JP3241106B2 - ダイナミック型半導体記憶装置及びその製造方法 - Google Patents

ダイナミック型半導体記憶装置及びその製造方法

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JP3241106B2 JP19099492A JP19099492A JP3241106B2 JP 3241106 B2 JP3241106 B2 JP 3241106B2 JP 19099492 A JP19099492 A JP 19099492A JP 19099492 A JP19099492 A JP 19099492A JP 3241106 B2 JP3241106 B2 JP 3241106B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック型半導体
記憶装置、特に、ダイナミック型半導体記憶装置等にお
けるメモリセルの配置、に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体技術の進歩、特に半導体の
製造における微細加工技術の進歩により、いわゆるMO
S型ダイナミック型半導体記憶装置(以下、DRAMと
いう)の高集積化が急速に進められている。このDRA
Mの高集積化を実現するために、メモリセルを最密に充
填するように配置する必要がある。
【0003】図15に折り返しビット線方式のセルアレ
イのレイアウトを示す。図15において、図示しない半
導体基板上にワード線WL1 〜WL8 及びビット線BL
1 〜BL5 が交わるように配置されていて、各ビット線
BL1 〜BL5 上にはビット線コンタクト1が隣接する
ワード線間に所定の間隔で設けられている。また、図5
において、斜線部は素子領域2を示す。以下の説明にお
いて、最小加工寸法をFと記載し、1ワード線ピッチ及
び1ビット線ピッチを最小加工寸法の2倍である2Fと
する。
【0004】図15に示すように、従来、主として用い
られている折り返しビット線方式セルアレイでは、最小
メモリサイズは8F2 になる。すなわち、2ワード線ピ
ッチ(4F)×1ビット線ピッチ(2F)である。ここ
で、2ワード線ピッチが必要であるのは、折り返しビッ
ト線方式では通過ワード線が必要なためである。
【0005】図16は、図15のように、通過ワード線
を必要としないオープンビット線方式のセルアレイのレ
イアウトを示す。図16において、図15と同じものは
同じ符号を付し、説明は省略する。
【0006】図16に示すように、オープンビット線方
式のセルアレイでは、セルアレイサイズは素子分離領域
を含め、1.5ワード線ピッチ(3F)×1ビット線ピ
ッチ(2F)の6F2 となる。従って、図16に示すよ
うなオープンビット線方式のセルアレイサイズは、図1
5に示すような折り返しビット線方式のセルアレイサイ
ズの3/4になるので、オープンビット線方式は折り返
しビット線方式と比較して、高集積化を図ることができ
る。しかしながら、従来のオープンビット線方式では、
以下に示すような問題がある。
【0007】まず、センスアンプのレイアウトの自由度
が狭くなるという問題がある。この理由は以下の通りで
ある。図17及び図18に、それぞれ折り返しビット線
方式及びオープンビット線方式のセンスアンプのレイア
ウトを示す。
【0008】図17の折り返しビット線方式では、セル
アレイの両側にセンスアンプ4を配置することにより4
ビット線ピッチ(すなわち8F)に1つのセンスアンプ
を配置することができる。これに反し、オープンビット
線方式では、図18に示すように2ビット線ピッチ(4
F)の中にセンスアンプ4をレイアウトすることが必要
となる。従って、センスアンプの配置スペースが狭くな
るので、センスアンプの設計がオープンビット方式では
困難になる。
【0009】次に、オープンビット線方式の場合、図1
6に示すように隣接するワード線間のスペースが一定で
なく、Fと3Fとの異なるスペースが繰り返されるよう
に構成されている。オープンビット線方式において、こ
のワード線間のスペースが一定でないことはパターニン
グに位相シフト法などを適用する際に不利になる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
オープンビット線方式のレイアウトでは、折り返しビッ
ト線方式に比べ、セル面積を75%に減少させることが
できるという利点がある。しかし、オープンビット線方
式は、センスアンプの配置スペースがワード線方向で半
分になるので、センスアンプの設計が困難になること、
及び、ワード線間のスペースが一定間隔にならないの
