JP2835414B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2835414B2
JP2835414B2 JP3009729A JP972991A JP2835414B2 JP 2835414 B2 JP2835414 B2 JP 2835414B2 JP 3009729 A JP3009729 A JP 3009729A JP 972991 A JP972991 A JP 972991A JP 2835414 B2 JP2835414 B2 JP 2835414B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に関し、
特に、DRAM(Dynamic Random Ac
cess Memory)のコンタクト部の構造に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device,
In particular, DRAM (Dynamic Random Ac)
ESS Memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、コンピュータなどの情報機器の目
覚しい普及によって半導体装置の需要が急速に拡大して
いる。そして、機能的には大規模な記憶容量を有し、か
つ、高速動作が可能な半導体記憶装置が要求されてい
る。これに対応して、半導体記憶装置の高集積化,高速
応答性および高信頼性に関する技術開発が進められてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, demand for semiconductor devices has been rapidly expanding due to the remarkable spread of information devices such as computers. There is a demand for a semiconductor memory device that has a large-scale storage capacity and can operate at high speed. In response to this, technological developments relating to high integration, high-speed response, and high reliability of semiconductor memory devices are being promoted.

【0003】半導体記憶装置のうち、記憶情報のランダ
ムな入出力が可能なものとして、DRAMが知られてい
る。一般にDRAMは複数の記憶情報を蓄積する記憶領
域であるメモリセルアレイ部と、外部との入出力に必要
な周辺回路部とから構成されている。半導体チップ上で
大きな面積を占めるメモリセルアレイ部は、単位記憶情
報を蓄積するためのメモリセルがマトリクス状に複数個
配置されて形成されている。すなわち、通常、メモリセ
ルは、1個のMOSトランジスタと、これに接続された
1個のキャパシタとから構成されている。このメモリセ
ルは、1トランジスタ1キャパシタ型のメモリセルとし
て広く知られている。このような構成を有するメモリセ
ルは、構造が簡単なためメモリセルアレイの集積度を向
上させることが容易であり、大容量のDRAMに広く用
いられている。
[0003] Among semiconductor memory devices, a DRAM is known as a device capable of randomly inputting and outputting storage information. In general, a DRAM includes a memory cell array section which is a storage area for storing a plurality of pieces of storage information, and a peripheral circuit section necessary for input / output with the outside. A memory cell array portion occupying a large area on a semiconductor chip is formed by arranging a plurality of memory cells for storing unit storage information in a matrix. That is, usually, a memory cell is composed of one MOS transistor and one capacitor connected thereto. This memory cell is widely known as a one-transistor one-capacitor type memory cell. The memory cell having such a configuration has a simple structure, so that it is easy to improve the degree of integration of the memory cell array, and is widely used in large-capacity DRAMs.

【0004】図9は従来のDRAMのメモリセルアレイ
部を示した平面レイアウト図であり、図10は、図9に
示したメモリセルアレイ部のX−Xにおける断面図
(a)およびY−Yにおける断面図(b)である。ま
ず、図9を参照して、メモリアレイ部の平面レイアウト
について説明する。縦方向には所定の間隔を隔ててワー
ド線103a,103b,103c,103dが形成さ
れている。そして、横方向には、ワード線103a,1
03b,103c,103dと直交する方向に所定の間
隔を隔ててビット線107が複数本配列されている。隣
接する2つのビット線107間には、素子分離酸化膜1
02が形成されない素子形成領域112が形成されてい
る。素子形成領域112の両端部に位置する不純物拡散
層(図示せず)には、キャパシタ下部電極(ストレージ
ノード)108が接続されている。また、素子形成領域
112のワード線103a,103b間の領域と、ビッ
ト線107のワード線103a,103b間の領域をカ
バーするようにポリパッド(引出し電極)105が形成
されている。ポリパッド105とシリコン基板(図示せ
ず)とのコンタクトはパッド−基板コンタクト部110
において行なわれる。ポリパッド105とビット線10
7とのコンタクトは、パッド−ビット線コンタクト部1
11において行なわれる。このようにして、素子形成領
域112には、1本のビット線107を共通にした2つ
のメモリセルが形成されている。
FIG. 9 is a plan layout diagram showing a memory cell array portion of a conventional DRAM, and FIG. 10 is a cross-sectional view (a) along XX and a cross section along YY of the memory cell array portion shown in FIG. FIG. First, a planar layout of the memory array unit will be described with reference to FIG. Word lines 103a, 103b, 103c, 103d are formed at predetermined intervals in the vertical direction. Then, in the horizontal direction, the word lines 103a, 1
A plurality of bit lines 107 are arranged at predetermined intervals in a direction orthogonal to 03b, 103c, and 103d. An element isolation oxide film 1 is interposed between two adjacent bit lines 107.
An element formation region 112 where no 02 is formed is formed. Capacitor lower electrodes (storage nodes) 108 are connected to impurity diffusion layers (not shown) located at both ends of the element formation region 112. A polypad (lead electrode) 105 is formed so as to cover a region between the word lines 103a and 103b in the element forming region 112 and a region between the word lines 103a and 103b in the bit line 107. The contact between the poly pad 105 and the silicon substrate (not shown) is a pad-substrate contact portion 110
It is performed in. Poly pad 105 and bit line 10
7 is the pad-bit line contact portion 1
11 is performed. In this way, two memory cells sharing one bit line 107 are formed in the element formation region 112.

