JPH065812A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPH065812A
JPH065812A JP4161224A JP16122492A JPH065812A JP H065812 A JPH065812 A JP H065812A JP 4161224 A JP4161224 A JP 4161224A JP 16122492 A JP16122492 A JP 16122492A JP H065812 A JPH065812 A JP H065812A
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JP
Japan
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capacitor
lower electrode
capacitor lower
semiconductor memory
memory device
Prior art date
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Application number
JP4161224A
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English (en)
Inventor
Tatsuyuki Yutsugi
達之 湯次
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH065812A publication Critical patent/JPH065812A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 半導体基板1上の一方向に平行に配設された
複数のワードラインと、それらワードラインと直行し、
かつ互いに平行に配設されたビットラインと、キャパシ
タとを有する半導体記憶装置であって、メモリセルアレ
イ端部の前記キャパシタを構成するキャパシタ下部電極
10あるいは前記キャパシタに接続された局所配線が、
隣接する2つ以上の前記キャパシタ下部電極10あるい
は局所配線と一体化して配設されている半導体記憶装
置。 【効果】 キャパシタ下部電極10あるいは局所配線の
パターニングのためのフォトリソグラフィ工程におい
て、各配線層からの反射によるメモリセル端部のキャパ
シタ下部電極10あるいは局所配線のフォトパターン形
状のくびれ、パターンの消失、あるいは線幅細りにより
レジスト倒れを防止することができ、信頼性の高いデバ
イスを歩留りよく得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
より詳細にはDRAM又は不揮発性RAM等のうち、ス
タック型に構成される半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスタック型DRAMについて、図
面に基づいて説明する。図5及び図6に示したように、
従来のスタック型DRAMは、素子分離領域(図示せ
ず)が形成されたシリコン基板1にゲート酸化膜2が形
成されており、SiO2 膜4が積層され、かつサイドウ
ォール5が形成されたワードライン3が形成されてい
る。そして、ワードライン3を含むシリコン基板1上に
絶縁膜6、ビットライン7、絶縁膜8、9が順次積層さ
れ、それらの上にキャパシタ下部電極10が形成され、
さらに、キャパシタ絶縁膜(図示せず)を介して上部電
極11が形成されている。また、これらの上には層間絶
縁膜12及び配線層13が形成され、半導体装置が構成
されている。
【0003】このように構成されるスタック型DRAM
の平面的なキャパシタ下部電極10は、図9又は図10
に示したように、単位セルごとに独立して形成されてい
る。次に、このように構成されるスタック型DRAMの
製造方法を説明する。まず、LOCOS等により素子分
離領域が形成されたシリコン基板1上にゲート酸化膜2
を介してSiO2 膜4が積層されたワードライン3を形
成する。そして、このワードライン3上にSiO2 膜を
積層し、全面RIEエッチバックにより、ワードライン
3側壁部に自己整合的にサイドウォール5を形成する。
さらに、絶縁膜6を堆積したのち、ビットコンタクトを
フォトリソグラフィ工程により形成し(図示せず)、ビ
ットライン7をパターニングする。そして、絶縁膜8、
9を積層し、後工程によって形成されるキャパシタ下部
電極10と基板とのコンタクトホールを形成する(図示
せず)。次いで、キャパシタ下部電極10となるポリシ
リコンを堆積し、フォトリソグラフィ工程により、所望
の形状にパターニングしてキャパシタ下部電極10を形
成する。
【0004】しかる後、キャパシタ絶縁膜、キャパシタ
上部電極11を形成し、層間絶縁膜12を堆積して、メ
タル配線層13を形成し、半導体装置を作製する。ビッ
トライン7とシリコン基板1とを接続するコンタクト
(ビットコンタクト)、蓄積電極10とシリコン基板1
とを接続するコンタクト、メタル配線層13との接続コ
ンタクトの形成については明らかなため、断面図では示
さず、本発明においては以下示していない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の半導体記憶装置
においては、例えば、図9及び図10に示したように、
キャパシタ下部電極10は単位セルごとに独立して直線
状、あるいは一定間隔ずつずれて配設されている。この