で、微細加工を安定に行うことができないという問題が
ある。
【0011】本発明は、上記の事情に基づいてなされた
もので、改良されたオープンビット線方式のレイアウト
を有するダイナミック型半導体記憶装置及びその製造方
法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を講じた。
【0013】本発明のダイナミック型半導体記憶装置
は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成されたMO
Sトランジスタ及びキャパシタからなる複数のメモリセ
ルと、前記半導体基板上に形成され、隣接するワード線
間のピッチがワード線幅と等しくなるように配置された
複数のワード線と、前記ワード線に直交するように前記
半導体基板上に形成され、隣接するビット線間のピッチ
がビット線幅の2倍になるように配置された複数のビッ
ト線と、前記各ビット線上に設けられ、2つの前記メモ
リセルに共有される複数のビット線コンタクトと、を具
備し、前記各ビット線の1つのビット線上に設けられた
複数の前記ビット線コンタクトは隣接する前記ワード線
間に1つおきに配置されていて、1つの前記ビット線上
に設けられた複数の前記ビット線コンタクトは、隣接す
る他のビット線上に設けられた前記ビット線コンタクト
が配置されている隣接する前記ワード線間以外の隣接す
る前記ワード線間に1つおきに配置されており、前記ビ
ット線コンタクトに共有される前記2つのメモリセルが
形成された素子領域は、前記ビット線コンタクトに接続
された部分を中心として、その両側に互いに逆方向かつ
ビット線に対して斜めの方向に延びるように配置されて
いる本発明の他のダイナミック型半導体記憶装置は、
半導体基板と、前記半導体基板上に形成されたMOSト
ランジスタ及びキャパシタからなる複数のメモリセル
と、前記半導体基板上に形成され、隣接するワード線間
のピッチがワード線幅と等しくなるように配置された複
数のワード線と、前記ワード線に交わるように前記半導
体基板上に形成され、隣接するビット線間のピッチがビ
ット線幅の2倍になるように配置された複数のビット線
と、前記各ビット線上に設けられ、2つの前記メモリセ
ルに共有される複数のビット線コンタクトと、を具備
し、前記各ビット線の1つのビット線上に設けられた複
数の前記ビット線コンタクトは隣接する前記ワード線間
に1つおきに配置されていて、1つの前記ビット線上に
設けられた複数の前記ビット線コンタクトは、隣接する
他のビット線上に設けられた前記ビット線コンタクトが
配置されている隣接する前記ワード線間以外の隣接する
前記ワード線間に1つおきに配置されており、前記ビッ
ト線コンタクトに共有される前記2つのメモリセルが形
成された素子領域は、前記ビット線コンタクトに 接続さ
れた部分を中心として、その両側に互いに逆方向かつビ
ット線に対して斜めの方向に延びるように配置され、前
記各素子領域の両端に設けられた蓄積電極コンタクト
は、前記ビット線間の中央部でほぼ直線的に配置されて
いる。 上記の各ダイナミック型半導体記憶装置におい
て、それぞれの前記素子領域がほぼ同一方向に延びるよ
うに形成されていることが好ましい。 本発明の更に他の
ダイナミック型半導体記憶装置は、半導体基板と、前記
半導体基板上に形成されたMOSトランジスタ及びキャ
パシタからなる複数のメモリセルと、前記半導体基板上
に形成され、隣接するワード線間のピッチがワード線幅
と等しくなるように配置された複数のワード線と、前記
ワード線に交わるように前記半導体基板上に形成され、
隣接するビット線間のピッチがビット線幅の2倍になる
ように配置された複数のビット線と、前記各ビット線上
に設けられ、2つの前記メモリセルに共有される複数の
ビット線コンタクトと、を具備し、前記各ビット線の1
つのビット線上に設けられた複数の前記ビット線コンタ
クトは隣接する前記ワード線間に1つおきに配置されて
いて、1つの前記ビット線上に設けられた複数の前記ビ
ット線コンタクトは、隣接する他のビット線上に設けら
れた前記ビット線コンタクトが配置されている隣接する
前記ワード線間以外の隣接する前記ワード線間に1つお
きに配置されており、前記ビット線コンタクトに共有さ
れる前記2つのメモリセルが形成された素子領域は、前
記ビット線コンタクトに接続された部分を中心として、
その両側に互いに逆方向かつビット線に対して斜めの方
向に延びるように配置され、前記素子領域のうち、1つ
のビット線に接続される複数の素子領域は互いに平行に
配置され、1つの前記ビット線に接続される複数の素子
領域の向きが、隣接する他のビット線に接続される複数
