JPH09129848A - キャパシタを有する半導体装置の製造方法 - Google Patents

キャパシタを有する半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH09129848A
JPH09129848A JP7287427A JP28742795A JPH09129848A JP H09129848 A JPH09129848 A JP H09129848A JP 7287427 A JP7287427 A JP 7287427A JP 28742795 A JP28742795 A JP 28742795A JP H09129848 A JPH09129848 A JP H09129848A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
electrode layer
lower electrode
semiconductor device
manufacturing
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.)
Pending
Application number
JP7287427A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Mori
喜代志 森
Junichi Tsuchimoto
淳一 土本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP7287427A priority Critical patent/JPH09129848A/ja
Priority to US08/648,461 priority patent/US5798290A/en
Publication of JPH09129848A publication Critical patent/JPH09129848A/ja
Priority to US09/004,280 priority patent/US6127240A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/60Electrodes
    • H01L28/82Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
    • H01L28/84Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation being a rough surface, e.g. using hemispherical grains
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/138Roughened surface

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャパシタ電極間におけるリーク電流を抑制
できる半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 温度:575℃、デポジション圧力:
0.2Torrの条件下で減圧CVD法により、粗面ポ
リシリコン膜15aが形成される。この粗面ポリシリコ
ン膜15aにシリコンイオンが注入される。これによ
り、粗面ポリシリコン膜15aの凹凸の先端が丸められ
る。この粗面ポリシリコン膜15aがパターニングされ
てストレージノード15が形成される。キャパシタ絶縁
層17を介在してストレージノード15を覆うようにセ
ルプレート19が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャパシタを有す
る半導体装置の製造方法であって、特に記憶装置および
情報処理装置に代表される半導体集積装置のキャパシタ
電極の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】DRAM(Dynamic Random Access Memo
ry)の高集積化に伴い、限られた空間で十分なキャパシ
タ容量を確保するために、キャパシタ構造も3次元化し
てきた。このようなキャパシタ構造としては、フィン型
構造や王冠型(筒型)構造がある。
【0003】また多結晶シリコン膜からなるストレージ
ノード電極(キャパシタの下部電極)の表面に微細な凹
凸を形成して表面積を増加させる手法も考案されてい
る。このときの多結晶シリコンを、その表面状態から粗
面ポリシリコンと呼んでいる。
【0004】ストレージノード表面に凹凸を形成する方
法としては、たとえばH.Watanabe et al.,“An Advance
d Fabrication Technology of Hemispherical Grained
(HSG)Poly-Si for High Capacitance Storage Electrod
es ”,Extended Abstracts ofthe 1991 International
Conference on Solid State Devices and Materials,Yo
kohama,1991,pp.478-480の文献に記載されている手法が
取られている。以下、この手法を用いてDRAMメモリ
セルのキャパシタを製造する方法を従来の半導体装置の
