JPH04252068A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH04252068A JPH04252068A JP3001653A JP165391A JPH04252068A JP H04252068 A JPH04252068 A JP H04252068A JP 3001653 A JP3001653 A JP 3001653A JP 165391 A JP165391 A JP 165391A JP H04252068 A JPH04252068 A JP H04252068A
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、よ
り詳しくは、スタティック型のキャパシタを有する半導
体装置に関する。
り詳しくは、スタティック型のキャパシタを有する半導
体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ダイナミックRAMのキャパシタの蓄積
容量を大きくするために、例えば図8に示すように、転
送トランジスタ80の拡散層81の上に設けられるスタ
ティック型キャパシタについて種々の構造のものが提案
されている。
容量を大きくするために、例えば図8に示すように、転
送トランジスタ80の拡散層81の上に設けられるスタ
ティック型キャパシタについて種々の構造のものが提案
されている。
【0003】例えば図8(A) に示すように、円筒形
の蓄積電極82の表面に沿って誘電体層83を成長し、
その上に対向電極84を形成する構造のキャパシタや、
同図(B)に示すように、外方向に伸びるフィンを有す
る蓄積電極85を拡散層81の上に形成し、その周囲に
誘電体層86及び対向電極87を設けるセル、あるは、
同図(C) に示すように、上面に開口部88を有する
箱型の蓄積電極89を設け、その底面を拡散層81に接
続するとともに、その周囲に誘電体層90と対向電極9
1を設けるキャパシタがある。
の蓄積電極82の表面に沿って誘電体層83を成長し、
その上に対向電極84を形成する構造のキャパシタや、
同図(B)に示すように、外方向に伸びるフィンを有す
る蓄積電極85を拡散層81の上に形成し、その周囲に
誘電体層86及び対向電極87を設けるセル、あるは、
同図(C) に示すように、上面に開口部88を有する
箱型の蓄積電極89を設け、その底面を拡散層81に接
続するとともに、その周囲に誘電体層90と対向電極9
1を設けるキャパシタがある。
【0004】次に、上記したセルの製造工程を簡単に説
明する。図10は、円筒形の蓄積電極82の形成工程を
示す断面図であって、まず、同図(A) に示すように
、転送トランジスタ80を覆う層間絶縁膜92の上に第
一の多結晶シリコン膜93を積層した後にこれをパター
ニングし、転送トランジスタ80の一方の拡散層81の
上に窓94を設ける(図10(A))。
明する。図10は、円筒形の蓄積電極82の形成工程を
示す断面図であって、まず、同図(A) に示すように
、転送トランジスタ80を覆う層間絶縁膜92の上に第
一の多結晶シリコン膜93を積層した後にこれをパター
ニングし、転送トランジスタ80の一方の拡散層81の
上に窓94を設ける(図10(A))。
【0005】次に、層間絶縁膜92をパターニングして
窓94よりも小さな開口部95をその中に形成した後に
(同図(B))、第二の多結晶シリコン膜96を全体に
積層する(同図(C))。
窓94よりも小さな開口部95をその中に形成した後に
(同図(B))、第二の多結晶シリコン膜96を全体に
積層する(同図(C))。
【0006】これに続いて、2つの多結晶シリコン膜9
3、96をパターニングすることにより、それらの多結
晶シリコン膜93、96を拡散層81の上とその周辺に
残存させる(同図(D))。これによって、多結晶シリ
コンからなる円筒状の蓄積電極82が完成する。
3、96をパターニングすることにより、それらの多結
晶シリコン膜93、96を拡散層81の上とその周辺に
残存させる(同図(D))。これによって、多結晶シリ
コンからなる円筒状の蓄積電極82が完成する。
【0007】この後に、蓄積電極82の表面を熱酸化し
てSiO2を成長し、これを図8(A) に示すような
誘電体膜83となし、さらに多結晶シリコンを積層して
これを対向電極84とする。
てSiO2を成長し、これを図8(A) に示すような
誘電体膜83となし、さらに多結晶シリコンを積層して
これを対向電極84とする。
【0008】図11は、フィン構造の蓄積電極85の形
成工程を示す断面図である。まず、同図(A) に示す
ように、層間絶縁膜92の上層を窒化シリコンにより形
成した状態で、その上に、SiO2膜97、多結晶シリ
コン膜98及びSiO2膜99を順に形成した後に、層
間絶縁膜92とその上の層97〜99をパターニングし
て拡散層81の上に開口部 100を形成する。
成工程を示す断面図である。まず、同図(A) に示す
ように、層間絶縁膜92の上層を窒化シリコンにより形
成した状態で、その上に、SiO2膜97、多結晶シリ
コン膜98及びSiO2膜99を順に形成した後に、層
間絶縁膜92とその上の層97〜99をパターニングし
て拡散層81の上に開口部 100を形成する。
【0009】次に、開口部 100内とSiO2膜99
