JP3420522B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置およ
びその製造方法に関し、より特定的には、DRAM(Dy
namic Random Access Memory)の構造およびその製造方
法に関するものである。
びその製造方法に関し、より特定的には、DRAM(Dy
namic Random Access Memory)の構造およびその製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータなどの情報機器の目
ざましい普及によって、半導体装置の需要が急速に拡大
している。また、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ものが要求されている。これ
に従って、半導体装置の高集積化および高応答性あるい
は高信頼性に関する技術開発が進められている。
ざましい普及によって、半導体装置の需要が急速に拡大
している。また、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ものが要求されている。これ
に従って、半導体装置の高集積化および高応答性あるい
は高信頼性に関する技術開発が進められている。
【0003】半導体装置の中で記憶情報のランダムな入
出力が可能なものとしてDRAMが一般的に知られてい
る。このDRAMは、多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と、外部との入出力に必要な
周辺回路とから構成されている。
出力が可能なものとしてDRAMが一般的に知られてい
る。このDRAMは、多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と、外部との入出力に必要な
周辺回路とから構成されている。
【0004】次に、従来のDRAMの構造について説明
する。図23は従来のDRAMの構造を示す平面図であ
る。
する。図23は従来のDRAMの構造を示す平面図であ
る。
【0005】図23を参照して、従来のDRAMでは、
シリコン基板の上に能動領域361が形成されている。
能動領域361の平面形状は「凸」状であり、ソース・
ドレイン領域とチャネルドープ領域とを含む。隣り合う
能動領域361を分離するための分離領域として分離酸
化膜303が形成されている。シリコン基板上に複数本
のゲート電極(ワード線)309が形成されている。ゲ
ート電極309と直交する方向にビット線313が延び
ている。
シリコン基板の上に能動領域361が形成されている。
能動領域361の平面形状は「凸」状であり、ソース・
ドレイン領域とチャネルドープ領域とを含む。隣り合う
能動領域361を分離するための分離領域として分離酸
化膜303が形成されている。シリコン基板上に複数本
のゲート電極(ワード線)309が形成されている。ゲ
ート電極309と直交する方向にビット線313が延び
ている。
【0006】能動領域361内のソース・ドレイン領域
の一方とビット線313とはコンタクトホール330に
より電気的に接続される。能動領域361の一部分を覆
うようにキャパシタの下部電極であるストレージノード
318が形成されている。ストレージノード318はコ
ンタクトホール315により能動領域361内のソース
・ドレイン領域の他方と電気的に接続されている。
の一方とビット線313とはコンタクトホール330に
より電気的に接続される。能動領域361の一部分を覆
うようにキャパシタの下部電極であるストレージノード
318が形成されている。ストレージノード318はコ
ンタクトホール315により能動領域361内のソース
・ドレイン領域の他方と電気的に接続されている。
【0007】次に、従来のDRAMの断面の構造につい
て説明する。図24は、図23中のXXIV−XXIV
線に沿って見た断面を示す図である。図25は、図23
中のXXV−XXV線に沿って見た断面を示す図であ
る。
て説明する。図24は、図23中のXXIV−XXIV
線に沿って見た断面を示す図である。図25は、図23
中のXXV−XXV線に沿って見た断面を示す図であ
る。
【0008】まず、図24を参照して、シリコン基板3
01にトレンチ302が形成されている。トレンチ30
2を充填するように分離酸化膜303が形成されてい
る。隣り合う分離酸化膜303の間にp型のウェル領域
305が形成されている。また、能動領域361内には
n型のソース・ドレイン領域としての不純物領域304
が形成されている。
01にトレンチ302が形成されている。トレンチ30
2を充填するように分離酸化膜303が形成されてい
る。隣り合う分離酸化膜303の間にp型のウェル領域
305が形成されている。また、能動領域361内には
n型のソース・ドレイン領域としての不純物領域304
が形成されている。
【0009】不純物領域304の間のシリコン基板30
1上にはゲート酸化膜306を介在させてゲート電極3
09が形成されている。ゲート電極309は、ドープト
ポリシリコン層307とタングステンシリサイド層30
8により構成される。ゲート電極309を覆うように層
間絶縁膜310および314が形成されている。層間絶
縁膜310および314には不純物領域304に達する
コンタクトホール315が形成されている。コンタクト
ホール315にはプラグ316が充填されている。プラ
グ316を介して不純物領域304と電気的に接続する
ようにストレージノード318と誘電体膜319と上部
電極320からなるキャパシタが形成されている。下部
電極318はバリア層317を介してプラグ316と電
気的に接続されている。キャパシタを覆うように層間絶
縁膜321が形成されている。
1上にはゲート酸化膜306を介在させてゲート電極3
09が形成されている。ゲート電極309は、ドープト
ポリシリコン層307とタングステンシリサイド層30
8により構成される。ゲート電極309を覆うように層
間絶縁膜310および314が形成されている。層間絶
縁膜310および314には不純物領域304に達する
コンタクトホール315が形成されている。コンタクト
ホール315にはプラグ316が充填されている。プラ
グ316を介して不純物領域304と電気的に接続する
ようにストレージノード318と誘電体膜319と上部
電極320からなるキャパシタが形成されている。下部
電極318はバリア層317を介してプラグ316と電
気的に接続されている。キャパシタを覆うように層間絶
縁膜321が形成されている。
【0010】図25を参照して、シリコン基板301に
トレンチ302が形成されている。トレンチ302を埋
込むように分離酸化膜303が形成されている。分離酸
化膜303が形成されないシリコン基板301の部分に
はp型のウェル領域305とn型の不純物領域304が
形成されている。
トレンチ302が形成されている。トレンチ302を埋
込むように分離酸化膜303が形成されている。分離酸
化膜303が形成されないシリコン基板301の部分に
はp型のウェル領域305とn型の不純物領域304が
形成されている。
【0011】シリコン基板301の表面にゲート酸化膜
306を介在させてゲート電極309が形成されてい
る。ゲート電極309を覆うように層間絶縁膜310が
形成されている。層間絶縁膜310には不純物領域30
4に達するコンタクトホール330が形成されている。
コンタクトホール330には、ドープトポリシリコン層
とタングステンシリサイド層の2層構造のビット線31
3が形成されている。ビット線313を覆うように層間
絶縁膜314、誘電体膜319、セルプレート320お
よび層間絶縁膜321が形成されている。
306を介在させてゲート電極309が形成されてい
る。ゲート電極309を覆うように層間絶縁膜310が
形成されている。層間絶縁膜310には不純物領域30
4に達するコンタクトホール330が形成されている。
コンタクトホール330には、ドープトポリシリコン層
とタングステンシリサイド層の2層構造のビット線31
3が形成されている。ビット線313を覆うように層間
絶縁膜314、誘電体膜319、セルプレート320お
よび層間絶縁膜321が形成されている。
【0012】次に、図23〜図25で示す半導体装置の
製造工程について説明する。図26は、図23〜図25
で示す半導体装置の製造工程を示す図である。なお、図
26は、図24で示す断面に対応した図である。図26
を参照して、シリコン基板301の表面にトレンチ30
2を形成し、トレンチ302を埋込む分離酸化膜303
を形成する。シリコン基板301の表面にp型の不純物
を注入することによりウェル領域305を形成する。シ
リコン基板301の表面にシリコン酸化膜、ドープトポ
リシリコン膜およびタングステンシリサイド膜を形成す
る。タングステンシリサイド膜上にレジストパターンを
形成し、このレジストパターンに従ってタングステンシ
リサイド膜、ドープトポリシリコン膜およびシリコン酸
化膜をエッチングすることによりゲート酸化膜306と
ゲート電極309を形成する。ゲート電極309をマス
クとしてシリコン基板301の表面にn型の不純物イオ
ンを注入することにより不純物領域304を形成する。
シリコン基板301の表面を覆うように層間絶縁膜31
0を形成する。層間絶縁膜310上にホールパターンを
有するレジストパターン329を形成する。レジストパ
ターン329をマスクとして層間絶縁膜310をエッチ
ングすることにより不純物領域304に達するコンタク
トホール330を形成する。
製造工程について説明する。図26は、図23〜図25
で示す半導体装置の製造工程を示す図である。なお、図
26は、図24で示す断面に対応した図である。図26
を参照して、シリコン基板301の表面にトレンチ30
2を形成し、トレンチ302を埋込む分離酸化膜303
を形成する。シリコン基板301の表面にp型の不純物
を注入することによりウェル領域305を形成する。シ
リコン基板301の表面にシリコン酸化膜、ドープトポ
リシリコン膜およびタングステンシリサイド膜を形成す
る。タングステンシリサイド膜上にレジストパターンを
形成し、このレジストパターンに従ってタングステンシ
リサイド膜、ドープトポリシリコン膜およびシリコン酸
化膜をエッチングすることによりゲート酸化膜306と
ゲート電極309を形成する。ゲート電極309をマス
クとしてシリコン基板301の表面にn型の不純物イオ
ンを注入することにより不純物領域304を形成する。
シリコン基板301の表面を覆うように層間絶縁膜31
0を形成する。層間絶縁膜310上にホールパターンを
有するレジストパターン329を形成する。レジストパ
ターン329をマスクとして層間絶縁膜310をエッチ
ングすることにより不純物領域304に達するコンタク