製造方法として説明する。
【0005】図11〜図15は、従来のキャパシタを有
する半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図で
ある。
【0006】まず図11を参照して、p型シリコン基板
1上にゲート絶縁層5を介在して、パターニングされた
ゲート電極層7が形成される。このゲート電極層7をマ
スクとしてイオン注入などを施すことにより、ゲート電
極層7の下側領域を挟むように所定の距離を隔てて1対
のn- 不純物領域3aが形成される。この後、ゲート電
極層7を覆う絶縁層11が形成される。この絶縁層11
をマスクとしてイオン注入などを施すことにより、p型
シリコン基板1の表面に1対のn+ 不純物領域3bが形
成される。n- 不純物領域3aとn+ 不純物領域3bと
により、LDD(Lightly Doped Drain )構造を有する
n型ソース/ドレイン領域3が形成される。
【0007】この1対のn型ソース/ドレイン領域3
と、ゲート絶縁膜5と、ゲート電極層7とによりMOS
(Metal Oxide Semiconductor )が構成される。
【0008】図12を参照して、MOSトランジスタ1
0を覆うようにシリコン酸化膜などよりなる層間絶縁層
13が形成される。この層間絶縁層13上に、通常の写
真製版技術によりレジストパターン31が形成される。
このレジストパターン31をマスクとして層間絶縁層1
3に異方性エッチングが施される。この異方性エッチン
グにより、n型ソース/ドレイン領域3の一部表面に達
するコンタクトホール13aが形成される。この後、レ
ジストパターン31が除去される。
【0009】図13を参照して、このコンタクトホール
13aを通じてn型ソース/ドレイン領域3と電気的に
接続するように、かつ層間絶縁層13上に延在するよう
に粗面ポリシリコン層15aが、上記文献に示された条
件で形成される。具体的には、シラン(SiH4 )を2
0%含むガスを用い、1.0Torr、温度590℃の
条件でLPCVD(Low Pressure Chemical Vapour Oep
osition )法を行なうことで粗面ポリシリコンが形成さ
れる。
【0010】図14を参照して、粗面ポリシリコン15
a上に、通常の写真製版技術により所望の形状を有する
レジストパターン33が形成される。このレジストパタ
ーン33をマスクとして粗面ポリシリコン15aに異方
性エッチングが施される。
【0011】図15を参照して、この異方性エッチング
により、粗面ポリシリコンがパターニングされる。これ
により、コンタクトホール13aを通じてn型ソース/
ドレイン領域3と電気的に接続され、かつ層間絶縁層1
3上に延在するストレージノード(下部電極)15が形
成される。このストレージノード15上を覆うようにキ
ャパシタ絶縁層17が形成される。このキャパシタ絶縁
層17は、比較的薄く形成されるため、ストレージノー
ド15上では、その表面の凹凸形状を反映した凹凸を有
する。このキャパシタ絶縁層17を介在してストレージ
ノード15と対向するようにセルプレート(上部電極)
19が形成される。
【0012】このストレージノード15と、キャパシタ
絶縁層17と、セルプレート19とによりキャパシタ2
0が構成される。
【0013】このようにして、MOSトランジスタ10
とキャパシタ20とからなる1トランジスタ1キャパシ
タ構造のDRAMメモリセルが完成する。
【0014】このように形成されたストレージノード
は、その表面に凹凸を有するため、キャパシタの平面占
有面積当りのストレージノード15とセルプレート19
との対向面積を大きくできるという特徴がある。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかし、粗面ポリシリ
コン上に形成された薄膜のキャパシタ絶縁層の特性とし
ては、ポリシリコン層表面が平坦な場合に比較して、キ
ャパシタ電極間のリーク電流が図16に示すように若干
増加してしまうことがわかっている。
【0016】以下、上記のリーク電流の測定方法につい
て説明する。図17は、リーク電流を測定するのに用い
た試料の構成を示す断面図である。図17を参照して、
シリコン基板1上にコンタクトホール13aを有する層
間絶縁層13が形成されている。コンタクトホール13
aを通じてシリコン基板1と接続されるようにストレー
ジノード15が形成されている。このストレージノード
15とキャパシタ絶縁層17を挟んで対向するようにセ
ルプレート19が形成されている。
【0017】このセルプレート19を一方の電極とし、
シリコン基板1をもう一方の電極として、この間に印加
する電圧(図16の横軸)に対して流れるリーク電流
(図16の縦軸)を測定した。
【0018】また、比較的表面が平坦なポリシリコン層
と、凸部の先端が比較的丸みを帯びているポリシリコン
層と、凸部の先端が比較的鋭角であるポリシリコン層と
の各々をストレージノード15として用いた場合のキャ
パシタの耐圧を同一条件下で測定した。その結果、比較
的平坦な表面を有するポリシリコン層を用いた場合は
3.17V、凸部の先端が比較的丸みを帯びているポリ
シリコン層を用いた場合は2.8V、凸部の先端が比較
的鋭角であるポリシリコン層を用いた場合は2.29V
のキャパシタ耐圧を有していた。
【0019】これらの結果より、凹凸表面の凸部先端が
鋭角(針状)であればあるほど、リーク電流の増加(劣
