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JPS61166157A - semiconductor storage device - Google Patents

semiconductor storage device

Info

Publication number
JPS61166157A
JPS61166157A JP60005712A JP571285A JPS61166157A JP S61166157 A JPS61166157 A JP S61166157A JP 60005712 A JP60005712 A JP 60005712A JP 571285 A JP571285 A JP 571285A JP S61166157 A JPS61166157 A JP S61166157A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pore
insulating film
conductive layer
polycrystalline silicon
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60005712A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Ogishima
淳史 荻島
Chikashi Suzuki
鈴木 爾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60005712A priority Critical patent/JPS61166157A/en
Publication of JPS61166157A publication Critical patent/JPS61166157A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/03Making the capacitor or connections thereto
    • H10B12/038Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the withstand voltage feature of an insulating film by a method wherein an insulating film positioned between a pore-type capacitor and a word line is so designed as not to have an interface, in the direction of the film thickness, that may cause leak currents between the pore-type capacitor and the word line. CONSTITUTION:A polycrystalline silicon layer 10 is formed to cover the entire surface of a semiconductor substrate 1 to be developed into an insulating film to insulate a pore-type capacitor from a word line WL. Next, from a region planned for a MISFET, an conductive layer 7, silicon oxide film 8, and the polycrystalline silicon layer 10 are removed. A process follows wherein an insulating film 11 is formed by oxidizing the polycrystalline silicon layer 10 to provide insulation between the word line WL and pore-type capacitor. The polycrystalline silicon layer 10 is not positioned on the sides of the conductive layer 7 but, because the conductive layer 7 itself is made of polycrystalline silicon, the sides of the conductive layer 7 is also covered by the insulating film 11 after oxidation. The insulating film 11 is equipped with an excellent withstand voltage capability because it has no interface in the direction of the thickness of its film.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、ミ16導体記憶装置に関するものであり、1
・11に、細孔型容量素子を備えたD RA Mに適用
して有効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a 16-conductor memory device;
- 11 relates to a technique that is effective when applied to a DRAM equipped with a pore type capacitive element.

「背景技術] ダイナミックランダムアクセスメモリ(以F、D RA
 Mという)では、集積度を上げるために、容量素子を
微細化する必要かあり、かつ容量素子の容猷値を充分に
大きくする必要がある。そこで、半導体基板を表面から
深さ方向にエツチングして細孔(1:ranchまたは
moaL)を形成し、該細孔の内壁に絶縁膜を設け、さ
らに細孔内部に電極となる多結晶シリコン層を設けるこ
とによって、素子面積か小さく容鼠値の大きな細孔型容
量素子を形成する技術がある。この細孔型容量素子は、
細孔内部に設けた電極にITレベル、例えば5[V]の
電位を印加することによって、前記電極と半導体基板ど
の間に容址値を得るものである。このために、Mf記電
(4)は、その一部を半導体基板J−に設けがっ他の細
孔型容置M =f’の電極と一体に形成してlルベルの
電隙端子に接続しである。
“Background technology” Dynamic random access memory (F, DRA)
In order to increase the degree of integration, it is necessary to miniaturize the capacitive element, and it is also necessary to sufficiently increase the capacitance value of the capacitive element. Therefore, a semiconductor substrate is etched in the depth direction from the surface to form a pore (1: ranch or moaL), an insulating film is provided on the inner wall of the pore, and a polycrystalline silicon layer that becomes an electrode is formed inside the pore. There is a technique for forming a pore-type capacitive element with a small element area and a large capacity value by providing a pore-type capacitive element. This pore type capacitive element is
By applying a potential of IT level, for example, 5 [V] to the electrode provided inside the pore, a capacitance value is obtained between the electrode and the semiconductor substrate. For this purpose, a part of the Mf electromechanical device (4) is provided on the semiconductor substrate J-, and is formed integrally with the electrode of the other pore-type container M=f' to form an electric gap terminal of l level. It is connected.

この細孔型容量素子の1一部にはワード線が延在して設
けられるので、前記電極とツー1−線との間には絶縁膜
を設ける必要がある。すなわち、ツー1−線はその絶縁
膜の11に延在して設けられることになる。
Since a word line is provided to extend in one part of this pore type capacitive element, it is necessary to provide an insulating film between the electrode and the 21- line. That is, the two 1- wire is provided extending to 11 of the insulating film.

本発明者か、前記細孔型容量素子の上部に設けられる絶
縁膜を倹バ・1した結果、この絶縁膜を形成する際に、
細孔型容量素子とワード線との間に不要な界面か形成さ
れ、この界面によって絶縁膜の絶縁耐圧が低下するとい
う問題点を見出した。
As a result of saving the insulating film provided on the upper part of the pore type capacitor, the present inventor discovered that when forming this insulating film,
We have discovered a problem in that an unnecessary interface is formed between the pore-type capacitor and the word line, and this interface reduces the dielectric strength voltage of the insulating film.

