JPH0582467A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0582467A
JPH0582467A JP3240971A JP24097191A JPH0582467A JP H0582467 A JPH0582467 A JP H0582467A JP 3240971 A JP3240971 A JP 3240971A JP 24097191 A JP24097191 A JP 24097191A JP H0582467 A JPH0582467 A JP H0582467A
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JP
Japan
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contact hole
contact
semiconductor device
word line
memory cell
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Withdrawn
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JP3240971A
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English (en)
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Taiji Ema
泰示 江間
Manabu Tominaga
学 冨永
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、高集積度のダイナミックRAMのよ
うに高低差のある絶縁膜に複数のコンタクトホールが形
成された半導体装置に関し、高低差の少ないコンタクト
ホールが形成される部分の面積を増大させることなく、
高低差のあるコンタクトホールを確実に形成することが
できる半導体装置を提供することを目的とする。 【構成】蓄積電極SEを形成する前の形成されるメモリ
セル内のビット線コンタクトBLCや蓄積電極コンタク
トSECは、その平面形状の縦横比を1とし、蓄積電極
SEを形成した後に形成される裏打ち用ワード線ALが
ワード線WLにコンタクトするワード線コンタクトWC
や、活性領域ARのn+ 不純物領域26にコンタクトす
るコンタクトホールは、その平面形状の縦横比を1.5
〜2.5の長方形形状とするよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置、特に高集積
度のダイナミックRAMのように高低差のある絶縁膜に
複数のコンタクトホールが形成された半導体装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、ダイナミックRAMはますます高
集積化、微細化に対する要求が厳しくなっており、本願
出願人により大きなメモリセル容量を得ることができる
フィン構造の蓄積電極が提案されている。フィン構造の
蓄積電極を有するダイナミックRAMの構造を図5乃至
図7を用いて説明する。図5はダイナミックRAMのメ
モリセル部と周辺回路部とワード線裏打ち領域を示す平
面図であり、図6はX−X′線断面図、図7はY−Y′
線断面図である。
【0003】図5に示すように、複数のメモリセルを有
するメモリセル部において、多結晶シリコン層からなる
ワード線WLが縦方向に形成され、ワード線WLに直交
するようにビット線BLが形成されている。破線で囲ま
れた活性領域ARには、ビット線BLにコンタクトする
ビット線コンタクトBLCと、フィン構造の蓄積電極S
Eにコンタクトする蓄積電極コンタクトSECとが、ワ
ード線WLを挟んで形成されている。メモリセル上には
全面に対向電極CEが形成されている。
【0004】多結晶シリコン層からなるワード線WLを
低抵抗化するために、ワード線WLの上層にアルミニウ
ム層からなる裏打ち用ワード線ALを配置し、一定数の
メモリセル毎にワード線コンタクトWCを設けてワード
線WLを裏打ち用ワード線ALに接続している。図5の
ダイナミックRAMの断面構造を図6及び図7を用いて
説明する。
【0005】図6のX−X′線断面図に示すように、p
型シリコン基板10表面はフィールド酸化膜12により
活性領域ARが画定されている。活性領域ARには転送
トランジスタのソース及びドレインとしてn+ 不純物ソ
