JP3285618B2 - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents
半導体記憶装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置、中でも
ＤＲＡＭ（ダイナミック ランダムアクセスメモリ）な
どのメモリセルのキャパシタ部の膜形成に関するもので
ある。
ＤＲＡＭ（ダイナミック ランダムアクセスメモリ）な
どのメモリセルのキャパシタ部の膜形成に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来のスタック（積層）型メモリ
セルの製造方法を示す。まず図２（ａ）のように、シリ
コン基板１の表面部にＬＯＣＯＳ法により厚いフィール
ド酸化膜２を選択的に形成し素子分離を行う。次にゲー
ト絶縁膜となる薄い酸化膜３ａを形成し、さらに全面に
ゲート電極を形成するためのポリシリコン３を形成し、
ＰＯＣｌ3 を拡散源としてリンをドープして導電性を持
たせる。次にゲートホトリソ（ホトリソグラフィ）と異
方性エッチングを行いゲート電極３を形成する。次に、
このゲート電極３をマスクとしてヒ素75Ａｓ+ をイオン
注入し、ソース，ドレイン４を形成することにより、図
２（ａ）のような構造を得る。次に図２（ｂ）に示すよ
うに、全面にＣＶＤＳｉＯ2 膜５を成長させ、ホトリソ
と異方性エッチングを行いセルコンタクト５ａを形成す
る。
セルの製造方法を示す。まず図２（ａ）のように、シリ
コン基板１の表面部にＬＯＣＯＳ法により厚いフィール
ド酸化膜２を選択的に形成し素子分離を行う。次にゲー
ト絶縁膜となる薄い酸化膜３ａを形成し、さらに全面に
ゲート電極を形成するためのポリシリコン３を形成し、
ＰＯＣｌ3 を拡散源としてリンをドープして導電性を持
たせる。次にゲートホトリソ（ホトリソグラフィ）と異
方性エッチングを行いゲート電極３を形成する。次に、
このゲート電極３をマスクとしてヒ素75Ａｓ+ をイオン
注入し、ソース，ドレイン４を形成することにより、図
２（ａ）のような構造を得る。次に図２（ｂ）に示すよ
うに、全面にＣＶＤＳｉＯ2 膜５を成長させ、ホトリソ
と異方性エッチングを行いセルコンタクト５ａを形成す
る。
【０００３】次にストレージ電極形成のためのポリシリ
コン６を形成し、リンをドープして導電性を持たせ、ホ
トリソ，エッチングを行いストレージ電極６を形成す
る。次にＬＰＣＶＤ法（低圧の化学的気相成長法）でシ
リコン窒化膜７を形成し、そのシリコン窒化膜７表面を
酸化することにより、キャパシタ絶縁膜を形成した後
（図示せず）、セルプレート電極８を形成しリンをドー
プして導電性を持たせ、ホトリソ，エッチングを行いセ
ルプレート電極８を形成する。
コン６を形成し、リンをドープして導電性を持たせ、ホ
トリソ，エッチングを行いストレージ電極６を形成す
る。次にＬＰＣＶＤ法（低圧の化学的気相成長法）でシ
リコン窒化膜７を形成し、そのシリコン窒化膜７表面を
酸化することにより、キャパシタ絶縁膜を形成した後
（図示せず）、セルプレート電極８を形成しリンをドー
プして導電性を持たせ、ホトリソ，エッチングを行いセ
ルプレート電極８を形成する。
【０００４】次に図２（ｃ）のように、全面にＢＰＳＧ
９を成長させた後９００℃程度の熱処理を行ない、ホト
リソ，エッチングを行ってコンタクトを形成し、アルミ
１０をスパッタ法により形成しホトリソ，エッチングを
行なうことによりこの図のようなメモリセル構造を得
る。
９を成長させた後９００℃程度の熱処理を行ない、ホト
リソ，エッチングを行ってコンタクトを形成し、アルミ
１０をスパッタ法により形成しホトリソ，エッチングを
行なうことによりこの図のようなメモリセル構造を得
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たキャパシタ絶縁膜の主要構成要素であるＬＰＣＶＤ法
によるシリコン窒化膜は、素子の高集積化に伴ない６nm
以下の薄膜が必要とされるが、このように薄膜化される
と膜の耐圧の劣化が生じ、歩留りの低下が生じる。
たキャパシタ絶縁膜の主要構成要素であるＬＰＣＶＤ法
によるシリコン窒化膜は、素子の高集積化に伴ない６nm
以下の薄膜が必要とされるが、このように薄膜化される
と膜の耐圧の劣化が生じ、歩留りの低下が生じる。
【０００６】この発明は、以上述べた、シリコン窒化膜
６nm以下と薄膜化すると耐圧が劣化するという問題点を
除去し、デバイス特性に優れた高歩留りの装置を提供す
ることを目的とする。
６nm以下と薄膜化すると耐圧が劣化するという問題点を
除去し、デバイス特性に優れた高歩留りの装置を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は前述の目的の
ため、半導体装置のメモリセル絶縁膜の製造方法におい
て、シリコン窒化膜形成前に、半導体装置を入れたＬＰ
ＣＶＤ炉内にアンモニアを流入させ、パージ（置換）を
行うようにしたものである。
ため、半導体装置のメモリセル絶縁膜の製造方法におい
て、シリコン窒化膜形成前に、半導体装置を入れたＬＰ
ＣＶＤ炉内にアンモニアを流入させ、パージ（置換）を
行うようにしたものである。
【０００８】
【作用】前述のように本発明は、シリコン窒化膜を形成
する前に同一炉中において、アンモニアでパージしてか
らシリコン窒化膜を形成するようにしたので、その耐圧
が劣化せず絶縁膜の歩留りの向上が期待出来る。
する前に同一炉中において、アンモニアでパージしてか
らシリコン窒化膜を形成するようにしたので、その耐圧
が劣化せず絶縁膜の歩留りの向上が期待出来る。
【０００９】
【実施例】図１は、この発明の実施例を示す図である。
【００１０】ストレージ電極６形成迄は、前述した従来
技術（図２（ａ）（ｂ））と同じである。
技術（図２（ａ）（ｂ））と同じである。
【００１１】次に、このストレージ電極６を形成したシ
リコン基板をＬＰＣＶＤ炉内に設置した後、炉内にＮＨ
3 （アンモニア）を５０〜５００sccm流入し、炉内温度
を９００℃〜１１００℃程度で１５〜６０分パージし、
次にＳｉＨ2 Ｃｌ2 を１０〜１００sccm、ＮＨ3 を５０
