DE4300357A1 - Semiconductor device of DRAM structure - comprising substrate, impurity regions formed on substrate, and conducting layers - Google Patents

Semiconductor device of DRAM structure - comprising substrate, impurity regions formed on substrate, and conducting layers

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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

Semiconductor device (I) comprises: (a) a substrate (1) of a 1st conducting type; (b) a 1st and 2nd impurity region (3a, 3b) of a 2nd conducting type formed on the main surface of the substrate on opposite lying sides of an intermediate channel region (16); (c) 3rd impurity region (4) of a 2nd conducting type formed in the 1st impurity region, a gate electrode (6) formed on the channel region with a gate insulating film (5), a 1st conducting layer (8) formed on the 1st and 3rd impurity regions; and (d) a 2nd conducting layer (9) formed on the 1st conducting layer and havng pre-determined impurity regions, where the impurity concn. of the 1st conducting layer is lower than that of the 2nd conducting layer. USE/ADVANTAGE - (I) is a structure of a DRAM.

Description

Die Erfindung betrifft Halbleitereinrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, 10, 16, 28, 29, 30 oder 31 und ein Herstellungsverfahren dafür nach dem Oberbegriff des Anspruches 18, 25 oder 26. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Struktur eines dynamischen Direktzugriffsspeichers (DRAM) und ein Herstellungsverfahren dafür.The invention relates to semiconductor devices according to the preamble of claim 1, 10, 16, 28, 29, 30 or 31 and one Manufacturing process therefor according to the preamble of claim 18, 25 or 26. The invention particularly relates to a structure of a dynamic random access memory (DRAM) and a Manufacturing process therefor.

In letzter Zeit ist die Forderung nach Halbleiterspeichereinrichtungen unter den Halbleitereinrichtungen schnell angestiegen, weil sich Informationsverarbeitungssausrüstungen wie z. B. Computer bemerkenswert durchgesetzt haben. Darüber hinaus sind Halbleiterspeichereinrichtungen mit großer Speicherkapazität und der Fähigkeit zu einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb erforderlich. Entsprechend ist eine technologische Entwicklung für eine hohe Integrationsdichte, ein Hochgeschwindigkeitsverhalten und eine hohe Zuverlässigkeit gefördert worden.Lately, the demand is for Semiconductor memory devices among the semiconductor devices quickly increased because of itself  Information processing equipment such. B. Computer have remarkably prevailed. Beyond that Semiconductor memory devices with large storage capacity and Ability to operate at high speed. Accordingly, technological development is high Integration density, high-speed behavior and high Reliability has been promoted.

Unter den Halbleiterspeichereinrichtungen ist ein DRAM als ein Speicher bekannt, bei dem eine wahlfreie (direkte) Ein-/Ausgabe gespeicherter Information ausgeführt wird. Allgemein besteht der DRAM aus einem Speicherzellenfeldabschnitt, der einen Speicherbereich zum Speichern von viel Information darstellt, und einem Peripherieschaltungsabschnitt, der zur externen Ein-/Ausgabe notwendig ist. Fig. 38 ist ein Blockschaltbild, das eine allgemeine DRAM-Struktur zeigt. Wie in Fig. 38 dargestellt ist, weist ein DRAM 120 ein Speicherzellenfeld 121 zum Speichern eines Datensignals von Information, einen Zeilen- und Spaltenadreßpuffer 122 zum externen Entgegennehmen eines Adreßsignals zum Auswählen einer Speicherzelle, die eine Einheitsspeicherschaltung bildet, einen Zeilendekoder 123 und einen Spaltendekoder 124 zum Bestimmen einer Speicherzelle durch Dekodieren des Adreßsignals, einen Lese-/Auffrischungsverstärker 125 zum Verstärken und Auslesen eines Signals, das in einer bestimmten Speicherzelle gespeichert ist, einen Dateneingabepuffer 126 und einen Datenausgabepuffer 127 zur Ein-/Ausgabe von Daten und einen Taktsignalgenerator 128 zum Erzeugen eines Taktsignals auf.Among the semiconductor memory devices, a DRAM is known as a memory in which an optional (direct) input / output of stored information is carried out. In general, the DRAM consists of a memory cell array section, which is a memory area for storing a lot of information, and a peripheral circuit section, which is necessary for external input / output. Fig. 38 is a block diagram showing a general DRAM structure. As shown in FIG. 38, a DRAM 120 has a memory cell array 121 for storing a data signal of information, a row and column address buffer 122 for receiving an address signal externally for selecting a memory cell constituting a unit memory circuit, a row decoder 123 and a column decoder 124 for determining a memory cell by decoding the address signal, a read / refresh amplifier 125 for amplifying and reading out a signal stored in a specific memory cell, a data input buffer 126 and a data output buffer 127 for input / output of data and a clock signal generator 128 for generating of a clock signal.

Das Speicherzellenfeld 121, das eine große Fläche auf einem Halbleiterchip belegt, weist eine Mehrzahl von Speicherzellen in einer Matrix zum Speichern von Einheitsspeicherinformation auf. Das bedeutet, daß eine Speicherzelle üblicherweise aus einem MOS- Transistor und einem damit verbundenen Kondensator besteht. Diese Speicherzelle ist als 1-Transistor-1-Kondensator-Speicherzelle bekannt. Weil die Struktur einer solchen Speicherzelle einfach ist, ist es einfach, die Integrationsdichte eines Speicherzellenfeldes zu erhöhen, und damit wird sie in großem Umfang für einen DRAM mit hoher Kapazität benutzt. The memory cell array 121 , which occupies a large area on a semiconductor chip, has a plurality of memory cells in a matrix for storing unit memory information. This means that a memory cell usually consists of a MOS transistor and a capacitor connected to it. This memory cell is known as a 1-transistor-1-capacitor memory cell. Because the structure of such a memory cell is simple, it is easy to increase the integration density of a memory cell array, and thus it is widely used for a high-capacity DRAM.

Speicherzellen von DRAMs können entsprechend den Strukturen ihrer Kondensatoren in mehrere Arten unterteilt werden. In einem Stapelkondensator, der eine dieser Arten darstellt, kann die Kapazität des Kondensators erhöht werden, indem sich der Hauptabschnitt des Kondensators auf einen Gate-Elektrode und einen Feldisolationsfilm erstreckt, um die Fläche zu vergrößern, an der sich die Elektroden des Kondensators gegenüberliegen. Der Stapelkondensator weist eine derartige Besonderheit auf, so daß die Kapazität des Kondensators selbst in einer miniaturisierten Einrichtung mit hoher Integrationsdichte sichergestellt werden kann. Folglich ist ein Stapelkondensator in hohem Maße benutzt worden, als die Integrationsdichte der Halbleitereinrichtungen erhöht worden ist.DRAM memory cells can be designed according to the structures of their Capacitors can be divided into several types. In one Stacked capacitor, which is one of these types, can Capacitance of the capacitor can be increased by the Main section of the capacitor to a gate electrode and one Field insulation film extends to enlarge the area on which the electrodes of the capacitor face each other. The Stacked capacitor has such a peculiarity that the Capacitance of the capacitor itself in a miniaturized Establishment with high integration density can be ensured. As a result, a stacked capacitor has been widely used as the integration density of the semiconductor devices has been increased is.

Fig. 39 zeigt einen Querschnitt eines DRAM mit einem Stapelkondensator. Wie in Fig. 39 dargestellt ist, weist ein DRAM ein p-Einkristall-Siliziumsubstrat 131, einen Isolieroxidfilm (einen dicken Siliziumoxidfilm) 132 zum Isolieren von Bauelementen, die auf vorbestimmten Abschnitten einer Hauptoberfläche des Einkristall- Siliziumsubstrats 131 gebildet sind, ein Paar von Source-/Drain- Bereichen (n⁺-Störstellenimplantationsschichten) 133a, 133b, die in einem Bereiche gebildet sind, der vom Isolieroxidfilm 132 umgeben ist, damit ein Kanalbereich 145 mit einer vorbestimmten Größe dazwischen gebildet wird, eine Gate-Elektrode 136, die auf dem Kanalbereich 145 mit einem Gate-Oxidfilm 135 dazwischen gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 137, der zum Bedecken der gesamten Oberfläche gebildet ist und Kontaktlöcher 137a, 137b über den n⁺-Störstellenimplantationsschichten 133a, 133b besitzt, eine untere Kondensatorelektrode 138 aus polykristallinem Silizium mit niedrigem Widerstand, das mit Phosphor (P) dotiert, mit der n⁺- Störstellenimplantationsschichten 133b verbunden und so gebildet ist, daß es sich auf dem Zwischenschichtisolierfilm 137 erstreckt, eine obere Kondensatorelektrode 140 aus polykristallinem Silizium mit niedrigem Widerstand, das mit Phosphor (P) dotiert und auf der unteren Kondensatorelektrode 138 mit einem dielektrischen Kondensatorfilm 139 aus Ta2O5 oder ähnlichem dazwischen gebildet ist, eine n⁺-Störstellendiffusionsschicht 134, die durch thermische Diffusion von Störstellen (P) der unteren Kondensatorelektrode 138 gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 141, der zum Bedecken der gesamten Oberfläche gebildet ist und eine Öffnung über der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 133a besitzt, einen polykristallinen Siliziumfilm 142a, der elektrisch mit der n⁺- Störstellenimplantationsschichten 133a verbunden ist und sich auf dem Zwischenschichtisolierfilm 141 erstreckt, ein Silizidfilm 142b aus WSi2 oder ähnlichem, der auf dem polykristallinen Siliziumfilm 142a gebildet ist, ein Zwischenschichtisolierfilm 143, der auf dem Silizidfilm 142b gebildet ist, und Aluminiumverdrahtungen 144, die auf dem Zwischenschichtisolierfilm 143 in einem vorbestimmten Abstand voneinander gebildet sind, so daß sie den Gate-Elektroden 136 entsprechen, auf. Fig. 39 shows a cross section of a DRAM with a stack capacitor. As shown in FIG. 39, a DRAM has a p-type single crystal silicon substrate 131 , an insulating oxide film (a thick silicon oxide film) 132 for isolating devices formed on predetermined portions of a main surface of the single crystal silicon substrate 131 , a pair of sources - / Drain regions (n⁺ impurity implantation layers) 133 a, 133 b formed in an area surrounded by the insulating oxide film 132 so that a channel region 145 with a predetermined size is formed therebetween, a gate electrode 136 which is formed on the channel region 145 with a gate oxide film 135 therebetween, an interlayer insulating film 137 which is formed to cover the entire surface and has contact holes 137 a, 137 b over the n + impurity implantation layers 133 a, 133 b, a lower capacitor electrode 138 made of low resistance polycrystalline silicon doped with phosphorus (P) with the n⁺ impurity nimplantationsichten 133 b and is formed so that it extends on the interlayer insulating film 137 , an upper capacitor electrode 140 made of low-resistance polycrystalline silicon, which is doped with phosphorus (P) and on the lower capacitor electrode 138 with a dielectric capacitor film 139 made of Ta 2 O 5 or the like is formed therebetween, an n⁺ impurity diffusion layer 134 formed by thermal diffusion of impurities (P) of the lower capacitor electrode 138 , an interlayer insulating film 141 formed to cover the entire surface and an opening over the n⁺ - Impurity implantation layer 133 a has a polycrystalline silicon film 142 a, which is electrically connected to the n⁺ impurity implantation layers 133 a and extends on the interlayer insulating film 141 , a silicide film 142 b made of WSi 2 or similar, which on the polycrystalline silicon film 142 a is formed, an interlayer insulating film 143 , which is formed on the silicide film 142 b, and aluminum wirings 144 , which are formed on the interlayer insulating film 143 at a predetermined distance from one another so that they correspond to the gate electrodes 136 .

Ein Paar von n⁺-Störstellenimplantationsschichten (Source-/Drain- Bereichen) 133a, 133b und die Gate-Elektrode 136 bilden einen schaltenden MOS-Transistor. Ein Stapelkondensator wird aus der unteren Kondensatorelektrode 138, dem dielektrischen Kondensatorfilm 139 und der oberen Kondensatorelektrode 140 gebildet, um Ladungen zu speichern, die einem Datensignal entsprechen. Eine Bitleitung 142 besteht aus einem polykristallinen Siliziumfilm 142a und einem Silizidfilm 142b.A pair of n + impurity implantation layers (source / drain regions) 133 a, 133 b and the gate electrode 136 form a switching MOS transistor. A stacked capacitor is formed from the lower capacitor electrode 138 , the dielectric capacitor film 139 and the upper capacitor electrode 140 to store charges corresponding to a data signal. A bit line 142 consists of a polycrystalline silicon film 142 a and a silicide film 142 b.

Die Fig. 40 bis 47 sind Querschnitte (des ersten bis achten Schrittes), die einen Herstellungsprozeß für einen DRAM zeigen, der in Fig. 39 dargestellt ist. Unter Bezugnahme auf die Fig. 39 bis 47 wird nun ein Herstellungsprozeß für einen DRAM beschrieben. Figs. 40 to 47 are cross-sections (of the first to eighth steps), showing a manufacturing process for a DRAM, which is shown in Fig. 39. A manufacturing process for a DRAM will now be described with reference to FIGS. 39 to 47.

Wie in Fig. 40 gezeigt ist, wird ein Isolieroxidfilm (dicker Siliziumoxidfilm) 132 zur Isolierung in einem vorbestimmten Abschnitt auf der Hauptoberfläche des einkristallinen Siliziumsubstrats 131 unter Verwendung eines LOCOS-Verfahrens (lokale Oxidation von Silizium) gebildet.As shown in FIG. 40, an insulating oxide film (thick silicon oxide film) 132 for insulation is formed in a predetermined portion on the main surface of the single crystal silicon substrate 131 using a LOCOS (local oxidation of silicon) method.

Wie in Fig. 41 gezeigt ist, wird eine (nicht dargestellte) Gate- Oxidfilmschicht unter Verwendung eines thermischen Oxidationsverfahrens auf der gesamten Oberfläche gebildet, und es wird eine (nicht dargestellte) polykristalline Siliziumschicht mit niedrigem Widerstand, die mit Störstellen (P) dotiert ist, auf der Gate-Oxidfilmschicht unter Verwendung eines CVD-Verfahrens (chemische Abscheidung aus der Dampfphase) abgeschieden. Dann wird eine Musterung ausgeführt unter Verwendung von Lithographie und Trockenätzung, um einen Gate-Oxidfilm 135 und eine Gate-Elektrode 136 zu schaffen.As shown in Fig. 41, a gate oxide film layer (not shown) is formed on the entire surface using a thermal oxidation method, and a low resistance polycrystalline silicon layer (not shown) doped with impurities (P) , deposited on the gate oxide film layer using a CVD (chemical vapor deposition) method. Patterning is then performed using lithography and dry etching to create a gate oxide film 135 and a gate electrode 136 .

Wie in Fig. 42 gezeigt ist, wird ein Paar von n⁺- Störstellenimplantationsschichten (Source-/Drain-Bereiche) 133a, 133b in selbstausrichtender Weise durch Ionenimplantation von Arsen (As) bei 50keV und 4*1015/cm2 unter Verwendung der Gate-Elektrode 136 als Maske gebildet. Anschließend werden die n⁺- Störstellenimplantationsschichten 133a, 133b durch eine Wärmebehandlung elektrisch aktiviert.As shown in Fig. 42, a pair of n + impurity implantation layers (source / drain regions) 133 a, 133 b is self-aligned by ion implantation of arsenic (As) at 50keV and 4 * 10 15 / cm 2 under Formed using the gate electrode 136 as a mask. Then the n⁺ impurity implantation layers 133 a, 133 b are electrically activated by a heat treatment.

Wie in Fig. 43 dargestellt ist, wird ein Zwischenschichtisolierfilm 137 auf der gesamten Oberfläche unter Verwendung des CVD-Verfahrens gebildet.As shown in Fig. 43, an interlayer insulating film 137 is formed on the entire surface using the CVD method.

Wie in Fig. 44 gezeigt ist, wird ein Kontaktloch 137a in einem Abschnitt auf dem ersten Störstellenbereich 133b des Zwischenschichtisolierfilms 137 unter Verwendung von Lithographie und Trockenätzung geschaffen.As shown in FIG. 44, a contact hole 137 a is created in a portion on the first impurity region 133 b of the interlayer insulating film 137 using lithography and dry etching.

Wie in Fig. 45 dargestellt ist, wird die untere Kondensatorelektrode 138 durch Mustern unter Verwendung von Lithographie und Trockenätzung geschaffen, nachdem die mit Phosphor (P) dotierte (nicht gezeigte) polykristalline Siliziumschicht auf der gesamten Oberfläche durch das CVD-Verfahren gebildet worden ist. Der Schritt der Bildung der unteren Kondensatorelektrode 138 durch das CVD- Verfahren wird bei einer Temperatur von etwa 700°C ausgeführt, so daß Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 138 thermisch zum Einkristall-Siliziumsubstrat 131 diffundieren. Damit werden die untere Kondensatorelektrode 138 und die n⁺- Störstellenimplantationsschicht 133b elektrisch verbunden. As shown in Fig. 45, the lower capacitor electrode 138 is patterned using lithography and dry etching after the phosphorus (P) doped (not shown) polycrystalline silicon layer is formed on the entire surface by the CVD method. The step of forming the lower capacitor electrode 138 by the CVD method is carried out at a temperature of about 700 ° C so that impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 138 thermally diffuse to the single crystal silicon substrate 131 . So that the lower capacitor electrode 138 and the n-impurity implantation layer 133 b are electrically connected.

Wie in Fig. 46 gezeigt ist, wird der dielektrische Kondensatorfilm 139 auf der unteren Kondensatorelektrode 138 gebildet. Der dielektrische Kondensatorfilm 139 besteht aus einem Einschichtfilm, wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, einem Mehrschichtfilm mit einer Struktur von z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5. Nachdem eine mit Phosphor (P) dotierte (nicht gezeigte) polykristalline Siliziumschicht mit niedrigem Widerstand unter Verwendung des CVD- Verfahrens gebildet worden ist, wird die obere Kondensatorelektrode 140 durch Musterung unter Verwendung von Lithographie und Trockenätzung geschaffen. Der Zwischenschichtisolierfilm 141 wird auf der gesamten Oberfläche unter Verwendung des CVD-Verfahrens gebildet. Zur Einebnung der Deckfläche des Zwischenschichtisolierfilms 141 wird eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von etwa 850°C durch ein Aufschmelzverfahren (Reflow- Verfahren) ausgeführt.As shown in FIG. 46, the dielectric capacitor film 139 is formed on the lower capacitor electrode 138 . The dielectric capacitor film 139 is made of a single layer film, such as. B. a thermal oxide film, a multilayer film with a structure of z. B. a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 . After a low-resistance polycrystalline silicon layer (not shown) doped with phosphorus (P) is formed using the CVD method, the upper capacitor electrode 140 is created by patterning using lithography and dry etching. The interlayer insulating film 141 is formed on the entire surface using the CVD method. In order to flatten the top surface of the interlayer insulating film 141 , a heat treatment is carried out at a temperature of about 850 ° C by a reflow process.

Wie in Fig. 47 dargestellt ist, werden in den Zwischenschichtisolierfilmen 137 und 141 unter Verwendung von Lithographie und Trockenätzung Kontaktlöcher 137a und 141a in einem Abschnitt auf der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 133a gebildet, so daß ein Teil der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 133a freiliegt. Es wird ein mit Störstellen dotierter polykristalliner Siliziumfilm 142a so geschaffen, daß er mit der freiliegenden n⁺- Störstellenimplantationsschicht 133a elektrisch verbunden ist und sich auf dem Zwischenschichtisolierfilm 141 erstreckt. Ein Silizidfilm 142b aus WSi2 oder ähnlichem wird unter Verwendung eines Sputter-Verfahrens auf dem polykristallinen Siliziumfilm 142a gebildet. Es wird ein Zwischenschichtisolierfilm 143 unter Verwendung des CVD-Verfahrens auf der gesamten Oberfläche geschaffen. Zur Einebnung der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 143 wird eine Wärmebehandlung bei Temperaturen von etwa 850°C durch ein Aufschmelzverfahren ausgeführt. As shown in Fig. 47, in the interlayer insulating films 137 and 141 using lithography and dry etching, contact holes 137 a and 141 a are formed in a section on the n⁺-impurity implantation layer 133 a, so that part of the n⁺-impurity implantation layer 133 a exposed. It is doped with impurities of a polycrystalline silicon film so created 142 that it is connected to the exposed n⁺- impurity implantation layer 133 a is electrically and extending on the interlayer 141st A silicide film 142 b made of WSi 2 or the like is formed on the polycrystalline silicon film 142 a using a sputtering method. An interlayer insulating film 143 is created on the entire surface using the CVD method. To flatten the surface of the interlayer insulating film 143 , a heat treatment is carried out at a temperature of about 850 ° C by a reflow process.

Schließlich werden, wie in Fig. 39 gezeigt ist, Aluminiumverdrahtungen 144 mit vorbestimmten Abständen zwischen ihnen gebildet.Finally, as shown in FIG. 39, aluminum wirings 144 are formed with predetermined intervals between them.

Wie oben beschrieben worden ist, ist ein DRAM geschaffen worden.As described above, a DRAM has been created.

In einer Speicherzelle, die einen DRAM bildet, werden wie oben beschrieben Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 138 thermisch zum Einkristall-Siliziumsubstrat 131 diffundiert, so daß die n⁺-Störstellendiffusionsschicht 134 zum elektrischen Verbinden der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 133b und der unteren Kondensatorelektrode 138 gebildet wird. Das bedeutet, daß durch thermische Diffusion mittels Wärme bei ungefähr 700°C bei der Bildung der unteren Kondensatorelektrode 138 die n⁺- Störstellendiffusionsschicht 134 geschaffen wird.In a memory cell constituting a DRAM as described above impurity (phosphorus) in the lower capacitor electrode 138 are thermally diffused to the single crystal silicon substrate 131, so that the n + impurity diffused layer 134 for electrically connecting the n + impurity implantation layer 133 b and the lower capacitor electrode 138 is formed. This means that the n⁺ impurity diffusion layer 134 is created by thermal diffusion by means of heat at approximately 700 ° C. when the lower capacitor electrode 138 is formed.

Wie in Fig. 46 dargestellt ist, wird jedoch eine Temperatur von etwa 850°C im Aufschmelzverfahren zur Einebnung der Oberfläche angelegt, nachdem der Zwischenschichtisolierfilm 141 gebildet worden ist. Folglich werden Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 138 weiter zum Einkristall-Siliziumsubstrat 131 diffundiert. Damit wird der Diffusionsbereich der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 134 weiter vergrößert. Das führt zu dem Nachteil, daß sich ein Endabschnitt B der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 134 von einem Endabschnitt A der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 133b auf der Seite der Gate- Elektrode 136 erstreckt. Darüber hinaus wird, wie in Fig. 47 gezeigt ist, der Zwischenschichtisolierfilm 143 im Aufschmelzverfahren zur Einebnung auch einer Wärmebehandlung bei etwa 850°C unterworfen, so daß Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 138 weiter zum Einkristall-Siliziumsubstrat 131 diffundiert werden und damit die n⁺-Störstellendiffusionsschicht 134 weiter zur Seite der Gate-Elektrode diffundiert.However, as shown in Fig. 46, a temperature of about 850 ° C is applied in the reflow process to flatten the surface after the interlayer insulating film 141 is formed. As a result, impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 138 are further diffused to the single crystal silicon substrate 131 . This further increases the diffusion area of the nend impurity diffusion layer 134 . This leads to the disadvantage that an end portion B of the n⁺ impurity diffusion layer 134 extends from an end portion A of the n⁺ impurity implantation layer 133 b on the side of the gate electrode 136 . In addition, as shown in Fig. 47, the interlayer insulating film 143 is also subjected to a heat treatment at about 850 ° C in the reflow process for leveling, so that impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 138 are further diffused to the single crystal silicon substrate 131 and thus the n⁺ impurity diffusion layer 134 further diffuses to the gate electrode side.

