JPH01137667A - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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Publication number
JPH01137667A
JPH01137667A JP62296776A JP29677687A JPH01137667A JP H01137667 A JPH01137667 A JP H01137667A JP 62296776 A JP62296776 A JP 62296776A JP 29677687 A JP29677687 A JP 29677687A JP H01137667 A JPH01137667 A JP H01137667A
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JP
Japan
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word line
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capacitor
polycrystalline silicon
bit line
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Pending
Application number
JP62296776A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Ito
政彦 伊藤
Masataka Shingu
新宮 正孝
Hideaki Kuroda
英明 黒田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH01137667A publication Critical patent/JPH01137667A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はメモリ装置、特にその1メモリセルが1トラン
ジスタ、■キャパシタよりなるダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリ (D)IAM)に関わる。
〔発明の礪要〕
本発明においては、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
CMOS)とキャパシタとでメモリセルが構成されるメ
モリ装置において、そのキャパシタを構成するキャパシ
タ電極がビット線を中心にして一方に片寄った大きな面
積を有する部分を形成するようにして、この部分上にお
いてワード線を構成する多結晶シリコンと金属配線1−
の接続部、すなわちコンタクト部を配置するようにして
各ビットに関して各ビット毎にワード線を構成する多結
晶シリコン層と金属配線層との接続がなされてそのワー
ド線における分布抵抗の低減化したがって遅延の発生を
効果的に回避すると共に、そのビット線を高融点を含む
金属層によって構成して信頼性の向上、ひいては′MA
積度の向上をはかるようにしたものである。
〔従来の技術」 LIRAMは、第3図にその1つのメモリセルの等価回
路図を示すように、1つのMOS )ランジスタMOS
−1’rと1つのキャパシタCsとの組としてメモリセ
ルMeが構成され、このようなメモリセルMcが、第4
図に実線図ボによって模式的に示したように複数個配列
形成されて構成される。第4図においてBはビフI・線
(データ線)を不し、共通のビット線に関して隣り合う
2つのメモリセルMcは、そのMOS l−ランジスタ
MOS−Trの各一方のソースもしくはドレイン領域に
関して共通に形成され、このソースもしくはドレイン領
域に対して各共通のビット線Bが、このビット線B下に
形成した絶縁膜に穿設したコンタクト窓+11を通じて
接続するようになされている。Wはワード線で、このワ
ード線Wは各メモリセルMcのMOSトランジスタMO
S−Trのゲート電極となり、かっこのゲート?1橿を
イオン成人マスクとしてソースないしはドレイン各領域
をイオン注入によって選択的に形成することができるい
わゆるセルフ7ラインに供する低比抵抗の多結晶シリコ
ン層よりなるが、このワード線Wを多結晶シリコン層の
みによって形成する場合、その分布抵抗によって信号の
遅延が生じる。
そこで、このような不都合を回避するために例えばAg
金属配線より成るビット線の形成後に、絶縁j−を介し
てこれを横切って、同様に例えばAigよりなる金属配
