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JP3067329B2 - Semiconductor memory device and method of manufacturing the same - Google Patents
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JP3067329B2 - Semiconductor memory device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

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JP3067329B2
JP3067329B2 JP3277833A JP27783391A JP3067329B2 JP 3067329 B2 JP3067329 B2 JP 3067329B2 JP 3277833 A JP3277833 A JP 3277833A JP 27783391 A JP27783391 A JP 27783391A JP 3067329 B2 JP3067329 B2 JP 3067329B2
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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
の製造方法に関し、特に1つのMOSトランジスタと1
つのスタックド型キャパシタからなるメモリセルを有す
るダイナミック型ランダムアクセスメモリ(DRAM)
のノード電極の構造およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to one MOS transistor and one
Dynamic random access memory (DRAM) having a memory cell composed of two stacked capacitors
And a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】1つのMOSトランジスタと1つのキャ
パシタからなるメモリセルを有するDRAMは、メモリ
セルの占有面積を縮小し,かつキャパシタの容量値をで
きうるかぎり大きくするという命題のもとに、進展して
きた。メモリセルの占有面積は主としてMOSトランジ
スタの微細化により実現してきたが、これに伴ないキャ
パシタの占有面積も縮小されてきた。占有面積の縮小の
もとで大きな容量値を得るために、キャパシタでは、プ
レーナ型,トレンチ型,さらにはスタックド型へと縦方
向の構造による工夫が採用されてきた。
2. Description of the Related Art A DRAM having a memory cell comprising one MOS transistor and one capacitor has been developed under the proposition that the occupied area of the memory cell is reduced and the capacitance value of the capacitor is increased as much as possible. I've been. The area occupied by the memory cell has been mainly realized by miniaturization of the MOS transistor, but the area occupied by the capacitor has been reduced accordingly. In order to obtain a large capacitance value while reducing the occupied area, the capacitor has been devised into a planar type, a trench type, or a stacked type with a vertical structure.

【0003】スタックド型キャパシタを有するDRAM
において、MOSトランジスタはゲート絶縁膜,ワード
線を兼るゲート電極,ノード拡散層,およびビット拡散
層から構成され、キャパシタはノードコンタクト孔を介
してノード拡散層と接続するノード電極と容量絶縁膜と
セルプレート電極とから構成される。このDRAMにお
ける容量値を増大させる1つの方法は、ノード電極とセ
ルプレート電極との対向面積を増大させることである。
これは主としてノード電極の表面積を増大させることに
より実現する。この方法として、例えばティー・エマ
(T.EMA)等により1988年のアイ・イー・ディ
ー・エム,テクニカル・ダイジェスト,592−595
ページ(IEDM Tech.Dig.,1988,p
p592〜595)にフィン構造のノード電極が報告さ
れている。この報告では、ビット線をスタックド型キャ
パシタの上層に形成する構造とビット線の上層にスタッ
クド型キャパシタを形成する構造とが提案されている。
前者の構造を例にして、フィン構造のノード電極を有す
るDRAMのメモリセルの形成方法について、図11,
図12を参照して説明する。
A DRAM having a stacked capacitor
, The MOS transistor comprises a gate insulating film, a gate electrode also serving as a word line, a node diffusion layer, and a bit diffusion layer, and the capacitor has a node electrode connected to the node diffusion layer via a node contact hole, a capacitor insulating film, And a cell plate electrode. One way to increase the capacitance value in this DRAM is to increase the area of opposition between the node electrode and the cell plate electrode.
This is mainly achieved by increasing the surface area of the node electrode. This method is described in, for example, I.E.D.M., Technical Digest, 592-595 in 1988 by T. EMA.
Page (IEDM Tech. Dig., 1988, p.
pp. 592-595), a fin structure node electrode is reported. This report proposes a structure in which a bit line is formed above a stacked capacitor and a structure in which a stacked capacitor is formed above a bit line.
Taking the former structure as an example, a method of forming a memory cell of a DRAM having a node electrode of a fin structure will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0004】まず、p型のシリコン基板201表面に、
フィールド酸化膜202を形成し、ゲート酸化膜202
aとワード線を兼ねるゲート電極203とn型のノード
拡散層204aとn型のビット拡散層204bとからな
るMOSトランジスタを形成する。全面に第1の層間絶
縁膜205を堆積する。少なくとも層間絶縁膜205の
表面は、シリコン窒化膜で形成されている。シリコン酸
化膜227,第1のn型の多結晶シリコン膜213,シ
リコン酸化膜228を順次形成する〔図11(a)〕。
First, on the surface of a p-type silicon substrate 201,
A field oxide film 202 is formed, and a gate oxide film 202 is formed.
A MOS transistor including a, a gate electrode 203 also serving as a word line, an n-type node diffusion layer 204a, and an n-type bit diffusion layer 204b is formed. A first interlayer insulating film 205 is deposited on the entire surface. At least the surface of the interlayer insulating film 205 is formed of a silicon nitride film. A silicon oxide film 227, a first n-type polycrystalline silicon film 213, and a silicon oxide film 228 are sequentially formed (FIG. 11A).

【0005】次に、ノードコンタクト孔を形成する位置
に開口部を有するフォトレジスト膜218を形成し、シ
リコン酸化膜228,多結晶シリコン膜213,シリコ
ン酸化膜227,層間絶縁膜215を順次エッチング
し、ノード拡散層204aに達するノードコンタクト孔
206aを開口する。このエッチングにより、シリコン
酸化膜228,多結晶シリコン膜213,シリコン酸化
膜227は、それぞれシリコン酸化膜228a,多結晶
シリコン膜213a,シリコン酸化膜227aとなる
〔図11(b)〕。
Next, a photoresist film 218 having an opening at a position where a node contact hole is to be formed is formed, and a silicon oxide film 228, a polycrystalline silicon film 213, a silicon oxide film 227, and an interlayer insulating film 215 are sequentially etched. Then, a node contact hole 206a reaching the node diffusion layer 204a is opened. By this etching, the silicon oxide film 228, the polycrystalline silicon film 213, and the silicon oxide film 227 become a silicon oxide film 228a, a polycrystalline silicon film 213a, and a silicon oxide film 227a, respectively (FIG. 11B).

【0006】次に、フォトレジスト膜218を除去し、
全面に第2のn型の多結晶シリコン膜を形成する。ノー
ド電極を形成する領域にフォトレジスト膜219を形成
し、このフォトレジスト膜219をマスクにしたRIE
法等の異方性エッチングにより、第2のn型の多結晶シ
リコン膜,シリコン酸化膜228a,多結晶シリコン膜
213a,シリコン酸化膜227aを順次エッチングす
る。このエッチングにより、第2のn型の多結晶シリコ
ン膜,シリコン酸化膜228a,多結晶シリコン膜21
3a,シリコン酸化膜227aは、それぞれ多結晶シリ
コン膜223a,シリコン酸化膜228b,多結晶シリ
コン膜213b,シリコン酸化膜227bとなる〔図1
1(c)〕。
Next, the photoresist film 218 is removed,
A second n-type polycrystalline silicon film is formed on the entire surface. A photoresist film 219 is formed in a region where a node electrode is to be formed, and RIE using the photoresist film 219 as a mask is performed.
The second n-type polycrystalline silicon film, the silicon oxide film 228a, the polycrystalline silicon film 213a, and the silicon oxide film 227a are sequentially etched by anisotropic etching such as a method. By this etching, the second n-type polycrystalline silicon film, silicon oxide film 228a, polycrystalline silicon film 21
3a and the silicon oxide film 227a become a polycrystalline silicon film 223a, a silicon oxide film 228b, a polycrystalline silicon film 213b, and a silicon oxide film 227b, respectively [FIG.
1 (c)].

【0007】次に、フォトレジスト膜219を除去した
後、弗酸系のウェットエッチングにより、多結晶シリコ
ン膜223aと多結晶シリコン膜213bとに挟まれた
シリコン酸化膜228b、並びに多結晶シリコン膜21
3bと層間絶縁膜205とに挟まれたシリコン酸化膜2
27bを除去する。これにより、n型の多結晶シリコン
膜223aとn型の多結晶シリコン膜213bとから構
成されたフィン構造のノード電極217が形成される。
〔図12(a)〕。
Next, after removing the photoresist film 219, the silicon oxide film 228b and the polycrystalline silicon film 21 sandwiched between the polycrystalline silicon films 223a and 213b are etched by hydrofluoric acid based wet etching.
Silicon film 2 sandwiched between 3b and interlayer insulating film 205
27b is removed. As a result, a fin-structured node electrode 217 composed of the n-type polycrystalline silicon film 223a and the n-type polycrystalline silicon film 213b is formed.
[FIG. 12 (a)].

【0008】次に、全表面に容量絶縁膜207を堆積す
る。全表面に第3のn型の多結晶シリコン膜を形成し、
この第3のn型の多結晶シリコン膜をエッチング加工し
て、セルプレート電極208を形成する。セルプレート
電極208をマスクにして、容量絶縁膜207をエッチ
ング除去し、スタックド型キャパシタを形成する。次
に、全面に第2の層間絶縁膜209を堆積し、ビット拡
散層204b上の層間絶縁膜209,205を順次エッ
チングしてビットコンタクト孔206bを開口する。次
に、ビット線210を形成し、DRAMが完成する〔図
12(b)〕。
Next, a capacitance insulating film 207 is deposited on the entire surface. Forming a third n-type polycrystalline silicon film on all surfaces;
This third n-type polycrystalline silicon film is etched to form a cell plate electrode 208. Using the cell plate electrode 208 as a mask, the capacitor insulating film 207 is removed by etching to form a stacked capacitor. Next, a second interlayer insulating film 209 is deposited on the entire surface, and the interlayer insulating films 209 and 205 on the bit diffusion layer 204b are sequentially etched to open a bit contact hole 206b. Next, a bit line 210 is formed to complete the DRAM [FIG. 12 (b)].

