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JP3172231B2 - Method for manufacturing semiconductor memory device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor memory device

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Publication number
JP3172231B2
JP3172231B2 JP01131092A JP1131092A JP3172231B2 JP 3172231 B2 JP3172231 B2 JP 3172231B2 JP 01131092 A JP01131092 A JP 01131092A JP 1131092 A JP1131092 A JP 1131092A JP 3172231 B2 JP3172231 B2 JP 3172231B2
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JP
Japan
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film
storage node
forming
electrode
insulating film
Prior art date
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Japanese (ja)
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Inventor
敬 山田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置および
その製造方法に係り、特にDRAM等におけるキャパシ
タ構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a capacitor structure in a DRAM or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体技術の進歩、特に微細加工
技術の進歩により、いわゆるMOS型半導体記憶装置
(DRAM)の高集積化、大容量化が急速に進められて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, so-called MOS type semiconductor memory devices (DRAMs) have been rapidly advanced in integration and capacity due to advances in semiconductor technology, especially in fine processing technology.

【0003】この高集積化に伴い、情報(電荷)を蓄積
するキャパシタの面積は減少し、この結果メモリ内容が
誤って読み出されたり、あるいはα線等によりメモリ内
容が破壊されるソフトエラ−などが問題になっている。
With the increase in integration, the area of a capacitor for storing information (charge) is reduced. As a result, a memory error is read out erroneously, or a soft error in which the memory content is destroyed by α rays or the like. Is in question.

【0004】このような問題を解決し、高集積化、大容
量化をはかるための方法の1つとして、MOSキャパシ
タをメモリセル領域上に積層し、該キャパシタの1電極
と、半導体基板上に形成されたスィッチングトランジス
タの1電極とを導通させるようにすることにより、実質
的にキャパシタの占有面積を拡大し、MOSキャパシタ
の静電容量を増大させるようにした積層型メモリセルと
呼ばれるメモリセル構造が提案されている。
As one of the methods for solving such a problem and achieving high integration and large capacity, a MOS capacitor is laminated on a memory cell region, and one electrode of the capacitor and one electrode of the capacitor are formed on a semiconductor substrate. A memory cell structure called a stacked memory cell in which the formed switching transistor is electrically connected to one electrode to substantially increase the area occupied by the capacitor and increase the capacitance of the MOS capacitor Has been proposed.

【0005】このような構造では、ストレ−ジノ−ド電
極を素子分離領域の上まで拡大することができ、また、
ストレージノード電極の膜厚を厚くしてその側壁をキャ
パシタとして利用できることから、キャパシタ容量をプ
レ−ナ構造の数倍以上に高めることができる。また、さ
らにストレ−ジノ−ド部の拡散層は、ストレ−ジノ−ド
電極下の拡散層領域だけとなり、α線により発生した電
荷を収集する拡散層の面積が極めて小さく、ソフトエラ
ーに強いセル構造となっている。
[0005] In such a structure, the storage node electrode can be extended to above the element isolation region.
Since the thickness of the storage node electrode is increased and the side wall thereof can be used as a capacitor, the capacitance of the capacitor can be increased several times or more than that of the planar structure. Further, the diffusion layer in the storage node portion is limited to the diffusion layer region below the storage node electrode, and the area of the diffusion layer for collecting the charge generated by the α-ray is extremely small, and the cell is resistant to soft errors. It has a structure.

【0006】しかしながら、このような積層型メモリセ
ル構造のDRAMにおいても、高集積化に伴う素子の微
細化が進むにつれて、メモリセル占有面積が縮小化さ
れ、ストレ−ジノ−ド電極の平坦部の面積がますます縮
小化し、十分なキャパシタ容量を確保するのが困難にな
ってきている。
However, even in such a DRAM having a stacked memory cell structure, the area occupied by the memory cell is reduced as the elements are miniaturized due to higher integration, and the flat portion of the storage node electrode is reduced. The area has been increasingly reduced, and it has become difficult to secure sufficient capacitor capacitance.

【0007】このため、蓄積電荷量を確保するために
は、ストレージノード電極の側面を有効に利用すべく、
その膜厚を少なくとも1μm 程度と厚くしなければなら
ない。このような厚いストレージノード電極を微細に加
工するのは困難であり、ストレージノード電極同士の短
絡等の原因となっている。また、この厚いストレージノ
ード電極は、その上の配線の微細加工に大きな負担とな
る。さらに、イオン注入などによる不純物のドーピング
が不十分となり、基板若しくはパッドとの良好なコンタ
クトを形成するのが困難となっていた。
For this reason, in order to secure the accumulated charge amount, in order to effectively use the side surface of the storage node electrode,
Its thickness must be as thick as at least about 1 μm. It is difficult to finely process such a thick storage node electrode, which causes a short circuit between the storage node electrodes. Further, this thick storage node electrode imposes a heavy burden on fine processing of the wiring thereon. Furthermore, doping of impurities by ion implantation or the like becomes insufficient, and it has been difficult to form a good contact with a substrate or a pad.

【0008】また、この段差を軽減すべく最近種々のキ
ャパシタ構造が提案されているが、いずれにしても高集
積化が進むにつれて十分なキャパシタ容量を確保するよ
うにしたことを目的とする。
Various capacitor structures have recently been proposed in order to reduce the level difference. In any case, it is an object of the present invention to secure a sufficient capacitor capacity as the degree of integration increases.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このように、積層型の
メモリセル構造のDRAMにおいても、高集積化に伴う
素子の微細化がさらに進むと、メモリセル占有面積がさ
らに縮小化され、蓄積電荷量を確保するためにはストレ
−ジノ−ド電極の膜厚を厚くしなければならず、これに
よりコンタクト特性が悪くなるという問題が生じてい
た。
As described above, even in a DRAM having a stacked memory cell structure, as the elements are further miniaturized due to the higher integration, the occupied area of the memory cell is further reduced, and the accumulated charge is reduced. In order to secure a sufficient amount, the thickness of the storage node electrode must be increased, which causes a problem that contact characteristics deteriorate.

【0010】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、メモリセル占有面積のさらなる縮小化に際しても、
コンタクト特性が良好でかつ十分なキャパシタ容量を確
保することのできるメモリセル構造を提供することを目
的とする。
[0010] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is intended to further reduce the area occupied by memory cells.
It is an object of the present invention to provide a memory cell structure having good contact characteristics and capable of securing a sufficient capacitor capacity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そこで本発明の第1のD
RAMでは、ストレージノード電極の少なくとも側面の
一部に横縞状の起伏を形成している。
Accordingly, the first D of the present invention is described.
In the RAM, horizontal stripe-shaped undulations are formed on at least a part of the side surface of the storage node electrode.

【0012】望ましくは、、ストレ−ジノ−ド電極は、
ソースドレイン領域とのコンタクト面の外方に、該コン
タクト面に対してほぼ垂直にかつ湾曲面を有して突出す
るように形成している。
Preferably, the storage node electrode comprises:
It is formed outside the contact surface with the source / drain region so as to project substantially perpendicularly to the contact surface and with a curved surface.

