JPS6239051A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6239051A JPS6239051A JP60177592A JP17759285A JPS6239051A JP S6239051 A JPS6239051 A JP S6239051A JP 60177592 A JP60177592 A JP 60177592A JP 17759285 A JP17759285 A JP 17759285A JP S6239051 A JPS6239051 A JP S6239051A
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Landscapes
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の伎術分野〕
本発明は、シリコン基体をエツチングして、、背を形成
−膚る工程と、形成した碑の側壁に不純物を導入する工
程とをつ゛む半導体装置の製造方法に関する。
−膚る工程と、形成した碑の側壁に不純物を導入する工
程とをつ゛む半導体装置の製造方法に関する。
〔発明の技術的背景どその問題点］
近年，半導体集積回路の高集積化の要求に伴ない、素子
寸法は５微細化１−ている、ＭＯ８キャパシタは，ＤＲ
ＡＭ等の集積回路の構成要素の一つどして広く使われて
いる。現在まで、ＭＱＳキーヤパシタの製造方法として
は、平らなシリコン基板表面を高温酸素雰囲気中で酸化
して、二酸化ケイ素絶縁膜を形成した後，電極どなる金
属膜を七の」；に形成する方法が一般的である。この場
合、ＭＯＳキギバシタの高集積化の手段として、シリコ
ン基板の一部を掘って、溝あるいは穴を形成し、そのｉ
ｌ！または穴の底部および側壁部をもキャパシタとし２
て利用する構造が有効である。通常ＤＢ、ＡＭ等では、
キャパシタの基板側表面に不純物を導入して使用するこ
とが多いが、上記溝掘り構造のキャパシタでは、側壁部
の基板中への不純物の導入方法が問題となる。通常、シ
リコン基板への不純物の導入は、その導入量の制御性、
再現性からイオン注入法を用いている５、シかし、イオ
ン注入法は、注入方向と平行、あるいは、影となる溝の
側壁部への不純物の導入が非常に難しい。そのため、予
め不純物を１んだ薄膜をシリコン基板上に形成し、その
後熱拡散ζ：よって、基板中へ不純物を導入する方法が
試みられている。しかし、不純物導入量の制御性、再現
性において、イオン注入法に劣り５精そな不純物量の制
御が必要な集積回路の製造方法と１．ては問題があった
。この従来の不純物導入法を第２図を参照して説明する
。
寸法は５微細化１−ている、ＭＯ８キャパシタは，ＤＲ
ＡＭ等の集積回路の構成要素の一つどして広く使われて
いる。現在まで、ＭＱＳキーヤパシタの製造方法として
は、平らなシリコン基板表面を高温酸素雰囲気中で酸化
して、二酸化ケイ素絶縁膜を形成した後，電極どなる金
属膜を七の」；に形成する方法が一般的である。この場
合、ＭＯＳキギバシタの高集積化の手段として、シリコ
ン基板の一部を掘って、溝あるいは穴を形成し、そのｉ
ｌ！または穴の底部および側壁部をもキャパシタとし２
て利用する構造が有効である。通常ＤＢ、ＡＭ等では、
キャパシタの基板側表面に不純物を導入して使用するこ
とが多いが、上記溝掘り構造のキャパシタでは、側壁部
の基板中への不純物の導入方法が問題となる。通常、シ
リコン基板への不純物の導入は、その導入量の制御性、
再現性からイオン注入法を用いている５、シかし、イオ
ン注入法は、注入方向と平行、あるいは、影となる溝の
側壁部への不純物の導入が非常に難しい。そのため、予
め不純物を１んだ薄膜をシリコン基板上に形成し、その
後熱拡散ζ：よって、基板中へ不純物を導入する方法が
試みられている。しかし、不純物導入量の制御性、再現
性において、イオン注入法に劣り５精そな不純物量の制
御が必要な集積回路の製造方法と１．ては問題があった
。この従来の不純物導入法を第２図を参照して説明する
。
先ず１通常の工程によって、例えば、抵抗１０Ω禰のＰ
型シリコン基板（２０１）上に、例えば酸化膜（、（２
０２）を形成し、写真蝕刻法などによって、前記酸化膜
