JPH1079484A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPH1079484A
JPH1079484A JP8355967A JP35596796A JPH1079484A JP H1079484 A JPH1079484 A JP H1079484A JP 8355967 A JP8355967 A JP 8355967A JP 35596796 A JP35596796 A JP 35596796A JP H1079484 A JPH1079484 A JP H1079484A
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JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
film
peripheral circuit
nitride film
conductive layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8355967A
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Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Akashi
圭介 赤司
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a filter capacitor of a large capacitance to be manufactured with superior conformity with a memory cell region process by a capacitive coupling between a conductive layer and a diffusion layer patterned on a nitride film of an element-forming region, through nitride film covering a semiconductor substrate in which an impurity diffusion layer has been formed. SOLUTION: N-type diffusion layers DA2 are formed on both sides of a gate electrode in an active region of a memory cell part and on the surface regions of a semiconductor substrate 101 of an active region of a peripheral circuit part. A BPSG film 108 is deposited on a silicon nitride film 107 formed on the active regions, and a contact pattern is formed. A polysilicon film 121 is formed on the memory cell part, including a contact hole 108a from which a part of the silicon nitride film 107 on the impurity diffusion layer DA2 is exposed, and a contact hole 108b from which the silicon nitride film 107 on the active region of the peripheral circuit part is exposed and the entire peripheral circuit part. The silicon nitride film 107 functions as a dielectric, thereby performing a capacitive coupling between the impurity diffusion layer DA2 and the polysilicon layer 121.

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、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、特に、効率良く高い信頼性を有する
フィルタキャパシタを備えた半導体装置及びその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device having a filter capacitor having high efficiency and high reliability and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、DRAM(Dynamic Random Acces
s Memory)等の半導体装置では、高集積化されたメモリ
セル領域とは別に、外部からの電源電圧のノイズなどに
よる瞬間的な高電圧からメモリセル領域及び周辺回路領
域に設置されたトランジスタ等の素子を保護するため、
周辺回路領域にフィルターキャパシタなる大容量コンデ
ンサを形成する必要がある。
2. Description of the Related Art Usually, a DRAM (Dynamic Random Acceses) is used.
In a semiconductor device such as a semiconductor device such as a transistor installed in a memory cell region and a peripheral circuit region, an instantaneous high voltage due to external power supply voltage noise or the like separates from a highly integrated memory cell region. To protect the device,
It is necessary to form a large-capacity capacitor as a filter capacitor in the peripheral circuit area.

【0003】フィルタキャパシタの一例としては、素子
分離構造として半導体基板に形成されたシリコン酸化膜
内にシ−ルドゲート電極が埋設されてなるフィールドシ
ールド素子分離構造を利用したものがある。
As an example of the filter capacitor, there is a device using a field shield device isolation structure in which a shield gate electrode is buried in a silicon oxide film formed on a semiconductor substrate as an element isolation structure.

【0004】即ち、このフィルタキャパシタは、フィー
ルドシールド素子分離構造を含む素子形成領域の全面に
堆積形成された層間絶縁膜及びシ−ルドゲート電極上の
シリコン酸化膜(キャップ絶縁膜)を穿ちシ−ルドゲー
ト電極の表面の一部を露出させる開孔が形成され、この
開孔内を含む層間絶縁膜上に引き出し電極がパターン形
成されて構成されており、半導体基板とシ−ルドゲート
電極とがこのシ−ルドゲート電極の下部のシリコン酸化
膜(フィールドシールドゲート酸化膜)を介して容量結
合している。
That is, this filter capacitor is formed by piercing an interlayer insulating film and a silicon oxide film (cap insulating film) on a shield gate electrode formed on the entire surface of an element forming region including a field shield element isolation structure. An opening for exposing a part of the surface of the electrode is formed, and a lead electrode is formed by patterning on an interlayer insulating film including the inside of the opening, and the semiconductor substrate and the shield gate electrode are formed by this shield. Capacitively coupled via a silicon oxide film (field shield gate oxide film) under the gate electrode.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術ではシリコン酸化膜であるフィールドシー
ルド素子分離構造のフィールドシールドゲート酸化膜を
フィルタキャパシタの誘電体膜として用いたため、高い
容量が得られずキャパシタとして高い信頼性が得られな
いという問題点があった。
However, in the prior art described above, a field shield gate oxide film of a field shield element isolation structure, which is a silicon oxide film, is used as a dielectric film of a filter capacitor, so that a high capacitance cannot be obtained. There is a problem that high reliability cannot be obtained as a capacitor.

【0006】また、従来の技術においては、フィルタキ
ャパシタを形成した後に、上層配線と半導体基板に形成
された不純物拡散層との導通をとるためのコンタクト孔
を形成する際に、レジストパターンの合わせずれによ
り、層間絶縁膜とともにフィールドシールド素子分離構
造の側部に形成されたシリコン酸化膜(側壁保護膜)ま
でもエッチングしてしまうと、上層配線とシールドゲー
ト電極とがショートしてしまう問題があった。
Further, in the prior art, when a contact hole for establishing conduction between an upper wiring and an impurity diffusion layer formed in a semiconductor substrate is formed after a filter capacitor is formed, misalignment of a resist pattern occurs. As a result, if the silicon oxide film (sidewall protective film) formed on the side of the field shield element isolation structure is etched together with the interlayer insulating film, there is a problem that the upper layer wiring and the shield gate electrode are short-circuited. .

【0007】このようなことのないようにするために、
不純物拡散層の上からフィールドシールド素子分離構造
の上にかけて多結晶シリコン膜で埋め込み電極を形成
し、レジストパターンの合わせずれを緩和する必要があ
ったので、製造工程が複雑であった。
[0007] In order to avoid this,
Since it was necessary to form a buried electrode of a polycrystalline silicon film from above the impurity diffusion layer to above the field shield element isolation structure, and to reduce the misalignment of the resist pattern, the manufacturing process was complicated.

【0008】そこで本発明においては、高容量のフィル
タキャパシタを備え、メモリセル領域におけるプロセス
と整合性良く簡略な工程で製造できる半導体装置及びそ
の製造方法を提供することをを目的とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device having a high-capacity filter capacitor, which can be manufactured by simple steps with good consistency with the process in the memory cell region, and an object of the present invention.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体基板上に素子分離用膜が形成されて画定された素
子形成領域をそれぞれ有するメモリセル部及び周辺回路
部を備えた半導体装置であって、前記周辺回路部の前記
素子形成領域における前記半導体基板の表面領域に不純
物が導入されて形成されてなる不純物拡散層と、少なく
とも前記不純物拡散層が形成された前記半導体基板の表
面を覆うように形成されてなる窒化膜と、前記周辺回路
部の少なくとも前記素子形成領域における前記窒化膜上
にパターン形成されてなる導電層とを備え、前記不純物
拡散層と前記導電層とが前記窒化膜を介して容量結合し
ている。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A semiconductor device comprising a memory cell portion and a peripheral circuit portion each having an element formation region defined by forming an element isolation film on a semiconductor substrate, wherein the semiconductor substrate in the element formation region of the peripheral circuit portion is provided. An impurity diffusion layer formed by introducing an impurity into a surface region of the semiconductor substrate; a nitride film formed so as to cover at least a surface of the semiconductor substrate on which the impurity diffusion layer is formed; A conductive layer formed in a pattern on the nitride film in the element formation region; and the impurity diffusion layer and the conductive layer are capacitively coupled via the nitride film.

