JPH10335604A - Semiconductor storage device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor storage device and its manufacture

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Publication number
JPH10335604A
JPH10335604A JP9143941A JP14394197A JPH10335604A JP H10335604 A JPH10335604 A JP H10335604A JP 9143941 A JP9143941 A JP 9143941A JP 14394197 A JP14394197 A JP 14394197A JP H10335604 A JPH10335604 A JP H10335604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lower electrode
insulating film
capacitor
memory device
semiconductor memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP9143941A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Tokimine
美和 常峰
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH10335604A publication Critical patent/JPH10335604A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the level of integration and capacitor capacitance, by providing a capacitor with a lower electrode having a side surface which is vertical to a semiconductor substrate surface and has a height longer than the short side width of the upper surface, and an upper electrode which faces a capacitor dielectric film and the upper surface and the side surface of the lower electrode. SOLUTION: A transistor(Tr) 37 constituted of a gate electrode 34, a source region 35 and a drain region 36 is formed on a semiconductor substrate 31. An interlayer insulating film 41, polysilicon 42 and barrier metal 43 are formed on the Tr 37, A lower electrode 44a is formed on the barrier metal 43. The lower electrode 44a has a side surface which is vertical to the semiconductor substrate 31 surface and has a height longer than the short side width of the upper surface. On the upper surface and the side surface of the lower electrode 44a, a plate capacitor 47 constituted of a capacitor dielectric film 45 and an upper electrode 46 is formed. When the Tr 37 is turned on and off by an input voltage of the gate electrodep 34, electric charge of the capacitor 47 is charged and discharged, and information is stored.

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、微少な素子面積で
大きな容量のキャパシタの形成が可能な半導体メモリ装
置及び半導体メモリ装置の製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device capable of forming a large-capacity capacitor with a small element area and a method of manufacturing the semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9〜図12は、例えば特開平8ー70
100号公報に記載された従来の半導体メモリ装置の製
造方法の工程を示す断面図である。図9において、フィ
ールド酸化膜2により活性領域及び分離領域に区分され
た半導体基板1上に通常の方法によりゲート酸化膜3及
びゲート電極4を形成する。次に基板1上にソース領域
5、ドレイン領域6を形成し、ゲート電極4ソース領域
5ドレイン領域6で構成されるトランジスタ7を形成す
る。更にゲート電極4上に第1の絶縁膜8を形成する。
2. Description of the Related Art FIGS.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a step of a conventional method for manufacturing a semiconductor memory device described in Japanese Patent Publication No. 100; In FIG. 9, a gate oxide film 3 and a gate electrode 4 are formed on a semiconductor substrate 1 divided into an active region and an isolation region by a field oxide film 2 by an ordinary method. Next, a source region 5 and a drain region 6 are formed on the substrate 1, and a transistor 7 including the gate electrode 4 and the source region 5 and the drain region 6 is formed. Further, a first insulating film 8 is formed on the gate electrode 4.

【0003】次にソース領域5上に第2の絶縁膜10で
被覆されたビットライン9を形成する。次にトランジス
タ7上に絶縁膜による平坦化層11を形成する。次にエ
ッチングにより平坦化層11表面からドレイン6の表面
までコンタクトホール12を形成する。このコンタクト
ホール12に導電物質を埋めて導電性プラグ13を形成
する。この導電性プラグ13の上に低誘電体パターン1
4を形成する。
Next, a bit line 9 covered with a second insulating film 10 is formed on the source region 5. Next, a planarization layer 11 of an insulating film is formed over the transistor 7. Next, a contact hole 12 is formed from the surface of the planarization layer 11 to the surface of the drain 6 by etching. A conductive material is buried in the contact hole 12 to form a conductive plug 13. The low dielectric pattern 1 is formed on the conductive plug 13.
4 is formed.

【0004】次に図10に示すように、スパッタ法によ
り導電性プラグ13及び低誘電体パターン14上にチタ
ンTi又はチタンナイトライドTiNを堆積して障壁導
電層15を形成する。この上にスパッタ法により白金P
tを堆積してキャパシタ下部電極16aを形成する。キ
ャパシタ下部電極16a上にSOGを厚く塗布して平坦
な物質層17を形成する。
Next, as shown in FIG. 10, a barrier conductive layer 15 is formed by depositing titanium Ti or titanium nitride TiN on the conductive plug 13 and the low dielectric pattern 14 by a sputtering method. On this, platinum P is formed by sputtering.
t is deposited to form the capacitor lower electrode 16a. SOG is applied thickly on the capacitor lower electrode 16a to form a flat material layer 17.

