(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にコンタクトホールを有する第１絶縁膜を形成する工程と、
前記コンタクトホール及び第１絶縁膜上に第１導電層を形成する工程と、
前記第１導電層上の所定部分に第２絶縁膜、第３絶縁膜及び第４絶縁膜を順次に形成し、その際、第３絶縁膜が第２及び第４絶縁膜より狭い幅を有するように形成する工程と、
基板上の全面に導電層を形成し、この導電層を異方性食刻で食刻することにより、前記第４絶縁膜の突部の下に、前記第３絶縁膜と第２絶縁膜の側面を囲み、前記第１導電層に連結されるように、しかも、内側下部においては前記第２絶縁膜の突部が食い込み、窪みが形成され、反対側の先端部は前記第４絶縁膜の突部の下面に対応して平坦となるように第２導電層を形成する工程と、
前記第２、第３および第４絶縁膜を除去する工程と、
前記第１導電層及び第２導電層の表面に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜上に第３導電層を形成する工程とを備えることを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第１絶縁膜は、絶縁特性が互いに異なる２つの層で形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載のキャパシタの製造方法において、前記第１絶縁膜は、酸化膜と窒化膜を積層して形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項４】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第１導電層は、ポリシリコンで形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項５】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第２絶縁膜と前記第４絶縁膜は、同じ食刻率を有する物質で形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項６】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第３絶縁膜は、前記第２絶縁膜及び第４絶縁膜より食刻率が大きい物質で形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項７】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第３絶縁膜は、ＰＳＧ又はＢＰＳＧで形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項８】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第２絶縁膜と第４絶縁膜は、ＨＬＤ又はＨＴＯのような絶縁物質で形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項９】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第２絶縁膜、前記第３絶縁膜及び前記第４絶縁膜は、食刻率の差を利用して湿式食刻で幅を異ならせることを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第２導電層は、ポリシリコンで形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【請求項１１】
請求項１記載のキャパシタの製造方法において、前記第２導電層は、ポリシリコンを全面に蒸着した後、このポリシリコンを前記第１導電層とともに異方性食刻で食刻することにより形成することを特徴とするキャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキャパシタ及びその製造方法に係り、特にＵ字状のキャパシタにおいてピラー（上方に突出した柱部分）の尖鋭部発生問題と再現性問題を解決するのに適したキャパシタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の高性能化の一つとして、１つの半導体チップ上に多数の素子を集積させる作業が活発に進んでいる。そこで、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のメモリセルにおいては、素子のサイズを最小にするために、様々なセルの構造が提案されている。
【０００３】
