JPH11354737A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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Publication number
JPH11354737A
JPH11354737A JP10155895A JP15589598A JPH11354737A JP H11354737 A JPH11354737 A JP H11354737A JP 10155895 A JP10155895 A JP 10155895A JP 15589598 A JP15589598 A JP 15589598A JP H11354737 A JPH11354737 A JP H11354737A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
trench
silicon
forming
oxide film
Prior art date
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Pending
Application number
JP10155895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Tsuda
尚広 津田
Shigeki Sugimoto
茂樹 杉本
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10155895A priority Critical patent/JPH11354737A/en
Publication of JPH11354737A publication Critical patent/JPH11354737A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit the retreat of a silicon oxide film on a silicon substrate. SOLUTION: The manufacture of the semiconductor device has a process in which a silicon oxide film 12, a silicon nitride film 13 and a TEOS film 14 are formed onto a silicon substrate 11, a process in which the silicon oxide film 12, the silicon nitride film 13 and the TEOS film 14 are etched in a specified shape, a process in which the silicon substrate 11 is etched while using the TEOS film 14 as a mask and trenches 15 are shaped, a process in which a reaction product in the trenches 15 is removed by using a wet etching method, and a process in which the silicon film 12 selectively growing only on silicon is formed to sections, from which the surfaces of the silicon substrates 11 are exposed, in the trenches 15.

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】本願発明は、半導体装置の製
造方法に関するもので、特にトレンチキャパシタの製造
方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a trench capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMは、記憶情報となる電荷を蓄積
するキャパシタと、電荷の出し入れを制御するスイッチ
の役割を果たすMOSFETとからなる。DRAM素子
の高集積化に伴い、メモリセルの微細化が必要となる
が、これによりキャパシタ領域も減少する。従って、こ
の狭い領域でキャパシタ容量を確保することが重要とな
る。そこでキャパシタ構造を3次元化することによりキ
ャパシタ面積を広くしたものとして、トレンチキャパシ
タを利用したトレンチ型セルがある。
2. Description of the Related Art A DRAM is composed of a capacitor for storing charges serving as storage information and a MOSFET serving as a switch for controlling the transfer of charges. Along with the high integration of DRAM devices, miniaturization of memory cells is required, but this also reduces the capacitor area. Therefore, it is important to secure the capacitance of the capacitor in this narrow area. Therefore, a trench type cell using a trench capacitor is known as one in which the capacitor area is increased by making the capacitor structure three-dimensional.

【0003】ここで、従来のトレンチキャパシタ用のト
レンチの形成方法について図面(図1〜図2)を参酌し
て説明する。
Here, a conventional method for forming a trench for a trench capacitor will be described with reference to the drawings (FIGS. 1 and 2).

【0004】まず、図1に示したように、熱酸化法を用
いてシリコン基板1の上面にシリコン酸化膜2を形成す
る。そしてCVD法を用いてシリコン酸化膜2の上面に
シリコン窒化膜3を形成する。さらにCVD法を用いて
シリコン窒化膜3の上面にTEOS膜4を形成する。次
に、TEOS膜4の上面に回転塗布法を用いて図示せぬ
レジストを形成し、このレジストを写真蝕刻法により所
定の形状にパターニングする。このレジストをマスクと
して異方性エッチング法、例えばRIE法を用いてTE
OS膜4、シリコン窒化膜3及びシリコン酸化膜2を除
去する。ここで、シリコン酸化膜2はシリコン基板1と
シリコン窒化膜3とを接着させるための接着層として使
用される。
First, as shown in FIG. 1, a silicon oxide film 2 is formed on an upper surface of a silicon substrate 1 by using a thermal oxidation method. Then, a silicon nitride film 3 is formed on the upper surface of the silicon oxide film 2 by using the CVD method. Further, a TEOS film 4 is formed on the upper surface of the silicon nitride film 3 by using the CVD method. Next, a resist (not shown) is formed on the upper surface of the TEOS film 4 using a spin coating method, and the resist is patterned into a predetermined shape by a photolithography method. Using this resist as a mask, TE is formed using an anisotropic etching method, for example, RIE method.
The OS film 4, the silicon nitride film 3, and the silicon oxide film 2 are removed. Here, the silicon oxide film 2 is used as an adhesive layer for bonding the silicon substrate 1 and the silicon nitride film 3.

