JPH02304968A - Semiconductor memory device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor memory device and manufacture thereof

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JPH02304968A
JPH02304968A JP1124171A JP12417189A JPH02304968A JP H02304968 A JPH02304968 A JP H02304968A JP 1124171 A JP1124171 A JP 1124171A JP 12417189 A JP12417189 A JP 12417189A JP H02304968 A JPH02304968 A JP H02304968A
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JP
Japan
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oxide film
bit
electrode
switching transistor
field oxide
Prior art date
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Pending
Application number
JP1124171A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunji Takase
俊二 高瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP1124171A priority Critical patent/JPH02304968A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable the length in short-side direction between cells per bit to be reduced further by using a lead-out electrode by a wiring layer which is different from a bit wire for connecting the bit wire and a diffusion layer of a switching transistor and by forming a bit contact on a field. CONSTITUTION:A take-out electrode 36 by a wiring layer which is different from a bit wire 39 is used for connecting the bit wire 39 and a diffusion layer of a switching transistor to form a bit contact on a field, thus enabling the take-out electrode 36 and the bit wire 39 to be overlapped each other. This permitted overlapping contributes to reduce a length A in short-side direction between cells and eliminates the bit-wire-contact margin at the field side, thus enabling the length A in short-side direction between cells up to l1 (gap between bit wires) + l2 (bit wire -bit contact margin) + l3 (bit contact dimensions).

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、半導体記憶装置、特にDRAMのメモリセ
ル及びその製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor memory device, particularly a DRAM memory cell and a manufacturing method thereof.

(従来の技術) 従来、 DRAMセルには、1つのスイッチングトラン
ジスタと、1つのキャパシタから構成されるメモリセル
が広く用いられてきた。この種のメモリセルでは、キヤ
/fシタに蓄えられた電荷の有無によって情報を記憶し
、スイッチングトランジスタのオン・オフによって読み
出し、書き込み及び記憶保持動作を行っている。キヤ・
fシタの電荷状態を保存するため、一定期間ごとにリフ
レッシュ動作が行われるが、このリフレッシュ期間中、
キャ/(’シタが十分電荷量を保持している必要がある
(Prior Art) Conventionally, a memory cell composed of one switching transistor and one capacitor has been widely used as a DRAM cell. In this type of memory cell, information is stored depending on the presence or absence of charge stored in the capacitor, and reading, writing, and memory holding operations are performed by turning on and off a switching transistor. Kiya
In order to preserve the charge state of the f-shita, a refresh operation is performed at regular intervals, but during this refresh period,
It is necessary for the capacitor to hold a sufficient amount of charge.

実際のデバイスでは、さまざまな経路のリーク電流や、
アルファ粒子の入射によって発生する電荷の流入等が存
在するため、キヤ・ぐシタの容量値は一定値以上必要と
々る。一方、DRAMの高密度化のためのメモリセルの
微細化は目ざましく、これに従い容量値も減少するので
何らかの3次元構造を用いなければキヤ・ぐシタの容量
確保が困難となる。
In actual devices, leakage currents in various paths,
Since there is an inflow of charges generated by the incidence of alpha particles, the capacitance value of the capacitor needs to be a certain value or more. On the other hand, the miniaturization of memory cells in order to increase the density of DRAMs is remarkable, and the capacitance value decreases accordingly, making it difficult to secure the capacity of the memory cells unless some kind of three-dimensional structure is used.