このような問題を生ずる原因は、細孔型容量素子の′電
極となる第1の多結晶シリコン層は薄く形成し、この表
面を薄い酸化膜で覆い再度細孔内に埋め込み部(」を形
成して細fLを埋め込んでいる構ヌ告にある。
The reason for this problem is that the first polycrystalline silicon layer, which becomes the electrode of the pore-type capacitive element, is formed thinly, and the surface of this layer is covered with a thin oxide film to form a buried part in the pore. It is in the structure notice that embeds the thin fL.

ワー1へ線か延在する方向において、細孔型容置、+3
−i′−ニ隣接ずルM T S FETを形成する領域
」−テは、r147記電極およびその上の絶縁膜を除去
して開孔を形成し半導体」^板を露出しておく必要があ
る。
In the direction in which the line extends to the wire 1, the pore-type container, +3
-i'-The area where the adjacent MT S FET is to be formed is the region where the semiconductor board is exposed by removing the electrode and the insulating film thereon to form an opening. be.

したかって、細孔型容量素子の電極となる第1の多結晶
シリコン層の1漠厚が厚いと、半導体j、li仮1―の
段差が著しくなり、ワード線が断線し易くなる。
Therefore, if the first polycrystalline silicon layer serving as the electrode of the pore-type capacitive element is too thick, the difference in level between the semiconductors j and li becomes significant, and the word line is likely to be disconnected.

このため、電極となる多結晶シリコン層は薄く形成され
る。
Therefore, the polycrystalline silicon layer serving as the electrode is formed thin.

一方、前記埋め込み部材は、前記電極となる第1の多結
晶シリコン層を半導体基板−にの全面に形成した後に、
再度半導体基板上に第2の多結晶シ11コン層を形成し
、この多結晶シリコン層が細孔内にのみ残るように、そ
のに面からエツチングすることによって形成している。
On the other hand, the embedded member is formed after forming the first polycrystalline silicon layer that will become the electrode on the entire surface of the semiconductor substrate.
A second polycrystalline silicon layer is again formed on the semiconductor substrate and etched from its surface so that this polycrystalline silicon layer remains only in the pores.

Mi前記エツチングによって、電極となる多結晶シリコ
ン層が不要にエツチングされるのを防1卜する必要があ
るので、電極と埋め込み部材となる多結晶シリコン層と
の間には、エソチンゲス1ヘツパを介在させる必要があ
る。このエツチングストッパは、電極となる第1の多結
晶シリコン層の−1−而を酸化して得られる酸化シリコ
ン膜が用いられている。
Since it is necessary to prevent the polycrystalline silicon layer that will become the electrode from being etched unnecessarily by the etching described above, an etching gas layer is interposed between the electrode and the polycrystalline silicon layer that will be the embedded member. It is necessary to do so. This etching stopper uses a silicon oxide film obtained by oxidizing the -1- layer of the first polycrystalline silicon layer which becomes the electrode.

このような理由で、前記絶縁膜を形成する前の容量素子
の−1−而は、第2の多結晶シリコン層の周囲を薄い酸
化シリコン膜が囲み、さらにその周囲を第1の多結晶シ
リコン層が囲んだ状態となっている。
For this reason, in the capacitive element before the insulating film is formed, a thin silicon oxide film surrounds the second polycrystalline silicon layer, and the first polycrystalline silicon layer surrounds the second polycrystalline silicon layer. It is surrounded by layers.

この状態で前記細孔型容量素子とワード線とを絶縁する
ための絶縁膜を得るために、第1および第2の多結晶シ
リコン層の露出している表面の熱酸化が行なわれている
In this state, the exposed surfaces of the first and second polycrystalline silicon layers are thermally oxidized to obtain an insulating film for insulating the pore type capacitor and the word line.

したかって、前記絶縁膜は、電極として用いる第1の多
結晶シリコン層を酸化して形成した第1の酸化シリコン
膜と、埋め込み部材として用いる第2の多結晶シリコン
層を酸化して形成した第2の酸化、シリコン膜とからな
る。このため、エツチングストッパである酸化シリコン
膜上には、第1および第2の酸化シリコン膜の界面が形
成されることになり、この界面があるために、前記絶縁
膜の絶縁耐圧が低下するものである。
Therefore, the insulating film includes a first silicon oxide film formed by oxidizing a first polycrystalline silicon layer used as an electrode, and a second silicon oxide film formed by oxidizing a second polycrystalline silicon layer used as a buried member. 2 and a silicon film. Therefore, an interface between the first and second silicon oxide films is formed on the silicon oxide film that serves as an etching stopper, and this interface reduces the dielectric strength voltage of the insulating film. It is.

