JPH09252098A - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその製造方法

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JPH09252098A
JPH09252098A JP8309369A JP30936996A JPH09252098A JP H09252098 A JPH09252098 A JP H09252098A JP 8309369 A JP8309369 A JP 8309369A JP 30936996 A JP30936996 A JP 30936996A JP H09252098 A JPH09252098 A JP H09252098A
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JP
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wiring
integrated circuit
circuit device
semiconductor integrated
layer
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JP8309369A
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English (en)
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Seiji Narui
誠司 成井
Kazuhiko Kajitani
一彦 梶谷
Makoto Yoshida
吉田  誠
Satoru Udagawa
哲 宇田川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DRAMの製造工程を簡略化して製造コスト
を低減する。 【解決手段】 DRAMのメモリセル選択用MISFE
TQtのゲート電極8A(ワード線WL)のシート抵
抗、およびビット線BL1,BL2 のシート抵抗をそれぞ
れ2Ω/□以下とし、ゲート電極8A(ワード線WL)
およびビット線BL1,BL2 を形成する工程で周辺回路
の配線をそれぞれ同時に形成することにより、DRAM
の製造工程を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、メモリセル選択用
MISFETの上部に情報蓄積用容量素子(キャパシ
タ)を配置するスタックド・キャパシタ(stacked capac
itor) 構造のメモリセルを備えたDRAM(Dynamic Ran
dom Access Memory)を有する半導体集積回路装置に適用
して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の大容量DRAMは、メモリセルの
微細化に伴う情報蓄積用容量素子の蓄積電荷量(Cs)の
減少を補うために、情報蓄積用容量素子をメモリセル選
択用MISFETの上部に配置するスタックド・キャパ
シタ構造を採用している。
【0003】スタックド・キャパシタ構造の情報蓄積用
容量素子は、蓄積電極(下部電極)、容量絶縁膜、プレ
ート電極(上部電極)を順次積層して形成される。情報
蓄積用容量素子の蓄積電極は、nチャネル型で構成され
たメモリセル選択用MISFETの半導体領域(ソース
領域、ドレイン領域)の一方に接続される。プレート電
極は、複数のメモリセルに共通の電極として構成され、
所定の固定電位(プレート電位)が供給される。
【0004】メモリセル選択用MISFETの半導体領
域(ソース領域、ドレイン領域)の他方には、データの
書込み、読出しを行うためのビット線が接続される。ビ
ット線は、メモリセル選択用MISFETと情報蓄積用
容量素子との間、または情報蓄積用容量素子の上部に配
置される。情報蓄積用容量素子をビット線の上部に配置
する構造は、キャパシタ・オーバー・ビットライン(Cap
acitor Over Bitline;COB)構造と呼ばれる。
【0005】上記COB構造を有するDRAMについて
は、特開平7−122654号公報や特開平7−106
437号公報に記載がある。
【0006】特開平7−122654号公報に記載され
たDRAMは、多結晶シリコン膜または多結晶シリコン
膜とタングステンシリサイド(WSix )膜との積層膜
(ポリサイド膜)でゲート電極(ワード線)を形成した
メモリセル選択用MISFETの上部に多結晶シリコン
膜(またはポリサイド膜)で形成したビット線を配置
し、このビット線の上部に多結晶シリコン膜で形成した
蓄積電極と、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積
層膜で形成した容量絶縁膜と、多結晶シリコン膜で形成
したプレート電極とからなる情報蓄積用容量素子を配置
している。そして、この情報蓄積用容量素子の上部に第
1層目のAl(アルミニウム)膜で形成した共通ソース
線とシャント用のワード線とを配置している。
【0007】特開平7−106437号公報に記載され
たDRAMは、多結晶シリコン膜でゲート電極(ワード
線)を形成したメモリセル選択用MISFETの上部に
ポリサイド膜で形成したビット線を配置している。そし
て、このビット線の上部に配置した情報蓄積用容量素子
の蓄積電極またはプレート電極と周辺回路の第1層目配
線とをメタル材料(例えばPt(白金))で同時に形成す
ることにより、情報蓄積用容量素子の電極形成工程と周
辺回路のメタル配線形成工程とを共通化して製造工程の
簡素化を図っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述したCOB構造の
DRAMは、AlやWなどのメタル材料に比べて抵抗が
高い多結晶シリコンやポリサイドでゲート電極(ワード
線)を形成しているため、情報蓄積用容量素子の上部に
ゲート電極裏打ち用のメタル配線(シャント用ワード
線)を形成することによってゲート遅延を低減してい
る。また、n型半導体領域とp型半導体領域とを同時に
接続することができないポリサイド膜でビット線を形成
しているので、ビット線と周辺回路の配線とを共通化す
ることができない。そのため、メモリアレイと周辺回路
のそれぞれの配線層の数が増え、製造工程が増大すると
いう問題が生じる。
【0009】また、ビット線と周辺回路の配線を共通化
することができないので、周辺回路の第1層目配線をビ
ット線よりも上層に形成しなければならない。そのた
め、第1層目配線と周辺回路のMISFETとを接続す
る接続孔のアスペクト比(径/深さ)が大きくなる結
果、接続孔の形成が困難になったり、接続孔の内部に配
線材料を埋め込むことが困難になったりするという問題
が生じる。
【0010】また、抵抗が高い多結晶シリコンやポリサ
イドでゲート電極(ワード線)を形成した場合は、1個
のセンスアンプに接続できるメモリセルの数を多くする
ことができない。すなわち、ゲート遅延を低減するため
に所定の数のメモリセルに接続されるセンスアンプの数
を多くしなければならないので、チップサイズが大きく
なって集積度が低下するという問題が生じる。
【0011】本発明の一つの目的は、COB構造を有す
るDRAMの製造工程を簡略化することのできる技術を
提供することにある。
【0012】本発明の他の目的は、COB構造を有する
DRAMの高速化を推進することのできる技術を提供す
ることにある。
【0013】本発明の他の目的は、COB構造を有する
DRAMの高性能化を推進することのできる技術を提供
することにある。
【0014】本発明の他の目的は、COB構造を有する
DRAMの高集積化を推進することのできる技術を提供
することにある。
【0015】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0016】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【0017】本発明の半導体集積回路装置は、メモリセ
ル選択用MISFETとその上部に形成された情報蓄積
用容量素子とで構成されるメモリセルを備えたDRAM
を有し、前記メモリセル選択用MISFETのゲート電
極と一体に構成されたワード線のシート抵抗と、前記メ
モリセル選択用MISFETのソース領域、ドレイン領
域の一方に接続されるビット線のシート抵抗をそれぞれ
2Ω/□以下とする。
【0018】本発明の半導体集積回路装置は、前記メモ
リセル選択用MISFETのゲート電極と一体に構成さ
れたワード線のシート抵抗と、前記メモリセル選択用M
ISFETのソース領域、ドレイン領域の一方に接続さ
れるビット線のシート抵抗をそれぞれ1Ω/□以下とす
る。
【0019】本発明の半導体集積回路装置は、前記メモ
リセル選択用MISFETのゲート電極と一体に構成さ
れたワード線が、少なくとも多結晶シリコン膜とその上
部に形成された金属膜または金属シリサイド膜とを含む
積層膜で構成されている。
【0020】本発明の半導体集積回路装置は、前記ビッ
ト線が前記メモリセル選択用MISFETの上部に配置
され、前記情報蓄積用容量素子が前記ビット線の上部に
配置されている。
【0021】本発明の半導体集積回路装置は、前記ビッ
ト線が、金属膜または金属シリサイド膜を含む積層膜で
構成されている。
【0022】本発明の半導体集積回路装置は、前記情報
蓄積用容量素子の上部に形成された配線のシート抵抗
が、前記ビット線のシート抵抗と同一またはそれよりも
小さい。
【0023】本発明の半導体集積回路装置は、前記DR
AMの周辺回路の所定の配線層に、前記メモリセル選択
用MISFETのゲート電極と一体に構成されたワード
線と同一製造工程で形成された配線が設けられている。
【0024】本発明の半導体集積回路装置は、前記DR
AMの周辺回路の所定の配線層に、前記ビット線と同一
製造工程で形成された配線が設けられている。
【0025】本発明の半導体集積回路装置は、前記DR
AMの周辺回路に、前記ビット線と同一製造工程で形成
された抵抗素子が設けられている。
【0026】本発明の半導体集積回路装置は、メモリセ
ル選択用MISFETとその上部に形成された情報蓄積
用容量素子とで構成されるメモリセルを備えたDRAM
を有し、前記情報蓄積用容量素子の蓄積電極のシート抵
抗が2Ω/□以下である。
【0027】本発明の半導体集積回路装置は、前記DR
AMの周辺回路の所定の配線層に、前記情報蓄積用容量
素子の蓄積電極と同一製造工程で形成された配線が設け
られている。
【0028】本発明の半導体集積回路装置は、前記DR
AMの周辺回路に、前記情報蓄積用容量素子の蓄積電極
と同一製造工程で形成された抵抗素子が設けられてい
る。
【0029】本発明の半導体集積回路装置は、メモリセ
ル選択用MISFETとその上部に形成された情報蓄積
用容量素子とで構成されるメモリセルを備えたDRAM
を有し、前記情報蓄積用容量素子のプレート電極のシー
ト抵抗が2Ω/□以下である。
【0030】本発明の半導体集積回路装置は、前記DR
AMの周辺回路の所定の配線層に、前記情報蓄積用容量
素子のプレート電極と同一製造工程で形成された配線が
設けられていることを特徴とする半導体集積回路装置。
【0031】本発明の半導体集積回路装置は、前記DR
AMの周辺回路に、前記情報蓄積用容量素子のプレート
電極と同一製造工程で形成された抵抗素子が設けられて
いる。
【0032】メモリセル選択用MISFETとその上部
に形成された情報蓄積用容量素子とで構成されるメモリ
セルを備えたDRAMを有する本発明の半導体集積回路
装置の製造方法は、(a)半導体基板上に2Ω/□以下
のシート抵抗を有するメモリセル選択用MISFETの
ゲート電極と一体に構成されたワード線を形成する工
程、(b)前記メモリセル選択用MISFETのゲート
電極と一体に構成されたワード線の上部に2Ω/□以下
のシート抵抗を有し、前記メモリセル選択用MISFE
Tのソース領域、ドレイン領域の一方に接続されるビッ
ト線を形成する工程、を含んでいる。
【0033】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記ビット線の上部に蓄積電極、プレート電極の少
なくとも一方が2Ω/□以下のシート抵抗を有する情報
蓄積用容量素子を形成する工程を含んでいる。
【0034】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記情報蓄積用容量素子の上部に前記ビット線のシ
ート抵抗と同一またはそれよりも小さいシート抵抗を有
する配線を形成する工程を含んでいる。
【0035】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記工程(a)または前記工程(b)で周辺回路の
第1層目の配線を形成する。
【0036】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記情報蓄積用容量素子の蓄積電極またはプレート
電極を形成する工程で周辺回路の第2層目の配線を形成
する。
【0037】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記情報蓄積用容量素子の上部に前記情報蓄積用容
量素子のプレート電極に積層される配線およびY選択線
を形成する工程で周辺回路の第3層目の配線を形成す
る。
【0038】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記第3層目の配線と前記第2層目の配線とを接続
する第1の接続孔と、前記第3層目の配線と前記第1層
目の配線とを接続する第2の接続孔と、前記第2層目の
配線と前記第1層目の配線とを接続する第3の接続孔
と、前記第3層目の配線と前記第2層目の配線と前記第
1層目の配線とを接続する第4の接続孔のうち、少なく
とも2個の接続孔を同時に形成する工程を有し、前記少
なくとも2個の接続孔を前記第3層目の配線と前記第2
層目の配線とを絶縁する層間絶縁膜に接続孔を形成する
工程で同時に形成する。
【0039】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記第3層目の配線と前記第2層目の配線とを接続
する前記第1の接続孔の下部に、前記第1層目の配線と
同一工程で形成したダミー配線を配置する。
【0040】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記第3層目の配線と前記第1層目の配線とを接続
する前記第2の接続孔の途中に、前記第2層目の配線と
同一工程で形成したダミー配線を配置する。
【0041】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記第2層目の配線と前記第1層目の配線とを接続
する前記第3の接続孔の上部に、前記第3層目の配線と
同一工程で形成したダミー配線を配置する。
【0042】メモリセル選択用MISFETとその上部
に形成された情報蓄積用容量素子とで構成されるメモリ
