JPH08204141A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device and method of manufacturing the same

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JPH08204141A
JPH08204141A JP7008247A JP824795A JPH08204141A JP H08204141 A JPH08204141 A JP H08204141A JP 7008247 A JP7008247 A JP 7008247A JP 824795 A JP824795 A JP 824795A JP H08204141 A JPH08204141 A JP H08204141A
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JP
Japan
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contact
conductive layer
forming
source
semiconductor substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP7008247A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Matsui
泰志 松井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE: To cut down the number of steps by a method wherein the polysilicon layer used as an etching mask in the case of forming the storage node contact hole of a condenser in a memory cell is not removed but to be reused as the storage node of a condenser. CONSTITUTION: A polysilicon layer 24 using the plane part 18b of a storage node comprising a storage node 19c in a memory cell region as an etching mask in the case of forming a contact hole 33a of the storage node is reused as a part of the storage node 19c. Next, since the etching mask 24 is formed in a memory cell region and simultaneously the polysilicon layer 40 formed in the peripheral circuit region is left as a part of a pad 41, the absolute stepped part in question between the memory cell and the peripheral circuit region can be relieved. Accordingly, the depth of the contact hole to be formed is made shallower thereby enabling the contact hole formation margin to be increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、キャパシタ、トラン
ジスタ等の素子によって構成されるメモリセル領域、及
び周辺回路を有する半導体装置の構造及び製造方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure and a manufacturing method of a semiconductor device having a memory cell region composed of elements such as capacitors and transistors and peripheral circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は例えば特開平4−755号公報
に示された従来の半導体装置を示す図であり、1個のM
OSFET(METAL OXIDE SEMICONDUCTOR FIELD EFFECT
TRANSISTOR)と、これに接続された1個のキャパシタ
とから構成される、いわゆる1トランジスタ1キャパシ
タ型のトランジスタを構成している。図14において1
はシリコン基板(半導体基板)、2は半導体基板1の一
主面を部分的にフィールド酸化することで形成したLO
COS(LOCAL OXIDATION OF SILICON)分離領域、3は
半導体基板1の一主面に形成したトランスファーゲート
トランジスタ、4は上記トランスファーゲートトランジ
スタ2のゲート電極となるワード線、5は上記ゲート電
極4と半導体基板1の一主面間に形成されたゲート絶縁
層、6は半導体基板1内に形成されたソース/ドレイン
領域、7はソース/ドレイン領域6に当接して形成され
た導電物質からなるビット線、8は上記ワード線4、ビ
ット線7を埋設するように半導体基板1上に積層された
層間絶縁膜、9は上記ビット線7が形成されていないソ
ース/ドレイン領域6に当接するように形成されたコン
タクトホール、10は上記コンタクトホール9のエッチ
ングの際にエッチングマスクとして層間絶縁膜8上に形
成されたシリコン窒化膜、11は上記コンタクトホール
9の側面及び底面と上記シリコン窒化膜10の上部平面
及び垂直方向に突き出して形成されたストレージノー
ド、12は上記ストレージノード11の上層に形成され
た誘電体膜、13は上記誘電体膜12を取り巻くように
積層されたセルプレート、14は上記セルプレート13
の上層に積層され、上面が平担であるシリコン酸化膜か
らなる絶縁層、15は上記絶縁層の上に形成された配線
層である。また、図中の符号16はストレージノード1
1、誘電体膜12、セルプレート13からなるキャパシ
タを示している。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a diagram showing a conventional semiconductor device disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-755.
OSFET (METAL OXIDE SEMICONDUCTOR FIELD EFFECT
TRANSISTOR) and one capacitor connected thereto, so-called one-transistor / one-capacitor type transistor. In FIG. 14, 1
Is a silicon substrate (semiconductor substrate), 2 is a LO formed by partially field-oxidizing one main surface of the semiconductor substrate 1.
COS (LOCAL OXIDATION OF SILICON) isolation region, 3 is a transfer gate transistor formed on one main surface of the semiconductor substrate 1, 4 is a word line serving as a gate electrode of the transfer gate transistor 2, and 5 is the gate electrode 4 and the semiconductor substrate. 1, a gate insulating layer formed between the main surfaces 1, a source / drain region 6 formed in the semiconductor substrate 1, 7 a bit line made of a conductive material formed in contact with the source / drain region 6, Reference numeral 8 is an interlayer insulating film laminated on the semiconductor substrate 1 so as to embed the word line 4 and the bit line 7, and 9 is formed so as to contact the source / drain regions 6 where the bit line 7 is not formed. Contact holes 10 are silicon nitride films formed on the interlayer insulating film 8 as an etching mask during the etching of the contact holes 9; Reference numeral 1 denotes a storage node formed by projecting in the vertical direction and the side surface and bottom surface of the contact hole 9 and the upper plane of the silicon nitride film 10, 12 is a dielectric film formed on the upper layer of the storage node 11, and 13 is the above. Cell plates laminated so as to surround the dielectric film 12, 14 is the cell plate 13
An insulating layer made of a silicon oxide film, which is laminated on the upper layer and has a flat upper surface, and a wiring layer 15 formed on the insulating layer. Further, reference numeral 16 in the figure is the storage node 1.
1, a capacitor including a dielectric film 12 and a cell plate 13 is shown.

【0003】上記図14は、半導体装置の一部の断面図
を示すものであるが、次に、従来の技術の課題を示すの
に都合が良いため、同一基板上に存在するメモリセル領
域と周辺回路を隣り合わせて示した一断面図(図15)
を示す。図15において、左側の図はDRAM(DYNAMI
C RANDUM ACCESS MEMORY)等のメモリセル領域を示す断
面図であり、右側の図は周辺回路の断面を示す図であ
る。この図15において、図15に付した符号と同一符
号は同一、若しくは相当部分を示すものである。その
他、4a、4b、4c、4dはワード線、6a、6bは
それぞれ低濃度、高濃度不純物層、9a、9bはコンタ
クトホール、9cはコンタクト、17はコンタクトホー
ル9の内部に形成されたキャパシタのストレージノード
とソース/ドレイン領域6を電気的に接続するストレー
ジノードコンタクトであり、18bは筒型キャパシタの
ストレージノードの平面部分であり、19bは同じく筒
型キャパシタのストレージノードの筒状部であり、平面
部18b、筒状部19bによってストレージノード19
cが構成されている。さらに、周辺回路を示す図におい
て符号20で示された部分は、ビット線7上に密着して
形成されたバリヤメタル、21はシリコン酸化膜14の
上層に形成された絶縁層、また、22はワード線4a、
4b、4c、4dの周囲を囲む、絶縁物質からなる配線
層保護層である。
FIG. 14 is a sectional view of a part of a semiconductor device. Next, since it is convenient for showing the problems of the conventional technique, the memory cell region and the memory cell region existing on the same substrate will be described. One sectional view showing peripheral circuits side by side (Fig. 15)
Indicates. In FIG. 15, the diagram on the left side is a DRAM (DYNAMI
C RANDUM ACCESS MEMORY) is a cross-sectional view showing a memory cell region, and the right side is a cross-sectional view of a peripheral circuit. 15, the same reference numerals as those shown in FIG. 15 indicate the same or corresponding portions. In addition, 4a, 4b, 4c, and 4d are word lines, 6a and 6b are low-concentration and high-concentration impurity layers, 9a and 9b are contact holes, 9c is a contact, and 17 is a capacitor formed inside the contact hole 9. A storage node contact electrically connecting the storage node and the source / drain region 6, 18b is a plane portion of the storage node of the cylindrical capacitor, 19b is a cylindrical portion of the storage node of the cylindrical capacitor, The storage node 19 is formed by the plane portion 18b and the tubular portion 19b.
c is configured. Further, in the figure showing the peripheral circuit, a portion indicated by reference numeral 20 is a barrier metal formed in close contact with the bit line 7, 21 is an insulating layer formed on the silicon oxide film 14, and 22 is a word. Line 4a,
4b, 4c, 4d is a wiring layer protective layer made of an insulating material and surrounding the periphery.

【0004】図15において、示した構造の半導体装置
の形成方法を図16ないし図33を用いて説明する。ま
ず、図16に示すように、半導体基板1の一主面にフィ
ールド酸化によって、部分的にLOCOS分離領域2を
形成し、その後、上記LOCOS分離領域2が形成され
ていない半導体基板1の一主面の領域に、酸化、若しく
はCVD(CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)技術を用いて
シリコン酸化膜からなるゲート絶縁層5を形成する。次
に、上記半導体基板1の全面にポリシリコンからなるワ
ード線4を積層し、さらに、ワード線4の保護膜となる
絶縁層22aを積層する。
A method of forming a semiconductor device having the structure shown in FIG. 15 will be described with reference to FIGS. 16 to 33. First, as shown in FIG. 16, the LOCOS isolation region 2 is partially formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 by field oxidation, and then the main substrate of the semiconductor substrate 1 in which the LOCOS isolation region 2 is not formed. A gate insulating layer 5 made of a silicon oxide film is formed in the surface region by oxidation or a CVD (CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) technique. Next, the word line 4 made of polysilicon is laminated on the entire surface of the semiconductor substrate 1, and further, the insulating layer 22a serving as a protective film for the word line 4 is laminated.

【0005】次に、図16で示した製造工程にある半導
体装置に対し、写真製版によってワード線として残す領
域の上部にレジスト膜をパターニングするなどしてエッ
チングマスクを形成し、異方性エッチングを行ってワー
ド線として残す部分以外の領域において、半導体基板1
の表面が露出するまでエッチングし、さらに、このとき
にソース/ドレイン領域の活性領域を構成する低濃度不
純物領域6aをイオン注入方法によって形成し、異方性
エッチングの際にエッチングマスクとして利用したレジ
ストパターンを除去する(図17)。
Next, with respect to the semiconductor device in the manufacturing process shown in FIG. 16, an etching mask is formed by patterning a resist film on a region left as a word line by photolithography, and anisotropic etching is performed. The semiconductor substrate 1 is formed in a region other than a portion which is left as a word line after being performed.
Of the resist used as an etching mask at the time of anisotropic etching by forming the low-concentration impurity regions 6a forming the active regions of the source / drain regions by the ion implantation method until the surface of the substrate is exposed. The pattern is removed (FIG. 17).