【0005】次に、図10を参照して、DRAMのメモ
リセルアレイ部の断面構造について説明する。まず、図
10(a)を参照して、X−X断面について説明する。
メモリセルアレイ部は、シリコン基板101と、シリコ
ン基板101上に形成されたSiO2 膜からなる素子分
離酸化膜102とを備えている。素子分離酸化膜102
上には、所定の間隔を隔ててポリシリコンからなるワー
ド線103a,103b,103c,103dが形成さ
れている。ワード線103a,103b,103c,1
03dを覆うようにSiO2 からなる絶縁膜104a,
104b,104c,104dがそれぞれ形成されてい
る。ワード線103aおよび103b間の素子分離酸化
膜102上にはポリパッド105がワード線103a,
103b上に延びるように形成されている。そして、全
面を覆うようにSiO2 からなる層間絶縁膜106が形
成されている。層間絶縁膜106には、ポリパッド10
5とビット線107とのコンタクトのためのコンタクト
孔106aが形成されている。コンタクト孔106aお
よび層間絶縁膜106上には、ビット線107が形成さ
れており、ビット107とポリパッド105とは、パッ
ド−ビット線コンタクト部111において電気的に接続
されている。
Next, a sectional structure of a memory cell array portion of a DRAM will be described with reference to FIG. First, the XX section will be described with reference to FIG.
The memory cell array section includes a silicon substrate 101 and an element isolation oxide film 102 made of a SiO 2 film formed on the silicon substrate 101. Element isolation oxide film 102
On top, word lines 103a, 103b, 103c, 103d made of polysilicon are formed at predetermined intervals. Word lines 103a, 103b, 103c, 1
03d, an insulating film 104a made of SiO 2
104b, 104c and 104d are formed respectively. A poly pad 105 is formed on the element isolation oxide film 102 between the word lines 103a and 103b.
It is formed to extend over 103b. Then, an interlayer insulating film 106 made of SiO 2 is formed so as to cover the entire surface. The poly pad 10 is provided on the interlayer insulating film 106.
A contact hole 106a for contact between bit line 107 and bit line 107 is formed. A bit line 107 is formed on the contact hole 106a and the interlayer insulating film 106, and the bit 107 and the poly pad 105 are electrically connected at a pad-bit line contact portion 111.

【0006】次に、図10(b)を参照して、Y−Y断
面について説明する。この断面では、隣接する素子分離
酸化膜102間に、不純物拡散層109が形成されてお
り、不純物拡散層109には、ポリパッド105が電気
的に接続されている。この不純物拡散層109は、トラ
ンジスタのソース/ドレイン領域に構成するものであ
る。このように、従来では、ポリパッド105を介して
トランジスタのソース/ドレイン領域を構成する不純物
拡散層109と、ビット線107とが電気的に接続され
ている。このポリパッド105は、半導体装置の集積化
に伴って素子が微細化された場合には必要不可欠なもの
である。すなわち、半導体装置の集積化に伴ってメモリ
セルが微細化された場合には、ワード線(ゲート電極)
間隔が狭くなり、これに伴ってワード線間に形成される
不純物拡散層の幅も狭くなる。このように狭くなった不
純物拡散層にビット線を直接接続するように形成するの
は、製造プロセス上非常に困難であり、マスクずれから
ゲート電極(ワード線)のエッジ部が削れるなどの不都
合が生じる。このような場合に、不純物拡散層とビット
線との間にゲート電極上にまで延在したポリパッドを形
成することにより、ビット線の形成が容易になる。この
ように、ポリパッドは素子が微細化された場合には必要
不可欠なものとなる。さらに、従来では、ポリパッドと
ビット線とのコンタクト部形成の自由度を拡大するため
に、不純物拡散層に接続されたポリパッドを素子分離酸
化膜上にまで引出し、この上でビット線とのコンタクト
部を形成している。
Next, a section taken along the line YY will be described with reference to FIG. In this cross section, an impurity diffusion layer 109 is formed between adjacent element isolation oxide films 102, and a poly pad 105 is electrically connected to the impurity diffusion layer 109. This impurity diffusion layer 109 is formed in the source / drain region of the transistor. As described above, conventionally, the impurity diffusion layer 109 forming the source / drain region of the transistor and the bit line 107 are electrically connected via the poly pad 105. The poly pad 105 is indispensable when elements are miniaturized with the integration of a semiconductor device. That is, when a memory cell is miniaturized with the integration of a semiconductor device, a word line (gate electrode)
The spacing is reduced, and the width of the impurity diffusion layer formed between the word lines is reduced accordingly. It is very difficult in the manufacturing process to form a bit line directly connected to such a narrowed impurity diffusion layer, and disadvantages such as the edge portion of the gate electrode (word line) being cut off due to mask displacement. Occurs. In such a case, forming a polypad extending over the gate electrode between the impurity diffusion layer and the bit line facilitates formation of the bit line. Thus, the poly pad becomes indispensable when the element is miniaturized. Further, conventionally, in order to increase the degree of freedom in forming a contact portion between the poly pad and the bit line, the poly pad connected to the impurity diffusion layer is drawn out onto the element isolation oxide film, and the contact portion with the bit line is formed thereon. Is formed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
DRAMのメモリセルアレイ部では、素子が微細化され
た場合にポリパッド105を用いることにより、ビット
線107と不純物拡散層109とのコンタクト部の形成
を容易にしていた。
As described above, in the conventional DRAM memory cell array portion, when the element is miniaturized, the contact portion between the bit line 107 and the impurity diffusion layer 109 is formed by using the poly pad 105. Formed easily.

