JP2921563B2 - Method of forming memory cell using corrugated oxide spacer - Google Patents
Method of forming memory cell using corrugated oxide spacerInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ICのDRAM製
造方法に関し、特に、スタックDRAM(Stack
DRAM)の製造方法に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method of manufacturing an IC DRAM, and more particularly to a method of manufacturing a stacked DRAM.
DRAM).
【0002】[0002]
【従来の技術】典型的なスタックDRAMはシリコン半
導体ウエハー上に一つの金属酸化物半導体電界効果トラ
ンジスタ(Metal Oxide Semicond
uctor Field Effect Transi
stor;MOSFET)とキャパシタを製造し、並び
にこの半導体電界効果トランジスタのソース極をキャパ
シタの下層電極(Storage Node)に連接し
てDRAMのメモリセル(Memory Cell)を
形成し、膨大な数のメモリセルを集めてメモリICとな
している。2. Description of the Related Art A typical stacked DRAM includes a metal oxide semiconductor field effect transistor (Metal Oxide Semiconductor) on a silicon semiconductor wafer.
actor Field Effect Transi
Stor: MOSFET) and a capacitor, and a source electrode of the semiconductor field effect transistor is connected to a lower electrode (Storage Node) of the capacitor to form a DRAM memory cell (Memory Cell). Are collected to form a memory IC.
【0003】この数年来、DRAMの集積密度(Pac
king Density)は急速に増加しており、現
在すでに、メモリセルは、1.5平方ミクロン(u
m2)当たり、6千4百万ビットのものが量産されるよ
うになっており、日本電気株式会社(NEC)は199
5年にはすでに10億ビット(1GB)のDRAMのプ
ロトタイプを開発したと発表している。In recent years, the integration density of DRAMs (Pac
King Density is increasing rapidly, and already, memory cells are now 1.5 square microns (u).
m 2 ) are to be mass-produced with a capacity of 64 million bits.
In 5 years, the company announced that it had developed a 1 billion bit (1 GB) DRAM prototype.
【0004】DRAMの高度集積化の目的を達するため
には、メモリセルのサイズの縮小が必要であり、即ち、
電界効果トランジスタとキャパシタのサイズの縮小が必
要である。しかし、キャパシタのサイズの縮小は電容値
の低下を招き、メモリ回路の信号とノイズの比率(Si
gnal Noise;S/N)が低下するため、回路
の誤判断或いは回路不安定などの欠点を形成した。In order to achieve the purpose of the high integration of the DRAM, it is necessary to reduce the size of the memory cell.
There is a need to reduce the size of field effect transistors and capacitors. However, the reduction in the size of the capacitor causes a decrease in the capacitance value, and the ratio of the signal to the noise of the memory circuit (Si
(G / Noise; S / N) was reduced, and defects such as erroneous determination of the circuit and instability of the circuit were formed.
【0005】キャパシタのサイズを縮小する時に、キャ
パシタの電容値を維持或いは増加できるようにしたもの
には、富士通株式会社のMasao Taguchi氏
等によるアメリカ合衆国特許第5021357号に掲載
の、鰭型のキャパシタの構造が最も代表的である。ただ
し、この鰭型のキャパシタの構造には以下のような欠点
があった。即ち、第1に、両側の鰭は異なるポリシリコ
ンを連接してなるため、下層電極(Storage N
ode)の構造が比較的脆弱であること、第2に、下層
電極の幾何形状が比較的尖鋭であり、特にそのエッジ位
置ではキャパシタ誘電層の局部崩壊(ブレークダウン)
が発生しやすいことが挙げられる。[0005] In order to maintain or increase the capacitance value of the capacitor when the size of the capacitor is reduced, a fin-shaped capacitor disclosed in US Pat. No. 5,021,357 by Masao Taguchi of Fujitsu Ltd. or the like is disclosed. The structure is most representative. However, this fin-type capacitor structure has the following disadvantages. That is, first, since the fins on both sides are formed by connecting different polysilicons, the lower electrode (Storage N) is used.
second, the geometry of the lower electrode is relatively sharp, especially at its edge locations, where local breakdown of the capacitor dielectric layer occurs.
Is easy to occur.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高電容量を
有するスタックキャパシタ(Stack Capaci
tor)の製造方法を提供することを課題としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a stack capacitor (Stack Capaci) having a high capacitance.
(tor) manufacturing method.
【0007】本発明は次に、高集積密度のスタックDR
AMの製造方法を提供することを課題としている。[0007] The present invention next provides a highly integrated stack DR.
It is an object to provide a method for manufacturing an AM.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、シリ
コン半導体基板(Silicon Semicondu
ctor Substrate)上に場酸化層(Oxi
de)を形成し、電界効果トランジスタを隔離するのに
用い、ゲート酸化層(Gage Oxide)、ゲート
極、及びソースとドレイン極を含む電界効果トランジス
タと、ワードライン(Word Line)とを形成
し、一つの中性二酸化ケイ素層(Non−doped
Silicate Glass)を形成し、一つの窒化
ケイ素層(Silicon Nitride)を形成
し、プラズマ二酸化ケイ素(PE−Oxide)と熱化
学気相成長二酸化ケイ素(Thermal CVD O
xide)を交互に堆積してなる交替複層構造(Alt
ernative Layers)を形成し、リソグラ
フィー技術を利用しキャパシタ区域(Capacito
r Region)にホトレジストパターンを形成し、
エッチング技術を利用し、上述の交替複層構造をエッチ
ングし、該エッチングは上述の窒化ケイ素層で終止し、
フッ化水素酸溶液を利用し側向エッチング(Later
al Etch)し一部分の上述のプラズマ二酸化ケイ
素と熱化学気相成長二酸化ケイ素を除去し、上述の窒化
ケイ素層と熱化学気相成長二酸化ケイ素の間、熱化学気
相成長二酸化ケイ素と熱化学気相成長二酸化ケイ素の間
に空腔(Cavity)を形成し、その後、ホトレジス
トパターンを除去し、エッチング技術を利用してキャパ
シタ区域をエッチングし窒化ケイ素層と中性二酸化ケイ
素層を除去し、以て電界効果トランジスタのセルコンタ
クト(Cell Contact)を形成し、一つの第
1ポリシリコン層を形成し、該第1ポリシリコン層は上
述の空腔を満たすと共に、上述のセルコンタクトを跨ぐ
ものとし、リソグラフィー技術とエッチング技術を利用
して上述のキャパシタ区域をエッチングし第1ポリシリ
コン層を除去し、以てキャパシタの下層電極(Stor
age Node)を形成し、一つのキャパシタ誘電層
(Capacitor Dielectric)を形成
し、一つの第2ポリシリコンを形成し、該第2ポリシリ
コン層は不純物導入を経て(Doped)導電性を有す
るものとし、リソグラフィー技術とエッチング技術を利
用し、上述の第2ポリシリコン層とキャパシタ誘電層を
エッチングし、以てキャパシタを形成する、以上のステ
ップを包括してなる、スタックDRAMの製造方法とし
ている。According to the first aspect of the present invention, there is provided a silicon semiconductor substrate (Silicon Semiconductor).