【0013】本発明の第2の方法では、ホトリソグラフ
ィ法を用いてレジスト中を通過する光の入射波と反射波
とを干渉させて定在波を形成し、横縞状の起伏をレジス
ト側面に形成し、この横縞状の起伏を電極材料にパター
ン転写することにより側面に横縞状の起伏を有するスト
レージノード電極を形成している。
According to a second method of the present invention, a standing wave is formed by interfering an incident wave and a reflected wave of light passing through a resist by photolithography, and undulations in the form of horizontal stripes are formed on the side surface of the resist. The storage node electrode having the horizontal stripe-shaped undulations on the side surfaces is formed by pattern transfer of the horizontal stripe-shaped undulations to the electrode material.

【0014】また本発明の第3の方法では、ガラス転移
温度を有する膜を転写用膜として用いこの膜に対してス
トレージノードコンタクトを形成する際のエッチングス
トッパに多結晶シリコンを用いるとともに、この多結晶
シリコン膜を酸化する工程で、同時に前記転写用膜を溶
融状態にしてエッジを丸くし、このエッジを覆うように
ストレージノード電極を形成することにより湾曲した側
壁部を有するストレージノード電極を得、この後転写用
膜を除去しこの側壁部の両面をキャパシタとして用いる
ようにしている。
In the third method of the present invention, a film having a glass transition temperature is used as a transfer film, and polycrystalline silicon is used as an etching stopper when forming a storage node contact with the film. In the step of oxidizing the crystalline silicon film, at the same time, the transfer film is melted, the edge is rounded, and the storage node electrode is formed so as to cover the edge to obtain a storage node electrode having a curved side wall portion, Thereafter, the transfer film is removed, and both surfaces of the side wall are used as capacitors.

【0015】さらに望ましくは、第1の多結晶シリコン
膜を形成した後、ガラス転移温度を有する膜を形成しこ
れをパターン転写用膜として用い、この膜に対してエッ
チングストッパに第1の多結晶シリコンを用いてストレ
ージノードコンタクトの反転パターンを形成し、この転
写用膜を溶融状態にしてエッジを丸くし、このエッジを
覆うように第2の多結晶シリコン膜を形成したのち、こ
の転写用膜をエッチング除去することにより湾曲した側
壁部を有するストレージノード電極を得、この側壁部の
両面をキャパシタとして用いるようにしている。
More preferably, after forming the first polycrystalline silicon film, a film having a glass transition temperature is formed and used as a pattern transfer film, and the first polycrystalline silicon film is used as an etching stopper for this film. A reverse pattern of the storage node contact is formed using silicon, the transfer film is melted, the edge is rounded, and a second polycrystalline silicon film is formed so as to cover the edge. Is etched to obtain a storage node electrode having a curved side wall, and both surfaces of the side wall are used as capacitors.

【0016】本発明の第4の方法では、2種の膜を交互
に積層し、これら多層膜に開口を形成しさらに2種の膜
のエッチング速度が異なるような条件でエッチングし、
側壁に凹凸を有するストレージノードコンタクトを形成
し、このストレージノードコンタクト内に電極材料を形
成した後、多層膜を除去しパターン転写を行い、側壁に
凹凸の形成された突出部を有するストレージノード電極
を形成している。
In a fourth method of the present invention, two kinds of films are alternately laminated, openings are formed in these multilayer films, and etching is performed under conditions such that the etching rates of the two kinds of films are different.
After forming a storage node contact having irregularities on the side wall, forming an electrode material in the storage node contact, removing the multilayer film and performing pattern transfer, and forming a storage node electrode having a projection with irregularities on the side wall. Has formed.

【0017】[0017]

【作用】上記第1の構造によれば、ストレージノード電
極の側面の一部に横縞状の起伏が形成されているため、
この起伏によりキャパシタ面積を増大することができ
る。従って、キャパシタ占有面積を増大することなく容
量を大きくとることができる。しかも、ストレ−ジノ−
ド電極の膜厚を大きくすることなく、ストレージノード
電極の表面積を増大することができるため、加工が容易
になり信頼性の高いDRAMを得ることができる。
According to the above-mentioned first structure, a horizontal stripe-like undulation is formed on a part of the side surface of the storage node electrode.
This undulation can increase the capacitor area. Therefore, the capacity can be increased without increasing the area occupied by the capacitor. Moreover, storage-
Since the surface area of the storage node electrode can be increased without increasing the thickness of the gate electrode, the processing is facilitated and a highly reliable DRAM can be obtained.

【0018】また、ストレ−ジノ−ド電極を、ソースド
レイン領域とのコンタクト面の外方に、該コンタクト面
に対してほぼ垂直にかつ湾曲面を有して突出するように
すれば、さらにストレージノード電極の表面積を増大す
ることができる。
Further, if the storage node electrode projects outwardly from the contact surface with the source / drain region so as to be substantially perpendicular to the contact surface and to have a curved surface, the storage node can be further stored. The surface area of the node electrode can be increased.

【0019】また、上記第2の方法によれば、ホトリソ
グラフィ法を用いてレジスト中を通過する光の入射波と
反射波とを干渉させて定在波を形成し、横縞状の起伏を
レジスト側面に形成し、この形状を転写することによっ
て側面に横縞状の起伏を有するストレージノード電極を
形成することができる。従って、電極材料は単層構造で
よく製造が容易である。また、光の波長とレジストパタ
ーンの誘電率とによって起伏の周期を制御する事ができ
る上、レジストの上および下面での反射率とレジスト中
での光の吸収率およびレジストの感度により起伏の大き
さを制御することができる。
According to the second method, the incident wave and the reflected wave of the light passing through the resist are caused to interfere with each other by photolithography to form a standing wave, and the horizontal stripe-shaped undulation is formed. A storage node electrode having horizontal stripes on the side surface can be formed by forming the shape on the side surface and transferring this shape. Therefore, the electrode material has a single-layer structure and is easy to manufacture. In addition, the period of the undulation can be controlled by the wavelength of light and the dielectric constant of the resist pattern, and the magnitude of the undulation can be controlled by the reflectance on the upper and lower surfaces of the resist, the light absorption in the resist, and the sensitivity of the resist. Can be controlled.

【0020】さらに第3の方法によれば、エッチングス
トッパとして用いた多結晶シリコン膜の酸化と同時にB
PSG膜等のガラス転移温度を有する膜を溶融せしめエ
ッジを丸くしてストレージノード電極を形成することに
よりストレージノード電極の周縁部に湾曲した突出片を
形成するようにしているため、工数を増大することなく
容易にストレージノード電極の表面積を増大することが
できる。
Further, according to the third method, the polycrystalline silicon film used as the etching stopper is oxidized simultaneously with the oxidation of the polycrystalline silicon film.
Since a film having a glass transition temperature, such as a PSG film, is melted to form a storage node electrode with a rounded edge to form a curved protruding piece on the periphery of the storage node electrode, the number of steps is increased. The surface area of the storage node electrode can be easily increased without any problem.

