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DE19624698C2 - Semiconductor memory device and method for producing a semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device and method for producing a semiconductor memory device

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DE19624698C2
DE19624698C2 DE19624698A DE19624698A DE19624698C2 DE 19624698 C2 DE19624698 C2 DE 19624698C2 DE 19624698 A DE19624698 A DE 19624698A DE 19624698 A DE19624698 A DE 19624698A DE 19624698 C2 DE19624698 C2 DE 19624698C2
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DE
Germany
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lower electrode
capacitor
semiconductor substrate
contact hole
section
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Yoshinori Tanaka
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Halbleiter­ speichereinrichtung bzw. Halbleitereinrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Halbleiterspeichereinrichtung, die derart ver­ bessert ist, daß die effektive Kapazität eines Kondensators erhöht werden kann, ohne daß die Zeilenfläche einer Speicherzelle erhöht wird.The present invention relates generally to a semiconductor storage device or semiconductor device. In particular, the present invention to a semiconductor memory device which ver is improved that the effective capacitance of a capacitor can be increased can without increasing the row area of a memory cell.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Herstel­ lung einer solchen Halbleiterspeichereinrichtung. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter­ speichereinrichtung, die so verbessert ist, daß Beschädigungen an einem zylindrischen Kondensator durch Megaschall-Reinigung (megasonic cleaning) oder ähnlichem verhindert werden kann. The present invention also relates to a method of manufacture development of such a semiconductor memory device. It also relates the present invention relates to a method for producing a semiconductor Storage device that is improved so that damage to one cylindrical condenser through megasonic cleaning or the like can be prevented.  

Die Fig. 16 bis 21 stellen Querschnittsansichten einer Halbleiterspeicherein­ richtung in der Reihenfolge der Schritte dar, die in einem Herstellungsverfah­ ren der Halbleiterspeichereinrichtung nach einem ersten Beispiel, welches in der JP 6-196649 A offenbart ist, durchgeführt werden. Figs. 16 to 21 illustrate cross-sectional views of a semiconductor spoke means in the order of the steps which are performed in a Herstellungsverfah the semiconductor memory device ren according to a first example which is disclosed 6-196649 A, JP.

Es wird auf Fig. 16 Bezug genommen. Ein Zwischenschicht-Isolierfilm 2 wird auf einem Halbleitersubstrat 1 gebildet. Ein Siliziumoxidfilm 3 wird durch CVD (Chemische Dampfabscheidung) auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm 2 gebil­ det, wobei keine Störstellen zugeführt werden. Ein Kontaktloch 100 wird in dem Zwischenschicht-Isolierfilm 2 und dem Siliziumoxidfilm 3 gebildet und durchdringt diese Filme derart, daß ein Abschnitt der Oberfläche des Halblei­ tersubstrates 1 freigelegt wird. Eine untere Elektrode 4 eines Kondensators, die aus einem phosphordotierten polykristallinem Siliziumfilm besteht, wird so gebildet, daß sie über das Kontaktloch 100 in Verbindung mit der Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 steht. Die untere Elektrode 4 besteht aus einem Ach­ senabschnitt bzw. axialen Abschnitt 4a, der sich nach oben von der Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 her erstreckt, einen Bodenoberflächenabschnitt 4b, der sich horizontal über den Siliziumoxidfilm 3 erstreckt und einen rechtwink­ ligen Abschnitt 4c, der entlang der Außenseite des Bodenoberflächenabschnit­ tes 4b vorgesehen ist und sich nach oben erstreckt. Ein Zylinder wird durch den horizontalen Abschnitt 4b und den rechtwinkligen Abschnitt 4c gebildet. Ein BPSG-(Bor-Phosphor-Silikat-Glas)Film 5, dem Fremdatome wie z. B. Bor und Phosphor zugefügt werden, ist in dem Zylinder der unteren Elektrode 4 vergraben.Reference is made to Figure 16.. An interlayer insulating film 2 is formed on a semiconductor substrate 1 . A silicon oxide film 3 is formed by CVD (chemical vapor deposition) on the interlayer insulating film 2 , with no impurities being supplied. A contact hole 100 is formed in the interlayer insulating film 2 and the silicon oxide film 3 and penetrates these films such that a portion of the surface of the semiconductor substrate 1 is exposed. A lower electrode 4 of a capacitor, which consists of a phosphorus-doped polycrystalline silicon film, is formed so that it is connected to the surface of the semiconductor substrate 1 via the contact hole 100 . The lower electrode 4 consists of an axis section or axial section 4 a which extends upwards from the surface of the semiconductor substrate 1 , a bottom surface section 4 b which extends horizontally over the silicon oxide film 3 and a right-angled section 4 c, which is provided along the outside of the bottom surface section 4 b and extends upward. A cylinder is formed by the horizontal section 4 b and the rectangular section 4 c. A BPSG (Boron Phosphorus Silicate Glass) film 5 , the foreign atoms such. B. boron and phosphorus are added, is buried in the cylinder of the lower electrode 4 .

Es wird auf die Fig. 16 und 17 Bezug genommen. Der BPSG-Film 5 wird durch eine Gasphasen-Wasserstoff-Fluorid-Behandlung entfernt, so daß die innere Oberfläche des Zylinders der unteren Elektrode 4 freigelegt wird.Reference is made to FIGS. 16 and 17 referred to. The BPSG film 5 is removed by a gas phase hydrogen fluoride treatment, so that the inner surface of the cylinder of the lower electrode 4 is exposed.

Es wird auf die Fig. 18 Bezug genommen. Ein dielektrischer Film (ON-Film) 6, der durch einen Siliziumoxidfilm und einen Siliziumnitridfilm gebildet wird, wird auf der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 aufgebracht und eine obere Elektrode 7 des Kondensators, die aus einem phosphordotiertem polykristallinen Siliziumfilm gebildet wird, wird auf diesen ON-Film 6 gesta­ pelt. Hierdurch wird der Kondensator fertiggestellt.Reference is made to FIG. 18. A dielectric film (ON film) 6 , which is formed by a silicon oxide film and a silicon nitride film, is applied to the entire surface of the semiconductor substrate 1 , and an upper electrode 7 of the capacitor, which is formed from a phosphorus-doped polycrystalline silicon film, is ON thereon -Film 6 stacked. This completes the capacitor.

