JPH02285669A - Memory device - Google Patents

Memory device

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JPH02285669A
JPH02285669A JP1106562A JP10656289A JPH02285669A JP H02285669 A JPH02285669 A JP H02285669A JP 1106562 A JP1106562 A JP 1106562A JP 10656289 A JP10656289 A JP 10656289A JP H02285669 A JPH02285669 A JP H02285669A
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JP
Japan
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conductive layer
capacitor
electrode
layer
capacitor lower
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Application number
JP1106562A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideharu Nakajima
中嶋 英晴
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to realize a reduction in the sizes of memory cells and an increase in the integration of the memory cells and moreover, to obtain the memory cells capable of contriving an augmentation in a capacity by a method wherein a lower electrode, which is connected with a capacitor in the memory cell on one side of the memory cells adjoining each other, is formed of a first conductive layer, a lower electrode, which is connected with the capacitor in the other memory cell, is formed of a second conductive layer and the like. CONSTITUTION:An electrode 14 on one side, which is connected with a substrate 1 of a capacitor in the memory cell A on one side of at least two memory cells A and B adjoining each other, is formed of a first conductive layer, an electrode 19 on one side, which is connected with the substrate 1 of the capacitor in the other memory cell B of the above two memory cells A and B, is formed of a second conductive layer, which is a layer upper than the above first conductive layer, and at the same time, a third conductive layer, which is superposed on the above first conductive layer in a part D where the above memory cells adjoin each other and is a layer upper than the first and second conductive layers, is formed on the surface of the first conductive layer including the upper surface and lower surface of the first conductive layer and on the surface of the second conductive layer including the upper surface and lower surface of the second conductive layer and the third conductive layer is contrived so that it is used as an electrode 25 on the other side of the above capacitor.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スイッチングトランジスタのゲート電極上を
覆って積層型の容量が形成されたメモリ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a memory device in which a stacked capacitor is formed covering the gate electrode of a switching transistor.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、スイッチング用のトランジスタとこのトラン
ジスタに接続される積層型の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、互いに隣接する少な
くとも2つの上記メモリセルのうち、一方における上記
キャパシタの基板と接続される一方の電極を第1の導電
層で形成し、上記2つのメモリセルのうちの他方におけ
る上記キャパシタの基板と接続される一方の電極を上記
第1の導電層よりも上層の第2の導電層で形成すると共
に、上記隣接部分において、上記第1の導電層と重畳さ
せ、更に第1及び第2の導電層の表面(上面及び下面を
含む)に第1及び第2の導電層よりも上層の第3の導電
層を形成して、この第3の導電層が上記キャパシタの他
方の電極となるように構成することにより、メモリセル
の面積の大幅なる縮小化及び高集積化並びに容量の増大
化を実現できるようにしたものである。
The present invention provides a memory device in which a memory cell includes a switching transistor and a stacked capacitor connected to the transistor, in which a substrate of the capacitor in one of at least two memory cells adjacent to each other is provided. One electrode to be connected is formed by a first conductive layer, and one electrode to be connected to the substrate of the capacitor in the other of the two memory cells is formed by a second conductive layer above the first conductive layer. The conductive layer is formed of a conductive layer, and the first conductive layer is overlapped with the first conductive layer in the adjacent portion, and the first and second conductive layers are further formed on the surfaces (including the upper surface and the lower surface) of the first and second conductive layers. By forming a third conductive layer above the capacitor and configuring the third conductive layer to serve as the other electrode of the capacitor, the area of the memory cell can be significantly reduced, the integration can be increased, and This makes it possible to increase capacity.

〔従来の技術] 近時、DRAM (ダイナミックRAM)等のメモリ装
置の構造として、情報を記憶するキャパシタの構造を積
層型(スタック型)としたものが知られており、この種
のメモリ装置においては、キャパシタ面積を大きくする
ことと同時にメモリセルのサイズの縮小化や高集積化等
が要求されている。
[Prior Art] Recently, as a structure of a memory device such as a DRAM (dynamic RAM), a structure in which the structure of a capacitor for storing information is of a laminated type (stack type) is known. In addition to increasing the area of the capacitor, it is also required to reduce the size of the memory cell and increase its integration.

従来のスタックドキャパシタを有してなるメモリ装置は
、第3図に示すように、フィールド絶縁層(41)が形
成された半導体基板(42)の表面にi=んでスイッチ
ングトランジスタの不純物拡散領域が形成されており、
その不純物拡散領域のうちの一方のソース・ドレイン領
域(43a)には、コンタクトホール(44)を介して
例えばAl配線層からなるピント線(46)が接続され
(図中、領域BCに該当する)、他方のソース・ドレイ
ン領域(43b)には、スタックドキャパシタのキャパ
シタ下部電極(47)が接続されている。
As shown in FIG. 3, a conventional memory device having a stacked capacitor has an impurity diffusion region of a switching transistor on the surface of a semiconductor substrate (42) on which a field insulating layer (41) is formed. is formed,
A pinto line (46) made of, for example, an Al wiring layer is connected to one source/drain region (43a) of the impurity diffusion regions via a contact hole (44) (corresponding to region BC in the figure). ), and the other source/drain region (43b) is connected to the capacitor lower electrode (47) of the stacked capacitor.

