JP2004311932A - 半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 X軸仮想線(X1,X2)と、これらのX軸仮想線と直交するY軸仮想線(Y1,Y2)の交点(01,02)に中心部が位置し、一定間隔で配置された複数のプラグ(61)と、各プラグ(61)と1対1に対応し、プラグ(61)に電気的に接続する、一定間隔で配置された複数のキャパシタ下部電極(62)とを備え、下部電極(62)の形状が八角形または円状であり、Y軸仮想線(Y1)方向に隣接する一対の下部電極(62A,62B)の中心部が、下部電極(62A,62B)のY軸仮想線(Y1)方向に対向する部分の面積が最小となるように、X軸仮想線(X1,X2)上で互いにX座標が異なる点(01",01')に位置する。
【選択図】 図6A
Description
下部電極をジグザグ状に配列することにより、犠牲絶縁膜のウェットディップアウトによる傾斜をある程度防止できるが、パターンの高集積化及び微細化によって、互いに隣接する下部電極間の距離が狭くなることにより、近いうちにその限界が現われる。
長方形、または長軸および短軸の長さの比が大きい楕円形の下部電極構造を形成するための犠牲絶縁膜のエッチングの際、そのエッチング特性が長軸方向と短軸方向に依存して大きく異なり、これにより長軸方向に傾斜したエッチング形状が発生し、下部電極形成領域が縮小され、従ってキャパシタの有効面積が減少する。
図6A、6Bは、本発明の第1の実施の形態に係る下部電極が形成された半導体素子を概略的に示す平面図である。
上述した第1の実施の形態では、キャパシタプラグ61のレイアウトを従来と同じレイアウトとし、新たな工程を追加することなく、下部電極62を形成する場合を説明した。しかし、この場合にはキャパシタプラグ61と下部電極62との間のコンタクトされる面積が減少して、オーバーラップマージンが減少するという問題点が残る。
61 プラグ
62、62A、62B キャパシタの下部電極
Claims (25)
- 複数のX軸仮想線と、これらのX軸仮想線と実質的に直交する複数のY軸仮想線の交点に中心部が位置し、一定間隔で配置された複数のプラグと、
各々の前記プラグと1対1に対応し、対応する前記プラグに電気的に接続する、一定間隔で配置された複数のキャパシタ下部電極とを備え、
前記キャパシタ下部電極の水平断面の形状が、略八角形または円形であり、
前記Y軸仮想線方向に互いに隣接する一対の前記キャパシタ下部電極の中心部が、前記キャパシタ下部電極の前記Y軸仮想線方向に対向する部分の面積が最小となるように、各々に対応する前記X軸仮想線上で、互いにX座標が異なる点に位置することを特徴とする半導体素子。 - 一対の前記キャパシタ下部電極が、
前記Y軸仮想線方向に対向する部分の面積が0になるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。 - 一対の前記キャパシタ下部電極のうち、少なくとも一つの前記キャパシタ下部電極の中心部が、前記Y軸仮想線からずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体素子。
- 一対の前記キャパシタ下部電極の中心部が、前記Y軸仮想線を挟んで互いに異なるX軸仮想線方向の位置に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体素子。
- 前記キャパシタ下部電極の水平断面の形状が、長軸の長さと短軸の長さとの比が1:1ないし2:1である略八角形または楕円形であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体素子。
- 前記キャパシタ下部電極が、上部面の面積と下部面の面積とが実質的に同じであり、前記上部面と前記下部面とを接続する側面が前記上部面と前記下部面とに各々実質的に垂直である八角柱または円柱であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体素子。
- 各々の前記キャパシタ下部電極と対応する前記プラグとを電気的に接続するために、各々の前記キャパシタ下部電極と対応する前記プラグとの間に介在された複数のコンタクトパッドをさらに備え、
前記コンタクトパッドが、
X軸仮想線上に中心点が位置する前記プラグ上に形成され、
一対の前記キャパシタ下部電極のうち、少なくとも一つの前記キャパシタ下部電極の下に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。 - 前記コンタクトパッドが、互いに最隣接する2つの前記X線仮想線のうち、いずれか一つの前記X線仮想線上に中心点が位置するプラグ上に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の半導体素子。
- 前記コンタクトパッドが、
中心点が、対応する前記プラグの中心点とずれ、対応する前記キャパシタ下部電極の中心点と一致するように配置されていることを特徴とする請求項7または8に記載の半導体素子。 - 前記コンタクトパッドの中心点が、対応する前記プラグの中心点と一致し、前記コンタクトパッドに対応する前記キャパシタ下部電極の中心点が、前記Y軸方向に隣接するキャパシタ下部電極の中心点とずれるように、前記コンタクトパッドおよび前記キャパシタ下部電極が配置されていることを特徴とする請求項7または8に記載の半導体素子。
- 前記コンタクトパッドの下部面の面積が、対応する前記プラグの上面部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項7または8に記載の半導体素子。
- 複数のX軸仮想線と、これらのX軸仮想線と実質的に直交する複数のY軸仮想線の交点に中心部が位置し、一定間隔で配置された複数のプラグを形成するプラグ形成ステップと、