トホール330を形成する。
【0013】図23〜図25を参照して、コンタクトホ
ール330を充填するように層間絶縁膜310の表面に
ビット線313を形成する。ビット線313上に層間絶
縁膜314を形成する。層間絶縁膜314上にレジスト
パターンを形成し、このレジストパターンにしたがって
層間絶縁膜314および310をエッチングすることに
より、不純物領域304に達するコンタクトホール31
5を形成する。コンタクトホール315をプラグ316
で充填する。プラグ316上にバリア層317、ストレ
ージノード318、誘電体膜319およびセルプレート
320を形成することにより、キャパシタを形成する。
キャパシタを覆うように層間絶縁膜321を形成して図
23〜図25で示す半導体装置が完成する。
ール330を充填するように層間絶縁膜310の表面に
ビット線313を形成する。ビット線313上に層間絶
縁膜314を形成する。層間絶縁膜314上にレジスト
パターンを形成し、このレジストパターンにしたがって
層間絶縁膜314および310をエッチングすることに
より、不純物領域304に達するコンタクトホール31
5を形成する。コンタクトホール315をプラグ316
で充填する。プラグ316上にバリア層317、ストレ
ージノード318、誘電体膜319およびセルプレート
320を形成することにより、キャパシタを形成する。
キャパシタを覆うように層間絶縁膜321を形成して図
23〜図25で示す半導体装置が完成する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の製
造方法で生じる問題について以下に説明する。図26で
示す工程では、コンタクトホール330を形成するため
のレジストパターン329を層間絶縁膜310上に形成
する。このとき、レジストパターンの位置がずれると不
純物領域304にコンタクトホール330が達すること
なく、いわゆるコンタクト不良が生じる場合がある。ま
た、コンタクトホール330がゲート電極309に達す
ると、コンタクトホール330を埋込むビット線313
とゲート電極309がショートしてしまうという問題が
ある。
造方法で生じる問題について以下に説明する。図26で
示す工程では、コンタクトホール330を形成するため
のレジストパターン329を層間絶縁膜310上に形成
する。このとき、レジストパターンの位置がずれると不
純物領域304にコンタクトホール330が達すること
なく、いわゆるコンタクト不良が生じる場合がある。ま
た、コンタクトホール330がゲート電極309に達す
ると、コンタクトホール330を埋込むビット線313
とゲート電極309がショートしてしまうという問題が
ある。
【0015】また、1997 Symposium on VLSI Techn
ology Digest of Technical Paperspp.17〜18に
は、ゲート電極の側面と上面にシリコン窒化膜からなる
エッチングストッパを設けた半導体装置が開示されてい
る。
ology Digest of Technical Paperspp.17〜18に
は、ゲート電極の側面と上面にシリコン窒化膜からなる
エッチングストッパを設けた半導体装置が開示されてい
る。
【0016】このような半導体装置では、シリコン窒化
膜がエッチングされにくいために、コンタクトホールが
ゲート電極に達することはない。そのため、ビット線と
ゲート電極とのショートを防止することができる。しか
しながら、コンタクトホールを形成するためのレジスト
パターンの位置がずれた場合には、コンタクトホールが
不純物領域に達することなくコンタクト不良が生じると
いう問題があった。
膜がエッチングされにくいために、コンタクトホールが
ゲート電極に達することはない。そのため、ビット線と
ゲート電極とのショートを防止することができる。しか
しながら、コンタクトホールを形成するためのレジスト
パターンの位置がずれた場合には、コンタクトホールが
不純物領域に達することなくコンタクト不良が生じると
いう問題があった。
【0017】そこで、この発明は、上述のような問題を
解決するためになされたものであり、コンタクト不良の
発生を防止し、信頼性の高い半導体装置を提供すること
を目的とするものである。
解決するためになされたものであり、コンタクト不良の
発生を防止し、信頼性の高い半導体装置を提供すること
を目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明に従った半導体
装置は、半導体基板と、半導体基板上で絶縁膜を介在さ
せて、互いに距離を隔てて形成された第1と第2の導電
層と、第1と第2の導電層の間で半導体基板の表面に形
成された不純物領域と、第1と第2の導電層の間で半導
体基板上に形成された絶縁層とを備える。絶縁層は、第
1と第2の導電層間で不純物領域に達する孔を有する。
第1と第2の導電層間の距離は、孔の位置で相対的に小
さく、孔以外の位置で相対的に大きい。半導体装置は、
孔を充填して不純物領域と電気的に接続される第3の導
電層とをさらに備える。第3の導電層はキャパシタの下
部電極である。
装置は、半導体基板と、半導体基板上で絶縁膜を介在さ
せて、互いに距離を隔てて形成された第1と第2の導電
層と、第1と第2の導電層の間で半導体基板の表面に形
成された不純物領域と、第1と第2の導電層の間で半導
体基板上に形成された絶縁層とを備える。絶縁層は、第
1と第2の導電層間で不純物領域に達する孔を有する。
第1と第2の導電層間の距離は、孔の位置で相対的に小
さく、孔以外の位置で相対的に大きい。半導体装置は、
孔を充填して不純物領域と電気的に接続される第3の導
電層とをさらに備える。第3の導電層はキャパシタの下
部電極である。
【0019】このように構成された半導体装置において
は、孔が達する不純物領域の位置で第1と第2の導電層
間の距離が小さい領域を形成することができる。この第
1と第2の導電層を覆うように絶縁層を形成すれば、こ
の距離が小さい部分では、絶縁層に空洞部分が生じる。
したがって、絶縁層をエッチングすることにより空洞部
分が大きくなり、その空洞部分を利用して不純物領域に
達する孔を自己整合的に形成することができる。そのた
め、この孔を形成する際にはレジストパターンを用いる
必要がないため、レジストパターンの位置ずれによるコ
ンタクト不良が発生しない。その結果、信頼性の高い半
導体装置を提供することができる。
は、孔が達する不純物領域の位置で第1と第2の導電層
間の距離が小さい領域を形成することができる。この第
1と第2の導電層を覆うように絶縁層を形成すれば、こ
の距離が小さい部分では、絶縁層に空洞部分が生じる。
したがって、絶縁層をエッチングすることにより空洞部
分が大きくなり、その空洞部分を利用して不純物領域に
達する孔を自己整合的に形成することができる。そのた
め、この孔を形成する際にはレジストパターンを用いる
必要がないため、レジストパターンの位置ずれによるコ
ンタクト不良が発生しない。その結果、信頼性の高い半
導体装置を提供することができる。
【0020】
【0021】
【0022】この発明の1つの局面に従った半導体装置
の製造方法は、半導体基板上で絶縁膜を介在させて互い
に距離を隔てて第1と第2の導電層を形成する工程を備
える。第1と第2の導電層間の距離は第1部分で相対的
に小さくなり、第2部分で相対的に大きくなるように第
1と第2の導電層は形成される。半導体装置の製造方法
は、さらに、第1と第2の導電層の間で半導体基板の表
面に不純物領域を形成する工程と、第1部分で第1と第
2の導電層の間に空洞部分を有するように第1と第2の
導電層を覆う絶縁層を半導体基板上に形成する工程と、
絶縁層の最上面が空洞部分の近傍に達するまで絶縁層を
除去した後、空洞部分を大きくするように絶縁層をエッ
チングして第1部分で不純物領域に達する孔を絶縁層に
形成する工程と、孔を充填して不純物領域と電気的に接
続される第3の導電層を形成する工程とを備える。
の製造方法は、半導体基板上で絶縁膜を介在させて互い
に距離を隔てて第1と第2の導電層を形成する工程を備
える。第1と第2の導電層間の距離は第1部分で相対的
に小さくなり、第2部分で相対的に大きくなるように第
1と第2の導電層は形成される。半導体装置の製造方法
は、さらに、第1と第2の導電層の間で半導体基板の表
面に不純物領域を形成する工程と、第1部分で第1と第
2の導電層の間に空洞部分を有するように第1と第2の
導電層を覆う絶縁層を半導体基板上に形成する工程と、
絶縁層の最上面が空洞部分の近傍に達するまで絶縁層を
除去した後、空洞部分を大きくするように絶縁層をエッ
チングして第1部分で不純物領域に達する孔を絶縁層に
形成する工程と、孔を充填して不純物領域と電気的に接
続される第3の導電層を形成する工程とを備える。
【0023】このような半導体装置の製造方法に従え
ば、第1部分で絶縁層に空洞部分を形成し、空洞部分が
形成された絶縁層をエッチングすることにより、空洞部
分を大きくする。これにより、空洞部分が下方に延び、
不純物領域に達する孔を自己整合的に形成することがで
きる。そのため、孔を形成する際には、レジストパター
ンを用いないので、レジストパターンの位置ずれによる
コンタクト不良を防止することができる。その結果、信
頼性の高い半導体装置を提供することができる。
ば、第1部分で絶縁層に空洞部分を形成し、空洞部分が
形成された絶縁層をエッチングすることにより、空洞部
分を大きくする。これにより、空洞部分が下方に延び、
不純物領域に達する孔を自己整合的に形成することがで
きる。そのため、孔を形成する際には、レジストパター
ンを用いないので、レジストパターンの位置ずれによる
コンタクト不良を防止することができる。その結果、信
頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【0024】また、第1と第2の導電層上に第2の絶縁
層を形成する工程をさらに備え、第2の絶縁層を形成す
る工程は、半導体基板の表面から第2の絶縁層の頂面ま
での高さCと第1部分での第1と第2の導電層間の距離
Aとの比(C/A)が2.5以上3.5以下となるよう
に第2の絶縁層を形成することが好ましい。この場合、
上述の空洞部分が確実に発生するため、より信頼性の高
い半導体装置を提供することができる。
層を形成する工程をさらに備え、第2の絶縁層を形成す
る工程は、半導体基板の表面から第2の絶縁層の頂面ま
での高さCと第1部分での第1と第2の導電層間の距離
Aとの比(C/A)が2.5以上3.5以下となるよう
に第2の絶縁層を形成することが好ましい。この場合、
上述の空洞部分が確実に発生するため、より信頼性の高
い半導体装置を提供することができる。
【0025】また、第1と第2の導電層はワード線であ