セルを備えたDRAMと、論理LSIとを同一半導体基
板上に形成した本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記メモリセル選択用MISFETのゲート電極と
一体に構成されたワード線のシート抵抗と、前記ビット
線のシート抵抗をそれぞれ2Ω/□以下とし、前記論理
LSIの所定の配線を前記メモリセル選択用MISFE
Tのゲート電極と一体に構成されたワード線または前記
ビット線を形成する工程で同時に形成する。
【0043】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記ビット線の上部に蓄積電極、プレート電極の少
なくとも一方が2Ω/□以下のシート抵抗を有する導電
膜で構成された情報蓄積用容量素子を形成し、前記論理
LSIの所定の配線を前記蓄積電極または前記プレート
電極を形成する工程で同時に形成する。
【0044】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、その主面に第1および第2の部分を有する半導体基
板を用意する工程と、前記第1の部分および第2の部分
に第1導体層を堆積した後、前記導体層をパターニング
することにより、前記第1の部分に第1配線を形成し、
前記第2の部分に第2配線を形成する工程と、前記半導
体基板上に、前記第1配線および第2配線を覆うように
第1絶縁膜を堆積する工程と、前記第1の部分および前
記第2の部分に第2導体層を堆積した後、前記導体層を
パターニングすることにより、前記第1の部分において
前記第1配線と重なるように第3配線を形成し、前記第
2の部分において前記第2配線と重なるように第4配線
を形成する工程と、前記半導体基板上に、前記第3配線
および第4配線を覆うように第2絶縁膜を堆積する工程
と、前記第1の部分であって、前記第1配線と第3配線
とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第3配線、第1絶
縁膜を貫通し、前記第1配線の表面を露出する第1接続
孔と、前記第2の部分であって、前記第2配線と第4配
線とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第4配線、第1
絶縁膜を貫通し、前記第2配線の表面を露出する第2接
続孔とを形成する工程と、前記第1接続孔および第2接
続孔に第3導体層を埋め込む工程と、前記第1の部分お
よび第2の部分に第4導体層を堆積した後、前記第4導
体層をパターニングすることにより、前記第1の部分に
おいて、前記第1接続孔を覆うように第5配線を形成
し、前記第2の部分において、前記第2接続孔を覆うよ
うに第6配線を形成する工程とを有し、前記第1接続孔
内の第3導体層は、前記第1配線、第3配線、第5配線
を電気的に接続し、前記第2接続孔内の第3導体層は、
前記第2配線、第4配線を電気的に接続し、前記第6配
線は、前記第4導体層のパターニング時に前記第2接続
孔内の第3導体層を保護する。
【0045】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、その主面に第1および第2の部分を有する半導体基
板を用意する工程と、前記第1の部分および第2の部分
に第1導体層を堆積した後、前記導体層をパターニング
することにより、前記第1の部分に第1配線を形成し、
前記第2の部分に第2配線を形成する工程と、前記半導
体基板上に、前記第1配線および第2配線を覆うように
第1絶縁膜を堆積する工程と、前記第1の部分および前
記第2の部分に第2導体層を堆積した後、前記導体層を
パターニングすることにより、前記第1の部分において
前記第1配線と重なるように第3配線を形成し、前記第
2の部分において前記第2配線と重なるように第4配線
を形成する工程と、前記半導体基板上に、前記第3配線
および第4配線を覆うように第2絶縁膜を堆積する工程
と、前記第1の部分であって、前記第1配線と第3配線
とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第3配線、第1絶
縁膜を貫通し、前記第1配線の表面を露出する第1接続
孔と、前記第2の部分であって、前記第2配線と第4配
線とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第4配線、第1
絶縁膜を貫通し、前記第2配線の表面を露出する第2接
続孔とを形成する工程と、前記第1接続孔および第2接
続孔に第3導体層を埋め込む工程と、前記第1の部分お
よび第2の部分に第4導体層を堆積した後、前記第4導
体層をパターニングすることにより、前記第1の部分に
おいて、前記第1接続孔を覆うように第5配線を形成
し、前記第2の部分において、前記第2接続孔を覆うよ
うに第6配線を形成する工程とを有し、前記第1接続孔
内の第3導体層は、前記第1配線、第3配線、第5配線
を電気的に接続し、前記第2接続孔内の第3導体層は、
前記第4配線、第6配線を電気的に接続する。
【0046】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、その主面に第1および第2の部分を有する半導体基
板を用意する工程と、前記第1の部分および第2の部分
に第1導体層を堆積した後、前記導体層をパターニング
することにより、前記第1の部分に第1配線を形成し、
前記第2の部分に第2配線を形成する工程と、前記半導
体基板上に、前記第1配線および第2配線を覆うように
第1絶縁膜を堆積する工程と、前記第1の部分および前
記第2の部分に第2導体層を堆積した後、前記導体層を
パターニングすることにより、前記第1の部分において
前記第1配線と重なるように第3配線を形成し、前記第
2の部分において前記第2配線と重なるように第4配線
を形成する工程と、前記半導体基板上に、前記第3配線
および第4配線を覆うように第2絶縁膜を堆積する工程
と、前記第1の部分であって、前記第1配線と第3配線
とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第3配線、第1絶
縁膜を貫通し、前記第1配線の表面を露出する第1接続
孔と、前記第2の部分であって、前記第2配線と第4配
線とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第4配線、第1
絶縁膜を貫通し、前記第2配線の表面を露出する第2接
続孔とを形成する工程と、前記第1接続孔および第2接
続孔に第3導体層を埋め込む工程と、前記第1の部分お
よび第2の部分に第4導体層を堆積した後、前記第4導
体層をパターニングすることにより、前記第1の部分に
おいて、前記第1接続孔を覆うように第5配線を形成
し、前記第2の部分において、前記第2接続孔を覆うよ
うに第6配線を形成する工程とを有し、前記第1接続孔
内の第3導体層は、前記第1配線、第3配線、第5配線
を電気的に接続し、前記第2接続孔内の第3導体層は、
前記第2配線、第6配線を電気的に接続する。
【0047】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、その主面に第1および第2の部分を有する半導体基
板を用意する工程と、前記第1の部分および第2の部分
に第1導体層を堆積した後、前記導体層をパターニング
することにより、前記第1の部分に第1配線を形成し、
前記第2の部分に第2配線を形成する工程と、前記半導
体基板上に、前記第1配線および第2配線を覆うように
第1絶縁膜を堆積する工程と、前記第1の部分および前
記第2の部分に第2導体層を堆積した後、前記導体層を
パターニングすることにより、前記第1の部分において
前記第1配線と重なるように第3配線を形成する工程
と、前記半導体基板上に、前記第3配線を覆うように第
2絶縁膜を堆積する工程と、前記第1の部分に、前記第
2配線の表面を露出する第1接続孔を形成し、前記第2
の部分に、前記第2配線の表面を露出する第2接続孔を
形成する工程と、前記第1の部分および第2の部分に第
3導体層を堆積した後、前記第3導体層をパターニング
することにより、前記第1の部分において、前記第1接
続孔を覆うように第4配線を形成し、前記第2の部分に
おいて、前記第2接続孔を覆うように第5配線を形成す
る工程とを有し、前記第1配線は、平面的に前記第1接
続孔と重なる。
【0048】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記第3導体層の形成に先だって、前記第1接続孔
および第2接続孔に埋め込まれる第4導体層を形成す
る。
【0049】メモリセル選択用MISFETと情報蓄積
用容量素子とが直列に接続された複数のメモリセルと、
これらのメモリセルに接続され、互いに直交する方向に
延びる複数のワード線および複数のビット線とを有する
複数のメモリセルアレイと、前記複数のメモリセルアレ
イ間に位置する周辺回路とを有する本発明の半導体集積
回路装置の製造方法は、前記メモリセルアレイが形成さ
れる第1の部分と、前記周辺回路が形成される第2の部
分とを有する半導体基板を用意する工程と、前記半導体
基板上に第1導体層を形成した後、前記第1導体層をパ
ターニングすることにより、前記第1の部分に前記ビッ
ト線を構成する複数の第1配線を形成し、前記第2の部
分に第2配線および第3配線を形成する工程と、前記第
1配線、第2配線、第3配線の上部に第1絶縁膜を堆積
する工程と、前記第1絶縁膜上に第2導体層を形成した
後、前記第2導体層をパターニングすることにより、前
記第1の部分において、複数のメモリセルに対して共通
に前記情報蓄積用容量素子の他方の電極を形成し、前記
第2の部分において、前記第2配線の上部に第4配線を
形成する工程と、前記情報蓄積用容量素子の他方の電極
および前記第4配線の上部に第2絶縁膜を堆積する工程
と、前記第2の部分において、前記第2絶縁膜に前記第
4配線の表面を露出する第1接続孔を形成し、前記第1
絶縁膜および第2絶縁膜に前記第3配線の表面を露出す
る第2接続孔を形成する工程とを有し、前記第2配線
は、前記第1接続孔の下部に位置する。
【0050】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、前記情報蓄積用容量素子の他方の電極を、前記情報
蓄積用容量素子の一方の電極よりも薄い膜厚で形成す
る。
【0051】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0052】(実施の形態1)図1は、本実施の形態の
DRAMを形成した半導体チップの全体平面図、図2
は、その一部を示す拡大平面図である。
【0053】単結晶シリコンからなる半導体チップ1A
の主面には、例えば64Mbit(メガビット)の容量を有
するDRAMが形成されている。図1に示すように、こ
のDRAMは、8個に分割されたメモリマットMMとそ
れらの周囲に配置された周辺回路とで構成されている。
8Mbit の容量を有するメモリマットMMのそれぞれ
は、図2に示すように、16個のメモリアレイMARY
に分割されている。メモリアレイMARYのそれぞれ
は、行列状に配置された2Kbit(キロビット)×256
bit =512Kbit のメモリセルで構成されており、そ
れらの周囲には、センスアンプSAやワードドライバW
Dなどの周辺回路が配置されている。
【0054】図3は、このDRAMのメモリアレイとそ
れに隣接する周辺回路の各一部を示す半導体基板の要部
断面図、図4は、このDRAMのメモリセルを構成する
導電層と周辺回路のMISFETを構成する導電層の各
パターンを示す平面図、図5は、このDRAMのメモリ
アレイとそれに隣接する周辺回路の各一部を示す回路図
である。なお、図3には一対のメモリセルQt、Qtと
図4、図5においてQn、Qpの符号を付した周辺回路
のMISFETとを示した。
【0055】p- 型の単結晶シリコンからなる半導体基
板1には、メモリアレイMARYおよび周辺回路に共通
のp型ウエル2と周辺回路のn型ウエル3とが形成され
ている。p型ウエル2、n型ウエル3のそれぞれの表面
には素子分離用のフィールド酸化膜4が形成されてお
り、このフィールド酸化膜4の下部を含むp型ウエル2
の内部にはp型チャネルストッパ層5が、またn型ウエ
ル3の内部にはn型チャネルストッパ層6がそれぞれ形
成されている。
【0056】メモリアレイMARYのp型ウエル2のア
クティブ領域にはメモリセルがマトリクス状に配置され
ている。メモリセルのそれぞれは、nチャネル型で構成
された一個のメモリセル選択用MISFETQtとその
上部に形成され、メモリセル選択用MISFETQtと
直列に接続された一個の情報蓄積用容量素子Cとで構成
されている。すなわち、このメモリセルは、メモリセル
選択用MISFETQtの上部に情報蓄積用容量素子C
を配置するスタックド・キャパシタ構造で構成されてい
る。
【0057】メモリセル選択用MISFETQtは、ゲ
ート酸化膜7、ワード線WLと一体に形成されたゲート
電極8A、ソース領域およびドレイン領域(n型半導体
領域9、9)で構成されている。ゲート電極8A(ワー
ド線WL)は、n型の不純物(例えばP(リン))をド
ープした低抵抗の多結晶シリコン膜とWシリサイド(W
Si2)膜とを積層した2層の導電膜、または低抵抗の多
結晶シリコン膜とTiN(チタンナイトライド)膜とW
膜とを積層した3層の導電膜で構成されており、そのシ
ート抵抗は2Ω/□以下である。ゲート電極8A(ワー
ド線WL)の上部には窒化シリコン膜10が形成されて
おり、側壁には窒化シリコンのサイドウォールスペーサ
11が形成されている。これらの絶縁膜(窒化シリコン
膜10およびサイドウォールスペーサ11)は、窒化シ
リコン膜に代えて酸化シリコン膜で構成することもでき
る。
【0058】周辺回路のp型ウエル2のアクティブ領域
にはnチャネル型MISFETQnが形成されており、
n型ウエル3のアクティブ領域にはpチャネル型MIS
FETQpが形成されている。すなわち、この周辺回路
は、nチャネル型MISFETQnとpチャネル型MI
SFETQpとを組み合わせたCMOS(Complementary
Metal Oxide Semiconductor) 回路で構成されている。
【0059】nチャネル型MISFETQnは、ゲート
酸化膜7、ゲート電極8B、ソース領域およびドレイン
領域で構成されている。ゲート電極8Bは、前記メモリ
セル選択用MISFETQtのゲート電極8A(ワード
線WL)と同じ導電膜で構成されており、そのシート抵
抗は2Ω/□以下である。ゲート電極8Bの上部には窒
化シリコン膜10が形成されており、側壁には窒化シリ
コンのサイドウォールスペーサ11が形成されている。
nチャネル型MISFETQnのソース領域、ドレイン
領域のそれぞれは、低不純物濃度のn- 型半導体領域1
2と高不純物濃度のn+ 型半導体領域13とからなるL
DD(Lightly Doped Drain) 構造で構成されており、n
+ 型半導体領域13の表面にはTiシリサイド(TiS
2)層16が形成されている。
【0060】pチャネル型MISFETQpは、ゲート
