JP2748050B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JP2748050B2 JP3018043A JP1804391A JP2748050B2 JP 2748050 B2 JP2748050 B2 JP 2748050B2 JP 3018043 A JP3018043 A JP 3018043A JP 1804391 A JP1804391 A JP 1804391A JP 2748050 B2 JP2748050 B2 JP 2748050B2
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    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
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    • HELECTRICITY
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    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
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    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、配線コンタクト部に
近接した導電層を有する半導体装置において、導電層と
配線コンタクト部との間の絶縁性を向上し得る構造およ
びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置として、記憶情報のラ
ンダムな入出力が可能なDRAM(Dynamic R
andom Access Memory)の構造につ
いて説明している。図15は一般的なDRAMの構成を
示すブロック図である。図15を参照して、DRAM5
0は、データ信号をストアするためのメモリセルアレイ
51と、メモリセルを選択するためのアドレス信号(A
0 〜A9 )を外部から受取るローアンドカラムアドレス
バッファ52と、そのアドレス信号をデコードすること
によりメモリセルを指定するためのローデコーダ53お
よびカラムデコーダ54と、指定されたメモリセルにス
トアされた信号を増幅して読出すセンスリフレッシュア
ンプ55と、データ入出力のためのデータインバッファ
56およびデータアウトバッファ57と、クロック信号
を発生するクロックジェネレータ58とを含む。クロッ
クジェネレータ58は、外部からローアドレスストロー
ブ信号RASバーと、カラムアドレスストローブ信号C
ASバーとを受けるように接続される。
【0003】動作において、アドレス信号により指定さ
れたメモリセルにストアされたデータ信号がセンスリフ
レッシュアンプ24により読出され、そしてプリアンプ
を介してデータアウトバッファ57に与えられる。デー
タアウトバッファ57は信号およびクロックジェネレー
タ58からのクロック信号に応答してそのデータ信号を
出力する。
【0004】図16はメモリセルアレイを構成する1つ
のメモリセルの等価回路図である。メモリセル3は1つ
のMOSトランジスタ5と1つのキャパシタ6とから構
成される。MOSトランジスタ5の一方のソース・ドレ
イン領域がビット20に接続され、ゲート電極はワード
線8aに接続されている。
【0005】図17はメモリセルの平面構造図であり、
図18は図17中の切断線A−Aに沿った方向からの断
面構造図である。両図を参照して、シリコン基板1の主
表面には1つのMOSトランジスタ5と1つのスタック
トタイプキャパシタ6とが形成されている。
【0006】MOSトランジスタ5は1対のソース・ド
レイン領域9、9と、シリコン基板1表面上に薄いゲー
ト絶縁膜7を介して形成されたゲート電極8aとを有し
ている。ゲート電極8aはワード線の一部を構成する。
【0007】スタックトタイプキャパシタ6は下部電極
12、誘電体層13および上部電極14の積層構造から
なる。下部電極12の一部はソース・ドレイン領域9の
表面上に接続されている。キャパシタ6の一方側の端部
はゲート電極8aの上部に絶縁層10を介在して延在し
ている。キャパシタ6の上部電極(セルプレート)14
はメモリセルアレイ領域の全面を覆うように形成されて
おり、ビット線20とソース・ドレイン領域9とのビッ
