JPH05152536A - 半導体メモリの製造方法 - Google Patents

半導体メモリの製造方法

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JPH05152536A
JPH05152536A JP3340010A JP34001091A JPH05152536A JP H05152536 A JPH05152536 A JP H05152536A JP 3340010 A JP3340010 A JP 3340010A JP 34001091 A JP34001091 A JP 34001091A JP H05152536 A JPH05152536 A JP H05152536A
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gate electrode
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semiconductor
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Kenji Anzai
賢二 安西
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 メモリセル面積を小さくすることができ、ま
たワード線を短くすることができる様にして、高密度且
つ高性能の半導体メモリを製造可能にする。 【構成】 活性領域2上の連結部5aで連結されている
ゲート電極5つまりワード線を形成した後、ゲート電極
5を貫通する開孔13を形成すると同時に、連結部5a
を除去してゲート電極5同士を分断する。そして、開孔
13を介した不純物のイオン注入で拡散層16を形成
し、絶縁膜17から成る側壁を開孔13の内側部に形成
して、ビット線とのコンタクト孔13aを形成する。こ
のため、ゲート電極5とコンタクト孔13aとが自己整
合的に形成され、これらの間に設計余裕を見込む必要が
なく、またゲート電極5が設計余裕分だけコンタクト孔
13aを回避して延在する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体メモリの製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、本発明の一従来例で製造した積
層キャパシタ型DRAMを示している。この一従来例で
は、1つの活性領域31に2ビット分のメモリセルを形
成し、これらのメモリセルをビット線34との1つのコ
ンタクト孔32を中心にして互いに対称に配置してい
る。
【0003】メモリセルを構成しているMOSトランジ
スタのゲート電極33つまりワード線とコンタクト孔3
2との間には、ゲート電極33とビット線34とが電気
的に接触しない様に、パターン的にある程度の離間距離
を有する設計余裕35を設けている。
【0004】この設計余裕35は、ゲート電極33をフ
ォトリソグラフィ法でパターニングする時のマスクとコ
ンタクト孔32をフォトリソグラフィ法でパターニング
する時のマスクとの合わせ余裕分と、これらのゲート電
極33及びコンタクト孔32のパターン仕上がりばらつ
き分とを含んでいる。
【0005】因みに、1μm級のデザインルールのDR
AMの製造に際しては、通常、0.5〜1.0μm程度
を設計余裕35として見込んでいる。そして、この様に
設計余裕35が必要であるので、図4(a)からも明ら
かな様に、コンタクト孔32を回避する様にゲート電極
33をレイアウトしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
設計余裕35が必要であると、ゲート電極33の延在方
向とは直角な方向のメモリセルの大きさに、この設計余
裕35を加味しなければならない。このため、メモリセ
ル面積を小さくすることができず、高密度のDRAMを
製造することができなかった。
【0007】また、上述の様にコンタクト孔32を回避
する様にゲート電極33をレイアウトすると、その回避
分だけゲート電極33が長くなる。このため、メモリ情
報の処理速度が遅く、高性能の半導体メモリを製造する
ことができなかった。そこで、本発明は、高密度且つ高
性能な半導体メモリの製造方法を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ビット線にコンタクトするトランジスタの
一方のソース・ドレイン領域を共有している一対のメモ
リセルの各々における前記トランジスタのゲート電極
を、前記ソース・ドレイン領域とすべき半導体領域上の
連結部で互いに連結されているパターンに形成する工程
と、前記半導体領域上に開孔を形成すると同時に、前記
連結部を除去して前記ゲート電極を分断する工程と、半
導体基板とは逆導電型の不純物を前記開孔を介して前記
半導体領域に導入して、前記ソース・ドレイン領域の少
なくとも一部を形成する工程と、前記導入の後に、絶縁
膜から成る側壁を前記開孔の内側部に形成して、前記ビ
ット線とのコンタクト孔を形成する工程とを有してい
る。
【0009】また、前記ゲート電極のうちで前記トラン
ジスタの少なくともチャネル領域上の部分の幅を、それ
以外の部分の幅よりも太く形成することが望ましい。
【0010】更に、前記ゲート電極の延在方向とは直角
な方向における前記開孔の大きさを前記ゲート電極間の
間隔よりも小さく形成することが望ましい。
【0011】
【作用】本発明によれば、トランジスタのゲート電極と
ビット線用のコンタクト孔とが、互いに自己整合的に形
成される。このため、これらのゲート電極とコンタクト
孔との間に設計余裕を見込む必要がなく、メモリセル面
積を小さくすることができる。
【0012】また、この様に設計余裕を見込む必要がな
いので、ゲート電極が設計余裕分だけビット線用のコン
タクト孔を回避して延在する必要がなく、ゲート電極を
短くすることができる。
【0013】さらに、開孔の形成位置がゲート電極の延
在方向とは直角な方向に位置ずれしても、所定のゲート
長を確保することができて、短チャネル効果を回避する
ことができる。
【0014】
【実施例】以下、積層キャパシタ型DRAMの製造に適
用した本願の発明の第1及び第2実施例を、図1〜3を
参照しながら説明する。
【0015】図1、2が、第1実施例を示している。こ
の第1実施例では、図1(a)に示す様に、Si基板1
に、素子分離技術によって、活性領域2とフィールド酸
化膜3とを形成する。
【0016】そして、活性領域2の表面にゲート酸化膜
4を形成し、メモリセルを構成するMOSトランジスタ
のゲート電極5つまりワード線を多結晶Si膜等でゲー