キャパシタ下部電極(47)は、各メモリセル(図中、
領域MCに該当する)毎に第2層目の多結晶シリコン層
をバターニングして形成されており、第1層目の多結晶
シリコン層である上記スイッチングトランジスタの各ゲ
ート電極(48)の上部にまで層間絶縁層(49)を介
して形成されている。このキャパシタ下部電極(47)
は、その上部に共通電極とされたキャパシタ上部電極(
50)を誘電体膜(51)を介して有しており、これら
キャパシタ上部電極(50)、誘電体膜(51)及びキ
ャパシタ下部電極(47)の積層構造によりキャパシタ
が構成されている。
The capacitor lower electrode (47) is connected to each memory cell (in the figure,
It is formed by patterning the second polycrystalline silicon layer for each region (corresponding to region MC), and the upper part of each gate electrode (48) of the switching transistor, which is the first polycrystalline silicon layer. It is formed through an interlayer insulating layer (49). This capacitor lower electrode (47)
is the capacitor upper electrode (
50) with a dielectric film (51) interposed therebetween, and a capacitor is constituted by the laminated structure of the capacitor upper electrode (50), the dielectric film (51), and the capacitor lower electrode (47).

そして、このメモリ装置は、その積層型キャパシタに必
要な電荷の蓄積等が行われ、上記スイッチングトランジ
スタに制御されながらビット線(46)を介しての読出
しや書き込み等が行われる。
In this memory device, necessary charges are stored in the stacked capacitor, and reading and writing are performed via the bit line (46) while being controlled by the switching transistor.

〔発明が解決しようとする課題] 上述のような従来のメモリ装置においては、キャパシタ
下部電極(47)の形成時、全面に第2層の多結晶シリ
コン層を形成し、その多結晶シリコン層をフォトリソグ
ラフィー技術を用いて、メモリセル(MC)毎に分離す
るようにバターニングしている。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional memory device as described above, when forming the capacitor lower electrode (47), a second layer of polycrystalline silicon is formed on the entire surface, and the polycrystalline silicon layer is Using photolithography technology, patterning is performed to separate each memory cell (MC).

この時、上記パターンの幅(Re)を小さくすることで
、キャパシタ面積を大きくすることができ、このキャパ
シタ面積を大きくすることで、メモリセルのサイズが小
さくとも十分な動作が可能となり、高集積化等が実現さ
れることとなる。
At this time, by reducing the width (Re) of the pattern, the capacitor area can be increased, and by increasing this capacitor area, sufficient operation is possible even with a small memory cell size, resulting in high integration. This will result in the realization of

しかしながら、従来例におけるパターン幅R6はフォト
リソグラフィー能力の限界から、ある値以上の数値(0
,8〜1.0μ)とされ、その分だけ高集積化が図れな
いでいた。
However, the pattern width R6 in the conventional example is a value greater than a certain value (0
, 8 to 1.0 μ), making it impossible to achieve higher integration.

第4図は、従来のメモリ装置の平面レイアウトの模式図
であり、中央にビット線取出し部分(BC)を有し、そ
の両側にキャパシタ下部電極(47)を有する2Bit
 1組のセル構造を1つの単位(U)として考えた場合
、この単位(U)毎のキャパシタ下部電極(47)は上
記パターン幅(Ro )だけ互いに隔離されて配列され
ることになり、上記パターン幅(R,)に供する面積が
バターニングのために必要な面積として必要となり、そ
の面積の存在が高集積化に対する大きな障壁となってい
た。
FIG. 4 is a schematic diagram of a planar layout of a conventional memory device, in which a 2-bit memory device has a bit line extraction portion (BC) in the center and capacitor lower electrodes (47) on both sides.
When one set of cell structures is considered as one unit (U), the capacitor lower electrodes (47) for each unit (U) are arranged so as to be separated from each other by the pattern width (Ro). The area provided for the pattern width (R,) is required as the area required for patterning, and the existence of this area has been a major barrier to high integration.

尚、(52)の実線はフィールド絶縁層(41)と素子
形成領域の境界を示す。
Note that the solid line (52) indicates the boundary between the field insulating layer (41) and the element formation region.

このように、従来のメモリ装置においては、キャパシタ
下部電極(47)が平面的に配置されており、−単位(
、U)毎に隣接するメモリセル(MC)のキャパシタ下
部電極(47)同士を重畳させることができない。この
ため容量を一定にする場合において、メモリセル(MC
,)の平面的な縮小は、キャパシタ下部電極(47)の
上面に形成する誘電体膜(51)の膜厚の低減化が考え
られるが、満足できるメモリセル(MC)の縮小化には
限界があった。
In this way, in the conventional memory device, the capacitor lower electrode (47) is arranged in a plane, and - unit (
, U), the capacitor lower electrodes (47) of adjacent memory cells (MC) cannot be overlapped with each other. Therefore, when keeping the capacity constant, memory cells (MC
, ) can be considered by reducing the thickness of the dielectric film (51) formed on the upper surface of the capacitor lower electrode (47), but there is a limit to the satisfactory reduction of the memory cell (MC). was there.