り、第3の導電層はビット線であることが好ましい。
り、第3の導電層はビット線であることが好ましい。
【0026】この発明の別の局面に従った半導体装置の
製造方法は、半導体基板上で絶縁膜を介在させて互いに
距離を隔てて第1と第2の導電層を形成する工程を備え
る。第1と第2の導電層間の距離は第1部分で相対的に
小さくなり、第2部分で相対的に大きくなるように第1
と第2の導電層は形成される。半導体装置の製造方法
は、さらに、第1と第2の導電層の間で半導体基板の表
面に不純物領域を形成する工程と、第1部分で第1と第
2の導電層の間に空洞部分を有するように第1と第2の
導電層を覆う第1の絶縁層を半導体基板上に形成する工
程と、第1の絶縁層を異方性エッチングすることによ
り、第1部分で第1と第2の導電層の間に第1の絶縁層
を残存させ、かつ第2部分で不純物領域の表面を露出さ
せる工程と、露出した不純物領域の表面に接触するよう
に金属層を形成する工程と、熱処理を施すことにより、
金属層と接触した不純物領域の部分に金属化合物を形成
する工程と、第1部分で第1と第2の導電層の間に空洞
部分を有するように第1と第2の導電層を覆う第2の絶
縁層を半導体基板上に形成する工程と、第2の絶縁層の
最上面が空洞部分の近傍に達するまで第2の絶縁層を除
去した後、空洞部分を大きくするように第2の絶縁層を
エッチングして第1部分で不純物領域に達する孔を第2
の絶縁層に形成する工程と、孔を充填して不純物領域と
電気的に接続される第3の導電層を形成する工程とを備
える。
製造方法は、半導体基板上で絶縁膜を介在させて互いに
距離を隔てて第1と第2の導電層を形成する工程を備え
る。第1と第2の導電層間の距離は第1部分で相対的に
小さくなり、第2部分で相対的に大きくなるように第1
と第2の導電層は形成される。半導体装置の製造方法
は、さらに、第1と第2の導電層の間で半導体基板の表
面に不純物領域を形成する工程と、第1部分で第1と第
2の導電層の間に空洞部分を有するように第1と第2の
導電層を覆う第1の絶縁層を半導体基板上に形成する工
程と、第1の絶縁層を異方性エッチングすることによ
り、第1部分で第1と第2の導電層の間に第1の絶縁層
を残存させ、かつ第2部分で不純物領域の表面を露出さ
せる工程と、露出した不純物領域の表面に接触するよう
に金属層を形成する工程と、熱処理を施すことにより、
金属層と接触した不純物領域の部分に金属化合物を形成
する工程と、第1部分で第1と第2の導電層の間に空洞
部分を有するように第1と第2の導電層を覆う第2の絶
縁層を半導体基板上に形成する工程と、第2の絶縁層の
最上面が空洞部分の近傍に達するまで第2の絶縁層を除
去した後、空洞部分を大きくするように第2の絶縁層を
エッチングして第1部分で不純物領域に達する孔を第2
の絶縁層に形成する工程と、孔を充填して不純物領域と
電気的に接続される第3の導電層を形成する工程とを備
える。
【0027】このような工程に従えば、第1部分で第2
の絶縁層に空洞部分を形成し、その第2の絶縁層をエッ
チングすることにより空洞部分を大きくする。これによ
り、空洞部分が下方に延び、不純物領域に達する孔を自
己整合的に形成することができる。そのため、この孔を
形成する際にレジストパターンを用いないので、レジス
トパターンの位置ずれによるコンタクト不良を防止する
ことができる。その結果、信頼性の高い半導体装置を提
供することができる。
の絶縁層に空洞部分を形成し、その第2の絶縁層をエッ
チングすることにより空洞部分を大きくする。これによ
り、空洞部分が下方に延び、不純物領域に達する孔を自
己整合的に形成することができる。そのため、この孔を
形成する際にレジストパターンを用いないので、レジス
トパターンの位置ずれによるコンタクト不良を防止する
ことができる。その結果、信頼性の高い半導体装置を提
供することができる。
【0028】また、第1と第2の導電層上に第3の絶縁
層を形成する工程をさらに備え、第3の絶縁層を形成す
る工程は、半導体基板の表面から第3の絶縁層の頂面ま
での高さCと第1部分での第1と第2の導電層の距離A
との比(C/A)が2.5以上3.5以下となるように
第3の絶縁層を形成することを含むことが好ましい。
層を形成する工程をさらに備え、第3の絶縁層を形成す
る工程は、半導体基板の表面から第3の絶縁層の頂面ま
での高さCと第1部分での第1と第2の導電層の距離A
との比(C/A)が2.5以上3.5以下となるように
第3の絶縁層を形成することを含むことが好ましい。
【0029】この場合、上述の空洞部分が確実に発生す
るため、より信頼性の高い半導体装置を提供することが
できる。
るため、より信頼性の高い半導体装置を提供することが
できる。
【0030】また、第1と第2の導電層はワード線であ
り、第3の導電層はキャパシタの下部電極であることが
好ましい。
り、第3の導電層はキャパシタの下部電極であることが
好ましい。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面に基づいて説明する。
いて、図面に基づいて説明する。
【0032】(実施の形態1)図1は、この発明の実施
の形態1に従った半導体装置の平面図である。図1を参
照して、シリコン基板上に分離酸化膜3が形成されてい
る。分離酸化膜3が形成されない部分には、能動領域6
1が形成されている。能動領域61には、トランジスタ
が形成されている。能動領域61の平面形状は「凸」型
であり、規則的に並んでいる。
の形態1に従った半導体装置の平面図である。図1を参
照して、シリコン基板上に分離酸化膜3が形成されてい
る。分離酸化膜3が形成されない部分には、能動領域6
1が形成されている。能動領域61には、トランジスタ
が形成されている。能動領域61の平面形状は「凸」型
であり、規則的に並んでいる。
【0033】シリコン基板上には、蛇行するように、複
数本のゲート電極(ワード線)9aおよび9bが形成さ
れている。ゲート電極9aが第1の導電層に対応し、ゲ
ート電極9bが第2の導電層に対応する。ゲート電極9
aとゲート電極9bとの間の距離は、連続的に変化して
おり、ゲート電極9aとゲート電極9bとの間の距離が
相対的に狭い第1部分28では、ゲート電極9aとゲー
ト電極9bとの間の距離はA(0.1μm)であり、ゲ
ート電極9aとゲート電極9bの間の距離が相対的に大
きい第2部分29では、ゲート電極9aとゲート電極9
bとの間の距離はF(=0.2μm)である。ゲート電
極9aおよび9bは、能動領域61と、分離酸化膜3と
の上に形成される。能動領域61は不純物領域を含む。
数本のゲート電極(ワード線)9aおよび9bが形成さ
れている。ゲート電極9aが第1の導電層に対応し、ゲ
ート電極9bが第2の導電層に対応する。ゲート電極9
aとゲート電極9bとの間の距離は、連続的に変化して
おり、ゲート電極9aとゲート電極9bとの間の距離が
相対的に狭い第1部分28では、ゲート電極9aとゲー
ト電極9bとの間の距離はA(0.1μm)であり、ゲ
ート電極9aとゲート電極9bの間の距離が相対的に大
きい第2部分29では、ゲート電極9aとゲート電極9
bとの間の距離はF(=0.2μm)である。ゲート電
極9aおよび9bは、能動領域61と、分離酸化膜3と
の上に形成される。能動領域61は不純物領域を含む。
【0034】ゲート電極9aおよび9bを覆うように層
間絶縁膜が形成され、この層間絶縁膜上には、ゲート電
極9aおよび9bが延びる方向とほぼ直交する方向に一
直線状に延びる複数本のビット線13が形成されてい
る。ビット線13は、「凸」状の能動領域61の先端部
分の上を通過する。能動領域61とビット線13とは、
コンタクトホール30により電気的に接続されている。
コンタクトホール30が形成される部分では、ゲート電
極9aとゲート電極9bとの間の距離は小さい。コンタ
クトホール30が形成される部分以外の部分では、ゲー
ト電極9aとゲート電極9bとの間の距離は大きい。つ
まり、ゲート電極9aとゲート電極9bとの間の距離
は、コンタクトホール30に近づくにつれて小さくな
り、コンタクトホール30から遠ざかるにつれて大きく
なる。コンタクトホール30の内径は約0.06μmで
ある。
間絶縁膜が形成され、この層間絶縁膜上には、ゲート電
極9aおよび9bが延びる方向とほぼ直交する方向に一
直線状に延びる複数本のビット線13が形成されてい
る。ビット線13は、「凸」状の能動領域61の先端部
分の上を通過する。能動領域61とビット線13とは、
コンタクトホール30により電気的に接続されている。
コンタクトホール30が形成される部分では、ゲート電
極9aとゲート電極9bとの間の距離は小さい。コンタ
クトホール30が形成される部分以外の部分では、ゲー
ト電極9aとゲート電極9bとの間の距離は大きい。つ
まり、ゲート電極9aとゲート電極9bとの間の距離
は、コンタクトホール30に近づくにつれて小さくな
り、コンタクトホール30から遠ざかるにつれて大きく
なる。コンタクトホール30の内径は約0.06μmで
ある。
【0035】ビット線13を覆うように層間絶縁膜が形
成され、この層間絶縁膜上にキャパシタの下部電極とし
てのストレージノード18が形成されている。ストレー
ジノード18は、主に、能動領域61上に形成されてい
る。ストレージノード18は、シリコン基板上でマトリ
ックス状に配置されている。ストレージノード18は、
コンタクトホール15により能動領域61に電気的に接
続されている。
成され、この層間絶縁膜上にキャパシタの下部電極とし
てのストレージノード18が形成されている。ストレー
ジノード18は、主に、能動領域61上に形成されてい
る。ストレージノード18は、シリコン基板上でマトリ
ックス状に配置されている。ストレージノード18は、
コンタクトホール15により能動領域61に電気的に接
続されている。
【0036】図2は、図1中のII−II線に沿って見
た断面を示す図である。図2を参照して、シリコン基板
1の表面にトレンチ2が形成されている。トレンチ2の
深さBは0.3μmである。トレンチ2には、シリコン
酸化膜からなる分離酸化膜3が埋込まれて形成されてい
る。
た断面を示す図である。図2を参照して、シリコン基板
1の表面にトレンチ2が形成されている。トレンチ2の
深さBは0.3μmである。トレンチ2には、シリコン
酸化膜からなる分離酸化膜3が埋込まれて形成されてい
る。
【0037】隣り合う分離酸化膜3の間に能動領域61
が形成されている。能動領域61は、p型の不純物が拡
散したウェル領域5と、n型の不純物が拡散した不純物
領域4とにより構成される。
が形成されている。能動領域61は、p型の不純物が拡
散したウェル領域5と、n型の不純物が拡散した不純物
領域4とにより構成される。
【0038】シリコン基板1の表面にシリコン酸化膜か
