JP3374837B2 - Manufacturing method of stacked capacitor type DRAM - Google Patents

Manufacturing method of stacked capacitor type DRAM

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JP3374837B2 JP2000256456A JP2000256456A JP3374837B2 JP 3374837 B2 JP3374837 B2 JP 3374837B2 JP 2000256456 A JP2000256456 A JP 2000256456A JP 2000256456 A JP2000256456 A JP 2000256456A JP 3374837 B2 JP3374837 B2 JP 3374837B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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
れたスタックトキャパシタ型DRAMの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stacked capacitor type DRAM, and more particularly to a method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM in which a bit line is formed above a word line and below a lower electrode of a stacked capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】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。
2. Description of the Related Art Generally, a stacked capacitor type DRAM is manufactured by a method of forming a stacked capacitor after forming a MOS transistor to be a switching transistor 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.

【0003】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。図8(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 bit lines are formed before the stacked capacitors has been developed. FIGS. 8A and 8B show such a stacked capacitor type DRAM,
The same figure (A) is a plan view and the same figure (B) is BB of the same figure (A).
It is sectional drawing which follows the line.

【0004】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
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, b,
c and c are n + -type diffusion layers selectively formed on the surface of the semiconductor substrate a, which are sources of the switching transistor.
It forms the drain region. The diffusion layer b is a source / drain region connected to the bit line, and the diffusion layers c and c are source / drain regions connected to a storage node (lower electrode of the stacked capacitor).

【0005】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、1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 film. Storage node made of crystalline silicon (lower electrode of stacked capacitor), k
Is a node contact hole, 1 is a dielectric film forming a dielectric of a stacked capacitor, and m is a plate electrode (upper electrode of the stacked capacitor), which is entirely formed on the memory cell array.

【0006】このようなスタックトキャパシタ型DRA
M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、更にはDASHと略称される(IEEE TRA
NSACTIONS ON ELECTRON DEV
ICES.VOL.37.NO.3.MARCH 19
90)。
Such a stacked capacitor type DRA
M is referred to as a bit line shielded stacked capacitor type DRAM because it can electrostatically shield between bit lines by the storage node j and the plate electrode m, and is also abbreviated as DASH (IEEE TRA).
NSACTIONS ON ELECTRON DEV
ICES. VOL. 37. NO. 3. MARCH 19
90).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した図8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、6
4Mビット更には128M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。
The stacked capacitor type DRAM shown in FIG. 8 described above has the advantage that it can electrostatically shield bit lines between storage nodes and plate electrodes, and is therefore the mainstream of DRAMs. Have the potential to become. But 16Mbit, 6
It is difficult to meet the demand for increased storage capacity of 4 Mbits or even 128 Mbits. This is because the cell size must be reduced considerably to meet the demand, which is not possible with conventional technology.

【0008】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ホールとして
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 by making full use of the self-aligned contact technique. The self-aligned contact technique will be described. After forming the word lines e, e, ..., A dummy film having an appropriate thickness is formed on the word lines e, e ,. Sidewalls are formed, and the gaps between the sidewalls are used as contact holes to form a contact between the bit line g and the diffusion layer b, that is, a bit contact. After the bit lines g, g, ... Are formed, an insulating film j having an appropriate thickness is formed as an interlayer insulating film on the bit lines g, g ,. A side wall made of an insulating film is formed on the side surfaces of g, ... And then a storage node j is formed.

【0009】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 the workability is poor and the interlayer breakdown voltage failure is likely to occur. This is because the sidewalls on the side surfaces of the bit line i are formed with the interlayer insulating film f made of the same material as the base, and there is no one that serves as an etching stopper during anisotropic etching for forming the sidewall. This is because the interlayer insulating film f may be eroded by the anisotropic etching.

【0010】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、加工性が悪く耐圧低下
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, instead of this, a normal align contact technique, that is, a technique of forming a contact hole of a size that allows patterning at a certain distance from the underlying wiring, has poor workability and may cause breakdown voltage drop. Although the problem that there is such a problem can be solved, it is impossible to form a fine contact hole beyond the limit of the fine processing technology using a photoresist, and the self-size is significantly increased.