本発明は、このような点に鑑み成されたもので、その目
的とするところは、単位毎に隣接するメモリセル間のキ
ャパシタ下部電極同士を重畳させて形成でき、もってメ
モリセルのサイズの縮小化や高集積化を実現することが
でき、更に容量の増大化をも図ることができるメモリ装
置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to be able to form capacitor lower electrodes between adjacent memory cells for each unit by overlapping each other, thereby reducing the size of memory cells. The object of the present invention is to provide a memory device that can achieve high integration and high integration, and can also increase capacity.

(課題を解決するための手段〕 本発明のメモリ装置は、スイッチング用のトランジスタ
とこのトランジスタに接続される積層型のキャパシタと
でメモリセルが構成されるメモリ装置(M)において、
互いに隣接している少なくとも2つのメモリセル(A)
、(B)のうちの−方のメモリセル(A)におけるキャ
パシタの基板(1)と接続される一方の電極、即ちキャ
パシタ下部電極(14)を第1の導電層(多結晶シリコ
ン層(13))で形成し、2つのメモリセル(A)、(
B)のうちの他方のメモリセル(B)におけるキャパシ
タの基板(1)と接続される一方の電極、即ちキャパシ
タ下部電極(19)を第1の導電層〈13)よりも上層
の第2の導電層(多結晶シリコン層(18) )で形成
すると共に、隣接部分(D)において、第1の導電層(
13)と重畳され、第1の導電層(13)の表面(上面
及び下面を含む)と第2の導電層(18)の表面(上面
及び下面を含む)に、第1及び第2の導電層(13)及
び(18)よりも上層の第3の導電層(多結晶シリコン
層(24))を形成し、この第3の導電層(24)がキ
ャパシタの他方の電極、即ちキャパシタ上部電極(25
)となるように構成する。
(Means for Solving the Problems) A memory device of the present invention is a memory device (M) in which a memory cell includes a switching transistor and a stacked capacitor connected to the transistor.
at least two memory cells (A) adjacent to each other
, (B), one electrode connected to the substrate (1) of the capacitor in the negative memory cell (A), that is, the capacitor lower electrode (14), is connected to the first conductive layer (polycrystalline silicon layer (13). )), and two memory cells (A), (
One electrode connected to the substrate (1) of the capacitor in the other memory cell (B), that is, the capacitor lower electrode (19), is connected to the second conductive layer (13) above the first conductive layer (13). A conductive layer (polycrystalline silicon layer (18)) is formed, and in an adjacent portion (D), a first conductive layer (
13), and the first and second conductive layers are superimposed on the surface (including the top surface and the bottom surface) of the first conductive layer (13) and the surface (including the top surface and bottom surface) of the second conductive layer (18) A third conductive layer (polycrystalline silicon layer (24)) is formed above layers (13) and (18), and this third conductive layer (24) serves as the other electrode of the capacitor, that is, the capacitor upper electrode. (25
).

〔作用〕[Effect]

上述の本発明の構成によれば、単位(U)間において互
いに隣接するキャパシタ下部電極(14)及び(19)
をそれぞれ第1及び第2の導電層(13)及び(18)
にて別々にパターニングすることが可能となり、そのた
めキャパシタ下部電極(14)及び(19)を重畳化さ
せることができ、メモリセルのサイズの縮小化が実現で
きると共にメモリセルの高集積化が図れる。
According to the configuration of the present invention described above, the capacitor lower electrodes (14) and (19) adjacent to each other between the units (U)
the first and second conductive layers (13) and (18), respectively.
Therefore, the capacitor lower electrodes (14) and (19) can be overlapped, and the size of the memory cell can be reduced and the memory cell can be highly integrated.

また、重畳化されたキャパシタ下部電極(14)及び(
19)のそれぞれの表面(上面及び下面を含む)にわた
って第3の導電層(24)によるキャパシタ上部電極(
25)を形成するので、キャパシタ下部電極(14)及
び(19)のそれぞれの表面全てが容量として活用でき
、スタックドキャパシタメモリ装置における容量の増大
化を図ることができる。また、このように、キャパシタ
下部電極(14)及び(19)ともその表面を容量とし
て活用するため、隣接するメモリセル間の容量の同一化
のための設計が容易となり実用化に冨む。
In addition, the superimposed capacitor lower electrode (14) and (
19) by a third conductive layer (24) over each surface (including the top and bottom surfaces) of the capacitor top electrode (
25), the entire surface of each of the capacitor lower electrodes (14) and (19) can be used as a capacitor, and the capacitance of the stacked capacitor memory device can be increased. Furthermore, since the surfaces of the capacitor lower electrodes (14) and (19) are used as capacitors in this way, it is easy to design for equalizing the capacitance between adjacent memory cells, thereby increasing practical use.