ト線コンタクト部近傍に開口部が形成されている。図1
8において、ゲート電極8aの上部に位置する上部電極
14の端部はこの開口部の端面を示している。キャパシ
タ6の上部電極14の表面上には第1層間絶縁層16が
形成されている。ゲート電極8aの上部における第1層
間絶縁層16の端面はキャパシタの上部電極14の端面
と整列して形成されている。さらに、キャパシタの上部
電極14の端面および第1層間絶縁層16の端面には側
壁絶縁層15が形成されている。
【0008】ビット線とコンタクトされる側のソース・
ドレイン領域9の表面上には導電性のパッド層18が形
成されている。パッド層18はソース・ドレイン領域9
を中心に周囲の絶縁層10、側壁絶縁層15および第1
層間絶縁層16の表面上に延在している。第1層間絶縁
層16およびパッド層18の表面上の全面には第2層間
絶縁層17が厚く形成されている。第2層間絶縁層17
のパッド層18の上部に位置する領域にはコンタクトホ
ール19が形成されている。ビット線20は層間絶縁層
17の表面上に配置され、コンタクトホール19を介し
てパッド層18およびソース・ドレイン領域9に接続さ
れている。
【0009】次に、図18に示すメモリセルの製造工程
について説明する。図19ないし図24はメモリセルの
製造工程断面図である。
【0010】図19を参照して、シリコン基板1の素子
分離領域にLOCOS法を用いてフィールド酸化膜2を
形成する。次に、熱酸化法を用いてゲート絶縁膜7を形
成し、さらにその表面上に多結晶シリコン層を形成す
る。その後、多結晶シリコン層をパターニングしてゲー
ト電極8aを形成する。そして、ゲート電極8aをマス
クとしてシリコン基板1の表面に基板と異なる導電型の
不純物をイオン注入してソース・ドレイン領域9、9を
形成する。その後、ゲート電極8aの周囲を絶縁層10
で被覆する。
【0011】次に、図20を参照して、全面を酸化膜3
0で被覆した後、所定の領域をエッチングにより除去す
る。この酸化膜30はキャパシタ形成時において、キャ
パシタ以外の領域を保護するために設けられる。
【0012】さらに、図21を参照して、全面に多結晶
シリコン層を堆積した後、これをパターニングしてキャ
パシタの下部電極12を形成する。さらに、下部電極1
2の表面に誘電体層13を形成する。
【0013】さらに、図22を参照して、誘電体層13
の全面を覆うように上部電極層14を堆積する。さら
に、上部電極層14の表面上に第1層間絶縁層16を堆
積する。そして、第1層間絶縁層16および上部電極層
14をパターニングする。このパターニングにより第1
層間絶縁層16および上部電極層14中に一方のソース
・ドレイン領域9の上方に位置する開口部が形成され
る。そして、この開口部に望む第1層間絶縁層16と上
部電極層14との端面は整列して形成されている。
【0014】さらに、図23を参照して、全面に絶縁膜
を堆積し、異方性エッチングを用いてこの絶縁膜を選択
的に除去する。このエッチング工程により第1層間絶縁
層16および上部電極層14の整列した端面に第2側壁
絶縁層15が形成される。そして、上部電極14の表面
が第1層間絶縁層16および第2側壁絶縁層15によっ
て被覆される。
【0015】その後、図24を参照して、導電性を有す
るパッド層18がソース・ドレイン領域9に接続して形
成される。パッド層18はソース・ドレイン領域9を中
心としてその周囲に、たとえば第2層間絶縁層15およ
び第1層間絶縁層16の上部に乗上げて形成される。
【0016】その後、第2層間絶縁膜17が形成され、
さらにその内部にパッド層18に達するコンタクトホー
ル19が形成される。その後、第2層間絶縁層17の表
面上およびコンタクトホール19の内部にビット線20
が形成される。以上の工程により図18に示すメモリセ
ルが完成する。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】図18に示す従来のメ
モリセル構造においては、キャパシタ6の上部電極14
とビット線20に接続されるパッド層18との間の絶縁
性が問題となっていた。すなわち、キャパシタ6の上部
電極14とパッド層18とは主に第2層間絶縁層15に
よって絶縁分離されている。ここで再び図23を参照し
て、この第2側壁絶縁層15は基板上の全面に堆積した
絶縁層を異方性エッチングを用いてエッチングすること
により上部電極14および第1層間絶縁層16の側壁に
