JP2000077626A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP2000077626A
JP2000077626A JP10248797A JP24879798A JP2000077626A JP 2000077626 A JP2000077626 A JP 2000077626A JP 10248797 A JP10248797 A JP 10248797A JP 24879798 A JP24879798 A JP 24879798A JP 2000077626 A JP2000077626 A JP 2000077626A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
electrode
contact hole
capacitor
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10248797A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobutaka Nagai
信孝 長井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP10248797A priority Critical patent/JP2000077626A/ja
Publication of JP2000077626A publication Critical patent/JP2000077626A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型の半導体装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板1上にワードライン4、トラ
ンジスタT、第1絶縁膜105、第2絶縁膜112、第
3絶縁膜113を順次積層し、第3絶縁膜113からト
ランジスタTに達するビットコンタクトホール107及
び第1キャパシタコンタクトホール106を形成し、各
コンタクトホール106、107にビット電極122及
びキャパシタ電極123を形成し、第3絶縁膜113を
エッチングしてビット電極122周辺の第2絶縁膜11
2を露出させてビット電極122の先端部分132を突
出させる溝114を形成し、溝114にビットライン1
10を形成し、第4絶縁膜116を積層し、第2キャパ
シタコンタクトホール121を形成し、第4絶縁膜11
6上にスタックキャパシタ118(キャパシタC)を形
成する半導体装置の製造方法を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイナミック型の
メモリセルを有する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法の一例(特
開平8−236720号公報)を、図23〜27を参照
して説明する。図23において、P型シリコン基板(半
導体基板)1上に、フィールドSiO 2膜2を形成した
後、ワードライン4及びサイドウオール酸化膜3を形成
する。ワードライン4をマスクにしてP型シリコン基板
1にN型不純物を打ち込んでN型半導体領域1aを形成
してトランジスタTを構成する。更に、SiO2からな
る第1の層間絶縁膜5を積層する。
【0003】次に、図24において、ビットコンタクト
ホール7とキャパシタコンタクトホール6を所定の位置
に開口する。次に、図25において、ビットライン材料
層8を第1の層間絶縁膜5上に積層させる。このとき、
ビットライン材料層8は、キャパシタコンタクトホール
6及びビットコンタクトホール7にも埋め込まれる。更
にビットライン材料層8の上にSiO2からなる絶縁膜
9を形成する。
【0004】次に、図26において、ビットライン材料
層8及び絶縁膜9を、フォトリソグラフィー技術により
所定のパターンに成形して、絶縁膜9aが積層されたビ
ットライン10を形成する。このとき、キャパシタコン
タクトホール6及びビットコンタクトホール7にあるビ
ットライン材料層8は、キャパシタ電極6a及びビット
電極7aとして残存する。次に、図27において、層間
絶縁膜を形成した後エッチバックによってビットライン
10の側面をサイドウォール11で被覆し、キャパシタ
電極6aを露出させる。
【0005】この後、スタック容量材料のポリシリコン
を付着しパターンニングによってスタック容量を形成す
る。スタック容量表面を酸化などによって誘電膜を形
成、上部電極の形成を経てキャパシタを形成してダイナ
ミック型の読み込み、書き込み可能なメモリセル(DR
AMセル)を製造する。
【0006】次に、従来の半導体装置の製造方法の他の
例(特開平9−306988号公報)を、図28〜35
を参照して説明する。図28〜35に示す工程は、いわ
ゆるデュアルダマシン法を改良したものである。まず図
28に示すように、P型シリコン基板(半導体基板)1
上に、フィールドSiO2膜2を形成した後、ワードラ
イン4及びサイドウオール酸化膜3を形成する。ワード
ライン4をマスクにしてP型シリコン基板1にN型不純
物を打ち込んでN型半導体領域1aを形成してトランジ
スタTを形成する。更に、SiO2からなる第1絶縁膜
5を積層し、表面を平坦化した後、第2絶縁膜12を積
層する。第2絶縁膜12は第1絶縁膜15に比べエッチ
ング速度が十分に小さいものである。
【0007】次に図29において、フォトリソグラフィ
技術によって第2絶縁膜12に開口部15aを積層す
る。次に図30において、第2絶縁膜12よりもエッチ
ング速度の大きい第3絶縁膜13を積層する。第3絶縁
膜13は、後に形成する溝に十分な深さを与えるよう
に、必要な厚さに積層する。また、第3絶縁膜13は、
開口部15aを完全に埋めるように積層する。
【0008】次に図31において、ビットラインを埋め
込むための溝14を、第3絶縁膜13上にフォトリソグ
ラフィ技術を用いて形成する。このとき、エッチング速
度の遅い第2絶縁膜12がマスクとなり、開口部15a
から露出した第1絶縁膜15が同時にエッチングされ、
トランジスタTに達するビットコンタクトホール15が
形成される。次に図32において、CVD法によりビッ
トコンタクトホール15及び溝14を埋めて更に第3絶
縁膜13を埋める導電材料層を積層し、CMP法などに
よって溝14およびビットコンタクトホール15以外に
ある導電材料層が除去され、ビットライン10及びビッ
ト電極10aが形成される。
【0009】特開平9−306988号公報ではここま
での工程が示されているが、DRAMセルを作成しよう
とする場合は、図33において、第4絶縁膜16を積層