線層を下層の多結晶シリコン層よりなるワード線上にこ
れに沿って形成し、その所要部において、このワード線
に沿う上層の金属配線Itiを下層の多結晶シリコンr
−よりなるワード線に、これら間に介在する眉間絶縁膜
に形成したコンタクト窓を通じて接続すなわちコンタク
トする方法がとられる。
このような構成によるDRAMによる各メモリセルMe
のキャパシタCsは、第4図に模式的に示されるように
、通常ビット線Bを中心に対称的に広がるように、その
キャパシタ電極が所要の容量を形成し得る面積をもって
形成されている。
このような構成による場合、ワード線Wにおいて、その
多結晶シリコン層と金属配線層とのコンタクト部の配置
位置が問題となり、このコンタクト部を各セルすなわち
各ビットに関して配置することが難しく通常は複数ビッ
トについてコンタクトをとるという方法がとられる。し
たがってこの場合その分布抵抗による信号の遅延が問題
となる場合がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、本出願人の出願に係る特願昭61−3149
25号出願の発明におけるように、上述したメモリ装置
における多結晶シリコン層によってワード線を構成する
場合における分布抵抗による信号の遅延の問題を解決し
、更に本発明においては、この場合において史にその信
頼性の向上をはかろうとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は第1図にその要部の拡大平面図をボし、第2図
に第1図のA−A線上の断面図を示すように、半導体基
板(11)上に形成されたMOS l−ランジスタMO
3−TrとキャパシタC5とでメモリセルMcを構成す
るメモリ装置において、そのキャパシタCsを構成する
キャパシタ電極(12)を、このメモリセルMcに関し
てのビット線Bを中心にしてそのいずれか一方に面積が
大となるように全体として各キャパシタCsについて所
要の容量が得られる面積とするものの、そのビット線B
に対して一方に片寄って広がる形状とし、この片寄って
広がった部分上でワード線Wを構成する多結晶シリコン
層(18)と金属配線層(24)とを両者間に介在する
絶縁膜に穿設したコンタクト窓(13)を通じて連接接
続すなわち電気的にコンタクトする。
そして、更に本発明においては、上述の構成においてそ
のビット線Bを、高融点金属を含む層、例えばシリコン
化合物SixMy (但しMはW、Mo。
1’ i等の高融点金属)すなわちシリサイド1−1或
いは多結晶シリコン層上に上述のシリコン化合物Six
My層が被着されたいわゆるポリサイド層の各化学的気
相成長(CV D)によって構成する。
〔作用〕
上述した本発明によれば、キャパシタの形状をビット線
Bに対して一方向に片寄って広がる形状としたことによ
って全体として同一面積とするにも拘らずこのキャパシ
タ電極(12)上において広がる空間が形成されるので
ここでそれぞれのメモリセルMcに関してすなわち各ビ
ットに関してそれぞれワード線Wの多結晶シリコン層(
1日)と金属配線層(24)との接続を行うことができ
るのでワード線Wに関する実質的抵抗を小とすることが
でき、信号の遅延を効果的に回避することができる。
また、このようにワード線Wについてその実質的抵抗を
小とすることができることによって、このワード線は幅
狭にすることが可能となり、゛これに伴ってより高集積
密度化へと発展させることができ、この高集積密度化を
より高めていく上にワード線W間の間隔は、より狭めら
れることが要求されてくるが、この場合これに伴ってM
OS−Trとワード線Wとの電気的コンタクト部におけ
るコンタクl−窓(21)の開口幅は狭小化されること
が必要となり、このコンタクト窓(21)の深さDと開
口@Wの比D/W、いわゆるアスパラ!・比が大となる
ために、ビット線Bを従前のようにAJ蒸着層によって
構成する場合、このコンタクト窓(21)内と外との段
差部の内側壁へのAj2の被着厚が不充分、いわゆるス
テップカバレッジが低下し断線の問題が生じてくる。と
ころが、本発明においては、このビット線Bを高融点金
属を含む層のシリサイド、或いはポリサイド層によって
、バい換えれば、CVI)によって形成することができ
るので、アスペクト比の大きいコンタクト窓(21)に
ついても良好なステップカバレッジをもって被着するこ
とができ、信頼性の向上、高集積度化の向上をはかるこ
とができる。
〔実施例〕
第1図及び第2図をさらに参照して本発明の一実施例を
詳細に説明する。1の導電型例えばp型の高比抵抗を有
する半導体基板(11)例えばシリコン基板を用意し、
その−主面(lla)に、それぞれ、例えば熱酸化によ