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図12(a)に示した
フィン構造のノード電極217は、その表面積が十分に
大きくなる。しかしながら、上述のような方法では、ノ
ード電極217を形成するために、2回のフォトリソグ
ラフィ工程が必要となり、形成工程が長く,複雑にな
る。さらに、この構造を実現するに際し、多結晶シリコ
ン膜に挟まれたシリコン酸化膜227b,228bをエ
ッチング除去した段階で、ノード電極217の機械的強
度が低下し、洗浄等の工程が極めて困難になる。
The surface area of the node electrode 217 having the fin structure shown in FIG. 12A is sufficiently large. However, in the above-described method, two photolithography steps are required to form the node electrode 217, and the formation step is long and complicated. Further, in realizing this structure, at the stage where the silicon oxide films 227b and 228b sandwiched between the polycrystalline silicon films are removed by etching, the mechanical strength of the node electrode 217 is reduced, and a process such as cleaning becomes extremely difficult. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によるスタックド
型キャパシタを有するダイナミック型ランダムアクセス
メモリは、第1の導電体膜と第2の導電体膜とを交互に
積み重ねた積層膜からなるスタックド型キャパシタのノ
ード電極を有しており、この積層膜の側面において第1
の導電体膜の端部が第2の導電体膜の端部より窪んだ位
置にあることを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a dynamic random access memory having a stacked capacitor according to the present invention, wherein the stacked capacitor comprises a stacked film in which first conductive films and second conductive films are alternately stacked. And a first electrode on the side surface of the laminated film.
The end of the conductive film is located at a position depressed from the end of the second conductive film.

【0011】この第1の導電体膜は、好ましくは、n型
の多結晶シリコン膜である。この第2の導電体膜は好ま
しくは、酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜である。
The first conductive film is preferably an n-type polycrystalline silicon film. This second conductor film is preferably an n-type polycrystalline silicon film containing oxygen.

【0012】本発明の半導体記憶装置の製造方法は、1
つのMOSトランジスタと1つのスタックド型キャパシ
タとからなるダイナミック型ランダムアクセスメモリの
ノード電極の製造方法において、p型のシリコン基板表
面にゲート絶縁膜とワード線を兼るゲート電極とn型の
ノード拡散層とn型のビット拡散層とからなるMOSト
ランジスタを形成し、全面に層間絶縁膜を堆積し、ノー
ド拡散層に達するノードコンタクト孔を前記層間絶縁膜
に開口する工程と、第1の導電体膜と第2の導電体膜と
を交互に堆積してなる積層膜を形成する工程と、ノード
電極を形成する領域にフォトレジスト膜を形成し、この
フォトレジスト膜をマスクにしてこの積層膜を異方性エ
ッチングする工程と、この積層膜の少なくともこの異方
性エッチングによる露出面を等方性エッチングする工程
と、を有している。
The method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention
In a method of manufacturing a node electrode of a dynamic random access memory comprising one MOS transistor and one stacked capacitor, a gate electrode serving also as a word line and an n-type node diffusion layer are formed on a p-type silicon substrate surface. Forming a MOS transistor composed of an N-type bit diffusion layer and an n-type bit diffusion layer, depositing an interlayer insulation film over the entire surface, and opening a node contact hole reaching the node diffusion layer in the interlayer insulation film; Forming a stacked film by alternately depositing a second conductive film and a second conductive film; forming a photoresist film in a region where a node electrode is to be formed; A step of performing isotropic etching and a step of performing isotropic etching on at least an exposed surface of the laminated film by the anisotropic etching.

【0013】第1の導電体膜がn型の多結晶シリコン膜
からなり,第2の導電体膜が酸素を含んだn型の多結晶
シリコン膜からなるときは、この積層膜の形成工程は、
好ましくは、ノンドープ多結晶シリコン膜の堆積,およ
びこのノンドープ多結晶シリコン膜を酸素雰囲気にさら
すことによるこのノンドープ多結晶シリコン膜表面への
酸素を含んだノンドープ多結晶シリコン膜の形成を交互
に行ないノンドープ多結晶シリコン膜と酸素を含んだノ
ンドープ多結晶シリコン膜からなる第1の積層膜を形成
する工程と、この第1の積層膜に燐を拡散する工程と、
からなる。この積層膜の別の形成方法は、好ましくは、
ホスフィンを含むシラン系ガスのCVD法によりn型の
多結晶シリコン膜を堆積し、このn型の多結晶シリコン
膜を酸素雰囲気中にさらすことによりこのn型の多結晶
シリコン膜表面に酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜
の形成を交互に行なう工程と、不活性雰囲気での熱処理
を行なう工程と、からなる。
When the first conductive film is made of an n-type polycrystalline silicon film and the second conductive film is made of an n-type polycrystalline silicon film containing oxygen, the step of forming the laminated film is as follows. ,
Preferably, the non-doped polycrystalline silicon film is alternately deposited and the oxygen-containing non-doped polycrystalline silicon film is formed on the surface of the non-doped polycrystalline silicon film by exposing the non-doped polycrystalline silicon film to an oxygen atmosphere. Forming a first stacked film composed of a polycrystalline silicon film and a non-doped polycrystalline silicon film containing oxygen, and diffusing phosphorus into the first stacked film;
Consists of Another method of forming this laminated film is preferably
An n-type polycrystalline silicon film is deposited by a CVD method using a silane-based gas containing phosphine, and the surface of the n-type polycrystalline silicon film contains oxygen by exposing the n-type polycrystalline silicon film to an oxygen atmosphere. It comprises a step of alternately forming n-type polycrystalline silicon films and a step of performing heat treatment in an inert atmosphere.

【0014】[0014]

【0015】好ましくは、上記等方性エッチングは少な
くとも6弗化硫黄ガスを含むガスによるドライエッチン
グである。
Preferably, the isotropic etching is dry etching using a gas containing at least sulfur hexafluoride gas.

【0016】[0016]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】本発明の第1の実施例をその製造方法に沿
っ説明する工程順の略断面図である図1,図2を参照す
ると、本発明の半導体記憶装置は、まず、p型のシリコ
ン基板101表面にフィールド酸化膜102を形成する
ことにより、能動領域と素子分離領域を区画する。能動
領域上にゲート酸化膜102aを形成した後、ワード線
を兼ねるゲート電極103を形成する。能動領域上のゲ
ート電極103をマスクにして、能動領域表面にn型の
ノード拡散層104a,ビット拡散層104bを形成
し、DRAMのMOSトランジスタの形成を完了する。
全面に例えば膜厚約300nmのシリコン酸化膜からな
る第1の層間絶縁膜105を形成する。層間絶縁膜10
5は、従来例のように少なくともその表面がシリコン窒
化膜から構成される必要はない。次にノード拡散層10
4a上の層間絶縁膜105をエッチングし、ノードコン
タクト孔106を開口することにより、図1(a)に示
す構造を得る。
Referring to FIGS. 1 and 2 which are schematic cross-sectional views in the order of steps for explaining a first embodiment of the present invention in accordance with a method of manufacturing the same, a semiconductor memory device of the present invention firstly comprises p-type silicon. By forming a field oxide film 102 on the surface of the substrate 101, an active region and an element isolation region are defined. After forming the gate oxide film 102a on the active region, a gate electrode 103 also serving as a word line is formed. Using the gate electrode 103 on the active region as a mask, an n-type node diffusion layer 104a and a bit diffusion layer 104b are formed on the surface of the active region, and the formation of the MOS transistor of the DRAM is completed.
A first interlayer insulating film 105 made of, for example, a silicon oxide film having a thickness of about 300 nm is formed on the entire surface. Interlayer insulating film 10
5 does not need to have at least its surface made of a silicon nitride film as in the conventional example. Next, the node diffusion layer 10
By etching the interlayer insulating film 105 on 4a and opening the node contact hole 106, the structure shown in FIG. 1A is obtained.

【0018】次に、LPCVD装置内で、500℃〜6
00℃の温度範囲でのシラン(SiH4 )の熱分解によ
り、例えば膜厚150nm程度のノンドープ多結晶シリ
コン膜111を堆積する。続いて、同装置内で酸素(O
2)を0.2%〜5%含むアルゴン雰囲気中にさらすこ
とにより、多結晶シリコン膜111の表面に酸素を含ん
だノンドープ多結晶シリコン膜112を形成する。同様
の操作をさらに2回繰返すことにより、ノンドープ多結
晶シリコン膜121,酸素を含んだノンドープ多結晶シ
リコン膜122,ノンドープ多結晶シリコン膜131,
酸素を含んだノンドープ多結晶シリコン膜132を順次
形成し、積層多結晶シリコン膜を形成し、図1(b)に
示す構造を得る。
Next, 500 ° C. to 6 ° C. in an LPCVD apparatus.
By thermal decomposition of silane (SiH 4 ) in a temperature range of 00 ° C., a non-doped polycrystalline silicon film 111 having a thickness of, for example, about 150 nm is deposited. Subsequently, oxygen (O
2 ) is exposed to an argon atmosphere containing 0.2% to 5%, thereby forming a non-doped polycrystalline silicon film 112 containing oxygen on the surface of the polycrystalline silicon film 111. By repeating the same operation two more times, the non-doped polycrystalline silicon film 121, the non-doped polycrystalline silicon film 122 containing oxygen, the non-doped polycrystalline silicon film 131,
A non-doped polycrystalline silicon film 132 containing oxygen is sequentially formed to form a laminated polycrystalline silicon film, and the structure shown in FIG. 1B is obtained.

