0037】例えば、コンタクト側壁に形成されるスペ
ーサー絶縁膜10がUSG膜であり、層間絶縁膜5がU
SG膜である場合、犠牲膜8はPSG膜やBPSG膜で
あって、USG膜,PSG膜(またはBPSG膜)の蝕
刻選択比はHFとH2 Oの混合溶液、またはNH4 OH
とH22 、そしてH2 Oの混合溶液で10:1以上に
なり、層間絶縁膜6の物質で下部にBPSG、上部にU
SGである二重構造の場合も犠牲膜8はPSGやBPS
Gを用いることにより、蝕刻選択比を得ることができ
る。
【0038】そして、図2(B)の通り、電荷保存電極
コンタクトマスク(図示せず)を利用してソース電極5
上部の一定部分の第1電荷保存電極用伝導物質7と犠牲
膜8、そして、層間絶縁膜6を順次に蝕刻して電荷保存
電極コンタクトホールを形成し、ソース電極5に形成さ
れた電荷保存電極コンタクト側壁にスペーサー絶縁膜1
0を形成し、継続して電荷保存電極コンタクトを通じて
ソース電極5に接続される第2電荷保存電極用伝導物質
9を形成する。このとき、電荷保存電極コンタクトの大
きさはスペーサー絶縁膜10により最小化されて電荷保
存電極コンタクトはゲート電極4と一定距離以上離隔さ
れることにより、電荷保存電極コンタクトの面積を減小
させて半導体記憶装置のセル面積を減小させることがで
きる。
【0039】すなわち、電荷保存電極コンタクトマスク
(図示せず)を利用して初期に形成された電荷保存電極
コンタクト側壁面はゲート電極4と一定距離以下に離隔
もできるし、ゲート電極4上部に位置することもできる
が、初期の電荷保存電極コンタクト側壁に形成されたス
ペーサー絶縁膜10により電荷保存電極コンタクトはゲ
ート電極4と一定距離以上離れる。さらに、電荷保存電
極コンタクトマスクを利用してソース電極5上部の一定
部分の犠牲膜8と層間絶縁膜6を蝕刻するとき、ソース
電極5上の層間絶縁膜6を完全に蝕刻せず薄い絶縁膜が
残るようにした後、スペーサー絶縁膜10形成時にソー
ス電極5上部に残った薄い絶縁膜を完全に除去すること
により、ソース電極5に形成される電荷保存電極コンタ
クト下部面に発生しうる損傷を最小化することができ
る。
【0040】次いで、図2(C)に示す通り、電荷保存
電極マスク(図示せず)を利用して一定部分の第2電荷
保存電極用伝導物質9と第1電荷保存電極用伝導物質7
と層間絶縁膜6、そして、スペーサー絶縁膜10を蝕刻
障壁として犠牲膜8を蝕刻した後、第3電荷保存電極用
伝導物質11を一定厚さに形成するが、第3電荷保存電
極用伝導物質11の厚さは犠牲膜8の厚さに比べて半分
以下になることにより、第1電荷保存電極用伝導物質7
と層間絶縁膜6間に形成される第3電荷保存電極用伝導
物質11は必ず一定距離離れるようにする。
【0041】終りに、図2(D)の通り、全体的に第3
電荷保存電極用伝導物質11を蝕刻することにより、第
1電荷保存電極用伝導物質7と第2電荷保存電極用伝導
物質9、そして第3電荷保存電極用伝導物質11が互い
に連結されてソース電極5に接続された三重電荷保存電
極20′が形成される。図2(D)はその状態の断面図
である。
【0042】
【発明の効果】上記の通りである本発明は、電荷保存電
極コンタクトとゲート電極との一定間隔を考慮せずにマ
スクを製作した後、電荷保存電極コンタクトを形成した
後、スペーサー絶縁膜を用いてマスク上の電荷保存電極
コンタクトの大きさより小さく形成して、電荷保存電極
コンタクトとゲート電極間に一定間隔を確保することに
より、半導体記憶装置のセル面積を最小化し、さらに、
電荷保存電極を二重に形成して、隣接した電荷保存電極
間の間隔を写真現像技術における最小大きさより小さく
して、電荷保存電極の大きさを極大化する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A),(B),(C),(D)は本発明の一
実施例により電荷保存電極コンタクトにスペーサー絶縁
膜を有する二重電荷保存電極を製造する過程を示す工程
断面図である。
【図2】(A),(B),(C),(D)は本発明の別
の実施例により電荷保存電極コンタクトにスペーサー絶
縁膜を有する三重電荷保存電極を製造する過程を示す工
程断面図である。
【図3】(A),(B),(C)は従来の方法により二
重電荷保存電極を製造する過程を示す工程断面図であ
