JP2000323675A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JP2000323675A
JP2000323675A JP11130316A JP13031699A JP2000323675A JP 2000323675 A JP2000323675 A JP 2000323675A JP 11130316 A JP11130316 A JP 11130316A JP 13031699 A JP13031699 A JP 13031699A JP 2000323675 A JP2000323675 A JP 2000323675A
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JP
Japan
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layer
metal
metal wiring
forming
wiring layer
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JP11130316A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Ono
圭一 大野
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Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device and its manufacturing method in which a mass-storage memory and a highly integrated logic circuit can be combined in the semiconductor device having the semiconductor memory and the logic circuit. SOLUTION: The semiconductor device 1 is constituted by providing a semiconductor memory 5 and a logic cixrcuit 4, forming capacitor devices C above bit lines BL, forming a first metal layer 28 formed of a buried metal layer and connected to diffusion layers 13A or lower wiring layers 14 in a substrate 11, forming a first metal wiring layer 29 connected to the first metal layer 28 and approximately in parallel to the major surface of the substrate 11, forming a second metal layer 31 formed of a buried metal layer and connected to the first metal wiring layer 29, and forming a second metal wiring layer 32 on an insulating layer 30 in an upper layer than the capacitor devices C and connected to the second metal layer 31.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばDRAM等
の半導体メモリと論理回路とが混載された半導体装置及
びその製造方法に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor memory such as a DRAM and a logic circuit are mounted, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、大容量の半導体メモリと高集積さ
れた高速の論理回路とを混載したLSIの需要が急速に
高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, the demand for an LSI in which a large-capacity semiconductor memory and a highly integrated high-speed logic circuit are mixed is rapidly increasing.

【0003】そして、大容量の半導体メモリを実現する
ためには、論理回路の形成プロセスとの整合性が比較的
良好で、単位セル面積の小さいメモリセルが適してお
り、さらにその中でもセル面積の小さい構造として、ビ
ット線上に容量素子が設けられた、いわゆるCOB型
(Capacitor Over Bitline)のメモリセル構造が望まし
い。
In order to realize a large-capacity semiconductor memory, a memory cell having a relatively good consistency with the process of forming a logic circuit and having a small unit cell area is suitable. As a small structure, a so-called COB (Capacitor Over Bitline) memory cell structure in which a capacitor is provided over a bit line is preferable.

【0004】しかしながら、このCOB型のメモリセル
構造は、容量素子やビット線によって大きな段差が生ず
るため、高集積の論理回路に混載することが困難であっ
た。
However, this COB type memory cell structure has a large step due to a capacitance element and a bit line, so that it has been difficult to mount it in a highly integrated logic circuit.

【0005】一方、高性能の論理回路を製造するプロセ
スにおいて、拡散層の低抵抗化が求められており、これ
ら両方の課題を解決する方法として、BMD(buried M
etalon Diffusion layer )構造が提案されている(特
願平7−208072号参照)。
On the other hand, in a process for manufacturing a high-performance logic circuit, it is required to reduce the resistance of a diffusion layer. As a method for solving both of these problems, a BMD (buried MMD) is used.
An etalon diffusion layer) structure has been proposed (see Japanese Patent Application No. 7-208072).

【0006】このBMD構造と半導体メモリとを有する
半導体装置の概略断面図を図10に示す。この半導体装
置101は、メモリセル部102及び周辺回路部103
から成る半導体メモリと論理回路104とを同一半導体
基板111上に混載して構成されている。この半導体メ
モリは、いわゆるDRAM(ダイナミック・ランダム・
アクセス・メモリ)を構成するものである。
FIG. 10 is a schematic sectional view of a semiconductor device having the BMD structure and the semiconductor memory. The semiconductor device 101 includes a memory cell unit 102 and a peripheral circuit unit 103
, And a logic circuit 104 are mixedly mounted on the same semiconductor substrate 111. This semiconductor memory is a so-called DRAM (dynamic random access memory).
Access memory).

【0007】メモリセル部102では、図示しないが多
数の平行なワード線WLとビット線BLがマトリクス状
に配置される。そして、ビット線(BL)119の上方
に、記憶ノード電極(下部電極)124と誘電体膜12
5とプレート電極(上部電極)126とから成る容量素
子Cが形成されて、前述したCOB型のメモリセル構造
を構成する。
In the memory cell section 102, although not shown, a large number of parallel word lines WL and bit lines BL are arranged in a matrix. Then, above the bit line (BL) 119, the storage node electrode (lower electrode) 124 and the dielectric film 12
5 and a plate electrode (upper electrode) 126 are formed to form the above-mentioned COB type memory cell structure.

【0008】容量素子Cの記憶ノード電極(下部電極)
124は、各メモリセル毎に分離されて形成されてい
る。誘電体膜125及びプレート電極126は、複数の
(もしくは全ての)メモリセルに共通に形成される。
[0008] Storage node electrode (lower electrode) of capacitive element C
Reference numeral 124 is formed separately for each memory cell. The dielectric film 125 and the plate electrode 126 are commonly formed in a plurality (or all) of the memory cells.

【0009】半導体メモリの周辺回路部103及び論理
回路104では、素子分子層112により分離された半
導体基板111内の領域に形成された拡散層113Aに
接続するように、積層された絶縁膜115,116,1
18,120,121,122,127を貫通する接続
孔内に例えばチタン膜及びTiN膜の積層構造のバリア
層(密着層)128Aとタングステン膜から成る埋め込
み層128Bとの積層構造の第1のコンタクト層128
が形成されている。
In the peripheral circuit portion 103 and the logic circuit 104 of the semiconductor memory, the insulating films 115 and the stacked layers are connected so as to be connected to the diffusion layer 113A formed in the region in the semiconductor substrate 111 separated by the element molecular layer 112. 116,1
18, 120, 121, 122, 127, a first contact having a stacked structure of a barrier layer (adhesion layer) 128A having a stacked structure of, for example, a titanium film and a TiN film and a buried layer 128B made of a tungsten film is formed. Layer 128
Are formed.

【0010】さらに、この第1のコンタクト層128に
接続するように、平坦化絶縁層130を貫通する接続孔
内に同様の積層構造129A,129Bを有する第2の
コンタクト層129が形成されている。そして、この第
2のコンタクト層129は、平坦化絶縁層130上に形
成された上層配線である、3層構造131A,131
B,131Cの金属配線層131に接続されている。
Further, a second contact layer 129 having a similar laminated structure 129A, 129B is formed in a connection hole penetrating the flattening insulating layer 130 so as to be connected to the first contact layer 128. . The second contact layer 129 is a three-layer structure 131A, 131, which is an upper layer wiring formed on the planarizing insulating layer 130.
B, 131C are connected to the metal wiring layer 131.

【0011】尚、図10中、113Bはメモリセル部1
02の拡散層、114(114A,114B)は2層構
造のゲート電極、117はメモリセルのコンタクト層、
123は容量素子Cの記憶ノード電極124のコンタク
ト部をそれぞれ示す。128´は第1のコンタクト層1
28を形成した際に残った部分である。また、ゲート電
極114が幅広に形成されている部分は、メモリセル部
102のビット線(BL)119と周辺回路部103と
を接続する部分を示す。この部分ではプラグ状のコンタ
クト層117´により、ビット線(BL)119とゲー
ト電極114とが接続されている。この幅広のゲート電
極114から左方に伸びる破線は、この断面にはない半
導体メモリのワード線(WL)がゲート電極114と同
じ高さ位置に延長されることを示している。
In FIG. 10, 113B is the memory cell unit 1
02, a diffusion layer 114, 114 (114A, 114B) is a gate electrode having a two-layer structure, 117 is a contact layer of a memory cell,
Reference numeral 123 denotes a contact portion of the storage node electrode 124 of the capacitor C. 128 ′ is the first contact layer 1
This is the portion that remains when 28 is formed. In addition, a portion where the gate electrode 114 is formed wide indicates a portion connecting the bit line (BL) 119 of the memory cell portion 102 and the peripheral circuit portion 103. In this portion, the bit line (BL) 119 and the gate electrode 114 are connected by a plug-shaped contact layer 117 '. A dashed line extending leftward from the wide gate electrode 114 indicates that a word line (WL) of the semiconductor memory not present in this cross section is extended to the same height position as the gate electrode 114.

【0012】この半導体装置101では、第1のコンタ
クト層128及び第2のコンタクト層129が前述のB
MD構造となっており、容量素子Cにより形成される段
差のために大きく離れた上層配線131及び拡散層11
3A間を良好に接続すると共に、これらコンタクト層1
28,129を金属からなる層にすることにより低抵抗
で接続することができる。
In the semiconductor device 101, the first contact layer 128 and the second contact layer 129 are formed by the above-mentioned B layer.
The upper layer wiring 131 and the diffusion layer 11 which have an MD structure and are largely separated due to a step formed by the capacitive element C
3A and the contact layer 1
By making the layers 28 and 129 made of metal, they can be connected with low resistance.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このBMD構
造を採用した場合においても、さらに次のような課題が
あった。 1)高い集積度で配線層を形成するためには、上層配線
層となる金属配線層131を高い集積度で形成する必要
がある。このため、BMD構造のコンタクト層128,
129を形成した後に、さらにメモリセル部102の容
量素子Cによる段差をなくすために、全面的に絶縁層1
30を形成して平坦化を行う必要がある。
However, even when this BMD structure is adopted, there are still the following problems. 1) In order to form a wiring layer with a high degree of integration, it is necessary to form a metal wiring layer 131 to be an upper wiring layer with a high degree of integration. Therefore, the contact layer 128 having the BMD structure,
After forming 129, the insulating layer 1 is entirely formed in order to further eliminate a step due to the capacitance element C in the memory cell portion 102.
It is necessary to perform the planarization by forming 30.