【0021】また、望ましくは、第1の多結晶シリコン
膜を形成した後これをエッチングストッパとしてストレ
ージノードコンタクトの反転パターンをなすように、B
PSG膜等のガラス転移温度を有する膜をパターニング
し、この後熱処理によって溶融せしめエッジを丸くした
のち第2の多結晶シリコン膜を形成し、このガラス転移
温度を有する膜を除去して、前記第1の多結晶シリコン
膜をストレージノード電極として用いると共に第2の多
結晶シリコン膜をストレージノード電極の周縁部に湾曲
した突出片として用いるようにすれば、工数を増大する
ことなく容易にストレージノード電極の表面積を増大す
ることができる。
Preferably, after forming the first polycrystalline silicon film, the first polycrystalline silicon film is used as an etching stopper to form a reverse pattern of the storage node contact.
A film having a glass transition temperature, such as a PSG film, is patterned, then melted by heat treatment to form a rounded edge, then a second polycrystalline silicon film is formed, and the film having the glass transition temperature is removed. If the first polycrystalline silicon film is used as a storage node electrode and the second polycrystalline silicon film is used as a projecting piece curved at the periphery of the storage node electrode, the storage node electrode can be easily formed without increasing the number of steps. Surface area can be increased.

【0022】本発明の第4によれば、2種の膜を交互に
積層し多層膜を2種の膜のエッチング速度が異なるよう
な条件でエッチングし、側壁に凹凸を有するストレージ
ノードコンタクトを形成し、このストレージノードコン
タクト内に電極材料を形成した後、多層膜を除去しパタ
ーン転写を行い、側壁に凹凸を有する突出部を有するス
トレージノード電極を形成するようにしているため、容
易にストレージノード電極の表面積を増大することがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, two types of films are alternately laminated, and the multilayer film is etched under conditions such that the etching rates of the two types of films are different to form storage node contacts having irregularities on the side walls. After the electrode material is formed in the storage node contact, the multilayer film is removed and pattern transfer is performed to form a storage node electrode having a projection having irregularities on the side wall, so that the storage node can be easily formed. The surface area of the electrode can be increased.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】実施例1 図1は、本発明の第1の実施例の積層形メモリセル構造
のDRAMのビット線方向に隣接する2ビット分を示す
断面図、図2(a) 乃至図2(c) は、その製造工程図であ
る。
Embodiment 1 FIG. 1 is a cross-sectional view showing two bits adjacent to each other in the bit line direction of a DRAM having a stacked memory cell structure according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. c) is a drawing of the manufacturing process.

【0025】このDRAMは、p型シリコン基板1の素
子分離絶縁膜2で囲まれた領域にMOSFETを形成
し、このMOSFETのソ−ス・ドレイン領域の一方に
ストレージノード電極10が接続するようにキャパシタ
を積層したもので、ストレ−ジノ−ド電極10の側面に
横縞状の起伏を形成し、キャパシタ面積を増大するよう
にしたことを特徴とするものである。他部については従
来例の積層形メモリセル構造のDRAMと同様である。
In this DRAM, a MOSFET is formed in a region surrounded by an element isolation insulating film 2 of a p-type silicon substrate 1, and a storage node electrode 10 is connected to one of a source / drain region of the MOSFET. The capacitor is formed by laminating horizontal stripes on the side surface of the storage node electrode 10 to increase the capacitor area. The other parts are the same as those of the conventional DRAM having the stacked memory cell structure.

【0026】すなわちMOSFETは、p型シリコン基
板1の素子分離絶縁膜2で囲まれた領域にゲート絶縁膜
4を介してゲート電極5を形成するとともに、ゲート電
極5に自己整合的にソ−ス・ドレイン拡散層となるn型
拡散層6a,6bを形成することによって構成されてい
る。
That is, in the MOSFET, a gate electrode 5 is formed in a region surrounded by an element isolation insulating film 2 on a p-type silicon substrate 1 via a gate insulating film 4, and the source is self-aligned with the gate electrode 5. -It is constituted by forming n-type diffusion layers 6a and 6b to be drain diffusion layers.

【0027】そしてこれらn型拡散層6a,6bのうち
キャパシタに接続される6bにはストレージノードコン
タクト8を介してストレージノード電極10が形成さ
れ、6aにはビット線コンタクトを介してビット線14
が形成される。なお素子分離絶縁膜2の底部にはパンチ
スル−ストッパ用のp- 形拡散層3が形成されている。
この構造では、ストレ−ジノ−ド電極側面のの起伏の和
の分の容量をその側壁部分から得ることができる。
A storage node electrode 10 is formed on the n-type diffusion layers 6a and 6b connected to the capacitor via a storage node contact 8, and a bit line 14 is formed on the n-type diffusion layer 6a via a bit line contact.
Is formed. At the bottom of the element isolation insulating film 2, a p @-type diffusion layer 3 for punch through stopper is formed.
In this structure, the capacitance corresponding to the sum of the undulations on the side surface of the storage node electrode can be obtained from the side wall portion.

【0028】次に、このDRAMの製造方法について図
面を参照しつつ説明する。
Next, a method of manufacturing the DRAM will be described with reference to the drawings.

【0029】まず、図2(a) に示すように、比抵抗5Ω
cmのp型のシリコン基板1に、通常のLOCOS法によ
り、膜厚700nmの酸化シリコン層からなる素子分離絶
縁膜2を形成する。このときの酸化工程により、パンチ
スル−ストッパ用のp- 形拡散層16を形成する。この
後必要に応じて素子領域には閾値制御のためのイオン注
入を行う。そして、熱酸化法により膜厚10nmの酸化シ
リコン層および膜厚300nmの多結晶シリコン層を形成
し、フォトリソ法および反応性イオンエッチング法によ
ってこれらをパタ−ニングし、ゲ−ト絶縁膜4およびゲ
−ト電極5を形成する。そして、このゲ−ト電極5をマ
スクとしてAsイオンをイオン注入し、n- 形拡散層6
a,6bからなるソ−ス・ドレイン領域を形成し、スィ
ッチングトランジスタとしてのMOSFETを形成す
る。この拡散層の深さは、例えば150nm程度になる。
その後、全面に平坦な酸化シリコン膜からなる層間絶縁
膜7を形成する。これは例えばリンガラスを堆積した
後、熱工程によりメルトさせて形成するようにしてもよ
いし、あるいは厚い酸化シリコン膜等を堆積した後ラッ
ピング法により上側から酸化シリコン膜を削ってならし
ていくなど適宜選択すれば良い。また、高集積化に伴い
ゲート電極のパターンが微細になってくるとゲート電極
間スペースの1/2以上の膜厚の絶縁膜LPCVD法な
どステップカバレッジの良い方法で堆積するだけでもか
なりの平坦化が可能となる。この平坦化はキャパシタ形
成の際レジストの膜厚を一定にするという意味で重要と
なる。
First, as shown in FIG.
An element isolation insulating film 2 made of a silicon oxide layer having a film thickness of 700 nm is formed on a p-type silicon substrate 1 of cm by a normal LOCOS method. At this time, the p-type diffusion layer 16 for punch through stopper is formed by the oxidation step. Thereafter, ion implantation for threshold control is performed in the element region as needed. Then, a 10-nm-thick silicon oxide layer and a 300-nm-thick polycrystalline silicon layer are formed by a thermal oxidation method, and these are patterned by a photolithography method and a reactive ion etching method to form a gate insulating film 4 and a gate insulating film. The gate electrode 5 is formed. Then, using this gate electrode 5 as a mask, As ions are ion-implanted to form an n-type diffusion layer 6.
Source / drain regions a and 6b are formed, and a MOSFET as a switching transistor is formed. The depth of this diffusion layer is, for example, about 150 nm.
Thereafter, an interlayer insulating film 7 made of a flat silicon oxide film is formed on the entire surface. For example, this may be formed by depositing phosphorus glass and then melting it by a heat process, or by shaping the silicon oxide film from the upper side by lapping after depositing a thick silicon oxide film or the like Etc. may be appropriately selected. In addition, when the pattern of the gate electrode becomes finer due to the high integration, a considerable flattening can be achieved simply by depositing the insulating film having a thickness of 1/2 or more of the space between the gate electrodes by a method having a good step coverage such as an LPCVD method. Becomes possible. This flattening is important in terms of keeping the thickness of the resist constant when forming the capacitor.