の素子領域の向きと異なるように配置されている。な
お、本ダイナミック型半導体記憶装置において1つの前
記ビット線に接続される前記複数の素子領域は、隣接す
る他のビット線に接続される複数の素子領域に対し、ビ
ット線を軸として反転した向きで配置されていることが
好ましい。本発明に係るダイナミック型半導体記憶装置
を製造する方法は、半導体基板に素子分離領域を形成す
る工程と、前記素子分離によって形成された素子領域に
CMOSトランジスタを形成する工程と、前記CMOS
トランジスタ段差をポリッ シングにより平坦化する工程
と、蓄積電極コンタクトを形成するための第1の埋め込
みプラグを形成し、このプラグを被覆する工程と、ビッ
ト線コンタクトを形成する工程と、ビット線を形成する
工程と、ビット線上層間絶縁膜をポリッシングにより平
坦化する工程と、ビット線間スペースより小さいコンタ
クトホールをビット線間に形成し、前記第1の埋め込み
プラグと接続される第2の埋め込みプラグを形成する工
程と、前記第2の埋め込みプラグと接続される蓄積電極
を形成する工程と、キャパシタ絶縁膜及びプレート電極
を形成する工程と、プレート電極上層間絶縁膜をポリッ
シングにより平坦化する工程と、第1及び第2の金属配
線を形成する工程と、を具備する。ここで、前記CMO
Sトランジスタを形成する工程は、隣接するCMOSト
ランジスタのゲート電極を、ゲート電極間のピッチがゲ
ート電極線幅と等しくなるように配置する工程を含み、
前記ビット線を形成する工程は、隣接するビット線間の
ピッチがビット線幅の2倍になるように複数のビット線
を形成工程を含むことが好ましい。
【0014】また、本発明のダイナミック型半導体記憶
装置を製造する方法は、半導体基板に素子分離領域を形
成する工程と、前記素子分離によって形成された素子領
域にCMOSトランジスタを形成する工程と、前記CM
OSトランジスタ段差をポリッシングにより平坦化する
工程と、蓄積電極コンタクトを形成するための第1の埋
め込みプラグを形成し、このプラグを被覆する工程と、
ビット線コンタクトを形成する工程と、ビット線を形成
する工程と、ビット線上層間絶縁膜をポリッシングによ
り平坦化する工程と、ビット線間スペースより小さいコ
ンタクトホールをビット線間に形成し、前記第1の埋め
込みプラグと接続される第2の埋め込みプラグを形成す
る工程と、前記第2の埋め込みプラグと接続される蓄積
電極を形成する工程と、キャパシタ絶縁膜及びプレート
電極を形成する工程と、プレート電極上層間絶縁膜をポ
リッシングにより平坦化する工程と、第1及び第2の金
属配線を形成する工程と、を備えた。
【0015】また、本発明のダイナミック型半導体記憶
装置を製造する方法は、半導体基板に素子分離領域を形
成する工程と、前記素子分離によって形成された素子領
域にCMOSトランジスタを形成する工程と、前記CM
OSトランジスタ段差をポリッシングにより平坦化する
工程と、蓄積電極コンタクトを形成するための第1の埋
め込みプラグを形成し、このプラグを被覆する工程と、
ビット線コンタクトを形成する工程と、ビット線を形成
する工程と、ビット線上層間絶縁膜をポリッシングによ
り平坦化する工程と、ビット線間スペースより小さいコ
ンタクトホールをビット線間に形成し、前記第1の埋め
込みプラグと接続される第2の埋め込みプラグを形成す
る工程と、前記第2の埋め込みプラグと接続される蓄積
電極を形成する工程と、キャパシタ絶縁膜及びプレート
電極を形成する工程と、プレート電極上層間絶縁膜をポ
リッシングにより平坦化する工程と、第1及び第2の金
属配線を形成する工程と、を備えた。更に、前記第1の
金属配線を形成する工程は、前記第1の金属配線と前記
ビット線との接続を選択成長させたタングステンにより
行う工程を含むようにした。本発明の他のダイナミック
型半導体記憶装置を製造する方法は、半導体基板上にM
OSトランジスタ及びキャパシタからなる複数のメモリ
セルを形成し、前記半導体基板上に隣接するワード線間
のピッチがワード線幅と等しくなるように配置された複
数のワード線を形成し、前記半導体基板上に、前記ワー
ド線に直交し、隣接するビット線間のピッチがビット線
幅の2倍になるように複数のビット線を形成し、前記各
ビット線上に、2つの前記メモリセルに共有される複数
のビット線コンタクトを形成した。
【0016】加えて、前記第1の金属配線を形成する工
程において、前記第1の金属配線からのCMOSトラン
ジスタのすべてのコンタクトが、前記ビット線を介して
行われるようにした。
【0017】
【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。