ような半導体装置を作製する場合、ワードライン3及び
ビットライン7等が形成されたシリコン基板1上にキャ
パシタ下部電極材料を積層し、フォトリソグラフィ工程
によりキャパシタ下部電極10のパターニングを行う。
ところが、キャパシタ下部電極10のパターニングのた
めのフォトリソグラフィ工程において、ワードライン3
又はビットライン7等の各配線層からの反射により、メ
モリーセル端部のキャパシタ下部電極10のフォトパタ
ーン形状がくびれたり、パターンが消失したり、また
は、線幅細りによりレジスト倒れが生じたりすることが
あるという課題があった。
【0006】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、キャパシタ下部電極加工の際のフォトパター
ン形状のくびれや、パターンが消失または、レジスト倒
れ等を防止し、歩留りを向上させることができる半導体
記憶装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
基板上の一方向に平行に配設された複数のワードライン
と、それらワードラインと直行し、かつ互いに平行に配
設されたビットラインと、キャパシタとを有する半導体
記憶装置であって、メモリセルアレイ端部の前記キャパ
シタを構成するキャパシタ下部電極あるいは前記キャパ
シタに接続された局所配線が、隣接する2つ以上の前記
キャパシタ下部電極あるいは局所配線と一体化して配設
されている半導体記憶装置が提供される。
【0008】本発明に用いられる半導体基板としては特
に限定されるものではないが、シリコン基板が好まし
い。そして、この半導体基板上に一方向に平行にワード
ラインと、それらワードラインと直行し、かつ互いに平
行にビットラインが配設されている。この場合、ワード
ライン及びビットラインの材料は特に限定されるもので
はないが、ワードラインとしてポリシリコン、シリサイ
ド等を用いることができ、それらの膜厚は500〜25
00Åが好ましい。ビットラインとしては、ポリシリコ
ン、シリサイド、W、Ti、Al−Si等の金属を使用
することができ、その膜厚は1000〜4000Åが好
ましい。
【0009】また、本発明におけるキャパシタは、キャ
パシタ下部電極、キャパシタ絶縁膜及びキャパシタ上部
電極によって構成されており、このキャパシタは、スタ
ック型又はスタック・トレンチ型の構造であってもよ
い。また、このキャパシタは、ワードライン及びビット
ライン上に形成されていてもよく、ワードライン上方で
あって、かつ、ビットライン下方に形成されていてもよ
い。キャパシタ下部電極及びキャパシタ上部電極の材料
としては特に限定されるものではなく、ポリシリコン、
Pt、W、Ti、TiW、TiN及び各シリサイド等を
使用することができる。それらの膜厚はそれぞれ、10
00〜5000Å、500〜2000Åが好ましい。ま
た、キャパシタ絶縁膜は、特に限定されるものではな
く、通常キャパシタ絶縁膜として用いられる常誘電体
膜、PZT、PLZT等の強誘電体膜を用いることがで
きる。その膜厚は50〜3000Åが好ましい。
【0010】そして、本発明における半導体記憶装置
は、キャパシタ下部電極あるいはキャパシタに接続され
た局所配線が、メモリセルアレイ端部において、隣接す
る2つ以上のキャパシタ下部電極あるいは局所配線と一
体化して配設されている。この一体化して配設されてい
るキャパシタ下部電極あるいは局所配線は、ワードライ
ンあるいはビットライン上にオーバーラップしていても
よいが、ワードライン間、あるいはビットライン間に配
設されている場合には、ワードラインあるいはビットラ
インを形成することによって生じる段差を緩和すること
ができる。また、メモリセルアレイの各辺ごとに、メモ
リセルアレイ端部に配設されているキャパシタ下部電極
あるいは局所配線が、すべて一体化して形成されている
場合には、メモリセルアレイ端部に生じる段差を緩和す
ることができる。さらに、一体化して配設されているキ
ャパシタ下部電極あるいは局所配線が、直線状に配設さ
れていてもよく、閉ループ形状に配設されていてもよ
い。この直線状に配設されているキャパシタ下部電極あ
るいは局所配線のパターンの大きさは特に限定されるも
のではなく、デバイス作製上、特別なパターニングを行
わずに形成できる大きさが好ましい。なお、これら一体
化して配設されているキャパシタ下部電極あるいは局所
配線を電気的に動作させることは任意である。
【0011】
【作用】上記した構成によれば、メモリセルアレイ端部
のキャパシタを構成するキャパシタ下部電極あるいはキ
ャパシタに接続された局所配線が、隣接する2つ以上の
キャパシタ下部電極あるいは局所配線と一体化して配設
されているので、ワードライン又はビットライン等によ
って生じる段差が緩和されるばかりでなく、ワードライ
ン又はビットライン等が形成された半導体基板上にキャ
パシタ下部電極材料あるいは局所配線材料を積層し、フ
ォトリソグラフィ工程によりキャパシタ下部電極あるい
は局所配線をパターニングした場合でも、キャパシタ下
部電極あるいは局所配線のパターニングのためのフォト
リソグラフィ工程において、ワードラインビットライン
等の各配線層からの反射によるメモリセル端部のキャパ
シタ下部電極あるいは局所配線のフォトパターン形状の
くびれ、パターンの消失、あるいは線幅細りによりレジ
スト倒れが防止されることとなる。
【0012】
【実施例】本発明に係る半導体記憶装置の一つであるD
RAMの実施例を図面に基づいて説明する。スタック型