Es wird auf Fig. 16 Bezug genommen. Die Gasphasen-Wasserstoff-Fluorid-Be­ handlung wird dann durchgeführt, wenn bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren einer Halbleiterspeichereinrichtung der BPSG-Film 5 entfernt wird. Wenn der BPSG-Film 5 entfernt wird, so zeigt Wasserstoffluorid eine sehr hohe Selektivität im Vergleich zu dem Siliziumoxidfilm 3, der keine Störstellen bzw. Fremdatome enthält. Als Ergebnis hiervon würde der Betrag des geätzten BPSG-Filmes im Vergleich zu dem Betrag des geätzten Sili­ ziumoxidfilmes 3 extrem hoch sein, so daß die innere Oberfläche des Zylinders der unteren Elektrode 4 freigelegt werden kann, ohne daß der Siliziumoxidfilm 3 geätzt wird.Reference is made to Figure 16.. The gas phase hydrogen fluoride treatment is carried out when the BPSG film 5 is removed in the semiconductor memory device manufacturing method described above. If the BPSG film 5 is removed, hydrogen fluoride shows a very high selectivity in comparison to the silicon oxide film 3 , which contains no impurities or foreign atoms. As a result, the amount of the etched BPSG film would be extremely large compared to the amount of the etched silicon oxide film 3 , so that the inner surface of the cylinder of the lower electrode 4 can be exposed without the silicon oxide film 3 being etched.

Die Fig. 19 bis 21 stellen Querschnittsansichten einer Halbleitereinrichtung dar, die die jeweiligen Schritte darstellen, die in einem Verfahren zur Herstel­ lung einer Halbleiterspeichereinrichtung nach einem zweiten Beispiel, welches in der JP 2-219264 A, offenbart ist, durchgeführt werden. Figs. 19 to 21 represent cross-sectional views of a semiconductor device representing the respective steps in a method for the manufacture development of a semiconductor memory device according to a second example which is disclosed in JP 2-219264 A discloses performed.

Es wird auf die Fig. 21 Bezug genommen. Ein Gateoxidfilm 8 wird auf einem Halbleitersubstrat 1 gebildet und auf diesem Gateoxidfilm 8 wird eine Gateelektrode 9 gebildet. Die Gateelektrode 9 wird mit einem Isolierfilm 10 bedeckt. Eine Anschlußfläche 11 aus polykristallinem Silizium wird auf dem Halbleitersubstrat 1 so gebildet, daß sie im Kontakt mit einem aktiven Bereich des Halbleitersubstrates 1 steht. Anschließend werden ein Zwischenschicht- Isolierfilm 2, ein Siliziumnitridfilm 12 und ein BPSG-Film 5 auf dem Halblei­ tersubstrat 1 gebildet. Ein Kontaktloch wird in dem BPSG-Film 5, dem Sili­ ziumnitridfilm 12 und dem Zwischenschicht-Isolierfilm 2 gebildet, und durch­ dringt diese Filme derart, daß die Oberfläche der Anschlußfläche 11 aus poly­ kristallinem Silizium freigelegt wird. Eine untere Elektrode 4, die mit der An­ schlußfläche 11 aus polykristallinem Silizium über das Kontaktlock verbunden ist, wird gebildet. Die untere Elektrode 4 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt und einem horizontalen Abschnitt, der an dem oberen Ende dieses zylindrischen Abschnittes derart angebracht ist, daß er sich horizontal er­ streckt.Reference is made to FIG. 21. A gate oxide film 8 is formed on a semiconductor substrate 1 , and a gate electrode 9 is formed on this gate oxide film 8 . The gate electrode 9 is covered with an insulating film 10 . A pad 11 made of polycrystalline silicon is formed on the semiconductor substrate 1 so that it is in contact with an active region of the semiconductor substrate 1 . Subsequently, an interlayer insulating film 2 , a silicon nitride film 12 and a BPSG film 5 are formed on the semiconductor substrate 1 . A contact hole is formed in the BPSG film 5 , the silicon nitride film 12 and the interlayer insulating film 2 , and penetrates through these films such that the surface of the pad 11 made of poly crystalline silicon is exposed. A lower electrode 4 , which is connected to the terminal surface 11 of polycrystalline silicon via the contact lock, is formed. The lower electrode 4 consists of a cylindrical portion and a horizontal portion which is attached to the upper end of this cylindrical portion so that it extends horizontally.

Es wird auf die Fig. 19 und 20 Bezug genommen. Der BPSG-Film 5 wird einem Ätzen unter Bedingungen unterzogen, bei denen das Ätzverhältnis des BPSG- Filmes 5 mit Bezug auf die untere Elektrode 4 höher ist. Durch dieses Ätzen wird der BPSG-Film 5 entfernt.It is 19 and 20 Referring to FIGS.. The BPSG film 5 is subjected to etching under conditions where the etching ratio of the BPSG film 5 with respect to the lower electrode 4 is higher. The BPSG film 5 is removed by this etching.

Es wird auf die Fig. 21 Bezug genommen. Die untere Elektrode 4 ist mit einem dielektrischen Film 6 bedeckt. Anschließend wird eine obere Elektrode (gegenüberliegende Elektrode) 7 auf das Halbleitersubstrat 1 derart aufge­ bracht, daß die untere Elektrode 4 mit dem dazwischenliegenden dielektrischen Film 6 überdeckt wird. Hierdurch wird der Kondensator fertiggestellt.Reference is made to FIG. 21. The lower electrode 4 is covered with a dielectric film 6 . Subsequently, an upper electrode (opposite electrode) 7 is placed on the semiconductor substrate 1 such that the lower electrode 4 is covered with the dielectric film 6 therebetween. This completes the capacitor.

Bei diesem Verfahren tragen die oberen und unteren Oberflächen der horizon­ talen Abschnitte der unteren Elektrode 4 sowie die äußeren und inneren Seiten des zylindrischen Abschnittes der unteren Elektrode 4 zu der Kapazität des Kondensators bei, so daß die effektive Kapazität des Kondensators erhöht werden kann.In this method, the upper and lower surfaces of the horizontal portions of the lower electrode 4 and the outer and inner sides of the cylindrical portion of the lower electrode 4 contribute to the capacitance of the capacitor, so that the effective capacitance of the capacitor can be increased.

Das Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung wird wie oben beschrieben durchgeführt und sieht somit einen Ansatz zur Erhöhung der Kapazität des Kondensators vor. Unter Berücksichtigung der Tatsache, das die Zellenflächen kleiner ausgestaltet werden, wenn DRAMs stärker integriert werden, besteht die Notwendigkeit einer weiteren Erhöhung der Kapazität des Kondensators, ohne hierbei die Zellenfläche der Speicherzelle zu erhöhen.The method of manufacturing a semiconductor memory device is as performed above and thus sees an approach to increasing the Capacitance of the capacitor. Taking into account the fact that the Cell areas can be made smaller if DRAMs are more integrated there is a need to further increase the capacity of the Capacitor without increasing the cell area of the memory cell.