〔実施例〕 以下、第1図及び第2図を参照しながら本発明の詳細な
説明する。
[Example] The present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2.

本実施例に係るメモリ装置(M)は、第1図Hに示すよ
うにメモリセル(A)、メモリセル(B)及びビット線
取出し部分(C)を有する2ビツト1組のセル構造を1
つの単位(U)としたものであり、第1図は、その−単
位(U)についての構成を製造工程順に示した工程図で
ある。以下、順を追ってその工程を説明する。
As shown in FIG. 1H, the memory device (M) according to this embodiment has a cell structure of one set of two bits having a memory cell (A), a memory cell (B), and a bit line lead-out portion (C).
FIG. 1 is a process diagram showing the structure of the -unit (U) in the order of manufacturing steps. The steps will be explained step by step below.

まず、第1図Aに示すように、第1導電型シリコン基板
等の半導体基板(1)の−上面(1a)に選択酸化法に
よりフィールド絶縁層(2)を形成し、このフィールド
絶縁層(2)に囲まれて成る素子形成領域上にゲート絶
縁膜、例えば熱酸化を施してゲート用のSi0g酸化膜
(3)を形成する。その後、ゲート絶縁膜(3)上に不
純物ドープの多結晶シリコン層と高融点金属シリサイド
層よりなる高融点金属ポリサイド層(4)をCVD法等
で形成する。そして、このポリサイド層(4)上に膜厚
が比較的厚いSjO□酸化膜(5)をCVD法等で形成
する。
First, as shown in FIG. 1A, a field insulating layer (2) is formed on the upper surface (1a) of a semiconductor substrate (1) such as a first conductivity type silicon substrate by a selective oxidation method. 2) A gate insulating film, for example, a SiOg oxide film (3) for the gate is formed by thermal oxidation on the element formation region surrounded by the above. Thereafter, a high melting point metal polycide layer (4) consisting of an impurity-doped polycrystalline silicon layer and a high melting point metal silicide layer is formed on the gate insulating film (3) by CVD or the like. Then, a relatively thick SjO□ oxide film (5) is formed on this polycide layer (4) by CVD or the like.

次に、第1図Bに示すように、ワード線パターンに沿っ
て5i(h酸化膜(5)及びポリサイド層(4)を選択
的にエツチングする。このとき、ポリサイド層(4)に
よるゲート電極(6)が形成される。その後、SiO*
酸化膜のCVD法等による全面被着を行なったのち、エ
ッチバックすることによりサイドウオール(7)を形成
する。そして、ゲート電極(6)及びサイドウオール(
7)をマスクとして基板(1)の表面(1a)に第2導
電型の不純物をイオン注入してソース・ドレイン領域(
8a) 、 (8b) 、 (8c)を形成する。この
とき、基板(1)の表面(1a)に非常に薄いSiO□
酸化膜を熱酸化によって形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, the 5i (h) oxide film (5) and the polycide layer (4) are selectively etched along the word line pattern. At this time, the gate electrode formed by the polycide layer (4) (6) is formed. Then, SiO*
After an oxide film is deposited on the entire surface by CVD or the like, sidewalls (7) are formed by etching back. Then, the gate electrode (6) and the sidewall (
7) as a mask, impurities of the second conductivity type are ion-implanted into the surface (1a) of the substrate (1) to form source/drain regions (
8a), (8b) and (8c) are formed. At this time, on the surface (1a) of the substrate (1), a very thin SiO□
An oxide film is formed by thermal oxidation.

次に、第1図Cに示すように、ゲート電極(6)及びサ
イドウオール(7)を含む全面にSiO□酸化膜(9)
をCVD法等で形成したのち、このSiO□酸化膜(9
)上に5iJ4膜(10)を減圧のCVD法等で被着形
成する。この5iJa膜(10)は、後に上方に形成さ
れる酸化膜の除去時、5i3N4膜(10)よりも下層
に存するSiO□酸化膜(9)及びザイドウォール(7
)を保護するためのストッパマスクとして用いられる。
Next, as shown in FIG.
After forming by CVD method etc., this SiO□ oxide film (9
) A 5iJ4 film (10) is deposited on the film by low pressure CVD method or the like. This 5iJa film (10) is removed from the SiO□ oxide film (9) and zide wall (7
) is used as a stopper mask to protect the

その後、Si 3N4膜(10)上に比較的膜厚の厚い
SiO□酸化膜(11)をCVD法等で形成する。
Thereafter, a relatively thick SiO□ oxide film (11) is formed on the Si3N4 film (10) by CVD or the like.