【0006】その後、半導体基板1全面にCVD技術に
よってシリコン酸化膜を積層し、異方性エッチングを行
うことで少なくとも上記ワード線4の側面部に密着する
ように絶縁層からなるサイドウォール23を形成する。
次に、図17で示した場合と同様に、イオン注入を行
い、ソース/ドレイン領域を構成する高濃度不純物領域
6bを形成し、これでLDD(LIGHT DOPED DRAIN)構
造のソース/ドレイン領域6の形成が完了する。その
後、周辺回路を示す断面図の方のゲート電極(ワード線
4c)の上部には、この素子の構造を、同素子のソース
/ドレイン領域6の活性領域と導電物質を介して接続さ
れた状態とするため、写真製版によってワード線4cの
上部以外の領域にレジストパターンを形成し、これをエ
ッチングマスクとしてエッチングを行い、絶縁層22a
の一部を除去し、ワード線4cの上面が露出した状態と
する(図18)。
Thereafter, a silicon oxide film is laminated on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by a CVD technique and anisotropic etching is performed to form a sidewall 23 made of an insulating layer so as to be in close contact with at least the side surface of the word line 4. To do.
Next, as in the case shown in FIG. 17, ion implantation is performed to form the high-concentration impurity regions 6b forming the source / drain regions, and thereby the source / drain regions 6 of the LDD (LIGHT DOPED DRAIN) structure are formed. The formation is complete. After that, the structure of this device is connected to the upper part of the gate electrode (word line 4c) in the sectional view showing the peripheral circuit via the conductive material with the active region of the source / drain region 6 of the same device. Therefore, a resist pattern is formed in a region other than the upper portion of the word line 4c by photolithography, and etching is performed using the resist pattern as an etching mask.
Is removed so that the upper surface of the word line 4c is exposed (FIG. 18).

【0007】さらに、上記の半導体装置の全面に対して
ビット線7となるポリシリコン層をCVD技術を用いて
積層し、周辺回路の領域に対しては、さらにビット線7
の抵抗低減のためにシリサイドなどの低抵抗な導電物質
(バリヤメタル)20を積層する。その後、ビット線7
としてポリシリコン層を残したい領域上に対してレジス
トパターンを形成し、異方性エッチングを行うことでビ
ット線7、及びバリヤメタル20をパターニングし、形
成する(図19)。次に、シリコン酸化膜からなる層間
絶縁層8を積層し、上記層間絶縁層8上方に形成する配
線層15と半導体基板1の一主面に形成されたソース/
ドレイン領域6との電気的接続のために必要なコンタク
トホール9aを形成する際のエッチングマスクとなるポ
リシリコン層24を形成する(図20)。
Further, a polysilicon layer to be the bit line 7 is laminated on the entire surface of the above semiconductor device by the CVD technique, and the bit line 7 is further formed in the peripheral circuit region.
In order to reduce the resistance, a conductive material (barrier metal) 20 having a low resistance such as silicide is laminated. Then bit line 7
Then, a resist pattern is formed on the region where the polysilicon layer is to be left, and anisotropic etching is performed to pattern and form the bit line 7 and the barrier metal 20 (FIG. 19). Next, the interlayer insulating layer 8 made of a silicon oxide film is laminated, and the wiring layer 15 formed above the interlayer insulating layer 8 and the source / source formed on one main surface of the semiconductor substrate 1 are stacked.
A polysilicon layer 24 is formed which will serve as an etching mask when forming the contact hole 9a necessary for electrical connection with the drain region 6 (FIG. 20).

【0008】次に、メモリセル領域においては、上記ポ
リシリコン層24上にTEOS(TETRA ETYLE ORTHO SI
LICATE)層25をコンタクトホール形成領域以外の領域
上に形成し、ワード線4の側面にサイドウォール23を
形成した場合と同様に、上記TEOS層25の側面部に
TEOSからなるサイドウォール26を形成し、ストレ
ージノードのコンタクトホールのエッチングマスク27
を形成する(図21)。その後、上記エッチングマスク
27を用いて異方性エッチングを行い、半導体基板1の
一主面に形成されたソース/ドレイン領域6に当接する
ようにコンタクトホール9aを形成する(図22)。こ
のときに、メモリセル領域に形成されていたTEOS層
25及びTEOSからなるサイドウォール26も、異方
性エッチングの際にエッチング除去され、半導体装置の
最上層はポリシリコン層24の表面が露出した状態とな
っている。
Next, in the memory cell area, TEOS (TETRA ETYLE ORTHO SI SI) is formed on the polysilicon layer 24.
The LICATE) layer 25 is formed on a region other than the contact hole forming region, and the side wall 26 made of TEOS is formed on the side surface portion of the TEOS layer 25, similarly to the case where the side wall 23 is formed on the side surface of the word line 4. Then, the etching mask 27 for the contact hole of the storage node
Are formed (FIG. 21). Then, anisotropic etching is performed using the etching mask 27 to form contact holes 9a so as to contact the source / drain regions 6 formed on the one main surface of the semiconductor substrate 1 (FIG. 22). At this time, the TEOS layer 25 and the sidewalls 26 made of TEOS formed in the memory cell region are also etched away during the anisotropic etching, and the surface of the polysilicon layer 24 is exposed as the uppermost layer of the semiconductor device. It is in a state.

【0009】次に、コンタクトホール9a形成の際にエ
ッチングマスクとしていた上記ポリシリコン層24は、
メモリセル領域及び周辺回路領域を含め、半導体基板1
の全面に対し、レジストを塗布し、ベーク等の処理を
し、次に、エッチングを行うことで、完全に除去するこ
とができる(図23)。このとき、コンタクトホール9
a内部に残されたレジスト28は、その後、アッシング
によって除去するか、硫酸を用いたウェットエッチング
によって完全に取り去ることができる。このようにして
コンタクトホール9a内部を空間にし、半導体基板1の
ソース/ドレイン領域6である領域の表面を露出させた
状態にし、周辺回路領域を覆うようにレジスト膜を形成
した状態で、メモリセル領域に対してはCVD技術若し
くスパッタリング法によってポリシリコン層18aを積
層し、コンタクトホール9a内部にも同時にポリシリコ
ンを埋設し、ストレージノードコンタクト17を形成す
る。さらに、CMP(CMEMICAL MECHANICAL POLISHIN
G)法、若しくはリフローによってポリシリコン層18
aの表面を平担にする(図24)。また、次の工程に移
る段階で、周辺回路領域の保護膜として形成していたレ
ジスト膜は除去する。
Next, the polysilicon layer 24 used as an etching mask when forming the contact hole 9a is
Semiconductor substrate 1 including memory cell area and peripheral circuit area
The resist can be completely removed by applying a resist, baking, etc. to the entire surface of, and then performing etching (FIG. 23). At this time, the contact hole 9
The resist 28 left inside a can be thereafter removed by ashing or can be completely removed by wet etching using sulfuric acid. In this manner, the inside of the contact hole 9a is made into a space, the surface of the region which is the source / drain region 6 of the semiconductor substrate 1 is exposed, and the resist film is formed so as to cover the peripheral circuit region. A polysilicon layer 18a is deposited on the region by a CVD technique or a sputtering method, and polysilicon is simultaneously embedded in the contact hole 9a to form a storage node contact 17. In addition, CMP (CMEMICAL MECHANICAL POLISHIN
G) method, or reflow, polysilicon layer 18
Flatten the surface of a (FIG. 24). Further, at the stage of moving to the next step, the resist film formed as the protective film in the peripheral circuit region is removed.

【0010】その後、半導体基板1の表面全面にシリコ
ン酸化膜14を積層する(図25)。さらに、反射防止
膜29となるシリコン窒化膜をCVD技術によって形成
するか、若しくはチタンナイトライド層をスパッタリン
グ法によって積層し、さらに上記反射防止膜29上に写
真製版によってメモリセル領域のキャパシタを形成する
ためのレジストパターン30を形成する(図26)。上
記レジストパターン30をエッチングマスクとして異方
性エッチングを行い、層間絶縁膜8に当接するような溝
31を形成する(図27)。この溝31が形成できた段
階で、エッチングマスクであったレジストパターン30
を完全に除去して次工程に移る。
Then, a silicon oxide film 14 is laminated on the entire surface of the semiconductor substrate 1 (FIG. 25). Further, a silicon nitride film to be the antireflection film 29 is formed by a CVD technique, or a titanium nitride layer is laminated by a sputtering method, and a capacitor in a memory cell region is formed on the antireflection film 29 by photolithography. A resist pattern 30 for forming is formed (FIG. 26). Anisotropic etching is performed using the resist pattern 30 as an etching mask to form a groove 31 that comes into contact with the interlayer insulating film 8 (FIG. 27). When the groove 31 was formed, the resist pattern 30 that was an etching mask
Are completely removed and the next step is carried out.

【0011】次に、半導体装置の全面にポリシリコン層
19aをCVD技術を用いて積層する(図28)。さら
に、次の工程において、異方性エッチングを行い、上記
溝32の底部のポリシリコン層19aが完全に除去さ
れ、層間絶縁層8が露出した状態とする。このとき、メ
モリセル領域の上面、及び周辺回路領域の上面について
も、ポリシリコン層19aは完全に除去さた状態とな
り、上記溝31の側壁にのみ、ポリシリコン層19aが
残された状態となり、キャパシタのストレージノードの
筒状部19bが形成される(図29)。
Next, a polysilicon layer 19a is laminated on the entire surface of the semiconductor device by the CVD technique (FIG. 28). Further, in the next step, anisotropic etching is performed to completely remove the polysilicon layer 19a at the bottom of the groove 32 and expose the interlayer insulating layer 8. At this time, also on the upper surface of the memory cell region and the upper surface of the peripheral circuit region, the polysilicon layer 19a is completely removed, and the polysilicon layer 19a is left only on the sidewall of the groove 31, The cylindrical portion 19b of the storage node of the capacitor is formed (FIG. 29).

