JPS634664A - 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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- JPS634664A JPS634664A JP61148605A JP14860586A JPS634664A JP S634664 A JPS634664 A JP S634664A JP 61148605 A JP61148605 A JP 61148605A JP 14860586 A JP14860586 A JP 14860586A JP S634664 A JPS634664 A JP S634664A
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- polycrystalline silicon
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- insulating film
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/038—Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
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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
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、例えば溝状に形成されたキャパシタを有す
る半導体装置の製造方法に関する。
る半導体装置の製造方法に関する。
(従来の技術)
半導体集積回路において小さな面積で且つ大きな容量の
キャパシタを構成する手段として、例えば基板表面部に
溝を形成し、この溝を利用してキャパシタを形成するこ
とが試みられている。第2図はこのような溝状キャパシ
タの例を示すもので、まず第2因(A)に示すように、
P型シリコン基板11の表面に素子分離用のフィールド
酸化膜12を形成し、次に基板11の表面にホトレジス
トパターン13を形成する。そして、このホトレジスト
バター13をマスクとして、例えばヒ素をイオン注入し
、基板11にN−型拡散層14を形成する。次にホトレ
ジストパターン13を除去して、第2図(B)に示すよ
うに、例えば窒化膜から成る第1のマスク材15を堆積
し、この第1のマスク材15上に例えばCVD酸化躾か
ら成る第2のマスク材16を堆積する。そして、N−型
拡散層14に対応する幅約1.2ミクロンの部分を選択
的にエツチングして開孔部を形成し、次に反応性イオン
エツチング(RIE)により基板11を例えば3ミクロ
ンの深さまで選択的にエツチングして溝17を形成する
。
キャパシタを構成する手段として、例えば基板表面部に
溝を形成し、この溝を利用してキャパシタを形成するこ
とが試みられている。第2図はこのような溝状キャパシ
タの例を示すもので、まず第2因(A)に示すように、
P型シリコン基板11の表面に素子分離用のフィールド
酸化膜12を形成し、次に基板11の表面にホトレジス
トパターン13を形成する。そして、このホトレジスト
バター13をマスクとして、例えばヒ素をイオン注入し
、基板11にN−型拡散層14を形成する。次にホトレ
ジストパターン13を除去して、第2図(B)に示すよ
うに、例えば窒化膜から成る第1のマスク材15を堆積
し、この第1のマスク材15上に例えばCVD酸化躾か
ら成る第2のマスク材16を堆積する。そして、N−型
拡散層14に対応する幅約1.2ミクロンの部分を選択
的にエツチングして開孔部を形成し、次に反応性イオン
エツチング(RIE)により基板11を例えば3ミクロ
ンの深さまで選択的にエツチングして溝17を形成する
。
次に、N型不純物の拡散源として例えばヒ素−ケイ酸ガ
ラス(ASSG)膜18を溝17に沿って基板11の全
面に堆積させ、熱酸化を行なうことによりN°型型数散
層19形成する。
ラス(ASSG)膜18を溝17に沿って基板11の全
面に堆積させ、熱酸化を行なうことによりN°型型数散
層19形成する。
次に、第2図(C)に示すように、As5GII118
および第2のマスク材16をエツチング除去した後、熱
酸化を行なって溝17の内側の表面に熱酸化膜を形成し
、この熱酸化膜をマスクとして等方性イオンエツチング
を行なうことにより第1のマスク材15をエツチング除