化)が激しくなることがわかった。これは、ポリシリコ
ンの表面形状に起因した電解集中によるものであると考
えられる。つまり、凸部の先端が鋭角であると、その先
端部に電解が集中しやすくなり、それによってリーク電
流が生じるものと考えられる。
【0020】それゆえ、本発明の目的は、キャパシタ電
極間におけるリーク電流を抑制できる半導体装置の製造
方法を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記のリーク電流の増加
機構を鑑みると、リーク電流の増加を抑制するには、凹
凸形状を針状から丸みを有する形状に変形させることが
有効であると考えられる。このため、本発明において
は、凹凸先端の鋭角部を丸める方法を提案している。具
体的には、先端が鋭角的である凹凸を有するポリシリコ
ンに対して、イオン注入を行なうことにより、丸みを有
する凹凸に変形することを特徴としている。
【0022】本発明の1の局面に従う半導体装置の製造
方法は、絶縁層を挟んで対向する1対の電極層からなる
キャパシタを有する半導体装置の製造方法であって、以
下の工程を備えている。
【0023】まず表面に凹凸を有するキャパシタの下部
電極層が多結晶シリコンにより形成される。そして下部
電極層にシリコンがイオン注入されることにより、下部
電極層表面の凹凸先端が丸められる。そして下部電極層
の表面上にキャパシタ絶縁層を介在して上部電極層が形
成される。
【0024】本発明の1の局面に従う半導体装置の製造
方法では、下部電極層にシリコンをイオン注入すること
によって、下部電極層表面の凹凸先端が丸められる。こ
のため、凹凸先端で電界が集中することは防止される。
よって、リーク電流の増加を抑制することができる。
【0025】本発明の他の局面に従う半導体装置の製造
方法は、絶縁層を挟んで対向する1対の電極層からなる
キャパシタを有する半導体装置の製造方法であって、以
下の工程を備えている。
【0026】まず表面に凹凸を有するキャパシタの下部
電極層が多結晶シリコンにより形成される。そして下部
電極層にリンおよびヒ素の少なくともいずれかが3.0
×1015cm-2未満のドーズ量でイオン注入されること
により、下部電極層表面の凹凸先端が丸められる。そし
て下部電極層の表面上にキャパシタ絶縁層を介在して上
部電極層が形成される。
【0027】本発明の他の局面に従う半導体装置の製造
方法では、リンおよびヒ素の少なくともいずれかが下部
電極層に注入されることによって、下部電極層の凹凸先
端が丸められる。このため、凹凸先端で電界が集中する
ことは防止される。よって、キャパシタ電極間における
リーク電流増加を抑制することができる。
【0028】また、リンおよびヒ素の少なくともいずれ
かが3.0×1015cm-2未満のドーズ量でイオン注入
されるため、下部電極層表面は所定の凹凸形状を保つこ
とができる。したがって、下部電極層との対向面積を大
きく確保できるため、所望のキャパシタ容量(25fF
以上)を得ることができる。
【0029】上記局面において好ましくは、リンおよび
ヒ素の少なくともいずれかのドーズ量は2×1015cm
-2以上である。
【0030】ドーズ量が2×1015cm-2以上であるた
め、表面が平滑なストレージノードを有するキャパシタ
と同程度以上の耐圧を確保することができる。よって、
高集積化に適した半導体装置を得ることができる。
【0031】本発明のさらに他の局面に従う半導体装置
の製造方法は、絶縁層を挟んで対向する1対の電極層か
らなるキャパシタを有する半導体の製造方法であって、
以下の工程を備えている。
【0032】まず表面に凹凸を有するキャパシタの下部
電極層が多結晶シリコンにより形成される。そしてシリ
コンに導入することでドナーおよびアクセプタを作るイ
オン以外のイオンが下部電極層にイオン注入されること
により、下部電極層表面の凹凸先端が丸められる。そし
て下部電極層の表面上にキャパシタ絶縁層を介在して上
部電極層が形成される。
【0033】本発明のさらに他の局面では、シリコンに
導入することでドナーおよびアクセプタを作るイオン以
外のイオンが注入されることで、下部電極層表面の凹凸
先端が丸められる。このため、凹凸先端で電界が集中す
ることは防止される。よって、キャパシタ電極間におけ
るリーク電流の増加を抑制することができる。
【0034】本発明のさらに他の局面に従う半導体装置
の製造方法は、絶縁層を挟んで対向する1対の電極層か
らなるキャパシタを有する半導体装置の製造方法であっ
て、以下の工程を備えている。
【0035】まず表面に凹凸を有するキャパシタの下部
電極層が多結晶シリコンにより形成される。そしてシリ
コンに導入することでドナーおよびアクセプタを作るイ
オンが下部電極層に3.0×1015cm-2未満のドーズ
量でイオン注入されることにより、下部電極層表面の凹
凸先端が丸められる。そして下部電極層の表面上にキャ
パシタ絶縁層を介在して上部電極層が形成される。
【0036】本発明のさらに他の局面では、シリコンに
導入することでドナーおよびアクセプタを作るイオンが
注入されることで、下部電極層表面の凹凸先端が丸めら
れる。このため、凹凸先端で電界が集中することが防止
される。よって、キャパシタ電極間におけるリーク電流
の増加を抑制することができる。
【0037】またシリコンに導入することでドナーおよ
びアクセプタを作るイオンが3.0×1015cm-2未満
