JP2001185692A - Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device

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JP2001185692A JP36533399A JP36533399A JP2001185692A JP 2001185692 A JP2001185692 A JP 2001185692A JP 36533399 A JP36533399 A JP 36533399A JP 36533399 A JP36533399 A JP 36533399A JP 2001185692 A JP2001185692 A JP 2001185692A
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insulating layer
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mask
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層配線を有する半導体装置とその製造方法
に関し、集積度が高く、低価格で高信頼性の半導体装置
の製造方法を提供する。 【解決手段】接続端子を有する半導体メモリ素子と周辺
回路素子とを形成した半導体基板表面上に第1の絶縁層
を形成し、表面から接続端子に達する孔を形成する。孔
内に導電体を形成し、導電体を覆い、第1の絶縁層上に
第2の絶縁層、その上に半導体メモリ素子を含む領域に
開口を有し、周辺回路素子上を覆うマスク層を形成す
る。マスク層をマスクとし、開口内の第2及び第1の絶
縁層をエッチして、導電体の側壁を露出する。導電体の
露出した表面を覆うように、基板上にキャパシタ誘電体
膜とセルプレート電極層を形成し、絶縁層上のセルプレ
ート電極層を除去する。第2の接続端子上の導電体に接
続する配線を形成する。
(57) Abstract: A semiconductor device having a multi-layer wiring and a method for manufacturing the same are provided. A first insulating layer is formed on a surface of a semiconductor substrate on which a semiconductor memory element having a connection terminal and a peripheral circuit element are formed, and a hole reaching the connection terminal from the surface is formed. A mask layer for forming a conductor in the hole, covering the conductor, a second insulating layer on the first insulating layer, an opening in a region including the semiconductor memory element thereon, and covering the peripheral circuit element To form Using the mask layer as a mask, the second and first insulating layers in the opening are etched to expose the side walls of the conductor. A capacitor dielectric film and a cell plate electrode layer are formed on the substrate so as to cover the exposed surface of the conductor, and the cell plate electrode layer on the insulating layer is removed. A wiring connected to the conductor on the second connection terminal is formed.

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】本発明は半導体装置とその製
造方法に関し、特に多層配線を有する半導体装置とその
製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device having a multi-layer wiring and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイナミックランダムアクセスメモリ
(DRAM)は、通常1メモリセル内に1つのトランジスタ
と1つのキャパシタを含む。メモリ容量を増大させるた
めには、限られた面積内になるべく多くのメモリセルを
配置する必要がある。メモリセルを動作させるために
は、メモリセルトランジスタのゲート電極を兼ねるワー
ド線、キャパシタに電荷を供給し、キャパシタから電荷
を読み出すためのビット線を交差して配置する。ワード
線とビット線を交差して配置するためには、2層以上の
配線層が必要である。
2. Description of the Related Art A dynamic random access memory (DRAM) usually includes one transistor and one capacitor in one memory cell. In order to increase the memory capacity, it is necessary to arrange as many memory cells as possible within a limited area. In order to operate the memory cell, a word line also serving as a gate electrode of a memory cell transistor, a charge is supplied to a capacitor, and a bit line for reading a charge from the capacitor is arranged to cross. In order to arrange word lines and bit lines crossing each other, two or more wiring layers are required.

【0003】又、キャパシタを構成するためには、各メ
モリトランジスタに接続される蓄積電極と、蓄積電極に
対してキャパシタ誘電体膜を介して対向するセルプレー
ト電極が必要である。
In order to form a capacitor, a storage electrode connected to each memory transistor and a cell plate electrode facing the storage electrode via a capacitor dielectric film are required.

【0004】DRAMの集積度を向上させるため、半導体基
板表面上にワード線、ビット線を配置した後、さらにそ
の上方にキャパシタを配置する構成が知られている。こ
れらのキャパシタの蓄積電極は、メモリセルトランジス
タの一方のソース/ドレイン領域に接続する必要があ
る。絶縁層内に接続用開口を確実に形成するため、自己
整合コンタクト(self aligned contact)用の構造が提
案されている。
In order to improve the degree of integration of a DRAM, it is known to arrange a word line and a bit line on the surface of a semiconductor substrate and then arrange a capacitor further above the word line and the bit line. The storage electrodes of these capacitors need to be connected to one source / drain region of the memory cell transistor. In order to reliably form a connection opening in an insulating layer, a structure for a self-aligned contact has been proposed.

【0005】すなわち、メモリセルトランジスタのワー
ド線の上面及び側面を窒化シリコン膜で覆い、エッチス
トッパの役割を持たす。トランジスタのソース/ドレイ
ン領域に達する開口を形成する際、開口位置が多少ずれ
ても窒化シリコン膜がエッチストッパとして機能するた
め、確実にソース/ドレイン領域が露出される。この
際、ゲート電極を兼ねるワード線は窒化シリコン膜によ
り絶縁保護される。
That is, the upper and side surfaces of the word line of the memory cell transistor are covered with a silicon nitride film, and have a role of an etch stopper. In forming an opening reaching the source / drain region of the transistor, the source / drain region is reliably exposed because the silicon nitride film functions as an etch stopper even if the opening position is slightly shifted. At this time, the word line also serving as the gate electrode is insulated and protected by the silicon nitride film.

【0006】ワード線を絶縁層で埋め込み、絶縁層表面
上にビット線を形成する際にも、SAC構造が採用され
る。ビット線の上面および側面を窒化シリコン膜で覆
い、開口形成のための上方からのエッチングの際、ビッ
ト線を絶縁、保護し、確実に接続領域に開口を形成させ
る。
The SAC structure is also used when embedding a word line with an insulating layer and forming a bit line on the surface of the insulating layer. The upper and side surfaces of the bit line are covered with a silicon nitride film, and when etching from above to form an opening, the bit line is insulated and protected, and an opening is reliably formed in the connection region.

【0007】DRAMにおいては、さらなる集積度の向上、
生産価格の低下が望まれている。高集積度のDRAMを確実
に製造するためには、信頼性の高い製造工程が望まれ
る。低価格のDRAMを製造するためには、製造プロセスを
簡略化することが望まれる。
[0007] In the DRAM, the degree of integration is further improved,
It is hoped that production prices will fall. In order to reliably manufacture a highly integrated DRAM, a highly reliable manufacturing process is desired. In order to manufacture low-cost DRAM, it is desired to simplify the manufacturing process.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、集積
度が高く、低価格で高信頼性の半導体装置を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-cost, highly reliable semiconductor device having a high degree of integration.

【0009】本発明の他の目的は、製造プロセスを簡略
化した高集積度半導体装置の製造方法を提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a highly integrated semiconductor device in which the manufacturing process is simplified.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、(a)第1の接続端子を有する半導体メモリ素子と第
2の接続端子を有する周辺回路素子とを形成した半導体
基板表面上に絶縁層を形成する工程と、(b)前記絶縁層
の表面から前記第1及び第2の接続端子に達する第1及
び第2の孔を形成する工程と、(c)前記第1及び第2の
孔内に第1及び第2の導電体を形成する工程と、(d)前
記半導体メモリ素子を含む領域に開口を有し、前記周辺
回路素子上を覆うマスク層を前記絶縁層上に形成する工
程と、(e)前記マスク層をマスクとし、前記開口内の第
1の孔内の前記第1の導電体をエッチし、その頂面を前
記絶縁層表面より下方に移動させる工程と、(f)前記マ
スク層をマスクとし、前記開口内の前記絶縁層をエッチ
して、前記第1の導電体の側壁を露出する工程と、(g)
前記第1の導電体の露出した表面を覆うように、基板上
にキャパシタ誘電体膜を形成する工程と、(h)前記キャ
パシタ誘電体膜上にセルプレート電極層を形成する工程
と、(i)前記絶縁層上の前記セルプレート電極層を除去
する工程と、(j)前記第2の接続端子上の第2の導電体
に接続する配線を形成する工程とを含む半導体装置の製
造方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided (a) a semiconductor memory device having a first connection terminal and a peripheral circuit device having a second connection terminal formed on a surface of a semiconductor substrate. (B) forming first and second holes reaching the first and second connection terminals from the surface of the insulating layer; and (c) forming the first and second holes. Forming a first and a second conductor in the second hole, and (d) forming a mask layer having an opening in a region including the semiconductor memory element and covering the peripheral circuit element on the insulating layer. Forming, and (e) using the mask layer as a mask, etching the first conductor in the first hole in the opening, and moving the top surface thereof below the surface of the insulating layer. (F) using the mask layer as a mask, etching the insulating layer in the opening to form a sidewall of the first conductor; A step of leaving, (g)
Forming a capacitor dielectric film on the substrate so as to cover the exposed surface of the first conductor; (h) forming a cell plate electrode layer on the capacitor dielectric film; A) removing the cell plate electrode layer on the insulating layer; and (j) forming a wiring connected to a second conductor on the second connection terminal. Provided.

【0011】本発明の他の観点によれば、(a)第1の接
続端子を有する半導体メモリ素子と第2の接続端子を有
する周辺回路素子とを形成した半導体基板表面上に第1
の絶縁層を形成する工程と、(b)前記第1の絶縁層の表
面から前記第1及び第2の接続端子に達する第1及び第
2の孔を形成する工程と、(c)前記第1及び第2の孔内
に第1及び第2の導電体を形成する工程と、(d)前記第
1及び第2の導電体を覆い、前記第1の絶縁層上に第2
の絶縁層を形成する工程と、(e)前記半導体メモリ素子
を含む領域に開口を有し、前記周辺回路素子上を覆うマ
スク層を前記第2の絶縁層上に形成する工程と、(f)前
記マスク層をマスクとし、前記開口内の前記第2及び第
1の絶縁層をエッチして、前記第1の導電体の側壁を露
出する工程と、(g)前記第1の導電体の露出した表面を
覆うように、基板上にキャパシタ誘電体膜を形成する工
程と、(h)前記キャパシタ誘電体膜上にセルプレート電
極層を形成する工程と、(i)前記第2の絶縁層上の前記
セルプレート電極層を除去する工程と、(j)前記第2の
接続端子上の第2の導電体に接続する配線を形成する工
程とを含む半導体装置の製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, (a) a first semiconductor memory device having a first connection terminal and a peripheral circuit device having a second connection terminal are formed on a semiconductor substrate surface.
(B) forming first and second holes reaching the first and second connection terminals from the surface of the first insulating layer; and (c) forming the first and second holes. Forming first and second conductors in the first and second holes, and (d) covering the first and second conductors and forming a second on the first insulating layer.
Forming an insulating layer on the second insulating layer, and (e) forming a mask layer on the second insulating layer having an opening in a region including the semiconductor memory element and covering the peripheral circuit element. Using the mask layer as a mask, etching the second and first insulating layers in the opening to expose sidewalls of the first conductor; and (g) removing the first conductor from the first conductor. Forming a capacitor dielectric film on the substrate so as to cover the exposed surface; (h) forming a cell plate electrode layer on the capacitor dielectric film; and (i) forming the second insulating layer. There is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of removing the above cell plate electrode layer; and (j) a step of forming a wiring connected to a second conductor on the second connection terminal.

【0012】本発明のより他の観点によれば、(a)それ
ぞれ第1の接続端子を有する複数の半導体メモリ素子と
第2の接続端子を有する周辺回路素子とを形成した半導
体基板表面上に絶縁層を形成する工程と、 (b)前記絶縁
層の表面から前記第1及び第2の接続端子に達する第1
及び第2の孔を形成する工程と、(c)前記第1及び第2
の孔内に第1及び第2の導電体を形成する工程と、(d)
前記第1及び第2の導電体の少なくとも一部の頂面上に
接し、かつ前記半導体メモリ素子を含む領域内に開口を
有するマスク層を前記絶縁層上に形成する工程と、(e)
前記マスク層をマスクとし、前記開口内の前記絶縁層を
エッチして、前記第1の導電体の側壁を露出する工程
と、(f)前記第1の導電体の露出した表面を覆うよう
に、基板上にキャパシタ誘電体膜を形成する工程と、
(g)前記キャパシタ誘電体膜上にセルプレート電極層を
形成する工程と、(h)前記絶縁層上の前記セルプレート
電極層を除去する工程と、を含む半導体装置の製造方法
が提供される。
According to still another aspect of the present invention, (a) a semiconductor substrate having a plurality of semiconductor memory elements each having a first connection terminal and a peripheral circuit element having a second connection terminal formed on a surface of a semiconductor substrate; Forming an insulating layer; and (b) a first step reaching the first and second connection terminals from a surface of the insulating layer.
And forming a second hole; and (c) forming the first and second holes.
Forming a first and a second conductor in the hole of (d);
Forming a mask layer on the insulating layer that is in contact with at least a top surface of at least a part of the first and second conductors and that has an opening in a region including the semiconductor memory element; (e)
Using the mask layer as a mask, etching the insulating layer in the opening to expose sidewalls of the first conductor, and (f) covering the exposed surface of the first conductor. Forming a capacitor dielectric film on the substrate,
(g) forming a cell plate electrode layer on the capacitor dielectric film; and (h) removing the cell plate electrode layer on the insulating layer. .