ース領域(図示せず)、n+不純物ドレイン領域14が
形成されている。n+ 不純物ドレイン領域14近傍のフ
ィールド酸化膜12上にはワード線WLが形成されてい
る。ワード線WL上には酸化膜16及び窒化膜18が形
成されている。酸化膜16及び窒化膜18に形成された
蓄積電極コンタクトSECを介してn+不純物ドレイン
領域14とコンタクトする蓄積電極20が形成されてい
る。蓄積電極20は多結晶シリコンにより形成され、ワ
ード線WLの上方に延びるフィン構造をしている。各フ
ィンの表面には誘電体膜(図示せず)を介して多結晶シ
リコンの対向電極22が形成されている。対向電極22
上には平坦化のためにPSG膜24が形成され、このP
SG膜24上に裏打ち用ワード線ALが形成されてい
る。
【0006】図7のY−Y′線断面図に示すように、ワ
ード線WLは、メモリセル部内の第1のセルアレイ、ワ
ード線裏打ち領域、第2のセルアレイに亘って、フィー
ルド酸化膜12及びゲート酸化膜13上に延在してい
る。メモリセル部では、ワード線WL上には酸化膜16
が形成され、酸化膜16上にビット線BLが形成されて
いる。ビット線BL上には窒化膜18が形成され、この
窒化膜18上に蓄積電極20、対向電極22が形成され
ている。
【0007】平坦化のために全面にPSG膜24が形成
され、このPSG膜24上に裏打ち用ワード線ALが形
成されている。裏打ち用ワード線ALは、セルアレイ間
のワード線裏打ち領域においてPSG膜24及び酸化膜
16に形成されたコンタクトホールを介してワード線W
Lにコンタクトされると共に、周辺回路部においてPS
G膜24及び酸化膜16に形成されたコンタクトホール
CHを介してp型シリコン基板10表面の活性領域AR
のn+ 不純物領域26にコンタクトされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メモリ
セルの更に微細化すると、セルキャパシタを一定値以上
確保するために、蓄積電極20のフィン数を多くするこ
とになる。このため、蓄積電極20が設けられたメモリ
セル部と周辺回路部との高低差が大きくなる。メモリセ
ル内の蓄積電極コンタクトSECのコンタクトホールは
蓄積電極20形成前に形成されるため、互いにほぼ同一
の高さであるが、裏打ち用ワード線ALをコンタクトす
るワード線コンタクトWCのコンタクトホールは蓄積電
極20形成後に形成されるため、高低差のある位置に形
成されることになる。メモリセルの微細化に伴なってコ
ンタクトホールの高低差hはますます大きくなり、一
方、露光装置の焦点深度は微細化にともなって減少する
から、高低差の大きいワード線コンタクトWCを形成す
ることが非常に困難になるという問題があった。
【0009】本発明の目的は、高低差の少ないコンタク
トホールが形成される部分の面積を増大させることな
く、高低差のあるコンタクトホールを確実に形成するこ
とができる半導体装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、コンタク
トホールの平面形状を変更することにより露光装置の焦
点深度を実質的に高めることができるのではないかと考
え、コンタクトホールの平面形状と焦点深度の関係につ
いて実験検討した。長方形のコンタクトホールを考え、
コンタクトホールの横の寸法aを0.4μmとし、縦の
寸法bを変化させた場合の焦点深度を測定した。図1に
測定結果を示す。横軸にコンタクトホールの縦横比(b
/a)にとり、縦軸に焦点深度をとる。ホール縦横比
(b/a)が大きくなるにつれて焦点深度も大きくな
り、ホール縦横比(b/a)が2.5程度で飽和する。
しかも、露光光の位相均一性を上げて位相分散σが小さ
くなればなるほど焦点深度が大きくなる。
【0011】一方、ホール縦横比(b/a)が大きくな
ると、コンタクトホールの寸法のバラツキが大きくな
る。図2に測定結果を示す。横軸にコンタクトホールの
縦横比(b/a)にとり、縦軸に寸法バラツキ(標準偏
差)をとる。ホール縦横比(b/a)が2.5〜3程度
以上でレンズの収差の影響が顕著となり寸法バラツキが
増加する。寸法バラツキは露光光の位相均一性が上がり
位相分散σが大きくなるほど顕著となる。
【0012】したがって、ホール縦横比(b/a)を大
きくすると焦点深度余裕が増加するが、ホール縦横比
(b/a)が2.5以下で飽和する。一方、ホール縦横
比(b/a)を大きくすると寸法バラツキが増加する
が、ホール縦横比(b/a)が2.5以下では無視でき
る。すなわち、ホール縦横比(b/a)が1.5〜2.