【0005】次に図11に示すように、物質層17をC
MP法で低誘電体パターン14表面が露出するまで研磨
して下部電極16aを形成する。
[0005] Next, as shown in FIG.
The lower electrode 16a is formed by polishing until the surface of the low dielectric pattern 14 is exposed by the MP method.

【0006】次に図12に示すように、下部電極16a
及び低誘電体パターン14上に高誘電体膜18であるB
ST膜をCVD法により堆積させる。更に高誘電体膜1
8上に白金を堆積してキャパシタ上部電極19を形成す
る。
[0006] Next, as shown in FIG.
And B, which is a high dielectric film 18 on the low dielectric pattern 14,
An ST film is deposited by a CVD method. Furthermore, high dielectric film 1
Platinum is deposited on 8 to form a capacitor upper electrode 19.

【0007】このようにキャパシタ下部電極16a間に
低誘電体層14を設けたので、隣接キャパシタ下部電極
16a間の電磁的な結合が小さく誤動作を防止すること
ができる。
Since the low dielectric layer 14 is provided between the capacitor lower electrodes 16a in this manner, electromagnetic coupling between adjacent capacitor lower electrodes 16a is small, and malfunction can be prevented.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9〜
図12に示した従来の半導体メモリ装置の製造方法にお
いては、例えば64MB以上の高密度な半導体メモリと
なると、メモリのキャパシタを形成する電極面積が激減
して所定のキャパシタ容量が得られないという問題があ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION However, FIGS.
In the conventional method of manufacturing a semiconductor memory device shown in FIG. 12, when a high-density semiconductor memory of, for example, 64 MB or more is formed, the area of an electrode forming a capacitor of the memory is drastically reduced, and a predetermined capacitor capacity cannot be obtained. There is.

【0009】この発明は、以上の問題点を解決するため
になされたもので、高集積度で大きな容量のキャパシタ
を有する半導体メモリ装置及びその製造方法を得ること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a semiconductor memory device having a highly integrated and large capacity capacitor and a method of manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に記
載の半導体メモリ装置は、半導体基板上に形成されたト
ランジスタ上に形成された層間絶縁膜上にトランジスタ
のソース又はドレインと接続して形成されたキャパシタ
からなり、このキャパシタは、半導体基板面に垂直で上
面の短辺幅より長い高さの側面を有する下部電極と、下
部電極の上面及び側面に形成されたキャパシタ誘電体膜
と、キャパシタ誘電体膜を挟んで下部電極の上面及び側
面と対向する上部電極とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device which is connected to a source or a drain of a transistor on an interlayer insulating film formed on a transistor formed on a semiconductor substrate. A lower electrode having a side surface perpendicular to the semiconductor substrate surface and having a height longer than the short side width of the upper surface; a capacitor dielectric film formed on the upper surface and the side surface of the lower electrode; An upper electrode facing the upper and side surfaces of the lower electrode with the capacitor dielectric film interposed therebetween.

【0011】この発明の請求項2に記載の半導体メモリ
装置は、下部電極の側面の高さが下部電極の上面の短辺
幅より高く前記短辺幅の2倍より低いキャパシタを備え
たものである。
A semiconductor memory device according to a second aspect of the present invention includes a capacitor having a height of a side surface of the lower electrode higher than a short side width of an upper surface of the lower electrode and lower than twice the short side width. is there.