【0011】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
小型化を図ることができるスタックトキャパシタ型DR
AMの製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and is a stacked capacitor type DR capable of reducing the size of a memory cell while securing an interlayer breakdown voltage.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing AM.

【0012】[0012]

【課題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、上記問題点を解決するた
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(、その後、該ダミー膜上にエッチングストッパ及
び終点検出用多結晶シリコン層を形成しても良い。)、
該ダミー膜(及び上記エッチングストッパ及び終点検出
用多結晶シリコン層)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
り径の小さな開口を形成し、上記ダミー膜及び上記サイ
ドウォールを除去し、その後、ビットラインを成す配線
膜を形成する方法でとり、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。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM according to the present invention forms a bit contact and a dummy film on an interlayer insulating film (and thereafter, the dummy film is formed). An etching stopper and a polycrystalline silicon layer for detecting the end point may be formed on it),
An opening is formed in the dummy film (and the etching stopper and the polycrystalline silicon layer for detecting the end point) by etching using a photoresist film as a mask, a sidewall is formed on the inner peripheral surface of the opening, and the sidewall is masked. A contact is formed by a method of forming an opening having a smaller diameter than the opening by selective etching of the interlayer insulating film, removing the dummy film and the sidewall, and then forming a wiring film forming a bit line. After the wiring film forming the storage node is formed, the side wall is formed in the opening formed in the node contact forming portion of the wiring film to form the node contact hole having the smaller inner diameter, and then the lower electrode is formed. It is done by the method of doing.

【0013】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
上記開口より径の小さな開口を形成し、上記ダミー膜及
び上記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、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
て微細化したビットコンタクトホールを形成することが
できる。
According to the method of manufacturing the stacked capacitor type DRAM of the present invention, the bit contact is formed with a dummy film on the interlayer insulating film, and an opening is formed in the dummy film by etching using the photoresist film as a mask. A sidewall is formed on the inner peripheral surface of the opening, an opening having a smaller 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 removed. After that, since it is taken by the method of forming the wiring film forming the bit line, the bit contact hole whose inner diameter is made as small as necessary by forming the side wall having the width corresponding to the thickness of the dummy film on the inner side surface of the opening. Can be formed, and the limit of the microfabrication technology using a photoresist is exceeded by an arbitrary amount, resulting in a miniaturized bit. It is possible to form the contact hole.

【0014】そして、ダミー膜の形成後、該ダミー膜上
にエッチングストッパ及び終点検出用多結晶シリコン層
を形成するようにした場合には、該ダミー膜の開口の内
側面にサイドウォールを形成する異方性エッチングの際
に、その多結晶シリコン層をエッチングストッパ及び終
点検出に用いることができ、サイドウォールを高い信頼
度で形成することができる。
After forming the dummy film, if the etching stopper and the polycrystalline silicon layer for detecting the end point are formed on the dummy film, the sidewall is formed on the inner side surface of the opening of the dummy film. At the time of anisotropic etching, the polycrystalline silicon layer can be used as an etching stopper and an end point detection, and the sidewall can be formed with high reliability.

【0015】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の
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。
As for the node contact, after forming the wiring film forming the storage node, a sidewall is formed in the opening formed in the node contact forming portion of the wiring film to form a node contact hole having a smaller inner diameter. After that, since the contact is made by forming the lower electrode, the inner diameter of the node contact is reduced as much as necessary by forming a sidewall having a width corresponding to the thickness of the wiring film forming the node contact on the inner side surface. Holes can be formed. Therefore,
It is possible to form a miniaturized node contact hole by exceeding the limit of the fine processing technique using a photoresist by an arbitrary amount.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明スタックトキャパシタ型DRA
Mの製造方法を図示実施例に従って詳細に説明する。図
1及び図2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、図1は平面
図、図2は図1の2−2線に沿う断面図である。
EXAMPLES Hereinafter, the stacked capacitor type DRA of the present invention
A method of manufacturing M will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. 1 and 2 show an example of a stacked capacitor type DRAM manufactured by an embodiment of a method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM of the present invention. FIG. 1 is a plan view and FIG. It is a sectional view taken along line -2.

