JP2001230385A - Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method

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JP2001230385A
JP2001230385A JP2000041058A JP2000041058A JP2001230385A JP 2001230385 A JP2001230385 A JP 2001230385A JP 2000041058 A JP2000041058 A JP 2000041058A JP 2000041058 A JP2000041058 A JP 2000041058A JP 2001230385 A JP2001230385 A JP 2001230385A
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film
insulating film
forming
integrated circuit
circuit device
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JP2000041058A
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Isamu Asano
勇 浅野
Osamu Tsuchiya
修 土屋
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the connection between a bit line and a plug in self alignment in the direction of a word line. SOLUTION: A word line WL which functions as the gate electrode of the selective MISFET of a DRAM is made on the main surface of a semiconductor substrate, and then, plugs (a connecting plug BP and a plug made in a pattern SNCT) to be connected with the source and drain regions of the MISFET are made in the insulating film covering the word line WL. Next, an insulating film to cover the plug is made, and a bit line pattern and a tungsten film in reverse pattern are made on the insulating film. Using the tungsten film as a mask, a part of the insulating film is etched to form a wiring groove 18a. Next, a photo resist film 35, which has an opening on the connecting plug BP and is made rectilinearly in the direction of the word line WL, is made, and using the photoresist film 35 and the tungsten films as masks, the remainder of the insulating film is etched to expose the connecting plug BP.

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、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、高集積化に適した
記憶保持動作が必要な随時書き込み読み出しメモリ(D
RAM:DynamicRandom Access Memory)に適用して有効
な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly, to a random access memory (D-ROM) which requires a memory holding operation suitable for high integration.
The present invention relates to a technology effective when applied to a RAM (Dynamic Random Access Memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にDRAMの基本構造としてトレン
チ型とスタックド型とが知られている。トレンチ型は、
情報蓄積用容量素子(以下、単にキャパシタという)を
基板に掘ったトレンチの内部に形成するものであり、ス
タックド型は、キャパシタを基板表面の転送用トランジ
スタ(以下、選択MISFET(Metal Insulator Semic
onductor Field Effect Transistor)という)の上部に
形成するものである。スタックド型は、さらにキャパシ
タをビット線の下部に配置するCUB(CapacitorUnder
Bit-line)型および上部に配置するCOB(Capacitor Ov
er Bit-line)型に分類される。量産が開始された64M
ビット以降の製品では、セル面積の縮小性に優れたスタ
ックド型で、かつCOB型が主流となりつつある。
2. Description of the Related Art In general, a trench type and a stacked type are known as a basic structure of a DRAM. The trench type is
An information storage capacitor (hereinafter simply referred to as a capacitor) is formed inside a trench dug in a substrate. In a stacked type, a capacitor is formed by a transfer transistor (hereinafter referred to as a selected MISFET (Metal Insulator Semic
onductor Field Effect Transistor). In the stacked type, a CUB (Capacitor Under) in which a capacitor is further arranged below the bit line
Bit-line) type and COB (Capacitor Ov)
er Bit-line) type. 64M mass production started
In products after the bit, a stacked type and a COB type, which have excellent cell area reduction properties, are becoming mainstream.

【0003】COB型のメモリセルを有するDRAMの
構造を例示すれば、以下の通りである。すなわち、CO
B型のメモリセルを有するDRAMのメモリセルは、半
導体基板の主面上にマトリクス状に配置された複数のワ
ード線と複数のビット線との交点に配置され、1個の選
択MISFETとこれに直列に接続された1個のキャパ
シタとで構成されている。選択MISFETは、周囲を
素子分離領域で囲まれた活性領域に形成され、主として
ゲート酸化膜、ワード線と一体に構成されたゲート電極
およびソース、ドレインを構成する一対の半導体領域で
構成されている。ビット線は、選択MISFETの上部
に配置され、その延在方向に隣接する2個の選択MIS
FETによって共有されるソース、ドレインの一方と電
気的に接続されている。キャパシタは、同じく選択MI
SFETの上部に配置され、上記ソース、ドレインの他
方と電気的に接続されている。メモリセルの微細化に伴
うキャパシタの蓄積電荷量(Cs)の減少を補うために、
ビット線の上部に配置したキャパシタの下部電極(蓄積
電極)を円筒状に加工することによってその表面積を増
やし、その上部に容量絶縁膜と上部電極(プレート電
極)とを形成している。
The structure of a DRAM having a COB type memory cell is as follows. That is, CO
A memory cell of a DRAM having a B-type memory cell is arranged at the intersection of a plurality of word lines and a plurality of bit lines arranged in a matrix on the main surface of a semiconductor substrate, and one selection MISFET and one And one capacitor connected in series. The selection MISFET is formed in an active region surrounded by an element isolation region, and is mainly composed of a gate oxide film, a gate electrode integrally formed with a word line, and a pair of semiconductor regions forming a source and a drain. . The bit line is arranged above the select MISFET, and two select MISs adjacent in the extending direction thereof
It is electrically connected to one of the source and drain shared by the FET. The capacitor is also selected MI
It is arranged above the SFET and is electrically connected to the other of the source and the drain. In order to compensate for the decrease in the amount of stored charge (Cs) of the capacitor due to the miniaturization of the memory cell,
The surface area of the lower electrode (storage electrode) of the capacitor arranged above the bit line is increased by processing it into a cylindrical shape, and a capacitor insulating film and an upper electrode (plate electrode) are formed on the lower electrode.

【0004】このようなCOB型メモリセルの構造で
は、ビット線と選択MISFETのソース、ドレインと
は多結晶シリコン膜等からなるプラグで接続される。そ
して一般にビット線接続用のプラグと同時にキャパシタ
接続用のプラグも同時に形成されるため、ビット線とキ
ャパシタ接続用のプラグとを絶縁するためにプラグとビ
ット線との間に少なくとも一層の絶縁膜が形成される。
従って、ビット線とプラグとの接続は、ビット線接続孔
を介して接続されることとなる。また、DRAMの動作
速度の向上および蓄積電荷の検出感度の向上の観点から
ビット線容量の低減が要求され、さらに、微細化を実現
する観点からもビット線等の部材の微細化が要求され
る。これらの要求を満足するために、例えば、国際公開
WO98/28795号公報に記載されているように、
ビット線をダマシン(Damascene)法で形成し、内側壁に
シリコン窒化膜からなるサイドウォールスペーサが形成
する技術が知られている。これによりビット線の細線化
を図り、ビット線間の距離を長くしてビット線間容量を
低減し、DRAMの高速化および蓄積容量検出の感度を
向上している。
In such a structure of the COB type memory cell, the bit line and the source and drain of the select MISFET are connected by a plug made of a polycrystalline silicon film or the like. In general, since a plug for connecting a capacitor is formed simultaneously with a plug for connecting a bit line, at least one insulating film is provided between the plug and the bit line to insulate the bit line from the plug for connecting a capacitor. It is formed.
Therefore, the connection between the bit line and the plug is made via the bit line connection hole. In addition, a reduction in bit line capacitance is required from the viewpoint of improving the operation speed of the DRAM and an improvement in the detection sensitivity of stored charges, and further, from the viewpoint of realizing miniaturization, miniaturization of members such as bit lines is required. . In order to satisfy these demands, for example, as described in WO 98/28795,
There is known a technique in which a bit line is formed by a damascene method and a sidewall spacer made of a silicon nitride film is formed on an inner wall. As a result, the bit lines are made thinner, the distance between the bit lines is lengthened, the capacitance between the bit lines is reduced, and the speed of the DRAM and the sensitivity of detecting the storage capacitance are improved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ビット線をビット線接
続孔を介して接続プラグに接続する場合には、ビット線
パターンとビット線接続孔パターンの形成を別々のマス
クで行う必要がある。通常、半導体基板の主面に分離領
域を形成後、MISFETのゲート電極としても機能す
るワード線を形成し、その後接続プラグを形成する。さ
らに、ビット線をダマシン法で形成する場合にはビット
線パターンの溝を形成した後、ビット線接続孔を形成
し、いわゆるデュアルダマシン(Dual Damascene)法で接
続プラグに接続するビット線を形成する。ここで、接続
プラグ形成の際のリソグラフィはMISFETのゲート
電極であるワード線パターンを基準に行われる。ところ
が、一般に、ビット線接続用の接続プラグとキャパシタ
接続用の接続プラグとは共通に形成されるため、次に形
成されるビット線パターンおよびビット線接続孔パター
ンは、接続プラグを基準にフォトリソグラフィが行われ
ず、接続プラグと同様にワード線パターンを基準にフォ
トリソグラフィが行われる。すなわち、ビット線パター
ンとビット線接続孔パターンとは3層間合わせとなり、
パターンの合わせずれが発生しやすくなる。特に、ビッ
ト線とビット線接続孔間の合わせずれは、ビット線がワ
ード線の垂直方向に延在して形成されることからワード
線垂直方向にはあまり問題を生じないが、ワード線と平
行な方向には、合わせずれの大きさがそのまま接続面積
に影響し、問題が生じる恐れが大きい。
When a bit line is connected to a connection plug through a bit line connection hole, it is necessary to form a bit line pattern and a bit line connection hole pattern using different masks. Usually, after forming an isolation region on the main surface of a semiconductor substrate, a word line that also functions as a gate electrode of a MISFET is formed, and then a connection plug is formed. Furthermore, when forming a bit line by a damascene method, after forming a groove of a bit line pattern, a bit line connection hole is formed, and a bit line connected to a connection plug is formed by a so-called dual damascene (Dual Damascene) method. . Here, lithography at the time of forming the connection plug is performed based on a word line pattern that is a gate electrode of the MISFET. However, since the connection plug for connecting the bit line and the connection plug for connecting the capacitor are generally formed in common, the next formed bit line pattern and bit line connection hole pattern are formed by photolithography based on the connection plug. Is not performed, and photolithography is performed based on the word line pattern as in the case of the connection plug. That is, the bit line pattern and the bit line connection hole pattern are aligned with three layers,
Pattern misalignment is likely to occur. Particularly, the misalignment between the bit line and the bit line connection hole does not cause much problem in the vertical direction of the word line because the bit line is formed extending in the vertical direction of the word line. In any direction, the size of the misalignment directly affects the connection area, and there is a high possibility that a problem will occur.

【0006】また、従来技術では、ビット線の細線化の
方法としてビット線パターンに形成された溝の内側壁に
シリコン窒化膜からなるサイドウォールスペーサを形成
しているが、シリコン窒化膜の誘電率が大きく、ビット
線間の容量を増加させる要因となる。ビット線容量の増
加は、蓄積容量検出感度の低下およびDRAMの動作速
度の低下を来たし好ましくない。
In the prior art, a sidewall spacer made of a silicon nitride film is formed on the inner side wall of a groove formed in a bit line pattern as a method of thinning a bit line. Is large, which causes an increase in capacitance between bit lines. An increase in the bit line capacity is not preferable because it lowers the storage capacity detection sensitivity and lowers the operation speed of the DRAM.

【0007】本発明の目的は、微細化されたDRAMの
メモリセルにおいて、ビット線と接続プラグとの電気的
接続をワード線方向に自己整合で実現できる技術を提供
し、ビット線と接続プラグとの電気的接続を簡便にかつ
高い信頼性で実現できる技術を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique capable of realizing an electrical connection between a bit line and a connection plug in a word line direction by self-alignment in a miniaturized DRAM memory cell. It is an object of the present invention to provide a technology capable of easily and highly reliably realizing the electrical connection of the above.

【0008】また、本発明の他の目的は、ビット線と接
続プラグとの接続部形成プロセスを簡略化することにあ
る。
It is another object of the present invention to simplify a process for forming a connection portion between a bit line and a connection plug.