酸化膜7、ゲート電極8C、ソース領域およびドレイン
領域で構成されている。ゲート電極8Cは、前記メモリ
セル選択用MISFETQtのゲート電極8A(ワード
線WL)と同じ導電膜で構成されており、そのシート抵
抗は2Ω/□以下である。ゲート電極8Cの上部には窒
化シリコン膜10が形成されており、側壁には窒化シリ
コンのサイドウォールスペーサ11が形成されている。
pチャネル型MISFETQpのソース領域、ドレイン
領域のそれぞれは、低不純物濃度のp- 型半導体領域1
4と高不純物濃度のp+ 型半導体領域15とからなるL
DD構造で構成されており、p+ 型半導体領域15の表
面にはTiシリサイド層16が形成されている。
【0061】メモリセル選択用MISFETQt、nチ
ャネル型MISFETQnおよびpチャネル型MISF
ETQpの上部には、下層から順に酸化シリコン膜1
7、BPSG(Boron-doped Phospho Silicate Glass)膜
18および酸化シリコン膜19が形成されている。
【0062】メモリアレイMARYの酸化シリコン膜1
9の上部にはビット線BL(BL1,BL2)が形成されて
いる。ビット線BL1,BL2 は、TiN膜とW膜とを積
層した2層の導電膜で構成されており、そのシート抵抗
は2Ω/□以下である。ビット線BL1 は、リン(P)
またはヒ素(As)をドープした多結晶シリコンのプラ
グ20が埋め込まれた接続孔21を通じてメモリセル選
択用MISFETQtのソース領域、ドレイン領域の一
方(n型半導体領域9)と電気的に接続されている。ま
た、ビット線BL2 は、接続孔23を通じて(多結晶シ
リコンのプラズマを介することなく)周辺回路のnチャ
ネル型MISFETQnのソース領域、ドレイン領域の
一方(n+ 型半導体領域13)と電気的に接続されてい
る。nチャネル型MISFETQnのn+ 型半導体領域
13の表面には低抵抗のTiシリサイド層16が形成さ
れ、ビット線BL2 のコンタクト抵抗が低減されるよう
になっている。
【0063】周辺回路の酸化シリコン膜19の上部には
第1層目の配線30A、30Bが形成されている。配線
30A、30Bは、前記ビット線BL1,BL2 と同様、
TiN膜とW膜とを積層した2層の導電膜で構成されて
おり、そのシート抵抗は2Ω/□以下である。配線30
Aの一端は、接続孔24を通じてnチャネル型MISF
ETQnのソース領域、ドレイン領域の他方(n+ 型半
導体領域13)と電気的に接続されており、他端は接続
孔25を通じてpチャネル型MISFETQpのソース
領域、ドレイン領域の一方(p+ 型半導体領域15)と
電気的に接続されている。また配線30Bの一端は、接
続孔26を通じてpチャネル型MISFETQpのソー
ス領域、ドレイン領域の他方(p+ 型半導体領域15)
と電気的に接続されている。nチャネル型MISFET
Qnのn+ 型半導体領域13の表面およびpチャネル型
MISFETQpのp+ 型半導体領域15の表面には低
抵抗のTiシリサイド層16が形成され、配線30A、
30Bのコンタクト抵抗が低減されるようになってい
る。
【0064】ビット線BL1,BL2 および配線30A、
30Bの上部には窒化シリコン膜27が形成されてお
り、側壁には窒化シリコンのサイドウォールスペーサ2
9が形成されている。ビット線BL1,BL2 および配線
30A、30Bのさらに上部には、SOG(Spin On Gla
ss) 膜31および酸化シリコン膜32が形成されてい
る。メモリアレイMARYの酸化シリコン膜32の上部
には、蓄積電極(下部電極)33、容量絶縁膜34およ
びプレート電極(上部電極)35で構成された情報蓄積
用容量素子Cが形成されている。
【0065】情報蓄積用容量素子Cの蓄積電極33は、
W膜で構成されており、W(または多結晶シリコン)の
プラグ36を埋め込んだ接続孔37および多結晶シリコ
ンのプラグ20を埋め込んだ接続孔22を通じてメモリ
セル選択用MISFETQtのソース領域、ドレイン領
域の他方(n型半導体領域9)と電気的に接続されてい
る。容量絶縁膜34はTa2 5(酸化タンタル)膜で構
成されており、プレート電極35はTiN膜で構成され
ている。
【0066】情報蓄積用容量素子Cの上部には、下層か
ら順に酸化シリコン膜38、SOG膜39および酸化シ
リコン膜40が形成されている。酸化シリコン膜40の
上部にはYセレクト線(カラム選択線)YSおよび周辺
回路の第2層目の配線41A、41Bが形成されてい
る。配線41Aは、情報蓄積用容量素子Cのプレート電
極35の上部の絶縁膜(酸化シリコン膜40、SOG膜
39および酸化シリコン膜38)に開孔した接続孔42
を通じてプレート電極35と電気的に接続されており、
プレート電極35にプレート電圧(Vdd/2)を供給す
る。配線41Bは、前記周辺回路の第1層目の配線30
Bの上部の絶縁膜(酸化シリコン膜40、SOG膜3
9、酸化シリコン膜38、酸化シリコン膜32、SOG
膜31および窒化シリコン膜27)に開孔した接続孔4
3を通じて配線30Bと電気的に接続されている。配線
41Aとプレート電極35とを接続する接続孔42の内
部、および配線41Bと配線30Bとを接続する接続孔
43の内部には、Wのプラグ44が埋め込まれている。
Yセレクト線YSおよび配線41A、41Bは、前ゲー
ト電極8A(ワード線WL)およびゲート電極8B、8
Cを構成する導電膜や、前記ビット線BL1,BL2 およ
び配線30A、30Bを構成する導電膜よりもさらにシ
ート抵抗が低い導電膜、例えば下層から順にTiN膜、
Si(シリコン)とCu(銅)とを添加したAl(アル
ミニウム)合金膜およびTiN膜を積層した3層の導電
膜で構成されている。
【0067】Yセレクト線YSおよび配線41A、41
Bの上部には、例えば酸化シリコン膜、SOG膜および
酸化シリコン膜を積層した3層の絶縁膜などで構成され
た層間絶縁膜を介して周辺回路の第3層目の配線が形成
され、さらにその上部には、酸化シリコン膜と窒化シリ
コン膜とを積層した2層の絶縁膜などで構成されたパッ
シベーション膜が形成されているが、それらの図示は省
略する。
【0068】次に、本実施の形態のDRAMの製造方法
を図6〜図24を用いて詳細に説明する。
【0069】まず、図6に示すように、1〜10Ωcm程
度の比抵抗を有するp- 型の半導体基板1の表面に選択
酸化(LOCOS)法でフィールド酸化膜4を形成した
後、メモリセルを形成する領域(メモリアレイMAR
Y)と周辺回路のnチャネル型MISFETを形成する
領域の半導体基板1にp型不純物(ホウ素(B))をイオ
ン注入してp型ウエル2を形成し、周辺回路のpチャネ
ル型MISFETを形成する領域の半導体基板1にn型
不純物(リン(P))をイオン注入してn型ウエル3を形
成する。続いて、p型ウエル2にp型不純物(B)をイ
オン注入してp型チャネルストッパ層5を形成し、n型
ウエル3にn型不純物(P)をイオン注入してn型チャ
ネルストッパ層6を形成する。周辺回路のp型ウエル2
とメモリセルアレイMARYのp型ウエル2は、別工程
で形成してもよい。
【0070】その後、フィールド酸化膜4で囲まれたp
型ウエル2、n型ウエル3のそれぞれのアクティブ領域
の表面に熱酸化法でゲート酸化膜7を形成し、さらにこ
のゲート酸化膜7を通じてp型ウエル2およびn型ウエ
ル3にMISFETのしきい値電圧(Vth)を調整する
ための不純物をイオン注入する。ウエル(p型ウエル
2、n型ウエル3)を形成するためのイオン注入、チャ
ネルストッパ層(p型チャネルストッパ層5、n型チャ
ネルストッパ層6)を形成するためのイオン注入および
MISFETのしきい値電圧(Vth)を調整するための
イオン注入のうち、不純物の導電型が同一のものについ
ては同一のフォトレジストマスクを使って同一工程で形
成してもよい。また、メモリセル選択用MISFETQ
tのしきい値電圧(Vth)を調整するためのイオン注入
と周辺回路のMISFET(nチャネル型MISFET
Qn、pチャネル型MISFETQp)のしきい値電圧
(Vth)を調整するためのイオン注入を別工程で行い、
しきい値電圧(Vth)をそれぞれのMISFETで独立
に調整してもよい。
【0071】次に、図7に示すように、メモリセル選択
用MISFETQtのゲート電極8A(ワード線W
L)、nチャネル型MISFETQnのゲート電極8B
およびpチャネル型MISFETQpのゲート電極8C
を形成する。ゲート電極8A(ワード線WL)およびゲ
ート電極8B、8Cは、例えば半導体基板1上にCVD
法でn型の多結晶シリコン膜、WSi2 膜および窒化シ
リコン膜10を順次堆積した後、フォトレジストをマス
クにしたエッチングでこれらの膜をパターニングして同
時に形成する。あるいはCVD法でn型の多結晶シリコ
ン膜を堆積し、次いでスパッタリング法でTiN膜とW
膜とを堆積し、さらにCVD法で窒化シリコン膜10を
堆積した後、フォトレジストをマスクにしたエッチング
でこれらの膜をパターニングして同時に形成する。Ti
N膜は、多結晶シリコン膜とW膜との反応を防止するバ
リアメタルとして使用される。ゲート電極8A(ワード
線WL)およびゲート電極8B、8Cは、例えばn型の
多結晶シリコン膜上にTiN膜(またはWN(タングス
テンナイトライド)膜)とTiシリサイド膜とを積層し
た3層の導電膜など、より低抵抗の材料で構成すること
によって、そのシート抵抗を2Ω/□以下さらには1Ω
/□以下にまで低減することができる。
【0072】次に、図8に示すように、p型ウエル2に
n型不純物(P)をイオン注入してメモリセル選択用M
ISFETQtのn型半導体領域9とnチャネル型MI
SFETQnのn- 型半導体領域12とをゲート電極8
a、8bに対して自己整合(セルフアライン)で形成
し、n型ウエル3にp型不純物(B)をイオン注入して
pチャネル型MISFETQpのp- 型半導体領域14
をゲート電極8a、8bに対して自己整合(セルフアラ
イン)で形成する。このとき、メモリセル選択用MIS
FETQtのn型半導体領域9を形成するためのイオン
注入と、nチャネル型MISFETQnのn- 型半導体
領域12を形成するためのイオン注入とを別工程で行
い、ソース領域、ドレイン領域の不純物濃度をそれぞれ
のMISFETで独立に調整してもよい。
【0073】次に、図9に示すように、メモリセル選択
用MISFETQtのゲート電極8A(ワード線W
L)、nチャネル型MISFETQnのゲート電極8B
およびpチャネル型MISFETQpのゲート電極8C
の各側壁にサイドウォールスペーサ11を形成する。サ
イドウォールスペーサ11は、CVD法で堆積した窒化
シリコン膜を異方性エッチングで加工して形成する。次
いで、周辺回路のp型ウエル2にn型不純物(P)をイ
オン注入してnチャネル型MISFETQnのn+型半
導体領域13をサイドウォールスペーサ11に対して自
己整合(セルフアライン)で形成し、n型ウエル3にp
型不純物(B)をイオン注入してpチャネル型MISF
ETQpのp+ 型半導体領域15をサイドウォールスペ
ーサ11に対して自己整合(セルフアライン)で形成す
る。周辺回路を構成するnチャネル型MISFETQn
のソース領域、ドレイン領域、pチャネル型MISFE
TQpのソース領域、ドレイン領域は、必要に応じてそ
れらの一方または両方をシングルドレイン構造や二重拡
散ドレイン(Double Diffused Drain) 構造などで構成す
ることもできる。
【0074】次に、図10に示すように、メモリセル選
択用MISFETQtのゲート電極8A(ワード線W
L)、nチャネル型MISFETQnのゲート電極8B
およびpチャネル型MISFETQpのゲート電極8C
のそれぞれの上部にCVD法で酸化シリコン膜17とB
PSG膜18とを堆積した後、化学的機械研磨(Chemica
l Mechanical Polishing; CMP)法でBPSG膜18
を研磨し、その表面を平坦化する。
【0075】次に、図11に示すように、BPSG膜1
8上にCVD法で多結晶シリコン膜28を堆積した後、
フォトレジストをマスクにして多結晶シリコン膜28を
エッチングし、次いで多結晶シリコン膜28をマスクに
してBPSG膜18、酸化シリコン膜17およびゲート
酸化膜7をエッチングすることにより、メモリセル選択
用MISFETQtのソース領域、ドレイン領域の一方
(n型半導体領域9)の上部に接続孔21を形成し、他
方(n型半導体領域9)の上部に接続孔22を形成す
る。
【0076】このとき、メモリセル選択用MISFET
Qtのゲート電極8A(ワード線WL)の上部に形成さ
れた窒化シリコン膜10と側壁に形成された窒化シリコ
ンのサイドウォールスペーサ11は、酸化シリコン系の
絶縁膜(BPSG膜18、酸化シリコン膜17およびゲ
ート酸化膜7)とはエッチング速度が異なるので、ほと
んどエッチングされずに残る。すなわち、接続孔21、
22を形成するためのドライエッチングに用いるガス
は、酸化シリコン膜のエッチングレートは高いが、窒化
シリコン膜のエッチングは低い。これにより、n型半導
体領域9に接する領域が上記フォトレジストのマスクを
形成するのに用いた露光光の解像度よりも小さい径で構
成される微細な接続孔21、22をサイドウォールスペ
ーサ11に対して自己整合(セルフアライン)で形成す
ることができるので、メモリセルサイズの縮小を図るこ
とができる。
【0077】次に、図12に示すように、接続孔21、
22の内部に多結晶シリコンのプラグ20を埋め込む。
このプラグ20は、多結晶シリコン膜28の上部にCV
D法で多結晶シリコン膜を堆積した後、BPSG膜18
の上部の多結晶シリコン膜をエッチバックで除去して形
成する。このとき、エッチングのマスクに用いた多結晶
シリコン膜28も同時に除去する。プラグ20を構成す
る多結晶シリコン膜にはn型の不純物(P)がドープさ
れる。この不純物は、接続孔21、22を通じてメモリ
セル選択用MISFETQtのn型半導体領域9、9
(ソース領域、ドレイン領域)に拡散し、n型半導体領
域9、9よりも高不純物濃度の半導体領域(図示せず)
が形成される。
【0078】次に、図13に示すように、BPSG膜1
8の上部にCVD法で酸化シリコン膜19を堆積し、次
いで周辺回路領域を覆い、ビット線BL1 の上部に開孔
を有するフォトレジストをマスクにしたエッチングで接
続孔21の上部の酸化シリコン膜19を除去し、ビット
線BL1 が形成される領域のプラグ20を露出させた
後、図14に示すように、メモリセル形成領域を覆い、
周辺回路領域に開孔を有するフォトレジストをマスクに
して周辺回路の酸化シリコン膜19、BPSG膜18、
酸化シリコン膜17およびゲート酸化膜7をエッチング
することにより、nチャネル型MISFETQnのソー
ス領域、ドレイン領域の一方(n+ 型半導体領域13)
の上部に接続孔23を形成し、他方(n+ 型半導体領域
13)の上部に接続孔24を形成する。また同時に、p
チャネル型MISFETQpのソース領域、ドレイン領
域の一方(p+ 型半導体領域15)の上部に接続孔25
を形成し、他方(p+ 型半導体領域15)の上部に接続
孔26を形成する。
【0079】次に、図15に示すように、接続孔23、