【0008】しかしながら、素子がさらに微細化されて
くると、コンタクトホール106aのコンタクト径Wが
小さくなる。この場合に、コンタクト部の深さHは一定
である。したがって、微細化に伴ってアスペクト比(H
/W)が大きくなるという不都合が生じる。このアスペ
クト比が大きくなるとコンタクト孔の形成が困難になり
これがひいてはビット線の断線や抵抗が高くなるなどの
問題点につながる。この結果、従来では素子が微細化さ
れた場合に素子の信頼性面で不都合が生じ、素子の信頼
性が低下してしまうという問題点があった。
However, when the element is further miniaturized, the contact diameter W of the contact hole 106a becomes smaller. In this case, the depth H of the contact portion is constant. Therefore, the aspect ratio (H
/ W) is increased. When the aspect ratio is increased, it is difficult to form a contact hole, which leads to problems such as disconnection of a bit line and an increase in resistance. As a result, in the related art, when the element is miniaturized, there is a problem in that the reliability of the element is disadvantageously reduced, and the reliability of the element is reduced.

【0009】請求項1および2に記載の発明は、上記の
ような課題を解決するためになされたもので、素子の微
細化に伴ってコンタクト径が小さくなった場合にもコン
タクト孔の形成を容易にして素子の信頼性を確保するこ
とが可能な半導体装置を提供することを目的とする。
The first and second aspects of the present invention have been made in order to solve the above-mentioned problems, and a contact hole can be formed even when the contact diameter becomes smaller with miniaturization of the element. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device which can easily ensure element reliability.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明における半導体
装置は、半導体基板の主表面上に形成された下部導電層
と、下部導電層の上部に位置し下部導電層と電気的に接
続された中間接続層と、中間接続層の上部に位置し中間
接続層と電気的に接続された上部導電層とを備えてい
る。そして、中間接続層と上部電極層との接続領域にお
ける中間接続層の厚みが、その中間接続層と上部導電層
との接続領域近傍以外の、下部導電層と中間接続層との
接続領域を含む領域における中間接続層の厚みより厚く
形成されている。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a lower conductive layer formed on a main surface of a semiconductor substrate; and a lower conductive layer located on the lower conductive layer and electrically connected to the lower conductive layer. A connection layer; and an upper conductive layer located above the intermediate connection layer and electrically connected to the intermediate connection layer. The thickness of the intermediate connection layer in the connection region between the intermediate connection layer and the upper electrode layer includes the connection region between the lower conductive layer and the intermediate connection layer other than near the connection region between the intermediate connection layer and the upper conductive layer. It is formed thicker than the thickness of the intermediate connection layer in the region.

【0011】[0011]

【作用】この発明に係る半導体装置では、中間接続層と
上部導電層との接続領域近傍における中間接続層の厚み
が、その中間接続層と上部導電層との接続領域近傍以外
の、下部導電層と中間接続層との接続領域を含む領域に
おける中間接続層の厚みより厚く形成されているので、
上部導電層と中間接続層とを接続するためのコンタクト
孔の深さが軽減されてアスペクト比が改善される。
In the semiconductor device according to the present invention, the thickness of the intermediate connection layer in the vicinity of the connection region between the intermediate connection layer and the upper conductive layer is smaller than that in the vicinity of the connection region between the intermediate connection layer and the upper conductive layer. Since it is formed thicker than the thickness of the intermediate connection layer in the region including the connection region with the intermediate connection layer,
The depth of the contact hole for connecting the upper conductive layer and the intermediate connection layer is reduced, and the aspect ratio is improved.