Da jedoch, wie dies in Fig. 20 dargestellt ist, der horizontale Abschnitt der unteren Elektrode 4 von dem Zwischenschicht-Isolierfilm 2 bei der zweiten Herstellungstechnik getrennt ist, würde die Stärke eines Verbindungsabschnit­ tes 4d, der die Verbindung zwischen dem horizontalen Abschnitt der unteren Elektrode 4 und dem zylindrischen Abschnitt des Kondensators, der in dem Kontaktloch vergaben ist, bereitstellt, verringert bzw. verschlechtert werden. Da der Verbindungsabschnitt vollständig aus Silizium gebildet ist, welches mit Kristallkörnern gefüllt ist, würde eine Megaschallreinigung oder ähnliches aufgrund der Vibrationen zwischen den Kristallkörnern eine derartige Kraft anlegen bzw. bewirken, daß die untere Elektrode 4 an dem Verbindungsab­ schnitt 4d brechen würde. However, since, as shown in Fig. 20, the horizontal portion of the lower electrode 4 is separated from the interlayer insulating film 2 in the second manufacturing technique, the strength of a connecting portion 4 d that the connection between the horizontal portion of the lower Electrode 4 and the cylindrical portion of the capacitor, which is given in the contact hole, provides, reduced or deteriorated. Since the connecting portion is made entirely of silicon, which is filled with crystal grains, a megasonic cleaning or the like due to the vibrations between the crystal grains would exert such a force that the lower electrode 4 would break at the connecting portion 4 d.

Die DE 41 09 299 A1 offenbart eine Halbleiterspeichereinrichtung mit
einem Halbleitersubstrat,
einem Source-/Drainbereich, der in einer Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates gebildet ist,
einem Zwischenschicht-Isolierfilm, der auf dem Halbleitersub­ strat gebildet ist,
einem Kontaktloch, welches in dem Zwischenschicht-Isolierfilm zum Freilegen der Oberfläche des Source-Drainbereiches gebildet ist, und
einer unteren Elektrode eines Kondensators, die mit dem Source- /Drainbereich über das Kontaktloch verbunden ist, bei der die untere Elektrode einen axialen Abschnitt aufweist, der in dem Kontaktloch vorgesehen ist, und der sich von der Oberfläche des Source-/Drainbereiches nach oben hin erstreckt, wobei er durch einen Abstand von einer inneren Wandoberfläche des Kontaktloches getrennt ist,
ein Ende des axialen Abschnittes mit dem Source-/Drainbereich verbunden ist und das andere Ende des axialen Abschnittes aus dem Kontaktloch hervorragt, und
die untere Elektrode weiterhin einen horizontalen Abschnitt auf­ weist, der mit dem anderen Ende des axialen Abschnittes verbun­ den ist und der sich in horizontaler Richtung erstreckt, und
die weiter einen Kondensatorisolierfilm, der eine äußere Ober­ fläche des axialen Abschnittes der unteren Elektrode des Konden­ sators und eine äußere Oberfläche des horizontalen Abschnittes der unteren Elektrode des Kondensators mit seiner oberen und unteren Elektrode bedeckt, und
eine obere Elektrode des Kondensators, die oberhalb des Halblei­ tersubstrates so vorgesehen ist, daß die äußere Oberfläche des axialen Abschnittes der unteren Elektrode des Kondensators und die äußere Oberfläche des horizontalen Abschnittes der unteren Elektrode des Kondensators mit dem dazwischenliegenden Kon­ densatorisolierfilm überdeckt wird, aufweist. Der Kondensa­ torisolierfilm bedeckt nicht eine innere Wandoberfläche des Kontaktloches.
DE 41 09 299 A1 discloses a semiconductor memory device
a semiconductor substrate,
a source / drain region which is formed in a main surface of the semiconductor substrate,
an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate,
a contact hole formed in the interlayer insulating film for exposing the surface of the source-drain region, and
a lower electrode of a capacitor connected to the source / drain region via the contact hole, the lower electrode having an axial portion provided in the contact hole and extending upward from the surface of the source / drain region extends, being separated by a distance from an inner wall surface of the contact hole,
one end of the axial section is connected to the source / drain region and the other end of the axial section protrudes from the contact hole, and
the lower electrode further has a horizontal portion which is connected to the other end of the axial portion and which extends in the horizontal direction, and
which further includes a capacitor insulating film covering an outer upper surface of the axial portion of the lower electrode of the capacitor and an outer surface of the horizontal portion of the lower electrode of the capacitor with its upper and lower electrodes, and
an upper electrode of the capacitor which is provided above the semiconductor substrate so that the outer surface of the axial portion of the lower electrode of the capacitor and the outer surface of the horizontal portion of the lower electrode of the capacitor is covered with the intermediate capacitor insulating film. The capacitor insulating film does not cover an inner wall surface of the contact hole.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiter­ speichereinrichtung, die so verbessert ist, daß die Kapazität ohne Erhöhung der Zellenfläche und unter Vermeidung der obigen Probleme erhöht werden kann, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halbleiterspeichereinrichtung anzugeben.It is an object of the present invention to provide a semiconductor Storage device that is improved so that the capacity without increasing the cell area and avoiding the above  Problems can be increased, and a method of manufacture to specify such a semiconductor memory device.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleiterspeichereinrich­ tung nach Anspruch 1 oder ein Verfahren nach Anspruch 3.This problem is solved by a semiconductor memory device device according to claim 1 or a method according to claim 3.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.Further developments of the invention result from the dependent claims chen.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Halbleiterspeichereinrichtung angegeben wird, die einen Konden­ sator mit einer unteren Elektrode aufweist, die nicht bricht.An advantage of the present invention is that a Semiconductor memory device is specified that a condens sator with a lower electrode that does not break.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei einem Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspei­ chereinrichtung mit einem zylindrischen Kondensator das Brechen des Kondensators verhindert wird. Another advantage of the present invention is that in a method of manufacturing a semiconductor memory breaking device with a cylindrical capacitor of the capacitor is prevented.  