Wenn ein Abschnitt der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 134 auf der Seite der Gate-Elektrode 136 von der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 133b vorspringt und sich unter die Gate-Elektrode 136 erstreckt, können die folgenden Probleme auftreten.When a portion of the n⁺-type impurity diffusion layer 134 b projecting from the side of the gate electrode 136 by the impurity implantation n⁺- 133 and extends under the gate electrode 136, the following problems may occur.

Die effektive Gate-Länge L0 der Gate-Elektrode 136 wird durch den erweiterten Bereich der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 134 von der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 133b abgekürzt. Das bedeutet, daß die effektive Gate-Länge gleich L1 wird. Damit wird ein sogenannter Kurzkanaleffekt verursacht, bei dem sich die Schwellenspannung eines schaltenden MOS-Transistors vermindert. Wenn die Kanallänge kurz ist, erstreckt sich eine Verarmungsschicht in der Umgebung der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 133a, die beim Datenschreiben einen Drain-Bereich bilden soll, zur n⁺-Störstellendiffusionsschicht 134, die einen Source-Bereich bilden soll, und daher kann das Problem auftreten, daß leicht ein sogenannter Durchgriff auftreten kann, bei dem der Strom nicht durch die Gate-Spannung gesteuert werden kann. Ferner wird die n⁺-Störstellendiffusionsschicht 134 nicht als n⁺- Störstellenimplantationsschicht 133b in selbstausrichtender Weise geschaffen, so daß der erweiterte Abschnitt der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 134 von der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 133b in Abhängigkeit von der Schwankung der Ausrichtung der Gate-Elektrode 136 und der unteren Kondensatorelektrode 138 beim Mustern variiert. Damit tritt das Problem auf, daß die Transistorkennlinien, wie z. B. die Schwellenspannung, variieren.The effective gate length L 0 of the gate electrode 136 is shortened by the expanded region of the n⁺ impurity diffusion layer 134 from the n⁺ impurity implantation layer 133 b. This means that the effective gate length becomes L 1 . This causes a so-called short-channel effect in which the threshold voltage of a switching MOS transistor is reduced. If the channel length is short, a depletion layer in the vicinity of the n⁺ impurity implantation layer 133 a, which is to form a drain region when writing data, extends to the n⁺ impurity diffusion layer 134 , which is to form a source region, and therefore can The problem arises that a so-called breakdown can easily occur in which the current cannot be controlled by the gate voltage. Furthermore, the n⁺ impurity diffusion layer 134 is not created as an n⁺ impurity implantation layer 133 b in a self-aligning manner, so that the expanded portion of the n⁺ impurity diffusion layer 134 from the n⁺ impurity implantation layer 133 b is dependent on the variation in the orientation of the gate Electrode 136 and lower capacitor electrode 138 vary in patterning. The problem thus arises that the transistor characteristics, such as. B. the threshold voltage vary.

Fig. 48 zeigt einen Querschnitt der Struktur eines DRAM mit einem anderen Stapelkondensator. Wie in Fig. 48 gezeigt ist, weist dieser DRAM ein p-Einkristall-Siliziumsubstrat 241 mit einem Graben 241a, der in einem vorbestimmten Abschnitt auf seiner Hauptoberfläche gebildet ist, einen Isolieroxidfilm 242 zur Bauelementisolierung, der auf der Hauptoberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 241 gebildet und dem Graben 241a benachbart ist, eine n⁺- Störstellenimplantationsschicht 243b, deren Endabschnitt in Kontakt mit einer Seitenwand des Grabens 241a gebildet ist, eine n⁺- Störstellenimplantationsschicht 243a, die so gebildet ist, daß ein Kanalbereich 257 zwischen den n⁺-Störstellenimplantationsschichten 243a und 243b in einem vorbestimmten Abstand voneinander eingeschlossen wird, eine n⁺-Störstellenimplantationsschicht 244, die entlang der Oberfläche des Grabens 241a gebildet ist, eine Gate- Elektrode 247, die auf dem Kanalbereich 257 mit einem Gate-Oxidfilm 246 dazwischen gebildet ist, ein Zwischenschichtisolierfilm 248 mit Kontaktlöchern 248a bzw. 248b über der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 243a und einem vertieften Abschnitt 241a, eine untere Kondensatorelektrode 250 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit geringem Widerstand, der eine große Menge von Störstellen (Phosphor (P) mit 4-8*1020/cm3) besitzt und so gebildet ist, daß er sich auf einer Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 248 erstreckt und auf der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 244, die sich auf dem Boden und der Seitenwand des vertieften Abschnitts 241a befindet, gebildet ist, einen dielektrischen Kondensatorfilm 251, der auf der unteren Kondensatorelektrode geschaffen ist, eine obere Kondensatorelektrode 252, die auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 251 gebildet ist, eine n⁺-Störstellendiffusionsschicht 245, die durch thermische Diffusion von Störstellen in der unteren Kondensatorelektrode 250 gebildet wird, ein Zwischenschichtisolierfilm 253, der so gebildet ist, daß er die gesamte Oberfläche bedeckt und ein Kontaktloch 253a über der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 243a besitzt, ein polykristalliner Siliziumfilm 254a, der in Kontaktlöchern 248a, 253a elektrisch mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 243a verbunden und entlang der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 253 gebildet ist, ein Silizidfilm 254b, der auf dem polykristallinen Siliziumfilm 254a gebildet ist, ein Zwischenschichtisolierfilm 255, der auf dem Silizidfilm 254b geschaffen ist, und Aluminiumverdrahtungen 256, die in vorbestimmten Abständen voneinander auf dem Zwischenschichtisolierfilm 255 gebildet sind, auf. Fig. 48 shows a cross section of the structure of a DRAM with another stack capacitor. As shown in Fig. 48, this DRAM has a p-type single crystal silicon substrate 241 with a trench 241 a formed in a predetermined portion on its main surface, an insulating oxide film 242 for device isolation which is on the main surface of the single crystal silicon substrate 241 formed and adjacent to the trench 241 a, an n⁺ impurity implantation layer 243 b, the end portion of which is formed in contact with a side wall of the trench 241 a, an n⁺ impurity implantation layer 243 a, which is formed such that a channel region 257 between the n⁺ impurity implantation layers 243 a and 243 b is enclosed at a predetermined distance from one another, an n⁺ impurity implantation layer 244 , which is formed along the surface of the trench 241 a, a gate electrode 247 which is connected to the channel region 257 with a gate Oxide film 246 is formed in between, an interlayer insulating film 248 with contact holes 248 a and 248 b over the n + impurity implantation layer 243 a and a recessed portion 241 a, a lower capacitor electrode 250 made of a polycrystalline silicon film with low resistance, which has a large amount of impurities (phosphorus (P) with 4-8 * 10 20 / cm 3) has, and is formed such that it extends to a surface of the interlayer insulating film 248 and formed on the n⁺- impurity implantation 244 241 a is located on the bottom and the side wall of the recessed portion, a capacitor dielectric film 251, created on the lower capacitor electrode, an upper capacitor electrode 252 formed on the dielectric capacitor film 251 , an n⁺ impurity diffusion layer 245 formed by thermal diffusion of impurities in the lower capacitor electrode 250 , an interlayer insulating film 253 thus formed is that it covers the entire surface and a K contact hole 253 a over the n⁺-impurity implantation layer 243 a, a polycrystalline silicon film 254 a, which is electrically connected in contact holes 248 a, 253 a with the n⁺-impurity implantation layer 243 a and is formed along the surface of the interlayer insulating film 253 , a silicide film 254 b, which is on the polycrystalline silicon film 254 a formed, an interlayer insulating film 255, which is provided on the b silicide film 254, and aluminum wirings 256 which are formed at predetermined intervals from each other on the interlayer insulating film 255, on.

Der DRAM eines anderen Typs mit einer solchen Struktur weist ähnliche Probleme auf wie der in Fig. 39 gezeigte DRAM. Das heißt, daß zur Einebnung der Oberfläche der Zwischenschichtisolierfilme 253 und 255 eine Wärmebehandlung bei etwa 850°C in einem Aufschmelzverfahren ausgeführt wird. Diese Wärmebehandlung bewirkt, daß Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 250 thermisch zum Einkristall-Siliziumsubstrat diffundieren. Damit erweitert sich der Diffusionsbereich der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 245 weiter. Das führt zu dem Nachteil, daß sich ein Endabschnitt B der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 245 von einem Endabschnitt A der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 243b auf der Seite der Gate-Elektrode 247 zum niedrigeren Teil erweitert. Dies resultiert im Auftreten eines Kurzkanaleffekts und der Wahrscheinlichkeit einer Durchgrifferscheinung.The DRAM of another type with such a structure has problems similar to the DRAM shown in FIG. 39. That is, to flatten the surface of the interlayer insulating films 253 and 255, heat treatment is carried out at about 850 ° C in a reflow process. This heat treatment causes impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 250 to thermally diffuse to the single crystal silicon substrate. The widening of the diffusion area of the n Stör impurity diffusion layer 245 thus continues. This leads to the disadvantage that an end portion B of the n⁺ impurity diffusion layer 245 extends from an end portion A of the n⁺ impurity implantation layer 243 b on the gate electrode 247 side to the lower part. This results in the appearance of a short channel effect and the likelihood of a penetration.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Verkürzung einer effektiven Gate- Länge in einer Halbleitereinrichtung effektiv zu verhindern. Ferner soll effektiv verhindert werden, daß die Transistoreigenschaften in einer Halbleitereinrichtung schwanken. Weiterhin soll in einem nachfolgenden Wärmebehandlungsschritt bei einem Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung die Diffusion von Störstellen, die in einer unteren Kondensatorelektrode enthalten sind, in ein Halbleitersubstrat effektiv vermindert werden. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, die Verkürzung einer effektiven Kanallänge selbst dann effektiv zu verhindern, wenn Störstellen einer unteren Kondensatorelektrode im nachfolgenden Wärmebehandlungsschritt weiter diffundiert werde.The object of the invention is to shorten the effective gate Effectively prevent length in a semiconductor device. Further is to be effectively prevented that the transistor properties in of a semiconductor device fluctuate. Furthermore, in one subsequent heat treatment step in a Manufacturing process for a semiconductor device diffusion of impurities contained in a lower capacitor electrode are effectively reduced in a semiconductor substrate. task the invention is also to shorten an effective Effectively prevent channel length even when there are defects a lower capacitor electrode in the following Heat treatment step is diffused further.

Die Aufgabe wird gelöst durch die in Anspruch 1, 10, 16, 28, 29, 30 oder 31 gekennzeichnete Einrichtung. Das Verfahren ist in Anspruch 18, 25 oder 26 gekennzeichnet. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleitereinrichtung ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche, einen ersten und einen zweiten Störstellenbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die in einem Abstand voneinander auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats auf einander gegenüberliegenden Seiten eines dazwischen eingeschlossenen Kanalbereichs gebildet sind, einen dritten Störstellenbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der im ersten Störstellenbereich gebildet ist, eine Gate-Elektrode, die auf dem Kanalbereich mit einem dazwischen befindlichen Gate-Isolierfilm gebildet ist, eine erste leitende Schicht, die auf dem ersten und dritten Störstellenbereich gebildet ist und vorbestimmte Störstellen aufweist, und eine zweite leitende Schicht, die auf der ersten leitenden Schicht gebildet ist und vorbestimmte Störstellen aufweist, auf. Die Störstellenkonzentration der ersten leitenden Schicht ist niedriger als die der zweiten leitenden Schicht.The object is achieved by the in claims 1, 10, 16, 28, 29, 30 or 31 labeled facility. The procedure is in progress 18, 25 or 26 marked. In one aspect of the present Invention, a semiconductor device has a semiconductor substrate of a first conductivity type with a main surface, one first and a second impurity region of a second Conductivity type that are spaced apart on the Main surface of the semiconductor substrate on each other opposite sides of one enclosed between them Channel area are formed, a third impurity area of the second conductivity type, that in the first impurity area is formed, a gate electrode which is on the channel region an interposed gate insulating film is formed, one first conductive layer on top of the first and third Impurity region is formed and predetermined impurities  and a second conductive layer on top of the first conductive layer is formed and predetermined impurities has on. The impurity concentration of the first conductive Layer is lower than that of the second conductive layer.

Weil die erste leitende Schicht mit der geringeren Störstellenkonzentration als die der zweiten leitenden Schicht zwischen einem ersten Störstellenbereich und einer zweiten leitenden Schicht eingeschlossen ist, wird im Betrieb die Diffusion von Störstellen in der zweiten leitenden Schicht zum Halbleitersubstrat in einem Wärmebehandlungsschritt im Vergleich zu bisher vermindert. Damit wird auch die weitere Diffusion von Störstellen in der zweiten leitenden Schicht in das Halbleitersubstrat im nachfolgenden Wärmebehandlungsschritt effektiv vermindert, und die Erweiterung eines Endabschnitts des dritten Störstellenbereichs auf der Seite der Gate-Elektrode von einem Endabschnitt des ersten Störstellenbereichs auf der Seite der Gate-Elektrode, der durch Diffusion gebildet ist, wird effektiv verhindert. Wenn bei der Musterung eine Schwankung der Ausrichtung der Gate-Elektrode und der zweiten leitenden Schicht auftritt, wird die Erweiterung des Seitenabschnitts des dritten Störstellenbereichs auf der Gate- Elektrodenseite vom Endabschnitt des ersten Störstellenbereichs auf der Gate-Elektrode effektiv verhindert.Because the first conductive layer with the lesser Impurity concentration than that of the second conductive layer between a first impurity region and a second conductive one Layer is included, the diffusion of Impurities in the second conductive layer to the semiconductor substrate reduced in one heat treatment step compared to previously. This will also further diffuse impurities in the second conductive layer in the semiconductor substrate in the following Heat treatment step effectively diminished, and the expansion an end portion of the third impurity region on the side the gate electrode from an end portion of the first Impurity area on the side of the gate electrode, which by Diffusion is effectively prevented. If at the Pattern a fluctuation in the alignment of the gate electrode and the second conductive layer occurs, the extension of the Side portion of the third impurity region on the gate Electrode side from the end portion of the first impurity region the gate electrode effectively prevented.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleitereinrichtung ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche und einem vertieften Abschnitt in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche, einen ersten Störstellenbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet ist, einen zweiten Störstellenbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der entlang der Oberfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist und einen Abstand vom ersten Störstellenbereich aufweist, so daß ein Kanalbereich dazwischen liegt, einen dritten Störstellenbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf der Bodenfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist, um den zweiten Störstellenbereich zu überlappen, eine Gate-Elektrode, die auf dem Kanalbereich mit einem dazwischen befindlichen Gate-Isolierfilm gebildet ist, einen Seitenwand-Isolierfilm, der auf dem zweiten Störstellenbereich auf einer Seitenwand des vertieften Abschnitts gebildet ist, und eine leitende Schicht, die mit dem zweiten Störstellenbereich am Bodenabschnitt des vertieften Bereichs verbunden ist und sich entlang des Seitenwand-Isolierfilms erstreckt, auf.In a further aspect of the present invention, a Semiconductor device is a semiconductor substrate of a first Conductivity type with a main surface and a recessed one Section in a predetermined area on the main surface, a first impurity region of a second conductivity type, which is in a predetermined area on the main surface of the Semiconductor substrate is formed, a second impurity region of the second conductivity type that runs along the surface of the recessed portion of the semiconductor substrate is formed and a Has distance from the first impurity area, so that a Channel area in between, a third impurity area of the second conductivity type, which is on the bottom surface of the recessed Portion of the semiconductor substrate is formed to the second  Overlap impurity area, a gate electrode on the Channel area with a gate insulating film in between is formed, a side wall insulating film on the second Impurity area on a side wall of the recessed portion is formed, and a conductive layer that merges with the second Impurity area at the bottom portion of the recessed area connected and extending along the side wall insulating film extends to.

Der zweite Störstellenbereich ist entlang der Oberfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet, und der Seitenwand-Isolierfilm ist auf den zweiten Störstellenbereich auf der Seitenwand des vertieften Abschnitts geschaffen. Eine leitende Schicht ist s gebildet, daß sie mit dem zweiten Störstellenbereich am Bodenabschnitt des vertieften Bereichs verbunden ist und sich entlang des Seitenwand-Isolierfilms erstreckt. Selbst wenn die Störstellen in der leitenden Schicht durch eine Wärmebehandlung für die leitende Schicht in das Halbleitersubstrat diffundiert werden, wird folglich effektiv verhindert, daß ein Störstellenbereich, der durch die Wärmebehandlung gebildet wird, mit dem Kanalbereich zwischen dem ersten Störstellenbereich und dem zweiten Störstellenbereich überlappt. Selbst wenn eine Schwankung der Ausrichtung der leitenden Schicht und der Gate-Elektrode auftritt, kann ferner effektiv verhindert werden, daß der Störstellenbereich mit dem Kanalbereich überlappt.The second impurity area is along the surface of the recessed portion of the semiconductor substrate, and the Sidewall insulating film is on the second impurity area the side wall of the recessed section. A senior Layer s is formed with the second impurity region is connected at the bottom portion of the recessed area and itself extends along the sidewall insulating film. Even if that Impurities in the conductive layer due to a heat treatment for the conductive layer is diffused into the semiconductor substrate, consequently, an impurity region which is formed by the heat treatment with the channel area between the first impurity area and the second Impurity area overlaps. Even if there is a fluctuation in the Alignment of the conductive layer and the gate electrode occurs, can also be effectively prevented from the impurity region overlapped with the channel area.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleitereinrichtung ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche und einem vertieften Abschnitt in einem vorbestimmten Bereich der Hauptoberfläche, einen ersten Störstellenbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet ist, einen zweiten Störstellenbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der entlang der Oberfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist, um einen Kanalbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Störstellenbereich mit einem vorbestimmten Abstand voneinander einzuschließen, einen dritten Störstellenbereich des zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf der Bodenfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats den zweiten Störstellenbereich überlappt, eine Gate-Elektrode, die auf dem Kanalbereich mit einem dazwischen befindlichen Gate- Isolierfilm gebildet ist, einen Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilm, der auf dem zweiten Störstellenbereich auf der Seitenwand des vertieften Abschnitts gebildet ist, und eine leitende Schicht mit einer vorbestimmten Menge von Störstellen, die mit dem zweiten und dritten Störstellenbereich am Boden des vertieften Bereichs verbunden und entlang des Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilms gebildet ist, auf.In a further aspect of the present invention, a Semiconductor device is a semiconductor substrate of a first Conductivity type with a main surface and a recessed one Section in a predetermined area of the main surface, one first impurity region of a second conductivity type, which in a predetermined area on the main surface of the Semiconductor substrate is formed, a second impurity region of the second conductivity type that runs along the surface of the recessed portion of the semiconductor substrate is formed to a Channel area between the first and the second impurity area to enclose at a predetermined distance from one another  third impurity region of the second conductivity type based on the bottom surface of the recessed portion of the semiconductor substrate overlaps the second impurity region, a gate electrode that on the channel area with a gate in between Insulating film is formed, a sidewall Diffusion reduction film on the second impurity region is formed on the side wall of the recessed portion, and a conductive layer with a predetermined amount of impurities, the with the second and third impurity area at the bottom of the recessed area connected and along the side wall Diffusion reduction film is formed on.

Der zweite Störstellenbereich ist entlang der Oberfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet, der Seitenwand-Diffusionsverminderungsfilm ist auf dem zweiten Störstellenbereich an der Seitenwand des vertieften Abschnitts geschaffen, und die leitende Schicht ist so gebildet, daß sie mit dem zweiten und dritten Störstellenbereich am Boden des vertieften Abschnitts verbunden ist und sich entlang des Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilms erstreckt. Selbst wenn Störstellen in der leitenden Schicht durch eine Wärmebehandlung der leitenden Schicht in das Halbleitersubtrat diffundieren, wird entsprechend effektiv verhindert, daß der durch die thermische Diffusion gebildete dritte Störstellenbereich mit dem Kanalbereich überlappt, der sich zwischen dem ersten und zweiten Störstellenbereich befindet. Selbst wenn es Schwankungen der Ausrichtung bei der Musterung der leitenden Schicht und der Gate-Elektrode gibt, wird ferner eine Überlappung des dritten Störstellenbereichs und des Kanalbereichs effektiv verhindert.The second impurity area is along the surface of the recessed portion of the semiconductor substrate is formed, the Sidewall diffusion reduction film is on the second Impurity area on the side wall of the recessed portion created, and the conductive layer is formed so that it with the second and third impurity areas at the bottom of the recessed Section is connected and along the side wall Diffusion reduction film extends. Even if imperfections in of the conductive layer by heat treatment of the conductive Diffusing layer into the semiconductor substrate will be accordingly effectively prevents that from thermal diffusion third impurity region formed overlaps with the channel region, between the first and second impurity area located. Even if there are fluctuations in the orientation at the Patterning of the conductive layer and the gate electrode is there an overlap of the third impurity region and the Channel area effectively prevented.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung die Schritte Bildung einer Gate-Elektrode auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Gate- Isolierfilm dazwischen, Bilden eines ersten und eines zweiten Störstellenbereiches eines zweiten Leitfähigkeitstyps durch Einlagern von Störstellen, Bilden einer Isolierschicht mit einer Öffnung auf dem ersten Störstellenbereich, Bilden einer ersten leitenden Schicht auf dem ersten Störstellenbereich in der Öffnung, Bilden einer zweiten leitenden Schicht mit einer höheren Störstellenkonzentration als die der ersten leitenden Schicht auf der ersten leitenden Schicht, und Bilden eines dritten Störstellenbereichs des zweiten Leitfähigkeitstyps durch thermische Diffusion der Störstellen in der unteren Kondensatorelektrode zum Halbleitersubstrat durch die erste leitende Schicht, auf.In a further aspect of the present invention Manufacturing process for a semiconductor device the steps Formation of a gate electrode on a main surface of a Semiconductor substrate of a first conductivity type with a gate Insulating film in between, forming a first and a second Impurity region of a second conductivity type Storage of impurities, formation of an insulating layer with a  Opening on the first impurity area, forming a first conductive layer on the first impurity region in the opening, Form a second conductive layer with a higher one Impurity concentration than that of the first conductive layer the first conductive layer, and forming a third Impurity region of the second conductivity type due to thermal Diffusion of the impurities in the lower capacitor electrode for Semiconductor substrate through the first conductive layer.