DRAMは、図5及び図6に示したように、素子分離領
域(図示せず)が形成されたシリコン基板1にゲート酸
化膜としてSiO2 膜2が形成されており、SiO2
4が積層され、かつサイドウォール5が形成されたワー
ドライン3が形成されている。そして、ワードライン3
を含むシリコン基板1上に絶縁膜6、ビットライン7、
絶縁膜8、9が順次積層され、それらの上にキャパシタ
下部電極10が形成され、さらに、キャパシタ絶縁膜
(図示せず)を介して上部電極11が形成されている。
また、これらの上には層間絶縁膜12及び配線層13が
形成され、半導体装置が構成されている。
【0013】このように構成されるスタック型DRAM
の平面的なキャパシタ下部電極10は、図1に示したよ
うに、単位セルごとに独立して形成されており、メモリ
セルアレイ端部においては、各辺ごとに、キャパシタ下
部電極10が全て一体化して形成されている。なお、こ
の図面においては、ワードライン3及びビットライン7
は図示されていないが、キャパシタがワードライン3及
びビットライン7の上方に形成されている場合及びキャ
パシタがワードライン3の上方であって、かつ、ビット
ライン7の上方に形成されている場合がある。また、キ
ャパシタ下部電極10は、ワードライン3間であって、
かつビットライン7間に配設されている。
【0014】また、図2に示すように、スタック型DR
AMの別の実施例の平面的なキャパシタ下部電極20
は、単位セルごとに独立して形成されており、メモリセ
ルアレイ端部においては、キャパシタ下部電極20が隣
接するキャパシタ下部電極20と2個づつ一体化して形
成されている。さらに、図3に示すように、スタック型
DRAMの別の実施例の平面的なキャパシタ下部電極3
0は、単位セルごとに独立して、かつ、ハーフピッチず
つずれて形成されており、メモリセルアレイ端部におい
ては、各辺ごとに、キャパシタ下部電極30が全て一体
化して形成されている。また、図4に示すように、スタ
ック型DRAMのさらに別の実施例の平面的なキャパシ
タ下部電極40は、単位セルごとに独立して形成されて
おり、メモリセルアレイ端部においては、キャパシタ下
部電極40が隣接するキャパシタ下部電極40と2〜3
個づつ一体化して形成されている。
【0015】次に、このように構成されるスタック型D
RAMの製造方法を説明する。まず、LOCOSにより
素子分離領域が形成されたシリコン基板1上に膜厚10
0Å程度のSiO2 膜2を介して、膜厚2000Å程度
のリンがドーピングされたポリシリコン及び膜厚100
0Å程度のSiO2 膜4を積層し、フォトリソグラフィ
工程により、ワードライン3をパターン形成する。
【0016】次いで、これらワードライン3を含むシリ
コン基板1上にSiO2 膜を1000Å程度積層し、R
IEエッチバックを行うことにより、ワードライン3に
自己整合的にサイドウォール5を形成する。その後、こ
れらワードライン3を含むシリコン基板1上にSiO2
膜6を1000Å程度積層して平坦化し、この上にビッ
トライン7をフォトリソグラフィ工程によりパターン形
成する。 さらに、層間絶縁膜として、膜厚1000Å
程度のSiO2 膜8と、膜厚500Å程度のSiN膜9
を順次積層して平坦化し、さらに、膜厚4000Å程度
のリンがドーピングされたポリシリコンを積層し、所望
の形状にパターニングすることによりキャパシタ下部電
極10を形成する。そして、キャパシタ絶縁膜として膜
厚60Å程度のSiO2 系の絶縁膜(図示せず)及びキ
ャパシタ上部電極として膜厚2000Å程度のリンがド
ーピングされたポリシリコンを順次積層し、パターニン
グすることによりキャパシタを作製する。
【0017】次いで、層間絶縁膜としてSiO2 膜を3
000Å程度積層し、アニール処理を施したのち、金属
配線層13として、膜厚4000Å程度のアルミニウム
を積層し、所望の形状にパターニングする。また、本発
明の半導体記憶装置の別の実施例として、図7及び図8
に示すように、スタック型DRAMはワードライン3上
に絶縁膜を介してキャパシタ下部電極10及び上部電極
11が形成された上に、ビットライン7が形成されて構
成されている。
【0018】このような構成の半導体記憶装置は、実質
的に上記の製造方法と同様に形成することができる。な
お、上記実施例においては、キャパシタ下部電極が一体
化して形成されている場合について説明しているが、キ
ャパシタに接続されている局所配線が一体化して形成さ
れている場合には、単位セルごとに独立して形成されて
いるキャパシタ下部電極の上方に、単位セルごとに独立
して局所配線が形成されており、メモリセルアレイ端部
に配置している局所配線が複数個一体化して形成されて
いるものである。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る半導体記憶装置によれば、
メモリセル端部のキャパシタを構成するキャパシタ下部
電極あるいはキャパシタに接続された局所配線が、隣接
する2つ以上のキャパシタ下部電極あるいは局所配線と
一体化して配設されているので、メモリセル端部のワー
ドライン又はビットライン等によって生じる段差を緩和
することができるばかりでなく、ワードライン又はビッ
トライン等が形成された半導体基板上にキャパシタ下部
電極材料あるいは局所配線材料を積層し、フォトリソグ
ラフィ工程によりキャパシタ下部電極あるいは局所配線
をパターニングした場合でも、キャパシタ下部電極ある
いは局所配線のパターニングのためのフォトリソグラフ
ィ工程において、ワードラインビットライン等の各配線
