JPH06177345A - 半導体メモリおよびその製造方法 - Google Patents

半導体メモリおよびその製造方法

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JPH06177345A
JPH06177345A JP3071638A JP7163891A JPH06177345A JP H06177345 A JPH06177345 A JP H06177345A JP 3071638 A JP3071638 A JP 3071638A JP 7163891 A JP7163891 A JP 7163891A JP H06177345 A JPH06177345 A JP H06177345A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ノード電極が接続される低抵抗領域の不純物濃
度を低減することにより、半導体メモリの漏洩電流を低
減し、半導体メモリの面積を増大させることなく、ノー
ド電極とゲート電極との短絡発生を防止することができ
る半導体メモリおよびその製造方法を提供する。 【構成】ゲート電極となる多結晶シリコン膜をマスクと
して半導体基板表面領域に不純物を導入して低濃度不純
物領域を形成し、前記多結晶シリコン膜を含む前記半導
体基板上に絶縁膜を形成し、この露出した絶縁膜を異方
性ドライエッチングによりエッチングして前記多結晶シ
リコン膜の側壁上に側壁絶縁膜を形成し、ノード電極の
前記低濃度不純物領域とのコンタクト部を前記多結晶シ
リコン膜と自己整合するように形成し、ビット線を接続
すべきビット線コンタクト部に不純物を導入して高濃度
不純物領域を形成した半導体メモリおよびその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体メモリおよびそ
の製造方法に係り、特に、大きいキャパシタの容量を有
し、キャパシタのノード電極のコンタクト部を自己整合
により形成することができ、キャパシタのノード電極が
接続される低抵抗領域の不純物濃度を低くすることがで
き、かつ漏洩電流を低減することができる半導体メモリ
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図15は、従来のスタック(積層)型半
導体メモリ(DRAM)のセルの構造の一例を示す断面
図である。
【0003】201はp型シリコン基板、202はフィ
ールド酸化膜、203はゲート電極形成用の多結晶シリ
コン膜、204は酸化シリコン膜、205は低濃度n型
不純物領域、206は多結晶シリコン膜203の側壁上
に形成された側壁絶縁膜、207は高濃度n型不純物領
域、208は酸化シリコン膜(高温酸化膜(High Temper
ature Oxide))、209はキャパシタの容量を増加させ
るための厚い多結晶シリコン膜、210は多結晶シリコ
ンから成るノード電極、211は絶縁膜、212は多結
晶シリコンから成るプレート電極、214はノード電極
210を高濃度n型不純物領域207に接続するために
酸化シリコン膜208および多結晶シリコン膜209に
設けたコンタクト孔、213は図示しないビット線が接
続されるビット線コンタクト部である。ノード電極21
0、絶縁膜211、プレート電極212によりキャパシ
タが構成されている。
【0004】このような構成のDRAMセルを製造する
には、まず、p型シリコン基板201にフィールド酸化
膜202を選択的に形成し、ゲート電極形成用の多結晶
シリコン膜203と酸化シリコン膜204を積層して形
成した後、これらの2層膜をパターニングしてゲート電
極を形成し、低濃度n型不純物領域205を周知のイオ
ン注入法等によりp型シリコン基板201の表面領域に
形成し、多結晶シリコン膜203の側壁上に側壁絶縁膜
206を形成した後、高濃度n型不純物領域207を形
成する。すなわち、ノード電極210が接続される部分
およびビット線(図示省略)が接続されるビット線コン
タクト部213が共に高不純物濃度になるように形成す
る。その後、酸化シリコン膜208と多結晶シリコン膜
209を積層して形成した後、周知のホトリソグラフィ
ー技術を用いて、これらの2層膜を貫通するコンタクト
孔214を開け、ノード電極210を形成して高濃度n
型不純物領域207と接触させた後、絶縁膜211とプ
レート電極212を順次積層して形成し、DRAMセル
のキャパシタを形成する。その後、ビット線が接続され
るビット線コンタクト部213を形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のDRAMセルにおいて、キャパシタのノード電極
210と接続される高濃度n型不純物領域207は、不
純物濃度が高いので、DRAMセルの漏洩電流が増大す
る問題がある。
【0006】また、ノード電極210を高濃度n型不純
物領域207に接続するために、ホトリソグラフィー技
術を用いて酸化シリコン膜208と多結晶シリコン膜2
09の2層膜にコンタクト孔214を開けるとき、マス
ク合わせの誤差(アラインメント エラー)によって側
壁絶縁膜206がエッチングされてノード電極210と
ゲート電極の多結晶シリコン膜203との接触・短絡が
起こり得る問題がある。この問題を低減するために、ゲ
ート電極の多結晶シリコン膜203とコンタクト孔21