【0017】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SiO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、6
a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SiO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
る図3〜図6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, 5 is word line 4
Side wall made of SiO 2 formed on the side surface of the
Reference numerals 6a and 6b denote diffusion layers forming source / drain regions.
a is a diffusion layer connected to a bit line, 6b is a diffusion layer connected to a storage node, 7 is an interlayer insulating film having a two-layer structure made of SiO 2 and PSG, and 8 is formed on the interlayer insulating film 7. It is a bit contact hole and is formed by the technique of reducing the inner diameter by forming a sidewall in the opening, 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 according to FIGS.

【0018】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は層間絶縁膜で、SiOとPSGとか
らなる。11は層間絶縁膜10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 is a polycide bit line,
It is composed of a polycrystalline silicon film 9a and a silicide film 9b. The bit line 9, especially the polycrystalline silicon film 9a thereof, is connected to the diffusion layer 6a through the bit contact hole 8. An interlayer insulating film 10 is composed of SiO 2 and PSG. Reference numeral 11 denotes a node contact hole formed in the interlayer insulating film 10 and the interlayer insulating film 7, which is also formed by a technique of forming a sidewall in the opening to reduce the inner diameter.

【0019】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、SiO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6
bに接続されている。15は誘電体膜、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。
[0019] 12 is a storage node 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, SiO 2 And PSG. Reference numeral 14 is a polycrystalline silicon layer that connects the storage node 12 and the diffusion layer 6b, and the diffusion layer 6 is formed through the node contact hole 11.
connected to b. Reference numeral 15 is a dielectric film, and 16 is a plate electrode entirely formed on the memory cell array.

【0020】このようなスタックトキャパシタ型DRA
M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。
Such a stacked capacitor type DRA
According to M, the bit contact hole 8 and the node contact 11 are both formed by a technique of forming a contact hole having a small inner diameter by forming a sidewall in the opening, and a fine processing technique using a photoresist. It is possible to form a fine contact hole beyond the limit of. Therefore, the interval between word lines can be made smaller and the memory cell size can be made smaller.

【0021】図3(A)乃至(E)、図4(F)乃至
(J)、図5(K)乃至(N)及び図6(O)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の製造方法の工程(A)乃至(R)を順に
示す断面図である。 (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。図3(A)はスイッチングトランジスタの拡散層6
a、6bの形成後の状態を示す。
FIGS. 3A to 3E, 4F to 4J, 5K to 5N, and 6O to 6R are shown in FIGS. 1 and 2. 5A to 5C are cross-sectional views sequentially showing steps (A) to (R) of the method of manufacturing the stacked capacitor type DRAM shown in FIG. (A) A switching transistor is formed by a method similar to the conventional method for manufacturing a stacked capacitor type DRAM. FIG. 3A shows the diffusion layer 6 of the switching transistor.
The state after formation of a and 6b is shown.

【0022】(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SiO膜18を形成
する。図3(B)はダミーSiO膜18形成後の状態
を示す。 (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SiO
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。
(B) Next, an interlayer insulating film 7 is formed on the surface, a polycrystalline silicon film 17 for detecting an etching stop and an etching end point is further formed on the interlayer insulating film 7, and the polycrystalline silicon film 17 is formed. Then, a dummy SiO 2 film 18 is formed. FIG. 3B shows a state after the dummy SiO 2 film 18 is formed. (C) Next, by using the photoresist film 19 as a mask, an opening 20 is formed in the dummy SiO 2 film 18 at a position where a bit contact is to be made, as shown in FIG. d is the diameter of this opening 20.

【0023】(D)次に、同図(D)に示すように、上
記開口20の内周面にSiO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Si
とシリコンナイトライドからなる。 (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1
7を、上記ダミーSiO膜18及びサイドウォール2
1をマスクとしてエッチングする。
(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. This sidewall 21 is made of, for example, Si
It consists of O 2 and silicon nitride. (E) Next, as shown in FIG. 6E, the polycrystalline silicon film 1 for detecting the etching stop and the etching end point is formed.
7 is the dummy SiO 2 film 18 and the sidewall 2
Etching is performed using 1 as a mask.