し、キャパシタコンタクトホール17を設ける。更に図
34において、スタックキャパシタ18(導電体)を形
成しパターニングする。その後、スタックキャパシタ1
8の表面を酸化などによって誘電膜を形成、上部電極1
9の形成を経てDRAMセルを形成する。キャパシタコ
ンタクトホール17をフォトリソグラフィ技術により設
ける場合、ワードライン4とビットライン10のそれぞ
れにキャパシタコンタクトホール17が接触しないよう
に所定のマージンを空けて設けるが、この各マージン
が、DRAMセルの大きさを決定する要因の一つとなっ
ている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図23〜27に示す従
来の半導体装置の製造方法によりメモリセル(DRAM
セル)を製造しようとした場合には、ビットライン材料
層8のエッチング時(図26)において、キャパシタコ
ンタクトホール6内のキャパシタ電極6aの先端が同時
にエッチングされて、第1絶縁膜5の表面とキャパシタ
電極6aの高さが一致せず、500Åから2000Å程
度の段差が発生する。段差が発生するとスタックキャパ
シタを形成する前のふっ酸等による処理によってキャパ
シタコンタクトホール6の側面がエッチングされ、ワー
ドライン4、ビットライン10とキャパシタ電極6aと
の間で短絡が生じて、スタックキャパシタ形成時にキャ
パシタコンタクトホール6内の埋め込み性の劣化による
オープン不良が発生するという課題があった。また、ビ
ットライン10の段差のために、スタックキャパシタを
パターニングすることがフォトリソグラフィ技術を駆使
しても困難となり、スタックキャパシタをパターニング
する際のエッチングにより、ビットライン10の側壁に
スタックキャパシタの材料が残存し、隣接するスタック
キャパシタとビットライン10との短絡が発生しやすく
なるという課題があった。
【0011】また、問題なくメモリセルができた場合で
も、図35において、メモリセルの周辺部81でアルミ
ニウムによる配線24と半導体基板1上にある周辺回路
素子Sとを接続する素子コンタクトホール27は、メモ
リセル80の高さ(2ミクロン程度)の分深くなり、素
子コンタクトホール27のアスペクト比が大きくなる。
これにより素子コンタクトホール27の側壁面にTiN
といったバリアメタルを十分に付着させることができな
くなって、素子コンタクトホール27の抵抗を小さくす
ることができないという課題があった。
【0012】更に、図25〜26において、ビットライ
ン材料層8及び絶縁膜9をパターニングする時に、パタ
ーニングが多少ずれると、ビットライン材料層8及び絶
縁膜9をエッチングする際にビットコンタクトホール7
内のビット電極7aがエッチングされて、ビットライン
10とビット電極7aとの抵抗が上昇する。これを防ぐ
には、ビットライン10の幅を大きくしてビットコンタ
クトホール7とビットライン10とのオーバラップマー
ジンを確保する必要があり、このマージン分だけメモリ
セルが大きくなって半導体装置の小型化が図れないとい
う課題があった。
【0013】また、図28〜34に示す従来の半導体装
置の製造方法によりDRAMセルを製造しようとした場
合には、ビットライン10を形成した後に、キャパシタ
コンタクトホール17及びDRAMセルの周辺部の素子
コンタクトホールを形成しなければならず、工程が複雑
化するという課題があった。更に、キャパシタコンタク
トホール17とワードライン4、キャパシタコンタクト
ホール17とビットライン10の各マージンをある程度
確保する必要があり、メモリセルが大きくなって半導体
装置の小型化が図れないという課題があった。
【0014】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであって、キャパシタコンタクトホールとワー
ドラインとのマージン、キャパシタコンタクトホールと
ビットラインとのマージンを小さくして、小型のメモリ
セルを有する半導体装置の製造方法の提供を目的とす
る。また、本発明は、製造工程を簡略化して製造コスト
が低いメモリセルを得ることが可能な半導体装置の製造
方法の提供を目的とする。更に、本発明は、メモリセル
の周辺部の周辺素子コンタクトホールの形成において、
低抵抗の素子電極とを形成可能な半導体装置の製造方法
の提供を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。請求項1記載の
半導体装置の製造方法は、トランジスタにワードライ
ン、ビットライン、キャパシタがそれぞれ接続されてな
るメモリセルを少なくとも備えてなる半導体装置の製造
方法であって、半導体基板上に前記ワードライン及び前
記トランジスタを形成し、前記半導体基板に第1絶縁膜
を積層し、該第1絶縁膜よりもエッチング速度が小さい
第2絶縁膜を積層し、該第2絶縁膜よりもエッチング速
度が大きい第3絶縁膜を積層する工程と、前記第3絶縁
膜から前記トランジスタに達するビットコンタクトホー
ル及び第1キャパシタコンタクトホールを形成し、該ビ
ットコンタクトホール及び該第1キャパシタコンタクト
ホールにビット電極及びキャパシタ電極を形成する工程
と、前記第3絶縁膜をエッチングすることにより、前記
ビット電極周辺の前記第2絶縁膜を少なくとも露出させ
て前記ビット電極の先端部分を突出させる溝を形成し、
該溝に導電性材料を堆積させて前記ビットラインを形成
する工程と、前記第3絶縁膜を覆う第4絶縁膜を積層
し、該第4絶縁膜から前記キャパシタ電極の先端に向け
て第2キャパシタコンタクトホールを形成し、前記第4
絶縁膜上に第2キャパシタコンタクトホールを経て前記
キャパシタ電極に接続される前記キャパシタを形成する
工程とを少なくとも具備してなることを特徴とする。
【0016】また、請求項2記載の半導体装置の製造方
法は、トランジスタにワードライン、ビットライン、キ
ャパシタがそれぞれ接続されてなるメモリセルと、該メ
モリセルを制御する周辺回路素子とを少なくとも備えて
なる半導体装置の製造方法であって、半導体基板上に前
記ワードライン、前記トランジスタ及び前記周辺回路素
子を形成し、前記半導体基板に第1絶縁膜を積層し、該
第1絶縁膜よりもエッチング速度が小さい第2絶縁膜を
積層し、該第2絶縁膜よりもエッチング速度が大きい第
3絶縁膜を積層する工程と、前記第3絶縁膜から前記ト
ランジスタに達するビットコンタクトホール及び第1キ
ャパシタコンタクトホールを形成し、前記第3絶縁膜か
ら前記周辺回路素子に達する第1素子コンタクトホール
を形成し、該ビットコンタクトホール、該第1キャパシ
タコンタクトホール及び該第1素子コンタクトホールに
ビット電極、キャパシタ電極及び第1素子電極を形成す