の上に第二の多結晶シリコン膜 101を積層してから
(図11(B))、さらに、多結晶シリコン膜98、1
01 及びSiO2膜07、99をフォトリソグラフィ
ー法によってパターニングし、これにより拡散層81の
上とその周辺にそれらの膜を残存させる(図11(C)
)。
の上に第二の多結晶シリコン膜 101を積層してから
(図11(B))、さらに、多結晶シリコン膜98、1
01 及びSiO2膜07、99をフォトリソグラフィ
ー法によってパターニングし、これにより拡散層81の
上とその周辺にそれらの膜を残存させる(図11(C)
)。
【0010】この後に、層間絶縁膜92の上のSiO2
膜97、99を弗酸によって選択的に除去すれば、図8
(B) に示すようなフィン構造の蓄積電極85が形成
される(図11(D))。ついで、蓄積電極85の表面
に誘電体層86、対向電極87を形成することになる。
膜97、99を弗酸によって選択的に除去すれば、図8
(B) に示すようなフィン構造の蓄積電極85が形成
される(図11(D))。ついで、蓄積電極85の表面
に誘電体層86、対向電極87を形成することになる。
【0011】図12は、箱型の蓄積電極90の形成工程
を示す断面図であって、転送トランジスタ80の拡散層
81の上とその周辺の層間絶縁膜92上に第一の多結晶
シリコン膜 102をパターニン形成した後に、SiO
2膜 103、第二の多結晶シリコン膜104 及びS
iO2膜 105を順に積層する(図12(A))。そ
して、上から三つの膜 103〜105をパターニング
して第一の多結晶シリコン膜 102の周縁領域を露出
させる(同図(B))。
を示す断面図であって、転送トランジスタ80の拡散層
81の上とその周辺の層間絶縁膜92上に第一の多結晶
シリコン膜 102をパターニン形成した後に、SiO
2膜 103、第二の多結晶シリコン膜104 及びS
iO2膜 105を順に積層する(図12(A))。そ
して、上から三つの膜 103〜105をパターニング
して第一の多結晶シリコン膜 102の周縁領域を露出
させる(同図(B))。
【0012】次に、第二の多結晶シリコン膜 104の
側部と第一の多結晶シリコン膜 102の周縁部を接続
する導電性のサイドウォール 106を形成するととも
に、2つのSiO2膜103,105 を貫通する開口
部 107をその中央に設ける(同図(C))。
側部と第一の多結晶シリコン膜 102の周縁部を接続
する導電性のサイドウォール 106を形成するととも
に、2つのSiO2膜103,105 を貫通する開口
部 107をその中央に設ける(同図(C))。
【0013】この後に、開口部 107を通して弗酸溶
液を供給し、SiO2膜103,105 を除去すれば
、図8(C) に示すような箱型の蓄積電極90が拡散
層81の上に形成される(同図(D))。
液を供給し、SiO2膜103,105 を除去すれば
、図8(C) に示すような箱型の蓄積電極90が拡散
層81の上に形成される(同図(D))。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図8(A)
に示すような構造のセルにおいて、キャパシタの蓄積
容量を大きくする場合には、蓄積電極82を高くする必
要があるが、これによれば、層間絶縁膜92との段差が
大きくなり、層間絶縁膜92にコンタクトホールを形成
する際の露光工程において解像度が低下するといった問
題がある。
に示すような構造のセルにおいて、キャパシタの蓄積
容量を大きくする場合には、蓄積電極82を高くする必
要があるが、これによれば、層間絶縁膜92との段差が
大きくなり、層間絶縁膜92にコンタクトホールを形成
する際の露光工程において解像度が低下するといった問
題がある。
【0015】これに対し、図8(B) に示すような構
造のセルによれば、横方向にフィンの面積を増やして蓄
積容量を大きくすることができる。
造のセルによれば、横方向にフィンの面積を増やして蓄
積容量を大きくすることができる。
【0016】しかし、そのキャパシタの高さを抑制する
ために蓄積電極85のフィンを薄くすると、フィンの機
械的強度が弱くなり、図9に示すようにフィンが湾曲し
て互いに接触したり、フィンが層間絶縁膜92に接触し
易くなり、歩留りが低下するといった問題がある。
ために蓄積電極85のフィンを薄くすると、フィンの機
械的強度が弱くなり、図9に示すようにフィンが湾曲し
て互いに接触したり、フィンが層間絶縁膜92に接触し
易くなり、歩留りが低下するといった問題がある。
【0017】さらに、図8(C) に示す箱形のキャパ
シタの場合には、蓄積電極89の開口部88を狭くして
横方向の面積を大きくすれば容量が増加するが、同一の
開口部88からエッチング液を供給,排出するために蓄
積電極89の内部にエッチング残渣が生じ易くなり、歩
留りが低下するといった不都合がある。
シタの場合には、蓄積電極89の開口部88を狭くして
横方向の面積を大きくすれば容量が増加するが、同一の
開口部88からエッチング液を供給,排出するために蓄
積電極89の内部にエッチング残渣が生じ易くなり、歩
留りが低下するといった不都合がある。
【0018】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、蓄積容量を増加するとともにその歩留り