【0014】2)局所配線を使用する場合、BMD構造
自体を局所配線に使用する構造も考えられる。この場合
には、BMD構造を幅の広い溝内に形成して、拡散層や
下層配線に接続することになる。ところが、この溝形状
の局所配線を使用する場合、拡散層から素子分離領域を
横断する部位で接合リークが顕著になる可能性がある。
2) When local wiring is used, a structure in which the BMD structure itself is used for local wiring can be considered. In this case, a BMD structure is formed in a wide groove and connected to a diffusion layer and a lower wiring. However, in the case of using the trench-shaped local wiring, there is a possibility that junction leakage becomes remarkable at a portion crossing the element isolation region from the diffusion layer.

【0015】即ち図11に示すように、拡散層113A
に達する溝を加工する場合に、いわゆるオーバーエッチ
ング141により素子分離層112までエッチングされ
てしまう。さらに極端な場合には、拡散層113Aの深
さを越えて素子分離層112のエッチングが進行して、
図11中太い矢印で示すように埋め込み金属層140
(140A,140B)と基板111との間が短絡して
しまう。
That is, as shown in FIG.
In the case of processing a groove reaching, the element isolation layer 112 is etched by so-called over-etching 141. In a more extreme case, the etching of the element isolation layer 112 proceeds beyond the depth of the diffusion layer 113A,
As shown by the thick arrows in FIG.
(140A, 140B) and the substrate 111 are short-circuited.

【0016】この場合、特に溝の幅を大きくすることに
より、層間絶縁膜116のSiO2と絶縁膜115のS
3 4 との選択比が取りにくくなり、オーバーエッチ
ング141を生じやすくなる。
In this case, particularly by increasing the width of the groove, the SiO 2 of the interlayer insulating film 116 and the S
It becomes difficult to obtain a selectivity with i 3 N 4, and over-etching 141 easily occurs.

【0017】3)微細化に伴い容量素子の高さが増加す
る等により、上層配線層からBMD構造への接続孔が深
くなり過ぎると、接続孔の形成が困難になる。また、こ
の接続孔が深くなるほど、接続孔を形成する際のオーバ
ーエッチングの量も増える。このため、BMD構造に対
して接続孔の位置がずれた場合には、即ち例えば図12
に示すように下層のBMD構造の第1のコンタクト層1
28に対して接続孔の位置がずれた場合には、ゲート電
極114となる第1層の多結晶シリコン層(下層配線)
や基板111内の拡散層113Aにまで接続孔が達して
しまい、これら114,113Aと接続孔内に形成した
コンタクト層の金属層129Aとが短絡してしまう可能
性がある。
3) If the connection hole from the upper wiring layer to the BMD structure becomes too deep due to an increase in the height of the capacitance element with miniaturization, it becomes difficult to form the connection hole. Further, as the connection hole becomes deeper, the amount of over-etching when forming the connection hole also increases. Therefore, when the position of the connection hole is shifted from the BMD structure, that is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a first contact layer 1 having a lower BMD structure
If the position of the connection hole is shifted with respect to 28, the first polycrystalline silicon layer (lower wiring) serving as gate electrode 114
And the connection hole reaches the diffusion layer 113A in the substrate 111, and there is a possibility that these 114 and 113A and the metal layer 129A of the contact layer formed in the connection hole are short-circuited.

【0018】このようなBMD構造128に対して位置
が外れた部分150、即ちいわゆるトレンチング部分が
生じるのは、エッチングの反応イオン種やラジカルが接
続孔の内壁で反射する等により、エッチングレートが増
加する傾向があるためである。
The portion 150 deviated from the BMD structure 128, that is, the so-called trenching portion occurs because the reactive ion species and radicals for etching are reflected on the inner wall of the connection hole, and the etching rate is reduced. This is because it tends to increase.

【0019】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、半導体メモリと論理回路とを有する半導体装置
において、大容量のメモリと高い集積度の論理回路とを
混載することができる半導体装置及びその製造方法を提
供するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a semiconductor device having a semiconductor memory and a logic circuit, which can mix a large-capacity memory and a logic circuit with a high degree of integration. An object of the present invention is to provide a manufacturing method thereof.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
メモリセル部及び周辺回路部から成る半導体メモリと論
理回路とを同一半導体基板上に混載して成り、メモリセ
ル部においてビット線の上方に容量素子が形成され、周
辺回路部及び論理回路において半導体基板内に形成され
た拡散層に接続して或いは半導体基板上の下層配線に接
続して、絶縁膜を貫通する接続孔内に埋め込まれた埋め
込み金属層から成る第1の金属層が形成され、これに接
続して半導体基板の主面に略平行に第1の金属配線層が
形成され、これに接続して絶縁膜を貫通する接続孔内に
埋め込まれた埋め込み金属層から成る第2の金属層が形
成され、容量素子より上層の絶縁層上に第2の金属層に
接続して第2の金属配線層が形成されて成るものであ
る。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A semiconductor memory and a logic circuit comprising a memory cell section and a peripheral circuit section are mixedly mounted on the same semiconductor substrate. In the memory cell section, a capacitor is formed above a bit line, and a semiconductor substrate is formed in the peripheral circuit section and the logic circuit. A first metal layer comprising a buried metal layer buried in a connection hole penetrating the insulating film is formed by being connected to a diffusion layer formed therein or to a lower wiring on a semiconductor substrate. A first metal wiring layer is formed substantially in parallel with the main surface of the semiconductor substrate, and a second metal layer comprising a buried metal layer buried in a connection hole penetrating the insulating film connected thereto. Is formed, and a second metal wiring layer is formed on the insulating layer above the capacitive element so as to be connected to the second metal layer.

【0021】本発明の半導体装置の製造方法は、メモリ
セル部及び周辺回路部から成る半導体メモリと論理回路
とを同一半導体基板上に混載して成る半導体装置を製造
するに当たり、メモリセル部においてビット線の上方に
容量素子を形成する工程と、この容量素子を覆って全面
的に絶縁膜を形成する工程と、周辺回路部及び論理回路
において半導体基板内に形成された拡散層まで達するよ
うに或いは半導体基板上の下層配線にまで達するように
絶縁膜から下方に開口を形成する工程と、この開口内に
金属層を埋め込む工程と、絶縁膜上に金属層に接続され
た金属配線層を形成する工程とを有する。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, when manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor memory including a memory cell portion and a peripheral circuit portion and a logic circuit are mixedly mounted on the same semiconductor substrate, a bit is formed in the memory cell portion. Forming a capacitive element above the line, forming an insulating film entirely over the capacitive element, and reaching a diffusion layer formed in the semiconductor substrate in the peripheral circuit portion and the logic circuit, or Forming an opening below the insulating film to reach the lower wiring on the semiconductor substrate, embedding a metal layer in the opening, and forming a metal wiring layer connected to the metal layer on the insulating film And a process.

【0022】上述の本発明の半導体装置の構成によれ
ば、第1の金属配線層を介して第2の金属層と第1の金
属層が接続されていることにより、容量素子によって生
じる段差を第1の金属配線層で緩和することができる。
これにより、埋め込み金属層から成る第2の金属層を浅
くすることができる。
According to the configuration of the semiconductor device of the present invention described above, since the second metal layer and the first metal layer are connected via the first metal wiring layer, the step caused by the capacitance element can be reduced. This can be alleviated by the first metal wiring layer.
Thereby, the second metal layer made of the buried metal layer can be made shallower.

【0023】上述の本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、半導体基板内に形成された拡散層まで達するよう
に或いは半導体基板上の下層配線にまで達するように絶
縁膜から下方に開口を形成し、この開口内に金属層を埋
め込むことにより、この金属層が拡散層或いは下層配線
に接続される。そして、この金属層を埋め込んだ絶縁膜
上に、金属層に接続された金属配線層を形成することに
より、上層配線からの接続孔を形成するためのエッチン
グの際に、この金属配線層をエッチングストッパとして
用い、エッチング位置のずれがあっても絶縁膜をオーバ
ーエッチングしないようにすることができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention described above, an opening is formed below an insulating film so as to reach a diffusion layer formed in a semiconductor substrate or to reach a lower wiring on a semiconductor substrate. By embedding a metal layer in the opening, the metal layer is connected to a diffusion layer or a lower wiring. Then, by forming a metal wiring layer connected to the metal layer on the insulating film in which the metal layer is embedded, the metal wiring layer is etched at the time of etching for forming a connection hole from the upper wiring. It can be used as a stopper so that the insulating film is not over-etched even if the etching position is shifted.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明は、メモリセル部及び周辺
回路部から成る半導体メモリと論理回路とを同一半導体
基板上に混載して成り、メモリセル部においてビット線
の上方に容量素子が形成され、周辺回路部及び論理回路
において半導体基板内に形成された拡散層に接続して或
いは半導体基板上の下層配線に接続して、絶縁膜を貫通
する接続孔内に埋め込まれた埋め込み金属層から成る第
1の金属層が形成され、これに接続して半導体基板の主
面に略平行に第1の金属配線層が形成され、これに接続
して絶縁膜を貫通する接続孔内に埋め込まれた埋め込み
金属層から成る第2の金属層が形成され、容量素子より
上層の絶縁層上に第2の金属層に接続して第2の金属配
線層が形成されて成る半導体装置である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention comprises a semiconductor memory comprising a memory cell section and a peripheral circuit section and a logic circuit mixedly mounted on the same semiconductor substrate. In the memory cell section, a capacitor is formed above a bit line. Connected to a diffusion layer formed in the semiconductor substrate in the peripheral circuit portion and the logic circuit or to a lower wiring on the semiconductor substrate, and from a buried metal layer embedded in a connection hole penetrating the insulating film. A first metal layer is formed, and a first metal wiring layer is formed substantially parallel to the main surface of the semiconductor substrate in connection with the first metal layer, and is buried in a connection hole penetrating the insulating film by being connected to the first metal layer. A second metal layer made of a buried metal layer formed on the insulating layer, and a second metal wiring layer connected to the second metal layer on the insulating layer above the capacitor element.