なお、半導体基板を表面から深さ方向にエツチングして
細孔を形成し、この細孔の内壁に絶縁膜を形成し、さら
に細孔内に電極として用いられる導電層を形成すること
によって細孔型容量素子を形成する技術は、例えばTn
l;ernatjonal Soljd−51、ale
 C1rc旧t、 Co+1fcrence 1984
. l1jHcsL of丁(!(:II旧cal l
’+1pcrs、 F+ X■256に/]Mb DR
AMS−II中に4己載されている。
Note that the semiconductor substrate is etched from the surface in the depth direction to form pores, an insulating film is formed on the inner wall of the pores, and a conductive layer used as an electrode is formed inside the pores. For example, the technology for forming a Tn type capacitive element is
l;ernatjonal Soljd-51, ale
C1rc old t, Co+1fcrence 1984
.. l1jHcsL of ding(!(:II old cal l
'+1pcrs, F+X■256/]Mb DR
Four of them are listed in AMS-II.

[発明の[]的] 本発明の目的は、細孔型容置素子と、この−1−を延在
するワード線とを絶縁するために、そJl、らの11.
1日こ設けられる絶縁11!4の絶縁耐圧を向上するこ
とがIIr能な技術、を提供することにある。
[Objective of the Invention] The object of the present invention is to insulate the pore type storage element from the word line extending from -1-.
It is an object of the present invention to provide a technology capable of improving the dielectric strength voltage of the insulation 11!4 provided for one day.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及びiA (−1図面によって明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become clear from the description of this specification and the drawings.

[発明の概要] 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要■簡n1に説明すれは、下記のとおりである。
[Summary of the Invention] Among the inventions disclosed in this application, a summary of typical inventions is as follows.

すなわち、半導体基板の表面から深さ方向に延びる細孔
と、該細孔の周囲の半導体基板の上面および細孔の内壁
を覆って設けた第1絶縁膜と、該第1絶縁1模に被着し
て細孔の内部および半導体基板−1−に設けた第1導電
層と、細孔の内部の第1導電層の表面を覆って設けたエ
ツチング抑1(二部材と、該エツチング抑止部材に被着
して細孔の内部に設けた埋め込み部材とを有する細孔型
容置素子ど、該細孔型容足素子の1一部を延在するワー
ド線と、細孔型容鼠素了どワード線とを絶縁するために
それらの間に設けた第3絶縁膜とを備えた半導体記憶装
置において、前記第3絶縁膜を、細孔型容置素子とワー
ド線との間にリーク電流を生じさぜるような11φ厚方
向の界面を有さない絶縁膜とすることにより、細孔型容
置素子とワード線との間の絶縁耐圧を向トさ仕るもので
ある。
That is, a pore extending in the depth direction from the surface of the semiconductor substrate, a first insulating film provided covering the upper surface of the semiconductor substrate surrounding the pore and the inner wall of the pore, and a first insulating film covered with the first insulating film. a first conductive layer provided inside the pore and on the semiconductor substrate-1-; and an etching suppressor 1 (two members) provided covering the surface of the first conductive layer inside the pore; a pore-type container element having a embedding member attached to the pore and provided inside the pore; a word line extending a part of the pore-type container element; In a semiconductor memory device including a third insulating film provided between the word line and the word line, the third insulating film is arranged to prevent leakage between the porous capacitor element and the word line. By using an insulating film that does not have an interface in the 11φ thickness direction that would cause a current, the dielectric breakdown voltage between the pore type capacitive element and the word line is improved.

以下、本発明の構成について、実施例とともに説明する
Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained along with examples.

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
に有するものは同一符号を付け、そのくり返しの説明は
省略する。
In all the figures for explaining the embodiments, parts having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

[実施例] 第1図、第6図、第9図、第1I図は、本発明の一実施
例のDRAMの製造工程におけるメモリセルの1V面図
であり、第2図は、第1図の■−■切断線における断面
図、第7図は、第6図の■−■切断線にお目る断面図、
第10図は、第9図のX−X切断線における断面図、第
12図は、第11図のX II−X II切断線におけ
る断面図である。
[Example] FIG. 1, FIG. 6, FIG. 9, and FIG. 1I are 1V side views of a memory cell in the manufacturing process of a DRAM according to an example of the present invention, and FIG. Figure 7 is a cross-sectional view taken along the ■-■ cutting line in Figure 6.
10 is a sectional view taken along the line XX in FIG. 9, and FIG. 12 is a sectional view taken along the line XII-XII in FIG. 11.