のドーズ量でイオン注入されるため、下部電極層表面は
所定の凹凸形状を保つことができる。したがって、下部
電極層と上部電極層との対向面積を大きく確保すること
ができるため、所望のキャパシタ容量(25fF以上)
を得ることができる。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。
【0039】実施の形態1 図1〜図6は、本発明の実施の形態1における半導体装
置の製造方法を工程順に示す概略断面図である。図1を
参照して、p型シリコン基板1の表面上にゲート絶縁層
5を介在して、パターニングされたゲート電極層7が形
成される。このゲート電極層7をマスクとしてイオン注
入などを施すことにより、ゲート電極層7の下の領域を
挟むように1対のn- 不純物領域3aが形成される。こ
の後、ゲート電極層7を覆うように絶縁層11が形成さ
れる。この絶縁層11をマスクとしてイオン注入などを
施すことにより、1対のn+ 不純物領域3bが形成され
る。このn- 不純物領域3aとn+ 不純物領域3bとに
よりLDD構造を有するn型ソース/ドレイン領域3が
構成される。
【0040】この1対のn型ソース/ドレイン領域3
と、ゲート絶縁層5と、ゲート電極層7とによりMOS
トランジスタ10が構成される。
【0041】図2を参照して、MOSトランジスタ10
を覆うように、たとえばシリコン酸化膜よりなる層間絶
縁層13が5000Åの厚みでCVD法により形成され
る。この層間絶縁層13上に通常の写真製版技術によ
り、レジストパターン31が形成される。このレジスト
パターン31をマスクとして、層間絶縁層13に異方性
のドライエッチングが行なわれる。これにより、層間絶
縁層13にn型ソース/ドレイン領域3の一部表面に達
するコンタクトホール13aが形成される。この後、レ
ジストパターン31が除去される。
【0042】図3を参照して、このコンタクトホール1
3aを通じてn型ソース/ドレイン領域3と電気的に接
続するように、かつ層間絶縁層13上に延在するように
ポリシリコン膜15aが形成される。このポリシリコン
膜15aは、チューブ式の減圧CVD装置で、成膜温
度:575℃、デポジション圧力:0.2Torrの条
件下で形成することで粗面ポリシリコンとされる。また
このポリシリコン膜15aの厚みは2000Å程度であ
る。
【0043】このポリシリコン膜15aの表面を電子顕
微鏡(SEM)にて観察した結果を図7に示す。この図
7によると、ポリシリコン表面には500Å程度の高さ
の微細な凹凸が形成されていることがわかる。なお、図
7は、ポリシリコン膜の表面を、表面に対して45°の
角度から観察した状態を示している。
【0044】図4を参照して、ポリシリコン膜15aに
対してイオン注入が行なわれる。このときの注入種とし
ては、注入されたイオン(粒子)が母材に悪影響を与え
ないように母材と同一材料であるシリコンイオンが用い
られる。注入条件としては、注入エネルギが50keV
であり、またドーズ量は4×1015cm-2である。
【0045】このイオン注入後のポリシリコン膜15a
の表面をSEMにて観察した結果を図8に示す。この図
8から明らかなようにポリシリコン膜15aの表面の凹
凸は保持されており、かつ図7の凹凸よりも凹凸の先端
が効果的に丸められていることがわかる。
【0046】図5を参照して、ポリシリコン膜15a上
に通常の写真製版技術により所望の形状を有するレジス
トパターン32が形成される。このレジストパターン3
2をマスクとして、ポリシリコン膜15aに異方性のエ
ッチングが施される。
【0047】図6を参照して、このエッチングにより、
コンタクトホール13aを通じてn型ソース/ドレイン
領域3と電気的に接続され、かつ層間絶縁層13上に延
在するストレージノード15が形成される。このストレ
ージノード15を覆うようにキャパシタ絶縁層17が形
成される。このキャパシタ絶縁層17を介在してストレ
ージノード15と対向するようにセルプレート19が形
成される。
【0048】このストレージノード15と、キャパシタ
絶縁層17と、セルプレート19とによりキャパシタ2
0が構成される。
【0049】本実施の形態の半導体装置の製造方法で
は、図4に示す工程で、ポリシリコン膜15aにシリコ
ンイオンが注入され、これによりポリシリコン膜15a
表面の凹凸が丸められる。このため、ポリシリコン膜1
5aの表面形状に起因した電解集中を抑制することがで
きる。したがって、この電解集中によるキャパシタ電極
間のリーク電流を抑制することができる。
【0050】また、ポリシリコン膜15aの凹凸先端を
丸めるためのイオン種として、ポリシリコン膜15aと
同一材料であるシリコンイオンを用いている。このた
め、イオンが母材(ポリシリコン膜15a)に悪影響を
与えることは防止される。これにより、キャパシタ電極
間におけるリーク電流をより一層抑制することができ
る。
【0051】実施の形態2 本実施の形態の製造方法では、図4に示す工程で、ポリ
シリコン膜15a表面の凹凸を丸めるイオン注入のイオ
ン種としてリン(P)が用いられる。
【0052】なお、これ以外の工程については、実施の
形態1の工程とほぼ同様であるため、その説明は省略す
る。
【0053】次に、このリンのドーズ量を変化させた場
合の1セル当りのキャパシタ容量の変化を調べた。その
結果を図9に示す。
【0054】図9より、ドーズ量が3.0×1015cm