去する。そして、この熱酸化膜をエツチング除去した後
、再び熱酸化を行なって、溝17の内側および基板11
の前面にキャパシタ酸化膜20を形成する。そしてこの
キャパシタ酸化膜20の全面に例えば膜厚が4000オ
ングストロームの多結晶シリコン膜21を堆積し、それ
に不純物をドープする。そしてこの多結晶シリコン膜2
1を熱酸化して、絶縁!I22を形成する。この絶縁膜
22の全面に多結晶シリコン膜23を堆積して、これに
不純物をドープした後、反応性イオンエツチングを行な
うことにより、溝11内部を除く基板11上の多結晶シ
リコンl123をエツチング除去して、基板11上の絶
縁膜22が露出するようにする。次に溝17内部を除く
基板11上の絶縁膜22をエツチング除去し、多結晶シ
リコンl121をパターニングしてこの多結晶シリコン
11121をキャパシタ電極として使用する。そして、
多結晶シリコン膜21を熱酸化して絶縁膜24を形成す
る。
および第2のマスク材16をエツチング除去した後、熱
酸化を行なって溝17の内側の表面に熱酸化膜を形成し
、この熱酸化膜をマスクとして等方性イオンエツチング
を行なうことにより第1のマスク材15をエツチング除
去する。そして、この熱酸化膜をエツチング除去した後
、再び熱酸化を行なって、溝17の内側および基板11
の前面にキャパシタ酸化膜20を形成する。そしてこの
キャパシタ酸化膜20の全面に例えば膜厚が4000オ
ングストロームの多結晶シリコン膜21を堆積し、それ
に不純物をドープする。そしてこの多結晶シリコン膜2
1を熱酸化して、絶縁!I22を形成する。この絶縁膜
22の全面に多結晶シリコン膜23を堆積して、これに
不純物をドープした後、反応性イオンエツチングを行な
うことにより、溝11内部を除く基板11上の多結晶シ
リコンl123をエツチング除去して、基板11上の絶
縁膜22が露出するようにする。次に溝17内部を除く
基板11上の絶縁膜22をエツチング除去し、多結晶シ
リコンl121をパターニングしてこの多結晶シリコン
11121をキャパシタ電極として使用する。そして、
多結晶シリコン膜21を熱酸化して絶縁膜24を形成す
る。
しかしながら、このような方法で溝状キャパシタを構成
したのでは、溝17内部の多結晶シリコン1123の表
面をRIEによりエツチングした時にその表面は平坦で
なくなり、上部配線の断切れの原因となる。これは、溝
17以外の基板11の表面の多結晶シリコン膜23の下
側には絶縁11122が形成されておりエツチングの深
さを規定することができたのに対し、溝17内部の多結
晶シリコン膜23の表面部ではエツチングの深さが規定
されないからである。また、溝17内部を除く基板11
上の多結晶シリコン幕23をRIEによってエツチング
除去する際に、キャパシタ電極として使用される多結晶
シリコン1121にダメージを与えてしまい、それを層
間酸化するとその層間耐圧が劣化する。
したのでは、溝17内部の多結晶シリコン1123の表
面をRIEによりエツチングした時にその表面は平坦で
なくなり、上部配線の断切れの原因となる。これは、溝
17以外の基板11の表面の多結晶シリコン膜23の下
側には絶縁11122が形成されておりエツチングの深
さを規定することができたのに対し、溝17内部の多結
晶シリコン膜23の表面部ではエツチングの深さが規定
されないからである。また、溝17内部を除く基板11
上の多結晶シリコン幕23をRIEによってエツチング
除去する際に、キャパシタ電極として使用される多結晶
シリコン1121にダメージを与えてしまい、それを層
間酸化するとその層間耐圧が劣化する。
(発明が解決しようとする問題点)
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、溝内
部の多結晶シリコン膜の表面を容易に平坦化でき、しか
も、層間耐圧が良好な半導体装置の製造方法を提供しよ
うとするものである。
部の多結晶シリコン膜の表面を容易に平坦化でき、しか
も、層間耐圧が良好な半導体装置の製造方法を提供しよ
うとするものである。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段と作用)すなわちこの発
明に係る半導体装置の製造方法にあっては、まず半導体
基板を選択的にエツチングしてこの半導体基板上に溝を
形成し、この溝に沿って半導体基板上に導電層を形成し
、上記導電層の表面に第1の絶縁膜を形成する。次に上
記第1の絶縁膜上に第1の導電材料を堆積し、この第1
