【手続補正書】
【提出日】平成19年12月12日(2007.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 主表面を有する半導体基板と、
前記半導体基板の主表面に形成された電界効果型トランジスタと、
前記電界効果型トランジスタのソースまたはドレイン領域と電気的に接続される導電体と、
前記導電体と電気的に接続され、前記導電体上において上方に向かって突出するように設けられた円筒状の第１電極と、
前記第１電極の内壁面に沿うように、誘電体を介して設けられる第２電極とを備え、
前記第１電極は、前記主表面に垂直な一つの断面において、
外壁間の幅が、第１の長さを有する第１の部分と、
前記第１の部分より下に位置するとともに、外壁間の幅が第１の長さより大きい第２の長さを有する第２の部分とを含み、
前記第１の部分と前記第２の部分の内壁面に、それぞれ複数の粒状結晶を有する、半導体装置。
【請求項２】
前記第１電極は、さらに、前記断面において、前記第２の部分より下に位置するとともに、外壁間の幅が前記第２の長さより小さい第３の長さを有する第３の部分を含み、
前記導電体と隣り合う他の導電体間に位置する第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上において、前記第３の部分の外壁から外方に向かって広がるように、前記主表面に沿って形成された、前記第１の絶縁膜とは異なる第２の絶縁膜とを備える、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２の絶縁膜はシリコンと窒素を含む膜である、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】  前記第１電極において、
前記第１の部分と前記第２の部分とは隣接している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】  前記第１電極は、
前記主表面に垂直な前記断面における、前記第１の部分と前記第２の部分との境界領域において、前記第１の部分から前記第２の部分にかけて内壁の間の距離が大きくなるように、前記半導体基板の主表面に対して前記内壁が傾斜している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】  前記第１電極の側壁において、
前記主表面に垂直な前記断面における、前記第１の部分の内壁間の幅は、前記第２の部分の内壁間の幅より小さく、
前記第１電極は、前記第１の部分と前記第２の部分との間において、前記第１の部分より内壁間の幅が小さい第４の部分をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】  前記第１電極の外壁は湾曲面を有している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】  主表面を有する半導体基板と、
前記半導体基板の主表面に形成された第１および第２の電界効果型トランジスタと、
前記第１および第２の電界効果型トランジスタのソースまたはドレイン領域とそれぞれ電気的に接続される第１および第２の導電体と、
前記第１および第２の導電体の間に位置する第１の絶縁膜と、
前記第１および第２の導電体とそれぞれ電気的に接続され、前記第１および第２の導電体上においてそれぞれ上方に向かって突出するように設けられた円筒状の第１電極と、
前記第１電極の内壁面に沿うように、誘電体を介して設けられる第２電極とを備え、
前記第１電極は、前記第１電極の上端部に位置する第１の部分と、前記第１の部分の下側に連なる第２の部分と、前記第２の部分の下側に連なる第３の部分を含み、
前記主表面に垂直な一つの断面では、前記第１電極において、前記第１電極と他の円筒状の電極との間の距離が最も小さくなる部分は前記第２の部分に含まれ、
前記第３の部分の外壁から外方に向かって広がるように、前記第１の絶縁膜上に、前記主表面に沿って形成され、前記第１の絶縁膜とは異なる第２の絶縁膜をさらに備える、半導体装置。
【請求項９】  前記第１電極の内側表面に形成された粒状結晶を備える、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】  半導体基板の主表面に、電界効果トランジスタを形成する工程と、
前記電界効果型トランジスタのソースまたはドレイン領域と電気的に接続される導電体を形成する工程と、
前記導電体と電気的に接続され、前記導電体上において上方に向かって突出するとともに、前記主表面に垂直な一つの断面において、外壁間の幅が、第１の長さを有する第１の部分と、前記第１の部分より下に位置し、外壁間の幅が第１の長さより大きい第２の長さを有する第２の部分とを含む、円筒状の第１の導電体膜を形成する工程と、
前記第１の部分と前記第２の部分の内壁面に、それぞれ複数の粒状結晶を形成する工程と、
前記第１の導電体膜及び前記粒状結晶上に誘電体膜を介して第２の導電体膜を形成する工程とを備える、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】  前記第１の導電体膜を形成する工程は、
前記導電体上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上に、第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜および前記第１絶縁膜を貫通し、前記導電体の上面を露出する開口部を形成する工程と、