【0012】[0012]

【発明の実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づい
て説明する。図1は本発明の一実施例によるDRAMの
メモリセルアレイ部を示した平面レイアウト図である。
また図2(a),(b)は、図1に示したメモリセルア
レイ部のX−Xにおける断面図(a)およびY−Yにお
ける断面図(b)である。まず、図1を参照して、本実
施例のDRAMのメモリセルアレイ部は、縦方向に所定
の間隔を隔てて配列されたワード線3a,3b,3c,
3dと、ワード線3a,3b,3c,3dと直交する方
向に所定の間隔を隔てて形成されたビット線7と、隣接
するビット線7間の所定領域に形成された素子形成領域
12と、素子形成領域12の両端に位置する不純物拡散
層(図示せず)に接続されたキャパシタ下部電極(スト
レージノード)8と、ワード線3a,3b間の素子形成
領域およびワード線3a,3b間のビット線7をカバー
するように形成されたポリパッド5とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan layout diagram showing a memory cell array portion of a DRAM according to one embodiment of the present invention.
2 (a) and 2 (b) are a cross-sectional view (a) along XX and a cross-sectional view (Y) along YY of the memory cell array section shown in FIG. First, referring to FIG. 1, a memory cell array portion of a DRAM according to the present embodiment includes word lines 3a, 3b, 3c,
3d, bit lines 7 formed at predetermined intervals in a direction orthogonal to the word lines 3a, 3b, 3c, 3d, and an element formation region 12 formed in a predetermined region between adjacent bit lines 7, A capacitor lower electrode (storage node) 8 connected to an impurity diffusion layer (not shown) located at both ends of the element formation region 12, an element formation region between word lines 3a and 3b, and a bit between word lines 3a and 3b A polypad 5 formed to cover the line 7.

【0013】素子形成領域12とビット線7とのコンタ
クトはポリパッド5を介して行なわれる。すなわち、素
子形成領域12とポリパッド5とはパッド−基板コンタ
クト部10において電気的に接続され、ビット線7とポ
リパッド5とはパッド−ビット線コンタクト部11にお
いて電気的に接続されている。ここで、本実施例のメモ
リセルアレイ部では、ワード線3aおよび3bのパッド
−ビット線コンタクト部11に相当する部分に屈曲部3
1 ,3b1 がそれぞれ形成されている。このように、
屈曲部3a1 および3b1 を形成することにより、パッ
ド−ビット線コンタクト部11でのワード線3a,3b
間の間隔が他の部分に比べて狭くなっている。
The contact between the element forming region 12 and the bit line 7 is made via the poly pad 5. That is, the element formation region 12 and the poly pad 5 are electrically connected at the pad-substrate contact portion 10, and the bit line 7 and the poly pad 5 are electrically connected at the pad-bit line contact portion 11. Here, in the memory cell array portion of the present embodiment, the bent portions 3 are provided at portions corresponding to the pad-bit line contact portions 11 of the word lines 3a and 3b.
a 1 and 3b 1 are formed respectively. in this way,
By forming the bent portion 3a 1 and 3b 1, the pad - the word lines 3a at the bit line contact portion 11, 3b
The space between them is narrower than other parts.