24の底部に露出したnチャネル型MISFETQnの
+ 型半導体領域13、13の表面と、接続孔25、2
6の底部に露出したpチャネル型MISFETQpのp
+ 型半導体領域15、15の表面と、ビット線BL1
接続されるプラグ20の表面とにTiシリサイド層16
を形成する。Tiシリサイド層16は、スパッタリング
法で堆積したTi膜をアニールしてSi基板(n+ 型半
導体領域13、p+ 型半導体領域15)および多結晶シ
リコン(プラグ20)と反応させた後、酸化シリコン膜
19上に残った未反応のTi膜をウェットエッチングで
除去して形成する。このTiシリサイド層16の形成に
より、nチャネル型MISFETQnのn+ 型半導体領
域13、13、pチャネル型MISFETQpのp+
半導体領域15、15およびプラグ20とそれらに接続
される配線(ビット線BL1,BL2 、配線30A、30
B)とのコンタクト抵抗が低減される。
【0080】次に、図16に示すように、メモリアレイ
MARYの酸化シリコン膜19の上部にビット線BL1,
BL2 を形成し、周辺回路の酸化シリコン膜19の上部
に第1層目の配線30A、30Bを形成する。ビット線
BL1,BL2 および配線30A、30Bは、酸化シリコ
ン膜19の上部にスパッタリング法でTiN膜とW膜と
を堆積し、次いでその上部にCVD法で窒化シリコン膜
27を堆積した後、フォトレジストをマスクにしたエッ
チングでこれらの膜をパターニングして同時に形成す
る。また、ビット線BL1,BL2 および配線30A、3
0Bは、例えばTiN膜(またはWN膜)とTiシリサ
イド膜とを積層した2層の導電膜など、より低抵抗の材
料で構成することもでき、これにより、そのシート抵抗
を2Ω/□以下さらには1Ω/□以下にまで低減するこ
とができる。
【0081】次に、図17に示すように、CVD法で堆
積した窒化シリコン膜を異方性エッチングで加工してビ
ット線BL1,BL2 および配線30A、30Bの各側壁
にサイドウォールスペーサ29を形成した後、ビット線
BL1,BL2 および配線30A、30Bの上部にSOG
膜31をスピン塗布し、次いでその上部にCVD法で酸
化シリコン膜32を堆積する。前記窒化シリコン膜27
とサイドウォールスペーサ29は、窒化シリコン膜に比
べて誘電率が小さい酸化シリコン膜に代えることもでき
る。この場合は、ビット線BL1,BL2 と配線30A、
30Bの寄生容量を低減することができる。
【0082】次に、図18に示すように、フォトレジス
トをマスクにして酸化シリコン膜32およびSOG膜3
1をエッチングすることにより、メモリセル選択用MI
SFETQtのソース領域、ドレイン領域の他方(n型
半導体領域9)の上部に形成された前記接続孔22の上
部に接続孔37を形成する。
【0083】このとき、図19に示すように、フォトレ
ジストマスクの合わせずれによって接続孔37の位置が
接続孔22の真上からずれた場合でも、ビット線BL1,
BL2 および配線30A、30Bの上部に形成された窒
化シリコン膜27と側壁に形成された窒化シリコンのサ
イドウォールスペーサ29は、酸化シリコン系の絶縁膜
(酸化シリコン膜32およびSOG膜31)とはエッチ
ング速度が異なるので、ほとんどエッチングされずに残
る。これにより、接続孔37と接続孔22のマスク合わ
せ余裕を小さくしても、接続孔37を形成する際にビッ
ト線BL1,BL2 が露出し、情報蓄積用容量素子Cと短
絡することがないので、メモリセルサイズの縮小を図る
ことができる。ただし、窒化シリコン膜27とサイドウ
ォールスペーサ29を酸化シリコン膜に代えた場合に
は、接続孔37とサイドウォールスペーサ29との間の
マスク合わせが必要となる。
【0084】次に、図20に示すように、接続孔37の
内部にWのプラグ36を埋め込んだ後、接続孔37の上
部に情報蓄積用容量素子Cの蓄積電極33を形成する。
プラグ36は、酸化シリコン膜32の上部にCVD法で
堆積したW膜(または多結晶シリコン膜)をエッチバッ
クして形成する。蓄積電極33は、酸化シリコン膜32
の上部にスパッタリング法で堆積したW膜を、フォトレ
ジストをマスクにしたエッチングでパターニングして形
成する。プラグ36は、多結晶シリコン膜や、TiN膜
とW膜との積層膜などで構成することもできる。また、
蓄積電極33は、Pt、Ir、IrO2 、Rh、RhO
2 、Os、OsO2 、Ru、RuO2 、Re、Re
3 、Pd、Auなどの金属膜もしくは導電性金属酸化
物膜などで構成することもできる。情報蓄積用容量素子
Cの容量値を大きくするためには、蓄積電極33を構成
するW膜の膜厚を厚くして表面積を大きくするのが有効
である。
【0085】次に、図21に示すように、蓄積電極33
の上部にプラズマCVD法で酸化タンタル膜34Aを堆
積し、次いでその上部にCVD法でTiN膜35Aを堆
積した後、図22に示すように、フォトレジストをマス
クにしたエッチングでこれらの膜をパターニングするこ
とにより、W膜からなる蓄積電極33、酸化タンタル膜
34Aからなる容量絶縁膜34およびTiN膜35Aか
らなるプレート電極35で構成された情報蓄積用容量素
子Cを形成する。容量絶縁膜34は、BST((Ba,
Sr)TiO3)などの高誘電体材料や、PZT(PbZ
X Ti1-X 3)、PLT(PbLaX Ti1-X 3)、
PLZT、PbTiO3 、SrTiO3、BaTi
3 、PbZrO3 、LiNbO3 、Bi4 Ti
3 12、BaMgF4 、Y1 系(SrBi2(Nb,T
a)29)などの強誘電体材料で構成することもできる。
またプレート電極35は、Wシリサイド/TiN、T
a、Cu、Ag、Pt、Ir、IrO2 、Rh、RhO
2 、Os、OsO2 、Ru、RuO2 、Re、Re
3 、Pd、Auなどの金属膜もしくは導電性金属酸化
物膜などで構成することもできる。
【0086】プレート電極35は、TiN膜(35A)
で構成されるので、その膜厚をあまり厚くするとTiN
膜にクラックが入ったり、下層の容量絶縁膜34にスト
レスが加わって特性が劣化したりする虞れがある。従っ
て、TiN膜(35A)は、比較的薄い膜厚(0.2μm
程度)とするのがよい。
【0087】次に、図23に示すように、情報蓄積用容
量素子Cの上部にCVD法で酸化シリコン膜38を堆積
し、次いでその上部にSOG膜39をスピン塗布し、さ
らにその上部にCVD法で酸化シリコン膜40を堆積し
た後、フォトレジストをマスクにして情報蓄積用容量素
子Cのプレート電極35の上部の絶縁膜(酸化シリコン
膜40、SOG膜39および酸化シリコン膜38)をエ
ッチングすることにより接続孔42を形成する。また同
時に、周辺回路の第1層目の配線30Bの上部の絶縁膜
(酸化シリコン膜40、SOG膜39、酸化シリコン膜
38、酸化シリコン膜32、SOG膜31および窒化シ
リコン膜27)をエッチングすることにより接続孔43
を形成する。
【0088】次に、図24に示すように、接続孔42、
43の内部にWのプラグ44を埋め込む。プラグ44
は、酸化シリコン膜40の上部にCVD法で堆積したW
膜をエッチバックして形成する。プラグ44は、TiN
膜とW膜との積層膜などで構成することもできる。
【0089】その後、酸化シリコン膜40の上部にYセ
レクト線YSおよび周辺回路の第2層目の配線41A、
41Bを形成することにより、前記図3に示すDRAM
が略完成する。Yセレクト線YSおよび配線41A、4
1Bは、酸化シリコン膜40の上部にスパッタリング法
でTiN膜、Al合金膜およびTiN膜を堆積した後、
フォトレジストをマスクにしたエッチングでこれらの膜
をパターニングして同時に形成する。Yセレクト線YS
および配線41A、41Bは、TiN膜とCu膜との積
層膜などで構成することもできる。
【0090】なお、前述した情報蓄積用容量素子Cの上
部に接続孔42を形成し、周辺回路の配線30Bの上部
に接続孔43を形成する工程(図23)では、情報蓄積
用容量素子Cの上部の絶縁膜の膜厚に比べて配線30B
の上部の絶縁膜の膜厚が相当厚いため、接続孔42の底
部に露出したプレート電極35が削られる虞れがある。
これを防ぐには、図25に示すように、蓄積電極33の
上部に堆積した酸化タンタル膜34AとTiN膜35A
をパターニングして情報蓄積用容量素子Cを形成する際
に、蓄積電極33の下層の酸化シリコン膜32とSOG
膜32の一部とをエッチングし、配線30Bの上部の絶
縁膜の膜厚を薄くしておく。このようにすると、図26
に示すように、情報蓄積用容量素子Cの上部の絶縁膜の
膜厚(A)と配線30Bの上部の絶縁膜の膜厚(B)の
差が小さくなるので、接続孔42、43を同時に形成す
る際に接続孔42の底部のプレート電極35が削られる
不具合を防止することができる。
【0091】上記のように構成された本実施の形態によ
れば、次のような効果を得ることができる。
【0092】(1)メモリセル選択用MISFETQt
のゲート電極8A(ワード線WL)、周辺回路のnチャ
ネル型MISFETQnのゲート電極8Bおよびpチャ
ネル型MISFETQpのゲート電極8Cを低抵抗の導
電膜で構成し、そのシート抵抗を2Ω/□以下としたこ
とにより、ゲート遅延を低減することができるので、D
RAMの動作速度を向上させることができる。また、従
来、情報蓄積用容量素子の上部に形成していたゲート電
極裏打ち用の低抵抗メタル配線(シャント用ワード線)
が不要となるので、メモリアレイMARYの配線層を1
層減らすことができる。
【0093】(2)上記(1)により、1本のワード線
WLに接続されるメモリセルの数を多くすることができ
る。すなわち、所定の数のメモリセルに接続されるワー
ドドライバWDおよびワードデコーダの数を減らすこと
ができるので、その分、チップサイズを縮小して(また
はメモリアレイMARYの占有面積を拡大して)DRA
Mの集積度を向上させることができる。
【0094】図27は、ワード線のシート抵抗(Ω/
□)と、アドレス・デコード信号の入力(50%)から
ワード線が立ち上がる(90%)までの時間との関係を
示すグラフである。ここで、例えばRAS(ロウ・アド
レス・ストローブ)アクセス時間(tRAS)=30nm
(ワード線の立ち上り時間=6.5nmに相当)を実現する
ためには、図示のように、ワード線一本当たりに接続さ
れるメモリセルの数を256セルとした場合、ワード線
のシート抵抗を約8Ω/□以下とすればよい。これに対
し、ワード線一本当たりに接続されるメモリセルの数を
512セルにしてチップサイズを5%程度縮小しようと
すると、ワード線のシート抵抗を約2Ω/□以下にする
必要がある。この数値は、メモリセルの最小加工寸法が
縮小された場合でも、ワード線のピッチおよびビット線
のピッチも同じように縮小されるために変わらない。従
って、ゲート電極8A(ワード線WL)のシート抵抗を
2Ω/□以下にした本実施の形態によれば、ワード線一
本当たりに接続されるメモリセルの数を増やしてチップ
サイズを縮小することができる。
【0095】(3)ビット線BL1,BL2 を低抵抗の導
電膜で構成し、そのシート抵抗を2Ω/□以下としたし
たことにより、ビット線BL1,BL2 を形成する工程で
周辺回路の配線30A、30Bを同時に形成することが
できる。これにより、周辺回路の配線形成工程を1工程
減らすことができる。
【0096】(4)周辺回路のnチャネル型MISFE
TQnやpチャネル型MISFETQpに接続される第
1層目の配線配線30A、30Bをメモリセルの情報蓄
積用容量素子Cよりも下層に配置したことにより、nチ
ャネル型MISFETQnのソース領域、ドレイン領域
の上部に形成する接続孔23、24のアスペクト比およ
びpチャネル型MISFETQpのソース領域、ドレイ
ン領域の上部に形成する接続孔25、26のアスペクト
比を小さくすることができるので、これらの接続孔23
〜26の内部における配線の接続信頼性を向上させるこ
とができる。
【0097】(5)上記(1)、(3)により、メモリ
アレイMARYの配線層を1層減らし、周辺回路の配線
層を1層減らすことができるので、DRAMの製造工程
を低減して歩留まりの向上および製造コストの低減を図
ることができる。
【0098】(実施の形態2)本実施の形態のDRAM
の製造方法は、メモリセル選択用MISFETQtのゲ
ート電極8A(ワード線WL)、周辺回路のnチャネル
型MISFETQnのゲート電極8Bおよびpチャネル
型MISFETQpのゲート電極8Cを形成する工程で
周辺回路の配線を同時に形成し、ビット線BL1,BL2
を形成する工程で周辺回路の配線を同時に形成する。
【0099】このDRAMを製造するには、まず図28
に示すように、半導体基板1の主面に前記実施の形態1
と同様の方法でフィールド酸化膜4、p型ウエル2、n
型ウエル3、p型チャネルストッパ層5およびn型チャ
ネルストッパ層6を形成し、次いでフィールド酸化膜4
で囲まれたp型ウエル2、n型ウエル3のそれぞれのア
クティブ領域の表面にゲート酸化膜7を形成した後、メ
モリセル選択用MISFETQtのゲート電極8A(ワ
ード線WL)、nチャネル型MISFETQnのゲート
電極8B、pチャネル型MISFETQpのゲート電極
8Cおよび第1層目の配線8Dを形成する。ゲート電極
8A(ワード線WL)、ゲート電極8B、8Cおよび配
線8Dは、前記実施の形態1のゲート電極8A(ワード
線WL)およびゲート電極8B、8Cと同じ低抵抗の導
電膜で形成し、そのシート抵抗を2Ω/□以下とする。
【0100】次に、図29に示すように、p型ウエル2
にn型不純物(P)をイオン注入してメモリセル選択用
MISFETQtのn型半導体領域9とnチャネル型M
ISFETQnのn- 型半導体領域12とをゲート電極
8A、8Bに対して自己整合で形成し、n型ウエル3に
p型不純物(B)をイオン注入してpチャネル型MIS
FETQpのp- 型半導体領域をゲート電極8Cに対し
て自己整合で形成する。
【0101】次に、図30に示すように、メモリセル選
択用MISFETQtのゲート電極8A(ワード線W
L)、nチャネル型MISFETQnのゲート電極8
B、pチャネル型MISFETQpのゲート電極8Cお
よび配線8Dのそれぞれの側壁に窒化シリコンのサイド
ウォールスペーサ11を形成した後、周辺回路のp型ウ
エル2にn型不純物(P)をイオン注入してnチャネル
型MISFETQnのn+型半導体領域13をサイドウ
ォールスペーサ11に対して自己整合で形成し、n型ウ
エル3にp型不純物(B)をイオン注入してpチャネル
型MISFETQpのp+ 型半導体領域15をサイドウ
ォールスペーサ11に対して自己整合で形成する。
【0102】次に、図31に示すように、メモリセル選
択用MISFETQtのゲート電極8A(ワード線W
L)、nチャネル型MISFETQnのゲート電極8
B、pチャネル型MISFETQpのゲート電極8Cお
よび第1層目の配線8Dのそれぞれの上部にCVD法で
酸化シリコン膜17とBPSG膜18とを堆積した後、
メモリセル選択用MISFETQtのソース領域、ドレ
イン領域(n型半導体領域9、9)の上部に接続孔2
1、22を形成し、この接続孔21、22の内部に多結
晶シリコンのプラグ20を埋め込む。プラグ20は、前