の導電材料の表面に第2の絶縁膜を形成し、溝を埋込む
ようにして上記第2の絶縁膜上に第2の導電材料を堆積
する。そして上記第2の絶縁膜が露出するように、上記
第2の導電材料の溝内部に堆積されている部分を除いて
上記第2の導電材料を反応性イオンエツチングによりエ
ツチング除去し、上記第2の絶縁膜の溝内部に形成され
ている部分を除いて上記第2の絶縁膜をエツチング除去
し、上記第1および第2の導電材料上に第3の導電材料
を堆積する。そして、上記第3の導電材料上に第3の絶
縁膜を形成して半導体装置のキャパシタ部を製造する。
明に係る半導体装置の製造方法にあっては、まず半導体
基板を選択的にエツチングしてこの半導体基板上に溝を
形成し、この溝に沿って半導体基板上に導電層を形成し
、上記導電層の表面に第1の絶縁膜を形成する。次に上
記第1の絶縁膜上に第1の導電材料を堆積し、この第1
の導電材料の表面に第2の絶縁膜を形成し、溝を埋込む
ようにして上記第2の絶縁膜上に第2の導電材料を堆積
する。そして上記第2の絶縁膜が露出するように、上記
第2の導電材料の溝内部に堆積されている部分を除いて
上記第2の導電材料を反応性イオンエツチングによりエ
ツチング除去し、上記第2の絶縁膜の溝内部に形成され
ている部分を除いて上記第2の絶縁膜をエツチング除去
し、上記第1および第2の導電材料上に第3の導電材料
を堆積する。そして、上記第3の導電材料上に第3の絶
縁膜を形成して半導体装置のキャパシタ部を製造する。
上記のような製造方法にあっては、第2の絶縁膜を部分
的にエツチング除去した侵に第3の導電材料を上記第1
および第2の導電導電材料上に堆積させて、キャパシタ
電極を簡単に平坦化することでき、ざらに第3の導電材
料上に第3の絶縁膜を形成することにより、その層間耐
圧が向上する。
的にエツチング除去した侵に第3の導電材料を上記第1
および第2の導電導電材料上に堆積させて、キャパシタ
電極を簡単に平坦化することでき、ざらに第3の導電材
料上に第3の絶縁膜を形成することにより、その層間耐
圧が向上する。
(実施例)
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
1因はこの発明に係る半導体装置の製造方法を示すため
の図であって、まず第1図(A)に示すように、P型シ
リコン基板31の表面に素子分離用のフィールド酸化膜
32を形成する。次に基板31の表面にホトレジストパ
ターンを形成し、このホトレジストパターンをマスクと
して、例えばヒ素をイオン注入し、基板31にN−型拡
散層33を形成する。次にホトレジストパターンを除去
して、例えば膜厚15oOオングストロームのシリコン
窒化膜から成る第1のマスク材34を堆積し、この第1
のマスク材34上に例えば膜厚6000オングストロー
ムのCVD酸化膜から成る第2のマスク材35を堆積す
る。そして、N°型型数散層33対応する幅約1.2ミ
クロンの部分を選択的にエツチングして開孔部を形成し
、次にRIEにより基板31を例えば3ミクロンの深さ
まで選択的にエツジング除去して溝36を形成する。
1因はこの発明に係る半導体装置の製造方法を示すため
の図であって、まず第1図(A)に示すように、P型シ
リコン基板31の表面に素子分離用のフィールド酸化膜
32を形成する。次に基板31の表面にホトレジストパ
ターンを形成し、このホトレジストパターンをマスクと
して、例えばヒ素をイオン注入し、基板31にN−型拡
散層33を形成する。次にホトレジストパターンを除去
して、例えば膜厚15oOオングストロームのシリコン
窒化膜から成る第1のマスク材34を堆積し、この第1
のマスク材34上に例えば膜厚6000オングストロー
ムのCVD酸化膜から成る第2のマスク材35を堆積す
る。そして、N°型型数散層33対応する幅約1.2ミ
クロンの部分を選択的にエツチングして開孔部を形成し
、次にRIEにより基板31を例えば3ミクロンの深さ
まで選択的にエツジング除去して溝36を形成する。
次に、第1図(B)で示すようにN−型の不純物の拡散
源として例えばヒ素−ケイ酸ガラス(ASSG)躾を溝
26内周面に堆積させ、熱酸化を行なうことにより溝3
6に沿う基板31表面部にN−型拡散層33を形成する
。次に、As5G!!および第2のマスク材35をエツ
チング除去した後、熱酸化を行なって溝369内側の表
面に熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜をマスクとして等
方性イオンエツチングを行なうことにより第1のマスク
材34をエツチング除去し、そしてこの熱酸化膜をエツ