【0019】ここで、シランおよびアルゴン希釈酸素の
流量は、例えば図3に示すように、周期的に変化させ
る。ノンドープ多結晶シリコン膜111,121,13
1の表面にそれぞれ形成された酸素を含んだノンドープ
多結晶シリコン膜112,122,132の膜厚は、L
PCVD装置内の温度,圧力,酸素の分圧,時間等によ
り決まるが、1〜数原子層のシリコン層に相当する膜厚
と考えられる。このとき、酸素とシリコンとの結合が完
全な2酸化シリコン(SiO22)に成ってはいいもの
と考えられる。
Here, the flow rates of the silane and the oxygen diluted with argon are periodically changed, for example, as shown in FIG. Non-doped polycrystalline silicon films 111, 121, 13
The thickness of the non-doped polycrystalline silicon films 112, 122, 132 containing oxygen formed on the surface of
The thickness is determined by the temperature, pressure, partial pressure of oxygen, time and the like in the PCVD apparatus, and is considered to be a film thickness corresponding to one to several atomic layers of a silicon layer. At this time, it is considered that the bond between oxygen and silicon should be completely silicon dioxide (SiO2 2 ).

【0020】次に、LPCVD装置から取り出し、80
0℃〜850℃でのオキシ塩化燐(POCl3 )のバブ
リングによる拡散により、ノンドープ多結晶シリコン膜
111,121,131,および酸素を含んだノンドー
プ多結晶シリコン膜112,122,132をn型にす
る。上述の範囲では、酸素を含んだn型の多結晶シリコ
ン膜の膜厚は5nm〜200nmとなり、この膜のシー
ト抵抗は200Ω/□〜1000Ω/□程度となる。こ
れは燐の拡散,およびそれに伴なう熱処理により、酸素
を含んだノンドープ多結晶シリコン膜に含まれていた酸
素はシリコン酸化物の形態にならずに、この酸素がシリ
コン結晶中により広範に分散した状態になるためと考察
される。この燐拡散により、最下層のノンドープ多結晶
シリコン膜111もn型化することから、酸素を含んだ
ノンドープ多結晶シリコン膜における酸素が完全なSi
2 という結合にならないという考察を裏付けることに
なる。
Next, it is taken out of the LPCVD apparatus and
The non-doped polycrystalline silicon films 111, 121 and 131 and the non-doped polycrystalline silicon films 112, 122 and 132 containing oxygen are made n-type by diffusion of phosphorus oxychloride (POCl 3 ) by bubbling at 0 ° C. to 850 ° C. I do. Within the above range, the thickness of the n-type polycrystalline silicon film containing oxygen is 5 nm to 200 nm, and the sheet resistance of this film is about 200 Ω / □ to 1000 Ω / □. This is because, due to the diffusion of phosphorus and the accompanying heat treatment, the oxygen contained in the non-doped polycrystalline silicon film containing oxygen does not form a silicon oxide, but this oxygen is more widely dispersed in the silicon crystal. It is considered to be in the state of having done. Due to the phosphorus diffusion, the lowermost non-doped polycrystalline silicon film 111 also becomes n-type, so that oxygen in the non-doped polycrystalline silicon film containing oxygen is completely Si.
This supports the observation that the bond O 2 is not formed.

【0021】例えば、層間絶縁膜105の上(ゲート電
極103上の平坦な部分)に形成されているこのn型の
多結晶シリコンからなる積層膜では、酸素濃度の深さ方
向の分布が図4のようになる。これは、SIMSによる
測定結果である。酸素濃度のピークは3箇所あり、表面
での第1のピーク,深さ約150nmでの第2のピー
ク,および深さ約300nmでの第3のピークである。
第2,第3のピークはかなりの幅を有し、これらピーク
での酸素濃度の最高値は、シリコン酸化膜の酸素濃度に
比較して1桁程度低くなっている。第1のピークは、ご
く狭い範囲で酸素濃度の値が極めて高い(5×1021
toms/cm3 程度あり、この値は層間絶縁膜の酸素
濃度と同程度である)領域と、第2,第3のピークと同
程度の領域とが重ね合せた状態になっている。この第1
のピークにおける酸素濃度の値が極めて高い領域は、こ
の積層膜表面に形成されている自然酸化膜に対応する。
For example, in the laminated film made of n-type polycrystalline silicon formed on the interlayer insulating film 105 (flat portion on the gate electrode 103), the distribution of the oxygen concentration in the depth direction is shown in FIG. become that way. This is a measurement result by SIMS. There are three oxygen concentration peaks, a first peak at the surface, a second peak at a depth of about 150 nm, and a third peak at a depth of about 300 nm.
The second and third peaks have a considerable width, and the maximum value of the oxygen concentration at these peaks is about one digit lower than the oxygen concentration of the silicon oxide film. The first peak has a very high oxygen concentration value in a very narrow range (5 × 10 21 a
toms / cm 3, which is about the same as the oxygen concentration of the interlayer insulating film) and a region similar to the second and third peaks. This first
The region where the value of the oxygen concentration is extremely high at the peak of corresponds to the natural oxide film formed on the surface of the laminated film.

【0022】次に、ノード電極を形成する領域にフォト
レジスト膜119を形成し、上記のn型の多結晶シリコ
ンからなる積層膜に対して異方性エッチングを行なう。
これにより、図1(c)に示すように、ノード電極を形
成する領域には酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜1
34b,n型の多結晶シリコン膜133b,酸素を含ん
だn型の多結晶シリコン膜124b,n型の多結晶シリ
コン膜123b,酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜
114b,およびn型の多結晶シリコン膜113bから
なる積層膜が形成される。この積層膜の側面は概略平坦
である。この異方性エッチングは、40sccm程度の
ジクロロ・ジフルオロ・メタン(CCl2 2 )をエッ
チャントガスとし,圧力約200mTorr,RFパワ
ー約300WのもとでのRIEである。
Next, a photoresist film 119 is formed in a region where a node electrode is to be formed, and anisotropic etching is performed on the laminated film made of n-type polycrystalline silicon.
Thus, as shown in FIG. 1C, the n-type polycrystalline silicon film 1 containing oxygen is formed in the region where the node electrode is formed.
34b, an n-type polycrystalline silicon film 133b, an oxygen-containing n-type polycrystalline silicon film 124b, an n-type polycrystalline silicon film 123b, an oxygen-containing n-type polycrystalline silicon film 114b, and an n-type polycrystalline silicon film 114b. A laminated film made of the polycrystalline silicon film 113b is formed. The side surface of this laminated film is substantially flat. This anisotropic etching is RIE under a pressure of about 200 mTorr and an RF power of about 300 W using dichlorodifluoromethane (CCl 2 F 2 ) of about 40 sccm as an etchant gas.

【0023】次に、フォトレジスト膜119を除去せず
に、6弗化硫黄(SF6 )をエッチャントガスに用い、
上記の積層膜の露出面に対して等方性エッチングを行な
う。このエッチングにより、酸素を含んだn型の多結晶
シリコン膜134b,n型の多結晶シリコン膜133
b,酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜124b,n
型の多結晶シリコン膜123b,酸素を含んだn型の多
結晶シリコン膜114b,およびn型の多結晶シリコン
膜113bは、図2(a)に示すように、それぞれ酸素
を含んだn型の多結晶シリコン膜134c,n型の多結
晶シリコン膜133c,酸素を含んだn型の多結晶シリ
コン膜124c,n型の多結晶シリコン膜123c,酸
素を含んだn型の多結晶シリコン膜114c,およびn
型の多結晶シリコン膜113cとなり、これらの積層膜
から構成された本実施例のスタックド型キャパシタのノ
ード電極117aの形成が完了する。
Next, without removing the photoresist film 119, sulfur hexafluoride (SF 6 ) is used as an etchant gas.
Isotropic etching is performed on the exposed surface of the laminated film. By this etching, the n-type polycrystalline silicon film 134b containing oxygen and the n-type polycrystalline silicon film 133 are formed.
b, n-type polycrystalline silicon film 124b, n containing oxygen
As shown in FIG. 2A, an n-type polycrystalline silicon film 123b, an n-type polycrystalline silicon film 114b containing oxygen and an n-type polycrystalline silicon film 113b A polycrystalline silicon film 134c, an n-type polycrystalline silicon film 133c, an oxygen-containing n-type polycrystalline silicon film 124c, an n-type polycrystalline silicon film 123c, an oxygen-containing n-type polycrystalline silicon film 114c, And n
The polycrystalline silicon film 113c is formed, and the formation of the node electrode 117a of the stacked capacitor of the present embodiment composed of these laminated films is completed.