のみ形成される。この異方性エッチングの工程では、た
とえばはソース・ドレイン領域9の表面を完全に露出す
るために、堆積された絶縁層の膜厚を除去するに必要な
エッチング量よりもさらに過度のエッチング処理を行な
う。したがって、第2側壁絶縁層15の膜厚が堆積時よ
りもオーバーエッチされて薄膜化する傾向がある。この
ために、上部電極14とパッド層18との間の距離が近
接し、両者の間の絶縁耐圧が低下するという問題が生じ
た。
【0018】したがって、この発明は上記のような問題
点を解消するためになされたもので、キャパシタと、前
記キャパシタに近接する導電層との間の絶縁耐圧を向上
し得る構造を有する半導体装置およびその製造方法を提
供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】この発明による半導体装
置は、主表面を有する第1導電型の半導体基板を有す
る。半導体基板の主表面に第2導電型の第1および第2
不純物領域が形成されている。さらに、第1および第2
不純物領域の間の半導体基板の主表面上にはゲート絶縁
層を介してゲート電極層が形成されている。ゲート電極
層の上部表面および両側部表面は第1絶縁層で覆われて
いる。第1不純物領域に接触して下部電極層が形成され
る。この下部電極層の一方端部は、ゲート電極層の上部
表面上に重なる位置まで延在するように第1絶縁層の表
面上に形成されている。下部電極層の上部表面および両
側部表面上には誘電体層が形成される。誘電体層の表面
上には、ゲート電極層の上部表面上に重なる位置で終端
を有する上部電極層が形成されている。上部電極層の上
部表面上には、第1層間絶縁層が形成される。この第1
層間絶縁層は、ゲート電極層の上部表面上に重なる位置
で終端を有し、かつこの終端位置が上部電極層の終端の
位置よりも第2不純物領域の方へ移動している。第1絶
縁層の上部において、上部電極層終端側面および第1層
間絶縁層の終端側面は側壁絶縁層によって覆われる。第
1層間絶縁層の表面上には、第2層間絶縁層が形成され
る。配線層は、第2層間絶縁層の中に形成されたコンタ
クトホールを通して第2不純物領域に接続される。
【0020】また、他の発明による半導体装置は、上記
の構造において、さらにゲート電極の上部に位置する上
部電極層の終端側面が、半導体基板の主表面に対して傾
いて形成されていることを特徴としている。
【0021】さらに、他の発明における半導体装置の製
造方法は、不純物領域を有する半導体基板と、不純物領
域に接続される配線コンタクト部と、配線コンタクト部
に近接した終端部を有する導電層と、導電層の上部表面
および側部表面を覆う上部絶縁層および側壁絶縁層を有
する半導体装置の製造方法であって、以下の工程を備え
ている。
【0022】まず、半導体基板の主表面中に不純物領域
を形成するとともに、主表面上に第1絶縁層を形成す
る。次に、第1絶縁層の表面上に導電層および第2絶縁
層を順次積層する。さらに、第2絶縁層および導電層を
所定の形状にパターニングし、第2絶縁層と導電層とが
整列した端面を形成する。さらに、第2絶縁層が形成さ
れた状態で導電層を部分的にエッチングして導電層の端
面を第2絶縁層の端面から後退させる。そして、第2絶
縁層および後退した導電層の端面に側壁絶縁層を形成す
る。さらに、第1絶縁層、第2絶縁層および側壁絶縁層
上に第3絶縁層を形成する。次に、第3絶縁層中に不純
物領域を露出させるコンタクトホールを形成する。そし
て、コンタクトホールを通して不純物領域に電気的に接
続される配線層を第3絶縁層上に形成する。
【0023】
【作用】この発明における半導体装置は、上部電極層と
第1層間絶縁層との端面を整列して形成した後、上部電
極層のみをエッチングにより後退させ、さらに第1層間
絶縁層の端面と後退した上部電極層の端面とに側壁絶縁
層を形成している。したがって、上部電極層の側壁にお
いて側壁絶縁層の膜厚が従来の構造に比べて厚く形成さ
れている。したがって、この側壁絶縁層を介して隣接す
る上部電極層と導電層との間の絶縁層の厚みが増大し絶
縁耐圧が向上する。
【0024】
【実施例】以下、この発明の実施例について図を用いて
詳細に説明する。
【0025】図1はこの発明の第1の実施例によるDR
AMのメモリセルの断面構造図である。図1を参照し
て、図中には1つのビット線コンタクトを共有する2ビ
ット分のメモリセルが示されている。メモリセル3は1
つのトランスファゲートトランジスタ5と1つのスタッ
クトキャパシタ6とから構成される。