【0012】次に、筒型キャパシタの筒状部に埋設され
た状態になっているシリコン酸化膜14を除去するため
に、レジストエッチバック法を用いる。まず、レジスト
を半導体装置の全面に塗布して、溝31の内部をレジス
トが埋設された状態とする。その後、選択的にシリコン
酸化膜14をエッチングするような条件下においてエッ
チングを行い、筒型キャパシタの筒状部に埋設されてい
たシリコン酸化膜14を完全に除去する。なお、このと
き、周辺回路領域においてはシリコン酸化膜14の上層
にレジスト膜を形成し、シリコン酸化膜がエッチングさ
れない状態としておく。さらに、このシリコン酸化膜1
4をエッチングするためにメモリセル領域の円筒型キャ
パシタの円筒の外側に残ったレジスト膜については、前
述の場合と同様に、アッシング若しくは硫酸を用いたウ
ェットエッチングで除去する(図30)。
Next, a resist etch back method is used to remove the silicon oxide film 14 which is buried in the tubular portion of the tubular capacitor. First, a resist is applied to the entire surface of the semiconductor device so that the inside of the groove 31 is filled with the resist. Then, etching is performed under the condition that the silicon oxide film 14 is selectively etched to completely remove the silicon oxide film 14 embedded in the cylindrical portion of the cylindrical capacitor. At this time, a resist film is formed on the silicon oxide film 14 in the peripheral circuit region so that the silicon oxide film is not etched. Furthermore, this silicon oxide film 1
The resist film remaining on the outside of the cylinder of the cylindrical capacitor in the memory cell region for etching 4 is removed by wet etching using ashing or sulfuric acid as in the case described above (FIG. 30).

【0013】次に、メモリセル領域にのみ誘電体層12
を領域全面に形成し、その後、上記誘電体層12の上層
に全面的にキャパシタのセルプレート13となるポリシ
リコン等の導電物質からなる層を形成する(図31)。
さらに、メモリセル領域と周辺回路領域の全面に対して
CVD法によってシリコン酸化膜等を積層し、絶縁層2
1を形成する(図32)。次に、周辺回路領域の配線の
パッドとして形成されているバリヤメタル20に当接す
るようにコンタクトホール9bを形成するために、写真
製版によってレジストパターンを形成し、異方性エッチ
ングする。これによって図33に示すような構造の半導
体装置を得ることができた。
Next, the dielectric layer 12 is formed only in the memory cell region.
Is formed on the entire surface of the region, and then a layer made of a conductive material such as polysilicon to be the cell plate 13 of the capacitor is entirely formed on the dielectric layer 12 (FIG. 31).
Further, a silicon oxide film or the like is laminated on the entire surface of the memory cell region and the peripheral circuit region by the CVD method to form an insulating layer 2
1 is formed (FIG. 32). Next, in order to form the contact hole 9b so as to come into contact with the barrier metal 20 formed as a wiring pad in the peripheral circuit region, a resist pattern is formed by photolithography and anisotropic etching is performed. As a result, a semiconductor device having a structure as shown in FIG. 33 could be obtained.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されているので、図22で示したストレ
ージノード27のコンタクトホール9aを形成するとき
のエッチングマスクであるポリシリコン層24を除去す
る場合、レジストエッチバック工程を用ることが一般的
に行われていた。このレジストエッチバック工程には、
レジストを半導体基板の一主面に全面塗布する工程、レ
ジスト膜をべークする工程、半導体基板全面をエッチン
グする工程、ウェットエッチングかアッシングによって
コンタクトホール内に残されたレジストを除去する工程
が含まれており、非常に工程数の多い処理であった。
Since the conventional semiconductor device is configured as described above, the polysilicon layer 24, which is an etching mask for forming the contact hole 9a of the storage node 27 shown in FIG. 22, is formed. When removing the resist, a resist etch back process is generally used. In this resist etch back process,
Includes a step of applying a resist to the entire main surface of the semiconductor substrate, a step of baking a resist film, a step of etching the entire surface of the semiconductor substrate, and a step of removing the resist left in the contact holes by wet etching or ashing. It was a process with a large number of steps.

【0015】さらに、従来の発明においては、図24に
示すように、キャパシタのストレージノードとなるポリ
シリコン層18aをメモリセル領域にのみ形成した段階
で、周辺回路領域との段差が生じ、この段差は後工程に
おいても解消されることなく、半導体装置が完成した段
階においても絶対段差として残っていた。ここで、周辺
回路領域とメモリセル領域で段差が生じると、金属配線
等を形成する場合、段差を持つ面上に配線を形成するこ
とになるので、断線の原因となったり、配線の細り、太
り等の原因となって、寸法精度のよい製品を得ることが
できなかった。
Further, in the conventional invention, as shown in FIG. 24, a step with the peripheral circuit area is generated at the stage where the polysilicon layer 18a to be the storage node of the capacitor is formed only in the memory cell area. Was not eliminated even in a post process, and remained as an absolute step even when the semiconductor device was completed. Here, when a step is generated in the peripheral circuit area and the memory cell area, when forming a metal wiring or the like, the wiring is formed on a surface having the step, which may cause a disconnection or a thin wiring, A product with high dimensional accuracy could not be obtained due to a cause such as overweight.

【0016】また、図33に示すように、半導体基板表
面からバリヤメタル20に当接するようにコンタクトホ
ール9bを形成することはアスペクト比が大きいという
点から非常に困難であり、その製造マージンも小さかっ
たという問題点があった。
Further, as shown in FIG. 33, it is very difficult to form the contact hole 9b from the surface of the semiconductor substrate so as to be in contact with the barrier metal 20, because the aspect ratio is large, and the manufacturing margin is small. There was a problem.

【0017】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、製造工程を簡略できるとと
もに、メモリセル領域と周辺回路領域で絶対段差がほと
んど生じない半導体装置を得ることができ、また、製造
マージンが大きくなる半導体装置を得ることを目的とし
ており、さらに、この装置に適した製造方法を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is possible to obtain a semiconductor device in which the manufacturing process can be simplified and an absolute level difference is hardly generated in the memory cell region and the peripheral circuit region. It is an object of the present invention to obtain a semiconductor device that can be manufactured and has a large manufacturing margin, and further to provide a manufacturing method suitable for this device.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、ストレージノードを構成する導電層が、メモリセ
ル領域のコンタクトホール形成時のエッチングマスクと
し、さらに、この発明の製造方法は、ストレージノード
を、ストレージノードコンタクトホール形成時にエッチ
ングマスクとして使用したポリシリコン層を除去するこ
となく、ストレージノードとして使用するものである。
In a semiconductor device according to the present invention, a conductive layer forming a storage node serves as an etching mask for forming a contact hole in a memory cell region, and the manufacturing method of the present invention is a storage node. Is used as a storage node without removing the polysilicon layer used as the etching mask when forming the storage node contact hole.

【0019】また、この発明の半導体装置は、周辺回路
領域に形成されたソース/ドレイン領域に接して形成さ
れるビット線と、上記ビット線に密着して形成されるバ
リヤメタルに当接するように導電物質によってパッドを
形成し、上記パッドの上部平面部に接するように、導電
物質によってパッドの下部に接してポリシリコン部を形
成するものである。さらに、パッドを従来よりも高さを
持つように形成し、また、上記ポリシリコン部はメモリ
セル領域のストレージノードコンタクトホール形成のエ
ッチングマスクとして用いたポリシリコン層の形成と同
時に形成する。
Further, the semiconductor device of the present invention is electrically conductive so as to come into contact with the bit line formed in contact with the source / drain regions formed in the peripheral circuit region and the barrier metal formed in close contact with the bit line. A pad is formed of a material, and a polysilicon portion is formed of a conductive material in contact with a lower portion of the pad so as to be in contact with an upper flat portion of the pad. Further, the pad is formed to have a height higher than that of the conventional pad, and the polysilicon portion is formed simultaneously with the formation of the polysilicon layer used as the etching mask for forming the storage node contact hole in the memory cell region.

【0020】さらに、この発明の半導体装置は、メモリ
セル領域のストレージノードコンタクトホール形成時に
用いた導電層(ポリシリコン)からなるエッチングマス
クを形成すると同時に、周辺回路領域のソース/ドレイ
ン領域上にアルミ配線等のパッドとなる導電物質を形成
する。
Further, in the semiconductor device of the present invention, an etching mask made of a conductive layer (polysilicon) used when forming the storage node contact holes in the memory cell region is formed, and at the same time, aluminum is formed on the source / drain regions in the peripheral circuit region. A conductive material to be a pad for wiring or the like is formed.

【0021】[0021]

【作用】この発明における半導体装置は、そのメモリセ
ル領域に形成するキャパシタのストレージノードコンタ
クトホール形成の際にエッチングマスクとして使用した
ポリシリコン層を除去することなく、キャパシタのスト
レージノードとして利用することで工程数削減できる。
The semiconductor device according to the present invention can be used as the storage node of the capacitor without removing the polysilicon layer used as the etching mask when forming the storage node contact hole of the capacitor formed in the memory cell region. The number of processes can be reduced.