ところで、ＤＲＡＭメモリセルは１トランジスタと１キャパシタとで構成され、このように１トランジスタと１キャパシタとで構成されるメモリセルにおいて、信号電荷はトランジスタ（スイッチングトランジスタ）に接続されるキャパシタのストレージノード（ｓｔｏｒａｇｅ  ｎｏｄｅ）に貯蔵されるようになる。従って、半導体メモリ素子の高集積化に起因してメモリセルのサイズが小さくなると、キャパシタのサイズも小さくなるので、ストレージノードに貯蔵できる電荷の量も減少することになる。
【０００４】
しかし、所望の信号を誤動作することなく伝達するためには、キャパシタ容量を一定値以上に確保して一定量以上の信号電荷を貯蔵できるようにすることが必要で、そのためには、ストレージノードが一定値以上の表面積を有しなければならない。その場合、前述した高密度化との両立のため、キャパシタのストレージノードは半導体基板の制限された領域内で相対的に大きい表面積を有しなければならない。そこで、平板（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｐｌａｔｅ）構造からフィン（ｆｉｎ）又はピラー（Ｐｉｌｌａｒ）構造を有するキャパシタが紹介されている。しかし、キャパシタ構造をフィン又はピラー構造にすることにより、キャパシタの容量を高めることはできるが、ピラー構造のキャパシタは、尖鋭部に高電界がかかって漏洩電流が発生する問題があった。
【０００５】
以下、添付図面に基づき従来のキャパシタ及びその製造方法を説明する。
図１０は従来のキャパシタの断面図であり、図１１および図１２は従来のキャパシタの製造方法を示す工程断面図である。
【０００６】
まず、従来のキャパシタは、図１０に示すように、基板１上に層間絶縁膜２とブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）層３が形成される。これら層間絶縁膜２とブロッキング層３の所定領域にはコンタクトホール１１を有する。そして、コンタクトホール１１内とコンタクトホール１１の周辺部のブロッキング層３上にはストレージノード５ａが形成され、このストレージノード５ａの上部には縁部に沿ってピラーストレージノード８が形成されている。この際、ピラーストレージノード８の先端は尖鋭状をなす。そして、ピラーストレージノード８とストレージノード５ａの表面を覆うように誘電体膜９が形成され、さらに誘電体膜９の上にプレートノード１０が形成されて、Ｕ字状のキャパシタが構成される。
【０００７】
上記のように構成された従来のキャパシタの製造方法は、まず、図１１（ａ）に示すように、基板１上に熱酸化工程又は化学気相蒸着法（ＣＶＤ）を使用して層間絶縁膜２を形成する。そして、層間絶縁膜２上に窒化膜を蒸着してブロッキング層３を形成する。次いで、ブロッキング層３上に感光膜４を塗布した後、該感光膜３の所定部分を露光及び現像工程で除去する（パターニングする）。そして、パターニングされた感光膜４をマスクとして用いて異方性食刻で基板１が露出するようにブロッキング層３及び層間絶縁膜２の所定部分にコンタクトホール１１を形成する。
【０００８】
次に、図１１（ｂ）に示すように、感光膜４を除去した後、全面にポリシリコン層５を蒸着する。そして、ポリシリコン層５の全面にＰＳＧ（ＰｈｏｓｐｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）又はＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）の平坦保護膜６を蒸着する。そして、全面に感光膜７を塗布した後、図１１（ｃ）に示すように、該感光膜７の所定部分を残すように露光及び現像工程で感光膜７をパターニングする。この後、パターニングされた感光膜７をマスクとして用いて異方性食刻で平坦保護膜６をパターニングしてコンタクトホール１１の上部にピラー層６ａを形成する。
【０００９】
次いで、感光膜７を除去した後、全面にポリシリコンを蒸着し、このポリシリコンをＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）で異方性食刻して、図１２（ａ）に示すように、ピラー層６ａの両側面にピラーストレージノード８を形成する。この際、同時に、ポリシリコン層５も異方性食刻する。その結果、ブロッキング層３上にストレージノード５ａとピラーストレージノード８が形成される。この後、湿式食刻でピラー層６ａを除去する。この際、ブロッキング層３は層間絶縁膜２を保護する働きをする。
【００１０】
その後、全面に酸化膜さらにはポリシリコン層を蒸着し、パターニングすることにより、図１２（ｂ）に示すように、誘電体膜９とプレートノード１０を形成し、Ｕ字状の従来のキャパシタを完成させる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の従来のキャパシタ及びその製造方法では、次のような問題点があった。