【0013】本発明のより他の観点によれば、半導体基
板と、前記半導体基板上に配置されたゲート絶縁膜とゲ
ート絶縁膜上のゲート電極とゲート電極の上面、側面を
覆う第1エッチストッパ層とを含むゲート電極構造と、
前記ゲート電極構造を埋め込む第1絶縁層と、前記第1
絶縁層上に配置された配線と、配線の上面、側面を覆う
第2エッチストッパ層とを含む配線構造と、前記配線構
造を埋め込む第2絶縁層と、前記第2絶縁層表面から前
記第2エッチストッパ層を通って前記配線に達する部分
と、前記第1絶縁層、前記第1エッチストッパ層を通っ
て前記ゲート電極に達する部分とを含む開口と、前記開
口内に形成され、前記ゲート電極及び前記配線に接続さ
れた導電性接続部材とを有する半導体装置が提供され
る。
According to still another aspect of the present invention, a semiconductor substrate, a gate insulating film disposed on the semiconductor substrate, a gate electrode on the gate insulating film, and a first etch stopper covering an upper surface and side surfaces of the gate electrode A gate electrode structure comprising:
A first insulating layer for embedding the gate electrode structure;
A wiring structure including a wiring disposed on the insulating layer, a second etch stopper layer covering the top and side surfaces of the wiring, a second insulating layer embedding the wiring structure, and a second insulating layer embedded in the second insulating layer. An opening including a portion reaching the wiring through an etch stopper layer, a portion reaching the gate electrode through the first insulating layer and the first etch stopper layer, and the gate electrode formed in the opening; And a conductive connection member connected to the wiring.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】先ず、図面を参照して本発明者の
先の提案を説明する。図15(A)、(B)、図16
(C)、(D)、図17(E)は、本発明者の先の提案
による半導体記憶装置の製造工程を示す半導体基板の概
略断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a proposal made by the present inventor will be described with reference to the drawings. 15 (A), (B), FIG.
(C), (D), and FIG. 17 (E) are schematic cross-sectional views of a semiconductor substrate showing manufacturing steps of a semiconductor memory device proposed by the inventor earlier.

【0015】図15(A)に示すように、p型表面領域
を有する半導体基板101の表面に、LOCOSにより
素子分離用酸化シリコン層102を形成する。酸化シリ
コン層102は、半導体基板表面上に複数の活性領域を
画定する。
As shown in FIG. 15A, an element isolation silicon oxide layer 102 is formed by LOCOS on the surface of a semiconductor substrate 101 having a p-type surface region. The silicon oxide layer 102 defines a plurality of active regions on a semiconductor substrate surface.

【0016】各活性領域の半導体基板表面上に、ゲート
酸化膜103が形成され、その上にゲート電極(ワード
線)104が多結晶シリコン、ポリサイド、金属等によ
り形成される。ゲート電極の上面は、窒化シリコン層1
05によって覆われる。窒化シリコン層105は、ゲー
ト電極104と共にパターニングされ、同一形状を有す
る。窒化シリコン層105、ゲート電極104をマスク
とし、半導体基板101表面にn型不純物をイオン注入
し、低濃度のソース/ドレイン領域106が形成され
る。その後、半導体基板全面上に窒化シリコン層が堆積
され、異方性エッチを受けることにより、ゲート電極構
造側面上にのみ窒化シリコンのサイドスペーサ107が
形成される。
A gate oxide film 103 is formed on the surface of the semiconductor substrate in each active region, and a gate electrode (word line) 104 is formed thereon using polycrystalline silicon, polycide, metal, or the like. The upper surface of the gate electrode has a silicon nitride layer 1
05. The silicon nitride layer 105 is patterned together with the gate electrode 104 and has the same shape. Using the silicon nitride layer 105 and the gate electrode 104 as a mask, an n-type impurity is ion-implanted into the surface of the semiconductor substrate 101 to form a lightly doped source / drain region 106. Thereafter, a silicon nitride layer is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate, and is subjected to anisotropic etching, so that silicon nitride side spacers 107 are formed only on the side surfaces of the gate electrode structure.

【0017】必要に応じ、サイドスペーサ107形成後
さらにイオン注入を行ない、高濃度のソース/ドレイン
領域を形成する。2回のイオン注入を行なったトランジ
スタは、LDD構造を有するトランジスタとなる。
If necessary, ions are further implanted after the formation of the side spacers 107 to form high-concentration source / drain regions. The transistor that has been subjected to the ion implantation twice is a transistor having an LDD structure.

【0018】このようにして、SAC用構造を有するト
ランジスタを形成した後、半導体基板表面上に酸化シリ
コン等の絶縁層111を形成する。絶縁層111表面上
にレジストパターンを形成し、絶縁層111をエッチン
グすることにより、所望のソース/ドレイン領域に達す
る開口が形成される。右側のトランジスタの右側のソー
ス/ドレイン領域に対しては図示されていない位置で開
口が形成される。この際、ゲート電極上面及び側面上の
窒化シリコン膜は、エッチストッパとして機能し、自己
整合的にコンタクト開口を形成させる。
After the transistor having the SAC structure is formed as described above, the insulating layer 111 such as silicon oxide is formed on the surface of the semiconductor substrate. An opening reaching a desired source / drain region is formed by forming a resist pattern on the surface of the insulating layer 111 and etching the insulating layer 111. An opening is formed at a position (not shown) for the right source / drain region of the right transistor. At this time, the silicon nitride film on the upper surface and the side surface of the gate electrode functions as an etch stopper, and forms a contact opening in a self-aligned manner.

【0019】開口を埋め戻すように多結晶シリコン等の
導電層を堆積し、絶縁層111上面上の導電層を化学機
械研磨(CMP)等によって除去する。このようにして
導電性プラグ112を埋め込んだ平坦な表面が形成され
る。図において、左側に並列に配置されているゲート電
極104はメモリセル領域のワード線(WL)を構成す
る。図中右側に示されたトランジスタは、周辺回路のト
ランジスタである。絶縁層111上に必要に応じてさら
に他の絶縁膜を形成した後、ビット線BLが形成され
る。
A conductive layer of polycrystalline silicon or the like is deposited so as to fill the opening, and the conductive layer on the upper surface of the insulating layer 111 is removed by chemical mechanical polishing (CMP) or the like. Thus, a flat surface in which the conductive plug 112 is embedded is formed. In the figure, gate electrodes 104 arranged in parallel on the left side constitute a word line (WL) in a memory cell region. The transistors shown on the right side of the figure are transistors of the peripheral circuit. After forming another insulating film as necessary on the insulating layer 111, the bit line BL is formed.

【0020】図13(A)に、メモリセル領域における
活性領域AR、ワード線WL、ビット線BLの配置例を
示す。各活性領域ARは、横方向に長く、左右両端に蓄
積キャパシタが接続されるソース/ドレイン領域を有す
る。又、中央部にはビット線が接続されるソース/ドレ
イン領域が形成される。このらの2種類のソース/ドレ
イン領域の間の領域には、図中縦方向にワード線WLが
配置されている。すなわち、1つの活性領域ARに2つ
のメモリセルトランジスタが形成され、中央の共通のソ
ース/ドレイン領域にはビット線BLが接続される。ビ
ット線BLとワード線WLは、半導体基板表面上に交差
して配置される。
FIG. 13A shows an example of the arrangement of the active region AR, word lines WL, and bit lines BL in the memory cell region. Each active region AR is long in the lateral direction and has source / drain regions at both left and right ends to which storage capacitors are connected. Source / drain regions to which bit lines are connected are formed at the center. In a region between these two types of source / drain regions, word lines WL are arranged in the vertical direction in the figure. That is, two memory cell transistors are formed in one active region AR, and the bit line BL is connected to the central common source / drain region. The bit line BL and the word line WL are arranged crossing on the surface of the semiconductor substrate.

【0021】図15(A)に戻り、絶縁層を貫通し、ビ
ット線コンタクト用の開口が形成され、ビット線が形成
される。ビット線の上面及び側面も、SAC用の窒化シ
リコン層により覆われる。ビット線を覆い、他の絶縁層
116が形成され、その表面が平坦化される。
Referring back to FIG. 15A, an opening for bit line contact is formed through the insulating layer, and a bit line is formed. The top and side surfaces of the bit line are also covered with the silicon nitride layer for SAC. Another insulating layer 116 is formed covering the bit line, and the surface thereof is planarized.

【0022】必要に応じ、他の絶縁層116にもコンタ
クト用開口が形成され、開口を埋め込んでW等の導電層
が形成される。導電層形成後、絶縁層116上面上の導
電層が除去され、導電性プラグ117を埋め込んだ平坦
な表面が形成される。平坦化した表面全面に、エッチス
トッパ用の窒化シリコン膜120が成膜され、さらにそ
の上に酸化シリコン等の厚い絶縁層121が形成され
る。
If necessary, a contact opening is formed in another insulating layer 116, and a conductive layer such as W is formed by filling the opening. After the formation of the conductive layer, the conductive layer on the upper surface of the insulating layer 116 is removed, and a flat surface in which the conductive plug 117 is embedded is formed. A silicon nitride film 120 for an etch stopper is formed on the entire flattened surface, and a thick insulating layer 121 such as silicon oxide is formed thereon.

【0023】絶縁層121上面上にレジストパターンが
形成され、エッチングにより開口AP1、LG、AP2
が形成される。開口AP1は、それぞれ蓄積キャパシタ
を形成するための領域を画定する。
A resist pattern is formed on the upper surface of the insulating layer 121, and the openings AP1, LG, AP2 are formed by etching.
Is formed. The openings AP1 each define a region for forming a storage capacitor.

【0024】開口LGは、メモリセル領域を覆うループ
状に形成される。このループ状の形状はメモリセル領域
を浴槽状に取り囲むのでバスタブとも呼ばれる。開口A
P2は、周辺回路トランジスタの接続配線用の開口であ
る。
The opening LG is formed in a loop shape covering the memory cell region. This loop shape is also called a bathtub because it surrounds the memory cell region in a bathtub shape. Opening A
P2 is an opening for connection wiring of the peripheral circuit transistor.

【0025】図15(B)に示すように、開口を埋め込
んで絶縁層121表面上に、Ru層122及びW層12
3を順次堆積し、各開口内を埋め戻す。メモリセル領域
のRu層122aは、メモリセルの蓄積電極を形成する
電極層となる。W層123aは、セルプレート電極が形
成されるべき領域を一時的に占拠する。
As shown in FIG. 15B, the Ru layer 122 and the W layer 12 are formed on the surface of the insulating layer 121 by filling the opening.
3 are sequentially deposited, and the inside of each opening is backfilled. The Ru layer 122a in the memory cell region becomes an electrode layer that forms a storage electrode of the memory cell. W layer 123a temporarily occupies a region where a cell plate electrode is to be formed.

【0026】なお、メモリセル領域の開口の埋め込みと
同時にループ状溝LG内及び周辺回路用開口AP2内に
もRu層122b、122c及びW層123b、123
cが堆積される。その後、絶縁層121上面上に堆積し
たRu層122、W層123をCMP等により除去す
る。
The Ru layers 122b and 122c and the W layers 123b and 123 are simultaneously placed in the loop groove LG and the peripheral circuit opening AP2 simultaneously with the filling of the opening in the memory cell region.
c is deposited. After that, the Ru layer 122 and the W layer 123 deposited on the upper surface of the insulating layer 121 are removed by CMP or the like.