【0024】ここで、6弗化硫黄による等方性エッチン
グを用いると、酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜の
方が酸素を含まない(あるいは、きわめて微量の酸素を
含んだ)n型の多結晶シリコン膜よりエッチング速度が
遅いため、ノード電極117aの側面には、n型の多結
晶シリコン膜113c,123c,133cの窪みによ
る凹凸が形成されることになる。ここで用いた等方性エ
ッチングは、例えば、60sccmの6弗化硫黄をエッ
チャントガスとし、100sccmのヘリウム(He)
をキャリアガスとして、圧力が400mTorr,RF
パワーが400Wである。
Here, when isotropic etching using sulfur hexafluoride is used, the n-type polycrystalline silicon film containing oxygen has no oxygen (or contains a very small amount of oxygen). Since the etching rate is lower than that of the polycrystalline silicon film, irregularities due to the depressions of the n-type polycrystalline silicon films 113c, 123c, and 133c are formed on the side surfaces of the node electrode 117a. In the isotropic etching used here, for example, 60 sccm sulfur hexafluoride is used as an etchant gas, and 100 sccm helium (He) is used.
Is used as a carrier gas and the pressure is 400 mTorr, RF
The power is 400W.

【0025】このときの窪みは0.1〜0.3μm程度
である。個々の窪みによるノード電極117aの表面積
の増加は少ないが、例えば1つの窪みによるこの表面積
の増加が6%程度であっても、図5に示すように、酸素
を含んだ多結晶シリコン膜の層の数を増やすことによ
り、ノード電極の表面積を増加させられる。本実施例の
場合、酸素を含まない(あるいは、きわめて微量の酸素
を含んだ)n型の多結晶シリコン膜は3層からなり、各
々の膜厚が150nm程度でり、ノード電極の表面積の
増加は18%程度である。例えば、酸素を含まない(あ
るいは、きわめて微量の酸素を含んだ)n型の多結晶シ
リコン膜の膜厚を約50nmと薄くすし、この膜を3層
から10層に増やすならば、ノード電極の表面積の増加
は60%程度となる。
The depression at this time is about 0.1 to 0.3 μm. Although the increase in the surface area of the node electrode 117a due to the individual depressions is small, for example, even if the increase in the surface area due to one depression is about 6%, as shown in FIG. Can be increased to increase the surface area of the node electrode. In the case of this embodiment, the n-type polycrystalline silicon film containing no oxygen (or containing a very small amount of oxygen) is composed of three layers, each having a thickness of about 150 nm, and increasing the surface area of the node electrode. Is about 18%. For example, if the thickness of an n-type polycrystalline silicon film that does not contain oxygen (or contains a very small amount of oxygen) is reduced to about 50 nm and this film is increased from three layers to ten layers, the node electrode The increase in surface area is about 60%.

【0026】次に、フォトレジスト膜119を除去し、
容量絶縁膜107,セルプレート電極108を形成し、
スタックド型キャパシタを完成する。続いて、全面に第
2の層間絶縁膜109を堆積し、ビット拡散層104b
上の層間絶縁膜109,105を順次エッチングしてビ
ットコンタクト孔106bを開口する。最後に、ビット
線110を形成し、図2(b)に示すように、上記第1
の実施例のノード電極117aを具備したDRAMが完
成する。
Next, the photoresist film 119 is removed,
Forming a capacitor insulating film 107 and a cell plate electrode 108;
Complete a stacked capacitor. Subsequently, a second interlayer insulating film 109 is deposited on the entire surface, and the bit diffusion layer 104b is formed.
The upper interlayer insulating films 109 and 105 are sequentially etched to open the bit contact holes 106b. Finally, a bit line 110 is formed, and as shown in FIG.
The DRAM having the node electrode 117a of the embodiment is completed.

【0027】本実施例では、上述したように、従来のフ
ィン構造を得るための製造方法に比べ、1回のフォトリ
ソグラフィ工程(および2回のエッチング工程)で済
み、工程数が少ない。また本実施例においては、フィン
の凹部の深さが高々0.3μm程度であるため、ノード
電極が形成された段階での機械的強度は確保される。ま
た、前述したように、ノード電極の側面における窪みの
数を増やすことが容易であることから、スタックド型キ
ャパシタの占有面積が小さくなっても、大きな容量値を
有するキャパシタを容易に得ることができる。
In this embodiment, as described above, one photolithography step (and two etching steps) is required, and the number of steps is smaller than in the conventional manufacturing method for obtaining a fin structure. Further, in the present embodiment, the depth of the concave portion of the fin is at most about 0.3 μm, so that the mechanical strength at the stage when the node electrode is formed is secured. Further, as described above, since it is easy to increase the number of depressions on the side surface of the node electrode, a capacitor having a large capacitance can be easily obtained even if the occupied area of the stacked capacitor is small. .

【0028】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置を
その製造方法に沿って説明するための主要工程の略断面
図である図6を参照すると、本実施例はまず図1(a)
に示した工程までは第1の実施例と同じに形成する。
Referring to FIG. 6, which is a schematic cross-sectional view of a main process for explaining a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention along with a method of manufacturing the same, first, FIG.
1 are formed in the same manner as in the first embodiment.

【0029】次に、LPCVD装置内で、500℃〜6
00℃の温度範囲でのシラン(SiH4 )とホスフィン
(PH3 )との混合ガスを用いた熱分解により、例えば
膜厚150nm程度のn型の多結晶シリコン膜113を
堆積する。続いて、同装置内で酸素(O2 )を0.2%
〜5%含むアルゴン雰囲気中にさらすことにより、多結
晶シリコン膜113の表面に酸素を含んだn型の多結晶
シリコン膜114を形成する。同様の操作をさらに2回
繰返すことにより、n型の多結晶シリコン膜123,酸
素を含んだn型の多結晶シリコン膜124,n型の多結
晶シリコン膜133,酸素を含んだn型の多結晶シリコ
ン膜134を順次形成し、積層多結晶シリコン膜を形成
し、図6(a)に示す構造を得る。
Next, in an LPCVD apparatus, 500 ° C. to 6 ° C.
By thermal decomposition using a mixed gas of silane (SiH 4 ) and phosphine (PH 3 ) in a temperature range of 00 ° C., an n-type polycrystalline silicon film 113 having a thickness of, for example, about 150 nm is deposited. Subsequently, oxygen (O 2 ) was reduced to 0.2% in the same apparatus.
By exposing in an argon atmosphere containing about 5%, an n-type polycrystalline silicon film 114 containing oxygen is formed on the surface of the polycrystalline silicon film 113. By repeating the same operation twice more, the n-type polycrystalline silicon film 123, the oxygen-containing n-type polycrystalline silicon film 124, the n-type polycrystalline silicon film 133, and the oxygen-containing n-type polycrystalline silicon film 133 are formed. A crystalline silicon film 134 is sequentially formed, and a laminated polycrystalline silicon film is formed to obtain a structure shown in FIG.

【0030】次に、600℃〜850℃の不活性雰囲気
で熱処理を行ない、図6(b)に示すように、酸素を含
んだn型の多結晶シリコン膜134,n型の多結晶シリ
コン膜133,酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜1
24,n型の多結晶シリコン膜123,酸素を含んだn
型の多結晶シリコン膜114,およびn型の多結晶シリ
コン膜113を、それぞれ酸素を含んだn型の多結晶シ
リコン膜134a,n型の多結晶シリコン膜133a,
酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜124a,n型の
多結晶シリコン膜123a,酸素を含んだn型の多結晶
シリコン膜114a,およびn型の多結晶シリコン膜1
13aに変換する。この熱処理の目的は、例えば酸素を
含んだn型の多結晶シリコン膜114の酸素を分散させ
ることにあり、この結果、酸素を含んだn型の多結晶シ
リコン膜114aの膜厚は酸素を含んだn型の多結晶シ
リコン膜114の膜厚より増加することになる。
Next, a heat treatment is performed in an inert atmosphere at 600 ° C. to 850 ° C., as shown in FIG. 6B, the n-type polycrystalline silicon film 134 containing oxygen and the n-type polycrystalline silicon film. 133, N-type polycrystalline silicon film 1 containing oxygen
24, n-type polycrystalline silicon film 123, n containing oxygen
The n-type polycrystalline silicon film 134a, the n-type polycrystalline silicon film 133a, and the n-type polycrystalline silicon film 133a,
N-type polycrystalline silicon film 124a containing oxygen, n-type polycrystalline silicon film 123a, n-type polycrystalline silicon film 114a containing oxygen, and n-type polycrystalline silicon film 1
13a. The purpose of this heat treatment is, for example, to disperse oxygen in the n-type polycrystalline silicon film 114 containing oxygen. As a result, the film thickness of the n-type polycrystalline silicon film 114a containing oxygen contains oxygen. This is larger than the thickness of the n-type polycrystalline silicon film 114.

【0031】続いて、第1の実施例における図1
(c),図2(a)と同様の工程を経て、本実施例のノ
ード電極が完成する。さらに、第1の実施例における図
2(b)に示したのと同じ製造方法により、本実施例の
ノード電極を具備したDRAMが完成する。
Next, FIG. 1 in the first embodiment will be described.
(C), through the same steps as in FIG. 2 (a), the node electrode of this embodiment is completed. Further, by the same manufacturing method as shown in FIG. 2B in the first embodiment, a DRAM including the node electrode of this embodiment is completed.