記実施の形態1の方法(図11、図12参照)に従って
形成する。
【0103】次に、図32に示すように、BPSG膜1
8の上部にCVD法で酸化シリコン膜19を堆積し、次
いでフォトレジストをマスクにしたエッチングで接続孔
21の上部の酸化シリコン膜19を除去した後、フォト
レジストをマスクにして周辺回路の酸化シリコン膜1
9、BPSG膜18、酸化シリコン膜17およびゲート
酸化膜7をエッチングすることにより、nチャネル型M
ISFETQnのソース領域、ドレイン領域の一方の上
部に接続孔23を形成し、他方の上部に接続孔24を形
成する。また、pチャネル型MISFETQpのソース
領域、ドレイン領域の一方の上部に接続孔25を形成
し、他方の上部に接続孔26を形成し、さらに配線8D
の上部に接続孔46を形成する。接続孔23〜26、4
6は、前記実施の形態1の方法(図11〜13参照)に
準じて形成する。
【0104】次に、図33に示すように、接続孔23、
24の底部に露出したnチャネル型MISFETQnの
+ 型半導体領域13の表面と、接続孔25、26の底
部に露出したpチャネル型MISFETQpのp+ 型半
導体領域15の表面とにTiシリサイド層16を形成し
た後、メモリアレイMARYの酸化シリコン膜19の上
部にビット線BL1,BL2 を形成し、周辺回路の酸化シ
リコン膜19の上部に第2層目の配線30A、30Bを
形成する。配線30Bは、前記接続孔46を通じて第1
層目の配線8Dと電気的に接続される。ビット線BL1,
BL2 および配線30A、30Bは、前記実施の形態1
のビット線BL1,BL2 および配線30A、30Bと同
じ低抵抗の導電膜で形成し、そのシート抵抗を2Ω/□
以下とする。Tiシリサイド層16、ビット線BL1,B
2 および配線30A、30Bは、前記実施の形態1の
方法(図11〜13参照)に従って形成する。
【0105】図示は省略するが、その後、前記実施の形
態1と同様の方法でビット線BL1,BL2 の上部に情報
蓄積用容量素子Cを形成した後、その上部にYセレクト
線を形成し、同時に周辺回路の第3層目の配線を形成す
る。
【0106】上記した製造方法は、メモリセル選択用M
ISFETQtのゲート電極8A(ワード線WL)、周
辺回路のnチャネル型MISFETQnのゲート電極8
Bおよびpチャネル型MISFETQpのゲート電極8
Cを形成する工程で周辺回路の第1層目の配線8Dを同
時に形成し、ビット線BL1,BL2 を形成する工程で周
辺回路の第2層目の配線30A、30Bを同時に形成
し、Yセレクト線を形成する工程で周辺回路の第3層目
の配線を同時に形成する。これにより、周辺回路の配線
形成工程を2工程減らすことができるので、DRAMの
製造工程を低減して歩留まりの向上および製造コストの
低減を図ることができる。
【0107】(実施の形態3)本実施の形態のDRAM
の製造方法は、まず図34に示すように、p- 型の単結
晶シリコンからなる半導体基板1を熱酸化してその表面
に薄い酸化シリコン膜50を形成した後、CVD法を用
いて酸化シリコン膜50上に窒化シリコン膜51を堆積
し、フォトレジストをマスクにして窒化シリコン膜51
をエッチングすることにより、素子分離領域の窒化シリ
コン膜51を除去する。
【0108】次に、図35に示すように、窒化シリコン
膜51をマスクにして素子分離領域の半導体基板1をエ
ッチングすることにより浅溝52を形成し、次いで半導
体基板1を熱酸化して浅溝52の内壁に酸化シリコン膜
53を形成する。
【0109】次に、図36に示すように、浅溝52の内
部に酸化シリコン膜54を埋め込む。浅溝52の内部に
酸化シリコン膜54を埋め込むには、CVD法を用いて
半導体基板1上に酸化シリコン膜54を堆積した後、化
学的機械研磨(CMP)法でこの酸化シリコン膜54を
研磨する。その後、半導体基板1上に残った窒化シリコ
ン膜51をエッチングで除去する。
【0110】次に、図37に示すように、メモリセルを
形成する領域と周辺回路のnチャネル型MISFETを
形成する領域の半導体基板1にp型不純物(B)をイオ
ン注入してp型ウエル2を形成し、周辺回路のpチャネ
ル型MISFETを形成する領域の半導体基板1にn型
不純物(P)をイオン注入してn型ウエル3を形成す
る。このとき、n型不純物、p型不純物のそれぞれの分
布のピークが浅溝52の深さとほぼ一致するようにイオ
ン注入を行うことにより、p型ウエル2をp型チャネル
ストッパ層と兼用させ、n型ウエル3をn型チャネルス
トッパ層と兼用させることができる。
【0111】次に、図38に示すように、浅溝52で囲
まれたp型ウエル2、n型ウエル3のそれぞれのアクテ
ィブ領域の表面を熱酸化してゲート酸化膜7を形成す
る。これ以後の工程は、前記実施の形態1と同じであ
る。
【0112】上記した製造方法によれば、p型ウエル2
をp型チャネルストッパ層と兼用させ、n型ウエル3を
n型チャネルストッパ層と兼用させることにより、p型
チャネルストッパ層を形成するためのイオン注入工程と
n型チャネルストッパ層を形成するためのイオン注入工
程とが不要となるので、DRAMの製造工程を低減する
ことができる。
【0113】上記した製造方法によれば、半導体基板1
に形成した浅溝52で素子分離を行うことにより、LO
COS法で形成したフィールド酸化膜のような素子分離
領域の端部からアクティブ領域に延びるバーズビーク(b
ird's beak) が生じないことから、DRAMの微細化を
促進することができる。また、素子分離領域とアクティ
ブ領域との間の段差がなくなるため、半導体基板1上に
堆積したゲート電極材料などの導電膜の膜厚が段差部で
薄くなったりする不具合を防止することができる。
【0114】浅溝52で素子分離を行う本実施の形態の
DRAMは、前記実施の形態1、2のDRAMおよび以
下の実施の形態(4〜7)のDRAMにも適用すること
ができる。
【0115】(実施の形態4)本実施の形態のDRAM
の製造方法は、メモリセルの情報蓄積用容量素子Cの蓄
積電極(下部電極)を形成する工程で周辺回路の配線を
同時に形成する。
【0116】このDRAMを製造するには、まず図39
に示すように、半導体基板1の主面上に前記実施の形態
1と同様の方法でメモリセル選択用MISFETQtの
ゲート電極8A(ワード線WL)、周辺回路のnチャネ
ル型MISFETQnのゲート電極8Bおよびpチャネ
ル型MISFETQpを形成する。ゲート電極8A(ワ
ード線WL)およびゲート電極8B、8Cは、前記実施
の形態1のゲート電極8A(ワード線WL)およびゲー
ト電極8B、8Cと同じ低抵抗の導電膜で形成し、その
シート抵抗を2Ω/□以下とする。
【0117】次に、図40に示すように、メモリセル選
択用MISFETQtのゲート電極8A(ワード線W
L)、nチャネル型MISFETQnのゲート電極8B
およびpチャネル型MISFETQpのゲート電極8C
のそれぞれの上部にCVD法で酸化シリコン膜17とB
PSG膜18とを堆積した後、多結晶シリコン膜28を
マスクにしてBPSG膜18、酸化シリコン膜17およ
びゲート酸化膜7をエッチングすることにより、メモリ
セル選択用MISFETQtのソース領域、ドレイン領
域(n型半導体領域9、9)の上部に接続孔21、22
を形成する。このとき同時に、後の工程でビット線(B
2)が接続される周辺回路のnチャネル型MISFET
Qnのソース領域、ドレイン領域の一方(n+ 型半導体
領域13)の上部にも接続孔23を形成する。
【0118】次に、図41に示すように、接続孔21、
22、23の内部に多結晶シリコンのプラグ20を埋め
込んだ後、図42に示すように、メモリアレイMARY
の酸化シリコン膜19の上部にビット線BL1,BL2
形成する。ビット線BL1,BL2 は、前記実施の形態1
のビット線BL1,BL2 と同じ低抵抗の導電膜で形成
し、そのシート抵抗を2Ω/□以下とする。
【0119】次に、図43に示すように、CVD法で堆
積した窒化シリコン膜を異方性エッチングで加工してビ
ット線BL1,BL2 の側壁にサイドウォールスペーサ2
9を形成した後、ビット線BL1,BL2 の上部にSOG
膜31をスピン塗布し、次いでその上部にCVD法で酸
化シリコン膜32を堆積する。
【0120】次に、図44に示すように、フォトレジス
トをマスクにして酸化シリコン膜32およびSOG膜3
1をエッチングすることにより、メモリセル選択用MI
SFETQtのソース領域、ドレイン領域の他方(n型
半導体領域9)の上部に形成された前記接続孔22の上
部に接続孔37を形成する。このとき同時に、周辺回路
の酸化シリコン膜32、SOG膜31、BPSG膜1
8、酸化シリコン膜17およびゲート酸化膜7をエッチ
ングすることにより、nチャネル型MISFETQnの
ソース領域、ドレイン領域の他方(n+ 型半導体領域1
3)の上部に接続孔24を形成し、pチャネル型MIS
FETQpのソース領域、ドレイン領域の一方(p+
半導体領域15)の上部に接続孔25を形成し、他方
(p+ 型半導体領域15)の上部に接続孔26を形成す
る。
【0121】次に、図45に示すように、接続孔37、
24、25、26の内部にTiN膜とW膜との積層膜な
どで構成されたプラグ47を形成した後、図46に示す
ように、接続孔37の上部に情報蓄積用容量素子Cの蓄
積電極33を形成し、同時に周辺回路に第1層目の配線
33A、33Bを形成する。蓄積電極33および配線3
3A、33Bは、前記実施の形態1の蓄積電極33と同
じ低抵抗の導電膜で形成し、そのシート抵抗を2Ω/□
以下とする。
【0122】次に、図47に示すように、蓄積電極33
の上部に容量絶縁膜34およびプレート電極35を形成
して情報蓄積用容量素子Cを形成した後、図48に示す
ように、情報蓄積用容量素子Cの上部にCVD法で酸化
シリコン膜38を堆積し、次いでその上部にSOG膜3
9をスピン塗布し、さらにその上部にCVD法で酸化シ
リコン膜40を堆積する。続いて、フォトレジストをマ
スクにして情報蓄積用容量素子Cのプレート電極35の
上部の絶縁膜(酸化シリコン膜40、SOG膜39およ
び酸化シリコン膜38)をエッチングして接続孔42を
形成し、同時に周辺回路の第1層目の配線33Bの上部
の絶縁膜(酸化シリコン膜40、SOG膜39および酸
化シリコン膜38)をエッチングして接続孔43を形成
した後、接続孔42、43の内部にWのプラグ44を埋
め込む。
【0123】次に、図49に示すように、酸化シリコン
膜40の上部にYセレクト線YSおよび周辺回路の第2
層目の配線41A、41Bを形成する。Yセレクト線Y
Sおよび配線41A、41Bは、前記実施の形態1のY
セレクト線YSおよび配線41A、41Bと同じ低抵抗
の導電膜、例えばTiN膜とAl合金膜とTiN膜との
積層膜や、TiN膜とCu膜との積層膜などで構成す
る。
【0124】上記した製造方法によれば、情報蓄積用容
量素子Cの蓄積電極33を低抵抗の導電膜で構成し、そ
のシート抵抗を2Ω/□以下としたことにより、蓄積電
極33を形成する工程で周辺回路の配線33A、33B
を同時に形成することができるので、周辺回路の配線形
成工程を1工程減らすことができる。
【0125】なお、本実施の形態では、情報蓄積用容量
素子Cの蓄積電極33を形成する工程で周辺回路の第1
層目の配線33A、33Bを同時に形成したが、ゲート
電極8A(ワード線WL)およびゲート電極8B、8C
を形成する工程(あるいはビット線BL1,BL2 を形成
する工程)で周辺回路の第1層目の配線を同時に形成
し、情報蓄積用容量素子Cの蓄積電極33を形成する工
程で周辺回路の第2層目の配線を同時に形成し、Yセレ
クト線YSを形成する工程で周辺回路の第3層目の配線
を同時に形成することにより、周辺回路の配線形成工程
をさらに1工程減らすことができる。
【0126】(実施の形態5)本実施の形態のDRAM
の製造方法は、情報蓄積用容量素子Cのプレート電極
(上部電極)を形成する工程で周辺回路の配線を同時に
形成する。
【0127】このDRAMを製造するには、まず図50
に示すように、半導体基板1上に前記実施の形態1と同
様の方法でメモリセル選択用MISFETQt、周辺回
路のnチャネル型MISFETQnおよびpチャネル型
MISFETQpを形成し、次いでそれらの上部にビッ
ト線BL1,BL2 と周辺回路の第1層目の配線30A、
30Bとを同時に形成し、さらにビット線BL1,BL2
の上部に情報蓄積用容量素子Cの蓄積電極33を形成す
る。ゲート電極8A(ワード線WL)およびゲート電極
8B、8Cは、前記実施の形態1のゲート電極8A(ワ
ード線WL)およびゲート電極8B、8Cと同じ低抵抗
の導電膜で形成し、そのシート抵抗を2Ω/□以下とす
る。また、ビット線BL1,BL2 および配線30A、3
0Bも前記実施の形態1のビット線BL1,BL2 と同じ
低抵抗の導電膜で形成し、そのシート抵抗を2Ω/□以
下とする。
【0128】次に、図51に示すように、蓄積電極33
の上部にプラズマCVD法で酸化タンタル膜34Aを堆
積し、次いでその上部にCVD法でTiN膜35Aを堆
積した後、図52に示すように、フォトレジストをマス
クにしたエッチングでこれらの膜をパターニングして蓄
積電極33の上部に容量絶縁膜34およびプレート電極
35を形成して情報蓄積用容量素子Cを形成する。この
とき同時に、周辺回路の酸化タンタル膜34AとTiN
膜35Aとをパターニングして周辺回路の第2層目の配
線35Bを形成する。
【0129】周辺回路の第2層目の配線35Bは、絶縁
膜である酸化タンタル膜34Aの上部に導電膜であるT
iN膜35Aを積層した構成になっているので、周辺回
路の第1層目の配線(30B)とダイレクトに接続する
ことができない。
【0130】そこで、次に図53に示すように、情報蓄
積用容量素子Cおよび配線35Bの上部にCVD法で酸
化シリコン膜38を堆積し、次いでその上部にSOG膜
39をスピン塗布し、さらにその上部にCVD法で酸化
シリコン膜40を堆積した後、フォトレジストをマスク
にして情報蓄積用容量素子Cのプレート電極35の上部
の絶縁膜(酸化シリコン膜40、SOG膜39および酸
化シリコン膜38)をエッチングして接続孔42を形成
し、同時に周辺回路の配線35Bの上部の絶縁膜(酸化
シリコン膜40、SOG膜39および酸化シリコン膜3
8)をエッチングして接続孔48を形成し、さらに周辺
回路の第1層目の配線30Bの上部の絶縁膜(酸化シリ
コン膜40、SOG膜39、酸化シリコン膜38、酸化
シリコン膜32、SOG膜31および窒化シリコン膜2
7)をエッチングして接続孔43を形成する。
【0131】次に、図54に示すように、接続孔42、
43、48の内部にWのプラグ44を埋め込んだ後、酸
化シリコン膜40の上部にYセレクト線YSおよび周辺
回路の第3層目の配線41A、41Bを形成する。これ
により、周辺回路の第2層目の配線35Bは、第3層目
の配線41Bを介して第1層目の配線30Bと電気的に
接続される。
【0132】上記した製造方法によれば、ビット線BL
1,BL2 を形成する工程で周辺回路の第1層目の配線3
0A、30Bを同時に形成し、情報蓄積用容量素子Cの
プレート電極35を形成する工程で周辺回路の第2層目