（２０２）をバターニングする。バターニングした前記
酸化Ｈ（２０２）をマスク材として、反応性イオンエツ
チング（几ＩＥ）ｉ法などを用いて前記シリコン基板（
２０１）をエツチングして、溝（または、穴）（２０３
）を形成する（第２図（ａ））。次に、マスク材として
用いた酸化膜（２０２）を希弗酸溶液などにより原告し
た後、ＣＶＤ法などによりり〕ツガジス（ＰＳＧ）膜（
２０４） すどを基板（２０１）上に形成Ｔ ’？）
６その後、通常の高温拡散工程を用いて、顔［記Ｐ Ｓ
Ｇ膜（２０４）から基板（２０１）中へ不魂物である
リンを導入して、１層（２０５＞を形成する（第２図（
ｂ））。
型シリコン基板（２０１）上に、例えば酸化膜（、（２
０２）を形成し、写真蝕刻法などによって、前記酸化膜
（２０２）をバターニングする。バターニングした前記
酸化Ｈ（２０２）をマスク材として、反応性イオンエツ
チング（几ＩＥ）ｉ法などを用いて前記シリコン基板（
２０１）をエツチングして、溝（または、穴）（２０３
）を形成する（第２図（ａ））。次に、マスク材として
用いた酸化膜（２０２）を希弗酸溶液などにより原告し
た後、ＣＶＤ法などによりり〕ツガジス（ＰＳＧ）膜（
２０４） すどを基板（２０１）上に形成Ｔ ’？）
６その後、通常の高温拡散工程を用いて、顔［記Ｐ Ｓ
Ｇ膜（２０４）から基板（２０１）中へ不魂物である
リンを導入して、１層（２０５＞を形成する（第２図（
ｂ））。
そＯｉ、前記ＰＳＧ！ （：２１）４） ｅ１ｍ左１．
−ＣｌｉＭ ’ＨＯ：）方法でゲート酸化膜（２０６）
、グー！・電極にシ０７）を項次形成して、躊掘り構
造のｓｒ ｏ ｓキャパシタが完成する（第２図（ｃ）
） 。
−ＣｌｉＭ ’ＨＯ：）方法でゲート酸化膜（２０６）
、グー！・電極にシ０７）を項次形成して、躊掘り構
造のｓｒ ｏ ｓキャパシタが完成する（第２図（ｃ）
） 。
この場合、基板：：形成されるｎ一層（２０５）の深さ
。
。
および不純物α度は、拡散源である前記ＰＳＧ膜（２０
４）中に含まれる不純物濃度に大ぎく依存するが、均一
な不純物濃度のＰＳＧ膜を再現性良く形成することは難
しい。また、Ｐ２Ｏ膜（２０４）を形成する際、基板（
２０１）上に形成している不均一な自然酸化膜が不純物
の均一な拡散を阻害して精密は不純物拡散が困難であっ
た。
４）中に含まれる不純物濃度に大ぎく依存するが、均一
な不純物濃度のＰＳＧ膜を再現性良く形成することは難
しい。また、Ｐ２Ｏ膜（２０４）を形成する際、基板（
２０１）上に形成している不均一な自然酸化膜が不純物
の均一な拡散を阻害して精密は不純物拡散が困難であっ
た。
本発明は、上述した従来の問題を解決し、高精度で高集
積化の可能な信頼性の高いＭＯＳキャパシタを形成する
ことのできる半導体装置の製造方法を提供することを目
的とする。
積化の可能な信頼性の高いＭＯＳキャパシタを形成する
ことのできる半導体装置の製造方法を提供することを目
的とする。
本発明は、集積回路中のＭＯ＆＝？−ヤバシタを製作す
るのにシリコン墓板＋ニー＊Ｃあるいは穴）を形成する
工程と、その上に高融点金Ｒ膜を堆積させる工程と、イ
オン注入法により不純物を上記高融点金属膜中；＝導入
する工程と、さらに拡散により不純物を高融点金属を通
して、基板の溝掘り部の側壁に導入する工程とを備えた
ことを特徴とする、〔発明の効果〕 本発明によれば、高精度で集積度がすぐれ信頼性の高い
ＭＯ８キャバンタを形成ｊ′ることができるまた、高融
点金属膜中は、シ！、１コン中と比べて不純物の拡散速
度が大きい為、溝の側壁にも十分に不純物を導入するこ
とができ信頼性がすぐれている。
るのにシリコン墓板＋ニー＊Ｃあるいは穴）を形成する
工程と、その上に高融点金Ｒ膜を堆積させる工程と、イ
オン注入法により不純物を上記高融点金属膜中；＝導入
する工程と、さらに拡散により不純物を高融点金属を通
して、基板の溝掘り部の側壁に導入する工程とを備えた
ことを特徴とする、〔発明の効果〕 本発明によれば、高精度で集積度がすぐれ信頼性の高い
ＭＯ８キャバンタを形成ｊ′ることができるまた、高融
点金属膜中は、シ！、１コン中と比べて不純物の拡散速
度が大きい為、溝の側壁にも十分に不純物を導入するこ
とができ信頼性がすぐれている。
本発明を実施例により説明する。
