JPH10163448A - Manufacture of case-type capacitor having folds on single side - Google Patents

Manufacture of case-type capacitor having folds on single side

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JPH10163448A
JPH10163448A JP8329051A JP32905196A JPH10163448A JP H10163448 A JPH10163448 A JP H10163448A JP 8329051 A JP8329051 A JP 8329051A JP 32905196 A JP32905196 A JP 32905196A JP H10163448 A JPH10163448 A JP H10163448A
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polysilicon
chemical vapor
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vapor deposition
silicon dioxide
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良聚 夏
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TAIWAN MOSHII DENSHI KOFUN YUG
TAIWAN MOSHII DENSHI KOFUN YUGENKOSHI
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TAIWAN MOSHII DENSHI KOFUN YUG
TAIWAN MOSHII DENSHI KOFUN YUGENKOSHI
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stack capacitor of high capacitance value and a stack DRAM in high packing density. SOLUTION: In process, the things other than a capacitor region are removed from alternate complex layer structure composed of thermochemical growth silicon dioxides and plasma silicon dioxides, and a cavity is made between the thermochemical growth silicon dioxides of remaining alternate complex layer structure, so as to make folds on the surface of the alternate complex layer structure and form the second polysilicon 36 of one layer. Using etching technique, etch back is performed to the second polysilicon 36, and the second polysilicon 36 above the alternate complex layer structure, and the second polysilicon 36 and the first polysilicon 18 above the second dielectric layer, are etched, whereby the second polysilicon spacer 36A is made at the side of the alternate complex layer structure, the alternate complex layer structure having folds on the surface is removed, and the lower electrode of the capacitor is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一種のDRAMの
製造方法に関する。本発明では、まず、シリコン半導体
基板上に電界効果トランジスタとワード線を形成し、続
いて、第1誘電層と第2誘電層を堆積することを以て、
メモリセルコンタクトを形成し、続いて、一層の第1ポ
リシリコンを形成し、該第1ポリシリコンに上述のメモ
リセルコンタクトを充満させる。さらに、一層のニトロ
化シリコンを形成し、その後、熱化学気相成長二酸化シ
リコンとプラズマ二酸化シリコンで組成される交替複層
構造を形成し、続いて、リソグラフィー技術とエッチン
グ技術を用いてコンデンサ領域以外の上述の交替複層構
造を除去し、その後、フッ化水素酸溶液を利用して一部
の上述の交替複層構造に対してエッチングを行い、プラ
ズマ二酸化シリコンのエッチング率は上述の熱化学気相
成長二酸化シリコンより遙に大きいことにより、熱化学
気相成長二酸化シリコンの間にキャビティーを形成し、
交替複層構造の表面に皺を形成し、続いて、一層の第2
ポリシリコンを堆積し、その後、プラズマエッチング技
術を用いて該第2ポリシリコンに対して垂直単向性エッ
チバックを行って上述の交替複層構造の上方の上述の第
2ポリシリコンと第2誘電層を除去し、上述の交替複層
構造の横に第2ポリシリコンスペーサを形成し、続い
て、表面に皺を有する上述の交替複層構造を除去し、以
て第1ポリシリコンと第2ポリシリコンスペーサで構成
されるコンデンサの下層電極を形成する。
The present invention relates to a method of manufacturing a kind of DRAM. In the present invention, first, a field effect transistor and a word line are formed on a silicon semiconductor substrate, and then, a first dielectric layer and a second dielectric layer are deposited.
A memory cell contact is formed, followed by a layer of first polysilicon, which is filled with the memory cell contact described above. Furthermore, a layer of nitrated silicon is formed, and then an alternating multilayer structure composed of thermal chemical vapor deposition silicon dioxide and plasma silicon dioxide is formed. After removing the above-mentioned alternate multilayer structure, a part of the above-mentioned alternate multilayer structure is etched using a hydrofluoric acid solution, and the etching rate of the plasma silicon dioxide is reduced by the above-described thermal chemical vapor. Being much larger than phase grown silicon dioxide, forming cavities between the thermochemical vapor grown silicon dioxide,
Forming wrinkles on the surface of the alternating multilayer structure, followed by a second layer
Depositing polysilicon, and then performing a vertical unidirectional etchback on the second polysilicon using a plasma etching technique to form the second polysilicon and the second dielectric above the alternating multilayer structure; Removing the layer and forming a second polysilicon spacer beside the alternate multilayer structure described above, followed by removing the alternate multilayer structure having wrinkles on its surface, thereby removing the first polysilicon and the second polysilicon spacer. A lower electrode of a capacitor composed of a polysilicon spacer is formed.

【0002】[0002]

【従来の技術】典型的なスタックDRAMは、シリコン
半導体基板に、MOS電界効果トランジスタとコンデン
サを製造し、並びに上記MOS電界効果トランジスタの
ソース極をコンデンサの下層電極(strage no
de)と連接することを利用してDRAMのメモリセル
(memory cell)を形成し、膨大な数のメモ
リセルを集成してメモリ集積回路となしていた。
2. Description of the Related Art A typical stacked DRAM is manufactured by manufacturing a MOS field effect transistor and a capacitor on a silicon semiconductor substrate, and connecting a source electrode of the MOS field effect transistor to a lower electrode of a capacitor.
The memory cell of the DRAM is formed by utilizing the connection with the memory device (de), and an enormous number of memory cells are integrated to form a memory integrated circuit.

【0003】最近、DRAMの集積密度(packin
g density)は急速に増加しており、現在では
すでにメモリセルサイズ1.5平方ミクロン(um2
に6千4百万ビットのものが量産されており、NEC会
社は1995年にすでに10億ビットDRAMのプロト
タイプを製造したと発表している。また、台湾でも、新
竹化学工業園区(Science−Based Ind
ustrial Park)のある集積回路メーカー、
例えば、Mosel−Vitelic社及びTI−Ac
er社が、すでに0.4〜0.45ミクロンの千6百万
ビットDRAMの量産準備段階に入っている。
Recently, the integration density of DRAMs (packin
g density is increasing rapidly and now it is already a memory cell size of 1.5 square microns (um 2 ).
Has been mass-produced at 64 million bits, and the NEC company announced in 1995 that it had already manufactured a prototype of a billion-bit DRAM. Also in Taiwan, Hsinchu Chemical Industrial Park (Science-Based Ind.)
integrated park manufacturer)
For example, Mosel-Vitelic and TI-Ac
er has already entered the stage of preparing for mass production of 0.4-0.45 micron, 16 million bit DRAMs.