【0018】本発明では、隣接するワード線の間隔及
び、隣接するビット線の間隔を一定とし、1つのビット
線上に設けられたビット線コンタクトは隣接するワード
線間に2ワード線ピッチ毎に配置され、このビット線に
隣接するビット線上に設けられたビット線コンタクト
は、1ワード線ピッチ分ずれた位置に2ワード線ピッチ
毎に配置されているので、本発明のセルアレイのレイア
ウトによって最密充填を行った場合、セルの最小面積
は、1ワード線ピッチ(2F)×1.5ビット線ピッチ
(3F)であることから、6F2 となる。
【0019】従って、本発明によれば、従来のオープン
ビット線方式による最小セル面積である6F2 を保った
まま、ビット線スペースを最小加工寸法の2倍である2
Fを確保できるため、従来オープンビット線方式によれ
ば4Fしか確保することができなかったセンスアンプ配
置スペースを従来のオープンビット線方式のセルアレイ
のレイアウトの1.5倍である6F分確保できる。上記
より、セル面積を増大させることなく、センスアンプの
配置スペースを十分に確保することができる。更に、本
発明によれば、ワード線及びビット線のそれぞれが等間
隔に配置されているので、精度の良いパターニング及び
加工が可能となる。
【0020】また、本発明のレイアウトに従って最密充
填を行った場合には、隣接するビット線間のスペースが
ワード線のそれの2倍になるが、より下地段差の厳し
い、ビット線のピッチが緩和されるので、ビット線のパ
ターニングが容易となる。
【0021】加えて、隣接するビット線間のスペースが
大きくなるので、蓄積電極用コンタクトの加工に自己整
合プロセスを用いる必要がなくなり、ビット線を形成す
る材料及びビット線上部の膜構成の自由度が極めて大き
くなる。
【0022】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図1は、本
発明の一実施例に係るダイナミック型半導体記憶装置
(以下、DRAMという)のビット線コンタクトの配置
を示す図である。
【0023】図1のDRAMは、図示しない半導体基板
上に平行に配置された複数のワード線WL1 〜WL
5 (以下、単にワード線という場合はWLとする)及び
前記ワード線WLに交わるように配置され、平行に配置
された複数のビット線BL1 〜BL3 (以下、単にビッ
ト線という場合はBLとする)で構成されている。ここ
で、ビット線コンタクト1は、各ビット線BL上の各ワ
ード線WLの間に配置されている。本発明は、このビッ
ト線コンタクト1を図1に示すように、各ビット線BL
に設けられたビット線コンタクト1を隣接するワード線
WL間に1つおきに配置し、かつ、隣接するビット線B
Lのビット線コンタクト1はビット線コンタクト1が配
置されていない隣接するワード線WL間に配置されてい
る。すなわち、ビット線BL1 及びBL3 に設けられた
ビット線コンタクト1はワード線WL1 とWL2 との
間、WL3 とWL4 との間、及びWL5 と図示しないW
6 との間に設けられている。ビット線BL1 とBL3
に隣接するビット線BL2 に設けられたビット線コンタ
クト1は隣接するワード線WL間のビット線BL1 とB
3 にビット線コンタクト1が設けられていない部分、
すなわち、ワード線WL2とWL3 との間、WL4 とW
5 との間、及び図示しないWL0 とWL1 との間に設
けられる。
【0024】また、図1では、隣接するビット線BLの
間隔が隣接するワード線WLの間隔よりも広くなってお
り。隣接するビット線BLの間隔は隣接するワード線W
Lの間隔の1.5倍となっている。また、ビット線BL
とワード線WLは互いに直交するように構成されてい
る。
【0025】従って、図1によれば、隣接するワード線
WLの間隔及び隣接するビット線BLの間隔を一定と
し、1つのビット線BL上に設けられたビット線コンタ
クト1は隣接するワード線WL間に2ワード線ピッチ毎
に配置され、このビット線BLに隣接するビット線BL
上に設けられたビット線コンタクト1は、1ワード線ピ
ッチ分ずれた位置に2ワード線ピッチ毎に配置されてい
るので、本発明のセルアレイのレイアウトによって最密
充填を行った場合、セルの最小面積は、1ワード線ピッ
チ(2F)×1.5ビット線ピッチ(3F)であること
から、6F2 となる。
【0026】従って、従来のオープンビット線方式によ
る最小セル面積である6F2 を保ったまま、ビット線ス
ペースを最小加工寸法の2倍である2Fを確保できるた
め、従来オープンビット線方式によれば4Fしか確保す
ることができなかったセンスアンプ配置スペースを従来
のオープンビット線方式のセルアレイのレイアウトの