らなるゲート酸化膜6aおよび6bを介在させてゲート
電極9aおよび9bが形成されている。ゲート電極9a
および9bはドープトポリシリコン層7aおよび7bと
タングシリサイド層8aおよび8bからなる。ゲート電
極9aとゲート電極9bとの間の距離Aは0.1μmで
あり、分離酸化膜3上でのゲート電極9aと9bとの間
の距離Eは0.2μmである。不純物領域4の位置でゲ
ート電極9aおよび9b間の距離は小さくなり、不純物
領域4以外の位置でゲート電極9aおよび9b間の距離
は大きくなる。
らなるゲート酸化膜6aおよび6bを介在させてゲート
電極9aおよび9bが形成されている。ゲート電極9a
および9bはドープトポリシリコン層7aおよび7bと
タングシリサイド層8aおよび8bからなる。ゲート電
極9aとゲート電極9bとの間の距離Aは0.1μmで
あり、分離酸化膜3上でのゲート電極9aと9bとの間
の距離Eは0.2μmである。不純物領域4の位置でゲ
ート電極9aおよび9b間の距離は小さくなり、不純物
領域4以外の位置でゲート電極9aおよび9b間の距離
は大きくなる。
【0039】タングステンシリサイド層8aおよび8b
上にはシリコン窒化膜11aおよび11bが形成されて
いる。シリコン基板1の表面からシリコン窒化膜11の
頂面までの高さCは0.3μmであり、ゲート電極9a
および9bの幅Dは0.15μmである。隣り合うゲー
ト電極間に形成される凹みのアスペクト比(C/A)は
3である。
上にはシリコン窒化膜11aおよび11bが形成されて
いる。シリコン基板1の表面からシリコン窒化膜11の
頂面までの高さCは0.3μmであり、ゲート電極9a
および9bの幅Dは0.15μmである。隣り合うゲー
ト電極間に形成される凹みのアスペクト比(C/A)は
3である。
【0040】ゲート電極9aおよび9bを覆うようにシ
リコン酸化膜からなる層間絶縁膜10がシリコン基板1
上に形成されている。層間絶縁膜10には能動領域61
の不純物領域4に達する孔としてのコンタクトホール3
0が形成されている。層間絶縁膜10の表面の高さは、
シリコン窒化膜11aおよび11bに近づくにつれて高
くなり、シリコン窒化膜11aおよび11bから遠ざか
るにつれて低くなっている。
リコン酸化膜からなる層間絶縁膜10がシリコン基板1
上に形成されている。層間絶縁膜10には能動領域61
の不純物領域4に達する孔としてのコンタクトホール3
0が形成されている。層間絶縁膜10の表面の高さは、
シリコン窒化膜11aおよび11bに近づくにつれて高
くなり、シリコン窒化膜11aおよび11bから遠ざか
るにつれて低くなっている。
【0041】コンタクトホール30を充填しかつ不純物
領域4に接触するようにビット線13が形成されてい
る。ビット線13は、ドープトポリシリコンとタングス
テンシリサイドの2層構造である。ビット線13の底
部、すなわち、コンタクトホール30を充填する部分
や、層間絶縁膜10およびシリコン窒化膜11aおよび
11bに接する部分は、ドープトポリシリコンにより構
成され、その上の部分はタングステンシリサイドにより
構成される。
領域4に接触するようにビット線13が形成されてい
る。ビット線13は、ドープトポリシリコンとタングス
テンシリサイドの2層構造である。ビット線13の底
部、すなわち、コンタクトホール30を充填する部分
や、層間絶縁膜10およびシリコン窒化膜11aおよび
11bに接する部分は、ドープトポリシリコンにより構
成され、その上の部分はタングステンシリサイドにより
構成される。
【0042】ビット線13を覆うようにシリコン酸化膜
からなる層間絶縁膜14が形成される。層間絶縁膜14
上には、酸化タンタル等からなる誘電体膜19、チタン
ナイトライド等からなるキャパシタのセルプレート20
およびシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜21が形成さ
れている。
からなる層間絶縁膜14が形成される。層間絶縁膜14
上には、酸化タンタル等からなる誘電体膜19、チタン
ナイトライド等からなるキャパシタのセルプレート20
およびシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜21が形成さ
れている。
【0043】図3は図1中のIII−III線に沿って
見た断面を示す図である。図3を参照して、シリコン基
板1の表面にトレンチ2が形成されており、トレンチ2
を埋込むように分離酸化膜3が形成されている。分離酸
化膜3が形成されないシリコン基板1の表面には能動領
域61が形成されており、能動領域61には、p型の不
純物が拡散したウェル領域5と、ソース・ドレイン領域
としてのn型の不純物領域4が形成されている。
見た断面を示す図である。図3を参照して、シリコン基
板1の表面にトレンチ2が形成されており、トレンチ2
を埋込むように分離酸化膜3が形成されている。分離酸
化膜3が形成されないシリコン基板1の表面には能動領
域61が形成されており、能動領域61には、p型の不
純物が拡散したウェル領域5と、ソース・ドレイン領域
としてのn型の不純物領域4が形成されている。
【0044】シリコン基板1の表面にはゲート酸化膜6
aおよび6bを介在させてゲート電極9aおよび9bが
形成されている。ゲート電極9aおよび9bは、ドープ
トポリシリコン層7aおよび7bと、タングステンシリ
サイド層8aおよび8bにより形成される。ゲート電極
9aおよび9bの上には、シリコン窒化膜11aおよび
11bが形成されている。ゲート電極9aおよび9bを
覆うように層間絶縁膜10が形成されている。層間絶縁
膜10上には層間絶縁膜14が形成されている。層間絶
縁膜14と層間絶縁膜10には、不純物領域4に達する
コンタクトホール15が形成されている。コンタクトホ
ール15を充填するようにドープトポリシリコンからな
るプラグ16が形成されている。層間絶縁膜14の表面
にはチタンナイトライドからなるバリア層17が形成さ
れている。バリア層17上には、ストレージノード1
8、誘電体膜19およびセルプレート20からなるキャ
パシタが形成されている。キャパシタを覆うように層間
絶縁膜21が形成されている。
aおよび6bを介在させてゲート電極9aおよび9bが
形成されている。ゲート電極9aおよび9bは、ドープ
トポリシリコン層7aおよび7bと、タングステンシリ
サイド層8aおよび8bにより形成される。ゲート電極
9aおよび9bの上には、シリコン窒化膜11aおよび
11bが形成されている。ゲート電極9aおよび9bを
覆うように層間絶縁膜10が形成されている。層間絶縁
膜10上には層間絶縁膜14が形成されている。層間絶
縁膜14と層間絶縁膜10には、不純物領域4に達する
コンタクトホール15が形成されている。コンタクトホ
ール15を充填するようにドープトポリシリコンからな
るプラグ16が形成されている。層間絶縁膜14の表面
にはチタンナイトライドからなるバリア層17が形成さ
れている。バリア層17上には、ストレージノード1
8、誘電体膜19およびセルプレート20からなるキャ
パシタが形成されている。キャパシタを覆うように層間
絶縁膜21が形成されている。
【0045】次に、図1〜3で示す半導体装置の製造方
法について説明する。図4〜図11は、図1〜3で示す
半導体装置の製造工程を説明するための図である。な
お、図4および図9は平面図であり、図5は図4中のV
−V線に沿って見た断面を示す図であり、図10は図9
中のX−X線に沿って見た断面を示す図である。また、
図6,7,8,11で示す断面は、図2で示す断面に対
応する。
法について説明する。図4〜図11は、図1〜3で示す
半導体装置の製造工程を説明するための図である。な
お、図4および図9は平面図であり、図5は図4中のV
−V線に沿って見た断面を示す図であり、図10は図9
中のX−X線に沿って見た断面を示す図である。また、
図6,7,8,11で示す断面は、図2で示す断面に対
応する。
【0046】図4および図5を参照して、シリコン基板
1の表面にレジストパターンを形成し、このレジストパ
ターンに従ってシリコン基板1をエッチングしてトレン
チ2を形成する。トレンチ2を埋込むように分離酸化膜
3を形成する。シリコン基板1の表面にp型の不純物イ
オンを注入することによりウェル領域5を形成する。シ
リコン基板1の表面にシリコン酸化膜を形成する。この
シリコン酸化膜上にドープトポリシリコン膜、タングス
テンシリサイド膜およびシリコン窒化膜を形成し、シリ
コン窒化膜上にレジストパターンを形成する。このレジ
ストパターンに従ってシリコン窒化膜、タングステンシ
リサイド膜、ドープトポリシリコン膜およびシリコン酸
化膜をエッチングすることにより、シリコン窒化膜11
aおよび11b、タングステンシリサイド層8aおよび
8b、ドープトポリシリコン層7aおよび7b、ゲート
酸化膜6aおよび6bを形成する。
1の表面にレジストパターンを形成し、このレジストパ
ターンに従ってシリコン基板1をエッチングしてトレン
チ2を形成する。トレンチ2を埋込むように分離酸化膜
3を形成する。シリコン基板1の表面にp型の不純物イ
オンを注入することによりウェル領域5を形成する。シ
リコン基板1の表面にシリコン酸化膜を形成する。この
シリコン酸化膜上にドープトポリシリコン膜、タングス
テンシリサイド膜およびシリコン窒化膜を形成し、シリ
コン窒化膜上にレジストパターンを形成する。このレジ
ストパターンに従ってシリコン窒化膜、タングステンシ
リサイド膜、ドープトポリシリコン膜およびシリコン酸
化膜をエッチングすることにより、シリコン窒化膜11
aおよび11b、タングステンシリサイド層8aおよび
8b、ドープトポリシリコン層7aおよび7b、ゲート
酸化膜6aおよび6bを形成する。
【0047】シリコン窒化膜11aおよび11bをマス
クとしてシリコン基板1の表面にn型の不純物イオンを
注入することによりソース・ドレイン領域としての不純
物領域4aおよび4bを形成する。
クとしてシリコン基板1の表面にn型の不純物イオンを
注入することによりソース・ドレイン領域としての不純
物領域4aおよび4bを形成する。
【0048】図6を参照して、シリコン基板1の表面に
TEOS(Tetra Etyle Ortho Silicate)を原料として
層間絶縁膜10を堆積する。このとき、ゲート電極9a
および9bの間の距離が狭い第1部分28では、ゲート
電極9aとゲート電極9bとの間の距離が他の部分に比
べて小さいため、層間絶縁膜10が存在しない空洞部分
10aを形成する。
TEOS(Tetra Etyle Ortho Silicate)を原料として
層間絶縁膜10を堆積する。このとき、ゲート電極9a
および9bの間の距離が狭い第1部分28では、ゲート
電極9aとゲート電極9bとの間の距離が他の部分に比