る工程と、前記第3絶縁膜をエッチングすることによ
り、前記ビット電極周辺の前記第2絶縁膜を少なくとも
露出させて前記ビット電極の先端部分を突出させる溝を
形成し、該溝に導電性材料を堆積させて前記ビットライ
ンを形成する工程と、前記第3絶縁膜を覆う第4絶縁膜
を積層し、該第4絶縁膜から前記キャパシタ電極の先端
及び前記第1素子電極の先端に向けて第2キャパシタコ
ンタクトホール及び第2素子コンタクトホールを形成
し、該第2素子コンタクトホールに第2素子電極を形成
し、前記第4絶縁膜上に前記第2キャパシタコンタクト
ホールを経て前記キャパシタ電極に接続される前記キャ
パシタを形成する工程と、前記キャパシタ及び前記第4
絶縁膜を覆う第5絶縁膜を積層し、該第5絶縁膜から前
記第2素子電極の先端に向けて第3素子コンタクトホー
ルを形成し、該第3素子コンタクトホールに第3素子電
極を形成し、前記第5絶縁膜上に前記第3素子電極に接
続される配線を形成する工程とを少なくとも具備してな
ることを特徴とする。
【0017】請求項3記載の半導体装置の製造方法は、
トランジスタに、ワードライン、ビットライン、キャパ
シタがそれぞれ接続されてなるメモリセルを少なくとも
備えてなる半導体装置の製造方法であって、半導体基板
上に前記ワードライン及び前記トランジスタを形成し、
前記半導体基板に第1絶縁膜を積層し、該第1絶縁膜よ
りもエッチング速度が小さい第2絶縁膜を積層し、該第
2絶縁膜よりもエッチング速度が大きい第3絶縁膜を積
層する工程と、前記第3絶縁膜から前記トランジスタに
達するビットコンタクトホール及び第1キャパシタコン
タクトホールを形成し、該ビットコンタクトホール及び
該第1キャパシタコンタクトホールにビット電極及びキ
ャパシタ電極を形成する工程と、前記第3絶縁膜よりも
エッチング速度が大きい第6絶縁膜を積層し、該第6絶
縁膜に、前記キャパシタ電極の先端を露出させる第1開
口部と、前記ビット電極の先端及び前記ビット電極の先
端の周辺部の前記第3絶縁膜を露出させる第2開口部と
を形成する工程と、前記第2開口部から露出する前記第
3絶縁膜をエッチングすることにより、前記ビット電極
周辺の前記第2絶縁膜を少なくとも露出させて前記ビッ
ト電極の先端部分を突出させる溝を形成し、該溝に導電
性材料を堆積させて前記ビットラインを形成する工程
と、前記第6絶縁膜を覆う第7絶縁膜を積層し、該第7
絶縁膜から前記キャパシタ電極の先端に向けて第2キャ
パシタコンタクトホールを形成し、前記第4絶縁膜上に
前記第2キャパシタコンタクトホールを経て前記キャパ
シタ電極に接続される前記キャパシタを形成する工程と
を少なくとも具備してなることを特徴とする。
【0018】また、請求項4記載の半導体装置の製造方
法は、トランジスタに、ワードライン、ビットライン、
キャパシタがそれぞれ接続されてなるメモリセルと、該
メモリセルを制御する周辺回路素子とを少なくとも備え
てなる半導体装置の製造方法であって、半導体基板上に
前記ワードライン、前記トランジスタ及び前記周辺回路
素子を形成し、前記半導体基板に第1絶縁膜を積層し、
該第1絶縁膜よりもエッチング速度が小さい第2絶縁膜
を積層し、該第2絶縁膜よりもエッチング速度が大きい
第3絶縁膜を積層する工程と、前記第3絶縁膜から前記
トランジスタに達するビットコンタクトホール及び第1
キャパシタコンタクトホールを形成し、前記第3絶縁膜
から前記周辺回路素子に達する第1素子コンタクトホー
ルを形成し、該ビットコンタクトホール、該1キャパシ
タコンタクトホール及び該第1素子コンタクトホールに
ビット電極、キャパシタ電極及び第1素子電極を形成す
る工程と、前記第3絶縁膜よりもエッチング速度が大き
い第6絶縁膜を積層し、該第6絶縁膜に、前記キャパシ
タ電極の先端を露出させる第1開口部と、前記ビット電
極の先端及び前記ビット電極の先端の周辺部の前記第3
絶縁膜を露出させる第2開口部と、前記第1素子電極の
先端を露出させる第3開口部とを形成する工程と、前記
第2開口部から露出する前記第3絶縁膜をエッチングす
ることにより、前記ビット電極周辺の前記第2絶縁膜を
少なくとも露出させて前記ビット電極の先端部分を突出
させる溝を形成し、該溝に導電性材料を堆積させて前記
ビットラインを形成する工程と、前記第6絶縁膜を覆う
第7絶縁膜を積層し、該第7絶縁膜から前記キャパシタ
電極の先端及び前記第1素子電極の先端に向けて第2キ
ャパシタコンタクトホール及び第2素子コンタクトホー
ルを形成し、該第2素子コンタクトホールに第2素子電
極を形成し、前記第4絶縁膜上に前記第2キャパシタコ
ンタクトホールを経て前記キャパシタ電極に接続される
前記キャパシタを形成する工程と、前記キャパシタ及び
前記第7絶縁膜を覆う第8絶縁膜を積層し、該第8絶縁
膜から前記第2素子電極の先端に向けて第3素子コンタ
クトホールを形成し、該第3素子コンタクトホールに第
3素子電極を形成し、前記第8絶縁膜上に前記第3素子
電極に接続される配線を形成する工程とを少なくとも具
備してなることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図1
〜図10を参照して説明する。図10にメモリセルの平
面図を示す。このメモリセルは、半導体基板に形成され
たトランジスタ(図示せず)に接続されるワードライン
4、ビットライン10及びスタックキャパシタ118を
主体として構成されている。
【0020】次に、本発明の実施形態である半導体装置
の製造方法を説明する。図1において、P型シリコン基
板1上に、フィールドSiO2膜2を形成した後、ワー
ドライン4及びサイドウオール酸化膜3を形成する。ワ
ードライン4をマスクとしてP型シリコン基板1にN型
不純物を打ち込んでN型半導体領域1a)を形成してト
ランジスタTを形成する。また、メモリセルを制御する
周辺部素子Sを形成する。更に、SiO2からなる第1
絶縁膜105を積層する。第1絶縁膜105の表面を平
坦化した後、第2の絶縁膜112を積層する。第2の絶
縁膜112は第1絶縁膜105に比べエッチング速度が
十分に小さいものである。更に、第2絶縁膜112より
もエッチング速度の大きい第3絶縁膜113を、ビット
ラインを埋め込む溝を形成するために必要な厚さを確保
するように形成する。
【0021】次に、図2において、第3絶縁膜からトラ
ンジスタTに向けてビットコンタクトホール107及び
第1キャパシタコンタクトホール106を、フォトリソ
グラフィ技術により形成する。このとき、メモリセルの
周辺部素子Sへの第1素子コンタクトホール126を同
時に形成する。ビットコンタクトホール107及び第1
キャパシタコンタクトホール106を設ける際に、後述
するワードラインとの目ずれによる短絡およびスタック