【0024】(F)次に、図4(F)に示すように、S
iOをエッチバックすることによりダミーSiO
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。 (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。
(F) Next, as shown in FIG.
The dummy SiO 2 film 18 and the sidewall 21 are removed by etching back iO 2 , 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) Next, a polycrystalline silicon film 9a is formed as shown in FIG. The polycrystalline silicon film 9a contacts the diffusion layer 6a at the bit contact hole 8, and
The polycrystalline silicon film 17 for forming the bit line 9 made of polycide is integrated with the polycrystalline silicon film 17 for detecting the etching stop and the etching end point.

【0025】(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。 (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及びシリサイド膜9
b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。 (J)次に、同図(J)に示すように、SiO及びP
SGからなる層間絶縁膜10を形成する。
(H) Next, as shown in FIG. 3H, a silicide film 9b forming the bit line 9 is formed. (I) Next, as shown in FIG. 2I, the polycrystalline silicon film 9a and the silicide film 9 are formed using the resist film 22 as a mask.
bit line 9 by selectively etching b
To form. (J) Next, as shown in FIG. (J), SiO 2 and P
The interlayer insulating film 10 made of SG is formed.

【0026】(K)次に、図5(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。 (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。
(K) Next, as shown in FIG. 5K, a polycrystalline silicon film 12 to be a storage node is formed. (L) Next, as shown in FIG. 6L, the portion of the polycrystalline silicon film 12 where the node contact is to be formed is removed by selective etching using the resist film 23 as a mask.
Reference numeral 24 is an opening formed in the portion of the polycrystalline silicon film 12 where a node contact should be made by this etching.

【0027】(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SiO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。 (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。
(M) Next, as shown in FIG. 3M, a sidewall 13 made of SiO 2 and silicon nitride is formed on the inner surface of the opening 24 of the polycrystalline silicon film 12. (N) Next, as shown in FIG. 9N, the inter-layer insulating films 7 and 10 are etched using the polycrystalline silicon film 12 and the sidewalls 13 as masks to form node contact holes 11.

【0028】(O)次に、図6(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1
4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。 (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。
(O) Next, as shown in FIG. 6 (O), a polycrystalline silicon film 14 is formed. The polycrystalline silicon film 1
Reference numeral 4 denotes a node contact hole 11, which is in contact with the diffusion layer 6b and is also in contact with 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) Next, as shown in FIG. 7 (P), the storage nodes 12 are formed by patterning the polycrystalline silicon films 14 and 12 by etching using the resist film 25 as a mask.

【0029】(Q)次に、同図(Q)に示すように、誘
電体膜15を形成する。 (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。
(Q) Next, a dielectric film 15 is formed as shown in FIG. (R) After that, as shown in FIG. 8R, the plate electrode 16 made of polycrystalline silicon is formed over the entire surface.

【0030】尚、図3乃至図6に示す製造方法におい
て、図3(B)に示す工程(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。図7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点検出手段として利用できる。
In the manufacturing method shown in FIGS. 3 to 6, a thin polycrystalline silicon film may be formed after the step (B) shown in FIG. 3B is completed. FIG. 7 shows a state in which the resist film 25 is formed after forming the polycrystalline silicon film 26. This polycrystalline silicon film 26 can be used as an etching stopper and an end point detecting means in anisotropic etching for forming the sidewall 21.

【0031】[0031]