1.5倍である6F分確保できる。また、ワード線WL
及びビット線BLのそれぞれが等間隔に配置されている
ので、精度の良いパターニング及び加工が可能となる。
【0027】また、図1のレイアウトに従って最密充填
を行った場合には、隣接するビット線間のスペースがワ
ード線のそれの2倍になるが、より下地段差の厳しい、
ビット線のピッチが緩和されるので、ビット線のパター
ニングが容易となる。
【0028】加えて、隣接するビット線間のスペースが
大きくなるので、蓄積電極用コンタクトの加工に自己整
合プロセスを用いる必要がなくなり、ビット線を形成す
る材料及びビット線上部の膜構成の自由度が極めて大き
くなる。
【0029】図1に示したようなビット線コンタクト1
の配置に基づいてセルアレイの実際のレイアウトを行っ
た一例を図2に示す。図2において、斜線部は素子領域
2を示す。図2によれば、蓄積電極コンタクト3をビッ
ト線BL間に0.5Fの余裕をもって形成することがで
きる。図3には、図2のセルアレイの1つを取り出した
図を示す。
【0030】図2に示すDRAMの製造方法を図5から
図12を用いて説明する。図5から図10の(a)及び
図11は、図2の素子領域2の断面図を示し、図5から
図10の(b)及び図12は、図2の素子領域2を除く
トランジスタを含む周辺回路部を示す。
【0031】まず、図5(b)に示すように半導体基板
10上のセル部を形成する素子領域2以外の周辺回路部
にLOCOS法によりフィールド酸化膜11を形成す
る。その後、図5(a)に示すように、セル部に素子分
離用トレンチ12を形成し、SiO2 膜を素子分離用ト
レンチ12にCVD法等により埋め込んで、素子分離を
完成させる。その後、半導体基板10上にゲート酸化膜
13を形成し、ゲート電極用ポリシリコン14を積層し
た後に熱酸化して酸化膜15を形成し、その上にSiN
膜16を積層する。その後、エッチングによりゲートを
加工した後に熱酸化によりゲートポリシリコン14の側
面に酸化膜15を形成することによって、ワード線とな
るゲート電極14を形成する。
【0032】次に、LDDインプラを行った後にポリシ
リコンの側壁残しを行い、周辺回路部にn+ インプラを
行った後に、側壁のポリシリコンをCDE法により、い
ったん剥離する。再びエッチングストッパとなるポリシ
リコン16を積層し、ゲート電極14上の層間絶縁膜
(以下、BPSG膜という)18を積層する。その後、
このBPSG膜18のポリッシングを行い、ワード線の
上部を平坦化する。そして、CVD法によりSiO2
積層した後に、蓄積電極コンタクトの下部のプラグを形
成するためのコンタクト穴20をポリシリコン16をス
トッパとして形成する。前記コンタクト穴20のポリシ
リコン16をCDE法により剥離した後に、SiN21
を積層し、側壁残しを行うと共に、基板を露出させる
(図6(a)及び(b))。
【0033】図6(a)で形成されたコンタクト穴20
に、ポリシリコン22を2回に分けて積層した後(この
時、ポリシリコン22へのインプラを積層後にそれぞれ
行う)に、全面RIEによるエッチバックでポリシリコ
ン22を穴の中だけに残すことにより蓄積電荷コンタク
ト用プラグを形成する。この時点で、一旦CVD法によ
りSiO2 膜23を積層するにより、プラグをカバーす
る。その後、ビット線コンタクト24を、コンタクト穴
20を形成する場合と同様な方法によりポリシリコン1
7をストッパとして形成する(図7(a)及び
(b))。
【0034】ビット線コンタクト24は、蓄積電荷コン
タクト用プラグ22を形成する場合と同様の工程でポリ
シリコン25を2回積層によって形成する。そして、ポ
リシリコン26を用いて埋め込みビット線となるWSi
27を積層した後にビット線のパターニングを行う(図
8(a)及び(b))。次に、ビット線上のBPSG膜
28を積層した後に、2度目のポリッシングを行って、
ビット線上の段差を平坦化する。SiN膜29を積層し
たところで、先に形成した蓄積電荷コンタクト用プラグ
22をめがけて蓄積電荷コンタクト30を形成する。こ
の際、本発明によれば、ビット線に対して自己整合プロ
セスを用いることなく、マスク合わせによりパターニン
グを行うことができる。蓄積電荷コンタクトとWSi2
7(ビット線)との絶縁は、WSi27の側壁の熱酸化
により形成された酸化膜32と、側壁残しSiN膜31
によって確保する(図9(a)及び(b))。
【0035】更に、ポリシリコン33を蓄積電荷コンタ
クト用プラグ30に2回積層し、その上に蓄積電荷コン
タクトを埋め込んだ後、BPSG膜34を積層し、円筒
型蓄積ノードの中心となる円柱形状に加工した後、蓄積