field oxide layer (Oxi)
de) is formed to isolate the field effect transistor, to form a field effect transistor including a gate oxide layer (Gage Oxide), a gate electrode, and a source and drain electrode, and a word line (Word Line); One neutral silicon dioxide layer (Non-doped
A silicon nitride layer is formed, a silicon nitride layer is formed, plasma silicon dioxide (PE-Oxide) and thermal chemical vapor grown silicon dioxide (Thermal CVD O) are formed.
xide) is alternately deposited, and an alternate multilayer structure (Alt)
forming the active layers, and using a lithography technique to form a capacitor area (Capacito).
r Region) to form a photoresist pattern,
Utilizing an etching technique to etch the alternating multilayer structure described above, the etching terminating at the silicon nitride layer described above;
Lateral etching using hydrofluoric acid solution (Later
al Etch) to remove a portion of the above-mentioned plasma silicon dioxide and the thermal chemical vapor grown silicon dioxide, and between the above-mentioned silicon nitride layer and the thermal chemical vapor grown silicon dioxide, Cavities are formed between the phase-grown silicon dioxide, then the photoresist pattern is removed, the capacitor area is etched using an etching technique to remove the silicon nitride layer and the neutral silicon dioxide layer, A cell contact (Cell Contact) of the field-effect transistor is formed, one first polysilicon layer is formed, and the first polysilicon layer fills the above-mentioned cavity and straddles the above-mentioned cell contact. The first polysilicon layer is removed by etching the above capacitor area using a technique and an etching technique. Lower electrodes of the capacitor (Stor
Age Node), one capacitor dielectric layer (Capacitor Dielectric) is formed, and one second polysilicon is formed. The second polysilicon layer has conductivity through impurity introduction (Doped). By using the lithography technique and the etching technique, the above-described second polysilicon layer and the capacitor dielectric layer are etched to form a capacitor.
【0009】請求項2の発明は、請求項1に記載のスタ
ックDRAMの製造方法で、その中の中性二酸化ケイ素
層は無不純物導入の二酸化ケイ素(Undoped S
ilicon Dioxide)で組成し、その厚さは
2000から3000オングストロームとする、スタッ
クDRAMの製造方法としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein the neutral silicon dioxide layer in the stacked DRAM is an impurity-free silicon dioxide (Undoped Sd).
The method is a method of manufacturing a stacked DRAM having a composition of silicon dioxide and a thickness of 2,000 to 3,000 angstroms.
【0010】請求項3の発明は、請求項1に記載のスタ
ックDRAMの製造方法で、その中の窒化ケイ素層は、
化学気相成長法を利用して形成し、その厚さは500か
ら1500オングストロームとする、スタックDRAM
の製造方法としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein the silicon nitride layer includes:
Stacked DRAM formed using chemical vapor deposition and having a thickness of 500 to 1500 angstroms.
Manufacturing method.
【0011】請求項4の発明は、請求項1に記載のスタ
ックDRAMの製造方法で、その中の交替複層構造のプ
ラズマ二酸化ケイ素はプラズマ増強式化学気相成長法
(Plasma Enhanced Chemical
Vapor Deposition;PECVD)を
利用して形成し、その各層の厚さは200から400オ
ングストロームとする、スタックDRAMの製造方法と
している。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein the plasma silicon dioxide having an alternating multilayer structure is formed by a plasma enhanced chemical vapor deposition method (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition).
The stacked DRAM is formed using Vapor Deposition (PECVD), and each layer has a thickness of 200 to 400 Å.
【0012】請求項5の発明は、請求項1に記載のスタ
ックDRAMの製造方法で、その中の交替複層構造の熱
化学気相成長二酸化ケイ素は、低圧化学気相成長法、或
いは大気圧化学気相成長法(APCVD)、或いは次大
気圧化学気相成長法(SACVD)或いはその他の化学
気相成長法を利用して形成し、その各層の厚さは200
から400オングストロームとする、スタックDRAM
の製造方法としている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect of the present invention, wherein the thermal chemical vapor deposition silicon dioxide having an alternate multilayer structure is formed by low pressure chemical vapor deposition or atmospheric pressure. It is formed using a chemical vapor deposition (APCVD), a sub-atmospheric pressure chemical vapor deposition (SACVD), or another chemical vapor deposition, and each layer has a thickness of 200.
DRAM from 400 Å to 400 Å
Manufacturing method.
【0013】請求項6の発明は、請求項1に記載のスタ
ックDRAMの製造方法で、その中の第1ポリシリコン
層は化学気相成長法を利用して形成し、その厚さは20
00から5000オングストロームとする、スタックD
RAMの製造方法としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein the first polysilicon layer is formed by using a chemical vapor deposition method and has a thickness of 20 nm.
Stack D from 00 to 5000 Angstroms
This is a method for manufacturing a RAM.
【0014】請求項7の発明は、請求項1に記載のスタ
ックDRAMの製造方法で、その中のキャパシタ誘電層
は酸化窒化ケイ素(Oxynitride)、窒化ケイ
素と二酸化ケイ素より組成するか、或いは、五酸化二タ
ンタル(Ta2O5)で組成する、スタックDRAMの
製造方法としている。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein the capacitor dielectric layer is composed of silicon oxynitride, silicon nitride and silicon dioxide, or This is a method for manufacturing a stacked DRAM composed of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).
【0015】請求項8の発明は、請求項1に記載のスタ
ックDRAMの製造方法で、その中の第2ポリシリコン
層は、化学気相成長法を利用して形成し、その厚さは1
000から2000オングストロームとする、スタック
DRAMの製造方法としている。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein the second polysilicon layer is formed by using a chemical vapor deposition method and has a thickness of 1: 1.
The manufacturing method of the stacked DRAM is set to 2,000 to 2,000 angstroms.