この種のセル構造として、スタックドキャパシタセルが
ある。第2図(a) (b)に従来のスタックドキャパ
シタセル構造を示す。同図(a)は平面パターン図およ
び同図(b)は(a)のc−d’切断面図である。従来
のスタックドキャパシタセル構造の概要を同図を用いて
説明する。図中1はP型シリコン基板で、フィールド酸
化膜2が設けられている。MOS型スイッチングトラン
ジスタは、ゲート酸化膜3、ゲート電極4及びソース・
ドレインを形成する拡散層51L、5bから構成されて
いる。まだキャパシタはストレージ電極8、誘電体薄膜
9、セルグレート電極10から構成されておシ、ストレ
ージ電極8は、スイッチングトランジスタの一方の拡散
層5bと接続開口部2(以下セルコンタクトと称す)で
接続されている。スイッチングトランジスタの他方の拡
散層5aは接続開口部12(以下ビットコンタクトと称
す)を介してビット線13に接続されている66.11
は層間絶縁膜14はパッシベーション膜でアル。
A stacked capacitor cell is an example of this type of cell structure. FIGS. 2(a) and 2(b) show conventional stacked capacitor cell structures. FIG. 5(a) is a planar pattern diagram, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view taken along line c-d' in FIG. 2(a). An overview of a conventional stacked capacitor cell structure will be explained using the same figure. In the figure, 1 is a P-type silicon substrate, on which a field oxide film 2 is provided. The MOS type switching transistor includes a gate oxide film 3, a gate electrode 4, and a source/source.
It is composed of diffusion layers 51L and 5b forming a drain. The capacitor is still composed of a storage electrode 8, a dielectric thin film 9, and a cell rate electrode 10. The storage electrode 8 is connected to one diffusion layer 5b of the switching transistor through a connection opening 2 (hereinafter referred to as cell contact). has been done. The other diffusion layer 5a of the switching transistor is connected to the bit line 13 via the connection opening 12 (hereinafter referred to as bit contact) 66.11
The interlayer insulating film 14 is a passivation film.

ここで上記のスタックドキャパシタセル構造では第2図
(a)に示したとうシ、ストレージ電極8とビットコン
タクト12との間に合わせ余裕tが必要であ夛その分だ
けキャパシタ面積が小さくなってしまう。そこで文献I
EDM Technology digest。
In the stacked capacitor cell structure described above, as shown in FIG. 2(a), an alignment margin t is required between the storage electrode 8 and the bit contact 12, and the capacitor area becomes smaller by that amount. . Therefore, Literature I
EDM Technology digest.

1988年T 、 Ema他著、 ” 3−Dimen
sional 5tackedCapacitor  
Ce1l  for  16M and  64MDR
AMs ” pp592−595.に開示される様な新
しいスタックドキャパシタセル構造が提案された。第3
図(a)にその平面パターン図を、同図(b)は同図(
a)のd −d’の切断面図を、更に同図(c)は同図
(a)のe −e’の切断面図を示す。その概要を同図
を用いて説明する。
T., Ema et al., 1988, “3-Dimen”
sional 5tackedCapacitor
Ce1l for 16M and 64MDR
A new stacked capacitor cell structure was proposed as disclosed in ``AMs'' pp592-595.
Figure (a) shows the plane pattern diagram, and figure (b) shows the same figure (
A sectional view taken along line d-d' in a) is shown, and FIG. The outline will be explained using the same figure.

図中15はP型シリコン基板、16はフィールド酸化膜
である。MO3型スイッチングトランジスタは、ゲート
酸化膜17、ゲート電極18、及びソース・ドレインを
形成する拡散層19a、19bから構成されている。ス
イッチングトランジスタの一方の拡散層19mは、ビッ
トコンタクト21を介してビット線22に接続されてお
シ、他方の拡散層19bはセルコンタクト24によシ、
ストレー・ゾ電極25、誘電体薄膜26及びセルプレー
ト電極27から構成されるキャノ母シタに接続されてい
る。20.23は層間絶縁膜、28は・母ッシベーショ
ン膜である。第2図の例と異なシ、フィ−ルド酸化膜に
囲まれたアクティブ領域を凸型に形成し、ビットコンタ
クトを該凸型の突出部にずらして開孔し、更にビット線
22をフィールド酸化膜上層に配線させることによシ、
第2図に示したビットコンタクト−ストレージ電極余裕
は不必要となシ、その分ストレーノ電極の面積を犬きく
することができる。
In the figure, 15 is a P-type silicon substrate, and 16 is a field oxide film. The MO3 type switching transistor is composed of a gate oxide film 17, a gate electrode 18, and diffusion layers 19a and 19b forming a source and a drain. One diffusion layer 19m of the switching transistor is connected to a bit line 22 via a bit contact 21, and the other diffusion layer 19b is connected to a cell contact 24.
It is connected to a canopy motherboard composed of a stray electrode 25, a dielectric thin film 26, and a cell plate electrode 27. Reference numerals 20 and 23 are interlayer insulating films, and 28 is a mother passivation film. 2, the active region surrounded by the field oxide film is formed in a convex shape, the bit contact is shifted to the convex protrusion, and the bit line 22 is formed by field oxidation. By wiring on the upper layer of the film,
The bit contact-storage electrode margin shown in FIG. 2 is unnecessary, and the area of the strain electrode can be increased accordingly.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら第3図(a)〜(c)に示す構造のスタッ
クドキャパシタではビット線22を形成してからセルコ
ンタクトを形成するため、アクティブ領域を凸型に変形
させ該凸型突出部にビットコンタクト21を開孔させ、
かつビット線22はアクティブ領域上を避け、フィール
ド酸化膜上層に配線せねばならない、この結果、セル間
短辺方向長Cは第3図(a)及び(c)のe −e’切
断面図に示す様に、最小でもat  (ビット線間隔)
+dx  (ビット線−ビットコンタクト余裕)+as
  (ビットコンタクト寸法)+d4(ビット線−ビッ
トコンタクト余裕)で決まる値より小さくすることはで
きないという欠点があった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the stacked capacitor having the structure shown in FIGS. 3(a) to 3(c), the cell contact is formed after the bit line 22 is formed, so the active region is deformed into a convex shape. and drill a bit contact 21 in the convex protrusion,
In addition, the bit line 22 must be routed above the field oxide film, avoiding the active area. As a result, the length C in the short side direction between cells is as shown in the e-e' cross-sectional view of FIGS. 3(a) and 3(c). As shown in , the minimum at (bit line spacing)
+dx (bit line - bit contact margin) +as
There is a drawback that it cannot be made smaller than the value determined by (bit contact dimension) + d4 (bit line - bit contact margin).