【0014】次に、図2を参照して、図1に示したメモ
リセルアレイ部の断面構造について説明する。まず、図
2(a)を参照して、図1におけるX−X断面について
説明する。この断面ではシリコン基板1上の全面にSi
2 からなる素子分離酸化膜2が形成されている。素子
分離酸化膜2上には図1に示したワード線3a,3b,
3c,3dに対応した間隔でワード線3a,3b,3
c,3dが形成されている。ワード線3a,3b,3
c,3dを覆うように絶縁膜4a,4b,4c,4dが
形成されている。そして、ワード線3a,3b間にはポ
リシリコンからなるポリパッド5がワード線3a,3b
上に絶縁膜4a,4bを介して延在するように形成され
ている。そして、全面にSiO2 からなる層間絶縁膜6
が形成されている。層間絶縁膜6には、ビット線7とポ
リパッド5とのコンタクトをとるためのコンタクト孔6
aが形成されている。コンタクト孔6aおよび層間絶縁
膜6上にはビット線7が形成されている。ビット線7と
ポリパッド5とはパッド−ビット線コンタクト部11に
おいて電気的に接続されている。次に、図2(b)を参
照して、図1に示したメモリセルアレイ部のY−Y断面
について説明する。この断面では、素子分離酸化膜2間
にトランジスタのソース/ドレイン領域を構成する不純
物拡散層9が形成されている。不純物拡散層9にはポリ
パッド5が接続されており、そのポリパッド5は素子分
離酸化膜2上に延在するように形成されている。そし
て、ビット線7とポリパッド5とのコンタクトは、素子
分離酸化膜2上に延在したポリパッド5のパッド−ビッ
ト線コンタクト部11において行なわれる。ここで、図
2(a)に示したように、ポリパッド5をその間隔が狭
くなったワード線3a,3b間に形成すると、ポリパッ
ド5の上面部分は従来のように凹状にならずに平坦化さ
れる。すなわち、その間にポリパッド5が形成される絶
縁膜4aおよび4bの側面部分の間隔Lとポリパッド5
のワード線3a,3b上での厚みT1 との関係が2T1
>Lの関係を満たすようにポリパッド5の厚みT 1 を形
成する。このようにすれば、ワード線3a,3b間に形
成されるポリパッド5が従来のように凹型にならずにポ
リパッド5の上面が平坦化される。この結果、パッド−
ビット線コンタクト部11でのポリパッド5の厚みT2
は、ワード線3a,3b上でのポリパッド5の厚みT1
よりも厚く形成されることになる。この断面をY−Y断
面で見ると図2(b)に示したような断面となる。本実
施例では、このように、パッド−ビット線コンタクト部
11でのポリパッド5の厚みを他の部分より厚く形成す
ることにより、ビット線7のコンタクト深さH0 が従来
に比べてポリパッド5の厚みを増した分だけ軽減され
る。この結果、アスペクト比(H0 /W0 )が従来に比
べて小さくなり改善される。したがって、従来と比べて
コンタクト孔6aの形成が容易となりこれに伴って従来
問題であったビット線7の断線や抵抗が高くなるという
問題点を低減することができる。この結果、装置全体と
しての信頼性を従来と比べて向上させることができる。
Next, referring to FIG. 2, the memo shown in FIG.
The cross-sectional structure of the recell array will be described. First, figure
2 (a), with respect to the XX section in FIG.
explain. In this cross section, the entire surface of the silicon substrate 1 is covered with Si.
OTwoAn element isolation oxide film 2 is formed. element
On the isolation oxide film 2, the word lines 3a, 3b,
Word lines 3a, 3b, 3 at intervals corresponding to 3c, 3d.
c, 3d are formed. Word lines 3a, 3b, 3
The insulating films 4a, 4b, 4c, 4d cover the c, 3d.
Is formed. A word line between the word lines 3a and 3b.
Poly pads 5 made of silicon are used as word lines 3a and 3b.
Formed so as to extend therethrough via insulating films 4a and 4b.
ing. Then, the entire surface is SiOTwoInterlayer insulating film 6 made of
Are formed. The bit line 7 and the
Contact hole 6 for making contact with repad 5
a is formed. Contact hole 6a and interlayer insulation
Bit lines 7 are formed on the film 6. Bit line 7
The poly pad 5 corresponds to the pad-bit line contact portion 11.
Are electrically connected. Next, referring to FIG.
For comparison, a YY cross section of the memory cell array portion shown in FIG.
Will be described. In this cross section, between the element isolation oxide films 2
Impurities forming the source / drain region of the transistor
An object diffusion layer 9 is formed. The impurity diffusion layer 9 has poly
The pad 5 is connected, and the poly pad 5 is
It is formed to extend on the deoxidized film 2. Soshi
The contact between the bit line 7 and the poly pad 5 is
Pad-bit of poly pad 5 extending on isolation oxide film 2
This is performed at the contact contact portion 11. Where the figure
As shown in FIG. 2A, the spacing between the poly pads 5 is small.
When formed between the broken word lines 3a and 3b,
The upper surface of the pad 5 is flattened without being concave as in the prior art.
It is. That is, the poly pad 5 is formed in the meantime.
Spacing L between side portions of edge films 4a and 4b and polypad 5
Thickness T on word lines 3a and 3b1Is 2T1
> L to satisfy the relationship of L 1The shape
To achieve. By doing so, the shape between the word lines 3a and 3b is formed.
The formed poly pad 5 does not become concave as
The upper surface of the repad 5 is flattened. As a result, the pad
Thickness T of poly pad 5 at bit line contact portion 11Two
Is the thickness T of the poly pad 5 on the word lines 3a and 3b.1
It will be formed thicker than that. This section is taken along the line YY
When viewed from the side, a cross section as shown in FIG. 2B is obtained. Real truth
In the embodiment, the pad-bit line contact portion
The thickness of the polypad 5 at 11 is made thicker than the other parts.
As a result, the contact depth H of the bit line 7 is0Is conventional
Is reduced by increasing the thickness of poly pad 5 compared to
You. As a result, the aspect ratio (H0/ W0) Compared to conventional
All smaller and better. Therefore, compared to the conventional
The formation of the contact hole 6a becomes easy, and the
It is said that the disconnection and the resistance of the bit line 7, which were problems, increase.
Problems can be reduced. As a result,
Reliability can be improved as compared with the related art.