【0016】請求項9の発明は、請求項1に記載のスタ
ックDRAMの製造方法で、その中、キャパシタ誘電層
を形成する前に、一つの表面の粗いポリシリコン層(R
ugged Surface Polysilico
n)を形成する、スタックDRAMの製造方法としてい
る。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stacked DRAM according to the first aspect, wherein a polysilicon layer (R) having a rough surface is formed before forming a capacitor dielectric layer.
ugged Surface Polysilico
n) to form a stacked DRAM.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の製造方法は以下のとおり
である。まず、シリコン半導体基板(Silicon
Semiconductor Substrate)上
に場酸化層と電界効果トランジスタを製造する。続い
て、一層の中性二酸化ケイ素層(Non−doped
Silicate Glass)を形成し、続いて、一
層の窒化ケイ素層(Silicon Nitride)
をエッチストップ層(Etch−Stop Laye
r)として形成する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The manufacturing method of the present invention is as follows. First, a silicon semiconductor substrate (Silicon
A field oxide layer and a field-effect transistor are manufactured on a semiconductor substrate. Subsequently, one neutral silicon dioxide layer (Non-doped)
(Silicate Glass), followed by one silicon nitride layer (Silicon Nitride)
To an etch stop layer (Etch-Stop Layer).
r).
【0018】その後、プラズマ増強式化学気相成長法
(Plasma EnhancedChemical
Vapor Deposition;PECVD)を利
用して一層の第1プラズマ二酸化ケイ素(First
PE−Oxide)を形成し、続いて、熱化学気相成長
法(Thermal Chemical VaporD
eposition)を利用して、一層の第1熱化学気
相成長二酸化ケイ素(First Thermal C
VD Oxide)を形成し、さらに、第2プラズマ二
酸化ケイ素、第2熱化学気相成長二酸化ケイ素、第3プ
ラズマ二酸化ケイ素、第3熱化学気相成長二酸化ケイ素
を形成し、以て交替複層構造(Alternative
Layers)を形成する。Thereafter, plasma-enhanced chemical vapor deposition (Plasma Enhanced Chemical Method)
A first plasma silicon dioxide (First) layer is formed using Vapor Deposition (PECVD).
PE-Oxide) is formed, followed by Thermal Chemical Vapor Deposition (Thermal Chemical VaporD)
using a first thermal chemical vapor deposition silicon dioxide (First Thermal C)
VD Oxide), and further forming a second plasma silicon dioxide, a second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide, a third plasma silicon dioxide, and a third thermal chemical vapor deposition silicon dioxide, thereby forming an alternating multilayer structure. (Alternative
Layers).
【0019】続いて、リソグラフィー技術を利用してキ
ャパシタ区域にホトレジストパターンを形成し、さら
に、プラズマエッチング技術を利用して、上述の第1プ
ラズマ二酸化ケイ素、第1熱化学気相成長二酸化ケイ
素、第2プラズマ二酸化ケイ素、第2熱化学気相成長二
酸化ケイ素、第3プラズマ二酸化ケイ素、第3熱化学気
相成長二酸化ケイ素にエッチングを行う。このプラズマ
エッチングは上述の窒化ケイ素層にて終止する。その
後、フッ化水素酸溶液を利用して側向より一部の第1プ
ラズマ二酸化ケイ素、第1熱化学気相成長二酸化ケイ
素、第2プラズマ二酸化ケイ素、第2熱化学気相成長二
酸化ケイ素、第3プラズマ二酸化ケイ素、第3熱化学気
相成長二酸化ケイ素のエッチングを行い、上述の、プラ
ズマ二酸化ケイ素のエッチング速度は熱化学気相成長二
酸化ケイ素のものより速いことにより、上述の窒化ケイ
素層と第2熱化学気相成長二酸化ケイ素の間、上述の第
2熱化学気相成長二酸化ケイ素と第3熱化学気相成長二
酸化ケイ素の間に空腔(Cavity)を形成させる。Subsequently, a photoresist pattern is formed in the capacitor area using lithography technology, and the first plasma silicon dioxide, the first thermal chemical vapor deposition silicon dioxide, Etching is performed on the second plasma silicon dioxide, the second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide, the third plasma silicon dioxide, and the third thermal chemical vapor deposition silicon dioxide. The plasma etch terminates at the silicon nitride layer described above. Then, using a hydrofluoric acid solution, a part of the first plasma silicon dioxide, the first thermal chemical vapor deposition silicon dioxide, the second plasma silicon dioxide, the second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide, 3 plasma silicon dioxide, the third thermal chemical vapor deposition silicon dioxide is etched, and the etching rate of the plasma silicon dioxide is higher than that of the thermal chemical vapor deposition silicon dioxide. Cavity is formed between the second and third thermal chemical vapor deposition silicon dioxides during the second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide.
【0020】続いて、プラズマエッチング技術を利用し
てキャパシタ区域より上述の窒化ケイ素層と中性二酸化
ケイ素層を除去し、以て電界効果トランジスタのセルコ
ンタクト(Cell Contact)を形成する。そ
の後、上述のホトレジストパターンを除去する。後に
は、コンデンサの下層電極を上述のセルコンタクトを介
して上述の電界効果トランジスタのソース極と電気的に
接触させる。Subsequently, the silicon nitride layer and the neutral silicon dioxide layer are removed from the capacitor area by using a plasma etching technique, thereby forming a cell contact of a field effect transistor. Thereafter, the above-mentioned photoresist pattern is removed. Thereafter, the lower electrode of the capacitor is electrically contacted with the source electrode of the field effect transistor via the cell contact.
【0021】続いて、一層の第1ポリシリコン層を堆積
させる。この第1ポリシリコン層は不純物導入により導
電性を有するものとされ、また上述のセルコンタクトを
跨ぐように設けられる。その後、リソグラフィー技術と
プラズマエッチング技術を利用してキャパシタ区域より
上述の第1ポリシリコン層を除去し、以てキャパシタの
下層電極(Storage Node)を形成する。そ
の後、一層の表面の粗いポリシリコン層(Rugged
Polysilicon)を堆積させ、続いて、キャ
パシタ誘電層と第2ポリシリコン層を堆積させる。上述
の第2ポリシリコン層も不純物導入により導電性を有す
るものとされる。最後に、リソグラフィー技術とプラズ
マエッチング技術を利用して第2ポリシリコン層、キャ
パシタ誘電層及び表面の粗いポリシリコン層をエッチン
グし、以てキャパシタの上層電極(Plate)を形成
する。Subsequently, a first polysilicon layer is deposited. The first polysilicon layer is made conductive by introducing impurities, and is provided so as to straddle the above-mentioned cell contact. Thereafter, the first polysilicon layer is removed from the capacitor area using a lithography technique and a plasma etching technique, thereby forming a lower electrode (Storage Node) of the capacitor. After that, a polysilicon layer having a rough surface (Rugged
Polysilicon), followed by a capacitor dielectric layer and a second polysilicon layer. The above-mentioned second polysilicon layer is also made conductive by introducing impurities. Finally, the second polysilicon layer, the capacitor dielectric layer, and the polysilicon layer having a rough surface are etched using a lithography technique and a plasma etching technique, thereby forming an upper electrode (Plate) of the capacitor.
