JPS61263265A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPS61263265A
JPS61263265A JP60105185A JP10518585A JPS61263265A JP S61263265 A JPS61263265 A JP S61263265A JP 60105185 A JP60105185 A JP 60105185A JP 10518585 A JP10518585 A JP 10518585A JP S61263265 A JPS61263265 A JP S61263265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
polycrystalline silicon
silicon dioxide
capacitor
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60105185A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2511852B2 (ja
Inventor
Seiji Ueda
誠二 上田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP60105185A priority Critical patent/JP2511852B2/ja
Publication of JPS61263265A publication Critical patent/JPS61263265A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2511852B2 publication Critical patent/JP2511852B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はMOSダイナミックRAMの製造方法に関する
ものであシ、特にMOSキャパシタ及び素子分離領域の
高密度化を図った製造方法に関する。
従来の技術 MOSダイナミックRAMは、近年集積度の向上が進、
%、2eseKビットのものが実用化されているが、製
造コストの低減のだめの小チツプ化や、素子特性向上の
ため、メモリーセル容量の増加が要求されている。現在
実用化されている266にビットダイナミックRAMで
はメモリーセル面積は1ビツト当少60〜100μdで
あシ、ソフトエラーを低減するため、キャパシタ容量は
約50fFに保たれている。メモリーセル面積を縮小し
、キャパシタ容量を減少しないためにはlMOSキャパ
シタの絶縁膜の実効膜厚を薄膜化すること。
素子分*@の縮小や溝形成によりキャパシタの実効表面
積を拡大することが提案されている。メモリー七ルア5
E1)ランジスタと1コンデン+ −7jh ラなる2
66にビットダイナミックRAMのメモリー七μ構造の
一例として、概略を第3〜第4図に示す。第3図にはメ
モリーセルの部分構造断面図を、第4図にメモリーセル
の平面の概略図を示す。
第3図は第4図に示すメモリーセルの平面の概略図にお
いて、a−bで示される部分の構造断面の概略である。
第3図に示す1はP型シリコン基板、2は選択酸化法に
よシ形成された素子分離領域、3は分離領域のチャンネ
ルストッパーP+拡散層である。メモリーセルのキャパ
シタはN−拡散層4.絶縁膜5.多結晶シリコン膜電極
6によシ構成されている。ワード線には低抵抗ゲート電
極15が用いられ、ゲート絶縁膜7.ソースドレイン拡
散層9とによシ、トランスファーゲートとなるMO8F
RTが構成されている。1Qは眉間絶縁膜であシ、12
はアルミニウム合金よシなる電極配線であり、電極窓1
1で拡散層9に接続される。13はパッシベーシッン膜
である。
第4図はメモリーセルの平面の概略図であり、ムは分離
領域、6ムはキャパシタのセルプレートの端部を示して
おシ、囲まれた部分がセルプレートの窓になシ、2ムと
6人によシ囲まれた領域6ムがキャパシタとなる。15
はワード線を示している。12はアルミニウム合金よシ
なるビット線であシ、開孔部11によfiN十拡散拡散
層続されている(参考:電子材料1984年11月号P
P69〜了4)。
発明が解決しようとする問題点 前記構造に係るMOSダイナミックRAMにおいて、小
チツプ化や、ソフトエラ率の低下のためのMOSキャパ
シタの容量の増加が必要とされている。このために、最
も重要となるのが、小さなメモリーセル面積で、50f
1以上の大きな容量を実現することである。実効面積を
増加するために、第4図に示す6ムの部分に、深い溝を
掘り。
3次元的にMOSキャパシタを形成する構造が提案され
ているが、製造工程がかなシ複雑であり。
かつ加工精度が充分でないなど実用化には多くの問題が
ある。
一方、素子分離に選択酸化法を用いているが。
これはバーズビークと呼ばれる横方向への広がシが大き
く、メモリーセル面積縮小の障害となっている。バーズ
ビークを減少する方法も多く報告されているが、製造工
程の複雑さ、基板へのダメージ、微小リークの発生など
実用上多くの課題がある。さらに、容量向上のために、
MOSキャパシタの絶縁膜の薄膜化が効果的であるが、