第１に、ピラーストレージノード８の先端部分の尖鋭部に電界が集中して、この尖鋭部で電流が漏洩する恐れがある。
第２に、ピラーストレージノード８を異方性食刻で形成するとき、食刻程度に応じてピラーストレージノード８の高さに変化が生じるため、キャパシタンスを一定にし難い。よって、再現性が低くなる。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は、電流漏洩を改善し、再現性を保障できるキャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、基板と、この基板上にコンタクトホールを有して形成された第１絶縁膜と、前記コンタクトホール内と前記コンタクトホールの周辺部の第１絶縁膜上に形成された第１ストレージノードと、この第１ストレージノードの縁部上面に、第１ストレージノードと連結されて上方に突出して形成され、さらに先端部が平坦に形成された第２ストレージノードと、前記第１ストレージノード及び前記第２ストレージノードの表面に形成された誘電体膜と、この誘電体膜を挟んで前記第１ストレージノード及び前記第２ストレージノードを覆うように形成されたプレートノードとを備えることを特徴とするキャパシタとする。
【００１３】
また、本発明は、基板を用意する工程と、前記基板上にコンタクトホールを有する第１絶縁膜を形成する工程と、前記コンタクトホール及び第１絶縁膜上に第１導電層を形成する工程と、前記第１導電層上の所定部分に第２絶縁膜、第３絶縁膜を順次に形成し、その際、第２絶縁膜が第３絶縁膜より狭い幅を有するように形成する工程と、前記第２絶縁膜の側面を囲み、前記第１導電層に連結されるように、先端部が平坦な第２導電層を形成する工程と、前記第２絶縁膜と前記第３絶縁膜を除去する工程と、前記第１導電層及び第２導電層の表面に誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜上に第３導電層を形成する工程とを備えることを特徴とするキャパシタの製造方法とする。
【００１４】
さらに、本発明は、基板上にコンタクトホールを有する第１絶縁膜を形成する工程と、前記コンタクトホール及び第１絶縁膜上に第１導電層を形成する工程と、前記第１導電層上の所定部分に第２絶縁膜、第３絶縁膜及び第４絶縁膜を順次に形成し、その際、第３絶縁膜が第２及び第４絶縁膜より狭い幅を有するように形成する工程と、前記第２絶縁膜と第３絶縁膜の側面を囲み、前記第１導電層に連結されるように、先端部が平坦な第２導電層を形成する工程と、前記第２、第３及び第４絶縁膜を除去する工程と、前記第１導電層及び第２導電層の表面に誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜上に第３導電層を形成する工程とを備えることを特徴とするキャパシタの製造方法とする。
【００１５】
さらに、本発明は、基板上にコンタクトホールを有する第１絶縁膜下層部、第１絶縁膜上層部及び第２絶縁膜を順次に形成する工程と、前記コンタクトホール及び第２絶縁膜上に第１導電層を形成する工程と、前記第１導電層上の所定部分に第３絶縁膜、第４絶縁膜を順次に形成し、その際、第３絶縁膜を第４絶縁膜より狭い幅を有するように形成する工程と、前記第３絶縁膜の側面を囲み、前記第１導電層に連結されるように、先端部が平坦な第２導電層を形成する工程と、前記第４絶縁膜を除去する工程と、前記第３絶縁膜及び前記第２絶縁膜を除去する工程と、前記第１導電層及び前記第２導電層の表面に誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜を挟んで前記第１導電層及び第２導電層を第３導電層で覆う工程とを備えることを特徴とするキャパシタの製造方法とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明によるキャパシタ及びその製造方法の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明のキャパシタの第１の実施の形態を示す断面図であり、図２及び図３は本発明のキャパシタの製造方法の第１の実施の形態を示す工程断面図である。
【００１７】