の配線35Bを同時に形成し、Yセレクト線を形成する
工程で周辺回路の第3層目の配線を同時に形成すること
により、周辺回路の配線形成工程を2工程減らすことが
できる。
【0133】なお、前述した接続孔42、43、48を
形成する工程(図53)では、情報蓄積用容量素子Cの
上部や配線35Bの上部の絶縁膜の膜厚に比べて配線3
0Bの上部の絶縁膜の膜厚が相当厚いため、接続孔42
の底部に露出したプレート電極35や接続孔48の底部
に露出した配線35Bが削られる虞れがある。これを防
ぐには、図55に示すように、配線30Bの下部に、実
際のゲート電極としては使用されない段差緩和用のダミ
ーゲートDWLを配置する。このようにすると、接続孔
43のアスペクト比を接続孔42、48のそれに近づけ
ることができるので、接続孔42の底部のプレート電極
35や接続孔48の底部の配線35Bが削られる不具合
を防止することができる。
【0134】また、同図に示すように、接続孔49を通
じて第3層目の配線41Cと電気的に接続される第2層
目の配線35Cの下部に、実際の配線としては使用され
ない、電気的にはフローティングのダミー配線30Cを
形成してもよい。このダミー配線30Cは、ビット線B
1,BL2 および周辺回路の第1層目の配線30A、3
0Bを形成する工程で同時に形成する。このようにする
と、接続孔49の底部の配線35Cが削られても、その
下部のダミー配線30Cがエッチングのストッパとなる
ので、接続孔49が基板にまで突き抜けるような不具合
を防止することができる。このとき、ダミー配線30C
の下部にさらにダミーゲートDWLを形成しておけば、
接続孔49が基板にまで突き抜ける不具合をより確実に
防止することができる。
【0135】プレート電極35と同層のTiN膜で形成
される配線35Cは、前述したように、その膜厚をあま
り厚くできないため、上記のようなダミー配線30Cや
ダミーゲートDWLを接続孔49の下部に、平面的には
接続孔49を囲むようなパターンで形成することが有効
である。
【0136】(実施の形態6)本実施の形態のDRAM
の製造方法は、前記実施の形態5と同様、ビット線BL
1,BL2 を形成する工程および情報蓄積用容量素子Cの
プレート電極(上部電極)を形成する工程で周辺回路の
配線を同時に形成する。
【0137】このDRAMを製造するには、まず前記実
施の形態5と同様の方法で半導体基板1上にメモリセル
選択用MISFETQt、周辺回路のnチャネル型MI
SFETQnおよびpチャネル型MISFETQpを形
成し、次いでメモリセル選択用MISFETQtの上部
にビット線BL1,BL2 を形成する(図50参照)。こ
のとき本実施の形態では、図56に示すように、周辺回
路の第1層目の配線30D〜30Gを同時に形成する。
ビット線BL1,BL2 および配線30D〜30Gは、前
述した低抵抗の導電膜で形成し、そのシート抵抗を2Ω
/□以下とする。
【0138】次に、図57に示すように、周辺回路の第
1層目の配線30D〜30Gの上部に周辺回路の第2層
目の配線35C〜35Fを形成する。配線35C〜35
Fは、情報蓄積用容量素子Cの容量絶縁膜34およびプ
レート電極35を形成する工程で同時に形成し、そのシ
ート抵抗を2Ω/□以下とする。このとき、配線35C
は第1層目の配線30Dの真上に配置し、配線35Dは
第1層目の配線30Eの真上に配置する。また、配線3
5Eは第1層目の配線30Fの真上に配置し、配線35
Fは第1層目の配線30Gの真上に配置する。
【0139】次に、図58に示すように、配線35C〜
35Fの上部にCVD法で酸化シリコン膜38を堆積
し、次いでその上部にSOG膜39をスピン塗布し、さ
らにその上部にCVD法で酸化シリコン膜40を堆積し
た後、図59に示すように、フォトレジストをマスクに
して周辺回路の第1層目の配線30D〜30Gの上部の
絶縁膜および第2層目の配線35C〜35Fをエッチン
グすることにより、第2層目の配線35Cを貫通して第
1層目の配線30Dに達する接続孔56、第2層目の配
線35Dを貫通して第1層目の配線30Eに達する接続
孔57、第2層目の配線35Eを貫通して第1層目の配
線30Fに達する接続孔58、第2層目の配線35Fを
貫通して第1層目の配線30Gに達する接続孔59を同
時に形成する。このエッチングは、被エッチング材料お
よびそれらの膜厚がすべての接続孔56〜59でほぼ同
じであるため、接続孔56〜59のいずれかの内部にエ
ッチング残りが生じたり、第1層目の配線30D〜30
Gのいずれかが必要以上に削られたりすることはない。
【0140】次に、図60に示すように、接続孔56〜
59の内部にWのプラグ44を埋め込んだ後、図61に
示すように、酸化シリコン膜40の上部に周辺回路の第
3層目の配線41D〜41Gを形成する。
【0141】ここで、同図の左端に示す構造は、接続孔
56に形成されたプラグ44を通じて第2層目の配線3
5Cと第1層目の配線30Dとを電気的に接続するため
の構造である。すなわち、第3層目の配線41Dは、実
際の配線としては使用されないダミー配線であり、第2
層目の配線35Cの上部の接続孔56の表面を覆うキャ
ップ材として機能する。つまり、実際の配線である第3
層目の配線41(E、F、G)をパターニングする際に
接続孔56内のプラグ44の表面が削られないようにす
るための保護膜である。従って、配線41Dは、接続孔
56を完全に覆うような平面パターンで形成する必要が
ある。
【0142】また、同図の左端から2番目の構造は、接
続孔57に形成されたプラグ44を通じて第3層目の配
線41E、第2層目の配線35Dおよび第1層目の配線
30Eの3層間を相互に電気的に接続するための構造で
ある。同図の右端から2番目の構造は、接続孔58に形
成されたプラグ44を通じて第3層目の配線41Fと第
1層目の配線30Fとを電気的に接続するための構造で
ある。この場合、第2層目の配線35Eは、実際の配線
としては使用されないダミー配線である。同図の右端の
構造は、接続孔58に形成されたプラグ44を通じて第
3層目の配線41Gと第2層目の配線35Fとを電気的
に接続するための構造である。この場合、第1層目の配
線30Gは、実際の配線としては使用されないダミー配
線であり、接続孔59の底部が基板に突き抜けるのを防
いでいる。上記ダミー配線41D、35E、30Gは、
接続孔56、58、59以外の領域では他の配線に接続
されていない配線である。プラグ44は導電材料であれ
ばよく、Wには限定されない。
【0143】図62は、周辺回路の第1〜第3層目の配
線間の接続の例を示す平面図である。図中の配線41
H、41Iは電源線を構成する第3層目の配線、配線4
1J、41Kは信号線を構成する第3層目の配線であ
り、共にYセレクト線YSと同層で形成される。配線3
5G、35Hは信号線を構成する第2層目の配線であ
り、情報蓄積用容量素子Cのプレート電極35と同層で
形成される。配線30H〜30Kは第1層目の配線であ
り、ビット線BL1,BL2 と同層で形成される。
【0144】この例では、第2層目の配線35Hと第1
層目の配線30Iとを接続する接続孔60の上部に第3
層目のダミー配線41Gが形成され、第3層目の配線4
1Iと第1層目の配線30Hとを接続する接続孔61の
途中に第2層目のダミー配線35Iが形成され、第3層
目の配線41Jと第2層目の配線35Hとを接続する接
続孔62の下部に第1層目のダミー配線30Lが形成さ
れている。また、第3層目の配線41Kと第2層目の配
線35Gと第1層目の配線30Jは、接続孔63を通じ
て互いに接続されている。これらの接続孔60〜63
は、前述した方法で同時に一括して形成される。すなわ
ち、接続孔60〜63は、第3層目の配線の形成前に第
1層目の配線に達するように形成される。
【0145】このように、本実施の形態の製造方法は、
前記図61に示すように、DRAMの周辺回路の第2層
目の配線と第1層目の配線とを電気的に接続する接続孔
(56)、第3層目の配線と第2層目の配線と第1層目
の配線とを電気的に接続する接続孔(57)、第3層目
の配線と第1層目の配線とを電気的に接続する接続孔
(58)および第3層目の配線と第2層目の配線とを電
気的に接続する接続孔(59)を同一工程で同時に形成
する。またその際、被エッチング材料およびそれらの膜
厚をすべての接続孔56〜59でほぼ同じにする。これ
により、接続孔56〜59をほぼ同じ条件で形成するこ
とができるので、周辺回路の配線の接続信頼性を向上さ
せることができる。周辺回路の第2層目の配線35C〜
35Fは、情報蓄積用容量素子Cの蓄積電極(下部電
極)を形成する工程で同時に形成することもできる。
【0146】なお、本実施の形態の製造方法は、情報蓄
積用容量素子Cのプレート電極(上部電極)を形成する
工程で周辺回路の配線を同時に形成するが、このとき周
辺回路の抵抗素子を同時に形成することもできる。
【0147】図63は、不良ビットを救済する冗長回路
のヒューズ35Jをプレート電極および周辺回路の第2
層目の配線と同時に形成した例を示している。この例で
は、ヒューズ35Jの両端は、接続孔64を通じて第3
層目の配線41Mと電気的に接続されている。また、接
続孔64の下部には、接続孔64が基板に突き抜けるの
を防止するために第1層目のダミー配線30Mが形成さ
れている。
【0148】周辺回路の抵抗素子は、情報蓄積用容量素
子Cの蓄積電極(下部電極)を形成する工程で同時に形
成することもできる。また、ビット線BL1,BL2 を形
成する工程で同時に形成することもできる。
【0149】(実施の形態7)CPUなどの論理LSI
とメモリLSIとを同一半導体基板上に形成した1チッ
プマイコンのRAM部にはDRAMが使用される。図6
4に示す1チップマイコンは、そのRAM部に本発明の
DRAMを含んでいる。このDRAMは、例えば前記実
施の形態5のDRAMと同様、低抵抗のビット線BLを
形成する工程で周辺回路の第1層目の配線を同時に形成
し、情報蓄積用容量素子Cのプレート電極を形成する工
程で周辺回路の第2層目の配線を同時に形成し、Yセレ
クト線を形成する工程で周辺回路の第3層目の配線を同
時に形成する。
【0150】このDRAMを上記1チップマイコンのR
AM部に使用することにより、CPU部や入出力(I/
O)回路などの第1層目の配線(M1)をビット線BL
を形成する工程で同時に形成し、第2層目の配線(M
2)をプレート電極を形成する工程で同時に形成し、第
3層目の配線(M3)をYセレクト線を形成する工程で
同時に形成することができるので、1チップマイコンの
製造工程を簡略化してその製造コストを低減することが
できる。
【0151】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0152】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0153】本発明によれば、メモリアレイの配線層と
周辺回路の配線層を減らすことができるので、DRAM
の製造工程を低減して歩留まりの向上および製造コスト
の低減を図ることができる。
【0154】本発明によれば、ゲート電極(ワード線)
を低抵抗化することができるので、所定の数のメモリセ
ルに接続されるワードドライバやセンスアンプの数を減
らすことができ、これにより、チップサイズを縮小して
DRAMの集積度を向上させることができる。
【0155】本発明によれば、周辺回路のnチャネル型
MISFETとpチャネル型MISFETとを接続する
第1層目の配線および第2層目の配線をメモリセルの情
報蓄積用容量素子よりも下層に配置したことにより、こ
れらのMISFETのソース領域、ドレイン領域の上部
に形成する接続孔のアスペクト比を小さくすることがで
き、周辺回路の配線の接続信頼性を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1であるDRAMを形成し
た半導体チップの全体平面図である。
【図2】本発明の実施の形態1であるDRAMを形成し
た半導体チップの拡大平面図である。
【図3】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図4】本発明の実施の形態1であるDRAMのメモリ
セルを構成する導電層と周辺回路のMISFETを構成
する導電層の各パターンを示す平面図である。
【図5】本発明の実施の形態1であるDRAMのメモリ
アレイとそれに隣接する周辺回路の各一部を示す回路図
である。
【図6】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図7】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図8】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図9】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図10】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図11】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図12】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図13】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図14】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図15】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図16】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図17】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図18】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図19】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図20】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図21】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図22】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図23】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図24】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図25】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図26】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図27】本発明の実施の形態1であるDRAMのゲー