【0030】そしてさらに、レジストの横縞パターン転
写用のLPD膜をエッチングするためのエッチングスト
ッパとして窒化シリコン膜7sを堆積する。
Further, a silicon nitride film 7s is deposited as an etching stopper for etching the LPD film for transferring the horizontal stripe pattern of the resist.

【0031】この後、ストレージノードコンタクト8を
形成した後、レジストを塗布し、光リソグラフィにより
ストレージノード電極のパターンよりもやや小さいパタ
ーンのマスクを用いて露光を行う。この露光に用いる光
源としてはエキシマレーザのような単色光を用いるとフ
ォトレジストへの入射光と下地からの反射光とが干渉し
あい、レジスト内に定在波が生じる。このためレジスト
内での光強度が深さ方向に周期的に変化するため、フォ
トレジストのパターンRの側面が図2(a) のように横縞
状の起伏を伴うようにする。そしてこの上層にLPD膜
9を堆積するとレジストパターン上には形成されないた
め、このレジストのパターン形状が転写される。この他
蒸着やスパッタリング法により膜を堆積しエッチバック
するようにしてもよい。この後、レジストを除去してス
トレージノード電極を形成すればパターン転写膜として
のLPD膜側面に横縞状の起伏が転写される。
Thereafter, after forming the storage node contact 8, a resist is applied, and exposure is performed by photolithography using a mask having a pattern slightly smaller than the pattern of the storage node electrode. If monochromatic light such as an excimer laser is used as a light source for this exposure, light incident on the photoresist and light reflected from the base interfere with each other, and a standing wave is generated in the resist. For this reason, the light intensity in the resist changes periodically in the depth direction, so that the side surface of the photoresist pattern R has a horizontal stripe-like undulation as shown in FIG. When the LPD film 9 is deposited on this upper layer, the LPD film 9 is not formed on the resist pattern, so that the pattern shape of the resist is transferred. Alternatively, a film may be deposited by a vapor deposition or sputtering method and etched back. Thereafter, when the storage node electrode is formed by removing the resist, the undulations in the form of horizontal stripes are transferred to the side surface of the LPD film as the pattern transfer film.

【0032】そして図2(b) に示すように、ストレージ
ノード電極としては例えば多結晶シリコン膜を50〜4
00nm堆積し、これにヒ素またはリンをドーピングした
のち、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチングに
よりパターニングしてストレージノード電極10を形成
する。
Then, as shown in FIG. 2B, for example, a polycrystalline silicon film is
After depositing 00 nm and doping this with arsenic or phosphorus, patterning is performed by photolithography and reactive ion etching to form a storage node electrode 10.

【0033】ここでLPD膜は加熱することにより酸化
シリコン膜となりこのまま層間絶縁膜として用いること
も可能であるが、ここではストレージノード電極の側面
をキャパシタとして用いるためフッ化アンモニウムを用
いたエッチングにより除去するようにしている。このと
き窒化シリコン膜7sをエッチングストッパとして用い
る。
Here, the LPD film becomes a silicon oxide film by heating and can be used as it is as an interlayer insulating film. However, since the side surface of the storage node electrode is used as a capacitor, it is removed by etching using ammonium fluoride. I am trying to do it. At this time, the silicon nitride film 7s is used as an etching stopper.

【0034】このようにしてLPD膜9をエッチング除
去した後、LPCVD法により全面に窒化シリコン膜を
10nm程度堆積し950℃の水蒸気雰囲気中で30分程
度酸化することによりキャパシタ絶縁膜11を形成す
る。この後全面に多結晶シリコン膜を堆積し、これにヒ
素またはリンをドーピングした後、フォトリソグラフィ
とドライエッチングによりプレート電極12を形成する
(図2(c) )。
After the LPD film 9 is removed by etching in this manner, a silicon nitride film is deposited on the entire surface by LPCVD to a thickness of about 10 nm and oxidized in a steam atmosphere at 950 ° C. for about 30 minutes to form a capacitor insulating film 11. . Thereafter, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, and doped with arsenic or phosphorus, and then a plate electrode 12 is formed by photolithography and dry etching (FIG. 2C).

【0035】次に全面に層間絶縁膜としてCVD酸化膜
を堆積しフォトリソグラフィと反応性イオンエッチング
によりビット線コンタクトを形成し、アルミニウム膜あ
るいはモリブデンポリサイドを用いたビット線14を形
成する。このようにして図1に示したDRAMが完成す
る。
Next, a CVD oxide film is deposited as an interlayer insulating film on the entire surface, a bit line contact is formed by photolithography and reactive ion etching, and a bit line 14 using an aluminum film or molybdenum polycide is formed. Thus, the DRAM shown in FIG. 1 is completed.

【0036】上記構成によれば、ストレ−ジノ−ド電極
の側面に横縞状の起伏が形成されているため、この結果
小さい占有面積で大きいキャパシタ容量を実現すること
ができる。
According to the above configuration, since horizontal stripes are formed on the side surface of the storage node electrode, as a result, a large capacitor capacity can be realized with a small occupied area.

【0037】次に、横縞状の起伏を形成するための定在
波の発生原理について説明する。
Next, the principle of generating a standing wave for forming horizontal stripes will be described.

【0038】図3(a) は単色光が大気からフォトレジス
トに入射し()レジストパターンと下地である酸化シ
リコン膜を通過して()シリコン基板で反射され
()再びレジストを通過していくそして実際はレジス
トと大気との界面で反射され()ていく様子を示した
ものである。このように〜を繰り返していく。(b)
は入射波の強度ε2 と反射波の強度ε3 とを示してい
る。シリコン基板表面で反射するとき位相がずれる。位
相が異なる入射波と反射波とを加え合わせると(c) に示
すようにレジスト膜内に定在波が生じる。定在波は最大
強度の節と最少強度の節とを持ち、膜を通して周期的に
生じるのである。この周期的な光の強度分布がレジスト
パターンの横縞状の起伏となって現れる。これは、現像
液に対するレジストの可溶度は露光の強度分布に比例す
るからである。このようにして側面が横縞を有するレジ
ストパターンを得ることができる。
FIG. 3A shows that monochromatic light is incident on the photoresist from the atmosphere, passes through the () resist pattern and the underlying silicon oxide film, is reflected by the () silicon substrate, and passes through the resist again. Actually, it is shown that the light is reflected () at the interface between the resist and the atmosphere. The above steps are repeated. (b)
Indicates the intensity ε2 of the incident wave and the intensity ε3 of the reflected wave. The phase shifts when reflected on the silicon substrate surface. When the incident wave and the reflected wave having different phases are added together, a standing wave is generated in the resist film as shown in FIG. The standing wave has nodes of maximum intensity and nodes of minimum intensity, and is generated periodically through the membrane. This periodic light intensity distribution appears as undulations in the horizontal stripes of the resist pattern. This is because the solubility of the resist in the developing solution is proportional to the exposure intensity distribution. In this way, a resist pattern having lateral stripes can be obtained.