5の範囲内であれば十分な焦点深度余裕が確保できると
共に寸法バラツキの影響を無視できることがわかった。
【0013】したがって、上記目的は、半導体基板上に
形成され、第1のコンタクトホールを有する第1の絶縁
層と、前記第1の絶縁層上に形成され、前記第1のコン
タクトホールを介して前記半導体基板にコンタクトする
第1の導電層と、前記第1の導電層上に形成され、第2
のコンタクトホールを有する第2の絶縁層と、前記第2
の絶縁層上に形成され、前記第2のコンタクトホールを
介して前記第1の導電層にコンタクトする第2の導電層
とを有する半導体装置において、前記第1のコンタクト
ホールの平面形状は縦横比が約1.0であり、前記第2
のコンタクトホールの平面形状は縦横比が1.5から
2.5の範囲内であることを特徴とする半導体装置によ
って達成される。
【0014】
【作用】本発明によれば、高低差のある第2のコンタク
トホールの平面形状の縦横比を1.5から2.5の範囲
内にしたので、高低差の少ないコンタクトホールが形成
される部分の面積を増大させることなく、高低差のある
コンタクトホールを確実に形成することができる。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例によるダイナミックRAM
を図3及び図4を用いて説明する。図3は本実施例によ
るダイナミックRAMのメモリセル部と周辺回路部とワ
ード線裏打ち領域を示す平面図であり、図4はダイナミ
ックRAMのセンスアンプ部を示す平面図である。
【0016】図3に示すように、メモリセル内のビット
線コンタクトBLCや蓄積電極コンタクトSECは平面
形状が0.4μm×0.4μmで縦横比を1としてい
る。ビット線コンタクトBLCや蓄積電極コンタクトS
ECは、蓄積電極20を形成する前の高低差の少ない酸
化膜16及び窒化膜18に形成されるので、縦横比を1
として焦点深度が小さくても確実にコンタクトホールを
形成できるからである。
【0017】一方、裏打ち用ワード線ALがワード線W
Lにコンタクトするワード線コンタクトWCと、活性領
域ARのn+ 不純物領域26にコンタクトするコンタク
トホールCHの平面形状は、図3に示すように、0.4
μm×0.8μmという縦横比が2.0の長方形形状と
している。このとき露光してできるパターンは0.4μ
m×0.7μmの楕円形となる。
【0018】ワード線コンタクトWCとn+ 不純物領域
26にコンタクトするコンタクトホールCHは、蓄積電
極20を形成した後の高低差の大きいPSG膜24に形
成されるので、縦横比を2.0と焦点深度が深くなるよ
うにして、確実にコンタクトホールを形成するようにし
ている。しかも、ワード線WLのピッチを決める方向の
コンタクトホールの寸法は0.4μmと同じにして、コ
ンタクトホールの長手方向をワード線WLの長手方向と
一致させているので、コンタクトホールの縦横比を大き
くしてもメモリセルを大きくすることはない。コンタク
トホールの縦横比を大きくしたことにより、ワード線裏
打ち領域の寸法は0.4×2=0.8μmずつ大きくな
るが、16箇所で裏打ちしても、チップ当たり0.8×
16=12.8μm程度とチップ全体の長さ10mmの
1%以下しか増加しないので十分小さく無視できる。
【0019】次に、ダイナミックRAMのセンスアンプ
部におけるコンタクトホールの平面形状について説明す
る。図4(a)の平面図は、図4(b)のセンスアンプ
部のトランジスタQとビット線BLが交差する部分を示
している。ビット線BLは第2の多結晶シリコン層によ
り構成されるが、ビット線BLが交差する部分では、一
方のビット線BLを第1の多結晶シリコン層により構成
するようにしている。第1の多結晶シリコン層と第2の
多結晶シリコン層をコンタクトするコンタクトホールC
H1、CH2は、高低差の少ない酸化膜16に形成され
るので、その平面形状を0.4μm×0.4μmとして
縦横比を1としている。
【0020】一方、第1の多結晶シリコン層であるビッ
ト線BLとアルミニウム配線ALとをコンタクトするコ
ンタクトホールCH3、活性領域ARとアルミニウム配
線ALとをコンタクトするコンタクトホールCH4、C
H5の平面形状は、図4に示すように、0.4μm×
0.8μmという縦横比が2.0の長方形形状としてい
る。
【0021】しかも、ビット線BLのピッチを決める方
向のコンタクトホールCH3、CH4の寸法は0.4μ
mと同じにして、コンタクトホールCH3、CH4の長
手方向をビット線BLの長手方向と一致させているの
で、コンタクトホールCH3、CH4の縦横比を大きく
してもメモリセルを大きくすることはない。コンタクト
ホールCH3、CH4、CH5の縦横比を大きくしたこ
とにより、センスアンプ部の寸法は大きくなるが、チッ
プ全体の長さ10mmに比べても十分小さく無視でき
る。
【0022】なお、本実施例においてアルミニウム配線
ALのコンタクトホールは全て同一寸法にするほうが望
ましい。解像度の限界近傍で露光している場合に、コン
タクトホールを異なる寸法にすると、各寸法が大きくば
らつくからである。本発明は上記実施例に限らず種々の
変形が可能である。例えば、上記実施例ではダイナミッ
クRAMに本発明を適用したが、ダイナミックRAM以
外の他の半導体素子にも本発明を適用することができ
る。
【0023】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、高低差の
ある第2のコンタクトホールの平面形状の縦横比を1.
