JPH0279461A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH0279461A JPH0279461A JP63230818A JP23081888A JPH0279461A JP H0279461 A JPH0279461 A JP H0279461A JP 63230818 A JP63230818 A JP 63230818A JP 23081888 A JP23081888 A JP 23081888A JP H0279461 A JPH0279461 A JP H0279461A
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- oxide film
- silicon oxide
- silicon
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/69—Inorganic materials
- H10P14/692—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses
- H10P14/6921—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses containing silicon
- H10P14/69215—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/31—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/63—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the formation processes
- H10P14/6326—Deposition processes
- H10P14/6328—Deposition from the gas or vapour phase
- H10P14/6334—Deposition from the gas or vapour phase using decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/66—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the type of materials
- H10P14/668—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the type of materials the materials being characterised by the deposition precursor materials
- H10P14/6681—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the type of materials the materials being characterised by the deposition precursor materials the precursor containing a compound comprising Si
- H10P14/6682—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the type of materials the materials being characterised by the deposition precursor materials the precursor containing a compound comprising Si the compound being a silane, e.g. disilane, methylsilane or chlorosilane
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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】
[産業上の利用分野コ
この発明は、半導体記憶装置およびその製造方法に関し
、特に多結晶シリコン膜とシリコン酸化膜とが同じマス
クによって選択的に除去されて形成された積層構造を有
する半導体装置およびその製造方法に関するものである
。
、特に多結晶シリコン膜とシリコン酸化膜とが同じマス
クによって選択的に除去されて形成された積層構造を有
する半導体装置およびその製造方法に関するものである
。
[従来の技術]
この発明はスタックド・キャパシタ構造のメモリセルを
有するダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ(以
下、DRAMと称する。)に適用されたとき、最も好ま
しい効果が得られるので、以下、スタックド・キャパシ
タ構造のメモリセルを有するDRAMについて説明する
。D RA Mは、既によく知られている。第2図はそ
のような従来のDRAMの全体構成の一例を示すブロッ
ク図である。
有するダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ(以
下、DRAMと称する。)に適用されたとき、最も好ま
しい効果が得られるので、以下、スタックド・キャパシ
タ構造のメモリセルを有するDRAMについて説明する
。D RA Mは、既によく知られている。第2図はそ
のような従来のDRAMの全体構成の一例を示すブロッ
ク図である。
第2図を参照して、DRAMは、記憶部分てある複数の
メモリセルを含むメモリセルアレイ100と、そのアド
レスを選択するアドレスバッファに接続された行デコー
ダ200、列デコーダ300と、入出力回路に接続され
たセンスアンプを含む入出力インターフェイス部とを備
える。記憶部分である複数のメモリセルは、複数行、複
数列からなる7トリクス状に設けられている。各メモリ
セルは、行デコーダ200に接続された対応のワード線
と、列デコーダ300に接続された対応のビット線に接
続され、それに・よってメモリセルアレイ100を構成
している。外部から与えられる行アドレス信号と列アド
レス信号とを受けて、行デコーダ200と列デコーダ3
00により選択された各1本のワード線とビット線によ