次に、第1図りに示すように、ソース・ドレイン領域(
8a)上のSiO2酸化NG? (9) 、 S i 
3 N 4膜(10)及びSiO□酸化膜(11)を反
応性イオンエツチング(Reactive Jon E
tching : RI E )にて除去してコンタク
トホール(12)を開口する。その後、コンタクトホー
ル(12)を含む全面に不純物ドープの多結晶シリコン
層(第1の導電層) (13)をCVD法等にて形成し
たのち、この多結晶シリコン層(13)をRIBにてバ
ターニングしてメモリセル(A)のキャパシタ下部電極
(14)となす。尚、サイドウオール(7)及びSiO
□酸化膜(9)から成る層を今後は、層間絶縁層(15
)と記す。
Next, as shown in the first diagram, source/drain regions (
8a) SiO2 oxidation NG on top? (9), S i
3N4 film (10) and SiO□ oxide film (11) were subjected to reactive ion etching (Reactive Jon E
tching: RIE) to open a contact hole (12). After that, an impurity-doped polycrystalline silicon layer (first conductive layer) (13) is formed on the entire surface including the contact hole (12) by CVD method, and then this polycrystalline silicon layer (13) is formed by RIB. It is patterned to form the capacitor lower electrode (14) of the memory cell (A). In addition, the side wall (7) and SiO
□In the future, the layer consisting of the oxide film (9) will be replaced with the interlayer insulating layer (15).
).

次に、第1図Eに示すように、キャパシタ下部電極(1
4)を含む全面にSiO□酸化膜(16)をCVD法等
で形成したのち、ソース・ドレイン領域(8C)上の層
間絶縁層(15)、Si:+)L膜(10)、 5iO
z酸化膜(11)及び(16)をRIEにて除去してコ
ンタクI・ボール(17)を開口する。そして、コンタ
クトホール(17)を含む全面に不純物トープの多結晶
シリコン層(第2の導電層)、 (1B)をCVD法等
で形成したのち、この多結晶シリコン層(18)をRI
Eにてパタニングしてメモリセル(B)のキャパシタ下
部電極(19)となす。このとき、単位(tJ)間にお
けるメモリセル(A)及び(B)の隣接部分(即ち、フ
ィールド絶縁層(2)の上方)(D)では、キャパシタ
下部電極(14)及び(19)同士がその一部において
SiO□酸化膜(16)を介して重畳される。
Next, as shown in FIG. 1E, the capacitor lower electrode (1
After forming a SiO□ oxide film (16) on the entire surface including 4) by CVD method etc., an interlayer insulating layer (15) on the source/drain region (8C), a Si:+)L film (10), 5iO
The Z oxide films (11) and (16) are removed by RIE to open the contact I/ball (17). Then, after forming an impurity-topped polycrystalline silicon layer (second conductive layer) (1B) on the entire surface including the contact hole (17) by CVD method, this polycrystalline silicon layer (18) is
It is patterned at E to form the capacitor lower electrode (19) of the memory cell (B). At this time, in the adjacent portion (D) of the memory cells (A) and (B) between units (tJ) (i.e., above the field insulating layer (2)), the capacitor lower electrodes (14) and (19) are connected to each other. A portion of it is overlapped with a SiO□ oxide film (16) interposed therebetween.

次に、第1図Fに示すように、5i02酸化膜(16)
及び(11)全面に対しフッ酸系エツチング液によるウ
ェットエツチングを行なう。このとき、キャパシタ下部
電極(14) 、 (19)間のSiO□膜(16)及
び(11)もサイドエツチングされる。5iO7酸化膜
(16)及び(11)の下層にはストッパである5iJ
4膜(10)が存在するため、このSi3N4膜(10
)に被覆されている層間絶縁層(15)等は除去されな
い。このウェットエツチングの結果、隣接部分(D)に
おいて、キャパシタ下部電極(19)は、下層のキャパ
シタ下部電極(14)上へ庇状に延び、キャパシタ下部
電極(14)は、5iJn膜(10)上を庇状に延びて
、キャパシタ下部電極(19) 、 (14)間からキ
ャパシタ下部電極(14)SLNs膜(10)間に延び
る断面はぼS字状の空洞(20)が形成される。また、
各キャパシタ下部電極(19)(14)は、それぞれビ
ット線取出し部分(C)側にも庇状に延び、各キャパシ
タ下部電極(19”l 、 (14)のSiJ、膜(1
0)との間にも空洞(21) 、 (22)がそれぞれ
形成される。
Next, as shown in FIG. 1F, a 5i02 oxide film (16) is formed.
and (11) Wet etching is performed on the entire surface using a hydrofluoric acid etching solution. At this time, the SiO□ films (16) and (11) between the capacitor lower electrodes (14) and (19) are also side etched. The lower layer of the 5iO7 oxide films (16) and (11) is a 5iJ stopper.
Since there are 4 films (10), this Si3N4 film (10)
) is not removed. As a result of this wet etching, in the adjacent portion (D), the capacitor lower electrode (19) extends in an eaves-like manner onto the lower layer capacitor lower electrode (14), and the capacitor lower electrode (14) is formed on the 5iJn film (10). A cavity (20) having a substantially S-shaped cross section is formed extending in the shape of an eave and extending from between the capacitor lower electrodes (19) and (14) to between the capacitor lower electrode (14) and the SLNs film (10). Also,
Each capacitor lower electrode (19) (14) also extends like an eave to the bit line extraction portion (C) side, and each capacitor lower electrode (19"l), (14) SiJ, film (14)
Cavities (21) and (22) are also formed between the two holes (21) and (22), respectively.

次に、第1図Gに示すように、露出しているキャパシタ
下部電極(19)、(14)の表面(上面及び下面を含
む、以下間し)を熱処理して、それらの表面に5i02
酸化膜からなる誘電体膜(23)を形成する。
Next, as shown in FIG.
A dielectric film (23) made of an oxide film is formed.

尚、この5in2酸化膜の代わりに5iJ4膜や5in
2Si3N4−3iO□膜を誘電体膜(23)としても
よい。そして、キャパシタ下部電極(19) 、 (1
4)を含む全面に不純物ドープの多結晶シリコン層(2
4)を形成する。
In addition, instead of this 5in2 oxide film, a 5iJ4 film or a 5in
The 2Si3N4-3iO□ film may be used as the dielectric film (23). Then, the capacitor lower electrode (19), (1
4), an impurity-doped polycrystalline silicon layer (2
4) Form.

この多結晶シリコン層(24)は、例えば減圧のCVD
法等により形成することができ、キャパシタ下部電極(
19) 、 (14)全面を被覆した誘電体膜(23)
を更に被覆するように形成される。即ち、多結晶シリコ
ン層(24)が誘電体膜(23)を介してキャパシタ下
部電極(19) 、 (1,1)の上面、側面及び下面
全体に形成されると共に、空洞(20) 、 (21)
及び(22)内にも十分に充填される。その後、多結晶
シリコン層(24)をRIEによりバターニングしてキ
ャパシタ上部電極(25)となす。通常、キャパシタ下
部電極を互いに異なる層で形成する場合、キャパシタ下
部電極毎にその上面にキャパシタ上部電極を形成し、そ
れを1つの組として更にそれら糾問に層間絶縁層を介在
させるという工程が必要であるが、本実施例では、キャ
パシタ下部電極(19) 、 (14)間のSiO□酸
化膜(16)及び(11)をウェットエツチングで除去
し、その後キャパシタ上部電極(25)を減圧のCVD
で一括形成するようにしたので、上述の如く、キャパシ
タ下部電極とキャパシタ上部電極とから成る組を層間絶
縁層を介して何層も重ねるという必要がなくなり、工程
が簡略化される。
This polycrystalline silicon layer (24) is formed by, for example, low-pressure CVD.
The capacitor lower electrode (
19), (14) Dielectric film covering the entire surface (23)
It is formed to further cover the . That is, a polycrystalline silicon layer (24) is formed on the entire top, side and bottom surfaces of the capacitor lower electrodes (19), (1,1) via the dielectric film (23), and the cavities (20), ( 21)
and (22) are also sufficiently filled. Thereafter, the polycrystalline silicon layer (24) is patterned by RIE to form a capacitor upper electrode (25). Normally, when forming capacitor lower electrodes with different layers, it is necessary to form a capacitor upper electrode on the upper surface of each capacitor lower electrode, and to form a set of capacitor upper electrodes, further interposing an interlayer insulating layer between the two capacitor lower electrodes. However, in this example, the SiO□ oxide films (16) and (11) between the capacitor lower electrodes (19) and (14) are removed by wet etching, and then the capacitor upper electrode (25) is etched by low pressure CVD.
Since they are formed all at once, as described above, there is no need to stack a set of capacitor lower electrodes and capacitor upper electrodes in multiple layers with interlayer insulating layers interposed therebetween, and the process is simplified.

次に、第1図I]に示すように、キャパシタ上部電極(
25)を含む全面にSiO□からなる層間絶縁層(26
)をCVD法等で形成したのち、ソース・ドレイン領域
(8b)上の層間絶縁層(15)、 Si+N4膜(1
0)及び層間絶縁層(26)をRIEにて除去してビッ
ト線コンタクトホール(27)を開口し、その後、全面
にAn配線層(28)を形成したのち、このAj2配線
層(28)を例えば、第2図に示すように、ビット線(
29)としてRIEにてパターニングすることによって
本実施例に係るメモリ装置(M)が完成する。
Next, as shown in FIG.
An interlayer insulating layer (26) made of SiO□ is formed on the entire surface including
) is formed by CVD method etc., then an interlayer insulating layer (15) on the source/drain region (8b) and a Si+N4 film (1
0) and the interlayer insulating layer (26) are removed by RIE to open a bit line contact hole (27). After that, an An wiring layer (28) is formed on the entire surface, and then this Aj2 wiring layer (28) is formed. For example, as shown in FIG.
29), the memory device (M) according to this embodiment is completed by patterning by RIE.