【0022】[0022]
【実施例】図1を参照されたい。本発明では、まず、結
晶格子方向(100)のp型半導体基板10(Sili
con Sjemiconductor Substr
ate)上に、場酸化層12を形成する。該場酸化層1
2は、通常は、上述のp型半導体基板10を熱酸化(T
hermal Oxidized)して形成し、その厚
さは2000オングストロームから6000オングスト
ロームの間とされ、電界効果トランジスタを隔離するた
めに用いる。その後、金属酸化物電界効果トランジスタ
を形成する、上述の金属酸化物電界効果トランジスタ
は、ゲート酸化層14、ゲート極16、及びソース極と
ドレイン極18を包括する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. In the present invention, first, the p-type semiconductor substrate 10 (Sili) in the crystal lattice direction (100) is used.
con Semiconductor Substr
a), a field oxide layer 12 is formed thereon. In-situ oxidation layer 1
2 is usually to thermally oxidize the p-type semiconductor substrate 10 (T
thermal oxidized and has a thickness between 2000 Å and 6000 Å and is used to isolate field effect transistors. Thereafter, forming a metal oxide field effect transistor, the metal oxide field effect transistor described above includes a gate oxide layer 14, a gate pole 16, and source and drain poles 18.
【0023】図1に示されるように、上述のゲート酸化
層14は熱酸化により上述のp型半導体基板10の表面
に形成し、その厚さは40から300オングストローム
の間とし、上述のゲート極16は低圧化学気相成長法
(Low PressureChemical Vap
or Deposition;LPCVD)で形成した
ポリシリコンで構成し、その厚さは1000から300
0オングストロームの間とする。上述のソース極とドレ
イン極18は、イオンレイアウト技術を利用して形成
し、そのイオンの種類は砒素イオン(As75)とし、
そのイオンレイアウト剤量は、1E15から5E16
原子/平方センチメートルとし、そのイオンレイアウト
エネルギー量は、40〜100kevとする。As shown in FIG. 1, the above-mentioned gate oxide layer 14 is formed on the surface of the above-mentioned p-type semiconductor substrate 10 by thermal oxidation, has a thickness between 40 and 300 Å, and has the above-mentioned gate electrode. Reference numeral 16 denotes a low pressure chemical vapor deposition method (Low Pressure Chemical Vap).
or Deposition (LPCVD), and has a thickness of 1000 to 300.
0 angstrom. The above-mentioned source electrode and drain electrode 18 are formed using an ion layout technique, and the type of the ions is arsenic ion (As 75 ).
The amount of the ion layout agent is from 1E15 to 5E16.
Atoms / square centimeter, and the ion layout energy is 40-100 kev.
【0024】次に、図2に示されるように、続いて、一
層の中性二酸化ケイ素層20と一層の窒化ケイ素層22
(Silicon Nitride)を形成する。該中
性二酸化ケイ素層20は通常は、低圧化学気相成長法を
利用して形成した不純物導入のない二酸化ケイ素層(U
ndoped Silicon Dioxide)と
し、その形成時の反応気体はテトラエトキシシラン(T
etraEthOxySilane:TEOS)と酸素
ガスとするか、或いはシリコメタン(モノシラン)と酸
素ガスとし、反応温度は約720℃、反応圧力は0.2
から0.4torrの間、その厚さは2000から30
00オングストロームとする。上述の窒化ケイ素層22
は低圧化学気相成長法を利用して形成し、その反応気体
はSiH2Cl2とNH3とし、その反応温度は約72
0℃、反応圧力は0.2から0.4torrの間、その
厚さは500から1500オングストロームとする。上
述の窒化ケイ素層22の効果は後続のエッチングの終止
層(Etch−Stop Layer)とされることに
ある。Next, as shown in FIG. 2, a single neutral silicon dioxide layer 20 and a single silicon nitride layer 22
(Silicon Nitride). The neutral silicon dioxide layer 20 is usually formed using a low-pressure chemical vapor deposition method and is free from impurities.
n-doped silicon dioxide, and the reaction gas at the time of its formation is tetraethoxysilane (T
EtraEthOxySilane (TEOS) and oxygen gas, or silicon methane (monosilane) and oxygen gas at a reaction temperature of about 720 ° C. and a reaction pressure of 0.2
From 0.4 torr to 2000 to 30 tons
00 angstrom. The aforementioned silicon nitride layer 22
Is formed using a low pressure chemical vapor deposition, the reaction gas was set to SiH2Cl 2 and NH 3, the reaction temperature is about 72
At 0 ° C., the reaction pressure is between 0.2 and 0.4 torr, and its thickness is between 500 and 1500 angstroms. The effect of the silicon nitride layer 22 described above is that it serves as an etch-stop layer for the subsequent etching.
【0025】次に、図3に示されるように、その後、プ
ラズマ増強式化学気相成長法(Plasma Enha
nced Chemical Vapor Depos
ition;PECVD)を利用し、一層の第1プラズ
マ二酸化ケイ素24(First PE−Oxide)
を形成し、続いて、化学気相成長法を利用して一層の第
1熱化学気相成長二酸化ケイ素26(First Th
ermal CVDOxide)を形成する。さらに、
連続して、第2プラズマ二酸化ケイ素28、第2熱化学
気相成長二酸化ケイ素30、第3プラズマ二酸化ケイ素
32、第3熱化学気相成長二酸化ケイ素34を形成し、
以て交替複層構造(Alternative Laye
rs)を形成する。図3に示されるように、プラズマ増
強式化学気相成長法を利用して第1、第2、第3プラズ
マ二酸化ケイ素を形成する時の反応気体はSiH4とN
2Oとし、その反応温度は300℃から400℃とし、
上述のように、低圧化学気相成長法を利用して第1、第
2、第3熱化学気相成長二酸化ケイ素を形成する時の、
反応気体はSiH2Cl2とN2O或いはSiH4とN
2Oとし、その反応温度は750℃から900℃とす
る。上述の第1プラズマ二酸化ケイ素24、第1熱化学
気相成長二酸化ケイ素26、第2プラズマ二酸化ケイ素
28、第2熱化学気相成長二酸化ケイ素30、第3プラ
ズマ二酸化ケイ素32、第3熱化学気相成長二酸化ケイ
素34よりなる複層構造の各層の厚さは、200から4
00オングストロームとする。フッ化水素酸溶液中で
の、上述の各プラズマ二酸化ケイ素の熱化学気相成長二
酸化ケイ素に対するエッチング選択比(Etch Se
lectivity)は、ほぼ4対1であり、即ち、プ
ラズマ二酸化ケイ素のエッチング比率は上述の熱化学気
相成長二酸化ケイ素より速い。上述の熱化学気相成長二
酸化ケイ素を形成する方式には、低圧化学気相成長法、
大気圧化学気相成長法、或いは次大気圧化学気相成長法
(Sub:Atomsphere Chemical
Vapor Deposition:SACVD)の各
種の化学気相成長法が利用できる。Next, as shown in FIG. 3, the plasma-enhanced chemical vapor deposition (Plasma Enha)
nounced Chemical Vapor Depos
a first plasma silicon dioxide 24 (First PE-Oxide) using PECVD
Is formed, and then a first thermal chemical vapor deposition silicon dioxide layer 26 (First Th) is formed using a chemical vapor deposition method.
thermal CVD oxide). further,
Forming a second plasma silicon dioxide 28, a second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 30, a third plasma silicon dioxide 32, a third thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 34,
The alternate multilayer structure (Alternative Layer)
rs). As shown in FIG. 3, the reaction gases used to form the first, second, and third plasma silicon dioxide using plasma enhanced chemical vapor deposition are SiH 4 and N 2.