【0022】また、この発明における半導体装置は、メ
モリセル領域に形成したストレージノードコンタクトホ
ール形成時のエッチングマスクであるポリシリコン層の
形成時に、同時に周辺回路領域にもポリシリコン層を形
成することで、高さのあるパッド形成することができ、
周辺回路領域に形成するコンタクトホールのアスペクト
比を低減することが可能となる。さらに、従来よりもポ
リシリコン層の厚さだけポリシリコンパッドが高くな
り、メモリセル領域と周辺回路領域の絶対段差を低減す
ることが可能となる。
In the semiconductor device according to the present invention, the polysilicon layer, which is an etching mask for forming the storage node contact hole formed in the memory cell region, is simultaneously formed with the polysilicon layer also in the peripheral circuit region. Can form a pad with height,
It is possible to reduce the aspect ratio of the contact hole formed in the peripheral circuit region. Further, the polysilicon pad becomes higher than the conventional one by the thickness of the polysilicon layer, and the absolute step difference between the memory cell region and the peripheral circuit region can be reduced.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図1ないし図7
を用いて説明する。図1において、32は、メモリセル
領域に形成され、コンタクトホール33内部に埋設され
たストレージノードコンタクト、34は、周辺回路領域
に形成されたポリシリコンからなるパッドの平面部直下
に密着して形成されたポリシリコン部、35は少なくと
も上記ポリシリコン部34の上部に形成され、バリヤメ
タルに当接するように形成されたポリシリコンからなる
パッド41の平面部、36は上記ポリシリコンからなる
パッド41の平面部35とバリヤメタル20を接続する
ように形成されたポリシリコンからなるパッド41のコ
ンタクト部(垂直部)、また、37はパッド41上に形
成されたコンタクトホールである、38は上記コンタク
トホール37内に埋設して形成された、アルミニウム等
の配線39とソース/ドレイン領域6を電気的に接続す
るコンタクトである。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Will be explained. In FIG. 1, reference numeral 32 denotes a storage node contact which is formed in the memory cell region and is buried inside the contact hole 33, and 34 is formed in close contact with a flat surface portion of a pad made of polysilicon formed in the peripheral circuit region. The polysilicon portion 35 is formed at least above the polysilicon portion 34, and the flat surface portion of the pad 41 made of polysilicon is formed so as to contact the barrier metal. 36 is the flat surface of the pad 41 made of polysilicon. The contact portion (vertical portion) of the pad 41 made of polysilicon formed so as to connect the portion 35 and the barrier metal 20, 37 is a contact hole formed on the pad 41, and 38 is the inside of the contact hole 37. Wiring 39 and source / drain regions 6 made of aluminum or the like buried in It is a contact for electrically connecting.

【0024】次に、図1に示すこの発明による半導体装
置の製造方法の一実施例を示す。まず、従来の技術の図
16ないし図21で示した工程順に従って処理をし、図
面の左側に示すメモリセル領域の最上層にTEOS層2
5をパターニングし、TEOS層25の断面には、同物
質を用いてサイドウォール26を形成する。次に、図2
に示すように、周辺回路領域にも、メモリセル領域と同
様に最上層にTEOS層25を形成し、これをパターニ
ングし、断面にはサイドウォール26を形成することで
コンタクトホールエッチングマスク27を形成する。
Next, an embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device according to the present invention shown in FIG. 1 will be described. First, processing is performed according to the order of steps shown in FIGS.
5 is patterned, and sidewalls 26 are formed on the cross section of the TEOS layer 25 using the same material. Next, FIG.
As shown in FIG. 3, in the peripheral circuit region as well, similarly to the memory cell region, the TEOS layer 25 is formed in the uppermost layer, and the TEOS layer 25 is patterned, and the sidewall 26 is formed in the cross section to form the contact hole etching mask 27. To do.

【0025】次に、上記エッチングマスク27を用いて
異方性エッチングを行い、メモリセル領域においては半
導体基板1内に形成されたソース/ドレイン領域6に当
接するように、コンタクトホール33aを形成し、周辺
回路領域においてはソース/ドレイン領域6、若しくは
導電物質(バリヤメタル)20に接するようにコンタク
トホール33bを形成する。その後、エッチングマスク
27として形成していたTEOS層25及びTEOSか
らなるサイドウォール26を除去し、次に、CVD技術
を用いて、半導体装置の全面に、また、上記コンタクト
ホール33a、33bの内部に埋設するようにポリシリ
コン等の導電物質40を積層する(図3)。これによっ
て、メモリセル領域、周辺回路領域において、ソース/
ドレイン領域6とそれぞれ電気的に接続されたコンタク
ト32、36を形成する。
Next, anisotropic etching is performed using the etching mask 27 to form a contact hole 33a in the memory cell region so as to be in contact with the source / drain region 6 formed in the semiconductor substrate 1. In the peripheral circuit region, the contact hole 33b is formed so as to be in contact with the source / drain region 6 or the conductive material (barrier metal) 20. After that, the TEOS layer 25 and the side wall 26 made of TEOS formed as the etching mask 27 are removed, and then the entire surface of the semiconductor device and the inside of the contact holes 33a and 33b are formed by using the CVD technique. A conductive material 40 such as polysilicon is laminated so as to be embedded (FIG. 3). As a result, in the memory cell area and the peripheral circuit area, the source / source
The contacts 32 and 36 electrically connected to the drain region 6 are formed.

【0026】次に、メモリセル領域については全面エッ
チバックを行い、ポリシリコン等で形成された導電物質
40の一部を除去し、ポリシリコン層24が露出する状
態とする(図4)。その後、周辺回路領域の上層に形成
するアルミニウム等の配線層と、ソース/ドレイン領域
6、若しくはバリヤメタル20を電気的に接続するため
ポリシリコン等で形成されたパッド41の形成のため
に、写真製版によって、メモリセル領域上、及びパッド
41としてポリシリコン層24、35を残したい領域以
外の領域にレジスト膜を形成し、異方性エッチングを行
って、ポリシリコン層24、40をパターニングし、パ
ッド41を構成する平面部35、上記平面部35の直下
にポリシリコン部34を形成する。上記のようなパター
ンを形成後、エッチングマスクとして形成していたレジ
ストマスクは除去する(図5)。
Next, the entire memory cell region is etched back to remove a part of the conductive material 40 formed of polysilicon or the like, so that the polysilicon layer 24 is exposed (FIG. 4). After that, a photolithography process is performed to form a pad 41 formed of polysilicon or the like for electrically connecting the wiring layer such as aluminum formed in the upper layer of the peripheral circuit region to the source / drain region 6 or the barrier metal 20. A resist film is formed on the memory cell region and in regions other than the regions where the polysilicon layers 24 and 35 are desired to be left as the pads 41, and anisotropic etching is performed to pattern the polysilicon layers 24 and 40, and the pads A flat surface portion 35 that constitutes 41 and a polysilicon portion 34 are formed immediately below the flat surface portion 35. After forming the above pattern, the resist mask formed as an etching mask is removed (FIG. 5).

【0027】その後、従来の技術の図12ないし図18
において示した処理と同様の処理を行って、メモリセル
領域には、筒型導電物質19bをストレージノード19
cとして持つキャパシタを形成し、周辺回路領域には、
その最上層にシリコン酸化膜からなる絶縁層14を形成
する(図6)。次に、メモリセル領域及び周辺回路領域
全面に対し絶縁層21を積層し(図7)、その後、上記
絶縁層21上であって、周辺回路領域に形成したポリシ
リコンパッドの上部以外の領域に写真製版によってレジ
ストパターンを形成して異方性エッチングを行うこと
で、図1に示した構造を持つ半導体装置を形成すること
ができる。
After that, the conventional technique shown in FIGS.
In the memory cell region, the cylindrical conductive material 19b is added to the storage node 19 by performing the same process as the process shown in FIG.
A capacitor having c is formed, and in the peripheral circuit area,
An insulating layer 14 made of a silicon oxide film is formed on the uppermost layer (FIG. 6). Next, the insulating layer 21 is laminated on the entire surface of the memory cell region and the peripheral circuit region (FIG. 7), and then on the insulating layer 21 in a region other than the upper portion of the polysilicon pad formed in the peripheral circuit region. By forming a resist pattern by photolithography and performing anisotropic etching, a semiconductor device having the structure shown in FIG. 1 can be formed.

【0028】このように本実施例に示した半導体装置に
あっては、メモリセル領域に形成したストレージノード
19cを構成するストレージノードの平面部18bを、
ストレージノードのコンタクトホール33aを形成する
際のエッチングマスクとして使用したポリシリコン層2
4を除去することなく、ストレージノード19cの一部
として用いている。このように、エッチングマスクであ
ったポリシリコン層24をストレージノード19cとし
て再利用することで、製造工程数を簡略化できる。ま
た、ストレージノードのコンタクトホール33aのエッ
チングマスク24をメモリセル領域に形成すると同時に
周辺回路領域に形成したポリシリコン層40を、パッド
41の一部として残しているため、問題となっていたメ
モリセル領域と周辺回路領域の絶対段差が緩和され、メ
モリセル領域、及び周辺回路領域にまたがって配線層を
形成する場合においても、断線やパターンの寸法精度の
低下を抑制することが可能となる。
As described above, in the semiconductor device shown in this embodiment, the plane portion 18b of the storage node forming the storage node 19c formed in the memory cell region is
Polysilicon layer 2 used as etching mask when forming contact hole 33a of storage node
4 is used as a part of the storage node 19c without being removed. In this way, by reusing the polysilicon layer 24 that was the etching mask as the storage node 19c, the number of manufacturing steps can be simplified. Further, since the etching layer 24 of the contact hole 33a of the storage node is formed in the memory cell region, and at the same time, the polysilicon layer 40 formed in the peripheral circuit region is left as a part of the pad 41, the problem arises in the memory cell. The absolute level difference between the region and the peripheral circuit region is relaxed, and even when the wiring layer is formed over the memory cell region and the peripheral circuit region, it is possible to suppress disconnection and deterioration of the pattern dimensional accuracy.

【0029】また、従来では、周辺回路領域のソース/
ドレイン領域6と上層配線(アルミニウム配線)39等
の電気的接続のために、一回のコンタクトホールエッチ
ングで形成していたため、形成されたコンタクトホール
のアスペクト比は大きく、また、そのコンタクトホール
形成においても製造マージンがほとんどなく、また、コ
ンタクトホール内に導電物質を埋設する際においても困
難が生じていた。しかし、本実施例に示すように、ポリ
シリコン等の導電物質からなるパッド41を形成したた
め、形成すべきコンタクトホールの深さは小さくなり、
コンタクトホールの形成の製造マージンの拡大が可能と
なる。これによって、メモリセル領域に形成する電極の
筒状部をさらに高く形成することができ、容量の大きな
キャパシタを得ることが可能となる。さらに、本実施例
では、メモリセル領域に形成するキャパシタを筒型電極
を持つものとしたが、ストレージノードの筒状部19b
を持たない平板電極を持つものとしても、ほぼ同様の効
果を奏する半導体装置が得られる。
Further, conventionally, the source / source of the peripheral circuit area is
In order to electrically connect the drain region 6 and the upper layer wiring (aluminum wiring) 39, etc., the contact hole was formed by one-time contact hole etching. Therefore, the aspect ratio of the formed contact hole is large. However, there is almost no manufacturing margin, and there is difficulty in burying a conductive material in the contact hole. However, as shown in this embodiment, since the pad 41 made of a conductive material such as polysilicon is formed, the depth of the contact hole to be formed becomes small,
The manufacturing margin for forming the contact hole can be expanded. As a result, the cylindrical portion of the electrode formed in the memory cell region can be formed higher, and a capacitor having a large capacitance can be obtained. Further, in this embodiment, the capacitor formed in the memory cell region has the cylindrical electrode, but the cylindrical portion 19b of the storage node is formed.
A semiconductor device having substantially the same effect can be obtained even if it has a flat plate electrode having no.