【0039】なお、前記実施例ではストレージノード電
極のパターン形成に際し、定在波による起伏を形成する
ときのレジストパターンよりも大きくとるようにしてい
るが、ストレージノード電極を加工する方法として図4
に示すように全面にレジストを堆積した後全面露光し、
ストレージノードコンタクト内のみが未露光となるよう
に露光量を制御することにより、ストレージノードコン
タクト内に埋まったレジストのみが残るようにすること
ができる。そしてこの状態でドライエッチングを行い不
要部の多結晶シリコンを除去すればストレージノードコ
ンタクトに対し自己整合的にストレージノード電極を形
成することができる。
In the above embodiment, the pattern of the storage node electrode is formed to be larger than the resist pattern used for forming the undulations due to the standing wave.
After resist is deposited on the entire surface as shown in, the entire surface is exposed,
By controlling the exposure amount so that only the inside of the storage node contact is not exposed, only the resist buried in the storage node contact can be left. Then, by performing dry etching in this state to remove unnecessary portions of polycrystalline silicon, a storage node electrode can be formed in a self-aligned manner with respect to the storage node contact.

【0040】実施例2 次に、本発明の第2の実施例について説明する。Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0041】前記実施例において、露光に用いられるス
テッパの波長が短くなると、定在波のによって形成され
る凹凸周期はλ/4nとなるため凹凸の周期も短くな
る。そうするとストレージノード電極の膜厚で凹凸が埋
まってしまい、レジストパターンに面していない側の面
の凹凸がなくなってしまう。そこでさらにストレージノ
ード電極の表面積を増大すべく、ストレージノード電極
材料としての多結晶シリコンの堆積条件を制御して多結
晶シリコンの表面に凹凸を形成するようにしたものであ
る。
In the above embodiment, when the wavelength of the stepper used for exposure becomes shorter, the period of the irregularities formed by the standing wave becomes λ / 4n, so the period of the irregularities also becomes shorter. Then, the unevenness is filled with the film thickness of the storage node electrode, and the unevenness on the side not facing the resist pattern is eliminated. Therefore, in order to further increase the surface area of the storage node electrode, the deposition conditions of polycrystalline silicon as a storage node electrode material are controlled to form irregularities on the surface of the polycrystalline silicon.

【0042】図5(a) 乃至(e) はその工程図である。FIGS. 5A to 5E are process charts.

【0043】まず、実施例1と同様にしてMOSFET
を形成した後側面に定在波の横縞状の起伏を有するレジ
ストパターン8を形成するが、これに先だちゲート電極
5上と側壁を窒化シリコン膜などで被覆しておきゲート
電極に対するストレージノードコンタクトとビット線コ
ンタクトのゲート電極に対する合わせ余裕がなくてもす
むようにするとともに、ストレージノード電極10とし
ての多結晶シリコン膜の表面に凹凸を形成したことを特
徴とするものである。
First, in the same manner as in the first embodiment,
After the formation of the resist pattern 8, a resist pattern 8 having horizontal stripes of standing waves is formed on the side surface. Before this, the gate electrode 5 and the side walls are covered with a silicon nitride film or the like, and a storage node contact with the gate electrode is formed. The present invention is characterized in that there is no need to provide a margin for matching the bit line contact with the gate electrode, and irregularities are formed on the surface of the polycrystalline silicon film as the storage node electrode 10.

【0044】まず、p型シリコン基板1にゲート絶縁膜
4となる酸化シリコン膜を形成すると共にゲート電極5
となる多結晶シリコン膜、ゲート上絶縁膜となる窒化シ
リコン膜5sを形成した後、これらをパターニングし、
n- 形拡散層6a,6bからなるソ−ス・ドレイン領域
を形成し、スィッチングトランジスタとしてのMOSF
ETを形成する。そしてさらに表面を軽く酸化して酸化
シリコン膜7aを形成しさらに、前記実施例1と同様レ
ジストの横縞パターン転写用のLPD膜をエッチングす
るためのエッチングストッパとして窒化シリコン膜7s
を堆積する。
First, a silicon oxide film to be a gate insulating film 4 is formed on a p-type silicon substrate 1 and a gate electrode 5 is formed.
After forming a polycrystalline silicon film to be formed and a silicon nitride film 5s to be an insulating film on the gate, these are patterned,
A source / drain region composed of n-type diffusion layers 6a and 6b is formed, and a MOSF as a switching transistor is formed.
Form ET. The surface is further lightly oxidized to form a silicon oxide film 7a. Further, as in the first embodiment, the silicon nitride film 7s is used as an etching stopper for etching the LPD film for transferring the horizontal stripe pattern of the resist.
Is deposited.

【0045】この後、レジストを塗布し、光リソグラフ
ィによりマスクを用いて露光を行う。この露光に用いる
光源としてエキシマレーザのような単色光を用い、フォ
トレジストへの入射光と下地からの反射光とが干渉しあ
い、レジスト内に定在波が生じるようにし、フォトレジ
ストのパターンRの側面が図5(a) のように横縞状の起
伏を伴うようにする。そしてLPD膜9を堆積する。
Thereafter, a resist is applied, and exposure is performed by photolithography using a mask. A monochromatic light such as an excimer laser is used as a light source for this exposure, and the incident light to the photoresist and the reflected light from the base interfere with each other to generate a standing wave in the resist. The side is made to have horizontal stripes as shown in FIG. 5 (a). Then, the LPD film 9 is deposited.

【0046】そして、レジストを除去すればパターン転
写膜としてのLPD膜側面に横縞状の起伏が転写され
る。この後、レジストパターン下の薄い窒化シリコンと
酸化シリコンをRIE法でエッチングしストレージノー
ドコンタクト8を形成しさらにこのコンタクト内にスト
レージノード電極を形成する。
When the resist is removed, horizontal stripe-shaped undulations are transferred to the side surface of the LPD film as the pattern transfer film. Thereafter, the thin silicon nitride and silicon oxide below the resist pattern are etched by RIE to form a storage node contact 8, and a storage node electrode is formed in the contact.

【0047】そして図5(b)に示すように、ストレー
ジノード電極としては例えば多結晶シリコン膜を50〜
400nm堆積し、これにヒ素またはリンをドーピング
したのち、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチン
グによりパターニングしてストレージノード電極10を
形成する。このとき多結晶シリコン膜の堆積温度を55
0℃程度に下げることにより、ストレージノード電極表
面に凹凸を形成する(M.Sakao 他,IEDM
Tech.Dig.,p.655 IEDM199
0)。
Then, as shown in FIG. 5B, for example, a polycrystalline silicon film is
After depositing 400 nm and doping this with arsenic or phosphorus, patterning is performed by photolithography and reactive ion etching to form a storage node electrode 10. At this time, the deposition temperature of the polycrystalline silicon film is set to 55
By lowering the temperature to about 0 ° C., irregularities are formed on the surface of the storage node electrode (M. Sakao et al., IEDM).
Tech. Dig. , P. 655 IEDM199
0).