各々の前記プラグと1対1に対応し、対応する前記プラグに電気的に接続するように一定間隔で配置され、水平断面の形状が略八角形または円形である複数のキャパシタ下部電極を形成する下部電極形成ステップとを含み、
前記Y軸仮想線方向に互いに隣接する一対の前記キャパシタ下部電極の中心部が、前記キャパシタ下部電極の前記Y軸仮想線方向に対向する面積が最小となるように、各々に対応する前記X軸仮想線上で、互いにX座標が異なる点に配置されることを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記下部電極形成ステップが、
複数の前記プラグ上に犠牲絶縁膜を蒸着する犠牲絶縁膜蒸着ステップと、
マスクパターンを用いて前記犠牲絶縁膜を選択的にエッチングして、複数の前記プラグを露出させる複数のオープン部を形成するオープン部形成ステップと、
前記オープン部が形成された表面全体に亘って、下部電極物質を蒸着する下部電極物質蒸着ステップと、
前記犠牲絶縁膜が露出されるまで平坦化を行なって、分離された複数の前記キャパシタ下部電極を形成する平坦化ステップと、
ウェットディップアウトを行ない、前記犠牲絶縁膜を除去する除去ステップとを含むことを特徴とする請求項12に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記マスクパターンが、
前記Y軸仮想線方向に互いに隣接する一対の前記オープン部の中心点が、前記Y軸仮想線方向に対向する部分の面積が最小となるように、各々に対応する前記X軸仮想線上で、互いにX座標が異なる点に位置する構造であることを特徴とする請求項13に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記マスクパターンが、
前記Y軸仮想線方向に互いに隣接する一対の前記オープン部の中心点が、前記Y軸仮想線方向に対向する部分の面積が0になるように、各々に対応する前記X軸仮想線上で、互いにX座標が異なる点に位置する構造であることを特徴とする請求項13に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記マスクパターンが、
一対の前記オープン部のうち、少なくとも一つの前記オープン部の中心点が、前記Y軸仮想線からずれた点に位置する構造であることを特徴とする請求項14または15に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記マスクパターンが、
一対の前記オープン部の各中心点が、前記Y軸仮想線から、互いに異なるX軸仮想線方向にずれた点に位置する構造であることを特徴とする請求項14または15に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記オープン部の水平断面の形状が、
長軸の長さと短軸の長さとの比が1:1ないし2:1である略八角形または楕円形であることを特徴とする請求項14または15に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記キャパシタ下部電極が、
上部面の面積と下部面の面積とが実質的に同じであり、前記上部面と前記下部面とを接続する側面が前記上部面と前記下部面の各々に実質的に垂直である八角柱または円柱であることを特徴とする請求項12に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記プラグ形成ステップの後、
各々の前記キャパシタ下部電極と対応する前記プラグとを電気的に接続させるために、各々の前記キャパシタ下部電極と対応する前記プラグとの間に介在されるように複数のコンタクトパッドを形成するコンタクトパッド形成ステップをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記コンタクトパッド形成ステップにおいて、
前記コンタクトパッドが、前記プラグ上に位置し、且つ、前記コンタクトパッドの中心点が、前記Y軸仮想線方向に隣接する一対の前記キャパシタ下部電極のうち、少なくとも一つのキャパシタ下部電極の下に位置するように、前記コンタクトパッドを形成することを特徴とする請求項20に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記コンタクトパッド形成ステップにおいて、
前記コンタクトパッドの中心点が、互いに隣接する二つの前記X線仮想線のうち、いずれか一つのX線仮想線上に位置する前記プラグの上に位置するように、前記コンタクトパッドを形成することを特徴とする請求項20に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記コンタクトパッド形成ステップにおいて、
前記コンタクトパッドの中心点が、対応する前記プラグの中心点とずれ、対応する前記キャパシタ下部電極の中心点と一致するように、前記コンタクトパッドを形成することを特徴とする請求項21または22に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記コンタクトパッド形成ステップにおいて、
前記コンタクトパッドの中止点が、対応する前記キャパシタ下部電極の中心点と一致し、前記コンタクトパッドに対応する前記下部電極の中心点が、前記Y軸仮想線方向に隣接するキャパシタ下部電極の中心点とずれるように、前記コンタクトパッドを形成することを特徴とする請求項21または22に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記コンタクトパッド形成ステップにおいて、
前記コンタクトパッドの下部面の面積が、対応する前記プラグの上部面の面積よりも大きくなるように、前記コンタクトパッドを形成することを特徴とする請求項21または22に記載の半導体素子の製造方法。
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