べて小さいため、層間絶縁膜10が存在しない空洞部分
10aを形成する。
【0049】図7を参照して、引続き層間絶縁膜10を
堆積させる。これにより、層間絶縁膜10がゲート電極
9aおよび9b全体を覆うようになる。
堆積させる。これにより、層間絶縁膜10がゲート電極
9aおよび9b全体を覆うようになる。
【0050】図8を参照して、CMP(Chemical Mecha
nical Polishing)法により層間絶縁膜10を除去す
る。これにより、シリコン窒化膜11aおよび11bの
表面を露出させる。同時に層間絶縁膜10の最上面10
bが空洞部分10aの近傍に達する。
nical Polishing)法により層間絶縁膜10を除去す
る。これにより、シリコン窒化膜11aおよび11bの
表面を露出させる。同時に層間絶縁膜10の最上面10
bが空洞部分10aの近傍に達する。
【0051】図10を参照して、まず、等方性エッチン
グ(ウエットエッチング)により、層間絶縁膜10を全
面的にエッチングする。このとき、空洞部分10aにエ
ッチャントが入り込み、空洞部分10aが等方的にエッ
チングされるため、空洞部分10aが大きくなる。その
後、異方性エッチング(ドライエッチング)により、空
洞部分10aの底部がエッチングされ、不純物領域4に
達するコンタクトホール30を層間絶縁膜10に形成す
る。また、このエッチングにより、層間絶縁膜10の表
面の高さは、シリコン窒化膜11aおよび11bに近い
部分で高く、その他の部分ではわずかに低くなる。
グ(ウエットエッチング)により、層間絶縁膜10を全
面的にエッチングする。このとき、空洞部分10aにエ
ッチャントが入り込み、空洞部分10aが等方的にエッ
チングされるため、空洞部分10aが大きくなる。その
後、異方性エッチング(ドライエッチング)により、空
洞部分10aの底部がエッチングされ、不純物領域4に
達するコンタクトホール30を層間絶縁膜10に形成す
る。また、このエッチングにより、層間絶縁膜10の表
面の高さは、シリコン窒化膜11aおよび11bに近い
部分で高く、その他の部分ではわずかに低くなる。
【0052】図11を参照して、層間絶縁膜10全体を
覆うようにドープトポリシリコンを堆積する。このドー
プトポリシリコンはコンタクトホール30を充填する。
ドープトポリシリコン上にタングステンシリサイドを形
成する。タングステンシリサイドとドープトポリシリコ
ンとを所定の形状にエッチングすることにより、ビット
線13を形成する。
覆うようにドープトポリシリコンを堆積する。このドー
プトポリシリコンはコンタクトホール30を充填する。
ドープトポリシリコン上にタングステンシリサイドを形
成する。タングステンシリサイドとドープトポリシリコ
ンとを所定の形状にエッチングすることにより、ビット
線13を形成する。
【0053】図1〜3を参照して、ビット線13上に層
間絶縁膜14を形成する。層間絶縁膜にコンタクトホー
ル15を形成しコンタクトホール15を充填するプラグ
16を形成する。プラグ16上にバリア層17、ストレ
ージノード18、誘電体膜19、セルプレート20およ
び層間絶縁膜21を形成することにより図1〜3で示す
半導体装置が完成する。
間絶縁膜14を形成する。層間絶縁膜にコンタクトホー
ル15を形成しコンタクトホール15を充填するプラグ
16を形成する。プラグ16上にバリア層17、ストレ
ージノード18、誘電体膜19、セルプレート20およ
び層間絶縁膜21を形成することにより図1〜3で示す
半導体装置が完成する。
【0054】このような半導体装置においては、図6で
示す工程において明らかなように、ゲート電極9aとゲ
ート電極9bとの間の距離が小さい部分で層間絶縁膜1
0に空洞部分10a、すなわち層間絶縁膜10が形成さ
れない「巣」となる部分を形成する。この空洞部分10
aを用いて図9および図10で示すように自己整合的に
コンタクトホール30を形成するため、レジストパター
ンを用いてコンタクトホールを形成する場合に比べて、
コンタクトホールの位置ずれといった問題が発生しな
い。その結果、ゲート電極9aとゲート電極9bの間に
所定のコンタクトホールを位置ずれがなく形成すること
ができ、信頼性の高い半導体装置を提供できる。また、
ゲート電極9aおよび9bとコンタクトホール30との
間には、層間絶縁膜10が存在するため、ビット線13
が直接ゲート電極9aおよび9bに触れることがない。
その結果、ショートなどの問題は発生しない。
示す工程において明らかなように、ゲート電極9aとゲ
ート電極9bとの間の距離が小さい部分で層間絶縁膜1
0に空洞部分10a、すなわち層間絶縁膜10が形成さ
れない「巣」となる部分を形成する。この空洞部分10
aを用いて図9および図10で示すように自己整合的に
コンタクトホール30を形成するため、レジストパター
ンを用いてコンタクトホールを形成する場合に比べて、
コンタクトホールの位置ずれといった問題が発生しな
い。その結果、ゲート電極9aとゲート電極9bの間に
所定のコンタクトホールを位置ずれがなく形成すること
ができ、信頼性の高い半導体装置を提供できる。また、
ゲート電極9aおよび9bとコンタクトホール30との
間には、層間絶縁膜10が存在するため、ビット線13
が直接ゲート電極9aおよび9bに触れることがない。
その結果、ショートなどの問題は発生しない。
【0055】(実施の形態2)図12は、この発明の実
施の形態2に従った半導体装置の平面図である。図12
を参照して、シリコン基板上に分離酸化膜3が形成され
ている。分離酸化膜3が形成されない部分には能動領域
161が形成されている。
施の形態2に従った半導体装置の平面図である。図12
を参照して、シリコン基板上に分離酸化膜3が形成され
ている。分離酸化膜3が形成されない部分には能動領域
161が形成されている。
【0056】能動領域161と分離酸化膜3の上には1
方向に延びるように互いに距離を隔てて複数本のゲート
電極(ワード線)109aおよび109bが形成されて
いる。ゲート電極109aが第1の導電層に対応し、ゲ
ート電極109bが第2の導電層に対応する。ゲート電
極109aおよび109b間の距離は連続的に変化して
いる。シリコン基板1上にはゲート電極109aとゲー
ト電極109bとの間の距離が小さい第1部分148
と、距離が大きい第2部分149とがある。ゲート電極
109aおよび109bの一方の辺はほぼ直線状に形成
され、他方の辺は蛇行するように形成されている。
方向に延びるように互いに距離を隔てて複数本のゲート
電極(ワード線)109aおよび109bが形成されて
いる。ゲート電極109aが第1の導電層に対応し、ゲ
ート電極109bが第2の導電層に対応する。ゲート電
極109aおよび109b間の距離は連続的に変化して
いる。シリコン基板1上にはゲート電極109aとゲー
ト電極109bとの間の距離が小さい第1部分148
と、距離が大きい第2部分149とがある。ゲート電極
109aおよび109bの一方の辺はほぼ直線状に形成
され、他方の辺は蛇行するように形成されている。
【0057】ゲート電極109aおよび109b上には
層間絶縁膜が形成されており、この層間絶縁膜上にキャ
パシタのストレージノード118が形成されている。ス
トレージノード118と能動領域161とはコンタクト
ホール115中のプラグにより電気的に接続されてい
る。コンタクトホール115の近傍の第1部分148で
は、ゲート電極109aとゲート電極109bとの間の
距離が小さい。一方、第2部分149では、ゲート電極
109aとゲート電極109bとの間の距離が大きい。
能動領域161は不純物領域を含み、不純物領域の位置
でゲート電極109aおよび109b間の距離は小さく
なり、不純物領域以外の位置でゲート電極109aおよ
び109b間の距離は大きくなる。
層間絶縁膜が形成されており、この層間絶縁膜上にキャ
パシタのストレージノード118が形成されている。ス
トレージノード118と能動領域161とはコンタクト
ホール115中のプラグにより電気的に接続されてい
る。コンタクトホール115の近傍の第1部分148で
は、ゲート電極109aとゲート電極109bとの間の
距離が小さい。一方、第2部分149では、ゲート電極
109aとゲート電極109bとの間の距離が大きい。
能動領域161は不純物領域を含み、不純物領域の位置
でゲート電極109aおよび109b間の距離は小さく
なり、不純物領域以外の位置でゲート電極109aおよ
び109b間の距離は大きくなる。
【0058】ストレージノード118上に層間絶縁膜が
設けられており、この層間絶縁膜上には、ゲート電極1
09aおよび109bが延びる方向とほぼ直交するよう
に延びるように複数本のビット線113が形成されてい
る。ビット線113は層間絶縁膜に設けられたコンタク
トホール130内のプラグにより能動領域161のソー
ス・ドレイン領域に電気的に接続されている。
設けられており、この層間絶縁膜上には、ゲート電極1
09aおよび109bが延びる方向とほぼ直交するよう
に延びるように複数本のビット線113が形成されてい
る。ビット線113は層間絶縁膜に設けられたコンタク
トホール130内のプラグにより能動領域161のソー
ス・ドレイン領域に電気的に接続されている。
【0059】この図12で示す半導体装置では、キャパ
シタ用のコンタクトホール115の両側でゲート電極1
09aとゲート電極109bとの間の距離が小さくなっ
ている点で図1に示すビット線用のコンタクトホール3
0の両側でゲート電極9aおよび9bの幅が狭くなって
いる半導体装置と異なる。
シタ用のコンタクトホール115の両側でゲート電極1
09aとゲート電極109bとの間の距離が小さくなっ
ている点で図1に示すビット線用のコンタクトホール3
0の両側でゲート電極9aおよび9bの幅が狭くなって
いる半導体装置と異なる。
【0060】図13は図12中のXIII−XIII線
に沿って見た断面を示す図である。図13を参照して、
シリコン基板1にトレンチ2が形成されている。トレン
チ2を埋込むようにシリコン酸化膜からなる分離酸化膜
3が形成されている。分離酸化膜3が形成されないシリ
コン基板1の領域には、能動領域161が形成されてい
る。能動領域161は、ソース・ドレイン領域としての
不純物領域104aおよび104bと、コバルトシリサ
イドにより形成されたシリサイド領域104cと、ウェ
ル領域105とにより構成される。
に沿って見た断面を示す図である。図13を参照して、
シリコン基板1にトレンチ2が形成されている。トレン
チ2を埋込むようにシリコン酸化膜からなる分離酸化膜
3が形成されている。分離酸化膜3が形成されないシリ
コン基板1の領域には、能動領域161が形成されてい
る。能動領域161は、ソース・ドレイン領域としての
不純物領域104aおよび104bと、コバルトシリサ
