JPH05343636A - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置の製造方法

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JPH05343636A
JPH05343636A JP4171587A JP17158792A JPH05343636A JP H05343636 A JPH05343636 A JP H05343636A JP 4171587 A JP4171587 A JP 4171587A JP 17158792 A JP17158792 A JP 17158792A JP H05343636 A JPH05343636 A JP H05343636A
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polycrystalline
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insulating film
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英明 黒田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビット線シールド型のDRAMにおける記憶
ノード電極用のコンタクト孔をマスクを用いずに形成す
ると共に、メモリセル容量を増大させる。 【構成】 W−ポリサイド膜32と層間絶縁膜33と多
結晶Si膜34とをビット線のパターンに加工し、これ
らをSiO2 膜35で覆う。そして、SiO2 膜35と
層間絶縁膜28とを連続的にエッチバックして、SiO
2 膜35から成る側壁とコンタクト孔36とをW−ポリ
サイド膜32等に対して自己整合的に形成する。更に、
多結晶Si膜37、34で記憶ノード電極を形成し、多
結晶Si膜42でプレート電極を形成する。このため、
多結晶Si膜34の側面によって、メモリセル容量が増
大している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願の発明は、ビット線シールド
型の積層キャパシタ型DRAMと称されている半導体記
憶装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビット線シールド型の積層キャパシタ型
DRAMでは、メモリセルを構成するキャパシタがビッ
ト線の形成後に形成されており、キャパシタがビット線
をシールドしているので、隣接ビット線間の間隔が狭く
ても、これら隣接ビット線同士の容量結合等による雑音
が少ない。
【0003】しかも、メモリセルを構成するトランジス
タとビット線とのコンタクト部上にまでキャパシタを広
げることができるので、メモリセル面積の割にキャパシ
タの面積を広くして、メモリセル容量を大きくすること
ができる。このため、メモリセル面積を小さくしても、
所要のメモリセル容量を確保することができる。これら
の理由から、ビット線シールド型の積層キャパシタ型D
RAMは、微細化、高集積化に適していると考えられ
る。
【0004】この様なビット線シールド型の積層キャパ
シタ型DRAMを製造するために、キャパシタの記憶ノ
ード電極とトランジスタの拡散層とを電気的に接続する
ためのコンタクト孔をビット線よりも上層から開孔する
必要がある。そして、従来は、このコンタクト孔のパタ
ーンに加工したマスクを用いて、コンタクト孔を開孔し
ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、記憶ノード電
極用のコンタクト孔を開孔するためにマスクを用いる
と、このマスクをパターニングするためのリソグラフィ
工程等が必要である。従って、従来の製造方法では、ビ
ット線シールド型の積層キャパシタ型DRAMを少ない
工程では製造することができなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体記憶装
置の製造方法は、トランジスタ17の一方の拡散層15
にコンタクト孔25、36を介して記憶ノード電極3
4、37が電気的に接続されているキャパシタ43と前
記トランジスタ17とでメモリセルが構成されている半
導体記憶装置の製造方法において、ビット線32をこの
ビット線32上の第1の絶縁膜33及びこの第1の絶縁
膜33上の第1の導電膜34と同一のパターンで形成す
る工程と、前記パターンの側壁として第2の絶縁膜35
を形成すると同時に、この第2の絶縁膜35に囲まれて
いる前記コンタクト孔36を開孔する工程と、前記コン
タクト孔36と前記第1の導電膜34とを第2の導電膜
37で覆い、この第2の導電膜37と前記第1の導電膜
34とで前記記憶ノード電極34、37を形成する工程
とを有している。
【0007】請求項2の半導体記憶装置の製造方法は、
前記トランジスタ17の他方の拡散層16と前記ビット
線32とを第3の導電膜22、27を介して電気的に接
続する。
【0008】請求項3の半導体記憶装置の製造方法は、
前記第1の導電膜34の膜厚を500nm以上にする。
【0009】
【作用】請求項1の半導体記憶装置の製造方法では、第