キャパシタの静電容量の増加防止を目的として、ビット
コンタクトホール107及び第1キャパシタコンタクト
ホール106の側壁面にSiO2等の絶縁膜を形成して
も良い。第1素子コンタクトホール126は、ビットコ
ンタクトホール107、第1キャパシタコンタクトホー
ル106と同時に形成する必要は必ずしもなく、各コン
タクトホール106、107の側壁面に絶縁膜を形成し
た後に設けても良い。
【0022】次に、図3において、poly−Si若し
くはTiN/Ti等のバリアメタルを、スパッタ法、C
VD法等によりビットコンタクトホール107及び第1
キャパシタコンタクトホール106の内部に形成する。
更に、被着、CMPもしくはエッチバック等の手段によ
り、W、WSi等の導電性材料をビットコンタクトホー
ル107及び容量コンタクトホール106の内部のみに
堆積させて、導電性材料からなるキャパシタ電極123
及びビット電極122を形成する。このとき、第1素子
コンタクトホール126には、キャパシタ電極123及
びビット電極122と同様にして、第1素子電極126
aが形成される。
【0023】次に、図4において、フォトリソグラフィ
技術により第3絶縁膜113に、ビット電極122に沿
って溝114を形成する。溝114を形成する際には、
第3絶縁膜はエッチングされるが、ビット電極122は
エッチングされないので、ビット電極122の先端部分
132が残存し、溝の底面から突出する。また、第3絶
縁膜113は、エッチング速度が小さい第2絶縁膜11
2に達するまでエッチングされる。従って溝114の深
さは、第3絶縁膜113の厚さと同等となる。また、ビ
ット電極の先端部分132の突出高さは、溝114の深
さ及び第3絶縁膜113の厚さと同等となる。
【0024】次に、図5において、poly−Si若し
くはTiN/Ti等のバリアメタルを、スパッタ法、C
VD法等により溝114の側壁面及び底面に形成する。
更に、被着、CMPもしくはエッチバック等の手段によ
り、W、WSi等の導電性材料を溝114のみに堆積さ
せて、導電性材料からなるビットライン110を形成す
る。ビットライン110は、ビット電極の先端部分13
2及び溝114内に新たに堆積された導電性材料からな
る。ビットライン110の厚さは、ビット電極の先端部
分132の突出高さ、溝114の深さ及び第3絶縁膜1
13の厚さと同等となる。
【0025】次に、図6において、ビットライン10及
び第3絶縁膜113上に第4絶縁膜116を形成し、第
4絶縁膜116に第2キャパシタコンタクトホール12
1を設けてキャパシタ電極123の先端123aを露出
させる。また、第1素子電極126aの先端126bを
露出させるように、第4絶縁膜116に第2素子コンタ
クトホール130を形成する。
【0026】次に、第2キャパシタコンタクトホール1
21の内壁面に、poly−Si若しくはTiN/Ti
等のバリアメタルをスパッタ法、CVD法などで形成
し、W、WSiなどのスタックキャパシタ材料層(図示
せず)を第2キャパシタコンタクトホール121を埋め
て更に第4絶縁膜116上に積層する。次に、図7に示
すように、スタックキャパシタ材料層をフォトリソグラ
フィ技術及び異方性エッチング技術によりパターニング
してスタックキャパシタ118を形成し、スタック容量
118の表面に酸化膜、窒化膜、またはその積層、タン
タルオキサイド等の誘電体120を形成し、その後po
ly−Si若しくはTiN等の導電体からなる上部電極
119を形成してキャパシタCを形成して、DRAMセ
ル128を形成する。また、第2素子コンタクトホール
130の内部にW、WSiなどの導電性材料からなる第
2素子電極130aを形成する。
【0027】次に、図8に示すように、上部電極119
及び第4絶縁膜116上に第5絶縁膜117を形成す
る。次に、第2素子電極130aの先端130bを露出
させるように、第5絶縁膜117に第3素子コンタクト
ホール127を形成する。次に、図9に示すように、第
3素子コンタクトホール127にW、WSiなどの導電
性材料からなる第3素子電極127aを形成する。更
に、第5絶縁膜117上に、第3素子電極127aと接
続する配線124を形成する。このようにして、メモリ
セル128及び周辺素子部129とを備えた半導体装置
が得られる。
【0028】また、図11に示すように、第4層間絶縁
膜116及び第5層間絶縁膜117を予め積層した後
に、第1素子電極126aの先端126bを露出させる
ように、第4絶縁膜116及び第5絶縁膜117を貫通
する第4素子コンタクトホール131を形成し、第4素
子コンタクトホール131にW、WSiなどの導電性材
料からなる第4素子電極131aを形成し、第4素子電
極131aに接続うる配線24を形成しても良い。
【0029】また、スタックキャパシタ118を、ビッ
トライン110と同様にダマシン法を用いて形成しても
良い。この場合スタックキャパシタ118の側面にある
絶縁膜はスタックキャパシタのパターニング後にエッチ
バックする。
【0030】上述の半導体装置製造方法によれば、ビッ
トコンタクトホール107、第1キャパシタコンタクト
ホール106及び第1素子コンタクトホール126を同
時に形成するので、メモリセル128及び周辺素子部1
29の間のマージンを小さくして半導体装置を小型化す
ることができる。
【0031】また、上述の半導体装置の製造方法によれ
ば、ビット電極の先端部分132を突出させるように溝
114を形成し、この溝114に導電性材料を堆積させ
てビットライン110が形成されるので、ビットライン
110とビット電極122との位置ずれを起こすことな
くビットライン110を形成することができる。また、
ビットライン110の幅及び厚さは溝114の形状によ
り決定されるので、ビットライン110の寸法を小さく
することが可能となり、ビット電極122とワードライ
ン4、ビット電極122と第1キャパシタ電極123と
の各マージンを小さくしてメモリセル128を小型化で
きる。
【0032】また、図9に示すように、配線124と周
辺素子Sとは、第1素子電極126a、第2素子電極1
30a及び第3素子電極127aの3つの電極により接
続され、各電極126a、130a、127aは、アス
ペクト比が十分に小さい素子コンタクトホール126、
130、127内にリソグラフィー技術により形成され
るので、各電極126a、130a、127aに欠損を
発生させることなく形成することができる。従って、配
線124と周辺素子Sとの間の電気抵抗を小さくするこ
とができる。
【0033】次に本発明の第2の実施形態を図12〜2
1を参照して説明する。尚、図12〜21において、前
述した図1〜図11に示す構成要素と同一の構成要素に