電荷コンタクトとなるポリシリコン35を積層する(図
10(a)及び(b))。
【0036】次に、全面RIEによりポリシリコン35
をBPSG膜34の外側にのみ残し、BPSG膜34を
NH4 Fエッチング等のウェットエッチングにより除去
すると円筒型の蓄積電荷コンタクト35が形成される。
この蓄積電荷コンタクト35の表面にキャパシタ絶縁膜
となるSiNとSiO2 との混合膜36を形成し、蓄積
ノードの段差を埋めるようにプレートポリシリコン37
を積層することによりキャパシタが完成する(図1
1)。
【0037】その後の配線工程は、周辺回路部を用いて
説明するが、図12に示すようにプレート37形成後
に、BPSG膜38を3度目のポリッシングで平坦化し
た後に、コンタクトを形成する。
【0038】上記の工程により、すべてのコンタクトが
WSi27を介して第1層配線のアルミニウム39と接
続されるが、WSi27と第1層配線のアルミニウム3
9の接続には、選択成長させたタングステンプラグ40
を用いる。また、第2層配線のアルミニウム42と第1
層配線のアルミニウム39の接続にも選択成長させたタ
ングステンプラグ41を同様に用いる。
【0039】また、第2層配線のアルミニウム42と第
1層配線のアルミニウム39とを接続する貫通ホールを
形成する前に4度目のポリッシングによる平坦化を行っ
ても良い。本発明は、上記実施例に限定されない。セル
アレイのレイアウトは、図2に示したものに限られず、
ビット線コンタクト1の配置が図1に示すような構造で
あれば、いかなる変更も可能である。例えば、図2の変
形例として、図13及び図14に、図2のセルアレイの
レイアウトの第1及び第2変形例を示す。図13及び図
14では、ビット線コンタクト1の位置は図2と同様と
し、素子領域のレイアウトのみを変更している。
【0040】図13では、図2のレイアウトにおいて、
素子領域の形状は変更しないで、各素子領域をビット線
コンタクト1を中心として、反転させたレイアウトとし
たものである。図14は、素子領域の形状を図2のよう
に階段状でなく、鞍のような形状としたものである。図
13及び図14によっても、ビット線コンタクト1の配
置は図2と同様であることから、図2と同様の効果が得
られる。
【0041】更に、図2に示すような素子領域の形状
と、図14に示すような素子領域の形状とを組み合わせ
てレイアウトすることも可能であり、この場合も、同様
の効果が得られる。その他、本発明の要旨を変更しない
範囲で種々変形して実施できるのは勿論である。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られ
る。本発明によれば、従来のオープンビット線方式によ
る最小セル面積である
【0043】6F2 を保ったまま、ビット線スペースを
最小加工寸法の2倍である2Fを確保できるため、従来
オープンビット線方式によれば4Fしか確保することが
できなかったセンスアンプ配置スペースを従来のオープ
ンビット線方式のセルアレイのレイアウトの1.5倍で
ある6F分確保できる。従って、セル面積を増大させる
ことなく、センスアンプの配置スペースを十分に確保す
ることができる。更に、本発明によれば、ワード線及び
ビット線のそれぞれが等間隔に配置されているので、精
度の良いパターニング及び加工が可能となる。
【0044】また、本発明のレイアウトに従って最密充
填を行った場合には、隣接するビット線間のスペースが
ワード線のそれの2倍になるが、より下地段差の厳し
い、ビット線のピッチが緩和されるので、ビット線のパ
ターニングが容易となる。
【0045】加えて、隣接するビット線間のスペースが
大きくなるので、蓄積電極用コンタクトの加工に自己整
合プロセスを用いる必要がなくなり、ビット線を形成す
る材料及びビット線上部の膜構成の自由度が極めて大き
くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るダイナミック型半導体
記憶装置のビット線コンタクトの配置を示す図。
【図2】図1のビット線コンタクトの配置によるセルア
レイのレイアウトの一例を示す図。
【図3】図2のセルアレイの1つを取り出して示す図。
【図4】図2のセルアレイにおけるセンスアンプの配置
図。
【図5】図2のレイアウトよるダイナミック型半導体
記憶装置の製造工程を示す図。
【図6】図2のレイアウトよるダイナミック型半導体
記憶装置の製造工程を示す図。
【図7】図2のレイアウトよるダイナミック型半導体
記憶装置の製造工程を示す図。
【図8】図2のレイアウトよるダイナミック型半導体
記憶装置の製造工程を示す図。
【図9】図2のレイアウトよるダイナミック型半導体