4との間の間隔を大きくすると、半導体メモリの面積が
増大する問題がある。
【0007】本発明の目的は、ノード電極が接続される
低抵抗領域の不純物濃度を低減することにより、半導体
メモリの漏洩電流を低減し、半導体メモリの面積を増大
させることなく、ノード電極とゲート電極との短絡発生
を防止できる半導体メモリおよびその製造方法を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体メモリは、第1導電型の半導体基板
(101)上に選択的に形成したゲート電極(103)
と、前記ゲート電極(103)側壁の少なくとも一方側
の前記半導体基板(101)表面領域に形成した前記第
1導電型と逆の第2導電型の低濃度不純物領域(105
a)と、前記ゲート電極(103)の側壁上に形成した
側壁絶縁膜(108、108a)と、少なくとも前記低
濃度不純物領域(105a)の一部上に形成したノード
電極(109)と、前記ノード電極(109)上に形成
した絶縁膜(110)と、前記絶縁膜(110)上に形
成したプレート電極(111)と、前記ゲート電極(1
03)側壁の他方側の前記半導体基板(101)表面領
域に形成した前記第2導電型の高濃度不純物領域(11
2)と、前記高濃度不純物領域(112)に接続したビ
ット線とを有することを特徴とする。
【0009】また、本発明の半導体メモリの製造方法
は、第1導電型の半導体基板(101)上に多結晶シリ
コン膜(103)を選択的に形成する工程と、ゲート電
極となる前記多結晶シリコン膜(103)をマスクとし
てこの多結晶シリコン膜(103)側壁の少なくとも一
方側の前記半導体基板(101)表面領域に前記第1導
電型と逆の第2導電型の不純物を導入して第1の不純物
領域(105a)を形成する工程と、前記多結晶シリコ
ン膜(103)を含む前記半導体基板(101)上に絶
縁膜(106)を形成する工程と、露出した前記絶縁膜
(106)を異方性ドライエッチングによりエッチング
して前記多結晶シリコン膜(103)の側壁上に側壁絶
縁膜(108)を形成し、後で形成するノード電極(1
09)の前記第1の不純物領域(105a)とのコンタ
クト部を前記多結晶シリコン膜(103)と自己整合す
るように形成する工程と、少なくとも前記コンタクト部
上に前記ノード電極(109)を形成する工程と、前記
ノード電極(109)上に絶縁膜(110)とプレート
電極(111)を順次形成する工程と、ビット線を接続
すべきビット線コンタクト部に前記第2導電型の不純物
を導入して第2の不純物領域(112)を形成する工程
とを含むことを特徴とする。
【0010】さらに、本発明の半導体メモリの製造方法
は、前記第1の不純物領域を低濃度で形成し、かつ、絶
縁膜(110)とプレート電極(111)を順次形成し
た後、露出した前記絶縁膜(106)を異方性ドライエ
ッチングによりエッチングしてゲート電極となる前記多
結晶シリコン膜(103)の側壁上に第2の側壁絶縁膜
(108a)を形成する工程と、前記第2の側壁絶縁膜
(108a)をマスクとしてビット線を接続すべきビッ
ト線コンタクト部に前記第2導電型の不純物を導入して
高濃度不純物領域(112)を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明では、ノード電極が接続される低抵抗領
域の不純物濃度を低減することができるので、半導体メ
モリの漏洩電流を低減することができる。
【0012】また、ノード電極と低抵抗領域とのコンタ
クト部をゲート電極に自己整合するように形成すること
ができるので、半導体メモリの面積を増大させることな
く、ノード電極とゲート電極との短絡発生を防止するこ
とができる。
【0013】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。
【0014】図1〜図14は、本発明の一実施例の半導
体メモリ(DRAM)の製造方法を示す工程断面図であ
る。また、図14は、本発明の一実施例のDRAMセル
の構造を示す。
【0015】まず、図1に示すように、p型シリコン基
板101上に薄い酸化シリコン(SiO2)膜115と
窒化シリコン(Si34)膜116を形成した後、フィ
ールド酸化膜を形成すべき部分の窒化シリコン膜116
を選択的にエッチング除去する。
【0016】次に、図2に示すように、シリコン基板1
01の表面を酸化し、フィールド酸化(SiO2)膜1
02を選択的に形成する。
【0017】次に、図3に示すように、窒化シリコン膜
116を除去する。
【0018】次に、図4に示すように、ゲート電極とな
る多結晶シリコン膜103′と酸化シリコン膜104′
を積層して形成する。
【0019】次に、図5に示すように、多結晶シリコン
膜103′と酸化シリコン膜104′の2層膜を周知の
ホトリソグラフィー技術を用いてパターニングし、酸化
シリコン膜104の載った多結晶シリコン膜103を形
成する。
【0020】次に、図6に示すように、n形不純物11
8を周知のイオン注入法等により低濃度に導入して低濃
度n型不純物領域105a、105bを形成する。
【0021】次に、図7に示すように、酸化シリコン膜
106とキャパシタの容量を増加させるための多結晶シ
リコン膜107を積層して形成する。
【0022】次に、図8に示すように、ホトレジスト膜
117を用いて多結晶シリコン膜107をパターニング
する。
【0023】次に、図9に示すように、ホトレジスト膜