を向上できる構造の半導体装置を提供することを目的と
する。
ものであって、蓄積容量を増加するとともにその歩留り
を向上できる構造の半導体装置を提供することを目的と
する。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、図2(
H) に例示するように、半導体層2上に設けた有底筒
状の導電膜4aの周壁から内方,外方に向けて導電性の
フィン4bを延設してなる蓄積電極4と、該対向電極4
を覆う誘電体膜7と、該誘電体膜7の周りに積層された
対向電極8とにより構成したキャパシタQを有する半導
体装置によって達成する。
H) に例示するように、半導体層2上に設けた有底筒
状の導電膜4aの周壁から内方,外方に向けて導電性の
フィン4bを延設してなる蓄積電極4と、該対向電極4
を覆う誘電体膜7と、該誘電体膜7の周りに積層された
対向電極8とにより構成したキャパシタQを有する半導
体装置によって達成する。
【0020】または、図5(I) に例示するように、
半導体層2上に設けた断面U字状の導電膜の両側壁から
内方,外方に向けて導電性フィンを延出してなる蓄積電
極28と、該対向電極28を覆う誘電体膜29と、該誘
電体膜29の周りに積層された対向電極30とにより構
成したキャパシタQを有する半導体装置によって達成す
る。
半導体層2上に設けた断面U字状の導電膜の両側壁から
内方,外方に向けて導電性フィンを延出してなる蓄積電
極28と、該対向電極28を覆う誘電体膜29と、該誘
電体膜29の周りに積層された対向電極30とにより構
成したキャパシタQを有する半導体装置によって達成す
る。
【0021】または、図7(F) に例示するように、
半導体層2の上に、断面格子状に形成し対向電極42と
、該対向電極42を覆う誘電体膜43と、該誘電体膜4
3の周りに積層された対向電極44とにより構成したキ
ャパシタQを有する半導体装置によって達成する。
半導体層2の上に、断面格子状に形成し対向電極42と
、該対向電極42を覆う誘電体膜43と、該誘電体膜4
3の周りに積層された対向電極44とにより構成したキ
ャパシタQを有する半導体装置によって達成する。
【0022】
【作 用】第1の発明によれば、有底筒状の導電膜4
aの周壁から、その内方、外方に向けて導電性のフィン
4bを延設することにより、キャパシタQの対向電極4
を形成している。
aの周壁から、その内方、外方に向けて導電性のフィン
4bを延設することにより、キャパシタQの対向電極4
を形成している。
【0023】このため、蓄積電極4を構成するフィン4
bは、端部ではなくその中央又はその近傍で支持される
ことになり、フィン4bを薄くしても湾曲し難くなる。
bは、端部ではなくその中央又はその近傍で支持される
ことになり、フィン4bを薄くしても湾曲し難くなる。
【0024】しかも、図8(B) に示す従来装置に比
べて、フィンの支持位置を変えただけなので、その表面
積を減らすこともなく、蓄積容量を大きくできることに
なる。
べて、フィンの支持位置を変えただけなので、その表面
積を減らすこともなく、蓄積容量を大きくできることに
なる。
【0025】また、有底筒状の導電層4aの内部に設け
られるフィンの間にエッチング液を供給する場合に、そ
のフィンの面積は狭く形成されるので、その内部に残渣
は生じ難くくなる。
られるフィンの間にエッチング液を供給する場合に、そ
のフィンの面積は狭く形成されるので、その内部に残渣
は生じ難くくなる。
【0026】第2の発明によれば、断面U字状の導電膜
の両側壁から、その内方、外方に向けて導電性フィンを
形成し、これを蓄積電極28としている。
の両側壁から、その内方、外方に向けて導電性フィンを
形成し、これを蓄積電極28としている。
【0027】このため、第1の発明と同様な理由により
、フィンは湾曲し難くくなり、しかも蓄積容量は大きく
なる。
、フィンは湾曲し難くくなり、しかも蓄積容量は大きく
なる。
【0028】第3の発明によれば、断面格子状に蓄積電
極42を形成している。このため、キャパシタQの蓄積
電極42の機械的強度は強くなり、その分、横方向のフ
ィンを大きくして蓄積容量を増加できることになる。
極42を形成している。このため、キャパシタQの蓄積
電極42の機械的強度は強くなり、その分、横方向のフ
ィンを大きくして蓄積容量を増加できることになる。
【0029】
【実施例】(a)本発明の第1実施例の説明図1、2は
、本発明の一実施例装置の製造工程を示す断面図であり
、図2(H)は、この工程により完成した装置の断面を
示している。
、本発明の一実施例装置の製造工程を示す断面図であり
、図2(H)は、この工程により完成した装置の断面を
示している。
【0030】図2(H) において符号1は、p型シリ
コン基板2に形成されたDRAMの転送トランジスタで
、この転送トランジスタ1を覆う層間絶縁膜3の上には
キャパシタQが形成され、また、キャパシタQを構成す
る蓄積電極4は、層間絶縁膜3のコンタクトホール5を
通して転送トランジスタ1のn+ 型拡散層6の一方に
接続されている。
コン基板2に形成されたDRAMの転送トランジスタで
、この転送トランジスタ1を覆う層間絶縁膜3の上には
キャパシタQが形成され、また、キャパシタQを構成す
る蓄積電極4は、層間絶縁膜3のコンタクトホール5を
通して転送トランジスタ1のn+ 型拡散層6の一方に