【0048】さらに、フッ化アンモニウムを用いたエッ
チングによりLPD膜9をエッチング除去するようにし
ている。このとき窒化シリコン膜7sをエッチングスト
ッパとして用いる。
Further, the LPD film 9 is etched away by etching using ammonium fluoride. At this time, the silicon nitride film 7s is used as an etching stopper.

【0049】このようにしてLPD膜9をエッチング除
去した後、LPCVD法により全面に窒化シリコン膜を
10nm程度堆積し950℃の水蒸気雰囲気中で30分程
度酸化することによりキャパシタ絶縁膜11を形成す
る。この後全面に多結晶シリコン膜を堆積し、これにヒ
素またはリンをドーピングした後、フォトリソグラフィ
とドライエッチングによりプレート電極12を形成す
る。そして表面酸化によりプレート電極表面に保護用の
酸化シリコン膜16を形成する(図5(c) )。
After the LPD film 9 is removed by etching in this manner, a silicon nitride film is deposited on the entire surface by LPCVD to a thickness of about 10 nm and oxidized in a water vapor atmosphere at 950 ° C. for about 30 minutes to form a capacitor insulating film 11. . Thereafter, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, and this is doped with arsenic or phosphorus, and then a plate electrode 12 is formed by photolithography and dry etching. Then, a silicon oxide film 16 for protection is formed on the surface of the plate electrode by surface oxidation (FIG. 5C).

【0050】後は実施例1と同様に全面に層間絶縁膜と
してBPSG膜13Sを堆積しフォトリソグラフィと反
応性イオンエッチングによりビット線コンタクトを形成
する。このビット線コンタクトの形成に際し多結晶シリ
コン膜17をエッチングストッパとして用いることによ
りビット線コンタクトがゲートやプレート電極とショー
トするのを防止することができる。
Thereafter, as in the first embodiment, a BPSG film 13S is deposited on the entire surface as an interlayer insulating film, and a bit line contact is formed by photolithography and reactive ion etching. By using the polycrystalline silicon film 17 as an etching stopper when forming this bit line contact, it is possible to prevent the bit line contact from shorting with the gate or plate electrode.

【0051】そしてさらに下地の窒化シリコン膜7sを
ストッパとして多結晶シリコン膜17をエッチングし、
熱酸化により残留している多結晶シリコン膜17を酸化
して酸化シリコン膜20と化しプレート電極をしっかり
と保護する。この熱処理によりBPSG膜は溶融して角
がまるくなる。そして酸化シリコン膜および窒化シリコ
ン膜を除去してコンタクトが形成される。
Further, the polycrystalline silicon film 17 is etched using the underlying silicon nitride film 7s as a stopper,
The remaining polycrystalline silicon film 17 is oxidized into a silicon oxide film 20 by thermal oxidation to firmly protect the plate electrode. This heat treatment melts the BPSG film and rounds the corners. Then, the contact is formed by removing the silicon oxide film and the silicon nitride film.

【0052】そしてアルミニウム膜やモリブデンポリサ
イドなどのビット線が形成され、DRAMが完成する。
Then, bit lines such as an aluminum film and molybdenum polycide are formed, and the DRAM is completed.

【0053】この方法ではキャパシタ容量の減少を防
ぎ、さらなる微細化をはかることができる。
In this method, a decrease in the capacitance of the capacitor can be prevented, and further miniaturization can be achieved.

【0054】なお、実施例1および2では、定在波によ
って形成したレジストパターン側壁の起伏を一旦LPD
膜に転写してストレージノード電極を形成し、このLP
D膜を除去した後キャパシタ絶縁膜を形成するようにし
たが、キャパシタ面積が十分であるときには、LPD膜
はそのまま絶縁膜として用いても良い。また、定在波に
よって形成したレジストパターン側壁の起伏を転写する
媒体を用いることなく、直接電極材料を溝内に充填する
ことにより、直接横縞状の起伏を有するストレージノー
ド電極を得ることも可能である。このときは両側壁が横
縞状の起伏を有する円筒壁で囲まれた溝を形成してお
き、LPD法等によってこの溝内に導体膜を形成するよ
うにすればよい。
In the first and second embodiments, the undulation of the side wall of the resist pattern formed by the standing wave is once determined by LPD.
This LP is transferred to a film to form a storage node electrode.
Although the capacitor insulating film is formed after removing the D film, when the capacitor area is sufficient, the LPD film may be used as it is as the insulating film. Also, it is possible to obtain a storage node electrode having horizontal stripe-shaped undulations directly by filling the electrode material directly into the grooves without using a medium for transferring the undulations of the resist pattern side wall formed by the standing wave. is there. In this case, a groove may be formed in which both side walls are surrounded by cylindrical walls having horizontal stripes, and a conductor film may be formed in the groove by the LPD method or the like.

【0055】実施例3 次に、本発明の第3の実施例について説明する。Embodiment 3 Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0056】この方法では定在波を利用するのではなく
エッチングストッパとして用いた多結晶シリコン膜の酸
化と同時に転写マスクを溶融させてエッジに丸みを形成
しこの腕曲面をストレージノード電極表面に転写し、キ
ャパシタ面積の増大をはかるようにしたことを特徴とす
るものである。
In this method, the transfer mask is melted at the same time as the oxidation of the polycrystalline silicon film used as the etching stopper, instead of using the standing wave, to form a rounded edge, and the curved surface of the arm is transferred to the surface of the storage node electrode. In addition, the present invention is characterized in that the area of the capacitor is increased.

【0057】図6(a) 乃至(c) はその製造工程の一部を
示す図である前記実施例2において、ゲート電極5の表
面および側面を窒化シリコン膜5sおよび7aで覆い、
表面に酸化シリコン膜7bおよび窒化シリコン膜7sを
形成したのち、エッチングストッパとしての多結晶シリ
コン膜21を形成し、この上層にBPSG膜23を形成
し、図6(a) に示すようにストレージノードコンタクト
8を形成する。
FIGS. 6A to 6C are views showing a part of the manufacturing process. In the second embodiment, the surface and side surfaces of the gate electrode 5 are covered with silicon nitride films 5s and 7a.
After a silicon oxide film 7b and a silicon nitride film 7s are formed on the surface, a polycrystalline silicon film 21 is formed as an etching stopper, and a BPSG film 23 is formed thereon, and a storage node is formed as shown in FIG. The contact 8 is formed.

【0058】この後コンタクト8内の多結晶シリコン膜
21をエッチング除去したのち、水蒸気雰囲気中で85
0〜900℃の熱処理を行い、エッチングストッパそし
ての多結晶シリコン膜21を酸化し酸化シリコン膜20
と化し、ゲート電極をしっかりと絶縁保護する。この熱
処理によりBPSG膜は溶融して角がまるくなる。そし
て酸化シリコン膜および窒化シリコン膜を除去して、コ
ンタクトが形成される。
After the polycrystalline silicon film 21 in the contact 8 is removed by etching, the polysilicon film 21 is removed in a water vapor atmosphere.
A heat treatment of 0 to 900 ° C. is performed to oxidize the polycrystalline silicon film 21 serving as an etching stopper and to form a silicon oxide film 20.
And the gate electrode is firmly insulated and protected. This heat treatment melts the BPSG film and rounds the corners. Then, the silicon oxide film and the silicon nitride film are removed to form a contact.