Die erste leitende Schicht mit den Störstellen wird auf dem ersten Störstellenbereich gebildet, die zweite leitende Schicht mit mehr Störstellen als die erste leitende Schicht wird auf der ersten leitenden Schicht geschaffen, und der dritte Störstellenbereich wird durch thermische Diffusion der Störstellen in der zweiten leitenden Schicht zum Halbleitersubstrat durch die erste leitende Schicht gebildet. Die Menge von Störstellen, die von der zweiten leitenden Schicht zum Halbleitersubstrat diffundiert werden, wird durch die erste leitende Schicht im Vergleich zum bisherigen Fall vermindert, so daß die Menge von Störstellen in der zweiten leitenden Schicht, die weiter in das Halbleitersubstrat diffundiert werden, ebenfalls effektiv vermindert wird. Es wird verhindert, daß sich der Endabschnitt des dritten Störstellenbereichs auf der Seite der Gate- Elektrode vom Endabschnitt des ersten Störstellenbereichs auf der Seite der Gate-Elektrode zur Seite der Gate-Elektrode erweitert. Daher kann auch eine Schwankung der Transistoreigenschaften verhindert werden.The first conductive layer with the impurities is on the first Impurity region formed, the second conductive layer with more Impurities as the first conductive layer is on the first conductive layer is created, and the third impurity region is by thermal diffusion of the impurities in the second conductive Layer to the semiconductor substrate through the first conductive layer educated. The amount of impurities from the second conductive Diffused to the semiconductor substrate is by the first conductive layer reduced compared to the previous case, so the amount of impurities in the second conductive layer, which are further diffused into the semiconductor substrate, likewise is effectively reduced. It is prevented that the End portion of the third impurity region on the gate side Electrode from the end portion of the first impurity region on the Side of the gate electrode extended to the side of the gate electrode. Therefore, a fluctuation in the transistor properties can also occur be prevented.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung die Schritte Bildung einer Gate-Elektrode auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Gate- Isolierfilm dazwischen, Bilden eines ersten Störstellenbereiches eines zweiten Leitfähigkeitstyps durch Einlagern von Störstellen, Bilden eines vertieften Abschnitts auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats in einem vorbestimmten Abstand vom ersten Störstellenbereich, Bilden eines zweiten Störstellenbereichs des zweiten Leitfähigkeitstyps entlang der Hauptoberfläche des vertieften Abschnitts, Bilden eines Seitenwand-Isolierfilms auf einem Seitenwandabschnitt des vertieften Abschnitts, Bilden einer leitenden Schicht, die elektrisch mit dem Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts verbunden ist und sich entlang des Seitenwand- Isolierfilms erstreckt, auf.In a further aspect of the present invention Manufacturing process for a semiconductor device the steps Formation of a gate electrode on a main surface of a Semiconductor substrate of a first conductivity type with a gate Insulating film in between, forming a first impurity region a second conductivity type by incorporating impurities, Form a recessed section on the main surface of the Semiconductor substrate at a predetermined distance from the first Impurity region, forming a second impurity region of the second conductivity type along the main surface of the  recessed portion, forming a sidewall insulating film a sidewall portion of the recessed portion, forming one conductive layer that is electrically connected to the bottom portion of the recessed section is connected and along the side wall Insulating film extends on.

Der vertiefte Abschnitt wird in der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats, der zweite Störstellenbereich entlang der Hauptoberfläche des vertieften Abschnitts, der Seitenwand- Isolierfilm auf dem Seitenwandabschnitt des vertieften Abschnitts, und die leitende Schicht, die elektrisch mit dem Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts verbunden ist und Störstellen aufweist, entlang des Seitenwand-Isolierfilms gebildet. Selbst wenn die Störstellen der leitenden Schicht in der nachfolgenden Wärmebehandlung weiter diffundiert werden, kann folglich verhindert werden, daß der durch Diffusion gebildete Störstellenbereich den Kanalbereich zwischen dem ersten Störstellenbereich und dem zweiten Störstellenbereich überlappt. Selbst wenn beim Mustern eine Schwankung der Ausrichtung der Gate-Elektrode und der leitenden Schicht auftritt, wird ferner verhindert, daß der durch Diffusion geschaffene Störstellenbereich mit dem Kanalbereich überlappt, und daher kann auch eine Variation der Transistoreigenschaften verhindert werden.The recessed section is in the main surface of the Semiconductor substrate, the second impurity region along the Main surface of the recessed portion, the sidewall Insulating film on the side wall portion of the recessed portion, and the conductive layer that is electrically connected to the bottom portion of the recessed section is connected and has defects, formed along the side wall insulating film. Even if that Impurities in the conductive layer in the following Heat treatment can be further diffused, can thus be prevented be that the impurity region formed by diffusion the Channel area between the first impurity area and the second Impurity area overlaps. Even if there is one in the pattern Fluctuation in the alignment of the gate electrode and the conductive one Layer occurs, is also prevented by diffusion created impurity area overlaps with the channel area, and therefore a variation in the transistor properties can also occur be prevented.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung die Schritte Bildung einer Gate-Elektrode auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Gate- Isolierfilm dazwischen, Bilden eines ersten Störstellenbereiches eines zweiten Leitfähigkeitstyps durch Einlagern von Störstellen, Bilden eines vertieften Abschnitts auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats in einem vorbestimmten Abstand vom ersten Störstellenbereich, Bilden eines zweiten Störstellenbereichs des zweiten Leitfähigkeitstyps entlang der Hauptoberfläche des vertieften Abschnitts, Bilden eines Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilms auf einer Seitenwand des vertieften Abschnitts, Bilden einer leitenden Schicht mit einer vorbestimmten Menge von Störstellen, die elektrisch mit dem Boden des vertieften Abschnitts verbunden ist und sich entlang des Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilms erstreckt, und Bilden eines dritten Störstellenbereichs des zweiten Leitfähigkeitstyps durch thermische Diffusion von Störstellen in der leitenden Schicht zum Boden des vertieften Abschnitts auf.In a further aspect of the present invention Manufacturing process for a semiconductor device the steps Formation of a gate electrode on a main surface of a Semiconductor substrate of a first conductivity type with a gate Insulating film in between, forming a first impurity region a second conductivity type by incorporating impurities, Form a recessed section on the main surface of the Semiconductor substrate at a predetermined distance from the first Impurity region, forming a second impurity region of the second conductivity type along the main surface of the recessed section, forming a sidewall Diffusion reduction film on a side wall of the recessed Portion, forming a conductive layer with a predetermined one  Amount of impurities that are electrically recessed with the bottom of the Section is connected and along the side wall Extends diffusion reduction film, and forming a third Impurity region of the second conductivity type due to thermal Diffusion of impurities in the conductive layer to the bottom of the recessed section.

Der vertiefte Abschnitt wird in der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats, der zweite Störstellenbereich entlang der Hauptoberfläche des vertieften Abschnitts, der Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilm auf der Seitenwand des vertieften Abschnitts, die leitende Schicht mit Störstellen, die elektrisch mit dem Boden des vertieften Abschnitts verbunden ist, entlang des Seitenwand-Diffusionsverminderungsfilms und der dritte Störstellenbereich durch thermische Diffusion der Störstellen in der leitenden Schicht zum Boden des vertieften Abschnitts gebildet. Selbst wenn die Störstellen in der leitenden Schicht durch eine nachfolgende Wärmebehandlung weiter diffundiert werden, kann entsprechend effektiv verhindert werden, daß der durch Diffusion gebildete dritte Störstellenbereich den Kanalbereich zwischen dem ersten Störstellenbereich und dem zweiten Störstellenbereich überlappt. Selbst wenn beim Mustern eine Schwankung der Ausrichtung der Gate-Elektrode und der leitenden Schicht auftritt, wird ferner verhindert, daß der durch Diffusion geschaffene dritte Störstellenbereich mit dem Kanalbereich überlappt. Daher werden Schwankungen der Transistoreigenschaften verhindert.The recessed section is in the main surface of the Semiconductor substrate, the second impurity region along the Main surface of the recessed portion, the sidewall Diffusion reduction film on the side wall of the recessed Section, the conductive layer with impurities, the electrically with is connected to the bottom of the recessed portion along the Sidewall diffusion reduction film and the third Impurity region through thermal diffusion of the impurities in the conductive layer formed to the bottom of the recessed portion. Even if the defects in the conductive layer are caused by a subsequent heat treatment can be diffused further accordingly effectively prevented by diffusion third impurity area formed the channel area between the first impurity region and the second impurity region overlaps. Even if there is a variation in alignment when patterning of the gate electrode and the conductive layer also occurs prevents the third created by diffusion Impurity area overlaps with the channel area. Therefore Fluctuations in transistor properties prevented.

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

Fig. 1 einen Querschnitt eines DRAM mit einem Stapelkondensator nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 shows a cross section of a DRAM having a stacked capacitor according to a first embodiment of the invention;

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt des Kontaktbereichs der in Fig. 1 gezeigten unteren Kondensatorelektrode; FIG. 2 is an enlarged cross section of the contact area of the lower capacitor electrode shown in FIG. 1;

Fig. 3 ein Diagramm der Verteilung der Störstellenkonzentration, in dem die Störstellenkonzentrationsverteilung des Kontaktbereichs der in Fig. 2 gezeigten unteren Kondensatorelektrode mit der des Kontaktbereichs einer bekannten unteren Kondensatorelektrode verglichen wird; Fig. 3 is a diagram of the distribution of the impurity concentration where the impurity concentration of the contact area is compared in Fig lower capacitor electrode shown in Figure 2 with the contact portion of a known capacitor lower electrode of.

Fig. 4 bis 12 Querschnitte der jeweiligen Schritte eines Herstellungsverfahren für den in Fig. 1 gezeigten DRAM nach der ersten Ausführungsform; Fig. 4 to 12 cross-sections of the respective steps of a manufacturing method of the DRAM shown in Figure 1 according to the first embodiment.

Fig. 13 einen Querschnitt eines DRAM mit einem Stapelkondensator nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 13 is a cross section of a DRAM having a stacked capacitor according to a second embodiment of the invention.

Fig. 14 bis 22 Querschnitte der jeweiligen Schritte eines Herstellungsverfahren für den in Fig. 13 gezeigten DRAM nach der zweiten Ausführungsform; Fig. 14 to 22 cross-sections of the respective steps of a manufacturing method of the DRAM shown in Figure 13 according to the second embodiment.

Fig. 23 einen Querschnitt eines DRAM mit einem Stapelkondensator nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 23 is a cross section of a DRAM having a stacked capacitor according to a third embodiment of the invention.

Fig. 24 bis 33 Querschnitte der jeweiligen Schritte eines Herstellungsverfahren für den in Fig. 23 gezeigten DRAM nach der dritten Ausführungsform; Fig. 24 to 33 cross-sections of the respective steps of a method of manufacturing the DRAM shown in Figure 23 according to the third embodiment.

Fig. 34 einen Querschnitt eines DRAM mit einem Stapelkondensator nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung; 34 is a cross section of a DRAM having a stacked capacitor according to a fourth embodiment of the invention.

Fig. 35 einen Querschnitt eines DRAM mit einem Stapelkondensator nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung; Figure 35 is a cross section of a DRAM having a stacked capacitor according to a fifth embodiment of the invention.

Fig. 36 einen Querschnitt eines DRAM mit einem Stapelkondensator nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung; Figure 36 is a cross section of a DRAM having a stacked capacitor according to a sixth embodiment of the invention.

Fig. 37 einen Querschnitt eines DRAM mit einem Stapelkondensator nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung; Figure 37 is a cross section of a DRAM having a stacked capacitor according to a seventh embodiment of the invention.

Fig. 38 ein Blockschaltbild der Struktur eines allgemeinen DRAM; Fig. 38 is a block diagram of the structure of a general DRAM;

Fig. 39 einen Querschnitt eines DRAM mit einem bekannten Stapelkondensator; FIG. 39 is a cross section of a DRAM with a known stacked capacitor;

Fig. 40 bis 47 Querschnitte der jeweiligen Schritte eines Herstellungsverfahren für den in Fig. 39 gezeigten bekannten DRAM; und Fig. 40 to 47 cross-sections of the respective steps of a manufacturing method for the conventional DRAM shown in Fig. 39; and

Fig. 48 einen Querschnitt eines DRAM mit einem weiteren bekannten Stapelkondensator. Fig. 48 shows a cross section of a DRAM with another known stacked capacitor.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist ein DRAM der Ausführungsform ein p- Einkristall-Siliziumsubstrat 1, einen Isolieroxidfilm (einen dicken Siliziumoxidfilm) 2 zur Isolierung von Bauelementen, die auf einer Hauptoberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 1 in einem vorbestimmten Abstand voneinander gebildet sind, ein Paar von n⁺- Störstellenimplantationsschichten (Source-/Drain-Bereichen) 3a, 3b, die in einem Bereich gebildet sind, der vom Isolieroxidfilm 2 umgeben ist, so daß der Kanalbereich 16 mit einer vorbestimmten Größe dazwischen liegt, eine Gate-Elektrode 6, die auf dem Kanalbereich 16 über einem Gate-Oxidfilm 5 gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 7, der zum Bedecken der gesamten Oberfläche gebildet ist und Kontaktlöcher 7a, 7b auf den n⁺- Störstellenimplantationsschichten 3a bzw. 3b aufweist, eine epitaktische Siliziumschicht 8, die so gebildet ist, daß sie mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3b im Kontaktloch 7b verbunden ist, eine untere Kondensatorelektrode 9 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit niedrigem Widerstand, der mit Phosphor (P) dotiert ist, eine höhere Störstellenkonzentration als die epitaktische Siliziumschicht 8 aufweist und auf der epitaktischen Siliziumschicht 8 gebildet ist, einen dielektrischen Kondensatorfilm 10 aus einer Schicht eines thermischen Oxidfilms oder ähnlichem, einer Mehrschichtstruktur aus z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 oder ähnlichem, der auf der unteren Kondensatorelektrode 9 gebildet ist, eine obere Kondensatorelektrode 11 aus polykristallinem Silizium mit geringem Widerstand, das mit Phosphor (P) dotiert ist, die auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 10 gebildet ist, eine n⁺- Störstellendiffusionsschicht 4, die durch thermische Diffusion der Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 9 zum Einkristall-Siliziumsubstrat 1 gebildet ist, zum elektrischen Verbinden der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3b und der unteren Kondensatorelektrode 9, einen Zwischenschichtisolierfilm 12, der zum Bedecken der gesamten Oberfläche gebildet ist und ein Kontaktloch 12a über der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3a aufweist, einen polykristallinen Siliziumfilm 13a, der mit der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3a in den Kontaktlöchern 7a, 12a verbunden ist und sich auf dem Zwischenschichtisolierfilm 12 erstreckt, einen Silizidfilm 13b aus WSi2, der auf dem polykristallinen Siliziumfilm 13a gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 14, der auf dem Silizidfilm 13b gebildet ist, und Aluminiumverdrahtungen 15, die auf dem Zwischenschichtisolierfilm 14 mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen gebildet sind, auf.As shown in FIG. 1, a DRAM of the embodiment has a p-type single crystal silicon substrate 1 , an insulating oxide film (a thick silicon oxide film) 2 for isolating devices formed on a main surface of the single crystal silicon substrate 1 at a predetermined distance from each other , A pair of n⁺ impurity implantation layers (source / drain regions) 3 a, 3 b, which are formed in a region surrounded by the insulating oxide film 2 , so that the channel region 16 lies between them with a predetermined size, a gate -Electrode 6 , which is formed on the channel region 16 over a gate oxide film 5 , an interlayer insulating film 7 , which is formed to cover the entire surface and has contact holes 7 a, 7 b on the n⁺ impurity implantation layers 3 a and 3 b , An epitaxial silicon layer 8 , which is formed so that it is connected to the n⁺ impurity implantation layer 3 b in the contact hole 7 b, ei ne lower capacitor electrode 9 made of a polycrystalline silicon film with low resistance, which is doped with phosphorus (P), having a higher impurity concentration than the epitaxial silicon layer 8 and is formed on the epitaxial silicon layer 8, a capacitor dielectric film 10 of a layer of thermal oxide film or Similar, a multi-layer structure from z. As a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 or the like, which is formed on the lower capacitor electrode 9 , an upper capacitor electrode 11 made of polycrystalline silicon with low resistance, which is doped with phosphorus (P), which on the dielectric capacitor film 10 is formed, an n⁺ impurity diffusion layer 4 , which is formed by thermal diffusion of the impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 9 to the single-crystal silicon substrate 1 , for electrically connecting the n⁺ impurity implantation layer 3 b and the lower capacitor electrode 9 having an interlayer 12, which is formed to cover the entire surface and a contact hole 12 a over the n + impurity implantation layer 3 a, a polycrystalline silicon film 13 a provided with the n⁺- impurity implantation layer 3 a in the contact holes 7 a, 12 a is connected and on the intermediate layer insulation film 12 extends, a silicide film 13 b of WSi 2 , which is formed on the polycrystalline silicon film 13 a, an interlayer insulation film 14 , which is formed on the silicide film 13 b, and aluminum wirings 15 , which are on the interlayer insulation film 14 with a predetermined distance between them are formed on.

Ein schaltender MOS-Transistor wird von einem Paar von n⁺- Störstellenimplantationsschichten (Source-/Drain-Bereichen) 3a, 3b und der Gate-Elektrode 6 gebildet. Eine Bitleitung 13 zum Übertragen eines Datensignals ist aus einem polykristallinen Siliziumfilm 13a und einem Silizidfilm 13b gebildet. Ein Stapelkondensator wird von der unteren Kondensatorelektrode 9, dem dielektrischen Kondensatorfilm 10 und der oberen Kondensatorelektrode 11 gebildet zum Speichern von Ladungen entsprechend dem Datensignal.A switching MOS transistor is formed by a pair of n⁺ impurity implantation layers (source / drain regions) 3 a, 3 b and the gate electrode 6 . A bit line 13 for transmitting a data signal is formed from a polycrystalline silicon film 13 a and a silicide film 13 b. A stacked capacitor is formed by the lower capacitor electrode 9 , the dielectric capacitor film 10 and the upper capacitor electrode 11 for storing charges in accordance with the data signal.

Bei dieser Ausführungsform befindet sich die epitaktische Siliziumschicht 8 mit einer geringeren Störstellenkonzentration als die der unteren Kondensatorelektrode 9 zwischen der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3b und der unteren Kondensatorelektrode 9, wie oben beschrieben worden ist, so daß die Menge von Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 9, die zum Einkristall-Siliziumsubstrat 1 diffundiert, vermindert wird. In this embodiment, the epitaxial silicon layer 8 is with a lower impurity concentration than that of the lower capacitor electrode 9 between the n⁺ impurity implantation layer 3 b and the lower capacitor electrode 9 , as described above, so that the amount of impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 9 , which diffuses to the single-crystal silicon substrate 1 , is reduced.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt des Kontaktbereichs der unteren Kondensatorelektrode 9 des DRAM nach der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Fig. 3 ist ein Diagramm, das einen Vergleich zwischen der Störstellenkonzentrationsverteilung entlang der X-Achse des DRAM nach der ersten Ausführungsform und der bekannten Störstellenkonzentrationsverteilung zeigt. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ist die Störstellenkonzentration der ersten Ausführungsform die Störstellenkonzentration der unteren Kondensatorelektrode 9 (4-8×1020/cm3) zwischen einem Punkt C und einem Punkt D entlang der X-Achse von Fig. 2. Wenn der Punkt D passiert wird, sinkt die Störstellenkonzentration allmählich. Das bedeutet, daß die Störstellenkonzentration in der epitaktischen Siliziumschicht 8 zwischen dem Punkt D und einem Punkt E und in der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 4 (Einkristall-Siliziumsubstrat 1) nach dem Punkt E kontinuierlich sinkt. Die Störstellenkonzentration entlang der X-Achse sinkt schließlich auf den Wert der Störstellenkonzentration (1×1015/cm3) des Einkristall- Siliziumsubstrats 1. Andererseits wird in einem bekannten DRAM ohne epitaktische Siliziumschicht 8 eine untere Kondensatorelektrode in einem Bereich der epitaktischen Siliziumschicht 8 gebildet, der die in Fig. 2 gezeigt ist (der Abschnitt zwischen den Punkten D und E). Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Störstellenkonzentration in einer bekannten Kondensatorstruktur damit vom Punkt C zum Punkt E konstant (4-8×1020/cm3). Erst nach Passieren des Punkts E beginnt die Störstellenkonzentration zu fallen. Das bedeutet, daß bei der bekannten Struktur die Störstellenkonzentration zu sinken beginnt, wenn die Störstellen in die n⁺-Störstellendiffusionsschicht 4 auf dem Einkristall-Siliziumsubstrat 1 eindringen. Somit besteht zwischen der bekannten Kondensatorstruktur und der Kondensatorstruktur der ersten Ausführungsform ein Unterschied in der Position, bei der die Störstellenkonzentration auf den Wert der Störstellenkonzentration des Einkristall-Siliziumsubstrats 1 (1×1015/cm3) sinkt. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, besteht mit anderen Worten zwischen der bekannten Kondensatorstruktur und der Kondensatorstruktur der ersten Ausführungsform ein Unterschied in der Position, bei der die jeweilige Störstellenkonzentration auf den Wert der Störstellenkonzentration des Einkristall-Siliziumsubstrats 1 (1×1015/cm3) sinkt, nur im L-Abschnitt. Das zeigt, daß der Diffusionsweg der Störstellen in der Kondensatorstruktur der ersten Ausführungsform im Vergleich zur bekannten Kondensatorstruktur um den L-Abschnitt vermindert werden kann. Wenn eine Wärmebehandlung bei ungefähr 850°C ausgeführt wird, um z. B. die Zwischenschichtisolierfilme 12, 14 (siehe Fig. 1) einzuebnen, wird die Diffusion der Störstellen in der n⁺-Störstellendiffusionsschicht reduziert. Somit kann ein Vorspringen des Endabschnitts der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 4 auf der Seite der Gate-Elektrode 6 vom Endabschnitt der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3b auf der Seite der Gate-Elektrode 6, wie das bisher der Fall war, effektiv verhindert werden. Damit kann ein Kurzkanaleffekt effektiv verhindert werden, ohne die Länge des Kanalbereichs zu verkürzen. Ferner kann ein sogenannter Durchgriff effektiv verhindert werden, bei dem sich eine Verarmungsschicht in der Umgebung der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3a, die z. B. beim Datenschreiben einen Drain-Bereich bilden soll, bis zur erweiterten n⁺- Störstellendiffusionsschicht 4 ausbreitet, die einen Source-Bereich bilden soll. Damit kann der Strom nicht durch die Gate-Spannung gesteuert werden. Selbst wenn Schwankungen bei der Ausrichtung der Gate-Elektrode 6 und der unteren Kondensatorelektrode 9 bei der Musterung auftreten, wird der Endabschnitt der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 4 auf der Seite der Gate-Elektrode 6 nicht vom Endabschnitt der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3b auf der Seite der Gate-Elektrode erweitert, weil die Diffusion von Störstellen in der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 4 gesenkt wird. Somit kann die Kanallänge des Kanals 16 durch die n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3b in selbstausrichtender Weise gesteuert werden, so daß die Transistoreigenschaften unabhängig von den Schwankungen der Ausrichtung der Gate-Elektrode 6 und der unteren Kondensatorelektrode 9 stabil sind. FIG. 2 shows an enlarged cross section of the contact area of the lower capacitor electrode 9 of the DRAM according to the first embodiment shown in FIG. 1. Fig. 3 is a diagram showing a comparison between the impurity concentration distribution along the X-axis of the DRAM according to the first embodiment and the known impurity concentration. As shown in FIGS. 2 and 3, the impurity concentration of the first embodiment is the impurity concentration of the lower capacitor electrode 9 (4-8 × 10 20 / cm 3 ) between a point C and a point D along the X axis of FIG. 2. When the point D is passed, the impurity concentration gradually drops. This means that the impurity concentration in the epitaxial silicon layer 8 between the point D and a point E and in the n⁺ impurity diffusion layer 4 (single-crystal silicon substrate 1 ) after the point E decreases continuously. The impurity concentration along the X-axis finally drops to the value of the impurity concentration (1 × 10 15 / cm 3 ) of the single crystal silicon substrate 1 . On the other hand, in a known DRAM without an epitaxial silicon layer 8, a lower capacitor electrode is formed in a region of the epitaxial silicon layer 8 shown in FIG. 2 (the section between the points D and E). As shown in FIG. 3, the impurity concentration in a known capacitor structure is therefore constant from point C to point E (4-8 × 10 20 / cm 3 ). Only after passing point E does the impurity concentration begin to drop. This means that in the known structure, the impurity concentration begins to decrease when the impurities penetrate into the n Stör impurity diffusion layer 4 on the single-crystal silicon substrate 1 . Thus, between the known capacitor structure and the capacitor structure of the first embodiment, there is a difference in the position at which the impurity concentration drops to the value of the impurity concentration of the single crystal silicon substrate 1 (1 × 10 15 / cm 3 ). In other words, as shown in Fig. 3, there is a difference between the known capacitor structure and the capacitor structure of the first embodiment in the position at which the respective impurity concentration is equal to the value of the impurity concentration of the single crystal silicon substrate 1 (1 × 10 15 / cm 3 ) decreases, only in the L section. This shows that the diffusion path of the impurities in the capacitor structure of the first embodiment can be reduced by the L portion compared to the known capacitor structure. When heat treatment is carried out at about 850 ° C to e.g. B. to level the interlayer insulating films 12 , 14 (see FIG. 1), the diffusion of the impurities in the n⁺ impurity diffusion layer is reduced. Thus, protrusion of the end portion of the n⁺ impurity diffusion layer 4 on the gate electrode 6 side from the end portion of the n⁺ impurity implantation layer 3 b on the gate electrode 6 side , as has been the case so far, can be effectively prevented. This can effectively prevent a short channel effect without shortening the length of the channel area. Furthermore, a so-called penetration can be effectively prevented, in which a depletion layer in the vicinity of the n-impurity implantation layer 3 a, the z. B. is to form a drain region when writing data, up to the extended n⁺ impurity diffusion layer 4 , which is to form a source region. This means that the current cannot be controlled by the gate voltage. Even if variations in the alignment of the gate electrode 6 and the lower capacitor electrode 9 occur in the patterning, the end portion of the n⁺- impurity diffusion layer 4 on the side of the gate electrode 6 is not b from the end portion of the n⁺-impurity implantation layer 3 on the Side of the gate electrode expanded because the diffusion of impurities in the n⁺ impurity diffusion layer 4 is reduced. Thus, the channel length of the channel 16 can be controlled by the n⁺ impurity implantation layer 3 b in a self-aligning manner, so that the transistor properties are stable regardless of the fluctuations in the alignment of the gate electrode 6 and the lower capacitor electrode 9 .