ト電極(ワード線)のシート抵抗とワード線が立ち上が
る時間との関係を示すグラフである。
【図28】本発明の実施の形態2であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図29】本発明の実施の形態2であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図30】本発明の実施の形態2であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図31】本発明の実施の形態2であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図32】本発明の実施の形態2であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図33】本発明の実施の形態2であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図34】本発明の実施の形態3であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図35】本発明の実施の形態3であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図36】本発明の実施の形態3であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図37】本発明の実施の形態3であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図38】本発明の実施の形態3であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図39】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図40】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図41】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図42】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図43】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図44】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図45】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図46】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図47】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図48】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図49】本発明の実施の形態4であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図50】本発明の実施の形態5であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図51】本発明の実施の形態5であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図52】本発明の実施の形態5であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図53】本発明の実施の形態5であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図54】本発明の実施の形態5であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図55】本発明の実施の形態5であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図56】本発明の実施の形態6であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図57】本発明の実施の形態6であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図58】本発明の実施の形態6であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図59】本発明の実施の形態6であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図60】本発明の実施の形態6であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図61】本発明の実施の形態6であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図62】本発明の実施の形態6であるDRAMの周辺
回路の第1〜第3層目の配線間の接続方法を示す平面図
である。
【図63】本発明の実施の形態6であるDRAMの冗長
回路のヒューズパターンを示す平面図である。
【図64】本発明の実施の形態7であるDRAMを含む
1チップマイコンの配線層の一部を示す平面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 1A 半導体基板 2 p型ウエル 3 n型ウエル 4 フィールド酸化膜 5 p型チャネルストッパ層 6 n型チャネルストッパ層 7 ゲート酸化膜 8A、8B、8C ゲート電極 8D 配線 9 n型半導体領域 10 窒化シリコン膜 11 サイドウォールスペーサ 12 n- 型半導体領域 13 n+ 型半導体領域 14 p- 型半導体領域 15 p+ 型半導体領域 16 Tiシリサイド層 17 酸化シリコン膜 18 BPSG膜 19 酸化シリコン膜 20 プラグ 21 接続孔 22 接続孔 23 接続孔 24 接続孔 25 接続孔 26 接続孔 27 窒化シリコン膜 28 多結晶シリコン膜 29 サイドウォールスペーサ 30A〜30K 配線 30L、30M ダミー配線 31 SOG膜 32 酸化シリコン膜 33 蓄積電極(下部電極) 33A〜33G 配線 34 容量絶縁膜 34A 酸化タンタル膜 35 プレート電極(上部電極) 35A TiN膜 35B〜35H 配線 35I ダミー配線 35J ヒューズ 36 プラグ 37 接続孔 38 酸化シリコン膜 39 SOG膜 40 酸化シリコン膜 41A〜41K 配線 41L ダミー配線 41M 配線 42 接続孔 43 接続孔 44 プラグ 46 接続孔 47 プラグ 48 接続孔 49接続孔 50 酸化シリコン膜 51 窒化シリコン膜 52 浅溝 53 酸化シリコン膜 54 酸化シリコン膜 60〜64 接続孔 BL、BL1 、BL2 ビット線 C 情報蓄積用容量素子 DWL ダミーゲート MARY メモリアレイ MM メモリマット Qn nチャネル型MISFET Qp pチャネル型MISFET Qt メモリセル選択用MISFET SA センスアンプ WD ワードドライバ WL ワード線 YS Yセレクト線(カラム選択線)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田川 哲 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリセル選択用MISFETとその上
    部に形成された情報蓄積用容量素子とで構成されるメモ
    リセルを備えたDRAMを有する半導体集積回路装置で
    あって、前記メモリセル選択用MISFETのゲート電
    極と一体に構成されたワード線のシート抵抗と、前記メ
    モリセル選択用MISFETのソース領域、ドレイン領
    域の一方に接続されるビット線のシート抵抗がそれぞれ
    2Ω/□以下であることを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
    って、前記メモリセル選択用MISFETのゲート電極
    と一体に構成されたワード線のシート抵抗と、前記メモ
    リセル選択用MISFETのソース領域、ドレイン領域
    の一方に接続されるビット線のシート抵抗がそれぞれ1
    Ω/□以下であることを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
    って、前記メモリセル選択用MISFETのゲート電極
    と一体に構成されたワード線は、少なくとも多結晶シリ
    コン膜とその上部に形成された金属膜または金属シリサ
    イド膜とを含む積層膜で構成されていることを特徴とす
    る半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
    って、前記ビット線は、前記メモリセル選択用MISF
    ETの上部に配置され、前記情報蓄積用容量素子は、前
    記ビット線の上部に配置されていることを特徴とする半
    導体集積回路装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
    って、前記ビット線は、金属膜または金属シリサイド膜
    とを含む積層膜で構成されていることを特徴とする半導
    体集積回路装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
    って、前記情報蓄積用容量素子の上部に形成された配線
    のシート抵抗は、前記ビット線のシート抵抗と同一また
    はそれよりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
    って、前記DRAMの周辺回路の所定の配線層には、前
    記メモリセル選択用MISFETのゲート電極と一体に
    構成されたワード線と同一製造工程で形成された配線が
    設けられていることを特徴とする半導体集積回路装置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
    って、前記DRAMの周辺回路の所定の配線層には、前
    記ビット線と同一製造工程で形成された配線が設けられ
    ていることを特徴とする半導体集積回路装置。
  9. 【請求項9】 請求項1記載の半導体集積回路装置であ
    って、前記DRAMの周辺回路には、前記ビット線と同
    一製造工程で形成された抵抗素子が設けられていること
    を特徴とする半導体集積回路装置。
  10. 【請求項10】 メモリセル選択用MISFETとその
    上部に形成された情報蓄積用容量素子とで構成されるメ
    モリセルを備えたDRAMを有する半導体集積回路装置
    であって、前記情報蓄積用容量素子の蓄積電極のシート
    抵抗が2Ω/□以下であることを特徴とする半導体集積
    回路装置。
  11. 【請求項11】 請求項10記載の半導体集積回路装置
    であって、前記DRAMの周辺回路の所定の配線層に
    は、前記情報蓄積用容量素子の蓄積電極と同一製造工程
    で形成された配線が設けられていることを特徴とする半
    導体集積回路装置。
  12. 【請求項12】 請求項10記載の半導体集積回路装置
    であって、前記DRAMの周辺回路には、前記情報蓄積
    用容量素子の蓄積電極と同一製造工程で形成された抵抗
    素子が設けられていることを特徴とする半導体集積回路
    装置。
  13. 【請求項13】 メモリセル選択用MISFETとその
    上部に形成された情報蓄積用容量素子とで構成されるメ
    モリセルを備えたDRAMを有する半導体集積回路装置
    であって、前記情報蓄積用容量素子のプレート電極のシ
    ート抵抗が2Ω/□以下であることを特徴とする半導体
    集積回路装置。
  14. 【請求項14】 請求項13記載の半導体集積回路装置
    であって、前記DRAMの周辺回路の所定の配線層に
    は、前記情報蓄積用容量素子のプレート電極と同一製造
    工程で形成された配線が設けられていることを特徴とす
    る半導体集積回路装置。
  15. 【請求項15】 請求項13記載の半導体集積回路装置
    であって、前記DRAMの周辺回路には、前記情報蓄積
    用容量素子のプレート電極と同一製造工程で形成された
    抵抗素子が設けられていることを特徴とする半導体集積
    回路装置。
  16. 【請求項16】 メモリセル選択用MISFETとその
    上部に形成された情報蓄積用容量素子とで構成されるメ
    モリセルを備えたDRAMを有する半導体集積回路装置
    の製造方法であって、(a)半導体基板上に2Ω/□以
    下のシート抵抗を有するメモリセル選択用MISFET
    のゲート電極と一体に構成されたワード線を形成する工
    程、(b)前記メモリセル選択用MISFETのゲート
    電極と一体に構成されたワード線の上部に2Ω/□以下
    のシート抵抗を有し、前記メモリセル選択用MISFE
    Tのソース領域、ドレイン領域の一方に接続されるビッ
    ト線を形成する工程、を含むことを特徴とする半導体集
    積回路装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 請求項16記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記ビット線の上部に蓄積電極、
    プレート電極の少なくとも一方が2Ω/□以下のシート
    抵抗を有する情報蓄積用容量素子を形成する工程を含む
    ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  18. 【請求項18】 請求項17記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記情報蓄積用容量素子の上部に
    前記ビット線のシート抵抗と同一またはそれよりも小さ
    いシート抵抗を有する配線を形成する工程を含むことを
    特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  19. 【請求項19】 請求項16記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記工程(a)または前記工程
    (b)で周辺回路の第1層目の配線を形成することを特
    徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  20. 【請求項20】 請求項19記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記情報蓄積用容量素子の蓄積電