【0010】本発明の半導体装置の一態様例は、前記メ
モリセル部の各メモリセルがアクセストランジスタとメ
モリキャパシタを備えた半導体装置であって、前記メモ
リキャパシタが実質的にビット線よりも上層の位置に形
成されており、前記周辺回路部の前記導電層が、前記メ
モリセル部の前記ビット線に対応する階層位置に当該ビ
ット線と同一材料の導電膜で構成されている。
One embodiment of the semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device in which each memory cell of the memory cell section includes an access transistor and a memory capacitor, wherein the memory capacitor is substantially higher than a bit line. The conductive layer of the peripheral circuit portion is formed of a conductive film of the same material as the bit line at a hierarchical position corresponding to the bit line of the memory cell portion.

【0011】本発明の半導体装置の一態様例は、前記メ
モリセル部の各メモリセルがアクセストランジスタとメ
モリキャパシタを備えた半導体装置であって、前記メモ
リキャパシタが実質的にビット線よりも下層の位置に形
成されており、前記周辺回路部の前記導電層が、前記メ
モリセル部の前記メモリキャパシタのストレージノード
となる下部電極に対応する階層位置に当該下部電極と同
一材料の導電膜で構成されている。
One embodiment of the semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which each memory cell of the memory cell section includes an access transistor and a memory capacitor, wherein the memory capacitor is substantially lower than a bit line. And the conductive layer of the peripheral circuit portion is formed of a conductive film of the same material as the lower electrode at a hierarchical position corresponding to a lower electrode serving as a storage node of the memory capacitor of the memory cell portion. ing.

【0012】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記窒化膜がシリコン窒化膜とされている。
In one embodiment of the semiconductor device according to the present invention, the nitride film is a silicon nitride film.

【0013】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
基板上にメモリセル部及び周辺回路部を備えた半導体装
置の製造方法であって、前記半導体基板上に各素子分離
用膜を形成して前記メモリセル部及び前記周辺回路部の
素子形成領域をそれぞれ画定する第1の工程と、前記メ
モリセル部及び前記周辺回路部の前記素子形成領域にお
ける前記半導体基板の表面領域に不純物を導入して不純
物拡散層をそれぞれ形成する第2の工程と、少なくとも
前記周辺回路部において前記不純物拡散層が形成された
前記半導体基板の表面を覆うように窒化膜を形成する第
3の工程と、前記メモリセル部及び前記周辺回路部の全
面に導電層を形成する第4の工程とを有する。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device having a memory cell section and a peripheral circuit section on a semiconductor substrate, wherein each element isolation film is formed on the semiconductor substrate. A first step of defining an element formation region of each of the memory cell portion and the peripheral circuit portion, and introducing an impurity into a surface region of the semiconductor substrate in the element formation region of the memory cell portion and the peripheral circuit portion. A second step of forming each of the impurity diffusion layers, a third step of forming a nitride film so as to cover at least the surface of the semiconductor substrate on which the impurity diffusion layers are formed in the peripheral circuit portion, and the memory cell Forming a conductive layer on the entire surface of the portion and the peripheral circuit portion.

【0014】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
は、前記第3の工程の後、前記第4の工程の前に、前記
メモリセル部及び前記周辺回路部の全面に絶縁層を形成
する第5の工程と、前記第5の工程の後、前記第4の工
程の前に、前記メモリセル部においては所定の前記不純
物拡散層の表面の一部が露出するように前記絶縁層に開
孔を形成し、前記周辺回路部においては前記素子形成領
域に形成された前記窒化膜を露出させる第6の工程と、
前記第4の工程の後に、前記メモリセル部においては前
記導電層をビット線の形状にパターニングするととも
に、前記周辺回路部においては前記導電層をキャパシタ
の上部電極の形状にパターニングする第7の工程を更に
有する。
In one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, an insulating layer is formed on the entire surface of the memory cell section and the peripheral circuit section after the third step and before the fourth step. A fifth step to be performed, and after the fifth step and before the fourth step, in the memory cell portion, the insulating layer is formed so that a part of a predetermined surface of the impurity diffusion layer is exposed. A sixth step of forming an opening and exposing the nitride film formed in the element formation region in the peripheral circuit portion;
After the fourth step, a seventh step of patterning the conductive layer in a bit line shape in the memory cell portion and patterning the conductive layer in a shape of an upper electrode of a capacitor in the peripheral circuit portion It further has.

【0015】また、上述の本発明の半導体装置の製造方
法の一態様例は、前記第3の工程の後、前記第4の工程
の前に、前記メモリセル部において所定の前記不純物拡
散層の表面の一部が露出するように前記窒化膜の一部を
除去する第8の工程と、前記第4の工程の後に、前記メ
モリセル部においては前記導電層をメモリキャパシタの
ストレージノードとして機能する下部電極の形状にパタ
ーニングするとともに、前記周辺回路部においては前記
導電層をキャパシタの上部電極の形状にパターニングす
る第9の工程とを更に有する。
In one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the third step and before the fourth step, a predetermined impurity diffusion layer is formed in the memory cell portion. After the eighth step of removing a part of the nitride film so that a part of the surface is exposed, and after the fourth step, the conductive layer functions as a storage node of a memory capacitor in the memory cell portion. A ninth step of patterning the conductive layer in the shape of the lower electrode and patterning the conductive layer in the shape of the upper electrode of the capacitor in the peripheral circuit portion.

【0016】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
は、前記第9の工程の後に、前記メモリセル部及び前記
周辺回路部の全面に誘電体膜を形成する第10の工程
と、前記第10の工程の後に、前記メモリセル部及び前
記周辺回路部の全面に上部導電層を形成する第11の工
程と、前記第11の工程の後に、前記メモリセル部にお
いては前記上部導電層を各々の前記導電層上に前記誘電
体膜を介して前記メモリキャパシタのセルプレートの形
状にパターニングするとともに、前記周辺回路部におい
ては前記上部導電層を除去する第11の工程とを更に有
する。
In one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a tenth step of forming a dielectric film on the entire surface of the memory cell section and the peripheral circuit section after the ninth step; An eleventh step of forming an upper conductive layer over the entire surface of the memory cell part and the peripheral circuit part after a tenth step; and, after the eleventh step, the upper conductive layer is formed in the memory cell part. An eleventh step of patterning on each of the conductive layers via the dielectric film into a shape of a cell plate of the memory capacitor, and removing the upper conductive layer in the peripheral circuit portion.

【0017】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記窒化膜としてシリコン窒化膜を用い
る。
In one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a silicon nitride film is used as the nitride film.

【0018】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
基板上に素子分離用膜を形成する第1の工程と、前記半
導体基板の素子活性領域に拡散層を形成する第2の工程
と、前記第1及び第2の工程後、前記半導体基板上に窒
化膜を形成する第3の工程と、前記窒化膜上に絶縁膜を
形成する第4の工程と、前記絶縁膜を部分的に除去する
第5の工程と、前記第5の工程後、前記素子活性領域に
導電層を形成する第6の工程とを有する。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a first step of forming an element isolation film on a semiconductor substrate, a second step of forming a diffusion layer in an element active region of the semiconductor substrate, After the first and second steps, a third step of forming a nitride film on the semiconductor substrate, a fourth step of forming an insulating film on the nitride film, and partially removing the insulating film A fifth step, and after the fifth step, a sixth step of forming a conductive layer in the element active region.