ってメモリセルが選択される。選択されたメモリセルに
データが書込まれたり、あるいはそのメモリセルに蓄え
られていたデータが読出されたりする。このデータの読
出/書込の指示は制御回路に与えられる読出/書込制御
信号によって行なわれる。
メモリセルを含むメモリセルアレイ100と、そのアド
レスを選択するアドレスバッファに接続された行デコー
ダ200、列デコーダ300と、入出力回路に接続され
たセンスアンプを含む入出力インターフェイス部とを備
える。記憶部分である複数のメモリセルは、複数行、複
数列からなる7トリクス状に設けられている。各メモリ
セルは、行デコーダ200に接続された対応のワード線
と、列デコーダ300に接続された対応のビット線に接
続され、それに・よってメモリセルアレイ100を構成
している。外部から与えられる行アドレス信号と列アド
レス信号とを受けて、行デコーダ200と列デコーダ3
00により選択された各1本のワード線とビット線によ
ってメモリセルが選択される。選択されたメモリセルに
データが書込まれたり、あるいはそのメモリセルに蓄え
られていたデータが読出されたりする。このデータの読
出/書込の指示は制御回路に与えられる読出/書込制御
信号によって行なわれる。
データはN(−nXm)ビットのメモリセルアレイ10
0に蓄積される。読出/書込を行なおうとするメモリセ
ルに関するアドレス情報は、行および列アドレスバッフ
ァに保存され、行デコーダ200による特定のワード線
の選択(0本のワード線のうち、1本のワード線の選択
)によってmビットのメモリセルがビット線を介してセ
ンスアンプに結合される。次に、列デコーダ300によ
る特定のビット線の選択(m本のピッ!・線のうち、1
本のビット線の選択)によって、その中の1個のセンス
アンプが入出力回路に結合され、制御回路の指令に従っ
て読出あるいは書込が行なわれる。
0に蓄積される。読出/書込を行なおうとするメモリセ
ルに関するアドレス情報は、行および列アドレスバッフ
ァに保存され、行デコーダ200による特定のワード線
の選択(0本のワード線のうち、1本のワード線の選択
)によってmビットのメモリセルがビット線を介してセ
ンスアンプに結合される。次に、列デコーダ300によ
る特定のビット線の選択(m本のピッ!・線のうち、1
本のビット線の選択)によって、その中の1個のセンス
アンプが入出力回路に結合され、制御回路の指令に従っ
て読出あるいは書込が行なわれる。
第3図はメモリセルの書込/読出動作を説明するために
示されたDRAMの1つのメモリセル10の″JIil
li回路図である。この図によれば、1つのメモリセル
10は1組の電界効果型トランジスタQとキャパシタC
sとからなる。電界効果型トランジスタQのゲート電極
はワード線20に接続され、一方のソース/ドレイン電
極はキャパシタC5の一方の電極につながれ、他方のソ
ース/ドレイン電極はビット線30に接続されている。
示されたDRAMの1つのメモリセル10の″JIil
li回路図である。この図によれば、1つのメモリセル
10は1組の電界効果型トランジスタQとキャパシタC
sとからなる。電界効果型トランジスタQのゲート電極
はワード線20に接続され、一方のソース/ドレイン電
極はキャパシタC5の一方の電極につながれ、他方のソ
ース/ドレイン電極はビット線30に接続されている。
データの書込時には、ワード線20に所定の電圧が印加
されることによって電界効果型トランジスタQが導通す
るので、ビット線30に印加された電荷がキャパシタC
sに蓄えられる。一方、データの読出時には、ワード線
20に所定の電圧が印加されることによって電界効果型
トランジスタQが導通ずるので、キャパシタCsに蓄え
られていた電荷がビット線30を介して取出される。
されることによって電界効果型トランジスタQが導通す
るので、ビット線30に印加された電荷がキャパシタC
sに蓄えられる。一方、データの読出時には、ワード線
20に所定の電圧が印加されることによって電界効果型
トランジスタQが導通ずるので、キャパシタCsに蓄え
られていた電荷がビット線30を介して取出される。
第4図は折返しビット線構成のDRAMのメモリセルア
レイ部の平面配置を示す部分平面図である。第4図には
4つのメモリセルが示されており、各メモリセルは、隣
接メモリセルと分離された動作領域AI、A2.A3に
形成された、1組の電界効果型トランジスタQ1.Q2
.Q3.Q4とキャパシタCsl、Cs2.Cs3.C
s4とから構成される。各トランジスタQl、Q2.Q
3゜Q4を構成するゲート電極は各メモリセルに対応す
るワード線20に連なっている。ワード線20の上には
このワード線20と絶縁され、かつ直交するようにビッ
ト線30が形成されている。ビット線30はコンタクト
孔C1,C2,C3を介してメモリセルに接続されてい
る。第4図の■−V線における断面は第5A図〜第5M
図において工程順に示されている。以下、従来のスタッ
クド・キャパシタを有するDRAMの製造方法について
説明する。
レイ部の平面配置を示す部分平面図である。第4図には
4つのメモリセルが示されており、各メモリセルは、隣
接メモリセルと分離された動作領域AI、A2.A3に
形成された、1組の電界効果型トランジスタQ1.Q2
.Q3.Q4とキャパシタCsl、Cs2.Cs3.C
s4とから構成される。各トランジスタQl、Q2.Q
3゜Q4を構成するゲート電極は各メモリセルに対応す
るワード線20に連なっている。ワード線20の上には
このワード線20と絶縁され、かつ直交するようにビッ
ト線30が形成されている。ビット線30はコンタクト
孔C1,C2,C3を介してメモリセルに接続されてい
る。第4図の■−V線における断面は第5A図〜第5M
図において工程順に示されている。以下、従来のスタッ
クド・キャパシタを有するDRAMの製造方法について
説明する。
まず、第5A図を参照して、P型シリコン基板1の上に
熱酸化法等によって下敷酸化膜12が形成される。下敷
酸化膜12の上には化学的気相薄膜成長法等によって窒
化膜13が形成される。
熱酸化法等によって下敷酸化膜12が形成される。下敷
酸化膜12の上には化学的気相薄膜成長法等によって窒
化膜13が形成される。
次に、第5B図を参照して、窒化膜13の上にはルジス
ト膜が堆積された後、所定のパターンに従って、窒化膜
13が選択的に除去される。このバターニングされた窒