【0015】図3は図2(a)に示したメモリセルアレ
イ部の製造プロセスを説明するための断面図である。図
3(a)〜(d)を参照して、次に製造プロセスについ
て説明する。まず、図3(a)に示すように、シリコン
基板1上に素子分離酸化膜2を形成する。素子分離酸化
膜2上に、図1に示したようなパターン形状を有するワ
ード線3a,3b,3c,3dを形成する。ワード線3
a,3b,3c,3dを覆うようにそれぞれ絶縁膜4
a,4b,4c,4dを形成する。次に、図3(b)に
示すように、全面にポリパッド5となるポリシリコンを
堆積する。そして、図3(c)に示すように、ワード線
3aおよび3b上に延在するようにポリシリコンをパタ
ーニングしてポリパッド5を形成する。次に、図3
(d)に示すように、全面にSiO2 からなる層間絶縁
膜6を形成した後、コンタクト孔6aを形成する。最後
に、図2(a)に示したように、コンタクト孔6aおよ
び層間絶縁膜6上にWSi膜からなるビット線をスパッ
タ法により形成する。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the memory cell array portion shown in FIG. Next, the manufacturing process will be described with reference to FIGS. First, an element isolation oxide film 2 is formed on a silicon substrate 1 as shown in FIG. Word lines 3a, 3b, 3c, 3d having a pattern shape as shown in FIG. 1 are formed on element isolation oxide film 2. Word line 3
a, 3b, 3c, and 3d, respectively.
a, 4b, 4c and 4d are formed. Next, as shown in FIG. 3B, polysilicon to be the poly pad 5 is deposited on the entire surface. Then, as shown in FIG. 3C, the polysilicon is patterned so as to extend over the word lines 3a and 3b to form a poly pad 5. Next, FIG.
As shown in (d), after forming an interlayer insulating film 6 made of SiO 2 on the entire surface, a contact hole 6a is formed. Finally, as shown in FIG. 2A, a bit line made of a WSi film is formed on the contact hole 6a and the interlayer insulating film 6 by a sputtering method.

【0016】図4は本発明の第2の実施例によるDRA
Mのメモリセルアレイ部の断面図である。図4を参照し
て、この第2の実施例では、ワード線3a,3b,3
c,3dを覆うようにそれぞれ形成された絶縁膜14
a,14b,14c,14dの厚みを厚く形成してい
る。これにより、ワード線3a,3b間で絶縁膜14
a,14bが互いに接してその部分に絶縁膜14a,1
4bが埋め込まれた形状となる。このような形状の上に
ポリパッド5を形成することにより、図4に示すように
ポリパッド5の表面が平坦化される。従って、図1およ
び図2に示した第1の実施例で得られたと同様の効果が
得られる。すなわち、ビット線7のコンタクト深さH0
が浅くなる方向に軽減されるので、アスペクト比が改善
されてコンタクト孔6aの形成が容易となる。この結
果、従来使用していたビット線7とポリパッド5との接
触不良などの問題点を低減することができる。
FIG. 4 shows a DRA according to a second embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view of a memory cell array section of M. FIG. Referring to FIG. 4, in the second embodiment, word lines 3a, 3b, 3
insulating films 14 formed so as to cover c and 3d, respectively.
a, 14b, 14c and 14d are formed thicker. Thereby, the insulating film 14 is provided between the word lines 3a and 3b.
a, 14b are in contact with each other and the insulating films 14a, 1
4b is embedded. By forming the poly pad 5 on such a shape, the surface of the poly pad 5 is flattened as shown in FIG. Therefore, the same effects as obtained in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained. That is, the contact depth H 0 of the bit line 7
Is reduced in the direction of decreasing the depth, so that the aspect ratio is improved and the formation of the contact hole 6a is facilitated. As a result, problems such as poor contact between the bit line 7 and the poly pad 5 conventionally used can be reduced.

【0017】図5は図1に示したメモリセルアレイ部の
全体平面レイアウト図である。図5を参照して、ワード
線3a,3bとワード線3c,3dにはパッド−ビット
線コンタクト部11の両側方に相当する部分にそれぞれ
屈曲部3a1,3b1 と、3c1 ,3d1 が形成されて
いる。
FIG. 5 is an overall plan layout diagram of the memory cell array portion shown in FIG. Referring to FIG. 5, word lines 3a and 3b and word lines 3c and 3d have bent portions 3a 1 , 3b 1 and 3c 1 , 3d 1 at portions corresponding to both sides of pad-bit line contact portion 11, respectively. Are formed.

【0018】図6は図5に示したメモリセルアレイ部の
ワード線のパターン形状を異ならせた第3の実施例を示
す平面レイアウト図である。図6を参照して、この第3
の実施例の屈曲部13a1 ,13b1 ,13c1 ,13
1 は、図5に示した屈曲部3a1 ,3b1 ,3c1
3d1 と異なり、パッド−ビット線コンタクト部11側
のみ突出した形状となっている。
FIG. 6 is a plan layout diagram showing a third embodiment in which the word line pattern of the memory cell array section shown in FIG. 5 is different. Referring to FIG.
13a 1 , 13b 1 , 13c 1 , 13
d 1 is the bent portions 3a 1 , 3b 1 , 3c 1 ,
Unlike 3d 1, the pad - has a shape which projects only the bit line contact portion 11 side.