(課題を解決するだめの手段) この発明は前記課題を解決するために、ビット線とスイ
ッチングトランジスタの拡散層との接続にビット線とは
異なる配線層による取り出し電極を用いビットコンタク
トをフィールド上に形成することによシ、1ビツト当シ
のセル間短辺方向長をさらに縮小可能としたものである
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention uses an extraction electrode in a wiring layer different from the bit line to connect the bit line and the diffusion layer of the switching transistor, and connects the bit contact to the field. By forming this, it is possible to further reduce the length in the short side direction between cells per 1 bit.

(作用) この発明によれば、取り出し電極はビット線と拡散層と
の接続を行なう、この取り出し電極はビ、ト綜とは異な
る配線層で形成される為、取り出し電極とビット線とは
オーバーラツプすることができる。この許容されたオー
バーラツプ分が1ビット邑、bのセル間短辺方向長Aの
縮少に寄与し、最小で第1図(a)に示すLx  (ビ
ット線間隔)+11  (ビット線−ビットコンタクト
余裕)+t。
(Function) According to the present invention, the take-out electrode connects the bit line and the diffusion layer. Since the take-out electrode is formed of a wiring layer different from the bit line and the bit line, the take-out electrode and the bit line overlap. can do. This allowed overlap contributes to the reduction of the length A in the short side direction between cells of 1 bit field and b, and the minimum length is Lx (bit line spacing) + 11 (bit line - bit contact) as shown in Fig. 1(a). margin) +t.

(ビットコンタクト寸法)まで縮小可能となる。(bit contact dimensions).

(実施例) 第1図に本発明の第一の実施例の平面パターン図及び断
面構造を示す、この図に示すように不純物濃度lX10
15〜IXIQ”cy+s−’程度のP型シリコン基板
29上にフィールド酸化膜30で取り囲むようにアクテ
ィブ領域が形成され、該アクティブ上にゲート酸化膜3
11ゲート電極32及びN+拡散層33a、33bよ構
成るスイッチングトランジスタが形成されている。スイ
ッチングトランジスタの一方の拡散層33mはコンタク
ト35を介して取り出し電極36に接続されており、更
に取り出し電極36は、ビットコンタクト38によpフ
ィールド酸化膜30上で、ビット線39に接読されてい
る。キャパシタはストレージ電極42、誘電体薄膜43
及びセルプレート電極44で形成され、ストレージ電極
42はセルコンタクト41によシスイツチングトランジ
スタの他方の拡散層33bと接続されている。34 、
37 。
(Example) Fig. 1 shows a plane pattern diagram and a cross-sectional structure of the first example of the present invention.
An active region is formed on a P-type silicon substrate 29 of approximately 15 to IXIQ"cy+s-' so as to be surrounded by a field oxide film 30, and a gate oxide film 3 is formed on the active region.
A switching transistor is formed by a gate electrode 32 and N+ diffusion layers 33a and 33b. One diffusion layer 33m of the switching transistor is connected to a lead-out electrode 36 via a contact 35, and the lead-out electrode 36 is connected to a bit line 39 on the p-field oxide film 30 by a bit contact 38. There is. The capacitor includes a storage electrode 42 and a dielectric thin film 43
and a cell plate electrode 44, and the storage electrode 42 is connected to the other diffusion layer 33b of the switching transistor through the cell contact 41. 34,
37.