117を除去した後、酸化シリコン膜106の露出した
部分をRIE(リアクティブ イオン エッチング)等の
異方性ドライエッチングによりエッチング除去して側壁
絶縁膜(酸化シリコン膜)108を形成する。これによ
り、後で形成するノード電極109(図11)の低濃度
n型不純物領域105aとのコンタクト部をゲート電極
の多結晶シリコン膜103に自己整合するように形成す
ることができる。なお、低濃度n型不純物領域105a
の不純物濃度を高めたい場合は、この後、側壁絶縁膜1
08をマスクとしてイオン注入すればよい。
【0024】次に、図10に示すように、ノード電極と
なる多結晶シリコン膜109′を形成する。
【0025】次に、図11に示すように、周知のホトリ
ソグラフィー技術を用いて多結晶シリコン膜109′を
パターニングしてキャパシタの一方の電極であるノード
電極109を形成した後、その上に絶縁膜110を形成
する。
【0026】次に、図12に示すように、絶縁膜110
をパターニングした後、その上にキャパシタの他方の電
極であるプレート電極111を形成する。
【0027】次に、図13に示すように、酸化シリコン
膜106の一部、すなわち、図1Lの106aの部分を
RIE等によりエッチング除去した後、イオン注入法等
により側壁絶縁膜108aをマスクとしてn形不純物を
高濃度に導入してビット線(図示省略)コンタクトのた
めの高濃度n型不純物領域112を形成する。
【0028】最後に、図14に示すように、絶縁膜(酸
化シリコン膜)113と平坦化酸化膜114を形成す
る。
【0029】上記実施例では、ノード電極109が接続
される低抵抗領域を低濃度に形成することができるので
(低濃度n型不純物領域105a)、DRAMセルの漏
洩電流を低減することができる。また、ノード電極10
9の低濃度n型不純物領域105aとのコンタクト部を
ゲート電極の多結晶シリコン膜103に自己整合するよ
うに形成することができるので、DRAMの面積を増大
させることなく、マスク合わせの誤差(アラインメント
エラー)に起因するノード電極109とゲート電極の
多結晶シリコン膜103との短絡発生を防止することが
でき、かつキャパシタの面積の増大を図ることができ
る。さらに、別途のマスクを使用せず、かつ簡単な工程
で、ノード電極109が接続されるn型不純物領域10
5aは低濃度に、ビット線が接続されるn型不純物領域
112は高濃度に形成することができ、また、キャパシ
タを形成した後に、周辺回路の高濃度のn型またはp型
不純物領域を形成することができるので、DRAMセル
の浅い接合を形成することができ、高集積化に有利であ
る。
【0030】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内において種々変更可能であること
は勿論である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体メモリの漏洩電流を低減することができ、また、
半導体メモリの面積を増大させることなく、ノード電極
とゲート電極との短絡発生を防止することができ、高集
積化に有利な半導体メモリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図2】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図3】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図4】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図5】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図6】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図7】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図8】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図9】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示す
工程断面図である。
【図10】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示
す工程断面図である。
【図11】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示
す工程断面図である。
【図12】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示
す工程断面図である。
【図13】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示
す工程断面図である。
【図14】本発明の一実施例のDRAMの製造方法を示
す工程断面図である。
【図15】従来のDRAMセルの構造の一例を示す断面
図である。
【符号の説明】
101…p型シリコン基板、102…フィールド酸化
膜、103、103′…多結晶シリコン膜、104、1
04′…酸化シリコン膜、105a、105b…低濃度
n型不純物領域、106…酸化シリコン膜、106a…
