JPH0786433A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH0786433A JPH0786433A JP5231531A JP23153193A JPH0786433A JP H0786433 A JPH0786433 A JP H0786433A JP 5231531 A JP5231531 A JP 5231531A JP 23153193 A JP23153193 A JP 23153193A JP H0786433 A JPH0786433 A JP H0786433A
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Abstract
における、そのキャパシタ部のストレージ電極の形状と
製法に関するもので、高集積化、縮小に伴いキャパシタ
部の範囲が狭くなっても実効的な表面積を増し、十分な
セル容量を確保できるようにすることを目的とする。 【構成】 本発明は、T字型のストレージ電極6のひさ
し部分に孔6aを形成し、その孔6aの内壁にもキャパ
シタ絶縁膜7、セルプレート電極8を形成するようにし
たものである。
Description
特にDRAM(Dynamic Random Acc
ess Memory)のメモリセルなどにおけるキャ
パシタ部のストレージ電極の形状とその製造方法に関す
るものである。
リセルの製造工程を断面図で示し、以下に説明する。
半導体基板(以下単に基板と称す)1上に、公知のLO
COS法(選択酸化法)によりフィールド酸化膜2を形
成して素子分離を行なう。次に素子形成領域にトランジ
スタのゲートのゲート絶縁膜となる薄い酸化膜3aを通
常の酸化法で形成し、その上にゲート電極となるポリシ
リコン3を形成し(一般にこのゲート電極3にはさらに
不純物を導入して導電性を高める)、所定の形状にホト
リソ(ホトリソグラフィ)・エッチング技術でパターニ
ングする。次いで、そのゲート電極3をマスクにして、
基板1の所定部分に不純物をイオン注入(以下インプラ
と称す)して、トランジスタのソース・ドレイン4を形
成する。ここまでは、本発明には直接関係しない工程で
ある。
形成された構造の上全面にシリコン酸化膜(以下、単に
酸化膜と称す)5をCVD法(化学的気相成長法)など
で堆積させ、所定部分にホトリソ・エッチング技術でコ
ンタクトホール(セルコンタクトと称す)5aを形成す
る。次いで、そのセルコンタクト5aの側壁、底面を含
めて表面に導電性膜であるポリシリコン6をCVD法で
形成し、不純物をインプラして導電性を持たせる。次い
で、そのストレージ電極6の上にキャパシタ絶縁膜とな
るシリコン窒化膜(以下、単に窒化膜と称す)7をLP
(低圧)CVD法で形成し、その窒化膜7の上部を酸化
した(図示せず)後、セルプレート電極となるポリシリ
コン8をCVD法で形成し、不純物をインプラして導電
性を持たせる。そして、キャパシタ部としての所定形状
にホトリソ・エッチング技術でパターニングする。
造の上に層間絶縁膜9(一般に酸化膜をCVD法などで
形成)、配線(一般にアルミニウムあるいはその合金を
スパッタ法などで形成)10を形成してメモリセル部の
構造を得る。
た従来の方法では、半導体装置の高集積化、縮小化に伴
いストレージ電極も当然縮小化する場合、十分なセル容
量(キャパシタ容量、Cs)が得られず、ホールドタイ
ム不良やソフトエラーが生じ、デバイス特性の劣化、歩
留まりの低下をきたす。
いという問題点を除去するため、ストレージ電極の形状
として孔を設けるようにして、その孔の内壁にもキャパ
シタ絶縁膜を形成するようにし、キャパシタとしての実
効面積を増すことにより、十分なセル容量を得られるよ
うにすることを目的とするものである。
的を達成するため、ストレージ電極の形状として複数の
孔を設け(実施例では、ストレージ電極を断面としてT
字型にし、そのひさし部分に孔が形成された形状として
いる)、その孔の内壁にもキャパシタ絶縁膜を形成する
ようにしたものである。
孔を設けるようにしたので、ストレージ電極ひいてはキ
ャパシタとしての面積が大きくなり、十分なセル容量が
確保できる。従って、装置が縮小されても良好なデバイ
ス特性の半導体装置を実現できる。
を主要部分の断面図で示し、以下に説明する。なお、従
来例の図3と同じ部分には同じ符号を付してある。
酸化膜2、ゲート酸化膜3a、ゲート電極3、ソース・
ドレイン4を形成するところまでは、従来例の図3
(a)と全く同じであり、また本発明には直接関係する
ところではないので、説明は割愛する。
うに、前記構造の上に絶縁膜であるシリコン酸化膜(以
下、単に酸化膜と称す)5を300〜500nm、その
上にシリコン窒化膜(以下、単に窒化膜と称す)11を
10〜20nm、さらにその上に酸化膜12を400〜
600nm程度の厚さCVD法により順次形成する。つ
まり積層させる。
ラン(SiH4 )ガスを用いてアモルファス状態からポ
リシリコンに変わる遷移温度(例えば570℃)でシリ
コン膜を30〜50nm厚さ形成すると、図1(a)に
示すように島状に孤立した粒径30〜50nmの半球状
のシリコン膜13が多数形成される。
前記シリコン膜13をマスクにしてRIE(反応性イオ
ンエッチング)法により、前記酸化膜12をエッチング
して溝(トレンチ)12aを形成する。このときのエッ
チングは、前記酸化膜12の下部が100〜300nm
の厚さ残るように行なう。つまり前記溝12aは酸化膜
12の途中まで形成するのである。なお、この溝12a
によりできた凸部を12bとする。
酸(HF)と硝酸(HNO3 )との混合液などで除去し
た後、図1(c)に示すように、ホトリソ・エッチング
技術でセルコンタクト5aを従来同様形成する。続い
て、全面に(勿論セルコンタクト5aも埋まるように)
導電性膜であるポリシリコン膜6をLPCVD法により
400〜600nmの厚さ堆積させる。そして、POC
l3 を拡散源として不純物としてリンを注入して導電性
を高める。
法により前記ポリシリコン膜6を前記溝12aの深さよ
り薄くなるように全面エッチバックする。そして、ホト
リソ・エッチング技術により、ストレージ電極となる所
定形状にパターニングする。つまり、前記セルコンタク
ト5aに埋まっているポリシリコン膜6と、その部分を
