JPH02162763A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH02162763A
JPH02162763A JP63318057A JP31805788A JPH02162763A JP H02162763 A JPH02162763 A JP H02162763A JP 63318057 A JP63318057 A JP 63318057A JP 31805788 A JP31805788 A JP 31805788A JP H02162763 A JPH02162763 A JP H02162763A
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Yasushi Ema
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
    • H10B12/318DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor the storage electrode having multiple segments
    • HELECTRICITY
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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】 〔概 要〕 DRAMの配線構造に関し、 周辺回路配線を精度良く微細に配設し、率いてはD R
/’、 Mを更に高密度化させることを目的とし、メモ
リセルアレイと周辺回路とから構成されてなるDRAM
において、 周辺回路を構成する周辺回路素子間を相互に接続する周
辺回路配線が前記メモリセルアレイを構成するセル素子
の上面を横断して配置され、前記周辺回路素子のそれぞ
れの電極が該電極上に積層した接続導電体を介して前記
周辺回路配線に接続されてなることを特徴とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置のうち、特にDRAM(Oynam
ic Random Access Me+IIory
)の配線構造に関する。
DRAMはLSIメモリの主役となって極めて高集積化
されており、64Mビットから256M、  IGと更
に高集積化されることが予想されている。
このような大容量DRAMにおいては高密度化が非常に
重要な課題である。
〔従来の技術〕
DRAMにおいては大容量化の進行に伴って、メモリセ
ルが3次元スタックド・キャパシタ・セル構造となって
立体的に構成されている。これは蓄積容量を減少させる
ことなく、セル面積を縮小させるためであるが、そのよ
うにセル素子を立体的に構成すると、セルの周囲にはセ
ンスアンプやビットドライバあるいは行や列のデコーダ
、バッファ回路などからなる周辺回路が配置されており
、そのような周辺回路素子は単層の高さの通常の半導体
素子であるために、セル素子と周辺回路素子との間に著
しい段差が生じる。
第3図はその1個のメモリセル素子lと1個の周辺回路
素子2とを示した従来のDRAMの断面図であり、図中
の他の記号3はp型シリコン基板。
4はフィールド絶縁膜、5はスタックド・キャパシタ、
且つ、一方の周辺回路素子は図示していないが、6は周
辺回路素子の相互間を接続するアルミニウム配線からな
る周辺回路配線である。また、本例のスタックド・キャ
パシタは樹枝形状に多層に多結晶シリコン膜を積み上げ
て蓄積容量を増加した例で、図には樹枝状の第3多結晶
シリコン膜P、と第4多結晶シリコン膜P4とを対向し
て図示しているが、その間に誘電体膜(太線で示してい
る)が介在しているものである。
ところで、DRAMの全体の配置は多数のセル素子から
なるメモリセルアレイが中央部に配置され、それを動作
させるための周辺回路が周囲に配置されている構造であ
るから、上記第3図のように、周辺回路素子を相互に接
続するためのアルミニウム配線が段差りのあるセル素子
を横断して配設されるようになる。なお、−層大容量の
DRAMではメモリセルアレイを複数に分割して整列さ
せ、それぞれの周囲に同様に周辺回路を配置しているが
、基本構造は上記に変わりなく同様である。
〔発明が解決しようとする課題〕
さて、上記のように周辺回路配線をメモリセルアレイ 
(多数のセル素子からなるアレイ)を横断させて形成す
る理由は、配線距離を短くして配線遅延を少なくし、効
率良く信号を伝達するためであるが、そうすると、著し
い段差のある部分を横断して配線を形成することになる