【0005】次に、図2に示したように、TEOS膜4
をマスクとして異方性エッチング法、例えばRIE法を
用いてシリコン基板1を除去してトレンチ5を形成す
る。その後、フッ酸系のウェットエッチング法を用い
て、TEOS膜4を除去する。
[0005] Next, as shown in FIG.
Is used as a mask, the silicon substrate 1 is removed using an anisotropic etching method, for example, an RIE method, and a trench 5 is formed. Thereafter, the TEOS film 4 is removed using a hydrofluoric acid-based wet etching method.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
技術によりトレンチ5を形成すると、その後に反応生成
物を除去するために行うウェットエッチングの際にもシ
リコン酸化膜2はエッチングされ、少し後退してしまう
(図2参照)。
When the trench 5 is formed by the conventional technique as described above, the silicon oxide film 2 is etched even during wet etching for removing a reaction product, and is slightly recessed. (See FIG. 2).

【0007】さらに、TEOS膜4を除去するためのウ
ェットエッチングの際に、シリコン酸化膜2までエッチ
ングされてしまい、トレンチ側面より後退してしまう
(図2参照)。
Further, during the wet etching for removing the TEOS film 4, the silicon oxide film 2 is etched and receded from the side surface of the trench (see FIG. 2).

【0008】さらにこの後、トレンチ5の表面に形成さ
れてしまう自然酸化膜除去のためにフッ酸系のウェット
エッチングは繰り返し行われることになるが、この際に
もシリコン酸化膜2の後退は進んでしまう。
After that, hydrofluoric acid-based wet etching is repeatedly performed to remove the natural oxide film formed on the surface of the trench 5, but also in this case, the retreat of the silicon oxide film 2 proceeds. Will be.

【0009】このため、シリコン基板1とシリコン窒化
膜3との接着力が弱くなり、シリコン窒化膜3が剥がれ
てしまうという欠点がある。また、シリコン酸化膜2の
後退が進み、完全に除去されてしまうこともあった。
For this reason, there is a disadvantage that the adhesive force between the silicon substrate 1 and the silicon nitride film 3 is weakened, and the silicon nitride film 3 is peeled off. In addition, the silicon oxide film 2 may recede and may be completely removed.

【0010】本願発明は、上述の問題点に鑑みてなされ
たものであり、シリコン基板1上のシリコン酸化膜2の
後退を抑制することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to suppress the retreat of the silicon oxide film 2 on the silicon substrate 1.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願発明は、シリコン基
板の上面にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリ
コン酸化膜の上面にシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜の上面にTEOS膜を形成する工程
と、前記シリコン酸化膜及び前記シリコン窒化膜並びに
前記TEOS膜の一部をエッチングして前記シリコン基
板の表面の一部を露出させる工程と、前記TEOS膜を
マスクとして前記シリコン基板をエッチングしてトレン
チを形成する工程と、ウェットエッチング法を用いて前
記トレンチ内の反応生成物を除去する反応生成物除去工
程と、前記トレンチの表面にシリコンにのみ選択的に成
長するシリコン膜を形成する工程とを具備することを特
徴とする。
According to the present invention, a step of forming a silicon oxide film on an upper surface of a silicon substrate, a step of forming a silicon nitride film on an upper surface of the silicon oxide film,
Forming a TEOS film on the upper surface of the silicon nitride film, etching a portion of the silicon oxide film, the silicon nitride film, and the TEOS film to expose a portion of the surface of the silicon substrate; Forming a trench by etching the silicon substrate using a TEOS film as a mask; removing a reaction product in the trench by using a wet etching method; and forming only a silicon on the surface of the trench. Forming a selectively grown silicon film.

【0012】本願発明は上述の構成を採用することによ
り、その後の工程でウェットエッチング処理した場合の
シリコン基板上のシリコン酸化膜の後退を抑制すること
を可能としている。
According to the present invention, by employing the above-described structure, it is possible to suppress the receding of the silicon oxide film on the silicon substrate when the wet etching process is performed in a subsequent step.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態について代
表的な例としてDRAMを用いて、図面(図3〜図1
6)を参酌して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to 6).