【0012】この発明の請求項3に記載の半導体メモリ
装置の製造方法は、半導体基板上に形成されたトランジ
スタ、このトランジスタ上に形成された層間絶縁膜、層
間絶縁膜上にトランジスタのソース又はドレインと接続
して形成されたキャパシタを含む半導体メモリ装置の製
造方法において、層間絶縁膜上に成型用絶縁膜を形成す
る工程と、成型用絶縁膜を前記半導体基板面に対し垂直
にエッチングして成型用絶縁膜と層間絶縁膜とで囲まれ
た開口部を形成する工程と、この開口部に開口部の深さ
より厚い導電膜を形成する工程と、導電膜を成型用絶縁
膜表面が露出するまで研磨して下部電極とする工程と、
成型用絶縁膜をエッチング除去する工程と、下部電極の
上面及び側面にキャパシタ誘電体膜を形成する工程と、
キャパシタ誘電体膜を覆って上部電極を形成する工程と
を含むものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising: a transistor formed on a semiconductor substrate; an interlayer insulating film formed on the transistor; and a source or drain of the transistor on the interlayer insulating film. Forming a molding insulating film on an interlayer insulating film, and etching the molding insulating film perpendicularly to a surface of the semiconductor substrate. Forming an opening surrounded by the insulating film and the interlayer insulating film, forming a conductive film thicker than the opening in the opening, and forming the conductive film until the surface of the molding insulating film is exposed. Polishing to form a lower electrode,
A step of etching and removing the insulating film for molding, and a step of forming a capacitor dielectric film on the upper surface and side surfaces of the lower electrode,
Forming an upper electrode over the capacitor dielectric film.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1は、実施の形態1の半導体メモリ装
置の断面図である。図1において、31は半導体基板、
32は半導体基板上に形成されたフィールド酸化膜であ
る。33は半導体基板上に形成されたゲート酸化膜、3
4はゲート酸化膜33上に形成されたゲート電極、35
は半導体基板31に形成されたソース領域、36は半導
体基板31に形成されたドレイン領域、37はゲート電
極34、ソース領域35及びドレイン領域36から構成
されるトランジスタである。38はゲート電極34上に
形成された第1の酸化膜である。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a sectional view of the semiconductor memory device according to the first embodiment. In FIG. 1, 31 is a semiconductor substrate,
32 is a field oxide film formed on the semiconductor substrate. 33 is a gate oxide film formed on a semiconductor substrate, 3
4 is a gate electrode formed on the gate oxide film 33, 35
Is a source region formed on the semiconductor substrate 31, 36 is a drain region formed on the semiconductor substrate 31, and 37 is a transistor including a gate electrode 34, a source region 35, and a drain region 36. Reference numeral 38 denotes a first oxide film formed on the gate electrode 34.

【0014】39はソース領域35と接続されたビット
線、40はビット線39を覆って形成された第2の酸化
膜、41は半導体基板31上のトランジスタ37上に形
成された層間絶縁膜である。42はドレイン領域36に
接続され層間絶縁膜41表面まで形成された導電性プラ
グであるポリシリコンプラグである。43はポリシリコ
ンプラグ42に接続され層間絶縁膜41表面に形成され
たバリアメタルであって、ポリシリコンプラグ42と後
述する下部電極44aの材料原子の相互拡散を防止する
ためのものである。
39 is a bit line connected to the source region 35, 40 is a second oxide film formed covering the bit line 39, 41 is an interlayer insulating film formed on the transistor 37 on the semiconductor substrate 31. is there. Reference numeral 42 denotes a polysilicon plug which is a conductive plug connected to the drain region 36 and formed up to the surface of the interlayer insulating film 41. Reference numeral 43 denotes a barrier metal connected to the polysilicon plug 42 and formed on the surface of the interlayer insulating film 41, for preventing mutual diffusion of material atoms of the polysilicon plug 42 and a lower electrode 44a described later.

【0015】44aは下部電極であって、ポリシリコン
プラグ42上の層間絶縁膜41上にバリアメタル43を
介して形成され半導体基板31面に垂直で、下部電極4
4aの上面形状を平行面で挟んだときの最小平行面間距
離で定義される下部電極の短辺幅より長い高さの側面を
有する。例えば1G(ギガビット)の半導体メモリ装置
の場合、下部電極はPt膜で形成されており、短辺幅は
0.1μm、ピッチ0.15μm、下部電極の側面の高
さは0.3〜0.4μm程度である。45はキャパシタ
誘電体膜であって、下部電極44aの上面及び側面を覆
うTiBaO3、PZT等の高誘電体膜である。46は
上部電極であって、キャパシタ誘電体膜45を挟んで下
部電極44aの上面及び側面と対向する電極である。4
7はキャパシタであって、下部電極44a、キャパシタ
誘電体膜45、上部電極46で構成される平板型コンデ
ンサである。
A lower electrode 44a is formed on the interlayer insulating film 41 on the polysilicon plug 42 via the barrier metal 43 and is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 31 and lower electrode 4a.
The lower electrode 4a has a side surface having a height longer than the short side width of the lower electrode defined by the minimum distance between the parallel surfaces when the upper surface shape is sandwiched between the parallel surfaces. For example, in the case of a 1 G (gigabit) semiconductor memory device, the lower electrode is formed of a Pt film, the short side width is 0.1 μm, the pitch is 0.15 μm, and the height of the side surface of the lower electrode is 0.3 to 0.3 μm. It is about 4 μm. Reference numeral 45 denotes a capacitor dielectric film, which is a high dielectric film such as TiBaO3 or PZT that covers the upper surface and side surfaces of the lower electrode 44a. Reference numeral 46 denotes an upper electrode which is opposed to the upper surface and side surfaces of the lower electrode 44a with the capacitor dielectric film 45 interposed therebetween. 4
Reference numeral 7 denotes a capacitor, which is a plate-type capacitor including a lower electrode 44a, a capacitor dielectric film 45, and an upper electrode 46.

