JP3165693B2 - Stacked capacitor type DRAM - Google Patents

Stacked capacitor type DRAM

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JP3165693B2
JP3165693B2 JP22405190A JP22405190A JP3165693B2 JP 3165693 B2 JP3165693 B2 JP 3165693B2 JP 22405190 A JP22405190 A JP 22405190A JP 22405190 A JP22405190 A JP 22405190A JP 3165693 B2 JP3165693 B2 JP 3165693B2
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Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order.

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術[第5図] D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例[第1図乃至第4図] H.発明の効果 (A.産業上の利用分野) 本発明はスタックトキャパシタ型DRAM、特にビットラ
インがワードラインよりも上層でスタックトキャパシタ
の下部電極よりも下層にされ該下部電極や上部電極によ
ってビットラインが静電的にシールドされたスタックト
キャパシタ型DRAMの製造方法に関する。
A. Industrial application fields B. Summary of the invention C. Prior art [Fig. 5] D. Problems to be solved by the invention E. Means to solve the problems F. Function G. Example [No. FIGS. 1 to 4] H. Effects of the Invention (A. Industrial Application Field) The present invention relates to a stacked capacitor type DRAM, in particular, in which a bit line is above a word line and below a lower electrode of the stacked capacitor. The present invention also relates to a method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM in which a bit line is electrostatically shielded by the lower electrode and the upper electrode.

(B.発明の概要) 本発明は、上記のスタックトキャパシタ型DRAMの製造
方法において、 層間耐圧を確保しつつメモリセルの小型化を図るた
め、 ビットコンタクトを、層間絶縁膜上にダミー膜を形成
し、該ダミー膜にフォトレジスト膜をマスクとするエッ
チングにより開口を形成し、該開口の内周面にサイドウ
ォールを形成し、該サイドウォールをマスクとする上記
層間絶縁膜の選択的エッチングにより上記開口よりも径
の小さな開口を形成し、上記ダミー膜及びサイドウォー
ルを除去し、その後ビットラインを成す配線膜を形成す
るという方法をとり、ノードコンタクトを、ストレージ
ノードを成す配線膜の形成後、該配線膜のノードコンタ
クト形成部に形成した開口内にサイドウォールを形成す
ることにより内径を小さくしたノードコンタクトホール
を形成し、その後、下部電極を形成するという方法でと
るものである。
(B. Summary of the Invention) The present invention relates to a method for manufacturing a stacked capacitor DRAM as described above, wherein a bit contact is formed and a dummy film is formed on an interlayer insulating film in order to reduce the size of a memory cell while ensuring an interlayer withstand voltage. An opening is formed in the dummy film by etching using a photoresist film as a mask, a sidewall is formed on an inner peripheral surface of the opening, and the interlayer insulating film is selectively etched using the sidewall as a mask. A method of forming an opening smaller in diameter than the opening, removing the dummy film and the side wall, and thereafter forming a wiring film forming a bit line, and forming a node contact after forming the wiring film forming a storage node. A node contour whose inner diameter is reduced by forming a sidewall in an opening formed in a node contact forming portion of the wiring film. Forming a Tohoru, then, are those taken by the method of forming a lower electrode.

(C.従来技術)[第5図] スタックトキャパシタ型DRAMは、一般に、スイッチン
グトランジスタとなるMOSトランジスタの形成後、スタ
ックトキャパシタを形成し、その後、ビットラインを形
成するという方法で製造された。従って、ワードライ
ン、スタックトキャパシタのストレージノード(下部電
極)、プレート電極(スタックトキャパシタの上部電
極)、ビットラインの順序で層が上になっている。
(C. Prior Art) [FIG. 5] A stacked capacitor type DRAM is generally manufactured by forming a MOS transistor serving as a switching transistor, forming a stacked capacitor, and then forming a bit line. . Therefore, the layers are arranged in the order of the word line, the storage node (lower electrode) of the stacked capacitor, the plate electrode (upper electrode of the stacked capacitor), and the bit line.

しかし、近年、スタックトキャパシタよりも先にビッ
トラインを形成したスタックトキャパシタ型DRAMが開発
された。第5図(A)、(B)はそのようなスタックト
キャパシタ型DRAMを示すものであり、同図(A)は平面
図、同図(B)は同図(A)のB−B線に沿う断面図で
ある。
However, in recent years, a stacked capacitor type DRAM in which a bit line is formed before a stacked capacitor has been developed. FIGS. 5A and 5B show such a stacked capacitor type DRAM, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a BB line of FIG. 5A. FIG.

同図において、aはp型半導体基板、b、c、cは該
半導体基板aの表面部に選択的に形成されたn+型拡散層
で、スイッチングトランジスタのソース・ドレイン領域
を成す。拡散層bはビットラインと接続されるソース・
ドレイン領域、拡散層c、cはストレージノード(スタ
ックトキャパシタの下部電極)と接続されるソース・ド
レイン領域である。
In the figure, a is a p-type semiconductor substrate, and b, c, and c are n + -type diffusion layers selectively formed on the surface of the semiconductor substrate a, and form source / drain regions of a switching transistor. The diffusion layer b is a source connected to the bit line.
The drain region and the diffusion layers c are source / drain regions connected to the storage node (the lower electrode of the stacked capacitor).

dはゲート絶縁膜、eは多結晶シリコンからなるワー
ドライン、fは層間絶縁膜、gは多結晶シリコンからな
るビットライン、hはビットコンタクトホール、iは層
間絶縁膜、jは多結晶シリコンからなるストレージノー
ド(スタックトキャパシタの下部電極)、kはノードコ
ンタクトホール、lはスタックトキャパシタの誘電体を
成す誘電体膜、mはプレート電極(スタックトキャパシ
タの上部電極)で、メモリセルアレイ上に全面的に形成
されている。
d is a gate insulating film, e is a word line made of polycrystalline silicon, f is an interlayer insulating film, g is a bit line made of polycrystalline silicon, h is a bit contact hole, i is an interlayer insulating film, and j is a polycrystalline silicon. Storage node (lower electrode of the stacked capacitor), k is a node contact hole, l is a dielectric film forming a dielectric of the stacked capacitor, m is a plate electrode (upper electrode of the stacked capacitor), and is located on the memory cell array. It is formed entirely.