化膜13をマスクとして、矢印で示される方向に、ボロ
ンイオン等のP型不純物イオンが10〜200keV程
度の加速電圧でP型シリコン基板1の上に注入される。
ト膜が堆積された後、所定のパターンに従って、窒化膜
13が選択的に除去される。このバターニングされた窒
化膜13をマスクとして、矢印で示される方向に、ボロ
ンイオン等のP型不純物イオンが10〜200keV程
度の加速電圧でP型シリコン基板1の上に注入される。
さらに、第5C図を参照して、窒化膜13をマスクとし
て熱酸化が施されることによって、イオン注入されたP
型シリコン基板1の上部には分離用フィールド酸化膜4
が形成され、その下の領域には注入されたP型不純物イ
オンが熱拡散することによってチャネルカット用のP型
不純物拡散領域5が形成される。
て熱酸化が施されることによって、イオン注入されたP
型シリコン基板1の上部には分離用フィールド酸化膜4
が形成され、その下の領域には注入されたP型不純物イ
オンが熱拡散することによってチャネルカット用のP型
不純物拡散領域5が形成される。
その後、第5D図を参照して、窒化膜13および下敷酸
化膜12がエツチングによって除去される。
化膜12がエツチングによって除去される。
第5E図に示すように、熱酸化等の方法により、酸化膜
からなる絶縁膜17aが形成される。
からなる絶縁膜17aが形成される。
そして、第5F図に示すように、全面上にポリシリコン
膜15が化学的気相薄膜成長法等の方法によって堆積さ
れる。さらに、上層の絶縁膜としてシリコン酸化膜18
aが、SiH4,N、、0を原料ガスとして用いて、温
度850℃の加熱下で化学的気相薄膜成長法によって、
ポリシリコン膜15の上に堆積される。この方法によっ
て堆積されたシリコン酸化膜を高温酸化膜と称する。
膜15が化学的気相薄膜成長法等の方法によって堆積さ
れる。さらに、上層の絶縁膜としてシリコン酸化膜18
aが、SiH4,N、、0を原料ガスとして用いて、温
度850℃の加熱下で化学的気相薄膜成長法によって、
ポリシリコン膜15の上に堆積される。この方法によっ
て堆積されたシリコン酸化膜を高温酸化膜と称する。
その後、第5G図に示すように、シリコン酸化膜18a
の上には所定のパターンに従ったレジスト膜14が形成
される。
の上には所定のパターンに従ったレジスト膜14が形成
される。
第5H図を参照して、レジスト膜14をマスクとして、
たとえば、CHF、ガスを主原料とするエツチングガス
を用いたドライエツチングが施されることにより、高温
酸化膜であるシリコン酸化H18aが、また、CCQs
を主原料とするエツチングガスを用いたドライエツチン
グが施されることにより、ポリシリコン膜15が除去さ
れる。
たとえば、CHF、ガスを主原料とするエツチングガス
を用いたドライエツチングが施されることにより、高温
酸化膜であるシリコン酸化H18aが、また、CCQs
を主原料とするエツチングガスを用いたドライエツチン
グが施されることにより、ポリシリコン膜15が除去さ
れる。
このようにして、上層絶縁膜18とゲート電極としての
ワード線20が形成されるが、ワード線20の下部には
上記エツチングによってノツチング20aが形成される
。
ワード線20が形成されるが、ワード線20の下部には
上記エツチングによってノツチング20aが形成される
。
第51図に示すように、レジスト膜14が除去される。
そして、第51図に示すように、ワード線2゜をマスク
としてN型不純物イオンが注入されることによって低濃
度のN型不純物拡散領域61a。
としてN型不純物イオンが注入されることによって低濃
度のN型不純物拡散領域61a。
62aが形成され、その後、ワード線2oの側壁に側壁
絶縁膜19が形成される。ワード線2oと側壁絶縁膜1
9とをマスクとして、再びN型不純物イオンが注入され
ることによって高濃度のN型不純物拡散領域61b、6
2bが形成される。このようにして、LDD構造を有す
るNチャネル型MOSトランジスタが形成される。すな
わち、低濃度のN型不純物拡散領域61a、62aと高
濃度のN型不純物拡散領域61b、62bとから構成さ
れ、ソース/ドレイン領域となるN型不純物拡散領域6
1.62が形成される。
絶縁膜19が形成される。ワード線2oと側壁絶縁膜1
9とをマスクとして、再びN型不純物イオンが注入され
ることによって高濃度のN型不純物拡散領域61b、6
2bが形成される。このようにして、LDD構造を有す
るNチャネル型MOSトランジスタが形成される。すな
わち、低濃度のN型不純物拡散領域61a、62aと高
濃度のN型不純物拡散領域61b、62bとから構成さ
れ、ソース/ドレイン領域となるN型不純物拡散領域6
1.62が形成される。
次に、第5に図を参照して、各Nチャネル型MOSトラ
ンジスタに接続するように、ポリシリコン等の導電性)
A料からなるストレージノード8が選択的に形成される
。
ンジスタに接続するように、ポリシリコン等の導電性)
A料からなるストレージノード8が選択的に形成される
。
第5L図を参照して、ストレージノード8の上にシリコ
ン酸化膜や窒化膜等からなるキャパシタ誘電体膜11が
形成される。このキャパシタ誘電体膜11の上にはポリ
シリコン等の導電性材料からなるセルプレート9が形成
される。このようにして、NチャネルMO8)ランジス
タの一方のN型不純物拡散領域61に接続するように、
ストレージノード8とキャパシタ誘電体膜11とセルプ
レート9とから構成されたスタックド・キャパシタが形
成される。
ン酸化膜や窒化膜等からなるキャパシタ誘電体膜11が
形成される。このキャパシタ誘電体膜11の上にはポリ
シリコン等の導電性材料からなるセルプレート9が形成
される。このようにして、NチャネルMO8)ランジス
タの一方のN型不純物拡散領域61に接続するように、
ストレージノード8とキャパシタ誘電体膜11とセルプ
レート9とから構成されたスタックド・キャパシタが形
成される。
最後に、第5M図に示すように、酸化膜等からなる層間
絶縁膜21が堆積された後、Nチャネル型MOSトラン
ジスタの他方のN型不純物拡散領域62に接続するよう
にコンタクト孔Cが開孔される。このコンタクト孔Cを
介してN型不純物拡散領域62に接続するようにアルミ
ニウム層等からなるビット線30が形成される。
絶縁膜21が堆積された後、Nチャネル型MOSトラン
ジスタの他方のN型不純物拡散領域62に接続するよう
にコンタクト孔Cが開孔される。このコンタクト孔Cを