【0019】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
は、前記第6の工程後、前記半導体基板上に絶縁膜を形
成する第7の工程と、前記導電層が露出するように前記
絶縁膜に開孔部を形成する第8の工程と、前記絶縁膜上
及び前記開孔部に配線層を形成する第9の工程とを有す
る。
In one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the sixth step, a seventh step of forming an insulating film on the semiconductor substrate and the insulating step so that the conductive layer is exposed. An eighth step of forming an opening in the film and a ninth step of forming a wiring layer on the insulating film and in the opening are provided.

【0020】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
は、前記第3の工程後、前記半導体基板のメモリセル部
の素子活性領域に形成された前記窒化膜を除去する第1
0の工程を更に有するとともに、前記第4の工程後、前
記メモリセル部においては前記導電層をビット線または
キャパシタ下部電極形状に加工するとともに、周辺回路
部においては、前記導電層を、フィルタキャパシタ上部
電極形状に加工する第11の工程を更に有する。
In one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the third step, the first step of removing the nitride film formed in an element active region of a memory cell portion of the semiconductor substrate is performed.
0, and after the fourth step, in the memory cell portion, the conductive layer is processed into a bit line or capacitor lower electrode shape, and in the peripheral circuit portion, the conductive layer is formed as a filter capacitor. An eleventh step for processing into an upper electrode shape is further provided.

【0021】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記窒化膜としてシリコン窒化膜を用い
る。
In one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a silicon nitride film is used as the nitride film.

【0022】[0022]

【作用】本発明の半導体装置においては、周辺回路部の
素子形成領域における半導体基板に形成された不純物拡
散層と窒化膜を介して形成された導電層とが容量結合さ
れ、フィルタキャパシタが構成されている。従って、素
子分離用膜内の電極等を利用することなくフィルタキャ
パシタが得られるため、不純物拡散層と上層配線との導
通をとる際にパッドとなる埋め込み電極を形成する必要
がなくなり、フィルタキャパシタは簡素な構造を有し信
頼性の高いものとなる。
In the semiconductor device of the present invention, the impurity diffusion layer formed on the semiconductor substrate in the element formation region of the peripheral circuit portion and the conductive layer formed via the nitride film are capacitively coupled to form a filter capacitor. ing. Therefore, since a filter capacitor can be obtained without using an electrode or the like in the element isolation film, it is not necessary to form a buried electrode serving as a pad when conducting conduction between the impurity diffusion layer and the upper layer wiring. It has a simple structure and high reliability.

【0023】本発明の半導体装置の製造方法において
は、メモリセル部と周辺回路部において導電層を形成
し、後工程において、メモリセルの構造(COB構造或
いはCUB構造)に応じて、メモリセル部においては前
記導電層をビット線或いはメモリキャパシタのストレー
ジノードの形状にパターニングするとともに、周辺回路
部においては前記導電層をフィルタキャパシタの上部電
極の形状にパターニングして半導体基板の不純物拡散層
と窒化膜を介した上部電極とからなるフィルタキャパシ
タを形成する。このように、ビット線やストレージノー
ドの形成と同時にフィルタキャパシタを形成することが
できるため、製造工程を大幅に短縮化されることにな
る。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a conductive layer is formed in a memory cell portion and a peripheral circuit portion, and a memory cell portion is formed in a subsequent step in accordance with a memory cell structure (COB structure or CUB structure). In the above, the conductive layer is patterned into the shape of a bit line or a storage node of a memory capacitor, and in the peripheral circuit portion, the conductive layer is patterned into the shape of an upper electrode of a filter capacitor to form an impurity diffusion layer and a nitride film of a semiconductor substrate. To form a filter capacitor including the upper electrode. As described above, since the filter capacitor can be formed at the same time as the formation of the bit line and the storage node, the manufacturing process is significantly reduced.

【0024】また、本発明の他の特徴によれば、フィル
タキャパシタの誘電体膜としてシリコン窒化膜を用いて
いることにより、信頼性の高いフィルタキャパシタを搭
載した半導体装置を製造することが可能となる。
According to another feature of the present invention, since a silicon nitride film is used as a dielectric film of a filter capacitor, a semiconductor device having a highly reliable filter capacitor can be manufactured. Become.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置につい
てその製造方法とともに図面を参照しながら詳細に説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings together with a method of manufacturing the same.

【0026】(第1の実施の形態)先ず、第1の実施の
形態について述べる。ここでは、半導体装置として、メ
モリセル部がアクセストランジスタ及びメモリキャパシ
タを有するメモリセルからなるDRAMを例示し、特
に、周辺回路部にフィルタキャパシタが形成されてなる
DRAMの構成をその製造方法と共に例示する。この第
1の実施の形態によるDRAMは、メモリセル部におい
て、メモリキャパシタが実質的にビット線の上層に形成
されてなるCOB(Capasitor Over Bitline)構造のも
のである。図1及び図2は、DRAMの製造方法を工程
順に示す概略断面図であり、図1の各図及び図2(a)
については左側がメモリセル部、右側が周辺回路部を示
し、図2(b)については周辺回路部のみを示す。
(First Embodiment) First, a first embodiment will be described. Here, as the semiconductor device, a DRAM in which a memory cell portion includes a memory cell having an access transistor and a memory capacitor is illustrated, and in particular, a configuration of a DRAM in which a filter capacitor is formed in a peripheral circuit portion is illustrated along with a manufacturing method thereof. . The DRAM according to the first embodiment has a COB (Capacitor Over Bitline) structure in which a memory capacitor is formed substantially above a bit line in a memory cell portion. 1 and 2 are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing a DRAM in the order of steps.
2 shows the memory cell section on the left side and the peripheral circuit section on the right side, and FIG. 2B shows only the peripheral circuit section.

【0027】先ず、図1(a)に示すように、メモリセ
ル部及び周辺回路部にそれぞれP型拡散層(P型ウェ
ル)DA1が形成された半導体シリコン基板101の主
表面上に、フィールドシールド法により素子分離用膜1
02をそれぞれ形成してメモリセル部に活性領域AC
1、周辺回路部に活性領域AC2を画定する。ここで、
素子分離用膜102を構成する絶縁膜103、導電膜1
04、絶縁膜105、サイドウォール膜106はそれぞ
れ、例えば熱酸化膜(厚みが約40nm)、多結晶シリ
コン膜(約150nm)、低圧CVD法により形成され
たシリコン酸化膜(約300nm)及び(約200n
m)である。
First, as shown in FIG. 1A, a field shield is formed on a main surface of a semiconductor silicon substrate 101 in which a P-type diffusion layer (P-type well) DA1 is formed in each of a memory cell portion and a peripheral circuit portion. Isolation film 1 by the method
02 are respectively formed in the memory cell portion to form an active region AC.
1. The active area AC2 is defined in the peripheral circuit section. here,
The insulating film 103 and the conductive film 1 that constitute the element isolation film 102
For example, a thermal oxide film (about 40 nm in thickness), a polycrystalline silicon film (about 150 nm), a silicon oxide film (about 300 nm) formed by a low-pressure CVD method, and 200n
m).