【0059】このようにして丸く湾曲したBPSG膜2
3表面に、ストレージノード電極10を形成すれば図6
(b) に示すように、湾曲形状がストレージノード電極に
転写される。
The BPSG film 2 thus curved in a round shape
If the storage node electrode 10 is formed on the surface of FIG.
As shown in (b), the curved shape is transferred to the storage node electrode.

【0060】そして図6(c) に示すように、BPSG膜
23をエッチング除去した後、LPCVD法により全面
に窒化シリコン膜を10nm程度堆積し950℃の水蒸気
雰囲気中で30分程度酸化することによりキャパシタ絶
縁膜11を形成する。この後全面に多結晶シリコン膜を
堆積し、これにヒ素またはリンをドーピングした後、フ
ォトリソグラフィとドライエッチングによりプレート電
極12を形成する。そして表面酸化により、プレート電
極表面に保護用の酸化シリコン膜16を形成する。
Then, as shown in FIG. 6C, after the BPSG film 23 is removed by etching, a silicon nitride film is deposited on the entire surface by LPCVD to a thickness of about 10 nm and oxidized in a water vapor atmosphere at 950 ° C. for about 30 minutes. The capacitor insulating film 11 is formed. Thereafter, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, and this is doped with arsenic or phosphorus, and then a plate electrode 12 is formed by photolithography and dry etching. Then, a silicon oxide film 16 for protection is formed on the surface of the plate electrode by surface oxidation.

【0061】後は実施例2と同様に全面に層間絶縁膜を
堆積しフォトリソグラフィと反応性イオンエッチングに
よりビット線コンタクトを形成する。
Thereafter, as in the second embodiment, an interlayer insulating film is deposited on the entire surface, and a bit line contact is formed by photolithography and reactive ion etching.

【0062】そしてアルミニウム膜やモリブデンポリサ
イドなどのビット線が形成され、DRAMが完成する。
Then, bit lines such as an aluminum film and molybdenum polycide are formed, and the DRAM is completed.

【0063】このようにして形成されたDRAMの場合
も、ストレージノード電極の表面積を大きくすることが
できキャパシタ容量の増大をはかることができる。
In the case of the DRAM formed in this manner, the surface area of the storage node electrode can be increased, and the capacitance of the capacitor can be increased.

【0064】実施例4 次に、本発明の第4の実施例について説明する。Embodiment 4 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0065】この方法は実施例3とストレージノード電
極の湾曲方向を逆にしたもので、実施例3と同様転写マ
スクを溶融させてエッジに丸みを形成しこの腕曲面をス
トレージノード電極表面に転写し、キャパシタ面積の増
大をはかるようにしたことを特徴とするものである。
In this method, the bending direction of the storage node electrode is reversed from that of the third embodiment. Similar to the third embodiment, the transfer mask is melted to form a rounded edge, and the curved surface of the arm is transferred to the surface of the storage node electrode. In addition, the present invention is characterized in that the area of the capacitor is increased.

【0066】図7(a) 乃至(c) はその製造工程の一部を
示す図である前記実施例3においては、ゲート電極5の
表面および側面を窒化シリコン膜5sおよび7aで覆
い、表面に酸化シリコン膜7bおよび窒化シリコン膜7
sを形成したが、ここではゲート電極側壁を覆う窒化シ
リコン膜をそのまま薄い窒化シリコン膜に代えて用いて
いる。そしてこの窒化シリコン膜27をパターニングし
てストレージノードコンタクトを形成する。そしてスト
レージノード電極の下部となる第1の多結晶シリコン膜
10aを堆積した後BPSG膜33を堆積し、この第1
の多結晶シリコン膜10aをエッチングストッパとして
パターニングしストレージノードコンタクト領域にBP
SG膜33を残すようにする(図7(a) )この後図7
(b) に示すようにストレージノード電極の上部となる第
2の多結晶シリコン膜10bを堆積する。
FIGS. 7A to 7C show a part of the manufacturing process. In the third embodiment, the surface and side surfaces of the gate electrode 5 are covered with silicon nitride films 5s and 7a. Silicon oxide film 7b and silicon nitride film 7
Although s was formed, here, the silicon nitride film covering the gate electrode side wall is used as it is instead of the thin silicon nitride film. Then, the silicon nitride film 27 is patterned to form a storage node contact. Then, after depositing a first polycrystalline silicon film 10a below the storage node electrode, a BPSG film 33 is deposited.
Is patterned using the polycrystalline silicon film 10a of FIG.
The SG film 33 is left (FIG. 7A).
As shown in (b), a second polycrystalline silicon film 10b to be on the storage node electrode is deposited.

【0067】そして図7(c) に示すように全面反応性イ
オンエッチングにより平坦部の多結晶シリコン膜10を
除去し、さらにBPSG膜33をエッチングして、湾曲
したストレージノード電極10を得る。そして実施例3
と同様にキャパシタ絶縁膜11およびプレート電極12
を形成してキャパシタが形成される。16はプレート電
極保護用の酸化シリコン膜である。
Then, as shown in FIG. 7C, the flat portion of the polycrystalline silicon film 10 is removed by reactive ion etching on the entire surface, and the BPSG film 33 is etched to obtain a curved storage node electrode 10. And Example 3
Similarly, the capacitor insulating film 11 and the plate electrode 12
Is formed to form a capacitor. Reference numeral 16 denotes a silicon oxide film for protecting a plate electrode.

【0068】後は実施例2および3と同様に形成され、
DRAMが完成する。
The rest is formed in the same manner as in Examples 2 and 3,
The DRAM is completed.

【0069】実施例5 次に本発明の第5の実施例について説明する。Embodiment 5 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

【0070】図8(a) 乃至 (c) はその工程図の一部で
ある。
FIGS. 8A to 8C are a part of the process chart.

【0071】この例ではストレージノード電極の転写マ
スクを、BPSG膜37aとCVD酸化シリコン膜37
bとを交互に積層した多層構造で構成し、エッチング速
度が互いに異なるような条件でエッチングし、側壁に凹
凸を形成することにより、ストレージノード電極40を
フィン状に形成したことを特徴とする。
In this example, the transfer mask of the storage node electrode is used as the BPSG film 37a and the CVD silicon oxide film 37.
The storage node electrode 40 is formed in a fin shape by forming a multilayer structure in which b and b are alternately stacked, etching under conditions where the etching rates are different from each other, and forming irregularities on the side walls.