接続されている。
【0031】また、蓄積電極4は、コンタクトホール5
を含む領域に形成された有底筒状の導電膜4aと、その
周壁の内方と外方に突出するフィン4bとを有しており
、その周囲には、SiO2よりなる誘電体膜7、導電性
多結晶シリコンよりなる対向電極8が設けられており、
これらによってキャパシタQが構成される。
を含む領域に形成された有底筒状の導電膜4aと、その
周壁の内方と外方に突出するフィン4bとを有しており
、その周囲には、SiO2よりなる誘電体膜7、導電性
多結晶シリコンよりなる対向電極8が設けられており、
これらによってキャパシタQが構成される。
【0032】なお、図中符号Gは、シリコン基板2上に
絶縁膜9を介して形成された転送トランジスタ1のワー
ド線ゲート電極、10は、転送トランジスタ1を囲む領
域のシリコン基板2上面に形成された選択酸化膜である
。
絶縁膜9を介して形成された転送トランジスタ1のワー
ド線ゲート電極、10は、転送トランジスタ1を囲む領
域のシリコン基板2上面に形成された選択酸化膜である
。
【0033】この実施例において、蓄積電極4を構成す
るフィン4bを、端部ではなくその中央又はその近傍で
導電膜4aによって支持しているために、そのフィン4
bを薄くしても湾曲することはなく、しかもその支持位
置を変えるだけなので、その表面積を減らすこともなく
、蓄積容量を大きくできることになる。
るフィン4bを、端部ではなくその中央又はその近傍で
導電膜4aによって支持しているために、そのフィン4
bを薄くしても湾曲することはなく、しかもその支持位
置を変えるだけなので、その表面積を減らすこともなく
、蓄積容量を大きくできることになる。
【0034】次に、上記した実施例装置の製造工程を説
明する。まず、第1図(A) に示すように、選択酸化
膜10に囲まれたシリコン基板2に転送トランジスタ1
を形成した後に、その上に層間絶縁膜3を積層する。こ
の場合の層間絶縁膜3は、その上層を窒化シリコンによ
って構成する。
明する。まず、第1図(A) に示すように、選択酸化
膜10に囲まれたシリコン基板2に転送トランジスタ1
を形成した後に、その上に層間絶縁膜3を積層する。こ
の場合の層間絶縁膜3は、その上層を窒化シリコンによ
って構成する。
【0035】そして、層間絶縁膜3をフォトリソグラフ
ィー法によってパターニングし、転送トランジスタ1の
ソース/ドレインとなるn型拡散層6の一方の上にコン
タクトホール5を形成する。
ィー法によってパターニングし、転送トランジスタ1の
ソース/ドレインとなるn型拡散層6の一方の上にコン
タクトホール5を形成する。
【0036】次に、コンタクトホール5の内部と層間絶
縁膜3の上に、第一から第三の多結晶シリコン膜11、
12、13をCVD法によって各1000Å程度の厚さ
に積層する(図1(B))。例えば、その成長温度は6
00℃前後、成長圧力は0.2Torrとする。
縁膜3の上に、第一から第三の多結晶シリコン膜11、
12、13をCVD法によって各1000Å程度の厚さ
に積層する(図1(B))。例えば、その成長温度は6
00℃前後、成長圧力は0.2Torrとする。
【0037】この場合、SiH4ガスを用いて多結晶シ
リコンを成長させるが、第二の多結晶シリコン膜12を
成長させる際には、PCl3 ガスを供給して膜の中に
燐を濃度1×1021/cm3 程度含ませる。
リコンを成長させるが、第二の多結晶シリコン膜12を
成長させる際には、PCl3 ガスを供給して膜の中に
燐を濃度1×1021/cm3 程度含ませる。
【0038】この後に、フォトレジスト14を塗布して
これを露光・現像し、コンタクトホール5及びその周辺
を覆うマスクを形成する。そして、塩素系ガスを用いた
反応性イオンエッチング(RIE)法によって、フォト
レジスト14から露出した第一から第三の多結晶シリコ
ン膜11〜13をエッチング除去する(図1(C))。
これを露光・現像し、コンタクトホール5及びその周辺
を覆うマスクを形成する。そして、塩素系ガスを用いた
反応性イオンエッチング(RIE)法によって、フォト
レジスト14から露出した第一から第三の多結晶シリコ
ン膜11〜13をエッチング除去する(図1(C))。
【0039】ついで、フォトレジスト14を除去した後
に、コンタクトホール5上にある多結晶シリコン膜13
を露出する窓15を設けたレジストマスク16を形成す
る(図1(D))。
に、コンタクトホール5上にある多結晶シリコン膜13
を露出する窓15を設けたレジストマスク16を形成す
る(図1(D))。
【0040】この後に、窓15から露出する第一、第二
の多結晶シリコン膜12、13を、RIE法によりエッ
チングして、それらの膜12、13の中央に開口部17
を設ける(図2(E))。この場合、エッチングガスと
して塩素系ガスを使用する。
の多結晶シリコン膜12、13を、RIE法によりエッ
チングして、それらの膜12、13の中央に開口部17
を設ける(図2(E))。この場合、エッチングガスと
して塩素系ガスを使用する。
【0041】次に、硝酸と弗酸を含むエッチング液を多
結晶シリコン膜11〜13に供給すると、燐を含む第二
の多結晶シリコン膜12は、その外側と開口部17内か
ら横方向に選択的にエッチングされ、その面積が縮小し
て他の多結晶シリコン膜11、13よりも狭くなる(図