【0025】また本発明は、上記半導体装置において、
第1の金属配線層の下端面と容量素子の下端面、及び第
1の金属配線層の上端面と容量素子の上端面が、それぞ
れ半導体基板表面から略一致した高さにある構成とす
る。
The present invention also relates to the above semiconductor device,
The lower end face of the first metal wiring layer and the lower end face of the capacitive element, and the upper end face of the first metal wiring layer and the upper end face of the capacitive element are each at a height substantially coincident with the surface of the semiconductor substrate.

【0026】また本発明は、上記半導体装置において、
第1の金属配線層が第1の金属層と同一の金属材料によ
り一体化して形成されている構成とする。
According to the present invention, in the above semiconductor device,
The first metal wiring layer is formed integrally with the first metal layer using the same metal material.

【0027】また本発明は、上記半導体装置において、
第1の金属配線層も絶縁膜を貫通する接続孔内に埋め込
まれた埋め込み金属層から成る構成とする。
According to the present invention, there is provided the above-described semiconductor device,
The first metal wiring layer is also formed of a buried metal layer buried in a connection hole penetrating the insulating film.

【0028】また本発明は、上記半導体装置において、
埋め込み金属層から成る第1の金属配線層が、半導体メ
モリの容量素子上にも絶縁膜を介して形成されている構
成とする。
According to the present invention, there is provided the above semiconductor device,
A first metal wiring layer made of a buried metal layer is also formed on a capacitor of a semiconductor memory via an insulating film.

【0029】本発明は、メモリセル部及び周辺回路部か
ら成る半導体メモリと論理回路とを同一半導体基板上に
混載して成る半導体装置の製造方法であって、メモリセ
ル部においてビット線の上方に容量素子を形成する工程
と、この容量素子を覆って全面的に絶縁膜を形成する工
程と、周辺回路部及び論理回路において半導体基板内に
形成された拡散層まで達するように或いは半導体基板上
の下層配線にまで達するように絶縁膜から下方に開口を
形成する工程と、この開口内に金属層を埋め込む工程
と、絶縁膜上に金属層に接続された金属配線層を形成す
る工程とを有する半導体装置の製造方法である。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor memory and a logic circuit comprising a memory cell portion and a peripheral circuit portion are mixedly mounted on the same semiconductor substrate. Forming a capacitive element, forming an insulating film entirely over the capacitive element, and reaching a diffusion layer formed in the semiconductor substrate in the peripheral circuit portion and the logic circuit or on the semiconductor substrate. Forming an opening below the insulating film so as to reach the lower layer wiring, embedding a metal layer in the opening, and forming a metal wiring layer connected to the metal layer on the insulating film 6 shows a method for manufacturing a semiconductor device.

【0030】また本発明は、上記半導体装置の製造方法
において、金属配線層を形成する工程を、絶縁膜上に金
属配線層を全面的に形成した後に所定のパターンにパタ
ーニングして行う。
Further, according to the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device, the step of forming a metal wiring layer is performed by forming a metal wiring layer on the entire surface of the insulating film and then patterning the metal wiring layer into a predetermined pattern.

【0031】また本発明は、上記半導体装置の製造方法
において、金属配線層を形成する工程を金属層を形成す
る工程と同時に行い、開口を埋める金属層を全面的に形
成した後所定パターンにパターニングして金属層及び金
属配線層を形成する。
Further, according to the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device, the step of forming a metal wiring layer is performed simultaneously with the step of forming a metal layer, and a metal layer for filling the opening is formed over the entire surface. Thus, a metal layer and a metal wiring layer are formed.

【0032】また本発明は、上記半導体装置の製造方法
において、金属配線層を形成する工程を、絶縁膜と金属
層を覆って表面が平坦化された層間絶縁層を形成する工
程と、この層間絶縁層に配線パターンを規定する溝を形
成する工程と、この溝内に金属配線層を埋め込む工程と
により行う。
Further, in the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device, the step of forming a metal wiring layer includes the step of forming an interlayer insulating layer having a planarized surface covering the insulating film and the metal layer; This is performed by a step of forming a groove defining a wiring pattern in the insulating layer and a step of embedding a metal wiring layer in the groove.

【0033】まず、本発明の一実施の形態として、半導
体装置の概略構成図(平面図)を図1に示す。この半導
体装置1は、メモリセル部2及び周辺回路部3から成る
半導体メモリ5と論理回路4とを同一半導体基板上に混
載して構成されている。
First, as an embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a schematic configuration diagram (plan view) of a semiconductor device. The semiconductor device 1 has a configuration in which a semiconductor memory 5 including a memory cell unit 2 and a peripheral circuit unit 3 and a logic circuit 4 are mixedly mounted on the same semiconductor substrate.

【0034】メモリセル部2では、多数の平行なワード
線WLとビット線BLがマトリクス状に配置されてい
る。周辺回路部3では、ワード線WLを駆動するための
駆動回路6としてアドレスデコーダー等が設けられてい
る。尚、図示しないがビット線BLに対しても同様にア
ドレスデコーダー等の駆動回路が設けられる。
In the memory cell section 2, a large number of parallel word lines WL and bit lines BL are arranged in a matrix. In the peripheral circuit section 3, an address decoder or the like is provided as a drive circuit 6 for driving the word line WL. Although not shown, a drive circuit such as an address decoder is similarly provided for the bit line BL.

【0035】メモリセル部2には、基板内に形成された
拡散層9が斜め方向に配置されている。これは後述する
ように基板より上方に容量素子を形成するので、容量素
子の記憶ノード電極と拡散層9とを接続するコンタクト
部8(図中×印)をビット線BL及びワード線WLのな
い位置に形成する必要があるからである。また、図中○
印で示す7は、拡散層9とビット線BLとのコンタクト
部を示し、ワード線WLのない位置に形成される。
In the memory cell section 2, a diffusion layer 9 formed in the substrate is disposed obliquely. Since a capacitor is formed above the substrate as described later, the contact portion 8 (marked by x in the figure) connecting the storage node electrode of the capacitor and the diffusion layer 9 has no bit line BL or word line WL. This is because it needs to be formed at a position. Also, in the figure ○
Reference numeral 7 denotes a contact portion between the diffusion layer 9 and the bit line BL, and is formed at a position where there is no word line WL.

【0036】次に、図1の平面図のA−Aにおける断面
図を図2に示す。図2に示すように、この半導体装置1
では、同一の半導体基板11上に半導体メモリ5のメモ
リセル部2及び周辺回路部3と論理回路4が形成され
る。この半導体メモリ5は、図10の場合と同様にDR
AMを構成するものである。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of the plan view of FIG. As shown in FIG.
Here, the memory cell unit 2, the peripheral circuit unit 3, and the logic circuit 4 of the semiconductor memory 5 are formed on the same semiconductor substrate 11. This semiconductor memory 5 has a DR like that of FIG.
It constitutes AM.

【0037】そして、メモリセル部2において、ビット
線(BL)19の上方に容量素子Cが形成されて、前述
したCOB型のメモリセル構造を構成する。
Then, in the memory cell section 2, the capacitive element C is formed above the bit line (BL) 19 to constitute the COB type memory cell structure described above.

【0038】まず、メモリセル部2では、半導体基板1
1内の素子分離層12で分離された各領域に拡散層13
Bが形成されている。この拡散層13Bは、図1に示し
た拡散層9である。これら素子分離層12及び拡散層1
3Bの表面は、例えばSi3 4 或いはSiO2 からな
る絶縁膜15で覆われている。さらにこの絶縁膜15上
を上面が平坦化された層間絶縁層16が覆っている。こ
れら絶縁膜15及び層間絶縁層16の拡散層13B上の
位置に接続孔が形成されており、この接続孔を通じてプ
ラグ形状のコンタクト層17が拡散層13Bに接続して
形成されている。
First, in the memory cell section 2, the semiconductor substrate 1
1 is provided with a diffusion layer 13 in each region separated by the element isolation layer 12.
B is formed. This diffusion layer 13B is the diffusion layer 9 shown in FIG. These element isolation layer 12 and diffusion layer 1
The surface of 3B is covered with an insulating film 15 made of, for example, Si 3 N 4 or SiO 2 . Further, the insulating film 15 is covered with an interlayer insulating layer 16 whose upper surface is flattened. A connection hole is formed at a position on the diffusion layer 13B between the insulating film 15 and the interlayer insulation layer 16, and a plug-shaped contact layer 17 is formed through the connection hole to connect to the diffusion layer 13B.