【0016】実施の形態1の半導体メモリ装置は、トラ
ンジスタ37のゲート電極34への入力電圧によりトラ
ンジスタ37がオンオフしビット線39の電位に応じて
キャパシタ47の電荷が充放電されて情報が記憶される
ものである。キャパシタ47への電荷の蓄積能力は下部
電極44a、上部電極46の対向面積に比例する。
In the semiconductor memory device of the first embodiment, the transistor 37 is turned on / off by the input voltage to the gate electrode 34 of the transistor 37, and the charge of the capacitor 47 is charged / discharged according to the potential of the bit line 39 to store information. Things. The ability of the capacitor 47 to accumulate charges is proportional to the area of the lower electrode 44a and the upper electrode 46 facing each other.

【0017】実施の形態1では、下部電極44aの膜厚
を厚くして、その側面部分も対向電極の一部として対向
面積を広げることにより大きな蓄積容量のキャパシタを
有する半導体メモリ装置を得ることができる。下部電極
44aの寸法形状としては、下部電極の高さ/下部電極
の短辺幅を1.5〜2程度とする。これは、1GDRA
M素子において、CVD法により下部電極の側面にキャ
パシタ誘電体膜45が均一に形成できる範囲である。な
お下部電極の高さの上限は下部電極の側面にキャパシタ
誘電体膜45を均一に形成可能な製法技術の現実性によ
るものであり、下部電極の高さの下限はキャパシタの容
量値の設計値により適宜得られる値である。また、下部
電極44aの側面を半導体基板31面に垂直にしたので
隣接素子方向への不要な広がりを防ぎ高密度化を可能と
することができる。
In the first embodiment, it is possible to obtain a semiconductor memory device having a capacitor with a large storage capacity by increasing the film thickness of the lower electrode 44a and increasing the side area of the lower electrode 44a as a part of the counter electrode. it can. As the dimensions and shape of the lower electrode 44a, the height of the lower electrode / the width of the short side of the lower electrode is about 1.5 to 2. This is 1GDRA
In the M element, this is a range where the capacitor dielectric film 45 can be uniformly formed on the side surface of the lower electrode by the CVD method. The upper limit of the height of the lower electrode is based on the reality of the manufacturing technique capable of uniformly forming the capacitor dielectric film 45 on the side surface of the lower electrode, and the lower limit of the height of the lower electrode is the design value of the capacitance value of the capacitor. Is a value appropriately obtained by In addition, since the side surface of the lower electrode 44a is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 31, it is possible to prevent unnecessary spread in the direction of an adjacent element and to increase the density.

【0018】実施の形態2.図2〜図8は、実施の形態
2の半導体メモリ装置の製造方法を示す工程断面図であ
る。図2〜図8は、1G(ギガビット)以上のDRAM
を形成する場合の例である。なお、図2〜図8において
図1と同じ符号のものは図1のものと同様のものであ
る。図2において、半導体基板31上のトランジスタ3
7上に、通常の方法により層間絶縁膜41を形成する。
次に、従来の技術と同様にして、トランジスタ37のド
レイン領域36に接続して層間絶縁膜41の表面までポ
リシリコンプラグ42を形成する。
Embodiment 2 FIG. 2 to 8 are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the semiconductor memory device of the second embodiment. 2 to 8 show DRAMs of 1 G (gigabit) or more.
It is an example in the case of forming. 2 to 8, the same reference numerals as in FIG. 1 are the same as those in FIG. In FIG. 2, a transistor 3 on a semiconductor substrate 31
7, an interlayer insulating film 41 is formed by an ordinary method.
Next, a polysilicon plug 42 is formed up to the surface of the interlayer insulating film 41 so as to connect to the drain region 36 of the transistor 37 in the same manner as in the conventional technique.

