JPH11195762A - Semiconductor memory device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor memory device and manufacture thereof

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Publication number
JPH11195762A
JPH11195762A JP9367743A JP36774397A JPH11195762A JP H11195762 A JPH11195762 A JP H11195762A JP 9367743 A JP9367743 A JP 9367743A JP 36774397 A JP36774397 A JP 36774397A JP H11195762 A JPH11195762 A JP H11195762A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
insulating film
film
side wall
semiconductor memory
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9367743A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Konogi
秀和 此木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH11195762A publication Critical patent/JPH11195762A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor memory device, in which a memory capacitor is easily and reliably formed on an upper layer of bit lines so as to suppress short-circuiting between the bit lines, and planarizing of the upper layer of the bit lines as well as further insulation between the bit lines and an upper-layer wiring can be adequately secured. SOLUTION: A silicon nitride film is formed by a CVD process on an interlayer insulating film 18 so as to cover bit lines 20, the entire surface of the silicon nitride film is anisotropically etched to be left at only sidewall faces of the bit lines 20 to thereby form widewalls 21. A contact hole 23 for formation of a storage node electrode 24 is provided between the sidewalls 21 for an adjacent pair of the bit lines 20. Even when the contact hole 23 is misaligned, the bit lines 20 can be protected by the sidewalls 21.

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、半導体記憶装置及
びその製造方法に関し、例えば、DRAM等のメモリキ
ャパシタを有する半導体記憶装置に適用して特に好適な
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and is particularly suitable for application to a semiconductor memory device having a memory capacitor such as a DRAM.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時では、半導体素子の微細化及び高集
積化が進行している。それに伴って、半導体素子を構成
する各層間の合わせ余裕を如何にして確保するかという
ことが重要な課題の一つとなっており、いくつかの解決
策が提案されている。例えば、特開平8−78632号
公報では、所謂COB(Capacitor Over Bitline)構造
の半導体メモリの場合について、ストレージコンタクト
孔をその下層にあるビット線やソース/ドレインに対し
て合わせ余裕を確保しつつ形成する技術が開示されてい
る。具体的には、ストレージコンタクト孔を層間絶縁膜
に開孔形成した後に、このストレージコンタクト孔の内
壁面を含む層間絶縁膜の表層を覆うようにシリコン酸化
膜を形成し、このシリコン酸化膜の全面を異方性エッチ
ングしてストレージコンタクト孔の内壁面のみを覆うよ
うに当該シリコン酸化膜を残し、サイドウォールを形成
する。ここで、ストレージコンタクト孔を形成した際
に、例えばビット線とストレージコンタクト孔の内壁面
との距離、即ちビット線から内壁面にかけての層間絶縁
膜の膜厚が極めて薄かったり、甚だしくはビット線の一
部が内壁面から露出した場合でも、サイドウォールによ
ってビット線が保護されて短絡等の不都合の発生が防止
されることになる。
2. Description of the Related Art In recent years, miniaturization and high integration of semiconductor devices have been progressing. Along with this, one of the important issues is how to secure a matching margin between the layers constituting the semiconductor element, and several solutions have been proposed. For example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-78632, in the case of a semiconductor memory having a so-called COB (Capacitor Over Bitline) structure, a storage contact hole is formed while securing a margin for a bit line and a source / drain thereunder. A technique for performing this is disclosed. Specifically, after a storage contact hole is formed in the interlayer insulating film, a silicon oxide film is formed so as to cover the surface layer of the interlayer insulating film including the inner wall surface of the storage contact hole, and the entire surface of the silicon oxide film is formed. Is anisotropically etched to leave sidewalls of the silicon oxide film so as to cover only the inner wall surfaces of the storage contact holes, thereby forming sidewalls. Here, when the storage contact hole is formed, for example, the distance between the bit line and the inner wall surface of the storage contact hole, that is, the thickness of the interlayer insulating film from the bit line to the inner wall surface is extremely thin, or extremely Even when a part is exposed from the inner wall surface, the side wall protects the bit line, thereby preventing inconvenience such as short circuit.

【0003】一方、半導体素子の微細化及び高集積化を
進行させるためには、各層の平坦化も重要な要素の一つ
となるが、その具体的手法としては、特開昭62−10
8542号公報に開示されているように、金属配線の側
壁に段差を緩和させるための絶縁膜を形成する手法や、
特開平3−138940号公報のように更にオーバーハ
ングの発生防止等もその目的として金属配線の側壁にシ
リコン窒化膜を形成する手法、特開平9−153610
号公報のようにゲート電極とソース/ドレイン電極とを
側壁絶縁膜を介してほぼ同一の高さに形成し、平坦化を
図る手法等がある。
On the other hand, in order to advance the miniaturization and high integration of semiconductor elements, flattening of each layer is also one of the important factors.
As disclosed in Japanese Patent No. 8542, a method of forming an insulating film on a side wall of a metal wiring to reduce a step,
As disclosed in JP-A-3-138940, a technique of forming a silicon nitride film on a side wall of a metal wiring for the purpose of preventing the occurrence of overhang and the like is also disclosed in JP-A-9-153610.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. H11-260, there is a method of forming a gate electrode and a source / drain electrode at almost the same height via a side wall insulating film to achieve flattening.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
8−78632号公報の技術には、以下に示すような重
大な問題がある。異方性エッチングによってストレージ
コンタクト孔の内壁面にサイドウォールを形成する際
に、ストレージコンタクト孔の底部のシリコン酸化膜を
完全に除去することが必要不可欠である。一般に、シリ
コン酸化膜の異方性エッチングを行う場合には、所謂マ
イクロローディング効果によりストレージコンタクト孔
の底部の如き微小で深い窪み(溝)内にあるシリコン酸
化膜が除去され難いことが知られている。従ってこの場
合、ストレージコンタクト孔の底部のシリコン酸化膜を
完全に除去する結果として、ビット線上のシリコン酸化
膜に過度の膜減りが生じることになる。これにより、ビ
ット線とメモリキャパシタの下部電極(ストレージノー
ド電極)との間の層間絶縁膜の膜厚が薄くなって層間容
量の増大化を招く。この傾向は半導体メモリの微細化が
進むにつれて顕著となり、膜減りがひどくなるとビット
線が露出して結局ビット線とストレージノード電極との
間に短絡が生じることになる。
However, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-78632 has the following serious problems. When forming the sidewall on the inner wall surface of the storage contact hole by anisotropic etching, it is indispensable to completely remove the silicon oxide film at the bottom of the storage contact hole. In general, it is known that when performing anisotropic etching of a silicon oxide film, it is difficult to remove a silicon oxide film in a minute deep recess (groove) such as a bottom of a storage contact hole due to a so-called microloading effect. I have. Therefore, in this case, as a result of completely removing the silicon oxide film at the bottom of the storage contact hole, the silicon oxide film on the bit line is excessively reduced. As a result, the thickness of the interlayer insulating film between the bit line and the lower electrode (storage node electrode) of the memory capacitor is reduced, and the interlayer capacitance is increased. This tendency becomes remarkable as the miniaturization of the semiconductor memory progresses, and when the film thickness becomes severe, the bit line is exposed and eventually a short circuit occurs between the bit line and the storage node electrode.

【0005】そこで、本発明の目的は、近時の要求であ
る半導体メモリの更なる微細化及び高集積化に応えて、
ビット線との間に短絡等の発生が抑止されるようにビッ
ト線の上層にメモリキャパシタが容易且つ確実に形成さ
れ、しかもビット線の上層の平坦化やビット線と更なる
上層配線との絶縁等を十分に確保することを可能とする
半導体記憶装置及びその製造方法を提供することであ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to respond to recent demands for further miniaturization and high integration of semiconductor memories.
A memory capacitor is easily and reliably formed on the bit line so as to prevent the occurrence of a short circuit or the like between the bit line and the bit line. It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, which can sufficiently secure the above-mentioned conditions.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、ゲート及び一対の不純物拡散層を有するアクセスト
ランジスタと、下部電極と上部電極とが誘電体膜を介し
て対向して容量結合するメモリキャパシタとを備えた半
導体記憶装置であって、前記メモリキャパシタが前記一
対の不純物拡散層の一方と接続されたビット線の実質的
に上層の位置に形成されており、前記ビット線の側壁を
覆うように絶縁材料からなるサイドウォールが形成され
ている。
According to the present invention, there is provided a semiconductor memory device in which an access transistor having a gate and a pair of impurity diffusion layers and a memory in which a lower electrode and an upper electrode face and are capacitively coupled to each other via a dielectric film. A semiconductor memory device including a capacitor, wherein the memory capacitor is formed at a position substantially above a bit line connected to one of the pair of impurity diffusion layers, and covers a side wall of the bit line. As described above, sidewalls made of an insulating material are formed.

【0007】本発明の半導体記憶装置の一態様例におい
ては、前記ビット線及び前記サイドウォールを覆う層間
絶縁膜が形成されており、前記メモリキャパシタの前記
下部電極を前記一対の不純物拡散層の他方と接続させる
ために前記層間絶縁膜に形成された開孔が、少なくとも
前記ビット線と隣接する他のビット線の側壁を覆う前記
サイドウォールの近傍に位置する。
In one embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, an interlayer insulating film covering the bit line and the sidewall is formed, and the lower electrode of the memory capacitor is connected to the other of the pair of impurity diffusion layers. An opening formed in the interlayer insulating film for connection with the bit line is located near the sidewall covering at least a side wall of another bit line adjacent to the bit line.

【0008】本発明の半導体記憶装置の一態様例におい
ては、前記開孔の内壁に前記他のビット線の側壁を覆う
前記サイドウォールの一部が露出している。
In one embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, a part of the side wall covering the side wall of the another bit line is exposed on the inner wall of the opening.