介してN型不純物拡散領域62に接続するようにアルミ
ニウム層等からなるビット線30が形成される。
このようにして、スタックド・キャパシタ構造のメモリ
セルををするDRAMが形成される。
セルををするDRAMが形成される。
[発明が解決しようとする課題]
従来のスタックド・キャパシタ構造のメモリセルを有す
るDRAMにおいては、ゲート電極としてのワード線と
その上に形成される上層絶縁膜とが同じマスクによって
選択的に除去されるときに、ワード線の下部に部分的に
削られた空孔(ノツチング)が形成される。このノツチ
ングがゲート電極としてのワード線に存在すると、MO
Sトランジスタの動作においてチャネル抵抗が高くなる
等の問題点があった。これは、ゲー)[極の下部に形成
されたノツチングの直下の領域には不純物拡散領域が形
成されていないので、その領・域がトランジスタの動作
時において高抵抗部分となり、反転層の形成か困難にな
るという問題を引き起こすからである。そのため、MO
Sトランジスタの動作速度の低下が起こるという問題点
があった。
るDRAMにおいては、ゲート電極としてのワード線と
その上に形成される上層絶縁膜とが同じマスクによって
選択的に除去されるときに、ワード線の下部に部分的に
削られた空孔(ノツチング)が形成される。このノツチ
ングがゲート電極としてのワード線に存在すると、MO
Sトランジスタの動作においてチャネル抵抗が高くなる
等の問題点があった。これは、ゲー)[極の下部に形成
されたノツチングの直下の領域には不純物拡散領域が形
成されていないので、その領・域がトランジスタの動作
時において高抵抗部分となり、反転層の形成か困難にな
るという問題を引き起こすからである。そのため、MO
Sトランジスタの動作速度の低下が起こるという問題点
があった。
そこで、この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、MOSトランジスタを構成するゲー
トとしての多結晶シリコン膜と、その上に堆積されたシ
リコン酸化膜とが同じマスクによって選択的に除去され
る過程で、多結晶シリコン膜にノツチングが発生するこ
とのない半導体装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
になされたもので、MOSトランジスタを構成するゲー
トとしての多結晶シリコン膜と、その上に堆積されたシ
リコン酸化膜とが同じマスクによって選択的に除去され
る過程で、多結晶シリコン膜にノツチングが発生するこ
とのない半導体装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明に従った半導体記憶装置は、半導体基板と、多
結晶シリコン膜と、シリコン酸化膜とを備えている。半
導体基板は主表面を有する。多結晶シリコン膜は半導体
基板の主表面の上に形成されている。シリコン酸化膜は
多結晶シリコン膜の上に形成されている。また、シリコ
ン酸化膜は、109dyn/cm2以下の残留応力を有
している。
結晶シリコン膜と、シリコン酸化膜とを備えている。半
導体基板は主表面を有する。多結晶シリコン膜は半導体
基板の主表面の上に形成されている。シリコン酸化膜は
多結晶シリコン膜の上に形成されている。また、シリコ
ン酸化膜は、109dyn/cm2以下の残留応力を有
している。
また、この発明に従った半導体記憶装置の製造方法によ
れば、まず、主表面を有する半導体基板が苧備される。
れば、まず、主表面を有する半導体基板が苧備される。
この半導体基板の主表面の上に多結晶シリコン膜が形成
される。この多結晶シリコン膜の上には、800℃以下
の加熱温度でシリコン酸化膜が形成される。これによっ
て形成されるシリコン酸化膜は、109d y n/c
m2以下の残留応力を有する。その後、多結晶シリコン
膜とシリコン酸化膜とは同じマスクによって選択的に除
去される。
される。この多結晶シリコン膜の上には、800℃以下
の加熱温度でシリコン酸化膜が形成される。これによっ
て形成されるシリコン酸化膜は、109d y n/c
m2以下の残留応力を有する。その後、多結晶シリコン
膜とシリコン酸化膜とは同じマスクによって選択的に除
去される。
[作用]
この発明においては、多結晶シリコン膜の上に形成され
たシリコン酸化膜は、その内部に109dyn/cm2
以下の残留応力を有している。そのため、シリコン酸化
膜が有する残留応力は直下の多結晶シリコン膜にノツチ
ングが生じるのを抑制する。
たシリコン酸化膜は、その内部に109dyn/cm2
以下の残留応力を有している。そのため、シリコン酸化
膜が有する残留応力は直下の多結晶シリコン膜にノツチ
ングが生じるのを抑制する。
また、この発明の製造方法によれば、多結晶シリコン膜
の上にシリコン酸化膜が800℃以下の加熱温度で形成
され、それによってシリコン酸化膜が仔する残留応力は
109dyn/cm2以下に制御され得る。
の上にシリコン酸化膜が800℃以下の加熱温度で形成
され、それによってシリコン酸化膜が仔する残留応力は
109dyn/cm2以下に制御され得る。
[実施例コ
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1A図〜第1M図はこの発明に従った半導体記憶装置
の製造方法の一例、たとえば、スタックド・キャパシタ
構造のメモリセルを有するDRAMの製造方法を工程順
に示す部分断面図である。
の製造方法の一例、たとえば、スタックド・キャパシタ
構造のメモリセルを有するDRAMの製造方法を工程順
に示す部分断面図である。
まず、第1A図を参照して、P型シリコン基板1の上に
熱酸化法等によって下敷酸化膜12が形成される。F敷
酸化膜12の上には化学的気相薄膜成長法等によって窒
化膜13が形成される。
熱酸化法等によって下敷酸化膜12が形成される。F敷
酸化膜12の上には化学的気相薄膜成長法等によって窒
化膜13が形成される。
次に、第1B図を参照して、所定のパターンに従って窒
化膜13が選択的に除去される。このパターニングされ
た窒化膜13をマスクとして、ボロンイオン等のP型不
純物イオンが、矢印で示される方向に10〜2001c
e Vの加速電圧でP型シリコン基板1の上に注入さ
れる。
化膜13が選択的に除去される。このパターニングされ
た窒化膜13をマスクとして、ボロンイオン等のP型不
純物イオンが、矢印で示される方向に10〜2001c