第3図、第4図、第5図、第8図のそれぞれは、本発明
の一実施例のDRAMの製造工程におけるメモリセルの
断面図である。
3, 4, 5, and 8 are cross-sectional views of a memory cell in the manufacturing process of a DRAM according to an embodiment of the present invention.

なお、全平面において、メモリセルの構成を見「易する
ために、絶縁膜は図示しない。
Note that the insulating film is not shown in order to make it easier to see the structure of the memory cell in all planes.

ます、第1図、第2図に示すように、P−型半導体基板
lの所定表面部にフィールド絶縁膜2と、■】1型チヤ
ネルス1ヘツパ領域3とを形成する。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, a field insulating film 2 and a type 1 channel 1 heparium region 3 are formed on a predetermined surface portion of a P- type semiconductor substrate l.

次に、半導体基板1に細孔4を形成するエツチング工程
のためのマスク5を形成する。このマスク5は、半導体
基板lの表面を酸化して得られる酸化シリコン膜5Aと
、例えばCVD技術によって得られるシリコンナイトラ
イド膜5Bと、CVD技術によって得られるフォスフオ
シリグ−1−ガラス膜5Cとで構成する。
Next, a mask 5 for an etching process to form pores 4 in semiconductor substrate 1 is formed. This mask 5 is composed of a silicon oxide film 5A obtained by oxidizing the surface of a semiconductor substrate l, a silicon nitride film 5B obtained by, for example, CVD technology, and a phosphorus-1-glass film 5C obtained by CVD technology. do.

なお、第1図には、マスク5を図示していない。Note that the mask 5 is not illustrated in FIG.

次に、異方性エツチングによって、半導体基板lをその
表面から深さ方向にエツチングして3乃至5[μm]程
度の深さを有する細孔4を形成する。
Next, by anisotropic etching, the semiconductor substrate 1 is etched from its surface in the depth direction to form pores 4 having a depth of about 3 to 5 μm.

そして、フォスフオシリケードガラス膜5C、シリコン
ナイトライドlli 5 B 、酸化シリコン膜5Aを
除去した後に、熱酸化技術によって細孔4の内壁および
半導体基板lの」二部を酸化して、誘電体として用いる
絶縁膜6を形成する。絶縁膜6は、細孔4の内壁および
半導体基板1の−E部を酸化して形成した酸化シリコン
膜と、CVD技術によって得られるシリコンナイトライ
ド膜およびこのシリコンナイトライド膜を酸化して得ら
れる酸化シリコン膜とで構成することもできる。
After removing the phosphosilicate glass film 5C, silicon nitride lli 5 B, and silicon oxide film 5A, the inner walls of the pores 4 and the second part of the semiconductor substrate 1 are oxidized by thermal oxidation technology to form a dielectric material. An insulating film 6 to be used as an insulator is formed. The insulating film 6 is a silicon oxide film formed by oxidizing the inner wall of the pore 4 and the −E portion of the semiconductor substrate 1, a silicon nitride film obtained by CVD technology, and a silicon nitride film obtained by oxidizing this silicon nitride film. It can also be composed of a silicon oxide film.

この後に、第3図に示すように、例えばCVD技術によ
って得られる多結晶シリコン層を用いて、細孔型容置素
子の一方の電極となる導電層7を半導体基板1の4二部
および細孔4の内壁を覆うように形成する。そして、細
孔4の内部に設けられる埋め込み部材を形成するエツチ
ング工程でエッチンクストッパとして用いる酸化シリコ
ン膜8を、導電層7の表面を酸化することによって形成
する。
After this, as shown in FIG. 3, using a polycrystalline silicon layer obtained by, for example, CVD technology, a conductive layer 7, which will become one electrode of the pore-type capacitor, is formed on 42 parts of the semiconductor substrate 1 and in the thin film. It is formed to cover the inner wall of the hole 4. Then, a silicon oxide film 8, which is used as an etching stopper in the etching process for forming the filling member provided inside the pore 4, is formed by oxidizing the surface of the conductive layer 7.

次に、第4図に示すように、例えばCVD技術によって
得られる多結晶シリコン層を半導体基板l」二の全面に
形成し、この多結晶シリコン層をその上面から除々に除
去して細孔4の内部にのみ残すことによって、埋め込み
部材9を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, a polycrystalline silicon layer obtained by, for example, CVD technology is formed on the entire surface of the semiconductor substrate l''2, and this polycrystalline silicon layer is gradually removed from the upper surface to form the pores 4. The embedded member 9 is formed by leaving only the inside of the embedding member 9.