【0028】続いて、活性領域AC1の半導体基板10
1上に例えば熱酸化法によるゲート酸化膜112を形成
した後、このゲート酸化膜112上にCVD法等により
多結晶シリコン膜及びシリコン酸化膜を順次堆積形成
し、ゲート酸化膜112、多結晶シリコン膜及びシリコ
ン酸化膜にフォトリソグラフィー及びそれに続くドライ
エッチングを施して、活性領域AC1にはゲート酸化膜
112上にゲート電極113及びそのキャップ絶縁膜1
14をパターン形成する。ここで、ゲート酸化膜112
はゲート電極113下のものを残して除去されることに
なる。ここで、図1には、活性領域AC1のゲート電極
113のみならず、図示しない活性領域AC1上に形成
されたゲート電極113及びキャップ絶縁膜114が素
子分離用膜102上に延在している様子を示している。
Subsequently, the semiconductor substrate 10 in the active region AC1
After a gate oxide film 112 is formed on the gate oxide film 112 by, for example, a thermal oxidation method, a polycrystalline silicon film and a silicon oxide film are sequentially formed on the gate oxide film 112 by a CVD method or the like. The film and the silicon oxide film are subjected to photolithography and subsequent dry etching to form a gate electrode 113 and a cap insulating film 1 on the gate oxide film 112 in the active region AC1.
14 is patterned. Here, the gate oxide film 112
Is removed except for those under the gate electrode 113. Here, in FIG. 1, not only the gate electrode 113 of the active region AC1 but also the gate electrode 113 and the cap insulating film 114 formed on the active region AC1 (not shown) extend over the element isolation film 102. It shows the situation.

【0029】続いて、素子分離用膜102を含む活性領
域AC1の全面にCVD法等によりシリコン酸化膜を堆
積形成し、このシリコン酸化膜に異方性ドライエッチン
グを施すことによりゲート電極113(及びゲート酸化
膜112、キャップ絶縁膜114)の側部にシリコン酸
化膜を残して側壁保護膜115を形成する。
Subsequently, a silicon oxide film is deposited and formed on the entire surface of the active region AC1 including the element isolation film 102 by a CVD method or the like, and the silicon oxide film is subjected to anisotropic dry etching to form the gate electrode 113 (and A side wall protective film 115 is formed on the side portions of the gate oxide film 112 and the cap insulating film 114 while leaving the silicon oxide film.

【0030】続いて、メモリセル部の活性領域AC1に
ついてはキャップ絶縁膜114及び側壁保護膜115を
マスクとしてゲート電極113の両側の半導体基板10
1の表面領域に、周辺回路部の活性領域AC2について
は素子分離用膜102をマスクとして半導体基板101
の表面領域にN型の不純物をイオン注入してN型拡散層
DA2をそれぞれ形成する。ここで、メモリセル部にお
いては、ゲート電極113とその両側の不純物拡散層D
A2によってアクセストランジスタが構成される。
Subsequently, the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 113 is used for the active region AC1 in the memory cell portion using the cap insulating film 114 and the side wall protective film 115 as a mask.
In the surface region of the semiconductor substrate 101, the active region AC2 of the peripheral circuit portion is formed by using the element isolation film 102 as a mask.
An N-type impurity is ion-implanted into the surface region to form N-type diffusion layers DA2. Here, in the memory cell portion, the gate electrode 113 and the impurity diffusion layers D on both sides thereof are formed.
A2 forms an access transistor.

【0031】次いで、図1(b)に示すように、メモリ
セル部及び周辺回路部の各素子分離用膜102上を含む
活性領域AC1、AC2の全面に、CVD法によりシリ
コン窒化膜107を膜厚150nm程度に成膜する。
Next, as shown in FIG. 1B, a silicon nitride film 107 is formed on the entire surfaces of the active regions AC1 and AC2 including the memory cell portion and the peripheral circuit portion on the element isolation films 102 by the CVD method. The film is formed to a thickness of about 150 nm.

【0032】次いで、図1(c)に示すように、メモリ
セル部及び周辺回路部のシリコン窒化膜107上に常圧
CVD法によりBPSG膜108を膜厚500nm程度
に堆積し、熱処理によってリフローさせてBPSG膜1
08の表面を平坦化する。
Then, as shown in FIG. 1C, a BPSG film 108 is deposited to a film thickness of about 500 nm on the silicon nitride film 107 in the memory cell portion and the peripheral circuit portion by normal pressure CVD, and is reflowed by heat treatment. BPSG film 1
08 is flattened.

【0033】続いて、メモリセル部及び周辺回路部のB
PSG膜108上にレジスト109を塗布し、このレジ
スト109にフォトリソグラフィーによりコンタクトパ
ターンを形成する。
Subsequently, B of the memory cell portion and the peripheral circuit portion
A resist 109 is applied on the PSG film 108, and a contact pattern is formed on the resist 109 by photolithography.

【0034】次いで、図1(d)に示すように、レジス
ト109をマスクとし、シリコン窒化膜107をエッチ
ングのストッパーとしてBPSG膜108にドライエッ
チングを施してコンタクトパターンに倣った開孔を形成
する。このとき、メモリセル部には活性領域AC1に形
成された各ゲート電極113間における不純物拡散層D
A2上のシリコン窒化膜107の一部を露出させるコン
タクト孔108aが形成されるとともに、周辺回路部に
は活性領域AC2上のシリコン窒化膜107を露出させ
るコンタクト孔108bが形成される。
Next, as shown in FIG. 1D, dry etching is performed on the BPSG film 108 using the resist 109 as a mask and the silicon nitride film 107 as an etching stopper to form an opening following the contact pattern. At this time, the impurity diffusion layer D between the respective gate electrodes 113 formed in the active region AC1 is provided in the memory cell portion.
A contact hole 108a exposing a part of the silicon nitride film 107 on A2 is formed, and a contact hole 108b exposing the silicon nitride film 107 on the active region AC2 is formed in the peripheral circuit portion.

【0035】続いて、ドライアッシング法によりレジス
ト109を灰化させて除去する。次に、フォトリソグラ
フィーにより周辺回路部のみを被覆するようにレジスト
パターン110を形成し、ドライエッチングによりコン
タクト孔108aの底部のシリコン窒化膜107を除去
する。
Subsequently, the resist 109 is ashed and removed by a dry ashing method. Next, a resist pattern 110 is formed by photolithography so as to cover only the peripheral circuit portion, and the silicon nitride film 107 at the bottom of the contact hole 108a is removed by dry etching.

【0036】次いで、図2(a)に示すように、ドライ
アッシング法によりレジスト110を灰化して除去した
後、コンタクト孔108a、108b内を含むメモリセ
ル部及び周辺回路部の全面にCVD法により多結晶シリ
コン膜121を、例えば200nm程度の厚みに形成す
る。
Then, as shown in FIG. 2A, after the resist 110 is ashed and removed by dry ashing, the entire surface of the memory cell portion including the contact holes 108a and 108b and the peripheral circuit portion is formed by CVD. The polycrystalline silicon film 121 is formed to a thickness of, for example, about 200 nm.