まず、本発明の第１の実施の形態のキャパシタは、図１に示すように、基板２１を有し、この基板２１上に層間絶縁膜２２とブロッキング層２３が積層形成される。この層間絶縁膜２２とブロッキング層２３は、層間絶縁膜２２が酸化膜、ブロッキング層２３が窒化膜と言うように互いに絶縁特性が異なる膜であり、第１の絶縁膜を構成し、所定領域にはコンタクトホール２０を有する。そして、コンタクトホール２０内部とコンタクトホール２０の周辺部分のブロッキング層２３上には、ストレージノード（第１ストレージノード）２５ａが形成され、このストレージノード２５ａの縁部の上面にはピラーストレージノード（第２ストレージノード）２９が上方に突出して形成されている。この際、ピラーストレージノード２９の先端部は平坦な形状を有する。そして、ストレージノード２５ａとピラーストレージノード２９の表面には誘電体膜３０が形成され、誘電体膜３０上にはプレートノード３１が形成されて、Ｕ字状のキャパシタが構成されている。
【００１８】
このようなキャパシタは、図２及び図３に示す本発明の製造方法の第１の実施の形態により製造される。
まず、図２（ａ）に示すように、基板２１上に熱酸化工程又は化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で酸化膜からなる層間絶縁膜２２を形成する。そして、層間絶縁膜２２上に窒化膜を蒸着してブロッキング層２３を形成する。次いで、ブロッキング層２３上に感光膜２４を塗布した後、コンタクト部分の感光膜２４が除去されるように露光及び現像工程で感光膜２４をパターニングする。そして、パターニングされた感光膜２４をマスクとして用いて異方性食刻でブロッキング層２３と層間絶縁膜２２（第１絶縁膜）を選択的に除去してコンタクトホール２０を形成する。
【００１９】
次に、図２（ｂ）に示すように、感光膜２４を除去した後、コンタクトホール２０を埋めてブロッキング層２３上の全面に第１導電層としてのポリシリコン層２５を蒸着する。そして、ポリシリコン層２５上の全面にＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）又はＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）で平坦保護膜２６を蒸着し、さらに平坦保護膜２６上にＨＬＤ（Ｈｉｇｈ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｏｗ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）又はＨＴＯ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｏｘｉｄｅ）などのような絶縁膜２７を蒸着する。
【００２０】
その後、全面に感光膜２８を塗布した後、図２（ｃ）に示すように、キャパシタ形成領域にのみ感光膜２８が残るように感光膜２８を露光及び現像工程でパターニングする。そして、パターニングされた感光膜２８をマスクに用いた異方性食刻で絶縁膜２７と平坦保護膜２６をパターニングすることにより、コンタクトホール２０及びその周辺部の上部に第１ピラー層（第２絶縁膜）２６ａと第２ピラー層（第３絶縁膜）２７ａを形成する。
【００２１】
次に、図３（ａ）に示すように、パターニングされた感光膜２８をマスクとして用いて第２ピラー層２７ａより第１ピラー層２６ａの食刻率が高い条件で、第２ピラー層２７ａと第１ピラー層２６ａの側面を湿式食刻して、パターニングされた感光膜２８の幅より第２ピラー層２７ａの幅が狭く、さらに第２ピラー層２７ａの幅より第１ピラー層２６ａの幅が狭くなるようにする。このようにすると、第２ピラー層２７ａは第１ピラー層２６ａのキャップ（ｃａｐ）として使われる。
【００２２】
次に、感光膜２８を除去した後、全面にポリシリコンを蒸着し、そのポリシリコンを異方性食刻で食刻することにより、図３（ｂ）に示すように、第１ピラー層２６ａの側面にピラーストレージノード（第２導電層）２９を形成する。このとき、同時に、露出されたポリシリコン層２５を選択的に除去することにより、ポリシリコン層２５は、コンタクトホール部とその周辺部分にのみ残り、ストレージノード２５ａが形成され、このストレージノード２５ａの縁部上面から前記ピラーストレージノード２９が上方に突出するようになる。また、ピラーストレージノード２９の先端は、第２ピラー層２７ａの突部下面に対応して平坦に形成される。さらに、ピラーストレージノード２９は、第２ピラー層２７ａにより一定の高さに形成される。
【００２３】
次に、図３（ｃ）に示すように、湿式食刻で、他との食刻差を利用して第１ピラー層２６ａと第２ピラー層２７ａを除去する。この際、ブロッキング層２３は層間絶縁膜２２を保護する役割をする。次いで、全面に酸化膜とポリシリコン層（第３導電層）を順次に蒸着し、パターニングすることにより、ストレージノード２５ａとピラーストレージノード２９の表面に誘電体膜３０を形成し、さらにその上にプレートノード３１を形成し、図１のキャパシタが完成する。ここで、誘電体膜３０は、酸化膜の代わりに酸化膜／窒化膜又は酸化膜／窒化膜／酸化膜が積層される構造に形成してもよい。