【0014】まず、図3に示したように、熱酸化法を用
いて、シリコン基板11の上面にシリコン酸化膜12を
厚さ8nm程度に形成する。そして、シリコン酸化膜1
2の上面にCVD法を用いて、シリコン窒化膜13を厚
さ220nm程度に形成する。さらに、シリコン窒化膜
13の上面にCVD法を用いて、酸化膜の一種であるT
EOS膜14(tetra-ethl-ortho-sillicate)を厚さ7
00nm程度に形成する。次に、回転塗布法を用いて、
TEOS膜14の上面に図示せぬレジストを塗布する。
このレジストを写真蝕刻法を用いて所定の形状にパター
ニングする。このパターニングされたレジストをマスク
として異方性エッチング法、例えばRIE法を用いてT
EOS膜14、シリコン窒化膜13及びシリコン酸化膜
12を除去し、シリコン基板11の上面の一部を露出さ
せる。ついで、図示せぬレジストをアッシングにより除
去する。
First, as shown in FIG. 3, a silicon oxide film 12 is formed to a thickness of about 8 nm on the upper surface of a silicon substrate 11 by using a thermal oxidation method. And the silicon oxide film 1
A silicon nitride film 13 is formed to a thickness of about 220 nm on the upper surface of the substrate 2 by using the CVD method. Further, the upper surface of the silicon nitride film 13 is formed on the upper surface of the silicon nitride film 13 by using a CVD method.
EOS film 14 (tetra-ethl-ortho-sillicate) with a thickness of 7
It is formed to a thickness of about 00 nm. Next, using the spin coating method,
A resist (not shown) is applied to the upper surface of the TEOS film 14.
This resist is patterned into a predetermined shape by using photolithography. Using this patterned resist as a mask, anisotropic etching, for example, RIE
The EOS film 14, the silicon nitride film 13, and the silicon oxide film 12 are removed, and a part of the upper surface of the silicon substrate 11 is exposed. Next, the resist (not shown) is removed by ashing.

【0015】次に、図4に示したように、TEOS膜1
4をマスクとして異方性エッチング法、例えばRIE法
を用いてシリコン基板11をエッチングし、トレンチ1
5を形成する。そして、フッ酸系のウェットエッチング
法により、トレンチ15内に生成された反応生成物を除
去する。この際、トレンチ15に面したシリコン酸化膜
12もエッチングされ、露出している側面が少し後退す
る。
Next, as shown in FIG.
4 is used as a mask to etch the silicon substrate 11 using an anisotropic etching method, for example, an RIE method.
5 is formed. Then, a reaction product generated in the trench 15 is removed by a hydrofluoric acid-based wet etching method. At this time, the silicon oxide film 12 facing the trench 15 is also etched, and the exposed side surface is slightly receded.

【0016】次に、図5に示したように、選択性CVD
法を用いて、シリコン基板11の表面が露出している部
分に、シリコン基板11の表面にのみシリコン膜16を
形成する。ここで用いる選択性CVD法とは、シリコン
膜16がシリコン基板11に形成され始めるまでの時間
と、シリコン膜16が他の膜上に形成され始める時間と
の時間差を利用したものである。この際、シリコン酸化
膜12がフッ酸系のウェットエッチングにより後退した
部分(図4参照)が埋まるようにするのが最良である。
ただし、完全に埋まらなくても構わない。
Next, as shown in FIG.
Using a method, a silicon film 16 is formed only on the surface of the silicon substrate 11 at the portion where the surface of the silicon substrate 11 is exposed. The selective CVD method used here utilizes a time difference between a time until the silicon film 16 starts to be formed on the silicon substrate 11 and a time when the silicon film 16 starts to be formed on another film. At this time, it is best to fill the portion (see FIG. 4) of the silicon oxide film 12 that has receded by hydrofluoric acid-based wet etching.
However, it does not have to be completely buried.

【0017】次に、図6に示したように、シリコン窒化
膜13及びシリコン基板11と選択性が取れる条件のフ
ッ酸系のウェットエッチング法により、TEOS膜14
を除去する。ここで、従来の技術によりTEOS膜4を
除去すると、シリコン酸化膜2が大きく後退してしま
い、シリコン基板1とシリコン窒化膜3との接着力が弱
くなり、シリコン窒化膜3が剥がれてしまう欠点があっ
た。また、シリコン酸化膜2の後退が進み、完全に除去
されてしまうこともあった(図2参照)。これに対し、
この実施の形態によれば、トレンチ15内の反応生成物
を除去する際にシリコン酸化膜12が少し後退する。し
かし、シリコン酸化膜12はシリコン膜16(シリコン
基板11)に覆われているため、TEOS膜14を除去
する工程(図6参照)においてシリコン酸化膜12は後
退することはない。また、この後の工程で、トレンチ1
5内に形成される図示せぬ自然酸化膜を除去すべく、ウ
ェットエッチング処理が何度か繰り返される。この場合
にも、シリコン酸化膜12はシリコン膜16(シリコン
基板11)に覆われているので、後退することはない。
従って、従来の技術に比べて、シリコン基板11上のシ
リコン酸化膜12の後退を抑制することが可能となる。
Next, as shown in FIG. 6, a TEOS film 14 is formed by a hydrofluoric acid-based wet etching method under conditions that allow the silicon nitride film 13 and the silicon substrate 11 to have selectivity.
Is removed. Here, when the TEOS film 4 is removed by the conventional technique, the silicon oxide film 2 is largely retreated, the adhesive strength between the silicon substrate 1 and the silicon nitride film 3 is weakened, and the silicon nitride film 3 is peeled off. was there. In addition, the silicon oxide film 2 may recede and may be completely removed (see FIG. 2). In contrast,
According to this embodiment, when removing the reaction product in trench 15, silicon oxide film 12 is slightly retracted. However, since the silicon oxide film 12 is covered with the silicon film 16 (silicon substrate 11), the silicon oxide film 12 does not recede in the step of removing the TEOS film 14 (see FIG. 6). In the subsequent steps, the trench 1
The wet etching process is repeated several times in order to remove a natural oxide film (not shown) formed in 5. Also in this case, since the silicon oxide film 12 is covered with the silicon film 16 (silicon substrate 11), it does not recede.
Therefore, the retreat of the silicon oxide film 12 on the silicon substrate 11 can be suppressed as compared with the related art.