【0037】続いて、フォトリソグラフィー及びそれに
続くドライエッチングにより多結晶シリコン膜121を
パターニングし、メモリセル部においてはビット線の形
状に、周辺回路部においてはフィルタキャパシタの上部
電極の形状にそれぞれ加工する。このとき、周辺回路部
においては、不純物拡散層DA2、シリコン窒化膜10
7及び多結晶シリコン膜121からフィルタキャパシタ
が構成され、シリコン窒化膜107が誘電体として機能
して不純物拡散層DA2と多結晶シリコン膜111とが
容量結合することになる。
Subsequently, the polycrystalline silicon film 121 is patterned by photolithography and subsequent dry etching, and processed into the shape of a bit line in the memory cell portion and the shape of the upper electrode of the filter capacitor in the peripheral circuit portion. . At this time, in the peripheral circuit portion, the impurity diffusion layer DA2, the silicon nitride film 10
7 and the polycrystalline silicon film 121, a filter capacitor is formed, and the silicon nitride film 107 functions as a dielectric, so that the impurity diffusion layer DA2 and the polycrystalline silicon film 111 are capacitively coupled.

【0038】しかる後、図示はしていないが、メモリセ
ル部においては、ビット線となる多結晶シリコン膜12
1の上層部に、多結晶シリコン膜からなるストレージノ
ード、ONO膜等からなる誘電体膜及び多結晶シリコン
膜からなるセルプレートをパターン形成し、メモリキャ
パシタを形成する。
Thereafter, although not shown, in the memory cell portion, the polycrystalline silicon film 12 serving as a bit line is formed.
A storage node made of a polycrystalline silicon film, a dielectric film made of an ONO film or the like, and a cell plate made of a polycrystalline silicon film are formed in a pattern on the upper layer portion 1 to form a memory capacitor.

【0039】また、周辺回路部においては、図2(b)
に示すように、半導体基板101の全面に層間絶縁膜1
22を形成し、この層間絶縁膜122にフォトリソグラ
フィー及びそれに続くドライエッチングを施して多結晶
シリコン膜121の表面を露出させる。そして、全面に
導電層123を形成し、この導電層123にフォトリソ
グラフィー及びそれに続くドライエッチングを施して多
結晶シリコン膜121からなる上部電極の引き出し電極
の形状に加工する。
In the peripheral circuit section, FIG.
As shown in FIG.
Then, photolithography and subsequent dry etching are performed on the interlayer insulating film 122 to expose the surface of the polycrystalline silicon film 121. Then, a conductive layer 123 is formed on the entire surface, and the conductive layer 123 is subjected to photolithography and subsequent dry etching to be processed into a shape of a lead electrode of an upper electrode made of the polycrystalline silicon film 121.

【0040】続いて、本発明の第2の実施の形態につい
て説明する。ここでは、第1の実施の形態と同様に、周
辺回路部にフィルタキャパシタが形成されてなるDRA
Mをその製造方法とともに例示する。この第1の実施の
形態によるDRAMは、メモリセル部において、メモリ
キャパシタが実質的にビット線の上層に形成されてなる
CUB(Capasitor Under Bitline )構造のものであ
る。図3及び図4は、DRAMの製造方法を工程順に示
す概略断面図であり、各図の左側がメモリセル部、右側
が周辺回路部を表す。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Here, similarly to the first embodiment, a DRA in which a filter capacitor is formed in a peripheral circuit portion is provided.
M will be exemplified together with its manufacturing method. The DRAM according to the first embodiment has a CUB (Capacitor Under Bitline) structure in which a memory capacitor is formed substantially above a bit line in a memory cell portion. 3 and 4 are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing the DRAM in the order of steps. The left side of each figure represents a memory cell portion, and the right side represents a peripheral circuit portion.

【0041】先ず、図3(a)に示すように、メモリセ
ル部及び周辺回路部にそれぞれP型拡散層(P型ウェ
ル)DA1が形成された半導体シリコン基板201の主
表面上に、フィールドシールド法により素子分離用膜2
02をそれぞれ形成してメモリセル部に活性領域AC
1、周辺回路部に活性領域AC2を画定する。ここで、
素子分離用膜202を構成する絶縁膜203、導電膜2
04、絶縁膜205、サイドウォール膜206はそれぞ
れ、例えば熱酸化膜(厚みが約40nm)、多結晶シリ
コン膜(約150nm)、低圧CVD法により形成され
たシリコン酸化膜(約300nm)及び(約200n
m)である。
First, as shown in FIG. 3A, a field shield is formed on a main surface of a semiconductor silicon substrate 201 in which a P-type diffusion layer (P-type well) DA1 is formed in each of a memory cell portion and a peripheral circuit portion. Isolation film 2 by the method
02 are respectively formed in the memory cell portion to form an active region AC.
1. The active area AC2 is defined in the peripheral circuit section. here,
The insulating film 203 and the conductive film 2 that constitute the element isolation film 202
For example, a thermal oxide film (about 40 nm thick), a polycrystalline silicon film (about 150 nm), a silicon oxide film (about 300 nm) formed by a low-pressure CVD method, and 200n
m).

【0042】続いて、活性領域AC1の半導体基板20
1上に例えば熱酸化法によるゲート酸化膜212を形成
した後、このゲート酸化膜212上にCVD法等により
多結晶シリコン膜及びシリコン酸化膜を順次堆積形成
し、ゲート酸化膜212、多結晶シリコン膜及びシリコ
ン酸化膜にフォトリソグラフィー及びそれに続くドライ
エッチングを施して、活性領域AC1にはゲート酸化膜
212上にゲート電極213及びそのキャップ絶縁膜2
14をパターン形成する。ここで、ゲート酸化膜212
はゲート電極213下のものを残して除去されることに
なる。
Subsequently, the semiconductor substrate 20 in the active region AC1
After a gate oxide film 212 is formed on the gate oxide film 212 by, for example, a thermal oxidation method, a polycrystalline silicon film and a silicon oxide film are sequentially deposited and formed on the gate oxide film 212 by a CVD method or the like. The film and the silicon oxide film are subjected to photolithography and subsequent dry etching to form a gate electrode 213 and a cap insulating film 2 on the gate oxide film 212 in the active region AC1.
14 is patterned. Here, the gate oxide film 212
Are removed except for those under the gate electrode 213.

【0043】続いて、素子分離用膜202を含む活性領
域AC1の全面にCVD法等によりシリコン酸化膜を堆
積形成し、このシリコン酸化膜に異方性ドライエッチン
グを施すことによりゲート電極213(及びゲート酸化
膜212、キャップ絶縁膜214)の側部にシリコン酸
化膜を残して側壁保護膜215を形成する。
Subsequently, a silicon oxide film is deposited and formed on the entire surface of the active region AC1 including the element isolation film 202 by a CVD method or the like, and the silicon oxide film is subjected to anisotropic dry etching to form the gate electrode 213 (and A side wall protective film 215 is formed leaving a silicon oxide film on the side of the gate oxide film 212 and the cap insulating film 214).