このようなスタックトキャパシタ型DRAMは、ビットラ
イン間をストレージノードjやプレート電極mによって
静電的にシールドすることができるのでビット線シール
ドスタックトキャパシタ型DRAMと称され、更にDASHと略
称される(IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES.VO
L.37.NO.3.MARCH 1990)。
Such a stacked capacitor DRAM can be electrostatically shielded between bit lines by a storage node j and a plate electrode m, and is therefore called a bit line shielded stacked capacitor DRAM, and further abbreviated as DASH. (IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES.VO
L.37.NO.3.MARCH 1990).

(D.発明が解決しようとする問題点) 上述した第5図に示すスタックトキャパシタ型DRAM
は、ビットライン間をストレージノードやプレート電極
によって静電的にシールドすることができるという利点
を有するのでDRAMの主流となる可能性を有する。しか
し、16Mビット、64Mビット更には126Mビットという記憶
容量増大の要求に応えることは難しい。というのは、そ
の要求に応えるにはセルサイズを相当に縮小しなければ
ならず、通常の技術ではそれが不可能だからである。
(D. Problems to be solved by the invention) The stacked capacitor type DRAM shown in FIG. 5 described above.
Has the advantage that the bit lines can be electrostatically shielded by the storage node and the plate electrode, and thus has a possibility of becoming the mainstream of DRAM. However, it is difficult to meet the demand for a storage capacity increase of 16 Mbits, 64 Mbits, and even 126 Mbits. This is because the cell size has to be reduced considerably to meet that demand, which is not possible with conventional technology.

そのため、ビットコンタクト部及びノードコンタクト
部をセルフアラインコンタクト技術を駆使して形成する
ことが好ましいと一応はいえる。このセルフアラインコ
ンタクト技術を説明すると、ワードラインe、e、…を
形成した後該ワードラインe、e、…上に適宜な厚さの
ダミー膜を形成し、その後サイドウォール技術により絶
縁膜からなるサイドウォールを形成し、サイドウォール
間に生じる間隙をコンタクトとして利用してビットライ
ンgと拡散層bとのコンタクト、即ち、ビットコンタク
トをとる。そして、ビットラインg、g、…の形成後該
ビットラインg、g、…上に適宜な厚さの絶縁膜jを層
間絶縁膜として形成し、その後サイドウォール技術を駆
使してビットラインg、g、…の側面に絶縁膜からなる
サイドウォールを形成し、しかる後、ストレージノード
jを形成するというものである。
Therefore, it can be said that it is preferable to form the bit contact portion and the node contact portion using the self-aligned contact technology. The self-aligned contact technology will be described. After forming word lines e, e,..., A dummy film having an appropriate thickness is formed on the word lines e, e,. A side wall is formed, and a contact between the bit line g and the diffusion layer b, that is, a bit contact is formed using a gap generated between the side walls as a contact. After forming the bit lines g, g,..., An insulating film j having an appropriate thickness is formed as an interlayer insulating film on the bit lines g, g,. are formed on the side surfaces of g,..., and then the storage node j is formed.

しかしながら、このような技術によれば、加工性が悪
く、層間耐圧不良が起き易いという問題がある。という
のは、ビットラインiの側面のサイドウォールはそれと
同じ材質からなる層間絶縁膜fを下地として形成され、
サイドウォール形成のための異方性エッチングの際にエ
ッチングストッパとなるものがなく、その異方性エッチ
ングにより層間絶縁膜fが侵蝕されてしまう可能性があ
るからである。
However, according to such a technique, there is a problem that workability is poor and an interlayer withstand voltage failure is likely to occur. That is, the side wall on the side surface of the bit line i is formed with the interlayer insulating film f made of the same material as the base,
This is because there is no material serving as an etching stopper in the anisotropic etching for forming the sidewall, and the anisotropic etching may corrode the interlayer insulating film f.

だからといって、それに代えて通常のアラインコンタ
クト技術、即ち、下地配線に対して一定距離をおいてパ
ターニングできる大きさのコンタクトホールを形成する
という技術によれば、加工制が悪く耐圧低下の虞れがあ
るという問題は解決できるが、フォトレジストを用いて
の微細加工技術の限界を越えて微細なコンタクトホール
を形成することができず、セルフサイズが大幅に大きく
なってしまうのである。
However, according to the conventional align contact technique, that is, the technique of forming a contact hole having a size that can be patterned at a fixed distance from the underlying wiring, the processing control is poor and the withstand voltage may be reduced. Although the above problem can be solved, the fine contact hole cannot be formed beyond the limit of the fine processing technology using the photoresist, and the self-size is greatly increased.

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもの
であり、層間耐圧を確保しつつメモリセルの小型化を図
ることのできるスタックトキャパシタ型DRAMの製造方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM capable of reducing the size of a memory cell while ensuring an interlayer breakdown voltage. I do.