【0009】また、本発明の他の目的は、ビット線間の
容量を低減することにある。
Another object of the present invention is to reduce the capacitance between bit lines.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。 (1)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
(a)半導体基板の主面上に分離領域を形成し、第1方
向に長辺を有する活性領域を複数配列する工程、(b)
半導体基板の主面上に、第1方向に垂直な第2方向に延
在して、MISFETのゲート電極として機能する第1
配線を形成する工程、(c)第1配線間の活性領域に、
MISFETのソース・ドレインとして機能する一対の
半導体領域を形成する工程、(d)第1配線を覆う第1
絶縁膜を形成し、半導体領域の少なくとも一方の半導体
領域上の第1絶縁膜に接続孔を形成する工程、(e)接
続孔内に半導体領域に電気的に接続する接続部材を形成
する工程、(f)接続部材上に、第2絶縁膜、第3絶縁
膜および第3絶縁膜に対してエッチング選択比を有する
第4絶縁膜を堆積し、第4絶縁膜上に第1被膜を堆積す
る工程、(g)第1被膜上に第1方向に延在して第1レ
ジスト膜をパターニングし、第1レジスト膜の存在下で
第1被膜をエッチングする工程、(h)エッチングされ
た第1被膜の存在下で、第3絶縁膜をストッパとして第
4絶縁膜をエッチングし、さらに第3絶縁膜をエッチン
グし、第1方向に延在する第1溝を形成する工程、
(i)第2方向に延在する開口を有する第2レジスト膜
をパターニングし、第2レジスト膜および第1被膜の存
在下で第2絶縁膜をエッチングし、エッチングされた第
1被膜間の接続部材上に第2溝を形成する工程、(j)
半導体基板の全面に、第1および第2溝を埋め込む第1
導電膜を形成する工程、(k)第1および第2溝内以外
の第1導電膜を除去し、第1および第2溝内に、一方の
半導体領域上の接続部材に電気的に接続された第2配線
を形成する工程、を有するものである。 (2)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
(a)半導体基板の主面上に分離領域を形成し、第1方
向に長辺を有する活性領域を複数配列する工程、(b)
半導体基板の主面上に、第1方向に垂直な第2方向に延
在して、MISFETのゲート電極として機能する第1
配線を形成する工程、(c)第1配線間の活性領域に、
MISFETのソース・ドレインとして機能する一対の
半導体領域を形成する工程、(d)第1配線を覆う第1
絶縁膜を形成し、半導体領域の少なくとも一方の半導体
領域上の第1絶縁膜に接続孔を形成する工程、(e)接
続孔内に半導体領域に電気的に接続する接続部材を形成
する工程、(f)接続部材上に、第2絶縁膜、第3絶縁
膜および第3絶縁膜に対してエッチング選択比を有する
第4絶縁膜を堆積し、第4絶縁膜上に第1被膜を堆積す
る工程、(g)第1被膜上に第1方向に延在して第1レ
ジスト膜をパターニングし、第1レジスト膜の存在下で
第1被膜をエッチングする工程、(h)エッチングされ
た第1被膜の存在下で、第3絶縁膜をストッパとして第
4絶縁膜をエッチングし、さらに第3絶縁膜をエッチン
グし、第1方向に延在する第1溝を形成する工程、
(i)半導体基板の全面に、第1溝の内面を覆う第2導
電膜を形成し、第2導電膜に異方性エッチングを施して
第1溝の内側壁に第2導電膜からなるサイドウォールを
形成する工程、(j)第1被膜およびサイドウォールの
存在下で第2絶縁膜をエッチングし、接続部材に達する
第2溝を形成する工程、(k)半導体基板の全面に、第
1および第2溝を埋め込む第1導電膜を形成する工程、
(l)第1および第2溝内以外の第1導電膜を除去し、
第1および第2溝内に、一方の半導体領域上の接続部材
に電気的に接続された第2配線を形成する工程、を有す
るものである。 (3)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
(2)記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
第2絶縁膜のエッチング前に、第2方向に延在する開口
を有する第2レジスト膜をパターニングし、第2レジス
ト膜、第1被膜およびサイドウォールの存在下で、第2
絶縁膜をエッチングし、第2溝を形成するものである。 (4)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
(a)半導体基板の主面上に分離領域を形成し、第1方
向に長辺を有する活性領域を複数配列する工程、(b)
半導体基板の主面上に、第1方向に垂直な第2方向に延
在して、MISFETのゲート電極として機能する第1
配線を形成する工程、(c)第1配線間の活性領域に、
MISFETのソース・ドレインとして機能する一対の
半導体領域を形成する工程、(d)第1配線を覆う第1
絶縁膜を形成し、半導体領域の少なくとも一方の半導体
領域上の第1絶縁膜に接続孔を形成する工程、(e)接
続孔内に半導体領域に電気的に接続する接続部材を形成
する工程、(f)接続部材上に、第2絶縁膜を堆積し、
第2絶縁膜上に第1被膜を堆積する工程、(g)第1被
膜上に第1方向に延在して第1レジスト膜をパターニン
グし、第1レジスト膜の存在下で第1被膜をエッチング
する工程、(h)半導体基板の全面に、パターニングさ
れた第1被膜の内面を覆う第2導電膜を形成し、第2導
電膜に異方性エッチングを施して第1被膜の側壁に第2
導電膜からなるサイドウォールを形成する工程、(i)
第1被膜およびサイドウォールの存在下で第2絶縁膜を
エッチングし、接続部材に達する第2溝を形成する工
程、(j)半導体基板の全面に、第2溝を埋め込む第1
導電膜を形成する工程、(k)第2溝内以外の第1導電
膜を除去し、第2溝内に、一方の半導体領域上の接続部
材に電気的に接続された第2配線を形成する工程、を有
するものである。 (5)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
(4)記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
第1被膜のエッチング工程において、第1被膜の下地で
ある第2絶縁膜を過剰にエッチングし、サイドウォール
の底部を第1被膜の底部よりも深く形成するものであ
る。 (6)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
(1)〜(5)の何れか一項に記載の半導体集積回路装
置の製造方法であって、第1被膜と第1導電膜とは同一
の材料からなり、第1導電膜の除去工程において、第1
導電膜とともに、第1被膜、または、第1被膜およびサ
イドウォールを除去するものである。 (7)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、
(1)〜(6)の何れか一項に記載の半導体集積回路装
置の製造方法であって、第1絶縁膜および接続部材の上
面に、第2絶縁膜に対してエッチング選択比を有する第
5絶縁膜を形成し、第2溝の形成工程において、第5絶
縁膜をストッパとする第2絶縁膜のエッチングの後、第
5絶縁膜をエッチングするものである。 (8)本発明の半導体集積回路装置は、その主面に形成
された分離領域により第1方向に長辺を有する活性領域
が形成された半導体基板と、活性領域上にゲート絶縁膜
を介して形成され、第1方向に垂直な第2方向に延在す
るゲート電極と、ゲート電極の両側の活性領域に形成さ
れた一対の半導体領域と、ゲート電極を覆う第1絶縁膜
に形成され、一対の半導体領域の一方の半導体領域に接
続された接続プラグと、第1絶縁膜上の第2絶縁膜と、
第2絶縁膜に形成され、第1方向に延在する溝と、接続
プラグに接続され、溝内に形成されたビット線とを有す
る半導体集積回路装置であって、溝は、第2絶縁膜上部
の第1溝と第1溝下部の第2溝とからなり、第1溝の内
側壁には導電体からなるサイドウォールが形成され、第
2溝の幅がサイドウォールの膜厚分だけ第1溝の幅より
も狭くなっており、第2溝が第1方向に連続して形成さ
れているものである。 (9)本発明の半導体集積回路装置は、その主面に形成
された分離領域により第1方向に長辺を有する活性領域
が形成された半導体基板と、活性領域上にゲート絶縁膜
を介して形成され、第1方向に垂直な第2方向に延在す
るゲート電極と、ゲート電極の両側の活性領域に形成さ
れた一対の半導体領域と、ゲート電極を覆う第1絶縁膜
に形成され、一対の半導体領域の一方の半導体領域に接
続された接続プラグと、第1絶縁膜上の第2絶縁膜と、
第2絶縁膜に形成され、第1方向に延在する溝と、接続
プラグに接続され、溝内に形成されたビット線とを有す
る半導体集積回路装置であって、溝は、第2絶縁膜上部
の第1溝と第1溝下部の第2溝とからなり、第1溝の内
側壁には導電体からなるサイドウォールが形成され、第
2溝の幅がサイドウォールの膜厚分だけ第1溝の幅より
も狭くなっており、第2溝が第1方向に不連続に形成さ
れ、第2溝は接続プラグに接続される領域にのみ形成さ
れているものである。 (10)本発明の半導体集積回路装置は、(9)記載の
半導体集積回路装置であって、第2溝は、接続プラグの
径よりも第1方向に長く形成されているものである。 (11)本発明の半導体集積回路装置は、(8)〜(1
0)の何れか一項に記載の半導体集積回路装置であっ
て、第2絶縁膜は、上層絶縁膜および下層絶縁膜を有
し、上層絶縁膜には第1溝が形成され、下層絶縁膜には
第2溝が形成され、上層絶縁膜と下層絶縁膜との間には
上層絶縁膜とはエッチング速度の相違する第1中間絶縁
膜が形成されているものである。 (12)本発明の半導体集積回路装置は、(11)記載
の半導体集積回路装置であって、下層絶縁膜と第1絶縁
膜との間には下層絶縁膜とはエッチング速度の相違する
第2中間絶縁膜が形成されているものである。 (13)本発明の半導体集積回路装置は、(8)〜(1
2)の何れか一項に記載の半導体集積回路装置であっ
て、半導体基板には、メモリセルを構成する第1のMI
SFETと、直接周辺回路を構成する第2のMISFE
Tとが形成され、第2のMISFETのソース・ドレイ
ン領域に接続する領域のビット線の幅は、第1のMIS
FETのソース・ドレイン領域に接続する領域のビット
線の幅よりも広く形成されているものである。 (14)本発明の半導体集積回路装置は、その主面に形
成された分離領域により第1方向に長辺を有する活性領
域が形成された半導体基板と、活性領域上にゲート絶縁
膜を介して形成され、第1方向に垂直な第2方向に延在
するゲート電極と、ゲート電極の両側の活性領域に形成
された一対の半導体領域と、ゲート電極を覆う第1絶縁
膜に形成され、一対の半導体領域の一方の半導体領域に
接続された接続プラグと、第1絶縁膜上の第2絶縁膜
と、第2絶縁膜に形成され、第1方向に延在する溝と、
接続プラグに接続され、溝内に形成されたビット線とを
有する半導体集積回路装置であって、溝は、第2絶縁膜
上部の第1溝と第1溝下部の第2溝とからなり、第2溝
が第1方向に不連続に形成され、第2溝は接続プラグに
接続される領域に、接続プラグの径よりも第1方向に長
く形成されているものである。 (15)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、以
下の工程を有する。 (a)第1の半導体領域と、第2の半導体領域と、前記
第1および第2の半導体領域を隔てる分離領域を半導体
基板の主面上に形成する工程、(b)前記第1および第
2の半導体領域の上部を含む前記半導体基板の主面上に
第1の絶縁膜を形成する工程、(c)前記第1の絶縁膜
の上部に第2の絶縁膜を形成する工程、(d)前記第2
の絶縁膜の上部に第1および第2の開口部を有する第1
の膜を形成する工程、(e)前記第1および第2の開口
部の底部に露出した前記第2の絶縁膜を、前記第2の絶
縁膜に対するエッチング速度が前記第1の膜に対するエ
ッチング速度よりも大きい方法でエッチングし、前記第
1および第2の溝を形成する工程、(f)前記第1およ
び第2の溝の一部を覆う第2の膜を、前記第1および第
2の溝の内部と前記第1の膜の上部とに形成する工程、
(g)前記第1および第2の溝の底部に露出した前記第
1の絶縁膜を、前記第1の絶縁膜に対するエッチング速
度が前記第1および第2の膜に対するエッチング速度よ
りも大きい方法でエッチングし、前記第1の溝の底部に
第3の開口部を形成し、前記第2の溝の底部に第4の開
口部を形成する工程、(h)前記第2の膜を除去する工
程、(i)前記第1および第2の溝の内部と、前記第3
および第4の開口部の内部とを含む前記第2の絶縁膜の
上部に第1の導電体膜を形成する工程、(j)前記第1
の導電体膜の一部を除去することによって、前記第1の
溝の内部に前記第3の開口部を介して前記第1の半導体
領域に電気的に接続される第1の配線を形成し、前記第
2の溝の内部に前記第4の開口部を介して前記第2の半
導体領域に電気的に接続される第2の配線を形成する工
程。 (16)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、以
下の工程を有する。 (a)半導体基板の主面上に、ゲート絶縁膜とゲート電
極と一対の半導体領域とによって各々が構成される第1
および第2のMISFETと、前記第1および第2のM
ISFETを隔てる分離領域とを形成する工程、(b)
前記第1および第2のMISFETの上部を含む前記半
導体基板の主面上に第1の絶縁膜を形成する工程、
(c)前記第1の絶縁膜の上部に第2の絶縁膜を形成す
る工程、(d)前記第2の絶縁膜の上部に第1および第
2の開口部を有する第1の膜を形成する工程、(e)前
記第1および第2の開口部の底部に露出した前記第2の
絶縁膜を、前記第2の絶縁膜に対するエッチング速度が
前記第1の膜に対するエッチング速度よりも大きい方法
でエッチングし、前記第1および第2の溝を形成する工
程、(f)前記第1および第2の溝の一部を覆う第2の
膜を、前記第1および第2の溝の内部と前記第1の膜の
上部とに形成する工程、(g)前記第1および第2の溝
の底部に露出した前記第1の絶縁膜を、前記第1の絶縁
膜に対するエッチング速度が前記第1および第2の膜に
対するエッチング速度よりも大きい方法でエッチング
し、前記第1の溝の底部に第3の開口部を形成し、前記
第2の溝の底部に第4の開口部を形成する工程、(h)
前記第2の膜を除去する工程、(i)前記第1および第
2の溝の内部と、前記第3および第4の開口部の内部と
を含む前記第2の絶縁膜の上部に第1の導電体膜を形成
する工程、(j)前記第1の導電体膜の一部を除去する
ことによって、前記第1の溝の内部に前記第3の開口部
を介して前記第1のMISFETの一対の半導体領域の
一方に電気的に接続される第1の配線を形成し、前記第
2の溝の内部に前記第4の開口部を介して前記第2のM
ISFETの一対の半導体領域の一方に電気的に接続さ
れる第2の配線を形成する工程。 (17)本発明の半導体集積回路装置は、半導体基板の
主面上に形成され、各々がソース、ドレイン領域、ゲー
ト絶縁膜およびゲート電極を有する第1および第2のM
ISFETと、前記半導体基板の主面に形成され、前記
第1のMISFETのソース、ドレイン領域と前記第2
のMISFETのソース、ドレイン領域とを隔てる分離
領域と、前記第1および第2のMISFETの上部に形
成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜の上部に形
成された第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の内部に形
成された第1および第2の導電体と、前記第2の絶縁膜
の上部に形成された第1および第2の配線とを有し、前
記第1の配線は、前記第1の導電体を介して前記第1の
MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続
され、前記第2の配線は、前記第2の導電体を介して前
記第2のMISFETのソース、ドレインの一方に電気
的に接続され、前記第2の絶縁膜の真下には、前記第1
および第2の導電体が形成されていないものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. (1) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention
(A) forming an isolation region on a main surface of a semiconductor substrate and arranging a plurality of active regions having long sides in a first direction; (b)
A first surface extending on a main surface of the semiconductor substrate in a second direction perpendicular to the first direction and functioning as a gate electrode of the MISFET;
Forming a wiring, (c) in an active region between the first wirings,
Forming a pair of semiconductor regions functioning as a source / drain of the MISFET; (d) a first covering the first wiring;
Forming an insulating film and forming a connection hole in the first insulating film on at least one of the semiconductor regions; (e) forming a connection member in the connection hole for electrically connecting to the semiconductor region; (F) depositing a second insulating film, a third insulating film, and a fourth insulating film having an etching selectivity with respect to the third insulating film on the connecting member, and depositing a first coating on the fourth insulating film; (G) patterning the first resist film extending in the first direction on the first film, and etching the first film in the presence of the first resist film; (h) etching the first film Etching the fourth insulating film using the third insulating film as a stopper in the presence of the coating, further etching the third insulating film, and forming a first groove extending in the first direction;
(I) patterning a second resist film having an opening extending in the second direction, etching the second insulating film in the presence of the second resist film and the first coating, and connecting the etched first coating; Forming a second groove on the member, (j)
A first embedding first and second trenches in the entire surface of the semiconductor substrate;
Forming a conductive film, (k) removing the first conductive film other than in the first and second grooves, and electrically connecting the first conductive film to the connecting member on one of the semiconductor regions in the first and second grooves; Forming a second wiring. (2) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes:
(A) forming an isolation region on a main surface of a semiconductor substrate and arranging a plurality of active regions having long sides in a first direction; (b)
A first surface extending on a main surface of the semiconductor substrate in a second direction perpendicular to the first direction and functioning as a gate electrode of the MISFET;
Forming a wiring, (c) in an active region between the first wirings,
Forming a pair of semiconductor regions functioning as a source / drain of the MISFET; (d) a first covering the first wiring;
Forming an insulating film and forming a connection hole in the first insulating film on at least one of the semiconductor regions; (e) forming a connection member in the connection hole for electrically connecting to the semiconductor region; (F) depositing a second insulating film, a third insulating film, and a fourth insulating film having an etching selectivity with respect to the third insulating film on the connecting member, and depositing a first coating on the fourth insulating film; (G) patterning the first resist film extending in the first direction on the first film, and etching the first film in the presence of the first resist film; (h) etching the first film Etching the fourth insulating film using the third insulating film as a stopper in the presence of the coating, further etching the third insulating film, and forming a first groove extending in the first direction;
(I) Forming a second conductive film covering the inner surface of the first groove on the entire surface of the semiconductor substrate, performing anisotropic etching on the second conductive film, and forming a side wall made of the second conductive film on the inner wall of the first groove. A step of forming a wall, (j) a step of etching the second insulating film in the presence of the first film and the side wall to form a second groove reaching the connecting member, and (k) a first step of forming the first groove on the entire surface of the semiconductor substrate. And forming a first conductive film filling the second groove,
(L) removing the first conductive film other than in the first and second grooves;
Forming a second wiring in the first and second trenches, the second wiring being electrically connected to a connection member on one of the semiconductor regions. (3) The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention
(2) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to (2),
Before the etching of the second insulating film, the second resist film having the opening extending in the second direction is patterned, and the second resist film is formed in the presence of the second resist film, the first coating and the sidewall.
The second groove is formed by etching the insulating film. (4) The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention
(A) forming an isolation region on a main surface of a semiconductor substrate and arranging a plurality of active regions having long sides in a first direction; (b)
A first surface extending on a main surface of the semiconductor substrate in a second direction perpendicular to the first direction and functioning as a gate electrode of the MISFET;
Forming a wiring, (c) in an active region between the first wirings,
Forming a pair of semiconductor regions functioning as a source / drain of the MISFET; (d) a first covering the first wiring;
Forming an insulating film and forming a connection hole in the first insulating film on at least one of the semiconductor regions; (e) forming a connection member in the connection hole for electrically connecting to the semiconductor region; (F) depositing a second insulating film on the connecting member;
Depositing a first coating on the second insulating film, (g) patterning the first resist film extending in the first direction on the first coating, and applying the first coating in the presence of the first resist film. (H) forming a second conductive film covering the inner surface of the patterned first film on the entire surface of the semiconductor substrate, and performing anisotropic etching on the second conductive film to form a second conductive film on the side wall of the first film; 2
Forming a sidewall made of a conductive film, (i)
Etching the second insulating film in the presence of the first film and the side wall to form a second groove reaching the connection member; (j) first embedding the second groove in the entire surface of the semiconductor substrate;
Forming a conductive film, (k) removing the first conductive film other than in the second groove, and forming a second wiring electrically connected to the connection member on one of the semiconductor regions in the second groove Performing the following steps. (5) The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention
(4) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to (4),
In the step of etching the first coating, the second insulating film, which is the base of the first coating, is excessively etched so that the bottom of the sidewall is formed deeper than the bottom of the first coating. (6) The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention
(1) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of (1) to (5), wherein the first film and the first conductive film are made of the same material, and in the step of removing the first conductive film. , First
The first film or the first film and the side wall are removed together with the conductive film. (7) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention
(1) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of (1) to (6), wherein the first insulating film and the upper surface of the connection member have an etching selectivity with respect to the second insulating film. The fifth insulating film is formed, and in the step of forming the second groove, the fifth insulating film is etched after the etching of the second insulating film using the fifth insulating film as a stopper. (8) A semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes a semiconductor substrate having an active region having a long side in a first direction formed by an isolation region formed on a main surface thereof, and a gate insulating film interposed on the active region. A gate electrode formed and extending in a second direction perpendicular to the first direction, a pair of semiconductor regions formed in active regions on both sides of the gate electrode, and a pair of first insulating films formed on the first insulating film covering the gate electrode; A connection plug connected to one of the semiconductor regions, a second insulation film on the first insulation film,
A semiconductor integrated circuit device having a groove formed in a second insulating film and extending in a first direction, and a bit line connected to a connection plug and formed in the groove, wherein the groove is a second insulating film. The first groove includes an upper first groove and a second groove below the first groove. A sidewall made of a conductor is formed on an inner wall of the first groove, and the width of the second groove is equal to the thickness of the sidewall. The width is smaller than the width of one groove, and the second groove is formed continuously in the first direction. (9) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a semiconductor substrate in which an active region having a long side in the first direction is formed by an isolation region formed in a main surface thereof, and a gate insulating film on the active region A gate electrode formed and extending in a second direction perpendicular to the first direction, a pair of semiconductor regions formed in active regions on both sides of the gate electrode, and a pair of first insulating films formed on the first insulating film covering the gate electrode; A connection plug connected to one of the semiconductor regions, a second insulation film on the first insulation film,
A semiconductor integrated circuit device having a groove formed in a second insulating film and extending in a first direction, and a bit line connected to a connection plug and formed in the groove, wherein the groove is a second insulating film. The first groove includes an upper first groove and a second groove below the first groove. A sidewall made of a conductor is formed on an inner wall of the first groove, and the width of the second groove is equal to the thickness of the sidewall. The width is smaller than the width of one groove, the second groove is formed discontinuously in the first direction, and the second groove is formed only in a region connected to the connection plug. (10) The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the semiconductor integrated circuit device according to (9), wherein the second groove is formed longer in the first direction than the diameter of the connection plug. (11) The semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes (8) to (1)
0) The semiconductor integrated circuit device according to any one of the above items, wherein the second insulating film has an upper insulating film and a lower insulating film, wherein the first insulating film has a first groove formed therein, and the lower insulating film has Has a second groove, and a first intermediate insulating film having an etching rate different from that of the upper insulating film is formed between the upper insulating film and the lower insulating film. (12) The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the semiconductor integrated circuit device according to (11), wherein the lower insulating film and the first insulating film have a different etching rate between the lower insulating film and the first insulating film. An intermediate insulating film is formed. (13) The semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes (8) to (1)
2) The semiconductor integrated circuit device according to any one of 2), wherein the semiconductor substrate has a first MI that forms a memory cell.
SFET and a second MISFE that directly constitutes a peripheral circuit
T is formed, and the width of the bit line in the region connected to the source / drain region of the second MISFET is the first MISFET.
It is formed wider than the width of the bit line in the region connected to the source / drain region of the FET. (14) A semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes a semiconductor substrate having an active region having a long side in a first direction formed by an isolation region formed on a main surface thereof, and a gate insulating film interposed on the active region. A gate electrode formed and extending in a second direction perpendicular to the first direction, a pair of semiconductor regions formed in active regions on both sides of the gate electrode, and a pair of first insulating films formed on the first insulating film covering the gate electrode; A connection plug connected to one of the semiconductor regions, a second insulation film on the first insulation film, a groove formed in the second insulation film and extending in the first direction,
A semiconductor integrated circuit device having a bit line connected to the connection plug and formed in the groove, wherein the groove comprises a first groove above the second insulating film and a second groove below the first groove; The second groove is formed discontinuously in the first direction, and the second groove is formed in a region connected to the connection plug so as to be longer in the first direction than the diameter of the connection plug. (15) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes the following steps. (A) forming a first semiconductor region, a second semiconductor region, and an isolation region separating the first and second semiconductor regions on a main surface of a semiconductor substrate; and (b) forming the first and second semiconductor regions. Forming a first insulating film on a main surface of the semiconductor substrate including an upper portion of the second semiconductor region; (c) forming a second insulating film on the first insulating film; (d) ) The second
Having a first and a second opening above the insulating film
(E) etching the second insulating film exposed at the bottoms of the first and second openings with the second insulating film so that the second insulating film has an etching rate with respect to the first film; Forming the first and second grooves by etching with a method larger than (f), forming a second film covering a part of the first and second grooves with the first and second grooves. Forming a step inside the groove and above the first film;
(G) removing the first insulating film exposed at the bottoms of the first and second grooves by a method in which an etching rate for the first insulating film is higher than an etching rate for the first and second films; Etching to form a third opening at the bottom of the first groove and forming a fourth opening at the bottom of the second groove; (h) removing the second film (I) the inside of the first and second grooves and the third
Forming a first conductor film on the second insulating film including the first insulating film and the inside of the fourth opening; and (j) forming the first conductive film on the first insulating film.
Forming a first wiring which is electrically connected to the first semiconductor region through the third opening inside the first groove by removing a part of the conductive film of Forming a second wiring electrically connected to the second semiconductor region through the fourth opening inside the second groove. (16) The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes the following steps. (A) A first structure in which a gate insulating film, a gate electrode, and a pair of semiconductor regions are formed on a main surface of a semiconductor substrate.
And the second MISFET and the first and second M
Forming an isolation region separating the ISFET, (b)
Forming a first insulating film on a main surface of the semiconductor substrate including upper portions of the first and second MISFETs;
(C) forming a second insulating film on the first insulating film; and (d) forming a first film having first and second openings on the second insulating film. (E) removing the second insulating film exposed at the bottom of the first and second openings by etching the second insulating film at a rate higher than the etching rate of the first film. (F) forming a second film covering a part of the first and second grooves with the inside of the first and second grooves. (G) forming the first insulating film exposed at the bottom of the first and second trenches with the first insulating film at an etching rate of the first insulating film equal to the first insulating film; And etching by a method larger than the etching rate for the second film, The third opening is formed in part, forming a fourth opening in the bottom of the second groove, (h)
Removing the second film; (i) forming a first film on the second insulating film including the inside of the first and second grooves and the inside of the third and fourth openings; (J) removing a part of the first conductive film to form the first MISFET through the third opening inside the first groove by removing a part of the first conductive film; Forming a first wiring electrically connected to one of the pair of semiconductor regions, and forming the second wiring through the fourth opening in the second groove.
Forming a second wiring electrically connected to one of the pair of semiconductor regions of the ISFET; (17) A semiconductor integrated circuit device according to the present invention is formed on a main surface of a semiconductor substrate and has first and second Ms each having a source, a drain region, a gate insulating film, and a gate electrode.
An ISFET, a source / drain region of the first MISFET formed on the main surface of the semiconductor substrate, and the second
An isolation region separating the source and drain regions of the MISFET, a first insulating film formed on the first and second MISFETs, and a second insulating film formed on the first insulating film. An insulating film, first and second conductors formed inside the second insulating film, and first and second wirings formed on the second insulating film; The first wiring is electrically connected to one of a source and a drain of the first MISFET through the first conductor, and the second wiring is connected to the second MISFET through the second conductor. The first MISFET is electrically connected to one of a source and a drain of the second MISFET.
And the second conductor is not formed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0013】(実施の形態1)図1(a)は、実施の形
態1のDRAMを形成した半導体チップ全体の一例を示
した平面図である。図示のように、単結晶シリコンから
なる半導体チップ1Aの主面には、X方向(半導体チッ
プ1Aの長辺方向;第1方向)およびY方向(半導体チ
ップ1Aの短辺方向;第2方向)に沿って多数のメモリ
アレイMARYがマトリクス状に配置されている。X方
向に沿って互いに隣接するメモリアレイMARYの間に
はセンスアンプSAが配置されている。半導体チップ1
Aの主面の中央部には、ワードドライバWD、データ線
選択回路などの制御回路や、入出力回路、ボンディング
パッドなどが配置されている。
(First Embodiment) FIG. 1A is a plan view showing an example of an entire semiconductor chip on which a DRAM according to a first embodiment is formed. As shown, the main surface of the semiconductor chip 1A made of single-crystal silicon has an X direction (long side direction of the semiconductor chip 1A; first direction) and a Y direction (short side direction of the semiconductor chip 1A; second direction). A number of memory arrays MARY are arranged along the matrix. A sense amplifier SA is arranged between memory arrays MARY adjacent to each other along the X direction. Semiconductor chip 1
A control circuit such as a word driver WD and a data line selection circuit, an input / output circuit, a bonding pad, and the like are arranged in the center of the main surface of A.