【0032】本実施例においては、初めからn型化され
た多結晶シリコン膜からなる積層膜を形成する。上述の
方法によるn型の多結晶シリコン膜の成長速度は、第1
の実施例におけるノンドープ多結晶シリコン膜の成長速
度より低い。本実施例はでは膜厚の薄いn型の多結晶シ
リコン膜を精度よく作成することが可能となる。また、
例えば酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜114aの
膜厚は上記の熱処理の条件に依存する。このため、第1
の実施例に比べて例えばn型の多結晶シリコン膜113
a並びに酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜114a
の膜厚をさらに薄く形成することもできる。この結果、
本実施例は、第1の実施例より、さらにノード電極の側
面の表面積の増加が可能となる。
In this embodiment, a laminated film made of an n-type polycrystalline silicon film is formed from the beginning. The growth rate of the n-type polycrystalline silicon film by the above-described method is the first
Lower than the growth rate of the non-doped polycrystalline silicon film in the embodiment. In this embodiment, it is possible to accurately form an n-type polycrystalline silicon film having a small thickness. Also,
For example, the thickness of the n-type polycrystalline silicon film 114a containing oxygen depends on the conditions of the above heat treatment. Therefore, the first
Compared to the embodiment, for example, n-type polycrystalline silicon film 113
a and n-type polycrystalline silicon film 114a containing oxygen
Can be formed even thinner. As a result,
In this embodiment, the surface area of the side surface of the node electrode can be further increased as compared with the first embodiment.

【0033】なお、第1,第2の実施例では多結晶シリ
コン膜からなる積層膜をLPCVD法により形成した
が、MBE装置を用いることにより、酸素を含んだ多結
晶シリン膜の厚さ並びに酸素を含まない(もしくは、き
わめて微量の酸素を含んだ)多結晶シリコン膜の厚さ
を、制御性よくかつ薄く形成する方法もある。
In the first and second embodiments, the laminated film made of the polycrystalline silicon film is formed by the LPCVD method. However, by using the MBE apparatus, the thickness of the polycrystalline silicon film containing oxygen and the oxygen There is also a method of forming the thickness of a polycrystalline silicon film containing no (or containing a very small amount of oxygen) with good controllability and a small thickness.

【0034】本発明の第3の実施例の半導体記憶装置を
その製造方法に沿って説明するための主要工程の略断面
図である図7,図8を参照すると、本実施例はまず図1
(a)に示した工程までは第1の実施例と同じに形成す
る。
Referring to FIGS. 7 and 8 which are schematic cross-sectional views of main steps for explaining a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention along with a method of manufacturing the same, FIG.
The steps up to the step shown in (a) are formed in the same manner as in the first embodiment.

【0035】次に、LPCVD装置内で、500℃〜6
00℃の温度範囲でのシラン(SiH4 )の熱分解によ
り、例えば膜厚100nm程度のノンドープ多結晶シリ
コン膜111を堆積する。続いて、同装置内で6弗化タ
ングステン(WF6 )とシランとの反応(いわゆるシラ
ン還元法)により、多結晶シリコン膜111上に例えば
膜厚50nm程度のタングステンシリサイド膜115を
形成する。タングステンシリサイド膜の成長速度は、ノ
ンドープ多結晶シリコン膜111の成長速度の数分の1
であるので、タングステンシリサイド膜の膜厚は精度よ
く形成できる。同様の操作をさらに2回繰り返し、膜厚
100nm程度のノンドープ多結晶シリコン膜121,
膜厚50nm程度のタングステンシリサイド膜125,
膜厚100nm程度のノンドープ多結晶シリコン膜13
1,および膜厚100nm程度のタングステンシリサイ
ド膜136を形成し、図7(a)に示す構造を得る。こ
こでタングステンシリサイド膜136の膜厚は、他のタ
ングステンシリサイド膜115,125の膜厚より厚く
設定しておく。また、本実施例における多結晶シリコン
膜とタングステンシリサイド膜とからなる積層膜では、
最下層の膜が多結晶シリコン膜であることが好ましい。
これは、ノードコンタクト孔106aにおけるこれから
形成されるノード電極とノード拡散層104aとの密着
性,およびオーミックコンタクト性を良好にするためで
ある。
Next, 500 ° C. to 6 ° C. in an LPCVD apparatus.
A non-doped polycrystalline silicon film 111 having a thickness of, for example, about 100 nm is deposited by thermal decomposition of silane (SiH 4 ) in a temperature range of 00 ° C. Subsequently, a tungsten silicide film 115 having a thickness of, for example, about 50 nm is formed on the polycrystalline silicon film 111 by a reaction between tungsten hexafluoride (WF 6 ) and silane (a so-called silane reduction method) in the same apparatus. The growth rate of the tungsten silicide film is a fraction of the growth rate of the non-doped polycrystalline silicon film 111.
Therefore, the thickness of the tungsten silicide film can be accurately formed. The same operation is repeated twice more to obtain a non-doped polycrystalline silicon film 121 having a thickness of about 100 nm.
A tungsten silicide film 125 having a thickness of about 50 nm,
Non-doped polycrystalline silicon film 13 having a thickness of about 100 nm
A tungsten silicide film 136 having a thickness of about 1 nm and a thickness of about 100 nm is formed to obtain the structure shown in FIG. Here, the thickness of the tungsten silicide film 136 is set to be larger than the thicknesses of the other tungsten silicide films 115 and 125. Further, in the laminated film including the polycrystalline silicon film and the tungsten silicide film in the present embodiment,
Preferably, the lowermost film is a polycrystalline silicon film.
This is for improving the adhesion between the node electrode to be formed in the node contact hole 106a and the node diffusion layer 104a, and the ohmic contact.

【0036】次に、ノード電極を形成する領域にフォト
レジスト膜119aを形成する。続いて、図7(b)に
示すように、異方性エッチングを行ない、ノード電極を
形成する位置に、タングステンシリサイド膜136a,
ノンドープ多結晶シリコン膜131a,タングステンシ
リサイド膜125a,ノンドープ多結晶シリコン膜12
1a,タングステンシリサイド膜115a,およびノン
ドープ多結晶シリコン膜111aからなる積層膜を形成
する。この異方性エンチングは、テトラフルオロ・メタ
ン(CF4 )によるRIEである。エッチング条件は、
テトラフルオロ・メタンの流量が50sccm,圧力が
100mTorr,RFパワーが300Wである。な
お、このエッチングではシリコン酸化膜に対するエッチ
ング速度が高いため、層間絶縁膜105はこのエッチン
グにおけるストッパとならない。このため、最下層のノ
ンドープ多結晶シリコン膜111のエッチングは、十分
注意する必要がある。
Next, a photoresist film 119a is formed in a region where a node electrode is to be formed. Subsequently, as shown in FIG. 7B, anisotropic etching is performed to form a tungsten silicide film 136a,
Non-doped polycrystalline silicon film 131a, tungsten silicide film 125a, non-doped polycrystalline silicon film 12
1a, a tungsten silicide film 115a, and a non-doped polycrystalline silicon film 111a are formed. This anisotropic etching is RIE using tetrafluoromethane (CF 4 ). Etching conditions are
The flow rate of tetrafluoromethane is 50 sccm, the pressure is 100 mTorr, and the RF power is 300 W. Since the etching rate for the silicon oxide film is high in this etching, the interlayer insulating film 105 does not serve as a stopper in this etching. Therefore, the etching of the lowermost non-doped polycrystalline silicon film 111 requires careful attention.

【0037】次に、フォトレジスト膜119aを除去
し、燐の拡散を行なう。これにより、ノンドープ多結晶
シリコン膜131a,121a,111aは、図8
(a)に示すように、それぞれn型の多結晶シリコン膜
133b,123b,113bになる。この燐の拡散が
可能なのは、多結晶シリコン膜における拡散係数が単結
晶シリコンのそれよりも1桁程度大きなためである。
Next, the photoresist film 119a is removed, and phosphorus is diffused. Thereby, the non-doped polycrystalline silicon films 131a, 121a, 111a are
As shown in FIG. 3A, n-type polycrystalline silicon films 133b, 123b, and 113b are obtained. This diffusion of phosphorus is possible because the diffusion coefficient of the polycrystalline silicon film is about one order of magnitude larger than that of single crystal silicon.

【0038】次に、6弗化硫黄(SF6 )を含むエッチ
ャントガスによる等方性エッチングを行なうことによ
り、図8(b)に示すように、タングステンシリサイド
膜136a,n型の多結晶シリコン膜133b,タング
ステンシリサイド膜125a,n型の多結晶シリコン膜
123b,タングステンシリサイド膜115a,および
n型の多結晶シリコン膜113bからなる積層膜は、そ
れぞれタングステンシリサイド膜136b,n型の多結
晶シリコン膜133c,タングステンシリサイド膜12
5b,n型の多結晶シリコン膜123c,タングステン
シリサイド膜115b,およびn型の多結晶シリコン膜
113cからなる積層膜になる。ノード電極117bは
この積層膜により構成される。このエッチングでは、n
型の多結晶シリコン膜のエッチング速度はタングステン
シリサイド膜のエッチング速度に対して十分大きい(選
択比が高い)ため、ノード電極117bの側面におい
て、n型の多結晶シリコン膜による窪みが形成される。
この窪みを有効に形成するためには、最上層には多結晶
シリコン膜ではなく、タングステンシリサイド膜を設け
ておくことが好ましい。このエッチングに際して、最上
層のタングステンシリサイド膜136aの膜厚が薄くな
るため、前述したようにこれは他のタングステンシリサ
イド膜の膜厚より厚く設定しておくことが好ましい。
Next, by performing isotropic etching with an etchant gas containing sulfur hexafluoride (SF 6 ), as shown in FIG. 8B, a tungsten silicide film 136a and an n-type polycrystalline silicon film are formed. 133b, a tungsten silicide film 125a, an n-type polycrystalline silicon film 123b, a tungsten silicide film 115a, and a laminated film composed of an n-type polycrystalline silicon film 113b are respectively a tungsten silicide film 136b and an n-type polycrystalline silicon film 133c. , Tungsten silicide film 12
5b, a laminated film including an n-type polycrystalline silicon film 123c, a tungsten silicide film 115b, and an n-type polycrystalline silicon film 113c. The node electrode 117b is constituted by this laminated film. In this etching, n
Since the etching rate of the polycrystalline silicon film is sufficiently higher than the etching rate of the tungsten silicide film (selectivity is high), a depression is formed on the side surface of the node electrode 117b due to the n-type polycrystalline silicon film.
In order to form this depression effectively, it is preferable to provide a tungsten silicide film instead of a polycrystalline silicon film in the uppermost layer. At the time of this etching, the thickness of the tungsten silicide film 136a as the uppermost layer becomes thin. Therefore, as described above, it is preferable that the thickness of the tungsten silicide film 136a is set to be thicker than the other tungsten silicide films.