(E.問題点を解決するための手段) 本発明スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法は、ビ
ットラインがワードラインよりも上層でスタックトキャ
パシタの下部電極よりも下層にされ少なくとも該下部電
極によって上記ビットラインが静電的にシールドされた
スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法において、上記
ビットラインと、スイッチングトランジスタが形成され
た半導体基板表面部の該スイッチングトランジスタの一
部を成す拡散層とのコンタクトであるビットコンタクト
を、上記スイッチングトランジスタを覆う層間絶縁膜上
に絶縁膜からならダミー膜を形成し、該ダミー膜のビッ
トコンタクトをとるべき位置に開口をフォトレジスト膜
をマスクとするエッチングにより形成し、該開口の内周
面に絶縁膜からなるサイドウォールを形成し、絶縁膜に
対するエッチバックにより該サイドウォール及び上記ダ
ミー膜を除去すると共に、上記層間絶縁膜の該サイドウ
ォールにより囲まれていた部分下を除去して上記開口よ
り径の小さな開口を形成し、その後、上記ビットライン
を成し上記径の小さな開口を通じて上記拡散層と接続さ
れる配線層を形成する、という方法でとり、上記スタッ
クトキャパシタの下部電極と上記半導体基板表面部の上
記スイッチングトランジスタの上記一部とは別の部分を
成す拡散層とのコンタクトであるノードコンタクトを、
上記層間絶縁膜及び上記ビットラインを覆う層間絶縁膜
を形成し、該層間絶縁膜上にストレージノードとなる配
線膜を形成し、該配線膜のノードコンタクトをとるべき
位置に開口を形成し、該開口内周面にサイドウォールを
形成し、該サイドウォールをマスクとして上記ビットラ
インを覆う層間絶縁膜及び上記スイッチングトランジス
タを覆う層間絶縁膜をエッチングすることにより上記ス
イッチングトランジスタの上記別の部分を成す拡散層を
露出させる開口からなるノードコンタクトホールを形成
し、その後、該ノードコンタクトホールを通じて上記別
の部分を成す拡散層に接続される下部電極を成す配線膜
を形成する、という方法でとることを特徴とする。
(E. Means for Solving the Problems) According to the method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM of the present invention, the bit line is formed above the word line and below the lower electrode of the stacked capacitor, and at least the lower electrode In a method for manufacturing a stacked capacitor DRAM in which a bit line is electrostatically shielded, a contact between the bit line and a diffusion layer forming a part of the switching transistor on a surface of a semiconductor substrate on which the switching transistor is formed is provided. A certain bit contact is formed by forming a dummy film from an insulating film on the interlayer insulating film covering the switching transistor, and forming an opening at a position where the bit contact of the dummy film is to be made by etching using a photoresist film as a mask, Forming a sidewall made of an insulating film on the inner peripheral surface of the opening; Removing the sidewalls and the dummy film by etching back the insulating film, and removing a portion of the interlayer insulating film surrounded by the sidewalls to form an opening smaller in diameter than the opening, Forming a wiring layer connected to the diffusion layer through the small-diameter opening, forming the bit line, and forming the lower electrode of the stacked capacitor and the switching transistor on the surface of the semiconductor substrate. A node contact, which is a contact with a diffusion layer forming another part,
Forming an interlayer insulating film covering the interlayer insulating film and the bit line, forming a wiring film serving as a storage node on the interlayer insulating film, forming an opening at a position where a node contact of the wiring film is to be made; By forming a sidewall on the inner peripheral surface of the opening, and etching the interlayer insulating film covering the bit line and the interlayer insulating film covering the switching transistor using the sidewall as a mask, the diffusion forming the another portion of the switching transistor is diffused. Forming a node contact hole consisting of an opening exposing the layer, and then forming a wiring film forming a lower electrode connected to the diffusion layer forming the another portion through the node contact hole. And

(F.作用) 本発明スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法によれ
ば、ビットコンタクトを、層間絶縁膜上にダミー膜を形
成し、該ダミー膜にフォトレジスト膜をマスクとするエ
ッチングにより開口を形成し、該開口の内周面にサイド
ウォールを形成し、該サイドウォールをマスクとする上
記層間絶縁膜の選択的エッチングにより上記開口よりも
径の小さな開口を形成し、上記ダミー膜及びサイドウォ
ールを除去し、その後ビットラインを成す配線膜を形成
するという方法でとるので、開口の内側面にダミー膜の
厚さに対応した幅を有するサイドウォールを形成するこ
とにより内径を必要なだけ小さくしたビットコンタクト
ホールを形成するので、フォトレジストを用いての微細
加工技術の限界を任意の量だけ越えて微細化したなビッ
トコンタクトホールを形成することができる。
(F. Function) According to the method of manufacturing a stacked capacitor DRAM of the present invention, an opening is formed in a bit contact by forming a dummy film on an interlayer insulating film and etching the dummy film using a photoresist film as a mask. Then, a sidewall is formed on the inner peripheral surface of the opening, an opening smaller in diameter than the opening is formed by selective etching of the interlayer insulating film using the sidewall as a mask, and the dummy film and the sidewall are formed. It is removed by a method of forming a wiring film forming a bit line, and then a bit having an inner diameter as small as necessary by forming a sidewall having a width corresponding to the thickness of the dummy film on the inner side surface of the opening. Since the contact hole is formed, the bit contact size has been reduced beyond the limit of the fine processing technology using photoresist by an arbitrary amount. A tohole can be formed.