【0009】本発明の半導体記憶装置の一態様例におい
ては、前記サイドウォールが、シリコン窒化膜或いはシ
リコン酸化窒化膜である。
In one embodiment of the present invention, the sidewall is a silicon nitride film or a silicon oxynitride film.

【0010】本発明の半導体記憶装置の一態様例におい
ては、前記ビット線の表層を覆うように保護膜が形成さ
れており、前記保護膜を介して前記ビット線の側壁に前
記サイドウォールが形成されている。
In one embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, a protective film is formed so as to cover a surface layer of the bit line, and the sidewall is formed on a side wall of the bit line via the protective film. Have been.

【0011】本発明の半導体記憶装置の一態様例におい
ては、前記ビット線の側壁面が順テーパ形状とされてい
る。
In one embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention, a side wall surface of the bit line has a forward tapered shape.

【0012】本発明の半導体記憶装置の製造方法は、ゲ
ート及び一対の不純物拡散層を有するアクセストランジ
スタと、下部電極と上部電極とが誘電体膜を介して対向
して容量結合するメモリキャパシタとを備え、前記メモ
リキャパシタが前記一対の不純物拡散層の一方と接続さ
れたビット線の実質的に上層の位置に形成されてなる半
導体記憶装置の製造方法であって、前記アクセストラン
ジスタを覆う第1の絶縁膜を形成する第1の工程と、前
記第1の絶縁膜をパターニングして、前記一対の不純物
拡散層の一方の表面の一部を露出させる第1の開孔を形
成する第2の工程と、前記開孔内を充填するように前記
第1の絶縁膜上に前記ビット線を帯状にパターン形成す
る第3の工程と、前記ビット線を覆うように、前記第1
の絶縁膜に比してエッチング速度の低い第2の絶縁膜を
形成する第4の工程と、前記第2の絶縁膜の全面をエッ
チングして、前記ビット線の側壁を覆うように前記第2
の絶縁膜を残す第5の工程と、前記ビット線及び前記第
2の絶縁膜を覆うように第3の絶縁膜を形成する第6の
工程と、前記第3及び第1の絶縁膜をパターニングし
て、前記一対の不純物拡散層の他方の表面の一部を露出
させる第2の開孔を、少なくとも前記ビット線と並列す
る他のビット線の側壁を覆う前記第2の絶縁膜の近傍に
形成する第7の工程と、前記第2の開孔内を充填するよ
うに前記第3の絶縁膜上に前記メモリキャパシタの前記
下部電極を形成する第8の工程とを有する。
According to the method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, there is provided an access transistor having a gate and a pair of impurity diffusion layers, and a memory capacitor in which a lower electrode and an upper electrode face each other via a dielectric film and are capacitively coupled. A method of manufacturing a semiconductor memory device, wherein the memory capacitor is formed at a position substantially above a bit line connected to one of the pair of impurity diffusion layers, the first method covering the access transistor. A first step of forming an insulating film and a second step of patterning the first insulating film to form a first opening exposing a part of one surface of the pair of impurity diffusion layers A third step of patterning the bit line in a strip shape on the first insulating film so as to fill the opening, and the first step of covering the bit line.
Forming a second insulating film having a lower etching rate than the insulating film, and etching the entire surface of the second insulating film to cover the side wall of the bit line.
A fifth step of leaving the first insulating film, a sixth step of forming a third insulating film so as to cover the bit lines and the second insulating film, and patterning the third and first insulating films. Forming a second opening exposing a part of the other surface of the pair of impurity diffusion layers near at least the second insulating film covering a side wall of another bit line parallel to the bit line; A seventh step of forming; and an eighth step of forming the lower electrode of the memory capacitor on the third insulating film so as to fill the inside of the second opening.

【0013】本発明の半導体記憶装置の製造方法の一態
様例においては、前記第7の工程において、隣接する一
対の前記他のビット線間の距離に規定されるように前記
第2の開孔を自己整合的に形成する。
In one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, in the seventh step, the second hole is defined so as to be defined by a distance between the pair of adjacent bit lines. Are formed in a self-aligned manner.

【0014】本発明の半導体記憶装置の製造方法の一態
様例においては、前記第2の絶縁膜が、シリコン窒化膜
或いはシリコン酸化窒化膜である。
In one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, the second insulating film is a silicon nitride film or a silicon oxynitride film.

【0015】本発明の半導体記憶装置の製造方法の一態
様例においては、前記第3の工程の後、前記第4の工程
の前に、前記ビット線の表層を覆うように第4の絶縁膜
を形成し、前記第5の工程において、前記第4の絶縁膜
を介して前記ビット線の側壁に前記第2の絶縁膜を残
す。
In one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, after the third step and before the fourth step, a fourth insulating film is formed so as to cover a surface layer of the bit line. Is formed, and in the fifth step, the second insulating film is left on the side wall of the bit line via the fourth insulating film.

【0016】本発明の半導体記憶装置の製造方法の一態
様例においては、前記第3の工程において、前記ビット
線をその側壁面が順テーパ形状となるようにパターン形
成する。
In one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, in the third step, the bit line is patterned so that the side wall surface has a forward tapered shape.

【0017】[0017]

【作用】本発明においては、第2の開孔(ストレージコ
ンタクト孔)が形成される前に、ビット線の側壁にシリ
コン窒化膜やシリコン酸化窒化膜からなるサイドウォー
ルが形成される。ストレージコンタクト孔の形成位置は
例えば隣接するビット線間となるが、この場合には隣接
する各ビット線の側壁を覆うサイドウォールによりスト
レージコンタクト孔の孔径がほぼ規定され、形成時に多
少の位置ずれを生じてもサイドウォールに規制されて自
己整合的に所定孔径のストレージコンタクト孔が形成さ
れる。即ち、サイドウォールがエッチング速度の低い材
料からなるために当該サイドウォールの膜減りが抑えら
れてビット線との絶縁が十分に保たれるとともに、十分
な合わせ余裕が確保された所望のストレージノード電極
が形成されることになる。
According to the present invention, a sidewall made of a silicon nitride film or a silicon oxynitride film is formed on the side wall of the bit line before the second opening (storage contact hole) is formed. The formation position of the storage contact hole is, for example, between adjacent bit lines. In this case, the diameter of the storage contact hole is substantially defined by the sidewall covering the side wall of each adjacent bit line, and a slight displacement occurs during the formation. Even if it occurs, a storage contact hole having a predetermined hole diameter is formed in a self-aligned manner by being restricted by the sidewall. That is, since the sidewall is made of a material having a low etching rate, the film thickness of the sidewall is suppressed, the insulation with the bit line is sufficiently maintained, and the desired storage node electrode having a sufficient alignment margin is secured. Is formed.

【0018】更に、ビット線が形成された後、上述のサ
イドウォールを形成する前に、各ビット線を覆うように
第4の絶縁膜(保護膜)を形成することにより、ビット
線に及ぼされる応力が緩和され、強い応力に起因するビ
ット線の損壊等の発生が防止される。
Further, after the bit lines are formed and before the above-mentioned sidewalls are formed, a fourth insulating film (protective film) is formed so as to cover each bit line, thereby affecting the bit lines. The stress is alleviated, thereby preventing the bit line from being damaged due to the strong stress.

【0019】更に、ビット線の側壁面を順テーパ形状と
することにより、サイドウォールの形成面積が増加する
とともにストレージコンタクト孔の形成時の合わせ余裕
が更に拡大され、特にビット線上面のエッジの被覆性が
向上して当該エッジが露出し難くなり、より確実に絶縁
の保たれたストレージノード電極が形成されることにな
る。
Further, by forming the side wall surface of the bit line into a forward tapered shape, the formation area of the side wall is increased, and the alignment margin when forming the storage contact hole is further expanded. As a result, the edge becomes difficult to be exposed, and a storage node electrode in which insulation is maintained more reliably is formed.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体記憶装
置及びその製造方法のいくつかの具体的な実施形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some specific embodiments of a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】(第1の実施形態)先ず、第1の実施形態
について説明する。この第1の実施形態においては、半
導体記憶装置としてアクセストランジスタ及びメモリキ
ャパシタを有し、この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る所謂COB(CapacitorOver Bi
tline)構造のDRAMを例示し、その構成を製造方法
とともに説明する。図1〜図5は、この第1の実施形態
のDRAMの製造方法を工程順に示す概略断面図であ
り、各図の(a)がビット線に沿った方向の断面図、
(b)がビット線と直交する方向の断面図である。
(First Embodiment) First, a first embodiment will be described. In the first embodiment, a semiconductor memory device includes an access transistor and a memory capacitor, and the memory capacitor is formed substantially in a layer above the bit line, so-called COB (Capacitor Over Bi-layer).
A DRAM having a (tline) structure will be exemplified, and the configuration thereof will be described together with a manufacturing method. 1 to 5 are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment in the order of steps. FIG. 1A is a cross-sectional view taken along a bit line.
FIG. 4B is a cross-sectional view in a direction orthogonal to the bit lines.

【0022】先ず、図1に示すように、例えばp型のシ
リコン半導体基板11の上に、素子分離構造として所謂
LOCOS法によりフィールド酸化膜13を形成して素
子形成領域を画定する。なお、このフィールド酸化膜1
3の代わりに、フィールドシールド素子分離法により、
酸化膜内に導電膜が埋設されてなり、この導電膜により
直下のシリコン半導体基板の部位を所定電位に固定して
素子分離を行うフィールドシールド素子分離構造を形成
してもよい。
First, as shown in FIG. 1, a field oxide film 13 is formed as an element isolation structure on a p-type silicon semiconductor substrate 11 by a so-called LOCOS method to define an element formation region. The field oxide film 1
Instead of 3, by the field shield element separation method,
A conductive film may be embedded in the oxide film to form a field shield element isolation structure for isolating elements by fixing a portion of the silicon semiconductor substrate immediately below to a predetermined potential with the conductive film.

