JP2006203255A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸化シリコン膜43に溝44を形成した後、あらかじめ酸化シリコン膜43の下層に形成しておいた導電性下地膜42をカソード電極とする電解メッキ法によって、溝44の内部にPt膜45を形成する。その後、酸化シリコン膜43をエッチングで除去した後、Pt膜45をマスクにして導電性下地膜42をドライエッチングすることにより、Pt膜45とその下部に残った導電性下地膜42とで容量素子の下部電極を形成する。
【選択図】図18
Description
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第2絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に溝を形成した後、前記溝の底部に露出した前記第1導電性下地膜の上部に第1導電体膜を形成することによって、前記溝の内部に前記第1導電体膜を埋め込む工程、
(e)前記第2絶縁膜を除去して前記第1導電性下地膜を露出した後、前記第1導電体膜をマスクにしたエッチングで前記第1導電性下地膜を除去することによって、前記第1導電体膜とその下部の前記第1導電性下地膜とによって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(f)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程。
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第2絶縁膜を形成した後、前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に前記第1導電性接続体を露出する溝を形成する工程、
(d)前記溝の内部を含む前記第2絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第1導電体膜を形成することによって、前記溝の内部に前記第1導電体膜を埋め込む工程、
(e)前記第2絶縁膜の上部の前記第1導電体膜および前記第1導電性下地膜を除去することによって、前記第1導電体膜および前記第1導電性下地膜を前記溝の内部に残す工程、
(f)前記第2絶縁膜を除去することによって、前記第1導電体膜とその底部および側面に形成された前記第1導電性下地膜とによって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(g)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程。
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第2絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に溝を形成した後、前記溝の内部を含む前記第2絶縁膜の上部に第2導電性下地膜を形成する工程、
(e)前記第2導電性下地膜の上部に第1導電体膜を形成することによって、前記溝の内部に前記第1導電体膜を埋め込む工程、
(f)前記第2絶縁膜の上部の前記第1導電体膜および前記第2導電性下地膜を除去することによって、前記第1導電体膜および前記第2導電性下地膜を前記溝の内部に残す工程、
(g)前記第2絶縁膜を除去して前記第1導電性下地膜を露出した後、前記第1導電体膜および前記第2導電性下地膜をマスクにしたエッチングで前記第1導電性下地膜を除去することによって、前記第1導電体膜と、前記第2導電性下地膜と、前記第2導電性下地膜の下層の前記第1導電性下地膜とによって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(h)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程。
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第2絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に溝を形成した後、前記溝の底部に露出した前記導電性下地膜をスパッタエッチングすることによって、前記第1導電性下地膜の一部を前記溝の側壁に再析出させる工程、
(e)前記溝の底部に露出した前記第1導電性下地膜および前記溝の側壁に再析出させた前記第1導電性下地膜のそれぞれの表面に第1導電体膜を形成する工程、
(f)前記溝の内部を含む前記第2絶縁膜の上部に、前記第2絶縁膜とはエッチング速度が異なる第3絶縁膜を形成した後、前記第2絶縁膜の上部の前記第3絶縁膜および前記第1導電体膜を除去することによって、前記第3絶縁膜および前記第1導電体膜を前記溝の内部に残す工程、
(g)前記第2絶縁膜と前記第3絶縁膜とのエッチング速度の差を利用したエッチングによって前記第2絶縁膜を選択的に除去して前記第1導電性下地膜を露出する工程、
(h)前記溝の側壁に再析出させた前記第1導電性下地膜、前記第1導電性下地膜の表面に形成した前記第1導電体膜および前記溝の内部の前記第3絶縁膜をマスクにしたエッチングで前記第1絶縁膜の上部の前記第1導電性下地膜を除去する工程、
(i)前記第3絶縁膜を除去することによって、前記第1導電体膜と前記第1導電性下地膜とによって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(j)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程。
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第2絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に溝を形成した後、前記溝の底部に露出した前記第1導電性下地膜の上部に第1導電体膜を形成することによって、前記溝の内部にその表面の高さが前記第2絶縁膜の表面の高さよりも低くなるように前記第1導電体膜を埋め込む工程、
(e)前記溝の内部の前記第1導電体膜上にエッチングバリア膜を形成する工程、