【0039】6弗化硫黄(SF6 )を含むエッチャント
ガスによる等方性エッチングについて説明する。例え
ば、50sccmの6弗化硫黄と50sccmの塩素
(Cl2 )ガスをエッチャントガスとし、圧力100〜
150mTorr,RFパワー200〜300Wでのド
ライエッチングでは、タングステンシリサイド膜,およ
びn型の多結晶シリコン膜のエッチング速度は70〜9
0nm/min,および600〜700nm/minで
ある。この他にエッチャントガスとしては、6弗化硫黄
単独,あるいは6弗化硫黄と臭化水素(HBr)との混
合ガスを用いることもできる。なお、多結晶シリコン膜
をn型化した後、この等方性エッチングを行なうのが好
ましい。ノンドープ多結晶シリコン膜の場合、この膜の
タングステンシリサイド膜に対するエッチング速度の選
択比が低下する。
The isotropic etching using an etchant gas containing sulfur hexafluoride (SF 6 ) will be described. For example, 50 sccm of sulfur hexafluoride and 50 sccm of chlorine (Cl 2 ) gas are used as an etchant gas, and the pressure is 100 to 100 sccm.
In dry etching at 150 mTorr and RF power of 200 to 300 W, the etching rate of the tungsten silicide film and the n-type polycrystalline silicon film is 70 to 9
0 nm / min, and 600 to 700 nm / min. In addition, as the etchant gas, sulfur hexafluoride alone or a mixed gas of sulfur hexafluoride and hydrogen bromide (HBr) can be used. Note that it is preferable to perform this isotropic etching after the polycrystalline silicon film is made n-type. In the case of a non-doped polycrystalline silicon film, the selectivity of the etching rate of this film to the tungsten silicide film decreases.

【0040】次に、第1の実施例と同様に、容量絶縁
膜,セルプレート電極,第2の層間絶縁膜,ビットコン
タクト孔,およびビット線を形成することにより、本実
施例のノード電極を具備したDRAMが形成される。な
お、第1,第2の実施例では、容量絶縁膜として熱酸化
によるシリコン酸化膜を採用することが可能であるが、
本実施例においては、例えばジクロロ・シラン(SiH
2 Cl2 )とアンモニア(NH3 )ガスとのCVD法に
よるシリコン窒化膜などのように、CVD法により容量
絶縁膜を形成することが必要である。
Next, similarly to the first embodiment, the capacitor electrode, the cell plate electrode, the second interlayer insulating film, the bit contact hole, and the bit line are formed, so that the node electrode of the present embodiment is formed. The provided DRAM is formed. In the first and second embodiments, a silicon oxide film formed by thermal oxidation can be used as the capacitance insulating film.
In this embodiment, for example, dichlorosilane (SiH
It is necessary to form a capacitive insulating film by a CVD method, such as a silicon nitride film by a CVD method of 2 Cl 2 ) and ammonia (NH 3 ) gas.

【0041】本実施例では、上述したように、ノード電
極の形成し際しての等方性エッチングでは、n型の多結
晶シリコン膜のエッチング速度はタングステンシリサイ
ド膜のエッチング速度に対して十分大きいため、ノード
電極の側面に形成される窪みは、第1,第2の実施例の
窪みより深くなる。ノード電極の表面積は第1,第2の
実施例より、さらに大きくなる。
In this embodiment, as described above, in the isotropic etching when forming the node electrode, the etching rate of the n-type polycrystalline silicon film is sufficiently higher than the etching rate of the tungsten silicide film. Therefore, the depression formed on the side surface of the node electrode is deeper than the depressions of the first and second embodiments. The surface area of the node electrode is larger than in the first and second embodiments.

【0042】本実施例においては、第1の導電体膜とし
てはn型の多結晶シリコン膜,第2の導電体膜としては
タングステンシリサイド膜を用いたが、第2の導電体膜
としては、例えばモリブデンシリサイド膜,チタンシリ
サイド膜等の他の高融点金属シリサイド膜を用いること
ができる。
In this embodiment, an n-type polycrystalline silicon film is used as the first conductor film and a tungsten silicide film is used as the second conductor film. For example, other refractory metal silicide films such as a molybdenum silicide film and a titanium silicide film can be used.

【0043】なお、本実施例における等方性エッチング
は、下層がn型の多結晶シリコン膜からなり上層が高融
点金属シリサイド膜からなるいわゆるポリサイド構造の
ゲート電極を加工形成するに際して、下層のn型の多結
晶シリコン膜にアンダーカットが生じるという不具合な
事象を、積極的に転用したものである。
In the isotropic etching in the present embodiment, when a gate electrode having a so-called polycide structure in which the lower layer is made of an n-type polycrystalline silicon film and the upper layer is made of a refractory metal silicide film, the lower layer is made of n. The inconvenience that an undercut occurs in the mold polycrystalline silicon film is positively diverted.

【0044】本発明の第4の実施例の半導体記憶装置を
その製造方法に沿って説明するための主要工程の略断面
図である図9,図10を参照すると、本実施例はまず図
1(a)に示した工程までは第1の実施例と同じに形成
する。
Referring to FIGS. 9 and 10, which are schematic cross-sectional views of main steps for explaining a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention along with a method of manufacturing the same, FIG. The steps up to the step shown in (a) are formed in the same manner as in the first embodiment.

【0045】次に、LPCVD装置内で、500℃〜6
00℃の温度範囲でのシラン(SiH4 )とホスフィン
(PH3 )との混合ガスを用いた熱分解により、例えば
膜厚75nm程度のn型の多結晶シリコン膜113を堆
積する。続いて、同装置内で6弗化タングステン(WF
6 )とシランとの反応(いわゆるシラン還元法)によ
り、多結晶シリコン膜113上に例えば膜厚75nm程
度のタングステンシリサイド膜115を形成する。タン
グステンシリサイド膜の成長速度とn型の多結晶シリコ
ン膜の成長速度とは同程度であり、第3の実施例におけ
るノンドープ多結晶シリコン膜111の成長速度の数分
の1であるので、タングステンシリサイド膜並びにn型
の多結晶シリコン膜の膜厚は精度よく形成できる。同様
の操作をさらに2回繰り返し、膜厚75nm程度のn型
の多結晶シリコン膜123,膜厚75nm程度のタング
ステンシリサイド膜125,膜厚75nm程度のn型の
多結晶シリコン膜133,および膜厚75nm程度のタ
ングステンシリサイド膜135を形成し、図9(a)に
示す構造を得る。
Next, in an LPCVD apparatus, 500 ° C. to 6 ° C.
By thermal decomposition using a mixed gas of silane (SiH 4 ) and phosphine (PH 3 ) in a temperature range of 00 ° C., for example, an n-type polycrystalline silicon film 113 having a thickness of about 75 nm is deposited. Subsequently, tungsten hexafluoride (WF)
6 ) A tungsten silicide film 115 having a thickness of, for example, about 75 nm is formed on the polycrystalline silicon film 113 by a reaction between silane and silane (a so-called silane reduction method). Since the growth rate of the tungsten silicide film and the growth rate of the n-type polycrystalline silicon film are substantially the same and are a fraction of the growth rate of the non-doped polycrystalline silicon film 111 in the third embodiment, The thickness of the film and the n-type polycrystalline silicon film can be accurately formed. The same operation is repeated twice more to form an n-type polycrystalline silicon film 123 having a thickness of about 75 nm, a tungsten silicide film 125 having a thickness of about 75 nm, an n-type polycrystalline silicon film 133 having a thickness of about 75 nm, and a film thickness of about 75 nm. A tungsten silicide film 135 having a thickness of about 75 nm is formed to obtain a structure shown in FIG.

【0046】次に、ノード電極を形成する領域にフォト
レジスト膜119bを形成する。続いて、図9(b)に
示すように、異方性エッチングを行ない、ノード電極を
形成する位置に、タングステンシリサイド膜135a,
n型の多結晶シリコン膜133b,タングステンシリサ
イド膜125a,n型の多結晶シリコン膜123b,タ
ングステンシリサイド膜115a,およびn型の多結晶
シリコン膜113bからなる積層膜を形成する。この異
方性エッチングは、第3の実施例と同じ条件で行なう。
Next, a photoresist film 119b is formed in a region where a node electrode is to be formed. Subsequently, as shown in FIG. 9B, anisotropic etching is performed to form a tungsten silicide film 135a,
A stacked film including an n-type polycrystalline silicon film 133b, a tungsten silicide film 125a, an n-type polycrystalline silicon film 123b, a tungsten silicide film 115a, and an n-type polycrystalline silicon film 113b is formed. This anisotropic etching is performed under the same conditions as in the third embodiment.