【0004】DRAMの高度集積化の目的を達成するた
めには、メモリセルのサイズを縮小する必要があり、即
ち、電界効果トランジスタとコンデンサのサイズを縮小
する必要がある。しかし、コンデンサのサイズの縮小
は、電容値を低くし、それによりメモリ回路の信号対雑
音比が低くなり、電気回路の誤判断や電気回路の不安定
などの欠点をまねいた。
In order to achieve the purpose of high integration of DRAM, it is necessary to reduce the size of a memory cell, that is, to reduce the size of a field effect transistor and a capacitor. However, the reduction in the size of the capacitor lowers the capacitance value, thereby lowering the signal-to-noise ratio of the memory circuit, leading to drawbacks such as erroneous determination of the electric circuit and instability of the electric circuit.

【0005】コンデンサのサイズを縮小する時には、に
代表されるように、コンデンサの電容値を維持或いは増
加する必要があり、その方法として日本の富士通株式会
社のMasao Taguchi氏等によるアメリカ合
衆国特許第5021357に記載のヒレ形コンデンサ構
造、或いは1992年にIEDMに掲載されたH.Wa
tanabe氏等による新規なコンデンサ構造が挙げら
れる。
When reducing the size of a capacitor, it is necessary to maintain or increase the capacitance value of the capacitor as typified by US Pat. No. 5,021,357 to Masao Taguchi of Fujitsu Limited of Japan. Fin type capacitor structure described in H.E. Wa
Novel capacitor structure by Tanabe et al.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な課題は、
高電容値のスタックコンデンサの製造方法を提供するこ
とにある。
The main objects of the present invention are as follows.
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a high-capacity stacked capacitor.

【0007】本発明の次の課題は、高集積密度のスタッ
クDRAMの製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a stacked DRAM having a high integration density.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、シリ
コン半導体基板上に、電界効果トランジスタを隔離する
ための酸化層を形成し、電界効果トランジスタとワード
線を形成し、該電界効果トランジスタはゲート酸化層、
ゲート極及びソース極とドレイン極を含むものとし、第
1誘電層と第2誘電層を形成し、リソグラフィー技術と
エッチング技術を用いて該第1誘電層と第2誘電層をエ
ッチングして上述の電界効果トランジスタのソース極を
露出させ、以てメモリセルコンタクトを形成し、一層の
第1ポリシリコンを形成し、該第1ポリシリコンに上述
のメモリセルコンタクトを充満させ、第3誘電層を形成
し、熱化学気相成長二酸化シリコンとプラズマ二酸化シ
リコンで組成する交替複層構造を形成し、リソグラフィ
ー技術とプラズマエッチング技術を用いてコンデンサ領
域以外の上述の交替複層構造を除去して、このプラズマ
エッチングを第3誘電層表面で終止させ、上記交替複層
構造をエッチングし、熱化学気相成長二酸化シリコンの
間にキャビティーを形成し、この交替複層構造の表面に
皺を形成し、一層の第2ポリシリコンを形成し、エッチ
ング技術を用いて、上記第2ポリシリコンに対してエッ
チバックを行い、上述の交替複層構造の上方の第2ポリ
シリコンと、第2誘電層上方に第2ポリシリコンと第1
ポリシリコンをエッチングし、以て交替複層構造の横に
第2ポリシリコンスペーサを形成し、表面に皺を有する
上述の交替複層構造を除去して、コンデンサの下層電極
を形成し、コンデンサ誘電層を形成し、第3ポリシリコ
ンを形成し、リソグラフィー技術とエッチング技術を用
いて第3ポリシリコンとコンデンサ誘電層をエッチング
して、コンデンサの上層電極を形成してなる、スタック
DRAMの製造方法としている。
According to a first aspect of the present invention, an oxide layer for isolating a field effect transistor is formed on a silicon semiconductor substrate, and a field effect transistor and a word line are formed. Is the gate oxide layer,
A gate electrode, a source electrode, and a drain electrode are included, a first dielectric layer and a second dielectric layer are formed, and the first dielectric layer and the second dielectric layer are etched using lithography and etching techniques to form the above-described electric field. Exposing the source pole of the effect transistor, thereby forming a memory cell contact, forming one layer of first polysilicon, filling the first polysilicon with the memory cell contact, and forming a third dielectric layer; Then, an alternate multilayer structure composed of thermal chemical vapor deposition silicon dioxide and plasma silicon dioxide is formed, and the above alternate multilayer structure other than the capacitor region is removed using lithography technology and plasma etching technology. Is terminated at the surface of the third dielectric layer, and the alternate multilayer structure is etched, and a cavity is formed between the thermal chemical vapor deposition silicon dioxide. Forming a wrinkle on the surface of the alternate multilayer structure, forming one layer of second polysilicon, performing etch-back on the second polysilicon using an etching technique, A second polysilicon over the structure, and a second polysilicon and a first over the second dielectric layer.
Etching the polysilicon, thereby forming a second polysilicon spacer beside the alternating multilayer structure, removing the aforementioned alternating multilayer structure having wrinkles on the surface, forming a lower electrode of the capacitor, Forming a layer, forming a third polysilicon, etching the third polysilicon and the capacitor dielectric layer using lithography and etching techniques to form an upper electrode of the capacitor. I have.

【0009】請求項2の発明は、第1誘電層と第2誘電
層は二酸化シリコンとし、第1誘電層の厚さは3000
から8000オングストロームの間、第2誘電層の厚さ
は500から1500オングストロームの間とする、請
求項1に記載のスタックDRAMの製造方法としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, the first dielectric layer and the second dielectric layer are made of silicon dioxide, and the thickness of the first dielectric layer is 3000.
2. The method of claim 1, wherein the thickness of the second dielectric layer is between 500 and 1500 Angstroms.

【0010】請求項3の発明は、第1ポリシリコンは化
学気相成長法を利用して形成し、その厚さは2000か
ら3500オングストロームの間とする、請求項1に記
載のスタックDRAMの製造方法としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein the first polysilicon is formed by using a chemical vapor deposition method, and has a thickness between 2000 and 3500 angstroms. And how to do it.

【0011】請求項4の発明は、第3誘電層はニトロ化
シリコンとし、その厚さは500から1500オングス
トロームの間とする、請求項1に記載のスタックDRA
Mの製造方法としている。
The invention according to claim 4 wherein the third dielectric layer is nitrated silicon and has a thickness between 500 and 1500 angstroms.
M manufacturing method.

【0012】請求項5の発明は、交替複層構造の熱化学
気相成長二酸化シリコンは低圧化学気相成長法或いは大
気圧化学気相成長法或いは次大気圧化学気相成長法或い
はその他の各種化学気相成長法を利用して形成し、その
各層の厚さは200から400オングストロームの間と
する、請求項1に記載のスタックDRAMの製造方法と
している。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a thermal chemical vapor deposition silicon dioxide having an alternating multilayer structure, wherein the low pressure chemical vapor deposition method, the atmospheric pressure chemical vapor deposition method, the subatmospheric pressure chemical vapor deposition method, or various other methods. 2. The method according to claim 1, wherein the stacked DRAM is formed using a chemical vapor deposition method, and each layer has a thickness between 200 and 400 Å.