【0018】次に、図7に示したように、不純物を含ん
だ膜、例えばAsSG(Arsenic Silicate Glass)膜1
7をCVD法を用いて全面に形成した後、回転塗布法を
用いてトレンチ15が完全に充填されるように全面にレ
ジスト33を形成する。そして、レジスト33を露光現
像することによりAsSG膜17の一部を露出させる。
どれだけ露出させるかは、埋め込みプレートを形成する
位置によって決まる。さらに、例えばフッ酸系のウェッ
トエッチング法を用いて露出したAsSG膜17を除去
する。ここで、不純物を含んだ膜は、AsSG膜17で
なくても、不純物が含まれており、かつ、シリコン基板
11とエッチング選択比がとれる膜ならばなんでもよ
い。
Next, as shown in FIG. 7, a film containing impurities, for example, an AsSG (Arsenic Silicate Glass) film 1
7 is formed on the entire surface by CVD, and a resist 33 is formed on the entire surface by spin coating so that the trench 15 is completely filled. Then, a part of the AsSG film 17 is exposed by exposing and developing the resist 33.
How much is exposed depends on where the buried plate is to be formed. Further, the exposed AsSG film 17 is removed using, for example, a hydrofluoric acid-based wet etching method. Here, the film containing the impurity is not limited to the AsSG film 17 but may be any film containing the impurity and having a high etching selectivity with respect to the silicon substrate 11.

【0019】次に、図8に示したように、トレンチ15
内のレジスト33をアッシングにより除去し、CVD法
を用いて、全面に例えばTEOS膜19を形成する。
Next, as shown in FIG.
The resist 33 in the inside is removed by ashing, and for example, a TEOS film 19 is formed on the entire surface by using the CVD method.

【0020】次に、図9に示したように、熱拡散法によ
りAsSG膜17に含まれるAsをトレンチ15の側面
に拡散させる。これにより、埋め込みプレート19が形
成される。ここで、TEOS膜18は、Asを拡散させ
る際に、Asがトレンチ15内に拡散して、トレンチ1
5の側面のうちAsSG膜17が形成されていない部分
からシリコン基板11に入り込むのを防止するためのも
のである。さらに、ウェットエッチング法によりトレン
チ15内に形成されたAsSG膜17及びTEOS膜1
8を除去する。なお、熱拡散法によりAsを拡散させる
際に、トレンチ15内のシリコン基板11のうち露出し
た部分が酸化される。その後、その酸化された部分が除
去されるため、結果的にトレンチ15の側面が少しだけ
後退することとなる。
Next, as shown in FIG. 9, As contained in the AsSG film 17 is diffused to the side surfaces of the trench 15 by a thermal diffusion method. Thereby, the burying plate 19 is formed. Here, when the TEOS film 18 diffuses As, the As
This is for preventing the side surface 5 from entering the silicon substrate 11 from a portion where the AsSG film 17 is not formed. Further, the AsSG film 17 and the TEOS film 1 formed in the trench 15 by wet etching.
8 is removed. When As is diffused by the thermal diffusion method, an exposed portion of the silicon substrate 11 in the trench 15 is oxidized. Thereafter, the oxidized portion is removed, so that the side surface of the trench 15 is slightly retreated.