埋め込み部材9として用いる多結晶シリコン層が半導体
基fff Ifに残るのを防Iトするために、前記エツ
チング工程はオーバエツチングを施すので、埋め込み部
材9の」二端部がエツチングされて四部ができる。なお
、本実施例では、前記凹部は導電層7とワード線とを絶
縁するため絶縁膜を形成することによって平担化される
In order to prevent the polycrystalline silicon layer used as the buried member 9 from remaining on the semiconductor substrate fffIf, over-etching is performed in the etching process, so that the two ends of the buried member 9 are etched to form four parts. . In this embodiment, the recessed portion is flattened by forming an insulating film to insulate the conductive layer 7 and the word line.

また、埋め込み部材9は、フォスフォシリケ=1〜ガラ
スを用いて形成することもできる。
Moreover, the embedded member 9 can also be formed using phosphosilicate=1 to glass.

次に、第5図に示すように、細孔型容量素子とワード線
とを絶縁する絶縁膜を形成するために用いる多結晶シリ
コン層10を、例えばCVD技術によって半導体基板l
上の全面に形成する。
Next, as shown in FIG. 5, a polycrystalline silicon layer 10 used for forming an insulating film that insulates the pore type capacitor and the word line is deposited on the semiconductor substrate by, for example, CVD technology.
Form on the entire surface.

多結晶シリコン層IOの膜厚は、導電層7あるいはワー
ド線に印加される電圧等によって替るが、前記絶縁膜の
膜厚が2000オングストローム(以下、[A]と記述
する。)程度になるように形成する。具体的には、多結
晶シリコン層10は、1000[A]程度に形成する。
The thickness of the polycrystalline silicon layer IO varies depending on the voltage applied to the conductive layer 7 or the word line, etc., but the thickness of the insulating film is approximately 2000 angstroms (hereinafter referred to as [A]). to form. Specifically, the polycrystalline silicon layer 10 is formed to have a thickness of about 1000 [A].

なお、半導体基板11の酸化シリコン膜8は、多結晶シ
リコン層lOを形成する以前に、例えばウエッ1〜エツ
チングによって除去しておくこともできる。
Note that the silicon oxide film 8 of the semiconductor substrate 11 can be removed by, for example, etching before forming the polycrystalline silicon layer 10.

次に、第6図、第7図に示すように、MI 5FETが
形成される領域」二の導電層7、酸化シリコン膜8、多
結晶シリコン層lOのそれぞれを、例えは異方性エツチ
ングによって除去する。
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, the conductive layer 7, the silicon oxide film 8, and the polycrystalline silicon layer 10 in the region where the MI 5FET is formed are etched, for example, by anisotropic etching. Remove.

次に、第8図に示すように、前記多結晶シリコン層lO
を酸化することによって、ワード線W t、と細孔型容
量素子とを絶縁するための絶縁膜11を形成する。多結
晶シリコン層10は、酸化するとその体積が11112
倍になる。したがって、多結晶シリコン層lOを]OO
O[A1程度に形成してあることから、絶縁膜11は2
000[A]程度の膜厚に形成される。また、導電層7
の側面部には、多結晶シリコン層1oが設けられていな
いが、導電層7が多結晶シリコンを用いて形成したもの
であることから、導電層7の側面を酸化することによっ
て、導電層7の側部にも絶縁膜11が形成される。
Next, as shown in FIG. 8, the polycrystalline silicon layer lO
By oxidizing the insulating film 11 for insulating the word line Wt and the pore type capacitor element. When the polycrystalline silicon layer 10 is oxidized, its volume becomes 11112
Double. Therefore, the polycrystalline silicon layer lO]OO
Since the insulating film 11 is formed to have a thickness of about 2
The film thickness is approximately 000 [A]. In addition, the conductive layer 7
Although the polycrystalline silicon layer 1o is not provided on the side surface of the conductive layer 7, since the conductive layer 7 is formed using polycrystalline silicon, the conductive layer 7 can be formed by oxidizing the side surface of the conductive layer 7. An insulating film 11 is also formed on the side portions.

絶縁膜11は例えばCVD技術によって得られる酸化シ
リコン膜を用いて形成することもできる。
The insulating film 11 can also be formed using, for example, a silicon oxide film obtained by CVD technology.