【0013】請求項6の発明は、交替複層構造のプラズ
マ二酸化シリコンはプラズマ増強式化学気相成長法を利
用して形成し、その各層の厚さは200から400オン
グストロームの間とする、請求項1に記載のスタックD
RAMの製造方法としている。
According to a sixth aspect of the present invention, the plasma silicon dioxide having an alternating multilayer structure is formed by using a plasma enhanced chemical vapor deposition method, and the thickness of each layer is between 200 and 400 angstroms. Stack D according to item 1
This is a method for manufacturing a RAM.

【0014】請求項7の発明は、第2ポリシリコンは化
学気相成長法を利用して形成し、その厚さは1000か
ら2500オングストロームの間とする、請求項1に記
載のスタックDRAMの製造方法としている。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein the second polysilicon is formed by using a chemical vapor deposition method, and has a thickness between 1000 and 2500 angstroms. And how to do it.

【0015】請求項8の発明は、キャビティーは、フッ
化水素酸溶液を利用して形成する、請求項1に記載のス
タックDRAMの製造方法としている。
The invention according to claim 8 is the method for manufacturing a stacked DRAM according to claim 1, wherein the cavity is formed by using a hydrofluoric acid solution.

【0016】請求項9の発明は、コンデンサ誘電層は、
酸化ニトロ化シリコンとニトロ化シリコンと二酸化シリ
コンで組成するか、或いは五酸化二タンタルで組成す
る、請求項1に記載のスタックDRAMの製造方法とし
ている。
According to a ninth aspect of the present invention, the capacitor dielectric layer comprises:
2. The method for manufacturing a stacked DRAM according to claim 1, wherein the stacked DRAM is composed of nitrated silicon oxide, nitrated silicon and silicon dioxide, or composed of ditantalum pentoxide.

【0017】請求項10の発明は、第3ポリシリコン
は、化学気相成長法を利用して形成し、その厚さは10
00から2000オングストロームの間とする、請求項
1に記載のスタックDRAMの製造方法としている。
According to a tenth aspect of the present invention, the third polysilicon is formed using a chemical vapor deposition method, and has a thickness of 10
2. The method for manufacturing a stacked DRAM according to claim 1, wherein the method is between 00 and 2000 angstroms.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明は、シリコン半導体基板上
に、周知のシャロートレンチ隔離技術(Shallow
Trench Isolation;STI)或いは
局部酸化隔離技術を利用して電界効果トランジスタの酸
化層を形成する。その後、標準工程を利用して電界効果
トランジスタとワード線を形成する。上述の電界効果ト
ランジスタは、ゲート酸化層、ゲート極、及びソース極
及びドレイン極を含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a well-known shallow trench isolation technique (Shallow) on a silicon semiconductor substrate.
An oxide layer of the field effect transistor is formed by using Trench Isolation (STI) or a local oxidation isolation technique. Thereafter, a field effect transistor and a word line are formed using a standard process. The above-described field effect transistor includes a gate oxide layer, a gate electrode, and a source electrode and a drain electrode.

【0019】続いて、第1誘電層と第2誘電層を堆積
し、並びに周知の化学機械式研磨技術(Chemica
l Mechanical Polishing;CM
P)を利用して上述の第1誘電層を平坦化し、さらにリ
ソグラフィー技術とプラズマエッチング技術を用いて第
1誘電層と第2誘電層をエッチングして上述の電界効果
トランジスタのソース極を露出させ、以て電界効果トラ
ンジスタのメモリセルコンタクトを形成する。続いて、
一層の第1ポリシリコンを形成し、この第1ポリシリコ
ンを上述のメモリセルコントクトに充満させる。後に、
上述の第1ポリシリコンを上述のメモリセルコンタクト
を介して電界効果トランジスタのソース極と電気的に接
触させることになる。
Subsequently, a first dielectric layer and a second dielectric layer are deposited, and a well-known chemical mechanical polishing technique (Chemica) is used.
l Mechanical Polishing; CM
P) is used to planarize the first dielectric layer, and further, the first and second dielectric layers are etched using lithography and plasma etching techniques to expose the source electrode of the field effect transistor. Thus, a memory cell contact of the field effect transistor is formed. continue,
A layer of first polysilicon is formed, and the first polysilicon is filled in the above-mentioned memory cell contacts. later,
The above-mentioned first polysilicon is brought into electrical contact with the source electrode of the field-effect transistor via the above-mentioned memory cell contact.

【0020】続いて、一層のニトロ化シリコンを形成
し、その後、熱化学気相成長法を利用して一層の第1熱
化学気相成長二酸化シリコンを形成し、さらにプラズマ
増強式化学気相成長法を利用して一層の第1プラズマ二
酸化シリコンを形成する、続いて、連続して、一層の第
2熱化学気相成長二酸化シリコン、第2プラズマ二酸化
シリコン、第3熱化学気相成長二酸化シリコン、第3プ
ラズマ二酸化シリコン、第4熱化学気相成長二酸化シリ
コンを形成し、以て、熱化学気相成長二酸化シリコンと
プラズマ二酸化シリコンで組成された交替複層構造を形
成する。
Subsequently, one layer of nitrated silicon is formed, and thereafter, one layer of first thermal chemical vapor deposition silicon dioxide is formed using a thermal chemical vapor deposition method, and further, plasma enhanced chemical vapor deposition. Forming a first plasma silicon dioxide layer using the method, and subsequently successively, a second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide layer, a second plasma silicon dioxide layer, and a third thermochemical vapor deposition silicon dioxide layer. Forming a third plasma silicon dioxide and a fourth thermal CVD silicon dioxide, thereby forming an alternating multilayer structure composed of the thermal CVD silicon dioxide and the plasma silicon dioxide.