【0019】次に図3に示すように、層間絶縁膜41及
びポリシリコンプラグ42上にスパッタ法により、Ti
Nからなるバリアメタル43を成膜する。次に膜厚20
00〜5000Åの成型用絶縁膜51を熱CVD法によ
り成膜する。成型用絶縁膜51材料としてはSiO2或
いはSiO2にPやBの不純物を添加したものを用い
る。
Next, as shown in FIG. 3, Ti is deposited on the interlayer insulating film 41 and the polysilicon plug 42 by sputtering.
A barrier metal 43 made of N is formed. Next, the film thickness 20
A molding insulating film 51 having a thickness of 00 to 5000 ° is formed by a thermal CVD method. As the material of the molding insulating film 51, SiO2 or a material obtained by adding P or B impurities to SiO2 is used.

【0020】次に図4に示すように、成型用絶縁膜51
上にレジストパターン55を形成する。このレジストパ
ターン55をマスクとしてRIE法(反応性イオンエッ
チング法)により上方から半導体基板31に垂直にCl
2又はCF4イオンビーム(図示なし)を照射して成型
用絶縁膜51を異方性エッチングして、半導体基板31
面に垂直な側面を有する成型用パターン51aを形成
し、図5に示すように層間絶縁膜41と成型用パターン
51aの側面とに囲まれた開口部52を形成する。開口
部52形成の寸法の目安は後述する下部電極44aの高
さと後述する第1の導電膜の形成後にCMP法(化学機
械研磨法)による研磨分を加えた程度とする。
Next, as shown in FIG.
A resist pattern 55 is formed thereon. Using the resist pattern 55 as a mask, Cl is vertically applied to the semiconductor substrate 31 from above by RIE (Reactive Ion Etching).
The molding insulating film 51 is anisotropically etched by irradiating a 2 or CF4 ion beam (not shown) to form a semiconductor substrate 31.
A molding pattern 51a having a side surface perpendicular to the surface is formed, and an opening 52 surrounded by the interlayer insulating film 41 and the side surface of the molding pattern 51a is formed as shown in FIG. The size of the opening 52 is approximately determined by adding a height of a lower electrode 44a to be described later and a polishing amount by a CMP method (chemical mechanical polishing) after forming a first conductive film to be described later.

【0021】次に図6に示すように、この開口部52上
にスパッタ法により開口部52の深さより厚い膜厚20
00〜5000Åの第1の導電膜44である白金層を成
膜する。
Next, as shown in FIG. 6, a film thickness 20 thicker than the depth of the opening 52 is formed on the opening 52 by sputtering.
A platinum layer serving as the first conductive film 44 having a thickness of 00 to 5000 is formed.

【0022】次に図7に示すように、CMP法により成
型用パターン51aの表面が現れるまで白金層44を研
磨して下部電極44aとする。
Next, as shown in FIG. 7, the platinum layer 44 is polished by a CMP method until the surface of the molding pattern 51a appears, thereby forming a lower electrode 44a.

【0023】図8において、下部電極44aをマスクと
して成型用パターン51a及びバリアメタル42を異方
性エッチングにより除去する。
In FIG. 8, using the lower electrode 44a as a mask, the molding pattern 51a and the barrier metal 42 are removed by anisotropic etching.

【0024】次の工程は図1で説明する。図1に示すよ
うに、CVD法により温度500〜700℃においてS
tTiO3又はBaTiO3の高誘電体からなる膜厚2
00Åのキャパシタ誘電体膜45を下部電極44aの上
面及び側面に形成する。次にキャパシタ誘電体膜45を
覆ってスパッタ法により第2の導電膜である膜厚300
Åの白金層を成膜しこれを上部電極46とする。
The next step will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, at a temperature of 500 to 700 ° C.,
Thickness 2 made of a high dielectric substance of tTiO3 or BaTiO3
A capacitor dielectric film 45 of 00 ° is formed on the upper and side surfaces of the lower electrode 44a. Next, a film thickness of 300 as a second conductive film covering the capacitor dielectric film 45 by a sputtering method.
A platinum layer of Å is formed and used as an upper electrode 46.