は同一符号を付してその説明を省略する。図12におい
て、P型シリコン基板1上には、トランジスタTと、周
辺回路素子Sと、ワードライン4と、第1絶縁膜105
と第2絶縁膜112及び第3絶縁膜113を形成する。
【0034】次に、図13において、ビットコンタクト
ホール107、第1キャパシタコンタクトホール106
及び第1素子コンタクトホール126を形成する。尚、
第1素子コンタクトホール126は、ビットコンタクト
ホール107、第1キャパシタコンタクトホール106
の側壁面に絶縁膜を形成した後に設けても良い。
【0035】次に、図14において、ビットコンタクト
ホール107及び第1キャパシタコンタクトホール10
6に、キャパシタ電極123及びビット電極122を形
成する。このとき、第1素子コンタクトホール126に
は、キャパシタ電極123及びビット電極122と同様
にして、第1素子電極126aが形成される。
【0036】次に、図15において、第3絶縁膜113
よりもエッチング速度が大きい第6絶縁膜231を積層
し、第6絶縁膜231に、キャパシタ電極の先端123
aを露出させる第1開口部25bと、ビット電極の先端
132a及びビット電極の先端132aの周辺部にある
第3絶縁膜113を露出させる第2開口部25aと、第
1素子電極126aの先端126bを露出させる第3開
口部25cとを形成する。
【0037】次に、図16において、第2開口部25b
から露出する第3絶縁膜113をエッチングすることに
より、ビット電極122周辺の第2絶縁膜112を少な
くとも露出させてビット電極122の先端部分132を
突出させる溝214を形成する。次に、図17におい
て、溝214に導電性材料を堆積させてビットライン2
10を形成する。
【0038】次に、図18において、第6絶縁膜231
を覆う第7絶縁膜232を積層し、第7絶縁膜232か
らキャパシタ電極の先端123a及び第1素子電極の先
端126bに向けて第2キャパシタコンタクトホール2
21及び第2素子コンタクトホール230を形成する。
次に、図19において、第2素子コンタクトホール23
0に第2素子電極230aを形成する。また、スタック
キャパシタ材料層をフォトリソグラフィ技術及び異方性
エッチング技術によりパターニングしてスタックキャパ
シタ118を形成し、スタック容量118の表面に酸化
膜、窒化膜、またはその積層、タンタルオキサイド等の
誘電体120を形成し、その後poly−Si若しくは
TiN等の導電体からなる上部電極119を形成してキ
ャパシタCを形成し、メモリセル228を形成する。
【0039】次に、図20において、上部電極119及
び第7絶縁膜232を覆う第8絶縁膜233を積層し、
第8絶縁膜233から第2素子電極の先端230bに向
けて第3素子コンタクトホール227を形成しする。最
後に、図21において、第3素子コンタクトホール22
7に第3素子電極227aを形成し、第8絶縁膜233
上に第3素子電極227aに接続される配線24を形成
する。このようして、周辺素子部229が形成される。
このようにして、メモリセル228及び周辺素子部22
9とを備えた半導体装置が得られる。
【0040】上述の半導体装置製造方法によれば、ビッ
トコンタクトホール107、第1キャパシタコンタクト
ホール106及び第1素子コンタクトホール126を同
時に形成するので、メモリセル228及び周辺素子部2
29の間のマージンを小さくして半導体装置を小型化す
ることができる。
【0041】また上述の半導体装置の製造方法によれ
ば、ビット電極の先端部分132を突出させるように溝
214を形成し、この溝214に導電性材料を堆積させ
てビットライン210が形成されるので、ビットライン
210とビット電極122との位置ずれを起こすことな
くビットライン210を形成することができる。また、
ビットライン210の幅及び厚さは溝214の形状によ
り決定されるので、ビットライン210の寸法を小さく
することが可能となり、ビット電極122とワードライ
ン4、ビット電極122と第1キャパシタ電極123と
の各マージンを小さくしてメモリセル128を小型化で
きる。
【0042】また、図21に示すように、配線124と
周辺素子Sとは、第1素子電極126a、第2素子電極
230a及び第3素子電極227aの3つの電極により
接続され、各電極126a、230a、227aは、ア
スペクト比が十分に小さい素子コンタクトホール12
6、230、227内にリソグラフィー技術により形成
されるので、各電極126a、230a、227aに欠
損を発生させることなく形成することができる。従っ
て、配線124と周辺素子Sとの間の電気抵抗を小さく
することができる。
【0043】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項1
及び請求項3記載の半導体装置の製造方法は、ビットコ
ンタクトホールと第1キャパシタコンタクトホールを同
時に形成するので、ビット電極と第1キャパシタ電極と
の間のマージンを小さくして半導体装置を小型化するこ
とができる。また、請求項1記載の半導体装置の製造方
法によれば、ビット電極の先端部分を突出させるように
溝を形成し、この溝に導電性材料を堆積させてビットラ
インを形成するので、ビットラインとビット電極との位
置ずれを起こすことなくビットラインを形成することが
できる。また、ビットラインの幅及び厚さは溝の形状に
より決定されるので、ビットラインの寸法を小さくする
ことが可能となり、ビット電極とワードライン、ビット
電極と第1キャパシタ電極との各マージンを小さくして
半導体装置を小型化できる。
【0044】請求項2及び請求項4記載の半導体装置の
製造方法は、ビットコンタクトホール、第1キャパシタ
コンタクトホール及び第1素子コンタクトホールを同時
に形成するので、メモリセル及び周辺素子部の間のマー
ジンを小さくして半導体装置を小型化することができ
る。また、請求項2記載の半導体装置の製造方法によれ
ば、ビット電極の先端部分を突出させるように溝を形成
し、この溝に導電性材料を堆積させてビットラインを形
成するので、ビットラインとビット電極との位置ずれを
起こすことなくビットラインを形成することができる。
また、ビットラインの幅及び厚さは溝の形状により決定
されるので、ビットラインの寸法を小さくすることが可
能となり、ビット電極とワードライン、ビット電極と第
1キャパシタ電極との各マージンを小さくして半導体装
