JPH08125142A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH08125142A JPH08125142A JP6263448A JP26344894A JPH08125142A JP H08125142 A JPH08125142 A JP H08125142A JP 6263448 A JP6263448 A JP 6263448A JP 26344894 A JP26344894 A JP 26344894A JP H08125142 A JPH08125142 A JP H08125142A
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Abstract
ないようにする。 【構成】 第1工程(図1(a))では、基体10表面にエッ
チング停止膜11と絶縁材料からなる第1層12とを順に形
成した後、第1層12に開孔部12a を形成する。第2工程
(図1(b))では、第1層12上に導電材料からなる第2層
13を形成した後、第2層13上に第3層14を形成し、さら
に少なくとも第2層13のほぼ上面位置まで第3層14を除
去する。第3工程(図1(c))では、第3層14をマスクと
したエッチングによって第1層12上の第2層13を除去し
た後、第3層13を除去する。第4工程(図1(d))では、
第1層12上に絶縁材料からなる第4層15と導電材料から
なる第5層16とを順に形成し、それらを所定のパターン
に形成する。第5工程(図1(e))では、第5層16により
形成された凹み16a の内部を埋込みかつ上記所定のパタ
ーンを覆う状態で第1層12上に絶縁材料からなる第6層
17を形成する。
Description
AM(以下、DRAMと記す)のキャパシタの製造に適
用可能な可能な半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
化したメモリ・セル領域内に充分なキャパシタ容量を形
成する必要がある。そのため現在では、基板上に蓄積電
極を例えば円筒型やフィン型などのように高く形成する
ことによって、蓄積電極の表面積を大きくしてキャパシ
タ容量を増やしている。
電極を高く形成すると、メモリ・セル領域と周辺回路領
域との間で大きな段差が生じる。この段差は、メモリ・
セル領域の縮小化に伴って増加する一方である。その結
果、メモリ・セル領域と周辺回路領域とに跨がる上層配
線を形成するためのリソグラフィにおいて焦点深度(D
OF)マージンが低下し、配線の加工が難しくなってい
る。そしてこのことは上層配線の微細化を阻み、半導体
デバイス全体の集積度の低下を招いている。
間に生じる大きな段差によって、上層配線の加工時にエ
ッチング残りが出やすいという問題も生じている。本発
明は上記課題を解決するためになされたものであり、セ
ル領域と周辺回路領域との間に段差を生じさせることな
くキャパシタを形成できる半導体装置の製造方法を提供
することを目的としている。
製造方法では、まず第1工程で基体表面に絶縁材料から
なる第1層を形成した後、第1層に開孔部を形成する。
次いで第2工程では、開孔部内の表面を覆うように第1
層上に導電材料からなる第2層を形成する。この後、開
孔部上の第2層により形成された凹部内を埋込むように
第2層上に第3層を形成する。続いてエッチングによっ
て少なくとも第2層のほぼ上面位置まで第3層を除去す
る。この第3層の除去は凹部内に第3層を残す状態で行
う。そして第3工程では、第3層をマスクとしたエッチ
ングによって第1層上の第2層を除去した後、第3層を
除去する。第4工程では、第2層により形成された凹部
内の表面を覆う状態で第1層上に絶縁材料からなる第4
層と導電材料からなる第5層とを順に形成する。さらに
第4層と第5層とを所定のパターンに形成する。そして
第5工程では、第1層上に絶縁材料からなる第6層を形
成する。この際、凹部上の第5層により形成された凹み
の内部を埋込むとともに第4層と第5層とからなる所定
のパターンを覆う状態で第6層を形成する。以上の工程
によって半導体装置を製造する。
記第1発明の第1工程と第2工程とを行った後、第3工
程では、第3層をマスクとしたエッチングによって第1
層上の第2層を除去する。またそのエッチングによっ
て、開孔部内の第2層の最上端を第1層の上面位置より
低くする。そしてこの後に第3層を除去する。次いで第
4工程では、エッチングによって開孔部の側周の第1層
を除去する。続いて第5工程では、第2層の表面と第1
層の表面とを覆うように基体上に第4層と第5層とを順
に形成する。このとき、第2層の上方に形成する第5層
の最上端が、第1層の表面に形成する第4層の上面位置
より低くなる状態で基体上に第4層と第5層とを順に形
成する。その後、第5層により形成された凹みの内部を
埋込む状態で第5層上に絶縁材料からなる第7層を形成
する。続いて、少なくとも第1層上の第4層のほぼ上面
位置まで第7層を除去する。そして第6工程では、第7
層をマスクとしたエッチングによって、少なくとも第1