ってフィールド部、すなわち各メモリセルMcの形成部
以外に図示しないが厚い酸化膜を形成し、キャパシタC
3の形成部に薄い絶縁膜(14)すなわち誘電体膜を形
成する。
そしてこの薄い絶縁M(14)上から不純物のイオン注
入を行ってキャパシタの対向電極の一方の電極となる低
比抵抗領域(15)を形成する。
また、この絶縁膜(14)上に、この絶縁膜(14)を
挟んで低比抵抗領域(15)と対向して低比抵抗多結晶
シリコン層よりなるキャパシタ電極(12)を形成する
。このキャパシタ電極(12)の形成は、例えば全面的
に化学的気相成長法(MOCVD法)によって低比抵抗
ずなわち高不純物濃度の多結晶シリコン層を形成しフォ
トリソグラフィ技術によって選択的にエツチングして所
定のパターンとすることによって形成し得る。
次に、このキャパシタ電極(12)の表面を熱酸化して
5t(h等の眉間絶縁膜(16)を形成する。そして、
例えばこの眉間絶縁膜(16)を最終的に各メモリセル
McとのMOSトランジスタMOS−Trを形成する部
分において選択的に除去し、ここに所要の厚さのゲート
絶縁膜(17)を熱酸化等によって形成し、これの上に
MOSトランジスタMOS−Trを構成する多結晶シリ
コンゲート電極層(28)を形成し、これと同時にワー
ド線Wを形成する部分に選択的にワード線Wを構成する
下層の多結晶シリコ及び(18)は夫々多結晶シリコン
層を全面的にCVD法によって形成し、フォトリソグラ
フィによってパターン化する。
そして、これら下層の多結晶シリコンゲート電極層(2
8)をマスクとしていわゆるセルファラインによってソ
ースもしくはドレインfiIJJ13iとなる第1及び
第2の領域A1及びA2を形成する。
次に、この多結晶シリコンゲート電極層(28)とワー
ド線を構成するシリコン層(18)の表面を熱酸化して
絶縁膜(19)を形成する。さらに、MOCV口によっ
て例えばS io2よりなる絶縁膜(2o)を全面的に
形成してそのフォトリソグラフィによって領域A2上に
電極を接続するためのコンタクト窓(21)を穿表する
。そして、この窓(21)内ふ を含んで高融金属を含む層(22)例えばシリサイドS
iW * SiMo、 Si’riハd或いは多結晶シ
リコン層上にSiW 、 SiMo、 5iT1等のシ
リサイド層を被着したいわゆるポリサイドを、それぞれ
CVD法によって全面的に扱者形成し、フォトリソグラ
フィによる選択的エツチングを行ってビット線Bを形成
する。
さらに、これの上にCVI)法等によって例えば5t(
hよりなる絶′#;i膜(23)を形成し、この絶縁膜
(23)に更にこれの一ドの絶縁膜(20) 、  (
19)を貫通する窓開けを行って各ビット線8間におけ
るキャパシタ電極(12)が配置された部分上の空間に
おいてコンタクト窓(13)を穿設する。そして、この
コンタクト窓(13)を通じてワード線を構成する下層
の多結晶シリコン層(18)に連接するように、この多
結晶シリコン層(18)のパターンとほぼ一致するパタ
ーンをもってこれの上に絶縁膜(23)上に跨ってAf
等の金属配線jt’J (24)を形成する。この金属
配線7m(24)の形成は例えばAfの全面蒸着及びフ
ォトリソグラフィによるパターン化によって形成し得る
。特にこの構成において本発明においては前述したよう
にそのキャパシタ電極(12)をビット線Bよりそれぞ
れ一方向に片寄った大面積を有する部分を形成するよう
にしてこれの大面積部分上にコンタクト窓(13)を配
置し得る領域を形成して、此処においてワード線Wを構
成する多結晶シリコンIt1i(18)と金属配線層(
24)との電気的コンタクトを行うようにする。
面、娑結晶シリコン層(1B) 、ゲート電極(28)
としては、純粋の低比抵抗の不純物がドープされた多結
晶シリコン層によって形成するのみならずそのシリコン
層としてはシリコン化合物層例えばいわゆるポリサイド
、シリサイド等の低比抵抗ポリサイド、低比抵抗シリサ
イドによって形成することもできる。
尚、図示した例においてはMOS トランジスタMOS
−Trがnチャンネル型のMOS l−ランジスタであ
る場合を図示したが、各部の導電型を図示と逆の導電型
構成をとる場合に通用することもできる。
〔発明の効果〕
本発明によるメモリ装置によれば、そのメモリセルを構
成するキャパシタをそれぞれビット線Bより一方向に片
寄った位置に大面積部分を形成するようにしたので、こ
の部分上においてワード線Wを構成する下層のシリコン
#(1B)と上層の金属配線層(24)とのコンタクト
を行うコンタクト窓(13)の配置部を得ることができ
、これによって各セルに関してすなわち各ビットに関し