-2未満では1セル当りのキャパシタの容量が25fF以
上になることがわかる。この25fFは、一般的に1セ
ル当りのキャパシタの容量として必要とされる値であ
り、キャパシタ容量が25fFより低い場合には、DR
AMの動作に誤動作が生じやすくなる。このことから、
ストレージノードとなるポリシリコン膜の表面凹凸の先
端を丸めるためのイオン注入のドーズ量は、DRAMの
動作を考慮すると、3×1015cm-2未満でなければな
らないことがわかった。
【0055】なお、リンのドーズ量が2.5×1015
-2以下の場合には、より優れたキャパシタ容量を得る
ことができる。
【0056】一方、図10は、イオンのドーズ量に対す
るキャパシタ耐圧の変化を示している。この図10によ
ると、ドーズ量が2×1015cm-2以上の場合にキャパ
シタ耐圧が従来の平滑表面のストレージノードを有する
キャパシタ(●印)と同等レベルに回復することがわか
る。このことから、ストレージノードとなるポリシリコ
ン膜の表面凹凸の先端を丸めるためのイオン注入のドー
ズ量は、キャパシタ耐圧を考慮すると、2×1015cm
-2以上でなければならないことがわかった。
【0057】以上より、ストレージノードとなるポリシ
リコン膜の表面凹凸の先端を丸めるためのイオン注入の
ドーズ量を2×1015cm-2以上3×1015cm-2未満
とすることにより、キャパシタ耐圧およびキャパシタ容
量の双方に優れたキャパシタを得ることができる。
【0058】実施の形態3 本実施の形態の半導体装置の製造方法では、図4に示す
工程で、ポリシリコン膜15aの表面の凹凸を丸めるイ
オン注入のイオン種としてヒ素(As)が用いられる。
【0059】なお、これ以外の工程については、実施の
形態1の工程とほぼ同様であるため、その説明は省略す
る。
【0060】イオン注入種としてのヒ素(As)は、実
施の形態2のイオン注入種であるリン(P)と同様、半
導体シリコンに対してドナーとなるため、上記実施の形
態2と同じ効果が得られる。
【0061】また、ドーズ量についても、実施の形態2
と同様、2×1015cm-2以上3×1015cm-2未満と
することで、キャパシタ耐圧およびキャパシタ容量に優
れたキャパシタを得ることができる。
【0062】実施の形態4 本実施の形態の半導体装置の製造方法は、図4に示す工
程で、イオン種を注入した後、たとえば800℃の温度
で30分間の熱処理を施す工程をさらに備えている。こ
の熱処理を行なうことにより、ポリシリコン膜15aに
注入されたイオン種は活性化されて表面のキャリア濃度
が上昇する。これにより、図6に示すキャパシタの特性
が向上することがわかった。
【0063】なお、上記熱処理を施しても、ポリシリコ
ン膜15aの表面形状はそのまま保存されていることも
確認できた。
【0064】また、本実施の形態の熱処理は、特に実施
の形態2および3のようにイオン種がリンもしくはヒ素
の場合に効果的である。
【0065】なお、実施の形態1では、イオン種として
シリコンを用いた場合について説明したが、これ以外
に、多結晶シリコンに対してドナーおよびアクセプタを
作らないイオンであってもよいと考えられる。
【0066】また、実施の形態2および3では、イオン
種としてリンおよびヒ素を用いたが、これ以外に、多結
晶シリコンに対してドナーおよびアクセプタを作るイオ
ンであってもよいと考えられる。
【0067】また、実施の形態1〜3において、ストレ
ージノード15に導電性を持たせるための不純物は、図
3においてポリシリコン膜15aの形成時と同時、もし
くは図4に示す凹凸先端を丸めるための注入の前後にポ
リシリコン膜15aに導入されてもよい。
【0068】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第5工程を示す概略断面図である。
【図6】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第6工程を示す概略断面図である。
【図7】 図3に示す工程で作られたポリシリコン膜の
表面の顕微鏡写真(SEM写真)である。
【図8】 図4に示すイオン種が注入された後のポリシ
リコン膜の表面の顕微鏡写真(SEM写真)である。
【図9】 ドーズ量を変化させた場合の1セル当りのキ
ャパシタ容量の変化を示すグラフである。
【図10】 イオン種としてリンを用いた場合のドーズ
量に対するキャパシタ耐圧の変化を示すグラフである。
【図11】 従来の半導体装置の製造方法の第1工程を
示す概略断面図である。
【図12】 従来の半導体装置の製造方法の第2工程を
示す概略断面図である。
【図13】 従来の半導体装置の製造方法の第3工程を
示す概略断面図である。
【図14】 従来の半導体装置の製造方法の第4工程を
示す概略断面図である。
【図15】 従来の半導体装置の製造方法の第5工程を
示す概略断面図である。
【図16】 表面状態の差異によるキャパシタ絶縁層の
リーク電流の変化を示すグラフである。
【図17】 キャパシタ絶縁層のリーク電流の測定にお
いて用いた試料の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 p型シリコン基板、3 n型ソース/ドレイン領
域、13 層間絶縁層、13a コンタクトホール、1
5a ドープトポリシリコン層、15 ストレージノー
ド、17 キャパシタ絶縁層、19 セルプレート、2