【0030】実施例2.次に、また別の実施例について
図8ないし図10、及び従来の技術、実施例1の説明を
引用し、説明する。本実施例である半導体装置の一断面
図を図8に示す。図面に付した符号は、従来の技術、実
施例1で用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当部
分を示すものであり、その他、42aはメモリセル領域
(各図面の左側に示された断面図に相当する)のストレ
ージノードのコンタクト部を指しており、42bはスト
レージノードの平面部を示している。また、周辺回路領
域(各図面の右側に示された断面図に相当する)の43
aはポリシリコン等の導電物質からなるパッド43cの
コンタクト部を示しており、43bはパッド43cの平
面部を示している。
Example 2. Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10 and the description of the prior art and the first embodiment. FIG. 8 shows a cross-sectional view of the semiconductor device of this embodiment. The reference numerals in the drawings are the same as those used in the conventional technique and the first embodiment, and the same reference numerals indicate the same or corresponding portions. In addition, the reference numeral 42a denotes a memory cell region (the cross section shown on the left side of each drawing). (Corresponding to the figure) of the storage node, and 42b indicates the plane of the storage node. In addition, 43 of the peripheral circuit area (corresponding to the sectional view shown on the right side of each drawing)
Reference numeral a denotes a contact portion of the pad 43c made of a conductive material such as polysilicon, and reference numeral 43b denotes a flat portion of the pad 43c.

【0031】この実施例と先述の実施例1との相違点
は、その構造と形成方法にあり、構造的には周辺回路領
域に形成されたパッド43c、(実施例1では記号4
1)が、また、実施例1ではその平面部が2層構造(記
号34、35)となっていたのに対し、本実施例では、
その平面部は1層(記号43a)で構成されているとい
う点である。また、上記の半導体装置の製造方法におけ
る相違点は、実施例1ではメモリセル領域のストレージ
ノードのコンタクトホール33a形成の際にはそのエッ
チングマスクとしてポリシリコンからなるエッチングマ
スク24を用いていたが、本実施例では図9に示すよう
なコンタクトホール33a、33bを形成するために、
レジスト膜をエッチングマスクとして用いているという
点である。
The difference between this embodiment and the above-described first embodiment lies in the structure and the forming method thereof. Structurally, the pad 43c formed in the peripheral circuit region (see the symbol 4 in the first embodiment).
1), but in the first embodiment, the plane portion has a two-layer structure (symbols 34 and 35), in the present embodiment,
The flat part is that it is composed of one layer (symbol 43a). Further, the difference in the method of manufacturing the semiconductor device is that the etching mask 24 made of polysilicon is used as the etching mask when forming the contact hole 33a of the storage node in the memory cell region in the first embodiment. In order to form the contact holes 33a and 33b as shown in FIG. 9 in this embodiment,
The point is that the resist film is used as an etching mask.

【0032】次に、図8に示す構造の半導体装置の製造
方法の一実施例を示す。まず、実施例1と同様に従来の
技術の図16ないし図19で示した工程順に従って処理
し、半導体基板1上にトランスファーゲートトランジス
タ3、ビット線7、バリヤメタル20、配線層保護層2
2等を形成する。次に、半導体基板1全面(少なくとも
メモリセル領域と周辺回路領域を含む)に層間絶縁膜8
をCVD技術、スパッタリング法等の方法で積層し、そ
の後、半導体基板1内に形成されたソース/ドレイン領
域6、若しくはビット線7上のバリヤメタル20に当接
するようにコンタクトホール33a、33bを形成する
ため、写真製版によってコンタクトホールエッチングの
際のエッチングマスクとなるレジストパターンを形成す
る。次に、異方性エッチングを行って、メモリセル領域
及び周辺回路領域にそれぞれコンタクトホール33a、
33bを形成する(図9)。
Next, an embodiment of a method of manufacturing the semiconductor device having the structure shown in FIG. 8 will be described. First, as in the first embodiment, processing is performed according to the order of steps shown in FIGS. 16 to 19 of the conventional technique, and the transfer gate transistor 3, the bit line 7, the barrier metal 20, the wiring layer protection layer 2 are formed on the semiconductor substrate 1.
2 etc. are formed. Next, the interlayer insulating film 8 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 (including at least the memory cell region and the peripheral circuit region).
Are stacked by a method such as a CVD technique or a sputtering method, and then contact holes 33a and 33b are formed so as to contact the source / drain regions 6 formed in the semiconductor substrate 1 or the barrier metal 20 on the bit line 7. Therefore, a resist pattern serving as an etching mask at the time of contact hole etching is formed by photolithography. Next, anisotropic etching is performed to form contact holes 33a in the memory cell region and the peripheral circuit region, respectively.
33b is formed (FIG. 9).

【0033】次に、半導体基板1全面にCVD技術によ
ってポリシリコン等の導電物質を積層しメモリセル領域
の層間絶縁膜8上にストレージノードの平面部42a
を、また、周辺回路領域の層間絶縁層8上にパッドの平
面部43aとなる導電層をそれぞれ構成し、同時に、前
工程において開口したコンタクトホール33a、33b
内にも導電物質を埋設し、ストレージノードのコンタク
ト部42b、パッドのコンタクト部43bを形成する。
その後、周辺回路領域については、上記導電層を写真製
版、エッチング工程を経てパッドの平面部43bを形成
し、図10に示すようなパッド43cを形成する。
Next, a conductive material such as polysilicon is laminated on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by the CVD technique, and the flat portion 42a of the storage node is formed on the interlayer insulating film 8 in the memory cell region.
And the contact holes 33a and 33b opened in the previous step at the same time by forming a conductive layer to be the flat portion 43a of the pad on the interlayer insulating layer 8 in the peripheral circuit region.
A conductive material is also embedded in the inside to form the contact portion 42b of the storage node and the contact portion 43b of the pad.
Then, in the peripheral circuit region, the conductive layer is subjected to photoengraving and etching to form a flat portion 43b of the pad, and a pad 43c as shown in FIG. 10 is formed.

【0034】以上のように処理することで実施例1の図
5に示した構造に相当する半導体装置が得られ、その
後、図6、図7を用いて説明した処理と同様の処理を行
うことによってキャパシタ16を形成し、絶縁層14
(周辺回路領域のみに形成)、21を積層し、その後、
周辺回路領域に対しては写真製版及び異方性エッチング
処理を行い、ポリシリコン等の導電物質からなるパッド
43aに当接するようにコンタクトホール37を形成
し、上記コンタクトホール37の内部を埋設するように
CVD技術によって導電物質を積層し、コンタクト38
を形成後、上記コンタクトホール38上にアルミニウム
配線層39等を形成することで、図8に示した構造を持
つ半導体装置を形成することができる。
A semiconductor device corresponding to the structure shown in FIG. 5 of the first embodiment is obtained by the above processing, and thereafter, the same processing as the processing described with reference to FIGS. 6 and 7 is performed. To form the capacitor 16 and the insulating layer 14
(Formed only in the peripheral circuit region), 21 are stacked, and then
The peripheral circuit region is subjected to photoengraving and anisotropic etching to form a contact hole 37 so as to abut the pad 43a made of a conductive material such as polysilicon, and the inside of the contact hole 37 is buried. The conductive material is laminated on the surface of the contact 38 by the CVD technique,
After forming the above, the semiconductor device having the structure shown in FIG. 8 can be formed by forming the aluminum wiring layer 39 and the like on the contact hole 38.

【0035】このように本実施例によって示した半導体
装置にあっては、コンタクトホール33a、33b形成
時に、従来のようにレジストエッチバックプロセスによ
る処理を必要としないため、少ない工程数で同様の効果
を奏する半導体装置を完成させることが可能となる。ま
た、周辺回路領域においては、ソース/ドレイン領域6
と電気的に接続されたパッド43cを形成したため、形
成すべきコンタクトホールのアスペクト比の低減が可能
となり、アルミニウム配線39等のコンタクト38、及
びコンタクトホール37の製造マージンの拡大が可能と
なった。これによって、メモリセル領域に形成する電極
の筒状部をさらに高く形成することができ、容量の大き
なキャパシタを得ることが可能となる。さらに、本実施
例では、メモリセル領域に形成するキャパシタを筒型電
極を持つものとしたが、ストレージノードの筒状部19
bを持たない平板電極を持つものとしても、ほぼ同様の
効果を奏する半導体装置が得られる。
As described above, in the semiconductor device shown in this embodiment, when the contact holes 33a and 33b are formed, it is not necessary to perform the resist etching back process as in the conventional case, so that the same effect can be obtained with a small number of steps. It is possible to complete a semiconductor device that achieves Further, in the peripheral circuit region, the source / drain region 6
Since the pad 43c electrically connected to the contact hole is formed, the aspect ratio of the contact hole to be formed can be reduced, and the manufacturing margin of the contact 38 such as the aluminum wiring 39 and the contact hole 37 can be expanded. As a result, the cylindrical portion of the electrode formed in the memory cell region can be formed higher, and a capacitor having a large capacitance can be obtained. Further, in this embodiment, the capacitor formed in the memory cell region has the cylindrical electrode, but the cylindrical portion 19 of the storage node is used.
Even if a flat electrode having no b is provided, a semiconductor device having substantially the same effect can be obtained.