また、ノードコンタクトについても、ストレージノー
ドを成す配線膜の形成後、該配線膜のノードコンタクト
形成部に形成した開口内にサイドウォールを形成するこ
とにより内径を小さくしたノードコンタクトホールを形
成し、その後、下部電極を形成するという方法でコンタ
クトをとるので、内側面にノードコンタクトを成す配線
膜の厚さに対応した幅を有するサイドウォールを形成す
ることにより内径を必要なだけ小さくしたノードコンタ
クトホールを形成することができる。従って、フォトレ
ジストを用いての微細加工技術の限界を任意な量だけ越
えて微細化したノードコンタクトホールを形成すること
ができる。
Also, as for the node contact, after the formation of the wiring film forming the storage node, a side wall is formed in the opening formed in the node contact forming portion of the wiring film to form a node contact hole having a reduced inner diameter, and thereafter, Since the contact is made by forming the lower electrode, a node contact hole having an inner diameter as small as necessary is formed by forming a sidewall having a width corresponding to the thickness of the wiring film forming the node contact on the inner surface. Can be formed. Therefore, it is possible to form a miniaturized node contact hole by exceeding the limit of the fine processing technology using a photoresist by an arbitrary amount.

(G.実施例)[第1図乃至第4図] 以下、本発明スタックトキャパシタ型DRAMを図示実施
例に従って詳細に説明する。第1図及び第2図は本発明
スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法の一つの実施例
により製造されるスタックトキャパシタ型DRAMの一例を
示すもので、第1図は平面図、第2図は第1図の2−2
線に沿う断面図である。
(G. Embodiment) [FIGS. 1 to 4] Hereinafter, a stacked capacitor type DRAM of the present invention will be described in detail with reference to illustrated embodiments. 1 and 2 show an example of a stacked capacitor DRAM manufactured by one embodiment of the method of manufacturing a stacked capacitor DRAM of the present invention. FIG. 1 is a plan view, and FIG. 2-2 in FIG.
It is sectional drawing which follows a line.

図面において、1はp型半導体基板、2は半導体基板
1の表面部の選択酸化により形成されたフィールド絶縁
膜、3はゲート絶縁膜、4はポリサイドからなるワード
ライン(ゲート電極)、5はワードライン4の側面に形
成されたSiO2からなるサイドウォール、6a、6bはソース
・ドレイン領域を成す拡散層で、6aはビットラインと接
続された拡散層、6bはストレージノードと接続された拡
散層、7はSiO2とPSGとからなる二層構造の層間絶縁
膜、8は該層間絶縁膜7に形成されたビットコンタクト
ホールであり、開口にサイドウォールを形成することに
より内径を小径にするという技術により形成されてお
り、層間絶縁膜7に対するフォトエッチング処理により
形成されているのではない。尚、このビットコンタクト
ホール8の形成は、後における第3図に従っての説明に
おいて明らかにされる。
In the drawings, 1 is a p-type semiconductor substrate, 2 is a field insulating film formed by selective oxidation of the surface of the semiconductor substrate 1, 3 is a gate insulating film, 4 is a word line (gate electrode) made of polycide, and 5 is a word. Side walls made of SiO 2 formed on the side surfaces of the line 4, 6a and 6b are diffusion layers forming source / drain regions, 6a is a diffusion layer connected to a bit line, and 6b is a diffusion layer connected to a storage node. Reference numeral 7 denotes an interlayer insulating film having a two-layer structure composed of SiO 2 and PSG, and reference numeral 8 denotes a bit contact hole formed in the interlayer insulating film 7, which has a smaller inner diameter by forming a sidewall in the opening. It is formed by technology, and is not formed by photoetching the interlayer insulating film 7. The formation of the bit contact hole 8 will be clarified later in the description with reference to FIG.

9はポリサイドからなるビットラインで、多結晶シリ
コン膜9aとシリサイド膜9bからなる。該ビットライン
9、特にその多結晶シリコン膜9aが上記ビットコンタク
トホール8を通して拡散層6aに接続されている。10は層
間絶縁膜7で、SiO2とPSGとからなる。11は層間絶縁膜1
0及び上記層間絶縁膜7に形成されたノードコンタクト
ホールで、これも開口にサイドウォールを形成すること
により内径を小径にするという技術により形成されてい
る。
Reference numeral 9 denotes a bit line made of polycide, which comprises a polycrystalline silicon film 9a and a silicide film 9b. The bit line 9, especially the polycrystalline silicon film 9a, is connected to the diffusion layer 6a through the bit contact hole 8. Reference numeral 10 denotes an interlayer insulating film 7, which is made of SiO 2 and PSG. 11 is interlayer insulating film 1
0 and a node contact hole formed in the interlayer insulating film 7, which is also formed by a technique of reducing the inner diameter by forming a sidewall in the opening.

12は多結晶シリコンからなるストレージノード、13は
該ストレージノード12の側面に形成されたサイドウォー
ルで、上記小径のノードコンタクトホール11の形成に寄
与したサイドウォールがこれであり、SiO2とPSGからな
る。14はストレージノード12と拡散層6bとの間を接続す
る多結晶シリコン層であり、ノードコンタクトホール11
を通して拡散層6bに接続されている。
12 storage nodes of polycrystalline silicon, 13 in the side wall formed on the side surface of the storage node 12, sidewalls contribute to the formation of the small-diameter node contact hole 11 is this, of SiO 2 and PSG Become. Reference numeral 14 denotes a polycrystalline silicon layer connecting between the storage node 12 and the diffusion layer 6b, and a node contact hole 11
Through to the diffusion layer 6b.