る。
【図4】(A),(B),(C)は従来の方法により電
荷保存電極コンタクトにスペーサー絶縁膜を形成しなが
ら従来の方法により二重電荷保存電極を製造する過程を
示す工程断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 素子分離絶縁膜 3 ゲート酸化膜 4 ゲート電極 5 ソース電極 5′ ドレイン電極 6 層間絶縁膜 7 第1電荷保存電極用伝導物質 8 犠牲膜 9 第2電荷保存電極用伝導物質 10 スペーサー絶縁膜 11 第3電荷保存電極用伝導物質 20 二重電荷保存電極 20′ 三重電荷保存電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/822

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子分離絶縁膜で隔離されている半導体
    基板上に、ゲート酸化膜,ゲート電極,ソース電極およ
    びドレイン電極が形成されているトランジスターの上記
    ソース電極に電荷保存電極を接続し、ドレイン電極には
    ビット線を接続する半導体記憶装置の電荷保存電極製造
    方法において、上記トランジスターのゲート電極および
    半導体基板の全体構造上部に層間絶縁膜,犠牲膜を順次
    形成する工程と;電荷保存電極コンタクトマスクを利用
    して上記ソース電極上部の犠牲膜,層間絶縁膜を順次に
    選別蝕刻して電荷保存電極コンタクトホールを上記ソー
    ス電極上に形成する工程と;上記電荷保存電極コンタク
    トホール側壁にスペーサー絶縁膜を形成した後、ソース
    電極に接続される第1電荷保存電極用伝導物質を形成
    し、電荷保存電極マスクを利用して一定部分の第1電荷
    保存電極用伝導物質を一定の大きさに蝕刻する工程と;
    上記犠牲膜を蝕刻して第2電荷保存電極用伝導物質を一
    定厚さに形成し、上記第2電荷保存電極用伝導物質を一
    定大きさに蝕刻することにより、第1電荷保存電極用伝
    導物質と第2電荷保存電極用伝導物質が互いに連続され
    る二重電荷保存電極を形成する工程を含んでいることを
    特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の方法において、上記層間
    絶縁膜上に形成される犠牲膜の最初の厚さは、上記第2
    電荷保存電極用伝導物質の厚さの2倍以上であることを
    特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の方法において、上記スペ
    ーサー絶縁膜および層間絶縁膜は犠牲膜と蝕刻選択比が
    大きいことを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極
    製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の方法において、上記犠牲
    膜はPSG(PHOSPHO−SILICATE GL
    ASS)膜またはBPSG(BORO−PHOSPHO
    −SILICATE GLASS)膜のうちいずれ一つ
    であることを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極
    製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の方法において、上記電荷
    保存電極コンタクト側壁に形成される絶縁膜スペーサー
    は、USG(UNDOPED SILICATE GL
    ASS)膜であることを特徴とする半導体記憶装置の電
    荷保存電極製造方法。
  6. 【請求項6】 素子分離絶縁膜で隔離されている半導体
    基板1上に、ゲート酸化膜,ゲート電極,ソース電極お
    よびドレイン電極が形成されているトランジスターの上
    記ソース電極に電荷保存電極を接続し、ドレイン電極に
    はビット線を接続する半導体記憶装置の電荷保存電極製
    造方法において、 上記トランジスターのゲート電極および半導体基板の全
    体構造上部に層間絶縁膜,犠牲膜を順次に形成する工程