【0014】図1(b)は、本実施の形態1のDRAM
の等価回路図である。図示のように、このDRAMのメ
モリアレイ(MARY)は、マトリクス状に配置された
複数のワード線WL(WL0、WL1、WLn…)と複数
のビット線BLおよびそれらの交点に配置された複数の
メモリセルにより構成されている。1ビットの情報を記
憶する1個のメモリセルは、1個のキャパシタCとこれ
に直列に接続された1個の選択MISFETQsとで構
成されている。選択MISFETQsのソース、ドレイ
ンの一方は、キャパシタCと電気的に接続され、他方は
ビット線BLと電気的に接続されている。ワード線WL
の一端は、ワードドライバWDに接続され、ビット線B
Lの一端は、センスアンプSAに接続されている。
FIG. 1B shows a DRAM according to the first embodiment.
3 is an equivalent circuit diagram of FIG. As shown, the memory array (MARY) of the DRAM includes a plurality of word lines WL (WL0, WL1, WLn...) And a plurality of bit lines BL arranged in a matrix and a plurality of bit lines BL arranged at intersections thereof. It is composed of memory cells. One memory cell that stores one bit of information is composed of one capacitor C and one selection MISFET Qs connected in series to the capacitor C. One of the source and the drain of the selection MISFET Qs is electrically connected to the capacitor C, and the other is electrically connected to the bit line BL. Word line WL
Is connected to a word driver WD and a bit line B
One end of L is connected to the sense amplifier SA.

【0015】図2は、図1のメモリアレイMARYの一
部を拡大した平面図である。なお、この平面図および以
下の平面図では部材を構成するパターンの形状を示し、
実際の部材の形状を表すものではない。つまり、図示す
るパターンは長方形あるいは正方形に描画されている
が、実際の部材では頂角が丸くあるいは鈍角に形成さて
いる。メモリアレイMARYには、活性領域L1が配置
され、Y方向(第2方向)にワード線WLが、X方向
(第1方向)にビット線BLが形成されている。ワード
線WLと活性領域L1との重なる領域では、ワード線W
Lは、選択MISFETQsのゲート電極として機能す
る。ワード線WLのゲート電極として機能する領域に挟
まれた活性領域L1の領域、つまり活性領域L1の中央
部分にはビット線BLに接続する接続プラグBPが形成
されている。接続プラグBPは活性領域L1とビット線
BLにまたがるようにY方向に長い形状を有しており、
活性領域L1の中央部分とビット線とは接続プラグBP
を介して接続される。活性領域L1の両端領域は容量電
極接続孔SNCTを介してキャパシタCに接続される。
FIG. 2 is an enlarged plan view of a part of the memory array MARY of FIG. In this plan view and the following plan views, the shapes of the patterns constituting the members are shown,
It does not represent the actual shape of the member. That is, the illustrated pattern is drawn in a rectangle or a square, but in an actual member, the apex angle is formed to be round or obtuse. In the memory array MARY, an active region L1 is arranged, and word lines WL are formed in the Y direction (second direction), and bit lines BL are formed in the X direction (first direction). In a region where the word line WL and the active region L1 overlap, the word line W
L functions as a gate electrode of the selection MISFET Qs. A connection plug BP connected to the bit line BL is formed in a region of the active region L1 interposed between regions functioning as a gate electrode of the word line WL, that is, in a central portion of the active region L1. The connection plug BP has a shape elongated in the Y direction so as to extend over the active region L1 and the bit line BL.
The central portion of the active region L1 and the bit line are connected to a connection plug BP
Connected via Both end regions of the active region L1 are connected to the capacitor C via the capacitor electrode connection holes SNCT.

【0016】本実施の形態においては、ビット線BLと
活性領域L1とは、X方向に延在した直線形状で形成さ
れている。このように直線形状で形成されるため、ビッ
ト線BLおよび活性領域L1の加工の際のフォトリソグ
ラフィにおいて露光光の干渉を少なくし、加工マージン
を向上できる。
In this embodiment, the bit line BL and the active region L1 are formed in a straight line extending in the X direction. Since it is formed in such a linear shape, interference of exposure light in photolithography when processing the bit line BL and the active region L1 can be reduced, and the processing margin can be improved.

【0017】図3は、本実施の形態のDRAMの一部断
面図であり、(a)、(b)、(c)および(d)は、
各々図2におけるC−C線断面、A−A線断面、D−D
線断面およびB−B線断面を示す。なお、図3(a)に
おいては、左方にDRAMのメモリセル領域を、右方に
周辺回路領域を示している。また、本実施の形態では
0.18μmの設計ルールでの製造技術を例示する。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the DRAM of the present embodiment, wherein (a), (b), (c) and (d)
2 is a cross section taken along line CC, a cross section taken along line AA, and DD
2 shows a line cross section and a line BB cross section. In FIG. 3A, the memory cell area of the DRAM is shown on the left, and the peripheral circuit area is shown on the right. In the present embodiment, a manufacturing technique based on a design rule of 0.18 μm will be exemplified.

【0018】半導体基板1の主面には、メモリセル領域
のp形ウェル2、周辺回路領域のp形ウェル3およびn
形ウェル4が形成されている。半導体基板1は、例えば
10Ω・cmの抵抗率のp形の単結晶シリコンからな
る。また、p形ウェル2の主面にはしきい値電圧調整層
5が形成され、p形ウェル2を囲むようにn形のディー
プウェル6が形成されている。なお、他の各ウェルに
も、しきい値電圧調整層が形成されていてよい。
On the main surface of the semiconductor substrate 1, a p-type well 2 in a memory cell region, a p-type well 3 in a peripheral circuit region and n
A shaped well 4 is formed. The semiconductor substrate 1 is made of, for example, p-type single crystal silicon having a resistivity of 10 Ω · cm. A threshold voltage adjusting layer 5 is formed on the main surface of the p-type well 2, and an n-type deep well 6 is formed so as to surround the p-type well 2. Note that a threshold voltage adjustment layer may be formed in each of the other wells.

【0019】各ウェルの主面には、分離領域7が形成さ
れている。分離領域7はシリコン酸化膜からなり、半導
体基板1の主面に形成された浅溝8に埋め込んで形成さ
れる。浅溝8は、例えば0.3μmの深さを有し、内壁に
は熱酸化されたシリコン酸化膜が形成されてもよい。
An isolation region 7 is formed on the main surface of each well. The isolation region 7 is made of a silicon oxide film and is formed by filling in a shallow groove 8 formed on the main surface of the semiconductor substrate 1. The shallow groove 8 has a depth of, for example, 0.3 μm, and a thermally oxidized silicon oxide film may be formed on the inner wall.

【0020】p形ウェル2の主面にはDRAMの選択M
ISFETQsが形成されている。また、p形ウェル3
およびn形ウェル4の主面には各々nチャネルMISF
ETQnおよびpチャネルMISFETQpが形成され
ている。
The main surface of the p-type well 2 has a DRAM selection M
ISFET Qs is formed. Also, p-type well 3
And n-channel MISF on the main surface of n-type well 4 respectively.
ETQn and p-channel MISFETQp are formed.

【0021】選択MISFETQsは、p形ウェル2の
主面上にゲート絶縁膜10を介して形成されたゲート電
極11と、ゲート電極11の両側のp形ウェル2の主面
に形成された半導体領域12とを有する。
The selection MISFET Qs includes a gate electrode 11 formed on the main surface of the p-type well 2 via a gate insulating film 10 and a semiconductor region formed on the main surface of the p-type well 2 on both sides of the gate electrode 11. And 12.

【0022】ゲート絶縁膜10は、例えば7〜8nmの
膜厚を有する熱酸化により形成されたシリコン酸化膜か
らなる。
The gate insulating film 10 is made of, for example, a silicon oxide film having a thickness of 7 to 8 nm and formed by thermal oxidation.

【0023】ゲート電極11は、例えば50nmの膜厚
の多結晶シリコン膜と100nmの膜厚のタングステン
シリサイド(WSi2)膜との積層膜とすることができ
る。多結晶シリコン膜には、例えばリン(P)を3×1
20atoms/cm3程度導入することができる。なお、シリ
サイド膜はタングステンシリサイド膜に限らず、コバル
トシリサイド(CoSi)膜、チタンシリサイド(Ti
Si)膜等の他のシリサイド膜であってもよい。また、
ゲート電極11は、例えば膜厚70nmの多結晶シリコ
ン膜、膜厚50nmの窒化チタン膜および膜厚100n
mのタングステン膜の積層膜とすることもできる。窒化
チタン膜に代えて窒化タングステン膜を用いることもで
きる。
The gate electrode 11 can be a laminated film of, for example, a polycrystalline silicon film having a thickness of 50 nm and a tungsten silicide (WSi 2 ) film having a thickness of 100 nm. For example, phosphorus (P) is 3 × 1 in the polycrystalline silicon film.
About 0 20 atoms / cm 3 can be introduced. The silicide film is not limited to the tungsten silicide film, but may be a cobalt silicide (CoSi) film, a titanium silicide (Ti
Another silicide film such as a Si) film may be used. Also,
The gate electrode 11 includes, for example, a polycrystalline silicon film having a thickness of 70 nm, a titanium nitride film having a thickness of 50 nm, and a thickness of 100 n.
m can be formed as a stacked film of tungsten films. A tungsten nitride film can be used instead of the titanium nitride film.

【0024】半導体領域12にはn形の不純物、例えば
砒素(As)またはリンが導入されている。
The semiconductor region 12 is doped with an n-type impurity, for example, arsenic (As) or phosphorus.

【0025】選択MISFETQsのゲート電極11の
上層にはシリコン窒化膜からなるキャップ絶縁膜13が
形成され、さらにその上層をシリコン窒化膜14で覆わ
れる。キャップ絶縁膜13の膜厚は例えば200nmで
あり、シリコン窒化膜14の膜厚は例えば30nmであ
る。シリコン窒化膜14は、ゲート電極11の側壁にも
形成され、後に説明する接続孔を形成する際の自己整合
加工に利用される。なお、選択MISFETQsのゲー
ト電極11は、DRAMのワード線WLとして機能する
ものであり、分離領域7の上面にはワード線WLの一部
が形成されている。
A cap insulating film 13 made of a silicon nitride film is formed on the upper layer of the gate electrode 11 of the selected MISFET Qs, and the upper layer is covered with a silicon nitride film 14. The thickness of the cap insulating film 13 is, for example, 200 nm, and the thickness of the silicon nitride film 14 is, for example, 30 nm. The silicon nitride film 14 is also formed on the side wall of the gate electrode 11, and is used for a self-alignment process when forming a connection hole described later. The gate electrode 11 of the selection MISFET Qs functions as a word line WL of the DRAM, and a part of the word line WL is formed on the upper surface of the isolation region 7.

【0026】一方、nチャネルMISFETQnおよび
pチャネルMISFETQpは、各々p形ウェル3およ
びn形ウェル4の主面上に形成され、ゲート絶縁膜10
を介して形成されたゲート電極11と、ゲート電極11
の両側の各ウェルの主面に形成された半導体領域15と
から構成される。ゲート絶縁膜10およびゲート電極1
1は前記と同様である。半導体領域15は低濃度不純物
領域15aと高濃度不純物領域15bとからなり、いわ
ゆるLDD(Lightly Doped Drain)構造を形成してい
る。半導体領域15に導入される不純物は、MISFE
Tの導電形に応じてn形またはp形の不純物が導入され
る。
On the other hand, n-channel MISFET Qn and p-channel MISFET Qp are formed on the main surfaces of p-type well 3 and n-type well 4, respectively.
A gate electrode 11 formed through the gate electrode 11
And semiconductor regions 15 formed on the main surface of each well on both sides of the semiconductor device. Gate insulating film 10 and gate electrode 1
1 is the same as above. The semiconductor region 15 includes a low concentration impurity region 15a and a high concentration impurity region 15b, and forms a so-called LDD (Lightly Doped Drain) structure. The impurity introduced into the semiconductor region 15 is MISFE
An n-type or p-type impurity is introduced depending on the conductivity type of T.

【0027】nチャネルMISFETQnおよびpチャ
ネルMISFETQpのゲート電極11の上層にはシリ
コン窒化膜からなるキャップ絶縁膜13が形成され、さ
らにその上層およびゲート電極11とキャップ絶縁膜1
3との側壁がシリコン窒化膜14で覆われる。キャップ
絶縁膜13とシリコン窒化膜14は前記と同様である。
A cap insulating film 13 made of a silicon nitride film is formed on the gate electrode 11 of the n-channel MISFET Qn and the p-channel MISFET Qp.
3 is covered with the silicon nitride film 14. The cap insulating film 13 and the silicon nitride film 14 are the same as described above.

【0028】選択MISFETQs、nチャネルMIS
FETQnおよびpチャネルMISFETQpのゲート
電極11間のギャップには、絶縁膜16が埋め込まれて
いる。絶縁膜16は、例えばSOG(Spin On Glass)
膜、TEOS(テトラエトキシシラン)を原料ガスとし
プラズマCVD法により形成されたシリコン酸化膜(以
下TEOS酸化膜という)がCMP(Chemical Mechanic
al Polishing)法により平坦化されたTEOS酸化膜の
積層膜とすることができる。
Selection MISFET Qs, n-channel MIS
An insulating film 16 is buried in a gap between the gate electrode 11 of the FET Qn and the p-channel MISFET Qp. The insulating film 16 is, for example, SOG (Spin On Glass)
A silicon oxide film (hereinafter referred to as a TEOS oxide film) formed by a plasma CVD method using TEOS (tetraethoxysilane) as a source gas is a CMP (Chemical Mechanical) film.
al Polishing) to form a laminated film of a TEOS oxide film planarized.

【0029】絶縁膜16上には、絶縁膜17a、17
b、17cが形成される。絶縁膜17a、17cは、例
えばTEOS酸化膜からなり、配線溝18bは、例えば
シリコン窒化膜からなる。配線溝18bは、後に説明す
るように、絶縁膜17cに配線溝をエッチングする際の
エッチングストッパとして機能する。
On the insulating film 16, insulating films 17a, 17
b, 17c are formed. The insulating films 17a and 17c are made of, for example, a TEOS oxide film, and the wiring grooves 18b are made of, for example, a silicon nitride film. The wiring groove 18b functions as an etching stopper when etching the wiring groove in the insulating film 17c, as described later.

【0030】絶縁膜17b、17cには、配線溝18a
が形成され、絶縁膜17aには、配線溝18bが形成さ
れている。配線溝18a、18bの内部には、ビット線
BLおよび第1層配線20が形成される。ビット線BL
は、配線溝18bを介して、後に説明する接続プラグ2
1に電気的に接続される。
The insulating films 17b and 17c have wiring grooves 18a.
Is formed, and a wiring groove 18b is formed in the insulating film 17a. The bit lines BL and the first layer wiring 20 are formed inside the wiring grooves 18a and 18b. Bit line BL
Is connected to the connection plug 2 described later through the wiring groove 18b.
1 electrically.

【0031】ビット線BLおよび第1層配線20は、後
に説明するようにCMP法を用いて同時に形成される。
ビット線BLおよび第1層配線20は、例えばタングス
テン膜から構成されるが、他の金属、例えば銅膜等を用
いてもよい。
The bit line BL and the first layer wiring 20 are simultaneously formed by using the CMP method as described later.
Although the bit line BL and the first layer wiring 20 are made of, for example, a tungsten film, other metals, for example, a copper film may be used.

【0032】ビット線BLは接続プラグ21を介して一
対の選択MISFETQsに共有される半導体領域12
に接続される。接続プラグ21は図2の平面図にも示さ
れるように、活性領域L1のパターンとビット線BLの
パターンに重なるようにY方向に長く形成される。
The bit line BL is connected to the semiconductor region 12 shared by the pair of select MISFETs Qs via the connection plug 21.
Connected to. As shown in the plan view of FIG. 2, the connection plug 21 is formed to be long in the Y direction so as to overlap the pattern of the active region L1 and the pattern of the bit line BL.

【0033】また、選択MISFETQsの他方の半導
体領域12上にはキャパシタに接続される接続プラグ2
2が形成されている。接続プラグ21、22は、n形の
不純物例えばリンが2×1020atoms/cm3程度導入され
た多結晶シリコン膜とする。
A connection plug 2 connected to a capacitor is provided on the other semiconductor region 12 of the selected MISFET Qs.
2 are formed. The connection plugs 21 and 22 are polycrystalline silicon films into which n-type impurities such as phosphorus are introduced at about 2 × 10 20 atoms / cm 3 .