15ほ誘電体膜、16はメモリセルアレイ上に全面的に形
成されたプレート電極である。
Reference numeral 15 denotes a dielectric film, and reference numeral 16 denotes a plate electrode formed entirely on the memory cell array.

このようなスタックトキャパシタ型DRAMによれば、ビ
ットコンタクトホール8及びノードコンタクト11が共に
開口にサイドウォールを形成することにより内径を小さ
くしたコンタクトホールを形成するという技術により形
成されており、フォトレジストを用いての微細加工技術
の限界を越えて微細なコンタクトホールを形成すること
ができる。従って、ワードライン間の間隔をより小さく
することができ、メモリセルサイズを小さくすることが
できる。
According to such a stacked capacitor type DRAM, the bit contact hole 8 and the node contact 11 are both formed by a technique of forming a contact hole with a reduced inner diameter by forming a sidewall in an opening, and a photoresist is used. It is possible to form a fine contact hole beyond the limit of the fine processing technology using GaN. Therefore, the interval between word lines can be made smaller, and the memory cell size can be made smaller.

第3図(A)乃至(R)は第1図及び第2図に示した
スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法、即に、本発明
スタックトキャパシタ型DRAMの製造方法の一つの実施例
を工程順に示す断面図である。
FIGS. 3 (A) to 3 (R) show a method of manufacturing the stacked capacitor type DRAM shown in FIGS. 1 and 2, and more specifically, one embodiment of the method of manufacturing the stacked capacitor type DRAM of the present invention. It is sectional drawing shown in order.

(A)従来のスタックトキャパシタ型DRAMの製造方法と
同様の方法でスイッチングトランジスタを形成する。第
3図(A)はスイッチングトランジスタの拡散層6a、6b
の形成後の状態を示す。
(A) A switching transistor is formed by a method similar to a conventional method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM. FIG. 3A shows the diffusion layers 6a and 6b of the switching transistor.
2 shows the state after formation.

(B)次に、層間絶縁膜7を表面に形成し、更に該層間
絶縁膜7上にエッチングストップ及びエッチング終点検
出用多結晶シリコン膜17を形成し、該多結晶シリコン膜
17上にダミーSiO2膜18を形成する。第3図(B)はダミ
ーSiO2膜18形成後の状態を示す。
(B) Next, an interlayer insulating film 7 is formed on the surface, and a polysilicon film 17 for etching stop and etching end point detection is formed on the interlayer insulating film 7.
A dummy SiO 2 film 18 is formed on 17. FIG. 3B shows a state after the formation of the dummy SiO 2 film 18.

(C)次に、フォトレジスト膜19をマスクとするエッチ
ングにより同図(C)に示すようにダミーSiO2膜18のビ
ットコンタクトをとるべき位置に開口20を形成する。d
はこの開口20の径である。
(C) Next, an opening 20 is formed by etching using the photoresist film 19 as a mask at a position where a bit contact is to be made in the dummy SiO 2 film 18 as shown in FIG. d
Is the diameter of the opening 20.

(D)次に、同図(D)に示すように、上記開口20の内
周面にSiO2からなるサイドウォール21を形成する。この
サイドウォール21は例えばSiO2とシリコンナイトライド
からなる。
(D) Next, as shown in FIG. 3D, a sidewall 21 made of SiO 2 is formed on the inner peripheral surface of the opening 20. The sidewall 21 is made of, for example, SiO 2 and silicon nitride.

(E)次に、同図(E)に示すように、上記エッチング
ストップ及びエッチング終点検出用多結晶シリコン膜17
を、上記ダミーSiO2膜18及びサイドウォール21をマスク
としてエッチングする。
(E) Next, as shown in FIG. 3E, the etching stop and the etching end point detecting polycrystalline silicon film 17 are formed.
Is etched using the dummy SiO 2 film 18 and the side walls 21 as a mask.

(F)次に、同図(F)に示すように、SiO2をエッチバ
ックすることによりダミーSiO2膜18及びサイドウォール
21を除去すると共にビットコンタクトホール8を形成す
る。このビットコンタクトホール8の径は上記開口20の
径dよりも相当に小さくなる。
(F) Next, as shown by (F), the dummy SiO 2 film 18 and the side wall by etching back the SiO 2
21 is removed and the bit contact hole 8 is formed. The diameter of the bit contact hole 8 is considerably smaller than the diameter d of the opening 20.

(G)次に、同図(G)に示すように多結晶シリコン膜
9aを形成する。該多結晶シリコン膜9aはビットコンタク
トホール8にて拡散層6aとコンタクトし、また、上記エ
ッチングストップ及びエッチング終点検出用多結晶シリ
コン膜17と一体化してポリサイドからなるビットライン
9を構成する多結晶シリコン膜となるのである。
(G) Next, as shown in FIG.
Form 9a. The polycrystalline silicon film 9a is in contact with the diffusion layer 6a at the bit contact hole 8, and is integrated with the polycrystalline silicon film 17 for etching stop and etching end point detection to form the polycrystalline bit line 9 composed of polycide. It becomes a silicon film.

(H)次に、同図(H)に示すようにビットライン9を
構成するシリサイド膜9bを形成する。
(H) Next, a silicide film 9b constituting the bit line 9 is formed as shown in FIG.

(I)次に、同図(I)に示すようにレジスト膜22をマ
スクとして多結晶シリコン膜9a及シリサイド膜9bを選択
的にエッチングすることによりビットライン9を形成す
る。
(I) Next, as shown in FIG. 1I, the bit line 9 is formed by selectively etching the polycrystalline silicon film 9a and the silicide film 9b using the resist film 22 as a mask.