しかし、CVD技術によって得られる酸化シリコン膜は
、組成が粗いことから導電層7とワード線W[−どの間
の絶縁耐圧を充分なものとすることが困難である。この
ために、本実施例では、前記のように、多結晶シリコン
層lOを形成し、これを酸化することによって、CVD
技術によって得られる酸化シリコン膜より組成がち密で
あり、絶縁耐圧の良好な絶縁膜11を形成したものであ
る。
However, since the silicon oxide film obtained by CVD technology has a rough composition, it is difficult to provide a sufficient dielectric strength between the conductive layer 7 and the word line W[-]. To this end, in this embodiment, as described above, by forming a polycrystalline silicon layer IO and oxidizing it, CVD
The insulating film 11 has a denser composition and better dielectric strength than silicon oxide films obtained by other techniques.

細孔型容量素子の電極となる導電層7および埋め込み部
材9の」二部に多結晶シリコン層1oを形成し、この多
結晶シリコン層10を酸化すること=12− によって、ワード線W1、と前記導電層7とを絶縁する
ための絶縁膜11を形成したので、絶縁膜llは膜厚方
向の界面を有さない絶縁耐圧の優れた絶縁膜11となる
By forming a polycrystalline silicon layer 1o on two parts of the conductive layer 7 and the embedded member 9, which will become the electrodes of the pore-type capacitive element, and oxidizing the polycrystalline silicon layer 10, the word line W1 and Since the insulating film 11 is formed to insulate it from the conductive layer 7, the insulating film 11 becomes an insulating film 11 with excellent dielectric strength and no interface in the film thickness direction.

このことによって、ワード線WLと細孔型容量素子との
間にリーク電流が流れるのを完全に防止することができ
るので、DRAMの電気的な信頼性を向上させることが
できる。
This makes it possible to completely prevent leakage current from flowing between the word line WL and the pore type capacitor, thereby improving the electrical reliability of the DRAM.

また、埋め込み部材9を形成するエツチング工程でオー
バエツチングを施したことから、細孔型容量素子の上面
に不要に形成された前記四部は、多結晶シリコン層10
によって埋め込まれ、さらに多結晶シリコン層10を酸
化して絶縁膜11を形成することによって、ある程度平
担化される。
Furthermore, since over-etching was performed in the etching process for forming the embedded member 9, the four parts unnecessary formed on the upper surface of the pore-type capacitive element are removed from the polycrystalline silicon layer 10.
By further oxidizing the polycrystalline silicon layer 10 to form an insulating film 11, the polycrystalline silicon layer 10 is flattened to some extent.

すなわち、細孔型容量素子上の平担性を向上することが
できる。
That is, the flatness on the pore type capacitive element can be improved.

次に、第10図に示すように、酸化シリコン膜6を、例
えばウェットエツチングによって除去した後に、新に半
導体基板1の上面を酸化することによって、MTSFE
Tのゲート絶縁膜12を形成する。
Next, as shown in FIG. 10, after removing the silicon oxide film 6 by, for example, wet etching, the upper surface of the semiconductor substrate 1 is newly oxidized to form an MTSFE.
A T gate insulating film 12 is formed.

次に、第9図、第1O図に示すように、ワード線W[、
あるいはM I S FETのゲート電極として用いら
れる導電層13を形成するために、半導体基板1上の全
面に、例えばCVD技術によって得られる多結晶シリコ
ン層を形成する。そして、導電層13の抵抗値を低減さ
せるために、例えば熱拡散技術によってn型不純物9例
えばリンを前記多結晶シリコン層に導入する。
Next, as shown in FIG. 9 and FIG.
Alternatively, in order to form the conductive layer 13 used as the gate electrode of the MI S FET, a polycrystalline silicon layer obtained by, for example, CVD technology is formed over the entire surface of the semiconductor substrate 1. Then, in order to reduce the resistance value of the conductive layer 13, an n-type impurity 9 such as phosphorus is introduced into the polycrystalline silicon layer by, for example, a thermal diffusion technique.

次に、多結晶シリコン層の不要な部分を、例えば異方性
のエツチング技術によって選択的に除去して、導電層1
3を形成する。
Next, unnecessary portions of the polycrystalline silicon layer are selectively removed using, for example, an anisotropic etching technique to form the conductive layer 1.
form 3.

次に、第11図、第12図に示すように、MISFET
のソース領域あるいはドレイン領域として用いられるr
l+型半導体領域14を形成するために、イオン打ち込
み技術によってn型不純物、例えばリンを半導体基板l
の表面部に導入する。前記イオン打ち込みを行う際のマ
スクは、ゲート電極として用いられる導電層13を用い
る。そして、半導体基板lをアニールすることによって
、゛前記n型不純物を拡散して半導体領域14を形成す
る。
Next, as shown in FIGS. 11 and 12, MISFET
r used as the source or drain region of
In order to form the l+ type semiconductor region 14, an n-type impurity such as phosphorus is added to the semiconductor substrate l by ion implantation technology.
Introduce it to the surface of the A conductive layer 13 used as a gate electrode is used as a mask when performing the ion implantation. Then, by annealing the semiconductor substrate 1, the n-type impurity is diffused and a semiconductor region 14 is formed.

次に、例えばCVD技術によって得られる酸化シリコン
膜を半導体基板l上の全面に形成することによって絶縁
膜15を形成する。
Next, the insulating film 15 is formed by forming a silicon oxide film obtained by, for example, CVD technology over the entire surface of the semiconductor substrate l.

そして、接続孔16、データ線として用いられる導層層
17さらに保護膜18を順次形成して本実施例のDRA
Mは、完成する。
Then, a connection hole 16, a conductive layer 17 used as a data line, and a protective film 18 are sequentially formed to form the DRA of this embodiment.
M is completed.

本実施例のI) RA Mにおいて、導電層7とワード
線wr−とを絶縁する絶縁膜11の特に、点線で示した
部分に膜厚方向の界面がないことに特徴がある。絶縁膜
11に前記のような界面があるとその部分の絶縁耐圧が
劣化するが、前記のように絶縁膜11には界面がないの
で、絶縁膜11の絶縁耐圧は向−1−され、したがって
導電層7とワード線W[−との間にリーク電流が流れる
のを防止することができる。
I) RAM of this embodiment is characterized in that the insulating film 11 that insulates the conductive layer 7 and the word line wr- has no interface in the film thickness direction, especially in the portion indicated by the dotted line. If the insulating film 11 has such an interface, the dielectric breakdown voltage of that portion will deteriorate; however, since the insulating film 11 does not have an interface as described above, the dielectric breakdown voltage of the insulating film 11 is oriented to −1−, and therefore It is possible to prevent leakage current from flowing between the conductive layer 7 and the word line W[-.

[効果] 本願によって開示された新規な技術によれば、以下の効
果を得ることができる。
[Effects] According to the new technology disclosed by the present application, the following effects can be obtained.

(1)、細孔型容量素子の電極となる導電層および埋め
込み部材の上部に多結晶シリコン層を形成し、この多結
晶シリコン層を酸化することによって、ワード線WLと
前記導電層とを絶縁するための絶縁膜を形成したので、
前記絶縁膜を膜厚方向の界面を有さない絶縁耐圧の優れ
た絶縁膜とすることができる。
(1) A polycrystalline silicon layer is formed on top of the conductive layer and the embedded member, which will become the electrode of the pore-type capacitive element, and the word line WL and the conductive layer are insulated by oxidizing the polycrystalline silicon layer. Since we have formed an insulating film to
The insulating film can be an insulating film with excellent dielectric strength and no interface in the film thickness direction.

(2)、前記(1)により、ワード線WLと細孔型容量
素子との間にリーク電流が流れるのを防止することがで
きるので、DRAMの電気的な信頼性を向上させること
ができる。
(2) According to (1) above, it is possible to prevent leakage current from flowing between the word line WL and the pore type capacitive element, so that the electrical reliability of the DRAM can be improved.

(3)、細孔型容量素子を構成する導電層とワード線と
の間に設けられる絶縁膜を形成するために、前記導電層
の上面に多結晶シリコン層を形成し、この多結晶シリコ
ン層を酸化して前記絶縁膜を形  ・成することによっ
て、細孔の内部を埋め込むための埋め込み部材を形成す
るエツチング工程で、細孔型容量素子のに面に不要に形
成された四部を平担化することができるので、細孔型容
量素子上の平担性を向上することができる。
(3) In order to form an insulating film provided between the conductive layer constituting the pore type capacitor and the word line, a polycrystalline silicon layer is formed on the upper surface of the conductive layer, and this polycrystalline silicon layer By oxidizing the insulating film and forming the insulating film, the four unnecessary parts formed on the surface of the pore type capacitor are flattened in the etching process to form a filling member for filling the inside of the pore. Therefore, the flatness on the pore type capacitive element can be improved.