第１図は、本発明の一実施例としてＭＯＳキャパシタの
製造工程を示すものである７、先ず、通常の工程によっ
て、例えば、抵抗ｌＯΩ（１）のＰ型ンリコン基板（Ｉ
ｏｎ）上に、例えば熱酸化膜（１０２）を形成し、写真
蝕刻法などによって、酸化膜（１０２）をバターニング
する。バターニングした酸化膜（２０２）をマスク材と
して、反応キイオンエツチング（ＲＷＥ）法などを用い
て前記シリコン基板（１０１）をエツチングして溝（ま
たは穴） （１０３）を形成する（第１図（、） ）、
次にマスク材として用いた前記酸化膜（１０２）を希弗
酸溶液などを用いて除去した後、例えば六フッ化タング
ステン（Ｗ Ｆ６）ガスと水木ガスを用いたＣＶＤ法に
よりｆ蹟融点金属膜であるとしてタングステン膜（１０
４）を基板（１０１）上に堆積させる。その後、イオン
注入法により不純物１例えば砒素を上記タングステン膜
中に尋人する（第１図（ｂ））。その後、上記タングス
テン膜（１０４）が酸化しないような、例えばアルゴン
雰囲気中で、上記タングステン膜と上記基板（ＩＯＩ）
とが反応しない温度条件、例えば６００ ′Ｃで上記タ
ングステン膜中の不純物の拡散を行ない、上記タングス
テン膜を通して、砒素を上記基板（１０１）中の溝掘り
都の側壁にも導入してｎ一層（１０５）を形成する。次
に、上記タングステン膜（１０４）を、例えばプラズマ
を利用した化学的エツチング法などを用いて、除去する
（第１図（ｃ） ）。その後、熱酸化によりゲート酸化
膜（１０６） 、更に多結晶シリコン膜の堆積によりゲ
ート電極（１０７）を順次形成して。
製造工程を示すものである７、先ず、通常の工程によっ
て、例えば、抵抗ｌＯΩ（１）のＰ型ンリコン基板（Ｉ
ｏｎ）上に、例えば熱酸化膜（１０２）を形成し、写真
蝕刻法などによって、酸化膜（１０２）をバターニング
する。バターニングした酸化膜（２０２）をマスク材と
して、反応キイオンエツチング（ＲＷＥ）法などを用い
て前記シリコン基板（１０１）をエツチングして溝（ま
たは穴） （１０３）を形成する（第１図（、） ）、
次にマスク材として用いた前記酸化膜（１０２）を希弗
酸溶液などを用いて除去した後、例えば六フッ化タング
ステン（Ｗ Ｆ６）ガスと水木ガスを用いたＣＶＤ法に
よりｆ蹟融点金属膜であるとしてタングステン膜（１０
４）を基板（１０１）上に堆積させる。その後、イオン
注入法により不純物１例えば砒素を上記タングステン膜
中に尋人する（第１図（ｂ））。その後、上記タングス
テン膜（１０４）が酸化しないような、例えばアルゴン
雰囲気中で、上記タングステン膜と上記基板（ＩＯＩ）
とが反応しない温度条件、例えば６００ ′Ｃで上記タ
ングステン膜中の不純物の拡散を行ない、上記タングス
テン膜を通して、砒素を上記基板（１０１）中の溝掘り
都の側壁にも導入してｎ一層（１０５）を形成する。次
に、上記タングステン膜（１０４）を、例えばプラズマ
を利用した化学的エツチング法などを用いて、除去する
（第１図（ｃ） ）。その後、熱酸化によりゲート酸化
膜（１０６） 、更に多結晶シリコン膜の堆積によりゲ
ート電極（１０７）を順次形成して。
溝掘り構造のＭＯ８手ヤバシタが冗成する（第１図（ｄ
））。
））。
上述した本実施例によれば、基板への不純物の拡散源で
あるタングステン膜中の不純物濃度は。
あるタングステン膜中の不純物濃度は。
イオン注入する不純物のドーズ量で決まるため、ｐｓａ
膜等に比較して、制御性。再現性の良い不純物導入法で
ある。、また、シリコン中と比べて、高融点金属中での
不純物の拡散速度が大きいことを利用しているため、溝
部の側壁にも十分不純物を導入できる。さらに、上述の
実施例ではタングステン膜の堆積方法として、六フッ化
タングステン（ＷＦ６）ガスを使ったＣＶＤ法を用いて
いる為、還元雰囲気になり、基板上に自然酸化膜が形成
されていても、このＣＶＤ工程で除去される。したがっ
て、自然酸化膜が拡散障壁になって、不均一に不純物が
導入されることもない。
膜等に比較して、制御性。再現性の良い不純物導入法で
ある。、また、シリコン中と比べて、高融点金属中での
不純物の拡散速度が大きいことを利用しているため、溝
部の側壁にも十分不純物を導入できる。さらに、上述の
実施例ではタングステン膜の堆積方法として、六フッ化
タングステン（ＷＦ６）ガスを使ったＣＶＤ法を用いて
いる為、還元雰囲気になり、基板上に自然酸化膜が形成
されていても、このＣＶＤ工程で除去される。したがっ
て、自然酸化膜が拡散障壁になって、不均一に不純物が
導入されることもない。
同、本実施例では、基板への不純物の拡散源にタングス
テンを用いたが、モリブデン、チタン。
テンを用いたが、モリブデン、チタン。
タンタル等の他の高融点金属でも同様の効果がある。
第１図は、本発明の一実施例としてＭＯ８キャパシタの
製造工程を示す図、第２図は、従来の不純物導入法を用
いたＭＯＳキャパシタの製造工程を示す図である。
製造工程を示す図、第２図は、従来の不純物導入法を用
いたＭＯＳキャパシタの製造工程を示す図である。
Claims (4)
- （１）シリコン基板の一部をエッチングして、溝を形成
する工程と、前記溝の上に高融点金属膜を堆積させる工
程と、イオン注入法により不純物を前記高融点金属膜中
に導入する工程と、前記高融点金属中の不純物を前記溝
を構成する前記基板の壁部に拡散する工程とを備えたこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）高融点金属膜を堆積させる方法として、化学気相
成長（ＣＶＤ）法を用いることを特徴とする前記特許請
求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 - （３）高融点金属膜中の不純物の拡散を高融点金属膜を
酸化しない雰囲気で、あるいは、酸素の難透過性膜を高
融点金属膜上に堆積した後に行うことを特徴とする前記
特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 - （４）高融点金属膜として、タングステン、モリブデン
、チタン、タンタル、レニウム、ニオブもしくはそれら
の合金を用いることを特徴とする前記特許請求の範囲第
１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60177592A JPS6239051A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60177592A JPS6239051A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6239051A true JPS6239051A (ja) | 1987-02-20 |
Family
ID=16033686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60177592A Pending JPS6239051A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6239051A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH021944A (ja) * | 1987-12-04 | 1990-01-08 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体デバイス作成法及び半導体デバイス |
| US5084418A (en) * | 1988-12-27 | 1992-01-28 | Texas Instruments Incorporated | Method of making an array device with buried interconnects |
-
1985
- 1985-08-14 JP JP60177592A patent/JPS6239051A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH021944A (ja) * | 1987-12-04 | 1990-01-08 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体デバイス作成法及び半導体デバイス |
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