40は層間絶縁、45はノクッシペーション膜である。40 is an interlayer insulating film, and 45 is a noccination film.

まだスイッチングトランジスタのゲート電極32はワー
ド線をも兼ねている。以上の構成に於て、ワード線をハ
イレベルにすることによシ、スイッチングトランジスタ
をオン状態にし、ビット線39を通してキャパシタに情
報を書き込んだシ逆にキヤ・ぞシタからビット線に情報
を読み出したシする。ワード線がローレベルの時は、ス
イッチングトランジスタはオフ状態となシキャパシタの
内容は保持される。
The gate electrode 32 of the switching transistor also serves as a word line. In the above configuration, by setting the word line to a high level, the switching transistor is turned on, and information is written to the capacitor through the bit line 39, and conversely, information is read from the capacitor to the bit line. Tashi. When the word line is at a low level, the switching transistor is turned off and the contents of the capacitor are held.

第4図は、本発明の第一の実施例を示す製造工程断面図
である。なお膜厚は一例にすぎず適宜選択できる。まず
、不純物濃度I X 10””〜IX1016an−3
程度のP型シリコン基板29に、図示してはいないが、
メモリセル部全体の基板に5×1016〜2 X 10
170−3程度の濃度でPウェルを形成した後LOCO
S法を用い500 nm程度のフィールド酸化膜30を
形成する。次にスイッチングトランジスタのゲート酸化
膜31を熱酸化によシ膜厚15 nm程度成長させゲー
ト電極となるポリシリコン32を低圧CVD法によl)
 300 nm程度全面に堆積させる。次にポリシリコ
ン32の抵抗を下げるために該ポリシリコン32にリン
を高濃度にドープする。次にホトリソグラフィー及びエ
ッチ/グによシ、ポリシリコン32、ゲート酸化膜31
をパターニングする。その後ヒ素をイオン注入すること
によfiN+拡散層33a、33bを形成し、第4図(
a)に示す構造を得る。次にCVD、法によシ酸化膜3
4を100〜200 nm程度全面に堆積させスイッチ
ングトランジスタの一方の拡散層331Lと取り出し電
極36を接続させるだめのコンタクトホール35を通常
のホトリングラフイー及びエツチングによシ開孔する。
FIG. 4 is a sectional view of the manufacturing process showing the first embodiment of the present invention. Note that the film thickness is only an example and can be selected as appropriate. First, the impurity concentration IX10''~IX1016an-3
Although not shown, the P-type silicon substrate 29 of
5 x 1016 to 2 x 10 on the entire memory cell part substrate
After forming a P well with a concentration of about 170-3, LOCO
A field oxide film 30 of about 500 nm is formed using the S method. Next, the gate oxide film 31 of the switching transistor is grown to a thickness of about 15 nm by thermal oxidation, and the polysilicon 32 that will become the gate electrode is grown by low-pressure CVD.
Deposit about 300 nm over the entire surface. Next, in order to lower the resistance of polysilicon 32, polysilicon 32 is doped with phosphorus at a high concentration. Next, photolithography and etching/grinding, polysilicon 32, gate oxide film 31
pattern. Thereafter, fiN+ diffusion layers 33a and 33b are formed by ion-implanting arsenic, and as shown in FIG.
Obtain the structure shown in a). Next, a silicon oxide film 3 is formed by CVD.
4 is deposited to a thickness of about 100 to 200 nm over the entire surface, and a contact hole 35 for connecting one diffusion layer 331L of the switching transistor to the extraction electrode 36 is opened by ordinary photolithography and etching.

更に取り出し電極となるポリシリコン36を低圧CVD
法により200 nm程度、全面に堆積させ、リンを高
濃度にドープして第4図(b)に示す構造を得る。次に
ポリシリコン36をホトリングラフイー及びエツチング
によシバターニングして取り出し電極36′を形成し、
CVD法により酸化膜37を100〜200nm程度堆
積させる。ここで取り出し電極がフィールド酸化、膜上
まで延在して形成されているので、ビ。
Furthermore, the polysilicon 36 that will become the extraction electrode is processed by low pressure CVD.
The film is deposited to a thickness of about 200 nm over the entire surface by a method and doped with phosphorus at a high concentration to obtain the structure shown in FIG. 4(b). Next, the polysilicon 36 is patterned by photolithography and etching to form an extraction electrode 36'.
An oxide film 37 is deposited to a thickness of about 100 to 200 nm using the CVD method. Here, the extraction electrode is formed by field oxidation and extends to the top of the film.