【0021】次に、図10に示したように、CVD法を
用いて、例えばNO膜(シリコン窒化膜とシリコン酸化
膜からなる積層膜)からなる誘電体膜20を厚さ8nm
程度に形成する。次に、CVD法を用いて例えばドープ
ト多結晶シリコン膜からなる導電膜21をトレンチ15
が充填されるように形成する。これによりキャパシタが
形成される。ここで、従来の技術においては(図2参
照)、熱拡散法によりAsをシリコン基板1に拡散させ
る際の酸化によりトレンチ5の側面に図示せぬ酸化膜が
形成される。この図示せぬ酸化膜が除去されることによ
り、トレンチ5の側面が後退する。そのために、その後
にCVD法を用いて図示せぬ導電膜をトレンチ5内に形
成しようとすると、トレンチ5の中央部に空洞ができて
しまうという欠点もあった。これに対し、この実施の形
態によれば、シリコン基板11の露出している部分にシ
リコン膜16を形成していることから(図5参照)、ト
レンチ15の径がシリコン窒化膜13の径よりも小さく
なっている。よって、トレンチ15の側面が少しだけ後
退しても、トレンチ15の側面がシリコン窒化膜13の
側面よりも後退した状態にならない。そのため、CVD
法を用いて導電膜21をトレンチ15内に形成するとき
にも、トレンチ15の中央部に空洞ができるのを防ぐこ
とが可能となる。
Next, as shown in FIG. 10, a dielectric film 20 made of, for example, an NO film (a laminated film composed of a silicon nitride film and a silicon oxide film) is formed to a thickness of 8 nm by the CVD method.
Formed to the extent. Next, a conductive film 21 made of, for example, a doped polycrystalline silicon film is
Is formed so as to be filled. Thereby, a capacitor is formed. Here, in the conventional technique (see FIG. 2), an oxide film (not shown) is formed on the side surface of the trench 5 by oxidation when As is diffused into the silicon substrate 1 by a thermal diffusion method. By removing the oxide film (not shown), the side surfaces of the trench 5 recede. Therefore, when a conductive film (not shown) is formed in the trench 5 by using the CVD method thereafter, there is a disadvantage that a cavity is formed in the center of the trench 5. On the other hand, according to this embodiment, since the silicon film 16 is formed in the exposed portion of the silicon substrate 11 (see FIG. 5), the diameter of the trench 15 is smaller than the diameter of the silicon nitride film 13. Is also getting smaller. Therefore, even if the side surface of the trench 15 is slightly retreated, the side surface of the trench 15 does not retreat from the side surface of the silicon nitride film 13. Therefore, CVD
Even when the conductive film 21 is formed in the trench 15 by using the method, it is possible to prevent a cavity from being formed in the center of the trench 15.

【0022】次に、図11に示したように、CMP法
(Chemical Mechanical Polish)を用いて、シリコン窒
化膜13の上面を平坦化する。そして、シリコン窒化膜
13をマスクとして異方性エッチング法、例えばRIE
法を用いて、導電膜21を所定の深さまでエッチングす
る。これにより、誘電体膜20の一部が露出する。その
後、例えばリン酸系のウェットエッチング法等を用い
て、露出した誘電体膜20を除去する。
Next, as shown in FIG. 11, the upper surface of the silicon nitride film 13 is flattened by using a CMP method (Chemical Mechanical Polish). Then, using the silicon nitride film 13 as a mask, an anisotropic etching method such as RIE
The conductive film 21 is etched to a predetermined depth using a method. Thereby, a part of the dielectric film 20 is exposed. After that, the exposed dielectric film 20 is removed using, for example, a phosphoric acid-based wet etching method or the like.

【0023】次に、図12に示したように、CVD法を
用いて、例えばTEOS膜からなる絶縁膜22を全面に
形成する。この絶縁膜は、寄生トランジスタの発生を防
ぐためのものであり、膜厚を十分に取る必要がある。そ
して、異方性エッチング法、例えばRIE法を用いて、
絶縁膜22をトレンチ15の側面にのみ残す。
Next, as shown in FIG. 12, an insulating film 22 made of, for example, a TEOS film is formed on the entire surface by using the CVD method. This insulating film is for preventing the occurrence of a parasitic transistor, and needs to have a sufficient film thickness. Then, using an anisotropic etching method, for example, an RIE method,
The insulating film 22 is left only on the side surfaces of the trench 15.

【0024】次に、図13に示したように、CVD法を
用いて、例えばドープト多結晶シリコン膜からなる導電
膜23をトレンチ15が充填されるように形成する。こ
こでも、導電膜21を形成する工程と同様に(図10参
照)、シリコン基板11の露出している部分にシリコン
膜16を形成していることから(図5参照)、トレンチ
15の径がシリコン窒化膜13の径よりも小さくなって
いる。よって、トレンチ15の側面が少しだけ後退して
いても、シリコン窒化膜13の径がトレンチ15の径よ
りも大きくならない。そのため、CVD法を用いて導電
膜23をトレンチ15内に形成するときにも、トレンチ
15の中央部に空洞ができるのを防ぐことが可能とな
る。
Next, as shown in FIG. 13, a conductive film 23 made of, for example, a doped polycrystalline silicon film is formed by CVD so that the trench 15 is filled. Here, similarly to the step of forming the conductive film 21 (see FIG. 10), since the silicon film 16 is formed on the exposed portion of the silicon substrate 11 (see FIG. 5), the diameter of the trench 15 is reduced. It is smaller than the diameter of the silicon nitride film 13. Therefore, even if the side surface of the trench 15 is slightly receded, the diameter of the silicon nitride film 13 does not become larger than the diameter of the trench 15. Therefore, even when the conductive film 23 is formed in the trench 15 by using the CVD method, it is possible to prevent a cavity from being formed in the center of the trench 15.