【0023】次いで、フィールド酸化膜13により互い
に分離されて相対的に画定された素子形成領域のシリコ
ン半導体基板11の表面に熱処理を施して熱酸化膜を形
成し、続いてCVD法により不純物がドープされた多結
晶シリコン膜及びシリコン酸化膜を堆積形成する。
Next, a thermal oxide film is formed by performing a heat treatment on the surface of the silicon semiconductor substrate 11 in the element formation region which is separated from each other by the field oxide film 13 and is relatively defined. A polycrystalline silicon film and a silicon oxide film are deposited and formed.

【0024】次いで、熱酸化膜、多結晶シリコン膜及び
シリコン酸化膜を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パターニングして、素子形成領
域に熱酸化膜、多結晶シリコン膜及びシリコン酸化膜を
電極形状に残して、ゲート酸化膜12、ゲート電極15
及びそのキャップ絶縁膜16をパターン形成する。
Next, the thermal oxide film, the polycrystalline silicon film, and the silicon oxide film are patterned by photolithography and subsequent dry etching, and the thermal oxide film, the polycrystalline silicon film, and the silicon oxide film are formed into an electrode shape in the element formation region. Leave the gate oxide film 12 and the gate electrode 15
Then, the cap insulating film 16 is patterned.

【0025】次いで、パターニングに用いたフォトレジ
ストを灰化処理して除去した後、ゲート電極15上を含
む全面にCVD法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の全面を異方性エッチングして、ゲ
ート酸化膜12、ゲート電極15及びそのキャップ絶縁
膜16の側面にのみシリコン酸化膜を残してサイドウォ
ール17を形成する。
Next, after the photoresist used for patterning is removed by ashing, a silicon oxide film is deposited and formed on the entire surface including the gate electrode 15 by CVD.
The entire surface of the silicon oxide film is anisotropically etched to form a sidewall 17 while leaving the silicon oxide film only on the side surfaces of the gate oxide film 12, the gate electrode 15, and the cap insulating film 16.

【0026】次いで、キャップ絶縁膜16及びサイドウ
ォール17をマスクとして、ゲート電極15の両側のシ
リコン半導体基板11の表面領域にイオン注入により不
純物を導入し、ソース/ドレインとなる一対の不純物拡
散層10を形成して、ゲート電極15及び一対の不純物
拡散層10を有するアクセストランジスタを完成させ
る。
Next, using the cap insulating film 16 and the side wall 17 as a mask, an impurity is introduced into the surface region of the silicon semiconductor substrate 11 on both sides of the gate electrode 15 by ion implantation to form a pair of impurity diffusion layers 10 serving as a source / drain. To complete the access transistor having the gate electrode 15 and the pair of impurity diffusion layers 10.

【0027】次いで、フィールド酸化膜13上を含む全
面にCVD法により多結晶シリコン膜を形成し、この多
結晶シリコン膜を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パターニングして、不純物拡散
層10上を含み隣接するフィールド酸化膜13間にかけ
て広がる島状に多結晶シリコン膜を残して、引き出し電
極14を形成する。この引き出し電極14は、後述する
各開孔(ビットコンタクト孔19,ストレージコンタク
ト孔23)の形成時における不純物拡散層10に対する
合わせ余裕を確保するためのパッドとして機能する。な
お、この引き出し電極14を不純物拡散層10を形成す
る前に形成し、シリコン半導体基板11に熱処理を施す
ことにより引き出し電極14中の不純物をシリコン半導
体基板11内に拡散させて、不純物拡散層10を形成す
るようにしてもよい。
Next, a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface including the field oxide film 13 by the CVD method, and the polycrystalline silicon film is patterned by photolithography and subsequent dry etching to include the impurity diffusion layer 10. The extraction electrode 14 is formed while leaving the polycrystalline silicon film in an island shape extending between the adjacent field oxide films 13. The lead electrode 14 functions as a pad for securing a margin for matching with the impurity diffusion layer 10 when forming each of the openings (bit contact holes 19 and storage contact holes 23) described later. Note that the extraction electrode 14 is formed before the impurity diffusion layer 10 is formed, and the impurity in the extraction electrode 14 is diffused into the silicon semiconductor substrate 11 by subjecting the silicon semiconductor substrate 11 to heat treatment. May be formed.

【0028】次いで、フィールド酸化膜3上を含むシリ
コン半導体基板11の全面にCVD法によりシリコン酸
化膜を堆積形成し、リフロー処理を施して表面を平坦化
することにより層間絶縁膜18を形成する。続いて、層
間絶縁膜18を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パターニングして、一対の不純物
拡散層10の一方(通常、ドレインとなる)上に形成さ
れた引き出し電極14の表面の一部を露出させるビット
コンタクト孔19を形成する。しかる後、ビットコンタ
クト孔19内を含む層間絶縁膜18上にCVD法により
多結晶シリコン膜を堆積形成し、この多結晶シリコン膜
をフォトリソグラフィー及びそれに続くドライエッチン
グにより帯状にパターニングして、引き出し電極14を
介して下層の不純物拡散層10と接続されるビット線2
0を形成する。各ビット線20は、図1(b)に示すよ
うに、各々が対応する引き出し電極14とビットコンタ
クト孔19を通じて接続されており、ほぼ等間隔をもっ
て並列に形成されている。
Next, a silicon oxide film is deposited and formed on the entire surface of the silicon semiconductor substrate 11 including the field oxide film 3 by a CVD method, and a reflow process is performed to flatten the surface, thereby forming an interlayer insulating film 18. Subsequently, the interlayer insulating film 18 is patterned by photolithography and subsequent dry etching to expose a part of the surface of the extraction electrode 14 formed on one of the pair of impurity diffusion layers 10 (usually serving as a drain). A bit contact hole 19 to be formed is formed. Thereafter, a polycrystalline silicon film is deposited and formed on the interlayer insulating film 18 including the inside of the bit contact hole 19 by a CVD method, and the polycrystalline silicon film is patterned into a band shape by photolithography and subsequent dry etching, and the extraction electrode is formed. Bit line 2 connected to lower impurity diffusion layer 10 through
0 is formed. As shown in FIG. 1B, each bit line 20 is connected to a corresponding lead electrode 14 through a bit contact hole 19, and is formed in parallel at substantially equal intervals.

【0029】次に、図2に示すように、ビット線20を
覆うようにCVD法により層間絶縁膜18上にシリコン
窒化膜を形成し、このシリコン窒化膜の全面を異方性エ
ッチングして各ビット線20の側壁面のみにシリコン窒
化膜を残し、サイドウォール21を形成する。このサイ
ドウォール21としては、シリコン窒化膜の代わりにシ
リコン酸化窒化膜を材料として形成してもよい。ここ
で、隣接するビット線20間の下層には一対の不純物拡
散層10の他方(通常、ソースとなる)と接続された引
き出し電極14が位置することになる。
Next, as shown in FIG. 2, a silicon nitride film is formed on the interlayer insulating film 18 by a CVD method so as to cover the bit line 20, and the entire surface of the silicon nitride film is anisotropically etched. The side wall 21 is formed while leaving the silicon nitride film only on the side wall surface of the bit line 20. As the sidewall 21, a silicon oxynitride film may be formed instead of the silicon nitride film. Here, the extraction electrode 14 connected to the other (usually a source) of the pair of impurity diffusion layers 10 is located below the adjacent bit lines 20.

【0030】次に、図3に示すように、ビット線20を
覆うように層間絶縁膜18上にシリコン酸化膜をCVD
法により堆積形成し、層間絶縁膜22を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, a silicon oxide film is formed on the interlayer insulating film 18 so as to cover the bit line 20 by CVD.
Then, an interlayer insulating film 22 is formed by deposition.

【0031】次に、図4に示すように、層間絶縁膜2
2,18をフォトリソグラフィー及びそれに続くドライ
エッチングによりパターニングして、一対の不純物拡散
層10の他方(通常、ソースとなる)上に形成された引
き出し電極14の表面の一部を露出させるストレージコ
ンタクト孔23を形成する。ここで、層間絶縁膜22,
18の材料(シリコン酸化膜)に比して、サイドウォー
ル21の材料(シリコン窒化膜)はエッチング速度が低
いため、パターニング時には隣接するビット線20の側
壁面を覆うサイドウォール21間の離間距離によりスト
レージコンタクト孔23の孔径が規定されることにな
る。本例では、この離間距離、即ち孔径が0.1μm〜
0.15μm程度とされている。従って、ストレージコ
ンタクト孔23の形成時に多少の位置ずれが生じた場合
でも、サイドウォール21の一部がストレージコンタク
ト孔23の内壁から露出するに過ぎず、このサイドウォ
ール21に規制されて下層の引き出し電極14の表面の
一部を露出させることが可能であり、合わせ余裕を十分
に保ちつつ自己整合的にストレージコンタクト孔23が
形成される。
Next, as shown in FIG.
A storage contact hole for exposing a part of the surface of the extraction electrode 14 formed on the other of the pair of impurity diffusion layers 10 (usually as a source) by patterning the substrates 2 and 18 by photolithography and subsequent dry etching. 23 are formed. Here, the interlayer insulating film 22,
Since the material (silicon nitride film) of the side wall 21 has a lower etching rate than the material 18 (silicon oxide film), the distance between the side walls 21 covering the side wall surfaces of the adjacent bit lines 20 is reduced during patterning. The hole diameter of the storage contact hole 23 is defined. In this example, the separation distance, that is, the hole diameter is 0.1 μm or more.
It is about 0.15 μm. Therefore, even if a slight displacement occurs during the formation of the storage contact hole 23, only a part of the sidewall 21 is exposed from the inner wall of the storage contact hole 23, and the lower layer is pulled out by being restricted by the sidewall 21. A part of the surface of the electrode 14 can be exposed, and the storage contact hole 23 is formed in a self-aligned manner while maintaining a sufficient alignment margin.