【0039】層間絶縁層16の上に絶縁膜18を介し
て、ビット線(BL)19が2層構造19A,19Bで
形成されている。ビット線19は、窒化膜(Si
3 4 )からなる絶縁膜20で覆われている。この絶縁
膜(窒化膜)20上には層間絶縁層21が形成されてい
る。これら絶縁膜18、絶縁膜(窒化膜)20及び層間
絶縁層21のコンタクト層17上の位置に接続孔が形成
され、この接続孔を通じて図1に×印で示した記憶ノー
ド電極のコンタクト部23が形成されている。
A bit line (BL) 19 is formed on the interlayer insulating layer 16 via an insulating film 18 in a two-layer structure 19A, 19B. The bit line 19 is formed of a nitride film (Si
It is covered with an insulating film 20 made of 3 N 4). On this insulating film (nitride film) 20, an interlayer insulating layer 21 is formed. A connection hole is formed at a position on the contact layer 17 of the insulating film 18, the insulating film (nitride film) 20, and the interlayer insulating layer 21, and through this connection hole, the contact portion 23 of the storage node electrode indicated by a mark X in FIG. Are formed.

【0040】層間絶縁層21には、メモリセル部2の各
メモリセルに対応して、それぞれ独立して凹部が形成さ
れ、この凹部を埋めてかつさらに上方に伸びるように容
量素子Cの記憶ノード電極(下部電極)24が各メモリ
セル毎に分離されて形成されている。この記憶ノード電
極24は、上述のコンタクト部23に接続されている。
In the interlayer insulating layer 21, recesses are formed independently of each other corresponding to each memory cell of the memory cell section 2, and the storage nodes of the capacitive element C are filled so as to fill the recesses and extend further upward. An electrode (lower electrode) 24 is formed separately for each memory cell. This storage node electrode 24 is connected to the above-mentioned contact portion 23.

【0041】層間絶縁層21の各記憶ノード電極24間
の部分には、絶縁膜(窒化膜)22が形成されている。
そして、絶縁膜(窒化膜)22と記憶ノード電極(下部
電極)24とを覆って誘電体膜25が形成され、さらに
この誘電体膜25を覆って櫛形のプレート電極(上部電
極)26が形成されている。誘電体膜25及びプレート
電極26は、複数の(もしくは全ての)メモリセルに共
通に形成される。これら記憶ノード電極(下部電極)2
4、誘電体膜25及びプレート電極(上部電極)26に
より、前述の容量素子Cが構成される。
An insulating film (nitride film) 22 is formed between the storage node electrodes 24 of the interlayer insulating layer 21.
Then, a dielectric film 25 is formed to cover the insulating film (nitride film) 22 and the storage node electrode (lower electrode) 24, and a comb-shaped plate electrode (upper electrode) 26 is formed to cover the dielectric film 25. Have been. The dielectric film 25 and the plate electrode 26 are commonly formed in a plurality (or all) of the memory cells. These storage node electrodes (lower electrodes) 2
4. The above-described capacitance element C is constituted by the dielectric film 25 and the plate electrode (upper electrode) 26.

【0042】容量素子Cは、その全体が層間絶縁層27
により覆われ、さらにその上に平坦化絶縁層30が覆っ
ている。この平坦化絶縁層30は、メモリセル部2とそ
の他の部分3,4に共通して全面的に形成され、これの
上に上層配線として後述する第2の金属配線層32が形
成されている。
The capacitive element C is entirely composed of an interlayer insulating layer 27.
, And a flattening insulating layer 30 further covers it. The flattening insulating layer 30 is formed over the entire surface in common with the memory cell section 2 and the other portions 3 and 4, and a second metal wiring layer 32 to be described later is formed thereon as an upper wiring. .

【0043】一方、半導体メモリの周辺回路部3及び論
理回路4では、素子分子層12により分離された半導体
基板11内の領域に拡散層13Aが形成されている。基
板11上には、図示しない薄いゲート絶縁膜を介して2
層構造14A,14Bのゲート電極14が形成されてい
る。
On the other hand, in the peripheral circuit section 3 and the logic circuit 4 of the semiconductor memory, a diffusion layer 13A is formed in a region in the semiconductor substrate 11 separated by the element molecular layer 12. 2 is formed on the substrate 11 via a thin gate insulating film (not shown).
A gate electrode 14 having a layer structure 14A, 14B is formed.

【0044】このゲート電極14上を前述の絶縁膜(窒
化膜)15が覆い、メモリセル部2と同様に、さらに絶
縁膜15の上を上面が平坦化された層間絶縁層16が覆
っている。この層間絶縁層16上には、メモリセル部2
と同様に、絶縁膜18とビット線19を覆う絶縁膜(窒
化膜)20とが積層形成されている。この絶縁膜(窒化
膜)20上には、メモリセル部2と同様に、層間絶縁層
21が形成され、その上には絶縁膜(窒化膜)22が形
成されている。絶縁膜(窒化膜)22上には、メモリセ
ル部2で容量素子Cを覆っている層間絶縁層27が形成
されている。
The insulating film (nitride film) 15 covers the gate electrode 14, and the interlayer insulating layer 16 whose upper surface is flattened further covers the insulating film 15, similarly to the memory cell section 2. . On the interlayer insulating layer 16, the memory cell unit 2
Similarly to the above, an insulating film 18 and an insulating film (nitride film) 20 for covering the bit line 19 are formed by lamination. An interlayer insulating layer 21 is formed on the insulating film (nitride film) 20, similarly to the memory cell unit 2, and an insulating film (nitride film) 22 is formed thereon. On the insulating film (nitride film) 22, an interlayer insulating layer 27 that covers the capacitor C in the memory cell unit 2 is formed.

【0045】尚、図2中ゲート電極14が幅広に形成さ
れている部分は、メモリセル部2のビット線(BL)1
9と周辺回路部3とを接続する部分を示す。この部分で
はプラグ状のコンタクト層17´により、ビット線(B
L)19とゲート電極14とが接続されている。また、
図1のA−Aの位置以外に設けられるワード線WLは、
図示しないがこの幅広のゲート電極14に接続され、さ
らに左方に破線で示すようにゲート電極と同じ高さ位置
に延長されている。
In FIG. 2, the portion where the gate electrode 14 is formed wide is the bit line (BL) 1 of the memory cell portion 2.
9 shows a portion connecting the peripheral circuit unit 9 and the peripheral circuit unit 3. In this portion, the bit line (B) is formed by the plug-like contact layer 17 '.
L) 19 and the gate electrode 14 are connected. Also,
The word lines WL provided at positions other than the position AA in FIG.
Although not shown, it is connected to the wide gate electrode 14 and further extended to the same height position as the gate electrode as shown by a broken line to the left.

【0046】そして、本実施の形態では、層間絶縁層2
7の上に半導体基板11の主面に略平行に、3層構造2
9A,29B,29Cの第1の金属配線層29を形成し
ている。この第1の金属配線層29は、例えばTi膜2
9A,Al−Cu膜29B,TiN膜29Cの3層構造
により構成することができる。
In the present embodiment, the interlayer insulating layer 2
7 and a three-layer structure 2 substantially parallel to the main surface of the semiconductor substrate 11.
The first metal wiring layers 29 of 9A, 29B and 29C are formed. The first metal wiring layer 29 is formed, for example, of the Ti film 2
9A, an Al—Cu film 29B, and a TiN film 29C can be formed.

【0047】さらに、この第1の金属配線層29の下方
には、積層された絶縁膜15,16,18,20,2
1,22,27を貫通する接続孔が形成され、この接続
孔内に例えばチタン膜及びTiN膜の積層構造のバリア
層(密着層)28Aとタングステン膜から成る埋め込み
層28Bとの積層構造の第1のコンタクト層28が形成
されている。この第1のコンタクト層28により、第1
の金属配線層29と、拡散層13A或いはゲート電極1
4とが接続されている。
Further, below the first metal wiring layer 29, the laminated insulating films 15, 16, 18, 20, 20
A connection hole penetrating through the holes 1, 2, 27 is formed. In the connection hole, a barrier layer (adhesion layer) 28A having a laminated structure of, for example, a titanium film and a TiN film and a buried layer 28B composed of a tungsten film are formed. One contact layer 28 is formed. The first contact layer 28 allows the first
Metal wiring layer 29 and diffusion layer 13A or gate electrode 1
4 are connected.

【0048】第1の金属配線層29は、前述の平坦化絶
縁層30が覆っていて、その上に3層構造32A,32
B,32Cの第2の金属配線層32が形成されている。
第1の金属配線層29と第2の金属配線層32との間
は、平坦化絶縁層30に形成された接続孔内の第2のコ
ンタクト層31により接続されている。この第2のコン
タクト層31は、第1のコンタクト層28と同様の積層
構造を有している。また、メモリセル部2の容量素子C
の上部電極26と第2の金属配線層32との間を、平坦
化絶縁層30と層間絶縁層27に形成された接続孔内の
同様の構成の第2のコンタクト層31が接続している。
The first metal wiring layer 29 is covered with the above-mentioned planarizing insulating layer 30, and the three-layer structure 32A, 32
B, 32C second metal wiring layers 32 are formed.
The first metal wiring layer 29 and the second metal wiring layer 32 are connected by a second contact layer 31 in a connection hole formed in the planarization insulating layer 30. The second contact layer 31 has the same laminated structure as the first contact layer 28. Further, the capacitance element C of the memory cell unit 2
Is connected between the upper electrode 26 and the second metal wiring layer 32 in the connection hole formed in the planarization insulating layer 30 and the interlayer insulating layer 27 and having the same configuration. .