2(F))。これに対して、ノンドープの多結晶シリコ
ン膜11、13はエッチングレートが小さく、縮小の程
度は少ない。
結晶シリコン膜11〜13に供給すると、燐を含む第二
の多結晶シリコン膜12は、その外側と開口部17内か
ら横方向に選択的にエッチングされ、その面積が縮小し
て他の多結晶シリコン膜11、13よりも狭くなる(図
2(F))。これに対して、ノンドープの多結晶シリコ
ン膜11、13はエッチングレートが小さく、縮小の程
度は少ない。
【0042】ちなみに、燐の濃度が1×1021/cm
3の場合、エッチングレートは40nm/min とな
り、ノンドープの場合には5nm/min となる。
3の場合、エッチングレートは40nm/min とな
り、ノンドープの場合には5nm/min となる。
【0043】このようにパターニングされた多結晶シリ
コン膜11〜13は蓄積電極4として使用され、その形
状は、有底筒状の導電膜4aの周壁の両側に2枚のフィ
ン4bを突出させたものとなる。
コン膜11〜13は蓄積電極4として使用され、その形
状は、有底筒状の導電膜4aの周壁の両側に2枚のフィ
ン4bを突出させたものとなる。
【0044】ついで、蓄積電極4に導電性を付与するた
めに最後に燐をイオン注入し、これを熱によって活性化
する。
めに最後に燐をイオン注入し、これを熱によって活性化
する。
【0045】そして、蓄積電極4の表面を熱酸化して誘
電体膜7を形成するとともに(図2(G))、さらに燐
を含む多結晶シリコンをその周囲に成長させて対向電極
8を形成する(図2(H))。
電体膜7を形成するとともに(図2(G))、さらに燐
を含む多結晶シリコンをその周囲に成長させて対向電極
8を形成する(図2(H))。
【0046】ところで、蓄積電極4を構成するフィン4
bは、その中央で導電膜4aにより支持されているため
に、製造工程において湾曲することはなく、その歩留り
は大幅に向上する。また、蓄積電極4においては、フィ
ン4bが導電膜4aの内外方向に伸びているので、内部
に伸びるフィン4bの面積を狭くしても表面積を十分確
保でき、第二の多結晶シリコン膜12をエッチングする
際にエッチング液がその開口部17から内部の隅に行き
届くために、内部に残渣が生じ難くなる。
bは、その中央で導電膜4aにより支持されているため
に、製造工程において湾曲することはなく、その歩留り
は大幅に向上する。また、蓄積電極4においては、フィ
ン4bが導電膜4aの内外方向に伸びているので、内部
に伸びるフィン4bの面積を狭くしても表面積を十分確
保でき、第二の多結晶シリコン膜12をエッチングする
際にエッチング液がその開口部17から内部の隅に行き
届くために、内部に残渣が生じ難くなる。
【0047】なお、上記した実施例では、有底筒状の導
電膜4aの周壁の内側と外側にフィン4bを設けて蓄積
電極4を形成したが、コンタクトホール5を含む領域に
断面U字状の支持膜を設け、その2つの側壁の両側にフ
ィンを突出形成してもよい。その断面形状は図2(H)
と同じになる。
電膜4aの周壁の内側と外側にフィン4bを設けて蓄積
電極4を形成したが、コンタクトホール5を含む領域に
断面U字状の支持膜を設け、その2つの側壁の両側にフ
ィンを突出形成してもよい。その断面形状は図2(H)
と同じになる。
【0048】(b)本発明の第2の実施例の説明上記し
た実施例装置はフィンを2枚にした構造の装置であるが
、これを複数枚にすることもできる。
た実施例装置はフィンを2枚にした構造の装置であるが
、これを複数枚にすることもできる。
【0049】次に、フィンを3枚形成する場合であって
、第1実施例と異なる工程によりこれを形成する方法に
ついて、図3〜5に基づいて説明する。
、第1実施例と異なる工程によりこれを形成する方法に
ついて、図3〜5に基づいて説明する。
【0050】先ず、第1実施例と同様に、p型シリコン
基板2のうち選択酸化膜10に囲まれた領域に転送トラ
ンジスタ1を形成し、さらに、その上を層間絶縁膜3に
よって覆うとともにこれをパターニングして、n+ 型
拡散層6の上にコンタクトホール5を形成する(図3(
A))。
基板2のうち選択酸化膜10に囲まれた領域に転送トラ
ンジスタ1を形成し、さらに、その上を層間絶縁膜3に
よって覆うとともにこれをパターニングして、n+ 型
拡散層6の上にコンタクトホール5を形成する(図3(
A))。
【0051】次に、燐を含む多結晶シリコン膜20を1
000Å程度積層した後に、これをパターニングしてコ
ンタクトホール5の内部とその周辺の層間絶縁膜3上に
残存させる(図3(B))。
000Å程度積層した後に、これをパターニングしてコ
ンタクトホール5の内部とその周辺の層間絶縁膜3上に
残存させる(図3(B))。
【0052】この後に、CVD法により膜厚1000Å
のPSG膜21〜25を5層重ねて積層する(図3(C
))。この場合の膜の成長温度は例えば670℃で、そ
のガス圧力は0.6Torr程度とする。また、成長ガ
スには、Si(OC2H5)4、P(OCH3)3、0
2の混合ガスを使用するが、各層毎にその混合ガスの割
合を変え、第一、三、五層目のPSG膜21、23、2
5を成長する場合には燐の含有量を5.0wt%とし、
第二、四層目のPSG膜22、24を堆積する際には燐
の含有量を8. 5wt%となるように調整する。