(f)前記エッチングバリア膜、前記第2絶縁膜、前記第1導電体膜および前記第1導電性下地膜の相互のエッチング速度の差を利用し、まず前記第2絶縁膜をエッチングして選択的に除去し、次いで前記エッチングバリア膜をマスクにしたエッチングで前記第1導電性下地膜を除去した後、前記エッチングバリア膜を選択的に除去することによって、前記第1導電体膜および前記第1導電性下地膜によって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(g)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程。
本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方法を図1〜図31を用いて工程順に説明する。なお、以下の説明では、0.18μmのデザインルールを用いて64メガビット(Mbit)〜256メガビットのDRAMを製造する場合について説明する。
本発明の実施の形態2であるDRAMの製造方法を図32〜図40を用いて工程順に説明する。
本発明の実施の形態3であるDRAMの製造方法を図41〜図47を用いて工程順に説明する。
本発明の実施の形態4であるDRAMの製造方法を図48〜図57を用いて工程順に説明する。
本発明の実施の形態5であるDRAMの製造方法を図58〜図62を用いて工程順に説明する。
図63は、前記実施の形態1〜5のいずれかの方法で情報蓄積用容量素子Cを形成した後、その上部にCVD法で酸化シリコン膜50を堆積し、その表面をCMP法で平坦化した工程を示す断面図である。情報蓄積用容量素子Cを覆う酸化シリコン膜50の上部には、その後の工程で第2層目の配線が形成される(図31参照)。
2 素子分離溝
3 p型ウエル
4 n型ウエル
5 n型ウエル
6 酸化シリコン膜
7 酸化シリコン膜
8 ゲート酸化膜
9 ゲート電極
10 窒化シリコン膜
11 n−型半導体領域
12 p−型半導体領域
13 窒化シリコン膜
13a サイドウォールスペーサ
14 n+型半導体領域(ソース、ドレイン)
15 p+型半導体領域(ソース、ドレイン)
16 酸化シリコン膜
17 n+型半導体領域(ソース、ドレイン)
18 コンタクトホール
19 コンタクトホール
20 プラグ
21 酸化シリコン膜
22、23、24 コンタクトホール
25 接続孔
26 シリサイド膜
27 プラグ
28 窒化シリコン膜
29 窒化シリコン膜
30〜33 配線
34 酸化シリコン膜(第1絶縁膜)
35 多結晶シリコン膜
36 溝
37 サイドウォールスペーサ
38 接続孔(第1接続孔)
39 プラグ(第1導電性接続体)
40 シリサイド膜
41 バリアメタル膜
42 導電性下地膜
42a、42b 導電性下地膜
43 酸化シリコン膜(第2絶縁膜)
44 溝
45 Pt膜(第1導電体膜)
46 下部電極
47 容量絶縁膜
48a Pt膜(第2導電体膜)
48 上部電極
49 バリアメタル膜
50 酸化シリコン膜(第4絶縁膜)
51、52 接続孔
53 プラグ
54〜56 配線
57 BPSG膜
60 窒化シリコン膜
61 酸化シリコン膜
62 下部電極
63 エッチングバリア膜
64 下部電極
65 絶縁膜
100 電解メッキ処理装置
101 メッキ液
102 メッキ槽
103 アノード電極
104 直流電源
105 接触端子
BL ビット線
C 情報蓄積用容量素子
L 活性領域
Qn nチャネル型MISFET
Qp pチャネル型MISFET
Qs メモリセル選択用MISFET
WL ワード線
Claims (37)
- 半導体基板の主面上に形成されたメモリセル選択用MISFETと、前記メモリセル選択用MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続された第1電極および前記第1電極の上部に容量絶縁膜を介して形成された第2電極によって構成される容量素子とからなるメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第2絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に溝を形成した後、前記溝の底部に露出した前記第1導電性下地膜の上部に第1導電体膜を形成することによって、前記溝の内部に前記第1導電体膜を埋め込む工程、
(e)前記第2絶縁膜を除去して前記第1導電性下地膜を露出した後、前記第1導電体膜をマスクにしたエッチングで前記第1導電性下地膜を除去することによって、前記第1導電体膜とその下部の前記第1導電性下地膜とによって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(f)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 請求項1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導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に前記溝を形成した後、前記溝の底部に露出した前記第1導電性下地膜の上部に前記第1導電体膜を形成する工程に先立って、前記溝の底部に露出した前記第1導電性下地膜をスパッタエッチングすることによって、前記第1導電性下地膜の一部を前記溝の側壁に再析出させることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1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導電体膜をマスクにしたエッチングで前記第1導電性下地膜を除去することによって前記下部電極を形成する際、前記下部電極の肩部を丸めることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 半導体基板の主面上に形成されたメモリセル選択用MISFETと、前記メモリセル選択用MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続された第1電極および前記第1電極の上部に容量絶縁膜を介して形成された第2電極によって構成される容量素子とからなるメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第2絶縁膜を形成した後、前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に前記第1導電性接続体を露出する溝を形成する工程、
(d)前記溝の内部を含む前記第2絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第1導電体膜を形成することによって、前記溝の内部に前記第1導電体膜を埋め込む工程、