【0019】図7は図5に示したメモリセルアレイ部の
ワード線のパターン形状を異ならせた第4の実施例を示
す平面レイアウト図である。この第4の実施例では、ワ
ード線23a,23b,23c,23dのそれぞれの屈
曲部23a1,23b1 ,23c1 ,23d1 がパッド
−ビット線コンタクト部11側のみならず反対側もとも
に突出した形状を有している。
FIG. 7 is a plan layout diagram showing a fourth embodiment in which the word line pattern of the memory cell array section shown in FIG. 5 is different. In the fourth embodiment, the word lines 23a, 23b, 23c, each of the bent portions 23a 1 of the 23d, 23b 1, 23c 1, 23d 1 pad - the opposite side together projects not bit-line contact portion 11 side only It has a shaped shape.

【0020】図8は図5に示したメモリセルアレイ部の
ワード線のパターン形状を異ならせた第5の実施例を示
す平面レイアウト図である。図8を参照して、この第5
の実施例では、共通した素子形成領域12を有する1対
のワード線33a,33bのパターン形状が互いに異な
ることである。すなわち、ワード線33aは、パッド−
ビット線コンタクト部11に相当する部分でも屈曲した
形状となっておらず、パッド−ビット線コンタクト部1
1側に全体的に接近した配置となっている。これに対し
てワード線33bは、パッド−ビット線コンタクト部1
1に相当する部分に突出した屈曲部分33b1 を有して
いる。このようなワード線33a,33bにおける関係
は、ワード線33c,33dにおける関係においても同
様である。
FIG. 8 is a plan layout diagram showing a fifth embodiment in which the word line pattern of the memory cell array section shown in FIG. 5 is different. With reference to FIG.
In the embodiment, the pattern shapes of the pair of word lines 33a and 33b having the common element formation region 12 are different from each other. That is, the word line 33a is connected to the pad-
Even the portion corresponding to the bit line contact portion 11 does not have a bent shape, and the pad-bit line contact portion 1
The arrangement is entirely close to one side. On the other hand, the word line 33b is connected to the pad-bit line contact portion 1
1 has a bent portion 33b1 protruding at a portion corresponding to 1 . The relationship between the word lines 33a and 33b is the same as the relationship between the word lines 33c and 33d.

【0021】上述の図6〜図8に示したワード線のパタ
ーン形状では、図1および図2に示した第1の実施例と
同様の効果を得ることができる。
With the above-described word line pattern shapes shown in FIGS. 6 to 8, the same effects as in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained.

【0022】なお、本実施例ではDRAMのメモリセル
アレイ部に用いられるポリパッドについての適用例を示
したが、本発明はこれに限らず、パッドを介した3層構
造であれば他の素子にも適用可能である。
In this embodiment, an example of application to a polypad used in a memory cell array portion of a DRAM has been described. However, the present invention is not limited to this, and other elements having a three-layer structure through a pad can be used. Applicable.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように、請求項1および請求項2
に記載の発明によれば、中間接続層と上部導電層の接続
領域近傍における中間接続層の厚みを、その中間接続層
と上部導電層との接続領域近傍以外の、下部導電層と中
間接続層との接続領域を含む領域における中間接続層の
厚みより厚く形成することにより、上部導電層と中間接
続層とを接続するためのコンタクト孔の深さが軽減され
てアスペクト比が改善される。この結果、素子の微細化
に伴ってコンタクト径が小さくなった場合にも、コンタ
クト孔の形成を容易にして素子の信頼性を確保すること
が可能な半導体装置を提供し得るに至った。
As described above, claims 1 and 2 are as described above.
According to the invention described in (1), the thickness of the intermediate connection layer in the vicinity of the connection region between the intermediate connection layer and the upper conductive layer is set to a value other than the vicinity of the connection region between the intermediate connection layer and the upper conductive layer. By forming the intermediate connection layer thicker in the region including the connection region between the upper conductive layer and the intermediate connection layer, the depth of the contact hole for connecting the upper conductive layer and the intermediate connection layer is reduced, and the aspect ratio is improved. As a result, it has been possible to provide a semiconductor device capable of easily forming a contact hole and ensuring the reliability of the element even when the contact diameter is reduced with miniaturization of the element.

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

【図1】本発明の一実施例によるDRAMのメモリセル
アレイ部を示した平面レイアウト図である。
FIG. 1 is a plan layout view showing a memory cell array portion of a DRAM according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したメモリセルアレイ部のX−Xにお
ける断面図(a)およびY−Yにおける断面図(b)で
ある。
FIGS. 2A and 2B are a sectional view taken along line XX and a sectional view taken along line YY of the memory cell array unit shown in FIG.