層からの反射によるメモリセル端部のキャパシタ下部電
極あるいは局所配線のフォトパターン形状のくびれ、パ
ターンの消失、あるいは線幅細りによりレジスト倒れを
防止することができる。
【0020】従って、キャパシタ下部電極あるいは局所
配線の作製不良を防止することができ、信頼性の高い半
導体記憶装置を歩留りよく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる半導体記憶装置を構成するキャ
パシタ下部電極の配置の実施例を示すメモリセルアレイ
の平面図である。
【図2】本発明に係わる半導体記憶装置を構成するキャ
パシタ下部電極の配置の別の実施例を示すメモリセルア
レイの平面図である。
【図3】本発明に係わる半導体記憶装置を構成するキャ
パシタ下部電極の配置の別の実施例を示すメモリセルア
レイの平面図である。
【図4】本発明に係わる半導体記憶装置を構成するキャ
パシタ下部電極の配置の別の実施例を示すメモリセルア
レイの平面図である。
【図5】本発明に係る半導体記憶装置の実施例を示す概
略断面図である。
【図6】本発明に係る半導体記憶装置の別の実施例を示
す概略断面図である。
【図7】本発明に係る半導体記憶装置の別の実施例を示
す概略断面図である。
【図8】本発明に係る半導体記憶装置の別の実施例を示
す概略断面図である。
【図9】従来の半導体記憶装置を構成するキャパシタ下
部電極の配置の実施例を示すメモリセルアレイの平面図
である。
【図10】従来の半導体記憶装置を構成するキャパシタ
下部電極の配置の別の実施例を示すメモリセルアレイの
平面図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板(半導体基板) 3 ワードライン 7 ビットライン 10 キャパシタ下部電極

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上の一方向に平行に配設され
    た複数のワードラインと、それらワードラインと直行
    し、かつ互いに平行に配設されたビットラインと、キャ
    パシタとを有する半導体記憶装置であって、メモリセル
    アレイ端部の前記キャパシタを構成するキャパシタ下部
    電極あるいは前記キャパシタに接続された局所配線が、
    隣接する2つ以上の前記キャパシタ下部電極あるいは局
    所配線と一体化して配設されていることを特徴とする半
    導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 キャパシタがスタック型又はスタック・
    トレンチ型の構造である請求項1記載の半導体記憶装
    置。
  3. 【請求項3】 キャパシタ下部電極あるいは局所配線
    が、ワードラインとビットラインとの上方に配設されて
    いる請求項1記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 キャパシタ下部電極あるいは局所配線
    が、ワードラインの上方であり、かつ、ビットラインの
    下方に配設されている請求項1記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 隣接する2つ以上のキャパシタ下部電極
    あるいは局所配線と一体化して配設されている前記キャ
    パシタ下部電極あるいは局所配線が、ワードライン間、
    あるいはビットライン間に配設されている請求項1記載
    の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 隣接する2つ以上のキャパシタ下部電極
    あるいは局所配線と一体化して配設されている前記キャ
    パシタ下部電極あるいは局所配線が、直線状に配設され
    ている請求項1記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 隣接する2つ以上のキャパシタ下部電極
    あるいは局所配線と一体化して配設されている前記キャ
    パシタ下部電極あるいは局所配線が、閉ループ形状に配
    設されている請求項1記載の半導体記憶装置。
JP4161224A 1992-06-19 1992-06-19 半導体記憶装置 Pending JPH065812A (ja)

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JP4161224A JPH065812A (ja) 1992-06-19 1992-06-19 半導体記憶装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2741193A1 (fr) * 1995-11-09 1997-05-16 Mitsubishi Electric Corp Dispositif de memoire a semiconducteurs a motifs fictifs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2741193A1 (fr) * 1995-11-09 1997-05-16 Mitsubishi Electric Corp Dispositif de memoire a semiconducteurs a motifs fictifs

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