トコンタクトをフィールド酸化膜上に形成することがで
きるのである。そして取り出し電極36と上層配線とを
接続させるためのど、トコンタクトホール38を開孔さ
せる。本発明では、ビットコンタクトをフィールド酸化
膜上に形成したことによシ、セル短辺方向長のうち、フ
ィールド側のビット線−ビットコンタクト余裕をなくす
ことができるのである。更に、低圧CVD法によJ25
0nm程度のポリシリコンを全面に堆積させ、リンを高
濃度にドープした後、スバ、り法によシ、150nm程
度のタングステンシリサイドを全面に堆積させビット線
となるタングステン・ポリサイド層39を形成し、第4
図(C)に示す構造を得る。次にホトリソグラフィー及
びエツチングによシタングステンポリサイド層39をツ
クターニングしてビット線39′を形成し、CVD法に
よシ酸化膜40を100〜200 nm程度に堆積させ
る。以上の工程で本発明のメモリセルの特徴的な構造が
実現される0次にホトリソグラフィー及びエツチングに
よシセルコンタクト41を開孔し、ストレージ電極とな
るポリシリコン42を低圧CVD法により200nm程
度全面に堆積させ抵抗を下げるためリンを高濃度にドー
プして第4図(d)に示す構造を得る。次にポリシリコ
ン42をホトリソグラフィー及び工、チングによシバタ
ーニングしてストレージ電極42′を形成し、キャパシ
タの誘電体薄膜となるシリコン窒化膜43を低圧CVD
法によシ5〜10nm堆積させ更に窒化膜の欠陥密度を
下げ、耐圧を上げる目的で900℃前後のウェット酸素
雰囲気でアニールを施す。更にセルプレート電極となる
ぼりシリコン44を低圧CVD法によシ全面に堆積させ
リンを高濃度にドーグする。最後に窒化膜45をノクッ
シペーション膜としてつけ第4図(a)の最終構造を得
る。
A contact can be formed on the field oxide film. Then, a contact hole 38 is opened to connect the extraction electrode 36 and the upper layer wiring. In the present invention, by forming the bit contact on the field oxide film, it is possible to eliminate the margin between the bit line and the bit contact on the field side in the short side direction of the cell. Furthermore, by low pressure CVD method, J25
After depositing polysilicon with a thickness of approximately 0 nm over the entire surface and doping it with phosphorus at a high concentration, tungsten silicide with a thickness of approximately 150 nm is deposited over the entire surface using a sputtering method to form a tungsten polycide layer 39 that will become a bit line. , 4th
The structure shown in Figure (C) is obtained. Next, the tungsten polycide layer 39 is turned by photolithography and etching to form a bit line 39', and a silicon oxide film 40 is deposited to a thickness of about 100 to 200 nm by CVD. Through the above steps, the characteristic structure of the memory cell of the present invention is realized.The cell contact 41 is opened by zero-order photolithography and etching, and the polysilicon 42, which will become the storage electrode, is formed to a thickness of about 200 nm over the entire surface by low-pressure CVD. The structure shown in FIG. 4(d) is obtained by doping a high concentration of phosphorus to reduce the resistance. Next, a storage electrode 42' is formed by patterning the polysilicon 42 by photolithography, processing, and etching, and a silicon nitride film 43, which will become the dielectric thin film of the capacitor, is deposited by low-pressure CVD.
The nitride film is deposited to a thickness of 5 to 10 nm by a method, and then annealed in a wet oxygen atmosphere at around 900° C. in order to lower the defect density of the nitride film and increase its breakdown voltage. Further, silicon 44, which will become a cell plate electrode, is deposited on the entire surface by low pressure CVD and doped with phosphorus at a high concentration. Finally, a nitride film 45 is applied as a noccination film to obtain the final structure shown in FIG. 4(a).