(e)前記第2絶縁膜の上部の前記第1導電体膜および前記第1導電性下地膜を除去することによって、前記第1導電体膜および前記第1導電性下地膜を前記溝の内部に残す工程、
(f)前記第2絶縁膜を除去することによって、前記第1導電体膜とその底部および側面に形成された前記第1導電性下地膜とによって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(g)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 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(f)工程で前記第2絶縁膜を除去する際、周辺回路領域の前記第2絶縁膜を除去しないことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 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(f)工程で前記第2絶縁膜を除去する際、周辺回路領域の前記第2絶縁膜を除去することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 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絶縁膜を窒化シリコン系の絶縁膜とその上部に形成した酸化シリコン系の絶縁膜とで構成し、前記第2絶縁膜に前記溝を形成する際、まず前記窒化シリコン系の絶縁膜をエッチングのストッパにして前記酸化シリコン系の絶縁膜をエッチングし、次いで前記窒化シリコン系の絶縁膜をエッチングすることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1または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1導電性下地膜は、白金族金属、白金族合金または白金族金属の導電性酸化物を主成分とする膜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。
- 半導体基板の主面上に形成されたメモリセル選択用MISFETと、前記メモリセル選択用MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続された第1電極および前記第1電極の上部に容量絶縁膜を介して形成された第2電極によって構成される容量素子とからなるメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第2絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に溝を形成した後、前記溝の内部を含む前記第2絶縁膜の上部に第2導電性下地膜を形成する工程、
(e)前記第2導電性下地膜の上部に第1導電体膜を形成することによって、前記溝の内部に前記第1導電体膜を埋め込む工程、
(f)前記第2絶縁膜の上部の前記第1導電体膜および前記第2導電性下地膜を除去することによって、前記第1導電体膜および前記第2導電性下地膜を前記溝の内部に残す工程、
(g)前記第2絶縁膜を除去して前記第1導電性下地膜を露出した後、前記第1導電体膜および前記第2導電性下地膜をマスクにしたエッチングで前記第1導電性下地膜を除去することによって、前記第1導電体膜と、前記第2導電性下地膜と、前記第2導電性下地膜の下層の前記第1導電性下地膜とによって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(h)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 請求項9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導電体膜および前記第2導電性下地膜をマスクにしたエッチングで前記第1導電性下地膜を除去することによって前記下部電極を形成する際、前記下部電極の肩部を丸めることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項9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導電体膜は、前記第2導電性下地膜をカソード電極とする電解メッキ法、前記第2導電性下地膜を触媒とする無電解メッキ法または選択CVD法のいずれかによって形成することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項11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導電体膜を前記電解メッキ法によって形成する際、ウエハの端部に露出した前記第2導電性下地膜に負電極側の端子を接続することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項9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導電体膜と前記第2導電性下地膜との合計の膜厚は、前記第1導電性下地膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項9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導電性下地膜および前記第2導電性下地膜は、白金族金属、白金族合金または白金族金属の導電性酸化物を主成分とする膜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。
- 請求項1、4または9記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記溝の内部に前記第1導電体膜を埋め込む工程は、前記第1導電体膜を前記溝の深さ以上の膜厚で形成する工程と、その後、前記第1導電体膜を化学的機械研磨法でポリッシュバックまたはドライエッチング法でエッチバックすることによって、その表面の高さを前記第2絶縁膜の表面の高さと略同一にする工程とを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 半導体基板の主面上に形成されたメモリセル選択用MISFETと、前記メモリセル選択用MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続された第1電極および前記第1電極の上部に容量絶縁膜を介して形成された第2電極によって構成される容量素子とからなるメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第2絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に溝を形成した後、前記溝の底部に露出した前記導電性下地膜をスパッタエッチングすることによって、前記第1導電性下地膜の一部を前記溝の側壁に再析出させる工程、