    極またはプレート電極を形成する工程で周辺回路の第2
    層目の配線を形成することを特徴とする半導体集積回路
    装置の製造方法。
  21. 【請求項21】 請求項20記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記情報蓄積用容量素子の上部に
    前記情報蓄積用容量素子のプレート電極に積層される配
    線およびY選択線を形成する工程で周辺回路の第3層目
    の配線を形成することを特徴とする半導体集積回路装置
    の製造方法。
  22. 【請求項22】 請求項21記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記第3層目の配線と前記第2層
    目の配線とを接続する第1の接続孔と、前記第3層目の
    配線と前記第1層目の配線とを接続する第2の接続孔
    と、前記第2層目の配線と前記第1層目の配線とを接続
    する第3の接続孔と、前記第3層目の配線と前記第2層
    目の配線と前記第1層目の配線とを接続する第4の接続
    孔のうち、少なくとも2個の接続孔を同時に形成する工
    程を有し、前記少なくとも2個の接続孔を前記第3層目
    の配線と前記第2層目の配線とを絶縁する層間絶縁膜に
    接続孔を形成する工程で同時に形成することを特徴とす
    る半導体集積回路装置の製造方法。
  23. 【請求項23】 請求項22記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記第3層目の配線と前記第2層
    目の配線とを接続する前記第1の接続孔の下部に、前記
    第1層目の配線と同一工程で形成したダミー配線を配置
    することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  24. 【請求項24】 請求項22記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記第3層目の配線と前記第1層
    目の配線とを接続する前記第2の接続孔の途中に、前記
    第2層目の配線と同一工程で形成したダミー配線を配置
    することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  25. 【請求項25】 請求項22記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記第2層目の配線と前記第1層
    目の配線とを接続する前記第3の接続孔の上部に、前記
    第3層目の配線と同一工程で形成したダミー配線を配置
    することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  26. 【請求項26】 メモリセル選択用MISFETとその
    上部に形成された情報蓄積用容量素子とで構成されるメ
    モリセルを備えたDRAMと、論理LSIとを同一半導
    体基板上に形成した半導体集積回路装置の製造方法であ
    って、前記メモリセル選択用MISFETのゲート電極
    と一体に構成されたワード線のシート抵抗と、前記ビッ
    ト線のシート抵抗をそれぞれ2Ω/□以下とし、前記論
    理LSIの所定の配線を前記メモリセル選択用MISF
    ETのゲート電極と一体に構成されたワード線または前
    記ビット線を形成する工程で同時に形成することを特徴
    とする半導体集積回路装置の製造方法。
  27. 【請求項27】 請求項26記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記ビット線の上部に蓄積電極、
    プレート電極の少なくとも一方が2Ω/□以下のシート
    抵抗を有する導電膜で構成された情報蓄積用容量素子を
    形成し、前記論理LSIの所定の配線を前記蓄積電極ま
    たは前記プレート電極を形成する工程で同時に形成する
    ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  28. 【請求項28】 その主面に第1および第2の部分を有
    する半導体基板を用意する工程と、 前記第1の部分および第2の部分に第1導体層を堆積し
    た後、前記導体層をパターニングすることにより、前記
    第1の部分に第1配線を形成し、前記第2の部分に第2
    配線を形成する工程と、 前記半導体基板上に、前記第1配線および第2配線を覆
    うように第1絶縁膜を堆積する工程と、 前記第1の部分および前記第2の部分に第2導体層を堆
    積した後、前記導体層をパターニングすることにより、
    前記第1の部分において前記第1配線と重なるように第
    3配線を形成し、前記第2の部分において前記第2配線
    と重なるように第4配線を形成する工程と、 前記半導体基板上に、前記第3配線および第4配線を覆
    うように第2絶縁膜を堆積する工程と、 前記第1の部分であって、前記第1配線と第3配線とが
    重なる部分に、前記第2絶縁膜、第3配線、第1絶縁膜
    を貫通し、前記第1配線の表面を露出する第1接続孔
    と、前記第2の部分であって、前記第2配線と第4配線
    とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第4配線、第1絶
    縁膜を貫通し、前記第2配線の表面を露出する第2接続
    孔とを形成する工程と、 前記第1接続孔および第2接続孔に第3導体層を埋め込
    む工程と、 前記第1の部分および第2の部分に第4導体層を堆積し
    た後、前記第4導体層をパターニングすることにより、
    前記第1の部分において、前記第1接続孔を覆うように
    第5配線を形成し、前記第2の部分において、前記第2
    接続孔を覆うように第6配線を形成する工程とを有する
    半導体集積回路装置の製造方法であって、 前記第1接続孔内の第3導体層は、前記第1配線、第3
    配線、第5配線を電気的に接続し、前記第2接続孔内の
    第3導体層は、前記第2配線、第4配線を電気的に接続
    し、 前記第6配線は、前記第4導体層のパターニング時に前
    記第2接続孔内の第3導体層を保護することを特徴とす
    る半導体集積回路装置の製造方法。
  29. 【請求項29】 その主面に第1および第2の部分を有
    する半導体基板を用意する工程と、 前記第1の部分および第2の部分に第1導体層を堆積し
    た後、前記導体層をパターニングすることにより、前記
    第1の部分に第1配線を形成し、前記第2の部分に第2
    配線を形成する工程と、 前記半導体基板上に、前記第1配線および第2配線を覆
    うように第1絶縁膜を堆積する工程と、 前記第1の部分および前記第2の部分に第2導体層を堆
    積した後、前記導体層をパターニングすることにより、
    前記第1の部分において前記第1配線と重なるように第
    3配線を形成し、前記第2の部分において前記第2配線
    と重なるように第4配線を形成する工程と、 前記半導体基板上に、前記第3配線および第4配線を覆
    うように第2絶縁膜を堆積する工程と、 前記第1の部分であって、前記第1配線と第3配線とが
    重なる部分に、前記第2絶縁膜、第3配線、第1絶縁膜
    を貫通し、前記第1配線の表面を露出する第1接続孔
    と、前記第2の部分であって、前記第2配線と第4配線
    とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第4配線、第1絶
    縁膜を貫通し、前記第2配線の表面を露出する第2接続
    孔とを形成する工程と、 前記第1接続孔および第2接続孔に第3導体層を埋め込
    む工程と、 前記第1の部分および第2の部分に第4導体層を堆積し
    た後、前記第4導体層をパターニングすることにより、
    前記第1の部分において、前記第1接続孔を覆うように
    第5配線を形成し、前記第2の部分において、前記第2
    接続孔を覆うように第6配線を形成する工程とを有する
    半導体集積回路装置の製造方法であって、 前記第1接続孔内の第3導体層は、前記第1配線、第3
    配線、第5配線を電気的に接続し、前記第2接続孔内の
    第3導体層は、前記第4配線、第6配線を電気的に接続
    することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  30. 【請求項30】 その主面に第1および第2の部分を有
    する半導体基板を用意する工程と、 前記第1の部分および第2の部分に第1導体層を堆積し
    た後、前記導体層をパターニングすることにより、前記
    第1の部分に第1配線を形成し、前記第2の部分に第2
    配線を形成する工程と、 前記半導体基板上に、前記第1配線および第2配線を覆
    うように第1絶縁膜を堆積する工程と、 前記第1の部分および前記第2の部分に第2導体層を堆
    積した後、前記導体層をパターニングすることにより、
    前記第1の部分において前記第1配線と重なるように第
    3配線を形成し、前記第2の部分において前記第2配線
    と重なるように第4配線を形成する工程と、 前記半導体基板上に、前記第3配線および第4配線を覆
    うように第2絶縁膜を堆積する工程と、 前記第1の部分であって、前記第1配線と第3配線とが
    重なる部分に、前記第2絶縁膜、第3配線、第1絶縁膜
    を貫通し、前記第1配線の表面を露出する第1接続孔
    と、前記第2の部分であって、前記第2配線と第4配線
    とが重なる部分に、前記第2絶縁膜、第4配線、第1絶
    縁膜を貫通し、前記第2配線の表面を露出する第2接続
    孔とを形成する工程と、 前記第1接続孔および第2接続孔に第3導体層を埋め込
    む工程と、 前記第1の部分および第2の部分に第4導体層を堆積し
    た後、前記第4導体層をパターニングすることにより、
    前記第1の部分において、前記第1接続孔を覆うように
    第5配線を形成し、前記第2の部分において、前記第2
    接続孔を覆うように第6配線を形成する工程とを有する
    半導体集積回路装置の製造方法であって、 前記第1接続孔内の第3導体層は、前記第1配線、第3
    配線、第5配線を電気的に接続し、前記第2接続孔内の
    第3導体層は、前記第2配線、第6配線を電気的に接続
    することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  31. 【請求項31】 その主面に第1および第2の部分を有
    する半導体基板を用意する工程と、 前記第1の部分および第2の部分に第1導体層を堆積し
    た後、前記導体層をパターニングすることにより、前記
    第1の部分に第1配線を形成し、前記第2の部分に第2
    配線を形成する工程と、 前記半導体基板上に、前記第1配線および第2配線を覆
    うように第1絶縁膜を堆積する工程と、 前記第1の部分および前記第2の部分に第2導体層を堆
    積した後、前記導体層をパターニングすることにより、
    前記第1の部分において前記第1配線と重なるように第
    3配線を形成する工程と、 前記半導体基板上に、前記第3配線を覆うように第2絶
    縁膜を堆積する工程と、 前記第1の部分に、前記第2配線の表面を露出する第1
    接続孔を形成し、前記第2の部分に、前記第2配線の表
    面を露出する第2接続孔を形成する工程と、 前記第1の部分および第2の部分に第3導体層を堆積し
    た後、前記第3導体層をパターニングすることにより、
    前記第1の部分において、前記第1接続孔を覆うように
    第4配線を形成し、前記第2の部分において、前記第2
    接続孔を覆うように第5配線を形成する工程とを有する
    半導体集積回路装置の製造方法であって、 前記第1配線は、平面的に前記第1接続孔と重なること
    を特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  32. 【請求項32】 請求項31記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記第3導体層の形成に先だっ
    て、前記第1接続孔および第2接続孔に埋め込まれる第
    4導体層を形成する工程を有することを特徴とする半導
    体集積回路装置の製造方法。
  33. 【請求項33】 メモリセル選択用MISFETと情報
    蓄積用容量素子とが直列に接続された複数のメモリセル
    と、これらのメモリセルに接続され、互いに直交する方
    向に延びる複数のワード線および複数のビット線とを有
    する複数のメモリセルアレイと、前記複数のメモリセル
    アレイ間に位置する周辺回路とを有する半導体集積回路
    装置の製造方法であって、 前記メモリセルアレイが形成される第1の部分と、前記
    周辺回路が形成される第2の部分とを有する半導体基板
    を用意する工程と、 前記半導体基板上に第1導体層を形成した後、前記第1
    導体層をパターニングすることにより、前記第1の部分
    に前記ビット線を構成する複数の第1配線を形成し、前
    記第2の部分に第2配線および第3配線を形成する工程
    と、 前記第1配線、第2配線、第3配線の上部に第1絶縁膜
    を堆積する工程と、 前記第1絶縁膜上に第2導体層を形成した後、前記第2
    導体層をパターニングすることにより、前記第1の部分
    において、複数のメモリセルに対して共通に前記情報蓄
    積用容量素子の他方の電極を形成し、前記第2の部分に
    おいて、前記第2配線の上部に第4配線を形成する工程
    と、 前記情報蓄積用容量素子の他方の電極および前記第4配
    線の上部に第2絶縁膜を堆積する工程と、 前記第2の部分において、前記第2絶縁膜に前記第4配
    線の表面を露出する第1接続孔を形成し、前記第1絶縁
    膜および第2絶縁膜に前記第3配線の表面を露出する第
    2接続孔を形成する工程とを有し、 前記第2配線は、前記第1接続孔の下部に位置すること
    を特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
  34. 【請求項34】 請求項33記載の半導体集積回路装置
    の製造方法であって、前記情報蓄積用容量素子の他方の
    電極を、前記情報蓄積用容量素子の一方の電極よりも薄
    い膜厚で形成することを特徴とする半導体集積回路装置
    の製造方法。
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