【0047】次に、フォトレジスト膜119bを除去せ
ずに、第3の実施例と同じ条件で6弗化硫黄(SF6
を含むエッチャントガスによる等方性エッチングを行な
うことにより、図10に示すように、タングステンシリ
サイド膜135b,n型の多結晶シリコン膜133c,
タングステンシリサイド膜125b,n型の多結晶シリ
コン膜123c,タングステンシリサイド膜115b,
およびn型の多結晶シリコン膜113cからなる積層膜
による本実施例のノード電極117bが形成される。
Next, without removing the photoresist film 119b, sulfur hexafluoride (SF 6 ) under the same conditions as in the third embodiment.
By performing isotropic etching with an etchant gas containing, as shown in FIG. 10, a tungsten silicide film 135b, an n-type polycrystalline silicon film 133c,
A tungsten silicide film 125b, an n-type polycrystalline silicon film 123c, a tungsten silicide film 115b,
The node electrode 117b of this embodiment is formed by a laminated film including the n-type polycrystalline silicon film 113c.

【0048】次に、第1の実施例と同様に、容量絶縁
膜,セルプレート電極,第2の層間絶縁膜,ビットコン
タクト孔,およびビット線を形成することにより、本実
施例のノード電極を具備したDRAMが形成される。
Next, similarly to the first embodiment, the capacitor electrode, the cell plate electrode, the second interlayer insulating film, the bit contact hole, and the bit line are formed, so that the node electrode of the present embodiment is formed. The provided DRAM is formed.

【0049】本実施例は第3の実施例に比べて、タング
ステンシリサイド膜,およびn型の多結晶シリコン膜の
成膜の制御性が優れている。それゆえ、各々の膜厚をさ
らに薄く設定してノード電極の側面における窪みの数を
増加させることが容易となり、第3の実施例よりさらに
ノード電極の表面積を多きくすることが容易になる。
This embodiment is superior to the third embodiment in the controllability of the formation of the tungsten silicide film and the n-type polycrystalline silicon film. Therefore, it is easy to increase the number of depressions on the side surfaces of the node electrode by setting the respective film thicknesses to be thinner, and it is easy to further increase the surface area of the node electrode as compared with the third embodiment.

【0050】第1,第2,第3,第4の実施例では、第
1の導電体膜としてはn型の多結晶シリコン膜,第2の
導電体膜としては酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜
もしくはタングステンシリサイド膜,等方性エッチング
としては少なくとも6弗化硫黄(SF6 )を含むエッチ
ャントガスによるドライエッチングを採用したが、本発
明はこれらの組み合せに限定されるものではない。第
1,第2の導電体膜の材料として選択する1つの条件
は、等方性エッチングに対する第1,第2の導電体膜の
エッチング速度の選択比が十分な値であることである。
In the first, second, third, and fourth embodiments, the first conductive film is an n-type polycrystalline silicon film, and the second conductive film is an n-type oxygen-containing film. Dry etching using an etchant gas containing at least sulfur hexafluoride (SF 6 ) is used as the polycrystalline silicon film or the tungsten silicide film and isotropic etching, but the present invention is not limited to these combinations. One condition to be selected as the material of the first and second conductor films is that the selectivity of the etching rate of the first and second conductor films to the isotropic etching is a sufficient value.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の半導体記憶装置では、第1の導
電体膜と第2の導電体膜とを交互に積み重ねた積層膜か
ら形成されたノード電極の側面において、第2の導電体
膜による窪みのために側面の表面積が増大する。このた
め、スタククド型キャパシタの占有面積が縮小しても対
向面積の大きなノード電極が得られ、高密度のメモリセ
ルと容量値の大きいスタックド型キャパシタとを有する
DRAMが実現できる。1つの窪みによるノード電極の
側面の表面積の増大は小さくても、本発明においては積
層膜の積層数を増やすことにより窪みの数が増やせるた
め、ノード電極の側面の表面積の増大は容易である。
According to the semiconductor memory device of the present invention, the second conductive film is formed on the side surface of the node electrode formed of the laminated film in which the first conductive film and the second conductive film are alternately stacked. The surface area of the side surface is increased due to the depression due to the above. For this reason, even if the occupied area of the stacked capacitor is reduced, a node electrode having a large opposing area can be obtained, and a DRAM having a high-density memory cell and a stacked capacitor having a large capacitance value can be realized. Although the increase in the surface area of the side surface of the node electrode due to one depression is small, in the present invention, the number of depressions can be increased by increasing the number of stacked films, so that the surface area of the side surface of the node electrode can be easily increased.

【0052】また、本発明の半導体記憶装置の製造方法
では、第1の導電体膜と第2の導電体膜とからなる積層
膜を異方性エッチングし,さらに等方性エッチングする
ことによりノード電極の形成を行なっている。本発明の
半導体記憶装置の製造方法では、この等方性エッチング
における第1の導電体膜のエッチング速度が第2の導電
体膜のエッチング速度より高くなるように、第1の導電
体膜と第2の導電体膜との構成材料,および等方性エッ
チングのエッチャントガス並びにエッチング条件を選択
し、ノード電極の側面に露出する第1の導電体膜の端部
がノード電極の側面に露出する第2の導電体膜の端部よ
り窪んだ位置にある形状を形成している。このため、従
来より簡単な製造工程により、側面の表面積の広いノー
ド電極が形成される。さらに、上述の製造工程の採用に
より、ノード電極の製造過程における機械的強度の低下
は起らず、安定した製造方法が得られる。
In the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, a node film is formed by anisotropically etching a laminated film including a first conductive film and a second conductive film and further isotropically etching the laminated film. Electrodes are being formed. In the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, the first conductor film and the second conductor film are formed such that the etching rate of the first conductor film in the isotropic etching is higher than the etching rate of the second conductor film. The material of the second conductive film, the etchant gas for isotropic etching and the etching conditions are selected, and the end of the first conductive film exposed on the side surface of the node electrode is exposed on the side surface of the node electrode. The second conductor film has a shape that is recessed from the end of the conductor film. Therefore, a node electrode having a large surface area on the side surface is formed by a simpler manufacturing process than in the related art. Further, by adopting the above-described manufacturing process, a reduction in mechanical strength in the manufacturing process of the node electrode does not occur, and a stable manufacturing method can be obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置をその
製造方法に沿って説明するための工程順の略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention in the order of steps for describing the semiconductor memory device according to a method of manufacturing the semiconductor memory device.

【図2】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置をその
製造方法に沿って説明するための工程順の略断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention in the order of steps for describing the semiconductor memory device according to a method of manufacturing the semiconductor memory device.

【図3】上記第1の実施例の半導体記憶装置のノード電
極を構成する積層膜の製造方法を説明するための図であ
り、成膜に用いるガス領域の時間的変化を示すグラフで
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing a laminated film constituting a node electrode of the semiconductor memory device of the first embodiment, and is a graph showing a temporal change of a gas region used for film formation.

【図4】上記第1の実施例の効果を説明するための図で
あり、酸素を含んだ多結晶シリコン膜の層数に対するノ
ード電極の表面積の変化を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph for explaining the effect of the first embodiment, and is a graph showing a change in the surface area of the node electrode with respect to the number of oxygen-containing polycrystalline silicon films.

【図5】上記第1の実施例の半導体記憶装置のノード電
極を構成する積層膜における酸素濃度の深さ方向での分
布を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a distribution of oxygen concentration in a depth direction in a stacked film forming a node electrode of the semiconductor memory device of the first embodiment.

【図6】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置をその
製造方法に沿って説明するための主要工程の略断面図で
ある。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a main process for describing a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention along a method of manufacturing the same.

【図7】本発明の第3の実施例の半導体記憶装置をその
製造方法に沿って説明するための工程順の略断面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention in a process order for describing the semiconductor memory device according to a manufacturing method thereof.

【図8】本発明の第3の実施例の半導体記憶装置をその
製造方法に沿って説明するための工程順の略断面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention in a process order for describing the semiconductor memory device according to a manufacturing method thereof.

【図9】本発明の第4の実施例の半導体記憶装置をその
製造方法に沿って説明するための工程順の略断面図であ
る。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention in a process order for describing the semiconductor memory device according to a manufacturing method thereof.

【図10】本発明の第4の実施例の半導体記憶装置をそ
の製造方法に沿って説明するための主要工程の略断面図
である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a main process for describing a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention along a method of manufacturing the same.

【図11】フィン型のノード電極を有する従来のスタッ
クド型キャパシタのDRAMを製造方法に沿って説明す
るための工程順の略断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a conventional stacked capacitor DRAM having a fin-type node electrode in order of steps for describing the DRAM along a manufacturing method.