5から2.5の範囲内にしたので、高低差の少ないコン
タクトホールが形成される部分の面積を増大させること
なく、高低差のあるコンタクトホールの焦点深度余裕を
約1.5倍程度改善させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンタクトホールの縦横比と焦点深度の関係を
示すグラフである。
【図2】コンタクトホールの縦横比と寸法バラツキの関
係を示すグラフである。
【図3】本発明の一実施例によるダイナミックRAMの
メモリセル部と周辺回路部とワード線裏打ち領域を示す
平面図である。
【図4】本発明の一実施例によるダイナミックRAMの
センスアンプ部を示す平面図である。
【図5】従来のダイナミックRAMのメモリセル部と周
辺回路部とワード線裏打ち領域を示す平面図である。
【図6】図5に示すダイナミックRAMのX−X′線断
面図である。
【図7】図5に示すダイナミックRAMのY−Y′線断
面図である。
【符号の説明】
10…p型シリコン基板 12…フィールド酸化膜 14…n+ 不純物ドレイン領域 16…酸化膜 18…窒化膜 20…蓄積電極 22…対向電極 24…PSG膜 26…n+ 不純物領域 WL…ワード線 BL…ビット線 AR…活性領域 BLC…ビット線コンタクト SE…蓄積電極 SEC…蓄積電極コンタクト CE…対向電極 AL…裏打ち用ワード線 WC…ワード線コンタクト AL…アルミニウム配線 CH、CH1〜CH5…コンタクトホール

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に形成され、第1のコンタ
    クトホールを有する第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層
    上に形成され、前記第1のコンタクトホールを介して前
    記半導体基板にコンタクトする第1の導電層と、前記第
    1の導電層上に形成され、第2のコンタクトホールを有
    する第2の絶縁層と、前記第2の絶縁層上に形成され、
    前記第2のコンタクトホールを介して前記第1の導電層
    にコンタクトする第2の導電層とを有する半導体装置に
    おいて、 前記第1のコンタクトホールの平面形状は縦横比が約
    1.0であり、 前記第2のコンタクトホールの平面形状は縦横比が1.
    5から2.5の範囲内であることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 情報を記憶する複数のメモリセルを有するメモリセル部
    と、前記メモリセル部の周辺に設けられた周辺回路部と
    を備え、 前記第1のコンタクトホールは前記メモリセル部内に設
    けられ、 前期第2のコンタクトホールは前記周辺回路部内に設け
    られていることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の半導体装置において、 前記第2のコンタクトホールの平面形状の長手方向を、
    前記メモリセルの面積を大きくしないような方向にした
    ことを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の半導体装置において、 前記第2のコンタクトホールによってコンタクトされる
    導電層が前記メモリセル部内のメモリセルを接続するワ
    ード線であり、 前記第2のコンタクトホールの平面形状の長手方向が前
    記ワード線の長手方向にほぼ一致していることを特徴と
    する半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の半導体装置において、 前記第2のコンタクトホールによってコンタクトされる
    導電層が前記メモリセル部内のメモリセルを接続するビ
    ット線であり、 前記第2のコンタクトホールの平面形状の長手方向が前
    記ビット線の長手方向にほぼ一致していることを特徴と
    する半導体装置。
JP3240971A 1991-09-20 1991-09-20 半導体装置 Withdrawn JPH0582467A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7615818B2 (en) 2005-10-04 2009-11-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2011171755A (ja) * 2011-04-15 2011-09-01 Renesas Electronics Corp 半導体装置
US8963226B2 (en) 2004-08-09 2015-02-24 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device with gate electrodes
KR20220002494U (ko) 2021-04-09 2022-10-18 이충헌 골프용 글로브를 위한 웨이트유니트

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8963226B2 (en) 2004-08-09 2015-02-24 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device with gate electrodes
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US7615818B2 (en) 2005-10-04 2009-11-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7928494B2 (en) 2005-10-04 2011-04-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
JP2011171755A (ja) * 2011-04-15 2011-09-01 Renesas Electronics Corp 半導体装置
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