0 キャパシタ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁層を挟んで対向する1対の電極層か
    らなるキャパシタを有する半導体装置の製造方法であっ
    て、 表面に凹凸を有するキャパシタの下部電極層を多結晶シ
    リコンにより形成する工程と、 前記下部電極層にシリコンをイオン注入することによ
    り、前記下部電極層表面の凹凸先端を丸くする工程と、 前記下部電極層の表面上にキャパシタ絶縁層を介在して
    上部電極層を形成する工程とを備えた、キャパシタを有
    する半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 絶縁層を挟んで対向する1対の電極層か
    らなるキャパシタを有する半導体装置の製造方法であっ
    て、 表面に凹凸を有するキャパシタの下部電極層を多結晶シ
    リコンにより形成する工程と、 前記下部電極層にリンおよびヒ素の少なくともいずれか
    を3.0×1015cm -2未満のドーズ量でイオン注入す
    ることにより前記下部電極層表面の凹凸先端を丸くする
    工程と、 前記下部電極層の表面上にキャパシタ絶縁層を介在して
    上部電極層を形成する工程とを備えた、キャパシタを有
    する半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記リンおよびヒ素の少なくともいずれ
    かのドーズ量は2×1015cm-2以上である、請求項2
    に記載のキャパシタを有する半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 絶縁層を挟んで対向する1対の電極層か
    らなるキャパシタを有する半導体装置の製造方法であっ
    て、 表面に凹凸を有するキャパシタの下部電極層を多結晶シ
    リコンにより形成する工程と、 シリコンに導入することでドナーおよびアクセプタを作
    るイオン以外のイオンを前記下部電極層にイオン注入す
    ることにより、前記下部電極層表面の凹凸先端を丸くす
    る工程と、 前記下部電極層の表面上にキャパシタ絶縁層を介在して
    上部電極層を形成する工程とを備えた、キャパシタを有
    する半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 絶縁層を挟んで対向する1対の電極層か
    らなるキャパシタを有する半導体装置の製造方法であっ
    て、 表面に凹凸を有するキャパシタの下部電極層を多結晶シ
    リコンにより形成する工程と、 シリコンに導入することでドナーおよびアクセプタを作
    るイオンを前記下部電極層に3.0×1015cm-2未満
    のドーズ量でイオン注入することにより前記下部電極層
    表面の凹凸先端を丸くする工程と、 前記下部電極層の表面上にキャパシタ絶縁層を介在して
    上部電極層を形成する工程とを備えた、キャパシタを有
    する半導体装置の製造方法。
JP7287427A 1995-11-06 1995-11-06 キャパシタを有する半導体装置の製造方法 Pending JPH09129848A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7287427A JPH09129848A (ja) 1995-11-06 1995-11-06 キャパシタを有する半導体装置の製造方法
US08/648,461 US5798290A (en) 1995-11-06 1996-05-15 Method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor
US09/004,280 US6127240A (en) 1995-11-06 1998-01-08 Method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7287427A JPH09129848A (ja) 1995-11-06 1995-11-06 キャパシタを有する半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09129848A true JPH09129848A (ja) 1997-05-16

Family

ID=17717189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7287427A Pending JPH09129848A (ja) 1995-11-06 1995-11-06 キャパシタを有する半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US5798290A (ja)
JP (1) JPH09129848A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11284149A (ja) * 1998-03-02 1999-10-15 Samsung Electronics Co Ltd 半導体素子の製造装備及びこれを利用した半導体素子のキャパシタ製造方法