【0049】尚、図2中28´は、第1のコンタクト層
28を形成した際にできるエッチング残りを示し、この
場合は第2のコンタクト層31と短絡していないので、
半導体装置1の特性上の問題は発生しない。
In FIG. 2, reference numeral 28 ′ denotes an etching residue formed when the first contact layer 28 is formed. In this case, since no short circuit occurs with the second contact layer 31,
No problem in characteristics of the semiconductor device 1 occurs.

【0050】上述の本実施の形態の半導体装置1の構成
によれば、第1の金属配線層29が第1のコンタクト層
28及び第2のコンタクト層31で拡散層13Aや第2
の金属配線層32と接続されているので、第2のコンタ
クト層31用の接続孔を形成する際に、エッチングスト
ッパとして第1の金属配線層29を用いることができる
と共に、このエッチングの位置ずれに対するマージンを
大きくしてトレンチング部分の発生を防ぐことができ
る。従って、前述のオーバーエッチングによるコンタク
ト層31の短絡が生じないので、半導体装置の不良品の
発生率を低減することができる。
According to the configuration of the semiconductor device 1 of the present embodiment, the first metal wiring layer 29 is formed by the first contact layer 28 and the second contact layer 31 and the diffusion layer 13A or the second
Is formed, the first metal wiring layer 29 can be used as an etching stopper when a connection hole for the second contact layer 31 is formed, and the position of the etching can be shifted. , The occurrence of trenching can be prevented. Therefore, the short-circuit of the contact layer 31 due to the above-described over-etching does not occur, so that the incidence of defective semiconductor devices can be reduced.

【0051】また、第1の金属配線層29は、金属層で
ありしかも比較的厚く形成することが可能なので、容易
に低抵抗化を図ることができる。
The first metal wiring layer 29 is a metal layer and can be formed relatively thick, so that the resistance can be easily reduced.

【0052】これにより、第1の金属配線層29を前述
の局所配線に用いることができる。高集積化を目的とし
て局所配線を形成すると、通常は新たに段差を生じてし
まうが、上述の構成により逆に段差をなくすために使用
することができる。
Thus, the first metal wiring layer 29 can be used for the local wiring. When a local wiring is formed for the purpose of high integration, a step is usually newly generated. However, the above structure can be used to eliminate the step.

【0053】上述の効果を有することにより、本実施の
形態によれば、周辺回路部3や論理回路4のさらなる高
集積化を図ることができる。
With the above-described effects, according to the present embodiment, the peripheral circuit section 3 and the logic circuit 4 can be further highly integrated.

【0054】また、第1の金属配線層29を厚く形成す
ることができるので、第1の金属配線層29の下端面と
容量素子Cの下端面との高さの差、及び第1の金属配線
層29の上端面と容量素子Cの上端面との高さの差を共
に小さくすることが可能になる。これにより、容量素子
Cにより形成される段差を、第1の金属配線層29によ
り緩和して、第2のコンタクト層31を浅く、即ちアス
ペクト比を低減して形成することができ、第2のコンタ
クト層31を容易に形成することができ。また、第2の
コンタクト層31用の接続孔を形成する際のオーバーエ
ッチングの量を少なくすることができる。より好ましく
は、上述の高さの差をほとんどなくして、第1の金属配
線層29と容量素子Cの上端面及び下端面の高さを略一
致するように構成する。
Further, since the first metal wiring layer 29 can be formed thick, the difference in height between the lower end surface of the first metal wiring layer 29 and the lower end surface of the capacitive element C, and Both the height difference between the upper end surface of the wiring layer 29 and the upper end surface of the capacitive element C can be reduced. Thereby, the step formed by the capacitive element C can be reduced by the first metal wiring layer 29, and the second contact layer 31 can be formed shallow, that is, with a reduced aspect ratio. The contact layer 31 can be easily formed. In addition, the amount of over-etching when forming the connection hole for the second contact layer 31 can be reduced. More preferably, the height difference between the first metal wiring layer 29 and the upper end surface and the lower end surface of the capacitive element C is made substantially equal to each other with almost no difference in height.

【0055】次に、本実施の形態の半導体装置1の製造
方法を説明する。図3及び図4に、本実施の形態の半導
体装置1の製造工程図を示す。まず、図3Aに示すよう
に、従来公知の方法等を用いて、絶縁膜(窒化膜)22
まで形成した後に、容量素子C(24,25,26)を
形成する。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device 1 of the present embodiment will be described. 3 and 4 show manufacturing process diagrams of the semiconductor device 1 of the present embodiment. First, as shown in FIG. 3A, an insulating film (nitride film) 22 is formed by using a conventionally known method or the like.
After the formation, the capacitor C (24, 25, 26) is formed.

【0056】次に、図3Bに示すように、容量素子Cを
覆って全面的に、例えばノンドープのシリケートガラス
を、TEOS(テトラエチルオルソシリケート)を用い
た低圧(減圧)CVD(化学的気相成長)法により所定
の膜厚、例えば150nm程度の厚さに堆積して層間絶
縁層27を形成する。その後、この層間絶縁層27及び
下方の絶縁膜15,16,18,20,21,22に、
BMD構造のパターンに対応したコンタクトホール33
を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, a non-doped silicate glass, for example, is entirely covered with the low-pressure (reduced-pressure) CVD (chemical vapor deposition) using TEOS (tetraethylorthosilicate) to cover the capacitive element C. The interlayer insulating layer 27 is formed by depositing a film having a predetermined thickness, for example, about 150 nm by the method. Thereafter, the interlayer insulating layer 27 and the lower insulating films 15, 16, 18, 20, 21, 22 are added to
Contact hole 33 corresponding to BMD structure pattern
To form

【0057】次に、バリア層28Aとして、例えば遠距
離スパッタ法やコリメーテッドスパッタ(コリメートス
パッタ)法を用いて、例えばTiN膜を所定の膜厚、例
えば50nm程度、Ti膜を所定の膜厚、例えば30n
m程度の膜厚で順次堆積する。さらに、埋め込み層28
Bとして、例えばW膜を所定の膜厚、例えば600nm
程度の厚さに堆積する。
Next, as the barrier layer 28A, for example, a TiN film is formed to a predetermined thickness, for example, about 50 nm, and a Ti film is formed to a predetermined thickness by using a long distance sputtering method or a collimated sputtering method. , For example, 30n
The layers are sequentially deposited to a thickness of about m. Further, the buried layer 28
As B, for example, a W film is formed to a predetermined thickness, for example, 600 nm.
Deposit to a thickness of the order.

【0058】そして、これらの層に対してエッチバック
を行って、図4Cに示すようにコンタクトホール33内
に埋め込み金属層からなる第1のコンタクト層28を形
成する。この工程は、通常のブランケット接続を用いた
プラグ状のW膜等の形成に用いられている製法と基本的
には同じである。
Then, these layers are etched back to form a first contact layer 28 made of a buried metal layer in the contact hole 33 as shown in FIG. 4C. This step is basically the same as the manufacturing method used for forming a plug-like W film or the like using a normal blanket connection.

【0059】次に、メモリセル部2を除く領域に、図4
Dに示すように、第1の金属配線層29を所望のパター
ンに形成する。この第1の金属配線層29は、合計の膜
厚がメモリセルの段差と略一致するような膜厚とするこ
とが望ましい。例えば図2に示すように第1の金属配線
層29をTi膜29A・Al−Cu膜29B・TiN膜
29Cの積層構造により構成した場合に、メモリセル部
2の容量素子Cによる段差が例えば650nm程度であ
れば、それぞれTi膜29Aを例えば100nm程度、
Al−Cu膜29Bを例えば500nm程度、TiN膜
29Cを例えば50nm程度とすることができる。
Next, the area excluding the memory cell section 2 is
As shown in D, the first metal wiring layer 29 is formed in a desired pattern. It is desirable that the first metal wiring layer 29 has a thickness such that the total thickness substantially matches the step of the memory cell. For example, as shown in FIG. 2, when the first metal wiring layer 29 has a laminated structure of the Ti film 29A, the Al—Cu film 29B, and the TiN film 29C, the step due to the capacitance element C of the memory cell unit 2 is, for example, 650 nm. If it is about, each Ti film 29A is, for example, about 100 nm,
The Al-Cu film 29B can be, for example, about 500 nm, and the TiN film 29C can be, for example, about 50 nm.

【0060】続いて、いわゆる高濃度プラズマCVD装
置を用いて、例えばノンドープシリケートガラスからな
る平坦化絶縁層30を形成する。このとき、メモリセル
部2以外の部分には、第1の金属配線層29が設けられ
ているため、メモリセル部2の段差に対するダミーとし
ての役割を果たし、その後CMP(化学的機械的研磨)
法を行うことによって、ウエハの上面をほぼ平坦化する
ことが可能になる。
Subsequently, a flattening insulating layer 30 made of, for example, non-doped silicate glass is formed using a so-called high-concentration plasma CVD apparatus. At this time, since the first metal wiring layer 29 is provided in a portion other than the memory cell portion 2, the portion serves as a dummy for a step in the memory cell portion 2, and then is subjected to CMP (chemical mechanical polishing).
By performing the method, the upper surface of the wafer can be substantially flattened.