【0027】図16(C)に示すように、メモリセル領
域に開口を有するマスク層125を絶縁層121表面上
に形成する。マスク層125は、メモリセル領域内の絶
縁層121除去用のマスクであり、酸化シリコンとエッ
チング特性が異なるレジスト、レジストを用いてパター
ニングされた窒化シリコン、多結晶シリコン等により形
成することができる。マスク層125は、ループ状開口
LGよりも外側の領域を覆って形成される。
As shown in FIG. 16C, a mask layer 125 having an opening in the memory cell region is formed on the surface of the insulating layer 121. The mask layer 125 is a mask for removing the insulating layer 121 in the memory cell region, and can be formed of a resist having different etching characteristics from silicon oxide, silicon nitride patterned using the resist, polycrystalline silicon, or the like. The mask layer 125 is formed so as to cover a region outside the loop-shaped opening LG.

【0028】マスク層125をエッチングマスクとし、
メモリセル領域内の絶縁層121を反応性イオンエッチ
ング(RIE)、またはフッ酸等によるウェットエッチ
ングにより除去する。なお、メモリセル領域内の絶縁膜
121を異方性の反応性イオンエッチング(RIE)を
用いてエッチングする時には、横方向へのエッチングの
広がりを心配する必要がないので、マスク層125の材
料として酸化シリコンを用いることも可能である。又、
蓄積電極122aの内側領域を埋め込んでいたW層12
3aも除去する。このようにして、蓄積電極の内側表
面、外側表面が露出する。なお、絶縁層116表面上の
窒化シリコン層120が、エッチングストッパの役割を
果たし、絶縁層116はエッチングされない。又、ルー
プ状開口LGにおいては、埋込金属層がエッチストッパ
として機能する。Ru層122bの内部空間をW層12
3bが埋め込んだ形状が保たれる。同様、周辺回路用コ
ンタクト領域においては、Ru層122cとその内部空
間を埋めるW層123cがピラー状の電極プラグを構成
する。
Using the mask layer 125 as an etching mask,
The insulating layer 121 in the memory cell region is removed by reactive ion etching (RIE) or wet etching using hydrofluoric acid or the like. Note that, when the insulating film 121 in the memory cell region is etched using anisotropic reactive ion etching (RIE), there is no need to worry about the spread of etching in the lateral direction. It is also possible to use silicon oxide. or,
W layer 12 burying the inner region of storage electrode 122a
3a is also removed. Thus, the inner surface and the outer surface of the storage electrode are exposed. Note that the silicon nitride layer 120 on the surface of the insulating layer 116 serves as an etching stopper, and the insulating layer 116 is not etched. In the loop-shaped opening LG, the buried metal layer functions as an etch stopper. The inner space of the Ru layer 122b is
The shape embedded by 3b is maintained. Similarly, in the peripheral circuit contact region, the Ru layer 122c and the W layer 123c filling the internal space constitute a pillar-shaped electrode plug.

【0029】図16(D)に示すように、マスク層12
5を除去し、基板表面上にTa25等のキャパシタ用誘
電体層127を堆積し、さらにセルプレート(対向電
極)層128をRu、TiON等の導電材料で形成す
る。その後、セルプレート層128上面にレジストマス
ク130を形成し、エッチングなどによりセルプレート
層128をパターニングしてセルプレート電極128a
を作成する。
As shown in FIG. 16D, the mask layer 12
5 is removed, a capacitor dielectric layer 127 such as Ta 2 O 5 is deposited on the substrate surface, and a cell plate (counter electrode) layer 128 is formed of a conductive material such as Ru or TiON. Thereafter, a resist mask 130 is formed on the upper surface of the cell plate layer 128, and the cell plate layer 128 is patterned by etching or the like to form a cell plate electrode 128a.
Create

【0030】図17(E)に示すように、パターニング
したセルプレート電極128aを覆うように、絶縁層1
31を形成し、エッチバック、CMP等により表面を平
坦化する。絶縁層131表面上にレジストパターンを形
成し、接続用開口132を周辺回路用ピラー電極上等に
形成する。
As shown in FIG. 17E, the insulating layer 1 covers the patterned cell plate electrode 128a.
31 is formed, and the surface is flattened by etch back, CMP, or the like. A resist pattern is formed on the surface of the insulating layer 131, and a connection opening 132 is formed on a peripheral circuit pillar electrode or the like.

【0031】その後、Alなどの配線層を成膜し、ホト
リソグラフィを用いたパターニングにより、配線13
3,134を形成する。配線133はRu層122c、
W層123cのピラー等を介して周辺トランジスタのソ
ース/ドレインに接続される。
Thereafter, a wiring layer of Al or the like is formed, and the wiring 13 is formed by patterning using photolithography.
3,134 are formed. The wiring 133 is a Ru layer 122c,
It is connected to the source / drain of the peripheral transistor via a pillar or the like of the W layer 123c.

【0032】このような製造工程によれば、各配線層は
平坦な表面上に形成されるため、信頼性高く各配線層を
形成することができる。又、プラグ、ピラー電極などに
より、順次導電領域を上方に向って形成するため、配線
を接続すべき開口の高さを制限することができ、確実に
配線を形成することができる。
According to such a manufacturing process, since each wiring layer is formed on a flat surface, each wiring layer can be formed with high reliability. Further, since the conductive regions are sequentially formed upward with plugs, pillar electrodes, and the like, the height of the opening to which the wiring is to be connected can be limited, and the wiring can be formed reliably.

【0033】しかしながら、さらに製造工程を簡略化
し、低価格でDRAMを形成するためには、より製造工
程を簡略化することが望まれる。特に、使用するマスク
枚数を低減することが望まれる。
However, in order to further simplify the manufacturing process and form a DRAM at a low cost, it is desired to further simplify the manufacturing process. In particular, it is desired to reduce the number of masks used.

【0034】例えば、メモリセル領域において蓄積電極
周囲の絶縁層を除去するために一回、セルプレート電極
をパターニングするために一回、それぞれマスク工程を
用いている。これらの工程を1枚のマスクによって処理
できるようになれば、製造工程は簡略化できる。
For example, a mask process is used once to remove the insulating layer around the storage electrode in the memory cell region, and once to pattern the cell plate electrode. If these steps can be performed with one mask, the manufacturing steps can be simplified.

【0035】又、セルプレート電極を形成した後、絶縁
層を形成すると、その表面を平坦化する工程が必要であ
る。周辺回路等の接続用に絶縁層に開口を形成すること
が必要になる。この開口形成用に一枚のマスクを用い
る。このマスクが、他の工程と共用できるようになれ
ば、製造工程を簡略化できる。
If an insulating layer is formed after the cell plate electrode is formed, a step of flattening the surface is required. It is necessary to form an opening in the insulating layer for connecting a peripheral circuit or the like. One mask is used for forming the opening. If this mask can be shared with other processes, the manufacturing process can be simplified.

【0036】又、メモリセル領域のビット線は、周辺回
路領域においてセンスアンプを構成するトランジスタの
ゲート電極などに接続する必要がある。ビット線とゲー
ト電極(ワード線)とは、それぞれSAC用構造で構成
され、窒化シリコン等のエッチストッパ層で覆われてい
る。メモリセルトランジスタのソース/ドレイン領域に
対するビット線のコンタクト孔形成工程は、SAC工程
により行なわれるため、エッチストッパ層をエッチング
することはできない。ゲート電極上面を覆うエッチスト
ッパ層に開口を形成するためには、独自のマスク工程が
必要となる。このマスク工程を簡略化できれば、製造工
程を簡略化することができる。
Further, the bit lines in the memory cell area need to be connected to the gate electrodes of the transistors constituting the sense amplifier in the peripheral circuit area. Each of the bit line and the gate electrode (word line) has a structure for SAC, and is covered with an etch stopper layer such as silicon nitride. Since the step of forming the contact hole of the bit line with respect to the source / drain region of the memory cell transistor is performed by the SAC step, the etch stopper layer cannot be etched. In order to form an opening in the etch stopper layer covering the upper surface of the gate electrode, a unique mask process is required. If this mask process can be simplified, the manufacturing process can be simplified.

【0037】以下、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0038】図1(A)、(B)、図2(C)、
(D)、図3(E)は、本発明の一実施例によるDRA
Mの製造工程を概略的に示す基板断面図である。
FIGS. 1A, 1B, 2C,
(D) and FIG. 3 (E) show a DRA according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a substrate schematically showing a manufacturing process of M.

【0039】図1(A)に示すように、半導体基板1の
表面領域にトランジスタ構造を形成する。半導体基板1
の表面には、活性領域を画定する形状にシャロートレン
チが形成される。シャロートレンチ内を酸化シリコン等
の絶縁層で埋め戻し、活性領域上の絶縁膜をCMPで除
去することによりシャロートレンチ素子分離(STI)
領域2が形成されている。素子分離領域2の形成前又は
後に、半導体基板1にイオン注入が行なわれ、必要なウ
エル領域が形成される。nチャネルMOSトランジスタ
を形成する領域では、半導体基板表面にp型不純物がイ
オン注入され、p型ウエルが形成される。
As shown in FIG. 1A, a transistor structure is formed in the surface region of the semiconductor substrate 1. Semiconductor substrate 1
A shallow trench is formed on the surface of the substrate in a shape defining an active region. Shallow trench isolation (STI) by backfilling the inside of the shallow trench with an insulating layer such as silicon oxide and removing the insulating film on the active region by CMP.
Region 2 is formed. Before or after the formation of the element isolation region 2, ion implantation is performed on the semiconductor substrate 1 to form a necessary well region. In the region where the n-channel MOS transistor is formed, a p-type impurity is ion-implanted into the surface of the semiconductor substrate to form a p-type well.

【0040】図13(A)に示すように、各活性領域A
Rは、素子分離領域2に囲まれ、縦方向、横方向に整列
して配置される。なお、縦方向に隣接する活性領域は、
横方向に1/2ピッチずれて配置され、基板面積の有効
利用を図っている。各活性領域ARは、2つのMOSト
ランジスタを形成するための領域であり、その上に2本
のワード線WLが形成される。活性領域ARは、ほぼ矩
形の領域であり、その両端および中央のワード線WLに
覆われていない領域に不純物のイオン注入が行なわれソ
ース/ドレイン領域が形成される。ソース/ドレイン領
域上には、ハッチングを付した破線で示す領域のよう
に、ポリシリコンプラグ等のコンタクト領域12が形成
される。中央のソース/ドレイン領域上のコンタクト領
域は、図中上方に引き出され、ビット線BLとのコンタ
クト領域を確保している。ビット線BLは、図中横方向
に延在して配置される。
As shown in FIG. 13A, each active region A
R is surrounded by the element isolation region 2 and arranged in the vertical and horizontal directions. Note that the active regions adjacent in the vertical direction are:
They are arranged with a half pitch shift in the horizontal direction, to make effective use of the substrate area. Each active region AR is a region for forming two MOS transistors, and two word lines WL are formed thereon. The active region AR is a substantially rectangular region. Impurity ions are implanted into regions that are not covered by the word lines WL at both ends and at the center, thereby forming source / drain regions. On the source / drain region, a contact region 12 such as a polysilicon plug is formed as shown by a hatched broken line. The contact region on the central source / drain region is drawn upward in the figure to secure a contact region with the bit line BL. Bit line BL is arranged to extend in the horizontal direction in the figure.

【0041】図1(A)に戻り、半導体基板1の活性領
域表面に酸化シリコン膜等のゲート絶縁膜3が形成され
る。ゲート絶縁膜3上に、ゲート電極層4及び窒化シリ
コン層5が形成され、その上にレジストパターンが形成
され、窒化シリコン層5、ゲート電極層4、ゲート絶縁
膜3が揃ってパターニングされる。このゲート電極(ワ
ード線)構造をマスクとし、n型不純物がイオン注入さ
れ、ソース/ドレイン領域6が形成される。
Returning to FIG. 1A, a gate insulating film 3 such as a silicon oxide film is formed on the surface of the active region of the semiconductor substrate 1. A gate electrode layer 4 and a silicon nitride layer 5 are formed on the gate insulating film 3, a resist pattern is formed thereon, and the silicon nitride layer 5, the gate electrode layer 4, and the gate insulating film 3 are patterned all together. Using this gate electrode (word line) structure as a mask, n-type impurities are ion-implanted to form source / drain regions 6.