【0032】次に、図5に示すように、ストレージコン
タクト孔23内を含む層間絶縁膜22の全面にCVD法
により多結晶シリコン膜を堆積形成し、この多結晶シリ
コン膜をフォトリソグラフィー及びそれに続くドライエ
ッチングによりパターニングして、ストレージノード電
極24を形成する。このストレージノード電極24は、
上述のようにサイドウォール21の膜厚が十分に保持さ
れた状態でストレージコンタクト孔23が形成されてい
るため、仮にストレージコンタクト孔23の形成時に位
置ずれが生じてその内壁面からサイドウォール21が露
出したような場合でも、ビット線20との間に層間容量
の増大を招くおそれはない。ましてや両者間に短絡等が
生じることもなく、当初の設計通りに正確且つ容易にス
トレージノード電極24が形成されることになる。
Next, as shown in FIG. 5, a polycrystalline silicon film is deposited and formed on the entire surface of the interlayer insulating film 22 including the inside of the storage contact hole 23 by the CVD method, and this polycrystalline silicon film is subjected to photolithography and subsequent steps. The storage node electrode 24 is formed by patterning by dry etching. This storage node electrode 24
As described above, since the storage contact holes 23 are formed in a state where the thickness of the sidewalls 21 is sufficiently maintained, a positional shift occurs when the storage contact holes 23 are formed, and the sidewalls 21 are removed from the inner wall surface. Even in the case of being exposed, there is no possibility that the interlayer capacitance between the bit line 20 and the bit line 20 is increased. Furthermore, the storage node electrode 24 can be formed accurately and easily as originally designed without causing a short circuit or the like between them.

【0033】続いて、ストレージノード電極24を覆う
ように、CVD法により、シリコン酸化膜/シリコン窒
化膜/シリコン酸化膜の3層構造膜及び多結晶シリコン
膜を順次堆積し、所定のパターニングを施して、ONO
膜25及びセルプレート電極26を形成する。ここで、
ストレージノード電極24、ONO膜25及びセルプレ
ート電極26を備えてなり、ストレージノード電極24
とセルプレート電極26とが誘電体膜であるONO膜2
5を介して対向し容量結合するメモリキャパシタが完成
する。
Subsequently, a three-layer structure film of a silicon oxide film / silicon nitride film / silicon oxide film and a polycrystalline silicon film are sequentially deposited by a CVD method so as to cover the storage node electrode 24, and are subjected to predetermined patterning. ONO
A film 25 and a cell plate electrode 26 are formed. here,
A storage node electrode 24, an ONO film 25, and a cell plate electrode 26;
ONO film 2 in which cell and cell plate electrode 26 are dielectric films
Thus, a memory capacitor which is opposed and capacitively coupled through the capacitor 5 is completed.

【0034】しかる後、図示は省略したが、更なる層間
絶縁膜の形成、接続孔の形成やそれに続く配線層の形
成、メモリセル部の周辺回路部の形成(この周辺回路部
はメモリセル部とともに順次形成される場合が多い。)
等の諸工程を経て、DRAMを完成させる。一例とし
て、図6(a)に、ビット線20或いは当該ビット線2
0と同時に同一材料で形成された配線である下層配線M
1と上層配線M2とを層間絶縁膜31に形成されたヴィ
ア孔VHを介して接続する様子を模式的に示す。ここで
は、上述のように下層配線M1の側壁にサイドウォール
21が形成されているため、図6(b)に示すようにヴ
ィア孔VHに合わせずれが生じても、エッチング速度の
低いサイドウォール21に保護されて下層に悪影響を及
ぼすことなく下層配線M1と上層配線M2との接続が確
実に行われることになる。
Thereafter, although not shown, further formation of an interlayer insulating film, formation of a connection hole and subsequent formation of a wiring layer, formation of a peripheral circuit portion of a memory cell portion (this peripheral circuit portion is a memory cell portion Are often formed sequentially.)
Through various steps such as the above, the DRAM is completed. As an example, FIG. 6A shows the bit line 20 or the bit line 2 concerned.
0 and a lower layer wiring M which is a wiring formed of the same material at the same time.
1 and an upper layer wiring M2 are schematically shown connected via a via hole VH formed in the interlayer insulating film 31. Here, since the sidewall 21 is formed on the sidewall of the lower wiring M1 as described above, even if the via hole VH is misaligned as shown in FIG. And the lower layer wiring M1 and the upper layer wiring M2 are reliably connected without adversely affecting the lower layer.

【0035】上述のように、第1の実施形態において
は、ストレージコンタクト孔23が形成される前に、ビ
ット線20の側壁にシリコン窒化膜やシリコン酸化窒化
膜からなるサイドウォール21が形成される。ストレー
ジコンタクト孔23の形成位置は例えば隣接するビット
線20間となるが、この場合には隣接する各ビット線2
0の側壁を覆うサイドウォール21によりストレージコ
ンタクト孔23の孔径がほぼ規定され、形成時に多少の
位置ずれを生じてもサイドウォール21に規制されて自
己整合的に所定孔径のストレージコンタクト孔23が形
成される。即ち、サイドウォール21がエッチング速度
の低い材料からなるために当該サイドウォール21の膜
減りが抑えられてビット線20との絶縁が十分に保たれ
るとともに、十分な合わせ余裕が確保された所望のスト
レージノード電極24が形成されることになる。
As described above, in the first embodiment, before the storage contact hole 23 is formed, the side wall 21 made of the silicon nitride film or the silicon oxynitride film is formed on the side wall of the bit line 20. . The formation position of the storage contact hole 23 is, for example, between the adjacent bit lines 20. In this case, each of the adjacent bit lines 2
The hole diameter of the storage contact hole 23 is substantially defined by the sidewall 21 covering the side wall of the zero, and the storage contact hole 23 having a predetermined hole diameter is formed in a self-aligned manner even if a slight displacement occurs during formation. Is done. That is, since the side wall 21 is made of a material having a low etching rate, the reduction in the film thickness of the side wall 21 is suppressed, the insulation with the bit line 20 is sufficiently maintained, and a desired alignment margin is ensured. The storage node electrode 24 will be formed.

【0036】従って、第1の実施形態によれば、近時の
要求であるDRAMの更なる微細化及び高集積化に応え
て、ビット線20との間に短絡等の発生が抑止されるよ
うにビット線20の上層にメモリキャパシタが容易且つ
確実に形成され、しかもビット線20の上層の平坦化や
ビット線20と更なる上層配線との絶縁等を十分に確保
することが可能となる。
Therefore, according to the first embodiment, the occurrence of a short circuit or the like with the bit line 20 is suppressed in response to the recent demand for further miniaturization and higher integration of the DRAM. In addition, a memory capacitor can be easily and reliably formed on the upper layer of the bit line 20, and furthermore, it is possible to sufficiently flatten the upper layer of the bit line 20 and sufficiently secure insulation between the bit line 20 and a further upper layer wiring.

【0037】−変形例− ここで、第1の実施形態の一変形例について説明する。
この変形例のDRAMは、第1の実施形態のそれとほぼ
同様の構成を有するが、ビット線20の近傍の構造が若
干異なる。以下、この変形例のDRAMの構造をその製
造方法と共に説明する。図7及び図8は、この変形例の
DRAMの製造方法の主要工程を順に示す概略断面図で
あり、各図の(a)がビット線に沿った方向の断面図、
(b)がビット線と直交する方向の断面図である。な
お、第1の実施形態のDRAMの構成部材等に対応する
ものについては同符号を記して説明を省略する。
-Modification- A modification of the first embodiment will now be described.
The DRAM of this modified example has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but the structure near the bit line 20 is slightly different. Hereinafter, the structure of the DRAM of this modified example will be described together with its manufacturing method. 7 and 8 are schematic cross-sectional views sequentially showing main steps of a method of manufacturing a DRAM according to this modification. FIG. 7A is a cross-sectional view taken along a bit line.
FIG. 4B is a cross-sectional view in a direction orthogonal to the bit lines. Components corresponding to those of the DRAM of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0038】先ず、第1の実施形態の場合と同様に、シ
リコン半導体基板11にゲート電極15、ソース/ドレ
インとなる一対の不純物拡散層10を形成してアクセス
トランジスタを完成させ、層間絶縁膜18上にビット線
20をパターン形成する(図1参照)。
First, as in the first embodiment, a gate electrode 15 and a pair of impurity diffusion layers 10 serving as a source / drain are formed on a silicon semiconductor substrate 11 to complete an access transistor, and an interlayer insulating film 18 is formed. A bit line 20 is patterned on the upper surface (see FIG. 1).

【0039】次に、図7に示すように、各ビット線20
を覆うように層間絶縁膜18の全面にCVD法によりシ
リコン酸化膜を膜厚30nm程度に堆積して保護膜27
を形成する。
Next, as shown in FIG.
A silicon oxide film is deposited to a thickness of about 30 nm on the entire surface of the interlayer insulating film 18 by a CVD method so as to cover
To form

【0040】次に、図8に示すように、ビット線20を
保護膜27を介して覆うようにCVD法により保護膜2
7上にシリコン窒化膜を形成し、このシリコン窒化膜の
全面を異方性エッチングして各ビット線20の保護膜2
7を介した側壁面のみにシリコン窒化膜を残し、サイド
ウォール21を形成する。このサイドウォール21とし
ては、シリコン窒化膜の代わりにシリコン酸化窒化膜を
材料として形成してもよい。ここで、隣接するビット線
20間の下層には一対の不純物拡散層10の他方(通
常、ソースとなる)と接続された引き出し電極14が位
置することになる。
Next, as shown in FIG. 8, the protection film 2 is formed by the CVD method so as to cover the bit line 20 with the protection film 27 interposed therebetween.
7, a silicon nitride film is formed, and the entire surface of the silicon nitride film is anisotropically etched to form a protective film 2 for each bit line 20.
The side wall 21 is formed while leaving the silicon nitride film only on the side wall surface via. As the sidewall 21, a silicon oxynitride film may be formed instead of the silicon nitride film. Here, the extraction electrode 14 connected to the other (usually a source) of the pair of impurity diffusion layers 10 is located below the adjacent bit lines 20.