【0061】そして、例えば高濃度プラズマCVD法に
よりノンドープシリケートガラスを所定の膜厚、例えば
800nm程度堆積した後、プラズマTEOS−CVD
法によりノンドープシリケートガラスを所定の膜厚、例
えば1400nm程度堆積して、通常のCMP法で所定
の厚さ、例えば1000nm程度研磨することによっ
て、平坦化絶縁層30を形成することができる。
Then, a non-doped silicate glass having a predetermined thickness, for example, about 800 nm is deposited by, for example, a high-concentration plasma CVD method.
The non-doped silicate glass is deposited to a predetermined thickness, for example, about 1400 nm by a method, and is polished to a predetermined thickness, for example, about 1000 nm by a normal CMP method, whereby the flattening insulating layer 30 can be formed.

【0062】尚、この平坦化絶縁層30は、一つの成長
法のみによって形成するようにしてもよい。
The flattening insulating layer 30 may be formed by only one growth method.

【0063】続いて、平坦化絶縁層30にエッチングに
より接続孔を形成する。このとき、第1の金属配線層2
9をエッチングストッパとして用いることができ、これ
により下層の絶縁膜のオーバーエッチングを抑止するこ
とができる。従って、オーバーエッチングによる短絡が
生じないので、半導体装置の不良品の発生率を低減する
ことができる。
Subsequently, a connection hole is formed in the flattening insulating layer 30 by etching. At this time, the first metal wiring layer 2
9 can be used as an etching stopper, whereby over-etching of the underlying insulating film can be suppressed. Therefore, a short circuit due to over-etching does not occur, so that the incidence of defective semiconductor devices can be reduced.

【0064】次に、接続孔内に第2のコンタクト層31
として、バリア層31Aの例えばTi膜/TiN膜の積
層膜と埋め込み層31Bの例えばW膜を順次形成する。
バリア層31Aの膜厚は、例えばTi膜を5nm程度、
TiN膜を50nm程度とすることができる。
Next, the second contact layer 31 is formed in the connection hole.
For example, a laminated film of, for example, a Ti film / TiN film of the barrier layer 31A and a W film of the buried layer 31B are sequentially formed.
The thickness of the barrier layer 31A is, for example, about 5 nm for a Ti film,
The TiN film can have a thickness of about 50 nm.

【0065】さらに、平坦化絶縁層30上に、第2の金
属配線層32として例えばTi膜32A・Al−Cu膜
32B・TiN膜32Cの3層構造を形成する。それぞ
れの膜厚は、例えば、Ti膜32Aを100nm程度、
Al−Cu膜32Bを500nm程度、TiN膜32C
を50nm程度とすることができる。その後は図示しな
いが第2の金属配線層32を覆う絶縁層等を形成する。
このようにして、図2に示す構造の半導体装置1を製造
することができる。
Further, a three-layer structure of, for example, a Ti film 32 A, an Al—Cu film 32 B, and a TiN film 32 C is formed as the second metal wiring layer 32 on the flattening insulating layer 30. Each film thickness is, for example, about 100 nm for the Ti film 32A,
Al-Cu film 32B is about 500 nm, TiN film 32C
Can be set to about 50 nm. Thereafter, although not shown, an insulating layer or the like covering the second metal wiring layer 32 is formed.
Thus, the semiconductor device 1 having the structure shown in FIG. 2 can be manufactured.

【0066】尚、上層配線である第2の金属配線層32
により、半導体メモリ5のメモリセル部2のワード線W
Lの裏打ち配線又は周辺回路部3のデコーダー等の駆動
回路6のシャント配線を形成することができる。
The second metal wiring layer 32, which is the upper wiring,
As a result, the word line W of the memory cell unit 2 of the semiconductor memory 5 is
L lining wiring or a shunt wiring of the drive circuit 6 such as a decoder of the peripheral circuit section 3 can be formed.

【0067】層内配線である第1の金属配線層29は、
いわゆる局所配線を構成することができる。そして、こ
の第1の金属配線層29は、半導体メモリを混載しない
通常の論理回路における第1層の金属配線層に相当する
ものである。
The first metal wiring layer 29, which is an in-layer wiring,
A so-called local wiring can be configured. The first metal wiring layer 29 corresponds to a first metal wiring layer in a normal logic circuit without a semiconductor memory.

【0068】続いて、本発明の他の実施の形態について
説明する。本実施の形態は、第1の金属配線層をコンタ
クト層と一体に形成する場合である。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the first metal wiring layer is formed integrally with the contact layer.

【0069】図5は、本発明の他の実施の形態の半導体
装置の概略断面図を示す。図5の断面図は、図2と同様
に図1の平面図のA−Aにおける断面図に相当する。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention. The cross-sectional view of FIG. 5 corresponds to the cross-sectional view taken along line AA of the plan view of FIG.

【0070】この半導体装置41は、層内配線となる第
1の金属配線層29を、図2における第1のコンタクト
層28と同一の材料、即ちバリア層28Aと埋め込み層
28B、さらに反射防止膜28Cとの積層構造で、第1
のコンタクト層と一体化して形成している。
In the semiconductor device 41, the first metal wiring layer 29 serving as an in-layer wiring is formed of the same material as the first contact layer 28 in FIG. 2, that is, the barrier layer 28A and the buried layer 28B, 28C and the first structure
And formed integrally with the contact layer.

【0071】尚、埋め込み層28Bや第2のコンタクト
層31の材料によっては、反射防止膜28Cを形成しな
い構成としてもよい。
The antireflection film 28C may not be formed depending on the material of the buried layer 28B and the second contact layer 31.

【0072】その他の構成は、図1及び図2に示した半
導体装置1と同様であるので、同一符号を付して重複説
明を省略する。
The other configuration is the same as that of the semiconductor device 1 shown in FIGS. 1 and 2, and therefore, the same reference numerals are given and the duplicated description will be omitted.

【0073】本実施の形態の半導体装置41によれば、
先の実施の形態の半導体装置1と同様の効果を有し、さ
らに第1の金属配線層29をその下の第1のコンタクト
層と同一の材料で一体化して形成していることにより、
同時に形成することにより製造工程数を削減することが
できる。従って、製造工程が簡略化される。
According to the semiconductor device 41 of the present embodiment,
It has the same effect as the semiconductor device 1 of the previous embodiment, and furthermore, by forming the first metal wiring layer 29 integrally with the underlying first contact layer using the same material,
By forming them simultaneously, the number of manufacturing steps can be reduced. Therefore, the manufacturing process is simplified.

【0074】この半導体装置41の製造方法を説明す
る。まず、先の実施の形態の半導体装置1の図3A及び
図3Bに示した工程を行う。即ち層間絶縁層27及び下
方の絶縁膜15,16,18,20,21,22に、B
MD構造のパターンに対応したコンタクトホール33を
形成する。
A method for manufacturing the semiconductor device 41 will be described. First, the steps shown in FIGS. 3A and 3B of the semiconductor device 1 of the above embodiment are performed. That is, B is added to the interlayer insulating layer 27 and the lower insulating films 15, 16, 18, 20, 21, and 22.
A contact hole 33 corresponding to the pattern of the MD structure is formed.

【0075】次に、コンタクトホール33を埋めるよう
に、メモリセル部2を除く領域に、バリア層28Aとし
て例えばTi膜を所定の膜厚、例えば30nm程度、T
iN膜を所定の膜厚、例えば50nm程度順次堆積し、
さらに埋め込み層28Bとして例えばW膜を所定の膜
厚、例えば500nm程度堆積し、反射防止膜28Cと
してTiN膜を所定の膜厚、例えば70nm程度堆積す
る。尚、これらの膜の厚さの合計例えば650nm程度
を、容量素子Cによる段差の高さと略一致させることが
好ましい。
Next, a Ti film, for example, having a predetermined thickness, for example, about 30 nm, is formed as a barrier layer 28A in a region excluding the memory cell section 2 so as to fill the contact hole 33.
An iN film is sequentially deposited at a predetermined thickness, for example, about 50 nm,
Further, for example, a W film is deposited as a buried layer 28B to a predetermined thickness, for example, about 500 nm, and a TiN film is deposited as an antireflection film 28C to a predetermined thickness, for example, about 70 nm. In addition, it is preferable that the total thickness of these films, for example, about 650 nm, is substantially equal to the height of the step due to the capacitor C.

【0076】このようにして、第1の金属配線層29と
コンタクト層となる埋め込み金属層とが一体化して形成
された金属層28を構成する。
As described above, the metal layer 28 is formed by integrally forming the first metal wiring layer 29 and the buried metal layer serving as the contact layer.

【0077】次に、先の実施の形態で行ったエッチバッ
クの代わりに、この一体化して形成された金属層28に
対して、レジストパターンを用いて、図6に示すように
所望の配線形状にパターニング加工して第1の金属配線
層29を形成する。
Next, instead of the etch-back performed in the previous embodiment, a desired wiring shape is formed on the integrated metal layer 28 by using a resist pattern as shown in FIG. To form a first metal wiring layer 29.

【0078】その後は、先の実施の形態と同様の工程を
経て、図5に示す半導体装置41を製造することができ
る。
Thereafter, the semiconductor device 41 shown in FIG. 5 can be manufactured through the same steps as in the previous embodiment.