。そのため、露光工程において浅い焦点深度を有するレ
ンズを用いた露光装置によってアルミニウム配線を高位
部と低位部とを同時に露光すると、露光ボケが生じて精
度良く露光することが困難になり、従って、アルミニウ
ムからなる周辺回路配線が精度良く微細に形成できない
という問題が奔る。
本発明はこのような問題点を解消させて、周辺回路配線
を精度良く微細に形成し、率いてはDRAMを更に高密
度化させることを目的とした半導体装置を提案するもの
である。
〔課題を解決するための手段〕
その課題は、第1図に示す実施例図のように、周辺回路
を構成する周辺回路素子2間を相互に接続する周辺回路
配線6が前記メモリセルアレイを構成するセル素子1の
上面に横断して配設され、前記周辺回路素子のそれぞれ
の電極が該電極上に積層した接続導電体7を介して前記
周辺回路配線に接続されている半導体装置によって解決
される。
〔作 用〕
本発明は、周辺回路素子の電極上に接続導電体を介在さ
せて、メモリセル素子1と周辺回路素子2の高さを出来
るだけ近づけて段差を少なくし、その段差りをパターン
形成用露光装置の焦点深度(3000Å以下)内にする
そうすると、アルミニウム配線を精度良く微細に形成で
きて、複雑な周辺回路配線の占有面積を減少させること
ができ、その結果、DRAMを一層高密度化・高集積化
することができる。
〔実 施 例〕
以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第1図は第3図と同様の箇所を図示した本発明にかかる
DRAMの断面図で、図中の記号1はメモリセル素子、
2は周辺回路素子、3はp型シリコン基板、4はフィー
ルド絶縁膜、5はスタックド・キャパシタ、6はアルミ
ニウム配線(周辺回路配線)であり、7がタングステン
(W)からなる接続導電体を示している。例えば、メモ
リセル素子lのスタックド・キャパシタの高さを500
0人とすると、高さ3000人の接続導電体7を積層す
れば、その差が約2000人になって、段差を露光装置
の焦点深度内とすることができる。従って、複雑に配設
したアルミニウム配線(周辺回路配線)を微細に精度良
く形成して上部に設ける配線の占有面積を少なくし、D
RAMを一層高集積化することができる。それは、現在
、セル素子などの半導体素子が非常に微細化されており
、配線の占める面積を減少させるのが高集積化に寄与す
るためである。
次に、第2図(al〜(幻は本発明にかかる形成方法の
工程順断面図を示しており、順を追って説明すると、 第2図(al参照;p型シリコン基板3上にフィールド
絶縁膜4を形成し、ゲート絶縁膜11 (膜厚1o。
人)を介して第1多結晶シリコンHp、<膜厚1000
人)からなるゲート電極を形成し、このゲート電極とフ
ィールド絶縁膜4をマスクにして砒素イオンを注入して
ソース領域S、ドレイン領域りを形成する6更に、Si
ng  CYl化シリコン)膜12を被覆し、次いで、
窓あけしてタングステンシリサイド(WSiz )をコ
ートした第2多結晶シリコン膜Pgからなるビット配線
を形成する。
第2図(b)参照;次いで、5izN4 (窒化シリコ
ン) Wf413 (膜厚500人)を被覆した後、5
ift膜14(膜厚500人)を4回と多結晶シリコン
膜15(膜厚500人)を3回とを交互に積層し、更に
、スタックド・キャパシタ接続部のこれらSing膜1
4膜条4晶シリコン膜15およびSis Na膜13を
リソグラフィ技術を用いて窓あけし、その上面から多結
晶シリコン膜16(膜[1000人)を被着する。
これは樹枝状にスタックド・キャパシタを形成するため
で、Si、 N、膜13を除いた多結晶シリコン膜16
までの合計高さは5000人になる。
第2図(C)参照;次いで、リソグラフィ技術を用いて
スタックド・キャパシタ形成部分以外の上記多結晶シリ
コン膜16.15および最下層を除(SiO□膜14全
14して、樹枝状の蓄積電極部分のみを残す。
第2図(dl参照;次いで、弗酸溶液に浸漬して樹枝状
蓄積電極となる多結晶シリコン膜16.15を残存させ
、その間に介在する5fO2膜14をエツチング除去す
る。この樹枝状の多結晶シリボン膜15.16を第3多
結晶シリコン膜P、とするが、このスタックド・キャパ
シタの形成工程においては、Si3N4膜13がエツチ
ングストッパの役目をするものである。
第2図(e)参照;次いで、熱酸化して樹枝状多結晶シ
リコン)JI15.16の表面にキャパシタ用誘電体膜
(太線で示す)を形成し、次に第4多結晶シリコンIf
!p4(膜厚1000人)を被着して、これをパターン
ニングしてスタックド・キャパシタ以外部分の第4多結