記憶装置の製造工程を示す図。
【図10】図2のレイアウトよるダイナミック型半導
体記憶装置の製造工程を示す図。
【図11】図2のレイアウトよるダイナミック型半導
体記憶装置のメモリセル部の製造工程を示す図。
【図12】図2のレイアウトよるダイナミック型半導
体記憶装置のメモリセル部位外の周辺回路部の製造工程
を示す図。
【図13】図2のダイナミック型半導体記憶装置のセル
アレイのレイアウトの第1変形例を示す図。
【図14】図2のダイナミック型半導体記憶装置のセル
アレイのレイアウトの第2変形例を示す図。
【図15】従来の折り返しビット線方式のレイアウトを
示す図。
【図16】従来のオープンビット線方式のレイアウトを
示す図。
【図17】従来の折り返しビット線方式のレイアウトに
おけるセンスアンプの配置を示す図。
【図18】従来のオープンビット線方式のレイアウトに
おけるセンスアンプの配置を示す図。
【符号の説明】
BL…ビット線、WL…ワード線、1…ビット線コンタ
クト、2…素子領域、3…蓄積ノード用コンタクト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 徹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 稗田 克彦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 仁田山 晃寛 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 平3−85760(JP,A) 特開 平3−72675(JP,A) 特開 平2−226763(JP,A) 特開 平4−279055(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/108 H01L 21/8242

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたMOSトランジスタ及び
    キャパシタからなる複数のメモリセルと、 前記半導体基板上に形成され、隣接するワード線間のピ
    ッチがワード線幅と等しくなるように配置された複数の
    ワード線と、 前記ワード線に直交するように前記半導体基板上に形成
    され、隣接するビット線間のピッチがビット線幅の2倍
    になるように配置された複数のビット線と、 前記各ビット線上に設けられ、2つの前記メモリセルに
    共有される複数のビット線コンタクトと、を具備し、 前記各ビット線の1つのビット線上に設けられた複数の
    前記ビット線コンタクトは隣接する前記ワード線間に1
    つおきに配置されていて、1つの前記ビット線上に設け
    られた複数の前記ビット線コンタクトは、隣接する他の
    ビット線上に設けられた前記ビット線コンタクトが配置
    されている隣接する前記ワード線間以外の隣接する前記
    ワード線間に1つおきに配置されており、 前記ビット線コンタクトに共有される前記2つのメモリ
    セルが形成された素子領域は、前記ビット線コンタクト
    に接続された部分を中心として、その両側に互いに逆方
    向かつビット線に対して斜めの方向に延びるように配置
    されている ことを特徴とするダイナミック型半導体記憶
    装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたMOSトランジスタ及び
    キャパシタからなる複数のメモリセルと、 前記半導体基板上に形成され、隣接するワード線間のピ
    ッチがワード線幅と等しくなるように配置された複数の
    ワード線と、 前記ワード線に交わるように前記半導体基板上に形成さ
    れ、隣接するビット線間のピッチがビット線幅の2倍に
    なるように配置された複数のビット線と、 前記各ビット線上に設けられ、2つの前記メモリセルに
    共有される複数のビット線コンタクトと、を具備し、 前記各ビット線の1つのビット線上に設けられた複数の
    前記ビット線コンタク トは隣接する前記ワード線間に1
    つおきに配置されていて、1つの前記ビット線上に設け
    られた複数の前記ビット線コンタクトは、隣接する他の
    ビット線上に設けられた前記ビット線コンタクトが配置
    されている隣接する前記ワード線間以外の隣接する前記
    ワード線間に1つおきに配置されており、 前記ビット線コンタクトに共有される前記2つのメモリ
    セルが形成された素子領域は、前記ビット線コンタクト
    に接続された部分を中心として、その両側に互いに逆方