2の絶縁膜35から成る側壁がビット線32と記憶ノー
ド電極34、37との間を絶縁しているが、この側壁と
記憶ノード電極34、37用のコンタクト孔36とは、
全面に堆積させた第2の絶縁膜35をエッチバックする
ことによって、ビット線32に対して自己整合的に形成
することが可能である。従って、記憶ノード電極34、
37用のコンタクト孔36を開孔するためのマスクが不
要である。
【0010】しかも、第1の導電膜34の側面によって
記憶ノード電極34、37の表面積を増大させることが
できるので、メモリセルの平面的な面積の割にメモリセ
ル容量を増大させることができる。
【0011】請求項2の半導体記憶装置の製造方法で
は、第3の導電膜22、27を素子分離領域12上にま
で延在させ、この素子分離領域12上でビット線32を
第3の導電膜22、27にコンタクトさせることによっ
て、トランジスタ17の拡散層15、16を形成する素
子活性領域とビット線32とを互いに平行にパターニン
グし、且つキャパシタ43をビット線32よりも後に形
成しても、トランジスタ17の一方の拡散層15と記憶
ノード電極34、37との電気的な接続に支障を生じな
い。
【0012】請求項3の半導体記憶装置の製造方法で
は、全面に堆積させた第2の絶縁膜35をエッチバック
して形成する側壁の幅を広くしてビット線32と記憶ノ
ード電極34、37との間を十分に絶縁すると共に、記
憶ノード電極34、37を立体的にしてその表面積を十
分に増大させてメモリセルの平面的な面積の割にメモリ
セル容量を十分に増大させることができる。
【0013】
【実施例】以下、本願の発明の一実施例を、図1〜3を
参照しながら説明する。本実施例では、図1(a)及び
図3に示す様に、Si基板11の素子分離領域の表面に
LOCOS法等でSiO2 膜12を形成し、このSiO
2 膜12に囲まれている素子活性領域の表面にゲート酸
化膜としてのSiO2 膜13を形成する。
【0014】その後、メモリセル領域ではワード線にな
るゲート電極をW−ポリサイド膜14等で形成し、この
W−ポリサイド膜14とSiO2 膜12とをマスクにし
て、不純物濃度が1018cm-3程度であるN型の拡散層
15、16をSi基板11に形成する。以上で、メモリ
セルを構成するトランジスタ17が完成する。
【0015】その後、W−ポリサイド膜14に側壁18
を形成し、この側壁18をLDDスペーサにして、周辺
回路領域のトランジスタ(図示せず)のみをLDD構造
にする。そして、層間絶縁膜21として、PSG膜や不
純物を含有しないSiO2 膜や減圧CVD法によるSi
N膜やこれらを組み合わせた膜を全面に堆積させる。
【0016】次に、図1(b)に示す様に、多結晶Si
膜22を全面に堆積させ、パターニングしたレジスト
(図示せず)をマスクにして、多結晶Si膜22のうち
で拡散層15、16上の部分に開口23等を形成する。
そして、SiO2 膜24または多結晶Si膜を全面に堆
積させ、このSiO2 膜24等の全面と層間絶縁膜21
とを連続的にエッチバックする。
【0017】この結果、SiO2 膜24等から成る側壁
が開口23等の内周に自己整合的に形成されると共に、
図3にも示す様にこの側壁に囲まれたパターンで拡散層
15、16に達しているコンタクト孔25、26が開口
23等に対してやはり自己整合的に層間絶縁膜21に開
孔される。従って、開口23等をリソグラフィの限界の
大きさにしておけば、コンタクト孔25、26はリソグ
ラフィの限界よりも小さくなる。
【0018】その後、多結晶Si膜27を全面に堆積さ
せ、図3に示す様に、拡散層15上で孤立するパターン
と拡散層16上からSiO2 膜12上にかけて延在した
状態で孤立するパターンとに、多結晶Si膜27を加工
する。
【0019】次に、図1(c)に示す様に、BPSG膜
等で層間絶縁膜28を形成した後、図3にも示す様に、
拡散層16上からSiO2 膜12上にかけて延在した状
態で孤立しているパターンの多結晶Si膜27のうちで
SiO2 膜12上の部分に達するコンタクト孔31を、
層間絶縁膜28に開孔する。
【0020】その後、W−ポリサイド膜32と層間絶縁
膜33と多結晶Si膜34とを、CVD法で連続的に全
面に堆積させる。層間絶縁膜33としては、BPSG膜
や不純物を含有しないSiO2 膜やPSG膜やSiN膜
やこれらを組み合わせた膜を用いる。また、多結晶Si
膜34の膜厚は、数百nm〜数μmにする。
【0021】そして、ビット線のパターンのレジスト
(図示せず)をマスクにして、図3にも示す様に、これ
らの多結晶Si膜34と層間絶縁膜33とW−ポリサイ
ド膜32とを異方性エッチングして、W−ポリサイド膜
32から成るビット線を形成する。従って、ビット線で
あるW−ポリサイド膜32は、コンタクト孔31と多結
晶Si膜27、22とコンタクト孔26とを介して、拡
散層16に電気的に接続される。
【0022】次に、TEOSとO3 とを原料ガスとする
常圧CVD法等で、図2(a)に示す様に、段差被覆性
のよいSiO2 膜35を全面に堆積させる。この時、互
いに隣接しているビット線のパターンのW−ポリサイド
膜32等のうちで間隔が狭い部分、つまりコンタクト孔
31の近傍部分が完全に埋まる様に、SiO2 膜35の
膜厚を数十〜数百nmにする。そして、SiO2 膜35