【0025】次に、図14に示したように、CMP法等
の平坦化プロセスにより、シリコン窒化膜13の上面を
平坦化する。そして、ダウンフローエッチング法によ
り、導電膜23をトレンチ15内の所定の深さまでエッ
チングする。さらに、ウェットエッチング法を用いて、
絶縁膜22をトレンチ15内の所定の深さまでエッチン
グする。
Next, as shown in FIG. 14, the upper surface of the silicon nitride film 13 is flattened by a flattening process such as a CMP method. Then, the conductive film 23 is etched to a predetermined depth in the trench 15 by a downflow etching method. Furthermore, using a wet etching method,
The insulating film 22 is etched to a predetermined depth in the trench 15.

【0026】次に、図15に示したように、図示せぬ導
電膜をトレンチ15内に形成し、シリコン基板11の上
面を所定の形状にエッチングする。そして、シリコン基
板11のうち所定の部分にTEOS膜24を形成する。
次に、シリコン窒化膜13及びシリコン酸化膜12を剥
離した後、熱酸化法を用いてゲート酸化膜35を形成す
る。さらに、厚さ100nm程度のポリシリコン膜2
5、厚さ55nm程度のタングステンシリサイド膜2
6、厚さ150nm程度のシリコン窒化膜27をそれぞ
れ所定の形状に形成する。このポリシリコン膜25及び
タングステンシリサイド膜26並びにシリコン窒化膜2
7がゲート電極となる。また、シリコン基板11の上面
のうち、ポリシリコン膜25が形成されていない部分に
不純物を注入して活性化することにより拡散層28を形
成する。さらに、CVD法を用いて絶縁膜、例えばシリ
コン窒化膜34を全面に厚さ30nm程度に形成する。
Next, as shown in FIG. 15, a conductive film (not shown) is formed in the trench 15, and the upper surface of the silicon substrate 11 is etched into a predetermined shape. Then, a TEOS film 24 is formed on a predetermined portion of the silicon substrate 11.
Next, after removing the silicon nitride film 13 and the silicon oxide film 12, a gate oxide film 35 is formed by using a thermal oxidation method. Further, a polysilicon film 2 having a thickness of about 100 nm
5. A tungsten silicide film 2 having a thickness of about 55 nm
6. A silicon nitride film 27 having a thickness of about 150 nm is formed in a predetermined shape. The polysilicon film 25, the tungsten silicide film 26, and the silicon nitride film 2
7 becomes a gate electrode. Further, a diffusion layer 28 is formed by injecting and activating an impurity on a portion of the upper surface of the silicon substrate 11 where the polysilicon film 25 is not formed. Further, an insulating film, for example, a silicon nitride film 34 is formed to a thickness of about 30 nm on the entire surface by using the CVD method.

【0027】次に、図16に示したように、シリコン窒
化膜27の上面から厚さ100nm程度のBPSG(Bo
ron-doped Phospho-Silicate Glass)膜29及びBPS
G膜29の上面から厚さ300nm程度のTEOS膜3
0を形成し、所定の形状にエッチングする。さらに、コ
ンタクトとなるポリシリコン膜31及び配線となるタン
グステン膜32を所定の形状に形成する。以上のように
して、拡散層28と導電膜21とを電気的に接続し、シ
リコン基板11の上部に情報転送用トランジスタを形成
することにより、半導体装置DRAMを製造する。ここ
で、図16に示したDRAMの構成を説明する。キャパ
シタは誘電体膜20を埋め込みプレート19及び導電膜
21で挟むことにより形成される。この導電膜21は導
電膜23及び拡散層28を介して、トランジスタのゲー
ト電極36によりポリシリコン膜31と電気的に接続さ
れたり、絶縁されたりする。このポリシリコン膜31は
配線であるタングステン膜32と電気的に接続されてい
る。
Next, as shown in FIG. 16, a BPSG (Bo
ron-doped Phospho-Silicate Glass) film 29 and BPS
TEOS film 3 having a thickness of about 300 nm from the upper surface of G film 29
0 is formed and etched into a predetermined shape. Further, a polysilicon film 31 serving as a contact and a tungsten film 32 serving as a wiring are formed in a predetermined shape. As described above, the semiconductor device DRAM is manufactured by electrically connecting the diffusion layer 28 and the conductive film 21 and forming the information transfer transistor on the silicon substrate 11. Here, the configuration of the DRAM shown in FIG. 16 will be described. The capacitor is formed by sandwiching the dielectric film 20 between the buried plate 19 and the conductive film 21. The conductive film 21 is electrically connected to or insulated from the polysilicon film 31 by the gate electrode 36 of the transistor via the conductive film 23 and the diffusion layer 28. This polysilicon film 31 is electrically connected to a tungsten film 32 which is a wiring.