【0026】トランスファゲートトランジスタ5は1対
のソース・ドレイン領域9、9と、ゲート絶縁層7を介
在してシリコン基板1表面上に形成されたゲート電極8
aとを有する。ゲート電極8aはワード線の一部を構成
する。図中フィールド酸化膜2の上部にはワード線8b
が図示されている。ゲート電極8aおよびワード線8b
の上部表面は上部絶縁層10aに覆われており、その側
部表面は第1側壁絶縁層10bに覆われている。
【0027】スタックトキャパシタ6は下部電極12、
誘電体層13および上部電極14の積層構造からなる。
下部電極12は一方のソース・ドレイン領域9に接続さ
れ、その一方側の端部がゲート電極8aの上部に上部絶
縁層10aを介在して延在している。また、その他端が
ワード線8bの上部に上部絶縁層10aを介在して延在
している。誘電体層13は下部電極12の表面を覆って
形成されている。誘電体層13は酸化膜、窒化膜あるい
はこれらの複合膜さらにはタンタル酸化膜などを用いて
形成される。
【0028】上部電極14は誘電体層13の表面を完全
に覆い、メモリセルアレイ領域全面に延在している。そ
して、ビット線20がソース・ドレイン領域9と接続さ
れるビット線コンタクト部の周囲にのみ開口部を形成し
ている。すなわち、図中ゲート電極8aの上部に形成さ
れる終端部14aに囲まれた領域が開口部を構成してい
る。上部電極層14の表面上には第1層間絶縁層16が
形成されている。ビット線コンタクト部に面する第1層
間絶縁層16の終端面16aはキャパシタの上部電極1
4の終端面14aより突出して形成されている。言い換
えると、キャパシタ6の上部電極14の終端面14aは
第1層間絶縁層の終端面16aより後退した位置に形成
されている。そして、第1層間絶縁層の終端面16aお
よび上部電極層14の終端面14aの側面は第2側壁絶
縁層15に被覆されている。
【0029】トランスファゲートトランジスタ5の他方
のソース・ドレイン領域9にはポリシリコンなどの導電
性を有するパッド層18が形成されている。パッド層1
8はソース・ドレイン領域9を中心に第2側壁絶縁層1
5および第1層間絶縁層16の上部に延在している。パ
ッド層18はビット線20とソース・ドレイン領域9と
の位置合わせの裕度を確保するために設けられている。
すなわち、ビット線20はソース・ドレイン領域9の露
出表面に直接コンタクトする必要はなく、ソース・ドレ
イン領域9に自己整合的に形成されたパッド層18の拡
大された表面領域でビット線20とのコンタクトを形成
すればよい。これにより、ビット線20のコンタクトホ
ール19とソース・ドレイン領域9とのマスク合わせ誤
差を考慮する必要がなくなる。
【0030】ビット線20は比較的平坦な表面に形成さ
れた第2層間絶縁層17の表面上に配置される。
【0031】次に、本実施例のメモリセルの製造方法を
図を用いて説明する。図2ないし図11は図1に示すメ
モリセルの製造工程断面図である。
【0032】まず、図2を参照して、シリコン基板1主
表面の所定領域に、たとえばLOCOS法を用いて厚い
フィールド酸化膜2を形成する。次にシリコン基板1表
面を熱酸化してフィールド酸化膜2で囲まれた領域の主
表面にゲート絶縁膜7を形成する。次に、ゲート絶縁膜
7の表面上にたとえば減圧CVD法を用いて、たとえば
リンドープさせた多結晶シリコン層などの導電層8を形
成する。さらにその表面上に減圧CVD法を用いて酸化
膜などの絶縁膜10を堆積する。
【0033】次に、図3を参照して、フォトリソグラフ
ィ法およびドライエッチング法を用いて、絶縁層10、
多結晶シリコン層8およびゲート絶縁層7を所定の形状
にパターニングする。これによりトランスファゲートト
ランジスタのワード線8bおよびゲート電極8aが形成
される。次に、パターニングされたゲート電極8a、上
部絶縁層10aをマスクとしてシリコン基板1表面にリ
ンあるいは砒素などの不純物イオン26をイオン注入す
る。これにより、ソース・ドレイン領域9、9が形成さ
れる。
【0034】さらに、図4を参照して、全面に酸化膜な
どの絶縁層を減圧CVD法などを用いて堆積する。そし
て、この絶縁層の表面上にレジストを塗布した後、一方
のソース・ドレイン領域9の上部に開口を有するレジス
トパターン25を形成する。そして、レジストパターン
25の開口部内に露出した絶縁層を異方性エッチングに
より選択的にエッチング除去する。これにより、ソース
・ドレイン領域9の表面が露出し、かつゲート電極8a