【0079】上述の第1の金属配線層29をもBMD構
造とすることができる。その場合を次に示す。図7は、
本発明のさらに他の実施の形態の半導体装置の概略断面
図を示す。この図7の断面図は、図2と同様に、図1の
平面図のA−Aにおける断面図に相当する。
The above-mentioned first metal wiring layer 29 can also have a BMD structure. The case is shown below. FIG.
FIG. 13 is a schematic sectional view of a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention. The cross-sectional view of FIG. 7 corresponds to the cross-sectional view taken along the line AA of the plan view of FIG. 1, as in FIG.

【0080】この半導体装置51は、層間絶縁層35内
に幅の広い溝が形成され、この溝内に形成されたバリア
層36Aと埋め込み層36Bから成る埋め込み金属配線
層36により上述の第1の金属配線層を構成して成る。
In the semiconductor device 51, a wide groove is formed in the interlayer insulating layer 35, and the above-described first metal wiring layer 36 composed of the barrier layer 36A and the buried layer 36B formed in the groove is used. It comprises a metal wiring layer.

【0081】尚、先の実施の形態では、容量素子Cを覆
う層間絶縁層27の上に直接平坦化絶縁層30を形成し
ていたが、本実施の形態では、容量素子Cを覆う層間絶
縁層27の上に絶縁膜(窒化膜)34を形成し、その上
に層間絶縁層35を形成している。この窒化膜34は、
埋め込み金属配線層36を埋める溝を形成する際のエッ
チングストッパとして用いるものである。従って、第1
のコンタクト層28が形成されたコンタクトホールは、
この窒化膜34をも貫通している。また、図7中37は
平坦化絶縁層を示し、35及び37を合わせたものが先
の実施の形態の平坦化絶縁層30に相当する。
In the above embodiment, the planarization insulating layer 30 is formed directly on the interlayer insulating layer 27 covering the capacitor C. In the present embodiment, however, the interlayer insulating layer covering the capacitor C is formed. An insulating film (nitride film) 34 is formed on the layer 27, and an interlayer insulating layer 35 is formed thereon. This nitride film 34
This is used as an etching stopper when forming a groove for burying the buried metal wiring layer 36. Therefore, the first
The contact hole in which the contact layer 28 of
This nitride film 34 also penetrates. In FIG. 7, reference numeral 37 denotes a planarizing insulating layer, and a combination of 35 and 37 corresponds to the planarizing insulating layer 30 in the above embodiment.

【0082】その他の構成は、図1及び図2に示した半
導体装置1と同様であるので、同一符号を付して重複説
明を省略する。
The other configuration is the same as that of the semiconductor device 1 shown in FIGS. 1 and 2, and therefore, the same reference numerals are given and the duplicated description will be omitted.

【0083】本実施の形態によれば、埋め込み金属配線
層36により第1の金属配線層が厚く形成されるので、
容量素子Cによる段差をさらに解消して、第2の金属配
線層32との間の第2のコンタクト層31を浅くしてア
スペクト比を低減することができる。
According to the present embodiment, the first metal wiring layer is formed thick by the buried metal wiring layer 36.
The step due to the capacitive element C is further eliminated, and the aspect ratio can be reduced by making the second contact layer 31 between the second metal wiring layer 32 shallower.

【0084】これにより、第2のコンタクト層31のた
めのコンタクトホールを、さらに容易にかつオーバーエ
ッチング量を低減して形成することができる。
Thus, a contact hole for the second contact layer 31 can be formed more easily and with a reduced amount of over-etching.

【0085】この半導体装置51の製造方法を説明す
る。まず、先の実施の形態の半導体装置1の図3A〜図
4Cに示した工程と同様の工程を行う。即ち絶縁膜1
5,16,18,20,21,22,27を形成する。
A method for manufacturing the semiconductor device 51 will be described. First, the same steps as those shown in FIGS. 3A to 4C of the semiconductor device 1 of the above embodiment are performed. That is, the insulating film 1
5, 16, 18, 20, 21, 22, 27 are formed.

【0086】次に、表面を覆って、低圧CVD法やプラ
ズマCVD法により、窒化膜34を例えば100nm程
度堆積する。そして、窒化膜34及び下層の絶縁膜1
5,16,18,20,21,22,27に、これらを
貫通するコンタクトホールを形成する。
Next, a nitride film 34 is deposited to a thickness of, for example, about 100 nm by low pressure CVD or plasma CVD so as to cover the surface. Then, the nitride film 34 and the lower insulating film 1 are formed.
Contact holes penetrating these are formed at 5, 16, 18, 20, 21, 22, 27.

【0087】次に、このコンタクトホール内にBMD構
造の第1のコンタクト層28を形成する。その後、図8
Aに示すように、表面を覆って層間絶縁層35を形成す
る。
Next, a first contact layer 28 having a BMD structure is formed in the contact hole. Then, FIG.
As shown in A, an interlayer insulating layer 35 is formed to cover the surface.

【0088】次に、窒化膜34をストッパとして層間絶
縁層35にエッチングを行って、埋め込み金属配線層3
6となるパターンの溝を形成する。
Next, the interlayer insulating layer 35 is etched using the nitride film 34 as a stopper to
A groove having a pattern of 6 is formed.

【0089】このときのエッチングは、例えばマグネト
ロンプラズマエッチング装置を用いて、反応ガス種及び
その流量を一例として、C4 8 /CO/Ar/O2
8sccm/150sccm/200sccm/3sc
cmとして、圧力5.3Pa、RF電力1700Wとい
う条件でエッチングすればよい。
The etching at this time is performed by using, for example, a magnetron plasma etching apparatus and using C 4 F 8 / CO / Ar / O 2 =
8sccm / 150sccm / 200sccm / 3sc
cm, the etching may be performed under the conditions of a pressure of 5.3 Pa and an RF power of 1700 W.

【0090】次に、バリア層36Aとして例えば、Ti
膜を所定の膜厚例えば30nm程度、TiN膜を所定の
膜厚、例えば50nm程度順次堆積し、埋め込み層36
Bとして例えばW膜を所定の膜厚、例えば500nm堆
積する。そして、エッチバックを行うことにより、図8
Bに示すように、埋め込み金属配線層36を形成する。
Next, as the barrier layer 36A, for example, Ti
A film is sequentially deposited to a predetermined thickness, for example, about 30 nm, and a TiN film is sequentially deposited to a predetermined thickness, for example, about 50 nm.
As B, for example, a W film is deposited to a predetermined thickness, for example, 500 nm. Then, by performing etch back, FIG.
As shown in B, a buried metal wiring layer 36 is formed.

【0091】尚、埋め込み金属配線層36には、その他
CVD法やめっき法により形成した銅等の他の金属層を
使用してもよい。
The buried metal wiring layer 36 may use another metal layer such as copper formed by a CVD method or a plating method.

【0092】その後は、平坦化絶縁層37、第2のコン
タクト層31、第2の金属配線層32をそれぞれ形成し
て、図7に示す半導体装置51を形成することができ
る。
Thereafter, the planarizing insulating layer 37, the second contact layer 31, and the second metal wiring layer 32 are formed, respectively, and the semiconductor device 51 shown in FIG. 7 can be formed.

【0093】尚、図9に示す半導体装置52のように、
容量素子C上にもBMD構造の埋め込み金属配線層36
を形成する構成を採ることによって、ワード線WLの裏
打ち配線をこの金属配線層36で構成することが可能で
ある。そして、メモリセル部2上に金属配線層36をレ
イアウトすることができるため、電源線の強化や高集積
化が可能となる。
Incidentally, like the semiconductor device 52 shown in FIG.
A buried metal wiring layer 36 having a BMD structure is also formed on the capacitive element C.
Is adopted, it is possible to configure the backing wiring of the word line WL with the metal wiring layer 36. Since the metal wiring layer 36 can be laid out on the memory cell section 2, the power supply lines can be strengthened and the integration degree can be increased.

【0094】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他
様々な構成が取り得る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may take various other configurations without departing from the gist of the present invention.

【0095】[0095]

【発明の効果】上述の本発明によれば、金属配線層を形
成することにより、容量素子による段差を解消して上層
配線からの接続孔を浅くすることができる。これによ
り、接続孔内に容易に金属層を形成することができる。
According to the present invention described above, by forming the metal wiring layer, the step due to the capacitance element can be eliminated and the connection hole from the upper wiring can be made shallower. Thereby, the metal layer can be easily formed in the connection hole.

【0096】また、本発明によれば、接続孔を形成する
エッチングの際に、金属配線層をエッチングストッパと
して用いて、エッチング位置のずれによるオーバーエッ
チングを抑止することができる。従って、オーバーエッ
チングによる短絡が生じないので、半導体装置の不良品
の発生率を低減することができる。
Further, according to the present invention, at the time of etching for forming a connection hole, over-etching due to a shift in an etching position can be suppressed by using a metal wiring layer as an etching stopper. Therefore, a short circuit due to over-etching does not occur, so that the incidence of defective semiconductor devices can be reduced.

【0097】また、第1の金属配線層を、埋め込み金属
層から成る第1の金属層と同一の材料で一体化された構
成としたときには、第1の金属配線層と第1の金属層と
を同時に形成して、製造工程数を削減することができ
る。従って、製造工程を簡略化することができる。
When the first metal wiring layer is formed integrally with the first metal layer composed of the buried metal layer by using the same material, the first metal wiring layer and the first metal layer Can be simultaneously formed to reduce the number of manufacturing steps. Therefore, the manufacturing process can be simplified.