【0044】続いて、メモリセル部の活性領域AC1に
ついてはキャップ絶縁膜214及び側壁保護膜215を
マスクとしてゲート電極213の両側の半導体基板20
1の表面領域に、周辺回路部の活性領域AC2について
は素子分離用膜202をマスクとして半導体基板201
の表面領域にN型の不純物をイオン注入してN型拡散層
DA2をそれぞれ形成する。ここで、メモリセル部にお
いては、ゲート電極213とその両側の不純物拡散層D
A2によってアクセストランジスタが構成される。
Subsequently, the semiconductor substrate 20 on both sides of the gate electrode 213 is used for the active region AC1 in the memory cell portion using the cap insulating film 214 and the side wall protective film 215 as a mask.
1 for the active region AC2 of the peripheral circuit portion using the element isolating film 202 as a mask.
An N-type impurity is ion-implanted into the surface region to form N-type diffusion layers DA2. Here, in the memory cell portion, the gate electrode 213 and the impurity diffusion layers D on both sides thereof are formed.
A2 forms an access transistor.

【0045】次いで、図3(b)に示すように、メモリ
セル部及び周辺回路部の各素子分離用膜202上を含む
活性領域AC1、AC2の全面に、CVD法によりシリ
コン窒化膜207を150nm程度成膜する。
Next, as shown in FIG. 3 (b), a silicon nitride film 207 is formed on the entire surface of the active regions AC1 and AC2 including the memory cell portion and the peripheral circuit portion on the element isolation films 202 by a CVD method to a thickness of 150 nm. A film is formed to a degree.

【0046】次いで、図3(c)に示すように、メモリ
セル部及び周辺回路部の全面にレジスト208を塗布形
成し、メモリセル部のみにフォトリソグラフィーにより
コンタクトパターンを形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, a resist 208 is applied and formed on the entire surface of the memory cell portion and the peripheral circuit portion, and a contact pattern is formed only on the memory cell portion by photolithography.

【0047】続いて、レジスト208をマスクとし、メ
モリセル部のシリコン窒化膜207にドライエッチング
を施してコンタクトパターンに倣った開孔を形成する。
このとき、メモリセル部には活性領域AC1に形成され
たゲート電極213と素子分離用膜202との間におけ
る不純物拡散層DA2の表面の一部を露出させるコンタ
クト孔207aが形成される。
Subsequently, using the resist 208 as a mask, the silicon nitride film 207 in the memory cell portion is subjected to dry etching to form an opening following the contact pattern.
At this time, a contact hole 207a exposing a part of the surface of the impurity diffusion layer DA2 between the gate electrode 213 formed in the active region AC1 and the isolation film 202 is formed in the memory cell portion.

【0048】続いて、メモリセル部の全面にCVD法に
よりシリコン酸化膜を堆積形成し、全面に異方性ドライ
エッチングを施してコンタクト孔207aの側壁面に側
壁保護膜210を形成する。
Subsequently, a silicon oxide film is deposited and formed on the entire surface of the memory cell portion by the CVD method, and anisotropic dry etching is performed on the entire surface to form a side wall protective film 210 on the side wall surface of the contact hole 207a.

【0049】次いで、図3(d)に示すように、メモリ
セル部及び周辺回路部の全面に、CVD法により多結晶
シリコン膜221を例えば200nm程度の厚みに堆積
形成し、この多結晶シリコン膜221にフォトリソグラ
フィー及びそれに続くドライエッチングを施して、メモ
リセル部の多結晶シリコン膜221をストレージノード
形状に、周辺回路部の多結晶シリコン膜221をフィル
タキャパシタの上部電極形状にそれぞれパターニングす
る。
Next, as shown in FIG. 3D, a polycrystalline silicon film 221 is deposited on the entire surface of the memory cell portion and the peripheral circuit portion to a thickness of, for example, about 200 nm by the CVD method. 221 is subjected to photolithography and subsequent dry etching to pattern the polycrystalline silicon film 221 in the memory cell portion into a storage node shape and the polycrystalline silicon film 221 in the peripheral circuit portion into an upper electrode shape of a filter capacitor.

【0050】次いで、図4(a)に示すように、メモリ
セル部及び周辺回路部の全面に、CVD法により、酸化
膜、窒化膜及び酸化膜を順次成膜して3層構造をもつO
NO膜209を形成する。
Next, as shown in FIG. 4A, an oxide film, a nitride film, and an oxide film are sequentially formed on the entire surface of the memory cell portion and the peripheral circuit portion by the CVD method to form a three-layer O.
An NO film 209 is formed.

【0051】続いて、図4(b)に示すように、メモリ
セル部及び周辺回路部の全面に、CVD法により多結晶
シリコン膜222を堆積形成し、周辺回路部にはマスク
レスの状態で、この多結晶シリコン膜221にフォトリ
ソグラフィー及びそれに続くドライエッチングを施し
て、メモリセル部においては多結晶シリコン膜221を
セルプレート形状に形成するとともに、周辺回路部にお
いてはONO膜209をドライエッチングのストッパー
として多結晶シリコン膜221を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 4B, a polycrystalline silicon film 222 is deposited and formed on the entire surface of the memory cell portion and the peripheral circuit portion by the CVD method, and a maskless state is formed on the peripheral circuit portion. The polycrystalline silicon film 221 is subjected to photolithography and subsequent dry etching to form the polycrystalline silicon film 221 in a cell plate shape in the memory cell portion and to dry-etch the ONO film 209 in the peripheral circuit portion. The polycrystalline silicon film 221 is removed as a stopper.

【0052】このとき、メモリセル部においては、多結
晶シリコン膜221よりなるストレージノード、ONO
膜209及び多結晶シリコン膜222よりなるセルプレ
ートからメモリキャパシタが構成され、ONO膜209
が誘電体として機能してストレージノードとセルプレー
トとが容量結合することになる。一方、周辺回路部にお
いては、不純物拡散層DA2、シリコン窒化膜207及
び多結晶シリコン膜221よりなる上部電極からフィル
タキャパシタが構成され、シリコン窒化膜207が誘電
体として機能して不純物拡散層DA2と上部電極とが容
量結合することになる。
At this time, in the memory cell portion, the storage node made of the polycrystalline silicon film 221 and the ONO
A memory capacitor is formed from a cell plate including the film 209 and the polycrystalline silicon film 222, and the ONO film 209 is formed.
Function as a dielectric, and the storage node and the cell plate are capacitively coupled. On the other hand, in the peripheral circuit portion, a filter capacitor is formed from an impurity diffusion layer DA2, an upper electrode formed of the silicon nitride film 207 and the polycrystalline silicon film 221, and the silicon nitride film 207 functions as a dielectric to form the impurity diffusion layer DA2. Capacitive coupling will occur with the upper electrode.

【0053】続いて、図示は省略するが、メモリセル部
及び周辺回路部の全面に、CVD法によりBPSG膜を
形成して熱処理によりリフローさせて表面を平坦化す
る。しかる後、このBPSG膜にフォトリソグラフィー
及びそれに続くドライエッチングを施して、メモリセル
部においては、ゲート電極213間の半導体基板201
に形成された不純物拡散層DA2の表面を露出させるコ
ンタクト孔を形成し、このコンタクト孔内を含むBPS
G膜上に多結晶シリコン膜からなるビット線をパターン
形成する。一方、周辺回路部においては、フィルタキャ
パシタの上部電極となる多結晶シリコン膜222の表面
の少なくとも一部を露出させる接続孔をBPSG膜及び
ONO膜209に開孔形成し、この接続孔を含むBPS
G膜上に導電層を形成し、この導電層を上部電極の引き
出し電極の形状にパターン形成する。
Subsequently, although not shown, a BPSG film is formed on the entire surface of the memory cell portion and the peripheral circuit portion by the CVD method, and reflowed by heat treatment to flatten the surface. Thereafter, the BPSG film is subjected to photolithography and subsequent dry etching to form a semiconductor substrate 201 between the gate electrodes 213 in the memory cell portion.
A contact hole for exposing the surface of the impurity diffusion layer DA2 formed on the substrate is formed, and the BPS including the inside of the contact hole is formed.
A bit line made of a polycrystalline silicon film is patterned on the G film. On the other hand, in the peripheral circuit portion, a connection hole exposing at least a part of the surface of the polycrystalline silicon film 222 serving as an upper electrode of the filter capacitor is formed in the BPSG film and the ONO film 209, and the BPSG including the connection hole is formed.
A conductive layer is formed on the G film, and the conductive layer is patterned into a shape of a lead electrode of the upper electrode.