およびワード線8bの側壁に側壁絶縁層10bが形成さ
れる。
【0035】さらに、図5を参照して、露出したソース
・ドレイン領域9および絶縁層10a、10b、10c
の表面上にたとえば減圧CVD法を用いて多結晶シリコ
ン層などの導電層を堆積する。そして、この導電層をフ
ォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いてパター
ニングし、キャパシタ6の下部電極12を形成する。こ
の工程を通して、ビット線とコンタクトされる側のソー
ス・ドレイン領域9の表面上には絶縁層10cが残余し
ている。したがって、下部電極12のパターニングのた
めのエッチング時にシリコン基板1表面がドライエッチ
ングによって損傷を受けるのを防止する。
【0036】さらに、図6を参照して、たとえば減圧C
VD法により窒化膜を全面に堆積し、次いでシリコン基
板1を酸素雰囲気中で熱処理を施すことにより窒化膜の
一部を酸化する。これにより、窒化膜とその表面に形成
された酸化膜との複合膜からなる誘電体層13を形成す
る。その後、誘電体層13をパターニングする。さら
に、減圧CVD法を用いて全面に導電性を有する多結晶
シリコン層14を堆積する。引続いて減圧CVD法を用
いて酸化膜などの絶縁膜16を形成する。
【0037】その後、図7を参照して、絶縁膜16の表
面上にレジスト27を塗布する。そして、フォトリソグ
ラフィ法およびエッチング法を用いてビット線開口部の
ための開口部28を形成する。そして、開口部28が形
成されたレジストパターン27をマスクとして、第1層
間絶縁層16およびキャパシタの上部電極層14をエッ
チング除去する。これにより開口部28に面して整列し
た端面が形成される。このエッチング工程においてもソ
ース・ドレイン領域9の表面上には絶縁層10cが残余
している。したがって、シリコン基板1表面がエッチン
グにより損傷を受けることを防止している。
【0038】さらに、図8を参照して、レジスト27を
除去した後、等方性を有するエッチング方法を用いてキ
ャパシタの上部電極層14の端面を選択的にエッチング
除去する。このエッチングには上部の第1層間絶縁層1
6とキャパシタの上部電極層14とに関して選択性のあ
るエッチング方法が用いられる。このエッチングにより
上部電極層14の端面が第1層間絶縁層16の端面位置
に対して後退する。このエッチングによる後退量は、た
とえば2000Å程度に形成される。
【0039】さらに、図9を参照して、全面にたとえば
減圧CVD法を用いて絶縁層15を堆積する。
【0040】その後、図10を参照して、絶縁層15を
異方性エッチングを用いてエッチング除去する。これに
より第1層間絶縁層16および上部電極層14の側面に
第2側壁絶縁層15が残余する。また、引続いてソース
・ドレイン領域9の表面上に残余した絶縁層10cをエ
ッチング除去する。
【0041】さらに、図11を参照して、たとえば導電
性を有する多結晶シリコン層などを全面に堆積した後、
所定の形状にパターニングしてパッド層18を形成す
る。パッド層18はソース・ドレイン領域9と自己整合
的に接続して形成される。そして、第2側壁絶縁層15
および第1層間絶縁層16の表面上に延在して形成され
る。このとき、パッド層18はキャパシタ6の上部電極
層14との間に第2側壁絶縁層15あるいは第1層間絶
縁層16を介在する。したがって、両者の間に十分な距
離を確保している。その後、全面に第2層間絶縁層17
が厚く形成される。さらに、第2層間絶縁層17中にコ
ンタクトホール19が形成され、さらにビット線20が
層間絶縁層17の表面上およびコンタクトホール19の
内部に形成される。以上の工程により図1に示されるメ
モリセルが完成する。
【0042】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図12は第2の実施例におけるメモリセルの断面
構造図である。この実施例においては、キャパシタの上
部電極層14の後退した端面がシリコン基板の主表面に
対して斜めに傾斜して形成されていることを特徴として
いる。上部電極14の端面に図示のようにシリコン基板
1の主表面に近い位置をビット線に対して前進した位
置、基板表面に遠い位置を後退した位置に形成すること
によりパッド層18と上部電極層14との間の最も近接
した距離をより大きくすることができる。
【0043】次に、図12に示すメモリセルの特徴的な