【0041】しかる後、第1の実施形態と同様に、層間
絶縁膜22やストレージコンタクト孔23、ストレージ
ノード電極24やONO膜25、セルプレート電極26
等の形成し、更なる層間絶縁膜や接続孔を形成する諸工
程を経て、DRAMを完成させる。
Thereafter, similarly to the first embodiment, the interlayer insulating film 22, the storage contact hole 23, the storage node electrode 24, the ONO film 25, and the cell plate electrode 26 are formed.
Are completed, and the DRAM is completed through various steps of forming further interlayer insulating films and connection holes.

【0042】このように、第1の実施形態の変形例にお
いては、ストレージコンタクト孔23が形成される前
に、ビット線20の側壁にシリコン窒化膜やシリコン酸
化窒化膜からなるサイドウォール21が形成される。ス
トレージコンタクト孔23の形成位置は例えば隣接する
ビット線20間となるが、この場合には隣接する各ビッ
ト線20の側壁を覆うサイドウォール21によりストレ
ージコンタクト孔23の孔径がほぼ規定され、形成時に
多少の位置ずれを生じてもサイドウォール21に規制さ
れて自己整合的に所定孔径のストレージコンタクト孔2
3が形成される。即ち、サイドウォール21がエッチン
グ速度の低い材料からなるために当該サイドウォール2
1の膜減りが抑えられてビット線20との絶縁が十分に
保たれるとともに、十分な合わせ余裕が確保された所望
のストレージノード電極24が形成されることになる。
As described above, in the modification of the first embodiment, before the storage contact hole 23 is formed, the side wall 21 made of the silicon nitride film or the silicon oxynitride film is formed on the side wall of the bit line 20. Is done. The formation position of the storage contact hole 23 is, for example, between the adjacent bit lines 20. In this case, the hole diameter of the storage contact hole 23 is substantially defined by the sidewall 21 that covers the side wall of each adjacent bit line 20. Even if a slight displacement occurs, the storage contact hole 2 having a predetermined hole diameter is regulated by the side wall 21 and self-aligned.
3 is formed. That is, since the side wall 21 is made of a material having a low etching rate,
Thus, a desired storage node electrode 24 is formed in which the reduction of the film thickness of 1 is suppressed, the insulation from the bit line 20 is sufficiently maintained, and a sufficient alignment margin is secured.

【0043】更に、ビット線20が形成された後、上述
のサイドウォール21を形成する前に、各ビット線20
を覆うように保護膜27を形成することにより、ビット
線20に及ぼされる応力が緩和され、強い応力に起因す
るビット線20の損壊等の発生が防止される。
Further, after the bit lines 20 are formed and before the above-described sidewalls 21 are formed, each bit line 20 is formed.
By forming the protective film 27 so as to cover the bit line 20, the stress applied to the bit line 20 is reduced, and the occurrence of damage or the like of the bit line 20 due to the strong stress is prevented.

【0044】従って、この変形例によれば、ビット線2
0との間に短絡等の発生が抑止されるようにビット線2
0の上層にメモリキャパシタが容易且つ確実に形成さ
れ、しかも保護膜27の作用によりビット線20に及ぼ
されがちな応力が緩和される。更にそれに加え、ビット
線20の上層の平坦化やビット線20と更なる上層配線
との絶縁等を十分に確保することが可能となり、近時の
要求であるDRAMの更なる微細化及び高集積化をそれ
に伴う犠牲を払うことなく容易且つ確実に実現すること
ができる。
Therefore, according to this modification, the bit line 2
Bit line 2 so that the occurrence of a short circuit or the like between them is suppressed.
A memory capacitor is easily and reliably formed in the upper layer of 0, and the stress that is likely to be exerted on the bit line 20 by the action of the protective film 27 is reduced. Further, in addition to this, it is possible to make the upper layer of the bit line 20 flat and sufficiently secure the insulation between the bit line 20 and the further upper layer wiring. This can be realized easily and reliably without sacrificing the cost.

【0045】(第2の実施形態)次いで、本発明の第2
の実施形態について説明する。この第2の実施形態のD
RAMは、第1の実施形態のそれとほぼ同様の構成を有
するが、ビット線の形状が若干異なる点で相違する。図
9〜図13は、第2の実施形態のDRAMの製造方法を
工程順に示す概略断面図であり、各図の(a)がビット
線に沿った方向の断面図、(b)がビット線と直交する
方向の断面図である。
(Second Embodiment) Next, the second embodiment of the present invention
An embodiment will be described. D of the second embodiment
The RAM has substantially the same configuration as that of the first embodiment, except that the shape of the bit line is slightly different. 9 to 13 are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing the DRAM of the second embodiment in the order of steps, in which (a) is a cross-sectional view along a bit line, and (b) is a bit line. It is sectional drawing of a direction orthogonal to FIG.

【0046】先ず、図9に示すように、例えばp型のシ
リコン半導体基板111の上に、素子分離構造として所
謂LOCOS法によりフィールド酸化膜113を形成し
て素子形成領域を画定する。なお、このフィールド酸化
膜113の代わりに、フィールドシールド素子分離法に
より、酸化膜内に導電膜が埋設されてなり、この導電膜
により直下のシリコン半導体基板の部位を所定電位に固
定して素子分離を行うフィールドシールド素子分離構造
を形成してもよい。
First, as shown in FIG. 9, a field oxide film 113 is formed as an element isolation structure on a p-type silicon semiconductor substrate 111 by a so-called LOCOS method to define an element formation region. Instead of the field oxide film 113, a conductive film is buried in the oxide film by a field shield element isolation method, and a portion of the silicon semiconductor substrate immediately below is fixed at a predetermined potential by the conductive film to perform element isolation. May be formed.

【0047】次いで、フィールド酸化膜113により互
いに分離されて相対的に画定された素子形成領域のシリ
コン半導体基板111の表面に熱処理を施して熱酸化膜
を形成し、続いてCVD法により不純物がドープされた
多結晶シリコン膜及びシリコン酸化膜を堆積形成する。
Next, a thermal oxide film is formed by performing a heat treatment on the surface of the silicon semiconductor substrate 111 in the element formation region which is separated from each other by the field oxide film 113 and is relatively defined. A polycrystalline silicon film and a silicon oxide film are deposited and formed.

【0048】次いで、熱酸化膜、多結晶シリコン膜及び
シリコン酸化膜を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パターニングして、素子形成領
域に熱酸化膜、多結晶シリコン膜及びシリコン酸化膜を
電極形状に残して、ゲート酸化膜112、ゲート電極1
15及びそのキャップ絶縁膜116をパターン形成す
る。
Next, the thermal oxide film, the polycrystalline silicon film, and the silicon oxide film are patterned by photolithography and subsequent dry etching, and the thermal oxide film, the polycrystalline silicon film, and the silicon oxide film are formed into an electrode shape in the element formation region. Leave the gate oxide film 112 and the gate electrode 1
15 and its cap insulating film 116 are patterned.

【0049】次いで、パターニングに用いたフォトレジ
ストを灰化処理して除去した後、ゲート電極115上を
含む全面にCVD法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の全面を異方性エッチングし
て、ゲート酸化膜112、ゲート電極115及びそのキ
ャップ絶縁膜116の側面にのみシリコン酸化膜を残し
てサイドウォール117を形成する。
Next, after the photoresist used for patterning is removed by ashing, a silicon oxide film is deposited and formed on the entire surface including on the gate electrode 115 by the CVD method. Etching is performed to form sidewalls 117 while leaving the silicon oxide film only on the side surfaces of the gate oxide film 112, the gate electrode 115, and the cap insulating film 116.

【0050】次いで、キャップ絶縁膜116及びサイド
ウォール117をマスクとして、ゲート電極115の両
側のシリコン半導体基板111の表面領域にイオン注入
により不純物を導入し、ソース/ドレインとなる一対の
不純物拡散層110を形成して、ゲート電極115及び
一対の不純物拡散層110を有するアクセストランジス
タを完成させる。
Then, using the cap insulating film 116 and the side wall 117 as a mask, an impurity is introduced into the surface region of the silicon semiconductor substrate 111 on both sides of the gate electrode 115 by ion implantation to form a pair of impurity diffusion layers 110 serving as a source / drain. Is formed to complete an access transistor having a gate electrode 115 and a pair of impurity diffusion layers 110.