絶縁膜として用いる二酸化珪素膜が2On1m以下にな
ると絶縁破壊強度の著しい低下が発生しやすい。特に選
択酸化工程を経た基板上に、酸化によシ二酸化珪素膜を
形成し、MOSキャパシタを製作した場合、このような
問題が発生しやすい。
メモリーセル面積のwalトのために、製造工程が複雑
にならず、かつ従来の製造技術を著しく変更することな
く実現できるような製造方法が要求されているがlMO
Sキャパシターの絶縁膜の薄膜化によるだけでは限界が
ある。
本発明はダイナミックRAMの製造において。
素子分離領域の実効幅の縮小と、MOSキャパシタの絶
縁膜の耐圧分布の改善を図シ、かつ製造工程を従来方法
より著しく複雑にすることなくメモリーセル面積の縮少
を図る半導体装置の製造方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明は半導体基板の主面に絶縁膜を形成し。
同絶縁膜上に第1の多結晶シリコン膜を形成する工程と
、この第1の多結晶シリコン膜に選択酸化によ)素子分
離領域を形成する工程と、第1の多結晶シリコン膜に導
電性被膜の配線を接続する工程からなることを特徴とす
る半導体装置の製造方法である。上記方法によシ、従来
方法におけるMOSダイナミックRAMのメモリーセル
面積の縮小における課題の解決を可能にするものである
作用 本発明はMOSダイナミックRAMの製造において、M
OSキャパシタを構成する絶縁膜および第1の多結晶シ
リコン膜を形成した後に、この第1の多結晶シリコン膜
を選択酸化することにより分離領域を形成する。この方
法によシ、二酸化珪素膜の絶縁耐圧の低下やビンホーy
の発生を防止することを可能にした。さらに、MOSキ
ャパシタの電極として用いる多結晶シリコン膜を選択酸
化することによシ、バーズビークは発生fるが。
キャパシタの電極と絶縁膜の境界部分ではバーズビーク
による影響を受けず、実効的なキャパシタ面積はバーズ
ビークによる減少が殆んど起らない。
以上のように1分離幅の実効的な縮小と、絶縁膜の均一
性の改善によシ、メモリーセル面積の縮小による高密度
化を可能にした。
実施例 次に本発明に係るMOSダイナミックRAMの製造方法
について図面を3照しながら説明する。
第1図は本発明に係るMOSダイナミックRAMのメモ
リーセルの構造断面の概略図である。1はP型シリコン
基板、3は素子分離領域2の下に形成されたP 拡散層
からなるチャンネルストッパー領域を示す。MOSキャ
パシタは絶縁膜6.導電性を有する第1の多結晶シリコ
ン膜16及び第1の多結晶シリコン膜を接続する第2の
多結晶シリコン膜17からなる。絶縁膜6は分離領域2
の底部にま゛で入シ込んだ形状になシ1選択酸化により
生じたバーズビークによfiMOsキャパシタの面積は
減少しない。MOiSキャパシターの基板側にはN−拡
散層18が形成されている。γはアクセストランジスタ
を構成するMOSFETのゲート絶縁膜、8は電極であ
シ、ワード線となる。
9はN 拡散層であり、ソーストレイン拡散領域を示す
。10は二酸化珪素膜などよシなる眉間絶縁膜であシ、
1トはN+拡散領域9からの電極取り出し用の開孔部、
12はアルミニウム合金による配線を示し、ビット線を
構成する。13はチップ保護のパッシベーション膜でア
ル。
次に、第2図(&)〜(f)に本実施例の製造工程、特
にMOSキャパシタ及び素子分離の形成工程について、
その工程途中断面図を示す。
第2図(a)に示すように、P型シリコン基板1に全面
にヒ素をイオン注入法によシ注入し、表面にN一層18
を形成する。次にMOSキャパシタを構成する二酸化珪
素膜6.第1の多結晶シリコン膜1eを形成する。二酸
化珪素膜6.多結晶シリコン膜1eの膜厚は各々、10
nm 、25On!11である。多結晶シリコン膜16
は、リンなどの不純物を含む混合ガスで成長した導電性
を有するもの、又は堆積後、リンなどを蒸着し導電性を
与えることが可能である。また、第2図(a)の工程で
は不純物を含まない多結晶シリコン膜を用層、チ述の第
2の多結晶シリコン膜堆積後、第1.第2の多結晶シリ
コン膜を同時に不純物拡散することも可能である。次に
、第2図Φ)のように、多結晶シリコン膜16を酸化し
、二酸化珪素膜19を形成し、チッ化珪素膜2oを堆積
する。選択酸化領域を形成する第1のマスクによりフォ
トレジスト21のパターンを設ける。次に第2図(C)
のように、フォトレジスト21をマスクとして、チッ化
珪素膜20、二酸化珪素膜19をエツチングする。次に
チャンネルストッパー形成のため、ボロンB  をイオ
ン注入法により注入する。加速エネルギー100KeV
、注入量1×1o13/cr!ノ条件で注入し、N−拡
散層18を打ち返し、P+領域とする。
フォトレジスト21を除去し、多結晶シリコン膜16を
酸化し、第2図(d)のように1分離領域2を形成する
。不純物を含む多結晶シリコン膜1eの酸化速度は速く
、水蒸気雰囲気、900’Cで酸化することにより、多
結晶シリコン膜16は酸化され、二酸化珪素膜2が膜厚
0.5μmとなる。チャンネルストッパーP+拡散層3
の横方向への広がりが小さく、マスクに対して横方向へ
の広がりを0.1 μm程度におさえることが可能であ
る。選択酸化後、チッ化珪素膜20.二酸化珪素膜19
を除去し、多結晶シリコン膜16の表面を露出する。次