層上の第5層を除去する。以上の工程によって半導体装
置を製造する。
縁材料からなる第4層と導電材料からなる第5層とを順
に形成するため、第2層、第4層および第5層からなる
キャパシタが得られる。また凹部内に残した第3層をマ
スクにして第1層上に形成した第2層をエッチングする
ため、第1層の開孔部内に第2層のパターンが形成され
るとともに、第2層の最上端は第1層の上面位置とほぼ
同じかそれよりも低く形成される。しかも凹部上の第5
層により形成された凹みの内部を第6層で埋込むため、
キャパシタを形成したセル領域と周辺回路領域との間に
段差ができない。
第4層および第5層からなるキャパシタが得られる。ま
た開孔部の側周の第1層を除去することから、第2層に
外壁が形成されるため、第2層の外壁分だけ第2層の表
面積が増える。また第2層上方の第5層の最上端を第1
層上の第4層の上面位置より低くするため、第7層を少
なくとも第1層上の第4層のほぼ上面位置まで除去する
と、セル領域のみに第7層が埋込まれる。そしてさらに
少なくとも第1層上の第5層を除去するため、セル領域
の上面位置と周辺回路領域の上面位置とがほぼ揃う。
造方法の実施例を図面に基づいて説明する。なお本実施
例では、DRAMのキャパシタ有する半導体装置を製造
する場合を例にとって述べる。図1は第1発明の一例を
示す工程図であり、簡単のために、基体10に形成され
ている素子分離膜およびトランジスタを省略している。
また図1において、紙面に向かって左側はメモリ・セル
領域A、右側は周辺回路領域Bをそれぞれ示している。
学的気相成長法(以下、CVD法と記す)によって、基
体10表面全体に例えば窒化シリコン(SiN)からな
るエッチング停止膜11と絶縁材料からなる第1層12
とを順に形成する。この際、第1層12の上面がほぼ平
坦になるように第1層12を設ける。第1層12の絶縁
材料としては、例えばボロン−リンシリケートガラス
(BPSG)が用いられる。
上にレジストパターン(図示せず)を形成した後、レジ
ストパターンをマスクにしてエッチングを行う。そして
メモリ・セル領域Aの第1層12に開孔部12aを形成
する。この後、アッシングやウエットエッチングなどに
よってレジストパターンを除去する。また図示しない
が、後述する第2層13と基体10の拡散層とを接続す
るいわゆるノードコンタクトを形成するためのコンタク
トホールを、メモリ・セル領域Aのエッチング停止膜1
1と第1層12とに形成する。
D法によって、第1層11上に例えばポリシリコン(Po
ly−Si)のような導電材料からなる第2層13を形成
する。この際、開孔部12a内の表面を覆うように第1
層11上に第2層13を形成する。
り形成された凹部13a内を埋込むように第2層13上
に第3層14を形成する。第3層14は、第1層12と
第2層13とに対して選択比がとれる材料からなり、例
えばレジストで形成される。そしてエッチングバックし
て、少なくとも第2層14のほぼ上面位置まで第3層1
4を除去する。この第3層14の除去は、凹部13a内
に第3層を残す状態で行う。
うに、第3層14をマスクとした例えば反応性イオンエ
ッチング(以下、RIEと記す)によって第1層12上
の第2層13を除去し、第2層13からなる蓄積電極を
形成する。そして、例えばエッチングによって第3層1
4を除去する。
VD法によって、第2層13により形成された凹部13
a内の表面を覆うように第1層12上に絶縁材料からな
る第4層15と導電材料からなる第5層16とを順に形
成する。第4層15を形成する絶縁材料としては、例え
ばSiN、酸化シリコン(SiO2 )やタンタル酸化膜
(Ta2 O 5)などの誘電率の高いものが用いられる。
また、この実施例では、誘電体膜として第4層15を極
薄く形成する。一方、第5層16を形成する導電材料と
しては、例えばPoly−Siが用いられる。
にレジストパターン(図示せず)を形成する。この後、
レジストパターンをマスクとしたRIEによって第4層
15と第5層16とを所定のパターンに形成し、第5層
16からなるプレート電極を得る。続いて、アッシング
やウエットエッチングなどによってレジストパターンを
除去する。
えばCVD法やスパッタリング法によって、第4層15
と第5層16とからなる所定のパターンを覆う状態で第
1層12上に絶縁材料からなる第6層17を形成する。
またこの際、第2層13の凹部13a上の第5層16に
より形成された凹み16aの内部を埋込むように第6層
17を形成し、全面を平坦化する。第6層17の絶縁材
料としては、例えばSiO2 、リンシリケートガラス
(PSG)またはBPSGなどが用いられる。PSGや
BPSGを用いた場合には、CVDの後にリフロー処理
を行うことによって凹み16aの内部を埋込むことも可
能である。
極と、第4層15の誘電体膜と、第5層16のプレート
電極とからなるキャパシタ20がメモリ・セル領域Aに
形成された半導体装置1が製造される。
に、つまりメモリ・セル領域Aと周辺回路領域Bとに亘
って絶縁材料からなる第1層12を形成する。そして第
1層12の開孔部12a内の表面を覆うように形成した