前記開口部において露出した前記第１絶縁膜の一部をエッチングにより除去することにより、前記第１絶縁膜における前記開口部の幅を拡大する工程と、
前記開口部の内側表面に沿って前記第１の導電膜を形成する工程と、を含む、請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】  前記第１絶縁膜を形成する工程の前に、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜と異なる第３絶縁膜を前記導電体上に形成する工程をさらに備え、
前記開口部を形成する工程は、
前記第３絶縁膜の上面を露出する第１の開口部を形成する工程と、
前記露出した前記第３絶縁膜を貫通し、前記導電体の上面を露出する第２の開口部を形成する工程とを含み、
前記開口部の幅を拡大する工程は、前記第１の開口部の幅を拡大する工程である、請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】  前記開口部の幅を拡大する工程において、前記第２絶縁膜のエッチングレートより前記第１絶縁膜のエッチングレートが大きい、請求項１１または１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】  前記第１絶縁膜は前記第２絶縁膜より高濃度の不純物を含む、請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】  前記不純物は硼素またはリンである、請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】  前記開口部の幅を拡大する工程においては、フッ酸を用いてエッチングを行なう、請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】  前記第１の導電体膜を形成する工程では、前記開口部の内側表面から前記第２絶縁膜の上部表面上にまで延在するように前記第１の導電体膜を形成し、
前記第１の導電体膜を形成する工程の後であって、前記第２の導電体膜を形成する工程の前に実施される、
前記第１の導電体膜上に粒状結晶を形成する工程と、
前記第２絶縁膜の上部表面上に位置する前記第１の導電体膜および前記粒状結晶を除去する工程と、前記第２絶縁膜を除去する工程とをさらに備える、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】  前記第２絶縁膜を除去する工程の後、前記第２の導電体膜を形成する工程に先立って、前記第１絶縁膜を除去する工程をさらに備える、請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った半導体装置は、主表面を有する半導体基板と、電界効果型トランジスタと、導電体と、第１電極と、第２電極とを備える。電界効果型トランジスタは、半導体基板の主表面に形成される。導電体は、電界効果型トランジスタのソースまたはドレイン領域と電気的に接続される。第１電極は、導電体と電気的に接続され、導電体上において上方に向かって突出するように設けられた円筒状のものである。第２電極は、第１電極の内壁面に沿うように、誘電体を介して設けられる。第１電極は、主表面に垂直な一つの断面において、外壁間の幅が、第１の長さを有する第１の部分と、第１の部分より下に位置するとともに、外壁間の幅が第１の長さより大きい第２の長さを有する第２の部分とを含む。第１の部分と第２の部分の内壁面に、それぞれ複数の粒状結晶を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記半導体装置において、第１電極は、さらに、上記断面において、第２の部分より下に位置するとともに、外壁間の幅が第２の長さより小さい第３の長さを有する第３の部分を含んでいてもよい。上記半導体装置は、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜とをさらに備えていてもよい。第１の絶縁膜は、導電体と隣り合う他の導電体間に位置する。第２の絶縁膜は、第１の絶縁膜上において、第３の部分の外壁から外方に向かって広がるように、主表面に沿って形成された、第１の絶縁膜とは異なる絶縁膜である。
上記半導体装置において、第２の絶縁膜はシリコンと窒素を含む膜であってもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記半導体装置では、第１電極において、第１の部分と前記第２の部分とは隣接していてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記半導体装置において、第１電極は、主表面に垂直な断面における、第１の部分と第２の部分との境界領域において、第１の部分から第２の部分にかけて内壁の間の距離が大きくなるように、半導体基板の主表面に対して内壁が傾斜してもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記半導体装置において、第１電極の側壁において、主表面に垂直な断面における、第１の部分の内壁間の幅は、第２の部分の内壁間の幅より小さくてもよい。第１電極は、第１の部分と第２の部分との間において、第１の部分より内壁間の幅が小さい第４の部分をさらに有してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
この発明に従った半導体装置において、第１電極の外壁は湾曲面を有していてもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