以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとす
き具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々変形可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above using examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Needless to say.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第6図、第9図、第11図は、本発明の一実施
例のDRAMの製造工程におけるメモリセルの平面図で
あり、 第2図は第1図のn−n切断線における断面図、第7図
は、第6図の■−■切断線における断面図、 第10図は、第9図のX−X切断線における断面図、 第12図は、第11図のxi−xn切断線における断面
図である。 第3図、第4図、第5図、第8図のそれぞれは、本発明
の一実施例のD RA、 Mの製造工程におけるメモリ
セルの断面図である。 1・・半導体基板、2・・・フィールド絶縁膜、3・・
・チャネルス1−ツバ領域、4・細孔、5.5A、5B
、5C・・マスク、6.15・・・絶縁膜、7.13.
17・・導電層、8・・・酸化シリコン膜、9・・・埋
め込み部材、lO・・多結晶シリコン層、11・−絶縁
膜、12・ゲート絶縁膜、14・半導体領域、16・・
・接続孔、18・・・保護膜。
1, 6, 9, and 11 are plan views of memory cells in the manufacturing process of a DRAM according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view taken along the nn section line in FIG. 7 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 6, FIG. 10 is a sectional view taken along the line XX in FIG. 9, and FIG. 12 is a sectional view taken along the line It is a sectional view taken along the -xn cutting line. 3, 4, 5, and 8 are cross-sectional views of a memory cell in the manufacturing process of DRA, M according to an embodiment of the present invention. 1...Semiconductor substrate, 2...Field insulating film, 3...
・Channels 1-Brim region, 4・Pores, 5.5A, 5B
, 5C... mask, 6.15... insulating film, 7.13.
17. Conductive layer, 8. Silicon oxide film, 9. Embedded member, lO.. Polycrystalline silicon layer, 11.-Insulating film, 12. Gate insulating film, 14. Semiconductor region, 16.
- Connection hole, 18...protective film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板の表面から深さ方向に延びる細孔と、該
細孔の周囲の半導体基板の上面および細孔の内壁を覆っ
て設けた第1絶縁膜と、該第1絶縁膜に被着して細孔の
内部および半導体基板上に設けた第1導電層と、細孔の
内部の第1導電層の表面を覆って設けたエッチング抑止
部材と、該エッチング抑止部材に被着して細孔の内部に
設けた埋め込み部材とを有する細孔型容量素子と、該細
孔型容量素子の上に設けた第3絶縁膜と、細孔型容量素
子の上部に第3絶縁膜を介して設けられ半導体基板上を
延在する第2導電層とを備えた半導体記憶装置において
、前記第3絶縁膜は、細孔型容量素子と第2導電層との
間にリーク電流を生じるような膜厚方向の界面がないこ
とを特徴とする半導体記憶装置。 2、前記第1導電層は、多結晶シリコン層からなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載半導体記憶装置
。 3、前記エッチング抑止部材は、埋め込み部材を形成す
るエッチング工程中に、第1導電層が不要にエッチング
されるのを防止するためのエッチングストッパとして用
いるものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の半導体記憶装置。 4、前記第2導電層は、ワード線であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 5、前記細孔型容量素子は、MISFETと電気的に直
列に接続してDRAMのメモリセルを構成することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 6、前記第3絶縁膜は、第1導電層および埋め込み部材
を覆うように、半導体基板上に新に形成した多結晶シリ
コン層を酸化することによって得た酸化シリコン膜であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体
記憶装置。
[Claims] 1. A pore extending in the depth direction from the surface of a semiconductor substrate, a first insulating film provided covering the upper surface of the semiconductor substrate surrounding the pore and the inner wall of the pore, and 1. A first conductive layer deposited on an insulating film and provided inside the pore and on the semiconductor substrate, an etching inhibiting member provided covering the surface of the first conductive layer inside the pore, and the etching inhibiting member. a pore type capacitive element having a embedding member attached to the pore and provided inside the pore; a third insulating film provided on the pore type capacitive element; and a third insulating film provided on the pore type capacitive element; In the semiconductor memory device including a second conductive layer provided through a third insulating film and extending over a semiconductor substrate, the third insulating film prevents leakage between the pore type capacitor and the second conductive layer. A semiconductor memory device characterized by having no interface in the film thickness direction that would generate current. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first conductive layer is made of a polycrystalline silicon layer. 3. Claims characterized in that the etching inhibiting member is used as an etching stopper for preventing the first conductive layer from being etched unnecessarily during the etching process for forming the embedded member. 2. The semiconductor memory device according to item 1. 4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second conductive layer is a word line. 5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the pore type capacitive element is electrically connected in series with a MISFET to constitute a DRAM memory cell. 6. The third insulating film is a silicon oxide film obtained by oxidizing a polycrystalline silicon layer newly formed on the semiconductor substrate so as to cover the first conductive layer and the buried member. A semiconductor memory device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066609A (en) * 1988-07-25 1991-11-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device including a trench capacitor
US5073515A (en) * 1989-09-29 1991-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Method for manufacturing a trench capacitor of a one-transistor memory cell in a semiconductor substrate with a self-aligned capacitor plate electrode
US5187566A (en) * 1988-02-26 1993-02-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory and method of manufacturing the same

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