【0054】前述のように、前記第1及び第2の実施の
形態においては、フィルタキャパシタの誘電体膜として
シリコン窒化膜107、207を用いているため、レジ
スト109あるいは209の合わせずれが生じても、こ
れらのシリコン窒化膜107、あるいは207がエッチ
ングストッパーとなるので、上層配線とフィールドシー
ルド素子分離用膜のシールド電極とのショートを防ぐこ
とができる。
As described above, in the first and second embodiments, since the silicon nitride films 107 and 207 are used as the dielectric films of the filter capacitors, misalignment of the resist 109 or 209 occurs. Also, since the silicon nitride film 107 or 207 serves as an etching stopper, a short circuit between the upper wiring and the shield electrode of the field shield element isolation film can be prevented.

【0055】なお、前述した第1及び第2の実施の形態
においては、P型の不純物拡散層DA1のウエルの中に
N型の不純物拡散層DA2を形成しているが、N型拡散
層のウエルを形成し、その中にP型拡散層を形成するよ
うにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, the N-type impurity diffusion layer DA2 is formed in the well of the P-type impurity diffusion layer DA1. A well may be formed, and a P-type diffusion layer may be formed therein.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明は前述したように、フィルタキャ
パシタの誘電体として窒化膜を用いているので容量が大
きく信頼性の高いフィルタキャパシタを作成することが
できる。また、ストレージコンタクト、ビットコンタク
ト部に多結晶シリコンなどからなる埋め込み電極を形成
する必要がないため、工程短縮も同時に行える。
According to the present invention, as described above, since a nitride film is used as a dielectric of a filter capacitor, a filter capacitor having a large capacity and high reliability can be manufactured. Further, since it is not necessary to form a buried electrode made of polycrystalline silicon or the like in the storage contact and the bit contact portion, the process can be shortened simultaneously.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態における半導体装置
の製造方法を示す工程順断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図2】本発明の第1の実施の形態における半導体装置
の製造方法を示す工程順断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図3】本発明の第2の実施の形態における半導体装置
の製造方法を示す工程順断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】本発明の第2の実施の形態における半導体装置
の製造方法を示す工程順断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 半導体基板 102 素子分離用膜 103 絶縁膜(酸化膜) 104 導電膜(多結晶シリコン膜) 105 絶縁膜(酸化膜) 106 サイドウォール膜 107 シリコン窒化膜 108 BPSG膜 121 多結晶シリコン膜 201 半導体基板 202 素子分離用膜 203 絶縁膜(酸化膜) 204 導電膜(多結晶シリコン膜) 205 絶縁膜(酸化膜) 206 サイドウォール膜 207 シリコン窒化膜 209 ONO膜 221,222 多結晶シリコン膜 Reference Signs List 101 semiconductor substrate 102 element isolation film 103 insulating film (oxide film) 104 conductive film (polycrystalline silicon film) 105 insulating film (oxide film) 106 sidewall film 107 silicon nitride film 108 BPSG film 121 polycrystalline silicon film 201 semiconductor substrate Reference Signs List 202 element isolation film 203 insulating film (oxide film) 204 conductive film (polycrystalline silicon film) 205 insulating film (oxide film) 206 sidewall film 207 silicon nitride film 209 ONO film 221, 222 polycrystalline silicon film