2 O, the reaction temperature is from 300 ° C to 400 ° C,
As described above, when the first, second, and third thermal chemical vapor deposition silicon dioxides are formed using low pressure chemical vapor deposition,
The reaction gas is SiH 2 Cl 2 and N 2 O or SiH 4 and N
And 2 O, the reaction temperature is set to 900 ° C. from 750 ° C.. The first plasma silicon dioxide 24, the first thermal chemical vapor grown silicon dioxide 26, the second plasma silicon dioxide 28, the second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 30, the third plasma silicon dioxide 32, the third thermal chemical The thickness of each layer of the multilayer structure composed of the phase-grown silicon dioxide 34 is 200 to 4
00 angstrom. Etch selectivity (Etch Se) of each of the above plasma silicon dioxide to thermochemical vapor grown silicon dioxide in hydrofluoric acid solution
The efficiency is approximately 4 to 1, i.e., the etch rate of plasma silicon dioxide is faster than the thermal chemical vapor deposition silicon dioxide described above. The method for forming the above-mentioned thermal chemical vapor deposition silicon dioxide includes low-pressure chemical vapor deposition,
Atmospheric pressure chemical vapor deposition, or subatmospheric pressure chemical vapor deposition (Sub: Atomsphere Chemical)
Various chemical vapor deposition methods such as Vapor Deposition (SACVD) can be used.
【0026】次に、図4、5、6を参照されたい。続い
て、リソグラフィー技術を利用して、キャパシタ区域
(Capacitor Region)にホトレジスト
パターン36を形成する。これは図4に示されるとおり
である。さらに、プラズマエッチング技術を利用して第
1プラズマ二酸化ケイ素24、第1熱化学気相成長二酸
化ケイ素26、第2プラズマ二酸化ケイ素28、第2熱
化学気相成長二酸化ケイ素30、第3プラズマ二酸化ケ
イ素32、第3熱化学気相成長二酸化ケイ素34をエッ
チングする。上述のプラズマエッチングは、窒化ケイ素
層22で終止する。その後、フッ化水素酸溶液(HF)
を利用して側向エッチング(lateral Etc
h)し、一部分の上述の第1プラズマ二酸化ケイ素2
4、第1熱化学気相成長二酸化ケイ素26、第2プラズ
マ二酸化ケイ素28、第2熱化学気相成長二酸化ケイ素
30、第3プラズマ二酸化ケイ素32、第3熱化学気相
成長二酸化ケイ素34を除去する。上述のプラズマ二酸
化ケイ素のエッチング率は、熱化学気相成長二酸化ケイ
素より速いため、上述の窒化ケイ素層22と第1熱化学
気相成長二酸化ケイ素26の間、第1熱化学気相成長二
酸化ケイ素26と第2熱化学気相成長二酸化ケイ素30
の間、第2熱化学気相成長二酸化ケイ素30と第3熱化
学気相成長二酸化ケイ素34の間に、それぞれ空腔37
(Cavity)が形成される。図5に示されるよう
に、続いて、プラズマエッチング技術を利用してキャパ
シタ区域より窒化ケイ素層22と中性二酸化ケイ素層2
0を除去して電界効果トランジスタのソース極18を露
出させ、以て電界効果トランジスタのセルコンタクト3
9を形成し、その後、上述のホトレジストパターン36
を除去し、図6に示される状態となす。後に、キャパシ
タの下層電極を上述のセルコンタクト39を介して上述
の電界効果トランジスタのソース極18と電気的に接触
させる。Next, please refer to FIGS. Subsequently, a photoresist pattern 36 is formed in a capacitor region using a lithography technique. This is as shown in FIG. Further, the first plasma silicon dioxide 24, the first thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 26, the second plasma silicon dioxide 28, the second thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 30, the third plasma silicon dioxide using the plasma etching technique. 32, etching the third thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 34; The above-described plasma etching terminates at the silicon nitride layer 22. Then, hydrofluoric acid solution (HF)
Using lateral etching (lateral Etc)
h) and a portion of said first plasma silicon dioxide 2
4. Removal of first thermal chemical vapor grown silicon dioxide 26, second plasma silicon dioxide 28, second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 30, third plasma silicon dioxide 32, third thermal chemical vapor grown silicon dioxide 34 I do. Since the etching rate of the above-mentioned plasma silicon dioxide is faster than that of the thermal chemical vapor grown silicon dioxide, the etching rate of the first thermal chemical vapor grown silicon dioxide between the silicon nitride layer 22 and the first thermal chemical vapor grown silicon dioxide 26 is increased. 26 and second thermochemical vapor grown silicon dioxide 30
Between the second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 30 and the third thermal chemical vapor grown silicon dioxide 34, respectively.
(Cavity) is formed. As shown in FIG. 5, subsequently, the silicon nitride layer 22 and the neutral silicon dioxide layer 2 are removed from the capacitor area using a plasma etching technique.
0 is removed to expose the source electrode 18 of the field effect transistor.
9 is formed, and then the photoresist pattern 36 described above is formed.
Is removed to obtain the state shown in FIG. Later, the lower electrode of the capacitor is electrically contacted with the source electrode 18 of the field effect transistor via the cell contact 39 described above.