e Vの加速電圧でP型シリコン基板1の上に注入さ
れる。
さらに、第1C図を参照して、窒化膜13をマスクとし
て熱酸化が施される。これによって、イオン注入された
P型シリコン基板1の上部には分離用フィールド酸化膜
4が形成され、その下の領域には注入されたP型不純物
イオンが熱拡散することによってチャネルカット用のP
型不純物拡散領域5が形成される。
て熱酸化が施される。これによって、イオン注入された
P型シリコン基板1の上部には分離用フィールド酸化膜
4が形成され、その下の領域には注入されたP型不純物
イオンが熱拡散することによってチャネルカット用のP
型不純物拡散領域5が形成される。
その後、mID図を参照して、窒化膜13および下敷酸
化膜12がエツチングによって除去される。
化膜12がエツチングによって除去される。
第1E図に示すように、熱酸化等の方法で酸化膜からな
る絶縁膜17aが形成される。
る絶縁膜17aが形成される。
第1F図に示すように、ポリシリコン膜15が全面上に
化学的気相薄膜成長法等の方法によって堆積される。さ
らに、ポリシリコン膜15の上に、上層絶縁膜としての
シリコン酸化膜18aが、テトラエトキシオルソシリケ
ート(Si(OC2HS)、)を原料ガスとして用いて
、温度720℃の加熱温度下で化学的気相薄膜成長法に
よって堆積される。このようにして堆積されたシリコン
酸化膜18aはTE01膜と呼ばれる。このTE01膜
がHする残留応力は、成膜後において、5×108dy
n/cm2以下であり、その後の工程で熱処理等が施さ
れた後においても、1x109dyn/cm2以下であ
る。なお、従来の800℃以上の加熱温度下で形成され
た高温酸化膜が有する残留応力は、2×109dyn/
cm2以下であり、TE01膜より高い値を示す。
化学的気相薄膜成長法等の方法によって堆積される。さ
らに、ポリシリコン膜15の上に、上層絶縁膜としての
シリコン酸化膜18aが、テトラエトキシオルソシリケ
ート(Si(OC2HS)、)を原料ガスとして用いて
、温度720℃の加熱温度下で化学的気相薄膜成長法に
よって堆積される。このようにして堆積されたシリコン
酸化膜18aはTE01膜と呼ばれる。このTE01膜
がHする残留応力は、成膜後において、5×108dy
n/cm2以下であり、その後の工程で熱処理等が施さ
れた後においても、1x109dyn/cm2以下であ
る。なお、従来の800℃以上の加熱温度下で形成され
た高温酸化膜が有する残留応力は、2×109dyn/
cm2以下であり、TE01膜より高い値を示す。
そして、第1G図に示すように、TE01膜から構成さ
れたシリコン酸化膜18aの上に所定のパターンに従っ
たレジスト膜]4が形成される。
れたシリコン酸化膜18aの上に所定のパターンに従っ
たレジスト膜]4が形成される。
第1H図に示すように、レジスト膜14をマスクとして
、TE01膜からなるシリコン酸化膜18aとポリシリ
コン膜15とがドライエツチングによって同時に選択的
に除去される。このとき、ポリシリコン膜15の上に形
成されたシリコン酸化膜18aは、109d y n/
cm2以下の残留応力をHしているので、このエツチン
グ工程においては、第5H図に示されたようなノツチン
グが発生することのない、ゲート′εは極としてのワー
ド線20が形成される。
、TE01膜からなるシリコン酸化膜18aとポリシリ
コン膜15とがドライエツチングによって同時に選択的
に除去される。このとき、ポリシリコン膜15の上に形
成されたシリコン酸化膜18aは、109d y n/
cm2以下の残留応力をHしているので、このエツチン
グ工程においては、第5H図に示されたようなノツチン
グが発生することのない、ゲート′εは極としてのワー
ド線20が形成される。
第11図を参照して、レジスト膜14が除去されること
によって、上層絶縁膜18とワード線20とが形成され
る。
によって、上層絶縁膜18とワード線20とが形成され
る。
その後、第1J図に示すように、ワード線20をマスク
として、N型不純物イオンがP型シリコン基板1の上に
注入されることによって、低濃度のN型不純物拡散領域
61a、62aか形成される。さ↓゛・に、ワード線2
0の側壁に側壁絶縁膜1つが形成された後、ワード線2
0および側壁絶縁膜1つをマスクとして、Nl4R不純
物イオンがP型シリコン基板1の上に再び注入されるこ
とによって、高濃度のN型不鈍物拡散菌域61b、62
bか形成される。このようにしで、ソース/ドレイン領
域となるN型不純物拡散領域61.62が■2DD構造
を有するNチャネル型MOSトランジスタが形成される
。
として、N型不純物イオンがP型シリコン基板1の上に
注入されることによって、低濃度のN型不純物拡散領域
61a、62aか形成される。さ↓゛・に、ワード線2
0の側壁に側壁絶縁膜1つが形成された後、ワード線2
0および側壁絶縁膜1つをマスクとして、Nl4R不純
物イオンがP型シリコン基板1の上に再び注入されるこ
とによって、高濃度のN型不鈍物拡散菌域61b、62
bか形成される。このようにしで、ソース/ドレイン領
域となるN型不純物拡散領域61.62が■2DD構造
を有するNチャネル型MOSトランジスタが形成される
。
第1K図に示すように、各Nチャネル型MOSトランジ
スタに接続するように所定のパターンに従って、ポリシ
リコン等の導電性材料からなるストレージノード8が、
一方のN型不純物拡散領域61に接触【7、かつ上層絶
縁膜18の上に延びるように形成される。
スタに接続するように所定のパターンに従って、ポリシ
リコン等の導電性材料からなるストレージノード8が、
一方のN型不純物拡散領域61に接触【7、かつ上層絶
縁膜18の上に延びるように形成される。
その後、第1L図に示すように、ストレージノード8の
上を覆うようにシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等から
なるキャパシタ誘電体膜]1が形成される。このキャパ
シタ誘電体膜11の上にはポリシリコン等の導電性材料
からなるセルプレート9が形成される。このようにして
、キャパシタ誘電体膜11を挾んだス]・レージノード
8とセルプレート9とから構成されるスタックド・キャ
パシタが形成される。
上を覆うようにシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等から
なるキャパシタ誘電体膜]1が形成される。このキャパ