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に素子分離用膜が形成され
て画定された素子形成領域をそれぞれ有するメモリセル
部及び周辺回路部を備えた半導体装置において、 前記周辺回路部の前記素子形成領域における前記半導体
基板の表面領域に不純物が導入されて形成されてなる不
純物拡散層と、 少なくとも前記不純物拡散層が形成された前記半導体基
板の表面を覆うように形成されてなる窒化膜と、 前記周辺回路部の少なくとも前記素子形成領域における
前記窒化膜上にパターン形成されてなる導電層とを備
え、 前記不純物拡散層と前記導電層とが前記窒化膜を介して
容量結合していることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising: a memory cell portion and a peripheral circuit portion each having an element formation region defined by forming an element isolation film on a semiconductor substrate; An impurity diffusion layer formed by introducing an impurity into a surface region of the semiconductor substrate; a nitride film formed so as to cover at least a surface of the semiconductor substrate on which the impurity diffusion layer is formed; A conductive layer patterned on the nitride film in at least the element formation region of the portion, wherein the impurity diffusion layer and the conductive layer are capacitively coupled via the nitride film. Semiconductor device.
【請求項2】 前記メモリセル部の各メモリセルがアク
セストランジスタとメモリキャパシタを備えた半導体装
置であって、前記メモリキャパシタが実質的にビット線
よりも上層の位置に形成されており、 前記周辺回路部の前記導電層が、前記メモリセル部の前
記ビット線に対応する階層位置に当該ビット線と同一材
料の導電膜で構成されていることを特徴とする請求項1
に記載の半導体装置。
2. A semiconductor device in which each memory cell of the memory cell section includes an access transistor and a memory capacitor, wherein the memory capacitor is formed substantially at a position higher than a bit line. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive layer of the circuit section is formed of a conductive film of the same material as the bit line at a hierarchical position corresponding to the bit line in the memory cell section.
3. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】 前記メモリセル部の各メモリセルがアク
セストランジスタとメモリキャパシタを備えた半導体装
置であって、前記メモリキャパシタが実質的にビット線
よりも下層の位置に形成されており、 前記周辺回路部の前記導電層が、前記メモリセル部の前
記メモリキャパシタのストレージノードとなる下部電極
に対応する階層位置に当該下部電極と同一材料の導電膜
で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の半
導体装置。
3. A semiconductor device in which each memory cell of the memory cell section includes an access transistor and a memory capacitor, wherein the memory capacitor is formed substantially below a bit line. 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive layer of the circuit unit is formed of a conductive film of the same material as the lower electrode at a hierarchical position corresponding to a lower electrode serving as a storage node of the memory capacitor of the memory cell unit. 2. The semiconductor device according to 1.
【請求項4】 前記窒化膜がシリコン窒化膜であること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導
体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said nitride film is a silicon nitride film.
【請求項5】 半導体基板上にメモリセル部及び周辺回
路部を備えた半導体装置の製造方法において、 前記半導体基板上に各素子分離用膜を形成して前記メモ
リセル部及び前記周辺回路部の素子形成領域をそれぞれ
画定する第1の工程と、 前記メモリセル部及び前記周辺回路部の前記素子形成領
域における前記半導体基板の表面領域に不純物を導入し
て不純物拡散層をそれぞれ形成する第2の工程と、 少なくとも前記周辺回路部において前記不純物拡散層が
形成された前記半導体基板の表面を覆うように窒化膜を
形成する第3の工程と、 前記メモリセル部及び前記周辺回路部の全面に導電層を
形成する第4の工程とを有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor device having a memory cell portion and a peripheral circuit portion on a semiconductor substrate, wherein each element isolation film is formed on the semiconductor substrate to form the memory cell portion and the peripheral circuit portion. A first step of defining an element formation region, and a second step of introducing an impurity into a surface region of the semiconductor substrate in the element formation region of the memory cell portion and the peripheral circuit portion to form an impurity diffusion layer, respectively. A third step of forming a nitride film so as to cover a surface of the semiconductor substrate on which the impurity diffusion layer is formed in at least the peripheral circuit section; and a conductive layer formed on the entire surface of the memory cell section and the peripheral circuit section. And a fourth step of forming a layer.
【請求項6】 前記第3の工程の後、前記第4の工程の
前に、前記メモリセル部及び前記周辺回路部の全面に絶
縁層を形成する第5の工程と、 前記第5の工程の後、前記第4の工程の前に、前記メモ
リセル部においては所定の前記不純物拡散層の表面の一
部が露出するように前記絶縁層に開孔を形成し、前記周
辺回路部においては前記素子形成領域に形成された前記
窒化膜を露出させる第6の工程と、 前記第4の工程の後に、前記メモリセル部においては前
記導電層をビット線の形状にパターニングするととも
に、前記周辺回路部においては前記導電層をキャパシタ
の上部電極の形状にパターニングする第7の工程を更に
有することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の
製造方法。
6. A fifth step of forming an insulating layer on the entire surface of the memory cell section and the peripheral circuit section after the third step and before the fourth step; Thereafter, before the fourth step, an opening is formed in the insulating layer so that a part of the surface of the predetermined impurity diffusion layer is exposed in the memory cell portion, and in the peripheral circuit portion, A sixth step of exposing the nitride film formed in the element formation region, and after the fourth step, in the memory cell portion, the conductive layer is patterned into a bit line shape and the peripheral circuit is formed. 6. The method according to claim 5, further comprising a seventh step of patterning the conductive layer into a shape of an upper electrode of a capacitor in the portion.
【請求項7】 前記第3の工程の後、前記第4の工程の
前に、前記メモリセル部において所定の前記不純物拡散
層の表面の一部が露出するように前記窒化膜の一部を除
去する第8の工程と、 前記第4の工程の後に、前記メモリセル部においては前
記導電層をメモリキャパシタのストレージノードとして
機能する下部電極の形状にパターニングするとともに、
前記周辺回路部においては前記導電層をキャパシタの上
部電極の形状にパターニングする第9の工程とを更に有
することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製
造方法。
7. After the third step and before the fourth step, a part of the nitride film is removed so that a part of a predetermined surface of the impurity diffusion layer is exposed in the memory cell portion. An eighth step of removing; and after the fourth step, in the memory cell portion, the conductive layer is patterned into a shape of a lower electrode functioning as a storage node of a memory capacitor;
The method according to claim 5, further comprising: ninth step of patterning the conductive layer in the peripheral circuit portion into a shape of an upper electrode of a capacitor.
【請求項8】 前記第9の工程の後に、前記メモリセル
部及び前記周辺回路部の全面に誘電体膜を形成する第1
0の工程と、 前記第10の工程の後に、前記メモリセル部及び前記周
辺回路部の全面に上部導電層を形成する第11の工程
と、 前記第11の工程の後に、前記メモリセル部においては
前記上部導電層を各々の前記導電層上に前記誘電体膜を
介して前記メモリキャパシタのセルプレートの形状にパ
ターニングするとともに、前記周辺回路部においては前
記上部導電層を除去する第11の工程とを更に有するこ
とを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方
法。
8. A first step of forming a dielectric film over the entire surface of the memory cell section and the peripheral circuit section after the ninth step.
0 step; an eleventh step of forming an upper conductive layer over the entire surface of the memory cell section and the peripheral circuit section after the tenth step; and a step of forming an upper conductive layer in the memory cell section after the eleventh step. An eleventh step of patterning the upper conductive layer on each of the conductive layers via the dielectric film into a shape of a cell plate of the memory capacitor, and removing the upper conductive layer in the peripheral circuit portion 8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, further comprising:
【請求項9】 前記窒化膜としてシリコン窒化膜を用い
ることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載
の半導体装置の製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein a silicon nitride film is used as said nitride film.
【請求項10】 半導体基板上に素子分離用膜を形成す
る第1の工程と、 前記半導体基板の素子活性領域に拡散層を形成する第2
の工程と、 前記第1及び第2の工程後、前記半導体基板上に窒化膜
を形成する第3の工程と、 前記窒化膜上に絶縁膜を形成する第4の工程と、 前記絶縁膜を部分的に除去する第5の工程と、 前記第5の工程後、前記素子活性領域に導電層を形成す
る第6の工程とを有することを特徴とする半導体装置の
製造方法。
10. A first step of forming a device isolation film on a semiconductor substrate, and a second step of forming a diffusion layer in a device active region of the semiconductor substrate.
And after the first and second steps, a third step of forming a nitride film on the semiconductor substrate, a fourth step of forming an insulating film on the nitride film, A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a fifth step of partially removing; and, after the fifth step, a sixth step of forming a conductive layer in the element active region.
【請求項11】 前記第6の工程後、前記半導体基板上
に絶縁膜を形成する第7の工程と、 前記導電層が露出するように前記絶縁膜に開孔部を形成
する第8の工程と、 前記絶縁膜上及び前記開孔部に配線層を形成する第9の
工程とを有することを特徴とする請求項10に記載の半
導体装置の製造方法。
11. A seventh step of forming an insulating film on the semiconductor substrate after the sixth step, and an eighth step of forming an opening in the insulating film so that the conductive layer is exposed. The method according to claim 10, further comprising: forming a wiring layer on the insulating film and in the opening.
【請求項12】 前記第3の工程後、前記半導体基板の
メモリセル部の素子活性領域に形成された前記窒化膜を
除去する第10の工程を更に有するとともに、 前記第4の工程後、前記メモリセル部においては前記導
電層をビット線またはキャパシタ下部電極形状に加工す
るとともに、周辺回路部においては、前記導電層を、フ
ィルタキャパシタ上部電極形状に加工する第11の工程
を更に有することを特徴とする請求項10に記載の半導
体装置の製造方法。
12. The method according to claim 10, further comprising: after the third step, a tenth step of removing the nitride film formed in the element active region of the memory cell portion of the semiconductor substrate. An eleventh step of processing the conductive layer into a bit line or capacitor lower electrode shape in the memory cell portion and processing the conductive layer into a filter capacitor upper electrode shape in the peripheral circuit portion is further provided. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10.
【請求項13】 前記窒化膜としてシリコン窒化膜を用
いることを特徴とする請求項10〜12のいずれか1項
に記載の半導体装置の製造方法。
13. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein a silicon nitride film is used as said nitride film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6207998B1 (en) 1998-07-23 2001-03-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device with well of different conductivity types

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