(J)次に、同図(J)に示すように、SiO2及びPSGか
らなる層間絶縁膜10を形成する。
(J) Next, as shown in FIG. 1J, an interlayer insulating film 10 made of SiO 2 and PSG is formed.

(K)次に、同図(K)に示すように、ストレージノー
ドとなる多結晶シリコン膜12を形成する。
(K) Next, as shown in FIG. 1K, a polycrystalline silicon film 12 serving as a storage node is formed.

(L)次に、同図(L)に示すように、多結晶シリコン
膜12のノードコンタクトをとるべき部分をレジスト膜23
をマスクとする選択的エッチングにより除去する。24は
このエッチングにより多結晶シリコン膜12のノードコン
タクトをとるべき部分に形成された開口である。
(L) Next, as shown in FIG. 2L, a portion of the polycrystalline silicon film 12 where a node contact is to be made is formed by a resist film 23.
Is removed by selective etching using as a mask. Reference numeral 24 denotes an opening formed in a portion of the polycrystalline silicon film 12 where a node contact is to be made by this etching.

(M)次に、同図(M)に示すように、多結晶シリコン
膜12の開口24の内側面にSiO2とシリコンナイトライドか
らなるサイドウォール13を形成する。
(M) Next, as shown in FIG. 1M, a sidewall 13 made of SiO 2 and silicon nitride is formed on the inner side surface of the opening 24 of the polycrystalline silicon film 12.

(N)次に、同図(N)に示すように、多結晶シリコン
膜12及びサイドウォール13をマスクとして層間絶縁膜7
及び10をエッチングすることによりノードコンタクトホ
ール11を形成する。
(N) Next, as shown in FIG. 3N, the interlayer insulating film 7 is formed using the polycrystalline silicon film 12 and the side walls 13 as a mask.
And 10 are etched to form a node contact hole 11.

(O)次に、同図(O)に示すように、多結晶シリコン
膜14を形成する。該多結晶シリコン膜14はノードコンタ
クトホール11にて拡散層6bとコンタクトし、ストレージ
ノード12ともコンタクトしている。即ち、該多結晶シリ
コン膜14は拡散層6bとストレージノード12との間を電気
的に接続する役目を果す。
(O) Next, a polycrystalline silicon film 14 is formed as shown in FIG. The polycrystalline silicon film 14 contacts the diffusion layer 6b at the node contact hole 11, and also contacts the storage node 12. That is, the polycrystalline silicon film 14 serves to electrically connect the diffusion layer 6b and the storage node 12.

(P)次に、同図(P)に示すように、多結晶シリコン
膜14及び12を、レジスト膜25をマスクとするエッチング
によりパターニングすることによりストレージノード12
を形成する。
(P) Next, as shown in FIG. 3 (P), the polycrystalline silicon films 14 and 12 are patterned by etching using the resist film 25 as a mask, thereby forming the storage node 12.
To form

(Q)次に、同図(Q)に示すように、誘電体膜15を形
成する。
(Q) Next, a dielectric film 15 is formed as shown in FIG.

(R)その後、同図(R)に示すように、多結晶シリコ
ンからなるプレート電極16を全面的に形成する。
(R) Thereafter, as shown in FIG. 3 (R), a plate electrode 16 made of polycrystalline silicon is formed over the entire surface.

尚、第3図に示す製造方法において、工程(B)の終
了後、薄い多結晶シリコン膜を形成するようにしても良
い。第4図は該多結晶シリコン膜26形成後にレジスト膜
25を形成した状態を示している。この多結晶シリコン膜
26はサイドウォール21の形成のための異方性エッチング
の際のエッチングストッパ及び終了検出手段として利用
できる。
In the manufacturing method shown in FIG. 3, a thin polycrystalline silicon film may be formed after step (B). FIG. 4 shows a resist film after the polycrystalline silicon film 26 is formed.
25 shows a state where 25 is formed. This polycrystalline silicon film
Reference numeral 26 can be used as an etching stopper and an end detecting means at the time of anisotropic etching for forming the sidewall 21.