晶シリコン膜を除去し、残存させた第4多結晶シリコン
膜P4をスタックド・キャパシタの対向電極とする。こ
のようにして、スタックド・キャパシタ5を作成した後
、更に、その上にSiO□膜17 (膜厚1000人)
を被着する。
第2図<r)参照;上記の形成法によってメモリセル素
子19周辺回路素子2の主要部がほぼ完成しているが、
次に、周辺回路素子2の上面を被覆している5i2Na
膜13. SiO□膜17をエツチングして電極部分を
窓あけし、次に、化学気相成長(CVD)法によってタ
ングステン(W)膜7 (膜厚3000人)を被着し、
それをリソグラフィ技術を用いてパターンニングして周
辺回路素子2の電極に接続する接続導電体7とし、接続
電極の高さを高(する。
第2図(沿参照;次いで、PSG (燐シリケートガラ
ス)膜18を被覆した後、メモリセル素子1を横断して
周辺回路素子2間を接続するアルミニウム配線からなる
周辺回路配線6を形成する。
その後、全面をカバー絶縁膜(図示せず)で被覆して完
成するが、このようにしてタングステン(W)膜からな
る接続導電体7を配置すれば段差が減少して、その段差
は露光装置の焦点深度内になり、アルミニウム配線6を
微細に高精度に形成することができる。
なお、この接続導電体7はタングステン膜に限らず、多
結晶シリコン膜やタングステンシリサイド(WSiz)
などのシリサイド膜を用いても良い。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によればメモリ
セルアレイを横断して配設する周辺回路配線を高精度に
微細に形成でき、DRAMの高密度化・高集積化に大き
く貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかるDRAMの断面図、第2図(a
)〜(幻は本発明にかかる形成方法の工程順断面図、 第3図は従来のDRAMの断面図である。 図において、 1はメモリセル素子、 2は周辺回路素子、 3はp型シリコン基板、 4はフィールド絶縁膜、 5はスタックド・キャパシタ、 6はアルミニウム配線(周辺回路配線)、7はタングス
テン(W)からなる接続導電体、P、は第1多結晶シリ
コン膜(ゲート電極はか)、P2は第2多結晶シリコン
!(ビット配線)、P、は第3多結晶シリコン膜(蓄積
電極)、P4は第4多結晶シリコン膜(対向電極)、1
1はゲート絶縁膜、 12、17はS i Oを膜、 13はsin Na膜、 18はPSG膜 を示している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 メモリセルアレイと周辺回路とから構成されてなるDR
    AMにおいて、 周辺回路を構成する周辺回路素子間を相互に接続する周
    辺回路配線が前記メモリセルアレイを構成するセル素子
    の上面を横断して配置され、前記周辺回路素子のそれぞ
    れの電極が該電極上に積層した接続導電体を介して前記
    周辺回路配線に接続されてなることを特徴とする半導体
    装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0412564A (ja) * 1990-05-01 1992-01-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置およびその製造方法
US5332687A (en) * 1992-06-12 1994-07-26 Sony Corporation Method of manufacturing a semiconductor memory having a memory cell array and a peripheral circuit portion so as to improve the characteristics of the device
WO1998028789A1 (fr) * 1996-12-20 1998-07-02 Hitachi, Ltd. Dispositif memoire a semi-conducteur et procede de fabrication associe

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62119961A (ja) * 1985-11-19 1987-06-01 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置

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