酸化シリコン膜の一部、107…多結晶シリコン膜、1
08…側壁絶縁膜、109…ノード電極、109′…多
結晶シリコン膜、110…絶縁膜、111…プレート電
極、112…高濃度n型不純物領域、113…絶縁膜、
114…平坦化酸化膜、115…薄い酸化シリコン膜、
116…窒化シリコン膜、117…ホトレジスト膜、1
18…n形不純物、201…p型シリコン基板、202
…フィールド酸化膜、203…多結晶シリコン膜、20
4…酸化シリコン膜、205…低濃度n型不純物領域、
206…側壁絶縁膜、207…高濃度n型不純物領域、
208…酸化シリコン膜、209…多結晶シリコン膜、
210…ノード電極、211…絶縁膜、212…プレー
ト電極、213…ビット線コンタクト部、214…コン
タクト孔。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1導電型の半導体基板(101)上に選
    択的に形成したゲート電極(103)と、前記ゲート電
    極(103)側壁の少なくとも一方側の前記半導体基板
    (101)表面領域に形成した前記第1導電型と逆の第
    2導電型の低濃度不純物領域(105a)と、前記ゲー
    ト電極(103)の側壁上に形成した側壁絶縁膜(10
    8、108a)と、少なくとも前記低濃度不純物領域
    (105a)の一部上に形成したノード電極(109)
    と、前記ノード電極(109)上に形成した絶縁膜(1
    10)と、前記絶縁膜(110)上に形成したプレート
    電極(111)と、前記ゲート電極(103)側壁の他
    方側の前記半導体基板(101)表面領域に形成した前
    記第2導電型の高濃度不純物領域(112)と、前記高
    濃度不純物領域(112)に接続したビット線とを有す
    ることを特徴とする半導体メモリ。
  2. 【請求項2】第1導電型の半導体基板(101)上に多
    結晶シリコン膜(103)を選択的に形成する工程と、
    ゲート電極となる前記多結晶シリコン膜(103)をマ
    スクとしてこの多結晶シリコン膜(103)側壁の少な
    くとも一方側の前記半導体基板(101)表面領域に前
    記第1導電型と逆の第2導電型の不純物を導入して第1
    の不純物領域(105a)を形成する工程と、前記多結
    晶シリコン膜(103)を含む前記半導体基板(10
    1)上に絶縁膜(106)を形成する工程と、露出した
    前記絶縁膜(106)を異方性ドライエッチングにより
    エッチングして前記多結晶シリコン膜(103)の側壁
    上に側壁絶縁膜(108)を形成し、後で形成するノー
    ド電極(109)の前記第1の不純物領域(105a)
    とのコンタクト部を前記多結晶シリコン膜(103)と
    自己整合するように形成する工程と、少なくとも前記コ
    ンタクト部上に前記ノード電極(109)を形成する工
    程と、前記ノード電極(109)上に絶縁膜(110)
    とプレート電極(111)を順次形成する工程と、ビッ
    ト線を接続すべきビット線コンタクト部に前記第2導電
    型の不純物を導入して第2の不純物領域(112)を形
    成する工程とを含むことを特徴とする半導体メモリの製
    造方法。
  3. 【請求項3】第1導電型の半導体基板(101)上に多
    結晶シリコン膜(103)を選択的に形成する工程と、
    ゲート電極となる前記多結晶シリコン膜(103)をマ
    スクとしてこの多結晶シリコン膜(103)側壁の少な
    くとも一方側の前記半導体基板(101)表面領域に前
    記第1導電型と逆の第2導電型の不純物を導入して低濃
    度不純物領域(105a)を形成する工程と、前記多結
    晶シリコン膜(103)を含む前記半導体基板(10
    1)上に絶縁膜(106)を形成する工程と、露出した
    前記絶縁膜(106)を異方性ドライエッチングにより
    エッチングして前記多結晶シリコン膜(103)の側壁
    上に側壁絶縁膜(108)を形成し、後で形成するノー
    ド電極(109)の前記第1の不純物領域(105a)
    とのコンタクト部を前記多結晶シリコン膜(103)と
    自己整合するように形成する工程と、少なくとも前記コ
    ンタクト部上に前記ノード電極(109)を形成する工
    程と、前記ノード電極(109)上に絶縁膜(110)
    とプレート電極(111)を順次形成する工程と、露出
    した前記絶縁膜(106)を異方性ドライエッチングに
    よりエッチングしてゲート電極となる前記多結晶シリコ
    ン膜(103)の側壁上に第2の側壁絶縁膜(108
    a)を形成する工程と、前記第2の側壁絶縁膜(108
    a)をマスクとしてビット線を接続すべきビット線コン
    タクト部に前記第2導電型の不純物を導入して高濃度不
    純物領域(112)を形成する工程とを含むことを特徴
    とする半導体メモリの製造方法。
JP3071638A 1990-04-04 1991-04-04 半導体メモリの製造方法 Expired - Fee Related JP2568316B2 (ja)

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