    と;電荷保存電極コンタクトマスクを利用して上記ソー
    ス電極上部犠牲膜,層間絶縁膜を順次に選択蝕刻して電
    荷保存電極コンタクトホールを形成するが、上記層間絶
    縁膜の底一部は残留させてコンタクトホールを形成する
    工程と;上記電荷電極コンタクトホールに絶縁膜を形成
    し、上記層間絶縁膜蝕刻時に底一部を残留された絶縁膜
    と同時に蝕刻してスペーサー絶縁膜を形成するが、ソー
    ス電極が露出した電荷保存電極コンタクトホールを形成
    する工程と;上記ソース電極に接続される第1電荷保存
    電極用伝導物質を形成し、電荷保存電極マスクを利用し
    て上記第1電荷保存電極用伝導物質を所定の大きさに形
    成する工程と;上記犠牲膜を蝕刻して第2電荷保存電極
    用伝導物質を一定厚さに形成し、第2電荷保存電極用伝
    導物質を所定の大きさに蝕刻することにより、上記第1
    電荷保存電極用伝導物質と第2電荷保存電極用伝導物質
    とが互いに連結される二重電荷保存電極を形成する工程
    を含んでいることを特徴とする半導体記憶装置の電荷保
    存電極製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の方法において、上記層間
    絶縁膜上に形成される犠牲膜の最初の厚さは、上記第2
    電荷保存電極用伝導物質の厚さの2倍以上であることを
    特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の方法において、上記スペ
    ーサー絶縁膜および層間絶縁膜は犠牲膜と蝕刻選択比が
    大きいことを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極
    の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の方法において、上記第1
    工程の犠牲膜はPSG膜またはBPSG膜のうちいずれ
    一つであることを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存
    電極製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項8記載の方法において、上記電
    荷保存電極コンタクト側壁に形成される絶縁膜スペーサ
    ーはUSG膜であることを特徴とする半導体記憶装置の
    電荷保存電極製造方法。
  11. 【請求項11】 素子分離絶縁膜で処理されている半導
    体基板上にゲート酸化膜,ゲート電極,ソース電極およ
    びドレイン電極が形成されているトランジスターの上記
    ソース電極に電荷保存電極を接続し、ドレイン電極には
    ビット線を接続する半導体記憶装置の電荷保存電極製造
    方法において、 上記トランジスターのゲート電極および半導体基板の全
    体構造上部に層間絶縁膜,犠牲膜,第1電荷保存電極用
    伝導物質を形成する工程と;電荷保存電極コンタクトマ
    スクを利用して上記ソース電極上部の一定部分の第1電
    荷保存電極用伝導物質,犠牲膜,層間絶縁膜を順次に蝕
    刻して電荷保存電極コンタクトホールを上記ソース電極
    上に形成する工程;上記電荷電極コンタクトホール側壁
    にスペーサー絶縁膜を形成した後、上記ソース電極に接
    続される第2電荷保存電極用伝導物質を形成し、電荷保
    存電極マスクを利用して所定の大きさに上記第2電荷保
    存電極用伝導物質と第1電荷保存電極用伝導物質を順次
    に形成する工程と;上記犠牲膜を蝕刻して第3電荷保存
    電極用伝導物質を一定厚さ形成して、第3電荷保存電極
    用伝導物質を一定大きさに蝕刻することにより、上記第
    1電荷保存電極用伝導物質と第2電荷保存電極用伝導物
    質、そして、第3電荷保存電極用伝導物質が互いに連結
    される三重電荷保存電極を形成する段階を含んでいるこ
    とを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極製造方