(e)前記溝の底部に露出した前記第1導電性下地膜および前記溝の側壁に再析出させた前記第1導電性下地膜のそれぞれの表面に第1導電体膜を形成する工程、
(f)前記溝の内部を含む前記第2絶縁膜の上部に、前記第2絶縁膜とはエッチング速度が異なる第3絶縁膜を形成した後、前記第2絶縁膜の上部の前記第3絶縁膜および前記第1導電体膜を除去することによって、前記第3絶縁膜および前記第1導電体膜を前記溝の内部に残す工程、
(g)前記第2絶縁膜と前記第3絶縁膜とのエッチング速度の差を利用したエッチングによって前記第2絶縁膜を選択的に除去して前記第1導電性下地膜を露出する工程、
(h)前記溝の側壁に再析出させた前記第1導電性下地膜、前記第1導電性下地膜の表面に形成した前記第1導電体膜および前記溝の内部の前記第3絶縁膜をマスクにしたエッチングで前記第1絶縁膜の上部の前記第1導電性下地膜を除去する工程、
(i)前記第3絶縁膜を除去することによって、前記第1導電体膜と前記第1導電性下地膜とによって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(j)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 請求項16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絶縁膜を酸化シリコン系の絶縁膜とその上部に形成した窒化シリコン系の絶縁膜とで構成し、前記第2絶縁膜に前記溝を形成する際、まずフォトレジスト膜をマスクにして前記窒化シリコン系の絶縁膜をエッチングし、次いで前記フォトレジスト膜を除去した後、前記窒化シリコン系の絶縁膜をマスクにして前記酸化シリコン系の絶縁膜をエッチングすることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項16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絶縁膜および前記第3絶縁膜の一方は、ホウ素、リンの少なくとも一方を含む酸化シリコン系の絶縁膜からなり、前記第2絶縁膜および前記第3絶縁膜の他方は、前記ホウ素および前記リンを含まない酸化シリコン系の絶縁膜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。
- 請求項18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絶縁膜を酸化シリコン系の絶縁膜とその上部に形成した窒化シリコン系の絶縁膜とで構成し、前記(i)工程で前記第3絶縁膜を除去する際、前記窒化シリコン系の絶縁膜をエッチングのストッパにして前記第3絶縁膜をエッチングすることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1または16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導電体膜は、前記第1導電性下地膜の上部での膜成長速度が前記第2絶縁膜の上部での膜成長速度よりも大きい成膜方法によって形成することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1、4または16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導電体膜の膜厚は、前記第1導電性下地膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1、4または16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導電体膜は、前記第1導電性下地膜をカソード電極とする電解メッキ法、前記第1導電性下地膜を触媒とする無電解メッキ法または選択CVD法のいずれかによって形成することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項22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導電体膜を前記電解メッキ法によって形成する際、ウエハの端部に露出した前記第1導電性下地膜に負電極側の端子を接続することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1、9または16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導電性下地膜のエッチングは、前記半導体基板の主面に対して垂直な方向のエッチング速度が水平な方向のエッチング速度よりも大きい異方性エッチング法によって行うことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1、9または16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絶縁膜に前記溝を形成する工程は、前記第1導電性下地膜をエッチングのストッパに用いたドライエッチングで行うことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1、4、9または16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電極の平面パターンは、前記第2絶縁膜に形成された前記溝の平面パターンによって規定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。