に第2図(el)のように、第2の多結晶シリコン膜1
7を200nW1の厚みで堆積し、リンの蒸着によシ、
導電性を与える。次に第2図(nのように、第2のマス
クによp、MOSキャパシタの電極パターンを形成する
。2層の多結晶シリコン膜16.17を同時にエツチン
グする。次にトランスファーゲートとなるMOSFET
のゲート絶縁膜7、低抵抗ゲート電極又は第3の多結晶
シリコン膜電極8.ソースドレインを拡散層9を形成・
する。眉間絶縁膜10.アルミニウム合金による配線1
2を実施し、バックベーシヲン膜形成を行うことによシ
、第1図に示すような半導体装置が製造される。このよ
うにして形成されたメモリーセルのMOSキャパシタ面
積は多結晶シリコン膜の選択酸化によυ発生するバーズ
ビークの影響を殆んど受けないため、実効面積を増加で
きた。例えば第4図に示した平面図の例では、1ビツト
当シのセル面積を約100μ−とすると、約20%。
セル面積を65μ♂の場合には、約35%のキャパシタ
の実効面積の増加が可能となった。さらに選択酸化の低
温化及び酸化時間の短縮によシ、チャンネルストッパー
のP+拡散層の横方向への広がりも従来方式の1以下に
小さくできる。また。
前述のように選択酸化工程の前に絶縁膜を形成すること
によシ、二酸化珪素膜の絶縁破壊強度の低下やバラツキ
の発生を防ぐことが可能となった。
膜厚10nmで、酸化膜耐圧の分布は9〜11vに集中
しておシ、酸化膜耐圧の高性能を維持することができた
発明の効果 以上のように本発明によれば、MOSキャパシタの絶縁
膜である二酸化珪素膜を選択酸化工程前に形成すること
によシ、二酸化珪素膜の耐圧分布の改善を図ることが可
能となった。また、第1の多結晶シリコン膜の選択酸化
により1分離領域を形成するため、バーズビークにより
MoSキャパシタの実効表面積の減少が殆んどない。さ
らに。
低温の選択酸化により、チャンネルストッパーのP+拡
散層の横方内床がシを小さく押えることが可能となった
。このように複雑な製造工程を用いることなく、容易に
メモリーセル容量の増加を可能にした。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るMOSダイナミックRAMのメモ
リーセルの構造を示す断面図、に2図(a)〜(1>は
本発明に係るメモリーセルの製造工程順断面図、第3図
は従来の製造方法による構造を示す断面図、第4図はメ
モリーセルの平面パターン図である。 2・・・・・・二酸化珪素膜、3・・・・・・チャンネ
ルストッパー、5・・・・・・絶縁膜、16・・・・・
・第1の多結晶シリコン膜、17・・・・・・第2の多
結晶シリコン膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名4=
−P’!シリコン邊≧V之 17−−−オz7   、。 ”−−N−$秩噌 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板の主面に絶縁膜を形成し、同絶縁膜上
    に第1の多結晶シリコン膜を形成する工程と、前記第1
    の多結晶シリコン膜に選択酸化により素子分離領域を形
    成する工程と、前記第1の多結晶シリコン膜に導電性被
    膜の配線を接続する工程からなることを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
  2. (2)導電性被膜が導電性を有する多結晶シリコン膜か
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体装置の製造方法。
JP60105185A 1985-05-17 1985-05-17 半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JP2511852B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60105185A JP2511852B2 (ja) 1985-05-17 1985-05-17 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60105185A JP2511852B2 (ja) 1985-05-17 1985-05-17 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61263265A true JPS61263265A (ja) 1986-11-21
JP2511852B2 JP2511852B2 (ja) 1996-07-03

Family

ID=14400616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60105185A Expired - Lifetime JP2511852B2 (ja) 1985-05-17 1985-05-17 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2511852B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62293667A (ja) * 1986-06-12 1987-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5779643A (en) * 1980-11-06 1982-05-18 Toshiba Corp Semiconductor device