シタ誘電体膜11の上にはポリシリコン等の導電性材料
からなるセルプレート9が形成される。このようにして
、キャパシタ誘電体膜11を挾んだス]・レージノード
8とセルプレート9とから構成されるスタックド・キャ
パシタが形成される。
最後に、第1M図を参照17て、全面上に酸化膜等の層
間絶縁膜2]、が形成される。この層間絶縁膜21には
、Nチャネル型MOSトランジスタのキャパシタセルに
接続されない他方のN型不純物拡散領域62の部分が露
出するように、コンタクト孔Cが開孔される。このコン
タクト孔Cを介して電気的に接触するように、アルミニ
ウム層等からなるビット線30が形成される。
間絶縁膜2]、が形成される。この層間絶縁膜21には
、Nチャネル型MOSトランジスタのキャパシタセルに
接続されない他方のN型不純物拡散領域62の部分が露
出するように、コンタクト孔Cが開孔される。このコン
タクト孔Cを介して電気的に接触するように、アルミニ
ウム層等からなるビット線30が形成される。
このようにして、ゲート電極としてのワード線に7ノツ
チングが発生することのない、スタックド・キャパシタ
を有するDRAMが製造され得る。
チングが発生することのない、スタックド・キャパシタ
を有するDRAMが製造され得る。
ワード線にノツチングが発生することがないので、メモ
リを構成するMOS)ランジスタの動作速度が低下する
こともない。
リを構成するMOS)ランジスタの動作速度が低下する
こともない。
なお、上記実施例では、ワード線を構成するポリシリコ
ン膜の上の上層絶縁膜としてTE01膜を用いたが、1
09d y n/ crn2以下の残留応力を白゛する
ようにシリコン酸化膜が形成されれば、他の原料ガスを
用いて上層絶縁膜が形成されてもよい。たとえば、化学
的気相薄膜成長法によって温度450℃以下の加熱温度
でsiH,、o2を原料ガスとして形成したシリコン酸
化膜でもよい。
ン膜の上の上層絶縁膜としてTE01膜を用いたが、1
09d y n/ crn2以下の残留応力を白゛する
ようにシリコン酸化膜が形成されれば、他の原料ガスを
用いて上層絶縁膜が形成されてもよい。たとえば、化学
的気相薄膜成長法によって温度450℃以下の加熱温度
でsiH,、o2を原料ガスとして形成したシリコン酸
化膜でもよい。
このシリコン酸化膜が有する残留応力は、成膜後におい
ては5×108dyn/cm2以下であり、その後の工
程で熱処理等が施された後においても5x108d y
n/cm2以ドである。また、テトラエトキシオルソシ
リケート(S i (OC2H5)4)、03を原料
ガスとして、温度430℃以下の加熱温度で化学的気相
薄膜成長法によって形成したTE01膜であってもよい
。
ては5×108dyn/cm2以下であり、その後の工
程で熱処理等が施された後においても5x108d y
n/cm2以ドである。また、テトラエトキシオルソシ
リケート(S i (OC2H5)4)、03を原料
ガスとして、温度430℃以下の加熱温度で化学的気相
薄膜成長法によって形成したTE01膜であってもよい
。
また、上記実施例では、多結晶シリコン膜とシリコン酸
化膜とが同じマスクによって選択的に除去されて形成さ
れた積層構造を有する半導体記憶装置の例として、スタ
ックド・キャパシタ構造のメモリセルをHするDRAM
について説明したが、少なくとも同じマスクによって2
層が選択的に除去されて形成される多結晶シリコン膜と
シリコン酸化膜とからなる積層構造を有する半導体装置
であれば、本発明を適用することによって同様の効果が
得られる。
化膜とが同じマスクによって選択的に除去されて形成さ
れた積層構造を有する半導体記憶装置の例として、スタ
ックド・キャパシタ構造のメモリセルをHするDRAM
について説明したが、少なくとも同じマスクによって2
層が選択的に除去されて形成される多結晶シリコン膜と
シリコン酸化膜とからなる積層構造を有する半導体装置
であれば、本発明を適用することによって同様の効果が
得られる。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば同じマスクによって選
択的に除去されて形成された多結晶シリコン膜の上に存
在するシリコン酸化膜は、低い残留応力を有するので、
下層の多結晶シリコン膜におけるノツチングの発生が抑
制され得る。しだがって、多結晶シリコン膜がゲート電
極等の導電膜として構成される場合において、能動素子
の性能を低下させることのない半導体記憶装置が提供さ
れ得る。
択的に除去されて形成された多結晶シリコン膜の上に存
在するシリコン酸化膜は、低い残留応力を有するので、
下層の多結晶シリコン膜におけるノツチングの発生が抑
制され得る。しだがって、多結晶シリコン膜がゲート電
極等の導電膜として構成される場合において、能動素子
の性能を低下させることのない半導体記憶装置が提供さ
れ得る。
第1A図、第1B図、第1C図、第1D図、第1E図、
第1F図、第1G図、第1H図、第1I図、第1J図、
第1K図、第1L図、第1M図はこの発明に従った半導
体記憶装置の製造方法の一実施例を工程順に示す部分断
面図である。 第2図は従来のDRAMの全体構成を示すブロック図で
ある。 第3図は第2図に示されたDRAMの1つのメモリセル
に対応する等価回路図である。 第4図は従来のDRAMのメモリセル形成領域を示す部
分甲面図である。 第5A図、第5B図、第5C図、第5D図、第5E図、
第5F図、第5G図、第5H図、第5I図、第5J図、
第5に図、第5L図、第5M図は従来の半導体記憶装置
の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 図において、1はP型シリコン基板、15はポリシリコ
ン膜、18は上層絶縁膜、18aはシリコン酸化膜、2
0はワード線である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
第1F図、第1G図、第1H図、第1I図、第1J図、
第1K図、第1L図、第1M図はこの発明に従った半導
体記憶装置の製造方法の一実施例を工程順に示す部分断
面図である。 第2図は従来のDRAMの全体構成を示すブロック図で
ある。 第3図は第2図に示されたDRAMの1つのメモリセル
に対応する等価回路図である。 第4図は従来のDRAMのメモリセル形成領域を示す部
分甲面図である。 第5A図、第5B図、第5C図、第5D図、第5E図、