【0034】なお、周辺回路領域に形成されたnチャネ
ルMISFETQnおよびpチャネルMISFETQp
の高濃度不純物領域15bには第1層配線20(ビット
線BL)が直接接続される。また、高濃度不純物領域1
5bの表面にはコバルト、チタン、タンタル、タングス
テン等のシリサイド膜を形成できる。
The n-channel MISFET Qn and the p-channel MISFET Qp formed in the peripheral circuit region
The first layer wiring 20 (bit line BL) is directly connected to the high concentration impurity region 15b. Also, the high concentration impurity region 1
On the surface of 5b, a silicide film of cobalt, titanium, tantalum, tungsten or the like can be formed.

【0035】ビット線BLおよび第1層配線20は、層
間絶縁膜23で覆われている。層間絶縁膜23は、例え
ばTEOS酸化膜とすることができる。
The bit line BL and the first layer wiring 20 are covered with an interlayer insulating film 23. The interlayer insulating film 23 can be, for example, a TEOS oxide film.

【0036】層間絶縁膜23の上層のメモリセル領域に
は、シリコン窒化膜からなる絶縁膜24が形成され、さ
らに情報蓄積用のキャパシタCが形成されている。絶縁
膜24は後に説明するようにキャパシタCの下部電極2
7を形成する際のエッチングストッパとして機能する薄
膜である。
In the memory cell region above the interlayer insulating film 23, an insulating film 24 made of a silicon nitride film is formed, and a capacitor C for storing information is formed. The insulating film 24 is formed on the lower electrode 2 of the capacitor C as described later.
7 is a thin film that functions as an etching stopper when forming 7.

【0037】キャパシタCは、接続プラグ22に接続プ
ラグ25を介して接続される下部電極27と、例えばシ
リコン窒化膜および酸化タンタルからなる容量絶縁膜2
8と、例えば窒化チタンからなるプレート電極29とか
ら構成される。接続プラグ25は容量電極接続孔26内
に形成される。
The capacitor C has a lower electrode 27 connected to the connection plug 22 via the connection plug 25 and a capacitor insulating film 2 made of, for example, a silicon nitride film and a tantalum oxide.
8 and a plate electrode 29 made of, for example, titanium nitride. The connection plug 25 is formed in the capacitor electrode connection hole 26.

【0038】キャパシタCの上層には、例えばTEOS
酸化膜からなる絶縁膜30が形成されている。なお、周
辺回路領域の層間絶縁膜23の上層にはキャパシタCと
同層に絶縁膜が形成されてもよい。この絶縁膜により、
キャパシタCの標高に起因するメモリセル領域と周辺回
路領域との間の段差の発生を防止することができ、フォ
トリソグラフィの焦点深度に余裕を持たせることがで
き、工程を安定にして微細加工に対応することができ
る。
On the upper layer of the capacitor C, for example, TEOS
An insulating film 30 made of an oxide film is formed. Note that an insulating film may be formed on the interlayer insulating film 23 in the peripheral circuit region in the same layer as the capacitor C. With this insulating film,
It is possible to prevent the occurrence of a step between the memory cell region and the peripheral circuit region due to the elevation of the capacitor C, to allow a margin in the depth of focus of photolithography, to stabilize the process, and to achieve fine processing. Can respond.

【0039】絶縁膜30の上層には第2層配線31が形
成され、第2層配線31と上部電極29あるいは第1層
配線20との間はプラグ32で接続される。第2層配線
31は、例えば窒化チタン膜、アルミニウム膜および窒
化チタン膜の積層膜とすることができ、プラグ32は、
例えばチタン膜、窒化チタン膜およびタングステン膜の
積層膜とすることができる。
A second layer wiring 31 is formed above the insulating film 30, and the second layer wiring 31 is connected to the upper electrode 29 or the first layer wiring 20 by a plug 32. The second layer wiring 31 can be, for example, a laminated film of a titanium nitride film, an aluminum film, and a titanium nitride film.
For example, a stacked film of a titanium film, a titanium nitride film, and a tungsten film can be used.

【0040】なお、第2層配線31上にはさらに層間絶
縁膜を介して第3層配線あるいはそれ以上の配線層を有
してもよいが、説明を省略する。
It should be noted that a third layer wiring or more wiring layers may be further provided on the second layer wiring 31 with an interlayer insulating film interposed therebetween, but the description is omitted.

【0041】次に、本実施の形態1のDRAMの製造方
法を図面を用いて説明する。図4〜図19は本実施の形
態1のDRAMの製造方法の一例を工程順に示した断面
図または平面図である。なお、特に示さない限り、断面
図は図2におけるC−C線断面および周辺回路部分の断
面を示す。
Next, a method of manufacturing the DRAM of the first embodiment will be described with reference to the drawings. 4 to 19 are sectional views or plan views showing an example of the method of manufacturing the DRAM of the first embodiment in the order of steps. Unless otherwise indicated, the cross-sectional view shows a cross section taken along line CC of FIG. 2 and a cross section of a peripheral circuit portion.

【0042】まず、図4(a)に示すように、例えば1
0Ω・cm程度の抵抗率を有するp形の半導体基板1を
用意し、この半導体基板1の主面に深さが例えば0.3μ
mの浅溝8を形成する。その後半導体基板1に熱酸化を
施し、シリコン酸化膜を形成してもよい。さらにシリコ
ン酸化膜を堆積してこれをCMP法により研磨して浅溝
8内にのみシリコン酸化膜を残し、分離領域7を形成す
る。
First, as shown in FIG.
A p-type semiconductor substrate 1 having a resistivity of about 0 Ω · cm is prepared, and the main surface of the semiconductor substrate 1 has a depth of, for example, 0.3 μm.
The shallow groove 8 of m is formed. Thereafter, the semiconductor substrate 1 may be subjected to thermal oxidation to form a silicon oxide film. Further, a silicon oxide film is deposited and polished by the CMP method to leave the silicon oxide film only in the shallow groove 8, thereby forming the isolation region 7.

【0043】なお、このときの分離領域7で囲まれる活
性領域L1のパターンは、図4(c)に示されるよう
に、直線状の平面パターンである。このため、フォトリ
ソグラフィによる浅溝8の加工において、露光光の干渉
等の加工精度の低下要因を極力排除して、フォトリソグ
ラフィの加工限界付近でも精度よく加工を行うことがで
きる。
The pattern of the active region L1 surrounded by the isolation region 7 at this time is a linear planar pattern as shown in FIG. For this reason, in the processing of the shallow groove 8 by photolithography, it is possible to perform processing with high accuracy even near the processing limit of photolithography by eliminating factors that reduce processing accuracy such as interference of exposure light as much as possible.

【0044】次に、フォトレジストをマスクにしてリン
イオンを注入してディープウェル6を形成し、その後フ
ォトレジストをマスクにしてリンイオンをイオン注入し
n形ウェル4を形成する。さらにフォトレジストをマス
クにしてボロンイオンをイオン注入し、p形ウェル2、
3を形成する。さらに半導体基板1の全面に二沸化ボロ
ン(BF2 )イオンをイオン注入してもよい。
Next, phosphorus ions are implanted using the photoresist as a mask to form a deep well 6, and then phosphorus ions are implanted using the photoresist as a mask to form an n-type well 4. Further, boron ions are implanted using the photoresist as a mask,
Form 3 Further, boron diboride (BF2) ions may be implanted into the entire surface of the semiconductor substrate 1.

【0045】次に、図4(b)に示すように、p形ウェ
ル2、3、n形ウェル4が形成された活性領域に熱酸化
法によりゲート絶縁膜10を形成し、さらに、DRAM
のメモリセル領域に、加速エネルギ20keV、ドーズ
量3×1012/cm2 程度の条件でボロンイオンをイオ
ン注入し、選択MISFETQsのしきい値電圧調整層
5を形成する。しきい値電圧調整層5により選択MIS
FETQsのしきい電圧を0.7V程度に調整できる。
Next, as shown in FIG. 4B, a gate insulating film 10 is formed by thermal oxidation in the active region where the p-type wells 2 and 3 and the n-type well 4 have been formed.
Is implanted into the memory cell region at an acceleration energy of 20 keV and a dose of about 3 × 10 12 / cm 2 to form the threshold voltage adjusting layer 5 of the selected MISFET Qs. MIS selected by threshold voltage adjustment layer 5
The threshold voltage of the FET Qs can be adjusted to about 0.7V.

【0046】次に、半導体基板1の全面に、例えば不純
物としてリンが3×1020/cm3の濃度で導入された多結
晶シリコン膜を50nmの膜厚で形成し、次に、例えば
100nmの膜厚でタングステンシリサイド膜を堆積す
る。さらにシリコン窒化膜を例えば200nmの膜厚で
堆積する。多結晶シリコン膜およびシリコン窒化膜は、
例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、
タングステンシリサイド膜はスパッタ法により形成でき
る。その後、シリコン窒化膜、タングステンシリサイド
膜および多結晶シリコン膜をフォトリソグラフィ技術お
よびエッチング技術を用いてパターニングし、ゲート電
極11(ワード線WL)およびキャップ絶縁膜13を形
成する。このときのワード線WL(キャップ絶縁膜13
も同様である。)のパターンを図4(c)に示す。ワー
ド線WLは、直線状にパターニングされており、フォト
リソグラフィがその加工限界においても容易に行うこと
ができることがわかる。
Next, a polycrystalline silicon film in which, for example, phosphorus as an impurity is introduced at a concentration of 3 × 10 20 / cm 3 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 to a thickness of 50 nm. A tungsten silicide film is deposited to a thickness. Further, a silicon nitride film is deposited to a thickness of, for example, 200 nm. Polycrystalline silicon film and silicon nitride film
For example, by CVD (Chemical Vapor Deposition) method,
The tungsten silicide film can be formed by a sputtering method. After that, the silicon nitride film, the tungsten silicide film, and the polycrystalline silicon film are patterned by using a photolithography technique and an etching technique to form a gate electrode 11 (word line WL) and a cap insulating film 13. At this time, the word line WL (cap insulating film 13)
The same is true for 4) is shown in FIG. The word lines WL are linearly patterned, which indicates that photolithography can be easily performed even at the processing limit.

【0047】次に、キャップ絶縁膜13およびゲート電
極11とフォトレジストをマスクとして、メモリセル形
成領域および周辺回路領域のnチャネルMISFETQ
nが形成される領域に不純物例えばヒ素(As)または
リンをイオン注入し、半導体領域12およびnチャネル
MISFETQnの低濃度不純物領域15aを形成す
る。その後、周辺回路領域のpチャネルMISFETQ
pが形成される領域に不純物例えばボロン(B)をイオ
ン注入し、pチャネルMISFETQpの低濃度不純物
領域15aを形成する。
Next, using the cap insulating film 13, the gate electrode 11, and the photoresist as a mask, the n-channel MISFET Q
Impurities such as arsenic (As) or phosphorus are ion-implanted into the region where n is to be formed to form the semiconductor region 12 and the low-concentration impurity region 15a of the n-channel MISFET Qn. Then, the p-channel MISFET Q in the peripheral circuit region
Impurities such as boron (B) are ion-implanted into a region where p is to be formed, thereby forming a low-concentration impurity region 15a of the p-channel MISFET Qp.

【0048】次に、図5(a)に示すように、半導体基
板1の全面にシリコン窒化膜14を、例えば30nmの
膜厚で堆積する。なお、メモリセル形成領域にのみ形成
されたフォトレジスト膜をマスクとして、シリコン窒化
膜14を異方性エッチングし、メモリセル領域の半導体
基板1上にのみシリコン窒化膜14を残存させると同時
に周辺回路領域のゲート電極11の側壁にサイドウォー
ルスペーサを形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 5A, a silicon nitride film 14 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 to a thickness of, for example, 30 nm. The silicon nitride film 14 is anisotropically etched using the photoresist film formed only in the memory cell formation region as a mask so that the silicon nitride film 14 is left only on the semiconductor substrate 1 in the memory cell region and the peripheral circuit A sidewall spacer may be formed on the side wall of the gate electrode 11 in the region.

【0049】次に、メモリセル形成領域と周辺回路領域
のnチャネルMISFETQnが形成される領域とにフ
ォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜とシリ
コン窒化膜14をマスクにして不純物例えばボロンをイ
オン注入し、pチャネルMISFETQpの高濃度不純
物領域15bを形成し、さらに、メモリセル形成領域と
周辺回路領域のpチャネルMISFETQpが形成され
る領域とにフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジ
スト膜とシリコン窒化膜14をマスクにして不純物例え
ばリンをイオン注入し、nチャネルMISFETQnの
高濃度不純物領域15bを形成する。
Next, a photoresist film is formed in the memory cell formation region and the region where the n-channel MISFET Qn is formed in the peripheral circuit region, and impurities such as boron are ion-implanted using the photoresist film and the silicon nitride film 14 as a mask. Implantation is performed to form a high-concentration impurity region 15b of the p-channel MISFET Qp. Further, a photoresist film is formed in a memory cell forming region and a region of the peripheral circuit region where the p-channel MISFET Qp is formed. Using the nitride film 14 as a mask, an impurity such as phosphorus is ion-implanted to form a high-concentration impurity region 15b of the n-channel MISFET Qn.

【0050】次に、例えば膜厚が400nmのシリコン
酸化膜をCVD法により形成し、さらにこのシリコン酸
化膜をCMP(Chemical Mechanical Polishing)法によ
り研磨して平坦化し、絶縁膜16を形成する。
Next, a silicon oxide film having a thickness of, for example, 400 nm is formed by a CVD method, and the silicon oxide film is polished and flattened by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method to form an insulating film 16.

【0051】この後、図5(b)に示すような接続プラ
グ21のパターンBPおよび接続プラグ22のパターン
SNCTに相当する接続孔を開口し、プラグインプラを
施した後に不純物がドープされた多結晶シリコン膜を堆
積し、この多結晶シリコン膜をCMP法により研磨して
接続プラグ21、22を形成する(図6)。なお、図6
において、(a)、(b)、(c)および(d)は、各
々図2におけるC−C線断面、A−A線断面、D−D線
断面およびB−B線断面を示す。以下、図7、9、1
0、12、14〜19において同様である。
Thereafter, as shown in FIG. 5B, connection holes corresponding to the pattern BP of the connection plug 21 and the pattern SNCT of the connection plug 22 are opened, and after plug-in implantation is performed, polycrystalline doped with impurities is formed. A silicon film is deposited, and the polycrystalline silicon film is polished by a CMP method to form connection plugs 21 and 22 (FIG. 6). FIG.
2, (a), (b), (c) and (d) show a cross section taken along line CC, AA line, DD line and BB line in FIG. 2, respectively. Hereinafter, FIGS.
The same applies to 0, 12, 14 to 19.

【0052】プラグインプラは、例えばリンイオンを加
速エネルギ50keV、ドーズ量1×1013/cm2とする
ことができる。また、多結晶シリコン膜への不純物の導
入は、例えばCVD法により濃度2×1020/cm3のリン
を導入して行うことができる。なお、この接続孔は、2
段階のエッチングにより開口して半導体基板1の過剰エ
ッチングを防止することができる。また、接続プラグ2
1、22の形成はエッチバック法により形成することも
できる。
The plug implanter can, for example, make phosphorus ions have an acceleration energy of 50 keV and a dose of 1 × 10 13 / cm 2 . Further, the introduction of impurities into the polycrystalline silicon film can be performed by introducing phosphorus having a concentration of 2 × 10 20 / cm 3 by, for example, a CVD method. In addition, this connection hole is 2
An opening is formed by stepwise etching, so that excessive etching of the semiconductor substrate 1 can be prevented. In addition, connection plug 2
1 and 22 can also be formed by an etch-back method.

【0053】次に、配線形成用の絶縁膜17a、17
b、17cを順次形成し、さらに、絶縁膜17c上にタ
ングステン膜33を形成する(図7)。絶縁膜17a、
17b、17cとしては、各々シリコン酸化膜、シリコ
ン窒化膜およびシリコン酸化膜を適用できる。シリコン
酸化膜およびシリコン窒化膜は、CVD法またはスパッ
タ法により形成できる。
Next, the insulating films 17a, 17 for forming the wirings
b and 17c are sequentially formed, and a tungsten film 33 is formed on the insulating film 17c (FIG. 7). Insulating film 17a,
As the layers 17b and 17c, a silicon oxide film, a silicon nitride film and a silicon oxide film can be applied, respectively. The silicon oxide film and the silicon nitride film can be formed by a CVD method or a sputtering method.

【0054】次に、タングステン膜33上にフォトレジ
スト膜34を形成する。フォトレジスト膜34は、図8
および図9に示すようにビット線BLが形成される領域
に開口を有するように形成される。すなわち、メモリセ
ル形成領域では、フォトレジスト膜34は直線状に形成
される。このため、微細なパターニングであっても露光
光の回折等が発生し難く、高精度に露光を行うことがで
き、微細化に有利である。
Next, a photoresist film 34 is formed on the tungsten film 33. The photoresist film 34 is formed as shown in FIG.
9 and as shown in FIG. 9, an opening is formed in a region where the bit line BL is formed. That is, in the memory cell formation region, the photoresist film 34 is formed linearly. For this reason, even if it is fine patterning, diffraction of exposure light hardly occurs, and exposure can be performed with high accuracy, which is advantageous for miniaturization.

【0055】次に、フォトレジスト膜34をマスクとし
てタングステン膜33をエッチングする(図9)。パタ
ーニングされたタングステン膜33は絶縁膜17cのエ
ッチングの際のマスクに用いられる。また、後に説明す
るように、絶縁膜17aへの配線溝18bの形成の際の
マスクの一部として機能する。
Next, the tungsten film 33 is etched using the photoresist film 34 as a mask (FIG. 9). The patterned tungsten film 33 is used as a mask when etching the insulating film 17c. In addition, as described later, it functions as a part of a mask when forming the wiring groove 18b in the insulating film 17a.

【0056】次に、フォトレジスト膜34を除去した
後、パターニングされたタングステン膜33をマスクと
して絶縁膜17cおよび絶縁膜17bをエッチングし、
絶縁膜17cに配線溝18aを形成する(図10)。
Next, after removing the photoresist film 34, the insulating films 17c and 17b are etched using the patterned tungsten film 33 as a mask.
A wiring groove 18a is formed in the insulating film 17c (FIG. 10).