【0051】次いで、フィールド酸化膜113上を含む
全面にCVD法により多結晶シリコン膜を形成し、この
多結晶シリコン膜を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パターニングして、不純物拡
散層110上を含み隣接するフィールド酸化膜113間
にかけて広がる島状に多結晶シリコン膜を残して、引き
出し電極114を形成する。この引き出し電極114
は、後述する各開孔(ビットコンタクト孔119,スト
レージコンタクト孔123)の形成時における不純物拡
散層110に対する合わせ余裕を確保するためのパッド
として機能する。なお、この引き出し電極114を不純
物拡散層110を形成する前に形成し、シリコン半導体
基板111に熱処理を施すことにより引き出し電極11
4中の不純物をシリコン半導体基板111内に拡散させ
て、不純物拡散層110を形成するようにしてもよい。
Next, a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface including the field oxide film 113 by the CVD method, and the polycrystalline silicon film is patterned by photolithography and subsequent dry etching to include the impurity diffusion layer 110. The extraction electrode 114 is formed while leaving the polycrystalline silicon film in an island shape extending between the adjacent field oxide films 113. This extraction electrode 114
Functions as a pad for securing a margin for matching with the impurity diffusion layer 110 at the time of forming openings (bit contact holes 119 and storage contact holes 123) described later. The extraction electrode 114 is formed before the impurity diffusion layer 110 is formed, and a heat treatment is performed on the silicon semiconductor substrate 111 to form the extraction electrode 11.
4 may be diffused into the silicon semiconductor substrate 111 to form the impurity diffusion layer 110.

【0052】次いで、フィールド酸化膜3上を含むシリ
コン半導体基板111の全面にCVD法によりシリコン
酸化膜を堆積形成し、リフロー処理を施して表面を平坦
化することにより層間絶縁膜118を形成する。続い
て、層間絶縁膜118を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パターニングして、一対
の不純物拡散層110の一方(通常、ドレインとなる)
上に形成された引き出し電極114の表面の一部を露出
させるビットコンタクト孔119を形成する。
Next, a silicon oxide film is deposited and formed on the entire surface of the silicon semiconductor substrate 111 including on the field oxide film 3 by a CVD method, and the surface is flattened by performing a reflow process to form an interlayer insulating film 118. Subsequently, the interlayer insulating film 118 is patterned by photolithography and subsequent dry etching to form one of the pair of impurity diffusion layers 110 (usually, a drain).
A bit contact hole 119 exposing a part of the surface of the lead electrode 114 formed thereon is formed.

【0053】次いで、ビットコンタクト孔119内を含
む層間絶縁膜118上にCVD法により多結晶シリコン
膜を堆積形成し、この多結晶シリコン膜をフォトリソグ
ラフィー及びそれに続くエッチングにより帯状にパター
ニングして、引き出し電極114を介して下層の不純物
拡散層110と接続されるビット線120を形成する。
ここで、図9(b)及びその中の円C内に示すように、
ビット線120をその帯状に沿った側面形状を順テーパ
状とする。そのため、多結晶シリコン膜のエッチング時
において、異方性を若干緩和して幾分等方性を付帯させ
る。即ちこのエッチングは、所謂異方性エッチングでは
あるが、等方性の割合を若干もたせた手法である。従っ
て、ビット線120の側壁面がややなだらかなテーパ状
となる。これにより、後述するサイドウォール121に
よりビット線120の側壁面が確実に覆われてビット線
120の上面のエッジが露出し難くなる。本例において
は、テーパ角θを水平面に対して60°〜80°程度と
することが望ましい。テーパ角θが80°より大きいと
(80°<θ≦90°の場合)ビット線120のエッジ
被覆性に乏しく、60°より小さいと(0°<θ<60
°の場合)ビット線120の膜厚が薄くなり過ぎたり側
壁面の被覆性を損なうおそれがあるからである。各ビッ
ト線120は、図9(b)に示すように、各々が対応す
る引き出し電極114とビットコンタクト孔119を通
じて接続されており、ほぼ等間隔をもって並列に形成さ
れている。
Next, a polycrystalline silicon film is deposited and formed on the interlayer insulating film 118 including the inside of the bit contact hole 119 by the CVD method, and the polycrystalline silicon film is patterned into a belt shape by photolithography and subsequent etching, and is drawn out. A bit line 120 connected to the lower impurity diffusion layer 110 via the electrode 114 is formed.
Here, as shown in FIG. 9B and the circle C therein,
The side surface of the bit line 120 along the band shape is a forward tapered shape. Therefore, during the etching of the polycrystalline silicon film, the anisotropy is slightly relaxed and some isotropic properties are imparted. In other words, this etching is a so-called anisotropic etching, but is a method having a slight isotropic ratio. Therefore, the side wall surface of the bit line 120 has a slightly gentle taper shape. Accordingly, the side wall surface of the bit line 120 is reliably covered with the sidewall 121 described later, and the upper edge of the bit line 120 is hardly exposed. In this example, it is desirable that the taper angle θ be about 60 ° to 80 ° with respect to the horizontal plane. If the taper angle θ is larger than 80 ° (80 ° <θ ≦ 90 °), the edge coverage of the bit line 120 is poor, and if it is smaller than 60 ° (0 ° <θ <60).
This is because the thickness of the bit line 120 may be too thin or the coverage of the side wall surface may be impaired. As shown in FIG. 9B, each bit line 120 is connected to a corresponding lead electrode 114 through a bit contact hole 119, and is formed in parallel at substantially equal intervals.

【0054】次に、図10に示すように、ビット線12
0を覆うようにCVD法により層間絶縁膜118上にシ
リコン窒化膜を形成し、このシリコン窒化膜の全面を異
方性エッチングして各ビット線120の側壁面のみにシ
リコン窒化膜を残し、サイドウォール121を形成す
る。ここで、既述の如くビット線120の側壁面が順テ
ーパ面とされているため、ビット線120のエッジの被
覆性に優れたサイドウォール121が形成される。この
サイドウォール121としては、シリコン窒化膜の代わ
りにシリコン酸化窒化膜を材料として形成してもよい。
なお、隣接するビット線120間の下層には一対の不純
物拡散層110の他方(通常、ソースとなる)と接続さ
れた引き出し電極114が位置することになる。
Next, as shown in FIG.
A silicon nitride film is formed on the interlayer insulating film 118 by CVD so as to cover 0, and the entire surface of the silicon nitride film is anisotropically etched to leave the silicon nitride film only on the side wall surface of each bit line 120. The wall 121 is formed. Here, since the side wall surface of the bit line 120 is a forward tapered surface as described above, the side wall 121 having excellent coverage of the edge of the bit line 120 is formed. As the sidewall 121, a silicon oxynitride film may be formed instead of the silicon nitride film.
Note that a lead electrode 114 connected to the other of the pair of impurity diffusion layers 110 (usually serving as a source) is located below the adjacent bit lines 120.

【0055】次に、図11に示すように、ビット線12
0を覆うように層間絶縁膜118上にシリコン酸化膜を
CVD法により堆積形成し、層間絶縁膜122を形成す
る。
Next, as shown in FIG.
Then, a silicon oxide film is deposited and formed on the interlayer insulating film 118 by a CVD method so as to cover 0, thereby forming an interlayer insulating film 122.

【0056】次に、図12に示すように、層間絶縁膜1
22,118を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パターニングして、一対の不純物
拡散層110の他方(通常、ソースとなる)上に形成さ
れた引き出し電極114の表面の一部を露出させるスト
レージコンタクト孔 123を形成する。ここで、層間
絶縁膜122,118の材料(シリコン酸化膜)に比し
て、サイドウォール121の材料(シリコン窒化膜)は
エッチング速度が低いため、パターニング時には隣接す
るビット線120の側壁面を覆うサイドウォール121
間の離間距離によりストレージコンタクト孔123の孔
径が規定されることになる。本例では、この離間距離、
即ち孔径が0.1μm〜0.15μm程度とされてい
る。従って、ストレージコンタクト孔123の形成時に
多少の位置ずれが生じた場合でも、サイドウォール12
1の一部がストレージコンタクト孔123の内壁から露
出するに過ぎず、このサイドウォール21に規制されて
正確に下層の引き出し電極114の表面の一部を露出さ
せることが可能であり、合わせ余裕を十分に保ちつつ自
己整合的にストレージコンタクト孔123が形成され
る。
Next, as shown in FIG.
The storage contact holes 22 and 118 are patterned by photolithography and subsequent dry etching to expose a part of the surface of the extraction electrode 114 formed on the other (usually a source) of the pair of impurity diffusion layers 110. 123 is formed. Here, since the material of the sidewall 121 (silicon nitride film) has a lower etching rate than the material of the interlayer insulating films 122 and 118 (silicon oxide film), it covers the side wall surface of the adjacent bit line 120 during patterning. Sidewall 121
The hole diameter of the storage contact hole 123 is determined by the separation distance therebetween. In this example, this separation distance,
That is, the pore diameter is set to about 0.1 μm to 0.15 μm. Therefore, even if a slight displacement occurs during the formation of the storage contact hole 123, the side wall 12
1 is only exposed from the inner wall of the storage contact hole 123, and it is possible to accurately expose a part of the surface of the lower extraction electrode 114 by being restricted by the sidewall 21. The storage contact holes 123 are formed in a self-aligned manner while keeping sufficient.

【0057】次に、図13に示すように、ストレージコ
ンタクト孔123内を含む層間絶縁膜122の全面にC
VD法により多結晶シリコン膜を堆積形成し、この多結
晶シリコン膜を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パターニングして、ストレージノ
ード電極124を形成する。このストレージノード電極
124は、上述のようにサイドウォール121の膜厚が
十分に保持された状態でストレージコンタクト孔123
が形成されているため、仮にストレージコンタクト孔1
23の形成時に位置ずれが生じてその内壁面からサイド
ウォール121が露出したような場合でも、ビット線1
20との間に層間容量の増大を招くおそれはない。まし
てや両者間に短絡等が生じることもなく、当初の設計通
りに正確且つ容易にストレージノード電極124が形成
されることになる。
Next, as shown in FIG. 13, C is formed on the entire surface of the interlayer insulating film 122 including the inside of the storage contact hole 123.
A polycrystalline silicon film is deposited and formed by the VD method, and the polycrystalline silicon film is patterned by photolithography and subsequent dry etching to form a storage node electrode 124. The storage node electrode 124 is formed in the storage contact hole 123 while the thickness of the side wall 121 is sufficiently maintained as described above.
Is formed, the storage contact hole 1 is temporarily
Even when the side wall 121 is exposed from the inner wall surface due to displacement during the formation of the
There is no possibility that an increase in interlayer capacitance will occur between the first and second electrodes. Moreover, the storage node electrode 124 is formed accurately and easily as originally designed without short-circuiting between the two.