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 4 bis 12 wird nun ein Herstellungsverfahren für den DRAM nach der Ausführungsform beschrieben. A manufacturing method for the DRAM according to the embodiment will now be described with reference to FIGS. 1 and 4 to 12.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird unter Anwendung eines LOCOS- Verfahrens ein dicker Siliziumoxidfilm (ein Isolationsoxidfilm) 2 selektiv auf der Hauptoberfläche des p-Einkristall-Siliziumsubstrats 1 gebildet.As shown in FIG. 4, a thick silicon oxide film (an isolation oxide film) 2 is selectively formed on the main surface of the p-type single crystal silicon substrate 1 using a LOCOS method.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, wird eine (nicht gezeigte) Gate- Oxidfilmschicht auf der gesamten Oberfläche unter Verwendung eines thermischen Oxidationsverfahrens geschaffen, und eine mit Phosphor dotierte (nicht gezeigte) polykristalline Siliziumschicht wird unter Verwendung des CVD-Verfahrens darauf gebildet. Dann wird eine Musterung unter Verwendung von Lithographie und Trockenätzung ausgeführt, um eine Mehrzahl von Gate-Oxidfilmen 5 und Gate- Elektroden 6 mit einem vorbestimmten Abstand voneinander zu schaffen.As shown in Fig. 5, a gate oxide film layer (not shown) is formed on the entire surface using a thermal oxidation process, and a polycrystalline silicon layer (not shown) doped with phosphorus is formed thereon using the CVD process. Then, patterning is performed using lithography and dry etching to create a plurality of gate oxide films 5 and gate electrodes 6 with a predetermined distance from each other.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird Arsen (As) mit 4×1015/cm2 bei 50keV unter Verwendung der Gate-Elektrode 6 als Maske ionenimplantiert, so daß n⁺-Störstellenimplantationsschichten 3a, 3b gebildet werden.As shown in Fig. 6, arsenic (As) with 4 × 10 15 / cm 2 at 50keV is ion-implanted using the gate electrode 6 as a mask, so that n⁺ impurity implantation layers 3 a, 3 b are formed.

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, wird ein Zwischenschichtisolierfilm 7 unter Verwendung des CVD-Verfahrens auf der gesamten Oberfläche geschaffen.As shown in Fig. 7, an interlayer insulating film 7 is formed on the entire surface using the CVD method.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird unter Anwendung von Lithographie und Trockenätzung ein Kontaktloch 7b in einem Bereich auf der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3b im Zwischenschichtisolierfilm 7 geschaffen.As shown in Fig. 8, a contact hole 7 is using lithography and dry etching b in a region on the impurity implantation n⁺- 3 b in the interlayer insulating film 7 together.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, wächst Silizium epitaktisch bei etwa 700°C für mehrere zehn Minuten auf der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3b, die durch das Kontaktloch 7b freiliegt, so daß die epitaktische Siliziumschicht 8 gebildet wird. Die Dicke t der epitaktischen Siliziumschicht 8 sollte durch Einbeziehung des Abstands W zwischen der Gate-Elektrode 6 und der unteren Kondensatorelektrode 9 (siehe Fig. 1) und der Störstellenkonzentration der unteren Kondensatorelektrode 9 in einem solchen Bereich eingestellt werden, daß der Endabschnitt B der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 4 auf der Seite der Gate-Elektrode 6, die endgültig durch Diffusion geschaffen wird, nicht vom Endabschnitt A der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3b auf der Seite der Gate-Elektrode 6 erweitert wird. Die Störstellenkonzentration der epitaktischen Siliziumschicht 8 beträgt bei diesen Bedingungen etwa 1×1015/cm3 (entsprechend der Störstellenkonzentration des Einkristall-Siliziumsubstrats 1). Wenn z. B. W=0,3µm, S=0,1µm gilt, ist es bevorzugt, daß t=0,1µm ist, wobei die Störstellenkonzentration der unteren Kondensatorelektrode 9 4- 8×1020/cm3 beträgt. Die Störstellenkonzentration der epitaktischen Siliziumschicht 8 wird auf einen beliebigen Wert entsprechend den äußeren Parametern, wie z. B. der Störstellenkonzentration der unteren Kondensatorelektrode 9, eingestellt.As shown in Fig. 9, silicon grows epitaxially at about 700 ° C for several ten minutes on the n⁺ impurity implantation layer 3 b, which is exposed through the contact hole 7 b, so that the epitaxial silicon layer 8 is formed. The thickness t of the epitaxial silicon layer 8 should be adjusted by including the distance W between the gate electrode 6 and the lower capacitor electrode 9 (see Fig. 1) and the impurity concentration of the lower capacitor electrode 9 in such a range that the end portion B of the n Stör- impurity diffusion layer 4 on the side of the gate electrode 6 , which is finally created by diffusion, is not extended from the end portion A of the n⁺ impurity implantation layer 3 b on the side of the gate electrode 6 . Under these conditions, the impurity concentration of the epitaxial silicon layer 8 is approximately 1 × 10 15 / cm 3 (corresponding to the impurity concentration of the single-crystal silicon substrate 1 ). If e.g. B. W = 0.3 µm, S = 0.1 µm, it is preferred that t = 0.1 µm, the impurity concentration of the lower capacitor electrode 9 being 4-8 × 10 20 / cm 3 . The impurity concentration of the epitaxial silicon layer 8 is set to any value according to the external parameters, such as. B. the impurity concentration of the lower capacitor electrode 9 is set.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird eine mit Phosphor (P) zu 4- 8×1020/cm3 dotierte polykristalline Siliziumschicht mit geringem Widerstand durch das CVD-Verfahren auf der epitaktischen Siliziumschicht 8 und dem Zwischenschichtisolierfilm 7 gebildet. Die untere Kondensatorelektrode 9 wird üblicherweise durch Lithographie und Trockenätzung durch Musterung geschaffen. Die Bildung der unteren Kondensatorelektrode 9 erfolgt bei einer Temperatur von 700°C, so daß Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 9 durch die epitaktische Siliziumschicht 8 thermisch zum Einkristall-Siliziumsubstrat 1 diffundieren. Die n⁺- Störstellendiffusionsschicht 4 wird gebildet und die untere Kondensatorelektrode 9 und die n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3b werden elektrisch verbunden.As shown in FIG. 10, a low resistance polycrystalline silicon layer doped with phosphorus (P) to 4-8 × 10 20 / cm 3 is formed on the epitaxial silicon layer 8 and the interlayer insulating film 7 by the CVD method. The lower capacitor electrode 9 is usually created by lithography and dry etching by patterning. The lower capacitor electrode 9 is formed at a temperature of 700 ° C., so that impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 9 thermally diffuse through the epitaxial silicon layer 8 to the single-crystal silicon substrate 1 . The n⁺ impurity diffusion layer 4 is formed and the lower capacitor electrode 9 and the n⁺ impurity implantation layer 3 b are electrically connected.

Wie in Fig. 11 dargestellt ist, wird ein dielektrischer Kondensatorfilm 10 aus einer Einzelschicht, wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, ein Mehrschichtfilm mit einer Struktur aus z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 und ähnlichem auf der unteren Kondensatorelektrode 9 gebildet. Eine mit Phosphor zu 4-8×1020/cm3 dotierte (nicht gezeigte) polykristalline Siliziumschicht mit niedrigem Widerstand wird durch das CVD-Verfahren auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 10 gebildet. Die obere Kondensatorelektrode 11 wird unter Verwendung von Lithographie und Trockenätzung durch Mustern geschaffen. Der Zwischenschichtisolierfilm 12 wird mittels des CVD-Verfahrens gebildet. Um den Zwischenschichtisolierfilm 12 einzuebnen wird eine Wärmebehandlung durch ein Aufschmelzverfahren bei 850°C ausgeführt. Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 9 werden durch diese Wärmebehandlung weiter in das Einkristall- Siliziumsubstrat 1 diffundiert. Der Diffusionsgrad wird jedoch durch die epitaktische Siliziumschicht 8 vermindert. Damit wird der Endabschnitt B der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 4 auf der Seite der Gate-Elektrode 6, der durch Diffusion gebildet wird, nicht vom Endabschnitt A der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3b auf der Seite der Gate-Elektrode 6 erweitert.As shown in Fig. 11, a dielectric capacitor film 10 is formed from a single layer, such as. B. a thermal oxide film, a multilayer film with a structure of z. B. a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 and the like are formed on the lower capacitor electrode 9 . A low-resistance polycrystalline silicon layer (not shown) doped with phosphorus of 4-8 × 10 20 / cm 3 is formed on the dielectric capacitor film 10 by the CVD method. The upper capacitor electrode 11 is created using pattern lithography and dry etching. The interlayer insulating film 12 is formed by the CVD method. In order to flatten the interlayer insulating film 12 , heat treatment is performed by a reflow process at 850 ° C. Impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 9 are diffused further into the single-crystal silicon substrate 1 by this heat treatment. However, the degree of diffusion is reduced by the epitaxial silicon layer 8 . Thus, the end portion B of the n + impurity diffusion layer 4 on the gate electrode 6 side , which is formed by diffusion, is not extended from the end portion A of the n + impurity implantation layer 3 b on the gate electrode 6 side.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, werden Kontaktlöcher 7a, 12a auf der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3a im Zwischenschichtisolierfilm 7 bzw. 12 geschaffen. Ein polykristalliner Siliziumfilm 13a wird so gebildet, daß er sich auf dem Zwischenschichtisolierfilm 12 erstreckt und mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3a im Kontaktloch 7a, 12a verbunden ist. Ein Silizidfilm 13b aus WSi2 oder ähnlichem wird unter Verwendung eines Sputter-Verfahrens auf dem polykristallinen Siliziumfilm 13a gebildet. Ein Zwischenschichtisolierfilm 14 wird auf dem Silizidfilm 13b geschaffen. Es wird eine Wärmebehandlung durch ein Aufschmelzverfahren bei 850°C ausgeführt, um die Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 14 einzuebnen. Bei der Wärmebehandlung werden auch die Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 9 thermisch zum Einkristall-Siliziumsubstrat 1 diffundiert. Die Diffusion wird jedoch erneut durch die epitaktische Siliziumschicht 8 vermindert. Damit wird der Endabschnitt der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 4 auf der Seite der Gate-Elektrode 6, der durch Diffusion gebildet wird, vom Endabschnitt der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3b auf der Seite der Gate-Elektrode 6 nicht erweitert.As shown in Fig. 12, contact holes 7 a, 12 a are created on the n⁺ impurity implantation layer 3 a in the interlayer insulating film 7 and 12 , respectively. A polycrystalline silicon film 13 a is formed so that it extends on the interlayer insulating film 12 and is connected to the n-impurity implantation layer 3 a in the contact hole 7 a, 12 a. A silicide film 13 b made of WSi 2 or the like is formed on the polycrystalline silicon film 13 a using a sputtering method. An interlayer insulating film 14 is created on the silicide film 13 b. A heat treatment is carried out by a reflow process at 850 ° C. to flatten the surface of the interlayer insulation film 14 . During the heat treatment, the defects (phosphorus) in the lower capacitor electrode 9 are also thermally diffused to the single-crystal silicon substrate 1 . However, the diffusion is reduced again by the epitaxial silicon layer 8 . Thus, the end portion of the n⁺ impurity diffusion layer 4 on the gate electrode 6 side formed by diffusion is not extended from the end portion of the n⁺ impurity implantation layer 3 b on the gate electrode 6 side.

Damit verhindert die epitaktische Siliziumschicht 8 effektiv, daß der Endabschnitt der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 4 auf der Seite der Gate-Elektrode 6 vom Endabschnitt der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 3b bei der Wärmebehandlung zur Einebnung der Zwischenschichtisolierfilme 12, 14 erweitert wird. Daher wird im Unterschied zu bisher die effektive Gate-Länge (Kanallänge) nicht verkürzt, und ein Kurzkanaleffekt, ein Durchgreifen oder ähnliches kann effektiv verhindert werden.Thus, the epitaxial silicon layer 8 effectively prevents the end portion of the n⁺-type impurity diffusion layer 4 on the side of the gate electrode 6 b from the end portion of the n⁺- impurity implantation layer 3 in the heat treatment for planarization of the interlayer 12 is expanded fourteenth In contrast to the previous, the effective gate length (channel length) is therefore not shortened, and a short channel effect, crackdown or the like can be effectively prevented.

Wie in Fig. 13 gezeigt ist, weist ein DRAM nach einer zweiten Ausführungsform ein p-Einkristall-Siliziumsubstrat 21, einen Isolieroxidfilm 22, der in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 21 gebildet ist, ein Paar von n⁺-Störstellenimplantationsschichten (Source-/Drain- Bereichen) 23a, 23b, die in einem Bereich gebildet sind, der vom Isolieroxidfilm 22 umgeben ist, so daß ein Kanalbereich 36 mit einer vorbestimmten Größe dazwischen liegt, eine Gate-Elektrode 26, die auf dem Kanalbereich 36 über einem Gate-Oxidfilm 25 gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 27, der zum Bedecken der gesamten Oberfläche gebildet ist und Kontaktlöcher 27a, 27b auf den n⁺- Störstellenimplantationsschichten 23a bzw. 23b aufweist, einen polykristallinen Siliziumfilm 28 mit hohem Widerstand und einer geringen Menge von Störstellen (Phosphor), der so gebildet ist, daß er mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 23b im Kontaktloch 27b verbunden ist und sich entlang des Zwischenschichtisolierfilms 27 erstreckt, eine untere Kondensatorelektrode 29 auf einem polykristallinen Siliziumfilm 28 mit einer Störstellenkonzentration (Phosphor (P) zu 4-8×1020/cm3) höher als die des polykristallinen Siliziumfilms 28, einen dielektrischen Kondensatorfilm 30 aus einer Einzelschicht wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, einer Mehrschichtstruktur aus z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 oder ähnlichem auf der unteren Kondensatorelektrode 29, eine obere Kondensatorelektrode 31, die auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 30 gebildet ist und nahezu dieselbe Störstellenkonzentration (Phosphor (P) zu 4-8×1020/cm3) wie die untere Kondensatorelektrode 29 besitzt, eine n⁺-Störstellendiffusionsschicht 24, die durch thermische Diffusion der Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 29 durch den polykristallinen Siliziumfilm 28 gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 32, der zum Bedecken der gesamten Oberfläche gebildet ist und ein Kontaktloch 32a über der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 23a aufweist, einen mit Störstellen dotierten polykristallinen Siliziumfilm 33a, der mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 23a in den Kontaktlöchern 27a, 32a verbunden ist und sich entlang des Zwischenschichtisolierfilms 32 erstreckt, einen Silizidfilm 33b aus WSi2 oder ähnlichem, der auf dem polykristallinen Siliziumfilm 33a gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 34, der auf dem Silizidfilm 33b gebildet ist, und Aluminiumverdrahtungen 35, die auf dem Zwischenschichtisolierfilm 34 mit einem vorbestimmten Abstand voneinander gebildet sind, auf.As shown in FIG. 13, a DRAM according to a second embodiment has a p-type single crystal silicon substrate 21 , an insulating oxide film 22 formed in a predetermined area on the main surface of the single crystal silicon substrate 21 , a pair of n⁺ impurity implantation layers (Source / drain regions) 23 a, 23 b, which are formed in an area which is surrounded by the insulating oxide film 22 , so that a channel region 36 with a predetermined size lies therebetween, a gate electrode 26 which is on the channel region 36 is formed over a gate oxide film 25 , an interlayer insulating film 27 , which is formed to cover the entire surface and has contact holes 27 a, 27 b on the n + impurity implantation layers 23 a and 23 b, a polycrystalline silicon film 28 with high resistance and a small amount of impurities (phosphorus), which is formed so that it in contact with the n⁺ impurity implantation layer 23 b hole 27 b is connected and extends along the interlayer insulating film 27 , a lower capacitor electrode 29 on a polycrystalline silicon film 28 with an impurity concentration (phosphorus (P) to 4-8 × 10 20 / cm 3 ) higher than that of the polycrystalline silicon film 28 , one dielectric capacitor film 30 made of a single layer such. B. a thermal oxide film, a multilayer structure of z. A silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 or the like on the lower capacitor electrode 29 , an upper capacitor electrode 31 formed on the dielectric capacitor film 30 and almost the same impurity concentration (phosphorus (P) to 4-8 × 10 20 / cm 3 ) as the lower capacitor electrode 29 , an n⁺ impurity diffusion layer 24 , which is formed by thermal diffusion of the impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 29 through the polycrystalline silicon film 28 , an interlayer insulating film 32 , which to cover the entire surface is formed and a contact hole 32 a over the n⁺ impurity implantation layer 23 a, a polycrystalline silicon film 33 a doped with impurities, which is connected to the n⁺ impurity implantation layer 23 a in the contact holes 27 a, 32 a and along of the interlayer insulating film 32 extends a silicon dfilm 33 b of WSi 2 or the like, which is formed on the polycrystalline silicon film 33 a, an interlayer insulating film 34 , which is formed on the silicide film 33 b, and aluminum wirings 35 , which are formed on the interlayer insulating film 34 at a predetermined distance from one another .

Bei der zweiten Ausführungsform befindet sich der polykristalline Siliziumfilm 28 mit einer geringeren Störstellenkonzentration als die der unteren Kondensatorelektrode 29 zwischen der unteren Kondensatorelektrode 29 und der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 23b, so daß wie bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform die Diffusion von Störstellen in die n⁺-Störstellendiffusionsschicht 24, die durch die Diffusion gebildet wird, vermindert wird. Das bedeutet, daß die Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 29, die in der Wärmebehandlung zur Einebnung der Zwischenschichtisolierfilme 32, 34 in das Einkristall- Siliziumsubstrat diffundieren, vermindert werden können. Damit kann effektiv verhindert werden, daß der Endabschnitt B der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 24 auf der Seite der Gate-Elektrode 26 vom Endabschnitt A der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 23b auf der Seite der Gate-Elektrode 26 bei der oben erwähnten Wärmebehandlung für die Zwischenschichtisolierfilme 32, 34 erweitert wird. Folglich können, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ein Kurzkanaleffekt, ein Durchgriff und weitere Schwankungen der Transistoreigenschaften in Abhängigkeit von Schwankungen der Ausrichtung von Gate-Elektrode 26 und unterer Kondensatorelektrode 29 bei der Musterung effektiv verhindert werden. In the second embodiment, the polycrystalline silicon film 28 is located with a lower impurity concentration than that of the lower capacitor electrode 29 between the lower capacitor electrode 29 and the n⁺ impurity implantation layer 23 b, so that, as in the first embodiment shown in FIG. 1, the diffusion of impurities in the n⁺ impurity diffusion layer 24 , which is formed by the diffusion, is reduced. This means that the impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 29 , which diffuse in the heat treatment for leveling the interlayer insulating films 32 , 34 into the single crystal silicon substrate, can be reduced. Thus can be effectively prevented that the end portion B of the n⁺- impurity diffusion layer 24 b on the side of the gate electrode 26 from the end portion A of the n + impurity implantation layer 23 on the side of the gate electrode 26 in the above-mentioned heat treatment for the interlayer 32 , 34 is expanded. As a result, as shown in FIG. 1, a short channel effect, penetration and other variations in transistor characteristics depending on variations in the alignment of gate electrode 26 and lower capacitor electrode 29 can be effectively prevented in the patterning.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 22 wird nun ein Herstellungsverfahren für den DRAM nach der zweiten Ausführungsform beschrieben.A manufacturing method for the DRAM according to the second embodiment will now be described with reference to FIGS. 13 to 22.

Die in den Fig. 14 bis 18 gezeigten Schritte (erster bis fünfter Schritt) stimmen mit denen im Herstellungsverfahren der ersten Ausführungsform überein, die in den Fig. 4 bis 8 dargestellt sind. Nach diesen Schritten wird, wie in Fig. 19 gezeigt ist, ein polykristalliner Siliziumfilm 28a (mit einer Störstellenkonzentration von 1×1015/cm3) mit hohem Widerstand gebildet, und eine untere Kondensatorelektrode 29a aus einer polykristallinen Siliziumschicht mit einer großen Menge Phosphor (4- 8×1020/cm3) wird darauf geschaffen. Bei der Bildung der polykristalliner Siliziumfilmschicht 28a und der unteren Kondensatorelektrode 29a wird eine Temperatur von 700°C ausgeübt, und die Störstellen in der unteren Kondensatorelektrode 29a werden durch die polykristalline Siliziumfilmschicht 28a thermisch in das Einkristall-Siliziumsubstrat 21 diffundiert. Damit wird die n⁺- Störstellendiffusionsschicht 24 geschaffen, und die n⁺- Störstellenimplantationsschicht 23b und die untere Kondensatorelektrode 29a werden elektrisch verbunden. Die Diffusion der Störstellen von der unteren Kondensatorelektrode 29a wird wegen der Anwesenheit der polykristallinen Siliziumfilmschicht 28a vermindert.The steps shown in FIGS. 14 to 18 (first to fifth steps) correspond to those in the manufacturing method of the first embodiment, which are shown in FIGS. 4 to 8. After these steps, as shown in Fig. 19, a polycrystalline silicon film 28 a (with an impurity concentration of 1 × 10 15 / cm 3 ) with high resistance is formed, and a lower capacitor electrode 29 a made of a polycrystalline silicon layer with a large amount Phosphorus (4- 8 × 10 20 / cm 3 ) is created on it. In the formation of the polycrystalline silicon film layer 28 a and the lower capacitor electrode 29 a a temperature of 700 ° C is applied, and the impurity in the lower capacitor electrode 29 a is diffused by the polycrystalline silicon film layer 28 a thermally in the single crystal silicon substrate 21st Thus, the n⁺ impurity diffusion layer 24 is created, and the n⁺ impurity implantation layer 23 b and the lower capacitor electrode 29 a are electrically connected. The diffusion of the defects from the lower capacitor electrode 29 a is reduced because of the presence of the polycrystalline silicon film layer 28 a.