US6207527B1 (en) 1999-01-22 2001-03-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing semiconductor device
KR100533378B1 (ko) * 1999-07-02 2005-12-06 주식회사 하이닉스반도체 플러그폴리를 이용한 반도체소자의 수직 배선 형성방법
EP2372317A1 (en) 2010-03-30 2011-10-05 Yamatake Corporation Electromagnetic flow meter

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5849628A (en) * 1996-12-09 1998-12-15 Micron Technology, Inc. Method of producing rough polysilicon by the use of pulsed plasma chemical vapor deposition and products produced by same
DE10324050A1 (de) * 2003-05-27 2004-12-30 Infineon Technologies Ag Schichtstapel und Verfahren zur Herstellung eines Schichtstapels

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4682404A (en) * 1986-10-23 1987-07-28 Ncr Corporation MOSFET process using implantation through silicon
US5087583A (en) * 1988-02-05 1992-02-11 Emanuel Hazani Process for EEPROM cell structure and architecture with shared programming and erase terminals
JPH03234051A (ja) * 1990-02-09 1991-10-18 Matsushita Electron Corp 容量素子の製造方法
US5290729A (en) * 1990-02-16 1994-03-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Stacked type capacitor having a dielectric film formed on a rough surface of an electrode and method of manufacturing thereof
US5223445A (en) * 1990-05-30 1993-06-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Large angle ion implantation method
DE9106499U1 (ja) * 1990-08-09 1991-07-25 Schneider (Europe) Ag, Zuerich, Ch
US5037773A (en) * 1990-11-08 1991-08-06 Micron Technology, Inc. Stacked capacitor doping technique making use of rugged polysilicon
JP2998996B2 (ja) * 1990-12-05 2000-01-17 宮崎沖電気株式会社 半導体素子の製造方法
EP0528183B1 (en) * 1991-07-25 1997-10-08 Fujitsu Limited Method for fabricating a dynamic random access memory having a stacked fin capacitor with reduced fin thickness
KR960002097B1 (ko) * 1992-02-28 1996-02-10 삼성전자주식회사 반도체장치의 커패시터 제조방법
US5597754A (en) * 1995-05-25 1997-01-28 Industrial Technology Research Institute Increased surface area for DRAM, storage node capacitors, using a novel polysilicon deposition and anneal process
JPH09307076A (ja) * 1996-05-16 1997-11-28 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US5759894A (en) * 1997-02-28 1998-06-02 Vanguard International Semiconductor Corporation Method for forming a DRAM capacitor using HSG-Si

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11284149A (ja) * 1998-03-02 1999-10-15 Samsung Electronics Co Ltd 半導体素子の製造装備及びこれを利用した半導体素子のキャパシタ製造方法