【0058】続いて、ストレージノード電極124を覆
うように、CVD法により、シリコン酸化膜/シリコン
窒化膜/シリコン酸化膜の3層構造膜及び多結晶シリコ
ン膜を順次堆積し、所定のパターニングを施して、ON
O膜125及びセルプレート電極126を形成する。こ
こで、ストレージノード電極124、ONO膜125及
びセルプレート電極126を備えてなり、ストレージノ
ード電極124とセルプレート電極126とが誘電体膜
であるONO膜125を介して対向し容量結合するメモ
リキャパシタが完成する。
Subsequently, a three-layer structure film of a silicon oxide film / silicon nitride film / silicon oxide film and a polycrystalline silicon film are sequentially deposited by a CVD method so as to cover the storage node electrode 124, and are subjected to predetermined patterning. And ON
An O film 125 and a cell plate electrode 126 are formed. Here, the storage capacitor includes a storage node electrode 124, an ONO film 125, and a cell plate electrode 126. Is completed.

【0059】しかる後、図示は省略したが、更なる層間
絶縁膜の形成、接続孔の形成やそれに続く配線層の形
成、メモリセル部の周辺回路部の形成(この周辺回路部
はメモリセル部とともに順次形成される場合が多い。)
等の諸工程を経て、DRAMを完成させる。一例とし
て、図14(a)に、ビット線120或いは当該ビット
線120と同時に同一材料で形成された配線である下層
配線M3と上層配線M4とを層間絶縁膜131に形成さ
れたヴィア孔VHを介して接続する様子を模式的に示
す。ここでは、上述のようにサイドウォール121が下
層配線M3のテーパ状の側壁面に形成されているため、
図14(b)に示すようにヴィア孔VHに合わせずれが
生じても、占有面積が大きくしかもエッチング速度の低
いサイドウォール121に保護されて下層に悪影響を及
ぼすことなく下層配線M3と上層配線M4との接続が確
実に行われることになる。
Thereafter, although not shown in the drawing, further formation of an interlayer insulating film, formation of a connection hole and subsequent formation of a wiring layer, and formation of a peripheral circuit portion of a memory cell portion (this peripheral circuit portion is a memory cell portion Are often formed sequentially.)
Through various steps such as the above, the DRAM is completed. As an example, in FIG. 14A, the lower layer wiring M3 and the upper layer wiring M4, which are formed of the same material at the same time as the bit line 120 or the bit line 120, are connected to via holes VH formed in the interlayer insulating film 131. FIG. 1 schematically shows a state in which connection is made via a switch. Here, since the side wall 121 is formed on the tapered side wall surface of the lower wiring M3 as described above,
As shown in FIG. 14B, even if misalignment occurs in the via hole VH, the lower wiring M3 and the upper wiring M4 are protected by the side wall 121 having a large occupation area and a low etching rate without adversely affecting the lower layer. Connection with the terminal is surely established.

【0060】上述のように、第2の実施形態において
は、ストレージコンタクト孔123が形成される前に、
ビット線120の側壁にシリコン窒化膜やシリコン酸化
窒化膜からなるサイドウォール121が形成される。ス
トレージコンタクト孔123の形成位置は例えば隣接す
るビット線120間となるが、この場合には隣接する各
ビット線120の側壁を覆うサイドウォール121によ
りストレージコンタクト孔123の孔径がほぼ規定さ
れ、形成時に多少の位置ずれを生じてもサイドウォール
121に規制されて自己整合的に所定孔径のストレージ
コンタクト孔123が形成される。即ち、サイドウォー
ル121がエッチング速度の低い材料からなるために当
該サイドウォール121の膜減りが抑えられてビット線
120との絶縁が十分に保たれるとともに、十分な合わ
せ余裕が確保された所望のストレージノード電極124
が形成されることになる。
As described above, in the second embodiment, before the storage contact hole 123 is formed,
A side wall 121 made of a silicon nitride film or a silicon oxynitride film is formed on the side wall of the bit line 120. The formation position of the storage contact hole 123 is, for example, between the adjacent bit lines 120. In this case, the hole diameter of the storage contact hole 123 is substantially defined by the sidewall 121 covering the side wall of each adjacent bit line 120. Even if a slight displacement occurs, the storage contact hole 123 having a predetermined hole diameter is formed in a self-aligned manner while being regulated by the sidewall 121. That is, since the side wall 121 is made of a material having a low etching rate, the reduction in the thickness of the side wall 121 is suppressed, the insulation from the bit line 120 is sufficiently maintained, and a desired alignment margin is secured. Storage node electrode 124
Is formed.

【0061】更に、ビット線120の側壁面を順テーパ
形状とすることにより、サイドウォール121の形成面
積が増加するとともにストレージコンタクト孔123の
形成時の合わせ余裕が更に拡大され、特にビット線12
0上面のエッジの被覆性が向上して当該エッジが露出し
難くなり、より確実に絶縁の保たれたストレージノード
電極124が形成されることになる。
Further, by forming the side wall surface of the bit line 120 into a forward tapered shape, the formation area of the side wall 121 is increased, and the alignment margin when the storage contact hole 123 is formed is further expanded.
The coverability of the edge of the upper surface is improved, so that the edge becomes difficult to be exposed, and the storage node electrode 124 with more insulated insulation is formed.

【0062】従って、第2の実施形態によれば、近時の
要求であるDRAMの更なる微細化及び高集積化に応え
て、ビット線120との間に短絡等の発生が抑止される
ようにビット線120の上層にメモリキャパシタが容易
且つ確実に形成され、しかもビット線120の上層の平
坦化やビット線120と更なる上層配線との絶縁等を十
分に確保することが可能となる。
Therefore, according to the second embodiment, the occurrence of a short circuit or the like with the bit line 120 is suppressed in response to the recent demand for further miniaturization and higher integration of the DRAM. In addition, a memory capacitor can be easily and reliably formed on the upper layer of the bit line 120, and it is possible to sufficiently planarize the upper layer of the bit line 120 and sufficiently secure insulation between the bit line 120 and a further upper layer wiring.

【0063】−変形例− ここで、第2の実施形態の一変形例について説明する。
この変形例のDRAMは、第2の実施形態のそれとほぼ
同様の構成を有するが、ビット線120の近傍の構造が
若干異なる。以下、この変形例のDRAMの構造をその
製造方法と共に説明する。図15及び図16は、この変
形例のDRAMの製造方法の主要工程を順に示す概略断
面図であり、各図の(a)がビット線に沿った方向の断
面図、(b)がビット線と直交する方向の断面図であ
る。なお、第2の実施形態のDRAMの構成部材等に対
応するものについては同符号を記して説明を省略する。
-Modification- Here, a modification of the second embodiment will be described.
The DRAM of this modified example has substantially the same configuration as that of the second embodiment, but the structure near the bit line 120 is slightly different. Hereinafter, the structure of the DRAM of this modified example will be described together with its manufacturing method. 15 and 16 are schematic cross-sectional views sequentially showing main steps of a method of manufacturing a DRAM of this modification, in which (a) is a cross-sectional view along a bit line, and (b) is a bit line. It is sectional drawing of a direction orthogonal to FIG. Components corresponding to those of the DRAM of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0064】先ず、第2の実施形態の場合と同様に、シ
リコン半導体基板111にゲート電極115、ソース/
ドレインとなる一対の不純物拡散層110を形成してア
クセストランジスタを完成させ、層間絶縁膜118上に
側壁面が順テーパ状となるようにビット線120をパタ
ーン形成する(図9参照)。
First, as in the second embodiment, the gate electrode 115 and the source /
A pair of impurity diffusion layers 110 serving as drains are formed to complete the access transistor, and a bit line 120 is patterned on the interlayer insulating film 118 so that the side wall surface has a forward tapered shape (see FIG. 9).

【0065】次に、図15に示すように、各ビット線1
20を覆うように層間絶縁膜118の全面にCVD法に
よりシリコン酸化膜を膜厚30nm程度に堆積して保護
膜127を形成する。
Next, as shown in FIG.
A protective layer 127 is formed by depositing a silicon oxide film to a thickness of about 30 nm on the entire surface of the interlayer insulating film 118 by CVD so as to cover 20.

【0066】次に、図16に示すように、ビット線12
0を保護膜127を介して覆うようにCVD法により保
護膜127上にシリコン窒化膜を形成し、このシリコン
窒化膜の全面を異方性エッチングして各ビット線120
の保護膜127を介した側壁面のみにシリコン窒化膜を
残し、サイドウォール121を形成する。このサイドウ
ォール121としては、シリコン窒化膜の代わりにシリ
コン酸化窒化膜を材料として形成してもよい。ここで、
隣接するビット線120間の下層には一対の不純物拡散
層110の他方(通常、ソースとなる)と接続された引
き出し電極114が位置することになる。
Next, as shown in FIG.
A silicon nitride film is formed on the protection film 127 by a CVD method so as to cover the bit lines 120 via the protection film 127, and the entire surface of the silicon nitride film is anisotropically etched.
The sidewall 121 is formed while leaving the silicon nitride film only on the side wall surface via the protective film 127. As the sidewall 121, a silicon oxynitride film may be formed instead of the silicon nitride film. here,
In the lower layer between the adjacent bit lines 120, the extraction electrode 114 connected to the other (usually, the source) of the pair of impurity diffusion layers 110 is located.