【0057】配線溝18aの形成は、まず第1のエッチ
ングとして、タングステン膜33をマスクとした絶縁膜
17cのエッチングを行う。この第1のエッチングは、
絶縁膜17c(例えばシリコン酸化膜)のエッチング速
度が高く、絶縁膜17b(例えばシリコン窒化膜)のエ
ッチング速度が低い条件で行う。つまり、第1のエッチ
ングにおいて絶縁膜17b(例えばシリコン窒化膜)は
絶縁膜11c(例えばシリコン酸化膜)のエッチングス
トッパとして機能する。このように絶縁膜17bを設け
ることにより、この第1のエッチングにおいて十分なオ
ーバーエッチングが可能となる。エッチング工程におけ
る半導体ウェハ内のエッチング速度の不均一性は、エッ
チング深さのばらつきとして現れるが、この第1のエッ
チングにおいて仮にエッチング速度にウェハ内のばらつ
きが存在しても、十分なオーバーエッチングを行って絶
縁膜17bをエッチングストッパとして作用させること
により、エッチング深さを均一にすることができる。次
に、第2のエッチングとして絶縁膜17bをエッチング
する。第2のエッチングは、絶縁膜17b(例えばシリ
コン窒化膜)のエッチング速度が低い条件で行う。絶縁
膜17bは、絶縁膜17cよりも薄く形成でき、このよ
うに薄く形成することにより、第2のエッチングの際の
オーバーエッチングを行っても絶縁膜17bの膜厚が相
対的に薄いゆえ下地である絶縁膜17aの過剰なエッチ
ングを少なくできる。つまり、絶縁膜17c、17bの
エッチングを2段階に分け、前記のような条件でエッチ
ングを行うことにより、配線溝18aの深さを均一に
し、かつ確実に配線溝18aの形成を行うことができ
る。
In forming the wiring groove 18a, first, as a first etching, the insulating film 17c is etched using the tungsten film 33 as a mask. This first etching is
The etching is performed under the condition that the etching rate of the insulating film 17c (eg, a silicon oxide film) is high and the etching rate of the insulating film 17b (eg, a silicon nitride film) is low. That is, in the first etching, the insulating film 17b (for example, a silicon nitride film) functions as an etching stopper for the insulating film 11c (for example, a silicon oxide film). By providing the insulating film 17b in this manner, sufficient over-etching can be performed in the first etching. The non-uniformity of the etching rate in the semiconductor wafer in the etching step appears as a variation in the etching depth. Even if the etching rate in the first etching has a variation in the wafer, sufficient over-etching is performed. By using the insulating film 17b as an etching stopper, the etching depth can be made uniform. Next, the insulating film 17b is etched as a second etching. The second etching is performed under the condition that the etching rate of the insulating film 17b (for example, a silicon nitride film) is low. The insulating film 17b can be formed to be thinner than the insulating film 17c. By forming such a thin film, even if over-etching is performed at the time of the second etching, the insulating film 17b is relatively thin, so Excessive etching of a certain insulating film 17a can be reduced. In other words, the etching of the insulating films 17c and 17b is divided into two stages, and the etching is performed under the above conditions, so that the depth of the wiring groove 18a can be made uniform and the wiring groove 18a can be formed reliably. .

【0058】次に、図11に示すように、フォトレジス
ト膜35を形成し、フォトレジスト膜35およびタング
ステン膜33の存在下で絶縁膜17aをエッチングする
(図12)。これにより配線溝18bを形成する。フォ
トレジスト膜35は、図示するようにy方向(ワード線
WLの延在方向)に並行に直線状に形成される。すなわ
ち、フォトレジスト膜35は、活性領域L1の中央部分
とビット線BLとを接続する接続プラグBP(プラグ2
1)が形成される領域が覆われないように、逆に活性領
域L1の両端領域の容量電極接続孔SNCTを覆うよう
にストライプ状に形成される。
Next, as shown in FIG. 11, a photoresist film 35 is formed, and the insulating film 17a is etched in the presence of the photoresist film 35 and the tungsten film 33 (FIG. 12). Thereby, the wiring groove 18b is formed. The photoresist film 35 is formed in a straight line parallel to the y direction (the extending direction of the word line WL) as shown in the figure. That is, the photoresist film 35 has a connection plug BP (plug 2) connecting the central portion of the active region L1 and the bit line BL.
Conversely, it is formed in a stripe shape so as to cover the capacitor electrode connection holes SNCT at both end regions of the active region L1 so that the region where 1) is formed is not covered.

【0059】一方、この段階ではタングステン膜33は
依然として存在している。このため、タングステン膜3
3の形成されている領域の絶縁膜17a、17b、17
cはフォトレジスト膜35が存在していなくてもエッチ
ングされることはない。すなわち、絶縁膜17aのエッ
チングされる領域は、タングステン膜33が形成されて
おらず、かつ、フォトレジスト膜35で覆われていない
領域となる。つまり、この段階でのエッチングは、フォ
トレジスト膜35で覆われていない配線溝18aの底部
のみとなる。
On the other hand, at this stage, the tungsten film 33 still exists. Therefore, the tungsten film 3
Insulating films 17a, 17b, 17 in the region where 3 is formed
c is not etched even if the photoresist film 35 does not exist. That is, the region of the insulating film 17a to be etched is a region where the tungsten film 33 is not formed and is not covered with the photoresist film 35. That is, the etching at this stage is only at the bottom of the wiring groove 18a that is not covered with the photoresist film 35.

【0060】このように、フォトレジスト膜35とタン
グステン膜33とをマスクとしてエッチングすることに
より、配線溝18bは、配線溝18aに対してy方向
(ワード線WLの延在方向)に自己整合的に形成され
る。後に説明するように配線溝18aにはビット線BL
が形成され、ビット線BLとプラグ21とは配線溝18
bを介して接続されるため、配線溝18bはビット線接
続孔として機能する。すなわち、ビット線接続孔として
機能する配線溝18bをビット線BLに対して自己整合
的に形成でき、ビット線BLとプラグ21との電気的接
続を簡便にかつ高い信頼性で実現できる。
As described above, by etching using the photoresist film 35 and the tungsten film 33 as a mask, the wiring groove 18b is self-aligned with respect to the wiring groove 18a in the y direction (the extending direction of the word line WL). Formed. As described later, the bit line BL is formed in the wiring groove 18a.
Are formed, and the bit line BL and the plug 21 are connected to the wiring groove 18.
b, the wiring groove 18b functions as a bit line connection hole. That is, the wiring groove 18b functioning as the bit line connection hole can be formed in a self-aligned manner with respect to the bit line BL, and the electrical connection between the bit line BL and the plug 21 can be realized easily and with high reliability.

【0061】また、ビット線接続孔を開口するためのマ
スクの精度を低減することもできる。すなわち、ビット
線接続孔である配線溝18bのy方向のアライメントは
配線溝18a(タングステン膜33)によってすでに自
己整合されているため行う必要がなく、フォトレジスト
膜35は、プラグ21上部が開口するようにパターニン
グすれば十分であり、その加工精度を高める必要はな
い。フォトレジスト膜35の開口幅(フォトレジスト膜
35が形成されない領域の幅)はプラグ21の幅よりも
大きく形成することができ、その幅のマージン分だけフ
ォトレジスト膜35を形成するアライメントがx方向に
ずれてもよい。このようなずれが生じても配線溝18b
を介してビット線BLがプラグ21に接続する限りDR
AMの性能を阻害することはない。
Further, the accuracy of the mask for opening the bit line connection hole can be reduced. In other words, the alignment of the wiring groove 18b, which is a bit line connection hole, in the y direction need not be performed because the wiring groove 18a (tungsten film 33) is already self-aligned, and the photoresist film 35 has an opening above the plug 21. Such patterning is sufficient, and it is not necessary to increase the processing accuracy. The opening width of the photoresist film 35 (the width of the region where the photoresist film 35 is not formed) can be formed to be larger than the width of the plug 21, and alignment for forming the photoresist film 35 by the margin of the width is performed in the x direction. May be shifted. Even if such a shift occurs, the wiring groove 18b
As long as the bit line BL is connected to the plug 21 via the
It does not hinder the performance of AM.

【0062】次に、図13に示すように、フォトレジス
ト膜36を形成し、周辺回路領域のMISFETのソー
ス、ドレイン領域(高濃度不純物領域15b)に接続す
る接続孔を開口する。なお、この接続孔を開口する工程
は、シリコン窒化膜14をストッパとする第1のエッチ
ングとシリコン窒化膜14をエッチングする第2のエッ
チングの2段階のエッチングを行って、半導体基板1の
表面の分離領域7の過剰なエッチングを防止することが
できる。この接続孔は、第1層配線20を直接高濃度不
純物領域15bに接続するためのものであり、これによ
り周辺回路領域での配線抵抗を低減してDRAMの性能
を向上できる。なお、この接続孔が形成される領域には
あらかじめ接続プラグを形成していてもよい。
Next, as shown in FIG. 13, a photoresist film 36 is formed, and a connection hole connected to the source / drain region (high concentration impurity region 15b) of the MISFET in the peripheral circuit region is opened. In the step of opening the connection hole, two-stage etching of a first etching using the silicon nitride film 14 as a stopper and a second etching for etching the silicon nitride film 14 are performed to form a surface of the semiconductor substrate 1. Excessive etching of the isolation region 7 can be prevented. This connection hole is for connecting the first layer wiring 20 directly to the high-concentration impurity region 15b, thereby reducing the wiring resistance in the peripheral circuit region and improving the performance of the DRAM. Note that a connection plug may be formed in advance in a region where the connection hole is formed.

【0063】なお、絶縁膜17a、17b、17cの膜
厚は、各々例えば200nm、50nm、200nmと
することができる。また、配線溝18a、18bの深さ
は、各々例えば250nm、200nmとすることがで
き、配線溝18aの幅は、180nmとすることができ
る。
The thicknesses of the insulating films 17a, 17b, 17c can be, for example, 200 nm, 50 nm, and 200 nm, respectively. The depths of the wiring grooves 18a and 18b can be, for example, 250 nm and 200 nm, respectively, and the width of the wiring groove 18a can be 180 nm.

【0064】次に、例えばスパッタ法により、膜厚が3
00nmのタングステン膜37を半導体基板1の全面に
形成する(図14)。ここでは、タングステン膜37を
例示しているが、他の金属膜、例えば、銅膜等を用いて
もよい。ただし、半導体基板1への金属原子の熱拡散に
よる信頼性の低下を考慮すれば、金属膜は高融点金属で
あることが好ましい。例えばモリブデン、タンタル、ニ
オブ等を例示できる。
Next, for example, by sputtering,
A 00 nm tungsten film 37 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 (FIG. 14). Here, the tungsten film 37 is illustrated, but another metal film, for example, a copper film or the like may be used. However, in consideration of a decrease in reliability due to thermal diffusion of metal atoms to the semiconductor substrate 1, the metal film is preferably a high melting point metal. For example, molybdenum, tantalum, niobium and the like can be exemplified.

【0065】次に、タングステン膜37およびタングス
テン膜33を、例えばCMP法により研磨し、タングス
テン膜33および配線溝18a以外のタングステン膜3
7を除去し、ビット線BLおよび第1層配線20を形成
する(図15)。なお、タングステン膜37の除去には
エッチバック法を用いることもできる。
Next, the tungsten film 37 and the tungsten film 33 are polished by, for example, a CMP method, and the tungsten film 3 except for the tungsten film 33 and the wiring groove 18a is polished.
7 are removed, and the bit line BL and the first layer wiring 20 are formed (FIG. 15). Note that an etch-back method can be used to remove the tungsten film 37.

【0066】次に、半導体基板1の全面に、例えばCV
D法によりシリコン酸化膜を堆積し、このシリコン酸化
膜をCMP法により研磨して平坦化し、層間絶縁膜23
を形成する。その後半導体基板1の全面にシリコン窒化
膜24および多結晶シリコン膜38を堆積する。多結晶
シリコン膜38には、例えば3×1020/cm3の濃度のリ
ンを導入でき、その膜厚は例えば100nmである。
Next, for example, a CV
A silicon oxide film is deposited by the method D, and the silicon oxide film is polished and planarized by the CMP method.
To form Thereafter, a silicon nitride film 24 and a polycrystalline silicon film 38 are deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1. Phosphorus having a concentration of, for example, 3 × 10 20 / cm 3 can be introduced into the polycrystalline silicon film 38, and its thickness is, for example, 100 nm.

【0067】次に、前記図2に示すようなSNCTのパ
ターンで、多結晶シリコン膜38に開口を形成する。開
口の口径は例えば0.22μmである。その後、半導体
基板1の全面に多結晶シリコン膜38と同様の多結晶シ
リコン膜を膜厚70nmで堆積し、これを異方性エッチ
ングして開口の側壁にサイドウォールスペーサ39を形
成する。サイドウォールスペーサ39の幅は約70nm
となり、前記開口の口径はサイドウォールスペーサ39
により80nmに縮小される。
Next, an opening is formed in the polycrystalline silicon film 38 according to the SNCT pattern shown in FIG. The diameter of the opening is, for example, 0.22 μm. Thereafter, a polycrystalline silicon film similar to the polycrystalline silicon film 38 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 to a thickness of 70 nm, and this is anisotropically etched to form a sidewall spacer 39 on the side wall of the opening. The width of the sidewall spacer 39 is about 70 nm
And the diameter of the opening is the side wall spacer 39
Is reduced to 80 nm.

【0068】次に、多結晶シリコン膜38およびサイド
ウォールスペーサ39をハードマスクとしてエッチング
を行い、容量電極接続孔26を形成する(図16)。容
量電極接続孔26の口径は80nmであり、その深さは
約300nmである。
Next, etching is performed by using the polycrystalline silicon film 38 and the sidewall spacers 39 as a hard mask to form the capacitor electrode connection holes 26 (FIG. 16). The diameter of the capacitor electrode connection hole 26 is 80 nm, and its depth is about 300 nm.

【0069】このように容量電極接続孔26の口径を小
さく形成できるため、前記開口を形成するためのマスク
に合わせずれが発生しても、ビット線BLと接触するこ
とがない。
As described above, since the diameter of the capacitor electrode connection hole 26 can be reduced, even if the mask for forming the opening is misaligned, it does not contact the bit line BL.

【0070】次に、容量電極接続孔26を埋め込む多結
晶シリコン膜を堆積し、この多結晶シリコン膜、多結晶
シリコン膜38およびサイドウォールスペーサ39をC
MP法またはエッチバック法により除去して容量電極接
続孔26の内部に接続プラグ25を形成する(図1
7)。接続プラグ25には、例えば3×1020/cm3の濃
度のリンを導入できる。なお、多結晶シリコン膜、多結
晶シリコン膜38およびサイドウォールスペーサ39の
除去の際には、シリコン窒化膜24をCMP法またはエ
ッチバック法のエッチストッパ膜として機能させること
ができる。
Next, a polycrystalline silicon film filling the capacitor electrode connection hole 26 is deposited, and this polycrystalline silicon film,
The connection plug 25 is formed inside the capacitor electrode connection hole 26 by removing by the MP method or the etch back method (FIG. 1).
7). For example, phosphorus having a concentration of 3 × 10 20 / cm 3 can be introduced into the connection plug 25. When removing the polycrystalline silicon film, the polycrystalline silicon film 38, and the sidewall spacer 39, the silicon nitride film 24 can function as an etch stopper film by a CMP method or an etch back method.

【0071】次に、例えばCVD法によりシリコン酸化
膜からなる絶縁膜40を堆積し、キャパシタCが形成さ
れる領域に溝41を形成する。絶縁膜40の堆積はプラ
ズマCVDにより行うことができ、その膜厚は例えば
1.2μmとする。
Next, an insulating film 40 made of a silicon oxide film is deposited by, for example, a CVD method, and a groove 41 is formed in a region where the capacitor C is to be formed. The insulating film 40 can be deposited by plasma CVD, and its thickness is, for example, 1.2 μm.

【0072】次に、溝41を覆う多結晶シリコン膜42
を半導体基板1の全面に堆積し、さらに半導体基板1の
全面にシリコン酸化膜43を堆積する(図18)。多結
晶シリコン膜42にはリンをドープすることができ、そ
の膜厚は0.03μmとすることができる。多結晶シリ
コン膜42の膜厚が溝41の寸法に対して十分に薄いた
め、多結晶シリコン膜42は溝41の内部にもステップ
カバレッジよく堆積される。シリコン酸化膜43は、溝
41の内部に埋め込まれるように堆積する。溝41の内
部への埋め込み性を考慮すれば、シリコン酸化膜43は
SOG膜あるいはTEOSを用いたCVD法によるシリ
コン酸化膜とすることができる。
Next, a polycrystalline silicon film 42 covering the groove 41
Is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1, and a silicon oxide film 43 is further deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 (FIG. 18). The polycrystalline silicon film 42 can be doped with phosphorus, and its thickness can be 0.03 μm. Since the thickness of the polycrystalline silicon film 42 is sufficiently smaller than the dimension of the groove 41, the polycrystalline silicon film 42 is deposited with good step coverage inside the groove 41. The silicon oxide film 43 is deposited so as to be buried inside the groove 41. In consideration of the embedding property in the groove 41, the silicon oxide film 43 can be an SOG film or a silicon oxide film formed by a CVD method using TEOS.

【0073】次に、絶縁膜40上のシリコン酸化膜43
および多結晶シリコン膜42を除去して、キャパシタC
の下部電極27を形成する。シリコン酸化膜43および
多結晶シリコン膜42の除去はエッチバック法またはC
MP法により行うことができる。その後、ウェットエッ
チングを施し、下部電極27の内部に残存するシリコン
酸化膜43および絶縁膜40を除去する。これにより下
部電極27が露出される。なお、周辺回路領域にフォト
レジスト膜を形成し、これをマスクとして周辺回路領域
に絶縁膜40を残存させてもよい。なお、シリコン窒化
膜24はこのウェットエッチング工程でのエッチングス
トッパとして機能する。
Next, the silicon oxide film 43 on the insulating film 40
And the polysilicon film 42 is removed, and the capacitor C
Is formed. The removal of the silicon oxide film 43 and the polycrystalline silicon film 42 is performed by an etch-back method or C
It can be performed by the MP method. After that, the silicon oxide film 43 and the insulating film 40 remaining inside the lower electrode 27 are removed by performing wet etching. Thereby, the lower electrode 27 is exposed. Note that a photoresist film may be formed in the peripheral circuit region, and the insulating film 40 may be left in the peripheral circuit region using the photoresist film as a mask. Note that the silicon nitride film 24 functions as an etching stopper in this wet etching step.

【0074】次に、下部電極27表面を窒化または酸窒
化処理した後、酸化タンタル膜を堆積し、容量絶縁膜2
8を形成する。酸化タンタル膜の堆積は、有機タンタル
ガスを原料としたCVD法により形成できる。この段階
での酸化タンタル膜はアモルファス構造を有するもので
ある。ここで酸化タンタル膜に熱処理を施して結晶化
(多結晶化)された酸化タンタル膜(Ta25)とし、
より強固な誘電体として容量絶縁膜28を形成してもよ
い。その後、プレート電極29となる窒化チタン膜をC
VD法により堆積し、フォトレジスト膜を用いて前記窒
化チタン膜および多結晶酸化タンタル膜をパターニング
し、容量絶縁膜28およびプレート電極29を形成す
る。このようにして下部電極27、容量絶縁膜28およ
びプレート電極29からなるキャパシタCが形成される
(図19)。なお、プレート電極29は、窒化チタン膜
に代えて、例えば4×1020/cm3の濃度のリンを含む多
結晶シリコン膜としてもよい。
Next, after nitriding or oxynitriding the surface of the lower electrode 27, a tantalum oxide film is deposited,
8 is formed. The tantalum oxide film can be deposited by a CVD method using an organic tantalum gas as a raw material. At this stage, the tantalum oxide film has an amorphous structure. Here, a heat treatment is performed on the tantalum oxide film to form a crystallized (polycrystallized) tantalum oxide film (Ta 2 O 5 ).
The capacitance insulating film 28 may be formed as a stronger dielectric. Thereafter, the titanium nitride film serving as the plate electrode 29 is
The titanium nitride film and the polycrystalline tantalum oxide film are deposited by a VD method and patterned using a photoresist film to form a capacitance insulating film 28 and a plate electrode 29. Thus, the capacitor C including the lower electrode 27, the capacitor insulating film 28, and the plate electrode 29 is formed (FIG. 19). Note that the plate electrode 29 may be a polycrystalline silicon film containing phosphorus at a concentration of, for example, 4 × 10 20 / cm 3 , instead of the titanium nitride film.