【0042】イオン注入後、基板全面上に窒化シリコン
層が堆積され、異方性エッチングされることにより、ゲ
ート電極構造側面上にのみ窒化シリコンのサイドスペー
サ7が形成される。すなわち、ゲート電極(ワード線)
4は、その上面を窒化シリコン層5で覆われると共に、
その側面も窒化シリコンのサイドスペーサ7によって覆
われる。
After the ion implantation, a silicon nitride layer is deposited on the entire surface of the substrate and anisotropically etched, so that silicon nitride side spacers 7 are formed only on the side surfaces of the gate electrode structure. That is, the gate electrode (word line)
4 has its upper surface covered with a silicon nitride layer 5,
The side surface is also covered by a silicon nitride side spacer 7.

【0043】このようなSAC用構造のゲート電極構造
を覆い、酸化シリコン等の絶縁層11が形成され、その
表面が平坦化される。図13(B)は、半導体基板表面
上のゲート電極構造を拡大して示す。絶縁層11の表面
を平坦化した後、必要に応じて破線で示すような開口が
形成され、開口内を埋め込んで多結晶シリコン層等のコ
ンタクトプラグ12などを形成する導電層が成膜され
る。絶縁層11表面上の導電層をエッチバック、CMP
などにより除去し、平坦な表面を形成すると共に絶縁層
11表面を露出させる。このようにして、図1(A)に
示すように絶縁層11を貫通する導電性プラグ12が形
成される。さらに導電性プラグ12を絶縁する窒化膜等
の絶縁層等が形成される。
An insulating layer 11 of silicon oxide or the like is formed so as to cover the gate electrode structure of the SAC structure, and the surface thereof is planarized. FIG. 13B shows an enlarged view of the gate electrode structure on the surface of the semiconductor substrate. After the surface of the insulating layer 11 is flattened, openings as shown by broken lines are formed as necessary, and a conductive layer for forming a contact plug 12 or the like such as a polycrystalline silicon layer by filling the opening is formed. . Etch back the conductive layer on the surface of the insulating layer 11, CMP
Thus, a flat surface is formed and the surface of the insulating layer 11 is exposed. Thus, a conductive plug 12 penetrating through the insulating layer 11 is formed as shown in FIG. Further, an insulating layer or the like such as a nitride film for insulating the conductive plug 12 is formed.

【0044】窒化膜等の絶縁層の表面上に、酸化シリコ
ン等の他の絶縁層が形成される(これらの絶縁膜をまと
めて16で示す)。なお、絶縁層16内には、ビット線
が埋め込んで形成される。又、絶縁層16を貫通する開
口が形成され、Wなどの導電性材料によりプラグ17が
形成される。
Another insulating layer such as silicon oxide is formed on the surface of the insulating layer such as a nitride film (these insulating films are collectively indicated by 16). Note that a bit line is formed in the insulating layer 16 by being buried. An opening is formed through the insulating layer 16, and a plug 17 is formed of a conductive material such as W.

【0045】図13(C)は、ビット線構造の例を概略
的に示す。絶縁層16aに開口が形成され、開口を埋め
込んで絶縁層16a上にビット線BLを形成する配線パ
ターン13が形成される。なお、配線層13の上に窒化
シリコン層14が重ねて形成されており、同時にパター
ニングされる。その後、全面上に窒化シリコン層を堆積
し、異方性エッチングを行なうことによりビット線13
側面上にサイドスペーサ15を残す。このようにして、
絶縁層11上に形成されるビット線13は、SAC用構
造を有する。ビット線構造作成後、絶縁層16bが形成
され、その表面が平坦化される。
FIG. 13C schematically shows an example of a bit line structure. An opening is formed in the insulating layer 16a, and a wiring pattern 13 for filling the opening and forming the bit line BL is formed on the insulating layer 16a. Note that a silicon nitride layer 14 is formed on the wiring layer 13 so as to be overlapped, and is simultaneously patterned. Thereafter, a silicon nitride layer is deposited on the entire surface and anisotropically etched to form
The side spacer 15 is left on the side surface. In this way,
The bit line 13 formed on the insulating layer 11 has a structure for SAC. After the formation of the bit line structure, an insulating layer 16b is formed, and its surface is planarized.

【0046】なお、ビット線はセンスアンプトランジス
タのゲート電極に接続する必要がある。ところで、ビッ
ト線のコンタクト孔形成工程は、SAC工程によって行
なわれる。従って、ビット線のコンタクト孔形成工程に
おいて、ゲート電極上方の窒化シリコン膜を貫通してゲ
ート電極にコンタクトを取ることはできない。
Note that the bit line needs to be connected to the gate electrode of the sense amplifier transistor. Incidentally, the bit line contact hole forming step is performed by a SAC step. Therefore, in the step of forming a contact hole for a bit line, it is impossible to make contact with the gate electrode through the silicon nitride film above the gate electrode.

【0047】図13(D)は、ビット線からセンスアン
プトランジスタのゲート電極へのコンタクトを取る方法
を示す断面図である。
FIG. 13D is a cross-sectional view showing a method of making contact from the bit line to the gate electrode of the sense amplifier transistor.

【0048】シリコン基板1表面上にセンスアンプトラ
ンジスタのゲート絶縁膜3a、ゲート電極4a、ゲート
電極上の窒化シリコンのエッチストッパ層5aが積層さ
れ、ホトリソグラフィを用い、同一形状にパターニング
されている。又、側壁上には窒化シリコンのサイドスペ
ーサ7aが形成されている。このゲート電極構造は、絶
縁膜11、16aによって覆われている。絶縁膜11、
16a上には、ビット線13が形成され、ビット線13
の上面及び側面は、窒化シリコン膜14、15により覆
われている。ビット線構造を覆って、酸化シリコン等の
絶縁層16bが形成されている。絶縁層16上に、ビッ
ト線13の接続領域と、センスアンプトランジスタのゲ
ート電極4aとを含む領域に開口を有するレジストパタ
ーンPR1が形成される。
On the surface of the silicon substrate 1, a gate insulating film 3a of the sense amplifier transistor, a gate electrode 4a, and an etch stopper layer 5a of silicon nitride on the gate electrode are laminated, and are patterned into the same shape by photolithography. A silicon nitride side spacer 7a is formed on the side wall. This gate electrode structure is covered with insulating films 11 and 16a. Insulating film 11,
A bit line 13 is formed on 16a.
Are covered with silicon nitride films 14 and 15. An insulating layer 16b of silicon oxide or the like is formed to cover the bit line structure. On the insulating layer 16, a resist pattern PR1 having an opening in a region including the connection region of the bit line 13 and the gate electrode 4a of the sense amplifier transistor is formed.

【0049】レジストパターンPR1をマスクとし、酸
化膜、窒化膜を共通にエッチングできるエッチング条件
でエッチングが行なわれる。ビット線13上の窒化シリ
コン膜14をエッチングした後、ビット線13が露出す
ると、エッチングは進行しにくくなる。ビット線13が
ない領域においては、エッチングは絶縁層16、11を
通り、ゲート電極4a上の窒化シリコン膜5aをエッチ
する。窒化シリコン膜5aをエッチングした後、ゲート
電極4aが露出すると、エッチングは進行しにくくな
る。なお、この時、開口部(PR1)に露出するサイド
ウォール15はエッチング除去されても良いし、エッチ
ング除去されずに残っても良い。
Using resist pattern PR1 as a mask, etching is performed under etching conditions that can etch an oxide film and a nitride film in common. When the bit line 13 is exposed after the silicon nitride film 14 on the bit line 13 is etched, the etching hardly proceeds. In the region without the bit line 13, the etching passes through the insulating layers 16 and 11, and etches the silicon nitride film 5a on the gate electrode 4a. When the gate electrode 4a is exposed after the etching of the silicon nitride film 5a, the etching hardly proceeds. At this time, the sidewall 15 exposed at the opening (PR1) may be removed by etching or may remain without being removed by etching.

【0050】その後、レジストパターンPR1を除去
し、開口内を埋め戻す配線を形成することによりビット
線13とゲート電極4aは接続される。
Thereafter, the bit line 13 and the gate electrode 4a are connected by removing the resist pattern PR1 and forming a wiring for filling the inside of the opening.

【0051】なお、このエッチングは独自のマスクを用
いるのではなく、他の配線層のコンタクト用開口形成と
共通のマスクを用いることができる。従って、マスク数
を増加させず、SAC用構造の上下配線間を接続するこ
とが可能となる。
It should be noted that this etching does not use a unique mask, but can use a common mask for forming contact openings in other wiring layers. Therefore, it is possible to connect the upper and lower wirings of the SAC structure without increasing the number of masks.

【0052】図1(A)に戻り、平坦化された絶縁層1
6表面上に窒化シリコン等のエッチストップ層20、厚
い酸化シリコン等の絶縁層21が形成される。絶縁層2
1表面上にレジストパターンを形成し、蓄積電極用の開
口AP1および周辺回路のコンタクト用開口AP2がパ
ターニングされる。蓄積電極用開口AP1は、メモリセ
ルトランジスタの一方のソース/ドレイン領域に接続さ
れたプラグ17上に配置されている。周辺回路のコンタ
クト用開口AP2は、周辺回路のトランジスタのソース
/ドレイン領域に接続されたプラグ17上に配置されて
いる。
Returning to FIG. 1A, the planarized insulating layer 1
An etch stop layer 20 of silicon nitride or the like and an insulating layer 21 of thick silicon oxide or the like are formed on the six surfaces. Insulating layer 2
A resist pattern is formed on one surface, and an opening AP1 for a storage electrode and a contact opening AP2 for a peripheral circuit are patterned. The storage electrode opening AP1 is arranged on a plug 17 connected to one of the source / drain regions of the memory cell transistor. The contact opening AP2 of the peripheral circuit is arranged on the plug 17 connected to the source / drain region of the transistor of the peripheral circuit.

【0053】なお、この時レジストでパターニングされ
たハードマスクを用いても良い。ハードマスクは導電体
膜でも絶縁体膜でも良い。また除去は開口AP1のパタ
ーニングターニングの際除去しても良いし、後の適当な
工程で除去しても良い。
At this time, a hard mask patterned with a resist may be used. The hard mask may be a conductor film or an insulator film. The removal may be performed at the time of patterning turning of the opening AP1, or may be performed in an appropriate subsequent step.

【0054】図1(B)に示すように、絶縁層21に形
成した開口AP1、AP2内の内壁を覆って、外側金属
層であるRu膜22を堆積し、さらに凹部を埋め込むよ
うに内側金属層であるW層又は単なる詰め物としてレジ
スト層またはSiO2、SOG(スピンオンガラス)等
の内側層23を形成する。このようにして開口AP1、
AP2内を埋め戻す。
As shown in FIG. 1B, a Ru film 22 as an outer metal layer is deposited so as to cover the inner walls of the openings AP1 and AP2 formed in the insulating layer 21, and further the inner metal layer is buried in the recess. A resist layer or an inner layer 23 of SiO 2 , SOG (spin-on glass) or the like is formed as a W layer or a simple padding. Thus, the opening AP1,
Fill back in AP2.

【0055】内側層23の主目的は外側金属層の内壁を
保護するためである。従って、開口AP1、AP2を完
全に埋め戻さなくても良い。内側層23を金属等の導電材
料で形成した場合、周辺回路領域の開口AP2等のメモ
リ領域以外の領域では外側金属層と内側金属層を併せて
導電体として利用できる。以下特に断らない限り、内側
層23をWで形成した場合を説明する。
The main purpose of the inner layer 23 is to protect the inner wall of the outer metal layer. Therefore, the openings AP1 and AP2 need not be completely backfilled. When the inner layer 23 is formed of a conductive material such as a metal, the outer metal layer and the inner metal layer can be used as a conductor in a region other than the memory region such as the opening AP2 in the peripheral circuit region. Hereinafter, a case where the inner layer 23 is formed of W will be described unless otherwise specified.

【0056】なお、これらの工程と共に、絶縁層21表
面上にもRu層22及びW又はレジストの層23が形成
される。絶縁層21表面上の電極層等は、エッチバッ
ク、CMPなどにより除去する。メモリセル領域では内
側層23aで内壁を保護された蓄積電極22aが形成さ
れ、周辺回路ではコンタクト電極が形成される。周辺回
路領域では、外側金属層22cと内側金属層23cとの
組合せを導電性ピラーとして用いることができる。シリ
ンダ状電極を作るためには、内側層23cはレジスト、
SiO2、SOGなどの絶縁物でよい。
Along with these steps, a Ru layer 22 and a W or resist layer 23 are also formed on the surface of the insulating layer 21. The electrode layer and the like on the surface of the insulating layer 21 are removed by etch back, CMP, or the like. In the memory cell region, a storage electrode 22a whose inner wall is protected by an inner layer 23a is formed, and in a peripheral circuit, a contact electrode is formed. In the peripheral circuit region, a combination of the outer metal layer 22c and the inner metal layer 23c can be used as the conductive pillar. To make a cylindrical electrode, the inner layer 23c may be a resist,
An insulator such as SiO 2 or SOG may be used.