置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図2】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図3】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図4】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図5】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図6】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図7】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図8】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図9】 本発明の第1の実施形態である半導体装置の
製造方法の工程を説明する図であって、図10のA−
A’線の断面図である。
【図10】 半導体装置の平面図である。
【図11】 半導体装置の断面図である。
【図12】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図13】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図14】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図15】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図16】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図17】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図18】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図19】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図20】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図21】 本発明の第2の実施形態である半導体装置
の製造方法の工程を説明する図であって、図10のAー
A’線の断面図である。
【図22】 半導体装置の平面図である。
【図23】 従来の第1の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図24】 従来の第1の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図25】 従来の第1の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図26】 従来の第1の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図27】 従来の第1の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図28】 従来の第2の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図29】 従来の第2の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図30】 従来の第2の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図31】 従来の第2の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図32】 従来の第2の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図33】 従来の第2の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図34】 従来の第2の半導体装置の製造方法の工程
を説明する断面図である。
【図35】 従来の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
1 p型シリコン基板 4 ワードライン 105 第1絶縁膜 106 第1キャパシタコンタクトホール 107 ビットコンタクトホール 110 ビットライン 112 第2絶縁膜 113 第3絶縁膜 116 第4絶縁膜 117 第5絶縁膜 118 スタックキャパシタ 121 第2キャパシタコンタクトホール 122 ビット電極 123 第1キャパシタ電極 123a 第1キャパシタ電極の先端 124 配線 126 第1素子コンタクトホール 126a 第1素子電極 127 第3素子コンタクトホール 127a 第3素子電極 128 メモリセル 129 周辺素子部 130 第2素子コンタクトホール 130a 第2素子電極 130b 第2素子電極の先端 132 ビット電極の先端部分 C キャパシタ S 周辺素子 T トランジスタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランジスタにワードライン、ビットラ
    イン、キャパシタがそれぞれ接続されてなるメモリセル
    を少なくとも備えてなる半導体装置の製造方法であっ
    て、 半導体基板上に前記ワードライン及び前記トランジスタ
    を形成し、前記半導体基板に第1絶縁膜を積層し、該第
    1絶縁膜よりもエッチング速度が小さい第2絶縁膜を積
    層し、該第2絶縁膜よりもエッチング速度が大きい第3
    絶縁膜を積層する工程と、 前記第3絶縁膜から前記トランジスタに達するビットコ
    ンタクトホール及び第1キャパシタコンタクトホールを
    形成し、該ビットコンタクトホール及び該第1キャパシ
    タコンタクトホールにビット電極及びキャパシタ電極を
    形成する工程と、 前記第3絶縁膜をエッチングすることにより、前記ビッ
    ト電極周辺の前記第2絶縁膜を少なくとも露出させて前
    記ビット電極の先端部分を突出させる溝を形成し、該溝
    に導電性材料を堆積させて前記ビットラインを形成する
    工程と、 前記第3絶縁膜を覆う第4絶縁膜を積層し、該第4絶縁
    膜から前記キャパシタ電極の先端に向けて第2キャパシ
    タコンタクトホールを形成し、前記第4絶縁膜上に第2
    キャパシタコンタクトホールを経て前記キャパシタ電極
    に接続される前記キャパシタを形成する工程とを少なく
    とも具備してなることを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 トランジスタにワードライン、ビットラ