(H.発明の効果) 以上に述べたように、本発明スタックトキャパシタ型
DRAMの製造方法は、ビットラインがワードラインよりも
上層でスタックトキャパシタの下部電極よりも下層にさ
れ少なくとも該下部電極によって上記ビットラインが静
電的にシールドされたスタックトキャパシタ型DRAMの製
造方法において、上記ビットラインと、スイッチングト
ランジスタが形成された半導体基板表面部の該スイッチ
ングトランジスタの一部を成す拡散層とのコンタクトで
あるビットコンタクトを、上記スイッチングトランジス
タを覆う層間絶縁膜上に絶縁膜からならダミー膜を形成
し、該ダミー膜のビットコンタクトをとるべき位置に開
口をフォトレジスト膜をマスクとするエッチングにより
形成し、該開口の内周面に絶縁膜からなるサイドウォー
ルを形成し、絶縁膜に対するエッチバックにより該サイ
ドウォール及び上記ダミー膜を除去すると共に、上記層
間絶縁膜の該サイドウォールにより囲まれていた部分下
を除去して上記開口より径の小さな開口を形成し、その
後、上記ビットラインを成し上記径の小さな開口を通じ
て上記拡散層と接続される配線層を形成する、という方
法でとり、上記スタックトキャパシタの下部電極と上記
半導体基板表面部の上記スイッチングトランジスタの上
記一部とは別の部分を成す拡散層とのコンタクトである
ノードコンタクトを、上記層間絶縁膜及び上記ビットラ
インを覆う層間絶縁膜を形成し、該層間絶縁膜上にスト
レージノードとなる配線膜を形成し、該配線膜のノード
コンタクトをとるべき位置に開口を形成し、該開口内周
面にサイドウォールを形成し、該サイドウォールをマス
クとして上記ビットラインを覆う層間絶縁膜及び上記ス
イッチングトランジスタを覆う層間絶縁膜をエッチング
することにより上記スイッチングトランジスタの上記別
の部分を成す拡散層を露出させる開口からなるノードコ
ンタクトホールを形成し、その後、該ノードコンタクト
ホールを通じて上記別の部分を成す拡散層に接続される
下部電極を成す配線膜を形成する、という方法でとるこ
とを特徴とする。
(H. Effects of the Invention) As described above, the stacked capacitor type of the present invention
A method of manufacturing a DRAM includes a method of manufacturing a stacked capacitor DRAM in which a bit line is formed above a word line and below a lower electrode of a stacked capacitor, and the bit line is electrostatically shielded by at least the lower electrode. A bit contact, which is a contact between the bit line and a diffusion layer forming a part of the switching transistor on the surface of the semiconductor substrate on which the switching transistor is formed, is formed from an insulating film on an interlayer insulating film covering the switching transistor. Then, a dummy film is formed, an opening is formed at a position where a bit contact of the dummy film is to be made by etching using a photoresist film as a mask, a sidewall made of an insulating film is formed on the inner peripheral surface of the opening, By etching back the film, the side wall and the The Mie film is removed, and the portion of the interlayer insulating film surrounded by the sidewalls is removed to form an opening having a smaller diameter than the opening. Thereafter, the bit line is formed and the opening having a smaller diameter is formed. Forming a wiring layer connected to the diffusion layer through the lower electrode of the stacked capacitor and a diffusion layer forming a part different from the part of the switching transistor on the surface of the semiconductor substrate. A node contact which is a contact should be formed by forming an interlayer insulating film covering the interlayer insulating film and the bit line, forming a wiring film serving as a storage node on the interlayer insulating film, and taking a node contact of the wiring film. An opening is formed at the position, a sidewall is formed on the inner peripheral surface of the opening, and an interlayer insulation covering the bit line is formed using the sidewall as a mask. By etching the edge film and the interlayer insulating film covering the switching transistor, a node contact hole including an opening exposing the diffusion layer forming the another portion of the switching transistor is formed, and then the node contact hole is formed through the node contact hole. And forming a wiring film forming a lower electrode connected to the diffusion layer forming the portion.

従って、本発明スタックトキャパシタ型DRAMの製造方
法によれば、ビットコンタクトを、層間絶縁膜上にダミ
ー膜を形成し、該ダミー膜にフォトレジスト膜をマスク
とするエッチングにより開口を形成し、該開口の内周面
にサイドウォールを形成し、該サイドウォールをマスク
とする上記層間絶縁膜の選択的エッチングにより上記開
口よりも径の小さな開口を形成し、上記ダミー膜及びサ
イドウォールを除去し、その後ビットラインを成す配線
膜を形成するという方法でとるので、開口の内側面にダ
ミー膜の厚さに対応した幅を有するサイドウォールを形
成することにより内径を必要なだけ小さくしたビットコ
ンタクトホールを形成することができる。従って、フォ
トレジストを用いての微細加工技術の限界を任意の量だ
け越えて微細化したコンタクトホールを形成することが
できる。
Therefore, according to the method of manufacturing a stacked capacitor DRAM of the present invention, a bit contact is formed by forming a dummy film on an interlayer insulating film, and forming an opening in the dummy film by etching using a photoresist film as a mask. Forming a sidewall on the inner peripheral surface of the opening, forming an opening smaller in diameter than the opening by selective etching of the interlayer insulating film using the sidewall as a mask, removing the dummy film and the sidewall, After that, since a wiring film forming a bit line is formed, a side wall having a width corresponding to the thickness of the dummy film is formed on the inner surface of the opening to form a bit contact hole having an inner diameter as small as necessary. Can be formed. Therefore, it is possible to form a fine contact hole beyond the limit of the fine processing technology using a photoresist by an arbitrary amount.

また、ノードコンタクトについても、ストレージノー
ドを成す配線膜の形成後、該配線膜のノードコンタクト
形成部に形成した開口内にサイドウォールを形成するこ
とにより内径を小さくしたノードコンタクトホールを形
成し、その後、下部電極を形成するという方法でコンタ
クトをとるので、内側面にノードコンタクトを成す配線
膜の厚さに対応した幅を有するサイドウォールを形成す
ることにより内径を必要なだけ小さくしたノードコンタ
クトホールを形成することができる。
Also, as for the node contact, after the formation of the wiring film forming the storage node, a side wall is formed in the opening formed in the node contact forming portion of the wiring film to form a node contact hole having a reduced inner diameter, and thereafter, Since the contact is made by forming the lower electrode, a node contact hole having an inner diameter as small as necessary is formed by forming a sidewall having a width corresponding to the thickness of the wiring film forming the node contact on the inner surface. Can be formed.

従って、フォトレジストを用いての微細加工技術の限
界を任意な量だけ越えて微細化したなノードコンタクト
ホールを形成することができる。
Therefore, it is possible to form a miniaturized node contact hole beyond the limit of the fine processing technology using a photoresist by an arbitrary amount.