Wie in Fig. 20 gezeigt ist, werden die polykristalline Siliziumfilmschicht 28a und die untere Kondensatorelektrode 29a unter Verwendung allgemein bekannter Lithographie und Trockenätzung gemustert, um einen polykristallinen Siliziumfilm 28 und eine untere Kondensatorelektrode 29 zu schaffen.As shown in Fig. 20, the polycrystalline silicon film layer 28 a and the lower capacitor electrode 29 a patterned using well-known lithography and dry etching to form a polycrystalline silicon film 28 and to provide a capacitor lower electrode 29.

Wie in Fig. 21 dargestellt ist, wird der dielektrische Kondensatorfilm 30 aus einer Einzelschicht wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, einem Mehrschichtfilm mit der Struktur von z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 oder ähnlichem auf der unteren Kondensatorelektrode 29 gebildet. Die obere Kondensatorelektrode 31 eines polykristallinen Siliziumfilms mit geringen Widerstand, der dieselbe Störstellenkonzentration (Phosphor mit 4-8×1020/cm3) wie die untere Kondensatorelektrode 29 aufweist, wird auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 30 geschaffen. Der Zwischenschichtisolierfilm 32 wird unter Verwendung des CVD- Verfahrens auf der gesamten Oberfläche gebildet. Zur Einebnung der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 32 wird durch ein Aufschmelzverfahren eine Wärmebehandlung bei 850°C ausgeführt.As shown in Fig. 21, the dielectric capacitor film 30 is made of a single layer such as. B. a thermal oxide film, a multilayer film with the structure of z. B. a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 or the like is formed on the lower capacitor electrode 29 . The upper capacitor electrode 31 of a low-resistance polycrystalline silicon film having the same impurity concentration (phosphorus with 4-8 × 10 20 / cm 3 ) as the lower capacitor electrode 29 is created on the dielectric capacitor film 30 . The interlayer insulating film 32 is formed on the entire surface using the CVD method. In order to flatten the surface of the interlayer insulating film 32 , a heat treatment at 850 ° C. is carried out by a melting process.

Wie in Fig. 22 gezeigt ist, werden Kontaktlöcher 27a, 32a auf der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 23a in den Zwischenschichtisolierfilmen 27 bzw. 32 geschaffen. Der polykristalline Siliziumfilm 33a in elektrischem Kontakt mit der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 23a in den Kontaktlöchern 27a, 32a wird unter Verwendung des CVD-Verfahrens geschaffen und erstreckt sich auf dem Zwischenschichtisolierfilm 32. Der Silizidfilm 33b aus WSi2 oder ähnlichem wird mittels des Sputter-Verfahrens auf dem polykristallinen Siliziumfilm 33a gebildet. Auf dem Silizidfilm 33b wird der Zwischenschichtisolierfilm 34 unter Verwendung des CVD- Verfahrens geschaffen. Zur Einebnung der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 34 wird durch das Aufschmelzverfahren eine Wärmebehandlung bei 850°C ausgeführt.As shown in Fig. 22, contact holes 27 a, 32 a are created on the n-impurity implantation layer 23 a in the interlayer insulating films 27 and 32 , respectively. The polycrystalline silicon film 33 a in electrical contact with the n-impurity implantation layer 23 a in the contact holes 27 a, 32 a is created using the CVD process and extends on the interlayer insulating film 32nd The silicide film 33 b made of WSi 2 or the like is formed on the polycrystalline silicon film 33 a by means of the sputtering method. On the silicide film 33 b, the interlayer insulating film 34 is created using the CVD method. In order to level the surface of the interlayer insulating film 34 , a heat treatment at 850 ° C. is carried out by the melting process.

Schließlich werden auf dem Zwischenschichtisolierfilm 34 Aluminiumverdrahtungen 35 in einem vorbestimmten Abstand voneinander gebildet, wie in Fig. 13 dargestellt ist. Damit ist der DRAM nach der zweiten Ausführungsform fertig.Finally, aluminum wirings 35 are formed on the interlayer insulating film 34 at a predetermined interval from each other, as shown in FIG. 13. The DRAM according to the second embodiment is now complete.

Wie in Fig. 23 gezeigt ist, weist ein DRAM nach einer dritten Ausführungsform ein p-Einkristall-Siliziumsubstrat 41 mit einem Graben 41a in einem vorbestimmten Bereich in seiner Hauptoberfläche, einen Isolieroxidfilm (einen dicken Siliziumoxidfilm) 42 benachbart zum Graben 41a zur Isolierung von Bauelementen, die auf der Hauptoberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrat 41 gebildet sind, eine n⁺-Störstellenimplantationsschicht 43b, deren Endabschnitt benachbart zum Seitenwandabschnitt des Grabens 41a ist, eine n⁺- Störstellenimplantationsschicht 43a, zwischen der und der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 43b sich ein Kanalbereich 57 mit vorbestimmter Breite befindet, eine n⁺- Störstellenimplantationsschicht 44 entlang der Oberfläche des Grabens 41a, eine Gate-Elektrode 47, die auf dem Kanalbereich 57 mit einem Gate-Oxidfilm 46 dazwischen gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 48, der zum Bedecken der gesamten Oberfläche gebildet ist und Kontaktlöcher 48a, 48b auf der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 43a bzw. einem vertieften Abschnitt 41a aufweist, einen Seitenwandisolierfilm 49, der auf den Seitenwandabschnitten des Kontaktlochs 48b des Zwischenschichtisolierfilms 48 und des vertieften Abschnitts 41a gebildet ist, eine untere Kondensatorelektrode 50 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit niedrigem Widerstand, der eine große Menge von Störstellen (Phosphor (P) zu 4-8×1020/cm3) aufweist, elektrisch mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 44 am Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts 41a verbunden ist und sich entlang des Seitenwandisolierfilms 49 und des Zwischenschichtisolierfilms 48 erstreckt, einen dielektrischen Kondensatorfilm 51 aus einer Einzelschicht wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, einem Mehrschichtfilm mit einer Struktur von z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 oder ähnlichem auf der unteren Kondensatorelektrode 50, eine obere Kondensatorelektrode 52 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit niedrigem Widerstand, der nahezu dieselbe Menge von Störstellen (4-8×1020/cm3) wie die untere Kondensatorelektrode 50 aufweist und auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 51 gebildet ist, eine n⁺- Störstellendiffusionsschicht 45, die durch thermische Diffusion der Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 50 gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 53, der zum Bedecken der gesamten Oberfläche gebildet ist und ein Kontaktloch 53a, 48a über der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 43a aufweist, einen polykristallinen Siliziumfilm 54a, der mit der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 43a in den Kontaktlöchern 48a, 53a elektrisch verbunden ist und sich entlang der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 53 erstreckt, einen Silizidfilm 54b aus WSi oder ähnlichem, der auf dem polykristallinen Siliziumfilm 54a gebildet ist, einen Zwischenschichtisolierfilm 55, der auf dem Silizidfilm 54b gebildet ist, und Aluminiumverdrahtungen 56, die auf dem Zwischenschichtisolierfilm 55 mit einem vorbestimmten Abstand voneinander gebildet sind, auf.As shown in Fig. 23, a DRAM according to a third embodiment has a p-type single crystal silicon substrate 41 having a trench 41 a in a predetermined area in its main surface, an insulating oxide film (a thick silicon oxide film) 42 adjacent to the trench 41 a for isolation of components formed on the main surface of the single crystal silicon substrate 41 , an n⁺ impurity implantation layer 43 b, the end portion of which is adjacent to the side wall portion of the trench 41 a, an n⁺ impurity implantation layer 43 a, between the and the n⁺ impurity implantation layer 43 b there is a channel region 57 with a predetermined width, an n + impurity implantation layer 44 along the surface of the trench 41 a, a gate electrode 47 which is formed on the channel region 57 with a gate oxide film 46 therebetween, an interlayer insulating film 48 , which is formed to cover the entire surface and contact holes 48 a, 48 b on the n⁺- impurity implantation layer 43 a and a recessed portion 41a having, a sidewall insulating film 49 which is formed on the side wall portions of the contact hole 48 b of the interlayer 48 and the recessed portion 41 a, a lower capacitor electrode 50 a low-resistance polycrystalline silicon film having a large amount of impurities (phosphorus (P) of 4-8 × 10 20 / cm 3 ) is electrically connected to the n⁺ impurity implantation layer 44 at the bottom portion of the recessed portion 41 a and extends along the side wall insulating film 49 and the interlayer insulating film 48 , a dielectric capacitor film 51 made of a single layer such as. B. a thermal oxide film, a multilayer film with a structure of z. B. a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 or the like on the lower capacitor electrode 50 , an upper capacitor electrode 52 made of a polycrystalline silicon film with low resistance, the almost same amount of impurities (4-8 × 10 20 / cm 3) as the lower capacitor electrode 50 and being formed on the capacitor dielectric film 51, an n⁺- type impurity diffusion layer 45 which is formed by thermal diffusion of the impurity (phosphorus) in the lower capacitor electrode 50, an interlayer 53 of the total for covering surface is formed and a contact hole 53 a, 48 a 43 a having on the N + impurity implantation, a polycrystalline silicon film 54 a, which is the n⁺- impurity implantation layer 43a in the contact holes 48 a, 53 a are electrically connected and extending along extends the surface of the interlayer insulating film 53 , e a silicide film 54 b made of WSi or the like, which is formed on the polycrystalline silicon film 54 a, an interlayer insulating film 55 , which is formed on the silicide film 54 b, and aluminum wirings 56 , which are formed on the interlayer insulating film 55 at a predetermined distance from each other .

Ein schaltender MOS-Transistor wird von einem Paar von n⁺- Störstellenimplantationsschichten 43a, 43b, der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 44 und der Gate-Elektrode 47 gebildet. Eine Bitleitung 54 zum Übertragen eines Datensignals ist aus dem polykristallinen Siliziumfilm 54a und dem Silizidfilm 54b gebildet. Ein Stapelkondensator mit dem Graben 41a zum Speichern von Ladungen entsprechend dem Datensignal besteht aus der unteren Kondensatorelektrode 50, dem dielektrischen Kondensatorfilm 51 und der oberen Kondensatorelektrode 52.A switching MOS transistor is formed by a pair of n⁺ impurity implantation layers 43 a, 43 b, the n⁺ impurity implantation layer 44 and the gate electrode 47 . A bit line 54 for transmitting a data signal is formed from the polycrystalline silicon film 54 a and the silicide film 54 b. A stacked capacitor with the trench 41 a for storing charges corresponding to the data signal consists of the lower capacitor electrode 50 , the dielectric capacitor film 51 and the upper capacitor electrode 52 .

Bei der dritten Ausführungsform ist ein Graben 41a im Einkristall- Siliziumsubstrat 41 gebildet, und ein Seitenwandisolierfilm 49 ist auf Seitenwandabschnitten des Grabens 41a und dem Zwischenschichtisolierfilm 48 gebildet, so daß die untere Kondensatorelektrode 50 nur am Bodenbereich des Grabens 41a elektrisch in Kontakt mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 44 steht.In the third embodiment, a trench 41 a is formed in the single crystal silicon substrate 41 , and a side wall insulating film 49 is formed on side wall portions of the trench 41 a and the interlayer insulating film 48 , so that the lower capacitor electrode 50 is only in electrical contact with the bottom region of the trench 41 a the n⁺ impurity implantation layer 44 is.

Das bedeutet, daß bei der dritten Ausführungsform die untere Kondensatorelektrode 50 in einer solchen Tiefe in elektrischem Kontakt mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 44 ist, daß die schließlich durch Störstellendiffusion von der unteren Kondensatorelektrode gebildete n⁺-Störstellendiffusionsschicht 45 den Bereich nicht überlappt, in dem der Kanalbereich 57 gebildet wird. Selbst wenn der Diffusionsbereich der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 45 durch eine Wärmebehandlung zur Einebnung der Zwischenschichtisolierfilme 53, 55 erweitert wird, überlappt durch diese Struktur die n⁺-Störstellendiffusionsschicht 45 den Kanalbereich 57 zwischen den n⁺- Störstellenimplantationsschichten 43a und 43b nicht. Damit wird die effektive Gate-Länge nicht verkürzt, und wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform kann ein Kurzkanaleffekt, bei dem die Schwellenspannung sinkt, und ein Durchgriff effektiv verhindert werden. Selbst wenn die Diffusionsposition der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 45 in Abhängigkeit von Schwankungen bei der Ausrichtung der Gate-Elektrode 47 und der unteren Kondensatorelektrode 50 bei der Musterung variiert, ist die Kanallänge der Ausführungsform ferner durch die n⁺- Störstellenimplantationsschicht 43b definiert, die in selbstausrichtender Weise gebildet wird, so daß die Transistoreigenschaften nicht schwanken.That is, in the third embodiment, the lower capacitor electrode 50 is in electrical contact with the n⁺ impurity implantation layer 44 to such a depth that the n⁺ impurity diffusion layer 45 eventually formed by impurity diffusion from the lower capacitor electrode does not overlap the area where the channel region 57 is formed. Even if the diffusion region of the n⁺- impurity diffusion layer is expanded by a heat treatment for planarization of interlayer insulating films 53, 55 45, overlapped by this structure, the n⁺-type impurity diffusion layer 45 to the channel region 57 between the n⁺- Störstellenimplantationsschichten 43 a and 43 b does not. As a result, the effective gate length is not shortened, and like the first and second embodiments, a short channel effect in which the threshold voltage drops and a penetration can be effectively prevented. Even if the position of the diffusion n⁺- impurity diffusion layer varies depending on variations in the alignment of the gate electrode 47 and the capacitor lower electrode 50 in the pattern 45, the channel length of the embodiment is further defined by the n⁺- b impurity implantation layer 43, which in self-aligning manner is formed so that the transistor properties do not fluctuate.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 23 bis 33 wird nun ein Herstellungsverfahren für den DRAM nach der dritten Ausführungsform beschrieben.A manufacturing method for the DRAM according to the third embodiment will now be described with reference to FIGS. 23 to 33.

Die in den Fig. 24 bis 27 gezeigten Herstellungsschritte stimmen mit denen der ersten Ausführungsform überein, die in den Fig. 4 bis 7 dargestellt sind.The manufacturing steps shown in FIGS. 24 to 27 correspond to those of the first embodiment, which are shown in FIGS. 4 to 7.

Wie in Fig. 28 gezeigt ist, wird nach diesen Schritten durch bekannte Lithographie und Trockenätzung der Graben 41a und das Kontaktloch 48b in einem Bereich geschaffen, der einen vorbestimmten Abstand von der Gate-Elektrode 47 der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 43b besitzt. Die n⁺- Störstellenimplantationsschicht 44 wird in der Seitenoberfläche und der Bodenfläche des Grabens 41a unter Verwendung eines Schrägionenimplantationsverfahrens so gebildet, daß sie nahezu dieselbe Störstellenkonzentration wie die n⁺- Störstellenimplantationsschicht 43b aufweist.As shown in Fig. 28, after these steps by known lithography and dry etching, the trench 41 a and the contact hole 48 b are created in an area having a predetermined distance from the gate electrode 47 of the n + impurity implantation layer 43 b. The n⁺ impurity implantation layer 44 is formed in the side surface and the bottom surface of the trench 41 a using an oblique ion implantation method so that it has almost the same impurity concentration as the n⁺ impurity implantation layer 43 b.

Wie in Fig. 29 dargestellt ist, wird durch das CVD-Verfahren ein Oxidfilm 49a mit einer Dicke von nicht weniger als 500 Å auf der gesamten Oberfläche gebildet.As shown in Fig. 29, an oxide film 49 a with a thickness of not less than 500 Å is formed on the entire surface by the CVD method.

Wie in Fig. 30 gezeigt ist, wird durch anisotropes Ätzen der Seitenwandisolierfilm 49 nur auf den Seitenwandabschnitten des Kontaktlochs 48a und des Grabens 41a gebildet. As shown in Fig. 30, anisotropic etching of the side wall insulating film 49 is formed only on the side wall portions of the contact hole 48 a and the trench 41 a.

Wie in Fig. 31 dargestellt ist, wird die untere Kondensatorelektrode 50 durch Musterung geschaffen, nachdem eine mit Phosphor zu 4- 8×1020/cm3 dotierte (nicht dargestellte) polykristalline Siliziumschicht mit geringem Widerstand mittels des CVD-Verfahrens gebildet worden ist. Bei der Bildung der unteren Kondensatorelektrode 50 wird eine Temperatur von 700°C erreicht, so daß die Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 50 thermisch zum Einkristall-Siliziumsubstrat 41 diffundiert werden. Damit wird die n⁺-Störstellendiffusionsschicht 45 gebildet und die n⁺-Störstellenimplantationsschicht 44 und die untere Kondensatorelektrode 50 werden elektrisch verbunden.As shown in FIG. 31, the lower capacitor electrode 50 is patterned after a low-resistance polycrystalline silicon layer (not shown) doped with phosphorus of 4-8 × 10 20 / cm 3 is formed by the CVD method. When the lower capacitor electrode 50 is formed, a temperature of 700 ° C. is reached, so that the impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 50 are thermally diffused to the single-crystal silicon substrate 41 . The n⁺ impurity diffusion layer 45 is thus formed and the n⁺ impurity implantation layer 44 and the lower capacitor electrode 50 are electrically connected.

Wie in Fig. 32 gezeigt ist, wird ein dielektrischer Kondensatorfilm 51 aus einer Einzelschicht wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, einem Mehrschichtfilm mit einer Struktur von z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 oder ähnlichem auf der unteren Kondensatorelektrode 50 gebildet. Die obere Kondensatorelektrode 52 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit niedrigem Widerstand mit nahezu derselben Störstellenkonzentration (4-8×1020/cm3) wie die untere Kondensatorelektrode 50 wird mittels des CVD-Verfahrens, Lithographie und Trockenätzung auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 51 geschaffen. Der Zwischenschichtisolierfilm 53 wird auf der gesamten Oberfläche unter Verwendung des CVD-Verfahrens gebildet. Zur Einebnung der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 53 wird eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 850°C durch das Aufschmelzverfahren ausgeführt.As shown in Fig. 32, a dielectric capacitor film 51 made of a single layer such as. B. a thermal oxide film, a multilayer film with a structure of z. B. a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 or the like is formed on the lower capacitor electrode 50 . The upper capacitor electrode 52 made of a low resistance polycrystalline silicon film with almost the same impurity concentration (4-8 × 10 20 / cm 3 ) as the lower capacitor electrode 50 is formed on the dielectric capacitor film 51 by means of CVD, lithography and dry etching. The interlayer insulating film 53 is formed on the entire surface using the CVD method. To flatten the surface of the interlayer insulating film 53 , heat treatment is carried out at a temperature of 850 ° C by the reflow process.

Wie in Fig. 33 dargestellt ist, werden Kontaktlöcher 48a, 53a in einem Bereich der Zwischenschichtisolierfilme 48 bzw. 53 auf der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 43a geschaffen. Der polykristalline Siliziumfilm 54a wird mittels des CVD-Verfahrens so gebildet, daß er mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 43a in den Kontaktlöchern 48a, 53a elektrisch in Kontakt steht und sich entlang des Zwischenschichtisolierfilms 53 erstreckt. Ein Silizidfilm 54b aus WSi2 oder ähnlichem wird auf dem polykristallinen Siliziumfilm 54a unter Verwendung des Sputter-Verfahrens geschaffen. Der Zwischenschichtisolierfilm 55 wi 24308 00070 552 001000280000000200012000285912419700040 0002004300357 00004 24189rd auf dem Silizidfilm 54b mittels des CVD-Verfahrens gebildet. Zur Einebnung der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 55 wird eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 850°C durch das Aufschmelzverfahren ausgeführt.As shown in Fig. 33, contact holes 48 a, 53 a are created in a region of the interlayer insulating films 48 and 53 on the n + impurity implantation layer 43 a. The polycrystalline silicon film 54 a is formed by means of the CVD process so that it is in electrical contact with the n-impurity implantation layer 43 a in the contact holes 48 a, 53 a and extends along the interlayer insulating film 53 . A silicide film 54 b made of WSi 2 or the like is created on the polycrystalline silicon film 54 a using the sputtering method. The interlayer 55 wi 24308 00070 552 00004 001000280000000200012000285912419700040 0002004300357 24189rd on the silicide film 54 b formed by the CVD method. To flatten the surface of the interlayer insulating film 55 , heat treatment is carried out at a temperature of 850 ° C by the reflow process.

Schließlich werden Aluminiumverdrahtungen 56 in einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Zwischenschichtisolierfilm 55 geschaffen, wie in Fig. 23 gezeigt ist. Damit ist der DRAM nach der dritten Ausführungsform fertig.Finally, aluminum wirings 56 are formed at a predetermined distance from each other on the interlayer insulating film 55 , as shown in FIG. 23. This completes the DRAM according to the third embodiment.