てそれぞれワード線Wの多結晶シリコン11(1B)と
金属配線層(24)との接続部を配置構成することがで
き、これによってワード線Wの分布抵抗を小として信号
の遅延時間の短縮化を図ることができる。
また、本発明においては、ビット線Bをシリサイド、或
いはポリサイドのようなCVD法によって良好なステッ
プカバレッジを有する商融点を含む層によって形成した
ので、コンタクト窓(21)が狭隘化し、そのアスペク
ト比を大としても段切れのないビット線Bを構成するご
ときができるので信頼性を低下させることなく高集積度
化がはかられることになる。
面、例えばビット線Bを、従前におけるようにAIl蒸
M膜によって構成する場合、アスペクト比の大きいコン
タクト窓(21)においてそのステップカバレッジが悪
いことによって段切れが生じ易くこれ自体で断線の生ず
るおそれがあるのみならず、この段差部の存在と肉薄部
の発生によってエレクトロマイグレーションの発生が生
し易り1.断線事故の発生の危険性は大きい。すなわち
、AJl−の場合、大電流を通電するとき、A41京子
が電子の移動方向に移動することによってヒロックない
しはボイドが発生するいわゆるエレクトロマイグレーシ
ョンが発生し易いが、上述した段差部による屈曲部とこ
れに加えて肉薄部が存在するとこのようなエレクトロマ
イグレーションがより生じ易くなるという問題点がある
が、本発明によれば、このような問題点が解消され、信
頼性の高い半導体装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるメモリ装置の一例の路線的拡大平
面図、第2図はそのA−A線上のWr面図、第3図はメ
モリセルの等価回路図、第4図は従来のメモリ装置の説
明に供する路線的平面図である。 (11)は半導体基板、(12)はキャパシタ電極、(
13)はコンタクト志、(18)は多結晶シリコン層、
(24)は金属配線層、Mcはメモリセル、Csはキャ
パシタ、MOS−TrはMOS l−ランジスタ、Bは
ビット線、Wはワード線である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 半導体基板上に形成された絶縁ゲート型電界効果トラン
    ジスタと、キャパシタとでメモリセルが構成されるメモ
    リ装置において、 上記キャパシタを構成するキャパシタ電極がビット線を
    中心にしてそのいずれか一方に面積が大となるように形
    成され、上記キャパシタ電極の配置部上に形成された多
    結晶シリコンからなるワード線が上記、キャパシタ電極
    の面積が大とされた部分上で金属配線層と接続され、上
    記ビット線が高融点金属を含む層で形成されてなること
    を特徴とするメモリ装置。
JP62296776A 1987-11-25 1987-11-25 メモリ装置 Pending JPH01137667A (ja)

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JP62296776A JPH01137667A (ja) 1987-11-25 1987-11-25 メモリ装置

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JP62296776A JPH01137667A (ja) 1987-11-25 1987-11-25 メモリ装置

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JPH01137667A true JPH01137667A (ja) 1989-05-30

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ID=17837984

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57111061A (en) * 1980-12-26 1982-07-10 Fujitsu Ltd Semiconductor memory unit
JPS61248463A (ja) * 1985-04-26 1986-11-05 Hitachi Ltd 半導体メモリ装置
JPS62145863A (ja) * 1985-12-20 1987-06-29 Sanyo Electric Co Ltd 半導体記憶装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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