JP5381053B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態について説明する前に、本実施形態の基礎となる予備的事項について説明する。
本実施形態では、半導体装置として、ロジック領域とメモリ領域とが同一チップ内に形成されたロジック混載メモリを製造する。
第1実施形態では、図22の工程でポケット領域49を形成するときに、チルト角θを0°よりも大きい値にした。また、このときのツイスト角ωについては、図35に示したように、ワード線45aが延在する第1及び第2の方向D1、D2の両方に不純物の注入方向が斜めになるような角度ω1〜ω4を採用した。
前記活性領域に一導電型のチャネル領域を形成する工程と、
前記チャネル領域における前記半導体基板の上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第1のメモリセルアレイ領域の前記ゲート絶縁膜上に第1の方向に延在する第1のワード線を形成し、且つ、前記第2のメモリセルアレイ領域の前記ゲート絶縁膜上に前記第1の方向に交差する第2の方向に延在する第2のワード線を形成する工程と、
前記第1のワード線の一方の側面と、該側面側の前記半導体基板のビットコンタクト領域とが露出した状態で、前記第1のワード線の上面の一部を覆うレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクに使用して、前記半導体基板表面の垂直方向から前記ビットコンタクト領域に傾いた方向であって、且つ、前記第1の方向と前記第2の方向の両方に対して斜めの方向から、前記一導電型と同導電型の不純物を前記ビットコンタクト領域側の前記活性領域にイオン注入する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記不純物を前記活性領域にイオン注入する工程において、ツイスト角を変えながら前記イオン注入を複数回に分けて行うことを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
前記不純物を前記活性領域にイオン注入する工程において、前記ツイスト角を90°ずつ変えながら前記イオン注入を4回に分けて行うことを特徴とする付記2に記載の半導体装置の製造方法。
前記不純物拡散領域と電気的に接続されたセルキャパシタを形成する工程とを更に有することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
前記キャパシタ上部電極の下の前記ゲート絶縁膜がキャパシタ誘電体膜となり、前記キャパシタ上部電極の下方の前記活性領域がキャパシタ下部電極となることを特徴とする付記9に記載の半導体装置の製造方法。
Claims (7)
- 第1のメモリセルアレイ領域と第2のメモリセルアレイ領域とを備えた半導体基板の表層に活性領域を形成する工程と、
前記活性領域に一導電型のチャネル領域を形成する工程と、
前記チャネル領域における前記半導体基板の上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第1のメモリセルアレイ領域の前記ゲート絶縁膜上に第1の方向に延在する第1のワード線を形成し、且つ、前記第2のメモリセルアレイ領域の前記ゲート絶縁膜上に前記第1の方向に交差する第2の方向に延在する第2のワード線を形成する工程と、
前記第1のワード線の一方の側面と、該側面側の前記半導体基板のビットコンタクト領域とが露出した状態で、少なくとも前記第1のワード線の他方の側面側の前記半導体基板を覆うレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクに使用して、前記半導体基板表面の垂直方向から前記ビットコンタクト領域に傾いた方向であって、且つ、前記第1の方向と前記第2の方向の両方に対して斜めの方向から、前記一導電型と同導電型の不純物を前記ビットコンタクト領域側の前記活性領域にイオン注入する工程と、
を有し、
前記不純物を前記活性領域にイオン注入する工程において、前記イオン注入のチルト角を、数式(5)で表わされる角度θ 1 以上であって数式(6)で表わされる角度θ 2 以下である範囲に設定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記レジストパターンを形成する工程において、前記第2のワード線の一方の側面と、該側面側の前記半導体基板のビットコンタクト領域とが露出した状態で、少なくとも前記第2のワード線の他方の側面側の前記半導体基板を覆うように前記レジストパターンを形成し、
前記第1の方向は前記第2の方向と直交し、
前記不純物を前記活性領域にイオン注入する工程において、前記不純物を前記活性領域にイオン注入する方向が前記第1の方向及び前記第2の方向とは異なる方向となるよう前記イオン注入のツイスト角を設定し、且つ、90°ずつ変えながら前記イオン注入を4回に分けて行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記レジストパターンの設計上のレイアウトにおいて、前記レジストパターンの側面が、前記第1のワード線の上面において、該上面の中心よりも前記他方の側面側にシフトして位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1のメモリセルアレイ領域と前記第2のメモリセルアレイ領域は、それぞれ同じ平面形状の第1のメモリマクロと第2のメモリマクロに含まれ、該第1のメモリマクロと該第2のメモリマクロは、前記半導体基板の基板面内において一方が他方を90°回転してなることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1のメモリマクロと前記第2のメモリマクロの平面形状は、いずれも矩形状であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1のワード線の前記他方の側面の横の前記半導体基板に、前記一導電型とは反対導電型の不純物拡散領域を形成する工程と、
前記不純物拡散領域と電気的に接続されたセルキャパシタを形成する工程とを更に有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記セルキャパシタは、前記活性領域における前記半導体基板の上に前記ゲート絶縁膜を介して形成されたキャパシタ上部電極を有し、
前記キャパシタ上部電極の下の前記ゲート絶縁膜がキャパシタ誘電体膜となり、前記キャパシタ上部電極の下方の前記活性領域がキャパシタ下部電極となることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
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