イドにより形成されたシリサイド領域104cと、ウェ
ル領域105とにより構成される。
【0061】シリコン基板1の表面にゲート絶縁膜10
6aおよび106bを介在させてゲート電極109aお
よび109bが形成されている。ゲート電極109aお
よび109bは、ドープトポリシリコン層107aおよ
び107bと、タングステンシリサイド層108aおよ
び108bとにより構成される。タングステンシリサイ
ド層108aおよび108b上にはシリコン窒化膜11
1aおよび111bが形成されている。
6aおよび106bを介在させてゲート電極109aお
よび109bが形成されている。ゲート電極109aお
よび109bは、ドープトポリシリコン層107aおよ
び107bと、タングステンシリサイド層108aおよ
び108bとにより構成される。タングステンシリサイ
ド層108aおよび108b上にはシリコン窒化膜11
1aおよび111bが形成されている。
【0062】ゲート電極109aおよび109bを覆う
ようにシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜110が形成
されている。層間絶縁膜110には、不純物領域104
aに達するコンタクトホール115が形成されている。
コンタクトホール115を充填するようにドープトポリ
シリコンからなるプラグ116が形成されている。
ようにシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜110が形成
されている。層間絶縁膜110には、不純物領域104
aに達するコンタクトホール115が形成されている。
コンタクトホール115を充填するようにドープトポリ
シリコンからなるプラグ116が形成されている。
【0063】層間絶縁膜110上には、チタンナイトラ
イドからなるバリア層117が形成されている。バリア
層117はプラグ116を介して不純物領域114aに
電気的に接続されている。バリア層117上にはキャパ
シタのストレージノード118、誘電体膜119および
セルプレート120が形成されている。
イドからなるバリア層117が形成されている。バリア
層117はプラグ116を介して不純物領域114aに
電気的に接続されている。バリア層117上にはキャパ
シタのストレージノード118、誘電体膜119および
セルプレート120が形成されている。
【0064】ゲート電極109aとゲート電極109b
間の距離Aと、トレンチ2の深さBと、シリコン基板1
の表面からシリコン窒化膜111aおよび111bまで
の高さCと、ゲート電極109aおよび109bの幅D
とは、図2で示すA〜Dと同一である。ゲート電極10
9aと109bとの間の距離Eは約0.15μmであ
る。そのため、アスペクト比(C/A)は3.0であ
る。
間の距離Aと、トレンチ2の深さBと、シリコン基板1
の表面からシリコン窒化膜111aおよび111bまで
の高さCと、ゲート電極109aおよび109bの幅D
とは、図2で示すA〜Dと同一である。ゲート電極10
9aと109bとの間の距離Eは約0.15μmであ
る。そのため、アスペクト比(C/A)は3.0であ
る。
【0065】キャパシタを覆うように層間絶縁膜114
が形成されている。層間絶縁膜114上にはエッチング
ストッパとしてのシリコン窒化膜125が形成されてお
り、シリコン窒化膜125上には層間絶縁膜121が形
成されている。
が形成されている。層間絶縁膜114上にはエッチング
ストッパとしてのシリコン窒化膜125が形成されてお
り、シリコン窒化膜125上には層間絶縁膜121が形
成されている。
【0066】図13で示す半導体装置では、キャパシタ
と能動領域161のソース・ドレイン領域とを接続する
ためのコンタクトホールの両側のゲート電極109aお
よび109b間の距離が相対的に小さい点で、ビット線
13と能動領域61のソース・ドレイン領域とを接続す
るためのコンタクトホール30の両側のゲート電極9a
および9b間の距離が相対的に小さい図2で示す半導体
装置と異なる。
と能動領域161のソース・ドレイン領域とを接続する
ためのコンタクトホールの両側のゲート電極109aお
よび109b間の距離が相対的に小さい点で、ビット線
13と能動領域61のソース・ドレイン領域とを接続す
るためのコンタクトホール30の両側のゲート電極9a
および9b間の距離が相対的に小さい図2で示す半導体
装置と異なる。
【0067】図14は、図12中のXIV−XIV線に
沿って見た断面を示す図である。図14を参照して、シ
リコン基板1上の表面にトレンチ2が形成されている。
トレンチ2には分離酸化膜3が埋込まれて形成されてい
る。シリコン基板1の表面にはゲート酸化膜106aお
よび106bを介在させてゲート電極109aおよび1
09bが形成されている。ゲート電極109aおよび1
09bは、ドープトポリシリコン層107aおよび10
7bとタングステンシリサイド層108aおよび108
bにより構成される。タングステンシリサイド層108
aおよび108b上にはシリコン窒化膜111aおよび
111bが形成される。ゲート電極109aおよび10
9bを覆うようにシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜1
10が形成されている。層間絶縁膜110にはシリサイ
ド領域104cに達するコンタクトホール130が形成
されている。
沿って見た断面を示す図である。図14を参照して、シ
リコン基板1上の表面にトレンチ2が形成されている。
トレンチ2には分離酸化膜3が埋込まれて形成されてい
る。シリコン基板1の表面にはゲート酸化膜106aお
よび106bを介在させてゲート電極109aおよび1
09bが形成されている。ゲート電極109aおよび1
09bは、ドープトポリシリコン層107aおよび10
7bとタングステンシリサイド層108aおよび108
bにより構成される。タングステンシリサイド層108
aおよび108b上にはシリコン窒化膜111aおよび
111bが形成される。ゲート電極109aおよび10
9bを覆うようにシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜1
10が形成されている。層間絶縁膜110にはシリサイ
ド領域104cに達するコンタクトホール130が形成
されている。
【0068】層間絶縁膜110上にはキャパシタの誘電
体膜119とセルプレート120が形成されている。セ
ルプレート120上には層間絶縁膜121が形成されて
おり、層間絶縁膜121上にはシリコン窒化膜125が
形成されている。層間絶縁膜121にはコンタクトホー
ル130に通ずる孔が形成されており、この孔を規定す
る側壁にはシリコン窒化膜からなるサイドウォール絶縁
層126が形成されている。コンタクトホール130を
充填してシリサイド領域104cと電気的に接続するよ
うに、ドープトポリシリコンチタンナイトライドとタン
グステンからなるビット線113が形成されている。ビ
ット線113上には層間絶縁膜121が形成されてい
る。
体膜119とセルプレート120が形成されている。セ
ルプレート120上には層間絶縁膜121が形成されて
おり、層間絶縁膜121上にはシリコン窒化膜125が
形成されている。層間絶縁膜121にはコンタクトホー
ル130に通ずる孔が形成されており、この孔を規定す
る側壁にはシリコン窒化膜からなるサイドウォール絶縁
層126が形成されている。コンタクトホール130を
充填してシリサイド領域104cと電気的に接続するよ
うに、ドープトポリシリコンチタンナイトライドとタン
グステンからなるビット線113が形成されている。ビ
ット線113上には層間絶縁膜121が形成されてい
る。
【0069】次に、図12〜図14で示す半導体装置の
製造方法について説明する。図15〜図22は、図12
〜図14で示す半導体装置の製造工程を示す図であっ
て、図13で示す断面に対応したものである。
製造方法について説明する。図15〜図22は、図12
〜図14で示す半導体装置の製造工程を示す図であっ
て、図13で示す断面に対応したものである。
【0070】図15を参照して、シリコン基板1の表面
にレジストパターンを形成し、このレジストパターンに
従ってトレンチ2を形成する。トレンチ2を埋込むよう
に分離酸化膜3を形成する。シリコン基板1にp型の不
純物イオンを注入することによりp型のウェル領域10
5を形成する。
にレジストパターンを形成し、このレジストパターンに
従ってトレンチ2を形成する。トレンチ2を埋込むよう
に分離酸化膜3を形成する。シリコン基板1にp型の不
純物イオンを注入することによりp型のウェル領域10
5を形成する。
【0071】シリコン基板1の表面にシリコン酸化膜、
ドープトポリシリコン膜、タングステンシリサイド膜お
よびシリコン窒化膜を形成する。シリコン窒化膜上にレ
ジストパターンを形成し、このレジストパターンに従っ
てシリコン窒化膜、タングステンシリサイド膜、ドープ
トポリシリコン膜およびシリコン酸化膜をエッチングす
る。これにより、シリコン窒化膜111aおよび111
b、タングステンシリサイド層108aおよび108
b、ドープトポリシリコン層107aおよび107b、
ゲート酸化膜106aおよび106bを形成する。
ドープトポリシリコン膜、タングステンシリサイド膜お
よびシリコン窒化膜を形成する。シリコン窒化膜上にレ
ジストパターンを形成し、このレジストパターンに従っ
てシリコン窒化膜、タングステンシリサイド膜、ドープ
トポリシリコン膜およびシリコン酸化膜をエッチングす
る。これにより、シリコン窒化膜111aおよび111
b、タングステンシリサイド層108aおよび108
b、ドープトポリシリコン層107aおよび107b、
ゲート酸化膜106aおよび106bを形成する。
【0072】シリコン窒化膜111aおよび111bを
マスクとしてシリコン基板1の表面にn型の不純物イオ
ンを注入することによりソース・ドレイン領域としての
不純物領域104aおよび104bを形成する。
マスクとしてシリコン基板1の表面にn型の不純物イオ
ンを注入することによりソース・ドレイン領域としての
不純物領域104aおよび104bを形成する。
【0073】図16を参照して、ゲート電極109aお
よび109bを覆うようにシリコン基板1上に第1の絶
縁層としてのシリコン酸化膜122を形成する。このと
き、ゲート電極109aとゲート電極109bとの間の
狭い領域、すなわち、不純物領域104a上の第1部分
148では、隣り合うゲート電極109aおよび109
bの間にシリコン酸化膜が形成されない空洞部分122
aが形成される。
よび109bを覆うようにシリコン基板1上に第1の絶
縁層としてのシリコン酸化膜122を形成する。このと