〜５００sccm流し、反応温度６００℃〜８００℃、反応
圧力０．１０Torr〜０．６０Torrで４〜６nm程度のＳｉ
3 Ｎ4 膜（シリコン窒化膜）７を形成する。
リコン基板をＬＰＣＶＤ炉内に設置した後、炉内にＮＨ
3 （アンモニア）を５０〜５００sccm流入し、炉内温度
を９００℃〜１１００℃程度で１５〜６０分パージし、
次にＳｉＨ2 Ｃｌ2 を１０〜１００sccm、ＮＨ3 を５０
〜５００sccm流し、反応温度６００℃〜８００℃、反応
圧力０．１０Torr〜０．６０Torrで４〜６nm程度のＳｉ
3 Ｎ4 膜（シリコン窒化膜）７を形成する。
【００１２】キャパシタとなる上部酸化膜１２は８００
℃〜９５０℃ＷｅｔＯ2 雰囲気中でアニールを行い形成
する。これはＤｒｙＯ2 雰囲気中でもよい。これ以後
は、前述した従来技術と同様にセルプレート電極８、Ｂ
ＰＳＧ９、アルミ１０を形成して図１の構造を得る。
℃〜９５０℃ＷｅｔＯ2 雰囲気中でアニールを行い形成
する。これはＤｒｙＯ2 雰囲気中でもよい。これ以後
は、前述した従来技術と同様にセルプレート電極８、Ｂ
ＰＳＧ９、アルミ１０を形成して図１の構造を得る。
【００１３】図３に、従来方法で形成したシリコン窒化
膜と、本実施例によるシリコン窒化膜の絶縁破壊試験
（耐圧試験）の結果を示す。本実施例によれば、ピンホ
ールと呼ばれる０Ｖ近辺の破壊が従来法に比して著しく
減少している。
膜と、本実施例によるシリコン窒化膜の絶縁破壊試験
（耐圧試験）の結果を示す。本実施例によれば、ピンホ
ールと呼ばれる０Ｖ近辺の破壊が従来法に比して著しく
減少している。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
リコン窒化膜を形成する前に同一炉中において、アンモ
ニアでパージしてからシリコン窒化膜を形成するように
したので、その耐圧の劣化が起らず絶縁膜の歩留りの向
上が期待出来るのである。
リコン窒化膜を形成する前に同一炉中において、アンモ
ニアでパージしてからシリコン窒化膜を形成するように
したので、その耐圧の劣化が起らず絶縁膜の歩留りの向
上が期待出来るのである。
【図１】本発明の実施例
【図２】従来例
【図３】耐圧試験での比較図
１ シリコン基板 ２ フィールド酸化膜 ３ ゲート電極 ４ ソース、ドレイン ５ ＳｉＯ2 膜 ６ ストレージ電極 ７ シリコン窒化膜 ８ セルプレート電極 ９ ＢＰＳＧ １０ アルミ １２ 酸化膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−288468（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202827（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−343335（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−63153（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/8242 H01L 21/822 H01L 27/04 H01L 27/108
Claims (2)
- 【請求項１】ポリシリコンから構成されたメモリセルの
ストレージ電極上に６ｎｍ以下のシリコン窒化膜を形成
する半導体記憶装置の製造方法において、前記６ｎｍ以
下のシリコン窒化膜を処理炉内で低圧化学的気相成長法
を用いて形成する前に、前記処理炉内にアンモニアガス
を導入し、９００〜１１００℃の温度で一定時間、前記
処理炉をパージすることを特徴とする半導体記憶装置の
製造方法。 - 【請求項２】前記シリコン窒化膜の表面を酸素雰囲気中
でアニールすることにより、前記シリコン窒化膜上に酸
化膜を形成することを特徴とする請求項１記載の半導体
記憶装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22590892A JP3285618B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22590892A JP3285618B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0677433A JPH0677433A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3285618B2 true JP3285618B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=16836776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22590892A Expired - Fee Related JP3285618B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3285618B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492901B1 (ko) * | 1997-12-27 | 2007-11-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의고유전체캐패시터제조방법 |
| JP6622210B2 (ja) | 2014-11-07 | 2019-12-18 | サンアプロ株式会社 | スルホネート化合物、光酸発生剤及びフォトリソグラフィー用樹脂組成物 |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP22590892A patent/JP3285618B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0677433A (ja) | 1994-03-18 |
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