【００２４】
図４は本発明のキャパシタの第２の実施の形態を示す断面図であり、図５及び図６は本発明のキャパシタの製造方法の第２の実施の形態を示す工程断面図である。
【００２５】
まず、本発明の第２の実施の形態のキャパシタは、図４に示すように、基板２１を有し、この基板２１上に層間絶縁膜２２とブロッキング層２３が積層形成される。この層間絶縁膜２２とブロッキング層２３は、層間絶縁膜２２が酸化膜、ブロッキング層２３が窒化膜と言うように互いに絶縁特性が異なる膜であり、第１の絶縁膜を構成し、所定領域にはコンタクトホール２０を有する。そして、コンタクトホール２０内部とコンタクトホール２０の周辺部分のブロッキング層２３上には、ストレージノード（第１ストレージノード）２５ａが形成され、このストレージノード２５ａの縁部の上面にはピラーストレージノード（第２ストレージノード）２９が上方に突出して形成されている。この際、ピラーストレージノード２９の先端部は平坦な形状を有する。また、ピラーストレージノード２９は、内側下部に窪み２９ａを有するように形成される。そして、ストレージノード２５ａとピラーストレージノード２９の表面には誘電体膜３０が形成され、誘電体膜３０上にはプレートノード３１が形成されて、Ｕ字状のキャパシタが構成されている。
【００２６】
このようなキャパシタは、図５及び図６に示す本発明の製造方法の第２の実施の形態により製造される。
まず、図５（ａ）に示すように、基板２１上に熱酸化工程又は化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で酸化膜からなる層間絶縁膜２２を形成する。そして、層間絶縁膜２２上に窒化膜を蒸着してブロッキング層２３を形成する。次いで、ブロッキング層２３上に感光膜２４を塗布した後、コンタクト部分の感光膜２４が除去されるように露光及び現像工程で感光膜２４をパターニングする。そして、パターニングされた感光膜２４をマスクとして用いて異方性食刻でブロッキング層２３と層間絶縁膜２２（第１絶縁膜）を選択的に除去してコンタクトホール２０を形成する。
【００２７】
次に、図５（ｂ）に示すように、感光膜２４を除去した後、コンタクトホール２０を埋めてブロッキング層２３上の全面に第１導電層としてのポリシリコン層２５を蒸着する。そして、ポリシリコン層２５上の全面にＨＬＤ（Ｈｉｇｈ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）又はＨＴＯ（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｏｘｉｄｅ）などの絶縁膜３２を蒸着し、さらにこの絶縁膜３２上にＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）又はＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）で平坦保護膜２６を蒸着し、さらにこの平坦保護膜２６上にＨＬＤ又はＨＴＯなどの絶縁膜２７を蒸着する。
【００２８】
その後、全面に感光膜２８を塗布した後、図５（ｃ）に示すように、キャパシタ形成領域にのみ感光膜２８が残るように感光膜２８を露光及び現像工程でパターニングする。そして、パターニングされた感光膜２８をマスクに用いた異方性食刻で絶縁膜２７と平坦保護膜２６さらには絶縁膜３２をパターニングすることにより、コンタクトホール２０及びその周辺部の上部に下から順に第３ピラー層（第２絶縁膜）３２、第１ピラー層（第３絶縁膜）２６ａ、第２ピラー層（第４絶縁膜）２７ａを形成する。
【００２９】
次に、図６（ａ）に示すように、パターニングされた感光膜２８をマスクとして用いて、第２ピラー層２７ａと第３ピラー層３２ａより第１ピラー層２６ａの食刻率が高い条件で、第２、第１、第３ピラー層２７ａ，２６ａ，３２ａを湿式食刻して、パターニングされた感光膜２８の幅より第２，第３ピラー層２７ａ，３２ａの幅が狭く、さらに第２，第３ピラー層２７ａ，３２ａの幅より第１ピラー層２６ａの幅が狭くなるようにする。このようにすると、第２ピラー層２７ａは第１ピラー層２６ａのキャップとして使われる。
【００３０】