ト酸化膜4及びフィールド酸化膜3上に形成する。
【0017】但し、この時点では、図2(a)に示す様
に、互いに隣接している一対のゲート電極5は活性領域
2上の連結部5aで互いに連結されており、この連結部
5aは一対のゲート電極5間の活性領域2を覆ってい
る。
【0018】その後、ゲート電極5とフィールド酸化膜
3とをマスクにして、Si基板1とは逆導電型の不純物
を活性領域2にイオン注入することによって、活性領域
2中に拡散層6を形成する。
【0019】次に、図1(b)に示す様に、CVD法で
堆積させたSiO2膜で層間絶縁膜7を形成し、拡散層
6に達するコンタクト孔8を層間絶縁膜7に開孔する。
その後、メモリセルを構成するキャパシタの下部電極
9、キャパシタ誘電体膜10及び上部電極11を、夫々
N型の多結晶Si膜、ONO膜及びN型の多結晶Si膜
で形成する。そして、層間絶縁膜12をBPSG膜かP
SG膜で形成する。
【0020】次に、図1(c)に示す様に、層間絶縁膜
12、7及びゲート電極5を貫通する開孔13を、フォ
トリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて形成す
る。
【0021】この時、図2(b)に示す様に、ゲート電
極5の延在方向における開孔13の幅15は、連結部5
aを除去してゲート電極5同士を分断することができる
様に、マスク合わせ余裕も含めた値を選定する。
【0022】また、ゲート電極5の延在方向とは直角な
方向における開孔13の幅14によってその両側のMO
Sトランジスタのゲート長が影響を受けるので、これら
のMOSトランジスタで短チャネル効果が生じない様
に、幅14を小さく設定する。
【0023】その後、Si基板1とは逆導電型の不純物
を開孔13を介して活性領域2にイオン注入することに
よって、活性領域2中に拡散層16を形成する。この拡
散層16は、1つの活性領域2における一対のMOSト
ランジスタに共通の一方のソース・ドレイン領域にな
る。
【0024】次に、SiO2 膜やSi3 4 膜等の絶縁
膜17(図1(d))をCVD法で全面に堆積させ、こ
の絶縁膜17の全面を異方的にドライエッチングして、
図1(d)に示す様に、絶縁膜17から成る側壁を開孔
13の内側部に形成する。この結果、ビット線とのコン
タクト孔13aが形成される。
【0025】なお、側壁として残す絶縁膜17の幅は、
ビット線とゲート電極とを電気的に分離できる程度であ
ればよく、500〜2000Å程度とする。その後、ビ
ット線18を形成して、積層キャパシタ型DRAMを完
成させる。
【0026】図3は、第2実施例によって製造した積層
キャパシタ型DRAMを示している。この第2実施例
は、図3(a)と図2(b)との比較からも明らかな様
に、ゲート電極22のうちで活性領域2上及びその近傍
の部分の幅を、それ以外の部分の幅よりも太く形成する
ことを除いて、上述の第1実施例と実質的に同様の工程
を実行する。
【0027】この様な第2実施例では、ビット線用のコ
ンタクト孔21aを形成するための開孔21が、図3に
示した様にゲート電極22の延在方向とは直角な方向に
位置ずれしても、MOSトランジスタで短チャネル効果
が生じない様なゲート長23を確保することができる。
【0028】なお、この様にMOSトランジスタで短チ
ャネル効果が生じない様にするためには、この第2実施
例の様にゲート電極22の幅を太くする代わりに、ゲー
ト電極22の延在方向と直角な方向における開孔21の
大きさをゲート電極22間の間隔よりも小さくしてもよ
い。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、メモリセル面積を小さ
くすることができ、またゲート電極を短くすることがで
きるので、高密度且つ高性能の半導体メモリを製造する
ことができる。
【0030】また、短チャネル効果を回避しつつ、高密
度且つ高速動作の半導体メモリを製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の第1実施例を順次に示す側断面図
である。
【図2】第1実施例を順次に示す平面図であり、(a)
のIa−Ia線に沿う部分が図1の(a)に対応してお
り、(b)のId−Id線に沿う部分が図1の(d)に
対応している。
【図3】第2実施例によって製造した積層キャパシタ型
DRAMを示しており、(a)は平面図、(b)は
(a)のb−b線に沿う側断面図である。
【図4】本願の発明の一従来例によって製造した積層キ
ャパシタ型DRAMを示しており、(a)は平面図、
(b)は(a)のb−b線に沿う側断面図である。
【符号の説明】
1 Si基板 5 ゲート電極5 5a 連結部 13 開孔 13a コンタクト孔 16 拡散層 17 絶縁膜 18 ビット線 21 開孔 21a コンタクト孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランジスタとキャパシタとでメモリセ
    ルが構成されており、ビット線にコンタクトする前記ト
    ランジスタの一方のソース・ドレイン領域を一対の前記
    メモリセルが共有している半導体メモリの製造方法にお
    いて、 前記一対のメモリセルの各々における前記トランジスタ
    のゲート電極を、前記ソース・ドレイン領域とすべき半
    導体領域上の連結部で互いに連結されているパターンに
    形成する工程と、 前記半導体領域上に開孔を形成すると同時に、前記連結
    部を除去して前記ゲート電極を分断する工程と、 半導体基板とは逆導電型の不純物を前記開孔を介して前
    記半導体領域に導入して、前記ソース・ドレイン領域の
    少なくとも一部を形成する工程と、 前記導入の後に、絶縁膜から成る側壁を前記開孔の内側
    部に形成して、前記ビット線とのコンタクト孔を形成す
    る工程とを有する半導体メモリの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ゲート電極のうちで前記トランジス
    タの少なくともチャネル領域上の部分の幅を、それ以外
    の部分の幅よりも太く形成する請求項1記載の半導体メ
    モリの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ゲート電極の延在方向とは直角な方
    向における前記開孔の大きさを前記ゲート電極間の間隔
    よりも小さく形成する請求項1記載の半導体メモリの製
    造方法。
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