【0057】図2(C)に示すように、絶縁層21表面
上のRu層22、W層23を除去した後、メモリセル領
域上に開口を有するレジストパターン25を形成する。
このレジストパターン25をマスクとして用い、さらに
メモリセル領域内のRu層22a、およびW層23aの
エッチングを行なう。このエッチングにより、開口AP
1内のRu層22a、W層23aは、徐々にその上面を
下方に移動させる。絶縁層21上面と、Ru層22a、
W層23aの上面との間に十分な高さの差が生じた時点
でエッチングを停止する。
As shown in FIG. 2C, after removing the Ru layer 22 and the W layer 23 on the surface of the insulating layer 21, a resist pattern 25 having an opening on the memory cell region is formed.
Using this resist pattern 25 as a mask, the Ru layer 22a and the W layer 23a in the memory cell region are further etched. The opening AP
1, the upper surface of the Ru layer 22a and the W layer 23a is gradually moved downward. An upper surface of the insulating layer 21, a Ru layer 22a,
The etching is stopped when a sufficient difference in height from the upper surface of the W layer 23a occurs.

【0058】図2(D)に示すように、レジストパター
ン25をマスクとして用い、メモリセル領域に露出して
いる絶縁層21の除去を行なう。例えば、反応性イオン
エッチング(RIE)又はウエットエッチングにより、
レジストパターン25から露出している絶縁層21をエ
ッチング除去する。又、Ru層22aの内部空間を占拠
するW層23aも除去する。このようにして、蓄積電極
22aの表面が露出する。その後レジストパターン25
は除去する。
As shown in FIG. 2D, the insulating layer 21 exposed in the memory cell region is removed using the resist pattern 25 as a mask. For example, by reactive ion etching (RIE) or wet etching,
The insulating layer 21 exposed from the resist pattern 25 is removed by etching. Further, the W layer 23a occupying the internal space of the Ru layer 22a is also removed. Thus, the surface of the storage electrode 22a is exposed. Then resist pattern 25
Is removed.

【0059】図3(E)に示すように、露出した蓄積電
極22a及び絶縁層20、21表面上に、Ta25等の
キャパシタ誘電体層27を堆積し、続いてAu、Ti
N、TiON、SRO、Ru、Pt、W、WNなどの導
電材でセルプレート電極層をCVDにより堆積する。蓄
積電極22a上に十分な厚さのセルプレート電極層28
が堆積した後、絶縁層21表面上に堆積したセルプレー
ト電極層、キャパシタ誘電体層が除去され、メモリセル
領域のキャパシタ誘電体層27、セルプレート電極28
aが残る。また、図示の場合、絶縁層21とセルプレー
ト電極28aの共通平面が形成される。
As shown in FIG. 3 (E), a capacitor dielectric layer 27 such as Ta 2 O 5 is deposited on the exposed surfaces of the storage electrode 22a and the insulating layers 20 and 21, followed by Au and Ti.
A cell plate electrode layer is deposited by CVD using a conductive material such as N, TiON, SRO, Ru, Pt, W, and WN. A sufficiently thick cell plate electrode layer 28 is formed on the storage electrode 22a.
Is deposited, the cell plate electrode layer and the capacitor dielectric layer deposited on the surface of the insulating layer 21 are removed, and the capacitor dielectric layer 27 and the cell plate electrode 28 in the memory cell region are removed.
a remains. In addition, in the case of the drawing, a common plane of the insulating layer 21 and the cell plate electrode 28a is formed.

【0060】なお、場合によっては絶縁層21上にキャ
パシタ誘電体膜27を残したままにしてもよい。セルプ
レート電極28aは、誘電体層27を介して蓄積電極2
2aの表面を覆えば良く、完全に平坦な上面を形成しな
くてもよい。また、セルプレート電極と絶縁層の積層を
形成した後、絶縁層21上面上の絶縁層、セルプレート電
極層を除去してもよい。セルプレート電極を2層以上の
導電層の積層で形成してもよい。
In some cases, the capacitor dielectric film 27 may be left on the insulating layer 21. The cell plate electrode 28a is connected to the storage electrode 2 via the dielectric layer 27.
It is only necessary to cover the surface of 2a, and it is not necessary to form a completely flat upper surface. After the formation of the cell plate electrode and the insulating layer, the insulating layer on the upper surface of the insulating layer 21 and the cell plate electrode layer may be removed. The cell plate electrode may be formed by laminating two or more conductive layers.

【0061】図3(F)に示すように、セルプレート電
極28a、絶縁層21を覆って酸化シリコン層等の絶縁
層41を形成する。ホトリソグラフィとエッチングによ
り必要なコンタクト孔を形成した後、上層配線層を形成
する。上層配線層をパターニングして配線42a、42
bを得る。図の構成においては、配線42aはセルプレ
ート電極28a上の絶縁層41上に形成され、配線42
bはプラグ状電極を介して周辺回路領域のトランジスタ
に接続されている。
As shown in FIG. 3F, an insulating layer 41 such as a silicon oxide layer is formed to cover the cell plate electrode 28a and the insulating layer 21. After forming necessary contact holes by photolithography and etching, an upper wiring layer is formed. The upper wiring layers are patterned to form wirings 42a, 42
Obtain b. In the configuration shown in the figure, the wiring 42a is formed on the insulating layer 41 on the cell plate electrode 28a.
b is connected to a transistor in the peripheral circuit region via a plug-like electrode.

【0062】以上の工程によれば、一枚のレジストマス
ク25を用いることにより、メモリセル領域内の絶縁層
の除去と、セルプレート電極のパターニングとが行なえ
る。マスクを一枚省略することができ、DRAMの製造
工程が簡略化される。
According to the above steps, the removal of the insulating layer in the memory cell region and the patterning of the cell plate electrode can be performed by using one resist mask 25. One mask can be omitted, and the manufacturing process of the DRAM is simplified.

【0063】なお、メモリ領域に開口を有するマスクパ
ターン25はレジストパターンでもよいが、レジストパタ
ーンをマスクにパターニングされたハードマスクを用い
てもよい。ハードマスクは導電体膜でも、絶縁体膜でも
(例えばポリシリコン、アモルファスシリコン、BS
T、Ta25、窒化膜やAl23膜)良い。ハードマス
クが導電体の場合は、絶縁体膜21や20をエッチング
した後から、多層配線形成に至るまでの間の適当な工程
で除去すれば良い。また、ハードマスクが絶縁体膜の場
合は、除去せずにそのまま残すことも可能である。
The mask pattern 25 having an opening in the memory region may be a resist pattern, but a hard mask patterned using the resist pattern as a mask may be used. The hard mask may be a conductor film or an insulator film (for example, polysilicon, amorphous silicon, BS).
T, Ta 2 O 5 , nitride film or Al 2 O 3 film). If the hard mask is a conductor, it may be removed in an appropriate step after etching the insulator films 21 and 20 and before forming the multilayer wiring. When the hard mask is an insulator film, the hard mask can be left without being removed.

【0064】以上の実施例においては、蓄積電極の高さ
を周辺の絶縁層の表面よりも下方に変化させた。同様の
効果は、メモリセル領域周辺の絶縁層21の表面を高く
することによっても得ることができる。
In the above embodiment, the height of the storage electrode was changed below the surface of the peripheral insulating layer. A similar effect can be obtained by increasing the surface of the insulating layer 21 around the memory cell region.

【0065】図4(A)、(B)は、周辺領域の絶縁層
上にさらに絶縁層を形成することにより、セルプレート
電極と絶縁層との共通平面を得る方法を示す。
FIGS. 4A and 4B show a method of obtaining a common plane between the cell plate electrode and the insulating layer by forming an additional insulating layer on the insulating layer in the peripheral region.

【0066】図4(A)に示すように、図1(B)の状
態に続き、絶縁層21表面上にSiO2、SiN、Al2
3、Ta25、BSTなどの他の絶縁層26をさらに
成膜し、その上にレジストパターン25を形成し、絶縁
層26をパターニングする。レジストパターン25、絶
縁層26をマスクとし、メモリセル領域内の絶縁層2
1、W又はSiO2、レジストの内側層23aを除去す
る。その後、レジストパターン25は除去する。
As shown in FIG. 4 (A), following the state of FIG. 1 (B), SiO 2 , SiN, Al 2
Another insulating layer 26 such as O 3 , Ta 2 O 5 , BST is further formed, a resist pattern 25 is formed thereon, and the insulating layer 26 is patterned. Using the resist pattern 25 and the insulating layer 26 as a mask, the insulating layer 2 in the memory cell region is used.
1. The inner layer 23a of W or SiO 2 and resist is removed. After that, the resist pattern 25 is removed.

【0067】図4(B)に示すように、半導体基板表面
上にキャパシタ誘電体膜27、セルプレート電極層を成
膜し、絶縁層26表面上に堆積したセルプレート電極層
をCMPなどにより除去し、セルプレート電極28aを
パターニングする。この時、絶縁層26表面とセルプレ
ート電極28aの表面が同一の平面を構成する。
As shown in FIG. 4B, a capacitor dielectric film 27 and a cell plate electrode layer are formed on the surface of the semiconductor substrate, and the cell plate electrode layer deposited on the surface of the insulating layer 26 is removed by CMP or the like. Then, the cell plate electrode 28a is patterned. At this time, the surface of the insulating layer 26 and the surface of the cell plate electrode 28a form the same plane.

【0068】なお、前述の実施例同様セルプレート電極
28aの全表面が平坦面とならなくてもよく、セルプレ
ート電極28上に絶縁層を積層してから平坦化しても良
い。また、積層導電層でセルプレート電極を形成しても
良い。
As in the above-described embodiment, the entire surface of the cell plate electrode 28a does not need to be a flat surface, and an insulating layer may be laminated on the cell plate electrode 28 and then planarized. Alternatively, the cell plate electrode may be formed using a stacked conductive layer.

【0069】さらに、図3(F)の工程と同様に、セル
プレート電極28aが露出している場合は、セルプレー
ト電極28a、絶縁層26を覆って絶縁層を形成し、下
部配線(コンタクト用プラグ)を露出する開口を形成
し、上層配線を形成する。また、前述の実施例と本実施
例とを組み合わせても良い。例えば、絶縁層26をパタ
ーニングした後、蓄積電極を掘り下げてもよい。
Further, similarly to the process of FIG. 3F, when the cell plate electrode 28a is exposed, an insulating layer is formed to cover the cell plate electrode 28a and the insulating layer 26, and the lower wiring (contact) is formed. An opening for exposing the plug is formed, and an upper layer wiring is formed. Further, the above-described embodiment and this embodiment may be combined. For example, after patterning the insulating layer 26, the storage electrode may be dug down.

【0070】上述の方法によっても、一枚のレジストマ
スク25を用いることにより、メモリセル領域内の絶縁
層21の除去およびセルプレート電極のパターニングを
行なうことができる。
According to the above-described method, the removal of the insulating layer 21 in the memory cell region and the patterning of the cell plate electrode can be performed by using one resist mask 25.

【0071】また、上述の実施例においては、メモリセ
ル領域内の絶縁層の除去の際、マスク下方の絶縁層21
側面は露出されている。エッチングを、HF等を用いた
ウエットエッチングによって行なう場合には、マスク下
方にサイドエッチが生じてしまう。メモリセル領域内に
おける絶縁層の除去を、より精度良く行なえる構成を以
下に説明する。
In the above embodiment, when removing the insulating layer in the memory cell region, the insulating layer 21 under the mask is removed.
The sides are exposed. When the etching is performed by wet etching using HF or the like, side etching occurs below the mask. A configuration that enables more accurate removal of the insulating layer in the memory cell region will be described below.