【0021】続いて、リソグラフィー技術と、プラズマ
エッチング技術を用いてコンデンサ領域以外の上述の交
替複層構造を除去するが、このプラズマエッチングは上
述のニトロ化シリコン表面で終止する。その後、フッ化
水素酸溶液を用いて側向より一部分の上述の交替複層構
造をエッチングすると、上述のプラズマ二酸化シリコン
のエッチング率は熱化学気相成長二酸化シリコンより遙
に大きいため、第1熱化学気相成長二酸化シリコンと第
2熱化学気相成長二酸化シリコン、第2熱化学気相成長
二酸化シリコンと第3熱化学気相成長二酸化シリコン、
第3熱化学気相成長二酸化シリコンと第4熱化学気相成
長二酸化シリコンの間にキャビティーが形成され、上述
の交替複層構造表面に皺が形成される。
Subsequently, the above-mentioned alternate multilayer structure other than the capacitor region is removed using a lithography technique and a plasma etching technique, and the plasma etching ends at the above-mentioned nitrated silicon surface. Thereafter, when a part of the above-mentioned alternating multilayer structure is etched from the side using a hydrofluoric acid solution, the etching rate of the above-mentioned plasma silicon dioxide is much larger than that of the thermal chemical vapor deposition silicon dioxide, and thus the first thermal etching is performed. Chemical vapor deposition silicon dioxide and second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide, second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide and third thermal chemical vapor deposition silicon dioxide,
A cavity is formed between the third and fourth thermal chemical vapor deposition silicon dioxides, and wrinkles are formed on the surface of the alternating multilayer structure.

【0022】続いて、一層の第2ポリシリコンを堆積
し、その後、プラズマエッチング技術を利用して該第2
ポリシリコンに対して垂直の単向性エッチバックを進行
し、以て第4熱化学気相成長二酸化シリコン上方の第2
ポリシリコンと第2誘電層上方の第2ポリシリコンと第
1ポリシリコンを除去し、以て交替複層構造の横に第2
ポリシリコンスペーサを形成する。
Subsequently, a second layer of second polysilicon is deposited, and thereafter, the second polysilicon is deposited using a plasma etching technique.
Proceed with a unidirectional etchback perpendicular to the polysilicon, thus forming a second etch over the fourth thermal chemical vapor deposition silicon dioxide.
Removing the second polysilicon and the first polysilicon above the polysilicon and the second dielectric layer, thereby removing a second layer next to the alternate multilayer structure;
A polysilicon spacer is formed.

【0023】続いて、表面に皺を有する上述の交替複層
構造を除去し、以て、上述の第1ポリシリコンと第2ポ
リシリコンスペーサで構成されたコンデンサの下層電極
(strage node)を形成するが、上述の交替
複層構造の表面には皺があるので、第2ポリシリコンス
ペーサの内側表面にも皺があり、ゆえにコンデンサの下
層電極の表面積が増している。その後、コンデンサ誘電
層と第3ポリシコン層を堆積し、並びにリソグラフィー
技術とプラズマエッチング技術を利用して第3ポリシリ
コン層とコンデンサ誘電層をエッチングして、コンデン
サの上層電極(plate electrode)を形
成する。
Subsequently, the above-mentioned alternating multilayer structure having wrinkles on the surface is removed, thereby forming a lower electrode (storage node) of the capacitor composed of the first polysilicon and the second polysilicon spacer. However, since the surface of the above-mentioned alternate multilayer structure has wrinkles, the inner surface of the second polysilicon spacer also has wrinkles, so that the surface area of the lower electrode of the capacitor is increased. Thereafter, a capacitor dielectric layer and a third polysilicon layer are deposited, and the third polysilicon layer and the capacitor dielectric layer are etched using a lithography technique and a plasma etching technique to form a capacitor plate upper electrode. .

【0024】[0024]

【実施例】実施例については図を参照して説明する。図
に示されるのは、ただ一つのユニットのメモリセルであ
り、井戸構造はこの発明はn井戸領域とp井戸領域とさ
れ得て、また、この工程は延伸されてCMOS工程と結
合され得る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. Shown is a single unit of memory cell, the well structure can be an n-well region and a p-well region in the present invention, and the process can be extended and combined with a CMOS process.

【0025】先ず、図1を参照されたい。標準工程を利
用して、p型シリコン半導体基板10上に、周知のシャ
ロートレンチ隔離技術(Shallow Trench
Isolation;STI)、或いは局部シリコン
酸化隔離技術(LOCOS)を用いて電界効果トランジ
スタを隔離する酸化層を形成する。この酸化層の厚さ
は、約3000オングストロームから6000オングス
トロームの間とする。その後、電界効果トランジスタと
ワード線を形成する。この電界効果トランジスタは、ゲ
ート酸化層、ゲート極、ソース極12及びドレイン極を
形成する。なお、図1には僅かにソース極12が示さ
れ、上述の酸化層、ゲート酸化層、ゲート極、ドレイン
極及びワード線は示されていない。
First, please refer to FIG. Using a standard process, a well-known shallow trench isolation technique (Shallow Trench) is formed on the p-type silicon semiconductor substrate 10.
Isolation; STI) or a local silicon oxide isolation technique (LOCOS) is used to form an oxide layer that isolates the field effect transistor. The thickness of this oxide layer is between about 3000 Angstroms and 6000 Angstroms. After that, a field effect transistor and a word line are formed. This field effect transistor forms a gate oxide layer, a gate pole, a source pole 12 and a drain pole. In FIG. 1, the source electrode 12 is slightly shown, and the above-described oxide layer, gate oxide layer, gate electrode, drain electrode, and word line are not shown.

【0026】上述のゲート酸化層は、p型シリコン半導
体基板を酸化してなし、その厚さは80から200オン
グストロームの間とする。上述のゲート極は低圧化学気
相成長法(LPCVD)で形成したポリシリコン或いは
ポリサイド(Polycide)で構成し、その厚さは
2000から3500オングストロームの間とする。上
述のソース極12及びドレイン極は、砒素イオン(As
75)を利用してイオンレイアウトを進行して形成し、そ
のイオンレイアウト剤量は、2E15から5E16原子
/cm2 の間とし、イオンレイアウトエネルギー量は3
0〜80kevの間とする。
The above-mentioned gate oxide layer is formed by oxidizing a p-type silicon semiconductor substrate and has a thickness between 80 and 200 Å. The above-mentioned gate electrode is made of polysilicon or polycide (Polycide) formed by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), and has a thickness between 2000 and 3500 angstroms. The above-mentioned source electrode 12 and drain electrode are made of arsenic ions (As
75 ), the ion layout is made to proceed, the amount of ion layout agent is between 2E15 and 5E16 atoms / cm 2 , and the amount of ion layout energy is 3
It is between 0 and 80 kev.

【0027】図1に示すように、電界効果トランジスタ
の製造を完成した後、第1誘電層14と第2誘電層16
を堆積し、並びにリソグラフィー技術とプラズマエッチ
ング技術を用いて上述の第1誘電層14と第2誘電層1
6をエッチングして上述の電界効果トランジスタのソー
ス極12を露出させ、以て、電界効果トランジスタのメ
モリセルコンタクト17を形成する。以上は図1に示す
とおりである。後に、上述のコンデンサの下層電極を該
メモリセルコンタクト17を介して電界効果トランジス
タのソース極12と電気的に接触させることになる。
As shown in FIG. 1, after the fabrication of the field effect transistor is completed, the first dielectric layer 14 and the second dielectric layer 16 are formed.
And first and second dielectric layers 14 and 1 described above using lithography and plasma etching techniques.
6 is etched to expose the source electrode 12 of the field effect transistor, thereby forming the memory cell contact 17 of the field effect transistor. The above is as shown in FIG. Later, the lower electrode of the above-mentioned capacitor is brought into electrical contact with the source electrode 12 of the field effect transistor via the memory cell contact 17.