【0075】その後、半導体基板1の全面に絶縁膜30
を形成し、絶縁膜30に接続孔を形成し、その接続孔を
含む絶縁膜30上に、例えばチタン膜、窒化チタン膜お
よびタングステン膜を順次堆積し、これをCMP法また
はエッチバック法により除去してプラグ32を形成し、
この後、絶縁膜30上に例えば窒化チタン膜、アルミニ
ウム膜および窒化チタン膜からなる積層膜を堆積し、こ
れをパターニングして第2層配線31を形成する。これ
により、前記図3に示すDRAMをほぼ完成する。さら
に上層の配線層は第2層配線31と同様に形成できるた
め、その詳細な説明は省略する。
Thereafter, the insulating film 30 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1.
Is formed, a connection hole is formed in the insulating film 30, and, for example, a titanium film, a titanium nitride film, and a tungsten film are sequentially deposited on the insulating film 30 including the connection hole, and this is removed by a CMP method or an etch-back method. To form a plug 32,
Thereafter, a laminated film composed of, for example, a titanium nitride film, an aluminum film, and a titanium nitride film is deposited on the insulating film 30 and is patterned to form the second-layer wiring 31. Thus, the DRAM shown in FIG. 3 is almost completed. Since the upper wiring layer can be formed in the same manner as the second-layer wiring 31, detailed description thereof is omitted.

【0076】本実施の形態のDRAMによれば、ビット
線接続孔として機能する配線溝18bを、ビット線BL
が形成される配線溝18aを形成するためのマスクとし
て機能するタングステン膜33およびy方向(ワード線
WL方向)にストライプ状に形成されたフォトレジスト
膜35をマスクとしてエッチングするため、ビット線B
Lに対して自己整合的に形成できる。これにより、ビッ
ト線BLとプラグ21との電気的接続を簡便に、かつ高
い信頼性で実現できる。
According to the DRAM of the present embodiment, the wiring groove 18b functioning as a bit line connection hole is formed in the bit line BL.
The bit line B is etched by using the tungsten film 33 functioning as a mask for forming the wiring groove 18a in which is formed the photoresist film 35 formed in a stripe shape in the y direction (word line WL direction) as a mask.
L can be formed in a self-aligned manner. Thus, the electrical connection between the bit line BL and the plug 21 can be realized easily and with high reliability.

【0077】なお、図20に示すように、絶縁膜16と
絶縁膜17aとの間に、絶縁膜17aに対してエッチン
グ選択比を有する絶縁膜44を形成することができる。
図20(a)、(b)および(c)は、この場合を工程
順に示した断面図であり、図20(a)は、図7(b)
に、図20(c)は、図12(b)の工程に対応する。
絶縁膜44としては例えばシリコン窒化膜を例示でき、
膜厚は例えば50nmである。
As shown in FIG. 20, an insulating film 44 having an etching selectivity with respect to the insulating film 17a can be formed between the insulating film 16 and the insulating film 17a.
20 (a), (b) and (c) are cross-sectional views showing this case in the order of steps, and FIG. 20 (a) is a sectional view of FIG.
FIG. 20C corresponds to the step of FIG.
Examples of the insulating film 44 include a silicon nitride film,
The film thickness is, for example, 50 nm.

【0078】このように絶縁膜44を設けることによ
り、配線溝18bの形成の際のエッチングを配線溝18
aのエッチングと同様に2段階のエッチングで行うこと
ができる。これにより、配線溝18bの過剰なエッチン
グを防止することができる。
By providing the insulating film 44 as described above, the etching at the time of forming the wiring groove 18b can be performed.
The etching can be performed by two-stage etching similarly to the etching of a. Thus, excessive etching of the wiring groove 18b can be prevented.

【0079】(実施の形態2)図21〜図26は本実施
の形態2のDRAMの製造方法の一例を工程順に示した
断面図または平面図である。なお、図21、23、2
5、26において、(a)、(b)、(c)および
(d)は、各々図2におけるC−C線断面、A−A線断
面、D−D線断面およびB−B線断面を示す。
(Embodiment 2) FIGS. 21 to 26 are sectional views or plan views showing an example of a method of manufacturing a DRAM of Embodiment 2 in the order of steps. It should be noted that FIGS.
5 and 26, (a), (b), (c) and (d) respectively show a cross section taken along a line CC, a line AA, a line DD and a line BB in FIG. Show.

【0080】本実施の形態のDRAMは、実施の形態1
の場合とビット線BL(第1層配線20)の構造および
製造方法において相違する。従って、その相違する部分
についてのみ説明する。
The DRAM according to the present embodiment is similar to the DRAM according to the first embodiment.
Is different in the structure and manufacturing method of the bit line BL (first layer wiring 20). Therefore, only the differences will be described.

【0081】本実施の形態のDRAMの製造工程は、実
施の形態1の図10の工程までは同様である。
The manufacturing process of the DRAM of the present embodiment is the same as that of the first embodiment up to the process of FIG.

【0082】その後、半導体基板1の全面に、配線溝1
8aを埋め込むタングステン膜を堆積する。タングステ
ン膜の膜厚は、配線溝18aの内部に被覆性よく堆積さ
れる程度とし、例えば60nmとする。このタングステ
ン膜を異方性エッチングすることにより、配線溝18a
の内側壁にタングステンからなるサイドウォールスペー
サ45を形成する(図21)。このときの配線溝18a
およびその内側壁に形成されたサイドウォールスペーサ
45の平面パターンを図22に示す。サイドウォールス
ペーサ45に挟まれた領域には、次に説明するように配
線溝18bが形成され、その幅は約60nmである。
Thereafter, the wiring groove 1 is formed over the entire surface of the semiconductor substrate 1.
A tungsten film for embedding 8a is deposited. The thickness of the tungsten film is set to such a degree that the tungsten film is deposited with good coverage inside the wiring groove 18a, for example, 60 nm. By anisotropically etching this tungsten film, the wiring groove 18a is formed.
A sidewall spacer 45 made of tungsten is formed on the inner side wall (FIG. 21). The wiring groove 18a at this time
FIG. 22 shows a plane pattern of the side wall spacer 45 formed on the inner side wall thereof. A wiring groove 18b is formed in a region sandwiched between the sidewall spacers 45 as described below, and has a width of about 60 nm.

【0083】次に、タングステン膜33およびサイドウ
ォールスペーサ45をマスクとして絶縁膜17aをエッ
チングし、配線溝18bを形成する(図23)。なお、
このエッチングの際にはフォトレジスト膜は使用されな
い。すなわち、配線溝18bは、フォトレジスト膜を使
用せずタングステン膜33およびサイドウォールスペー
サ45をマスクとしてエッチングするため、配線溝18
aと同様にx方向(ビット線BLが延在して形成される
方向)に連続的に形成される。配線溝18bには後に説
明するようにビット線BLの一部が形成され、プラグ2
1と電気的に接続されるが、このようにx方向に連続的
に延在して形成されても、配線溝18bはプラグ22を
露出することはない。すなわち、配線溝18bの幅はサ
イドウォールスペーサ45の形成により狭くなってい
る。このため、ビット線BLはプラグ22に接続される
ことはなく、プラグ22との絶縁性が保持される。
Next, the insulating film 17a is etched using the tungsten film 33 and the sidewall spacers 45 as masks to form wiring grooves 18b (FIG. 23). In addition,
No photoresist film is used during this etching. That is, the wiring groove 18b is etched using the tungsten film 33 and the sidewall spacer 45 as a mask without using a photoresist film.
Like a, it is continuously formed in the x direction (the direction in which the bit line BL extends). Part of the bit line BL is formed in the wiring groove 18b as described later, and the plug 2
The wiring groove 18b does not expose the plug 22 even if it is formed to extend continuously in the x direction. That is, the width of the wiring groove 18b is reduced by the formation of the sidewall spacer 45. For this reason, the bit line BL is not connected to the plug 22, and the insulation from the plug 22 is maintained.

【0084】また、配線溝18bに形成されるビット線
BLの一部は、一種のビット線接続部と考えることもで
きる。すなわち、配線溝18bをビット線接続孔と考え
ることができる。このように考えた場合、ビット線接続
孔は、配線溝18aすなわちビット線BLに対して自己
整合的に形成され、実施の形態1と同様に微細加工が容
易となる。
A part of the bit line BL formed in the wiring groove 18b can be considered as a kind of bit line connecting portion. That is, the wiring groove 18b can be considered as a bit line connection hole. When considered in this way, the bit line connection hole is formed in a self-aligned manner with respect to the wiring groove 18a, that is, the bit line BL, and the fine processing becomes easy as in the first embodiment.

【0085】また、本実施の形態では、フォトレジスト
膜を使用することなく一種のビット線接続孔を形成で
き、工程を簡略化することができる。
In this embodiment, a kind of bit line connection hole can be formed without using a photoresist film, and the process can be simplified.

【0086】次に、図24に示すように、フォトレジス
ト膜36を形成し、周辺回路領域のMISFETのソー
ス・ドレイン領域(高濃度不純物領域15b)に接続す
る接続孔を開口する。この工程は、実施の形態1の図1
3の工程と同様である。
Next, as shown in FIG. 24, a photoresist film 36 is formed, and a connection hole connected to the source / drain region (high concentration impurity region 15b) of the MISFET in the peripheral circuit region is opened. This step is the same as that shown in FIG.
This is the same as the third step.

【0087】次に、実施の形態1と同様に、例えばスパ
ッタ法により、膜厚が300nmのタングステン膜37
を半導体基板1の全面に形成し(図25)、タングステ
ン膜37およびタングステン膜33を、例えばCMP法
により研磨する(図26)。このとき、サイドウォール
スペーサ45の上部も研磨され、その表面が平坦化され
る。これにより、サイドウォールスペーサ45およびタ
ングステン膜37からなるビット線BLおよび第1層配
線20を形成される。その後の工程は実施の形態1と同
様である。
Next, similarly to the first embodiment, a tungsten film 37 having a thickness of 300 nm is formed by, for example, a sputtering method.
Is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 (FIG. 25), and the tungsten film 37 and the tungsten film 33 are polished by, for example, a CMP method (FIG. 26). At this time, the upper part of the sidewall spacer 45 is also polished, and the surface is flattened. As a result, the bit lines BL and the first layer wirings 20 composed of the sidewall spacers 45 and the tungsten film 37 are formed. Subsequent steps are the same as in the first embodiment.

【0088】本実施の形態のDRAMによれば、配線溝
18aの内側壁にサイドウォールスペーサ45を形成
し、これをマスクに用いて配線溝18bを形成するた
め、フォトレジスト膜を形成する必要がない。このた
め、配線溝18bを配線溝18aに対して自己整合的に
形成でき、また、工程を簡略化できる。さらに、サイド
ウォールスペーサ45を配線(ビット線BL、第1層配
線20)の一部として使用できるタングステンで構成す
るため、配線高さ(配線溝18aの深さ)を低減でき
る。これにより配線間容量を低減して蓄積電荷の検出感
度の向上等DRAMの性能の向上を図れる。なお、配線
溝18bの幅が狭いため、ビット線BLのプラグ21に
接続する部分の幅が狭く形成される。このため、この配
線幅の狭い領域での配線間容量の寄与を少なくできる。
According to the DRAM of this embodiment, the sidewall spacer 45 is formed on the inner side wall of the wiring groove 18a, and the wiring groove 18b is formed by using this as a mask. Therefore, it is necessary to form a photoresist film. Absent. Therefore, the wiring groove 18b can be formed in a self-aligned manner with respect to the wiring groove 18a, and the process can be simplified. Furthermore, since the sidewall spacers 45 are made of tungsten which can be used as a part of the wiring (bit line BL, first layer wiring 20), the wiring height (the depth of the wiring groove 18a) can be reduced. As a result, it is possible to improve the performance of the DRAM, such as improving the sensitivity of detecting the accumulated charge by reducing the capacitance between wirings. Since the width of the wiring groove 18b is narrow, the width of a portion of the bit line BL connected to the plug 21 is formed to be narrow. Therefore, the contribution of the inter-wiring capacitance in the narrow wiring width region can be reduced.

【0089】なお、本実施の形態では、配線溝18bの
形成の際にフォトレジスト膜を形成しないことが特徴で
あるが、図27に示すようにフォトレジスト膜46を形
成することもできる。フォトレジスト膜46は、実施の
形態1のフォトレジスト膜35と同様に形成できる。こ
の場合、図28に示すように、配線溝18bは、プラグ
21の周辺領域に形成され、配線溝18aの延在方向に
連続的に形成されることがない。このため、ビット線B
Lを形成した後には、図29に示すように、プラグ21
上部に、配線溝18bに充填されたビット線BLの一部
(プラグ接続部47)が形成され、その他のビット線延
在方向には接続部は形成されない。このため、さらに配
線間の容量を低減してDRAMの性能を向上できる。
Although the present embodiment is characterized in that a photoresist film is not formed when forming the wiring groove 18b, a photoresist film 46 can be formed as shown in FIG. The photoresist film 46 can be formed in the same manner as the photoresist film 35 of the first embodiment. In this case, as shown in FIG. 28, the wiring groove 18b is formed in the peripheral region of the plug 21, and is not formed continuously in the extending direction of the wiring groove 18a. Therefore, the bit line B
After forming the L, as shown in FIG.
A portion of the bit line BL filled in the wiring groove 18b (plug connecting portion 47) is formed on the upper portion, and no connecting portion is formed in the other bit line extending direction. Therefore, the capacity between the wirings can be further reduced, and the performance of the DRAM can be improved.

【0090】また、本実施の形態のように配線溝18a
の内側壁にサイドウォールスペーサ45を形成する場
合、周辺回路領域のコンタクト領域を図30に示すよう
に広くすることができる。このように周辺回路領域のコ
ンタクト領域を広くすることにより周辺回路領域でのコ
ンタクト面積を確保してコンタクト抵抗を低減できる。
Also, as in this embodiment, the wiring groove 18a
When the sidewall spacer 45 is formed on the inner side wall of the semiconductor device, the contact region in the peripheral circuit region can be widened as shown in FIG. By increasing the contact area in the peripheral circuit region in this manner, a contact area in the peripheral circuit region can be secured and the contact resistance can be reduced.

【0091】また、実施の形態1と同様に、絶縁膜16
と絶縁膜17aとの間に、絶縁膜17aに対してエッチ
ング選択比を有する絶縁膜44を形成することができる
ことは言うまでもない。
Also, as in the first embodiment, the insulating film 16
Needless to say, an insulating film 44 having an etching selectivity with respect to the insulating film 17a can be formed between the insulating film 17a and the insulating film 17a.

【0092】(実施の形態3)図31および図32は実
施の形態3のDRAMの製造方法の一例を工程順に示し
た断面図である。なお、図31、32において、
(a)、(b)および(c)、または、(d)、(e)
および(f)は、各々図2におけるA−A線断面、D−
D線断面およびB−B線断面を示す。
(Embodiment 3) FIGS. 31 and 32 are sectional views showing an example of a method of manufacturing a DRAM of Embodiment 3 in the order of steps. 31 and 32,
(A), (b) and (c), or (d), (e)
And (f) are cross sections taken along the line AA in FIG.
The D line cross section and the BB line cross section are shown.

【0093】本実施の形態のDRAMは、実施の形態1
の場合とビット線BL(第1層配線20)の構造および
製造方法において、また、ビット線BLが形成される絶
縁膜の構造において相違する。従って、その相違する部
分についてのみ説明する。
The DRAM of the present embodiment is similar to that of the first embodiment.
And the structure and manufacturing method of the bit line BL (first layer wiring 20), and the structure of the insulating film on which the bit line BL is formed. Therefore, only the differences will be described.

【0094】本実施の形態のDRAMの製造工程は、実
施の形態1の図9の工程までと同様である。ただし、本
実施の形態では、配線溝が形成される絶縁膜48を、実
施の形態1のように絶縁膜17a、17b、17cから
なる3層膜とせず、単層膜としている。絶縁膜48は例
えばTEOS酸化膜とすることができる。
The manufacturing process of the DRAM of the present embodiment is the same as that of the first embodiment up to the process of FIG. However, in the present embodiment, the insulating film 48 in which the wiring groove is formed is not a three-layer film composed of the insulating films 17a, 17b, and 17c as in the first embodiment, but a single-layer film. The insulating film 48 can be, for example, a TEOS oxide film.

【0095】実施の形態1の図9の工程のように、タン
グステン膜33をパターニングし、その後、パターニン
グされたタングステン膜33を覆うタングステン膜(図
示せず)を堆積し、このタングステン膜を異方性エッチ
ングすることにより、タングステン膜33の側壁にタン
グステンからなるサイドウォールスペーサ49を形成す
る(図31(a)、(b)および(c))。タングステ
ン膜33のパターニングはフォトリソグラフィの最小加
工寸法で行われるが、サイドウォールスペーサ49を形
成することにより、最小加工寸法よりも小さなスペース
を形成することができる。
As in the step of FIG. 9 of the first embodiment, the tungsten film 33 is patterned, and then a tungsten film (not shown) covering the patterned tungsten film 33 is deposited. By performing the reactive etching, sidewall spacers 49 made of tungsten are formed on the side walls of the tungsten film 33 (FIGS. 31A, 31B and 31C). The patterning of the tungsten film 33 is performed with the minimum processing dimension of photolithography. By forming the sidewall spacer 49, a space smaller than the minimum processing dimension can be formed.

【0096】次に、タングステン膜33およびサイドウ
ォールスペーサ49をマスクとして絶縁膜48をエッチ
ングする。これにより、配線溝50を形成する(図31
(d)、(e)および(f))。配線溝50は、前記の
通りフォトリソグラフィの最小加工寸法以下の幅で形成
される。
Next, the insulating film 48 is etched using the tungsten film 33 and the sidewall spacer 49 as a mask. Thereby, the wiring groove 50 is formed (FIG. 31).
(D), (e) and (f)). The wiring groove 50 is formed with a width equal to or smaller than the minimum processing dimension of photolithography as described above.

【0097】なお、配線溝50の形成の際、実施の形態
2と同様に、フォトレジスト膜は使用されない。これに
より工程を簡略化することができる。
When forming the wiring groove 50, a photoresist film is not used as in the second embodiment. Thereby, the process can be simplified.

【0098】また、配線溝50の底部においてプラグ2
1の表面が露出される。従って、後に説明するように、
配線溝50の内部にビット線BLが形成されれば、ビッ
ト線自体がプラグ21と電気的に接続されることとな
り、ビット線接続孔を形成する必要がない。すなわちビ
ット線接続孔の形成を省略して、ビット線接続孔のパタ
ーニングに起因するプラグ21、ビット線BL間のマス
クずれの問題を無くすことができる。
The plug 2 is located at the bottom of the wiring groove 50.
1 is exposed. Therefore, as explained below,
If the bit line BL is formed inside the wiring groove 50, the bit line itself is electrically connected to the plug 21, and there is no need to form a bit line connection hole. That is, it is possible to omit the formation of the bit line connection hole and eliminate the problem of the mask misalignment between the plug 21 and the bit line BL due to the patterning of the bit line connection hole.