【図12】フィン型のノード電極を有する従来のスタッ
クド型キャパシタのDRAMを製造方法に沿って説明す
るための工程順の略断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a conventional stacked capacitor DRAM having a fin-type node electrode in order of steps for describing the DRAM along a manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201 シリコン基板 102,202 フィールド酸化膜 102a,202a ゲート酸化膜 103,203 ゲート電極 104a,204a ノード拡散層 104b,204b ビット拡散層 105,205,209 層間絶縁膜 106a,206a ノードコンタクト孔 106b,206b ビットコンタクト孔 107,207 容量絶縁膜 108,208 セルプレート電極 110,210 ビット線 111,121,131 ノンドープ多結晶シリコン
膜 112,122,132 酸素を含んだノンドープ多
結晶シリコン膜 113,113a,113b,113c,123,12
3a,123b,123c,133,133a,133
b,133c,213,213a,213b,223a
n型の多結晶シリコン膜 114,114a,114b,114c,124,12
4a,124b,124c,134,134a,134
b,134c 酸素を含んだn型の多結晶シリコン膜 115,115a,115b,125,125a,12
5b,135,135a,135b,136,136
a,136b タングステンシリサイド膜 117a,117b,217 ノード電極 119,119a,119b,218,219 フォ
トレジスト膜 227,227a,227b,228,228a,22
8b シリコン酸化膜
101, 201 silicon substrate 102, 202 field oxide film 102a, 202a gate oxide film 103, 203 gate electrode 104a, 204a node diffusion layer 104b, 204b bit diffusion layer 105, 205, 209 interlayer insulating film 106a, 206a node contact hole 106b, 206b Bit contact hole 107, 207 Capacitance insulating film 108, 208 Cell plate electrode 110, 210 Bit line 111, 121, 131 Non-doped polycrystalline silicon film 112, 122, 132 Non-doped polycrystalline silicon film containing oxygen 113, 113a, 113b , 113c, 123, 12
3a, 123b, 123c, 133, 133a, 133
b, 133c, 213, 213a, 213b, 223a
n-type polycrystalline silicon film 114, 114a, 114b, 114c, 124, 12
4a, 124b, 124c, 134, 134a, 134
b, 134c N-type polycrystalline silicon film containing oxygen 115, 115a, 115b, 125, 125a, 12
5b, 135, 135a, 135b, 136, 136
a, 136b Tungsten silicide film 117a, 117b, 217 Node electrode 119, 119a, 119b, 218, 219 Photoresist film 227, 227a, 227b, 228, 228a, 22
8b Silicon oxide film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−120050(JP,A) 特開 昭63−313854(JP,A) 特開 平2−10762(JP,A) 特開 平3−16258(JP,A) 特開 平4−65159(JP,A) 特開 平4−6865(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/108 H01L 21/822 H01L 21/8242 H01L 27/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-120050 (JP, A) JP-A-63-313854 (JP, A) JP-A-2-10762 (JP, A) JP-A-3-3 16258 (JP, A) JP-A-4-65159 (JP, A) JP-A-4-6865 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 27/108 H01L 21 / 822 H01L 21/8242 H01L 27/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板への不純物の拡散により形成
されたノード拡散層に接続されたノード電極と、容量絶
縁膜を含むスタックド型キャパシタを有するダイナミッ
ク型ランダムアクセスメモリにおいて、前記ノード電極
が第1の導電体膜と第2の導電体膜とを交互に積み重ね
た積層膜からなることと、前記積層膜の側面において、
前記第1の導電体膜の端部が前記第2の導電体膜の端部
よりも窪んだ位置にあり、前記第2の導電体膜が酸素を
含んだn型の多結晶シリコン膜であることとを特徴とす
る半導体記憶装置。
1. A dynamic random access memory having a node electrode connected to a node diffusion layer formed by diffusion of an impurity into a semiconductor substrate and a stacked capacitor including a capacitive insulating film, wherein the node electrode is a first type. A conductive film and a second conductive film are alternately stacked, and on the side surface of the laminated film,
The end of the first conductor film is located at a position depressed from the end of the second conductor film, and the second conductor film is capable of absorbing oxygen.
A semiconductor memory device comprising an n-type polycrystalline silicon film .
【請求項2】 前記第1の導電体膜がn型の多結晶シリ
コン膜であることを特徴とする請求項1記載の半導体記
憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said first conductor film is an n-type polycrystalline silicon film.
【請求項3】 1つのMOSトランジスタと1つのスタ
ックド型キャパシタとからなるダイナミック型ランダム
アクセスメモリのノード電極の製造方法において、p型
のシリコン基板表面にゲート絶縁膜とワード線を兼るゲ
ート電極とn型のノード拡散層とn型のビット拡散層と
からなるMOSトランジスタを形成し、全面に層間絶縁
膜を堆積し、前記ノード拡散層に達するノードコンタク
ト孔を前記層間絶縁膜に開口する工程と、第1の導電体
膜と第2の導電体膜とを交互に堆積してなる積層膜を形
成する工程と、ノード電極を形成する領域にフォトレジ
スト膜を形成し、前記フォトレジスト膜をマスクにして
前記積層膜を異方性エッチングする工程と、前記積層膜
の少なくとも前記異方性エッチングによる露出面を、等
方性エッチングする工程と、を有し、 前記第1の導電体膜がn型の多結晶シリコン膜からな
り,前記第2の導電体膜が酸素を含んだn型の多結晶シ
リコン膜からなるとき、前記積層膜の形成工程が、ノン
ドープ多結晶シリコン膜の堆積,前記ノンドープ多結晶
シリコン膜を酸素雰囲気にさらすことによる前記ノンド
ープ多結晶シリコン膜表面への酸素を含んだノンドープ
多結晶シリコン膜の形成を交互に行ない、前記ノンドー
プ多結晶シリコン膜と前記酸素を含んだノンドープ多結
晶シリコン膜からなる第1の積層膜を形成する工程と、
前記第1の積層膜に、燐を拡散する工程と、からなるこ
とを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
(3)One MOS transistor and one star
Dynamic random consisting of a locked capacitor
In a method of manufacturing a node electrode of an access memory, a p-type
A gate insulating film and word line
Gate electrode, n-type node diffusion layer and n-type bit diffusion layer
MOS transistor consisting of
A node contact that deposits a film and reaches the node diffusion layer
Opening a hole in the interlayer insulating film;
A laminated film formed by alternately depositing a film and a second conductor film is formed.
And a photoresist in an area where a node electrode is to be formed.
A photoresist film and using the photoresist film as a mask
Anisotropically etching the laminated film; and
At least the exposed surface by the anisotropic etching,
Anisotropic etching step,  The first conductor film is an n-type polycrystalline silicon film.
The second conductive film is an n-type polycrystalline silicon containing oxygen.
When formed of a recon film, the step of forming the laminated film is non-
Deposition of doped polycrystalline silicon film, said non-doped polycrystalline
The above method by exposing a silicon film to an oxygen atmosphere.
Non-doped oxygen-containing polycrystalline silicon film surface
The formation of a polycrystalline silicon film is performed alternately,
Polycrystalline silicon film and non-doped polycrystalline silicon containing oxygen
Forming a first stacked film made of a crystalline silicon film;
Diffusing phosphorus into the first laminated film.
And a method for manufacturing a semiconductor memory device.
【請求項4】 1つのMOSトランジスタと1つのスタ
ックド型キャパシタとか らなるダイナミック型ランダム
アクセスメモリのノード電極の製造方法において、p型
のシリコン基板表面にゲート絶縁膜とワード線を兼るゲ
ート電極とn型のノード拡散層とn型のビット拡散層と
からなるMOSトランジスタを形成し、全面に層間絶縁
膜を堆積し、前記ノード拡散層に達するノードコンタク
ト孔を前記層間絶縁膜に開口する工程と、第1の導電体
膜と第2の導電体膜とを交互に堆積してなる積層膜を形
成する工程と、ノード電極を形成する領域にフォトレジ
スト膜を形成し、前記フォトレジスト膜をマスクにして
前記積層膜を異方性エッチングする工程と、前記積層膜
の少なくとも前記異方性エッチングによる露出面を、等
方性エッチングする工程と、を有し、 前記第1の導電体膜がn型の多結晶シリコン膜からな
り,前記第2の導電体膜が酸素を含んだn型の多結晶シ
リコン膜からなるとき、前記積層膜を形成する工程が、
ホスフィンを含むシラン系ガスのCVD法による前記n
型の多結晶シリコン膜の堆積と、前記n型の多結晶シリ
コン膜を酸素雰囲気中にさらすことによる前記n型の多
結晶シリコン膜表面に前記酸素を含んだn型の多結晶シ
リコン膜の形成と、を交互に行なう工程と、不活性雰囲
気での熱処理を行なう工程と、からなることを特徴とす
る半導体記憶装置の製造方法。
(4)One MOS transistor and one star
Such as cooked capacitors Dynamic random type
In a method of manufacturing a node electrode of an access memory, a p-type
A gate insulating film and word line
Gate electrode, n-type node diffusion layer and n-type bit diffusion layer
MOS transistor consisting of
A node contact that deposits a film and reaches the node diffusion layer
Opening a hole in the interlayer insulating film;
A laminated film formed by alternately depositing a film and a second conductor film is formed.
And a photoresist in an area where a node electrode is to be formed.
A photoresist film and using the photoresist film as a mask
Anisotropically etching the laminated film; and
At least the exposed surface by the anisotropic etching,
Anisotropic etching step,  The first conductor film is an n-type polycrystalline silicon film.
The second conductive film is an n-type polycrystalline silicon containing oxygen.
When comprising a recon film, the step of forming the laminated film,
The above n by CVD of a silane-based gas containing phosphine.
Depositing an n-type polycrystalline silicon film;
The n-type multi-layer by exposing the capacitor film to an oxygen atmosphere.
An n-type polycrystalline silicon containing oxygen on the surface of the crystalline silicon film;
Alternate formation of a recon film and an inert atmosphere
Performing a heat treatment with air.
Manufacturing method of a semiconductor memory device.
【請求項5】 前記等方性エッチングが、少なくとも6
弗化硫黄を含むエッチャントガスによるドライエッチン
グであることを特徴とする請求項あるは請求項
載の半導体記憶装置の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the isotropic etching comprises at least 6
Method of manufacturing have some claim 3, characterized in that the dry etching with an etchant gas containing sulfur hexafluoride semiconductor memory device according to claim 4, wherein.
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