のPSG膜21〜25を5層重ねて積層する(図3(C
))。この場合の膜の成長温度は例えば670℃で、そ
のガス圧力は0.6Torr程度とする。また、成長ガ
スには、Si(OC2H5)4、P(OCH3)3、0
2の混合ガスを使用するが、各層毎にその混合ガスの割
合を変え、第一、三、五層目のPSG膜21、23、2
5を成長する場合には燐の含有量を5.0wt%とし、
第二、四層目のPSG膜22、24を堆積する際には燐
の含有量を8. 5wt%となるように調整する。
【0053】次に、コンタクトホール5を囲む領域に窓
を有するレジストマスク19を設け、その窓から露出す
るPSG膜21〜25をRIE法によってエッチングし
て筒状の開口部26を形成する(図4(D))。
を有するレジストマスク19を設け、その窓から露出す
るPSG膜21〜25をRIE法によってエッチングし
て筒状の開口部26を形成する(図4(D))。
【0054】この後に、レジストマスク19を除去し、
ついで、PSG膜21〜25を弗酸溶液に浸漬し、燐濃
度の高い2層目と4層目のPSG膜22、24を開口部
26から横方向にエッチングしていくと、筒状の開口部
26には、そのPSG膜22、24の縮小化にともなっ
て内方、外方に突出部が形成される(図4(E))。
ついで、PSG膜21〜25を弗酸溶液に浸漬し、燐濃
度の高い2層目と4層目のPSG膜22、24を開口部
26から横方向にエッチングしていくと、筒状の開口部
26には、そのPSG膜22、24の縮小化にともなっ
て内方、外方に突出部が形成される(図4(E))。
【0055】ところで、燐濃度が高いPSG膜の22、
24のエッチングレートは2800Å/min 程度で
あるが、その他のPSG膜21、23、25はエッチン
グレートが100Å/min 程度であり、2、4層目
のPSG膜22、24は選択的にエッチングされること
になる。
24のエッチングレートは2800Å/min 程度で
あるが、その他のPSG膜21、23、25はエッチン
グレートが100Å/min 程度であり、2、4層目
のPSG膜22、24は選択的にエッチングされること
になる。
【0056】次に、CVD法により燐を含む多結晶シリ
コン膜27を成長し、開口部26の内部をその多結晶シ
リコン膜27によって充填する(図4(F))。
コン膜27を成長し、開口部26の内部をその多結晶シ
リコン膜27によって充填する(図4(F))。
【0057】さらに、塩素系のガスを用いたRIE法に
よって、5層目のPSG膜25の上の多結晶シリコン膜
27を除去し(図5(G))、ついで、全てのPSG膜
21〜25を弗酸溶液によって除去する(図5(H))
。
よって、5層目のPSG膜25の上の多結晶シリコン膜
27を除去し(図5(G))、ついで、全てのPSG膜
21〜25を弗酸溶液によって除去する(図5(H))
。
【0058】これにより、多結晶シリコン20、27は
基板2上に残り、その形状は第1実施例と同一で、3枚
のフィンを有する蓄積電極28が形成されることになる
。
基板2上に残り、その形状は第1実施例と同一で、3枚
のフィンを有する蓄積電極28が形成されることになる
。
【0059】この後に、蓄積電極28の表面を熱酸化し
てSiO2を形成し、これを誘電体膜29にするととも
に、その表面に多結晶シリコンよりなる対向電極30を
成長させる(図5(I))。
てSiO2を形成し、これを誘電体膜29にするととも
に、その表面に多結晶シリコンよりなる対向電極30を
成長させる(図5(I))。
【0060】なお、上記した実施例では、燐濃度が高い
PSG膜と低いPSG膜を交互に5層積層して3枚のフ
ィンを有する蓄積電極28を形成したが、その層数を増
やしてフィンの枚数を多くすることはもとより可能であ
る。
PSG膜と低いPSG膜を交互に5層積層して3枚のフ
ィンを有する蓄積電極28を形成したが、その層数を増
やしてフィンの枚数を多くすることはもとより可能であ
る。
【0061】また、PSG膜21〜25に形成する開口
部26は筒状に限るものではなく、コンタクトホール5
を挟む領域に相対向する2つの開口部を設けてもよい。 これによれば、第1実施例で既に説明したように、断面
U字状の導電層の側壁にフィンを複数取付けた形状の蓄
積電極が形成されることになる。
部26は筒状に限るものではなく、コンタクトホール5
を挟む領域に相対向する2つの開口部を設けてもよい。 これによれば、第1実施例で既に説明したように、断面
U字状の導電層の側壁にフィンを複数取付けた形状の蓄
積電極が形成されることになる。
【0062】(C)本発明の第3実施例の説明図6、7
は、本発明の第3実施例装置の製造工程を示す断面図で
ある。
は、本発明の第3実施例装置の製造工程を示す断面図で
ある。
【0063】まず、第1、2実施例の図1(A) 、図
3(A) と同様に、シリコン基板2に転送トランジス
タ1を形成するとともに、そのn+ 型拡散層6を露出
するコンタクトホール5を備えた層間絶縁膜3を形成す
る。なお、層間絶縁膜3の上層部は、窒化シリコンによ
り構成されている。
3(A) と同様に、シリコン基板2に転送トランジス
タ1を形成するとともに、そのn+ 型拡散層6を露出
するコンタクトホール5を備えた層間絶縁膜3を形成す
る。なお、層間絶縁膜3の上層部は、窒化シリコンによ
り構成されている。
【0064】この状態で、燐を含む多結晶シリコン膜3