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further features and practicalities result from the following description of exemplary embodiments with reference to Characters. From the figures show:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Halbleiterspeichereinrichtung nach einer ersten Ausführungsform; Fig. 1 shows a cross section of a semiconductor memory device according to a first embodiment;

Fig. 2 bis 13 Querschnitte einer Halbleitereinrichtung, die den ersten bis zwölften Schritt in der Reihenfolge der Schritte zeigen, die bei einem Verfahren zur Herstellung der Halbleiterspeichereinrichtung nach einer ersten Ausführungsform durchgeführt werden; Fig. 2 to 13 cross-sections of a semiconductor device, the through twelfth step in the order of steps showing the first to be carried out in a process for manufacturing the semiconductor memory device according to a first embodiment;

Fig. 14 bis 15 Querschnitte einer Halbleitereinrichtung, die den ersten und zweiten Schritt in der Reihenfolge der Schritte zeigen, die bei einem Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Beispieles einer Halb­ leitereinrichtung nach der ersten Ausführungsform durchgeführt werden; Fig. 14 to 15 cross-sections of a semiconductor device, the first and second steps in the order of steps, show the conductor means in a method for the preparation of a modified example of a half are carried out according to the first embodiment;

Fig. 16 bis 18 Querschnitte einer Halbleitereinrichtung, die den ersten bis dritten Schritt in der Reihenfolge der Schritte zeigen, die bei einem Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung nach einem ersten Beispiel ausgeführt werden; . 16 to 18 are cross sections of a semiconductor device to third steps in the order of steps showing the first to be executed in a method of manufacturing a semiconductor memory device according to a first example;

Fig. 19 bis 21 Querschnitte, die den ersten bis dritten Schritt in der Reihen­ folge der Schritte, wie sie bei einem Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichereinrichtung nach einem zweiten Beispiel durchgeführt werden. Fig. 19 to 21 cross-sections corresponding to the first to third steps in the series of the steps as they are carried out in a method of manufacturing a semiconductor memory device according to a second example follow.

Fig. 1 stellt einen Querschnitt einer Halbleiterspeichereinrichtung nach einer ersten Ausführungsform dar. Fig. 1 shows a cross section of a semiconductor memory device is according to a first embodiment.

Auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates 1 ist ein Feldoxidfilm 13 zur Isolation eines aktiven Bereiches von anderen aktiven Bereichen vorge­ sehen. Eine Gateelektrode 9 ist auf dem Halbleitersubstrat 1 vorgesehen. Source-/Drainbereiche 14 sind in der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates 1 zu beiden Seiten der Gateelektrode 9 gebildet. Eine Bitleitung 15 ist mit einem der Source-/Drainbereiche 14 verbunden. Ein die Gateelektroden 9 und 16 überdeckender Zwischenschicht-Isolierfilm ist auf dem Halbleitersubstrat 1 vorgesehen. Ein Kontaktloch 17 ist so gebildet, daß die Oberfläche des anderen der Source-/Drainbereiche 14 freigelegt ist. Eine untere Elektrode 4 eines Kondensators ist mit dem anderen Source-/Drainbereich 14 über ein Kontakt­ loch 17 verbunden. Die untere Elektrode 4 des Kondensators besteht aus einem axialen Abschnitt 4a, einem horizontalen Abschnitt 4b und einem rechtwinkli­ gen Abschnitt 4c. Der axiale Abschnitt 4a erstreckt sich von der Oberfläche des anderen Source-/Drainbereich es nach oben. Der axiale Abschnitt 4a erstreckt sich nach oben, während er von der inneren Wandoberfläche des Kontaktloches 17 durch einen Abstand getrennt ist und dessen eines Ende mit dem anderen Source-/Drainbereich 14 verbunden ist und dessen anderes Ende aus dem Kon­ taktloch 17 herausragt. Der horizontale Abschnitt 4b, der sich in horizontaler Richtung erstreckt, ist mit dem anderen Ende des axialen Abschnittes 4a ver­ bunden. Entlang der Peripherie des horizontalen Abschnittes 4b ist der sich nach oben erstreckende, rechtwinklige Abschnitt 4c vorgesehen. Eine innere Oberfläche des Kontaktloches 17, die äußere Oberfläche des axialen Abschnit­ tes 4a, die äußere Oberfläche des horizontalen Abschnittes 4b einschließlich ihrer oberen und unteren Oberflächen und die äußere Oberfläche des recht­ winkligen Abschnittes 4c sind durch einen Kondensatorisolierfilm 6 über- bzw. bedeckt. Eine obere Elektrode 7 des Kondensators ist oberhalb des Halbleiter­ substrates mit dem dazwischenliegenden Kondensatorisolierfilm 6 so vorge­ sehen, daß die äußere Oberfläche des axialen Abschnittes 4a, die äußere Ober­ fläche des horizontalen Abschnittes 4b und die äußere Oberfläche des recht­ winkligen Abschnittes 4c bedeckt werden. Wenn eine Halbleiterspeichereinrich­ tung auf diese Art und Weise gebildet wird, dann kann die Oberfläche des axialen Abschnittes 4a der unteren Elektrode 4 des Kondensators ebenfalls die Oberfläche der Elektrode des Kondensators sein und dementsprechend ist es möglich, die Kapazität zu erhöhen, ohne die Zellenfläche zu erhöhen.On a main surface of a semiconductor substrate 1 , a field oxide film 13 is provided for isolating an active area from other active areas. A gate electrode 9 is provided on the semiconductor substrate 1 . Source / drain regions 14 are formed in the main surface of the semiconductor substrate 1 on both sides of the gate electrode 9 . A bit line 15 is connected to one of the source / drain regions 14 . An interlayer insulating film covering the gate electrodes 9 and 16 is provided on the semiconductor substrate 1 . A contact hole 17 is formed so that the surface of the other of the source / drain regions 14 is exposed. A lower electrode 4 of a capacitor is connected to the other source / drain region 14 via a contact hole 17 . The lower electrode 4 of the capacitor consists of an axial section 4 a, a horizontal section 4 b and a right-hand section 4 c. The axial section 4 a extends from the surface of the other source / drain region upwards. The axial portion 4 a extends upwards while it is separated from the inner wall surface of the contact hole 17 by a distance and one end of which is connected to the other source / drain region 14 and whose other end protrudes from the contact hole 17 . The horizontal portion 4 b, which extends in the horizontal direction, is connected to the other end of the axial portion 4 a ver. Along the periphery of the horizontal section 4 b, the upwardly extending, rectangular section 4 c is provided. An inner surface of the contact hole 17 , the outer surface of the axial section 4 a, the outer surface of the horizontal section 4 b including their upper and lower surfaces and the outer surface of the right-angled section 4 c are covered by a capacitor insulating film 6 or covered. An upper electrode 7 of the capacitor is provided above the semiconductor substrate with the capacitor insulating film 6 interposed so that the outer surface of the axial portion 4 a, the outer upper surface of the horizontal portion 4 b and the outer surface of the right angled portion 4 c covered become. If a semiconductor memory device is formed in this way, then the surface of the axial portion 4 a of the lower electrode 4 of the capacitor may also be the surface of the electrode of the capacitor, and accordingly, it is possible to increase the capacitance without increasing the cell area increase.

Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der Halbleitereinrichtung nach der ersten Ausführungsform beschrieben.A method for producing the semiconductor device is described below described in the first embodiment.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird der Feldoxidfilm 13 zur Isolation eines aktiven Bereiches von anderen aktiven Bereichen auf der Hauptoberfläche des Halb­ leitersubstrates 1 durch thermische Oxidation gebildet. Der Gateoxidfilm 8 wird auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet. Anschließend werden die Gateelek­ troden 9 und 16 aus polykristallinem Silizium auf dem Halbleitersubstrat 1 gebildet. Fremdatomionen wie z. B. Phosphor und Bor werden in die Oberfläche des Halbleitersubstrates 1 implantiert und durch das Durchführen einer ther­ mischen Diffusion der Fremdatomionen werden die Source-/Drainbereiche 14 gebildet. Eine (nicht gezeigte) Isolationsschicht wird auf das Halbleitersubstrat 1 so gestapelt, daß die Gateelektroden 9 und 16 bedeckt sind. Durch das Durchführen eines aniostropen Ätzens der Isolationsschicht wird eine Isolationsschicht 2a gebildet, die nur die Elektroden 9 und 16 bedeckt. An­ schließend wird eine Bitleitung 15, die mit einem der Source-/Drainbereiche 14 verbunden ist, auf dem Halbleitersubstrat 1 durch Photolithographie gebildet.As shown in FIG. 2, the field oxide film 13 for isolating an active area from other active areas is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 by thermal oxidation. The gate oxide film 8 is formed on the semiconductor substrate 1 . Then the gate electrodes 9 and 16 made of polycrystalline silicon are formed on the semiconductor substrate 1 . Foreign atoms such as B. phosphorus and boron are implanted in the surface of the semiconductor substrate 1 and by performing a thermal diffusion of the foreign atom ions, the source / drain regions 14 are formed. An insulation layer (not shown) is stacked on the semiconductor substrate 1 so that the gate electrodes 9 and 16 are covered. By performing an aniostropic etching of the insulation layer, an insulation layer 2 a is formed, which only covers the electrodes 9 and 16 . At closing, a bit line 15 , which is connected to one of the source / drain regions 14 , is formed on the semiconductor substrate 1 by photolithography.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird der Zwischenschicht-Isolierfilm 2 aus einem nicht-dotierten Siliziumoxidfilm auf dem Halbleitersubstrat 1 zum Bedecken der Bitleitung 15 gebildet. Ein BPTEOS-(Bor-Phosphor-Tetraethyl-Ortho-Sili­ cat)Film 5a wird auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm 2 gebildet.As shown in FIG. 3, the interlayer insulating film 2 is formed from an undoped silicon oxide film on the semiconductor substrate 1 to cover the bit line 15 . A BPTEOS (boron-phosphorus-tetraethyl-orthosilicate) film 5 a is formed on the interlayer insulating film 2 .

Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, wird ein Kontaktloch 17 in dem Zwischenschicht-Isolierfilm 2 und dem BPTEOS-Film 5a gebildet, durchdringt diese Filme und legt eine Oberfläche des anderen Source-/Drainbereiches 14 frei. Der Durchmesser der Öffnung des Kontakttoches 17 ist bevorzugterweise nicht größer als 300 nm (3000 Å).As shown in FIGS. 3 and 4, a contact hole 17 is formed in the interlayer insulating film 2 and the BPTEOS film 5 a, penetrating these films and defines a surface of the other source / drain region 14 is exposed. The diameter of the opening of the contact hole 17 is preferably not larger than 300 nm (3000 Å).

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, wird ein BPTEOS-Film 18 mit einer einheitlichen Dicke auf dem Halbleitersubstrat 1 so gebildet, daß die innere Seitenoberfläche des Kontaktloches 17 bedeckt ist.As shown in FIG. 5, a BPTEOS film 18 having a uniform thickness is formed on the semiconductor substrate 1 so that the inner side surface of the contact hole 17 is covered.

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, wird durch das Durchführen eines anisotropen Ätzens an dem BPTEOS-Film 18 zum Freilegen des anderen Source-/Drain­ bereiches 14 ein aus dem dotierten Siliziumoxidfilm bestehender Seitenwand- Spacer 18a mit zylindrischer Form an der inneren Seitenoberfläche des Kon­ taktloches 17 gebildet.As shown in Fig. 6, by performing an anisotropic etching on the BPTEOS film 18 to expose the other source / drain region 14, a side wall spacer 18 a consisting of the doped silicon oxide film with a cylindrical shape on the inner side surface of the Kon tact hole 17 formed.

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, wird ein polykristalliner Siliziumfilm 40, der Fremdatome enthält, auf dem Halbleitersubstrat 1 zum Auffüllen des Kontakt­ loches 17 gebildet, der sich horizontal erstreckt. Ein BPTEOS-Film 5b wird auf dem polykristallinem Siliziumfilm 40 gebildet.As shown in Fig. 7, a polycrystalline silicon film 40 containing foreign atoms is formed on the semiconductor substrate 1 for filling the contact hole 17 which extends horizontally. A BPTEOS film 5 b is formed on the polycrystalline silicon film 40 .

Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, werden der polykristalline Siliziumfilm 40 und der BPTEOS-Film 5b zum Bilden der unteren Elektrode 4 des Kondensators mit einem axialen Abschnitt 4a, der sich im rechten Winkel erstreckt und mit einem horizontalen Abschnitt 4b, der sich horizontal erstreckt, bemustert.As shown in FIGS. 7 and 8, the polycrystalline silicon film 40 and the BPTEOS film 5 b for forming the lower electrode 4 of the capacitor with an axial portion 4a extending at a right angle and with a horizontal section 4 b, which extends horizontally, samples.

Wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, wird ein polykristalliner Siliziumfilm 41, der Störstellen enthält, auf dem Halbleitersubstrat 1 so gebildet, daß er mit dem horizontalen Abschnitt 4b der unteren Elektrode in Kontakt bzw. in Ver­ bindung steht.As shown in FIGS. 8 and 9, a polycrystalline silicon film 41, the impurity is comprises, formed on the semiconductor substrate 1 so that it is connection with the horizontal portion 4b of the lower electrode in contact or in Ver.

Wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist wird der polykristalline Siliziumfilm 41 einem anisotropen Ätzen unterzogen, wobei der BPTEOS-Film als Ätz-Stopp verwendet wird. Hierdurch wird ein rechtwinkliger Abschnitt 4c gebildet, der sich nach oben entlang der Peripherie des horizontalen Abschnittes 4b er­ streckt, der aus einem Leiter hergestellt ist und als ein Abschnitt der unteren Elektrode vorgesehen ist.As shown in Figs. 9 and 10, the polycrystalline silicon film 41 is subjected to anisotropic etching using the BPTEOS film as an etch stop. This forms a right-angled portion 4 c, which extends upward along the periphery of the horizontal portion 4 b, which is made of a conductor and is provided as a portion of the lower electrode.

Obwohl die Bezugszeichen 4a und 4b in dieser Ausführungsform polykristalline Filme bezeichnen, könnten ebenso amorphe Siliziumfilme verwendet werden.Although reference numerals 4 a and 4 b denote polycrystalline films in this embodiment, amorphous silicon films could also be used.

Wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, werden der BPTEOS-Film 5b, der BPTEOS-Film 5a und der Seitenwand-Spacer 18a des BPTEOS-Filmes, der innerhalb des Kontaktloches 17 vorhanden ist, selektiv durch eine Gasphasen- Wasserstoff-Fluorid-Behandlung entfernt. Durch die Gasphasen-Wasserstoff- Fluorid-Behandlung wird der axiale Abschnitt 4a der unteren Elektrode von der inneren Wandoberfläche des Kontaktloches 17 durch einen Abstand getrennt. Die Bedingungen für diese Gasphasen-Wasserstoff-Fluorid-Behandlungen sind derart, daß sie in einem nahezu wasserfreien Zustand ausgeführt wird und das der Patialdruck des Wasserstoff-Fluorids vorzugsweise mehrere 10 bis mehrere 100 Pa beträgt. Unter diesen Bedingungen kann die Selektivität des BPTEOS- Filmes mit Bezug auf einen TEOS-Film zumindest mehrere zehnmal oder mehr höher sein.As shown in Fig. 10 and 11, the BPTEOS film 5 b, the BPTEOS film 5 a and the sidewall spacers 18 a of the BPTEOS film which is present within the contact hole 17, selectively by a gas phase Hydrogen fluoride treatment removed. By the gas phase hydrogen fluoride treatment, the axial section 4 a of the lower electrode is separated from the inner wall surface of the contact hole 17 by a distance. The conditions for these gas phase hydrogen fluoride treatments are such that they are carried out in an almost anhydrous state and that the partial pressure of the hydrogen fluoride is preferably several tens to several hundred Pa. Under these conditions, the selectivity of the BPTEOS film with respect to a TEOS film can be at least several tens or more times higher.

Wie in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist, werden die äußere Oberfläche des rechtwinkligen Abschnittes 4a der unteren Elektrode 4, die äußere Oberfläche des horizontalen Abschnittes 4b der unteren Elektrode 4 einschließlich der unteren und oberen Oberfläche des horizontalen Abschnittes 4b und die äußere Oberfläche des rechtwinkligen Abschnittes 4c durch einen Kondensatorisolier­ film 6 bedeckt. Der Kondensatorisolierfilm 6 wird bevorzugterweise aus einem ON-Film gebildet und weist eine Zweischichtstruktur auf, die einen Oxidfilm und einen Nitridfilm einschließt. Bevorzugterweise wird dieser ON-Film so gebildet, daß die gesamte Dicke des Oxidfilmes und des Nitridfilmes ca. 6 nm (60 Å) oder weniger beträgt, wenn dies in die Dicke des Oxidfilmes umgewan­ delt wird.As shown in FIGS. 11 and 12, the outer surface of the right-angled portion 4 a of the lower electrode 4, the outer surface of the horizontal portion 4b of the lower electrode 4, including the lower and upper surface of the horizontal portion 4b and the outer surface of the rectangular section 4 c covered by a capacitor insulating film 6 . The capacitor insulating film 6 is preferably formed from an ON film and has a two-layer structure including an oxide film and a nitride film. Preferably, this ON film is formed so that the total thickness of the oxide film and the nitride film is about 6 nm (60 Å) or less when converted to the thickness of the oxide film.

Wie in Fig. 13 dargestellt ist, wird durch das Bilden der oberen Elektrode 7 des Kondensators auf dem Halbleitersubstrat 1, so daß die äußere Oberfläche des rechtwinkligen Abschnittes 4c der unteren Elektrode 4 und die äußere Oberfläche des horizontalen Abschnittes 4b der unteren Elektrode 4 ein­ schließlich seiner unteren und oberen Oberflächen mit dem dazwischen­ liegenden Kondensatorisolierfilm 6 überdeckt wird, die Halbleiterspeicherein­ richtung fertiggestellt.As shown in Fig. 13, by forming the upper electrode 7 of the capacitor on the semiconductor substrate 1 , so that the outer surface of the rectangular portion 4 c of the lower electrode 4 and the outer surface of the horizontal portion 4 b of the lower electrode 4th finally, its lower and upper surfaces are covered with the capacitor insulating film 6 therebetween, the semiconductor memory device completed.

Nach diesem Verfahren ist es möglich eine Halbleiterspeichereinrichtung her­ zustellen, in der die Kapazität des Kondensators erhöht werden kann, ohne daß die Zellenfläche erhöht wird und derart ist es möglich eine Halbleiter­ speichereinrichtung mit einer besseren Leistung zu erhalten.According to this method, it is possible to produce a semiconductor memory device to deliver in which the capacitance of the capacitor can be increased without the cell area is increased and so it is possible a semiconductor Get storage device with better performance.

Falls eine Beschränkung zur Erhöhung der Höhe der Halbleiterspeichereinrich­ tung vorhanden ist, so wird das in den Fig. 14 und 15 dargestellte Herstel­ lungsverfahren bevorzugt.If there is a restriction to increase the height of the semiconductor memory device, the manufacturing method shown in FIGS . 14 and 15 is preferred.

Dieses wird im folgenden beschrieben.This is described below.