第5F図、第5G図、第5H図、第5I図、第5J図、
第5に図、第5L図、第5M図は従来の半導体記憶装置
の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 図において、1はP型シリコン基板、15はポリシリコ
ン膜、18は上層絶縁膜、18aはシリコン酸化膜、2
0はワード線である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- (1)主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面の上に形成された多結晶シリコ
ン膜と、 前記多結晶シリコン膜の上に形成され、10^9dyn
/cm^2以下の残留応力を有するシリコン酸化膜とを
備えた、半導体装置。 - (2)主表面を有する半導体基板を準備する工程と、 前記半導体基板の主表面の上に多結晶シリコン膜を形成
する工程と、 前記多結晶シリコン膜の上にシリコン酸化膜を800℃
以下の加熱温度で形成する工程とを備え、それによって
、 前記シリコン酸化膜は、10^9dyn/cm^2以下
の残留応力を有するように形成され、 前記多結晶シリコン膜と前記シリコン酸化膜とを同じマ
スクによって選択的に除去する工程とを備えた、半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63230818A JPH0828427B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
| DE3930657A DE3930657C2 (de) | 1988-09-14 | 1989-09-13 | Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung |
| US07/693,505 US5300444A (en) | 1988-09-14 | 1991-04-30 | Method of manufacturing a semiconductor device having a stacked structure formed of polycrystalline silicon film and silicon oxide film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63230818A JPH0828427B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279461A true JPH0279461A (ja) | 1990-03-20 |
| JPH0828427B2 JPH0828427B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=16913759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63230818A Expired - Fee Related JPH0828427B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5300444A (ja) |
| JP (1) | JPH0828427B2 (ja) |
| DE (1) | DE3930657C2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551857B2 (en) | 1997-04-04 | 2003-04-22 | Elm Technology Corporation | Three dimensional structure integrated circuits |
| JP3107050B2 (ja) * | 1998-07-02 | 2000-11-06 | 日本電気株式会社 | 多結晶シリコン膜の成膜方法 |
| US6422826B1 (en) | 2000-06-02 | 2002-07-23 | Eastman Kodak Company | Fluid pump and method |
| US6533951B1 (en) | 2000-07-27 | 2003-03-18 | Eastman Kodak Company | Method of manufacturing fluid pump |
| US6386680B1 (en) | 2000-10-02 | 2002-05-14 | Eastman Kodak Company | Fluid pump and ink jet print head |
| US6830701B2 (en) * | 2002-07-09 | 2004-12-14 | Eastman Kodak Company | Method for fabricating microelectromechanical structures for liquid emission devices |
| US6874867B2 (en) * | 2002-12-18 | 2005-04-05 | Eastman Kodak Company | Electrostatically actuated drop ejector |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6020563A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-01 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS61123181A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-11 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS53108381A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-21 | Hitachi Ltd | Manufacture for semiconductor device |