上記工程は、説明の便宜上、メモリ装置(M)の−単位
(U)について述べてきたが、実際には、第2図に示す
ように、複数の単位が同時に形成される。このとき、各
単位(U)の両側が互いに重なったかたちで形成される
。即ち、キャパシタ下部電極(19) 、 (14)が
重畳された部分(斜線で示す)(a)において重な、る
。尚、(30)で示す実線は、フィールド絶縁層(2)
と素子形成領域との境界を示したものである。また、口
承しないが、各単位は千鳥状に配列される。
Although the above steps have been described for the unit (U) of the memory device (M) for convenience of explanation, in reality, as shown in FIG. 2, a plurality of units are formed at the same time. At this time, both sides of each unit (U) are formed so as to overlap each other. That is, the capacitor lower electrodes (19) and (14) overlap in the overlapped portion (shown by diagonal lines) (a). Note that the solid line indicated by (30) is the field insulating layer (2).
This figure shows the boundary between the area and the element formation area. Also, although it is not passed down orally, each unit is arranged in a staggered pattern.

上述の如く本例によれば、メモリセル(A)のキャパシ
タ下部電極(14)と、メモリセル(B)のキャパシタ
下部電極(19)とを互いに異なる層(多結晶シリコン
層(13)と多結晶シリコン層(18))で形成するよ
うにしたので、各単位(U)間において、互いに隣接す
るキャパシタ下部電極(14) 、 (19)を別々に
パターニングして形成することが可能となり、そのため
、キャパシタ下部電極(14) 、 (19)をその隣
接部分(D)°において重畳化させることができ、即ち
、各単位(U)の両側(第2図において、斜線で示す)
(a)を互いに重なったかたちで形成できるため、メモ
リセルの面積の大幅なる縮小化が可能となり、メモリセ
ルの高集積化を図る1に とができる。
As described above, according to this example, the capacitor lower electrode (14) of the memory cell (A) and the capacitor lower electrode (19) of the memory cell (B) are formed using different layers (the polycrystalline silicon layer (13) and the polycrystalline silicon layer (13)). Since the capacitor lower electrodes (14) and (19) are formed from a crystalline silicon layer (18), it is possible to separately pattern and form the adjacent capacitor lower electrodes (14) and (19) between each unit (U). , the capacitor lower electrodes (14), (19) can be overlapped in their adjacent parts (D), i.e. on both sides of each unit (U) (indicated by diagonal lines in FIG. 2).
Since the elements (a) can be formed in such a manner that they overlap each other, it is possible to significantly reduce the area of the memory cell, and it is possible to achieve a high degree of integration of the memory cell.

また、キャパシタ下部電極(14) 、 (19)及び
Si:+Na膜(10)間に形成される空洞(20)、
 (21)及び(22)内にキャパシタ上部電極(25
)となる多結晶シリコン層(24)が充填されることに
より、キャパシタ下部電極(14)及び(19)の各表
面(上面及び下面を含む)にわたってキャパシタ上部電
極(25)が形成されることになり、その結果、キャパ
シタ下部電極(14)及び(19)のそれぞれの表面全
てが容量として活用でき、容量の増大化を図ることがで
きる。
Also, a cavity (20) formed between the capacitor lower electrodes (14), (19) and the Si:+Na film (10),
The capacitor upper electrode (25) is inside (21) and (22).
) By filling the polycrystalline silicon layer (24), a capacitor upper electrode (25) is formed over each surface (including the upper and lower surfaces) of the capacitor lower electrodes (14) and (19). As a result, the entire surface of each of the capacitor lower electrodes (14) and (19) can be utilized as a capacitor, and the capacitance can be increased.