中心として前記溝12aの一部を含むポリシリコン膜6
のパターン(いわばストレージ電極として断面が次の図
2(e)で明確なようにT字型)にする。
溶液などによる等方性エッチングにより、前記酸化膜1
2を前記窒化膜11をストッパーとして全部除去する
と、前記溝12aを形成した際の酸化膜12の凸部12
bがあった部分がポリシリコン膜6において空洞(孔)
6aになる。つまり、断面がT字型に形成されたストレ
ージ電極(ポリシリコン)6のひさし部分に多数の孔6
aができた形状となる。この孔6aによりストレージ電
極6の表面積が増加することになる。
トレージ電極の表面、無論前記孔6a内の側壁の面も含
めて、キャパシタ絶縁膜となる窒化膜7をLPCVD法
により5〜10nmの厚さ形成し、その表面を酸化し
(図示せず)、その上にセルプレートとなるポリシリコ
ン膜8を200〜300nmの厚さ形成し(これも勿
論、前記孔6a内を含む)POCl3 を拡散源としてリ
ンを注入して導電性を持たせ、ホトリソ・エッチング技
術でセルプレート電極8としての所定形状にパターニン
グする。この後は、従来同様、絶縁膜9、配線10を形
成して、図2(f)に示すようなメモリセル部の構造を
得る。
ストレージ電極の構造として複数の孔を設けた形状とし
たので、キャパシタ部としての表面積を狭い範囲におい
ても増加させることができ、装置の高集積化、縮小にも
かかわらず十分なセル容量を確保でき、良好なデバイス
特性の半導体装置を得られる。
Claims (2)
- 【請求項1】 キャパシタ部を有する半導体装置におい
て、該キャパシタ部のストレージ電極の構造として複数
の孔が設けられている部分がある形状としたことを特徴
とする半導体装置。 - 【請求項2】 (a)半導体基板上に、第1の絶縁膜、
第1の耐酸化性絶縁膜、第2の絶縁膜を順に積層する工
程、 (b)前記第2の絶縁膜に複数の溝を形成し、該溝を埋
め込むように全面に導電性膜を形成する工程、 (c)前記導電性膜を、キャパシタ部のストレージ電極
となる部分のみ残るように選択的に除去する工程、 (d)前記第2の絶縁膜を、前記第1の耐酸化性絶縁膜
をストッパーとして除去し、前記導電性膜に複数の孔を
形成する工程、 以上の工程を順に施すことを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05231531A JP3085831B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05231531A JP3085831B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786433A true JPH0786433A (ja) | 1995-03-31 |
JP3085831B2 JP3085831B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=16924954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05231531A Expired - Fee Related JP3085831B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3085831B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752486A1 (fr) * | 1996-08-16 | 1998-02-20 | United Microelectronics Corp | Procede de fabrication d'une structure de condensateur pour un dispositif de memoire a semiconducteurs |
FR2752487A1 (fr) * | 1996-08-16 | 1998-02-20 | United Microelectronics Corp | Procede de fabrication d'une electrode de condensateur pour un dispositif a semiconducteurs |
NL1005624C2 (nl) * | 1997-03-25 | 2000-02-08 | United Microelectronics Corp | Polysilicium CMP-proces voor hoge-dichtheid-DRAM-celstructuren. |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP05231531A patent/JP3085831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2752486A1 (fr) * | 1996-08-16 | 1998-02-20 | United Microelectronics Corp | Procede de fabrication d'une structure de condensateur pour un dispositif de memoire a semiconducteurs |
FR2752487A1 (fr) * | 1996-08-16 | 1998-02-20 | United Microelectronics Corp | Procede de fabrication d'une electrode de condensateur pour un dispositif a semiconducteurs |
NL1005624C2 (nl) * | 1997-03-25 | 2000-02-08 | United Microelectronics Corp | Polysilicium CMP-proces voor hoge-dichtheid-DRAM-celstructuren. |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3085831B2 (ja) | 2000-09-11 |
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