    イン、キャパシタがそれぞれ接続されてなるメモリセル
    と、該メモリセルを制御する周辺回路素子とを少なくと
    も備えてなる半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上に前記ワードライン、前記トランジスタ及
    び前記周辺回路素子を形成し、前記半導体基板に第1絶
    縁膜を積層し、該第1絶縁膜よりもエッチング速度が小
    さい第2絶縁膜を積層し、該第2絶縁膜よりもエッチン
    グ速度が大きい第3絶縁膜を積層する工程と、 前記第3絶縁膜から前記トランジスタに達するビットコ
    ンタクトホール及び第1キャパシタコンタクトホールを
    形成し、前記第3絶縁膜から前記周辺回路素子に達する
    第1素子コンタクトホールを形成し、該ビットコンタク
    トホール、該第1キャパシタコンタクトホール及び該第
    1素子コンタクトホールにビット電極、キャパシタ電極
    及び第1素子電極を形成する工程と、 前記第3絶縁膜をエッチングすることにより、前記ビッ
    ト電極周辺の前記第2絶縁膜を少なくとも露出させて前
    記ビット電極の先端部分を突出させる溝を形成し、該溝
    に導電性材料を堆積させて前記ビットラインを形成する
    工程と、 前記第3絶縁膜を覆う第4絶縁膜を積層し、該第4絶縁
    膜から前記キャパシタ電極の先端及び前記第1素子電極
    の先端に向けて第2キャパシタコンタクトホール及び第
    2素子コンタクトホールを形成し、該第2素子コンタク
    トホールに第2素子電極を形成し、前記第4絶縁膜上に
    前記第2キャパシタコンタクトホールを経て前記キャパ
    シタ電極に接続される前記キャパシタを形成する工程
    と、 前記キャパシタ及び前記第4絶縁膜を覆う第5絶縁膜を
    積層し、該第5絶縁膜から前記第2素子電極の先端に向
    けて第3素子コンタクトホールを形成し、該第3素子コ
    ンタクトホールに第3素子電極を形成し、前記第5絶縁
    膜上に前記第3素子電極に接続される配線を形成する工
    程とを少なくとも具備してなることを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 トランジスタに、ワードライン、ビット
    ライン、キャパシタがそれぞれ接続されてなるメモリセ
    ルを少なくとも備えてなる半導体装置の製造方法であっ
    て、 半導体基板上に前記ワードライン及び前記トランジスタ
    を形成し、前記半導体基板に第1絶縁膜を積層し、該第
    1絶縁膜よりもエッチング速度が小さい第2絶縁膜を積
    層し、該第2絶縁膜よりもエッチング速度が大きい第3
    絶縁膜を積層する工程と、 前記第3絶縁膜から前記トランジスタに達するビットコ
    ンタクトホール及び第1キャパシタコンタクトホールを
    形成し、該ビットコンタクトホール及び該第1キャパシ
    タコンタクトホールにビット電極及びキャパシタ電極を
    形成する工程と、前記第3絶縁膜よりもエッチング速度
    が大きい第6絶縁膜を積層し、該第6絶縁膜に、前記キ
    ャパシタ電極の先端を露出させる第1開口部と、前記ビ
    ット電極の先端及び前記ビット電極の先端の周辺部の前
    記第3絶縁膜を露出させる第2開口部とを形成する工程
    と、 前記第2開口部から露出する前記第3絶縁膜をエッチン
    グすることにより、前記ビット電極周辺の前記第2絶縁
    膜を少なくとも露出させて前記ビット電極の先端部分を
    突出させる溝を形成し、該溝に導電性材料を堆積させて
    前記ビットラインを形成する工程と、 前記第6絶縁膜を覆う第7絶縁膜を積層し、該第7絶縁
    膜から前記キャパシタ電極の先端に向けて第2キャパシ
    タコンタクトホールを形成し、前記第4絶縁膜上に前記
    第2キャパシタコンタクトホールを経て前記キャパシタ
    電極に接続される前記キャパシタを形成する工程とを少
    なくとも具備してなることを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  4. 【請求項4】 トランジスタに、ワードライン、ビット
    ライン、キャパシタがそれぞれ接続されてなるメモリセ
    ルと、該メモリセルを制御する周辺回路素子とを少なく
    とも備えてなる半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上に前記ワードライン、前記トランジスタ及
    び前記周辺回路素子を形成し、前記半導体基板に第1絶
    縁膜を積層し、該第1絶縁膜よりもエッチング速度が小
    さい第2絶縁膜を積層し、該第2絶縁膜よりもエッチン
    グ速度が大きい第3絶縁膜を積層する工程と、 前記第3絶縁膜から前記トランジスタに達するビットコ
    ンタクトホール及び第1キャパシタコンタクトホールを
    形成し、前記第3絶縁膜から前記周辺回路素子に達する
    第1素子コンタクトホールを形成し、該ビットコンタク
    トホール、該1キャパシタコンタクトホール及び該第1
    素子コンタクトホールにビット電極、キャパシタ電極及
    び第1素子電極を形成する工程と、 前記第3絶縁膜よりもエッチング速度が大きい第6絶縁
    膜を積層し、該第6絶縁膜に、前記キャパシタ電極の先
    端を露出させる第1開口部と、前記ビット電極の先端及
    び前記ビット電極の先端の周辺部の前記第3絶縁膜を露
    出させる第2開口部と、前記第1素子電極の先端を露出
    させる第3開口部とを形成する工程と、 前記第2開口部から露出する前記第3絶縁膜をエッチン
    グすることにより、前記ビット電極周辺の前記第2絶縁
    膜を少なくとも露出させて前記ビット電極の先端部分を
    突出させる溝を形成し、該溝に導電性材料を堆積させて
    前記ビットラインを形成する工程と、 前記第6絶縁膜を覆う第7絶縁膜を積層し、該第7絶縁
    膜から前記キャパシタ電極の先端及び前記第1素子電極
    の先端に向けて第2キャパシタコンタクトホール及び第
    2素子コンタクトホールを形成し、該第2素子コンタク
    トホールに第2素子電極を形成し、前記第4絶縁膜上に
    前記第2キャパシタコンタクトホールを経て前記キャパ
    シタ電極に接続される前記キャパシタを形成する工程
    と、 前記キャパシタ及び前記第7絶縁膜を覆う第8絶縁膜を
    積層し、該第8絶縁膜から前記第2素子電極の先端に向