【発明の効果】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半導体基板表面部の拡散層とのコン
タクトであるビットコンタクトを、該層間絶縁膜上にダ
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層間絶
縁膜をエッチングすることにより上記開口より径の小さ
な開口を形成し、その後、上記ダミー膜及び上記サイド
ウォールを除去し、しかる後、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
を形成する方法でとり、上記スタックトキャパシタの下
部電極と半導体基板表面部の別の拡散層とのコンタクト
である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、該ノードコンタクトホールを通じて上記別の拡散層
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ものであり、上記ダミー膜の
形成後、該ダミー膜上に、エッチングストッパ及び終点
検出用多結晶シリコン層を形成するようにしても良い。
The stacked capacitor type DRAM of the present invention
Is a method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM in which a bit line is formed above a word line and below a lower electrode of a stacked capacitor,
A bit contact, which is a contact between the bit line and the diffusion layer on the surface of the semiconductor substrate, is formed as a dummy film on the interlayer insulating film, and an opening is masked with a photoresist film at a position where the bit contact of the dummy film should be made. To form a side wall on the inner peripheral surface of the opening, and the side wall is used as a mask to etch the interlayer insulating film to form an opening having a smaller diameter than the opening. The film and the side wall are removed, and thereafter, a wiring layer which forms a bit line and is connected to the diffusion layer through the opening having the small diameter is formed, and the lower electrode of the stacked capacitor and the surface of the semiconductor substrate are formed. After forming a wiring film forming a storage node, a node contact which is a contact with another diffusion layer of A side wall is formed in the opening formed in the node contact forming portion of the wire film to form a node contact hole having a smaller inner diameter, and then a lower electrode connected to the other diffusion layer through the node contact hole is formed. The method is characterized in that a wiring film is formed, and after the dummy film is formed, an etching stopper and an end point detecting polycrystalline silicon layer may be formed on the dummy film.

【0032】従って、本発明スタックトキャパシタ型D
RAM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径の小さな開口を形成し、上記ダ
ミー膜及び上記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、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ビットコンタクトホールを形成す
ることができる。
Therefore, the stacked capacitor type D of the present invention
According to the method of manufacturing a RAM, a bit contact is formed as a dummy film on an interlayer insulating film, and an opening is formed in the dummy film by etching using a photoresist film as a mask.
A sidewall is formed on the inner peripheral surface of the opening, an opening having a smaller 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 removed. After that, since it is taken by the method of forming the wiring film forming the bit line, the bit contact hole whose inner diameter is made as small as necessary by forming the side wall having the width corresponding to the thickness of the dummy film on the inner side surface of the opening. It is possible to form a bit contact hole which is miniaturized by an arbitrary amount exceeding the limit of the microfabrication technique using a photoresist.

【0033】そして、ダミー膜の形成後、該ダミー膜上
にエッチングストッパ及び終点検出用多結晶シリコン層
を形成するようにした場合には、該ダミー膜の開口の内
側面にサイドウォールを形成する異方性エッチングの際
に、その多結晶シリコン層をエッチングストッパ及び終
点検出に用いることができ、サイドウォールを高い信頼
度で形成することができる。
After the dummy film is formed, if the etching stopper and the end-point detecting polycrystalline silicon layer are formed on the dummy film, the sidewall is formed on the inner side surface of the opening of the dummy film. At the time of anisotropic etching, the polycrystalline silicon layer can be used as an etching stopper and an end point detection, and the sidewall can be formed with high reliability.

【0034】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、内周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の
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。
As for the node contact, after forming the wiring film forming the storage node, the side wall is formed in the opening formed in the node contact forming portion of the wiring film to form the node contact hole having the smaller inner diameter. After that, since the contact is made by forming the lower electrode, the inner diameter of the node is reduced as much as necessary by forming a sidewall having a width corresponding to the thickness of the wiring film forming the node contact on the inner peripheral surface. A contact hole can be formed. Therefore,
It is possible to form a miniaturized node contact hole by exceeding the limit of the fine processing technique using a photoresist by an arbitrary amount.

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

【図1】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の一例を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an example of a stacked capacitor type DRAM manufactured by an embodiment of a method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM of the present invention.

【図2】図1の2−2線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.

【図3】(A)〜(E)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の工程(A)〜
(E)を示す断面図である。
3A-3E are steps (A)-of one embodiment of a method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM of the present invention.
It is sectional drawing which shows (E).

【図4】(F)〜(J)は上記実施例の工程(F)〜
(J)を示す断面図である。
4 (F) to (J) are steps (F) to (J) in the above embodiment.
It is sectional drawing which shows (J).

【図5】(K)〜(N)は上記実施例の工程(K)〜
(N)を示す断面図である。
5 (K) to (N) are steps (K) to
It is sectional drawing which shows (N).

【図6】(O)〜(R)は上記実施例の工程(O)〜
(R)を示す断面図である。
6 (O)-(R) are the steps (O)-
It is sectional drawing which shows (R).

【図7】上記実施例と別の実施例を説明するための断面
図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining another embodiment different from the above embodiment.