製造工程について説明する。図13は第1の実施例にお
ける図7に示す工程と同じ工程を示している。また、図
14は図8に示す工程と同じ工程を示している。すなわ
ち、図13を参照して、開口部28を有するレジストパ
ターン25をマスクとして第1層間絶縁層16および上
部電極層14がエッチングされる。このとき、エッチン
グ時間を制御して上部電極層14のエッチング量をわず
かに減少させる。すると、上部電極14の開口部28に
面する端面においては上部絶縁層10aの表面近傍でわ
ずかにエッチングされない部分が残る。
【0044】その後、図14を参照して、等方性のある
プラズマエッチングなどを用いて上部電極層14を選択
的にエッチング除去する。このエッチングにより上部電
極層14の露出した端面はエッチングされて第2層間絶
縁層16の端面位置から後退する。このとき、上部電極
層14の後退する表面の形状はエッチング前の端面の形
状にならってエッチング除去される。したがって、エッ
チングにより形成された上部電極層14の端面は図示の
ように上部絶縁層10aの表面に近い面がより前進した
位置に、また第1層間絶縁層16に近い表面がよりエッ
チングされた後退した位置に形成される。これにより、
キャパシタの上部電極層14の端面はシリコン基板1の
主表面に対して傾斜した形状に形成される。
【0045】なお、上記の第1および第2の実施例は一
般的なスタックトタイプのキャパシタについて説明した
が、キャパシタの構造はこれに限定されるものではなく
キャパシタの一部がさらに基板主表面に対して円筒状に
突出したような形状のキャパシタなどであっても構わな
い。
【0046】また、上記第1および第2の実施例におい
てはビット線コンタクト部がパッド層18を介して接続
される構造について説明したが、このパッド層18は特
に必要とされるものではなく、パッド層18がない構造
であってもビット線のコンタクト部とキャパシタの上部
電極との間の絶縁性が問題となる構造に対して本発明を
適用することができる。
【0047】
【発明の効果】このように、この発明による半導体装置
は、キャパシタの上部電極層を等方性エッチングにより
その上面を覆う第1層間絶縁層の端面より後退させ、さ
らにその側面を側壁絶縁層により覆うことによってキャ
パシタの上部電極と近接する導電層との間の絶縁膜の膜
厚を厚く構成したので、キャパシタの上部電極と近接す
る導電層との間の絶縁耐圧を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例によるDRAMのメモ
リセルの断面構造図である。
【図2】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第1工
程図である。
【図3】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第2工
程図である。
【図4】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第3工
程図である。
【図5】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第4工
程図である。
【図6】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第5工
程図である。
【図7】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第6工
程図である。
【図8】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第7工
程図である。
【図9】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第8工
程図である。
【図10】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第9
工程図である。
【図11】図1に示すメモリセルの製造工程を示す第1
0工程図である。
【図12】この発明の第2の実施例によるDRAMのメ
モリセルの断面構造図である。
【図13】図12に示すメモリセルの主要な製造工程断
面図である。
【図14】図13に続く製造工程の製造工程断面図であ
る。
【図15】一般的なDRAMの構成を示すブロック図で
ある。
【図16】メモリセルの等価回路図である。
【図17】従来のDRAMのメモリセルの平面構造図で
ある。