    けて第3素子コンタクトホールを形成し、該第3素子コ
    ンタクトホールに第3素子電極を形成し、前記第8絶縁
    膜上に前記第3素子電極に接続される配線を形成する工
    程とを少なくとも具備してなることを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
JP10248797A 1998-09-02 1998-09-02 半導体装置の製造方法 Pending JP2000077626A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10248797A JP2000077626A (ja) 1998-09-02 1998-09-02 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10248797A JP2000077626A (ja) 1998-09-02 1998-09-02 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000077626A true JP2000077626A (ja) 2000-03-14

Family

ID=17183549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10248797A Pending JP2000077626A (ja) 1998-09-02 1998-09-02 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000077626A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011049250A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Renesas Electronics Corp 半導体装置およびその製造方法
KR101145801B1 (ko) 2010-10-22 2012-05-16 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 제조방법
CN114582873A (zh) * 2022-05-06 2022-06-03 长鑫存储技术有限公司 一种电容器结构及其制备方法、半导体结构及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011049250A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Renesas Electronics Corp 半導体装置およびその製造方法
KR101145801B1 (ko) 2010-10-22 2012-05-16 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 제조방법
CN114582873A (zh) * 2022-05-06 2022-06-03 长鑫存储技术有限公司 一种电容器结构及其制备方法、半导体结构及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3805603B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
US6828617B2 (en) Method for fabricating a capacitor of a semiconductor device and a capacitor made thereby
US8680595B2 (en) Sleeve insulators and semiconductor device including the same
JP4036837B2 (ja) Dramデバイスの縦型トランジスタに線成形マスタ・マスクを使用してビットライン・コンタクトを形成する方法
JP2000299448A (ja) ダイラムセルキャパシタ及び製造方法
JPH09191084A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US6861313B2 (en) Semiconductor memory device and fabrication method thereof using damascene bitline process
JP2005150769A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US6197670B1 (en) Method for forming self-aligned contact
KR19990035652A (ko) 디램 장치의 제조 방법
JP4759821B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4759819B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07283328A (ja) 半導体dramセルのキャパシタ製造方法及び半導体dramセル
JPH09331038A (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
JP2000195950A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2000077626A (ja) 半導体装置の製造方法
US5639682A (en) Method of forming a semiconductor device using a self-aligned contact
JPH11233737A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2001210805A (ja) 半導体メモリ素子の製造方法
JP3230512B2 (ja) Cob構造のdram及びその製造方法
JP3895099B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH0982916A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP3092254B2 (ja) ダイナミックram
JPH1187652A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US8357612B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010522