【0072】図5(A)に示すように、絶縁層21に蓄
積電極用開口AP1を形成すると共に、メモリセル領域
を取り囲むループ状の溝LGを形成する。溝LGはメモ
リセル領域周囲に浴槽状の囲い、いわゆるバスタブ構造
を作成するためのものである。
As shown in FIG. 5A, a storage electrode opening AP1 is formed in the insulating layer 21, and a loop-shaped groove LG surrounding the memory cell region is formed. The groove LG is for forming a so-called bathtub structure around the memory cell area.

【0073】図5(B)に示すように、前述の実施例同
様Ru層22、W層23の堆積を行ない、絶縁層21上
面上のW層、Ru層除去をCMPなどにより除去して、
表面を平坦化する。ここで、ループ状溝内を埋め込んだ
Ru層22b、W層23bは、メモリセル領域周辺を取
り囲んで囲い(以下バスタブと呼ぶ)を形成した形状と
なる。
As shown in FIG. 5B, the Ru layer 22 and the W layer 23 are deposited as in the above-described embodiment, and the W layer and the Ru layer on the upper surface of the insulating layer 21 are removed by CMP or the like.
Flatten the surface. Here, the Ru layer 22b and the W layer 23b filling the inside of the loop groove have a shape surrounding the memory cell region and forming an enclosure (hereinafter referred to as a bathtub).

【0074】図6(C)に示すように、基板表面上にS
iN、SiO2などの絶縁層26を形成し、その上にメ
モリセル領域に開口を有するレジストパターン25を形
成する。レジストパターン25は、ループ状開口LGの
表面を覆う形状に形成されている。なお、レジストパタ
ーン25はループ状開口LG内の外側金属層22bの外
周よりも内側まで延在していればその機能を果たせる。
As shown in FIG. 6C, S
An insulating layer 26 such as iN or SiO 2 is formed, and a resist pattern 25 having an opening in a memory cell region is formed thereon. The resist pattern 25 is formed in a shape that covers the surface of the loop-shaped opening LG. Note that the resist pattern 25 can perform its function if it extends to the inside of the outer periphery of the outer metal layer 22b in the loop opening LG.

【0075】レジストパターン25をマスクとし、絶縁
層26をパターニングする。パターニングされた絶縁層
26は、ループ状溝LG内のバスタブ(Ru層22b、
W層23b)の表面の少なくとも一部を覆っている。レ
ジストパターン25、絶縁層26をマスクとし、メモリ
セル領域内の絶縁層21及びW層23aの除去を行な
う。この除去工程は、ウエッチエッチング、ドライエッ
チングいずれによって行なっても良い。ループ状溝領域
LGにRu層22b、W層23bのバスタブ壁が形成さ
れているため、メモリセル領域外側の絶縁層21はエッ
チングから保護される。なお、W層23bは露出し、エ
ッチングで除去されてもよい。
Using the resist pattern 25 as a mask, the insulating layer 26 is patterned. The patterned insulating layer 26 is provided with a bathtub (Ru layer 22b,
At least a part of the surface of the W layer 23b) is covered. Using the resist pattern 25 and the insulating layer 26 as a mask, the insulating layer 21 and the W layer 23a in the memory cell region are removed. This removal step may be performed by either wet etching or dry etching. Since the bathtub walls of the Ru layer 22b and the W layer 23b are formed in the loop groove area LG, the insulating layer 21 outside the memory cell area is protected from etching. Note that the W layer 23b may be exposed and removed by etching.

【0076】図6(D)に示すように、図3(B)同様
のキャパシタ誘電体膜27の形成、セルプレート電極2
8aの形成を行なう。その後、周知技術により、さらに
層間絶縁膜を形成し、接続孔を開口し、必要に応じてプ
ラグを埋め込み、上層配線を形成する。
As shown in FIG. 6D, formation of a capacitor dielectric film 27 similar to that shown in FIG.
8a is formed. Thereafter, an interlayer insulating film is further formed by a well-known technique, a connection hole is opened, a plug is buried if necessary, and an upper layer wiring is formed.

【0077】本実施例によれば、メモリセル領域外周は
バスタブ(ループ状溝領域)によって画定され、セルプ
レート電極28a形成後は、メモリセル領域と周辺領域
とに共通の平坦化された平面が提供される。
According to the present embodiment, the outer periphery of the memory cell region is defined by the bathtub (loop-shaped groove region), and after the cell plate electrode 28a is formed, a flattened plane common to the memory cell region and the peripheral region is formed. Provided.

【0078】以上の実施例においては、メモリセル領域
の外側には1つのMOSトランジスタのみが図示されて
いた。実際上は、メモリセル領域の周辺に周辺回路が種
々形成される。
In the above embodiment, only one MOS transistor is shown outside the memory cell region. In practice, various peripheral circuits are formed around the memory cell area.

【0079】図7(A)は、メモリセル領域を取り囲む
ループ状のバスタブ、周辺回路トランジスタ用のピラー
状電極を蓄積キャパシタと同時に形成する場合を示す。
絶縁層21に、蓄積電極形成用開口AP1、メモリセル
領域を取り囲むループ状溝部LG、周辺回路トランジス
タの周辺電極を形成する開口AP2を形成する。
FIG. 7A shows a case in which a loop-shaped bathtub surrounding the memory cell region and pillar-shaped electrodes for peripheral circuit transistors are formed simultaneously with the storage capacitor.
An opening AP1 for forming a storage electrode, a loop-shaped groove LG surrounding a memory cell region, and an opening AP2 for forming a peripheral electrode of a peripheral circuit transistor are formed in the insulating layer 21.

【0080】蓄積電極形成用開口AP1、メモリセル領
域を取り囲むループ状溝部LG、周辺回路のコンタクト
プラグ用開口AP2は、同一露光でレジストパターンが
形成されることが望ましいが、別の露光で行われてもよ
い。この場合にも、エッチングと導電体膜の埋め込みは
一緒にできるので工程短縮効果は幾分減るが、全部は損
なわれない。同様、場合によってはエッチングも別々に
行なうこともできる。この場合にも、導電体の埋め込み
は一緒にできるので、工程短縮効果は残る。
The opening AP1 for forming the storage electrode, the loop-shaped groove LG surrounding the memory cell region, and the opening AP2 for the contact plug of the peripheral circuit are desirably formed by the same exposure, but are formed by different exposures. You may. Also in this case, since the etching and the burying of the conductor film can be performed at the same time, the effect of shortening the process is somewhat reduced, but the whole is not damaged. Similarly, in some cases, etching can be performed separately. Also in this case, since the conductor can be buried together, the effect of shortening the process remains.

【0081】図7(B)に示すように、前述の実施例同
様、絶縁層21表面上に外側金属層であるRu層22、
内側金属層であるW層23の堆積を行ない、CMPなど
により平坦化を行なう。
As shown in FIG. 7B, as in the above-described embodiment, a Ru layer 22 as an outer metal layer
A W layer 23 as an inner metal layer is deposited, and flattened by CMP or the like.

【0082】図8(C)に示すように、全面にSi
2、SiN等の絶縁層を堆積した後、メモリセル領域
周辺上にレジストマスク25を形成し、絶縁層をレジス
トマスク25を用いてパターニングして周辺領域上の絶
縁層26を形成する。その後、メモリセル領域内の絶縁
層21及び内側金属層であるW層23aの除去を行な
う。その後レジストパターン25は除去する。
As shown in FIG. 8C, Si
After depositing an insulating layer such as O 2 or SiN, a resist mask 25 is formed on the periphery of the memory cell region, and the insulating layer is patterned using the resist mask 25 to form an insulating layer 26 on the peripheral region. After that, the insulating layer 21 and the W layer 23a as the inner metal layer in the memory cell region are removed. After that, the resist pattern 25 is removed.

【0083】図8(D)に示すように、図3(E)に示
す工程と同様の工程により、キャパシタ用誘電体膜27
及びセルプレート電極28aを形成する。メモリセル領
域外側においては、絶縁層26の下にメモリセル領域を
取り囲むバスタブのRu層22b、W層23b、および
周辺回路トランジスタの接続用プラグ上に外側金属層で
あるRu層22cと内側金属層であるW層23cで形成
されたピラー状電極が蓄積電極形成工程によって作成さ
れている。なお、外側金属層22cのみを残し、シリンダ
状電極を作っても良い。
As shown in FIG. 8D, the dielectric film 27 for the capacitor is formed by the same steps as those shown in FIG.
And a cell plate electrode 28a. Outside the memory cell region, the Ru layer 22b and the W layer 23b of the bathtub surrounding the memory cell region under the insulating layer 26, and the Ru layer 22c as the outer metal layer and the inner metal layer on the plug for connecting the peripheral circuit transistor. The pillar-shaped electrode formed of the W layer 23c is formed by the storage electrode forming step. Note that a cylindrical electrode may be formed while leaving only the outer metal layer 22c.

【0084】なお、上述の実施例においては、メモリセ
ルキャパシタとしてシリンダ状キャパシタを作成した
が、同様の工程でピラー状キャパシタを作成することも
できることは当業者に自明であろう。この場合、開口の
埋め込みは一種類の導電材料で行ってもよい。
In the above-described embodiment, a cylindrical capacitor is formed as a memory cell capacitor. However, it will be apparent to those skilled in the art that a pillar-shaped capacitor can be formed in a similar process. In this case, the opening may be filled with one kind of conductive material.

【0085】メモリセル用のキャパシタを形成する工程
において、蓄積電極が下面でのみ支持される状態が出現
する。この状態において、蓄積電極の倒れ等が発生する
可能性がある。
In the process of forming a capacitor for a memory cell, a state appears in which the storage electrode is supported only on the lower surface. In this state, the storage electrode may fall down.

【0086】図9(A)、(B)、図10(C)は、蓄
積電極の倒れを防止することのできる実施例を示す概略
断面図である。
FIGS. 9A, 9B and 10C are schematic sectional views showing an embodiment capable of preventing the storage electrode from falling down.

【0087】図9(A)に示すように、絶縁層21に蓄
積電極形成用開口AP1、ループ用溝形成用開口LG、
周辺回路トランジスタ用開口AP2を形成する。その
後、絶縁層21上にRu層等の導電層を堆積し、開口を
埋め戻す。絶縁層21表面上に堆積した導電層をエッチ
ング、CMPなどにより除去することにより、図示の構
成が得られる。
As shown in FIG. 9A, an opening AP1 for forming a storage electrode, an opening LG for forming a groove for a loop,
An opening AP2 for the peripheral circuit transistor is formed. After that, a conductive layer such as a Ru layer is deposited on the insulating layer 21 to fill the opening. By removing the conductive layer deposited on the surface of the insulating layer 21 by etching, CMP, or the like, the configuration shown in the figure is obtained.

【0088】なお、本構成においては、蓄積電極をピラ
ー状電極31aにより構成している。バスタブ領域31
b、周辺回路電極31cもピラー状電極で形成される。
In this configuration, the storage electrode is constituted by the pillar-shaped electrode 31a. Bathtub area 31
b, The peripheral circuit electrode 31c is also formed of a pillar-shaped electrode.

【0089】図9(B)に示すように、絶縁層21表面
上に、SiN絶縁層21のエッチングに対しエッチング
耐性のある絶縁層26を形成し、その上にレジストパタ
ーン25を形成する。なお、レジストパターン25は、
メモリセル領域外側においては周辺回路トランジスタの
接続電極31c上に開口を有する。メモリセル領域にお
いては、レジストパターン25は全領域の絶縁層21を
露出するのではなく、各蓄積電極の一部の表面上には、
連続する絶縁層26の一部が残るようなパターンに形成
される。このレジストパターン25をマスクとし、絶縁
層26をエッチングする。各蓄積電極は上下で支持され
るため、倒れの発生が防止される。
As shown in FIG. 9B, an insulating layer 26 having etching resistance to the etching of the SiN insulating layer 21 is formed on the surface of the insulating layer 21, and a resist pattern 25 is formed thereon. The resist pattern 25 is
Outside the memory cell region, an opening is provided on the connection electrode 31c of the peripheral circuit transistor. In the memory cell area, the resist pattern 25 does not expose the insulating layer 21 in the whole area, but on a part of the surface of each storage electrode,
The pattern is formed such that a part of the continuous insulating layer 26 remains. Using the resist pattern 25 as a mask, the insulating layer 26 is etched. Since each storage electrode is supported up and down, the occurrence of falling can be prevented.