| US4455737A (en) * | 1978-05-26 | 1984-06-26 | Rockwell International Corporation | Process for and structure of high density VLSI circuits, having self-aligned gates and contacts for FET devices and conducting lines |
| JPS5747711A (en) * | 1980-08-08 | 1982-03-18 | Fujitsu Ltd | Chemical plasma growing method in vapor phase |
| US4546535A (en) * | 1983-12-12 | 1985-10-15 | International Business Machines Corporation | Method of making submicron FET structure |
| JPH0618257B2 (ja) * | 1984-04-28 | 1994-03-09 | 富士通株式会社 | 半導体記憶装置の製造方法 |
| US4584205A (en) * | 1984-07-02 | 1986-04-22 | Signetics Corporation | Method for growing an oxide layer on a silicon surface |
| JPS61183952A (ja) * | 1985-02-09 | 1986-08-16 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
| IT1209682B (it) * | 1985-12-23 | 1989-08-30 | Sgs Microelettronica Spa | Processo per la fabbricazione mediante ricristallizzazione epitassiale di transistori ad effetto di campo a gate isolato con giunzioni a profondita' minima. |
| EP0232748A1 (de) * | 1986-01-22 | 1987-08-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Auffüllung von Isolationsgräben in integrierten Halbleiterschaltungen |
| US4855801A (en) * | 1986-08-22 | 1989-08-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Transistor varactor for dynamics semiconductor storage means |
| US5028566A (en) * | 1987-04-10 | 1991-07-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method of forming silicon dioxide glass films |
| US4845047A (en) * | 1987-06-25 | 1989-07-04 | Texas Instruments Incorporated | Threshold adjustment method for an IGFET |
| US4851370A (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-25 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Fabricating a semiconductor device with low defect density oxide |
| US4851361A (en) * | 1988-02-04 | 1989-07-25 | Atmel Corporation | Fabrication process for EEPROMS with high voltage transistors |
| US5087951A (en) * | 1988-05-02 | 1992-02-11 | Micron Technology | Semiconductor memory device transistor and cell structure |
| JPH06344756A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-12-20 | Mazda Motor Corp | 車両用空調装置 |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP63230818A patent/JPH0828427B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-13 DE DE3930657A patent/DE3930657C2/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-04-30 US US07/693,505 patent/US5300444A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020563A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-01 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS61123181A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-11 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3930657A1 (de) | 1990-03-22 |
| DE3930657C2 (de) | 1995-11-30 |
| JPH0828427B2 (ja) | 1996-03-21 |
| US5300444A (en) | 1994-04-05 |
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