【図18】図17における切断線A−Aに沿った方向か
らの断面構造図である。
【図19】図18に示すメモリセルの製造工程の第1工
程図である。
【図20】図18に示すメモリセルの製造工程の第2工
程図である。
【図21】図18に示すメモリセルの製造工程の第3工
程図である。
【図22】図18に示すメモリセルの製造工程の第4工
程図である。
【図23】図18に示すメモリセルの製造工程の第5工
程図である。
【図24】図18に示すメモリセルの製造工程の第6工
程図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 5 トランスファゲートトランジスタ 6 キャパシタ 8a ゲート電極 8b ワード線 9 ソース・ドレイン 10a 上部絶縁層 10b 第1側壁絶縁層 12 下部電極 13 誘電体層 14 上部電極 15 第2側壁絶縁層 16 第1層間絶縁層 18 パッド層 19 コンタクトホール 20 ビット線

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主表面を有する第1導電型の半導体基板
    と、 前記半導体基板の主表面に形成された第2導電型の第1
    および第2不純物領域と、 前記第1および第2不純物領域の間の前記半導体基板の
    主表面上にゲート絶縁層を介して形成されたゲート電極
    層と、 前記ゲート電極層の上部表面および両側部表面を覆う第
    1絶縁層と、 前記第1不純物領域に接触して形成され、その一方端部
    が前記ゲート電極層の上部表面上に重なる位置まで延在
    するように前記第1絶縁層の表面上に形成されている下
    部電極層と、 前記下部電極層の上部表面および両側部表面上に形成さ
    れた誘電体層と、 前記誘電体層の表面上に形成され、前記ゲート電極層の
    上部表面上に重なる位置で終端を有する上部電極層と、 前記上部電極層の上部表面上に形成され、かつ前記ゲー
    ト電極層の上部表面上に重なる位置で終端を有し、この
    終端位置が前記上部電極層の終端の位置よりも前記第2
    不純物領域の方へ移動している第1層間絶縁層と、 前記第1絶縁層の上部において、前記上部電極層終端側
    面および前記第1層間絶縁層の終端側面を覆う側壁絶縁
    層と、 前記第1層間絶縁層の表面上に形成された第2層間絶縁
    層と、 前記第2層間絶縁層の中に形成されたコンタクトホール
    を通して前記第2不純物領域に接続された配線層とを備
    えた、半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記ゲート電極上部に位置する前記上部
    電極層の終端側面は、前記半導体基板の主表面に対して
    傾いて形成されている、請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 不純物領域を有する半導体基板と、前記
    不純物領域に接続される配線コンタクト部と、前記配線
    コンタクト部に近接した終端部を有する導電層と、導電
    層の上部表面および側部表面を覆う上部絶縁層および側
    壁絶縁層とを有する半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の主表面の中に不純物領域を形成するととも
    に主表面上に第1絶縁層を形成する工程と、 前記第1絶縁層の表面上に導電層および第2絶縁層を順
    次積層する工程と、 前記第2絶縁層および前記導電層を所定の形状にパター
    ニングし、前記第2絶縁層と前記導電層とが整列した端
    面を形成する工程と、 前記第2絶縁層が形成された状態で前記導電層を部分的
    にエッチングして前記導電層の端面を前記第2絶縁層の
    端面から後退させる工程と、 前記第2絶縁層および後退した前記導電層の端面に側壁
    絶縁層を形成する工程と、 前記第1絶縁層、前記第2絶縁層および前記側壁絶縁層
    上に第3絶縁層を形成する工程と、 前記第3絶縁層中に前記不純物領域を露出させるコンタ
    クトホールを形成する工程と、 前記コンタクトホールを通して前記不純物領域に電気的
    に接続される配線層を前記第3絶縁層上に形成する工程
    とを備えた、半導体装置の製造方法。
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