Wie in Fig. 34 gezeigt ist, ist bei einer vierten Ausführungsform ein Isolieroxidfilm 62 zur Isolierung von Bauelementen in einem Vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche eines p- Siliziumsubstrats 61 gebildet. Ein Paar von n⁺- Störstellenimplantationsschichten 63a, 63b ist in einem vom Isolieroxidfilm 62 umgebenen Bereich mit einem vorbestimmten Abstand so gebildet, daß ein Kanalbereich 77 dazwischen liegt. Eine Gate- Elektrode 66 ist auf dem Kanalbereich 77 über einem Gate-Oxidfilm 65 gebildet. Ein Zwischenschichtisolierfilm 67 mit Kontaktlöchern 67a, 67b ist auf den n⁺-Störstellenimplantationsschichten 63a bzw. 63b gebildet, um die gesamte Oberfläche zu bedecken. Ein polykristalliner Siliziumfilm 68a, der die Bitleitung 68 bildet, ist so geschaffen, daß er mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 63a im Kontaktloch 67a verbunden ist und sich auf dem Zwischenschichtisolierfilm 67 erstreckt. Ein Silizidfilm 68b aus WSi2 oder ähnlichem, der die Bitleitung 68 bildet, ist auf dem polykristallinen Siliziumfilm 68a geschaffen. Ein Zwischenschichtisolierfilm 69 mit einem Kontaktloch 67b, 69a über der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 63b ist zum Bedecken des Silizidfilms 68b gebildet. Ein Zwischenschichtisolierfilm 70 ist mit einer vorbestimmten Dicke auf der Oberfläche der Kontaktlöcher 67b, 69a gebildet. Eine epitaktische Siliziumschicht 71 ist durch epitaktisches Wachstum auf der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 63b in einem Bereich geschaffen, der vom Seitenwandisolierfilm 70 umgeben ist. Eine untere Kondensatorelektrode 72 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit niedrigem Widerstand mit einer Störstellenkonzentration (4-8×1020/cm3) höher als die der epitaktischen Siliziumschicht 71 ist durch epitaktisches Wachstum auf der epitaktischen Siliziumschicht 71 gebildet. Die untere Kondensatorelektrode 72 erstreckt sich auf dem Seitenwandisolierfilm 70 und dem Zwischenschichtisolierfilm 69. Durch thermische Diffusion der Störstellen, die in der unteren Kondensatorelektrode 72 enthalten sind, wird die n⁺-Störstellendiffusionsschicht 64 gebildet, um die n⁺-Störstellenimplantationsschicht 63b zu überlappen. Ein dielektrischer Kondensatorfilm 73 aus einer Einzelschicht wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, einem Mehrschichtfilm mit einer Struktur von z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 oder ähnlichem ist auf der unteren Kondensatorelektrode 72 gebildet. Eine obere Kondensatorelektrode 74 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit geringem Widerstand mit nahezu derselben Störstellenkonzentration (4-8×1020/cm3) wie die untere Kondensatorelektrode 72 ist auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 73 gebildet. Ein Zwischenschichtisolierfilm 75, dessen Oberfläche eingeebnet ist, ist auf der oberen Kondensatorelektrode 74 geschaffen. Es sind Aluminiumverdrahtungen 76 mit einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Zwischenschichtisolierfilm 75 gebildet.As shown in FIG. 34, in a fourth embodiment, an insulating oxide film 62 for insulating devices in a predetermined area is formed on the main surface of a p-type silicon substrate 61 . A pair of n⁺ impurity implantation layers 63 a, 63 b is formed in a region surrounded by the insulating oxide film 62 at a predetermined distance so that a channel region 77 lies therebetween. A gate electrode 66 is formed on the channel region 77 over a gate oxide film 65 . An interlayer insulating film 67 with contact holes 67 a, 67 b is formed on the n-impurity implantation layers 63 a and 63 b, in order to cover the entire surface. A polycrystalline silicon film 68 a, which forms the bit line 68 , is created so that it is connected to the n-impurity implantation layer 63 a in the contact hole 67 a and extends on the interlayer insulating film 67 . A silicide film 68 b made of WSi 2 or the like, which forms the bit line 68 , is created on the polycrystalline silicon film 68 a. An interlayer insulating film 69 with a contact hole 67 b, 69 a over the n + impurity implantation layer 63 b is formed to cover the silicide film 68 b. An interlayer insulating film 70 is formed with a predetermined thickness on the surface of the contact holes 67 b, 69 a. An epitaxial silicon layer 71 is created by epitaxial growth on the n + impurity implantation layer 63 b in an area surrounded by the side wall insulating film 70 . A lower capacitor electrode 72 made of a low-resistance polycrystalline silicon film with an impurity concentration (4-8 × 10 20 / cm 3 ) higher than that of the epitaxial silicon layer 71 is formed on the epitaxial silicon layer 71 by epitaxial growth. The lower capacitor electrode 72 extends on the side wall insulating film 70 and the interlayer insulating film 69 . The n⁺ impurity diffusion layer 64 is formed by thermal diffusion of the impurities contained in the lower capacitor electrode 72 in order to overlap the n⁺ impurity implantation layer 63 b. A dielectric capacitor film 73 made of a single layer such as. B. a thermal oxide film, a multilayer film with a structure of z. B. a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 or the like is formed on the lower capacitor electrode 72 . An upper capacitor electrode 74 made of a low-resistance polycrystalline silicon film with almost the same impurity concentration (4-8 × 10 20 / cm 3 ) as the lower capacitor electrode 72 is formed on the dielectric capacitor film 73 . An interlayer insulating film 75 , the surface of which is flattened, is provided on the upper capacitor electrode 74 . Aluminum wirings 76 are formed on the interlayer insulating film 75 with a predetermined distance from each other.

Bei der vierten Ausführungsform befindet sich die epitaktische Siliziumschicht 71 mit einer Störstellenkonzentration (1×1015 vor der Diffusion der Störstellen in der unteren Kondensatorelektrode) geringer als die der unteren Kondensatorelektrode 72 wie bei der ersten Ausführungsform zwischen der unteren Kondensatorelektrode 72 und der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 63b, so daß die Störstellendiffusion in der unteren Kondensatorelektrode 72 reduziert werden kann. Damit wird kein Nachteil verursacht, so daß der Endabschnitt der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 64 auf der Seite der Gate-Elektrode 66 nicht vom Endabschnitt der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 63b auf der Seite der Gate-Elektrode 66 erweitert wird und sich die effektive Gate-Lange verkürzt. Ein Kurzkanaleffekt und ein Durchgriff kann wie bei der ersten Ausführungsform effektiv verhindert werden. In the fourth embodiment, the epitaxial silicon layer 71 with an impurity concentration (1 × 10 15 before the diffusion of the impurities in the lower capacitor electrode) is lower than that of the lower capacitor electrode 72 as in the first embodiment between the lower capacitor electrode 72 and the n⁺- Impurity implantation layer 63 b, so that the impurity diffusion in the lower capacitor electrode 72 can be reduced. This does not cause a disadvantage, so that the end portion of the n⁺ impurity diffusion layer 64 on the gate electrode 66 side is not expanded by the end portion of the n⁺ impurity implantation layer 63 b on the gate electrode 66 side, and the effective gate Long shortened. A short channel effect and penetration can be effectively prevented as in the first embodiment.

Bei der vierten Ausführungsform befindet sich die Bitleitung 68 im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist, unter der unteren Kondensatorelektrode 72.In the fourth embodiment, unlike the first embodiment shown in FIG. 1, the bit line 68 is located under the lower capacitor electrode 72 .

Wie in Fig. 35 gezeigt ist, ist bei einem DRAM nach einer fünften Ausführungsform ein Isolieroxidfilm 82 zur Isolierung von Bauelementen in einem vorbestimmten Bereich auf einem p-Einkristall- Siliziumsubstrat 81 gebildet. Ein Paar von n⁺- Störstellenimplantationsschichten 83a, 83b ist in einem vom Isolieroxidfilm 82 umgebenen Bereich mit einem vorbestimmten Abstand so gebildet, daß ein Kanalbereich 97 dazwischen liegt. Eine Gate- Elektrode 86 ist auf dem Kanalbereich 97 mit einem Gate-Oxidfilm 85 dazwischen gebildet. Ein Zwischenschichtisolierfilm 87 mit Kontaktlöchern 87a, 87b ist auf den n⁺- Störstellenimplantationsschichten 83a bzw. 83b gebildet, um die gesamte Oberfläche zu bedecken. Ein polykristalliner Siliziumfilm 88a, der die Bitleitung 88 bildet, ist so geschaffen, daß er mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 83a im Kontaktloch 87a verbunden ist und sich auf dem Zwischenschichtisolierfilm 87 erstreckt. Ein Silizidfilm 88b aus WSi2 oder ähnlichem, der die Bitleitung 88 bildet, ist auf dem polykristallinen Siliziumfilm 88a geschaffen. Ein Zwischenschichtisolierfilm 89 mit einer eingeebneten Oberfläche und einem Kontaktloch 89a über der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 83b ist auf dem Silizidfilm 88b gebildet. Ein Seitenwandisolierfilm 90 ist mit einer vorbestimmten Dicke auf der Oberfläche der Kontaktlöcher 87b, 89a gebildet. Ein polykristalliner Siliziumfilm 91 mit hohem Widerstand und einer geringen Menge an Störstellen (1×1015/cm3 bevor Störstellen von der unteren Kondensatorelektrode 92 diffundiert werden) ist mit der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 83b in einem Bereich, der vom Seitenwandisolierfilm 90 umgeben ist, elektrisch verbunden. Der polykristalline Siliziumfilm 91 mit hohem Widerstand ist so gebildet, daß er sich auf der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 90 und der Oberfläche des Zwischenschichtisolierfilms 89 erstreckt. Eine untere Kondensatorelektrode 92 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit niedrigem Widerstand, der mit einer größeren Menge an Störstellen (Phosphor) als der polykristalline Siliziumfilm 91 dotiert ist, ist auf dem polykristallinen Siliziumfilm 91 gebildet. Ein dielektrischer Kondensatorfilm 93 ist aus einer Einzelschicht wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, einem Mehrschichtfilm mit einer Struktur von z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 oder ähnlichem auf der unteren Kondensatorelektrode 92 gebildet. Eine obere Kondensatorelektrode 94 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit geringem Widerstand mit nahezu derselben Störstellenkonzentration (4-8×1020/cm3) wie die untere Kondensatorelektrode 92 ist auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 93 gebildet. Auf der oberen Kondensatorelektrode 94 ist ein Zwischenschichtisolierfilm 95 mit einer eingeebneten Oberfläche geschaffen. Es sind Aluminiumverdrahtungen 96 mit einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Zwischenschichtisolierfilm 95 gebildet.As shown in FIG. 35, in a DRAM according to a fifth embodiment, an insulating oxide film 82 for isolating devices in a predetermined area is formed on a p-type single crystal silicon substrate 81 . A pair of n⁺ impurity implantation layers 83 a, 83 b is formed in a region surrounded by the insulating oxide film 82 at a predetermined distance so that a channel region 97 is located therebetween. A gate electrode 86 is formed on the channel region 97 with a gate oxide film 85 therebetween. An interlayer insulating film 87 with contact holes 87 a, 87 b is formed on the n + impurity implantation layers 83 a and 83 b to cover the entire surface. A polycrystalline silicon film 88 a, which forms the bit line 88 , is created so that it is connected to the n-impurity implantation layer 83 a in the contact hole 87 a and extends on the interlayer insulating film 87 . A silicide film 88 b made of WSi 2 or the like, which forms the bit line 88 , is created on the polycrystalline silicon film 88 a. An interlayer insulating film 89 with a flattened surface and a contact hole 89 a over the n + impurity implantation layer 83 b is formed on the silicide film 88 b. A side wall insulating film 90 is formed with a predetermined thickness on the surface of the contact holes 87 b, 89 a. A polycrystalline silicon film 91 with a high resistance and a small amount of impurities (1 × 10 15 / cm 3 before impurities are diffused from the lower capacitor electrode 92 ) is with the n⁺ impurity implantation layer 83 b in an area surrounded by the side wall insulating film 90 , electrically connected. The high resistance polycrystalline silicon film 91 is formed so as to extend on the surface of the interlayer insulating film 90 and the surface of the interlayer insulating film 89 . A lower capacitor electrode 92 made of a low-resistance polycrystalline silicon film doped with a larger amount of impurities (phosphorus) than the polycrystalline silicon film 91 is formed on the polycrystalline silicon film 91 . A dielectric capacitor film 93 is made of a single layer such as. B. a thermal oxide film, a multilayer film with a structure of z. B. a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 or the like is formed on the lower capacitor electrode 92 . An upper capacitor electrode 94 made of a low resistance polycrystalline silicon film with almost the same impurity concentration (4-8 × 10 20 / cm 3 ) as the lower capacitor electrode 92 is formed on the dielectric capacitor film 93 . On the upper capacitor electrode 94 , an interlayer insulating film 95 with a flattened surface is created. Aluminum wirings 96 are formed on the interlayer insulating film 95 with a predetermined distance from each other.

Bei der fünften Ausführungsform befindet sich wie bei der in Fig. 13 gezeigten zweiten Ausführungsform ein polykristalliner Siliziumfilm 91 mit hohem Widerstand mit einer Störstellenkonzentration (1×1015/cm3 bevor Störstellen von der unteren Kondensatorelektrode 92 diffundiert werden) geringer als die der unteren Kondensatorelektrode 92 zwischen der unteren Kondensatorelektrode 92 und der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 83b, so daß die Diffusion der Störstellen von der unteren Kondensatorelektrode 92 reduziert werden kann. Der Endabschnitt der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 84, die durch die Diffusion der Störstellen gebildet wird, auf der Seite der Gate-Elektrode 86 wird nicht vom Endabschnitt der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 83b auf der Seite der Gate-Elektrode 66 erweitert und daher wird die effektive Gate-Länge nicht verkürzt. Damit kann wie bei der zweiten Ausführungsform ein Kurzkanaleffekt, bei dem die Schwellenspannung gesenkt wird, und ein Durchgriff effektiv verhindert werden. Bei der fünften Ausführungsform befindet sich im Gegensatz zur in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform die Bitleitung 88 unter der unteren Kondensatorelektrode 92.In the fifth embodiment, like the second embodiment shown in FIG. 13, a high-resistance polycrystalline silicon film 91 having an impurity concentration (1 × 10 15 / cm 3 before impurities are diffused from the lower capacitor electrode 92 ) is lower than that of the lower capacitor electrode 92 between the lower capacitor electrode 92 and the n⁺ impurity implantation layer 83 b, so that the diffusion of the impurities from the lower capacitor electrode 92 can be reduced. The end portion of the n⁺ impurity diffusion layer 84 , which is formed by the diffusion of impurities, on the gate electrode 86 side is not extended from the end portion of the n⁺ impurity implantation layer 83 b on the gate electrode 66 side , and therefore the effective gate length not shortened. As in the second embodiment, a short-channel effect in which the threshold voltage is reduced and a penetration can thus be effectively prevented. In the fifth embodiment, in contrast to the embodiment shown in FIG. 13, the bit line 88 is located under the lower capacitor electrode 92 .

Wie in Fig. 36 gezeigt ist, ist bei einer sechsten Ausführungsform ein Isolieroxidfilm 102 in einem vorbestimmten Bereich des p- Einkristall-Siliziumsubstrat 101 gebildet. Ein Graben 101a ist in einem Bereich des Einkristall-Siliziumsubstrats 101 benachbart zum Isolieroxidfilm 102 gebildet. Eine n⁺- Störstellenimplantationsschicht 103b ist so gebildet, daß ihr Endabschnitt in Kontakt mit einem Seitenabschnitt des Grabens 101a steht. Eine n⁺-Störstellenimplantationsschicht 103a ist so gebildet, daß der Kanalbereich 117 zwischen den n⁺- Störstellenimplantationsschichten 103a und 103b liegt. Eine Gate- Elektrode 107 ist auf dem Kanalbereich 117 mit einem Gate-Oxidfilm 106 dazwischen gebildet. Eine n⁺-Störstellenimplantationsschicht 104 ist entlang eines Seitenwandabschnitts und einer Bodenfläche des Grabens 101a geschaffen. Im Bodenbereich des Grabens 101a ist eine n⁺-Störstellendiffusionsschicht 105 so gebildet, daß sie die n⁺- Störstellenimplantationsschicht 104 überlappt. Es ist ein Zwischenschichtisolierfilm 108 mit Öffnungen 108a, 108b auf der n⁺- Störstellenimplantationsschicht 103a bzw. dem Graben 101a gebildet, um die gesamte Oberfläche zu bedecken. Ein polykristalliner Siliziumfilm 109a, der eine Bitleitung 109 bildet, ist so geschaffen, daß er mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 103a im Kontaktloch 108a verbunden ist und sich entlang des Zwischenschichtisolierfilms 108 erstreckt. Ein Silizidfilm 109b aus WSi2 oder ähnlichem, der die Bitleitung 109 bildet, ist auf dem polykristallinen Siliziumfilm 109a geschaffen. Auf dem Silizidfilm 88b ist ein Zwischenschichtisolierfilm 110 mit einer eingeebneten Oberfläche und einem Kontaktloch 110a über dem Graben 101a gebildet. Ein Seitenwandisolierfilm 111 ist mit einer vorbestimmten Dicke auf dem Seitenwandabschnitt des Grabens und den Oberflächen der Kontaktlöcher 108b, 110a gebildet. Eine untere Kondensatorelektrode 112 ist elektrisch mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 104 im Bodenbereich des Grabens 101a innerhalb eines Abschnitts gebildet, der vom Seitenwandisolierfilm 111 umgeben ist. Die untere Kondensatorelektrode 112 ist aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit niedrigem Widerstand gebildet, der mit einer großen Menge an Störstellen (Phosphor) dotiert ist (4-8×1020/cm3).As shown in FIG. 36, in a sixth embodiment, an insulating oxide film 102 is formed in a predetermined area of the p-type single crystal silicon substrate 101 . A trench 101 a is formed in a region of the single crystal silicon substrate 101 adjacent to the insulating oxide film 102 . An n⁺ impurity implantation layer 103 b is formed so that its end portion is in contact with a side portion of the trench 101 a. An n⁺ impurity implantation layer 103 a is formed such that the channel region 117 lies between the n⁺ impurity implantation layers 103 a and 103 b. A gate electrode 107 is formed on the channel region 117 with a gate oxide film 106 therebetween. An n⁺ impurity implantation layer 104 is created along a side wall section and a bottom surface of the trench 101 a. In the bottom region of the trench 101 a, an n⁺ impurity diffusion layer 105 is formed such that it overlaps the n⁺ impurity implantation layer 104 . An interlayer insulating film 108 with openings 108 a, 108 b is formed on the n + impurity implantation layer 103 a or the trench 101 a in order to cover the entire surface. A polycrystalline silicon film 109 a, which forms a bit line 109 , is created so that it is connected to the n-impurity implantation layer 103 a in the contact hole 108 a and extends along the interlayer insulating film 108 . A silicide film 109 b made of WSi 2 or the like, which forms the bit line 109 , is created on the polycrystalline silicon film 109 a. On the silicide film 88 b, an interlayer insulating film 110 is formed with a leveled surface and a contact hole 110 a over the trench 101 a. A side wall insulating film 111 is formed with a predetermined thickness on the side wall portion of the trench and the surfaces of the contact holes 108 b, 110 a. A lower capacitor electrode 112 is formed electrically with the n + impurity implantation layer 104 in the bottom region of the trench 101 a within a section which is surrounded by the side wall insulating film 111 . The lower capacitor electrode 112 is formed of a low-resistance polycrystalline silicon film doped with a large amount of impurities (phosphorus) (4-8 × 10 20 / cm 3 ).

Ein dielektrischer Kondensatorfilm 113 ist aus einer Einzelschicht wie z. B. einem thermischen Oxidfilm, einem Mehrschichtfilm mit einer Struktur von z. B. einem Siliziumoxidfilm/einem Siliziumnitridfilm/einem Siliziumoxidfilm oder Ta2O5 oder ähnlichem auf der unteren Kondensatorelektrode 112 gebildet. Eine obere Kondensatorelektrode 114 aus einem polykristallinen Siliziumfilm mit geringem Widerstand mit nahezu derselben Störstellenkonzentration (4-8×1020/cm3) wie die untere Kondensatorelektrode 112 ist auf dem dielektrischen Kondensatorfilm 113 gebildet. Auf der oberen Kondensatorelektrode 114 ist ein Zwischenschichtisolierfilm 115 mit einer eingeebneten Oberfläche geschaffen. Es sind Aluminiumverdrahtungen 116 mit einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Zwischenschichtisolierfilm 115 gebildet.A dielectric capacitor film 113 is made of a single layer such as. B. a thermal oxide film, a multilayer film with a structure of z. B. a silicon oxide film / a silicon nitride film / a silicon oxide film or Ta 2 O 5 or the like is formed on the lower capacitor electrode 112 . An upper capacitor electrode 114 made of a low resistance polycrystalline silicon film having almost the same impurity concentration (4-8 × 10 20 / cm 3 ) as the lower capacitor electrode 112 is formed on the dielectric capacitor film 113 . On the upper capacitor electrode 114 , an interlayer insulating film 115 with a flattened surface is created. Aluminum wirings 116 are formed on the interlayer insulating film 115 with a predetermined distance from each other.

Bei der sechsten Ausführungsform ist wie bei der in Fig. 23 gezeigten dritten Ausführungsform die untere Kondensatorelektrode 112 mit der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 104 nur im Bodenabschnitt des Grabens 101a in Kontakt. Obwohl der Diffusionsbereich der durch thermische Diffusion von Störstellen (Phosphor) in der unteren Kondensatorelektrode 112 gebildeten n⁺- Störstellendiffusionsschicht 105 vergrößert wird, überlappt die n⁺- Störstellendiffusionsschicht 105 daher nicht den Kanalbereich 117 zwischen den n⁺-Störstellenimplantationsschichten 103a und 103b. Damit wird wie bei der dritten Ausführungsform die Kanallänge nicht verkürzt und ein Kurzkanaleffekt und ein Durchgreifen kann effektiv verhindert werden. Bei der sechsten Ausführungsform befindet sich im Gegensatz zur in Fig. 23 dargestellten dritten Ausführungsform die Bitleitung 109 unter der unteren Kondensatorelektrode 112.In the sixth embodiment, as in the third embodiment shown in FIG. 23, the lower capacitor electrode 112 is in contact with the n + impurity implantation layer 104 only in the bottom portion of the trench 101 a. Therefore, although the diffusion area of the n⁺ impurity diffusion layer 105 formed by thermal diffusion of impurities (phosphorus) in the lower capacitor electrode 112 is enlarged, the n⁺ impurity diffusion layer 105 does not overlap the channel region 117 between the n⁺ impurity implantation layers 103 a and 103 b. As in the third embodiment, the channel length is not shortened and a short channel effect and crackdown can be effectively prevented. In the sixth embodiment, in contrast to the third embodiment shown in FIG. 23, the bit line 109 is located under the lower capacitor electrode 112 .

Fig. 37 zeigt einen Querschnitt der Struktur eines DRAM mit einem Stapelkondensator nach der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 37 gezeigt ist, wird bei der siebten Ausführungsform eine epitaktische Siliziumschicht 208 an einem Kontaktabschnitt der Bitleitung 13 zu einem Einkristall- Siliziumsubstrat 1 gebildet, und nicht wie bei dem in Fig. 1 dargestellten DRAM nach der ersten Ausführungsform an einem Kontaktabschnitt der unteren Kondensatorelektrode 9. Das bedeutet, daß durch die epitaktische Siliziumschicht 208 zwischen dem polykristallinen Siliziumfilm 13a, der die Bitleitung 13 bildet, und der n⁺-Störstellendiffusionsschicht 204, die durch thermische Diffusion vom polykristallinen Siliziumfilm 13a gebildet wird, die Diffusion von Störstellen im polykristallinen Siliziumfilm 13a zum Einkristall-Siliziumsubstrat 1 durch eine Wärmebehandlung reduziert wird. Das führt zu einer Verminderung des Diffusionsgrads der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 204, selbst wenn z. B. eine Wärmebehandlung bei etwa 850°C ausgeführt wird, um den Zwischenschichtisolierfilm 14 oder ähnliches einzuebnen. Das verhindert effektiv, daß der Endabschnitt der n⁺- Störstellendiffusionsschicht 204 auf der Seite der Gate-Elektrode 6 vom Endabschnitt der n⁺-Störstellenimplantationsschicht 3b auf der Seite der Gate-Elektrode 6 erweitert wird. Das ermöglicht es, einen Kurzkanaleffekt effektiv zu verhindern, ohne die Länge des Kanalbereichs 16 zu verkürzen. Fig. 37 shows a cross-section of the structure of a DRAM having a stacked capacitor according to the seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 37, in the seventh embodiment, an epitaxial silicon layer 208 is formed on a contact portion of the bit line 13 to a single crystal silicon substrate 1 , and not on a contact portion of the DRAM shown in FIG. 1 according to the first embodiment lower capacitor electrode 9 . This means that through the epitaxial silicon layer 208 between the polycrystalline silicon film 13 a, which forms the bit line 13 , and the n⁺ impurity diffusion layer 204 , which is formed by thermal diffusion from the polycrystalline silicon film 13 a, the diffusion of impurities in the polycrystalline silicon film 13 a is reduced to the single-crystal silicon substrate 1 by a heat treatment. This leads to a reduction in the degree of diffusion of the n⁺ impurity diffusion layer 204 , even if e.g. B. is carried out a heat treatment at about 850 ° C to level the interlayer insulating film 14 or the like. This effectively prevents the end portion of the n⁺ impurity diffusion layer 204 on the gate electrode 6 side from being expanded from the end portion of the n⁺ impurity implantation layer 3 b on the gate electrode 6 side. This makes it possible to effectively prevent a short channel effect without shortening the length of the channel region 16 .