1、33とSiO2膜32、34を交互に2層ずつ10
00Åの厚さに成長する。そして、コンタクトホール5
両側の層間絶縁膜3の上に2つの窓35、36を有する
レジストマスク37を形成する(図6(A))。
1、33とSiO2膜32、34を交互に2層ずつ10
00Åの厚さに成長する。そして、コンタクトホール5
両側の層間絶縁膜3の上に2つの窓35、36を有する
レジストマスク37を形成する(図6(A))。
【0065】次に、レジストマスク37の窓35、36
から露出するSiO2膜32、34及び多結晶シリコン
膜31、33をRIE法によりエッチングし、開口部3
8、39を形成し、ついでレジストマスク37を除去す
る(図6(B))。
から露出するSiO2膜32、34及び多結晶シリコン
膜31、33をRIE法によりエッチングし、開口部3
8、39を形成し、ついでレジストマスク37を除去す
る(図6(B))。
【0066】この後に、CVD法により燐を含むシリコ
ンを成長して、前記開口部38、39の内部と、最上の
SiO2膜33の上に多結晶シリコン膜40を形成する
(図6(C))。
ンを成長して、前記開口部38、39の内部と、最上の
SiO2膜33の上に多結晶シリコン膜40を形成する
(図6(C))。
【0067】次に、2つの開口部38、39の間の領域
とその外方の周辺を覆うレジストマスク41を形成した
後に、レジストマスク41から露出するSiO2膜32
、34と多結晶シリコン膜31、33、40をRIE法
によってエッチングし、ついで、レジストマスク41を
除去する(図7(D))。
とその外方の周辺を覆うレジストマスク41を形成した
後に、レジストマスク41から露出するSiO2膜32
、34と多結晶シリコン膜31、33、40をRIE法
によってエッチングし、ついで、レジストマスク41を
除去する(図7(D))。
【0068】この後に、弗酸溶液によって層間絶縁膜3
上のSiO2膜32、34を選択的にエッチング除去し
、残存した多結晶シリコン31、33、40によりキャ
パシタの蓄積電極42を形成する(図7(E))。
上のSiO2膜32、34を選択的にエッチング除去し
、残存した多結晶シリコン31、33、40によりキャ
パシタの蓄積電極42を形成する(図7(E))。
【0069】続いて、蓄積電極42の表面を熱酸化して
SiO2よりなる誘電体膜43を形成するとともに、さ
らに燐を含有する多結晶シリコンにより対向電極44を
形成し、これらによりキャパシタQを構成する。
SiO2よりなる誘電体膜43を形成するとともに、さ
らに燐を含有する多結晶シリコンにより対向電極44を
形成し、これらによりキャパシタQを構成する。
【0070】ところで、キャパシタQの蓄積電極42は
、断面格子状になるために、機械的強度は強くなり、そ
の分、横方向のフィンを大きくできるために、蓄積電極
42の表面積を大きくすることも可能になる。
、断面格子状になるために、機械的強度は強くなり、そ
の分、横方向のフィンを大きくできるために、蓄積電極
42の表面積を大きくすることも可能になる。
【0071】なお、以上3つの実施例では、誘電体膜7
、29、43を熱酸化SiO2膜によって形成したが、
CVDSiO2膜、CVD窒化膜によることもできる。
、29、43を熱酸化SiO2膜によって形成したが、
CVDSiO2膜、CVD窒化膜によることもできる。
【0072】
【発明の効果】以上述べたように第1の発明によれば、
有底筒状の導電膜の周壁から、その内方、外方に向けて
導電性のフィンを延設することにより、キャパシタの対
向電極を形成しているので、蓄積電極を構成するフィン
は、端部ではなく中央又はその近傍で支持されることに
なり、フィンを湾曲し難くくすることができる。
有底筒状の導電膜の周壁から、その内方、外方に向けて
導電性のフィンを延設することにより、キャパシタの対
向電極を形成しているので、蓄積電極を構成するフィン
は、端部ではなく中央又はその近傍で支持されることに
なり、フィンを湾曲し難くくすることができる。
【0073】しかも、図8(B) に示す従来装置に比
べて、フィンの支持位置を変えただけなので、その表面
積を減らすこともなく、蓄積容量を大きくできることに
なる。
べて、フィンの支持位置を変えただけなので、その表面
積を減らすこともなく、蓄積容量を大きくできることに
なる。
【0074】また、有底筒状の導電層の内部に設けられ
るフィンの間にエッチング液を供給する場合に、そのフ
ィンの面積は狭く形成されるため、その内部に残渣を生
じ難くすることが可能になる。
るフィンの間にエッチング液を供給する場合に、そのフ
ィンの面積は狭く形成されるため、その内部に残渣を生
じ難くすることが可能になる。
【0075】第2の発明によれば、断面U字状の導電膜
の両側壁から、その内方、外方に向けて導電性フィンを
形成し、これを蓄積電極としたので、第1の発明と同様
な理由により、フィンを湾曲し難くくして蓄積容量を大
きくすることができる。
の両側壁から、その内方、外方に向けて導電性フィンを
形成し、これを蓄積電極としたので、第1の発明と同様
な理由により、フィンを湾曲し難くくして蓄積容量を大
きくすることができる。
【0076】第3の発明によれば、断面格子状に蓄積電
極を形成したので、キャパシタの蓄積電極の機械的強度
は強くなり、その分、横方向のフィンを大きくして蓄積