【0028】上述の第1誘電層14は通常は、大気圧化
学気相成長法(APCVD)を利用して形成する、ドー
プしたホウりん酸ガラス膜(BSSG)とし、その反応
圧力は1.0torr、反応温度は約400℃、反応気
体はSi(C2 5O)4 、TMBとN2 で組成した混
合気体とし、その厚さは3000から8000オングス
トロームの間とし、並びにサーマルフロー(Therm
al Flow)或いはエッチバック(Etchbac
k)或いは化学機械式研磨技術(Chemical M
echanical Polising;CMP)を利
用して、上述の第1誘電層14を平坦化する。上述の第
2誘電層16は通常は低圧化学気相成長法を利用して形
成した無ドープの二酸化シリコンとし、その反応気体は
Si(C2 5O)4 、N2 OとO2 で組成した混合気
体とし、その反応温度は、約720℃とし、反応圧力は
約0.25torrとし、その厚さは、500から15
00オングストロームの間とする。上述の第1誘電層1
4と第2誘電層16のプラズマエッチングは、磁場増強
式活性イオン式プラズマエッチング技術を利用するか、
或いは、電子サイクトロン共鳴プラズマエッチング技術
(ECR)、或いは伝統的な活性イオン式プラズマエッ
チング技術(RIE)を利用して進行し、その反応気体
は、通常はCF4 、CHF3 及びArとする。
The above-mentioned first dielectric layer 14 is usually a doped borophosphate glass film (BSSG) formed using atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD), and its reaction pressure is 1.0 torr. The reaction temperature is about 400 ° C., the reaction gas is a mixed gas composed of Si (C 2 H 5 O) 4 , TMB and N 2 , the thickness is between 3000 and 8000 angstroms, and the thermal flow (Therm)
al Flow) or etch back (Etchbac)
k) or chemical mechanical polishing technology (Chemical M)
The above-mentioned first dielectric layer 14 is planarized by using mechanical policing (CMP). The above-mentioned second dielectric layer 16 is usually undoped silicon dioxide formed using low pressure chemical vapor deposition, and its reaction gas is Si (C 2 H 5 O) 4 , N 2 O and O 2 . A gas mixture is formed, the reaction temperature is about 720 ° C., the reaction pressure is about 0.25 torr, and the thickness is 500 to 15
00 angstrom. First dielectric layer 1 described above
The plasma etching of the fourth and second dielectric layers 16 may be performed using a magnetic field enhanced active ion plasma etching technique,
Alternatively, the process proceeds using an electron cyclotron resonance plasma etching technique (ECR) or a traditional active ion plasma etching technique (RIE), and the reaction gas is usually CF 4 , CHF 3 and Ar.

【0029】次に、図2を参照されたい。続いて、一層
の第1ポリシリコン18を形成する。この第1ポリシリ
コン18で上述のメモリセルコンタクト17を充満させ
る。上述の第1ポリシリコン18は通常は、同期にりん
をドープする低圧化学気相成長法により形成する。その
反応気体は、(15%PH3 /85%SiH4 )と(5
%PH 395%N2 )の混合気体とし、反応温度は約5
50℃、その厚さは1000から4000オングストロ
ームの間で上述のメモリセルコンタクト17の寸法によ
り定める。
Next, please refer to FIG. Subsequently, a first polysilicon layer 18 is formed. The first polysilicon 18 fills the memory cell contact 17 described above. The above-mentioned first polysilicon 18 is usually formed by low-pressure chemical vapor deposition in which phosphorus is synchronously doped. The reaction gases are (15% PH 3 /85% SiH 4 ) and (5%
% PH 3 95% N 2 ) at a reaction temperature of about 5%.
At 50 ° C., its thickness is between 1000 and 4000 Å, depending on the dimensions of the memory cell contacts 17 described above.

【0030】次に図3を参照されたい。続いて、一層の
ニトロ化シリコン20を形成し、その後、熱化学気相成
長法を利用して一層の第1熱化学気相成長二酸化シリコ
ン22(First Thermal CVD Oxi
de)を形成し、さらにプラズマ増強式化学気相成長法
(PECVD)を利用して一層の第1プラズマ二酸化シ
リコン24(First PE−Oxide)を形成す
る。続いて、連続して、一層の第2熱化学気相成長二酸
化シリコン26、第2プラズマ二酸化シリコン28、第
3熱化学気相成長二酸化シリコン30、第3プラズマ二
酸化シリコン32、第4熱化学気相成長二酸化シリコン
34を形成し、以て、熱化学気相成長二酸化シリコンと
プラズマ二酸化シリコンで組成された交替複層構造(a
lternatiing layers)を形成する。
以上は図3に示されるとおりである。
Referring now to FIG. Subsequently, one layer of nitrated silicon 20 is formed, and then, one layer of first thermal chemical vapor grown silicon dioxide 22 (First Thermal CVD Oxi) is formed using a thermal chemical vapor deposition method.
de), and further a first plasma silicon dioxide 24 (First PE-Oxide) is formed using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Subsequently, successively, one layer of the second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 26, the second plasma silicon dioxide 28, the third thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 30, the third plasma silicon dioxide 32, the fourth thermal chemical vapor A phase-grown silicon dioxide 34 is formed, thereby forming an alternating multilayer structure (a) composed of thermochemical vapor-grown silicon dioxide and plasma silicon dioxide.
forming alternating layers).
The above is as shown in FIG.