【0025】なお、下部電極の寸法形状としては、下部
電極の高さ/下部電極の短辺幅を1.5〜2程度とす
る。これは、1GDRAM素子において、CVD法によ
り下部電極の側面にキャパシタ誘電体膜45が均一に形
成できる範囲である。例えば、下部電極の短辺幅が0.
2μmのとき、下部電極の高さを0.3〜0.4μmと
する。
The dimension and shape of the lower electrode are such that the height of the lower electrode / the width of the short side of the lower electrode is about 1.5 to 2. This is a range where the capacitor dielectric film 45 can be uniformly formed on the side surface of the lower electrode by the CVD method in the 1GDRAM device. For example, if the width of the short side of the lower electrode is 0.
When the thickness is 2 μm, the height of the lower electrode is set to 0.3 to 0.4 μm.

【0026】実施の形態2の半導体メモリ装置の製造方
法においては、まず側面が半導体基板31に垂直な深い
開口部51bの成型用パターン51aを形成し、この開
口部51bに白金を充填することにより下部電極44a
を形成したので、加工の困難な白金を用いて、容易に高
さが高く垂直な側面を有する下部電極44aを形成する
ことができ、次に成型用パターン51aを除去して下部
電極の側部も対向電極としたので、高集積度で大きな容
量のキャパシタを得ることができる。
In the method of manufacturing a semiconductor memory device according to the second embodiment, first, a molding pattern 51a of a deep opening 51b whose side surface is perpendicular to the semiconductor substrate 31 is formed, and the opening 51b is filled with platinum. Lower electrode 44a
Formed, it is possible to easily form the lower electrode 44a having a high height and a vertical side surface using platinum which is difficult to process, and then remove the molding pattern 51a to remove the side portion of the lower electrode. Since the counter electrode is also used as the counter electrode, a capacitor with a high degree of integration and a large capacitance can be obtained.

【0027】[0027]

【発明の効果】この発明は、以下に示すような効果を奏
する。第1、2の発明に係る半導体メモリ装置によれ
ば、垂直で高い側面を有する下部電極を形成したので、
高集積度で容量の大きなキャパシタを得ることができ
る。
The present invention has the following effects. According to the semiconductor memory device of the first and second aspects of the invention, since the lower electrode having the vertical and high side surface is formed,
A capacitor with a high degree of integration and a large capacitance can be obtained.

【0028】第3の発明に係る半導体メモリ装置の製造
方法によれば、成型用絶縁膜により側面が基板面に垂直
な開口部を形成しこれに金属を充填して下部電極を形成
し、次に成型用絶縁膜を除去して下部電極の側部も対向
電極としたので、高集積度で大きな容量のキャパシタを
得ることができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor memory device according to the third aspect of the present invention, an opening having a side surface perpendicular to the substrate surface is formed by a molding insulating film, and a metal is filled in the opening to form a lower electrode. Since the molding insulating film is removed and the side of the lower electrode is also used as a counter electrode, a capacitor with a high degree of integration and a large capacitance can be obtained.

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

【図1】 発明の実施の形態1の半導体メモリ装置の断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 発明の実施の形態2の半導体メモリ装置の製
造方法を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing a method of manufacturing a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention;

【図3】 発明の実施の形態2の半導体メモリ装置の製
造方法を示す工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing a method of manufacturing a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention;

【図4】 発明の実施の形態2の半導体メモリ装置の製
造方法を示す工程図である。
FIG. 4 is a process chart illustrating a method for manufacturing a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention;

【図5】 発明の実施の形態2の半導体メモリ装置の製
造方法を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a method of manufacturing a semiconductor memory device according to Embodiment 2 of the present invention;

【図6】 発明の実施の形態2の半導体メモリ装置の製
造方法を示す工程図である。
FIG. 6 is a process chart illustrating a method for manufacturing a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 発明の実施の形態2の半導体メモリ装置の製
造方法を示す工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing a method of manufacturing a semiconductor memory device according to Embodiment 2 of the present invention;

【図8】 発明の実施の形態2の半導体メモリ装置の製
造方法を示す工程図である。
FIG. 8 is a process chart showing a method of manufacturing a semiconductor memory device according to Embodiment 2 of the present invention;

【図9】 従来の半導体メモリ装置の製造方法の工程を
示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing steps of a conventional method for manufacturing a semiconductor memory device.

【図10】 従来の半導体メモリ装置の製造方法の工程
を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing steps of a conventional method for manufacturing a semiconductor memory device.

【図11】 従来の半導体メモリ装置の製造方法の工程
を示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing steps of a conventional method for manufacturing a semiconductor memory device.