また、」二連の如く、キャパシタ下部電極(14)及び
(19)ともその表面全部を容量として活用するため、
同一面積、例えばキャパシタ下部電極(14)(19)
同士が重なった部分の投影面積(第2図においては、斜
線で示ず(a)の領域)に関する容量がキャパシタ下部
電極(14) 、 (19)間で同一になる。従って、
メモリセル間において、同一容量を得る場合、高さ方向
の寸法を考慮したとしても、キャパシタ下部電極(14
) 、 (19)の投影面積形状をほぼ近億的に左右対
称とすることで実現でき、このことは設計上容易であり
、実用化に富む。
In addition, in order to utilize the entire surface of the capacitor lower electrodes (14) and (19) as a capacitor, as in a double series,
Same area, e.g. capacitor lower electrode (14) (19)
The capacitance with respect to the projected area of the overlapped portion (in FIG. 2, the area (a) not shown with diagonal lines) is the same between the capacitor lower electrodes (14) and (19). Therefore,
When obtaining the same capacitance between memory cells, the capacitor lower electrode (14
), (19) can be realized by making the shape of the projected area almost bilaterally symmetrical, which is easy to design and has many practical applications.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係るメモリ装置は、スイッチング用のトランジ
スタとこのトランジスタに接続される積層型のキャパシ
タとでメモリセルが構成されるメモリ装置において、互
いに隣接している少なくとも2つの上記メモリセルのう
ちの一方における上記キャパシタの基板と接続される一
方の電極を第1の導電層で形成し、また、上記2つのメ
モリセルのうちの他方における」二記キャパシタの基板
と接続される一方の電極を上記第1の導電層よりも上層
の第2の導電層で形成すると共に、上記隣接する部分に
おいて、上記第1の導電層と重畳され、更に第1の導電
層の表面(上面及び下面を含む)と第2の導電層の表面
(上面及び下面を含む)に第1及び第2の導電層よりも
上層の第3の導電層を形成し、この第3の導電層が上記
キャパシタの他方の電極となるように構成したので、メ
モリセルの面積の大幅なる縮小化及び高集積化並びに容
量の増大化を実現することができる。
A memory device according to the present invention is a memory device in which a memory cell includes a switching transistor and a stacked capacitor connected to the transistor, in which one of at least two memory cells adjacent to each other is provided. One electrode connected to the substrate of the capacitor in the second memory cell is formed of a first conductive layer, and one electrode connected to the substrate of the second capacitor in the other of the two memory cells is formed of the first conductive layer. A second conductive layer is formed above the first conductive layer, overlaps with the first conductive layer in the adjacent portion, and further overlaps the surface (including the upper surface and the lower surface) of the first conductive layer. A third conductive layer that is higher than the first and second conductive layers is formed on the surface (including the upper surface and the lower surface) of the second conductive layer, and this third conductive layer is connected to the other electrode of the capacitor. With this structure, it is possible to significantly reduce the area of the memory cell, increase the degree of integration, and increase the capacity.

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

第1図は本実施例に係るメモリ装置の構成を示す工程図
、第2図は本実施例の平面レイアウトの一例を示す平面
図、第3図は従来例を示す構成図、第4図は従来例の平
面レイアウトの一例を示す平面図である。 (M)はメモリ装置、(A)、(B)はメモリセル、(
C)はビット線取出し部分、(D)は隣接部分(重畳部
分) 、(1)は半導体基板、(2)はフィルド絶縁層
、(6)はゲート電極、(8a) 、 (8b) 、 
(8c)はソース・ドレイン領域、(10)は5iJn
膜、(14)はキャパシタ下部電極、(15)は眉間絶
縁層、(19)はキャパシタ下部電極、(25)はキャ
パシタ上部電極、(2G)は眉間絶縁層、(28)はA
I!配線層、(29)はビット線である。
FIG. 1 is a process diagram showing the configuration of a memory device according to this embodiment, FIG. 2 is a plan view showing an example of the planar layout of this embodiment, FIG. 3 is a configuration diagram showing a conventional example, and FIG. FIG. 2 is a plan view showing an example of a conventional planar layout. (M) is a memory device, (A) and (B) are memory cells, (
C) is the bit line extraction part, (D) is the adjacent part (overlapping part), (1) is the semiconductor substrate, (2) is the filled insulating layer, (6) is the gate electrode, (8a), (8b),
(8c) is the source/drain region, (10) is 5iJn
membrane, (14) is the capacitor lower electrode, (15) is the glabella insulating layer, (19) is the capacitor lower electrode, (25) is the capacitor upper electrode, (2G) is the glabella insulating layer, (28) is A
I! The wiring layer (29) is a bit line.

Claims (1)

【特許請求の範囲】  スイッチング用のトランジスタとこのトランジスタに
接続される積層型の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、 互いに隣接している少なくとも2つの上記メモリセルの
うちの一方における上記キャパシタの基板と接続される
一方の電極が第1の導電層で形成され、 上記2つのメモリセルのうちの他方における上記キャパ
シタの基板と接続される一方の電極が上記第1の導電層
よりも上層の第2の導電層で形成されると共に、上記隣
接の部分において、上記第1の導電層と重畳され、 第1の導電層の上面及び下面を含む第1の導電層の表面
と第2の導電層の上面及び下面を含む第2の導電層の表
面に第1及び第2の導電層よりも上層の第3の導電層が
形成され、この第3の導電層が上記キャパシタの他方の
電極となっているメモリ装置。
[Claims] In a memory device in which a memory cell includes a switching transistor and a stacked capacitor connected to the transistor, the above-mentioned method in one of at least two adjacent memory cells is provided. One electrode connected to the substrate of the capacitor is formed of a first conductive layer, and one electrode connected to the substrate of the capacitor in the other of the two memory cells is made of a first conductive layer. The surface of the first conductive layer including the upper surface and the lower surface of the first conductive layer and the second conductive layer are formed of an upper second conductive layer and overlap with the first conductive layer in the adjacent portion. A third conductive layer, which is an upper layer than the first and second conductive layers, is formed on the surface of the second conductive layer including the upper and lower surfaces of the conductive layer, and this third conductive layer covers the other conductive layer of the capacitor. A memory device that serves as an electrode.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03173176A (en) * 1989-11-30 1991-07-26 Sharp Corp Semiconductor storage device
KR100223865B1 (en) * 1996-06-10 1999-10-15 구본준 Capacitor structure and fabricating method thereof

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