【図8】(A)、(B)は従来のスタックトキャパシタ
型DPAMを示すもので、(A)は平面図、(B)は
(A)のB−B線に沿う断面図である。
8A and 8B show a conventional stacked capacitor type DPAM, in which FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a sectional view taken along line BB in FIG. 8A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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、2
4・・・開口、26・・・エッチングストッパ及び終点
検出用多結晶シリコン層。
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, 2
4 ... Opening, 26 ... Etching stopper and polycrystalline silicon layer for end point detection.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/2842 H01L 27/108 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/2842 H01L 27/108

Claims (2)

(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半導体基板表面部の拡散層とのコン
タクトであるビットコンタクトを、該層間絶縁膜上にダ
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層間絶
縁膜をエッチングすることにより上記開口より径の小さ
な開口を形成し、その後、上記ダミー膜及び上記サイド
ウォールを除去し、しかる後、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
を形成する方法でとり、 上記スタックトキャパシタの下部電極と半導体基板表面
部の別の拡散層とのコンタクトであるノードコンタクト
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、該ノードコンタクト
ホールを通じて上記別の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の製造方法。
1. A method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM in which a bit line is formed above a word line and below a lower electrode of a stacked capacitor, wherein a contact between the bit line and a diffusion layer on a surface of a semiconductor substrate is provided. A dummy film is formed on the interlayer insulating film, and an opening is formed in the dummy film at a position where the bit contact is to be formed by etching using a photoresist film as a mask, and an inner peripheral surface of the opening is formed. A side wall is formed, and the interlayer insulating film is etched using the side wall as a mask to form an opening having a diameter smaller than that of the opening. Thereafter, the dummy film and the side wall are removed, and then the bit line is formed. And forming a wiring layer connected to the diffusion layer through the small diameter opening. A contact formed between the lower electrode of the stacked capacitor and another diffusion layer on the surface of the semiconductor substrate is formed in the node contact forming portion of the wiring film after forming the wiring film forming the storage node. A side wall is formed inside to form a node contact hole having a smaller inner diameter, and then a wiring film forming a lower electrode connected to the other diffusion layer through the node contact hole is formed. A method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM, comprising:
【請求項2】 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半導体基板表面部の拡散層とのコン
タクトであるビットコンタクトを、該層間絶縁膜上にダ
ミー膜を形成し、該ダミー膜上にエッチングストッパ及
び終点検出用多結晶シリコン層を形成し、上記ダミー膜
及び該エッチングストッパ及び終点検出用多結晶シリコ
ン層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層間絶縁膜をエッチングするこ
とにより上記開口より径の小さな開口を形成し、その
後、上記ダミー膜及び上記サイドウォールを除去し、し
かる後、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方法でと
り、 上記スタックトキャパシタの下部電極と半導体基板表面
部の別の拡散層とのコンタクトであるノードコンタクト
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、該ノードコンタクト
ホールを通じて上記別の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の製造方法。
2. A method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM in which a bit line is formed above a word line and below a lower electrode of a stacked capacitor, wherein the contact between the bit line and a diffusion layer on a surface portion of a semiconductor substrate. A dummy film is formed on the interlayer insulating film, an etching stopper and an end point detecting polycrystalline silicon layer are formed on the dummy film, and the dummy film, the etching stopper and the end point detecting polycrystal are formed. An opening is formed in the silicon layer at a position where a bit contact should be made by etching using a photoresist film as a mask, a sidewall is formed on the inner peripheral surface of the opening, and the interlayer insulating film is etched using the sidewall as a mask. To form an opening having a diameter smaller than that of the above, and then the dummy film and The sidewall is removed, and thereafter, a wiring layer is formed which forms a bit line and is connected to the diffusion layer through the opening having a small diameter. The wiring layer is connected to the lower electrode of the stacked capacitor and the surface portion of the semiconductor substrate. A node contact, which is a contact with another diffusion layer, has a smaller inner diameter by forming a side wall in an opening formed in a node contact forming portion of the wiring film after forming a wiring film forming a storage node. A method of manufacturing a stacked capacitor type DRAM, comprising: forming a hole, and then forming a wiring film forming a lower electrode connected to the other diffusion layer through the node contact hole.
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