【0099】次に、実施の形態1と同様に、周辺回路の
接続孔を形成した後、例えばスパッタ法により、膜厚が
300nmのタングステン膜37を半導体基板1の全面
に形成し(図32(a)、(b)および(c))、タン
グステン膜37、サイドウォールスペーサ49およびタ
ングステン膜33を、例えばCMP法により研磨する
(図32(d)、(e)および(f))。これにより、
ビット線BL(第1層配線20)が形成される。このよ
うにして形成されたビット線BLの配線幅は、実施の形
態1、2と比較して小さく形成される。これにより、配
線間の距離を長くして配線間容量を低減できる。よっ
て、蓄積電荷の検出感度を向上し、DRAMの性能を向
上できる。その後の工程は実施の形態1と同様である。
Next, as in the first embodiment, after forming the connection holes of the peripheral circuit, a 300 nm-thick tungsten film 37 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, a sputtering method (FIG. 32 ( a), (b) and (c)), the tungsten film 37, the side wall spacer 49 and the tungsten film 33 are polished by, for example, a CMP method (FIGS. 32 (d), (e) and (f)). This allows
A bit line BL (first layer wiring 20) is formed. The wiring width of the bit line BL formed in this manner is smaller than in the first and second embodiments. This makes it possible to increase the distance between the wires and reduce the capacitance between the wires. Therefore, the detection sensitivity of the accumulated charge can be improved, and the performance of the DRAM can be improved. Subsequent steps are the same as in the first embodiment.

【0100】本実施の形態のDRAMによれば、フォト
レジスト膜を用いることなく、ビット線接続孔の機能を
併有する配線溝50を形成できる。これにより、工程を
簡略化するとともに、ビット線接続孔の形成に起因する
マスク合わせずれの問題を回避できる。また、ビット線
BLの配線幅を狭く形成できるため、配線間距離を長く
してビット線間容量を低減し、蓄積電荷の検出感度向上
等のDRAMの性能向上を図れる。
According to the DRAM of this embodiment, the wiring groove 50 having the function of the bit line connection hole can be formed without using a photoresist film. This simplifies the process and avoids the problem of misalignment of the mask due to the formation of the bit line connection hole. In addition, since the wiring width of the bit line BL can be reduced, the distance between the wirings can be increased to reduce the capacitance between the bit lines, thereby improving the performance of the DRAM such as improving the detection sensitivity of the stored charge.

【0101】なお、図33に示すように、タングステン
膜33のパターニングの際に、下地である絶縁膜48を
過剰にエッチングし、サイドウォールスペーサ49の底
部をタングステン膜33の底面よりも低い標高で形成す
ることができる(図33(a)、(b)および
(c))。このようにして形成されたビット線BLに
は、その一部として絶縁膜48の表面付近にサイドウォ
ールスペーサ49の一部を残存させることができる。こ
のサイドウォールスペーサ49の一部によりビット線B
Lの断面積を増加させ、配線抵抗を低減してDRAMの
高性能化に寄与できる。
As shown in FIG. 33, at the time of patterning the tungsten film 33, the insulating film 48 serving as a base is excessively etched, and the bottom of the sidewall spacer 49 is formed at an altitude lower than the bottom of the tungsten film 33. (FIGS. 33 (a), (b) and (c)). In the bit line BL thus formed, a part of the side wall spacer 49 can be left near the surface of the insulating film 48 as a part thereof. A part of the side wall spacer 49 allows the bit line B
By increasing the cross-sectional area of L and reducing the wiring resistance, it is possible to contribute to higher performance of the DRAM.

【0102】また、本実施の形態においても、実施の形
態2と同様に、周辺回路領域のコンタクト領域を図30
に示すように広くすることができ、実施の形態1と同様
に、絶縁膜16と絶縁膜48との間に、絶縁膜48に対
してエッチング選択比を有するシリコン窒化膜等を形成
することができることは言うまでもない。
In the present embodiment, as in the second embodiment, the contact region in the peripheral circuit region is formed as shown in FIG.
As in the first embodiment, a silicon nitride film or the like having an etching selectivity with respect to the insulating film 48 can be formed between the insulating film 16 and the insulating film 48 as in the first embodiment. It goes without saying that you can do it.

【0103】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0104】例えば、実施の形態1では、キャパシタC
として、上方に開口を有する筒形状の下部電極を有する
キャパシタの例を示したが、単純スタック型のキャパシ
タを用いてもよい。
For example, in the first embodiment, the capacitor C
Although an example of a capacitor having a cylindrical lower electrode having an opening above has been described above, a simple stack type capacitor may be used.

【0105】また、本実施の形態のビット線BL(第1
層配線20)の形成方法は、DRAMに限られず、DR
AMを混載したロジック回路や、DRAMを混載したフ
ラッシュメモリ内臓のマイクロコンピュータ、その他の
システム混載チップへの適用が可能である。
The bit line BL of the present embodiment (first
The method of forming the layer wiring 20) is not limited to the DRAM,
The present invention can be applied to a logic circuit incorporating an AM, a microcomputer incorporating a flash memory incorporating a DRAM, and other system-embedded chips.

【0106】また、本実施の形態のビット線BL(第1
層配線20)の形成方法は、第1層の配線形成の適用に
限られず、第2層以上の配線形成に適用することも可能
である。この場合、図34に示すように、第N層配線5
1の形成後、第N層配線51を覆う絶縁膜52に第(N
+1)層配線の接続孔53を開口する際に、第N層配線
51に重なるように形成できる。これにより第N層配線
51と第(N+1)層配線との電気的接続を容易に行う
ことができる。
Further, the bit line BL (first
The method of forming the layer wiring 20) is not limited to the formation of the first layer wiring, but may be applied to the formation of the second layer wiring or more. In this case, as shown in FIG.
1 is formed on the insulating film 52 covering the N-th layer wiring 51.
+1) When the connection hole 53 of the layer wiring is opened, it can be formed so as to overlap the N-th layer wiring 51. Thereby, electrical connection between the N-th layer wiring 51 and the (N + 1) -th layer wiring can be easily performed.

【0107】また、タングステン膜33の上部に形成す
るフォトレジスト膜を、図35に示すような島状の開口
部を持つパターンのフォトレジスト膜54にすることも
できる。このようにすることにより、MISFETの活
性領域との接続に活用されない領域に形成される配線溝
18bおよび配線溝18b内に形成される接続プラグを
減らすことができ、ビット線BL容量の減少を推進する
ことができる。このとき、開口部のY方向の長さは、マ
スクの合わせずれを考慮しても、前記開口部が隣接する
配線溝にかからないように設定するのが好ましい。な
お、図36(a)〜(d)および図37(a)〜(d)
は、前記図35に示す例に従い、DRAMの製造方法を
工程順に示した断面図である。
The photoresist film formed on the tungsten film 33 can be a photoresist film 54 having a pattern having island-shaped openings as shown in FIG. By doing so, it is possible to reduce the number of wiring grooves 18b formed in a region that is not used for connection with the active region of the MISFET and the number of connection plugs formed in the wiring groove 18b, thereby promoting a reduction in bit line BL capacitance. can do. At this time, it is preferable that the length of the opening in the Y direction is set so that the opening does not cover an adjacent wiring groove, even in consideration of misalignment of the mask. 36 (a) to (d) and FIGS. 37 (a) to (d)
FIG. 36 is a cross-sectional view showing, in the order of steps, the method of manufacturing the DRAM according to the example shown in FIG. 35.

【0108】また、ビット線BLおよび接続プラグを構
成するタングステン膜33と、多結晶シリコン膜によっ
て構成される接続プラグ21、22との間にTiSi膜
や、TiSi膜とTiN膜との積層膜などを形成するこ
とによって、タングステン膜33と接続プラグ21、、
22との反応を防止し、かつ接触抵抗を下げることもで
きる。
Further, a TiSi film, a laminated film of a TiSi film and a TiN film, etc. are provided between the tungsten film 33 forming the bit line BL and the connection plug and the connection plugs 21 and 22 formed of the polycrystalline silicon film. Forming the tungsten film 33 and the connection plug 21,
22 and can reduce the contact resistance.

【0109】[0109]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。 (1)本発明によれば、微細化されたDRAMのメモリ
セルにおいて、ビット線と接続プラグとの電気的接続を
ワード線方向に自己整合で実現でき、ビット線と接続プ
ラグとの電気的接続を簡便にかつ高い信頼性で実現でき
る。 (2)本発明によれば、ビット線と接続プラグとの接続
部形成プロセスを簡略化することができる。 (3)本発明によれば、ビット線間の容量を低減し、蓄
積電荷検出感度を向上してDRAMを高性能化できる。 (4)本発明によれば、ビット線を埋め込み形成するた
めの配線溝を形成する際に使用したマスクを残してお
き、接続プラグを内部に形成するための配線溝を形成す
る際のマスクの一枚として利用することにより、ビット
線の配線幅方向において、ビット線と接続プラグとが自
己整合となる。従って、ビット線同士の間隔を規定して
いるビット線と同層の絶縁膜の下には接続プラグが形成
されない構造となり、接続プラグ同士の間隔も前記絶縁
膜の幅と同じかそれ以上と規定される。従って、接続プ
ラグパターンとビット線パターンとのずれに起因するビ
ット線間容量の増大や、接続プラグとビット線との短絡
を防止することができる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) According to the present invention, in a miniaturized DRAM memory cell, an electrical connection between a bit line and a connection plug can be realized by self-alignment in a word line direction, and an electrical connection between a bit line and a connection plug can be realized. Can be realized simply and with high reliability. (2) According to the present invention, it is possible to simplify the process of forming a connection portion between a bit line and a connection plug. (3) According to the present invention, it is possible to reduce the capacitance between bit lines, improve the sensitivity of detecting stored charges, and improve the performance of the DRAM. (4) According to the present invention, the mask used for forming the wiring groove for burying the bit line is left, and the mask for forming the wiring groove for forming the connection plug inside is left. When used as one, the bit line and the connection plug are self-aligned in the width direction of the bit line. Therefore, no connection plug is formed below the insulating film in the same layer as the bit line defining the distance between the bit lines, and the distance between the connection plugs is also specified to be equal to or greater than the width of the insulating film. Is done. Therefore, it is possible to prevent an increase in capacitance between bit lines due to a shift between the connection plug pattern and the bit line pattern, and a short circuit between the connection plug and the bit line.

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

【図1】(a)は、実施の形態1のDRAMを形成した
半導体チップ全体の一例を示した平面図であり、(b)
は、実施の形態1のDRAMの等価回路図である。
FIG. 1A is a plan view illustrating an example of an entire semiconductor chip on which a DRAM according to a first embodiment is formed, and FIG.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the DRAM of the first embodiment.

【図2】図1のメモリアレイMARYの一部を拡大した
平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view of a part of a memory array MARY in FIG. 1;

【図3】(a)〜(d)は、本発明の一実施の形態であ
るDRAMの一部断面図である。
FIGS. 3A to 3D are partial cross-sectional views of a DRAM according to an embodiment of the present invention.

【図4】(a)および(b)は、実施の形態1のDRA
Mの製造方法の一例を工程順に示した断面図であり、
(c)は、平面図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating DRA according to the first embodiment;
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of a method for manufacturing M in the order of steps;
(C) is a plan view.

【図5】(a)は、実施の形態1のDRAMの製造方法
の一例を工程順に示した断面図であり、(b)は、平面
図である。
FIG. 5A is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the DRAM of the first embodiment in the order of steps, and FIG. 5B is a plan view.

【図6】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAMの
製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 6A to 6D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing the DRAM of the first embodiment in the order of steps; FIGS.

【図7】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAMの
製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 7A to 7D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing the DRAM of the first embodiment in the order of steps;

【図8】実施の形態1のDRAMの製造方法の一例を工
程順に示した平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing an example of a method for manufacturing the DRAM of the first embodiment in the order of steps.

【図9】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAMの
製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views illustrating an example of a method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment in the order of steps; FIGS.

【図10】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 10A to 10D are DRAMs according to the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図11】実施の形態1のDRAMの製造方法の一例を
工程順に示した平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing one example of a method of manufacturing the DRAM of the first embodiment in the order of steps;

【図12】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 12A to 12D are DRAMs according to the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図13】実施の形態1のDRAMの製造方法の一例を
工程順に示した断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing one example of the method of manufacturing the DRAM of the first embodiment in the order of steps;

【図14】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 14A to 14D are DRAMs according to the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図15】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 15A to 15D are DRAMs according to the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図16】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 16A to 16D are DRAMs according to the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図17】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 17A to 17D are diagrams illustrating a DRAM according to the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図18】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 18A to 18D are DRAMs according to the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図19】(a)〜(d)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 19A to 19D are DRAMs according to the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図20】(a)〜(c)は、実施の形態1のDRAM
の製造方法の他の例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 20A to 20C are DRAMs according to the first embodiment;
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図21】(a)〜(d)は、実施の形態2のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 21A to 21D are diagrams illustrating a DRAM according to a second embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図22】実施の形態2のDRAMの製造方法の一例を
工程順に示した平面図である。
FIG. 22 is a plan view showing one example of the method of manufacturing the DRAM of the second embodiment in the order of steps;

【図23】(a)〜(d)は、実施の形態2のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 23A to 23D are diagrams illustrating a DRAM according to a second embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図24】実施の形態2のDRAMの製造方法の一例を
工程順に示した断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing one example of the method of manufacturing the DRAM of the second embodiment in the order of steps;

【図25】(a)〜(d)は、実施の形態2のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 25A to 25D are diagrams illustrating a DRAM according to a second embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図26】(a)〜(d)は、実施の形態2のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 26A to 26D are diagrams illustrating a DRAM according to a second embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図27】実施の形態2のDRAMの製造方法の他の例
を工程順に示した平面図である。
FIG. 27 is a plan view showing another example of the method for manufacturing the DRAM according to the second embodiment in the order of steps;

【図28】(a)〜(d)は、実施の形態2のDRAM
の製造方法の他の例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 28A to 28D are diagrams illustrating a DRAM according to a second embodiment;
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図29】(a)〜(d)は、実施の形態2のDRAM
の製造方法の他の例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 29A to 29D are diagrams illustrating a DRAM according to a second embodiment;
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図30】実施の形態2のDRAMの製造方法のさらに
他の例を示した平面図である。
FIG. 30 is a plan view showing still another example of the method for manufacturing the DRAM of the second embodiment.

【図31】(a)〜(f)は、実施の形態3のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 31A to 31F are diagrams illustrating a DRAM according to a third embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図32】(a)〜(f)は、実施の形態3のDRAM
の製造方法の一例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 32A to 32F are diagrams illustrating a DRAM according to a third embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図33】(a)〜(f)は、実施の形態3のDRAM
の製造方法の他の例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 33A to 33F are diagrams illustrating a DRAM according to a third embodiment;
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図34】本発明の他の例を示した断面図である。FIG. 34 is a sectional view showing another example of the present invention.

【図35】本発明の他の例を示した平面図である。FIG. 35 is a plan view showing another example of the present invention.

【図36】(a)〜(d)は、DRAMの製造方法の他
の例を工程順に示した断面図である。
36 (a) to (d) are cross-sectional views showing another example of a method for manufacturing a DRAM in the order of steps.

【図37】(a)〜(d)は、DRAMの製造方法の他
の例を工程順に示した断面図である。
FIGS. 37A to 37D are cross-sectional views illustrating another example of a method for manufacturing a DRAM in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 1A 半導体チップ 2 p形ウェル 3 p形ウェル 4 n形ウェル 5 しきい値電圧調整層 6 ディープウェル 7 分離領域 8 浅溝 10 ゲート絶縁膜 11 ゲート電極 11c 絶縁膜 12 半導体領域 13 キャップ絶縁膜 14 シリコン窒化膜 15 半導体領域 15a 低濃度不純物領域 15b 高濃度不純物領域 16 絶縁膜 17a 絶縁膜(TEOS酸化膜) 17b 絶縁膜(シリコン窒化膜) 17c 絶縁膜(TEOS酸化膜) 18a 配線溝 18b 配線溝 20 第1層配線 21 プラグ 22 プラグ 23 層間絶縁膜 24 絶縁膜(シリコン窒化膜) 25 接続プラグ 26 容量電極接続孔 27 下部電極 28 容量絶縁膜 29 プレート電極(上部電極) 30 絶縁膜 31 第2層配線 32 プラグ 33 タングステン膜 34 フォトレジスト膜 35 フォトレジスト膜 36 フォトレジスト膜 37 タングステン膜 38 多結晶シリコン膜 39 サイドウォールスペーサ 40 絶縁膜 41 溝 42 多結晶シリコン膜 43 シリコン酸化膜 44 絶縁膜 45 サイドウォールスペーサ 46 フォトレジスト膜 47 プラグ接続部 48 絶縁膜 49 サイドウォールスペーサ 50 配線溝 51 第N層配線 52 絶縁膜 53 接続孔 BL ビット線 BP 接続プラグ C キャパシタ L1 活性領域 MARY メモリアレイ Qn nチャネルMISFET Qp pチャネルMISFET Qs 選択MISFET SA センスアンプ SNCT 容量電極接続孔 WD ワードドライバ WL ワード線 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 1A semiconductor chip 2 p-type well 3 p-type well 4 n-type well 5 threshold voltage adjusting layer 6 deep well 7 isolation region 8 shallow groove 10 gate insulating film 11 gate electrode 11c insulating film 12 semiconductor region 13 cap insulating Film 14 silicon nitride film 15 semiconductor region 15a low-concentration impurity region 15b high-concentration impurity region 16 insulating film 17a insulating film (TEOS oxide film) 17b insulating film (silicon nitride film) 17c insulating film (TEOS oxide film) 18a wiring groove 18b wiring Groove 20 First layer wiring 21 Plug 22 Plug 23 Interlayer insulating film 24 Insulating film (silicon nitride film) 25 Connection plug 26 Capacitive electrode connecting hole 27 Lower electrode 28 Capacitive insulating film 29 Plate electrode (upper electrode) 30 Insulating film 31 Second Layer wiring 32 plug 33 tungsten film 34 photo Dist film 35 Photoresist film 36 Photoresist film 37 Tungsten film 38 Polycrystalline silicon film 39 Sidewall spacer 40 Insulating film 41 Groove 42 Polycrystalline silicon film 43 Silicon oxide film 44 Insulating film 45 Sidewall spacer 46 Photoresist film 47 Plug connection Part 48 insulating film 49 side wall spacer 50 wiring groove 51 Nth layer wiring 52 insulating film 53 connection hole BL bit line BP connection plug C capacitor L1 active area MARY memory array Qn n-channel MISFET Qp p-channel MISFET Qs selection MISFET SA sense amplifier SNCT Capacitor electrode connection hole WD Word driver WL Word line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F033 HH08 HH19 HH33 JJ17 JJ18 JJ19 JJ20 JJ21 JJ25 JJ27 JJ28 JJ30 JJ33 KK19 QQ35 QQ48 5F048 AB01 AC01 BF06 BF07 BF11 BF16 5F083 AD10 AD24 AD48 AD49 GA03 JA06 JA31 JA35 JA36 JA39 JA40 JA53 LA12 LA16 MA06 MA16 MA17 PR29 PR36 PR40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) LA16 MA06 MA16 MA17 PR29 PR36 PR40