JPS57159065A (en) * 1981-03-25 1982-10-01 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor devcie
JPS57208156A (en) * 1981-06-18 1982-12-21 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device
JPS5863158A (ja) * 1981-10-09 1983-04-14 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS5918874A (ja) * 1982-07-22 1984-01-31 有限会社ターモ 係合具

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5779643A (en) * 1980-11-06 1982-05-18 Toshiba Corp Semiconductor device
JPS57159065A (en) * 1981-03-25 1982-10-01 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor devcie
JPS57208156A (en) * 1981-06-18 1982-12-21 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device
JPS5863158A (ja) * 1981-10-09 1983-04-14 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS5918874A (ja) * 1982-07-22 1984-01-31 有限会社ターモ 係合具

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62293667A (ja) * 1986-06-12 1987-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2511852B2 (ja) 1996-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900007606B1 (ko) 반도체 메모리
KR900000207B1 (ko) 반도체 기억장치와 그 제조방법
JPH0294471A (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
JPS61179568A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPS62286270A (ja) 半導体メモリ装置
JPS61287258A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPS62193273A (ja) 半導体記憶装置
JPS6123360A (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
JPS60224260A (ja) 半導体記憶装置
JPS61263265A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02129956A (ja) 半導体メモリ素子の製造方法
JPS639965A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPS6240765A (ja) 読み出し専用半導体記憶装置およびその製造方法
JPH0210864A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS5856460A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62124765A (ja) 半導体装置
JP2740543B2 (ja) 半導体メモリ装置の製造方法
JPH02237059A (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
JP2740544B2 (ja) 半導体メモリ装置の製造方法
JPH022672A (ja) 半導体メモリセルとその製造方法
JPS6273763A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPH0266967A (ja) ダイナミックランダムアクセスメモリのセル構造
JPS62298132A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6399563A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH073859B2 (ja) 半導体記憶装置の製造方法