【0090】なお、蓄積電極が倒れる心配がない、又は
少ない場合には、一部の蓄積電極上には絶縁層26が残
らないパターンとしても良い。たとえば、メモリセル領
域中上層配線を形成する領域にのみ絶縁層26を残して
も良い。
When there is no or little possibility of the storage electrode falling down, a pattern in which the insulating layer 26 does not remain on some of the storage electrodes may be used. For example, the insulating layer 26 may be left only in the area where the upper wiring is formed in the memory cell area.

【0091】図14(A)は、この状態の概略上面図を
示す。絶縁層26は、周辺回路のピラー状電極31cの
上に開口26cを有し、メモリセル領域においては各蓄
積電極の一部上面上に絶縁層26が存在し、開口26a
はメモリセル領域の一部領域上にのみ形成されている。
但し、蓄積電極31aは、行列状に分散配置されている
ため、蓄積電極31aの周囲の絶縁層21は連続してい
る。
FIG. 14A shows a schematic top view in this state. The insulating layer 26 has an opening 26c above the pillar-shaped electrode 31c of the peripheral circuit. In the memory cell region, the insulating layer 26 exists on a part of the upper surface of each storage electrode.
Are formed only on a part of the memory cell region.
However, since the storage electrodes 31a are dispersedly arranged in a matrix, the insulating layer 21 around the storage electrodes 31a is continuous.

【0092】この状態で、絶縁層26の開口から絶縁層
21の除去を行なう。この除去は、ウエットエッチング
で行なうことが望ましいが、ある程度等方的にエッチン
グが行なえる条件であれば、ドライエッチングで行なう
こともできる。例えば、HFを用いたウエットエッチン
グにより酸化シリコンの絶縁層21を除去する。絶縁層
21は、開口26aを介したエッチングにより除去され
る。絶縁層21は蓄積電極31aを取り囲んで連続して
いるため、メモリセル領域内の全絶縁層21が除去され
る。メモリセル領域外側にはループ状溝領域を埋めたバ
スタブRu層31bが存在するため、メモリセル領域外
側にはエッチングは及ばない。また、絶縁層21の下に
はSiN膜20が存在するため、SiN膜20の表面よ
り下方にはエッチングは及ばない。このようにして、メ
モリセル領域内の絶縁層21のみが除去される。その後
レジストマスク25は除去する。
In this state, the insulating layer 21 is removed from the opening of the insulating layer 26. This removal is preferably performed by wet etching, but may be performed by dry etching as long as etching can be performed to some extent isotropically. For example, the insulating layer 21 of silicon oxide is removed by wet etching using HF. The insulating layer 21 is removed by etching through the opening 26a. Since the insulating layer 21 is continuous surrounding the storage electrode 31a, all the insulating layers 21 in the memory cell region are removed. Since the bathtub Ru layer 31b filling the loop groove region exists outside the memory cell region, the etching does not reach the outside of the memory cell region. Further, since the SiN film 20 exists below the insulating layer 21, the etching does not reach below the surface of the SiN film 20. Thus, only the insulating layer 21 in the memory cell region is removed. After that, the resist mask 25 is removed.

【0093】図10(C)に示すように、前述の実施例
同様キャパシタ誘電体膜の堆積及びセルプレート電極の
形成を行なう。CVDなどのプロセスを用いることによ
り、絶縁層26の開口から絶縁層21を除去した空間内
にソースガスが入り込み、蓄積電極31a上にキャパシ
タ誘電体膜27、セルプレート電極28aの堆積が行な
われる。セルプレート電極が十分形成された後、絶縁層
26表面上に堆積したセルプレート電極層をエッチバッ
ク、CMPなどにより除去する。この段階で平坦表面が
形成される。
As shown in FIG. 10C, deposition of a capacitor dielectric film and formation of a cell plate electrode are performed in the same manner as in the above-described embodiment. By using a process such as CVD, the source gas enters the space where the insulating layer 21 is removed from the opening of the insulating layer 26, and the capacitor dielectric film 27 and the cell plate electrode 28a are deposited on the storage electrode 31a. After the cell plate electrode is sufficiently formed, the cell plate electrode layer deposited on the surface of the insulating layer 26 is removed by etch back, CMP, or the like. At this stage, a flat surface is formed.

【0094】図10(C)に示すように、絶縁層26表
面上に他の絶縁層30を成膜し、ホトリソグラフィによ
りパターニングする。周辺回路領域においては、ピラー
状電極及びその上の絶縁層26内の開口26cに合わせ
て開口30cを形成する。又、メモリセル領域において
は、所望の配線層を絶縁層26上に形成するための開口
30aを形成する。
As shown in FIG. 10C, another insulating layer 30 is formed on the surface of the insulating layer 26 and is patterned by photolithography. In the peripheral circuit region, an opening 30c is formed to match the pillar-shaped electrode and the opening 26c in the insulating layer 26 thereon. In the memory cell region, an opening 30a for forming a desired wiring layer on the insulating layer 26 is formed.

【0095】絶縁層30に開口を形成した段階で、絶縁
層26内の開口26cはキャパシタ誘電体層及びセルプ
レート電極層によって埋められている。この状態では、
周辺回路領域のピラー状電極31cに上方から配線を接
続することはできない。そこで、絶縁層30に形成した
開口30cを介してセルプレート電極層及びキャパシタ
誘電体層除去のためのエッチングを行なう。
At the stage when the opening is formed in the insulating layer 30, the opening 26c in the insulating layer 26 is filled with the capacitor dielectric layer and the cell plate electrode layer. In this state,
A wiring cannot be connected to the pillar-shaped electrode 31c in the peripheral circuit region from above. Therefore, etching for removing the cell plate electrode layer and the capacitor dielectric layer is performed through the opening 30c formed in the insulating layer 30.

【0096】なおこの段階で、メモリセル領域における
セルプレート電極は絶縁層26、30により実質的に被
覆されているため、メモリセル領域においてはエッチン
グはほとんど進行しない。これに対し、周辺回路領域に
おいては開口30cが絶縁層26の開口26cを広く開
放しているため、絶縁層26の開口26c内に形成され
たセルプレート電極層、キャパシタ誘電体層は有効にエ
ッチング除去される。
At this stage, since the cell plate electrode in the memory cell region is substantially covered with the insulating layers 26 and 30, etching hardly proceeds in the memory cell region. On the other hand, in the peripheral circuit region, since the opening 30c opens the opening 26c of the insulating layer 26 widely, the cell plate electrode layer and the capacitor dielectric layer formed in the opening 26c of the insulating layer 26 are effectively etched. Removed.

【0097】その後Al、銅等の導電層を堆積し、エッ
チバック、CMP等により絶縁層30上の導電層を除去
することにより、ダマシン配線32が形成される。
Thereafter, a conductive layer of Al, copper, or the like is deposited, and the conductive layer on the insulating layer 30 is removed by etch back, CMP, or the like, thereby forming a damascene wiring 32.

【0098】図9、10の実施例においては、蓄積電極
をピラー状電極で形成した。シリンダ状電極を用い、同
様の工程を行なうことも可能である。
In the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the storage electrode is formed by a pillar electrode. A similar process can be performed using a cylindrical electrode.

【0099】図11(A)は、図9(A)の状態で、開
口内を単一の導電層で埋め戻さず、2層の導電層22、
23で埋め戻した状態を示す。
FIG. 11A shows the state of FIG. 9A in which the opening is not backfilled with a single conductive layer, and the two conductive layers 22 are not filled.
23 shows a backfilled state.

【0100】図11(B)は、図9(B)と同様、メモ
リセル領域上に部分的な開口を有するレジストマスク2
5、絶縁層26を用い、メモリセル領域の絶縁層21及
びRu層22aの内部空間を占めるW層23aを除去し
た状態を示す。なお、周辺回路領域においてもピラー状
電極の上部に開口が形成され、Ru層22cの内部空間
を充填していたW層23cが除去された状態が示されて
いる。その後レジストマスク25は除去する。
FIG. 11B shows a resist mask 2 having a partial opening above the memory cell region, as in FIG. 9B.
5 shows a state in which the insulating layer 26 is used to remove the W layer 23a occupying the internal space of the insulating layer 21 and the Ru layer 22a in the memory cell region. In the peripheral circuit region, an opening is formed above the pillar-shaped electrode, and the W layer 23c filling the internal space of the Ru layer 22c is removed. After that, the resist mask 25 is removed.

【0101】図14(B)はマスクの平面形状を概略的
に示す。メモリセル領域の開口26a、周辺回路領域の
開口26cが示されている。なお、周辺回路領域におい
ては、開口26cがRu層22cの表面のみを露出する
ようにしてもよい。図9(A)に示す開口AP2の平面形
状又は/及び図11(B)に示す絶縁層26の開口形状
を調整することにより、Ru層22c上にのみ開口を形
成することも可能である。W層23cは、無くても良
く、絶縁層26に覆われてもよい。
FIG. 14B schematically shows the plan shape of the mask. An opening 26a in the memory cell area and an opening 26c in the peripheral circuit area are shown. In the peripheral circuit region, the opening 26c may expose only the surface of the Ru layer 22c. By adjusting the planar shape of the opening AP2 shown in FIG. 9A and / or the opening shape of the insulating layer 26 shown in FIG. 11B, an opening can be formed only on the Ru layer 22c. The W layer 23c may not be provided, and may be covered with the insulating layer 26.

【0102】図12(C)は、図10(C)に対応する
状態を示す。絶縁層26の開口を介してキャパシタ誘電
体膜27、セルプレート電極28aの堆積が行なわれ
る。絶縁層26上の堆積物はエッチバック、CMP等に
より除去される。その後、絶縁層26の上に他の絶縁層
30が形成され、図9、10の実施例と同様の開口が形
成される。
FIG. 12C shows a state corresponding to FIG. The capacitor dielectric film 27 and the cell plate electrode 28a are deposited through the openings in the insulating layer 26. The deposit on the insulating layer 26 is removed by etch back, CMP, or the like. Thereafter, another insulating layer 30 is formed on the insulating layer 26, and an opening similar to the embodiment of FIGS.

【0103】周辺回路領域の開口30cを介し、開口2
6c内に一旦形成されたキャパシタ誘電体層及びセルプ
レート電極層を除去した後、新たに導電層32をCVD
などにより開口内に堆積し、その後CMP等により絶縁
層30上の導電層を除去し、ダマシン配線32を作成す
る。
The opening 2 is formed through the opening 30c in the peripheral circuit region.
After removing the capacitor dielectric layer and the cell plate electrode layer once formed in 6c, a new conductive layer 32 is formed by CVD.
Then, the conductive layer on the insulating layer 30 is removed by CMP or the like to form a damascene wiring 32.

【0104】図9、10、図11、12の実施例によれ
ば、配線層を作成するためのマスクとなる絶縁層30に
より、同時に絶縁層26の開口を露出し、セルプレート
電極層、キャパシタ誘電体膜を除去することにより、新
たに作成する配線層と周辺回路領域のピラー状(シリン
ダ状)電極とを接続することが可能となる。このように
して、マスク枚数を低減し、DRAM装置の製造工程を
簡略化することができる。
According to the embodiments of FIGS. 9, 10, 11 and 12, the opening of the insulating layer 26 is simultaneously exposed by the insulating layer 30 serving as a mask for forming a wiring layer, and the cell plate electrode layer and the capacitor are formed. By removing the dielectric film, it becomes possible to connect a newly formed wiring layer and pillar-shaped (cylindrical) electrodes in the peripheral circuit region. In this way, the number of masks can be reduced, and the manufacturing process of the DRAM device can be simplified.