第5図は本発明の第二の実施例を示す製造工程断面図で
ある。なお、膜厚は一例にすぎず適宜選択できる。まず
、不純物濃度1×10〜1x1016crn−3程度の
P型シリコン基板29に図示してい々いが、メモリセル
部全体の基板に5×10〜2X 1017cm−’程度
の濃度でPウェルを形成する。
FIG. 5 is a sectional view of a manufacturing process showing a second embodiment of the present invention. Note that the film thickness is only an example and can be selected as appropriate. First, a P-type silicon substrate 29 with an impurity concentration of about 1x10 to 1x1016 crn-3 is formed as shown in the figure, but a P well is formed on the substrate of the entire memory cell section with a concentration of about 5x10 to 2x1017 cm-'. .

LOCO8法を用い500 nm程度のフィールド酸化
膜47を形成する。次にスイッチングトランジスタのゲ
ート酸化膜48を熱酸化法によシ15 nm程度成長さ
せ、ゲート電極となるぼりシリコン49を低圧CVD法
によシ、300 nm程度全面に堆積させる。次にポリ
シリコン49の抵抗を下げるために該ぼりシリコン49
にリンを高濃度にドープする。
A field oxide film 47 of about 500 nm is formed using the LOCO8 method. Next, a gate oxide film 48 of the switching transistor is grown to a thickness of about 15 nm by a thermal oxidation method, and silicon 49, which will become a gate electrode, is deposited to a thickness of about 300 nm over the entire surface by a low pressure CVD method. Next, in order to lower the resistance of polysilicon 49,
dope with high concentration of phosphorus.

その後、CVD法によシ酸化膜50を100 nm程度
堆積させ第5図(a)の構造を得る。次にホトリソグラ
フィー及びエツチングによシ、酸化膜50、ポリシリコ
ン49、ゲート酸化膜48をノぐターニングする。その
後、ヒ素をイオン注入することによシN+拡散層511
L、51bを形成する。その後CVD法によシ酸化膜5
2を、200 nm程度堆積させて第5図(b)の構造
を得る。次に、異方性エツチングを施し、スイッチング
トランジスタのゲート電極49.及び酸化膜50の側壁
にサイドウオール52′を形成する。その後、電極とな
るポリシリコン53を低圧CVD法により 200 n
m程度全面に堆積して、リンを高濃度にドーグして第5
図(C)の構造を得る。次にホトリソグラフィー及びエ
ツチングによシ、電極53をパターニングする。この工
程で、電極53とスイッチングトランジスタの拡散N5
1a、sxbとのコンタクトが自己整合的に形成される
と同時にフィールド酸化膜上にビットコンタクトを開口
させるだめの取り出し電極が形成される。次にCVD法
によシ酸化膜54を200 nm程度堆積させ、更にビ
ットコンタクトホール55を開孔する。その後、ビット
線となるタングステンプリサイド層56を低圧CVD法
及びスノンッタ法によシ第〒の実施例と同様に形成し第
5図(d)の構造を得る。以下第4図の(C)以降と同
一のプロセスを施すことによシ第5図(a)の最終構造
を得る。
Thereafter, a silicon oxide film 50 with a thickness of about 100 nm is deposited by CVD to obtain the structure shown in FIG. 5(a). Next, the oxide film 50, polysilicon 49, and gate oxide film 48 are turned by photolithography and etching. After that, the N+ diffusion layer 511 is formed by ion-implanting arsenic.
L, 51b is formed. After that, a silicon oxide film 5 is formed using the CVD method.
2 was deposited to a thickness of about 200 nm to obtain the structure shown in FIG. 5(b). Next, anisotropic etching is applied to the gate electrode 49 of the switching transistor. A sidewall 52' is then formed on the sidewall of the oxide film 50. Thereafter, polysilicon 53 that will become an electrode is deposited at 200 n by a low pressure CVD method.
The fifth layer is deposited on the entire surface, and then coated with a high concentration of phosphorus.
The structure shown in Figure (C) is obtained. Next, the electrode 53 is patterned by photolithography and etching. In this step, the electrode 53 and the diffusion N5 of the switching transistor are
Contacts with 1a and sxb are formed in a self-aligned manner, and at the same time, an extraction electrode for opening a bit contact is formed on the field oxide film. Next, a silicon oxide film 54 of about 200 nm is deposited by the CVD method, and a bit contact hole 55 is further opened. Thereafter, a tungsten pre-cide layer 56, which will become a bit line, is formed by low pressure CVD and Snontta methods in the same manner as in the second embodiment to obtain the structure shown in FIG. 5(d). The final structure shown in FIG. 5(a) is obtained by performing the same process as shown in FIG. 4(C) and thereafter.