【0036】実施例3.以下、この発明の一実施例を図
11ないし13を用いて説明する。図11において、4
4aは、メモリセル領域に形成されたストレージノード
コンタクトを示しており、45a及び45bは周辺回路
領域に形成された、タングステンからなるパッド45d
を構成する平面部及びコンタクト部を示しており、46
はストレージノードコンタクトの一部である導電層を示
している。また、その他の符号は、実施例1、2、及び
従来の技術に記載の符号と同一符号は同一、若しくは相
当部分を示している。本実施例と実施例2の相異点は、
実施例2ではポリシリコンで形成されてたストレージノ
ードコンタクト及びパッドをタングステンを用いて形成
した点である。
Example 3. An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 11, 4
Reference numeral 4a indicates a storage node contact formed in the memory cell region, and 45a and 45b indicate a pad 45d made of tungsten formed in the peripheral circuit region.
The flat portion and the contact portion that constitute the
Indicates a conductive layer which is a part of the storage node contact. Further, the other reference numerals, which are the same as those in the first and second embodiments and the prior art, indicate the same or corresponding portions. The difference between this embodiment and the second embodiment is that
In the second embodiment, the storage node contact and the pad made of polysilicon are made of tungsten.

【0037】次に、図11に示すこの発明による半導体
装置の製造方法の一実施例を示す。まず、実施例1、2
と同様に従来の技術の図16ないし図19で示した工程
順に従って処理をし、半導体基板1上にトレンスファー
ゲートトランジスタ3、ビット線7、バリヤメタル2
0、配線層保護層22等を形成する。次に、実施例2の
図9に示すように層間絶縁膜8を積層後、写真製版によ
ってレジストパターンを形成し、これをマスクとしてエ
ッチングを行い、コンタクトホール33a、33bを形
成する。次に、上記の用に形成した半導体装置の全面に
対し、上記コンタクトホール33a、33bを埋設し、
さらに、上記層間絶縁膜8を覆うタングステン膜44
b、45cをスパッタリングによって積層する。この段
階において、メモリセル領域においてはコンタクトホー
ル33a内にストレージノードコンタクト44aが、ま
た層間絶縁膜8上にはタングステン膜44bが形成され
る。さらに同時に、周辺回路領域においてはコンタクト
ホール33b内にタングステンパッドのコンタクト部4
5bが、また層間絶縁膜8上にはメモリセル領域のタン
グステン膜44bと同じ厚さのタングステン膜45cが
形成される(図12)。
Next, an embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device according to the present invention shown in FIG. 11 will be described. First, Examples 1 and 2
16 to 19 of the prior art, processing is performed in the same manner as described above, and a trench far gate transistor 3, a bit line 7, and a barrier metal 2 are formed on the semiconductor substrate 1.
0, the wiring layer protection layer 22 and the like are formed. Next, as shown in FIG. 9 of the second embodiment, after laminating the interlayer insulating film 8, a resist pattern is formed by photolithography and etching is performed using this as a mask to form the contact holes 33a and 33b. Next, the contact holes 33a and 33b are buried in the entire surface of the semiconductor device formed as described above,
Further, the tungsten film 44 covering the interlayer insulating film 8 is formed.
b and 45c are laminated by sputtering. At this stage, a storage node contact 44a is formed in the contact hole 33a and a tungsten film 44b is formed on the interlayer insulating film 8 in the memory cell region. At the same time, in the peripheral circuit region, the contact portion 4 of the tungsten pad is formed in the contact hole 33b.
5b, and a tungsten film 45c having the same thickness as the tungsten film 44b in the memory cell region is formed on the interlayer insulating film 8 (FIG. 12).

【0038】その後、メモリセル領域に対しては層間絶
縁膜8を構成するシリコン酸化膜よりもタングステンの
方が選択比が大きくなるような条件下で層間絶縁膜8の
上面が露出するまで全面エッチバックを行い、ストレー
ジノードコンタクト44aのみを残し、その他のタング
ステン膜44b等を除去する。また、周辺回路領域のタ
ングステン膜45cの上層に、タングステンからなるパ
ッド45dを形成しようとする領域以外の領域上に写真
製版によってレジストパターンを形成しておき、上記、
メモリセル領域の全面エッチバックと同時にエッチング
し、タングステンパッド45dの平面部45aを形成す
る(図13)。
After that, for the memory cell region, the entire surface is etched until the upper surface of the interlayer insulating film 8 is exposed under the condition that the selection ratio of tungsten is larger than that of the silicon oxide film forming the interlayer insulating film 8. Backing is performed, leaving only the storage node contact 44a and removing the other tungsten film 44b and the like. In addition, a resist pattern is formed by photolithography on a region other than a region where the pad 45d made of tungsten is to be formed, on the upper layer of the tungsten film 45c in the peripheral circuit region.
The entire surface of the memory cell region is etched back and etched at the same time to form a plane portion 45a of the tungsten pad 45d (FIG. 13).

【0039】次に、メモリセル領域に対しては、さらに
上層にポリシリコン等で、キャパシタのストレージノー
ドの一部となる導電層46を積層する。以上のように処
理することで実施例1の図5に示した構造に相当する半
導体装置が得られ、その後、実施例2で行った処理と同
様に、図6、図7を用いて説明した処理と同様の処理を
行うことによってキャパシタ16を形成し、絶縁層1
4、21を積層し、その後、周辺回路領域に対しては写
真製版及び異方性エッチング処理を行い、タングステン
パッド45aに当接するようにコンタクトホールを形成
することで、図8に示した構造を持つ半導体装置を形成
することができる。さらに、周辺回路領域のタングステ
ンパッド上にコンタクトホール33cを開口し、上記コ
ンタクトホール33cの内部に導電物質を埋設し、コン
タクト38を形成し、その後、コンタクト38の上部に
アルミニウム等の配線を形成すると、図11に示すよう
な半導体装置が得られる。
Next, with respect to the memory cell region, a conductive layer 46, which is a part of the storage node of the capacitor, is further stacked on the upper layer by using polysilicon or the like. A semiconductor device corresponding to the structure shown in FIG. 5 of the first embodiment is obtained by performing the above-described processing, and then, as with the processing performed in the second embodiment, description is made with reference to FIGS. 6 and 7. By performing the same process as the process, the capacitor 16 is formed and the insulating layer 1
4 and 21 are laminated, and then the peripheral circuit region is subjected to photolithography and anisotropic etching treatment to form a contact hole so as to be in contact with the tungsten pad 45a, thereby forming the structure shown in FIG. A semiconductor device having the semiconductor device can be formed. Further, a contact hole 33c is opened on the tungsten pad in the peripheral circuit region, a conductive material is embedded in the contact hole 33c to form a contact 38, and then a wiring such as aluminum is formed on the contact 38. A semiconductor device as shown in FIG. 11 is obtained.

【0040】このように、本実施例によって示した半導
体装置にあっては、コンタクトホール33a、33b形
成時に、従来のようにレジストエッチバックプロセスに
よる処理を必要としないため、少ない工程数で同様の効
果を奏する半導体装置を完成させることが可能となる。
また、周辺回路領域においては、ソース/ドレイン領域
6と電気的に接続されたタングステンパッド45bを形
成したため、形成すべきコンタクトホールのアスペクト
比の低減が可能となり、コンタクトの製造マージンの拡
大が可能となった。これによって、メモリセル領域に形
成する電極の筒状部をさらに高く形成することができ、
容量の大きなキャパシタを得ることが可能となる。ま
た、ストレージノードコンタクト44a、及びパッド4
5dの材質を低抵抗なタングステンとしたため、導電性
が向上する等の利点がある。さらに、本実施例では、メ
モリセル領域に形成するキャパシタ16を筒型電極を持
つものとしたが、ストレージノードの筒状部19bを持
たない平板電極を持つものとしても、ほぼ同様の効果を
奏する半導体装置が得られる。
As described above, in the semiconductor device according to the present embodiment, when the contact holes 33a and 33b are formed, it is not necessary to carry out the treatment by the resist etch back process as in the conventional case. It is possible to complete a semiconductor device having an effect.
Further, in the peripheral circuit region, since the tungsten pad 45b electrically connected to the source / drain region 6 is formed, the aspect ratio of the contact hole to be formed can be reduced, and the manufacturing margin of the contact can be expanded. became. As a result, the cylindrical portion of the electrode formed in the memory cell region can be formed higher.
It is possible to obtain a capacitor having a large capacity. In addition, the storage node contact 44a and the pad 4
Since the material of 5d is low resistance tungsten, there are advantages such as improved conductivity. Further, in the present embodiment, the capacitor 16 formed in the memory cell region has the cylindrical electrode, but even if the capacitor 16 has the flat plate electrode without the cylindrical portion 19b of the storage node, substantially the same effect is obtained. A semiconductor device is obtained.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、メモ
リセルを構成するキャパシタのストレージノードを、ス
トレージノードのコンタクトホールをエッチングによっ
て形成する際のエッチングマスクを用いて形成したこと
により、製造工程の簡略化が可能となり、装置が安価に
できる。また、周辺回路領域においては、ポリシリコン
パッドを形成したことにより、その上部に形成するコン
タクトホールのアスペクト比の低減が可能となり、製造
マージンが大きくなる。また、周辺回路領域において、
ストレージノードのコンタクトホールの開口の際のエッ
チングマスクと同時に形成した導電層をポリシリコンパ
ッドの一部として残しているために、同一半導体基板内
に形成されるメモリセル領域と周辺回路領域に生じてい
た絶対段差は緩和され、段差によって生じていた寸法精
度の低下等が抑制できる効果がある。
As described above, according to the present invention, the storage node of the capacitor forming the memory cell is formed by using the etching mask used when the contact hole of the storage node is formed by etching. The process can be simplified and the device can be made inexpensive. Further, since the polysilicon pad is formed in the peripheral circuit region, the aspect ratio of the contact hole formed above the polysilicon pad can be reduced and the manufacturing margin is increased. In the peripheral circuit area,
Since the conductive layer formed at the same time as the etching mask for opening the contact hole of the storage node is left as a part of the polysilicon pad, it occurs in the memory cell region and the peripheral circuit region formed in the same semiconductor substrate. In addition, the absolute step difference is mitigated, and there is an effect that the deterioration of the dimensional accuracy caused by the step difference can be suppressed.