【0105】なお、上述の実施例においてはDRAM装
置を作成したが、キャパシタ誘電体層を強誘電体膜に変
更することにより、FRAM装置を作成することもでき
る。外側金属層、内側金属層はエッチング特性の異なる
導電材であればよい。外側導電層としては、Ru,Ru
O,W,WN,SROの単層、W/Ru、WN/Ru、
TiN/Ru、Ti/Ru、Cu/Ru、W/WN、T
iN/W、Ti/W、Cu/W、TiN/WN、Ti/
WN、Cu/WN、W/SRO、WN/SRO、Ti/
SRO、TiN/SRO、Cu/SRO、W/RuO,
WN/RuO、TiN/RuO、Ti/RuO、Cu/
RuOの2層構造、内側導電体層としてはW、TiN、
TiON、SRO、Ru、RuO、誘電体膜としてはT
25やBST、STO等を使用することができる。
In the above-described embodiment, a DRAM device is manufactured. However, an FRAM device can be manufactured by changing a capacitor dielectric layer to a ferroelectric film. The outer metal layer and the inner metal layer may be conductive materials having different etching characteristics. Ru, Ru as the outer conductive layer
O, W, WN, SRO single layer, W / Ru, WN / Ru,
TiN / Ru, Ti / Ru, Cu / Ru, W / WN, T
iN / W, Ti / W, Cu / W, TiN / WN, Ti /
WN, Cu / WN, W / SRO, WN / SRO, Ti /
SRO, TiN / SRO, Cu / SRO, W / RuO,
WN / RuO, TiN / RuO, Ti / RuO, Cu /
RuO two-layer structure, W, TiN,
TiON, SRO, Ru, RuO, T as dielectric film
a 2 O 5 , BST, STO or the like can be used.

【0106】プラグ17を形成せず、蓄積電極形成時に
絶縁層16も貫通する開口を形成してもよい。すなわ
ち、プラグ12上面に外側金属層22が接続されるよう
にしてもよい。
An opening may be formed through the insulating layer 16 when forming the storage electrode without forming the plug 17. That is, the outer metal layer 22 may be connected to the upper surface of the plug 12.

【0107】その他種々の変更、改良、組み合わせが可
能なことは当業者に自明であろう。
It will be obvious to those skilled in the art that various other modifications, improvements, and combinations are possible.

【0108】[0108]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造の容易な半導体装置が提供される。
As described above, according to the present invention,
A semiconductor device that is easy to manufacture is provided.

【0109】又、信頼性のある半導体装置を少ない製造
工程数で作成することができる。
Further, a reliable semiconductor device can be manufactured with a small number of manufacturing steps.

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

【図1】本発明の実施例による半導体装置の製造工程を
示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例による半導体装置の製造工程を
示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例による半導体装置の製造工程を
示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate illustrating a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図4】半発明の他の実施例による半導体装置の製造工
程を示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the semi-invention.

【図5】本発明のさらに他の実施例による半導体装置の
製造工程を示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention.

【図6】本発明のさらに他の実施例による半導体装置の
製造工程を示すは導体基板の概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conductive substrate illustrating a manufacturing process of a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例による半導体装置の製造工
程を示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例による半導体装置の製造工
程を示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例による半導体装置の製造工
程を示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例による半導体装置の製造
工程を示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施例による半導体装置の製造
工程を示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 11 is a schematic sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施例による半導体装置の製造
工程を示す半導体基板の概略断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例による半導体装置を説明する
ための概略平面図及び概略断面図である。
FIG. 13 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施例を説明するための概略平面図
である。
FIG. 14 is a schematic plan view for explaining an embodiment of the present invention.

【図15】本発明者の先の提案を説明するための半導体
基板の概略断面図である。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate for describing a proposal made by the present inventors.

【図16】本発明者の先の提案を説明するための半導体
基板の概略断面図である。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate for explaining a proposal made by the present inventors.

【図17】本発明者の先の提案を説明するための半導体
基板の概略断面図である。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate for describing a proposal made by the present inventors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 素子分離領域 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極(ワードライン) 5 窒化シリコン層 6 ソース/ドレイン領域 7 窒化シリコンのサイドスペーサ 11、16,21、26,30 絶縁層 12、17 導電性プラグ 20 窒化シリコン層 22 外側金属層 23 内側層 AP 開口 BL ビットライン WL ワードライン 25 レジスト層 31 蓄積電極 32 配線 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 element isolation region 3 gate insulating film 4 gate electrode (word line) 5 silicon nitride layer 6 source / drain region 7 silicon nitride side spacer 11, 16, 21, 26, 30 insulating layer 12, 17 conductive plug Reference Signs List 20 silicon nitride layer 22 outer metal layer 23 inner layer AP opening BL bit line WL word line 25 resist layer 31 storage electrode 32 wiring

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)第1の接続端子を有する半導体メモ
リ素子と第2の接続端子を有する周辺回路素子とを形成
した半導体基板表面上に絶縁層を形成する工程と、 (b)前記絶縁層の表面から前記第1及び第2の接続端子
に達する第1及び第2の孔を形成する工程と、 (c)前記第1及び第2の孔内に第1及び第2の導電体を
形成する工程と、 (d)前記半導体メモリ素子を含む領域に開口を有し、前
記周辺回路素子上を覆うマスク層を前記絶縁層上に形成
する工程と、 (e)前記マスク層をマスクとし、前記開口内の第1の孔
内の前記第1の導電体をエッチし、その頂面を前記絶縁
層表面より下方に移動させる工程と、 (f)前記マスク層をマスクとし、前記開口内の前記絶縁
層をエッチして、前記第1の導電体の側壁を露出する工
程と、 (g)前記第1の導電体の露出した表面を覆うように、基
板上にキャパシタ誘電体膜を形成する工程と、 (h)前記キャパシタ誘電体膜上にセルプレート電極層を
形成する工程と、 (i)前記絶縁層上の前記セルプレート電極層を除去する
工程と、 (j)前記第2の接続端子上の第2の導電体に接続する配
線を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法。
(A) forming an insulating layer on a surface of a semiconductor substrate on which a semiconductor memory device having a first connection terminal and a peripheral circuit device having a second connection terminal are formed; Forming first and second holes reaching the first and second connection terminals from the surface of the insulating layer; and (c) first and second conductors in the first and second holes. Forming a mask layer on the insulating layer having an opening in a region including the semiconductor memory element and covering the peripheral circuit element; and (e) masking the mask layer. Etching the first conductor in the first hole in the opening and moving the top surface thereof below the surface of the insulating layer; and (f) using the mask layer as a mask, (G) exposing the side wall of the first conductor by etching the insulating layer inside the first conductor; Forming a capacitor dielectric film on the substrate to cover the exposed surface; (h) forming a cell plate electrode layer on the capacitor dielectric film; (i) forming a cell plate electrode layer on the insulating layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of removing a cell plate electrode layer; and (j) a step of forming a wiring connected to a second conductor on the second connection terminal.
【請求項2】 (a)第1の接続端子を有する半導体メモ
リ素子と第2の接続端子を有する周辺回路素子とを形成
した半導体基板表面上に第1の絶縁層を形成する工程
と、 (b)前記第1の絶縁層の表面から前記第1及び第2の接
続端子に達する第1及び第2の孔を形成する工程と、 (c)前記第1及び第2の孔内に第1及び第2の導電体を
形成する工程と、 (d)前記第1及び第2の導電体を覆い、前記第1の絶縁
層上に第2の絶縁層を形成する工程と、 (e)前記半導体メモリ素子を含む領域に開口を有し、前
記周辺回路素子上を覆うマスク層を前記第2の絶縁層上
に形成する工程と、 (f)前記マスク層をマスクとし、前記開口内の前記第2
及び第1の絶縁層をエッチして、前記第1の導電体の側
壁を露出する工程と、 (g)前記第1の導電体の露出した表面を覆うように、基
板上にキャパシタ誘電体膜を形成する工程と、 (h)前記キャパシタ誘電体膜上にセルプレート電極層を
形成する工程と、 (i)前記第2の絶縁層上の前記セルプレート電極層を除
去する工程と、 (j)前記第2の接続端子上の第2の導電体に接続する配
線を形成する工程とを含む半導体装置の製造方法。
(A) forming a first insulating layer on a surface of a semiconductor substrate on which a semiconductor memory element having a first connection terminal and a peripheral circuit element having a second connection terminal are formed; b) forming first and second holes reaching the first and second connection terminals from the surface of the first insulating layer; and (c) forming a first hole in the first and second holes. And (d) covering the first and second conductors and forming a second insulating layer on the first insulating layer, and (e) forming a second insulating layer on the first insulating layer. Forming a mask layer on the second insulating layer having an opening in a region including the semiconductor memory element and covering the peripheral circuit element; (f) using the mask layer as a mask, Second
And a step of exposing a side wall of the first conductor by etching the first insulating layer; and (g) a capacitor dielectric film on the substrate so as to cover an exposed surface of the first conductor. (H) forming a cell plate electrode layer on the capacitor dielectric film, (i) removing the cell plate electrode layer on the second insulating layer, (j) Forming a wiring connected to the second conductor on the second connection terminal.
【請求項3】 さらに、前記工程(b)が、前記半導体メ
モリ素子を含む領域を取り囲むループ状の溝も形成し、
前記工程(c)が前記ループ状の溝内に導電体の囲いを形
成し、前記マスク層が前記ループ状の溝より外側の領域
を覆い、前記工程(f)が前記導電体の囲いをエッチスト
ッパとして用いて行なわれる請求項1または2記載の半
導体装置の製造方法。
3. The step (b) further comprises forming a loop-shaped groove surrounding a region including the semiconductor memory element,
The step (c) forms an enclosure of a conductor in the loop-shaped groove, the mask layer covers a region outside the loop-shaped groove, and the step (f) etches the enclosure of the conductor. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the method is performed using the stopper.
【請求項4】 (a)それぞれ第1の接続端子を有する
複数の半導体メモリ素子と第2の接続端子を有する周辺
回路素子とを形成した半導体基板表面上に絶縁層を形成
する工程と、 (b)前記絶縁層の表面から前記第1及び第2の接続端子
に達する第1及び第2の孔を形成する工程と、 (c)前記第1及び第2の孔内に第1及び第2の導電体を
形成する工程と、 (d)前記第1及び第2の導電体の少なくとも一部の頂面
上に接し、かつ前記半導体メモリ素子を含む領域内に開
口を有するマスク層を前記絶縁層上に形成する工程と、 (e)前記マスク層をマスクとし、前記絶縁層をエッチし
て、前記第1の導電体の側壁を露出する工程と、 (f)前記第1の導電体の露出した表面を覆うように、基
板上にキャパシタ誘電体膜を形成する工程と、 (g)前記キャパシタ誘電体膜上にセルプレート電極層を
形成する工程と、 (h)前記絶縁層上の前記セルプレート電極層を除去する
工程と、 を含む半導体装置の製造方法。
(A) forming an insulating layer on a surface of a semiconductor substrate on which a plurality of semiconductor memory elements each having a first connection terminal and a peripheral circuit element having a second connection terminal are formed; b) forming first and second holes reaching the first and second connection terminals from the surface of the insulating layer; and (c) forming first and second holes in the first and second holes. (D) insulating the mask layer which is in contact with the top surface of at least a part of the first and second conductors and has an opening in a region including the semiconductor memory element; (E) using the mask layer as a mask, etching the insulating layer to expose sidewalls of the first conductor, and (f) forming the first conductor. Forming a capacitor dielectric film on the substrate so as to cover the exposed surface; and (g) forming the capacitor dielectric film. Forming a cell plate electrode layer to the body layer, a method of manufacturing a semiconductor device comprising the steps of removing the cell plate electrode layer on the insulating layer (h).
【請求項5】 半導体基板と、 前記半導体基板上に配置されたゲート絶縁膜とゲート絶
縁膜上のゲート電極とゲート電極の上面、側面を覆う第
1エッチストッパ層とを含むゲート電極構造と、 前記ゲート電極構造を埋め込む第1絶縁層と、 前記第1絶縁層上に配置された配線と、配線の上面、側
面を覆う第2エッチストッパ層とを含む配線構造と、 前記配線構造を埋め込む第2絶縁層と、 前記第2絶縁層表面から前記第2エッチストッパ層を通
って前記配線に達する部分と、前記第1絶縁層、前記第
1エッチストッパ層を通って前記ゲート電極に達する部
分とを含む開口と、 前記開口内に形成され、前記ゲート電極及び前記配線に
接続された導電性接続部材とを有する半導体装置。
5. A gate electrode structure comprising: a semiconductor substrate; a gate insulating film disposed on the semiconductor substrate; a gate electrode on the gate insulating film; and a first etch stopper layer covering top and side surfaces of the gate electrode. A wiring structure including: a first insulating layer in which the gate electrode structure is embedded; a wiring disposed on the first insulating layer; a second etch stopper layer covering an upper surface and a side surface of the wiring; A portion reaching the wiring from the surface of the second insulating layer through the second etch stopper layer; and a portion reaching the gate electrode through the first insulating layer and the first etch stopper layer. And a conductive connection member formed in the opening and connected to the gate electrode and the wiring.
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