【0027】上述の第1プラズマ二酸化ケイ素24、第
1熱化学気相成長二酸化ケイ素26、第2プラズマ二酸
化ケイ素28、第2熱化学気相成長二酸化ケイ素30、
第3プラズマ二酸化ケイ素32、第3熱化学気相成長二
酸化ケイ素34に対するプラズマエッチングは、一般に
は磁場増強式活性イオン式プラズマエッチング(Mag
netic Enhanced Reactive I
on Etching;MERIE)或いは伝統的な活
性イオン式プラズマエッチング(Reactive I
on Etching;RIE)を利用して行い、その
プラズマ反応気体は一般に、CF4とCHF3が用いら
れる。The first plasma silicon dioxide 24, the first thermal chemical vapor grown silicon dioxide 26, the second plasma silicon dioxide 28, the second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 30,
The plasma etching of the third plasma silicon dioxide 32 and the third thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 34 is generally performed by a magnetic field enhanced active ion plasma etching (Mag).
netic Enhanced Reactive I
on Etching; MERIE) or traditional active ion plasma etching (Reactive I
on Etching; RIE), and the plasma reaction gas is generally CF 4 and CHF 3 .
【0028】次に、図7から図9を参照されたい。続い
て、一層の第1ポリシリコン層40を堆積させる。該第
1ポリシリコン層40は不純物導入(Doped)を経
て導電性を有するものしてあり、上述の空腔37に充満
されて、並びに上述のセルコンタクト39を跨ぎ上述の
電界効果トランジスタのソース極18と電気的接触を行
う。これは図7に示されるとおりである。その後、リソ
グラフィー技術とプラズマエッチング技術を利用して、
上述のキャパシタ区域より上述の第1ポリシリコン層4
0を除去し、以てキャパシタの下層電極42(Stor
age Node)を形成する。これは、図8に示すと
おりである。その後、フッ化水素酸溶液を利用して残り
の、第1プラズマ二酸化ケイ素24、第1熱化学気相成
長二酸化ケイ素26、第2プラズマ二酸化ケイ素28、
第2熱化学気相成長二酸化ケイ素30、第3プラズマ二
酸化ケイ素32、第3熱化学気相成長二酸化ケイ素34
を除去する。これは図9に示されるとおりである。上述
の第1ポリシリコン層40は通常低圧化学気相成長法で
形成し、その形成は、同期不純物導入(In−situ
Doped)の方式で進行し、反応不純物原子はリン
原子で、その反応気体はPH3とSiH4の混合気体
で、反応温度は520から580℃、その厚さは200
0から5000オングストロームの間とする。上述の第
1ポリシリコン層40のプラズマエッチングは通常は、
磁場増強式活性イオン式プラズマエッチング(Magn
etic Enhanced Reactive Io
n Etching;MERIE)を利用し、そのプラ
ズマ反応気体は一般にはCCl4とCl2などの塩素を
含む気体とされる。Next, please refer to FIG. 7 to FIG. Subsequently, a first polysilicon layer 40 is deposited. The first polysilicon layer 40 has conductivity through the introduction of impurities (Doped), fills the above-mentioned cavity 37, and bridges the above-mentioned cell contact 39, thereby forming the source electrode of the above-mentioned field-effect transistor. 18 and make electrical contact. This is as shown in FIG. Then, using lithography technology and plasma etching technology,
The first polysilicon layer 4 from the capacitor area
0 is removed, and the lower electrode 42 of the capacitor (Stor
age Node). This is as shown in FIG. Then, using a hydrofluoric acid solution, the remaining first plasma silicon dioxide 24, first thermal chemical vapor deposition silicon dioxide 26, second plasma silicon dioxide 28,
Second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 30, third plasma silicon dioxide 32, third thermal chemical vapor grown silicon dioxide 34
Is removed. This is as shown in FIG. The above-mentioned first polysilicon layer 40 is usually formed by a low-pressure chemical vapor deposition method, and is formed by introducing an in-situ
The reaction proceeds in the manner of (Doped), the reaction impurity atom is a phosphorus atom, the reaction gas is a mixed gas of PH 3 and SiH 4 , the reaction temperature is 520 to 580 ° C. and the thickness is 200
It should be between 0 and 5000 angstroms. The plasma etching of the first polysilicon layer 40 described above usually includes
Magnetic field enhanced active ion plasma etching (Magn
etic Enhanced Reactive Io
n Etching (MERIE), and the plasma reaction gas is generally a gas containing chlorine such as CCl 4 and Cl 2 .
【0029】最後に、標準製造プロセスを利用して、一
層の表面の粗いポリシリコン層44(Rugged S
urface Polysilicon)を形成し、続
いてキャパシタ誘電層46と第2ポリシリコン層48を
形成する。これは図10に示されるとおりである。上述
の表面の粗いポリシリコン層44と第2ポリシリコン層
48は不純物導入されて(Doped)導電性を有する
ものとする。さらにリソグラフィー技術とプラズマエッ
チング技術を利用して上述の第2ポリシリコン層48と
キャパシタ誘電層46及び表面の粗いポリシリコン層4
4をエッチングし、以てキャパシタの上層電極(Pla
te)を形成し、図11に示される完全なキャパシタを
形成する。Finally, using a standard manufacturing process, one roughened polysilicon layer 44 (Rugged S) is formed.
(polysilicon), and then a capacitor dielectric layer 46 and a second polysilicon layer 48 are formed. This is as shown in FIG. It is assumed that the polysilicon layer 44 and the second polysilicon layer 48 having the rough surfaces have conductivity by being doped with impurities (Doped). Further, using the lithography technique and the plasma etching technique, the above-mentioned second polysilicon layer 48, capacitor dielectric layer 46 and polysilicon layer 4 having a rough surface are used.
4 is etched, thereby forming the upper electrode (Pla) of the capacitor.
te) to form the complete capacitor shown in FIG.
【0030】上述の表面の粗いポリシリコン層44は化
学気相成長法を利用して形成し、その厚さは300から
1000オングストロームとする。上述のキャパシタ誘
電層46は通常は二酸化ケイ素、窒化ケイ素、及び酸化
窒化ケイ素より組成される。上述の二酸化ケイ素は表面
の粗いポリシリコン層44を熱酸化してなし、その厚さ
は50から200オングストロームとする。上述の窒化
ケイ素は、低圧化学気相成長法により形成し、その厚さ
は40から60オングストロームとする。上述の酸化窒
化ケイ素は上述の窒化ケイ素を酸化してなし、その厚さ
は20から50オングストロームとする。上述の第2ポ
リシリコン層48は通常は低圧化学気相成長法を利用し
て形成し、並びに同期不純物導入の方式で形成し、反応
不純物原子はリン原子とし、その反応気体はPH3とS
iH4の混合気体で、反応温度は520から580℃、
その厚さは1000から2000オングストロームの間
とする。The aforementioned polysilicon layer 44 having a rough surface is formed by using a chemical vapor deposition method, and has a thickness of 300 to 1000 angstroms. The capacitor dielectric layer 46 described above is typically composed of silicon dioxide, silicon nitride, and silicon oxynitride. The silicon dioxide described above does not thermally oxidize the rough polysilicon layer 44 and has a thickness of 50 to 200 angstroms. The above-mentioned silicon nitride is formed by a low-pressure chemical vapor deposition method and has a thickness of 40 to 60 angstroms. The above-mentioned silicon oxynitride is obtained by oxidizing the above-mentioned silicon nitride and has a thickness of 20 to 50 angstroms. The above-mentioned second polysilicon layer 48 is usually formed by using a low-pressure chemical vapor deposition method and also by a method of introducing a synchronous impurity. The reactive impurity atoms are phosphorus atoms, and the reactive gases are PH 3 and S 3.