    向かつビット線に対して斜めの方向に延びるように配置
    され、 前記各素子領域の両端に設けられた蓄積電極コンタクト
    は、前記ビット線間の中央部でほぼ直線的に配置されて
    いることを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載のダイナミッ
    ク型半導体記憶装置において、それぞれの前記素子領域
    がほぼ同一方向に延びるように形成されていることを特
    徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたMOSトランジスタ及び
    キャパシタからなる複数のメモリセルと、 前記半導体基板上に形成され、隣接するワード線間のピ
    ッチがワード線幅と等しくなるように配置された複数の
    ワード線と、 前記ワード線に交わるように前記半導体基板上に形成さ
    れ、隣接するビット線間のピッチがビット線幅の2倍に
    なるように配置された複数のビット線と、 前記各ビット線上に設けられ、2つの前記メモリセルに
    共有される複数のビット線コンタクトと、を具備し、 前記各ビット線の1つのビット線上に設けられた複数の
    前記ビット線コンタクトは隣接する前記ワード線間に1
    つおきに配置されていて、1つの前記ビット線上に設け
    られた複数の前記ビット線コンタクトは、隣接する他の
    ビット線上に設けられた前記ビット線コンタクトが配置
    されている隣接する前記ワード線間以外の隣接する前記
    ワード線間に1つおきに配置されており、 前記ビット線コンタクトに共有される前記2つのメモリ
    セルが形成された素子領域は、前記ビット線コンタクト
    に接続された部分を中心として、その両側に互 いに逆方
    向かつビット線に対して斜めの方向に延びるように配置
    され、前記素子領域のうち、1つのビット線に接続され
    る複数の素子領域は互いにほぼ平行に配置され、1つの
    前記ビット線に接続される複数の素子領域の向きが、隣
    接する他のビット線に接続される複数の素子領域の向き
    と異なるように配置されていることを特徴とするダイナ
    ミック型半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のダイナミック型半導体記
    憶装置において、1つの前記ビット線に接続される前記
    複数の素子領域は、隣接する他のビット線に接続される
    複数の素子領域に対し、ビット線を軸として反転した向
    きで配置されていることを特徴とするダイナミック型半
    導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 半導体基板に素子分離領域を形成する工
    程と、 前記素子分離によって形成された素子領域にCMOSト
    ランジスタを形成する工程と、 前記CMOSトランジスタ段差をポリッシングにより平
    坦化する工程と、 蓄積電極コンタクトを形成するための第1の埋め込みプ
    ラグを形成し、このプラグを被覆する工程と、 ビット線コンタクトを形成する工程と、 ビット線を形成する工程と、 ビット線上層間絶縁膜をポ
    リッシングにより平坦化する工程と、 ビット線間スペースより小さいコンタクトホールをビッ
    ト線間に形成し、前記第1の埋め込みプラグと接続され
    る第2の埋め込みプラグを形成する工程と、 前記第2の埋め込みプラグと接続される蓄積電極を形成
    する工程と、 キャパシタ絶縁膜及びプレート電極を形成する工程と、 プレート電極上層間絶縁膜をポリッシングにより平坦化
    する工程と、 第1及び第2の金属配線を形成する工程と、 を具備することを特徴とするダイナミック型半導体記憶
    装置を製造する方法。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載のダイナミック型半導体
    記憶装置を製造する方法において、 前記CMOSトランジスタを形成する工程は、隣接する
    CMOSトランジスタのゲート電極を、ゲート電極間の
    ピッチがゲート電極線幅と等しくなるように配 置する工
    程を含み、 前記ビット線を形成する工程は、隣接するビット線間の
    ピッチがビット線幅の2倍になるように複数のビット線
    を形成工程を含むことを特徴とするダイナミック型半導
    体記憶装置の製造方法。
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