の全面と層間絶縁膜28とを連続的にエッチバックす
る。
【0023】この結果、互いに隣接しているビット線の
パターンのW−ポリサイド膜32等のうちで間隔が広い
部分つまりコンタクト孔25上の部分にのみ、SiO2
膜35から成る側壁がW−ポリサイド膜32等に対して
自己整合的に形成されると共に、この側壁に囲まれたパ
ターンで多結晶Si膜27に達しているコンタクト孔3
6がW−ポリサイド膜32等に対してやはり自己整合的
に層間絶縁膜28に開孔される。その後、膜厚が数十n
mの多結晶Si膜37をCVD法で全面に堆積させ、こ
の多結晶Si膜37上で記憶ノード電極のパターンにレ
ジスト38を加工する。
【0024】次に、レジスト38をマスクにして多結晶
Si膜37、34を異方性エッチングして、図2(b)
及び図3に示す様に、多結晶Si膜34、37から成る
記憶ノード電極を形成する。従って、記憶ノード電極で
ある多結晶Si膜34、37は、コンタクト孔36と多
結晶Si膜27とコンタクト孔25とを介して、拡散層
15に電気的に接続される。
【0025】この時、多結晶Si膜37、34のうちで
W−ポリサイド膜32上の部分の異方性エッチングに対
しては、層間絶縁膜28をストッパにし、多結晶Si膜
37、34のうちでW−ポリサイド膜32間の部分の異
方性エッチングに対しては、上述の様に互いに隣接して
いるビット線のパターンのW−ポリサイド膜32等のう
ちで間隔が狭い部分つまりコンタクト孔31の近傍部分
に厚く残しておいたSiO2 膜35をストッパにする。
【0026】その後、SiN膜やTa2 5 膜等で誘電
体膜41を全面に形成し、リンをドープした多結晶Si
膜42をCVD法で全面に堆積させる。そして、これら
の多結晶Si膜42と誘電体膜41とをプレート電極の
パターンに加工して、メモリセルを構成するキャパシタ
43を完成させる。そして更に、W膜やAl膜等から成
る金属配線や表面保護膜等を形成して、このビット線シ
ールド型の積層キャパシタ型DRAMを完成させる。
【0027】
【発明の効果】請求項1の半導体記憶装置の製造方法で
は、記憶ノード電極用のコンタクト孔を開孔するための
マスクが不要であるので、少ない工程で半導体記憶装置
を製造することができる。しかも、メモリセルの平面的
な面積の割にメモリセル容量を増大させることができる
ので、微細で集積度の高い半導体記憶装置を製造するこ
とができる。
【0028】請求項2の半導体記憶装置の製造方法で
は、ビット線シールド型であっても素子活性領域とビッ
ト線とを互いに平行にパターニングすることができるの
で、メモリセルの平面的な面積を更に縮小して、更に微
細で集積度の高い半導体記憶装置を製造することができ
る。
【0029】請求項3の半導体記憶装置の製造方法で
は、メモリセルの平面的な面積の割にメモリセル容量を
十分に増大させることができるので、十分に微細で集積
度の高い半導体記憶装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の一実施例の前半の製造工程にある
ビット線シールド型の積層キャパシタ型DRAMを順次
に示しており、図3のA−A線に沿う位置における側断
面図である。
【図2】一実施例の後半の製造工程にあるDRAMを順
次に示しており、図3のA−A線に沿う位置における側
断面図である。
【図3】一実施例で製造したDRAMの平面図である。
【符号の説明】
15 拡散層 16 拡散層 17 トランジスタ 22 多結晶Si膜 25 コンタクト孔 27 多結晶Si膜 32 W−ポリサイド膜 33 層間絶縁膜 34 多結晶Si膜 35 SiO2 膜 36 コンタクト孔 37 多結晶Si膜 43 キャパシタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランジスタの一方の拡散層にコンタク
    ト孔を介して記憶ノード電極が電気的に接続されている
    キャパシタと前記トランジスタとでメモリセルが構成さ
    れている半導体記憶装置の製造方法において、 ビット線をこのビット線上の第1の絶縁膜及びこの第1
    の絶縁膜上の第1の導電膜と同一のパターンで形成する
    工程と、 前記パターンの側壁として第2の絶縁膜を形成すると同
    時に、この第2の絶縁膜に囲まれている前記コンタクト
    孔を開孔する工程と、 前記コンタクト孔と前記第1の導電膜とを第2の導電膜
    で覆い、この第2の導電膜と前記第1の導電膜とで前記
    記憶ノード電極を形成する工程とを有することを特徴と
    する半導体記憶装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記トランジスタの他方の拡散層と前記
    ビット線とを第3の導電膜を介して電気的に接続するこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記第1の導電膜の膜厚を500nm以
    上にすることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装
    置の製造方法。
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