き、ゲート電極109aとゲート電極109bとの間の
狭い領域、すなわち、不純物領域104a上の第1部分
148では、隣り合うゲート電極109aおよび109
bの間にシリコン酸化膜が形成されない空洞部分122
aが形成される。
【0074】図17を参照して、シリコン酸化膜122
を異方性エッチング(ドライエッチング)する。これに
より、シリコン酸化膜122はエッチングされる。しか
し、不純物領域104a上では、シリコン酸化膜122
の厚さが厚いためすべてのシリコン酸化膜122がエッ
チングされることなく、不純物領域104aの表面がシ
リコン酸化膜122により覆われる。また、ゲート電極
109aおよび109bの側壁にサイドウォールスペー
サ状にシリコン酸化膜122が残存する。それ以外の部
分では、シリコン基板1の表面が露出する。
を異方性エッチング(ドライエッチング)する。これに
より、シリコン酸化膜122はエッチングされる。しか
し、不純物領域104a上では、シリコン酸化膜122
の厚さが厚いためすべてのシリコン酸化膜122がエッ
チングされることなく、不純物領域104aの表面がシ
リコン酸化膜122により覆われる。また、ゲート電極
109aおよび109bの側壁にサイドウォールスペー
サ状にシリコン酸化膜122が残存する。それ以外の部
分では、シリコン基板1の表面が露出する。
【0075】図18を参照して、シリコン基板1の表面
に接触するようにコバルトからなる金属膜123を形成
する。これにより、不純物領域104bの一部分が金属
膜123と直接接触する。それ以外の部分では、シリコ
ン基板1と金属膜123が直接接触しない。
に接触するようにコバルトからなる金属膜123を形成
する。これにより、不純物領域104bの一部分が金属
膜123と直接接触する。それ以外の部分では、シリコ
ン基板1と金属膜123が直接接触しない。
【0076】図19を参照して、シリコン基板1をラン
プアニールにより加熱して熱処理を施す。これにより、
金属膜123中のコバルトが不純物領域104b中のシ
リコンと反応し、金属化合物としてのコバルトシリサイ
ドからなるシリサイド領域104cを形成する。なお、
このシリサイド領域104cは、主に、他の導電層との
接触抵抗を低減する働きをする。不純物領域104aは
金属膜123と直接接触しないので、不純物領域104
aには金属膜123中のコバルトが拡散せずシリサイド
領域は形成されない。
プアニールにより加熱して熱処理を施す。これにより、
金属膜123中のコバルトが不純物領域104b中のシ
リコンと反応し、金属化合物としてのコバルトシリサイ
ドからなるシリサイド領域104cを形成する。なお、
このシリサイド領域104cは、主に、他の導電層との
接触抵抗を低減する働きをする。不純物領域104aは
金属膜123と直接接触しないので、不純物領域104
aには金属膜123中のコバルトが拡散せずシリサイド
領域は形成されない。
【0077】図20を参照して、シリコン基板1の表面
全体を覆うようにTEOSを原料としてシリコン酸化膜
110を形成する。このとき、不純物領域104a上で
はゲート電極109aとゲート電極109bの間の距離
が小さいので、層間絶縁膜110が形成されない空洞部
分110aが生じる。
全体を覆うようにTEOSを原料としてシリコン酸化膜
110を形成する。このとき、不純物領域104a上で
はゲート電極109aとゲート電極109bの間の距離
が小さいので、層間絶縁膜110が形成されない空洞部
分110aが生じる。
【0078】図21を参照して、CMP法により層間絶
縁膜110を除去することにより、層間絶縁膜110の
最上面110bが空洞部分110aの近傍に達する。ま
た、シリコン窒化膜111aおよび111bの表面が露
出する。
縁膜110を除去することにより、層間絶縁膜110の
最上面110bが空洞部分110aの近傍に達する。ま
た、シリコン窒化膜111aおよび111bの表面が露
出する。
【0079】図22を参照して、層間絶縁膜110を等
方性エッチング(ウエットエッチング)する。これによ
り、空洞部分110a内にエッチャントが入り込み、空
洞部分110aが大きくなる。次に、層間絶縁膜110
を異方性エッチングすることにより、空洞部分110a
が不純物領域104aに達することにより、層間絶縁膜
110にコンタクトホール115を形成する。なお、こ
のエッチングにより、層間絶縁膜110の表面の高さは
シリコン窒化膜111aおよび111bに近づくにつれ
て高く、その他の部分では低くなる。
方性エッチング(ウエットエッチング)する。これによ
り、空洞部分110a内にエッチャントが入り込み、空
洞部分110aが大きくなる。次に、層間絶縁膜110
を異方性エッチングすることにより、空洞部分110a
が不純物領域104aに達することにより、層間絶縁膜
110にコンタクトホール115を形成する。なお、こ
のエッチングにより、層間絶縁膜110の表面の高さは
シリコン窒化膜111aおよび111bに近づくにつれ
て高く、その他の部分では低くなる。
【0080】図12〜図14を参照して、コンタクトホ
ール115を充填するプラグ116を形成し、その上に
バリア層117、ストレージノード118、誘電体膜1
19およびセルプレート120を形成する。セルプレー
ト120上に層間絶縁膜114およびシリコン窒化膜1
25を形成する。シリコン窒化膜125および層間絶縁
膜114に孔を形成し、この孔を覆うようにシリコン窒
化膜を形成する。シリコン窒化膜を全面エッチバックす
ることにより、孔の側壁部分にサイドウォール絶縁膜1
26を形成する。サイドウォール絶縁膜126とシリコ
ン窒化膜125とをマスクとして層間絶縁膜110をエ
ッチングすることによりシリサイド領域104cに達す
るコンタクトホール130を形成する。コンタクトホー
ル130を充填するようにチタンナイトライドとタング
ステンを形成する。これらをエッチングすることによ
り、ビット線113を形成する。ビット線113を覆う
ように層間絶縁膜121を形成して図12〜図14で示
す半導体装置が完成する。
ール115を充填するプラグ116を形成し、その上に
バリア層117、ストレージノード118、誘電体膜1
19およびセルプレート120を形成する。セルプレー
ト120上に層間絶縁膜114およびシリコン窒化膜1
25を形成する。シリコン窒化膜125および層間絶縁
膜114に孔を形成し、この孔を覆うようにシリコン窒
化膜を形成する。シリコン窒化膜を全面エッチバックす
ることにより、孔の側壁部分にサイドウォール絶縁膜1
26を形成する。サイドウォール絶縁膜126とシリコ
ン窒化膜125とをマスクとして層間絶縁膜110をエ
ッチングすることによりシリサイド領域104cに達す
るコンタクトホール130を形成する。コンタクトホー
ル130を充填するようにチタンナイトライドとタング
ステンを形成する。これらをエッチングすることによ
り、ビット線113を形成する。ビット線113を覆う
ように層間絶縁膜121を形成して図12〜図14で示
す半導体装置が完成する。
【0081】このような半導体装置では、ゲート電極間
の距離が相対的に狭い部分が存在し、図20〜図22で
示すように、そのゲート電極間の距離が小さい部分に層
間絶縁膜110が形成されない空洞部分110aを形成
する。この空洞部分110aを利用して図22で示すよ
うに自己整合的にコンタクトホール115を形成するた
め、レジストパターンをマスクとしてコンタクトホール
を形成する場合に比べてコンタクトホールの位置ずれが
生じることがない。その結果、信頼性の高い半導体装置
を提供することができる。
の距離が相対的に狭い部分が存在し、図20〜図22で
示すように、そのゲート電極間の距離が小さい部分に層
間絶縁膜110が形成されない空洞部分110aを形成
する。この空洞部分110aを利用して図22で示すよ
うに自己整合的にコンタクトホール115を形成するた
め、レジストパターンをマスクとしてコンタクトホール
を形成する場合に比べてコンタクトホールの位置ずれが
生じることがない。その結果、信頼性の高い半導体装置
を提供することができる。
【0082】また、図18および図19で示すように、
ゲート電極間の距離が相対的に広い部分にだけシリサイ
ド層を形成することができるため、このシリサイド層と
プラグとの接触抵抗を低減させることができる。
ゲート電極間の距離が相対的に広い部分にだけシリサイ
ド層を形成することができるため、このシリサイド層と
プラグとの接触抵抗を低減させることができる。
【0083】以上、この発明の実施の形態について説明
したが、ここで示した実施の形態はさまざまなに変形す
ることが可能である。まず、この発明では、ゲート電極
(ワード線)間で相対的に距離の小さい部分と距離の大
きい部分とを形成したが、これに限るものではなく、た
とえば、通常のアルミニウム配線において、配線間の距
離が小さい部分と配線間の距離の大きい部分とを形成
し、この距離の小さい部分の間に本発明のような空洞部
分を利用したコンタクトホールを設けてもよい。
したが、ここで示した実施の形態はさまざまなに変形す
ることが可能である。まず、この発明では、ゲート電極
(ワード線)間で相対的に距離の小さい部分と距離の大
きい部分とを形成したが、これに限るものではなく、た
とえば、通常のアルミニウム配線において、配線間の距
離が小さい部分と配線間の距離の大きい部分とを形成
し、この距離の小さい部分の間に本発明のような空洞部
分を利用したコンタクトホールを設けてもよい。
【0084】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0085】
【発明の効果】この発明に従えば、コンタクト不良の発
生を防止し、信頼性の高い半導体装置を提供することが
できる。この発明に従えば、ビット線と不純物領域との
コンタクト不良の発生を防止し、信頼性の高い半導体装
置を提供することができる。 この発明に従えば、キャパ
シタの下部電極と不純物領域とのコンタクト不良を防止
し、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
この発明に従えば、コンタクト不良の発生を防止でき、
さらに、他の部分での接触抵抗を低減させることができ
る、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
生を防止し、信頼性の高い半導体装置を提供することが
できる。この発明に従えば、ビット線と不純物領域との
コンタクト不良の発生を防止し、信頼性の高い半導体装
置を提供することができる。 この発明に従えば、キャパ
シタの下部電極と不純物領域とのコンタクト不良を防止
し、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