- 請求項1、4、9または16記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記溝の内径は、その底部よりも上端部の方が大きいことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1、4、9または16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導電性接続体と前記第1導電性下地膜との間に前記第1導電性接続体の酸化を防止するバリアメタル膜を形成することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1、4、9または16記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記容量素子の上部に第4絶縁膜を形成する工程と、前記第4絶縁膜に接続孔を形成することによって前記接続孔の底部に前記容量素子の前記上部電極を露出させる工程と、前記接続孔の内部に第2導電性接続体を形成する工程と、前記第4絶縁膜の上部に上層配線を形成し、前記接続孔を通じて前記上層配線と前記上部電極とを電気的に接続する工程をさらに含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項29記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記容量素子と前記第2導電性接続体との間に前記第2導電性接続体の酸化を防止するバリアメタル膜を形成することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項29記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記容量素子の上部の前記第4絶縁膜は、水素を透過し難い絶縁膜とその上部に形成した酸化シリコン系の絶縁膜と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。
- 半導体基板の主面上に形成されたメモリセル選択用MISFETと、前記メモリセル選択用MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続された第1電極および前記第1電極の上部に容量絶縁膜を介して形成された第2電極によって構成される容量素子とからなるメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
(a)半導体基板の主面上にメモリセル選択用MISFETを形成した後、前記メモリセル選択用MISFETの上部に第1絶縁膜を形成する工程、
(b)前記第1絶縁膜に第1接続孔を形成した後、前記第1接続孔の内部に前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1導電性接続体を形成する工程、
(c)前記第1絶縁膜の上部に第1導電性下地膜を形成した後、前記第1導電性下地膜の上部に第2絶縁膜を形成する工程、
(d)前記第1導電性接続体の上方の前記第2絶縁膜に溝を形成した後、前記溝の底部に露出した前記第1導電性下地膜の上部に第1導電体膜を形成することによって、前記溝の内部にその表面の高さが前記第2絶縁膜の表面の高さよりも低くなるように前記第1導電体膜を埋め込む工程、
(e)前記溝の内部の前記第1導電体膜上にエッチングバリア膜を形成する工程、
(f)前記エッチングバリア膜、前記第2絶縁膜、前記第1導電体膜および前記第1導電性下地膜の相互のエッチング速度の差を利用し、まず前記第2絶縁膜をエッチングして選択的に除去し、次いで前記エッチングバリア膜をマスクにしたエッチングで前記第1導電性下地膜を除去した後、前記エッチングバリア膜を選択的に除去することによって、前記第1導電体膜および前記第1導電性下地膜によって構成され、かつ前記第1導電性接続体を介して前記MISFETのソース、ドレインの一方に電気的に接続される第1電極を形成する工程、
(g)前記第1電極の上部にその上面と側面とを覆う容量絶縁膜を形成した後、前記容量絶縁膜の上部に第2導電体膜からなる第2電極を形成することによって、前記第1電極、前記容量絶縁膜および前記第2電極からなる容量素子を形成する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 請求項1、4、9、16または32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導電性下地膜は、Pt、Ru、Irなどの白金族金属または前記白金族金属を含む合金のいずれか一種または二種以上の金属、あるいはRuO2またはIrO2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。
- 請求項1、4、9、16または32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導電体膜は、Pt、Ru、Irなどの白金族金属または前記白金族金属を含む合金のいずれか一種または二種以上の金属、あるいはRuO2またはIrO2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。
- 請求項1、4、9、16または32記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記容量絶縁膜は、ペロブスカイト型または複合ペロブスカイト型の結晶構造を有する高誘電率膜または強誘電体膜を主成分とすることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
- 請求項1、4、9、16または32記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記容量絶縁膜は、PZT、PLT、PLZT、PbTiO3、SrTiO3、BaTiO3、BST、SBTまたはTa2O5のいずれかを主成分とする膜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。
- 請求項1、4、9、16または32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導電体膜は、Pt、Ru、Irなどの白金族金属または前記白金族金属を含む合金のいずれか一種または二種以上の金属、あるいはRuO2またはIrO2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。
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