チング除去する。
源として例えばヒ素−ケイ酸ガラス(ASSG)躾を溝
26内周面に堆積させ、熱酸化を行なうことにより溝3
6に沿う基板31表面部にN−型拡散層33を形成する
。次に、As5G!!および第2のマスク材35をエツ
チング除去した後、熱酸化を行なって溝369内側の表
面に熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜をマスクとして等
方性イオンエツチングを行なうことにより第1のマスク
材34をエツチング除去し、そしてこの熱酸化膜をエツ
チング除去する。
次に再び熱酸化を行なって、第1図(C)に示されてい
るように、溝3Bの内側および基板31の表面にキャパ
シタ酸化膜37を形成する。そしてこのキャパシタ酸化
膜37の全面に例えば膜厚が4000オングストローム
の多結晶シリコン膜38を堆積し、それに不純物をドー
プする。そしてこの多結晶シリコン膜38を例えば熱酸
化することにより、ストッパー用酸化[939を形成す
る。
るように、溝3Bの内側および基板31の表面にキャパ
シタ酸化膜37を形成する。そしてこのキャパシタ酸化
膜37の全面に例えば膜厚が4000オングストローム
の多結晶シリコン膜38を堆積し、それに不純物をドー
プする。そしてこの多結晶シリコン膜38を例えば熱酸
化することにより、ストッパー用酸化[939を形成す
る。
次に第1図(D)のように、ストッパー用酸化3139
の全面に、特に溝36の内部に埋込むようにして多結晶
シリコン[I40を堆積して、これに不純物をドープす
る。そして、反応性イオンエツチングを行なうことによ
り、′1436内部を除く基板31上の多結晶シリコン
@40をエツチング除去して、溝36内部を除く基板3
1上のストッパー用酸化膜39が露出するようにする。
の全面に、特に溝36の内部に埋込むようにして多結晶
シリコン[I40を堆積して、これに不純物をドープす
る。そして、反応性イオンエツチングを行なうことによ
り、′1436内部を除く基板31上の多結晶シリコン
@40をエツチング除去して、溝36内部を除く基板3
1上のストッパー用酸化膜39が露出するようにする。
次に溝36内部を除く基板31上のストッパー用酸化膜
39をエツチング除去し、多結晶シリコン1I38およ
び40の上に膜厚が例えば約1000オングストローム
の多結晶シリコン膜41を堆積し、これに不純物をトー
チする。このように多結晶シリコン膜を2層堆積するこ
とにより、溝36内の多結晶シリコン膜40の表面は平
坦となる。
39をエツチング除去し、多結晶シリコン1I38およ
び40の上に膜厚が例えば約1000オングストローム
の多結晶シリコン膜41を堆積し、これに不純物をトー
チする。このように多結晶シリコン膜を2層堆積するこ
とにより、溝36内の多結晶シリコン膜40の表面は平
坦となる。
そして、第1図(E)に示すように、多結晶シリコン膜
38および41をバターニングし、多結晶シリコン族3
8.41およびキャパシタ絶縁vA37を選択1的にエ
ツチング除去して、キャパシタ電極を形成する。そして
、多結晶シリコンll141を例えば熱酸化し、層間絶
縁膜42を形成すねことにより、溝状キャパシタを有す
る半導体装置が製造されるようになる。
38および41をバターニングし、多結晶シリコン族3
8.41およびキャパシタ絶縁vA37を選択1的にエ
ツチング除去して、キャパシタ電極を形成する。そして
、多結晶シリコンll141を例えば熱酸化し、層間絶
縁膜42を形成すねことにより、溝状キャパシタを有す
る半導体装置が製造されるようになる。
尚、この実施例では導電材料として多結晶シリコンを使
用したが、金属シリサイドを使用することも可能である
。
用したが、金属シリサイドを使用することも可能である
。
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、多結晶シリコン膜を2
層堆積させることにより、キャパシタ電極の表面を平坦
にすることができ、またダメージが与えられた多結晶シ
リコン膜上に眉間絶縁膜を直接形成せず、その上部に堆
積された多結晶シリコン膜上に形成しているので、その
層間耐圧が向上する。
層堆積させることにより、キャパシタ電極の表面を平坦
にすることができ、またダメージが与えられた多結晶シ
リコン膜上に眉間絶縁膜を直接形成せず、その上部に堆
積された多結晶シリコン膜上に形成しているので、その
層間耐圧が向上する。
第1図(A)乃至(E)はこの発明の一実施例に係る溝
状キャパシタを有する半導体装置の製造行程を説明する