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

第1図乃至第3図は本発明スタックトキャパシタ型DRAM
の製造方法の一つの実施例により製造されるスタックト
キャパシタ型DRAMの一例を説明するためのもので、第1
図は平面図、第2図は第1図の2−2線に沿う断面図、
第3図(A)乃至(R)は図1及び図2に示したスタッ
クトキャパシタ型DRAMの製造方法、即ち、本発明スタッ
クトキャパシタ型DRAMの製造方法の一つの実施例を工程
順に示す断面図、第4図は別の製造方法を示す断面図、
第5図(A)、(B)は従来例を示すもので、同図
(A)は平面図、同図(B)は同図(A)のB−B線に
沿う断面図である。 符号の説明 1……半導体基板、4……ワードライン、6a、6b……拡
散層、 8……ビットコンタクトホール、9(9a、9b)……ビッ
トライン、 11……ノードコンタクトホール、 12……ストレージノード(スタックトキャパシタの下部
電極)、 20……開口、24……開口。
1 to 3 show a stacked capacitor type DRAM according to the present invention.
To explain an example of a stacked capacitor type DRAM manufactured by one embodiment of the manufacturing method of the first embodiment.
FIG. 2 is a plan view, FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
FIGS. 3A to 3R are cross-sectional views showing a method of manufacturing the stacked capacitor DRAM shown in FIGS. 1 and 2, that is, one embodiment of the method of manufacturing the stacked capacitor DRAM of the present invention in the order of steps. FIG. 4 is a sectional view showing another manufacturing method.
5 (A) and 5 (B) show a conventional example, wherein FIG. 5 (A) is a plan view and FIG. 5 (B) is a sectional view taken along line BB of FIG. 5 (A). DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... semiconductor substrate, 4 ... word line, 6a, 6b ... diffusion layer, 8 ... bit contact hole, 9 (9a, 9b) ... bit line, 11 ... node contact hole, 12 ... ... storage node (lower electrode of stacked capacitor), 20 ... opening, 24 ... opening.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ビットラインがワードラインよりも上層で
スタックトキャパシタの下部電極よりも下層にされ少な
くとも該下部電極によって上記ビットラインが静電的に
シールドされたスタックトキャパシタ型DRAMの製造方法
において、 上記ビットラインと、スイッチングトランジスタが形成
された半導体基板表面部の該スイッチングトランジスタ
の一部を成す拡散層とのコンタクトであるビットコンタ
クトを、 上記スイッチングトランジスタを覆う層間絶縁膜上に絶
縁膜からなるダミー膜を形成し、該ダミー膜のビットコ
ンタクトをとるべき位置に開口をフォトレジスト膜をマ
スクとするエッチングにより形成し、該開口の内周面に
絶縁膜からなるサイドウォールを形成し、絶縁膜に対す
るエッチバックにより該サイドウォール及び上記ダミー
膜を除去すると共に、上記層間絶縁膜の該サイドウォー
ルにより囲まれていた部分下を除去して上記開口より径
の小さな開口を形成し、その後、上記ビットラインを成
し上記径の小さな開口を通じて上記拡散層と接続される
配線層を形成する、 という方法でとり、 上記スタックトキャパシタの下部電極と上記半導体基板
表面部の上記スイッチングトランジスタの上記一部とは
別の部分を成す拡散層とのコンタクトであるノードコン
タクトを、 上記層間絶縁膜及び上記ビットラインを覆う層間絶縁膜
を形成し、該層間絶縁膜上にストレージノードとなる配
線膜を形成し、該配線膜のノードコンタクトをとるべき
位置に開口を形成し、該開口内周面にサイドウォールを
形成し、該サイドウォールをマスクとして上記ビットラ
インを覆う層間絶縁膜及び上記スイッチングトランジス
タを覆う層間絶縁膜をエッチングすることにより上記ス
イッチングトランジスタの上記別の部分を成す拡散層を
露出させる開口からなるノードコンタクトホールを形成
し、その後、該ノードコンタクトホールを通じて上記別
の部分を成す拡散層に接続される下部電極を成す配線膜
を形成する、 という方法でとる ことを特徴とするスタックトキャパシタ型DRAMの製造方
1. A method of manufacturing a stacked capacitor DRAM in which a bit line is formed above a word line and below a lower electrode of a stacked capacitor, and the bit line is electrostatically shielded by at least the lower electrode. A bit contact, which is a contact between the bit line and a diffusion layer forming a part of the switching transistor on the surface of the semiconductor substrate on which the switching transistor is formed, comprising an insulating film on an interlayer insulating film covering the switching transistor; Forming a dummy film, forming an opening at a position where a bit contact of the dummy film is to be made by etching using a photoresist film as a mask, forming a sidewall made of an insulating film on the inner peripheral surface of the opening, The sidewalls and the above-mentioned dummy Along with removing the film, a portion of the interlayer insulating film surrounded by the sidewalls is removed to form an opening having a smaller diameter than the opening, and thereafter, forming the bit line and passing through the opening having a smaller diameter. Forming a wiring layer connected to the diffusion layer, the lower electrode of the stacked capacitor and a diffusion layer forming a part different from the part of the switching transistor on the surface of the semiconductor substrate. A node contact which is a contact is formed by forming an interlayer insulating film covering the interlayer insulating film and the bit line, forming a wiring film serving as a storage node on the interlayer insulating film, and forming a node contact of the wiring film. An opening is formed in the opening, a sidewall is formed on the inner peripheral surface of the opening, and an interlayer insulation covering the bit line is formed using the sidewall as a mask. By etching a film and an interlayer insulating film covering the switching transistor, a node contact hole consisting of an opening exposing a diffusion layer forming the another portion of the switching transistor is formed, and then the another node contact hole is formed through the node contact hole. Forming a wiring film forming a lower electrode connected to a diffusion layer forming a portion of the stacked capacitor type DRAM.
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