次に、感光膜２８を除去した後、全面にポリシリコンを蒸着し、そのポリシリコンを異方性食刻で食刻することにより、図６（ｂ）に示すように、第１ピラー層２６ａと第３ピラー層３２ａの側面にピラーストレージノード（第２導電層）２９を形成する。このとき、同時に、露出されたポリシリコン層２５を選択的に除去することにより、ポリシリコン層２５は、コンタクトホール部とその周辺部分にのみ残り、ストレージノード２５ａが形成され、このストレージノード２５ａの縁部上面から前記ピラーストレージノード２９が上方に突出するようになる。また、このピラーストレージノード２９の先端は、第２ピラー層２７ａの突部下面に対応して平坦に形成される。さらに、ピラーストレージノード２９の内側下部においては、第３ピラー層３２ａの突部が食い込む形になり、その結果、窪み２９ａが形成される。さらに、ピラーストレージノード２９は、第２ピラー層２７ａにより一定高さに形成される。
【００３１】
次に、図６（ｃ）に示すように、湿式食刻で、他との食刻差を利用して第２ピラー層２７ａと第１ピラー層２６ａさらには第３ピラー層３２ａを除去する。この際、ブロッキング層２３は層間絶縁膜２２が食刻されないように保護する役割をする。次いで、全面に酸化膜とポリシリコン層（第３導電層）を順次に蒸着し、パターニングすることにより、ストレージノード２５ａとピラーストレージノード２９の表面に誘電体膜３０を形成し、さらにその上にプレートノード３１を形成し、図４のキャパシタが完成する。ここで、誘電体膜３０は、酸化膜の代わりに、酸化膜／窒化膜又は酸化膜／窒化膜／酸化膜が積層される構造に形成してもよい。
【００３２】
図７は本発明のキャパシタの第３の実施の形態を示す断面図であり、図８及び図９は本発明のキャパシタの製造方法の第３の実施の形態を示す工程断面図である。
【００３３】
まず、本発明の第３の実施の形態のキャパシタは、図７に示すように、基板２１を有し、この基板２１上に層間絶縁膜２２とブロッキング層２３が積層形成される。この層間絶縁膜２２とブロッキング層２３は、層間絶縁膜２２が酸化膜、ブロッキング層２３が窒化膜と言うように互いに絶縁特性が異なる膜であり、層間絶縁膜２２が第１絶縁膜下層部、ブロッキング層２３が第１絶縁膜上層部を構成し、所定領域にはコンタクトホール２０を有する。そして、コンタクトホール２０内部とコンタクトホール２０の周辺部分のブロッキング層２３上には、ブロッキング層２３の上面から離れて（浮いて）ストレージノード２５ａが形成され、このストレージノード（第１ストレージノード）２５ａの縁部の上面にはピラーストレージノード（第２ストレージノード）２９が上方に突出して形成されている。この際、ピラーストレージノード２９の先端部は平坦な形状を有する。そして、ストレージノード２５ａの下面も含んで、ストレージノード２５ａとピラーストレージノード２９の表面には誘電体膜３０が形成され、さらにこの誘電体膜３０を挟んでストレージノード２５ａとピラーストレージノード２９を上下及び側面から覆うようにプレートノード３１が形成されて、Ｕ字状のキャパシタが構成されている。
【００３４】
このようなキャパシタは、図８及び図９に示す本発明の製造方法の第３の実施の形態により製造される。
まず、図８（ａ）に示すように、基板２１上に熱酸化工程又は化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で酸化膜からなる層間絶縁膜（第１絶縁膜下層部）２２を形成する。そして、層間絶縁膜２２上に窒化膜を蒸着してブロッキング層（第１絶縁膜上層部）２３を形成する。さらに、ブロッキング層２３上に化学気相蒸着法で酸化膜からなる絶縁膜（第２絶縁膜）３３を蒸着する。次いで、絶縁膜３３上に感光膜２４を塗布した後、コンタクト部分の感光膜２４が除去されるように露光及び現像工程で感光膜２４をパターニングする。そして、パターニングされた感光膜２４をマスクとして用いて異方性食刻で絶縁膜３３とブロッキング層２３さらには層間絶縁膜２２を選択的に除去してコンタクトホール２０を形成する。
【００３５】
次に、図８（ｂ）に示すように、感光膜２４を除去した後、コンタクトホール２０を埋めて絶縁膜３３上の全面に第１導電層としてのポリシリコン層２５を蒸着する。そして、ポリシリコン層２５の全面にＰＳＧ又はＢＰＳＧで平坦保護膜２６を蒸着し、さらに平坦保護膜２６上に窒化膜を絶縁膜３４として蒸着する。
【００３６】
その後、全面に感光膜２８を塗布した後、図８（ｃ）に示すように、キャパシタ形成領域にのみ感光膜２８が残るように感光膜２８を露光及び現像工程でパターニングする。そして、パターニングされた感光膜２８をマスクに用いた異方性食刻で絶縁膜３４と平坦保護膜２６を除去することにより、コンタクトホール２０及びその周辺部の上部に第１ピラー層（第３絶縁膜）２６ａと第２ピラー層（第４絶縁膜）３４ａを形成する。その後、同図８（ｃ）に示すように、感光膜２８と第２ピラー層３４ａをマスクとして用いて湿式食刻で第１ピラー層２６ａの側面を若干除去することにより、この第１ピラー層２６ａが第２ピラー層３４ａより狭い幅を有するようにする。このようにすると、第２ピラー層３４ａは第１ピラー層２６ａのキャップとして使われる。