【0042】また、この発明によれば、周辺回路領域の
ポリシリコンパッドを、メモリセルを構成するキャパシ
タのストレージノードコンタクトの形成と同時に形成す
ることで、ほとんど工程数を増加させることなく、コン
タクトホールのアスペクト比の低減が可能となり、製造
マージンが大きな半導体装置を得ることができる効果が
ある。
Further, according to the present invention, the polysilicon pad in the peripheral circuit region is formed simultaneously with the formation of the storage node contact of the capacitor forming the memory cell, so that the contact hole can be increased without increasing the number of steps. The aspect ratio can be reduced and a semiconductor device with a large manufacturing margin can be obtained.

【0043】さらに、この発明によれば、周辺回路領域
のタングステンパッドを、メモリセルを構成するキャパ
シタのストレージノードコンタクトの形成と同時に形成
することで、ほとんど工程数を増加させることなく、コ
ンタクトホールのアスペクト比の低減が可能となり、製
造マージンの大きな半導体装置を得ることができる効果
がある。
Further, according to the present invention, the tungsten pad in the peripheral circuit region is formed simultaneously with the formation of the storage node contact of the capacitor forming the memory cell, so that the contact hole can be formed without increasing the number of steps. The aspect ratio can be reduced, and a semiconductor device with a large manufacturing margin can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施例1による半導体装置を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施例1の半導体装置の製造工程
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施例1の半導体装置の製造工程
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施例1の半導体装置の製造工程
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施例1の半導体装置の製造工程
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施例1の半導体装置の製造工程
断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施例1の半導体装置の製造工程
断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施例2による半導体装置を示す
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施例2の半導体装置の製造工程
断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor device manufacturing process in a second embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施例2の半導体装置の製造工
程断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a semiconductor device manufacturing process according to a second embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施例3による半導体装置を示
す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施例3の半導体装置の製造工
程断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing a step of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施例3の半導体装置の製造工
程断面図である。
FIG. 13 is a sectional view of a semiconductor device in a manufacturing process according to a third embodiment of the present invention.

【図14】 従来の半導体装置を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device.

【図15】 従来の半導体装置を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device.

【図16】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 16 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図17】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 17 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図18】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 18 is a cross-sectional view of manufacturing steps of a conventional semiconductor device.

【図19】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 19 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図20】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 20 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図21】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 21 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図22】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 22 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図23】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 23 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図24】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 24 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図25】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 25 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図26】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 26 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図27】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 27 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図28】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 28 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図29】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 29 is a sectional view of the manufacturing process of the conventional semiconductor device.

【図30】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 30 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図31】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 31 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図32】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 32 is a sectional view of a conventional semiconductor device manufacturing process.

【図33】 従来の半導体装置の製造工程断面図であ
る。
FIG. 33 is a sectional view of the manufacturing process of the conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.半導体基板、2.LOCOS分離領域、3.トラン
スファーゲートトランジスタ、4、4a、4b、4c、
4d.ワード線(ゲート電極)、5.ゲート絶縁層、
6.ソース/ドレイン領域、6a.低濃度不純物領域、
6b.高濃度不純物領域、7.ビット線、8.層間絶縁
膜、9、9a、9b.コンタクトホール、10.シリコ
ン窒化膜、11.ストレージノード、12.誘電体膜、
13.セルプレート、14.絶縁層、15.配線層、1
6.キャパシタ、17.ストレージノードコンタクト、
18a.ポリシリコン層、18b.ストレージノード
(平面部)、19a.ポリシリコン層、19b.ストレ
ージノード(筒状部)、19c.ストレージノード、2
0.導電層(バリヤメタル)、21.絶縁層、22.配
線層保護膜、22a.絶縁層、23.サイドウォール、
24.ポリシリコン層、25.TEOS層、26.サイ
ドウォール、27.エッチングマスク、28.レジス
ト、29.反射防止膜、30.レジストパターン、3
1.溝、32.ストレージノードコンタクト、33a、
33b、33c.コンタクトホール、34.ポリシリコ
ン部、35.パッド(平面部)、36.パッド(コンタ
クト部)、37.コンタクトホール、38.コンタク
ト、39.配線層、40.導電物質、41.パッド、4
2a.ストレージノード(平面部)、42b.ストレー
ジノード(コンタクト部)、43a.パッド(平面
部)、43b.パッド(コンタクト部)、43c.パッ
ド、44a.ストレージノードコンタクト、44b.タ
ングステン膜、45a.タングステンパッド(平面
部)、45b.タングステンパッド(コンタクト部)、
45c.タングステン膜、45d.パッド、46.導電
1. Semiconductor substrate, 2. LOCOS isolation region, 3. Transfer gate transistors 4, 4, 4a, 4b, 4c,
4d. Word line (gate electrode), 5. Gate insulation layer,
6. Source / drain regions, 6a. Low concentration impurity region,
6b. High concentration impurity region, 7. Bit line, 8. Interlayer insulating film, 9, 9a, 9b. Contact hole, 10. Silicon nitride film, 11. Storage node, 12. Dielectric film,
13. Cell plate, 14. Insulating layer, 15. Wiring layer, 1
6. Capacitor, 17. Storage node contact,
18a. A polysilicon layer, 18b. Storage node (planar portion), 19a. A polysilicon layer, 19b. Storage node (cylindrical portion), 19c. Storage node, 2
0. Conductive layer (barrier metal), 21. Insulating layer, 22. Wiring layer protection film, 22a. Insulating layer, 23. Sidewalls,
24. A polysilicon layer, 25. TEOS layer, 26. Sidewall, 27. Etching mask, 28. Resist, 29. Antireflection film, 30. Resist pattern, 3
1. Groove, 32. Storage node contact, 33a,
33b, 33c. Contact hole, 34. Polysilicon part, 35. Pad (flat surface portion), 36. Pad (contact portion), 37. Contact hole, 38. Contacts, 39. Wiring layer, 40. Conductive material, 41. Pad, 4
2a. Storage node (planar portion), 42b. Storage node (contact portion), 43a. Pad (planar portion), 43b. Pad (contact portion), 43c. Pad, 44a. Storage node contact, 44b. Tungsten film, 45a. Tungsten pad (flat surface portion), 45b. Tungsten pad (contact part),
45c. Tungsten film, 45d. Pad, 46. Conductive layer