【0031】上述のニトロ化シリコン20は低圧化学気
相成長法を利用して形成し、その反応気体はSiH2
2 とNH3 で、その反応温度は約720℃、反応圧力
は0.2から0.4torrの間、その厚さは500か
ら1500オングストロームの間とする。上述の熱化学
気相成長二酸化シリコンは、低圧化学気相成長法を利用
して形成し、その反応気体はSiH2 Cl2 とN2 O或
いはSiH4 とO2 でその反応温度は750から900
℃の間とする。上述のプラズマ二酸化シリコンは、プラ
ズマ増強式化学気相成長法を利用して形成し、その反応
反応気体はSiH4 とO2 とし、反応温度は300から
400℃の間とする。上述の第1熱化学気相成長二酸化
シリコン22、第1プラズマ二酸化シリコン24、第2
熱化学気相成長二酸化シリコン26、第2プラズマ二酸
化シリコン28、第3熱化学気相成長二酸化シリコン3
0、第3プラズマ二酸化シリコン32、第4熱化学気相
成長二酸化シリコン34の各層の厚さは200から40
0オングストロームの間とする。このほか、低圧化学気
相成長法以外にも、大気圧化学気相成長法(APCV
D)或いは次大気圧化学気相成長法(Sub−Atom
sphere Chemical Vapor Dep
osition;SACVD)或いはその他の各種化学
気相成長法を利用して、上述の熱化学気相成長二酸化シ
リコンを形成できる。
The above-mentioned nitrated silicon 20 is formed by using a low-pressure chemical vapor deposition method, and its reaction gas is SiH 2 C.
With l 2 and NH 3 , the reaction temperature is about 720 ° C., the reaction pressure is between 0.2 and 0.4 torr, and the thickness is between 500 and 1500 angstroms. The above-mentioned thermal chemical vapor deposition silicon dioxide is formed using a low pressure chemical vapor deposition method, and its reaction gas is SiH 2 Cl 2 and N 2 O or SiH 4 and O 2 , and its reaction temperature is 750 to 900.
C. The above-mentioned plasma silicon dioxide is formed by using a plasma enhanced chemical vapor deposition method, and its reaction gas is SiH 4 and O 2 , and the reaction temperature is between 300 and 400 ° C. The first thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 22, the first plasma silicon dioxide 24, the second
Thermal chemical vapor grown silicon dioxide 26, second plasma silicon dioxide 28, third thermal chemical vapor grown silicon dioxide 3
0, the third plasma silicon dioxide 32, and the fourth thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 34 each have a thickness of 200 to 40.
0 angstrom. In addition to low pressure chemical vapor deposition, atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCV)
D) or sub-atmospheric pressure chemical vapor deposition (Sub-Atom)
sphere Chemical Vapor Dep
The above-mentioned thermal chemical vapor deposition silicon dioxide can be formed by using an alternative method (position; SACVD) or various other chemical vapor deposition methods.

【0032】注意しなければならないことは、フッ化水
素酸溶液中で、上述のプラズマ二酸化シリコンの熱化学
気相成長二酸化シリコンに対するエッチング選択比(e
tch selectivity)は、約4対1であ
り、即ち、プラズマ二酸化シリコンのエッチング率は熱
化学気相成長二酸化シリコンより速いということであ
る。通常、プラズマ堆積反応室の電極間隔、反応圧力及
び発射周波数を調整することで、プラズマ二酸化シリコ
ンの薄膜特性を変えられ、ひいてはそのフッ化水素酸溶
液内でのエッチング率を変えられる。
It should be noted that the etch selectivity (e) of the above-described plasma silicon dioxide to thermochemical vapor grown silicon dioxide in a hydrofluoric acid solution.
(tch selectivity) is about 4: 1, that is, the etch rate of plasma silicon dioxide is faster than that of thermochemical vapor grown silicon dioxide. Normally, by adjusting the electrode spacing, reaction pressure and firing frequency of the plasma deposition reaction chamber, the thin film properties of the plasma silicon dioxide can be changed, and consequently the etching rate in the hydrofluoric acid solution can be changed.

【0033】次に、図4と図5を参照されたい。続い
て、リソグラフィー技術とプラズマエッチング技術を用
いてコンデンサ領域(capacitor regio
n)以外の上述の交替複層構造をエッチングするが、こ
のプラズマエッチングは上述のニトロ化シリコン20表
面で終止する。以上は図4に示される。その後、フッ化
水素酸溶液を用いて側向のエッチング(lateral
etch)を行い、上述の交替複層構造の一部分を除
去するが、上述のプラズマ二酸化シリコンのエッチング
率は遙に上述の熱化学気相成長二酸化シリコンより大き
いため、上述の第1熱化学気相成長二酸化シリコン22
と第2熱化学気相成長二酸化シリコン26の間、第2熱
化学気相成長二酸化シリコン26と第3熱化学気相成長
二酸化シリコン30の間、第3熱化学気相成長二酸化シ
リコン30と第4熱化学気相成長二酸化シリコン34の
間に、キャビティー35(cavity)が形成され、
上述の交替複層構造に皺を有する表面(corruga
ted surface)が形成され、図5に示される
状態となる。上述の交替複層構造に対するプラズマエッ
チングにも、反応気体をCH4 とCHF3 とArの混合
気体としての磁場増強式活性イオン式プラズマエッチン
グ技術が利用できる。
Next, please refer to FIG. 4 and FIG. Subsequently, a capacitor region (capacitor region) is formed using lithography technology and plasma etching technology.
Etching the above-mentioned alternate multilayer structure other than n), but this plasma etching ends at the above-mentioned nitrated silicon 20 surface. The above is shown in FIG. Thereafter, lateral etching is performed using a hydrofluoric acid solution (lateral etching).
etch) to remove a portion of the alternate multilayer structure, but since the etch rate of the plasma silicon dioxide is much greater than the thermal CVD silicon dioxide, the first thermal CVD Grown silicon dioxide 22
Between the second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 26 and the second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 26, between the second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 26 and the third thermal chemical vapor grown silicon dioxide 30, 4 Between the thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 34, a cavity 35 is formed,
A wrinkled surface (corruga) in the above-mentioned alternating multilayer structure
A ted surface is formed, and the state shown in FIG. 5 is obtained. A magnetic field-enhanced active ion plasma etching technique using a reaction gas of a mixed gas of CH 4 , CHF 3 and Ar can also be used for plasma etching of the above-mentioned alternating multilayer structure.

【0034】次に、図6と図7を参照されたい。続い
て、図6のように、一層の第2ポリシリコン36を堆積
する。その後、プラズマエッチング技術を利用して該第
2ポリシリコン36に対して垂直の単向性エッチバック
を進行し、以て第4熱化学気相成長二酸化シリコン34
上方の第2ポリシリコン36と第2誘電層16上方の第
2ポリシリコン36と第1ポリシリコン18を除去し、
以て交替複層構造の横に第2ポリシリコンスペーサ36
A(second polysilicon spac
er)を、図7に示されるように形成する。第2ポリシ
リコン36の形成方式は、第1ポリシリコン18と同じ
であり、その厚さは1000から2500オングストロ
ームの間とする。上述の第2ポリシリコン36に対する
垂直単向性エッチバックには、前述の磁場増強式活性イ
オン式プラズマエッチング技術が利用でき、そのプラズ
マ反応気体は、通常はCl2 、SF6 及びHBrの混合
気体とする。
Next, please refer to FIG. 6 and FIG. Subsequently, as shown in FIG. 6, one layer of second polysilicon 36 is deposited. Thereafter, a unidirectional etch-back is performed perpendicularly to the second polysilicon 36 using a plasma etching technique, thereby forming a fourth thermally-chemically-grown silicon dioxide 34.
Removing the second polysilicon 36 above and the second polysilicon 36 above the second dielectric layer 16 and the first polysilicon 18,
Thus, a second polysilicon spacer 36 is provided next to the alternate multilayer structure.
A (second polysilicon spac)
er) is formed as shown in FIG. The method of forming the second polysilicon 36 is the same as that of the first polysilicon 18 and its thickness is between 1000 and 2500 angstroms. For the above-described vertical unidirectional etch back with respect to the second polysilicon 36, the aforementioned magnetic field enhanced active ion plasma etching technique can be used, and the plasma reaction gas is usually a gas mixture of Cl 2 , SF 6 and HBr. And

【0035】次に、図8と図9を参照されたい。続い
て、フッ化水素酸溶液(HF)を用いて、上述の表面に
皺を有する上述の交替複層構造をエッチングするが、こ
のエッチングはニトロ化シリコン20表面で終止し、以
て第1ポリシリコン18と第2ポリシリコンスペーサ3
6Aで構成されるコンデンサの下層電極(strage
node)を形成する。この交替複層構造の表面には皺
があるために、第2ポリシリコンスペーサ36Aの内側
表面にも皺があり(図8)、ゆえに、コンデンサの下層
電極の表面積が増加されている。こうしてコンデンサの
下層電極を完成した後、続いて、標準工程により、コン
デンサ誘電層38を形成し、図9に示される状態とす
る。
Next, please refer to FIG. 8 and FIG. Subsequently, using a hydrofluoric acid solution (HF), the above-mentioned alternating multilayer structure having the above-mentioned wrinkles on the surface is etched. Silicon 18 and second polysilicon spacer 3
6A capacitor lower electrode (storage)
node). Since the surface of the alternate multilayer structure has wrinkles, the inner surface of the second polysilicon spacer 36A also has wrinkles (FIG. 8), and therefore, the surface area of the lower electrode of the capacitor is increased. After completion of the lower electrode of the capacitor in this manner, the capacitor dielectric layer 38 is formed by a standard process, as shown in FIG.

【0036】続いて、図10を参照されたい。さらに、
一層の第3ポリシコン40を形成し、並びにリソグラフ
ィー技術とプラズマエッチング技術を利用してコンデン
サ誘電層38と第3ポリシリコン40をエッチングし
て、コンデンサの上層電極(plate electr
ode)を形成し、図10に示される状態となし、こう
して、高電容のスタックコンデンサと高集積密度のスタ
ックDRAMを完成する。
Next, please refer to FIG. further,
A third polysilicon layer 40 is formed, and the capacitor dielectric layer 38 and the third polysilicon layer 40 are etched using lithography and plasma etching techniques to form a capacitor upper electrode (plate electrode).
mode) to form the state shown in FIG. 10, thus completing a high-capacity stacked capacitor and a high-density stacked DRAM.

【0037】上述のコンデンサ誘電層38は通常、ニト
ロ化シリコン(Nitride;N)と酸化ニトロ化シ
リコン(Oxynitride;O)で組成する。上述
のニトロ化シリコンは低圧化学気相成長法で形成し、そ
の厚さは40から60オングストロームの間とし、上述
の酸化ニトロ化シリコンは上述のニトロ化シリコンを酸
化して形成し、その厚さは、20から50オングストロ
ームの間とする。上述の第3ポリシリコン40の形成方
法は第1ポリシリコン18と同じであり、その厚さは1
000から2000オングストロームの間とする。また
上述のコンデンサ誘電層38は5酸化2タンタル材料で
組成可能である(Ta2 5 )。
The capacitor dielectric layer 38 described above is typically composed of silicon nitride (N) and silicon oxynitride (O). The above-mentioned nitrated silicon is formed by a low-pressure chemical vapor deposition method, and its thickness is between 40 and 60 angstroms. The above-mentioned nitrated silicon oxide is formed by oxidizing the above-mentioned nitrated silicon, and its thickness is formed. Is between 20 and 50 angstroms. The method of forming the third polysilicon 40 is the same as that of the first polysilicon 18, and the thickness thereof is
Between 2,000 and 2,000 angstroms. Also, the capacitor dielectric layer 38 described above can be composed of a tantalum pentoxide material (Ta 2 O 5 ).

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、高電容値のスタックコンデン
サの製造方法と高集積密度のスタックDRAMの製造方
法を提供している。
The present invention provides a method for manufacturing a stacked capacitor having a high capacitance and a method for manufacturing a stacked DRAM having a high integration density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 1 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 2 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 3 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 4 is a process sectional display diagram of the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 5 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 6 is a process sectional display diagram of the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 7 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 8 is a process sectional display diagram of the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 9 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例の工程断面表示図である。FIG. 10 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 ソース極 14 第1誘電層 16 第2誘電層 17 メモリセルコンタクト 18 第1ポリシリコン 20 ニトロ化シリコン 22 第1熱化学気相成長二酸化シリコン 24 第1プラズマ二酸化シリコン 26 第2熱化学気相成長二酸化シリコン 28 第2プラズマ二酸化シリコン 30 第3熱化学気相成長二酸化シリコン 32 第3プラズマ二酸化シリコン 34 第4熱化学気相成長二酸化シリコン 35 キャビティー 36 第2ポリシリコン 36A 第2ポリシリコンスペーサ 38 コンデンサ誘電層 40 第3ポリシコン DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Source pole 14 1st dielectric layer 16 2nd dielectric layer 17 Memory cell contact 18 1st polysilicon 20 nitrated silicon 22 1st thermochemical vapor deposition silicon dioxide 24 1st plasma silicon dioxide 26 2nd thermochemical vapor deposition Silicon dioxide 28 Second plasma silicon dioxide 30 Third thermochemical vapor deposition silicon dioxide 32 Third plasma silicon dioxide 34 Fourth thermochemical vapor deposition silicon dioxide 35 Cavity 36 Second polysilicon 36A Second polysilicon spacer 38 Capacitor Dielectric layer 40 Third polysilicon

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン半導体基板上に、電界効果トラ
ンジスタを隔離するための酸化層を形成し、 電界効果トランジスタとワード線を形成し、該電界効果
トランジスタはゲート酸化層、ゲート極及びソース極と
ドレイン極を含むものとし、 第1誘電層と第2誘電層を形成し、 リソグラフィー技術とエッチング技術を用いて該第1誘
電層と第2誘電層をエッチングして上述の電界効果トラ
ンジスタのソース極を露出させ、以てメモリセルコンタ
クトを形成し、 一層の第1ポリシリコンを形成し、該第1ポリシリコン
に上述のメモリセルコンタクトを充満させ、 第3誘電層を形成し、 熱化学気相成長二酸化シリコンとプラズマ二酸化シリコ
ンで組成する交替複層構造を形成し、 リソグラフィー技術とプラズマエッチング技術を用いて
コンデンサ領域以外の上述の交替複層構造を除去して、
このプラズマエッチングを第3誘電層表面で終止させ、 上記交替複層構造をエッチングし、熱化学気相成長二酸
化シリコンの間にキャビティーを形成し、この交替複層
構造の表面に皺を形成し、 一層の第2ポリシリコンを形成し、 エッチング技術を用いて、上記第2ポリシリコンに対し
てエッチバックを行い、上述の交替複層構造の上方の第
2ポリシリコンと、第2誘電層上方に第2ポリシリコン
と第1ポリシリコンをエッチングし、以て交替複層構造
の横に第2ポリシリコンスペーサを形成し、 表面に皺を有する上述の交替複層構造を除去して、コン
デンサの下層電極を形成し、 コンデンサ誘電層を形成し、 第3ポリシリコンを形成し、 リソグラフィー技術とエッチング技術を用いて第3ポリ
シリコンとコンデンサ誘電層をエッチングして、コンデ
ンサの上層電極を形成してなる、スタックDRAMの製
造方法。
An oxide layer for isolating a field effect transistor is formed on a silicon semiconductor substrate, a field effect transistor and a word line are formed, and the field effect transistor is connected to a gate oxide layer, a gate electrode and a source electrode. Forming a first dielectric layer and a second dielectric layer, etching the first dielectric layer and the second dielectric layer using lithography and etching techniques to form a source electrode of the field effect transistor; Exposing, thereby forming a memory cell contact, forming a layer of first polysilicon, filling said first polysilicon with said memory cell contact, forming a third dielectric layer, thermal chemical vapor deposition An alternating multilayer structure composed of silicon dioxide and plasma silicon dioxide is formed, and lithography and plasma etching techniques are used to form a multilayer structure. Removing the alternating multilayer structure of the above-described non-support region,
Terminating the plasma etch at the surface of the third dielectric layer, etching the alternating multilayer structure to form cavities between the thermal chemical vapor grown silicon dioxide, and forming wrinkles on the surface of the alternate multilayer structure. Forming a second polysilicon layer, etching back the second polysilicon layer by using an etching technique, and forming a second polysilicon layer above the alternate multilayer structure and a second dielectric layer above the alternate multilayer structure; Etching the second polysilicon and the first polysilicon, thereby forming a second polysilicon spacer beside the alternate multilayer structure, removing the alternate multilayer structure having wrinkles on its surface, Forming lower electrode, forming capacitor dielectric layer, forming third polysilicon, etching the third polysilicon and capacitor dielectric layer using lithography and etching techniques And forming an upper electrode of the capacitor.
【請求項2】 第1誘電層と第2誘電層は二酸化シリコ
ンとし、第1誘電層の厚さは3000から8000オン
グストロームの間、第2誘電層の厚さは500から15
00オングストロームの間とする、請求項1に記載のス
タックDRAMの製造方法。
2. The method of claim 1, wherein the first and second dielectric layers are silicon dioxide, the thickness of the first dielectric layer is between 3000 and 8000 angstroms, and the thickness of the second dielectric layer is between 500 and 15.
2. The method according to claim 1, wherein the time is between 00 angstrom.
【請求項3】 第1ポリシリコンは化学気相成長法を利
用して形成し、その厚さは2000から3500オング
ストロームの間とする、請求項1に記載のスタックDR
AMの製造方法。
3. The stack DR of claim 1, wherein the first polysilicon is formed using chemical vapor deposition and has a thickness between 2000 and 3500 Å.
Manufacturing method of AM.
【請求項4】 第3誘電層はニトロ化シリコンとし、そ
の厚さは500から1500オングストロームの間とす
る、請求項1に記載のスタックDRAMの製造方法。
4. The method of claim 1, wherein the third dielectric layer is nitrated silicon and has a thickness between 500 and 1500 angstroms.
【請求項5】 交替複層構造の熱化学気相成長二酸化シ
リコンは低圧化学気相成長法或いは大気圧化学気相成長
法或いは次大気圧化学気相成長法或いはその他の各種化
学気相成長法を利用して形成し、その各層の厚さは20
0から400オングストロームの間とする、請求項1に
記載のスタックDRAMの製造方法。
5. The thermal chemical vapor deposition silicon dioxide of the alternating multilayer structure is formed by low pressure chemical vapor deposition, atmospheric pressure chemical vapor deposition, subatmospheric pressure chemical vapor deposition, or various other chemical vapor deposition methods. And the thickness of each layer is 20
2. The method according to claim 1, wherein the thickness is between 0 and 400 angstroms.
【請求項6】 交替複層構造のプラズマ二酸化シリコン
はプラズマ増強式化学気相成長法を利用して形成し、そ
の各層の厚さは200から400オングストロームの間
とする、請求項1に記載のスタックDRAMの製造方
法。
6. The method of claim 1, wherein the alternating multi-layer plasma silicon dioxide is formed using a plasma enhanced chemical vapor deposition method, wherein each layer has a thickness between 200 and 400 angstroms. Manufacturing method of stacked DRAM.
【請求項7】 第2ポリシリコンは化学気相成長法を利
用して形成し、その厚さは1000から2500オング
ストロームの間とする、請求項1に記載のスタックDR
AMの製造方法。
7. The stack DR according to claim 1, wherein the second polysilicon is formed using a chemical vapor deposition method and has a thickness between 1000 and 2500 angstroms.
Manufacturing method of AM.
【請求項8】 キャビティーは、フッ化水素酸溶液を利
用して形成する、請求項1に記載のスタックDRAMの
製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the cavity is formed using a hydrofluoric acid solution.
【請求項9】 コンデンサ誘電層は、酸化ニトロ化シリ
コンとニトロ化シリコンと二酸化シリコンで組成する
か、或いは五酸化二タンタルで組成する、請求項1に記
載のスタックDRAMの製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the capacitor dielectric layer is composed of nitrated silicon oxide, nitrated silicon and silicon dioxide, or is composed of ditantalum pentoxide.
【請求項10】 第3ポリシリコンは、化学気相成長法
を利用して形成し、その厚さは1000から2000オ
ングストロームの間とする、請求項1に記載のスタック
DRAMの製造方法。
10. The method of claim 1, wherein the third polysilicon is formed using a chemical vapor deposition method, and has a thickness between 1000 and 2000 angstroms.
JP8329051A 1996-11-26 1996-11-26 Method of manufacturing case-type capacitor having wrinkles on a single side Expired - Fee Related JP2921564B2 (en)

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