この発明に従った半導体装置は、主表面を有する半導体基板と、第１および第２の電界効果型トランジスタと、第１および第２の導電体と、第１の絶縁膜と、円筒状の第１電極と、第２電極と、第２の絶縁膜とを備える。第１および第２の電界効果型トランジスタは半導体基板の主表面に形成される。第１および第２の導電体は、第１および第２の電界効果型トランジスタのソースまたはドレイン領域とそれぞれ電気的に接続される。第１の絶縁膜は第１および第２の導電体の間に位置する。円筒状の第１電極は、第１および第２の導電体とそれぞれ電気的に接続され、第１および第２の導電体上においてそれぞれ上方に向かって突出するように設けられる。第２電極は、第１電極の内壁面に沿うように、誘電体を介して設けられる。第１電極は、第１電極の上端部に位置する第１の部分と、第１の部分の下側に連なる第２の部分と、第２の部分の下側に連なる第３の部分を含む。主表面に垂直な一つの断面では、第１電極において、第１電極と他の円筒状の電極との間の距離が最も小さくなる部分が第２の部分に含まれる。第２の絶縁膜は、第３の部分の外壁から外方に向かって広がるように、第１の絶縁膜上に、主表面に沿って形成される。第２の絶縁膜は第１の絶縁膜とは異なる絶縁膜である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記半導体装置は、第１電極の内側表面に形成された粒状結晶を備えていてもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
この発明に従った半導体装置の製造方法は、以下の工程を備える。半導体基板の主表面に、電界効果トランジスタを形成する。電界効果型トランジスタのソースまたはドレイン領域と電気的に接続される導電体を形成する。導電体と電気的に接続され、導電体上において上方に向かって突出するとともに、主表面に垂直な一つの断面において、外壁間の幅が、第１の長さを有する第１の部分と、第１の部分より下に位置し、外壁間の幅が第１の長さより大きい第２の長さを有する第２の部分とを含む、円筒状の第１の導電体膜を形成する。第１の部分と第２の部分の内壁面に、それぞれ複数の粒状結晶を形成する。第１の導電体膜及び粒状結晶上に誘電体膜を介して第２の導電体膜を形成する。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
上記半導体装置の製造方法において、第１の導電体膜を形成する工程は、導電体上に第１絶縁膜を形成する工程と、第１絶縁膜上に、第２絶縁膜を形成する工程と、第２絶縁膜および第１絶縁膜を貫通し、導電体の上面を露出する開口部を形成する工程と、開口部において露出した第１絶縁膜の一部をエッチングにより除去することにより、第１絶縁膜における開口部の幅を拡大する工程と、開口部の内側表面に沿って第１の導電膜を形成する工程と、を含んでいてもよい。
また、上記半導体装置の製造方法は、第１絶縁膜を形成する工程の前に、第１絶縁膜および第２絶縁膜と異なる第３絶縁膜を導電体上に形成する工程をさらに備えていてもよい。開口部を形成する工程は、第３絶縁膜の上面を露出する第１の開口部を形成する工程と、露出した第３絶縁膜を貫通し、導電体の上面を露出する第２の開口部を形成する工程とを含んでいてもよい。開口部の幅を拡大する工程は、第１の開口部の幅を拡大する工程であってもよい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
上記半導体装置の製造方法では、開口部の幅を拡大する工程において、第２絶縁膜のエッチングレートより第１絶縁膜のエッチングレートが大きくてもよい。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
上記半導体装置の製造方法において、第１絶縁膜は第２絶縁膜より高濃度の不純物を含んでいてもよい。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
上記半導体装置の製造方法において、不純物は硼素またはリンであってもよい。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
上記半導体装置の製造方法では、開口部の幅を拡大する工程においては、フッ酸を用いてエッチングを行なってもよい。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
上記半導体装置の製造方法において、第１の導電体膜を形成する工程では、開口部の内側表面から第２絶縁膜の上部表面上にまで延在するように第１の導電体膜を形成してもよい。上記半導体装置の製造方法は、第１の導電体膜を形成する工程の後であって、第２の導電体膜を形成する工程の前に実施される、第１の導電体膜上に粒状結晶を形成する工程と、第２絶縁膜の上部表面上に位置する第１の導電体膜および粒状結晶を除去する工程と、第２絶縁膜を除去する工程とをさらに備えていてもよい。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
上記半導体装置の製造方法は、第２絶縁膜を除去する工程の後、第２の導電体膜を形成する工程に先立って、第１絶縁膜を除去する工程をさらに備えていてもよい。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２７０】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、一定のキャパシタ容量を確保すると同時に高集積化を図ることができ、かつ、信頼性の高い半導体装置およびその製造方法を提供することができる。