【0028】以上のように、この実施の形態によれば、
シリコン基板11上のシリコン酸化膜12の後退を抑制
することが可能となる。また、CVD法を用いて導電膜
21をトレンチ15内に形成するときにも(図10、図
13参照)、トレンチ15の中央部に空洞ができるのを
防ぐことが可能となる。
As described above, according to this embodiment,
Recession of the silicon oxide film 12 on the silicon substrate 11 can be suppressed. Also, when the conductive film 21 is formed in the trench 15 by using the CVD method (see FIGS. 10 and 13), it is possible to prevent a cavity from being formed in the center of the trench 15.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上詳述したように、本願発明によれ
ば、シリコン基板上のシリコン酸化膜の後退を抑制する
ことが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to suppress the receding of the silicon oxide film on the silicon substrate.

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

【図1】従来のトレンチの形成方法に関する工程断面
図。
FIG. 1 is a process sectional view relating to a conventional trench forming method.

【図2】従来のトレンチの形成方法に関する工程断面
図。
FIG. 2 is a process sectional view relating to a conventional method for forming a trench.

【図3】本願発明の実施の形態における半導体装置の製
造工程断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本願発明の実施の形態における半導体装置の製
造工程断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本願発明の実施の形態における半導体装置の製
造工程断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図6】本願発明の実施の形態における半導体装置の製
造工程断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図7】本願発明の実施の形態における半導体装置の製
造工程断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図8】本願発明の実施の形態における半導体装置の製
造工程断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図9】本願発明の実施の形態における半導体装置の製
造工程断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本願発明の実施の形態における半導体装置の
製造工程断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図11】本願発明の実施の形態における半導体装置の
製造工程断面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図12】本願発明の実施の形態における半導体装置の
製造工程断面図。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図13】本願発明の実施の形態における半導体装置の
製造工程断面図。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図14】本願発明の実施の形態における半導体装置の
製造工程断面図。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図15】本願発明の実施の形態における半導体装置の
製造工程断面図。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図16】本願発明の実施の形態における半導体装置の
製造工程断面図。
FIG. 16 is a sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・シリコン基板 2....シリコン酸化膜 3....シリコン窒化膜 4....TEOS膜 5....トレンチ 11....シリコン基板 12....シリコン酸化膜 13....シリコン窒化膜 14....TEOS膜 15....トレンチ 16....シリコン膜 17....AsSG膜 18....TEOS膜 19....埋め込みプレート 20....誘電体膜 21....導電膜 22....絶縁膜 23....導電膜 24....TEOS膜 25....ポリシリコン膜 26....タングステンシリサイド膜 27....シリコン窒化膜 28....拡散層 29....BPSG膜 30....TEOS膜 31....ポリシリコン膜 32....タングステン膜 33....レジスト 34....シリコン窒化膜 35....ゲート酸化膜 36....ゲート電極 1 .... silicon substrate . . . 2. Silicon oxide film . . . 3. Silicon nitride film . . . 4. TEOS film . . . Trench 11. . . . Silicon substrate 12. . . . Silicon oxide film 13. . . . Silicon nitride film 14. . . . TEOS film 15. . . . Trench 16. . . . Silicon film 17. . . . AsSG film 18. . . . TEOS film 19. . . . Embedded plate 20. . . . Dielectric film 21. . . . Conductive film 22. . . . Insulating film 23. . . . Conductive film 24. . . . TEOS film 25. . . . Polysilicon film 26. . . . Tungsten silicide film 27. . . . Silicon nitride film 28. . . . Diffusion layer 29. . . . BPSG film 30. . . . TEOS film 31. . . . Polysilicon film 32. . . . Tungsten film 33. . . . Resist 34. . . . Silicon nitride film 35. . . . Gate oxide film 36. . . . Gate electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の上面に第一の酸化膜を形成
する工程と、 その第一の酸化膜の上面に第一の絶縁膜を形成する工程
と、 その第一の絶縁膜の上面に第二の酸化膜を形成する工程
と、 前記第一の酸化膜及び前記第一の絶縁膜並びに前記第二
の酸化膜の一部をエッチングすることにより、前記半導
体基板の上面の一部を露出させる工程と、 前記第二の酸化膜をマスクとして前記半導体基板をエッ
チングしてトレンチを形成する工程と、 ウェットエッチング法を用いてそのトレンチ内の反応生
成物を除去する反応生成物除去工程と、 前記反応生成物除去工程により少なくとも前記第一の酸
化膜が後退した部分に半導体膜を形成する工程と、 前記トレンチの所定の側面から前記基板に不純物を拡散
させる工程と、 前記トレンチのうち第一の深さまでの側面に誘電体膜を
形成させる工程と、 前記トレンチに導電膜を形成する工程とを具備する半導
体装置の製造方法。