Zuerst werden die in den Fig. 2 bis 8 dargestellten Verfahrensschritte ausge­ führt. Anschließend werden die BPTEOS-Filme 5a, 5b und der Seitenwand- Spacer 18a durch eine Gasphasen-Wasserstoff-Fluorid-Behandlung entfernt. Anschließend wird, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, die Oberfläche der unteren Elektrode 4 des Kondensators mit dem Kondensatorisolierflim 6 überdeckt bzw. überzogen.First, the process steps shown in FIGS . 2 to 8 are performed. The BPTEOS films 5 a, 5 b and the side wall spacer 18 a are then removed by a gas phase hydrogen fluoride treatment. Then, as shown in Fig. 14, the surface of the lower electrode 4 of the capacitor is covered with the capacitor insulating film 6 .

Wie in Fig. 15 dargestellt ist, wird der Kondensator durch das Bilden einer oberen Elektrode 7 des Kondensators auf dem Halbleitersubstrat derart, daß die äußere Oberfläche der unteren Elektrode 4 des Kondensators mit dem dazwischenliegenden Kondensatorisolierflim 6 überdeckt ist, fertiggestellt.As shown in Fig. 15, the capacitor is completed by forming an upper electrode 7 of the capacitor on the semiconductor substrate such that the outer surface of the lower electrode 4 of the capacitor is covered with the capacitor insulating film 6 therebetween.

Obwohl der BPTEOS-Film repräsentativ als die Substanz gezeigt wurde, die in der oben beschriebenen Ausführungsform durch eine Gasphasen-Wasserstoff- Fluorid-Behandlung weggeätzt wurde, beschränkt sich die vorliegende Erfin­ dung nicht hierauf. Es kann jeder isolierende Film verwendet werden, der zu­ mindest Phosphor als Fremdatome aufweist.Although the BPTEOS film was shown representatively as the substance described in the embodiment described above by a gas phase hydrogen Fluoride treatment has been etched away, the present Erfin is limited not on this. Any insulating film that can be used can be used has at least phosphorus as foreign atoms.

Claims (4)

1. Halbleiterspeichereinrichtung mit:
einem Halbleitersubstrat (1), einem Source-/Drainbereich (14), der in einer Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (1) gebildet ist,
einem Zwischenschicht-Isolierfilm (2), der auf dem Halblei­ tersubstrat (1) gebildet ist, einem Kontaktloch (17), welches in dem Zwischenschicht-Isolierfilm (2) zum Freilegen der Oberfläche des Source-/Drainbereiches (14) gebildet ist, und
einer unteren Elektrode (4) eines Kondensators, die mit dem Source-/Drainbereich (14) über das Kontaktloch verbunden ist,
wobei
die untere Elektrode (4)
einen axialen Abschnitt (4a) aufweist, der in dem Kontaktloch (17) vorgesehen ist und der sich von der Oberfläche des Source-/Drainbereiches (14) nach oben hin erstreckt,
wobei sich der axiale Abschnitt (4a) nach oben hin erstreckt, während er durch einen Abstand von einer inneren Wandoberflä­ che des Kontaktloches (17) getrennt ist,
ein Ende des axialen Abschnittes (4a) mit dem Source-/Drain­ bereich (14) verbunden ist und das andere Ende des axialen Abschnittes (4a) aus dem Kontaktloch (17) hervorragt,
die untere Elektrode (4) weiterhin einen horizontalen Ab­ schnitt (4b) aufweist, der mit dem anderen Ende des axialen Abschnittes (4a) verbunden ist und der sich in horizontaler Richtung erstreckt, wobei die Einrichtung weiter aufweist:
einen Kondensatorisolierfilm (6), der die innere Oberfläche des Kontaktloches, die äußere Oberfläche des axialen Ab­ schnittes (4a) der unteren Elektrode (4) des Kondensators und die äußere Oberfläche des horizontalen Abschnittes (4b) der unteren Elektrode (4) des Kondensators mit seiner oberen und unteren Oberfläche bedeckt und
eine obere Elektrode (7) des Kondensators, die oberhalb des Halbleitersubstrates (1) so vorgesehen ist, daß die äußere Oberfläche des axialen Abschnittes (4a) der unteren Elektrode (4) des Kondensators und die äußere Oberfläche des horizonta­ len Abschnittes (4b) der unteren Elektrode (4) des Kondensa­ tors mit dem dazwischenliegenden Kondensatorisolierfilm (6) überdeckt wird.
1. Semiconductor memory device with:
a semiconductor substrate ( 1 ), a source / drain region ( 14 ) which is formed in a main surface of the semiconductor substrate ( 1 ),
an interlayer insulating film ( 2 ) formed on the semiconductor substrate ( 1 ), a contact hole ( 17 ) formed in the interlayer insulating film ( 2 ) for exposing the surface of the source / drain region ( 14 ), and
a lower electrode ( 4 ) of a capacitor, which is connected to the source / drain region ( 14 ) via the contact hole,
in which
the lower electrode ( 4 )
has an axial section ( 4 a) which is provided in the contact hole ( 17 ) and which extends upwards from the surface of the source / drain region ( 14 ),
wherein the axial section ( 4 a) extends upwards while being separated by a distance from an inner wall surface of the contact hole ( 17 ),
one end of the axial section ( 4 a) is connected to the source / drain region ( 14 ) and the other end of the axial section ( 4 a) protrudes from the contact hole ( 17 ),
the lower electrode ( 4 ) further comprises a horizontal section ( 4 b) which is connected to the other end of the axial section ( 4 a) and which extends in the horizontal direction, the device further comprising:
a capacitor insulating film ( 6 ), the inner surface of the contact hole, the outer surface of the axial section from ( 4 a) of the lower electrode ( 4 ) of the capacitor and the outer surface of the horizontal portion ( 4 b) of the lower electrode ( 4 ) of Capacitor covered with its upper and lower surface and
an upper electrode ( 7 ) of the capacitor, which is provided above the semiconductor substrate ( 1 ) so that the outer surface of the axial portion ( 4 a) of the lower electrode ( 4 ) of the capacitor and the outer surface of the horizontal portion ( 4 b ) the lower electrode ( 4 ) of the capacitor is covered with the capacitor insulating film ( 6 ) in between.
2. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Elektrode (4) des Kondensators weiter einen rechtwinkligen Abschnitt (4c) aufweist, der ent­ lang der Peripherie des horizontalen Abschnittes (4b) vorge­ sehen ist und sich nach oben erstreckt und der Kondensatorisolierfilm (6) und die obere Elektrode (7) ebenfalls eine äußere Oberfläche des rechtwinkligen Abschnit­ tes (4c) bedecken.2. A semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that the lower electrode ( 4 ) of the capacitor further has a rectangular section ( 4 c) which is seen along the periphery of the horizontal section ( 4 b) and extends upwards and the capacitor insulating film ( 6 ) and the upper electrode ( 7 ) also cover an outer surface of the rectangular section ( 4 c). 3. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeicherein­ richtung mit den Schritten:
Vorbereiten eines Halbleitersubstrates (1) mit einem in sei­ ner Oberfläche gebildeten Source-/Drainbereich (14),
Bilden eines nicht-dotierten Siliziumoxidfilmes (2) auf dem Halbleitersubstrat (1),
Bilden eines ersten dotierten Siliziumoxidfilmes (5a), der Phosphor enthält, auf dem nicht-dotierten Siliziumoxidfilm (2),
Bilden eines Kontaktloches (17) in dem ersten dotieren Sili­ ziumoxidfilm (5a) und dem nicht-dotierten Siliziumoxidfilm (2), welches diese Filme durchdringt und einen Abschnitt des Source-/Drainbereiches (14) freilegt,
Bilden eines zweiten dotierten Siliziumoxidfilmes (18), der Phosphor enthält, auf dem Halbleitersubstrat (1) zum Bedecken einer inneren Seitenoberfläche des Kontaktloches (17),
Durchführen eines anisotropen Ätzens an dem zweiten dotierten Siliziumoxidfilm (18) derart, daß eine Oberfläche des Source- /Drainbereiches (14) freigelegt wird, zum Bilden eines Sei­ tenwand-Spacers (18a), der aus dem dotierten Siliziumoxidfilm gebildet ist, mit einer zylindrischen Form, an der inneren Seitenoberfläche des Kontaktloches (17),
Bilden eines ersten leitenden Filmes (40), der in dem Kon­ taktloch vergraben ist und sich in horizontaler Richtung auf dem Halbleitersubstrat 1 erstreckt,
Bemustern des ersten leitenden Filmes (40) zum Bilden einer unteren Elektrode (4) eines Kondensators mit einem axialen Abschnitt (4a), der sich in einem rechten Winkel erstreckt und mit einem horizontalen Abschnitt (4b), der sich in hori­ zontaler Richtung erstreckt,
Durchführen einer Gasphasen-Wasserstoff-Fluorid-Behandlung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrates (1) zum Entfernen des ersten dotierten Siliziumoxidfilmes (5a) und des Seiten­ wand-Spacers (18a), der aus dem dotierten Siliziumoxidfilm gebildet ist, wodurch eine äußere Oberfläche des axialen Ab­ schnittes (4a) der unteren Elektrode (4) sowie obere und un­ tere Oberflächen des horizontalen Abschnittes (4b) der unte­ ren Elektrode (4) freigelegt werden,
Bedecken der äußeren Oberfläche der unteren Elektrode (4) mit einem Kondensatorisolierfilm (6), und
Bilden einer oberen Elektrode (7) des Kondensators oberhalb des Halbleitersubstrates (1) zum Überdecken der äußeren Ober­ fläche des axialen Abschnittes (4a) der unteren Elektrode (4) und der äußeren Oberfläche des horizontalen Abschnittes (4b) der unteren Elektrode (4) einschließlich seiner oberen und unteren Oberflächen mit dem dazwischenliegenden Kondensator­ isolierfilm (6).
3. Method for producing a semiconductor memory device with the steps:
Preparing a semiconductor substrate ( 1 ) with a source / drain region ( 14 ) formed in its surface,
Forming an undoped silicon oxide film ( 2 ) on the semiconductor substrate ( 1 ),
Forming a first doped silicon oxide film ( 5 a) containing phosphorus on the undoped silicon oxide film ( 2 ),
Forming a contact hole ( 17 ) in the first doped silicon oxide film ( 5 a) and the undoped silicon oxide film ( 2 ), which penetrates these films and exposes a portion of the source / drain region ( 14 ),
Forming a second doped silicon oxide film ( 18 ) containing phosphor on the semiconductor substrate ( 1 ) to cover an inner side surface of the contact hole ( 17 ),
Performing an anisotropic etching on the second doped silicon oxide film ( 18 ) such that a surface of the source / drain region ( 14 ) is exposed to form a side wall spacer ( 18 a), which is formed from the doped silicon oxide film, with a cylindrical shape, on the inner side surface of the contact hole ( 17 ),
Forming a first conductive film ( 40 ) buried in the contact hole and extending horizontally on the semiconductor substrate 1 ,
Patterning the first conductive film ( 40 ) to form a lower electrode ( 4 ) of a capacitor with an axial portion ( 4 a) which extends at a right angle and with a horizontal portion ( 4 b) which extends in the horizontal direction extends
Performing a gas phase hydrogen fluoride treatment on the surface of the semiconductor substrate ( 1 ) to remove the first doped silicon oxide film ( 5 a) and the side wall spacer (18a), which is formed from the doped silicon oxide film, whereby an outer surface of the Axial section ( 4 a) of the lower electrode ( 4 ) and upper and lower surfaces of the horizontal section ( 4 b) of the lower electrode ( 4 ) are exposed,
Covering the outer surface of the lower electrode ( 4 ) with a capacitor insulating film ( 6 ), and
Form an upper electrode ( 7 ) of the capacitor above the semiconductor substrate ( 1 ) to cover the outer upper surface of the axial portion ( 4 a) of the lower electrode ( 4 ) and the outer surface of the horizontal portion ( 4 b) of the lower electrode ( 4th ) including its upper and lower surfaces with the intervening capacitor insulating film ( 6 ).
4. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeicherein­ richtung nach Anspruch 3, mit den weiteren Schritten:
Bilden eines rechtwinkligen Abschnittes (4c), der elektrisch mit dem horizontalen Abschnitt (4b) verbunden ist, sich nach oben erstreckt, aus einem Leiter gebildet ist und als ein Ab­ schnitt der unteren Elektrode (4) entlang der Peripherie des horizontalen Abschnittes (4b) vorgesehen ist, nachdem der er­ ste leitende Film (40) gebildet wurde und bevor die Gaspha­ sen-Wasserstoff-Fluorid-Behandlung durchgeführt wird.
4. A method for producing a semiconductor memory device according to claim 3, comprising the further steps:
Form a rectangular section ( 4 c), which is electrically connected to the horizontal section ( 4 b), extends upwards, is formed from a conductor and as a section from the lower electrode ( 4 ) along the periphery of the horizontal section ( 4 b) is provided after the first conductive film ( 40 ) has been formed and before the gas phase hydrogen fluoride treatment is carried out.
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