US6207527B1 (en) 1999-01-22 2001-03-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing semiconductor device
KR100533378B1 (ko) * 1999-07-02 2005-12-06 주식회사 하이닉스반도체 플러그폴리를 이용한 반도체소자의 수직 배선 형성방법
EP2372317A1 (en) 2010-03-30 2011-10-05 Yamatake Corporation Electromagnetic flow meter

Also Published As

Publication number Publication date
US6127240A (en) 2000-10-03
US5798290A (en) 1998-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4931897A (en) Method of manufacturing semiconductor capacitive element
US5478768A (en) Method of manufacturing a semiconductor memory device having improved hold characteristic of a storage capacitor
DE4234676C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Kondensators
US5943584A (en) Annealing methods of doping electrode surfaces using dopant gases
US5427974A (en) Method for forming a capacitor in a DRAM cell using a rough overlayer of tungsten
US5429979A (en) Method of forming a dram cell having a ring-type stacked capacitor
KR100217274B1 (ko) 누적 전극의 표면을 러프닝함으로써 커패시턴스가 증가된 커패시터를 갖는 반도체 장치 제조 방법
US5492848A (en) Stacked capacitor process using silicon nodules
JPH09129848A (ja) キャパシタを有する半導体装置の製造方法
US5482882A (en) Method for forming most capacitor using polysilicon islands
US6004858A (en) Methods of forming hemispherical grained silicon (HSG-Si) capacitor structures including protective layers
US6534815B2 (en) Semiconductor device with stack electrode formed using HSG growth
US5701264A (en) Dynamic random access memory cell having increased capacitance
US5943569A (en) Method for making improved capacitors on dynamic random access memory having increased capacitance, longer refresh times, and improved yields
JPH02310959A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US20020004273A1 (en) Improved process for forming a storage electrode
US6103587A (en) Method for forming a stacked structure capacitor in a semiconductor device
US6335242B1 (en) Method for fabricating semiconductor device having a HSG layer
JPH0344068A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100301735B1 (ko) 반도체디바이스제조방법
JP2998996B2 (ja) 半導体素子の製造方法
JP2694957B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6138867B2 (ja)
JP2900717B2 (ja) 半導体装置
DE4244751C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Kondensators

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021126