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の工程を有する半導体集積回路装置
の製造方法; (a)第1の半導体領域と、第2の半導体領域と、前記
第1および第2の半導体領域を隔てる分離領域を半導体
基板の主面上に形成する工程、(b)前記第1および第
2の半導体領域の上部を含む前記半導体基板の主面上に
第1の絶縁膜を形成する工程、(c)前記第1の絶縁膜
の上部に第2の絶縁膜を形成する工程、(d)前記第2
の絶縁膜の上部に第1および第2の開口部を有する第1
の膜を形成する工程、(e)前記第1および第2の開口
部の底部に露出した前記第2の絶縁膜を、前記第2の絶
縁膜に対するエッチング速度が前記第1の膜に対するエ
ッチング速度よりも大きい方法でエッチングし、前記第
1および第2の溝を形成する工程、(f)前記第1およ
び第2の溝の一部を覆う第2の膜を、前記第1および第
2の溝の内部と前記第1の膜の上部とに形成する工程、
(g)前記第1および第2の溝の底部に露出した前記第
1の絶縁膜を、前記第1の絶縁膜に対するエッチング速
度が前記第1および第2の膜に対するエッチング速度よ
りも大きい方法でエッチングし、前記第1の溝の底部に
第3の開口部を形成し、前記第2の溝の底部に第4の開
口部を形成する工程、(h)前記第2の膜を除去する工
程、(i)前記第1および第2の溝の内部と、前記第3
および第4の開口部の内部とを含む前記第2の絶縁膜の
上部に第1の導電体膜を形成する工程、(j)前記第1
の導電体膜の一部を除去することによって、前記第1の
溝の内部に前記第3の開口部を介して前記第1の半導体
領域に電気的に接続される第1の配線を形成し、前記第
2の溝の内部に前記第4の開口部を介して前記第2の半
導体領域に電気的に接続される第2の配線を形成する工
程。
1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device comprising the steps of: (a) forming a first semiconductor region, a second semiconductor region, and an isolation region separating the first and second semiconductor regions from each other; Forming a first insulating film on a main surface of the semiconductor substrate including upper portions of the first and second semiconductor regions; (c) forming a first insulating film on the main surface of the semiconductor substrate including upper portions of the first and second semiconductor regions; Forming a second insulating film on the insulating film, and (d) forming the second insulating film on the second insulating film.
Having a first and a second opening above the insulating film
(E) etching the second insulating film exposed at the bottoms of the first and second openings with the second insulating film so that the second insulating film has an etching rate with respect to the first film; Forming the first and second grooves by etching with a method larger than (f), forming a second film covering a part of the first and second grooves with the first and second grooves. Forming a step inside the groove and above the first film;
(G) removing the first insulating film exposed at the bottoms of the first and second grooves by a method in which an etching rate for the first insulating film is higher than an etching rate for the first and second films; Etching to form a third opening at the bottom of the first groove and forming a fourth opening at the bottom of the second groove; (h) removing the second film (I) the inside of the first and second grooves and the third
Forming a first conductor film on the second insulating film including the first insulating film and the inside of the fourth opening; and (j) forming the first conductive film on the first insulating film.
Forming a first wiring which is electrically connected to the first semiconductor region through the third opening inside the first groove by removing a part of the conductive film of Forming a second wiring electrically connected to the second semiconductor region through the fourth opening inside the second groove.
【請求項2】 以下の工程を有する半導体集積回路装置
の製造方法; (a)半導体基板の主面上に、ゲート絶縁膜とゲート電
極と一対の半導体領域とによって各々が構成される第1
および第2のMISFETと、前記第1および第2のM
ISFETを隔てる分離領域とを形成する工程、(b)
前記第1および第2のMISFETの上部を含む前記半
導体基板の主面上に第1の絶縁膜を形成する工程、
(c)前記第1の絶縁膜の上部に第2の絶縁膜を形成す
る工程、(d)前記第2の絶縁膜の上部に第1および第
2の開口部を有する第1の膜を形成する工程、(e)前
記第1および第2の開口部の底部に露出した前記第2の
絶縁膜を、前記第2の絶縁膜に対するエッチング速度が
前記第1の膜に対するエッチング速度よりも大きい方法
でエッチングし、前記第1および第2の溝を形成する工
程、(f)前記第1および第2の溝の一部を覆う第2の
膜を、前記第1および第2の溝の内部と前記第1の膜の
上部とに形成する工程、(g)前記第1および第2の溝
の底部に露出した前記第1の絶縁膜を、前記第1の絶縁
膜に対するエッチング速度が前記第1および第2の膜に
対するエッチング速度よりも大きい方法でエッチング
し、前記第1の溝の底部に第3の開口部を形成し、前記
第2の溝の底部に第4の開口部を形成する工程、(h)
前記第2の膜を除去する工程、(i)前記第1および第
2の溝の内部と、前記第3および第4の開口部の内部と
を含む前記第2の絶縁膜の上部に第1の導電体膜を形成
する工程、(j)前記第1の導電体膜の一部を除去する
ことによって、前記第1の溝の内部に前記第3の開口部
を介して前記第1のMISFETの一対の半導体領域の
一方に電気的に接続される第1の配線を形成し、前記第
2の溝の内部に前記第4の開口部を介して前記第2のM
ISFETの一対の半導体領域の一方に電気的に接続さ
れる第2の配線を形成する工程。
2. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having the following steps: (a) a first method in which a gate insulating film, a gate electrode and a pair of semiconductor regions are formed on a main surface of a semiconductor substrate,
And the second MISFET and the first and second M
Forming an isolation region separating the ISFET, (b)
Forming a first insulating film on a main surface of the semiconductor substrate including upper portions of the first and second MISFETs;
(C) forming a second insulating film on the first insulating film; and (d) forming a first film having first and second openings on the second insulating film. (E) removing the second insulating film exposed at the bottom of the first and second openings by etching the second insulating film at a rate higher than the etching rate of the first film. (F) forming a second film covering a part of the first and second grooves with the inside of the first and second grooves. (G) forming the first insulating film exposed at the bottom of the first and second trenches with the first insulating film at an etching rate of the first insulating film equal to the first insulating film; And etching by a method larger than the etching rate for the second film, The third opening is formed in part, forming a fourth opening in the bottom of the second groove, (h)
Removing the second film; (i) forming a first film on the second insulating film including the inside of the first and second grooves and the inside of the third and fourth openings; (J) removing a part of the first conductive film to form the first MISFET through the third opening inside the first groove by removing a part of the first conductive film; Forming a first wiring electrically connected to one of the pair of semiconductor regions, and forming the second wiring through the fourth opening in the second groove.
Forming a second wiring electrically connected to one of the pair of semiconductor regions of the ISFET;
【請求項3】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、(k)前記第1のMISFETの一対
の半導体領域の他方に電気的に接続される第1のキャパ
シタと、前記第2のMISFETの一対の半導体領域の
他方に電気的に接続される第2のキャパシタとを形成す
る工程をさらに有することを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein: (k) a first capacitor electrically connected to the other of the pair of semiconductor regions of the first MISFET; Forming a second capacitor electrically connected to the other of the pair of semiconductor regions of the MISFET.
【請求項4】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、 前記(d)工程は、前記第1および第2のMISFET
の上部を含む前記半導体基板の主面上に第3の膜を形成
する工程と、前記第3の膜の上部に開口部を有するフォ
トレジスト膜を形成する工程と、前記フォトレジスト膜
の開口部の底部の前記第3の膜をエッチングすることに
よって第2の開口部を形成し、前記第3の膜の一部から
なる第1の膜を形成する工程を有することを特徴とする
半導体集積回路装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein said step (d) comprises said first and second MISFETs.
Forming a third film on the main surface of the semiconductor substrate including an upper portion of the semiconductor film, forming a photoresist film having an opening on the third film, and opening the photoresist film A step of forming a second opening by etching the third film at the bottom of the first film and forming a first film composed of a part of the third film. Device manufacturing method.
【請求項5】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、 前記(d)工程は、前記第1および第2の開口部の内壁
に、前記第1の膜と同じ材料を含む膜によって構成され
るサイドウォールスペーサを形成する工程をさらに有す
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein in the step (d), a film containing the same material as the first film on inner walls of the first and second openings. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, further comprising the step of forming a sidewall spacer constituted by:
【請求項6】 請求項4記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第2の膜は、フォトレジスト膜で
あることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein said second film is a photoresist film.
【請求項7】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、 前記(c)工程は、第1層目の絶縁膜を形成し、前記第
1層目の絶縁膜の上部に第2層目の絶縁膜を形成するこ
とにより、前記第1および第2層目の絶縁膜によって構
成される第2の絶縁膜を形成する工程からなり、 前記(e)工程は、前記第1および第2の開口部の底部
に露出した前記第2層目の絶縁膜を、前記第2層目の絶
縁膜に対するエッチング速度が前記第1の膜および前記
第1層目の絶縁膜に対するエッチング速度よりも大きい
方法でエッチングし、続いて前記第1層目の絶縁膜を、
前記第1層目の絶縁膜に対するエッチング速度が前記第
1の膜に対するエッチング速度よりも大きい方法でエッ
チングすることによって、前記第1および第2の溝を形
成する工程からなることを特徴とする半導体集積回路装
置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein in the step (c), a first insulating film is formed, and a second insulating film is formed on the first insulating film. Forming a second insulating film composed of the first and second insulating films by forming a first insulating film; and the step (e) includes the first and second insulating films. The etching rate of the second insulating film exposed at the bottom of the opening of the second insulating film is lower than the etching rate of the first insulating film and the etching rate of the first insulating film. Etching by a large method, and then the first insulating film is
A step of forming the first and second grooves by etching using a method in which an etching rate for the first insulating film is higher than an etching rate for the first film. A method for manufacturing an integrated circuit device.
【請求項8】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、 前記(f)工程において形成される前記第2の膜は、前
記第1の溝の一部の上部に第5の開口部を有し、かつ前
記第2の溝の一部に第6の開口部を有し、 前記第5の開口部の幅は、前記第1の溝の幅よりも大き
く、前記第5の開口部によって前記第1の溝の一部のみ
ならず、前記第1の膜の一部も露出されており、前記第
6の開口部の幅は、前記第2の溝の幅よりも大きく、前
記第6の開口部によって前記第2の溝の一部のみなら
ず、前記第1の膜の一部も露出されていることを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the second film formed in the step (f) has a fifth opening above a part of the first groove. And a sixth opening in a part of the second groove. The width of the fifth opening is larger than the width of the first groove, and the fifth opening The portion exposes not only a part of the first groove but also a part of the first film, and the width of the sixth opening is larger than the width of the second groove, A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein not only a part of the second groove but also a part of the first film is exposed by a sixth opening.
【請求項9】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、 前記(f)工程において形成される前記第2の膜は、前
記第1の溝の一部の上部に第5の開口部を有し、かつ前
記第2の溝の一部に第6の開口部を有し前記第5の開口
部の幅は、前記第1の溝の幅よりも大きく、前記第5の
開口部によって前記第1の溝の一部のみならず、前記第
1の溝の両側の前記第1の膜の一部も露出されており、 前記第6の開口部の幅は、前記第2の溝の幅よりも大き
く、前記第6の開口部によって前記第2の溝の一部のみ
ならず、前記第2の溝の両側の前記第1の膜の一部も露
出されていることを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the second film formed in the step (f) has a fifth opening above a part of the first groove. A fifth opening having a sixth opening in a part of the second groove, wherein a width of the fifth opening is larger than a width of the first groove; By this, not only a part of the first groove but also a part of the first film on both sides of the first groove is exposed, and the width of the sixth opening is the second groove. And the sixth opening exposes not only a part of the second groove but also a part of the first film on both sides of the second groove. Of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項10】 請求項2記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、 前記第1の膜は、前記第1の導電体膜と同じ材料によっ
て構成され、前記第1の導電体膜の一部を除去する前記
(j)工程において、前記第1の導電体膜に続いて除去
されることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the first film is made of the same material as the first conductor film, and a part of the first conductor film. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein in the step (j) of removing, the first conductive film is removed subsequently.
【請求項11】 請求項2記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、 前記第1および第2の溝の内壁に、導電体膜によって構
成されるサイドウォールスペーサを形成する(k)工程
をさらに有し、 前記(g)工程におけるエッチングは、前記第1の絶縁
膜に対するエッチング速度が前記サイドウォールスペー
サに対するエッチング速度よりも大きい方法によって行
われることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
11. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, further comprising: (k) a step of forming a sidewall spacer made of a conductive film on an inner wall of the first and second grooves. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the etching in the step (g) is performed by a method in which an etching rate for the first insulating film is higher than an etching rate for the sidewall spacer.
【請求項12】 半導体基板の主面上に形成され、各々
がソース、ドレイン領域、ゲート絶縁膜およびゲート電
極を有する第1および第2のMISFETと、 前記半導体基板の主面に形成され、前記第1のMISF
ETのソース、ドレイン領域と前記第2のMISFET
のソース、ドレイン領域とを隔てる分離領域と、 前記第1および第2のMISFETの上部に形成された
第1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜の上部に形成された第2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜の内部に形成された第1および第2の
導電体と、 前記第2の絶縁膜の上部に形成された第1および第2の
配線とを有する半導体集積回路装置であって、 前記第1の配線は、前記第1の導電体を介して前記第1
のMISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接
続され、 前記第2の配線は、前記第2の導電体を介して前記第2
のMISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接
続され、 前記第2の絶縁膜の真下には、前記第1および第2の導
電体が形成されていないことを特徴とする半導体集積回
路装置。
12. A first and second MISFETs formed on a main surface of a semiconductor substrate, each having a source, a drain region, a gate insulating film and a gate electrode, and formed on a main surface of the semiconductor substrate, First MISF
ET source and drain regions and the second MISFET
An isolation region separating the source and drain regions of the first and second MISFETs; a first insulating film formed on the first and second MISFETs; and a second insulating film formed on the first insulating film A semiconductor integrated circuit device having: first and second conductors formed inside the second insulating film; and first and second wirings formed on the second insulating film. Wherein the first wiring is connected to the first wiring via the first conductor.
The MISFET is electrically connected to one of a source and a drain of the MISFET, and the second wiring is connected to the second conductor via the second conductor.
A semiconductor integrated circuit device electrically connected to one of a source and a drain of the MISFET, wherein the first and second conductors are not formed immediately below the second insulating film.
【請求項13】 請求項12記載の半導体集積回路装置
において、さらに、前記第1のMISFETのソース、
ドレインの他方に電気的に接続された第1の容量素子
と、前記第2のMISFETのソース、ドレインの他方
に電気的に接続された第2の容量素子とを有することを
特徴とする半導体集積回路装置。
13. The semiconductor integrated circuit device according to claim 12, further comprising: a source of said first MISFET;
A semiconductor integrated circuit comprising: a first capacitance element electrically connected to the other of the drain; and a second capacitance element electrically connected to the other of the source and the drain of the second MISFET. Circuit device.
【請求項14】 請求項13記載の半導体集積回路装置
において、さらに、前記半導体基板の主面上に形成され
たセンスアンプを有し、前記第1の配線と前記第2の配
線とは、前記センスアンプを介して接続されていること
を特徴とする半導体集積回路装置。
14. The semiconductor integrated circuit device according to claim 13, further comprising a sense amplifier formed on a main surface of said semiconductor substrate, wherein said first wiring and said second wiring are A semiconductor integrated circuit device connected via a sense amplifier.
【請求項15】 請求項13記載の半導体集積回路装置
において、さらに、前記第1および第2の配線の間の前
記第2の絶縁膜の内部に第3の導電体が形成され、前記
第1の容量素子は、前記第3の導電体を介して前記第1
のMISFETのソース、ドレイン領域の他方に電気的
に接続されていることを特徴とする半導体集積回路装
置。
15. The semiconductor integrated circuit device according to claim 13, further comprising a third conductor formed in said second insulating film between said first and second wirings, wherein said third conductor is formed between said first and second wirings. Of the first element via the third conductor.
A semiconductor integrated circuit device electrically connected to the other of the source and drain regions of the MISFET.
【請求項16】 請求項12記載の半導体集積回路装置
において、さらに、前記第1の絶縁膜の下部には第3の
絶縁膜が形成されており、前記第3の絶縁膜の内部には
第3の導電体が形成されており、前記第1の導電体は、
前記第3の導電体を介して前記第1のMISFETのソ
ース、ドレイン領域の一方に電気的に接続されているこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。
16. The semiconductor integrated circuit device according to claim 12, further comprising: a third insulating film formed below said first insulating film, wherein a third insulating film is formed inside said third insulating film. 3 conductors are formed, and the first conductor is:
A semiconductor integrated circuit device electrically connected to one of a source and a drain region of the first MISFET via the third conductor.
【請求項17】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記第3の導電体は、前記第1のMISFE
Tのソース、ドレイン領域の一方と前記分離領域の上部
とにまたがって形成されていることを特徴とする半導体
集積回路装置。
17. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein said third conductor is made of said first MISFE.
A semiconductor integrated circuit device formed over one of a source and drain region of T and an upper portion of the isolation region.
【請求項18】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記第1の配線の延在方向と平行な方向にお
いて、前記第3の導電体の長さは、前記第1の導電体の
長さよりも短いことを特徴とする半導体集積回路装置。
18. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein a length of said third conductor is longer than a length of said first conductor in a direction parallel to an extending direction of said first wiring. A semiconductor integrated circuit device characterized by being shorter than the above.
【請求項19】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記第1の導電体は、前記第3の導電体との
接触面において、前記第3の導電体よりも前記第1の配
線の延在方向と平行な方向の両側にはみでていることを
特徴とする半導体集積回路装置。
19. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein said first conductor has a contact surface with said third conductor, said first conductor being closer to said first wiring than said third conductor. A semiconductor integrated circuit device protruding on both sides in a direction parallel to an extending direction.
【請求項20】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記半導体基板の主面と平行な平面内におけ
る前記第1の配線の延在方向と直交する方向において、
前記第3の導電体の長さは、前記第1の導電体の長さよ
りも長いことを特徴とする半導体集積回路装置。
20. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein in a direction perpendicular to an extending direction of the first wiring in a plane parallel to a main surface of the semiconductor substrate,
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a length of the third conductor is longer than a length of the first conductor.
【請求項21】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記第3の導電体は、前記第1の導電体との
接触面において、前記第1の導電体よりも前記第1の配
線の延在方向と直交する方向の両側にはみでていること
を特徴とする半導体集積回路装置。
21. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the third conductor has a contact surface with the first conductor, the third conductor being closer to the first wiring than the first conductor. A semiconductor integrated circuit device protruding on both sides in a direction perpendicular to an extending direction.
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