【0072】この方法でも実施例3と同様に、ゲート電
極5の表面および側面を窒化シリコン膜5sおよび7a
で覆い、表面に酸化シリコン膜7bおよび窒化シリコン
膜7sを形成したのち、エッチングストッパとしての多
結晶シリコン膜21を形成し、この上層ににBPSG膜
37aとCVD酸化シリコン膜37bとを交互に2層づ
つ積層した多層構造で構成し、エッチング速度が互いに
異なるような条件でウエットエッチングし、ストレージ
ノードコンタクト領域に側壁に凹凸を有するホールを形
成する(図8(a) )。あるいはまた、RIEで多結晶シ
リコン膜をストッパとしてコンタクトホールを開口した
のち、ウェットエッチングで横方向にエッチングするよ
うにしてもよい。
In this method, as in the third embodiment, the surfaces and side surfaces of gate electrode 5 are covered with silicon nitride films 5s and 7a.
After forming a silicon oxide film 7b and a silicon nitride film 7s on the surface, a polycrystalline silicon film 21 is formed as an etching stopper, and a BPSG film 37a and a CVD silicon oxide film 37b are alternately formed on the polysilicon film 21. The storage node contact region is formed with a multilayer having a multilayer structure in which the layers are laminated one by one, and wet etching is performed under the condition that the etching rates are different from each other to form a hole having unevenness on the side wall (FIG. 8A). Alternatively, after a contact hole is opened by RIE using the polycrystalline silicon film as a stopper, etching may be performed in a lateral direction by wet etching.

【0073】この後コンタクト8内の多結晶シリコン膜
21をエッチング除去したのち、ストレージノード電極
としての多結晶シリコン膜10を形成する(図8(b)
)。
After the polysilicon film 21 in the contact 8 is removed by etching, a polysilicon film 10 as a storage node electrode is formed (FIG. 8B).
).

【0074】この後同様に、BPSG膜37aおよびC
VD酸化シリコン膜37bをエッチング除去し後、LP
CVD法により全面に窒化シリコン膜を10nm程度堆積
し950℃の水蒸気雰囲気中で30分程度酸化すること
によりキャパシタ絶縁膜11を形成する。この後全面に
多結晶シリコン膜を堆積し、これにヒ素またはリンをド
ーピングした後、フォトリソグラフィとドライエッチン
グによりプレート電極12を形成する。そして表面酸化
により、プレート電極表面に保護用の酸化シリコン膜1
6を形成する。
Thereafter, similarly, BPSG films 37a and C
After the VD silicon oxide film 37b is removed by etching, LP
A capacitor insulating film 11 is formed by depositing a silicon nitride film to a thickness of about 10 nm on the entire surface by a CVD method and oxidizing the film in a steam atmosphere at 950 ° C. for about 30 minutes. Thereafter, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface, and this is doped with arsenic or phosphorus, and then a plate electrode 12 is formed by photolithography and dry etching. Then, a silicon oxide film 1 for protection is formed on the surface of the plate electrode by surface oxidation.
6 is formed.

【0075】このようにして容易に単層構造でかつフィ
ン状を有するストレージノード電極を形成することがで
きる。
In this manner, a storage node electrode having a single-layer structure and a fin shape can be easily formed.

【0076】なお、前記実施例では、ストレージノード
電極転写用のマスクの形成に際し、BPSG膜37aと
CVD酸化シリコン膜37bとを交互に2層づつ積層し
た多層構造膜を用いたが、2種以上の膜の積層体であれ
ば適宜変更可能である。
In the above embodiment, when forming the mask for transferring the storage node electrode, a multilayer structure film in which two layers of the BPSG film 37a and the CVD silicon oxide film 37b are alternately laminated is used. If it is a laminated body of the above film, it can be appropriately changed.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の半導
体記憶装置によれば、製造が容易でかつ、メモリセル占
有面積のさらなる縮小化に際しても、十分なキャパシタ
容量を確保することができる。
As described above, according to the semiconductor memory device of the present invention, it is easy to manufacture, and a sufficient capacitor capacity can be secured even when the occupied area of the memory cell is further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の積層形メモリセル構造
のDRAMを示す図
FIG. 1 is a diagram showing a DRAM having a stacked memory cell structure according to a first embodiment of the present invention;

【図2】同DRAMの製造工程図FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the DRAM.

【図3】定在波の発生原理を示す図FIG. 3 is a diagram showing the principle of generation of a standing wave.

【図4】本発明の第1の実施例の変形例を示す図FIG. 4 is a diagram showing a modification of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例のDRAMの製造工程図FIG. 5 is a manufacturing process diagram of the DRAM according to the second embodiment of the present invention;

【図6】本発明の第3の実施例のDRAMの製造工程図FIG. 6 is a manufacturing process diagram of a DRAM according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例のDRAMの製造工程図FIG. 7 is a manufacturing process diagram of a DRAM according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施例のDRAMの製造工程図FIG. 8 is a manufacturing process diagram of a DRAM according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型のシリコン基板 2 素子分離絶縁膜 3 チャネルストッパ 4 ゲ−ト絶縁膜 5 ゲ−ト電極 6 ソ−ス・ドレイン領域 7 絶縁膜 7s 窒化シリコン膜 8 ストレージノードコンタクト 10 ストレージノード電極 11 キャパシタ絶縁膜 12 プレート電極電極 14 ビット線 Reference Signs List 1 p-type silicon substrate 2 element isolation insulating film 3 channel stopper 4 gate insulating film 5 gate electrode 6 source / drain region 7 insulating film 7 s silicon nitride film 8 storage node contact 10 storage node electrode 11 capacitor insulation Film 12 plate electrode electrode 14 bit line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/108 H01L 21/822 H01L 21/8242 H01L 27/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/108 H01L 21/822 H01L 21/8242 H01L 27/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板内にMOSFETを形成する
MOSFET形成工程と、 前記MOSFETのゲート電極の上部及び側壁を絶縁膜
で被覆する絶縁膜形成工程と、 前記絶縁膜上に第1の膜を形成する第1の膜形成工程
と、 前記第1の膜の一部を選択的に除去し、ストレージノー
ドコンタクト領域を決定するストレージノードコンタク
ト領域決定工程と、 前記第1の膜を加熱し、前記第1の膜を溶融せしめエッ
ジを丸くする加熱工程と、 前記ストレージノードコンタクト領域を覆いかつ前記第
1の膜の上縁にまで到達するようにストレージノード電
極を形成するストレージノード電極形成工程と、 前記ストレージノード電極の周りにキャパシタ絶縁膜を
形成するキャパシタ絶縁膜形成工程と、 キャパシタ絶縁膜の上層にプレート電極を形成するプレ
ート電極形成工程と、 層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、 前記層間絶縁膜にビット線コンタクトを形成しビット線
を形成するビット線形成工程とを含むことを特徴とする
半導体記憶装置の製造方法。
A step of forming a MOSFET in a semiconductor substrate; a step of forming an insulating film covering an upper part and a side wall of a gate electrode of the MOSFET with an insulating film; and forming a first film on the insulating film. A first film forming step of selectively removing a part of the first film to determine a storage node contact region; and heating the first film, A heating step of melting the first film and rounding an edge; a storage node electrode forming step of forming a storage node electrode so as to cover the storage node contact region and reach an upper edge of the first film; Forming a capacitor insulating film around the storage node electrode; and forming a plate electrode on the capacitor insulating film. A semiconductor, comprising: a plate electrode forming step of forming; an interlayer insulating film forming step of forming an interlayer insulating film; and a bit line forming step of forming a bit line contact and forming a bit line in the interlayer insulating film. A method for manufacturing a storage device.
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