【図3】図2(a)に示したメモリセルアレイ部の製造
プロセスを説明するための断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the memory cell array section shown in FIG.

【図4】本発明の第2の実施例によるDRAMのメモリ
セルアレイ部の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a memory cell array portion of a DRAM according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図1に示したメモリセルアレイ部の全体平面レ
イアウト図である。
FIG. 5 is an overall plan layout diagram of the memory cell array section shown in FIG. 1;

【図6】図1に示したメモリセルアレイ部のワード線の
パターン形状を異ならせた第3の実施例を示す平面レイ
アウト図である。
FIG. 6 is a plan layout diagram showing a third embodiment in which the word line pattern of the memory cell array section shown in FIG. 1 is different.

【図7】図1に示したメモリセルアレイ部のワード線の
パターン形状を異ならせた第4の実施例を示す平面レイ
アウト図である。
FIG. 7 is a plan layout view showing a fourth embodiment in which the word lines of the memory cell array section shown in FIG. 1 have different pattern shapes;

【図8】図1に示したメモリセルアレイ部のワード線の
パターン形状を異ならせた第5の実施例を示す平面レイ
アウト図である。
FIG. 8 is a plan layout view showing a fifth embodiment in which the word lines of the memory cell array section shown in FIG. 1 have different pattern shapes.

【図9】従来のDRAMのメモリセルアレイ部を示した
平面レイアウト図である。
FIG. 9 is a plan layout diagram showing a memory cell array section of a conventional DRAM.

【図10】図9に示したメモリセルアレイ部のX−Xに
おける断面図(a)およびY−Yにおける断面図(b)
である。
10 is a cross-sectional view (a) along XX and a cross-sectional view (Y) along YY of the memory cell array section shown in FIG. 9;
It is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 素子分離酸化膜 3a,3b,3c,3d,13a,13b,13c,1
3d,23a,23b,23c,23d,33a,33
b,33c,33d ワード線 3a1 ,3b1 ,3c1 ,3d1 ,13a1 ,13
1 ,13c1 ,13d1,23a1 ,23b1 ,23
1 ,23d1 ,33b1 ,33d1 屈曲部 4a,4b,4c,4d,14a,14b,14c,1
4d 絶縁膜 5 ポリパッド(引出し電極) 6a コンタクト孔 7 ビット線 8 キャパシタ下部電極(ストレージノード) 9 不純物拡散層 10 パッド−基板コンタクト部 11 パッド−ビット線コンタクト部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Element isolation oxide film 3a, 3b, 3c, 3d, 13a, 13b, 13c, 1
3d, 23a, 23b, 23c, 23d, 33a, 33
b, 33c, 33d word lines 3a 1, 3b 1, 3c 1 , 3d 1, 13a 1, 13
b 1 , 13c 1 , 13d 1 , 23a 1 , 23b 1 , 23
c 1 , 23d 1 , 33b 1 , 33d 1 bent portion 4a, 4b, 4c, 4d, 14a, 14b, 14c, 1
4d insulating film 5 poly pad (lead electrode) 6a contact hole 7 bit line 8 capacitor lower electrode (storage node) 9 impurity diffusion layer 10 pad-substrate contact portion 11 pad-bit line contact portion

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板の主表面上に形成された下部
導電層と、 前記下部導電層の上部に位置し、前記下部導電層と電気
的に接続された中間接続層と、 前記中間接続層の上部に位置し、前記中間接続層と電気
的に接続された上部導電層とを備え、 前記中間接続層と前記上部導電層との接続領域近傍にお
ける前記中間接続層の厚みが、前記中間接続層と前記上
部導電層との前記接続領域近傍以外の、前記下部導電層
と前記中間接続層との接続領域を含む領域における前記
中間接続層の厚みより厚く形成されていることを特徴と
する、半導体装置。
A lower conductive layer formed on a main surface of a semiconductor substrate; an intermediate connection layer located above the lower conductive layer and electrically connected to the lower conductive layer; And an upper conductive layer electrically connected to the intermediate connection layer, wherein a thickness of the intermediate connection layer near a connection region between the intermediate connection layer and the upper conductive layer is the intermediate connection Characterized by being formed thicker than the thickness of the intermediate connection layer in a region including a connection region between the lower conductive layer and the intermediate connection layer, other than near the connection region between the layer and the upper conductive layer, Semiconductor device.
【請求項2】 前記上部導電層および前記中間接続層の
接続領域と、前記下部導電層および前記中間接続層の接
続領域とは、前記半導体基板に沿った方向に所定の間隔
を隔てて形成されていることを特徴とする、請求項1に
記載の半導体装置。
2. A connection region between the upper conductive layer and the intermediate connection layer and a connection region between the lower conductive layer and the intermediate connection layer are formed at a predetermined interval in a direction along the semiconductor substrate. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
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