容量を増加することが可能になる。
極を形成したので、キャパシタの蓄積電極の機械的強度
は強くなり、その分、横方向のフィンを大きくして蓄積
容量を増加することが可能になる。
【図1】本発明の第1実施例装置の製造工程を示す断面
図(その1)である。
図(その1)である。
【図2】本発明の第1実施例装置の製造工程を示す断面
図(その2)である。
図(その2)である。
【図3】本発明の第2実施例装置の製造工程を示す断面
図(その1)である。
図(その1)である。
【図4】本発明の第2実施例装置の製造工程を示す断面
図(その2)である。
図(その2)である。
【図5】本発明の第2実施例装置の製造工程を示す断面
図(その3)である。
図(その3)である。
【図6】本発明の第3実施例装置の製造工程を示す断面
図(その1)である。
図(その1)である。
【図7】本発明の第3実施例装置の製造工程を示す断面
図(その2)である。
図(その2)である。
【図8】従来装置の第1〜3の例を示す断面図である。
【図9】従来装置の問題点を示す拡大断面図である。
【図10】従来装置の第1例の製造工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図11】従来装置の第2例の製造工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図12】従来装置の第3例の製造工程を示す断面図で
ある。
ある。
1 転送トランジスタ
2 シリコン基板(半導体層)3
層間絶縁膜 4 蓄積電極 5 コンタクトホール 6 n+ 型拡散層 7 誘電体膜 8 対向電極 28、42 蓄積電極 29、43 誘電体膜 30、44 対向電極
層間絶縁膜 4 蓄積電極 5 コンタクトホール 6 n+ 型拡散層 7 誘電体膜 8 対向電極 28、42 蓄積電極 29、43 誘電体膜 30、44 対向電極
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体層(2)上に設けた有底筒状の
導電膜(4a)の周壁から内方、外方に向けて導電性の
フィン(4b)を延設してなる蓄積電極(4)と、該対
向電極(4)を覆う誘電体膜(7)と、該誘電体膜(7
)の周りに積層された対向電極(8)とにより構成した
キャパシタ(Q)を有する半導体装置。 - 【請求項2】 半導体層(2)上に設けた断面U字状
の導電膜の両側壁から内方、外方に向けて導電性フィン
を延出してなる蓄積電極(28)と、該対向電極(28
)を覆う誘電体膜(29)と、該誘電体膜(29)の周
りに積層された対向電極(30)とにより構成したキャ
パシタ(Q)を有する半導体装置。 - 【請求項3】 半導体層(2)の上に、断面格子状に
形成した対向電極(42)と、該対向電極(42)を覆
う誘電体膜(43)と、該誘電体膜(43)の周りに積
層された対向電極(44)とにより構成したキャパシタ
(Q)を有する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001653A JPH04252068A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001653A JPH04252068A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252068A true JPH04252068A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=11507481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3001653A Withdrawn JPH04252068A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04252068A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07202029A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子のキャパシター製造方法 |
| US10000584B2 (en) | 2012-04-28 | 2018-06-19 | Arlanxeo Deutschland Gmbh | Hydrogenation of nitrile rubber |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP3001653A patent/JPH04252068A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07202029A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子のキャパシター製造方法 |
| US10000584B2 (en) | 2012-04-28 | 2018-06-19 | Arlanxeo Deutschland Gmbh | Hydrogenation of nitrile rubber |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |