JPH10178160A - Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method

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JPH10178160A
JPH10178160A JP8336549A JP33654996A JPH10178160A JP H10178160 A JPH10178160 A JP H10178160A JP 8336549 A JP8336549 A JP 8336549A JP 33654996 A JP33654996 A JP 33654996A JP H10178160 A JPH10178160 A JP H10178160A
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JP
Japan
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electrode
insulating film
forming
film
bit line
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Application number
JP8336549A
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Japanese (ja)
Inventor
Isamu Asano
勇 浅野
Hiroyuki Enomoto
裕之 榎本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a memory cell finer and also to realize fast operation of a DRAM for a DRAM, provided with a memory cell of COB(capacitor over bit line) structure. SOLUTION: For a pillar-like polycrystal line silicon film 1, which connects an accumulating electrode 25 of information accumulation capacitance element and an n-type semiconductor region 17 of MISFET(metal insulator semiconductor filed effect transistor) for memory selection, a bit-line compressing a tungsten film 23 and an adhesive layer 22 is formed by self-matching. The bit-line and a part of a sidewall of the bit-line are covered with a silicon oxide film 24 of low dielectric constant and a silicon oxide film 20, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造方法に関し、特に、いわゆるCOB
(Capacitor Over Bitline)構造のメモリセルを備えた
DRAM(DynamicRandom Access Memory)に適用して
有効な技術に関するものである。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a so-called COB.
The present invention relates to a technology effective when applied to a DRAM (Dynamic Random Access Memory) having a memory cell having a (Capacitor Over Bitline) structure.

【0002】[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M
ISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Ef
fect Transistor)の上方に配置するスタック構造を採用
している。
2. Description of the Related Art In recent years, large-capacity DRAMs have been designed so that the information storage capacitor is replaced with a memory cell selection M in order to compensate for the decrease in the amount of charge stored in the information storage capacitor accompanying the miniaturization of memory cells.
ISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Ef
fect Transistor).

【0003】上記スタック構造のメモリセルのなかで
も、メモリセルの情報を直接周辺回路部のセンスアンプ
に伝えるビット線の上方に情報蓄積用容量素子を配置す
るキャパシタ・オーバー・ビットライン(COB)構造
のメモリセルは、情報蓄積用容量素子の蓄積電極の下地
段差がビット線により平坦化されるので、情報蓄積用容
量素子を形成する際のプロセス上の負担を小さくするこ
とができる、ビット線が情報蓄積用容量素子によりシー
ルドされるので高い信号対雑音(S/N)比を得ること
ができる、などの特長を備えている。
[0003] Among the stacked memory cells, a capacitor over bit line (COB) structure in which an information storage capacitive element is arranged above a bit line for directly transmitting information of a memory cell to a sense amplifier in a peripheral circuit section. In the memory cell of (1), since the underlying step of the storage electrode of the information storage capacitor is flattened by the bit line, the load on the process when forming the information storage capacitor can be reduced. It has features such as being able to obtain a high signal-to-noise (S / N) ratio because it is shielded by the information storage capacitive element.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記COB
構造のメモリセルでは、ビット線を形成した後に、情報
蓄積用容量素子の蓄積電極とメモリセル選択用MISF
ETの半導体領域とを接続するための接続孔が形成され
る。しかし、DRAMの高集積化が進むにつれて、メモ
リセルは微細化され、レイアウト設計上においてはビッ
ト線と上記接続孔との合わせ余裕を確保することが困難
となっている。
By the way, the above COB
In the memory cell having the structure, after the bit line is formed, the storage electrode of the information storage capacitor and the memory cell selecting MISF are formed.
A connection hole for connecting the ET to the semiconductor region is formed. However, as DRAMs become more highly integrated, memory cells are miniaturized, and it is difficult to secure a margin for alignment between bit lines and the connection holes in layout design.

【0005】例えば、256MbitDRAMにおい
て、0.25μmの線幅を有するビット線のピッチが0.6
μmの場合、隣接するビット線間のスペースは0.35μ
mとなる。このスペースに直径0.30μmの接続孔を配
置すると、ビット線と接続孔との合わせ余裕は片側0.0
25μmとなり、実現不可能な値となってしまう。
For example, in a 256 Mbit DRAM, the pitch of a bit line having a line width of 0.25 μm is 0.6.
μm, the space between adjacent bit lines is 0.35μ
m. If a connection hole having a diameter of 0.30 μm is arranged in this space, the allowance for the alignment between the bit line and the connection hole is 0.0 per side.
25 μm, which is an unrealizable value.

【0006】本発明の目的は、COB構造のメモリセル
を有するDRAMにおいて、メモリセルの微細化を実現
し、同時にDRAMの高速動作を実現することができる
技術を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a DRAM having a memory cell having a COB structure, which is capable of realizing miniaturization of the memory cell and, at the same time, realizing high-speed operation of the DRAM.

【0007】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。
[0007] The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【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。すなわち、(1)本発明の半導体集
積回路装置は、メモリセル選択用MISFETの一方の
半導体領域に接続され、メモリセルの情報を直接周辺回
路部のセンスアンプに伝えるビット線と、メモリセル選
択用MISFETの他方の半導体領域と情報蓄積用容量
素子の蓄積電極とを接続する支柱状電極とを有するキャ
パシタ・オーバー・ビットライン構造のメモリセルを備
えたDRAMを有しており、前記支柱状電極の側面また
は側面の一部が窒化シリコン膜で覆われ、前記ビット線
の側壁または側壁の一部が第1の酸化シリコン膜によっ
て覆われ、前記ビット線上が第2の酸化シリコン膜によ
って覆われている。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, (1) a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes a bit line connected to one semiconductor region of a memory cell selection MISFET and directly transmitting information of a memory cell to a sense amplifier of a peripheral circuit portion; A DRAM having a capacitor-over-bit line structure memory cell having a columnar electrode connecting the other semiconductor region of the MISFET and the storage electrode of the information storage capacitor; and A side surface or a part of the side surface is covered with a silicon nitride film, a side wall or a part of the side wall of the bit line is covered with a first silicon oxide film, and the bit line is covered with a second silicon oxide film. .

【0009】(2)また、本発明の半導体集積回路装置
の製造方法は、メモリセル選択用MISFETの一方の
半導体領域とビット線とを接続する第1の接続孔内にプ
ラグ電極を形成する工程と、前記メモリセル選択用MI
SFETの他方の半導体領域と蓄積電極とを接続する第
2の接続孔内に支柱状電極を形成する工程と、前記支柱
状電極の上部の側面の露出部分を細く加工した後、前記
支柱状電極の側面の露出部分を窒化シリコン膜によって
被覆する工程と、半導体基板上に第1の酸化シリコン膜
を堆積した後、前記プラグ電極の上方の前記第1の酸化
シリコン膜に溝を形成し、次いで、前記溝内に前記ビッ
ト線を形成する工程と、前記ビット線上を第2の酸化シ
リコン膜で覆い、同時に前記支柱状電極の頂部を露出す
る工程と、前記支柱状電極の頂部に接する蓄積電極、誘
電体膜およびプレート電極からなる情報蓄積用容量素子
を形成する工程とを有している。
(2) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a step of forming a plug electrode in a first connection hole for connecting one semiconductor region of a memory cell selecting MISFET to a bit line is provided. And the memory cell selecting MI
Forming a columnar electrode in a second connection hole connecting the other semiconductor region of the SFET and the storage electrode, and processing the exposed portion of the upper side surface of the columnar electrode to be thin, and then forming the columnar electrode. Covering the exposed portion of the side surface with a silicon nitride film, depositing a first silicon oxide film on the semiconductor substrate, forming a groove in the first silicon oxide film above the plug electrode, Forming the bit line in the trench, covering the bit line with a second silicon oxide film, and simultaneously exposing the top of the columnar electrode; and storing the storage electrode in contact with the top of the columnar electrode. Forming an information storage capacitive element comprising a dielectric film and a plate electrode.

【0010】(3)また、本発明の半導体集積回路装置
の製造方法は、メモリセル選択用MISFETの一方の
半導体領域とビット線とを接続する第1の接続孔内にプ
ラグ電極を形成する工程と、前記メモリセル選択用MI
SFETの他方の半導体領域と蓄積電極とを接続する第
2の接続孔の内壁に窒化シリコン膜を形成した後、前記
第2の接続孔内に支柱状電極を形成する工程と、半導体
基板上に第1の酸化シリコン膜を堆積した後、前記プラ
グ電極の上方の前記第1の酸化シリコン膜に溝を形成
し、次いで、前記溝内にビット線を形成する工程と、前
記ビット線上を第2の酸化シリコン膜で覆い、同時に前
記支柱状電極の頂部を露出する工程と、前記支柱状電極
の頂部に接する蓄積電極、誘電体膜およびプレート電極
からなる情報蓄積用容量素子を形成する工程とを有して
いる。
(3) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a step of forming a plug electrode in a first connection hole for connecting one semiconductor region of a memory cell selecting MISFET to a bit line is provided. And the memory cell selecting MI
Forming a silicon nitride film on the inner wall of a second connection hole connecting the other semiconductor region of the SFET and the storage electrode, and then forming a columnar electrode in the second connection hole; Forming a groove in the first silicon oxide film above the plug electrode after depositing the first silicon oxide film, and then forming a bit line in the groove; Covering the silicon oxide film and exposing the top of the columnar electrode at the same time, and forming a storage electrode, a dielectric film and an information storage capacitor composed of a plate electrode in contact with the top of the columnar electrode. Have.

【0011】上記した手段によれば、メモリセル選択用
MISFETの他方の半導体領域と情報蓄積用容量素子
の蓄積電極とを接続する支柱状電極に対し、自己整合に
よってビット線を形成することができ、さらに、ビット
線上およびビット線の側壁または側壁の一部が比誘電率
の低い酸化シリコン膜で覆われているので、ビット線の
寄生容量を抑えることができる。
According to the above-described means, the bit line can be formed by self-alignment with the pillar-shaped electrode connecting the other semiconductor region of the memory cell selection MISFET and the storage electrode of the information storage capacitor. Further, since the bit line and the side wall or a part of the side wall of the bit line are covered with the silicon oxide film having a low relative dielectric constant, the parasitic capacitance of the bit line can be suppressed.

【0012】[0012]

【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。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0013】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。
In all the drawings for describing the embodiments, those having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0014】(実施の形態1)図1(a)は、本発明の
一実施の形態であるDRAMのメモリセルを示す半導体
基板の要部断面図、(b)は、(a)のA−A’線にお
けるメモリセル選択用MISFETのゲート電極を構成
するワード線に平行な半導体基板の要部断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1A is a cross-sectional view of a main part of a semiconductor substrate showing a memory cell of a DRAM according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a semiconductor substrate parallel to a word line forming a gate electrode of a memory cell selection MISFET at line A ′.

【0015】ビット線は、酸化シリコン膜20に設けら
れた溝21に接着層22およびタングステン膜23を埋
め込むことによって形成され、さらに、第1の接続孔1
1内に埋め込まれた多結晶シリコン膜によって構成され
るプラグ電極12を介してp型ウエル2に形成されたメ
モリセル選択用MISFETの一方のn型半導体領域1
3に接続されている。また、ビット線の上および側壁の
一部は酸化シリコン膜24および酸化シリコン膜20に
よってそれぞれ覆われている。
A bit line is formed by embedding an adhesive layer 22 and a tungsten film 23 in a groove 21 provided in a silicon oxide film 20.
One n-type semiconductor region 1 of a memory cell selecting MISFET formed in a p-type well 2 via a plug electrode 12 constituted by a polycrystalline silicon film embedded in
3 is connected. The upper part of the bit line and part of the side wall are covered with the silicon oxide film 24 and the silicon oxide film 20, respectively.

【0016】情報蓄積用容量素子の蓄積電極25は、第
2の接続孔15内に立つ支柱状の多結晶シリコン膜(支
柱状電極)16を介してp型ウエル2に形成されたメモ
リセル選択用MISFETの他方のn型半導体領域17
に接続されており、ビット線と隣接する支柱状の多結晶
シリコン膜16の側面は窒化シリコン膜19によって保
護されている。
The storage electrode 25 of the information storage capacitance element is connected to a memory cell selection formed in the p-type well 2 via a columnar polycrystalline silicon film (columnar electrode) 16 standing in the second connection hole 15. N-type semiconductor region 17 of the other MISFET
The side surface of the columnar polycrystalline silicon film 16 adjacent to the bit line is protected by a silicon nitride film 19.

【0017】次に、本実施の形態1のDRAMのメモリ
セルの製造方法を図2〜図14を用いて説明する。な
お、図2〜図14の(a)は図1の(a)に対応する断
面図、(b)は図1の(b)に対応する断面図である。
Next, a method of manufacturing the memory cell of the DRAM according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2A to 14 are cross-sectional views corresponding to FIG. 1A, and FIG. 2B is a cross-sectional view corresponding to FIG.

【0018】まず、図2に示すように、p- 型シリコン
単結晶からなる半導体基板1の主面上に周知の方法でp
型ウエル2、フィールド絶縁膜3およびゲート絶縁膜4
を順次形成する。
First, as shown in FIG. 2, p - type silicon single crystal is formed on a main surface of a semiconductor substrate 1 by a known method.
Mold well 2, field insulating film 3, and gate insulating film 4
Are sequentially formed.

【0019】次に、半導体基板1上にリン(P)が導入
された多結晶シリコン膜5、タングステンシリサイド
(WSix )膜6、酸化シリコン膜(図示せず)および
窒化シリコン膜7を順次堆積する。その後、フォトレジ
ストをマスクにして上記窒化シリコン膜7、酸化シリコ
ン膜、WSix 膜6および多結晶シリコン膜5からなる
積層膜を順次エッチングすることにより、WSix 膜6
および多結晶シリコン膜5からなるメモリセル選択用M
ISFETのゲート電極を形成する。
Next, sequentially deposited polycrystalline silicon film 5 phosphorus (P) is introduced on the semiconductor substrate 1, a tungsten silicide (WSi x) film 6, a silicon oxide film (not shown) and the silicon nitride film 7 I do. Thereafter, the silicon nitride film 7 using a photoresist as a mask, the silicon oxide film, by sequentially etching the laminated film made WSi x film 6 and the polycrystalline silicon film 5, WSi x film 6
For memory cell selection consisting of silicon and polycrystalline silicon film 5
The gate electrode of the ISFET is formed.

【0020】なお、上記ゲート電極の上部にWSix
6を用いたが、その他のメタルシリサイド膜、例えばモ
リブデンシリサイド(MoSix )膜、チタンシリサイ
ド(TiSix )膜またはタンタルシリサイド(TaS
x )膜などを用いてもよい。
[0020] Although using the WSi x film 6 on top of the gate electrode, other metal silicide films such as molybdenum silicide (MoSi x) film, a titanium silicide (TiSi x) film or a tantalum silicide (TaS
i x) film or the like may be used.

【0021】次に、半導体基板1に熱酸化処理を施すこ
とによって、ゲート電極を構成するWSix 膜6および
多結晶シリコン膜5の側壁に薄い酸化シリコン膜(図示
せず)を形成する。その後、半導体基板1上に堆積され
た窒化シリコン膜をRIE(Reactive Ion Etching)法
などの異方性エッチングで加工することによって、メモ
リセル選択用MISFETのゲート電極の側壁にサイド
ウォールスペーサ8を形成する。次いで、半導体基板1
上に平坦化された酸化シリコン膜9を形成した後、半導
体基板1上に窒化シリコン膜10を堆積する。
Next, by performing thermal oxidation treatment on the semiconductor substrate 1 to form a thin silicon oxide film on the side wall of the WSi x film 6 and the polycrystalline silicon film 5 constituting the gate electrode (not shown). Thereafter, the silicon nitride film deposited on the semiconductor substrate 1 is processed by anisotropic etching such as RIE (Reactive Ion Etching) to form a sidewall spacer 8 on the side wall of the gate electrode of the memory cell selecting MISFET. I do. Next, the semiconductor substrate 1
After forming a planarized silicon oxide film 9 thereon, a silicon nitride film 10 is deposited on the semiconductor substrate 1.

【0022】次に、図3に示すように、フォトレジスト
をマスクにして窒化シリコン膜10、酸化シリコン膜9
およびゲート絶縁膜4と同一層の絶縁膜を順次エッチン
グすることにより、後にビット線が接続されるp型ウエ
ル2上に第1の接続孔11を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, using a photoresist as a mask, the silicon nitride film 10, the silicon oxide film 9
Then, by sequentially etching the insulating film of the same layer as the gate insulating film 4, the first connection hole 11 is formed on the p-type well 2 to which the bit line is connected later.

【0023】次いで、半導体基板1上にPが導入された
多結晶シリコン膜をCVD(Chemical Vapor Depositio
n)法によって堆積した後、エッチバックにより上記第1
の接続孔11内にプラグ電極12を形成し、次いで、半
導体基板1上に酸化シリコン膜14を堆積する。なお、
プラグ電極12を構成する多結晶シリコン膜からPがp
型ウエル2に拡散することによって、メモリセル選択用
MISFETの一方のn型半導体領域13が形成され
る。
Next, a polycrystalline silicon film with P introduced on the semiconductor substrate 1 is formed by CVD (Chemical Vapor Depositio).
n) After the deposition by the method, the first
A plug electrode 12 is formed in the connection hole 11 of FIG. 1, and then a silicon oxide film 14 is deposited on the semiconductor substrate 1. In addition,
From the polycrystalline silicon film forming the plug electrode 12, P
Diffusion into the mold well 2 forms one n-type semiconductor region 13 of the memory cell selecting MISFET.

【0024】次に、図4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14、窒化シリコン膜1
0、酸化シリコン膜9およびゲート絶縁膜4と同一層の
絶縁膜を順次エッチングすることにより、後に蓄積電極
が接続されるp型ウエル2上に第2の接続孔15を形成
する。次いで、半導体基板1上にPが導入された多結晶
シリコン膜16をCVD法によって堆積した後、その表
面を平坦化し、次いで、半導体基板1上に窒化シリコン
膜18を堆積する。なお、多結晶シリコン膜16からP
がp型ウエル2に拡散することによって、メモリセル選
択用MISFETの他方のn型半導体領域17が形成さ
れる。
Next, as shown in FIG. 4, the silicon oxide film 14, the silicon nitride film 1
The second connection hole 15 is formed in the p-type well 2 to which the storage electrode is to be connected later by sequentially etching the insulating film of the same layer as the silicon oxide film 9 and the gate insulating film 4. Next, a polycrystalline silicon film 16 into which P is introduced is deposited on the semiconductor substrate 1 by a CVD method, the surface thereof is flattened, and then a silicon nitride film 18 is deposited on the semiconductor substrate 1. Note that the polycrystalline silicon film 16
Is diffused into the p-type well 2 to form the other n-type semiconductor region 17 of the memory cell selecting MISFET.

【0025】次に、図5に示すように、フォトレジスト
をマスクにして窒化シリコン膜18および多結晶シリコ
ン膜16を順次エッチングして支柱状の多結晶シリコン
膜16を形成する。次に、等方性エッチングにより支柱
状の多結晶シリコン膜16の上部の露出している側面を
細くし(図6)、次いで、再び半導体基板1上に窒化シ
リコン膜19を堆積する(図7)。
Next, as shown in FIG. 5, the silicon nitride film 18 and the polycrystalline silicon film 16 are sequentially etched using the photoresist as a mask to form the columnar polycrystalline silicon film 16. Next, the exposed upper side surface of the pillar-shaped polycrystalline silicon film 16 is thinned by isotropic etching (FIG. 6), and then a silicon nitride film 19 is deposited again on the semiconductor substrate 1 (FIG. 7). ).

【0026】次に、図8に示すように、上記窒化シリコ
ン膜19を異方性エッチングにより支柱状の多結晶シリ
コン膜16の上部の側面のみに残した後、図9に示すよ
うに、半導体基板1上に平坦化された酸化シリコン膜2
0を形成する。
Next, as shown in FIG. 8, after the silicon nitride film 19 is left only on the upper side surface of the pillar-shaped polycrystalline silicon film 16 by anisotropic etching, as shown in FIG. Silicon oxide film 2 planarized on substrate 1
0 is formed.

【0027】次に、図10に示すように、後にビット線
を形成する領域の酸化シリコン膜20および酸化シリコ
ン膜14を順次エッチングすることによって溝21を形
成し、次いで、図11に示すように、半導体基板1上に
接着層22およびタングステン膜23を順次堆積する。
なお、接着層22は、例えば窒化チタン膜およびチタン
膜からなる積層膜によって構成される。
Next, as shown in FIG. 10, a groove 21 is formed by sequentially etching the silicon oxide film 20 and the silicon oxide film 14 in a region where a bit line is to be formed later, and then, as shown in FIG. Then, an adhesive layer 22 and a tungsten film 23 are sequentially deposited on the semiconductor substrate 1.
Note that the adhesive layer 22 is formed of, for example, a laminated film including a titanium nitride film and a titanium film.

【0028】次に、図12に示すように、タングステン
膜23および接着層22をエッチバックにより順次加工
し、溝21内のみに残すことによって、タングステン膜
23および接着層22からなるビット線が支柱状の多結
晶シリコン膜16に対して自己整合によって形成され
る。
Next, as shown in FIG. 12, the tungsten film 23 and the adhesive layer 22 are sequentially processed by etch-back, and are left only in the groove 21, so that the bit line composed of the tungsten film 23 and the adhesive layer 22 is supported. It is formed by self-alignment with the polycrystalline silicon film 16 in a shape.

【0029】次に、図13に示すように、半導体基板1
上に酸化シリコン膜24を堆積した後、図14に示すよ
うに、酸化シリコン膜24の表面を平坦化すると同時
に、支柱状の多結晶シリコン膜16の頂部を露出させ
る。
Next, as shown in FIG.
After the silicon oxide film 24 is deposited thereon, as shown in FIG. 14, the surface of the silicon oxide film 24 is flattened, and at the same time, the tops of the pillar-shaped polycrystalline silicon films 16 are exposed.

【0030】この後、支柱状の多結晶シリコン膜16の
頂部に接した蓄積電極25、誘電体膜26およびプレー
ト電極27aを形成した後、これらプレート電極27
a、誘電体膜26および蓄積電極25の側壁に酸化シリ
コン膜によって構成されるサイドウォールスペーサ28
を形成し、次いで、プレート電極27bを形成すること
により前記図1のDRAMが完成する。なお、蓄積電極
25およびプレート電極27a,27bには金属電極、
例えばルテニウム(Ru)などが用いられ、誘電体膜2
6には、例えばMOCVD(Metal Organic CVD)法によ
って形成される高誘電率を有する(Ba,Sr)TiO
3 膜などが用いられる。
Thereafter, a storage electrode 25, a dielectric film 26 and a plate electrode 27a which are in contact with the top of the columnar polycrystalline silicon film 16 are formed.
a, sidewall spacers 28 composed of a silicon oxide film on the side walls of dielectric film 26 and storage electrode 25
Is formed, and then the plate electrode 27b is formed, whereby the DRAM of FIG. 1 is completed. The storage electrode 25 and the plate electrodes 27a and 27b have metal electrodes,
For example, ruthenium (Ru) is used and the dielectric film 2
6, (Ba, Sr) TiO 2 having a high dielectric constant formed by, for example, MOCVD (Metal Organic CVD).
Three films are used.

【0031】なお、本実施の形態1では、ビット線の側
壁の一部を酸化シリコン膜20によって覆ったが、ビッ
ト線の側壁をすべて酸化シリコン膜20によって覆って
もよい。
Although a part of the side wall of the bit line is covered with the silicon oxide film 20 in the first embodiment, the side wall of the bit line may be entirely covered with the silicon oxide film 20.

【0032】次に、実施の形態1における直接周辺回路
の製造方法を示す。図15〜図18は直接周辺回路の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図であり、直接周辺
回路部に形成される半導体素子のうち、p型ウエル2上
に形成されるnチャネル型MISFETのみを示してい
る。
Next, a method of manufacturing the direct peripheral circuit according to the first embodiment will be described. 15 to 18 are cross-sectional views of a main part of a semiconductor substrate showing a method of manufacturing a direct peripheral circuit. Among semiconductor elements formed in the direct peripheral circuit, an n-channel MISFET formed on a p-type well 2 is shown. Only shows.

【0033】図15は、図8に示した製造工程における
半導体基板1の要部断面図を示している。メモリセル部
では、支柱状の多結晶シリコン膜16の頂部および上部
の側面が窒化シリコン膜18および窒化シリコン膜19
によってそれぞれ覆われ、さらに、この上に酸化シリコ
ン膜20が堆積されている。直接周辺回路部では、上記
酸化シリコン膜20を堆積した後に、nチャネル型MI
SFETのn型半導体領域29に接続される第1層目の
配線の一部が形成されている。
FIG. 15 is a sectional view of a main part of the semiconductor substrate 1 in the manufacturing process shown in FIG. In the memory cell portion, the top and upper side surfaces of the pillar-shaped polycrystalline silicon film 16 are covered with a silicon nitride film 18 and a silicon nitride film 19.
, And a silicon oxide film 20 is deposited thereon. In the direct peripheral circuit portion, after the silicon oxide film 20 is deposited, the n-channel type MI
Part of the first-layer wiring connected to the n-type semiconductor region 29 of the SFET is formed.

【0034】すなわち、メモリセルのメモリセル選択用
MISFETのゲート電極と同時に、直接周辺回路部の
nチャネル型MISFETのゲート電極は形成され、そ
の後、フォトレジストおよびnチャネル型MISFET
のゲート電極をマスクにしてp型ウエル2にn型不純
物、例えばPをイオン注入することによって、nチャネ
ル型MISFETのn型半導体領域29が形成される。
That is, at the same time as the gate electrode of the memory cell selecting MISFET of the memory cell, the gate electrode of the n-channel MISFET in the peripheral circuit portion is formed, and then the photoresist and the n-channel MISFET are formed.
The n-type semiconductor region 29 of the n-channel MISFET is formed by ion-implanting an n-type impurity, for example, P into the p-type well 2 using the gate electrode as a mask.

【0035】次に、半導体基板1上に酸化シリコン膜2
0を堆積した後、酸化シリコン膜20、酸化シリコン膜
14、窒化シリコン膜10、酸化シリコン膜9およびゲ
ート電極と同一層の絶縁膜を順次エッチングすることに
より、直接周辺回路部のnチャネル型MISFETのn
型半導体領域29上に第3の接続孔30を形成する。
Next, a silicon oxide film 2 is formed on the semiconductor substrate 1.
Then, the silicon oxide film 20, the silicon oxide film 14, the silicon nitride film 10, the silicon oxide film 9, and the insulating film in the same layer as the gate electrode are sequentially etched to directly deposit the n-channel MISFET in the peripheral circuit portion. N
A third connection hole 30 is formed on the mold semiconductor region 29.

【0036】次に、半導体基板1上に接着層31および
タングステン膜32を順次堆積した後、タングステン膜
32および接着層31をエッチバックにより順次加工
し、上記第3の接続孔30内に埋め込むことによって、
タングステン膜32および接着層31からなる第1層目
の配線の一部を形成する。
Next, after sequentially depositing an adhesive layer 31 and a tungsten film 32 on the semiconductor substrate 1, the tungsten film 32 and the adhesive layer 31 are sequentially processed by etch-back and embedded in the third connection hole 30. By
A part of a first-layer wiring including the tungsten film 32 and the adhesive layer 31 is formed.

【0037】次に、図16に示すように、メモリセルに
溝21を形成すると同時に、直接周辺回路部においても
酸化シリコン膜20および酸化シリコン膜14を順次エ
ッチングすることによって、タングステン膜32および
接着層31からなる第1層目の配線の一部に接して溝2
1を形成する。この後、再び半導体基板1上に接着層2
2およびタングステン膜23を順次堆積する。
Next, as shown in FIG. 16, simultaneously with forming the groove 21 in the memory cell, the silicon oxide film 20 and the silicon oxide film 14 are also sequentially etched in the direct peripheral circuit portion, thereby forming the tungsten film 32 and the adhesive film. The groove 2 is in contact with a part of the first-layer wiring composed of the layer 31.
Form one. Thereafter, the adhesive layer 2 is again formed on the semiconductor substrate 1.
2 and a tungsten film 23 are sequentially deposited.

【0038】次いで、図17に示すように、タングステ
ン膜23および接着層22をエッチバックにより順次加
工し、溝21内のみに残す。これによって、メモリセル
ではタングステン膜23および接着層22からなるビッ
ト線が形成され、直接周辺回路部ではタングステン膜3
2および接着層31からなる配線とタングステン膜23
および接着層22からなる配線とによって直接周辺回路
部の第1層目の配線が形成される。
Next, as shown in FIG. 17, the tungsten film 23 and the adhesive layer 22 are sequentially processed by etch-back, and are left only in the groove 21. Thereby, a bit line composed of the tungsten film 23 and the adhesive layer 22 is formed in the memory cell, and the tungsten film 3 is formed directly in the peripheral circuit portion.
2 and wiring consisting of adhesive layer 31 and tungsten film 23
The first layer wiring of the peripheral circuit portion is directly formed by the wiring composed of the adhesive layer 22 and the wiring.

【0039】この後、図18に示すように、半導体基板
1上に酸化シリコン膜24を堆積した後、その表面を平
坦化すると同時に、メモリセルの支柱状の多結晶シリコ
ン膜16の頂部を露出させる。
Thereafter, as shown in FIG. 18, after depositing a silicon oxide film 24 on the semiconductor substrate 1, the surface thereof is flattened and, at the same time, the top of the columnar polycrystalline silicon film 16 of the memory cell is exposed. Let it.

【0040】このように、本実施の形態1によれば、支
柱状の多結晶シリコン膜16に対し、自己整合によって
ビット線を形成することができ、さらに、ビット線上お
よびビット線の側壁の一部が比誘電率の低い酸化シリコ
ン膜で覆われているので、ビット線の寄生容量を抑える
ことができる。
As described above, according to the first embodiment, the bit line can be formed by self-alignment with the pillar-shaped polycrystalline silicon film 16, and furthermore, the bit line can be formed on the bit line and on the side wall of the bit line. Since the portion is covered with the silicon oxide film having a low relative dielectric constant, the parasitic capacitance of the bit line can be suppressed.

【0041】(実施の形態2)本発明の他の実施の形態
であるDRAMのメモリセルの製造方法を図19〜図2
3を用いて説明する。
(Embodiment 2) FIGS. 19 to 2 show a method of manufacturing a memory cell of a DRAM according to another embodiment of the present invention.
3 will be described.

【0042】まず、前記実施の形態1と同様な製造方法
で、前記図2に示したように、メモリセル選択用MIS
FETを形成した後、半導体基板1上に酸化シリコン膜
9および窒化シリコン膜10を順次堆積する。この後、
後にビット線が接続されるp型ウエル2上に第1の接続
孔11を形成し、次いで、この第1の接続孔11内に多
結晶シリコン膜からなるプラグ電極12を形成する。
First, in the same manufacturing method as in the first embodiment, as shown in FIG.
After forming the FET, a silicon oxide film 9 and a silicon nitride film 10 are sequentially deposited on the semiconductor substrate 1. After this,
A first connection hole 11 is formed on the p-type well 2 to which a bit line is to be connected later, and a plug electrode 12 made of a polycrystalline silicon film is formed in the first connection hole 11.

【0043】次に、図19に示すように、半導体基板1
上に酸化シリコン膜33を堆積した後、フォトレジスト
をマスクにして酸化シリコン膜33、窒化シリコン膜1
0、酸化シリコン膜9およびゲート絶縁膜4と同一層の
絶縁膜を順次エッチングすることにより、後に蓄積電極
が接続されるp型ウエル2上に第4の接続孔34を形成
する。
Next, as shown in FIG.
After a silicon oxide film 33 is deposited thereon, the silicon oxide film 33 and the silicon nitride film 1 are
The fourth connection hole 34 is formed on the p-type well 2 to which the storage electrode is to be connected later by sequentially etching the insulating film of the same layer as the silicon oxide film 9 and the gate insulating film 4.

【0044】次に、図20に示すように、半導体基板1
上にPが導入された多結晶シリコン膜35をCVD法に
よって堆積した後、エッチバックにより第4の接続孔3
4内に多結晶シリコン膜35を埋め込み、次いで、酸化
シリコン膜33を除去することによって、支柱状の多結
晶シリコン膜35が形成される(図21)。
Next, as shown in FIG.
After depositing a polycrystalline silicon film 35 with P introduced thereon by the CVD method, the fourth connection hole 3 is etched back.
4 is filled with a polycrystalline silicon film 35 and then the silicon oxide film 33 is removed to form a columnar polycrystalline silicon film 35 (FIG. 21).

【0045】次に、図22に示すように、等方性エッチ
ングにより支柱状の多結晶シリコン膜35の上部の露出
している側面を細く加工した後、半導体基板1上に窒化
シリコン膜36を堆積し、次いで、異方性エッチングに
より支柱状の多結晶シリコン膜35の上部の側面のみに
窒化シリコン膜36を残す。
Next, as shown in FIG. 22, the upper exposed side surface of the pillar-shaped polycrystalline silicon film 35 is thinned by isotropic etching, and then the silicon nitride film 36 is formed on the semiconductor substrate 1. Then, the silicon nitride film 36 is left only on the upper side surface of the pillar-shaped polycrystalline silicon film 35 by anisotropic etching.

【0046】次に、図23に示すように、半導体基板1
上に平坦化された酸化シリコン膜37を形成する。この
後、前記実施の形態1に記載した製造方法(図10〜図
14)と同様にメモリセルを完成させる。
Next, as shown in FIG.
A planarized silicon oxide film 37 is formed thereon. Thereafter, the memory cell is completed in the same manner as in the manufacturing method described in the first embodiment (FIGS. 10 to 14).

【0047】(実施の形態3)本発明の他の実施の形態
であるDRAMのメモリセルの製造方法を図24〜図2
6を用いて説明する。
(Embodiment 3) FIGS. 24 to 2 show a method of manufacturing a memory cell of a DRAM according to another embodiment of the present invention.
6 will be described.

【0048】まず、前記実施の形態2の図19に示した
ように、メモリセル選択用MISFET、および多結晶
シリコン膜からなるプラグ電極12を形成した後に、後
に蓄積電極が接続されるp型ウエル2上に第4の接続孔
34を形成する。
First, as shown in FIG. 19 of the second embodiment, after a memory cell selecting MISFET and a plug electrode 12 made of a polycrystalline silicon film are formed, a p-type well to which a storage electrode is later connected is formed. A fourth connection hole 34 is formed on 2.

【0049】次に、図24に示すように、半導体基板1
上に窒化シリコン膜38を堆積した後、異方性エッチン
グにより第4の接続孔34の内壁のみに上記窒化シリコ
ン膜38を残す(図25)。
Next, as shown in FIG.
After depositing the silicon nitride film 38 thereon, the silicon nitride film 38 is left only on the inner wall of the fourth connection hole 34 by anisotropic etching (FIG. 25).

【0050】次に、図26に示すように、半導体基板1
上にPが導入された多結晶シリコン膜39をCVD法に
よって堆積した後、エッチバックにより第4の接続孔3
4内に支柱状の多結晶シリコン膜39を形成する。この
後、前記実施の形態1に記載した製造方法(図9〜図1
4)と同様にメモリセルを完成させる。
Next, as shown in FIG.
After a polycrystalline silicon film 39 with P introduced thereon is deposited by a CVD method, the fourth connection hole 3 is etched back.
In step 4, a pillar-shaped polycrystalline silicon film 39 is formed. Thereafter, the manufacturing method described in the first embodiment (FIGS. 9 to 1)
The memory cell is completed as in 4).

【0051】このように、本実施の形態3によれば、第
4の接続孔34が形成される酸化シリコン膜33を残
し、これを層間の絶縁膜として用いることによって、製
造工程数を減らすことができる。
As described above, according to the third embodiment, the number of manufacturing steps can be reduced by leaving the silicon oxide film 33 in which the fourth connection hole 34 is formed and using it as an interlayer insulating film. Can be.

【0052】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の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。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0053】[0053]

【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、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0054】(1)本発明によれば、COB構造のメモ
リセルを有するDRAMにおいて、メモリセル選択用M
ISFETの半導体領域と情報蓄積用容量素子の蓄積電
極とを接続する支柱状電極に対し、自己整合によってビ
ット線を形成することができるので、メモリセルの微細
化が実現でき、また、ビット線上およびビット線の側壁
または側壁の一部を比誘電率の低い絶縁膜で覆うことに
よってビット線の寄生容量を抑えることができるので、
DRAMの高速動作を実現することができる。
(1) According to the present invention, in a DRAM having a memory cell having a COB structure, a memory cell selecting M
Since the bit line can be formed by self-alignment with the columnar electrode connecting the semiconductor region of the ISFET and the storage electrode of the information storage capacitor element, the memory cell can be miniaturized, By covering the side wall of the bit line or a part of the side wall with an insulating film having a low relative dielectric constant, the parasitic capacitance of the bit line can be suppressed.
High-speed operation of the DRAM can be realized.

【0055】(2)また、本発明によれば、上記DRA
Mの製造方法において、エッチングの選択比の確保が容
易な溝を形成し、この溝にビット線を埋め込むので、プ
ロセス余裕が大きくなる。
(2) According to the present invention, the DRA
In the manufacturing method of M, since a groove for easily securing the etching selectivity is formed and the bit line is buried in this groove, the process margin is increased.

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

【図1】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate, illustrating a method of manufacturing a DRAM according to an embodiment of the present invention;

【図2】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図3】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図4】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図5】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図6】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図7】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図8】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図9】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造方
法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図10】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図11】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図12】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図13】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図14】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図15】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図16】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 16 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図17】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 17 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図18】本発明の一実施の形態であるDRAMの製造
方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図19】本発明の他の実施の形態であるDRAMの製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 19 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate, illustrating a method of manufacturing a DRAM according to another embodiment of the present invention;

【図20】本発明の他の実施の形態であるDRAMの製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 20 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate, illustrating a method of manufacturing a DRAM according to another embodiment of the present invention;

【図21】本発明の他の実施の形態であるDRAMの製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 21 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to another embodiment of the present invention;

【図22】本発明の他の実施の形態であるDRAMの製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 22 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate, illustrating a method of manufacturing a DRAM according to another embodiment of the present invention;

【図23】本発明の他の実施の形態であるDRAMの製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 23 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to another embodiment of the present invention;

【図24】本発明の他の実施の形態であるDRAMの製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 24 is an essential part cross sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method of manufacturing the DRAM according to another embodiment of the present invention;

【図25】本発明の他の実施の形態であるDRAMの製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 25 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to another embodiment of the present invention;

【図26】本発明の他の実施の形態であるDRAMの製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 26 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the DRAM according to another embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 p型ウエル 3 フィールド絶縁膜 4 ゲート絶縁膜 5 多結晶シリコン膜 6 タングステンシリサイド膜 7 窒化シリコン膜 8 サイドウォールスペーサ(窒化シリコン膜) 9 酸化シリコン膜 10 窒化シリコン膜 11 第1の接続孔 12 プラグ電極 13 n型半導体領域 14 酸化シリコン膜 15 第2の接続孔 16 多結晶シリコン膜(支柱状電極) 17 n型半導体領域 18 窒化シリコン膜 19 窒化シリコン膜 20 酸化シリコン膜 21 溝 22 接着層 23 タングステン膜 24 酸化シリコン膜 25 蓄積電極 26 誘電体膜 27a プレート電極 27b プレート電極 28 サイドウォールスペーサ(酸化シリコン膜) 29 n型半導体領域 30 第3の接続孔 31 接着層 32 タングステン膜 33 酸化シリコン膜 34 第4の接続孔 35 多結晶シリコン膜 36 窒化シリコン膜 37 酸化シリコン膜 38 窒化シリコン膜 39 多結晶シリコン膜 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 p-type well 3 field insulating film 4 gate insulating film 5 polycrystalline silicon film 6 tungsten silicide film 7 silicon nitride film 8 sidewall spacer (silicon nitride film) 9 silicon oxide film 10 silicon nitride film 11 first connection Hole 12 Plug electrode 13 N-type semiconductor region 14 Silicon oxide film 15 Second connection hole 16 Polycrystalline silicon film (support electrode) 17 N-type semiconductor region 18 Silicon nitride film 19 Silicon nitride film 20 Silicon oxide film 21 Groove 22 Adhesion Layer 23 Tungsten film 24 Silicon oxide film 25 Storage electrode 26 Dielectric film 27a Plate electrode 27b Plate electrode 28 Sidewall spacer (silicon oxide film) 29 n-type semiconductor region 30 Third connection hole 31 Adhesive layer 32 Tungsten film 33 Silicon oxide Membrane 34 4 of the connection hole 35 a polycrystalline silicon film 36 a silicon-silicon film 37 a silicon oxynitride film 38 nitride film 39 a polycrystalline silicon film

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 キャパシタがビットラインの上部に形成
された構造の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、メモリセル選択用MISFE
Tの一方の半導体領域に接続され、メモリセルの情報を
直接周辺回路部のセンスアンプに伝えるビット線と、メ
モリセル選択用MISFETの他方の半導体領域と情報
蓄積用容量素子の蓄積電極とを接続する支柱状電極とを
有し、前記支柱状電極の側面の少なくとも一部が第1の
絶縁膜によって覆われ、前記ビット線の側壁の少なくと
も一部が第2の絶縁膜によって覆われ、前記ビット線が
第3の絶縁膜によって覆われていることを特徴とする半
導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device having a DRAM provided with a memory cell having a structure in which a capacitor is formed above a bit line, comprising: a MISFE for selecting a memory cell.
A bit line, which is connected to one semiconductor region of T and transmits the information of the memory cell directly to the sense amplifier of the peripheral circuit portion, is connected to the other semiconductor region of the MISFET for memory cell selection and the storage electrode of the information storage capacitor. A columnar electrode, at least a part of a side surface of the columnar electrode is covered with a first insulating film, and at least a part of a side wall of the bit line is covered with a second insulating film. A semiconductor integrated circuit device, wherein the line is covered with a third insulating film.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記第1の絶縁膜は、前記第2の絶縁膜をエッチ
ングする際のストッパ層となることを特徴とする半導体
集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said first insulating film serves as a stopper layer when etching said second insulating film.
【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記第2の絶縁膜および前記第3の絶縁膜の比誘
電率は、前記第1の絶縁膜の比誘電率よりも低いことを
特徴とする半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a relative dielectric constant of said second insulating film and said third insulating film is lower than a relative dielectric constant of said first insulating film. A semiconductor integrated circuit device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記第1の絶縁膜は窒化シリコン膜、前記第2の
絶縁膜および前記第3の絶縁膜は酸化シリコン膜である
ことを特徴とする半導体集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said first insulating film is a silicon nitride film, and said second insulating film and said third insulating film are silicon oxide films. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項5】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記第1の絶縁膜で覆われる部分の前記支柱状電
極は、前記第1の絶縁膜で覆われない部分の前記支柱状
電極よりも細いことを特徴とする半導体集積回路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the pillar-shaped electrode in a portion covered with the first insulating film is more than a pillar-shaped electrode in a portion not covered with the first insulating film. A semiconductor integrated circuit device characterized by being thin.
【請求項6】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記直接周辺回路部に配置される第1層目の配線
は、半導体基板に接続された第1の導電膜と前記ビット
線と同一層の導電膜によって構成された第2の導電膜と
からなり、前記第2の導電膜は、前記第1の導電膜の上
部の側壁に接していることを特徴とする半導体集積回路
装置。
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first-layer wiring disposed in the direct peripheral circuit portion is the same as a first conductive film connected to a semiconductor substrate and the bit line. A semiconductor integrated circuit device, comprising: a second conductive film formed of a single conductive film, wherein the second conductive film is in contact with an upper sidewall of the first conductive film.
【請求項7】 キャパシタがビットラインの上部に形成
された構造の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)メモリセル
選択用MISFETの一方の半導体領域とビット線とを
接続する第1の接続孔内にプラグ電極を形成する工程、
(b)前記メモリセル選択用MISFETの他方の半導
体領域と蓄積電極とを接続する第2の接続孔内に支柱状
電極を形成する工程、(c)前記支柱状電極の上部の側
面の露出部分を細く加工した後、前記支柱状電極の側面
の露出部分を第1の絶縁膜によって被覆する工程、
(d)半導体基板上に第2の絶縁膜を堆積した後、前記
プラグ電極の上方の前記第2の絶縁膜に溝を形成し、次
いで、前記溝内に前記ビット線を形成する工程、(e)
前記ビット線上を第3の絶縁膜で覆い、同時に前記支柱
状電極の頂部を露出する工程、(f)前記支柱状電極の
頂部に接する蓄積電極、誘電体膜およびプレート電極か
らなる情報蓄積用容量素子を形成する工程、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。
7. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a DRAM having a memory cell having a structure in which a capacitor is formed above a bit line, comprising: (a) one of a semiconductor region of a MISFET for selecting a memory cell; Forming a plug electrode in the first connection hole connecting the bit line;
(B) forming a columnar electrode in a second connection hole connecting the other semiconductor region of the memory cell selecting MISFET to a storage electrode; (c) exposing a side surface on the upper side of the columnar electrode After processing the thinner, covering the exposed portion of the side surface of the columnar electrode with a first insulating film,
(D) forming a groove in the second insulating film above the plug electrode after depositing a second insulating film on the semiconductor substrate, and then forming the bit line in the groove; e)
A step of covering the bit lines with a third insulating film and simultaneously exposing the tops of the columnar electrodes; (f) an information storage capacitor comprising a storage electrode, a dielectric film and a plate electrode in contact with the tops of the columnar electrodes; A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming an element.
【請求項8】 キャパシタがビットラインの上部に形成
された構造の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)メモリセル
選択用MISFETの一方の半導体領域とビット線とを
接続する第1の接続孔内にプラグ電極を形成する工程、
(b)前記メモリセル選択用MISFETの他方の半導
体領域と蓄積電極とを接続する第2の接続孔の内壁に第
1の絶縁膜を形成した後、前記第2の接続孔内に支柱状
電極を形成する工程、(c)半導体基板上に第2の絶縁
膜を堆積した後、前記プラグ電極の上方の前記第2の絶
縁膜に溝を形成し、次いで、前記溝内に前記ビット線を
形成する工程、(d)前記ビット線上を第3の絶縁膜で
覆い、同時に前記支柱状電極の頂部を露出する工程、
(e)前記支柱状電極の頂部に接する蓄積電極、誘電体
膜およびプレート電極からなる情報蓄積用容量素子を形
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。
8. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a DRAM having a memory cell having a structure in which a capacitor is formed above a bit line, comprising: (a) one of a semiconductor region of a memory cell selecting MISFET; Forming a plug electrode in the first connection hole connecting the bit line;
(B) After forming a first insulating film on the inner wall of a second connection hole connecting the other semiconductor region of the memory cell selection MISFET and the storage electrode, a columnar electrode is formed in the second connection hole. (C) depositing a second insulating film on the semiconductor substrate, forming a groove in the second insulating film above the plug electrode, and then forming the bit line in the groove. Forming; (d) covering the bit line with a third insulating film and simultaneously exposing the top of the columnar electrode;
(E) forming an information storage capacitance element comprising a storage electrode, a dielectric film, and a plate electrode in contact with the top of the columnar electrode.
【請求項9】 キャパシタがビットラインの上部に形成
された構造の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)メモリセル
選択用MISFETの一方の半導体領域とビット線とを
接続する第1の接続孔内にプラグ電極を形成する工程、
(b)前記メモリセル選択用MISFETの他方の半導
体領域と蓄積電極とを接続する第2の接続孔内に支柱状
電極を形成する工程、(c)前記支柱状電極の上部の側
面の露出部分を細く加工した後、前記支柱状電極の側面
の露出部分を第1の絶縁膜によって被覆する工程、
(d)半導体基板上に第2の絶縁膜を堆積した後、直接
周辺回路部の第1層目の配線の一部分を構成し、前記半
導体基板に接続する第1の導電膜を形成する工程、
(e)前記プラグ電極の上方の前記第2の絶縁膜および
前記直接周辺回路部の前記第1の導電膜の周囲の前記第
2の絶縁膜に溝を形成した後、前記溝内に前記ビット線
および前記直接周辺回路部の第1層目の配線の他の部分
を構成する第2の導電膜を形成する工程、(f)前記ビ
ット線上を第3の絶縁膜で覆い、同時に前記支柱状電極
の頂部を露出する工程、(g)前記支柱状電極の頂部に
接する蓄積電極、誘電体膜およびプレート電極からなる
情報蓄積用容量素子を形成する工程、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。
9. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a DRAM having a memory cell having a structure in which a capacitor is formed above a bit line, comprising: (a) one semiconductor region of a memory cell selecting MISFET; Forming a plug electrode in the first connection hole connecting the bit line;
(B) forming a columnar electrode in a second connection hole connecting the other semiconductor region of the memory cell selecting MISFET to a storage electrode; (c) exposing a side surface on the upper side of the columnar electrode After processing the thinner, covering the exposed portion of the side surface of the columnar electrode with a first insulating film,
(D) forming a first conductive film directly forming a part of the first layer wiring of the peripheral circuit portion after depositing the second insulating film on the semiconductor substrate and connecting to the semiconductor substrate;
(E) After forming a groove in the second insulating film above the plug electrode and in the second insulating film around the first conductive film in the direct peripheral circuit portion, the bit is formed in the groove. Forming a second conductive film that forms another part of the line and the first layer wiring of the direct peripheral circuit part; (f) covering the bit line with a third insulating film, A semiconductor integrated circuit, comprising: a step of exposing a top of the electrode; and (g) a step of forming a storage element for information storage comprising a storage electrode, a dielectric film and a plate electrode in contact with the top of the columnar electrode. Device manufacturing method.
【請求項10】 キャパシタがビットラインの上部に形
成された構造の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)メモリセ
ル選択用MISFETの一方の半導体領域とビット線と
を接続する第1の接続孔内にプラグ電極を形成する工
程、(b)前記メモリセル選択用MISFETの他方の
半導体領域と蓄積電極とを接続する第2の接続孔の内壁
に第1の絶縁膜を形成した後、前記第2の接続孔内に支
柱状電極を形成する工程、(c)半導体基板上に第2の
絶縁膜を堆積した後、直接周辺回路部の第1層目の配線
の一部分を構成し、前記半導体基板に接続する第1の導
電膜を形成する工程、(d)前記プラグ電極の上方の前
記第2の絶縁膜および前記直接周辺回路部の前記第1の
導電膜の周囲の前記第2の絶縁膜に溝を形成した後、前
記溝内に前記ビット線および前記直接周辺回路部の第1
層目の配線の他の部分を構成する第2の導電膜を形成す
る工程、(e)前記ビット線上を第3の絶縁膜で覆い、
同時に前記支柱状電極の頂部を露出する工程、(f)前
記支柱状電極の頂部に接する蓄積電極、誘電体膜および
プレート電極からなる情報蓄積用容量素子を形成する工
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。
10. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a DRAM having a memory cell having a structure in which a capacitor is formed above a bit line, comprising: (a) one of a semiconductor region of a memory cell selecting MISFET; Forming a plug electrode in a first connection hole connecting the bit line; and (b) forming a plug electrode in the second connection hole connecting the other semiconductor region of the memory cell selecting MISFET and the storage electrode. Forming a columnar electrode in the second connection hole after forming the first insulating film, and (c) depositing the second insulating film on the semiconductor substrate and then directly forming the first layer of the peripheral circuit portion. Forming a first conductive film that forms a part of an eye wiring and is connected to the semiconductor substrate; and (d) the second insulating film above the plug electrode and the first conductive film of the direct peripheral circuit portion. The first layer around the conductive film After forming a groove in the insulating film, the first bit line and the first peripheral circuit portion of the direct peripheral circuit portion are formed in the groove.
Forming a second conductive film constituting another portion of the wiring of the layer, (e) covering the bit line with a third insulating film,
At the same time, a step of exposing the top of the pillar-shaped electrode, and (f) a step of forming a storage element for storage of information, a dielectric film, and a plate electrode in contact with the top of the pillar-shaped electrode. Of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
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