第2層13を、開孔部12a上の第2層13により形成
された凹部13a内を埋込む第3層14をマスクにして
エッチングする。このため開孔部12a内にのみ第2層
13が残って第2層13からなる蓄積電極のパターンが
形成され、しかも蓄積電極の最上端は第1層12の上面
位置とほぼ同じかそれよりも低い位置に形成される。ま
た第5工程では、第5層16により形成された凹み16
aの内部を埋込むように第1層12上に第6層17を形
成する。
セル領域Aと周辺回路領域Bとの間に段差を生じさせる
ことなく、メモリ・セル領域Aにキャパシタ20を形成
することができる。よって、上層配線を形成するための
リソグラフィにおいて焦点深度マージンを増大できるの
で、上層配線の微細加工が可能になる。またメモリ・セ
ル領域Aと周辺回路領域Bとの間に段差が生じないの
で、上層配線の加工時にエッチング残りが出にくくな
る。したがって、上層配線の加工が非常に容易になる。
を用いて説明する。なお図2においても、紙面に向かっ
て左側はメモリ・セル領域A、右側は周辺回路領域Bを
それぞれ示している。また上記実施例と同じ構成材料に
は同じ番号を付している。この実施例では、まず上記実
施例で説明した第1工程と第2工程とを行った後、図2
(a)に示す第3工程を行う。
クとしたRIEによって第1層12上の第2層13を除
去する。またそのRIEによって、開孔部12a内の第
2層13の最上端を第1層12の上面位置より低くす
る。そして、例えばエッチングによって第3層14を除
去する。
ソグラフィによって第2層13上および第1層12上に
レジストパターン(図示せず)を形成する。その際、上
記実施例の第4工程のリソグラフィで使用したマスクの
反転パターンのようにレジストパターンを形成する。そ
してこのレジストパターンをマスクとしたエッチングを
行うことによって、開孔部12aの側周の第1層12を
除去し、第2層13からなるシリンダ型またはクラウン
型の蓄積電極を形成する。その後、アッシングやウエッ
トエッチングなどによってレジストパターンを除去する
VD法によって、第2層13の表面と第1層12の表面
とを覆うように基体10上に第4層15と第5層16と
を順に形成する。このとき、第2層13の表面に第4層
15を介して形成する第5層16の最上端が、第1層1
2の表面に形成する第4層15の上面位置より低くなる
ように第4層15と第5層16とを形成する。
16により形成された凹み16aの内部を埋込む状態で
第5層上16に絶縁材料からなる第7層18を形成す
る。第7層18の絶縁材料としては、例えばSiO2 、
PSGまたはBPSGなどが用いられる。次に、少なく
とも第1層12上の第4層15のほぼ上面位置まで第7
層18を除去する。除去方法としては、例えばエッチン
グやケミカルメカニカルポリッシング(CMP)などを
用いることができる。
7層18をマスクとしたRIEによって、少なくとも第
1層11上の第5層16を除去する。この実施例では、
第1層11上の第4層15も除去し、第5層16からな
るプレート電極を形成する。以上の工程によって、第2
層13の蓄積電極と、第4層15の誘電体膜と、シリン
ダ型またはクラウン型の第5層16のプレート電極とか
らなるキャパシタ30がメモリ・セル領域Aに形成され
た半導体装置2が製造される。
1層11を除去することから、第2層13に外壁が形成
される。よって、前述した実施例に比べて第2層13の
外壁分だけ蓄積電極の表面積が増えるので、キャパシタ
容量が増大したキャパシタ30を得ることができる。
を第1層12の上面位置より低くし、かつ第2層13上
方の第5層16の最上端を第1層12の表面に形成する
第4層15の上面位置より低くする。このため、後の工
程で第5層16上に形成した第7層18を少なくとも第
1層12上の第4層15のほぼ上面位置まで除去する
と、キャパシタ30によって形成された段差を吸収する
ようにメモリ・セル領域Aのみに第7層18が埋込まれ
る。そして少なくとも第1層11上の第5層16を除去
するので、メモリ・セル領域Aの上面位置と周辺回路領
域Bの上面位置とがほぼ揃った状態になる。
・セル領域Aと周辺回路領域Bとの間に段差を生じさせ
ることなく、メモリ・セル領域Aにキャパシタ30を形
成することができるので、前述した実施例と同様の効果
を得ることができる。またキャパシタ容量を増大するこ
とができるので、メモリ・セル領域Aの面積の縮小化を
図ることができる。
層をマスクとしたエッチングによって第1層の開孔部内
に第2層のパターンを形成するため、第2層の最上端を
第1層の上面位置とほぼ同じかそれよりも低くすること
ができる。しかも凹部上の第5層により形成された凹み
の内部を第6層で埋込むので、セル領域と周辺回路領域
との間に段差を生じさせることなく、セル領域に第2
層、第4層および第5層からなるキャパシタを形成する
ことができる。
去することから第2層の表面積を増やすことができるの
で、キャパシタ容量の増大を図ることができる。また第
2層上方の第5層の最上端を第1層上の第4層の上面位
置より低くしてセル領域のみに第7層を埋込み、さらに