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

【図1】本発明の一実施の形態の半導体装置の概略構成
図(平面図)である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram (plan view) of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;

【図2】図1のA−Aにおける概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】A、B 図1の半導体装置の製造工程を示す工
程図である。
FIGS. 3A and 3B are process diagrams showing a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 1;

【図4】C、D 図1の半導体装置の製造工程を示す工
程図である。
FIG. 4 is a process diagram showing a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 1;

【図5】本発明の他の実施の形態の半導体装置の概略断
面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図6】図5の半導体装置の製造工程を示す工程図であ
る。
FIG. 6 is a process chart showing a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 5;

【図7】本発明のさらに他の実施の形態の半導体装置の
概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention.

【図8】A、B 図7の半導体装置の製造工程を示す工
程図である。
8A and 8B are process diagrams showing the manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 7;

【図9】図7の半導体装置を変形した形態の半導体装置
の概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a semiconductor device in a modified form of the semiconductor device of FIG. 7;

【図10】BMD構造を採用した半導体装置の概略断面
図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view of a semiconductor device employing a BMD structure.

【図11】BMD構造を局所配線に使用する場合の問題
点を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a problem when a BMD structure is used for local wiring.

【図12】図10の半導体装置の製造における問題点を
説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a problem in manufacturing the semiconductor device of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,41,51,52 半導体装置、2 メモリセル
部、3 周辺回路部、4論理回路、5 半導体メモリ、
6 駆動回路、7 ビット線コンタクト、8,23 記
憶ノードコンタクト、9,13A,13B 拡散層、1
1 半導体基板、12 素子分離層、14 ゲート電
極、15,18 絶縁膜、16,21,27,35 層
間絶縁層、17 コンタクト層、19 ビット線(B
L)、20,22,34 絶縁膜(窒化膜)、24 記
憶ノード電極、25 誘電体膜、26プレート電極、2
8 第1のコンタクト層、29 第1の金属配線層、3
0,37 平坦化絶縁層、31 第2のコンタクト層、
32 第2の金属配線層、33コンタクトホール、36
埋め込み金属配線層、WL ワード線、BL ビット
線、C 容量素子
1, 41, 51, 52 semiconductor devices, 2 memory cell sections, 3 peripheral circuit sections, 4 logic circuits, 5 semiconductor memories,
6 drive circuit, 7 bit line contact, 8, 23 storage node contact, 9, 13A, 13B diffusion layer, 1
Reference Signs List 1 semiconductor substrate, 12 element isolation layer, 14 gate electrode, 15, 18 insulating film, 16, 21, 27, 35 interlayer insulating layer, 17 contact layer, 19 bit line (B
L), 20, 22, 34 insulating film (nitride film), 24 storage node electrode, 25 dielectric film, 26 plate electrode, 2
8 first contact layer, 29 first metal wiring layer, 3
0,37 planarization insulating layer, 31 second contact layer,
32 second metal wiring layer, 33 contact hole, 36
Embedded metal wiring layer, WL word line, BL bit line, C capacitance element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F064 BB14 CC09 CC23 EE22 EE26 EE27 EE33 EE34 GG03 5F083 AD24 AD48 AD49 GA28 JA36 JA39 JA40 JA56 KA02 KA20 LA10 MA06 MA17 MA20 PR03 PR06 PR38 PR39 PR40 PR45 PR55 ZA01 ZA12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F064 BB14 CC09 CC23 EE22 EE26 EE27 EE33 EE34 GG03 5F083 AD24 AD48 AD49 GA28 JA36 JA39 JA40 JA56 KA02 KA20 LA10 MA06 MA17 MA20 PR03 PR06 PR38 PR39 PR40 PR45 PR55 ZA01 ZA12

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリセル部及び周辺回路部から成る半
導体メモリと、論理回路とを同一半導体基板上に混載し
て成る半導体装置であって、 上記メモリセル部において、ビット線の上方に容量素子
が形成され、 上記周辺回路部及び上記論理回路部において、半導体基
板内に形成された拡散層に接続して、或いは該半導体基
板上の下層配線に接続して、絶縁膜を貫通する接続孔内
に埋め込まれた埋め込み金属層から成る第1の金属層が
形成され、 上記第1の金属層に接続して、上記半導体基板の主面に
略平行に第1の金属配線層が形成され、 上記第1の金属配線層に接続して、絶縁膜を貫通する接
続孔内に埋め込まれた埋め込み金属層から成る第2の金
属層が形成され、 上記容量素子より上層の絶縁層上に上記第2の金属層に
接続して、第2の金属配線層が形成されて成ることを特
徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which a semiconductor memory comprising a memory cell portion and a peripheral circuit portion and a logic circuit are mixedly mounted on the same semiconductor substrate, wherein in the memory cell portion, a capacitive element is provided above a bit line. In the peripheral circuit portion and the logic circuit portion, a connection hole penetrating an insulating film by connecting to a diffusion layer formed in a semiconductor substrate or to a lower layer wiring on the semiconductor substrate. Forming a first metal layer made of a buried metal layer buried in the first metal layer; forming a first metal wiring layer substantially parallel to a main surface of the semiconductor substrate so as to be connected to the first metal layer; A second metal layer composed of a buried metal layer buried in a connection hole penetrating the insulating film is formed to be connected to the first metal wiring layer, and the second metal layer is formed on an insulating layer above the capacitor. The second metal layer Wherein a metal wiring layer is formed.
【請求項2】 上記第1の金属配線層の下端面と上記容
量素子の下端面、及び上記第1の金属配線層の上端面と
上記容量素子の上端面が、それぞれ上記半導体基板表面
から略一致した高さにあることを特徴とする請求項1に
記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a lower end surface of said first metal wiring layer and a lower end surface of said capacitance element, and an upper end surface of said first metal wiring layer and an upper end surface of said capacitance element are respectively substantially from the surface of said semiconductor substrate. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor devices have the same height.
【請求項3】 上記第1の金属配線層が上記第1の金属
層と同一の金属材料により一体化して形成されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first metal wiring layer is integrally formed of the same metal material as said first metal layer.
【請求項4】 上記第1の金属配線層も絶縁膜を貫通す
る接続孔内に埋め込まれた埋め込み金属層から成ること
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first metal wiring layer also comprises a buried metal layer buried in a connection hole penetrating an insulating film.
【請求項5】 上記埋め込み金属層から成る上記第1の
金属配線層が、半導体メモリの容量素子上にも絶縁膜を
介して形成されていることを特徴とする請求項4に記載
の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein said first metal wiring layer comprising said buried metal layer is also formed on a capacitor of a semiconductor memory via an insulating film. .
【請求項6】 メモリセル部及び周辺回路部から成る半
導体メモリと、論理回路とを同一半導体基板上に混載し
て成る半導体装置の製造方法であって、 上記メモリセル部において、ビット線の上方に容量素子
を形成する工程と、 上記容量素子を覆って全面的に絶縁膜を形成する工程
と、 上記周辺回路部及び上記論理回路において、半導体基板
内に形成された拡散層まで達するように、或いは該半導
体基板上の下層配線にまで達するように、上記絶縁膜か
ら下方に開口を形成する工程と、 上記開口内に金属層を埋め込む工程と、 上記絶縁膜上に上記金属層に接続された金属配線層を形
成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
6. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a semiconductor memory comprising a memory cell portion and a peripheral circuit portion; and a logic circuit mounted on the same semiconductor substrate, wherein the memory cell portion includes a portion above a bit line. Forming a capacitive element over the capacitive element, forming an insulating film entirely over the capacitive element, in the peripheral circuit portion and the logic circuit, so as to reach a diffusion layer formed in a semiconductor substrate. A step of forming an opening below the insulating film so as to reach a lower wiring on the semiconductor substrate; a step of embedding a metal layer in the opening; and a step of connecting the metal layer on the insulating film. Forming a metal wiring layer.
【請求項7】 上記金属配線層を形成する工程を、上記
絶縁膜上に金属配線層を全面的に形成した後、所定のパ
ターンにパターニングして行うことを特徴とする請求項
6に記載の半導体装置の製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the step of forming the metal wiring layer is performed by forming a metal wiring layer on the entire surface of the insulating film and then patterning the metal wiring layer into a predetermined pattern. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項8】 上記金属配線層を形成する工程を、上記
金属層を形成する工程と同時に行い、上記開口を埋める
金属層を全面的に形成した後、所定パターンにパターニ
ングして上記金属層及び上記金属配線層を形成すること
を特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
8. The step of forming the metal wiring layer is performed simultaneously with the step of forming the metal layer, and after forming a metal layer that fills the opening over the entire surface, the metal layer and the metal layer are formed in a predetermined pattern. 7. The method according to claim 6, wherein the metal wiring layer is formed.
【請求項9】 上記金属配線層を形成する工程を、上記
絶縁膜と上記金属層を覆って、表面が平坦化された層間
絶縁層を形成する工程と、該層間絶縁層に配線パターン
を規定する溝を形成する工程と、該溝内に上記金属配線
層を埋め込む工程とにより行うことを特徴とする請求項
6に記載の半導体装置の製造方法。
9. The step of forming the metal wiring layer includes the step of forming an interlayer insulating layer having a planarized surface covering the insulating film and the metal layer, and defining a wiring pattern in the interlayer insulating layer. 7. The method according to claim 6, wherein the method is performed by forming a groove to be formed and burying the metal wiring layer in the groove.
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