    法。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の方法において、上記
    層間絶縁膜上に形成される犠牲膜の最初の厚さは、上記
    第3電荷保存電極用伝導物質の厚さの2倍以上であるこ
    とを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極製造方
    法。
  13. 【請求項13】 請求項11記載の方法において、上記
    スペーサー絶縁膜および層間絶縁膜は犠牲膜と蝕刻選択
    比が大きいことを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存
    電極製造方法。
  14. 【請求項14】 請求項13記載の方法において、上記
    第1工程の犠牲膜はPSG膜またはBPSG膜のうちい
    ずれ一つであることを特徴とする半導体記憶装置の電荷
    保存電極製造方法。
  15. 【請求項15】 請求項13記載の方法において、上記
    電荷保存電極コンタクト側壁に形成される絶縁膜スペー
    サーはUSG膜であることを特徴とする半導体記憶装置
    の電荷保存電極製造方法。
  16. 【請求項16】 素子分離絶縁膜で隔離されている半導
    体基板上にゲート酸化膜,ゲート電極,ソース電極およ
    びドレイン電極が形成されているトランジスターの上記
    ソース電極に電荷保存電極を接続し、ドレイン電極には
    ビット線を接続する半導体記憶装置の電荷保存電極製造
    方法において、 上記トランジスターのゲート電極および半導体基板の全
    体構造上部に層間絶縁膜,犠牲膜,第1電荷保存電極用
    伝導物質を形成する工程と、 電荷保存電極コンタクトマスクを利用して上記ソース電
    極上部の一定部分の第1電荷保存電極用伝導物質,犠牲
    膜,層間絶縁膜を順次に選択蝕刻して電荷保存電極コン
    タクトホールを形成するが、上記層間絶縁膜の底一部を
    残留させてコンタクトホールを形成する工程と;上記電
    荷保存電極コンタクトホールに絶縁膜を形成し、上記絶
    縁膜の蝕刻時に底一部を残留された絶縁膜と同時に蝕刻
    してスペーサー絶縁膜を形成するが、ソース電極が露出
    した電荷保存電極コンタクトホールを形成する工程と;
    第2電荷保存電極用伝導物質を上記コンタクトホールに
    形成し、電荷保存電極マスクを利用して所定の大きさに
    上記第2電荷保存電極用伝導物質と第1電荷保存電極用
    伝導物質を順次に形成する工程と;上記犠牲膜を蝕刻し
    て第3電荷保存電極用伝導物質を一定厚さに形成して、
    第3電荷保存電極用伝導物質を一定の大きさに蝕刻する
    ことにより第1電荷保存電極用伝導物質と第2電荷保存
    電極用伝導物質、そして、第3電荷保存電極用伝導物質
    が互いに連結される三重電荷保存電極を形成する工程を
    含んでいることを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存
    電極製造方法。
  17. 【請求項17】 請求項16記載の方法において、上記
    層間絶縁膜上に形成される犠牲膜の最初の厚さは、上記
    第3電荷保存電極用伝導物質の厚さの2倍以上であるこ
    とを特徴とする半導体記憶装置の電荷保存電極製造方
    法。
  18. 【請求項18】 請求項16記載の方法において、上記
    スペーサー絶縁膜および層間絶縁膜は、犠牲膜と蝕刻選
    択比が大きいことを特徴とする半導体記憶装置の電荷保
    存電極製造方法。
  19. 【請求項19】 請求項18記載の方法において、上記
    第1工程の犠牲膜は、PSG膜またはBPSG膜のうち
    いずれ一つであることを特徴とする半導体記憶装置の電
    荷保存電極製造方法。
  20. 【請求項20】 請求項18記載の方法において、上記
    電荷保存電極コンタクト側壁に形成される絶縁膜スペー
    サーはUSG膜であることを特徴とする半導体記憶装置
    の電荷保存電極製造方法。
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