【００３７】
次に、感光膜２８を除去した後、全面にポリシリコンを蒸着し、そのポリシリコンを異方性食刻で食刻することにより、図９（ａ）に示すように、第１ピラー層２６ａの側面にピラーストレージノード（第２導電層）２９を形成する。このとき、同時に、露出されたポリシリコン層２５を選択的に除去することにより、ポリシリコン層２５は、コンタクトホール部とその周辺部分にのみ残り、ストレージノード２５ａが形成され、このストレージノード２５ａの縁部上面から前記ピラーストレージノード２９が上方に突出するようになる。また、ピラーストレージノード２９の先端は、第２ピラー層３４ａの突部下面に対応して平坦に形成される。さらに、ピラーストレージノード２９は、第２ピラー層３４ａにより一定の高さに形成される。
【００３８】
次に、湿式食刻又は異方性食刻で第２ピラー層３４ａを除去する。さらに、湿式食刻で第１ピラー層２６ａと絶縁膜３３を除去する。このとき、ブロッキング層２３は層間絶縁膜２２を保護する役割をする。また、絶縁膜３３が除去されることにより、ストレージノード２５ａは、ブロッキング層２３の上面から離間した（浮いた）状態となる。
【００３９】
次に、全面に酸化膜とポリシリコン層を順次に蒸着し、パターニングする。これにより、図９（ｂ）に示すように、ストレージノード２５ａの下面も含めて、該ストレージノード２５ａ及びピラーストレージノード２９の表面に誘電体膜３０が形成され、さらにこの誘電体膜３０を挟んでストレージノード２５ａとピラーストレージノード２９を上下及び側面から覆うようにプレートノード（第３導電層）３１が形成され、図７のキャパシタが完成する。なお、誘電体膜３０は、酸化膜の代わりに酸化膜／窒化膜又は酸化膜／窒化膜／酸化膜が積層される構造に形成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したような本発明のキャパシタ及びその製造方法によれば、次のような効果を奏する。
第１に、第１ピラー層と第２ピラー層の湿式食刻率の差（幅の差）を利用してピラーストレージノードの尖鋭部を除去したので、キャパシタの電流が尖鋭部を介して漏洩することを防止できる。
第２に、異方性食刻でピラーストレージノードを形成するとき、第２ピラー層がブロッキング機能を行うため、ピラーストレージノードの高さを一定に形成できる。よって、再現性を保障できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるキャパシタの第１の実施の形態を示す断面図。
【図２】本発明によるキャパシタの製造方法の第１の実施の形態を示す工程断面図。
【図３】本発明によるキャパシタの製造方法の第１の実施の形態を示し、図２に続く工程を示す工程断面図。
【図４】本発明によるキャパシタの第２の実施の形態を示す断面図。
【図５】本発明によるキャパシタの製造方法の第２の実施の形態を示す工程断面図。
【図６】本発明によるキャパシタの製造方法の第２の実施の形態を示し、図５に続く工程を示す工程断面図。
【図７】本発明によるキャパシタの第３の実施の形態を示す断面図。
【図８】本発明によるキャパシタの製造方法の第３の実施の形態を示す工程断面図。
【図９】本発明によるキャパシタの製造方法の第３の実施の形態を示し、図８に続く工程を示す工程断面図。
【図１０】従来のキャパシタを示す断面図。
【図１１】従来のキャパシタの製造方法を示す工程断面図。
【図１２】従来のキャパシタの製造方法を示し、図１１に続く工程を示す工程断面図。
【符号の説明】
２０  コンタクトホール
２１  基板
２２  層間絶縁膜
２３  ブロッキング層
２５  ポリシリコン層
２５ａ  ストレージノード
２６  平坦保護膜
２６ａ  第１ピラー層
２７  絶縁膜
２７ａ、３４ａ  第２ピラー層
２９  ピラーストレージノード
２９ａ  窪み
３０  誘電体膜
３１  プレートノード
３２  絶縁膜
３２ａ  第３ピラー層
３３  絶縁膜
３４  絶縁膜
【図１】
0003872174.tif 000002
【図２】
0003872174.tif 000003
【図３】
0003872174.tif 000004
【図４】
0003872174.tif 000005
【図５】
0003872174.tif 000006
【図６】
0003872174.tif 000007
【図７】
0003872174.tif 000008
【図８】
0003872174.tif 000009
【図９】
0003872174.tif 000010
【図１０】
0003872174.tif 000011
【図１１】
0003872174.tif 000012
【図１２】
0003872174.tif 000013