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板、上記半導体基板の一主面に
形成された第一、第二のソース/ドレイン領域、上記半
導体基板上に絶縁層を介して形成されたワード線、上記
第一のソース/ドレイン領域に接するように上記半導体
基板上に形成されたビット線、上記ビット線、ワード
線、第一、第二のソース/ドレイン領域上に形成された
層間絶縁膜、上記層間絶縁膜内に埋設し、上記第二のソ
ース/ドレイン領域に接して形成されたコンタクト、上
記コンタクト上部に接して形成され、上記コンタクト形
成時のコンタクトホールエッチングマスクとなる第一の
導電層、上記第一の導電層の表面を覆うように形成され
た誘電体膜、少なくとも上記誘電体膜上に形成された第
二の導電層を備えたことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor substrate, first and second source / drain regions formed on one main surface of the semiconductor substrate, word lines formed on the semiconductor substrate via an insulating layer, and the first line. Bit line formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with the source / drain region, the bit line, the word line, an interlayer insulating film formed on the first and second source / drain regions, and in the interlayer insulating film. A contact formed in contact with the second source / drain region, a first conductive layer formed in contact with the upper portion of the contact and serving as a contact hole etching mask when the contact is formed, A semiconductor device comprising a dielectric film formed so as to cover the surface of a conductive layer, and at least a second conductive layer formed on the dielectric film.
【請求項2】 半導体基板の一主面に形成された第三及
び第四のソース/ドレイン領域、上記第三のソース/ド
レイン領域に接するように上記半導体基板上に形成され
た第三の導電層、上記第三の導電層に密着して形成され
たバリヤメタル、上記第三、第四のソース/ドレイン領
域、第三の導電層、バリヤメタル上に形成された別の層
間絶縁膜、上記第二の層間絶縁層上であり、上記第三、
第四のソース/ドレイン領域の上方を含む領域に形成さ
れた第四の導電層、上記第四の導電層上に形成された第
五の導電層、上記第五の導電層と、第三の導電層若しく
はバリヤメタルとに接するように上記第二の層間絶縁膜
内に埋設して形成された別のコンタクトを有し、上記第
四の導電層が第一の導電層と同一過程で形成されたこと
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. A third and fourth source / drain regions formed on one main surface of the semiconductor substrate, and a third conductive layer formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with the third source / drain regions. Layer, a barrier metal formed in close contact with the third conductive layer, the third and fourth source / drain regions, a third conductive layer, another interlayer insulating film formed on the barrier metal, the second On the interlayer insulating layer of the above, the third,
A fourth conductive layer formed in a region including above the fourth source / drain region, a fifth conductive layer formed on the fourth conductive layer, the fifth conductive layer, and a third conductive layer A second contact formed in the second interlayer insulating film so as to be in contact with the conductive layer or the barrier metal, and the fourth conductive layer is formed in the same process as the first conductive layer. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 半導体基板、半導体基板の一主面に形成
された第一、第二のソース/ドレイン領域、上記半導体
基板上に絶縁層を介して形成されたワード線、上記第一
のソース/ドレイン領域に接するように上記半導体基板
上に形成されたビット線、上記ビット線、ワード線、第
一、第二のソース/ドレイン領域上に形成された第一の
層間絶縁膜、上記第一の層間絶縁膜内に埋設し、第二の
ソース/ドレイン領域に接して形成された第一のコンタ
クト、上記第一のコンタクト形成と同時に形成され、上
記第一のコンタクト上部に接して水平方向に広がりを持
つ第一の導電層、上記第一の導電層の表面を覆うように
形成された誘電体膜、上記誘電体膜上に形成された第二
の導電層を有するメモリセル領域と、 上記半導体基板内若しくは上記半導体基板上に、第三、
第四のソース/ドレイン領域、第二の層間絶縁膜がメモ
リセル領域における各要素と同様に形成されており、さ
らに、第三のソース/ドレイン領域に接するように上記
半導体基板上に形成された第三の導電層、上記第三の導
電層に密着して形成されたバリヤメタル、上記メモリセ
ル領域の構成要素である第一のコンタクトの形成と同時
に形成され、上記第三の導電層、バリヤメタルのいずれ
か一方に接するように上記第二の層間絶縁膜内に埋設し
て形成された第二のコンタクト、上記第二のコンタクト
に接するように上記第二の層間絶縁膜の上層に形成され
た第四の導電層を有する周辺回路領域を備えたことを特
徴とする半導体装置。
3. A semiconductor substrate, first and second source / drain regions formed on one main surface of the semiconductor substrate, word lines formed on the semiconductor substrate via an insulating layer, and the first source. / Bit line formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with the / drain region, the bit line, the word line, the first interlayer insulating film formed on the first and second source / drain regions, the first line First contact formed in contact with the second source / drain region and buried in the interlayer insulating film of, and formed simultaneously with the formation of the first contact, and in contact with the upper portion of the first contact in the horizontal direction. A memory cell region having a first conductive layer having a width, a dielectric film formed to cover the surface of the first conductive layer, a second conductive layer formed on the dielectric film, Within the semiconductor substrate or above semiconductor On a substrate, the third,
A fourth source / drain region and a second interlayer insulating film are formed similarly to each element in the memory cell region, and further formed on the semiconductor substrate so as to be in contact with the third source / drain region. A third conductive layer, a barrier metal formed in close contact with the third conductive layer, and formed simultaneously with the formation of the first contact that is a constituent element of the memory cell region, A second contact formed by being embedded in the second interlayer insulating film so as to be in contact with either one, and a first contact formed in an upper layer of the second interlayer insulating film so as to be in contact with the second contact. A semiconductor device comprising a peripheral circuit region having four conductive layers.
【請求項4】 第一、第二のコンタクト、及び第四の導
電層の一部、若しくは全部がタングステン等の金属で構
成されたことを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein a part or all of the first and second contacts and the fourth conductive layer are made of a metal such as tungsten.
【請求項5】 メモリセル領域に形成された第一の導電
層の端部近傍が鉛直方向に伸びた筒型導電層であること
を特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項記載の半
導体装置。
5. The cylindrical conductive layer extending in the vertical direction in the vicinity of the end portion of the first conductive layer formed in the memory cell region, according to any one of claims 1 to 4. Semiconductor device.
【請求項6】 半導体基板の一主面に第一、第二のソー
ス/ドレイン領域を形成する第一の工程、上記半導体基
板上に、絶縁層を介してワード線を形成する第二の工
程、上記第一のソース/ドレイン領域に接するようにビ
ット線を形成する第三の工程、上記ワード線、ビット
線、第一、第二のソース/ドレイン領域上に層間絶縁膜
を形成する第四の工程、上記層間絶縁膜上に導電膜を形
成する第五の工程、上記導電膜をパターニングし、コン
タクトホールエッチングマスクを形成する第六の工程、
上記コンタクトホールエッチングマスクを用いて異方性
エッチングを行い、第二のソース/ドレイン領域に当接
するコンタクトホールを形成する第七の工程、上記コン
タクトホール内に接してコンタクトを形成する第八の工
程、上記コンタクト上部に接し、且つ水平方向に広がり
を持つ第一の導電層を形成する第九の工程、少なくとも
上記第一の導電層の表面を覆うように誘電体膜を形成す
る第十の工程、上記誘電体膜上に接して第二の導電層を
形成する第十一の工程を含み、上記コンタクトホールエ
ッチングマスクの一部を用いて、第一の導電層を形成す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. A first step of forming first and second source / drain regions on one main surface of a semiconductor substrate, and a second step of forming a word line on the semiconductor substrate via an insulating layer. A third step of forming a bit line in contact with the first source / drain region, a fourth step of forming an interlayer insulating film on the word line, the bit line, and the first and second source / drain regions Step, a fifth step of forming a conductive film on the interlayer insulating film, a sixth step of patterning the conductive film to form a contact hole etching mask,
A seventh step of forming a contact hole in contact with the second source / drain region by anisotropically etching using the contact hole etching mask, an eighth step of forming a contact in contact with the inside of the contact hole A ninth step of forming a first conductive layer in contact with the upper portion of the contact and having a horizontal spread, a tenth step of forming a dielectric film so as to cover at least the surface of the first conductive layer Including the eleventh step of forming a second conductive layer in contact with the dielectric film, the first conductive layer being formed by using a part of the contact hole etching mask. Manufacturing method of semiconductor device.
【請求項7】 半導体基板の一主面に第三、第四のソー
ス/ドレイン領域を形成する第十二の工程、上記第三の
ソース/ドレイン領域に接して上記半導体基板上に第三
の導電層を形成する第十三の工程、上記第三の導電層に
密着してバリヤメタルを形成する第十四の工程、第三、
第四のソース/ドレイン領域上を含む層間絶縁膜上に第
四の導電層を形成する第十五の工程、上記第四の導電層
上に第五の導電層を形成する第十六の工程、上記第五の
導電層と、第三の導電層若しくはバリヤメタルとに接す
るように層間絶縁膜内に埋設して第二のコンタクトを形
成する第十七の工程を含み、上記第四の導電層が第一の
導電層と同一過程で形成されたことを特徴とする請求項
6記載の半導体装置の製造方法。
7. A twelfth step of forming third and fourth source / drain regions on one main surface of the semiconductor substrate, wherein a third step is provided on the semiconductor substrate in contact with the third source / drain regions. Thirteenth step of forming a conductive layer, fourteenth step of forming a barrier metal in close contact with the third conductive layer, third,
Fifteenth step of forming a fourth conductive layer on the interlayer insulating film including the fourth source / drain regions, and sixteenth step of forming a fifth conductive layer on the fourth conductive layer. The fifth conductive layer and the third conductive layer or a barrier metal so that the second contact is embedded in the interlayer insulating film so as to contact the fourth conductive layer. 7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein is formed in the same process as the first conductive layer.
【請求項8】 半導体基板の一主面に第一、第二のソー
ス/ドレイン領域を形成する第一の工程、上記半導体基
板上に絶縁層を介してワード線を形成する第二の工程、
上記第一のソース/ドレイン領域に接するように半導体
基板上にビット線を形成する第三の工程、上記ビット
線、ワード線、第一、第二のソース/ドレイン領域上に
第一の層間絶縁膜を形成する第四の工程、上記第一の層
間絶縁膜内に埋設し、第二のソース/ドレイン領域に接
して第一のコンタクトを形成する第五の工程、上記第一
のコンタクトの上部に接し、上記第一のコンタクトとの
接点を中心として水平方向に広がりを持つ第一の導電層
を形成する第六の工程、少なくとも、上記第一の導電層
の表層を覆うように誘電体膜を形成する第七の工程、上
記誘電体膜上に第二の導電層を形成する第八の工程を含
み、上記第一ないし第八の工程によってメモリセル領域
を形成し、 上記半導体基板に第三、第四のソース/ドレイン領域を
形成する第九の工程、第三のソース/ドレイン領域に接
するように上記半導体基板上に第三の導電層を形成する
第十の工程、上記第三の導電層に密着して形成されたバ
リヤメタルを形成する第十一の工程、上記第三、第四の
ソース/ドレイン領域、第三の導電層、バリヤメタル上
に第二の層間絶縁膜を形成する第十二の工程、上記メモ
リセル領域の構成要素である第一の導電層の形成と同時
に、第三の導電層とバリヤメタルのいずれか一方に接す
るように上記第二の層間絶縁膜内に埋設された第二のコ
ンタクトを形成する第十三の工程、上記第二のコンタク
トに接するように上記第二の層間絶縁層の表層に第四の
導電層を形成する第十四の工程を含み、上記第九ないし
第十四の工程によって周辺回路領域を形成することを特
徴とする半導体装置の製造方法。
8. A first step of forming first and second source / drain regions on one main surface of a semiconductor substrate, a second step of forming a word line on the semiconductor substrate via an insulating layer,
A third step of forming a bit line on the semiconductor substrate so as to contact the first source / drain region, the bit line, the word line, and the first interlayer insulation on the first and second source / drain regions. A fourth step of forming a film, a fifth step of embedding in the first interlayer insulating film and forming a first contact in contact with the second source / drain region, an upper portion of the first contact And a sixth step of forming a first conductive layer having a horizontal spread centering on the contact point with the first contact, the dielectric film covering at least the surface layer of the first conductive layer. Including a seventh step of forming a second conductive layer on the dielectric film, a memory cell region is formed by the first to eighth steps, and a second step is formed on the semiconductor substrate. Forming third and fourth source / drain regions Ninth step, tenth step of forming a third conductive layer on the semiconductor substrate so as to contact the third source / drain regions, forming a barrier metal formed in close contact with the third conductive layer Eleventh step of forming, second and fourth source / drain regions, third conductive layer, twelfth step of forming second interlayer insulating film on barrier metal, constituent elements of the memory cell region Simultaneously with the formation of the first conductive layer which is, a second contact embedded in the second interlayer insulating film so as to be in contact with either the third conductive layer or the barrier metal is formed. And a fourteenth step of forming a fourth conductive layer on the surface of the second interlayer insulating layer so as to contact the second contact, and the peripheral circuit region is formed by the ninth to fourteenth steps. Of a semiconductor device characterized by forming Law.
【請求項9】 第一、第二のコンタクト、及び第四の導
電層の一部、若しくは全部をタングステン等の金属で構
成することを特徴とする請求項8記載の半導体装置の製
造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein a part or all of the first and second contacts and the fourth conductive layer are made of a metal such as tungsten.
【請求項10】 メモリセル領域に、第一の導電層の端
部近傍が鉛直方向に伸びた筒型導電層を形成する工程を
含むことを特徴とする請求項6ないし9のいずれか一項
記載の半導体装置の製造方法。
10. The method according to claim 6, further comprising the step of forming a cylindrical conductive layer in the memory cell region, in which the vicinity of the end of the first conductive layer extends vertically. A method for manufacturing a semiconductor device as described above.
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