(発明の効果) 以上詳細に説明しだ通シ、この発明によれば、ビット線
とスイッチングトランジスタの拡散層との接続にビット
線とは異なる配線層による取り出し電極を用いビットコ
ンタクトをフィールド上に形成している。この方法に従
えば第1図(e)に示す通シ取り出し電極とビット線と
は互いにオーバーラツプすることができる。この許容さ
れたオーバーラツプ分がセル間短辺方向長Aの縮少に寄
与し、フィールド側の(ビット綜−ビットコンタクト余
裕)をなくすことができる。このためセル間短辺方向長
Aは最小で41(ビット線間隔)+t2(ビット線−ビ
ットコンタクト余裕)+ts  (ビットコンタクト寸
法)まで縮少が可能となる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the present invention, the bit line is connected to the diffusion layer of the switching transistor using an extraction electrode formed on a wiring layer different from that of the bit line, and the bit contact is formed on the field. is forming. According to this method, the through-hole electrode and the bit line shown in FIG. 1(e) can overlap with each other. This allowed overlap contributes to reducing the inter-cell length A in the short side direction, and it is possible to eliminate the (bit helix - bit contact margin) on the field side. Therefore, the inter-cell length A in the short side direction can be reduced to a minimum of 41 (bit line interval) + t2 (bit line - bit contact margin) + ts (bit contact dimension).