iH 4 gas mixture, the reaction temperature is 520 to 580 ° C,
Its thickness is between 1000 and 2000 angstroms.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明は、DRAM、特にスタックDR
AMの製造方法に係わるものであり、プラズマ増強式化
学気相成長法(Plasma Enhanced Ch
emical Vapor Deposition:P
ECVD)で形成したプラズマ二酸化ケイ素と熱化学気
相成長法(Thermal Chemical Vap
or Deposition)により形成した熱化学気
相成長二酸化ケイ素を交互に組み合わせて交替複層構造
(Alternative Layers)を形成し、
メモリセルのセルコンタクトの上方に波形酸化層スペー
サ(Corrugated Oxide Space
r)を形成し、それによりキャパシタの下層電極(St
orage Node)の表面積を増加し、大幅にキャ
パシタのキャパシティーを増すもので、このハイキャパ
シティーのスタックキャパシタを以て、千6百万ビット
(16MB)以上の高密度スタックDRAMの生産、製
造に応用できるものである。The present invention relates to a DRAM, particularly a stack DR.
The present invention relates to a method for manufacturing an AM, and relates to a plasma enhanced chemical vapor deposition method (Plasma Enhanced Ch).
electronic Vapor Deposition: P
Plasma silicon dioxide formed by ECVD and Thermal Chemical Vapor Deposition (Thermal Chemical Vap)
or Deposition) by alternately combining thermochemical vapor grown silicon dioxide to form an alternating multilayer structure.
Above the cell contact of the memory cell, a corrugated oxide space (Corrugated Oxide Space)
r), thereby forming the lower electrode (St) of the capacitor.
and increases the capacity of the capacitor significantly, and this high-capacity stacked capacitor can be applied to the production and manufacture of a high-density stacked DRAM of 16 million bits (16 MB) or more. It is.
【図1】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a process of a manufacturing method according to the present invention.
【図2】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view illustrating a process of a manufacturing method according to the present invention.
【図3】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a process of a manufacturing method according to the present invention.
【図4】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the process of the manufacturing method of the present invention.
【図5】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the process of the manufacturing method of the present invention.
【図6】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the process of the manufacturing method of the present invention.
【図7】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the process of the manufacturing method of the present invention.
【図8】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the process of the manufacturing method of the present invention.
【図9】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図であ
る。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the process of the manufacturing method of the present invention.
【図10】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図で
ある。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the process of the manufacturing method of the present invention.
【図11】本発明の製造方法のプロセスを示す断面図で
ある。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the process of the manufacturing method of the present invention.
10・・・p型半導体基板 12・・・場酸化層 14
・・・ゲート酸化層 16・・・ゲート極 18・・・ソース極とドレイン極 20・・・中性二酸化ケイ素層 22・・・窒化ケイ素
層 24・・・第1プラズマ二酸化ケイ素 26・・・第1熱化学気相成長二酸化ケイ素 28・・・第2プラズマ二酸化ケイ素 30・・・第2熱化学気相成長二酸化ケイ素 32・・・第3プラズマ二酸化ケイ素 34・・・第3熱化学気相成長二酸化ケイ素 36・・・ホトレジストパターン 37・・・空腔 39・・・セルコンタクト 40・・・第1ポリシリコ
ン層 42・・・キャパシタの下層電極 44・・・表面の粗
いポリシリコン層 46・・・キャパシタ誘電層 48・・・第2ポリシリ
コン層DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... p-type semiconductor substrate 12 ... Field oxide layer 14
... Gate oxide layer 16 ... Gate electrode 18 ... Source and drain electrodes 20 ... Neutral silicon dioxide layer 22 ... Silicon nitride layer 24 ... First plasma silicon dioxide 26 ... First thermal chemical vapor grown silicon dioxide 28 ... second plasma silicon dioxide 30 ... second thermal chemical vapor grown silicon dioxide 32 ... third plasma silicon dioxide 34 ... third thermal chemical vapor Grown silicon dioxide 36 photoresist pattern 37 cavity 39 cell contact 40 first polysilicon layer 42 lower electrode of capacitor 44 polysilicon layer 46 with rough surface ..Capacitor dielectric layer 48... Second polysilicon layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−206400(JP,A) 特開 平3−77365(JP,A) 特開 昭56−147451(JP,A) 特開 平4−340270(JP,A) 特開 平7−307395(JP,A) 特開 平6−151763(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 27/108 H01L 21/822 H01L 21/8242 H01L 27/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-206400 (JP, A) JP-A-3-77365 (JP, A) JP-A-56-147451 (JP, A) JP-A-4- 340270 (JP, A) JP-A-7-307395 (JP, A) JP-A-6-151176 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 27/108 H01L 21 / 822 H01L 21/8242 H01L 27/04
Claims (9)
Semiconductor Substrate)上
に場酸化層(Oxide)を形成し、電界効果トランジ
スタを隔離するのに用い、 ゲート酸化層(Gage Oxide)、ゲート極、及
びソースとドレイン極を含む電界効果トランジスタと、
ワードライン(Word Line)とを形成し、 一つの中性二酸化ケイ素層(Non−doped Si
licate Glass)を形成し、 一つの窒化ケイ素層(Silicon Nitrid
e)を形成し、 プラズマ二酸化ケイ素(PE−Oxide)と熱化学気
相成長二酸化ケイ素(Thermal CVD Oxi
de)を交互に堆積してなる交替複層構造(Alter
native Layers)を形成し、 リソグラフィー技術を利用しキャパシタ区域(Capa
citor Region)にホトレジストパターンを
形成し、 エッチング技術を利用し、上述の交替複層構造をエッチ
ングし、該エッチングは上述の窒化ケイ素層で終止し、 フッ化水素酸溶液を利用し側向エッチング(Later
al Etch)し一部分の上述のプラズマ二酸化ケイ
素と熱化学気相成長二酸化ケイ素を除去し、上述の窒化
ケイ素層と熱化学気相成長二酸化ケイ素の間、熱化学気
相成長二酸化ケイ素と熱化学気相成長二酸化ケイ素の間
に空腔(Cavity)を形成し、その後、ホトレジス
トパターンを除去し、 エッチング技術を利用してキャパシタ区域をエッチング
し窒化ケイ素層と中性二酸化ケイ素層を除去し、以て電
界効果トランジスタのセルコンタクト(Cell Co
ntact)を形成し、 一つの第1ポリシリコン層を形成し、該第1ポリシリコ
ン層は上述の空腔を満たすと共に、上述のセルコンタク
トを跨ぐものとし、 リソグラフィー技術とエッチング技術を利用して上述の
キャパシタ区域をエッチングし第1ポリシリコン層を除
去し、以てキャパシタの下層電極(Storage N
ode)を形成し、 一つのキャパシタ誘電層(Capacitor Die
lectric)を形成し、 一つの第2ポリシリコンを形成し、該第2ポリシリコン
層は不純物導入を経て(Doped)導電性を有するも
のとし、 リソグラフィー技術とエッチング技術を利用し、上述の
第2ポリシリコン層とキャパシタ誘電層をエッチング
し、以てキャパシタを形成する、以上のステップを包括
してなる、スタックDRAMの製造方法。1. A silicon semiconductor substrate (Silicon)
Forming a field oxide layer (Oxide) on the Semiconductor Substrate and using it to isolate the field effect transistor; a field effect transistor including a gate oxide layer (Gage Oxide), a gate electrode, and a source and drain electrode;
A word line is formed, and one neutral silicon dioxide layer (Non-doped Si) is formed.