少なくとも第1層上の第5層を除去するので、セル領域
と周辺回路領域との間に段差ができない。
形成するためのリソグラフィにおいて焦点深度マージン
を増大できるので、上層配線の微細加工が可能になる。
また配線の加工時にエッチング残りが出にくくなるの
で、上層配線の加工が非常に容易になる。
Claims (2)
- 【請求項1】 基体表面に絶縁材料からなる第1層を形
成した後、該第1層に開孔部を形成する第1工程と、 前記開孔部内の表面を覆う状態で前記第1層上に導電材
料からなる第2層を形成した後、前記開孔部上の第2層
により形成された凹部内を埋込む状態で該第2層上に第
3層を形成し、さらにエッチングによって前記凹部内に
前記第3層を残す状態で少なくとも前記第2層のほぼ上
面位置まで前記第3層を除去する第2工程と、 前記第3層をマスクとしたエッチングによって前記第1
層上の第2層を除去し、この後に前記第3層を除去する
第3工程と、 前記第2層により形成された凹部内の表面を覆う状態で
前記第1層上に絶縁材料からなる第4層と導電材料から
なる第5層とを順に形成し、さらに前記第4層と前記第
5層とを所定のパターンに形成する第4工程と、 前記凹部上の前記第5層により形成された凹みの内部を
埋込みかつ前記所定のパターンを覆う状態で前記第1層
上に絶縁材料からなる第6層を形成する第5工程とから
なることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法で
あって、 前記第2工程の後、前記第3層をマスクとしたエッチン
グによって前記第1層上の第2層を除去するとともに前
記開孔部内の第2層の最上端を前記第1層の上面位置よ
り低くし、この後に前記第3層を除去する第3工程と、 エッチングによって前記開孔部の側周の前記第1層を除
去する第4工程と、 前記第2層の表面と前記第1層の表面とを覆う状態で前
記基体上に前記第4層と前記第5層とを順に形成した
後、該第5層により形成された凹みの内部を埋込む状態
で前記第5層上に絶縁材料からなる第7層を堆積し、さ
らに少なくとも前記第1層上の前記第4層のほぼ上面位
置まで前記第7層を除去する第5工程と、 前記第7層をマスクとしたエッチングによって、少なく
とも前記第1層上の前記第5層を除去する第6工程とか
らなり、 前記第5工程では、前記第2層の上方に形成する第5層
の最上端が、前記第1層の表面に形成する前記第4層の
上面位置より低くなる状態で前記第4層と前記第5層と
を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP26344894A JP3435849B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 半導体装置の製造方法 |
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JPH08125142A true JPH08125142A (ja) | 1996-05-17 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3435849B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010004894A (ko) * | 1999-06-30 | 2001-01-15 | 김영환 | 반도체 소자의 전하저장전극 형성방법 |
KR100416601B1 (ko) * | 2001-06-30 | 2004-02-05 | 삼성전자주식회사 | 실린더형 커패시터를 포함하는 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
KR100419749B1 (ko) * | 1996-10-22 | 2004-06-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의제조방법 |
KR100598990B1 (ko) * | 2005-06-29 | 2006-07-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 층간 절연막 형성 방법 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7732315B2 (en) * | 2007-09-04 | 2010-06-08 | Infineon Technologies Ag | Methods of fabricating semiconductor devices and structures thereof |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP26344894A patent/JP3435849B2/ja not_active Expired - Fee Related
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