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

第1図は、本発明の第1の実施例、第2図は従来のスタ
ックドキャパシタセル構造(1)、第3図は従来のスタ
ックトキャ・やシタセル構造(2>、第4図は本発明の
第1の実施例の工程断面図、第5図は本発明の第2の実
施例の工程断面図である。 29…P型シリコン基板、30・・・フィールド酸化膜
、31・・・ゲート絶縁膜、32・・・ゲート電極、3
3a、33b・・・N+拡散層、35・・・コンタクト
ホール、36・・・取り出し電極、38・・・ビットコ
ンタクト、39・・・ビット線、41・・・セルコンタ
クト、42・・・ストレージ電極、43・・・誘電体薄
膜、44・・・セルプレート、34 、37 、・40
・・・層間絶縁膜。 、本、発n月 Φ1−一 の jミ幾1クリ第1図 1疋奄幀2−.7トキツ1ぐシフーレ通tき(1)第2
図 セ、1/−&鎚lffllWm図          
 でル短辺方向軸図All 叩tr L −n 1%イ
511 ffi :L程ffr&III第4図 er’l)−煽jUプr iil ピrf1コず賢11
@              f r’J %う2z
二;々1IiiIIfo 図本爬J呂Φ芥二n実絶ツク
11の工譚l竺面凹第5図
FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a conventional stacked capacitor cell structure (1), FIG. 3 shows a conventional stacked capacitor cell structure (2>, and FIG. 4 shows the present invention). 5 is a process sectional view of the first embodiment of the invention, and FIG. 5 is a process sectional view of the second embodiment of the invention. 29...P-type silicon substrate, 30... Field oxide film, 31... Gate insulating film, 32... Gate electrode, 3
3a, 33b...N+ diffusion layer, 35...Contact hole, 36...Takeout electrode, 38...Bit contact, 39...Bit line, 41...Cell contact, 42...Storage Electrode, 43... Dielectric thin film, 44... Cell plate, 34, 37, 40
...Interlayer insulating film. , the book was released on the 1st month of Φ1-1. 7 Tokitsu 1 Gu Shifure Tsuki (1) 2nd
Figure set, 1/-& hammerlffllWm figure
Short side axis diagram All Hit tr L -n 1% 511 ffi : L degree ffr & III Fig. 4 er'l) - Activation jUpr iil Pirf1 Kozuken 11
@ f r'J %u2z
2; 1IiiiIIIfo Illustrated book illustration Jro Φ Aku 2 n real Zetsu Tsuk 11 story 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1導電型半導体基板上に、選択的に形成された
フィールド酸化膜と、該酸化膜に囲まれたアクティブ領
域上に一方向に延在して形成されたゲートがワード線を
成すMOS型スイッチングトランジスタと、このスイッ
チングトランジスタの第2導電型の第1拡散層と第1の
接続開口部を介して接続され、かつアクティブ領域及び
フィールド領域上に積層して形成されたキャパシタとか
らなる1トランジスタ・1キャパシタのDRAMセルに
於て、前記スイッチングトランジスタの第2導電型の第
2拡散層とスイッチングトランジスタの直近のアクティ
ブ領域上に設けられた第2の接続開口部を介して接続さ
れ、かつワード線と同一方向に、フィールド酸化膜上ま
で延在して形成された取り出し電極と、この電極のフィ
ールド酸化膜上まで延在させた部分に、ビット線接続開
口部を介して接続され、かつフィールド酸化膜の上層に
、ワード線と直交するように形成されたビット線とを有
することを特徴とする半導体記憶装置。
(1) A field oxide film selectively formed on a first conductivity type semiconductor substrate and a gate extending in one direction on an active region surrounded by the oxide film form a word line. Consisting of a MOS type switching transistor and a capacitor connected to the first diffusion layer of the second conductivity type of the switching transistor through the first connection opening and formed in a stacked manner on the active region and the field region. In a one-transistor/one-capacitor DRAM cell, a second diffusion layer of a second conductivity type of the switching transistor is connected via a second connection opening provided on an active region immediately adjacent to the switching transistor, and a take-out electrode formed extending above the field oxide film in the same direction as the word line, and connected to a portion of this electrode extending above the field oxide film via a bit line connection opening; A semiconductor memory device further comprising a bit line formed perpendicularly to the word line in an upper layer of the field oxide film.
(2)1トランジスタ・1キャパシタ型のDRAMセル
の製造方法において (a)第1導電型半導体基板上に選択的にフィールド酸
化膜を形成し、このフィールド酸化膜に囲まれたアクテ
ィブ領域上にゲート絶縁膜、ワード線となるゲート電極
、第2導電型拡散層を順次形成してMOS型スイッチン
グトランジスタを形成する工程と、 (b)その後、前記基板上全面に絶縁膜を形成し、前記
スイッチングトランジスタの第2導電型の第1拡散層上
に第1の接続開口部を開孔し、前記第2導電型の第1拡
散層と第1の接続開口部を介して接続される取り出し電
極をワード線と同一方向にフィールド酸化膜上まで延在
して形成する工程と、 (c)その後、前記基板上全面に絶縁膜を形成し、前記
取り出し電極のフィールド酸化膜上まで延在させた部分
にビット線接続開口部を開孔し、該取り出し電極と前記
開口部を介して接続されるビ、ト線をフィールド酸化膜
の上層にワード線と直交するように形成する工程と、 (d)その後、前記基板上全面に絶縁膜を形成し、スイ
ッチングトランジスタの第2導電型の第2拡散層上にス
トレージ電極との第2接続開口部を開孔し、前記第2導
電型の第2拡散層と前記第2の接続開口部を介して接続
されるストレージ電極をアクティブ領域及びフィールド
領域上に積層して形成する工程と、 (e)その後、ストレージ電極の上層に、誘電体薄膜と
接地電極を順次積層させてキャパシタを形成する工程と
を具備してなる半導体装置の製造方法。
(2) In a method for manufacturing a one-transistor/one-capacitor type DRAM cell, (a) a field oxide film is selectively formed on a first conductivity type semiconductor substrate, and a gate is formed on an active region surrounded by the field oxide film. a step of sequentially forming an insulating film, a gate electrode serving as a word line, and a second conductivity type diffusion layer to form a MOS switching transistor; A first connection opening is formed on the first diffusion layer of the second conductivity type, and an extraction electrode is connected to the first diffusion layer of the second conductivity type through the first connection opening. (c) After that, an insulating film is formed on the entire surface of the substrate, and an insulating film is formed on the portion of the extraction electrode that extends onto the field oxide film. a step of opening a bit line connection opening and forming a bit line connected to the extraction electrode through the opening in the upper layer of the field oxide film so as to be orthogonal to the word line; (d) after that; , forming an insulating film on the entire surface of the substrate, forming a second connection opening with the storage electrode on the second diffusion layer of the second conductivity type of the switching transistor; and forming a storage electrode connected through the second connection opening on the active region and the field region; (e) after that, a dielectric thin film and a ground electrode are formed on the upper layer of the storage electrode 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of sequentially laminating layers to form a capacitor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01243573A (en) * 1988-03-25 1989-09-28 Toshiba Corp Semiconductor memory device and its manufacture
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