この発明に従えば、コンタクト不良の発生を防止でき、
さらに、他の部分での接触抵抗を低減させることができ
る、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【0086】
【0087】
【0088】
【図1】 この発明の実施の形態1に従った半導体装置
の平面図である。
の平面図である。
【図2】 図1中のII−II線に沿って見た断面を示
す図である。
す図である。
【図3】 図1中のIII−III線に沿って見た断面
を示す図である。
を示す図である。
【図4】 図1〜図3で示す半導体装置の製造方法の第
1工程を示す平面図である。
1工程を示す平面図である。
【図5】 図4中のV−V線に沿って見た断面を示す図
である。
である。
【図6】 図1〜図3で示す半導体装置の製造方法の第
2工程を示す断面図である。
2工程を示す断面図である。
【図7】 図1〜図3で示す半導体装置の製造方法の第
3工程を示す断面図である。
3工程を示す断面図である。
【図8】 図1〜図3で示す半導体装置の製造方法の第
4工程を示す断面図である。
4工程を示す断面図である。
【図9】 図1〜図3で示す半導体装置の製造方法の第
5工程を示す平面図である。
5工程を示す平面図である。
【図10】 図9中のX−X線に沿って見た断面を示す
図である。
図である。
【図11】 図1〜図3で示す半導体装置の製造方法の
第6工程を示す断面図である。
第6工程を示す断面図である。
【図12】 この発明の実施の形態2に従った半導体装
置の平面図である。
置の平面図である。
【図13】 図12中のXIII−XIII線に沿って
見た断面を示す図である。
見た断面を示す図である。
【図14】 図12中のXIV−XIV線に沿って見た
断面を示す図である。
断面を示す図である。
【図15】 図12〜図14で示す半導体装置の製造方
法の第1工程を示す断面図である。
法の第1工程を示す断面図である。
【図16】 図12〜図14で示す半導体装置の製造方
法の第2工程を示す断面図である。
法の第2工程を示す断面図である。
【図17】 図12〜図14で示す半導体装置の製造方
法の第3工程を示す断面図である。
法の第3工程を示す断面図である。
【図18】 図12〜図14で示す半導体装置の製造方
法の第4工程を示す断面図である。
法の第4工程を示す断面図である。
【図19】 図12〜図14で示す半導体装置の製造方
法の第5工程を示す断面図である。
法の第5工程を示す断面図である。
【図20】 図12〜図14で示す半導体装置の製造方
法の第6工程を示す断面図である。
法の第6工程を示す断面図である。
【図21】 図12〜図14で示す半導体装置の製造方
法の第7工程を示す断面図である。
法の第7工程を示す断面図である。
【図22】 図12〜図14で示す半導体装置の製造方
法の第8工程を示す断面図である。
法の第8工程を示す断面図である。
【図23】 従来の半導体装置の平面図である。
【図24】 図23中のXXIV−XXIV線に沿って
見た断面を示す図である。
見た断面を示す図である。
【図25】 図23中のXXV−XXV線に沿って見た
断面を示す図である。
断面を示す図である。
【図26】 図23〜図25で示す半導体装置の製造工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
1 シリコン基板、4,104a,104b 不純物領
域、6a,6b,106a,106b ゲート酸化膜、
7a,7b,107a,107b ポリシリコン層、9
a,9b,109a,109b ゲート電極、10,1
10 層間絶縁膜、10a,110a 空洞部分、1
1,111 シリコン窒化膜、13,113 ビット
線、14,114 層間絶縁膜、15,115,30,
130 コンタクトホール。
域、6a,6b,106a,106b ゲート酸化膜、
7a,7b,107a,107b ポリシリコン層、9
a,9b,109a,109b ゲート電極、10,1
10 層間絶縁膜、10a,110a 空洞部分、1
1,111 シリコン窒化膜、13,113 ビット
線、14,114 層間絶縁膜、15,115,30,
130 コンタクトホール。
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01L 27/108
H01L 21/8242
Claims (7)
- 【請求項1】 半導体基板と、 前記半導体基板上で絶縁膜を介在させて、互いに距離を
隔てて形成された第1と第2の導電層と、 前記第1と第2の導電層の間で前記半導体基板の表面に
形成された不純物領域と、 前記第1と第2の導電層の間で前記半導体基板上に形成
された絶縁層とを備え、 前記絶縁層は、前記第1と第2の導電層間で前記不純物
領域に達する孔を有し前記第1と第2の導電層間の距離
は、前記孔の位置で相対的に小さく、前記孔以外の位置
で相対的に大きく、さらに、 前記孔を充填して前記不純物領域と電気的に接続される
第3の導電層とを備え、 前記第3の導電層はキャパシタの下部電極である、 半導
体装置。 - 【請求項2】 半導体基板上で絶縁膜を介在させて互い
に距離を隔てて第1と第2の導電層を形成する工程を備
え、 前記第1と第2の導電層間の距離は第1部分で相対的に
小さくなり、第2部分で相対的に大きくなるように前記
第1と第2の導電層は形成され、さらに、 前記第1と第2の導電層の間で前記半導体基板の表面に
不純物領域を形成する工程と、 前記第1部分で前記第1と第2の導電層の間に空洞部分
を有するように前記第1と第2の導電層を覆う絶縁層を
前記半導体基板上に形成する工程と、 前記絶縁層の最上面が前記空洞部分の近傍に達するまで
前記絶縁層を除去した後、前記空洞部分を大きくするよ
うに前記絶縁層をエッチングして前記第1部分で前記不
純物領域に達する孔を前記絶縁層に形成する工程と、 前記孔を充填して前記不純物領域と電気的に接続される
第3の導電層を形成する工程とを備えた、半導体装置の
製造方法。 - 【請求項3】 前記第1と第2の導電層上に第2の絶縁
層を形成する工程をさらに備え、前記第2の絶縁層を形
成する工程は、前記半導体基板の表面から前記第2の絶
縁層の頂面までの高さCと前記第1部分での前記第1と
第2の導電層間の距離Aとの比(C/A)が2.5以上
3.5以下となるように第2の絶縁層を形成することを
含む、請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記第1と第2の導電層はワード線であ
り、前記第3の導電層はビット線である、請求項2また
は3に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 半導体基板上で絶縁膜を介在させて互い
に距離を隔てて第1と第2の導電層を形成する工程を備
え、 前記第1と第2の導電層間の距離は第1部分で相対的に
小さくなり、第2部分で相対的に大きくなるように前記
第1と第2の導電層は形成され、さらに、 前記第1と第2の導電層の間で前記半導体基板の表面に
不純物領域を形成する工程と、前記第1部分で前記第1
と第2の導電層の間に空洞部分を有するように前記第1
と第2の導電層を覆う第1の絶縁層を前記半導体基板上
に形成する工程と、 前記第1の絶縁層を異方性エッチングすることにより、
前記第1部分で前記第1と第2の導電層の間に前記第1
の絶縁層を残存させ、かつ前記第2部分で前記不純物領
域の表面を露出させる工程と、 露出した前記不純物領域の表面に接触するように金属層
を形成する工程と、熱処理を施すことにより、前記金属
層と接触した前記不純物領域の部分に金属化合物を形成
する工程と、 前記第1部分で前記第1と第2の導電層の間に空洞部分
を有するように前記第1と第2の導電層を覆う第2の絶
縁層を前記半導体基板上に形成する工程と、 前記第2の絶縁層の最上面が前記空洞部分の近傍に達す
るまで前記第2の絶縁層を除去した後、前記空洞部分を
大きくするように前記第2の絶縁層をエッチングして前
記第1部分で前記不純物領域に達する孔を前記第2の絶
縁層に形成する工程と、 前記孔を充填して前記不純物領域と電気的に接続される
第3の導電層を形成する工程とを備えた、半導体装置の
製造方法。 - 【請求項6】 前記第1と第2の導電層上に第3の絶縁
層を形成する工程をさらに備え、 前記第3の絶縁層を形成する工程は、前記半導体基板の
表面から前記第3の絶縁層の頂面までの高さCと前記第
1部分での前記第1と第2の導電層の距離Aとの比(C
/A)が2.5以上3.5以下となるように前記第3の
絶縁層を形成することを含む、請求項5に記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記第1と第2の導電層はワード線であ
り、前記第3の導電層はキャパシタの下部電極である、
請求項5または6に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02999899A JP3420522B2 (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02999899A JP3420522B2 (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000228505A JP2000228505A (ja) | 2000-08-15 |
| JP3420522B2 true JP3420522B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=12291604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02999899A Expired - Fee Related JP3420522B2 (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420522B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112310190A (zh) * | 2019-07-30 | 2021-02-02 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及其形成方法 |
-
1999
- 1999-02-08 JP JP02999899A patent/JP3420522B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000228505A (ja) | 2000-08-15 |
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