断面図、第2図(A)乃至(C)は従来の溝状キャパシ
タを有する半導体装置の製造行程を説明する断面図であ
る。 31・・・P型シリコン基板、32・・・フィールド駿
化膜、33・・・N−型拡散層、34・・・第1のマス
、り材、35・・・第2のマスク材、36・・・溝、3
7・・・キャパシタ酸化膜、38、40.41・・・多
結晶シリコン躾、39・・・ストッパー用酸化膜、42
・・・眉間絶縁膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦CD) 第1図
状キャパシタを有する半導体装置の製造行程を説明する
断面図、第2図(A)乃至(C)は従来の溝状キャパシ
タを有する半導体装置の製造行程を説明する断面図であ
る。 31・・・P型シリコン基板、32・・・フィールド駿
化膜、33・・・N−型拡散層、34・・・第1のマス
、り材、35・・・第2のマスク材、36・・・溝、3
7・・・キャパシタ酸化膜、38、40.41・・・多
結晶シリコン躾、39・・・ストッパー用酸化膜、42
・・・眉間絶縁膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦CD) 第1図
Claims (3)
- (1)半導体基板を選択的にエッチングしてこの半導体
基板表面部に溝を形成する工程と、 上記溝の内表面に不純物を拡散して導電層 を形成する工程と、 上記半導体基板の表面および上記導電層の 表面に上記溝の内表面に対応する部分を含んで第1の絶
縁膜を形成する工程と、 上記第1の絶縁膜上に上記溝内部を含んで 第1の導電材料を堆積する工程と、 上記第1の導電材料の表面に上記溝内部を 含んで第2の絶縁膜を形成する工程と、 上記第2の絶縁膜で被覆された上記溝の内 部に埋込むようにして上記第2の絶縁膜上に第2の導電
材料を堆積する工程と、 上記溝の範囲を除く上記半導体基板表面の 上記第2の導電材料をエッチング除去し、上記第2の絶
縁膜を露出する工程と、 上記溝の範囲を除く上記半導体基板表面の 上記第2の絶縁膜をエッチング除去し、上記第1の導電
材料を露出する工程と、 上記第1および第2の導電材料上に第3の 導電材料を堆積する工程と、 上記第3の導電材料上に第3の絶縁膜を形 成する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - (2)上記第3の絶縁膜は、上記第3の導電材料を熱酸
化して形成するようにした特許請求の範囲第1項記載の
半導体装置の製造方法。 - (3)上記第1および第2の導電材料は多結晶シリコン
または金属シリサイドである特許請求の範囲第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 |
|---|---|---|---|
| JP61148605A JPS634664A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148605A JPS634664A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634664A true JPS634664A (ja) | 1988-01-09 |
| JPH0530307B2 JPH0530307B2 (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=15456508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61148605A Granted JPS634664A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS634664A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648642A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61148605A patent/JPS634664A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648642A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0530307B2 (ja) | 1993-05-07 |
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