【図12】 従来の半導体メモリ装置の製造方法の工程
を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing steps of a conventional method for manufacturing a semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 半導体基板、 32 フィールド酸化膜、33
ゲート酸化膜、34 ゲート電極、 35 ソース
領域、36 ドレイン領域、 37 トランジスタ、
38、40 酸化膜、39 ビット線、 41 層
間絶縁膜、 42 ポリシリコンプラグ、43 バリ
アメタル、 44a 下部電極、 45 キャパシタ
誘電体膜、46 上部電極、 47 キャパシタ、
51 成型用絶縁膜、51a 成型用パターン、
52 開口、 55 レジストパターン。
31 semiconductor substrate, 32 field oxide film, 33
Gate oxide film, 34 gate electrode, 35 source region, 36 drain region, 37 transistor,
38, 40 oxide film, 39 bit line, 41 interlayer insulating film, 42 polysilicon plug, 43 barrier metal, 44a lower electrode, 45 capacitor dielectric film, 46 upper electrode, 47 capacitor,
51 insulating film for molding, 51a pattern for molding,
52 opening, 55 resist pattern.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成されたトランジス
タ、前記トランジスタ上に形成された層間絶縁膜、前記
層間絶縁膜上に前記トランジスタのソース又はドレイン
と接続して形成されたキャパシタからなる半導体メモリ
装置において、前記キャパシタは、前記半導体基板面に
垂直で上面の短辺幅より長い高さの側面を有する下部電
極と、前記下部電極の上面及び側面に形成されたキャパ
シタ誘電体膜と、前記キャパシタ誘電体膜を挟んで前記
下部電極の上面及び側面と対向する上部電極とを備えた
ことを特徴とする半導体メモリ装置。
1. A semiconductor memory device comprising a transistor formed on a semiconductor substrate, an interlayer insulating film formed on the transistor, and a capacitor formed on the interlayer insulating film and connected to a source or a drain of the transistor. Wherein the capacitor has a lower electrode having a side surface perpendicular to the semiconductor substrate surface and having a height longer than a short side width of the upper surface; a capacitor dielectric film formed on the upper surface and the side surface of the lower electrode; A semiconductor memory device comprising: an upper electrode facing an upper surface and a side surface of the lower electrode with a body film interposed therebetween.
【請求項2】 下部電極の側面の高さが前記下部電極の
上面の短辺幅より高く前記短辺幅の2倍より低いことを
特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the height of the side surface of the lower electrode is higher than the width of the short side of the upper surface of the lower electrode and lower than twice the width of the short side.
【請求項3】 半導体基板上に形成されたトランジス
タ、前記トランジスタ上に形成された層間絶縁膜、前記
層間絶縁膜上に前記トランジスタのソース又はドレイン
と接続して形成されたキャパシタを含む半導体メモリ装
置の製造方法において、 前記層間絶縁膜上に成型用絶縁膜を形成する工程と、 前記成型用絶縁膜を前記半導体基板面に対し垂直にエッ
チングして前記成型用絶縁膜と前記層間絶縁膜とで囲ま
れた開口部を形成する工程と、 前記開口部に前記開口部の深さより厚い導電膜を形成す
る工程と、 前記導電膜を前記成型用絶縁膜表面が露出するまで研磨
して下部電極とする工程と、 前記成型用絶縁膜をエッチング除去する工程と、 前記下部電極の上面及び側面にキャパシタ誘電体膜を形
成する工程と、 前記キャパシタ誘電体膜を覆って上部電極を形成する工
程とを含むことを特徴とする半導体メモリ装置の製造方
法。
3. A semiconductor memory device including a transistor formed on a semiconductor substrate, an interlayer insulating film formed on the transistor, and a capacitor formed on the interlayer insulating film and connected to a source or a drain of the transistor. Forming a molding insulating film on the interlayer insulating film; and etching the molding insulating film perpendicularly to the semiconductor substrate surface to form the molding insulating film and the interlayer insulating film. Forming an enclosed opening; forming a conductive film thicker than the depth of the opening in the opening; polishing the conductive film until the surface of the molding insulating film is exposed; Performing a step of etching the molding insulating film; forming a capacitor dielectric film on an upper surface and side surfaces of the lower electrode; and forming the capacitor dielectric film. The method of manufacturing a semiconductor memory device which comprises a step of forming an upper electrode over.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540626A (en) * 1999-03-31 2002-11-26 ラム リサーチ コーポレーション Method of forming memory cell capacitor plate in memory cell capacitor structure

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