A step of forming a first oxide film on an upper surface of the semiconductor substrate; a step of forming a first insulating film on the upper surface of the first oxide film; Forming a second oxide film, and exposing a portion of the upper surface of the semiconductor substrate by etching a portion of the first oxide film, the first insulating film, and a portion of the second oxide film. Forming a trench by etching the semiconductor substrate using the second oxide film as a mask; and removing a reaction product in the trench by using a wet etching method. A step of forming a semiconductor film at least in a portion where the first oxide film has receded by the reaction product removing step; a step of diffusing impurities into the substrate from a predetermined side surface of the trench; The method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming a dielectric film on the side surface to a depth of, and forming a conductive film on the trench.
【請求項2】 前記半導体基板がシリコンからなり、前
記半導体膜がシリコンからなることを特徴とする請求項
1 記載の半導体装置の製造方法。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor substrate is made of silicon, and said semiconductor film is made of silicon.
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to 1.
【請求項3】 半導体基板の上面に第一の酸化膜を形成
する工程と、 その第一の酸化膜の上面に第一の絶縁膜を形成する工程
と、 その第一の絶縁膜の上面に第二の酸化膜を形成する工程
と、 前記第一の酸化膜及び前記第一の絶縁膜並びに前記第二
の酸化膜の一部をエッチングすることにより、前記半導
体基板の上面の一部を露出させる工程と、 前記第二の酸化膜をマスクとして前記半導体基板をエッ
チングしてトレンチを形成する工程と、 ウェットエッチング法を用いてそのトレンチ内の反応生
成物を除去する反応生成物除去工程と、 前記反応生成物除去工程により少なくとも前記第一の酸
化膜が後退した部分に半導体膜を形成する工程と、 前記第二の酸化膜を除去する工程と、 前記トレンチの所定の側面から前記基板に不純物を拡散
させる工程と、 少なくとも前記トレンチの側面に誘電体膜を形成させる
工程と、 前記トレンチの第一の深さまで第一の導電膜を形成する
工程と、 前記誘電体膜を概略前記第一の深さまで除去する工程
と、 前記トレンチの側面のうち前記誘電体膜が形成されてい
ない部分に第二の絶縁膜を形成させる工程と、 前記トレンチのうち前記第一の導電膜の上面から少なく
とも前記基板の上面まで第二の導電膜を形成する工程
と、 所定の拡散層と前記第二の導電膜とを電気的に接続させ
る工程と、 前記一導電型半導体基板上に情報転送用トランジスタを
形成する工程とを具備する半導体装置の製造方法。
3. A step of forming a first oxide film on an upper surface of a semiconductor substrate, a step of forming a first insulating film on an upper surface of the first oxide film, and a step of forming a first insulating film on the upper surface of the first insulating film. Forming a second oxide film, and exposing a portion of the upper surface of the semiconductor substrate by etching a portion of the first oxide film, the first insulating film, and a portion of the second oxide film. Forming a trench by etching the semiconductor substrate using the second oxide film as a mask; and removing a reaction product in the trench by using a wet etching method. A step of forming a semiconductor film at least in a portion where the first oxide film recedes by the reaction product removing step; a step of removing the second oxide film; and a step of removing impurities from a predetermined side surface of the trench into the substrate. Diffused Forming a dielectric film on at least a side surface of the trench; forming a first conductive film up to a first depth of the trench; and reducing the dielectric film to approximately the first depth. Removing, forming a second insulating film on a portion of the side surface of the trench where the dielectric film is not formed, and removing at least the substrate from an upper surface of the first conductive film in the trench. Forming a second conductive film up to the upper surface; electrically connecting a predetermined diffusion layer to the second conductive film; forming an information transfer transistor on the one-conductivity-type semiconductor substrate A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
【請求項4】 前記半導体基板がシリコンからなり、前
記半導体膜がシリコンからなることを特徴とする請求項
3記載の半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the semiconductor substrate is made of silicon, and the semiconductor film is made of silicon.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100591159B1 (en) 2004-09-17 2006-06-19 동부일렉트로닉스 주식회사 Method of opening pad in semiconductor device

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