silicate glass) and one silicon nitride layer (Silicon Nitrid).
e), plasma silicon dioxide (PE-Oxide) and thermal CVD silicon dioxide (Thermal CVD Oxi)
de) are alternately deposited (Alter).
native layers, and using lithography technology to form a capacitor area (Capa).
A photoresist pattern is formed on the C.T.R. (Citor Region), and the above-mentioned alternate multilayer structure is etched by using an etching technique. Later
al Etch) to remove a portion of the above-mentioned plasma silicon dioxide and the thermal chemical vapor grown silicon dioxide, and between the above-mentioned silicon nitride layer and the thermal chemical vapor grown silicon dioxide, Cavities are formed between the phase-grown silicon dioxide, then the photoresist pattern is removed, the capacitor area is etched using an etching technique to remove the silicon nitride layer and the neutral silicon dioxide layer, Field contact of a field effect transistor (Cell Co)
ntact) to form one first polysilicon layer, which fills the above-mentioned cavity and straddles the above-mentioned cell contact, and utilizes lithography technology and etching technology. The above-mentioned capacitor area is etched to remove the first polysilicon layer, thereby forming the lower electrode of the capacitor (Storage N).
mode) and one capacitor dielectric layer (Capacitor Die)
lectric), one second polysilicon layer is formed, the second polysilicon layer is made to have conductivity through impurity introduction (Doped), and the second polysilicon layer is formed using lithography technology and etching technology. A method of manufacturing a stacked DRAM, comprising the steps of etching a polysilicon layer and a capacitor dielectric layer to form a capacitor.
造方法で、その中の中性二酸化ケイ素層は無不純物導入
の二酸化ケイ素(Undoped Silicon D
ioxide)で組成し、その厚さは2000から30
00オングストロームとする、スタックDRAMの製造
方法。2. The method for manufacturing a stacked DRAM according to claim 1, wherein the neutral silicon dioxide layer in the stacked DRAM is an impurity-free silicon dioxide.
ioxide), and its thickness is from 2000 to 30
A method of manufacturing a stacked DRAM having a thickness of 00 Å.
造方法で、その中の窒化ケイ素層は、化学気相成長法を
利用して形成し、その厚さは500から1500オング
ストロームとする、スタックDRAMの製造方法。3. The method of claim 1, wherein the silicon nitride layer is formed using a chemical vapor deposition method and has a thickness of 500 to 1500 Å. A method for manufacturing a DRAM.
造方法で、その中の交替複層構造のプラズマ二酸化ケイ
素はプラズマ増強式化学気相成長法(Plasma E
nhanced Chemical Vapor De
position;PECVD)を利用して形成し、そ
の各層の厚さは200から400オングストロームとす
る、スタックDRAMの製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the plasma silicon dioxide having an alternating multilayer structure is formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (Plasma E).
enhanced Chemical Vapor De
A method of manufacturing a stacked DRAM, wherein the stacked DRAM is formed by using position (PECVD), and each layer has a thickness of 200 to 400 Å.
造方法で、その中の交替複層構造の熱化学気相成長二酸
化ケイ素は、低圧化学気相成長法、或いは大気圧化学気
相成長法(APCVD)、或いは次大気圧化学気相成長
法(SACVD)或いはその他の化学気相成長法を利用
して形成し、その各層の厚さは200から400オング
ストロームとする、スタックDRAMの製造方法。5. The method for manufacturing a stacked DRAM according to claim 1, wherein the alternating multi-layer structure thermal chemical vapor deposition silicon dioxide is formed by low pressure chemical vapor deposition or atmospheric pressure chemical vapor deposition. A method of manufacturing a stacked DRAM, wherein the thickness of each layer is 200 to 400 angstroms formed by using (APCVD), sub-atmospheric pressure chemical vapor deposition (SACVD), or other chemical vapor deposition.
造方法で、その中の第1ポリシリコン層は化学気相成長
法を利用して形成し、その厚さは2000から5000
オングストロームとする、スタックDRAMの製造方
法。6. The method of claim 1, wherein the first polysilicon layer is formed by using a chemical vapor deposition method, and has a thickness of 2,000 to 5,000.
A method for manufacturing a stacked DRAM having an angle of Å.
造方法で、その中のキャパシタ誘電層は酸化窒化ケイ素
(Oxynitride)、窒化ケイ素と二酸化ケイ素
より組成するか、或いは、五酸化二タンタル(Ta2O
5)で組成する、スタックDRAMの製造方法。7. The method of claim 1, wherein the dielectric layer of the capacitor comprises silicon oxynitride, silicon nitride and silicon dioxide, or tantalum pentoxide (Ta). 2 O
5 ) A method for manufacturing a stacked DRAM, comprising the method described in 5 ).
造方法で、その中の第2ポリシリコン層は、化学気相成
長法を利用して形成し、その厚さは1000から200
0オングストロームとする、スタックDRAMの製造方
法。8. The method of claim 1, wherein the second polysilicon layer is formed by using a chemical vapor deposition method, and has a thickness of 1000 to 200.
A method of manufacturing a stacked DRAM having 0 angstrom.
造方法で、その中、キャパシタ誘電層を形成する前に、
一つの表面の粗いポリシリコン層(Rugged Su
rface Polysilicon)を形成する、ス
タックDRAMの製造方法。9. The method of claim 1, wherein the step of forming the capacitor dielectric layer comprises:
One rough surface polysilicon layer (Rugged Su)
(Face Polysilicon).
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