Entsprechend befindet sich in einer Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung eine erste leitende Schicht mit einer geringeren Störstellenkonzentration als die einer zweiten leitenden Schicht zwischen der zweiten leitenden Schicht und einem damit verbundenen ersten Störstellenbereich, so daß Störstellen in der zweiten leitenden Schicht daran gehindert werden, durch thermische Diffusion in das Halbleitersubstrat zu diffundieren. Selbst wenn anschließend eine Wärmebehandlung ausgeführt wird, kann damit die Diffusion der Störstellen in der zweiten leitenden Schicht in der Wärmebehandlung vermindert werden. Daher wird effektiv verhindert, daß sich ein Endabschnitt eines dritten Störstellenbereichs, der schließlich auf der Seite der Gate-Elektrode gebildet wird, von einem Endabschnitt des ersten Störstellenbereichs auf der Seite der Gate-Elektrode erweitert. Damit wird die effektive Gate-Länge nicht verkürzt, und ein Kurzkanaleffekt und ein Durchgriff kann effektiv verhindert werden, bei denen die Schwellenspannung vermindert wird. Selbst wenn Schwankungen bei der Ausrichtung der Gate-Elektrode und der zweiten leitenden Schicht bei der Musterung auftreten, erweitert sich der dritte Störstellenbereich nicht vom Endabschnitt des zweiten Störstellenbereichs auf der Seite der Gate-Elektrode, und auch Schwankungen der Transistoreigenschaften können effektiv verhindert werden. Accordingly, the semiconductor device is located in the present invention a first conductive layer with a lower impurity concentration than that of a second conductive one Layer between the second conductive layer and one with it connected first impurity area so that impurities in the second conductive layer can be prevented by thermal Diffuse to diffuse into the semiconductor substrate. Even if then a heat treatment is carried out, the Diffusion of the impurities in the second conductive layer in the Heat treatment can be reduced. Therefore, it effectively prevents that an end portion of a third impurity region, the is finally formed on the side of the gate electrode an end portion of the first impurity region on the side of the Gate electrode expanded. This does not make the effective gate length shortened, and a short channel effect and a penetration can be effective can be prevented at which the threshold voltage is reduced. Even if there are fluctuations in the alignment of the gate electrode and the second conductive layer when patterning occurs is expanded the third impurity region does not differ from the end section of the second impurity region on the gate electrode side, and Fluctuations in transistor properties can also be effective be prevented.  

Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein zweiter Störstellenbereich entlang der Seitenwand und der Bodenfläche eines vertieften Abschnitts in der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet, ein Seitenwandisolierfilm wird auf dem zweiten Störstellenbereich auf der Seitenwand des vertieften Abschnitts geschaffen, und der zweite Störstellenbereich und die zweite leitende Schicht werden im Bodenbereich des vertieften Abschnitts elektrisch verbunden. Damit wird effektiv verhindert, daß der dritte Störstellenbereich, der durch thermische Diffusion von Störstellen in der zweiten leitenden Schicht vom Bodenabschnitt des vertieften Bereichs gebildet wird, einen Kanalbereich zwischen dem ersten Störstellenbereich und dem zweiten Störstellenbereich überlappt. Damit wird die Kanallänge nicht verkürzt, und ein Kurzkanaleffekt und ein Durchgriff kann effektiv verhindert werden.In another embodiment of the present invention a second impurity area along the side wall and the Bottom surface of a recessed section in the main surface of the Semiconductor substrate is formed, a side wall insulating film is formed on the second impurity area on the side wall of the recessed Section created, and the second impurity area and the second conductive layer are recessed in the bottom area Section electrically connected. This effectively prevents the third impurity region caused by thermal diffusion of Impurities in the second conductive layer from the bottom portion of the recessed area is formed, a channel area between the first impurity region and the second impurity region overlaps. This does not shorten the channel length, and one Short channel effect and penetration can be effectively prevented.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein zweiter Störstellenbereich entlang der Oberfläche einer Seitenwand und des Bodens eines vertieften Abschnitts, der in einem vorbestimmten Bereich in der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet ist, geschaffen, ein Seitenwand-Diffusionsverminderungsfilm wird auf dem zweiten Störstellenbereich auf der Seitenwand des vertieften Abschnitts geschaffen, und der zweite Störstellenbereich wird elektrisch mit einer leitenden Schicht am Boden des vertieften Abschnitts verbunden. Das verhindert effektiv, daß ein dritter Störstellenbereich, der durch thermische Diffusion von Störstellen in der zweiten leitenden Schicht vom Bodenabschnitt des vertieften Bereichs gebildet wird, einen Kanalbereich zwischen einem ersten Störstellenbereich und dem zweiten Störstellenbereich überlappt. Das führt zu einer effektiven Verhinderung eines Kurzkanaleffekts und eines Durchgriffs, ohne daß die Kanallänge vermindert wird.According to another aspect of the present invention, a second impurity region along the surface of a side wall and the bottom of a recessed portion that is in one predetermined area in the main surface of the semiconductor substrate is formed, created a sidewall diffusion reduction film is on the second impurity area on the side wall of the recessed section created, and the second impurity area is electrically recessed with a conductive layer at the bottom of the Section connected. This effectively prevents a third Impurity area caused by thermal diffusion of impurities in the second conductive layer from the bottom portion of the recessed Area is formed, a channel area between a first Impurity area and the second impurity area overlap. The leads to an effective prevention of a short channel effect and a penetration without reducing the channel length.

Beim Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird eine erste leitende Schicht auf einem ersten Störstellenbereich geschaffen, mit der eine zweite leitende Schicht verbunden ist, eine zweite leitende Schicht mit einer Störstellenkonzentration höher als die der ersten leitenden Schicht wird auf der ersten leitenden Schicht gebildet, und ein dritter Störstellenbereich wird durch thermische Diffusion der Störstellen geschaffen, die in der zweiten leitenden Schicht enthalten sind. Damit kann die Diffusion der Störstellen in der zweiten leitenden Schicht vermindert werden, so daß die Störstellen in der zweiten leitenden Schicht effektiv daran gehindert werden, weiter in das Halbleitersubstrat zu diffundieren. Damit erweitert sich ein Endabschnitt des dritten Störstellenbereichs auf der Seite der Gate- Elektrode nicht von einem Endabschnitt des ersten Störstellenbereichs auf der Seite der Gate-Elektrode, und daher kann effektiv verhindert werden, daß die effektive Gate-Länge vermindert wird.In the manufacturing method for a semiconductor device according to present invention, a first conductive layer on a created the first impurity area with which a second conductive Is connected to a second conductive layer with a layer Impurity concentration higher than that of the first conductive layer  is formed on the first conductive layer, and a third Impurity area is caused by thermal diffusion of the impurities created, which are contained in the second conductive layer. This allows the diffusion of the impurities in the second conductive Layer can be reduced so that the impurities in the second conductive layer can be effectively prevented from continuing into the Diffuse semiconductor substrate. This expands End portion of the third impurity region on the gate side Electrode not from an end portion of the first Impurity area on the side of the gate electrode, and therefore can can be effectively prevented from reducing the effective gate length becomes.

Bei einem weiteren Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung wird in der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats in einem vorbestimmten Abstand von einem ersten Störstellenbereich ein vertiefter Abschnitt geschaffen, ein zweiter Störstellenbereich wird entlang der Hauptoberfläche des vertieften Abschnitts gebildet, ein Seitenwandisolierfilm wird auf der Seitenwand des vertieften Abschnitts geschaffen, und eine leitende Schicht wird gebildet, die mit dem Bodenbereich des vertieften Abschnitts elektrisch verbunden ist und sich entlang eines Zwischenschichtisolierfilms erstreckt. Damit ist die leitende Schicht nur im Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts mit dem zweiten Störstellenbereich verbunden. Selbst wenn der Diffusionsbereich des Störstellenbereichs, der durch thermische Diffusion geschaffen wird, durch die nachfolgende Wärmebehandlung erweitert wird, kann damit effektiv verhindert werden, daß der Störstellenbereich mit dem Kanalbereich überlappt. Damit wird die effektive Gate-Länge nicht verkürzt, und ein Kurzkanaleffekt und ein Durchgriff kann effektiv verhindert werden.In another manufacturing process for a The semiconductor device of the present invention is disclosed in the Main surface of a semiconductor substrate in a predetermined one A recessed section from a first impurity region created, a second impurity area is along the Main surface of the recessed portion is formed Sidewall insulation film is recessed on the sidewall of the Section created, and a conductive layer is formed, the electrically connected to the bottom portion of the recessed portion and extends along an interlayer insulating film. So that the conductive layer is recessed only in the bottom section Section connected to the second impurity area. Even if the diffusion area of the impurity area caused by thermal Diffusion is created by the subsequent heat treatment is expanded, it can be effectively prevented that the Impurity area overlaps with the channel area. With that the effective gate length not shortened, and a short channel effect and a Penetration can be effectively prevented.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats in einem vorbestimmten Abstand von einem ersten Störstellenbereich ein vertiefter Abschnitt geschaffen, ein zweiter Störstellenbereich wird entlang der Hauptoberfläche des vertieften Abschnitts gebildet, ein Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilm wird auf einer Seitenwand des vertieften Abschnitts geschaffen, eine leitende Schicht mit einer vorbestimmten Menge an Störstellen wird so gebildet, daß sie mit dem Boden des vertieften Abschnitts elektrisch in Kontakt steht und sich entlang eines Zwischenschichtisolierfilms erstreckt, und ein dritter Störstellenbereich wird durch thermische Diffusion der Störstellen in der leitenden Schicht geschaffen.According to a further aspect of the present invention, in Main surface of a semiconductor substrate in a predetermined one A recessed section from a first impurity region created, a second impurity area is along the Main surface of the recessed portion formed, a side wall  Diffusion reduction film is recessed on a side wall of the Section created a conductive layer with a predetermined Amount of impurities is formed so that it is with the bottom of the recessed portion is in electrical contact and along an interlayer insulating film, and a third Impurity area is caused by thermal diffusion of the impurities created in the conductive layer.

Damit erfolgt die Verbindung der leitenden Schicht mit dem zweiten Störstellenbereich nur im Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts. Selbst wenn sich der Diffusionsbereich des dritten Störstellenbereichs durch einen nachfolgenden Wärmebehandlungsschritt erweitert, kann damit effektiv verhindert werden, daß der dritte Störstellenbereich einen Kanalbereich überlappt. Das führt zu einer effektiven Verhinderung eines Kurzkanaleffekts und eines Durchgriffs, ohne die effektive Gate- Länge zu verkürzen.The conductive layer is thus connected to the second Impurity area only in the bottom section of the recessed section. Even if the diffusion area of the third Impurity area by a subsequent one Heat treatment step extended, can thus be effectively prevented that the third impurity area is a channel area overlaps. This effectively prevents one Short channel effect and a penetration without the effective gate Shorten length.

Claims (31)

1. Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch
ein Halbleitersubstrat (1, 21) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche,
einen ersten und einen zweiten Störstellenbereich (3a, 23a, 3b, 23b) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die in einem Abstand voneinander auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats auf einander gegenüberliegenden Seiten eines dazwischen eingeschlossenen Kanalbereichs (16, 36) gebildet sind,
einen dritten Störstellenbereich (4, 24) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der im ersten Störstellenbereich gebildet ist, eine Gate-Elektrode (6, 26), die auf dem Kanalbereich mit einem dazwischen befindlichen Gate-Isolierfilm (5, 25) gebildet ist, eine erste leitende Schicht (8, 28), die auf dem ersten und dritten Störstellenbereich gebildet ist, und
eine zweite leitende Schicht (9, 29), die auf der ersten leitenden Schicht gebildet ist und vorbestimmte Störstellen aufweist, wobei die Störstellenkonzentration der ersten leitenden Schicht niedriger als die der zweiten leitenden Schicht ist.
1. Semiconductor device, characterized by
a semiconductor substrate ( 1 , 21 ) of a first conductivity type with a main surface,
a first and a second impurity region ( 3 a, 23 a, 3 b, 23 b) of a second conductivity type, which are formed at a distance from one another on the main surface of the semiconductor substrate on opposite sides of a channel region ( 16 , 36 ) enclosed between them,
a third impurity region ( 4 , 24 ) of the second conductivity type formed in the first impurity region, a gate electrode ( 6 , 26 ) formed on the channel region with a gate insulating film ( 5 , 25 ) therebetween, a first conductive layer ( 8 , 28 ) formed on the first and third impurity regions, and
a second conductive layer ( 9 , 29 ) formed on the first conductive layer and having predetermined impurities, the impurity concentration of the first conductive layer being lower than that of the second conductive layer.
2. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite leitende Schicht eine untere Kondensatorelektrode bildet.2. Semiconductor device according to claim 1, characterized in that that the second conductive layer has a lower capacitor electrode forms. 3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste leitende Schicht Silizium aufweist.3. A semiconductor device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the first conductive layer comprises silicon. 4. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste leitende Schicht eine epitaktisch gewachsene Siliziumschicht (8) aufweist.4. Semiconductor device according to claim 3, characterized in that the first conductive layer has an epitaxially grown silicon layer ( 8 ). 5. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste leitende Schicht eine polykristalline Siliziumschicht (28) aufweist. 5. A semiconductor device according to claim 3, characterized in that the first conductive layer has a polycrystalline silicon layer ( 28 ). 6. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine obere Kondensatorelektrode (11) auf der unteren Kondensatorelektrode (9) mit einer Kondensatorisolierschicht (10) dazwischen gebildet ist,
eine Bitleitung (13) mit dem zweiten Störstellenbereich verbunden ist, und
die Bitleitung so gebildet ist, daß sie sich auf der oberen Kondensatorelektrode mit einer ersten Zwischenisolierschicht (12) dazwischen erstreckt.
6. Semiconductor device according to one of claims 2 to 5, characterized in that
an upper capacitor electrode ( 11 ) is formed on the lower capacitor electrode ( 9 ) with a capacitor insulating layer ( 10 ) in between,
a bit line ( 13 ) is connected to the second impurity region, and
the bit line is formed such that it extends on the upper capacitor electrode with a first intermediate insulating layer ( 12 ) in between.
7. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrahtungsschicht (15) auf der Bitleitung mit einer zweiten Zwischenisolierschicht (14) dazwischen gebildet ist.7. A semiconductor device according to claim 6, characterized in that a wiring layer ( 15 ) is formed on the bit line with a second intermediate insulating layer ( 14 ) therebetween. 8. Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine obere Kondensatorelektrode (74, 94) auf der unteren Kondensatorelektrode (72, 92) mit einer Kondensatorisolierschicht (73, 93) dazwischen gebildet ist,
eine Bitleitung (68, 88) mit dem zweiten Störstellenbereich (63a, 83a) verbunden ist, und
die Bitleitung so gebildet ist, daß sie sich unter der unteren Kondensatorelektrode mit einer ersten Zwischenisolierschicht (69, 89) dazwischen erstreckt.
8. Semiconductor device according to one of claims 2 to 5, characterized in that
an upper capacitor electrode ( 74 , 94 ) is formed on the lower capacitor electrode ( 72 , 92 ) with a capacitor insulating layer ( 73 , 93 ) in between,
a bit line ( 68 , 88 ) is connected to the second impurity region ( 63 a, 83 a), and
the bit line is formed so that it extends under the lower capacitor electrode with a first intermediate insulating layer ( 69 , 89 ) therebetween.
9. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrahtungsschicht (76, 96) auf der oberen Kondensatorelektrode (74, 94) mit einer zweiten Zwischenisolierschicht (75, 95) dazwischen gebildet ist. 9. A semiconductor device according to claim 8, characterized in that a wiring layer ( 76 , 96 ) on the upper capacitor electrode ( 74 , 94 ) with a second intermediate insulating layer ( 75 , 95 ) is formed therebetween. 10. Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch
ein Halbleitersubstrat (41, 101) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche und einem vertieften Abschnitt (41a, 101a) in einem vorbestimmten Bereich der Hauptoberfläche,
einen ersten Störstellenbereich (43a, 103a) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet ist,
einen zweiten Störstellenbereich (43b, 44, 103b, 104) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der entlang der Oberfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist und einen Abstand vom ersten Störstellenbereich aufweist, so daß ein Kanalbereich (57, 117) zwischen ihnen liegt,
eine Gate-Elektrode (47, 107), die auf dem Kanalbereich mit einem Gate-Isolierfilm (46, 106) dazwischen gebildet ist,
einen Seitenwand-Isolierfilm (49, 111), der auf dem zweiten Störstellenbereich in einer Seitenwand des vertieften Abschnitts gebildet ist, und
eine leitende Schicht (50, 112), die mit dem zweiten Störstellenbereich am Boden des vertieften Bereichs verbunden ist und sich entlang des Seitenwand-Isolierfilms erstreckt.
10. Semiconductor device, characterized by
a semiconductor substrate ( 41 , 101 ) of a first conductivity type with a main surface and a recessed section ( 41 a, 101 a) in a predetermined area of the main surface,
a first impurity region ( 43 a, 103 a) of a second conductivity type, which is formed in a predetermined region on the main surface of the semiconductor substrate,
a second impurity region ( 43 b, 44 , 103 b, 104 ) of the second conductivity type which is formed along the surface of the recessed portion of the semiconductor substrate and is at a distance from the first impurity region so that a channel region ( 57 , 117 ) lies between them,
a gate electrode ( 47 , 107 ) formed on the channel region with a gate insulating film ( 46 , 106 ) therebetween,
a sidewall insulating film ( 49 , 111 ) formed on the second impurity region in a sidewall of the recessed portion, and
a conductive layer ( 50 , 112 ) bonded to the second impurity region at the bottom of the recessed region and extending along the sidewall insulating film.
11. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht eine untere Kondensatorelektrode bildet.11. The semiconductor device according to claim 10, characterized in that that the conductive layer forms a lower capacitor electrode. 12. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
eine obere Kondensatorelektrode (52) auf der unteren Kondensatorelektrode (50) mit einer Kondensatorisolierschicht (51) dazwischen gebildet ist,
eine Bitleitung (54) mit dem zweiten Störstellenbereich verbunden ist, und
die Bitleitung so gebildet ist, daß sie sich auf der oberen Kondensatorelektrode mit einer ersten Zwischenisolierschicht (53) dazwischen erstreckt.
12. A semiconductor device according to claim 11, characterized in that
an upper capacitor electrode ( 52 ) is formed on the lower capacitor electrode ( 50 ) with a capacitor insulating layer ( 51 ) therebetween,
a bit line ( 54 ) is connected to the second impurity region, and
the bit line is formed to extend on the upper capacitor electrode with a first intermediate insulating layer ( 53 ) therebetween.
13. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrahtungsschicht (56) auf der Bitleitung mit einer zweiten Zwischenisolierschicht (55) dazwischen gebildet ist.13. A semiconductor device according to claim 12, characterized in that a wiring layer ( 56 ) is formed on the bit line with a second intermediate insulating layer ( 55 ) therebetween. 14. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
eine obere Kondensatorelektrode (114) auf der unteren Kondensatorelektrode (112) mit einer Kondensatorisolierschicht (113) dazwischen gebildet ist,
eine Bitleitung (109) mit dem zweiten Störstellenbereich (103a) verbunden ist, und
die Bitleitung so gebildet ist, daß sie sich unter der unteren Kondensatorelektrode mit einer ersten Zwischenisolierschicht (110) dazwischen erstreckt.
14. A semiconductor device according to claim 11, characterized in that
an upper capacitor electrode ( 114 ) is formed on the lower capacitor electrode ( 112 ) with a capacitor insulating layer ( 113 ) therebetween,
a bit line ( 109 ) is connected to the second impurity region ( 103 a), and
the bit line is formed to extend under the lower capacitor electrode with a first intermediate insulating layer ( 110 ) therebetween.
15. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrahtungsschicht (116) auf der oberen Kondensatorelektrode (114) mit einer zweiten Zwischenisolierschicht (115) dazwischen gebildet ist.15. The semiconductor device according to claim 14, characterized in that a wiring layer ( 116 ) is formed on the upper capacitor electrode ( 114 ) with a second intermediate insulating layer ( 115 ) therebetween. 16. Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch
ein Halbleitersubstrat (41, 101) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche und einem vertieften Abschnitt (41a, 101a) in einem vorbestimmten Bereich der Hauptoberfläche,
einen ersten Störstellenbereich (43a, 103a) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet ist,
einen zweiten Störstellenbereich (43b, 44, 103b, 104) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der entlang der Oberfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist, um einen Kanalbereich (57, 117) mit einem vorbestimmten Abstand vom ersten und Störstellenbereich einzuschließen,
einen dritten Störstellenbereich (45, 105) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der so gebildet ist, daß er den zweiten Störstellenbereich in der Bodenfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats überlappt,
eine Gate-Elektrode (47, 107), die auf dem Kanalbereich mit einem Gate-Isolierfilm (46, 106) dazwischen gebildet ist,
einen Seitenwand-Diffusionsverminderungsfilm (49, 111), der auf dem zweiten Störstellenbereich in der Seitenwand des vertieften Abschnitts gebildet ist, und
eine leitende Schicht (50, 112) mit vorbestimmten Störstellen, die mit dem zweiten und dritten Störstellenbereich am Boden des vertieften Bereichs verbunden und entlang des Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilms gebildet ist.
16. Semiconductor device, characterized by
a semiconductor substrate ( 41 , 101 ) of a first conductivity type with a main surface and a recessed section ( 41 a, 101 a) in a predetermined area of the main surface,
a first impurity region ( 43 a, 103 a) of a second conductivity type, which is formed in a predetermined region on the main surface of the semiconductor substrate,
a second impurity region ( 43 b, 44 , 103 b, 104 ) of the second conductivity type formed along the surface of the recessed portion of the semiconductor substrate to enclose a channel region ( 57 , 117 ) at a predetermined distance from the first and impurity region,
a third impurity region ( 45 , 105 ) of the second conductivity type, which is formed so as to overlap the second impurity region in the bottom surface of the recessed portion of the semiconductor substrate,
a gate electrode ( 47 , 107 ) formed on the channel region with a gate insulating film ( 46 , 106 ) therebetween,
a sidewall diffusion reduction film ( 49 , 111 ) formed on the second impurity region in the sidewall of the recessed portion, and
a conductive layer ( 50 , 112 ) having predetermined impurities bonded to the second and third impurity regions at the bottom of the recessed region and formed along the sidewall diffusion reduction film.
17. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht eine untere Kondensatorelektrode bildet.17. The semiconductor device according to claim 16, characterized in that that the conductive layer forms a lower capacitor electrode. 18. Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch die Schritte:
Bilden einer Gate-Elektrode (6, 26) auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats (1, 21) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Gate-Isolierfilm (5, 25) dazwischen,
Bilden eines ersten und eines zweiten Störstellenbereiches (3a, 23a, 3b, 23b) eines zweiten Leitfähigkeitstyps durch Einlagern von Störstellen,
Bilden einer Isolierschicht (7, 27) mit einer Öffnung (7b, 27b) auf dem ersten Störstellenbereich (3b, 23b),
Bilden einer ersten leitenden Schicht (8, 28) auf dem ersten Störstellenbereich innerhalb der Öffnung,
Bilden einer zweiten leitenden Schicht (9, 29) mit einer höheren Störstellenkonzentration als die der ersten leitenden Schicht auf der ersten leitenden Schicht, und
Bilden eines dritten Störstellenbereichs (4, 24) des zweiten Leitfähigkeitstyps durch thermische Diffusion der Störstellen in der unteren Kondensatorelektrode zum Halbleitersubstrat durch die erste leitende Schicht.
18. Manufacturing method for a semiconductor device, characterized by the steps:
Forming a gate electrode ( 6 , 26 ) on a main surface of a semiconductor substrate ( 1 , 21 ) of a first conductivity type with a gate insulating film ( 5 , 25 ) therebetween,
Forming a first and a second impurity region ( 3 a, 23 a, 3 b, 23 b) of a second conductivity type by incorporating impurities,
Forming an insulating layer ( 7 , 27 ) with an opening ( 7 b, 27 b) on the first impurity region ( 3 b, 23 b),
Forming a first conductive layer ( 8 , 28 ) on the first impurity region within the opening,
Forming a second conductive layer ( 9 , 29 ) with a higher impurity concentration than that of the first conductive layer on the first conductive layer, and
Forming a third impurity region ( 4 , 24 ) of the second conductivity type by thermal diffusion of the impurities in the lower capacitor electrode to the semiconductor substrate through the first conductive layer.
19. Herstellungsverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite leitende Schicht eine untere Kondensatorelektrode bildet. 19. Manufacturing method according to claim 18, characterized in that the second conductive layer has a lower capacitor electrode forms.   20. Herstellungsverfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Bildung der ersten leitenden Schicht den Schritt der Bildung einer ersten leitenden Schicht (8, 28) mit einer Störstellenkonzentration von etwa 1×1015/cm3 und einer Dicke von ungefähr 0,2µm aufweist.20. The manufacturing method according to claim 18 or 19, characterized in that the step of forming the first conductive layer comprises the step of forming a first conductive layer ( 8 , 28 ) with an impurity concentration of approximately 1 × 10 15 / cm 3 and a thickness of about 0.2µm. 21. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste leitende Schicht (8) eine epitaktische Siliziumschicht (8) aufweist, die durch epitaktisches Wachstum auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet wird, wo der erste Störstellenbereich gebildet ist.21. Preparation process according to any one of claims 18 to 20, characterized in that the first conductive layer (8) comprises an epitaxial silicon layer (8) is formed by epitaxial growth on the main surface of the semiconductor substrate where the first impurity region is formed. 22. Herstellungsverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die epitaktische Siliziumschicht bei 700°C für mehrere zehn Minuten wächst.22. The production method according to claim 21, characterized in that that the epitaxial silicon layer at 700 ° C for several tens Minutes grows. 23. Herstellungsverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste leitende Schicht eine polykristalline Siliziumschicht (28) aufweist.23. Manufacturing method according to claim 18, characterized in that the first conductive layer has a polycrystalline silicon layer ( 28 ). 24. Herstellungsverfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die polykristalline Siliziumschicht durch Mustern gebildet wird, nachdem die polykristalline Siliziumschicht auf dem ersten Störstellenbereich und eine zweite leitende Schicht auf der polykristallinen Siliziumschicht gebildet worden sind.24. Manufacturing method according to claim 23, characterized in that that the polycrystalline silicon layer is formed by patterns, after the polycrystalline silicon layer on the first Impurity region and a second conductive layer on the polycrystalline silicon layer have been formed. 25. Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch die Schritte:
Bilden einer Gate-Elektrode (47, 107) auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats (41, 101) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Gate-Isolierfilm (46, 106) dazwischen,
Bilden eines ersten Störstellenbereiches (43a, 103a) eines zweiten Leitfähigkeitstyps durch Einlagern von Störstellen,
Bilden eines vertieften Abschnitts (41a, 101a) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats in einem Abstand vom ersten Störstellenbereich,
Bilden eines zweiten Störstellenbereichs (44, 104) des zweiten Leitfähigkeitstyps entlang der Hauptoberfläche des vertieften Abschnitts,
Bilden eines Seitenwand-Isolierfilms (49, 111) in einem Seitenwandabschnitt des vertieften Abschnitts, und
Bilden einer leitenden Schicht (50, 112), die elektrisch mit dem Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts verbunden ist und sich entlang des Seitenwand-Isolierfilms erstreckt.
25. Manufacturing method for a semiconductor device, characterized by the steps:
Forming a gate electrode ( 47 , 107 ) on a main surface of a semiconductor substrate ( 41 , 101 ) of a first conductivity type with a gate insulating film ( 46 , 106 ) therebetween,
Forming a first impurity region ( 43 a, 103 a) of a second conductivity type by embedding impurities,
Forming a recessed section ( 41 a, 101 a) on the main surface of the semiconductor substrate at a distance from the first impurity region,
Forming a second impurity region ( 44 , 104 ) of the second conductivity type along the main surface of the recessed portion,
Forming a sidewall insulating film ( 49 , 111 ) in a sidewall portion of the recessed portion, and
Forming a conductive layer ( 50 , 112 ) electrically connected to the bottom portion of the recessed portion and extending along the side wall insulating film.
26. Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch die Schritte:
Bilden einer Gate-Elektrode (47, 107) auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats (41, 101) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Gate-Isolierfilm (46, 106) dazwischen,
Bilden eines ersten Störstellenbereiches (43a, 103a) eines zweiten Leitfähigkeitstyps durch Einlagern von Störstellen,
Bilden eines vertieften Abschnitts (41a, 101a) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats in einem Abstand vom ersten Störstellenbereich,
Bilden eines zweiten Störstellenbereichs (44, 104) des zweiten Leitfähigkeitstyps entlang der Hauptoberfläche des vertieften Abschnitts,
Bilden eines Seitenwand-Diffusionsverminderungsfilms (49, 111) in einem Seitenwandabschnitt des vertieften Abschnitts,
Bilden einer leitenden Schicht (50, 112) mit vorbestimmten Störstellen, die elektrisch mit dem Boden des vertieften Abschnitts verbunden ist und sich entlang des Seitenwand- Diffusionsverminderungsfilms erstreckt, und
Bilden eines dritten Störstellenbereichs (45, 105) durch thermische Diffusion von Störstellen in der leitenden Schicht in den Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts.
26. Manufacturing method for a semiconductor device, characterized by the steps:
Forming a gate electrode ( 47 , 107 ) on a main surface of a semiconductor substrate ( 41 , 101 ) of a first conductivity type with a gate insulating film ( 46 , 106 ) therebetween,
Forming a first impurity region ( 43 a, 103 a) of a second conductivity type by embedding impurities,
Forming a recessed section ( 41 a, 101 a) on the main surface of the semiconductor substrate at a distance from the first impurity region,
Forming a second impurity region ( 44 , 104 ) of the second conductivity type along the main surface of the recessed portion,
Forming a sidewall diffusion reduction film ( 49 , 111 ) in a sidewall portion of the recessed portion,
Forming a conductive layer ( 50 , 112 ) with predetermined impurities electrically connected to the bottom of the recessed portion and extending along the sidewall diffusion reducing film, and
Forming a third impurity region ( 45 , 105 ) by thermal diffusion of impurities in the conductive layer in the bottom portion of the recessed portion.
27. Herstellungsverfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts in einer solchen Tiefe befindet, daß der dritte Störstellenbereich tiefer als der Kanalbereich zwischen dem ersten und zweiten Störstellenbereich gebildet wird. 27. The production method according to claim 26, characterized in that that the bottom portion of the recessed portion in one is such a depth that the third impurity region is deeper than the channel area between the first and second impurity area is formed.   28. Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch
ein Halbleitersubstrat (1, 21) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche,
einen ersten und einen zweiten Störstellenbereich (3a, 23a, 3b, 23b) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die so auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet sind, daß sie einen Kanalbereich (16, 36) mit einer vorbestimmten Breite einschließen,
einen dritten Störstellenbereich (4, 24) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der den ersten Störstellenbereich überlappt, eine Gate-Elektrode (6, 26), die auf dem Kanalbereich mit einem Gate-Isolierfilm dazwischen gebildet ist,
eine erste Isolierschicht (7, 27), die zum Bedecken der Gate- Elektrode gebildet ist und eine erste und zweite Öffnung auf dem ersten bzw. zweiten Störstellenbereich aufweist,
eine leitende Schicht (8, 28) mit Störstellen, die mit dem ersten und dritten Störstellenbereich innerhalb der ersten Öffnung verbunden ist,
einen Kondensator, der aus einer unteren Kondensatorelektrode (9, 29), die Störstellen aufweist und sich entlang der ersten Isolierschicht auf der leitenden Schicht erstreckt, und einer oberen Kondensatorelektrode (11, 31), die darauf mit einem Kondensatorisolierfilm (10, 30) dazwischen gebildet ist, geschaffen ist,
eine zweite Isolierschicht (12, 32), die zum Bedecken der oberen Kondensatorelektrode gebildet ist und eine dritte Öffnung auf der zweiten Öffnung aufweist,
eine Bitleitung (13, 33), die elektrisch mit dem zweiten Störstellenbereich innerhalb der zweiten und dritten Öffnung verbunden ist und sich entlang der zweiten Isolierschicht erstreckt, eine dritte Isolierschicht (14, 34), die auf der Bitleitung gebildet ist, und
eine Verdrahtungsschicht, die auf der dritten Isolierschicht gebildet ist, wobei die Störstellenkonzentration der leitenden Schicht niedriger als die der unteren Kondensatorelektrode ist.
28. Semiconductor device, characterized by
a semiconductor substrate ( 1 , 21 ) of a first conductivity type with a main surface,
a first and a second impurity region ( 3 a, 23 a, 3 b, 23 b) of a second conductivity type, which are formed on the main surface of the semiconductor substrate such that they enclose a channel region ( 16 , 36 ) with a predetermined width,
a third impurity region ( 4 , 24 ) of the second conductivity type overlapping the first impurity region, a gate electrode ( 6 , 26 ) formed on the channel region with a gate insulating film therebetween,
a first insulating layer ( 7 , 27 ) which is formed to cover the gate electrode and has first and second openings on the first and second impurity regions,
a conductive layer ( 8 , 28 ) with impurities, which is connected to the first and third impurity regions within the first opening,
a capacitor consisting of a lower capacitor electrode ( 9 , 29 ) having impurities and extending along the first insulating layer on the conductive layer and an upper capacitor electrode ( 11 , 31 ) thereon with a capacitor insulating film ( 10 , 30 ) therebetween is formed, is created,
a second insulating layer ( 12 , 32 ) which is formed to cover the upper capacitor electrode and has a third opening on the second opening,
a bit line ( 13 , 33 ) electrically connected to the second impurity region within the second and third openings and extending along the second insulating layer, a third insulating layer ( 14 , 34 ) formed on the bit line, and
a wiring layer formed on the third insulating layer, the impurity concentration of the conductive layer being lower than that of the lower capacitor electrode.
29. Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch
ein Halbleitersubstrat (41) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche und einem vertieften Abschnitt (41a) in einem vorbestimmten Bereich der Hauptoberfläche,
einen ersten Störstellenbereich (43a) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet ist,
einen zweiten Störstellenbereich (44) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der entlang der Oberfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist und einen Kanalbereich (57) in einem vorbestimmten Abstand vom ersten Störstellenbereich mit diesem einschließt,
einen dritten Störstellenbereich (45) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der zum Überlappen des zweiten Störstellenbereichs in der Bodenfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist,
eine Gate-Elektrode (47), die auf dem Kanalbereich mit einem Gate- Isolierfilm (46) dazwischen gebildet ist,
eine erste Isolierschicht (48), die zum Bedecken der Gate-Elektrode gebildet ist und eine erste und zweite Öffnung (48a, 48b) auf dem ersten bzw. zweiten Störstellenbereich aufweist,
einen Seitenwand-Isolierfilm (49), der auf dem zweiten Störstellenbereich in einer Seitenwand des vertieften Abschnitts und auf einer Oberfläche der zweiten Öffnung (48b) gebildet ist,
einen Kondensator, der aus einer unteren Kondensatorelektrode (50), die mit dem zweiten und dritten Störstellenbereich in einem Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts verbunden ist und sich entlang des Seitenwand-Isolierfilms und der dritten Isolierschicht erstreckt, und einer oberen Kondensatorelektrode (52), die darauf mit einem Kondensatorisolierfilm (51) dazwischen gebildet ist, geschaffen ist,
eine zweite Isolierschicht (53), die zum Bedecken der oberen Kondensatorelektrode gebildet ist und eine dritte Öffnung (53a) auf der ersten Öffnung (48a) aufweist,
eine Bitleitung (54), die elektrisch mit dem zweiten Störstellenbereich innerhalb der ersten (48a) und dritten Öffnung (53a) verbunden ist und sich entlang der zweiten Isolierschicht erstreckt,
eine dritte Isolierschicht (55), die auf der Bitleitung gebildet ist, und
eine Verdrahtungsschicht (56), die auf der dritten Isolierschicht gebildet ist.
29. Semiconductor device, characterized by
a semiconductor substrate ( 41 ) of a first conductivity type with a main surface and a recessed section ( 41 a) in a predetermined area of the main surface,
a first impurity region ( 43 a) of a second conductivity type, which is formed in a predetermined region on the main surface of the semiconductor substrate,
a second impurity region ( 44 ) of the second conductivity type formed along the surface of the recessed portion of the semiconductor substrate and including a channel region ( 57 ) at a predetermined distance therefrom from the first impurity region,
a third impurity region ( 45 ) of the second conductivity type, which is formed to overlap the second impurity region in the bottom surface of the recessed portion of the semiconductor substrate,
a gate electrode ( 47 ) formed on the channel region with a gate insulating film ( 46 ) therebetween,
a first insulating layer ( 48 ) which is formed to cover the gate electrode and has a first and second opening ( 48 a, 48 b) on the first and second impurity regions,
a side wall insulating film ( 49 ) formed on the second impurity region in a side wall of the recessed portion and on a surface of the second opening ( 48 b),
a capacitor consisting of a lower capacitor electrode ( 50 ) connected to the second and third impurity regions in a bottom portion of the recessed portion and extending along the side wall insulating film and the third insulating layer, and an upper capacitor electrode ( 52 ) thereon is formed with a capacitor insulating film ( 51 ) therebetween,
a second insulating layer ( 53 ) which is formed to cover the upper capacitor electrode and has a third opening ( 53 a) on the first opening ( 48 a),
a bit line ( 54 ) which is electrically connected to the second impurity region within the first ( 48 a) and third opening ( 53 a) and extends along the second insulating layer,
a third insulating layer ( 55 ) formed on the bit line, and
a wiring layer ( 56 ) formed on the third insulating layer.
30. Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch
ein Halbleitersubstrat (61, 81) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche,
einen ersten und einen zweiten Störstellenbereich (63a, 83a, 63b, 83b) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die so auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet sind, daß sie einen Kanalbereich (77, 97) mit einer vorbestimmten Breite einschließen,
einen dritten Störstellenbereich (64, 84) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der den ersten Störstellenbereich überlappt, eine Gate-Elektrode (66, 86), die auf dem Kanalbereich mit einem Gate-Isolierfilm (65, 85) dazwischen gebildet ist,
eine erste Isolierschicht (67, 87), die zum Bedecken der Gate- Elektrode gebildet ist und eine erste (67b, 87b) und zweite Öffnung (67a, 87a) auf dem ersten bzw. zweiten Störstellenbereich aufweist, eine Bitleitung (68, 88), die innerhalb der zweiten Öffnung (67a, 87a) elektrisch mit dem zweiten Störstellenbereich (63a, 83) verbunden ist und sich entlang der ersten Isolierschicht (67, 87) erstreckt,
eine dritte Isolierschicht (69, 89), die auf der Bitleitung gebildet ist und eine dritte Öffnung (69a, 89a) auf der ersten Öffnung (67b, 87b) aufweist,
einen Seitenwand-Isolierfilm (70, 90), der mit einer vorbestimmten Dicke auf der Oberfläche der ersten Öffnung (67b, 87b) und der dritten Öffnung (69a, 89a) gebildet ist,
eine leitende Schicht (71, 91) mit Störstellen, die mit dem ersten und dritten Störstellenbereich innerhalb eines Bereichs verbunden ist, der vom Seitenwand-Isolierfilm umgeben ist,
einen Kondensator, der aus einer unteren Kondensatorelektrode (72, 92), die sich entlang des Seitenwand-Isolierfilms und der zweiten Isolierschicht auf der leitenden Schicht erstreckt, und einer oberen Kondensatorelektrode (74, 94), die darauf mit einem Kondensatorisolierfilm (73, 93) dazwischen gebildet ist, geschaffen ist,
eine dritte Isolierschicht (75, 95), die auf der oberen Kondensatorelektrode gebildet ist, und
eine Verdrahtungsschicht (76, 96), die auf der dritten Isolierschicht gebildet ist, wobei die Störstellenkonzentration der leitenden Schicht niedriger als die der unteren Kondensatorelektrode ist.
30. Semiconductor device, characterized by
a semiconductor substrate ( 61 , 81 ) of a first conductivity type with a main surface,
a first and a second impurity region ( 63 a, 83 a, 63 b, 83 b) of a second conductivity type, which are formed on the main surface of the semiconductor substrate such that they enclose a channel region ( 77 , 97 ) with a predetermined width,
a third impurity region ( 64 , 84 ) of the second conductivity type overlapping the first impurity region, a gate electrode ( 66 , 86 ) formed on the channel region with a gate insulating film ( 65 , 85 ) therebetween,
a first insulating layer ( 67 , 87 ), which is formed to cover the gate electrode and has a first ( 67 b, 87 b) and second opening ( 67 a, 87 a) on the first and second impurity region, a bit line ( 68 , 88 ), which is electrically connected to the second impurity region ( 63 a, 83 ) within the second opening ( 67 a, 87 a) and extends along the first insulating layer ( 67 , 87 ),
a third insulating layer ( 69 , 89 ) which is formed on the bit line and has a third opening ( 69 a, 89 a) on the first opening ( 67 b, 87 b),
a side wall insulating film ( 70 , 90 ) formed with a predetermined thickness on the surface of the first opening ( 67 b, 87 b) and the third opening ( 69 a, 89 a),
a conductive layer ( 71 , 91 ) with impurities connected to the first and third impurity regions within a region surrounded by the side wall insulating film,
a capacitor consisting of a lower capacitor electrode ( 72 , 92 ) extending along the side wall insulating film and the second insulating layer on the conductive layer, and an upper capacitor electrode ( 74 , 94 ) thereon with a capacitor insulating film ( 73 , 93 ) is formed in between, is created,
a third insulating layer ( 75 , 95 ) formed on the upper capacitor electrode, and
a wiring layer ( 76 , 96 ) formed on the third insulating layer, the impurity concentration of the conductive layer being lower than that of the lower capacitor electrode.
31. Halbleitereinrichtung, gekennzeichnet durch
ein Halbleitersubstrat (41) eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einer Hauptoberfläche und einem vertieften Abschnitt (102a) in einem vorbestimmten Bereich der Hauptoberfläche,
einen ersten Störstellenbereich (103a) eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet ist,
einen zweiten Störstellenbereich (104) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der entlang der Oberfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist und einen Kanalbereich (117) in einem vorbestimmten Abstand vom ersten Störstellenbereich mit diesem einschließt,
einen dritten Störstellenbereich (105) des zweiten Leitfähigkeitstyps, der zum Überlappen des zweiten Störstellenbereichs in der Bodenfläche des vertieften Abschnitts des Halbleitersubstrats gebildet ist,
eine Gate-Elektrode (107), die auf dem Kanalbereich mit einem Gate- Isolierfilm (106) dazwischen gebildet ist,
eine erste Isolierschicht (108), die zum Bedecken der Gate-Elektrode gebildet ist und eine erste und zweite Öffnung (108a, 108b) auf dem ersten Störstellenbereich bzw. dem vertieften Abschnitt aufweist,
eine Bitleitung (109), die elektrisch mit dem ersten Störstellenbereich (103a) innerhalb der ersten Öffnung (108a) verbunden ist und sich entlang der ersten Isolierschicht erstreckt,
eine zweite Isolierschicht (110), die auf der Bitleitung gebildet ist und eine dritte Öffnung (110a) auf der zweiten Öffnung aufweist,
einen Seitenwand-Isolierfilm (110), der mit einer vorbestimmten Dicke auf den Oberflächen des vertieften Abschnitts (101a), der zweiten Öffnung (108b) und der dritten Öffnung (110a) gebildet ist,
einen Kondensator, der aus einer unteren Kondensatorelektrode (112), die mit dem ersten und dritten Störstellenbereich in einem Bodenabschnitt des vertieften Abschnitts innerhalb eines Bereichs verbunden ist, der vom Seitenwand-Isolierfilm umgeben ist, und sich entlang des Seitenwand-Isolierfilms und der dritten Isolierschicht erstreckt, und einer oberen Kondensatorelektrode (114), die darauf mit einem Kondensatorisolierfilm (113) dazwischen gebildet ist, geschaffen ist,
eine dritte Isolierschicht (115), die zum Bedecken der oberen Kondensatorelektrode gebildet ist, und
eine Verdrahtungsschicht (56), die auf der dritten Isolierschicht gebildet ist.
31. Semiconductor device, characterized by
a semiconductor substrate ( 41 ) of a first conductivity type with a main surface and a recessed section ( 102 a) in a predetermined area of the main surface,
a first impurity region ( 103 a) of a second conductivity type, which is formed in a predetermined region on the main surface of the semiconductor substrate,
a second impurity region ( 104 ) of the second conductivity type, which is formed along the surface of the recessed portion of the semiconductor substrate and includes a channel region ( 117 ) at a predetermined distance from the first impurity region,
a third impurity region ( 105 ) of the second conductivity type, which is formed to overlap the second impurity region in the bottom surface of the recessed portion of the semiconductor substrate,
a gate electrode ( 107 ) formed on the channel region with a gate insulating film ( 106 ) therebetween,
a first insulating layer ( 108 ) which is formed to cover the gate electrode and has a first and second opening ( 108 a, 108 b) on the first impurity region or the recessed section,
a bit line ( 109 ) which is electrically connected to the first impurity region ( 103 a) within the first opening ( 108 a) and extends along the first insulating layer,
a second insulating layer ( 110 ) which is formed on the bit line and has a third opening ( 110 a) on the second opening,
a side wall insulating film ( 110 ) formed with a predetermined thickness on the surfaces of the recessed portion ( 101 a), the second opening ( 108 b) and the third opening ( 110 a),
a capacitor composed of a lower capacitor electrode ( 112 ) connected to the first and third impurity regions in a bottom portion of the recessed portion within an area surrounded by the side wall insulating film and along the side wall insulating film and the third insulating layer and an upper capacitor electrode ( 114 ) formed thereon with a capacitor insulating film ( 113 ) therebetween,
a third insulating layer ( 115 ) formed to cover the upper capacitor electrode, and
a wiring layer ( 56 ) formed on the third insulating layer.
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