【0067】しかる後、第2の実施形態と同様に、層間
絶縁膜122やストレージコンタクト孔123、ストレ
ージノード電極124やONO膜125、セルプレート
電極126等の形成し、更なる層間絶縁膜や接続孔を形
成する諸工程を経て、DRAMを完成させる。
Thereafter, similarly to the second embodiment, an interlayer insulating film 122, a storage contact hole 123, a storage node electrode 124, an ONO film 125, a cell plate electrode 126, and the like are formed, and further interlayer insulating films and connections are formed. The DRAM is completed through various steps for forming holes.

【0068】このように、第2の実施形態の変形例にお
いては、ストレージコンタクト孔123が形成される前
に、ビット線120の側壁にシリコン窒化膜やシリコン
酸化窒化膜からなるサイドウォール121が形成され
る。ストレージコンタクト孔123の形成位置は例えば
隣接するビット線120間となるが、この場合には隣接
する各ビット線120の側壁を覆うサイドウォール12
1によりストレージコンタクト孔123の孔径がほぼ規
定され、形成時に多少の位置ずれを生じてもサイドウォ
ール121に規制されて自己整合的に所定孔径のストレ
ージコンタクト孔123が形成される。即ち、サイドウ
ォール121がエッチング速度の低い材料からなるため
に当該サイドウォール121の膜減りが抑えられてビッ
ト線120との絶縁が十分に保たれるとともに、十分な
合わせ余裕が確保された所望のストレージノード電極1
24が形成されることになる。
As described above, in the modification of the second embodiment, before the storage contact hole 123 is formed, the side wall 121 made of the silicon nitride film or the silicon oxynitride film is formed on the side wall of the bit line 120. Is done. The storage contact hole 123 is formed, for example, between adjacent bit lines 120. In this case, the side wall 12 covering the side wall of each adjacent bit line 120 is formed.
1, the hole diameter of the storage contact hole 123 is substantially defined. Even if a slight displacement occurs during the formation, the storage contact hole 123 having a predetermined hole diameter is formed in a self-aligned manner while being regulated by the sidewall 121. That is, since the side wall 121 is made of a material having a low etching rate, the reduction in the thickness of the side wall 121 is suppressed, the insulation from the bit line 120 is sufficiently maintained, and a desired alignment margin is secured. Storage node electrode 1
24 will be formed.

【0069】更に、ビット線120の側壁面を順テーパ
形状とすることにより、サイドウォール121の形成面
積が増加するとともにストレージコンタクト孔123の
形成時の合わせ余裕が更に拡大され、特にビット線12
0上面のエッジの被覆性が向上して当該エッジが露出し
難くなり、より確実に絶縁の保たれたストレージノード
電極124が形成されることになる。
Further, by forming the side wall surface of the bit line 120 into a forward tapered shape, the formation area of the side wall 121 is increased, and the margin for forming the storage contact hole 123 is further expanded.
The coverability of the edge of the upper surface is improved, so that the edge becomes difficult to be exposed, and the storage node electrode 124 with more insulated insulation is formed.

【0070】更に、ビット線120が形成された後、上
述のサイドウォール121を形成する前に、各ビット線
120を覆うように保護膜127を形成することによ
り、ビット線120に及ぼされる応力が緩和され、強い
応力に起因するビット線120の損壊等の発生が防止さ
れる。
Further, after the bit lines 120 are formed and before the above-mentioned sidewalls 121 are formed, the protective film 127 is formed so as to cover each bit line 120, so that the stress applied to the bit lines 120 is reduced. As a result, the bit line 120 is prevented from being damaged due to strong stress.

【0071】従って、この変形例によれば、ビット線1
20との間に短絡等の発生が抑止されるようにビット線
120の上層にメモリキャパシタがより容易且つ確実に
形成され、しかも保護膜127の作用によりビット線1
20に及ぼされがちな応力が緩和される。更にそれに加
え、ビット線120の上層の平坦化やビット線120と
更なる上層配線との絶縁等を十分に確保することが可能
となり、近時の要求であるDRAMの更なる微細化及び
高集積化をそれに伴う犠牲を払うことなく容易且つ確実
に実現することができる。
Therefore, according to this modification, bit line 1
A memory capacitor is more easily and reliably formed on the bit line 120 so that the occurrence of a short circuit or the like between the bit line 120 and the bit line 1 is prevented by the protection film 127.
The stress that tends to be exerted on 20 is alleviated. In addition, the upper layer of the bit line 120 can be flattened and insulation between the bit line 120 and a further upper layer wiring can be sufficiently ensured. This can be realized easily and reliably without sacrificing the cost.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば、近時の要求である半導
体素子の更なる微細化及び高集積化に応えて、ビット線
との間に短絡等の発生が抑止されるようにビット線の上
層にメモリキャパシタを容易且つ確実に形成し、しかも
ビット線の上層の平坦化やビット線と更なる上層配線と
の絶縁等を十分に確保することが可能となる。
According to the present invention, in response to recent demands for further miniaturization and high integration of semiconductor devices, bit lines are prevented from being short-circuited with bit lines. It is possible to easily and surely form a memory capacitor in the upper layer, and to sufficiently planarize the upper layer of the bit line and sufficiently insulate the bit line from the further upper layer wiring.

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

【図1】本発明の第1の実施形態におけるDRAMの製
造方法を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating a method for manufacturing a DRAM according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に引き続き、本発明の第1の実施形態にお
けるDRAMの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 1;

【図3】図2に引き続き、本発明の第1の実施形態にお
けるDRAMの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing method of the DRAM according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 2;

【図4】図3に引き続き、本発明の第1の実施形態にお
けるDRAMの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 3;

【図5】図4に引き続き、本発明の第1の実施形態にお
けるDRAMの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 4;

【図6】本発明の第1の実施形態におけるDRAMの上
層配線近傍の様子を示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state in the vicinity of the upper layer wiring of the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施形態におけるDRAMの変
形例の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing main steps of a method of manufacturing a modification of the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図8】図7に引き続き、本発明の第1の実施形態にお
けるDRAMのの変形例の製造方法の主要工程を示す概
略断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a main step of a method for manufacturing a modification of the DRAM according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 7;

【図9】本発明の第2の実施形態におけるDRAMの製
造方法を示す概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view illustrating a method for manufacturing a DRAM according to a second embodiment of the present invention.

【図10】図9に引き続き、本発明の第2の実施形態に
おけるDRAMの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing a method of manufacturing the DRAM according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 9;

【図11】図10に引き続き、本発明の第2の実施形態
におけるDRAMの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a method of manufacturing the DRAM according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 10;

【図12】図11に引き続き、本発明の第2の実施形態
におけるDRAMの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing method of the DRAM according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 11;

【図13】図12に引き続き、本発明の第2の実施形態
におけるDRAMの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a method of manufacturing the DRAM according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 12;

【図14】本発明の第2の実施形態におけるDRAMの
上層配線近傍の様子を示す概略断面図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a state near an upper layer wiring of a DRAM according to a second embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2の実施形態におけるDRAMの
変形例の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing main steps of a method for manufacturing a modification of the DRAM according to the second embodiment of the present invention.

【図16】図15に引き続き、本発明の第2の実施形態
におけるDRAMのの変形例の製造方法の主要工程を示
す概略断面図である。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a main step of a method for manufacturing a modification of the DRAM according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 15;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,111 シリコン半導体基板 12,112 ゲート酸化膜 13,113 フィールド酸化膜 14,114 引き出し電極 15,115 ゲート電極 16,116 キャップ絶縁膜 17,117 (ゲート電極の)サイドウォール 18,22,31,118,122,131 層間絶縁
膜 19,119 ビットコンタクト孔 20,120 ビット線 21,121 (ビット線の)サイドウォール 23,123 ストレージコンタクト孔 24,124 ストレージノード電極 25,125 ONO膜 26,126 セルプレート電極 27,127 保護膜 M1,M3 下層配線 M2,M4 上層配線
11, 111 Silicon semiconductor substrate 12, 112 Gate oxide film 13, 113 Field oxide film 14, 114 Extraction electrode 15, 115 Gate electrode 16, 116 Cap insulating film 17, 117 Side wall (of gate electrode) 18, 22, 31, 118, 122, 131 Interlayer insulating film 19, 119 Bit contact hole 20, 120 Bit line 21, 121 Side wall 23, 123 Storage contact hole 24, 124 Storage node electrode 25, 125 ONO film 26, 126 Cell Plate electrode 27, 127 Protective film M1, M3 Lower wiring M2, M4 Upper wiring

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゲート及び一対の不純物拡散層を有する
アクセストランジスタと、下部電極と上部電極とが誘電
体膜を介して対向して容量結合するメモリキャパシタと
を備えた半導体記憶装置であって、 前記メモリキャパシタが前記一対の不純物拡散層の一方
と接続されたビット線の実質的に上層の位置に形成され
ており、前記ビット線の側壁を覆うように絶縁材料から
なるサイドウォールが形成されていることを特徴とする
半導体記憶装置。
1. A semiconductor memory device comprising: an access transistor having a gate and a pair of impurity diffusion layers; and a memory capacitor in which a lower electrode and an upper electrode are capacitively coupled to each other via a dielectric film. The memory capacitor is formed at a position substantially above a bit line connected to one of the pair of impurity diffusion layers, and a sidewall made of an insulating material is formed so as to cover a side wall of the bit line. A semiconductor memory device.
【請求項2】 前記ビット線及び前記サイドウォールを
覆う層間絶縁膜が形成されており、 前記メモリキャパシタの前記下部電極を前記一対の不純
物拡散層の他方と接続させるために前記層間絶縁膜に形
成された開孔が、少なくとも前記ビット線と隣接する他
のビット線の側壁を覆う前記サイドウォールの近傍に位
置することを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装
置。
2. An interlayer insulating film that covers the bit line and the sidewall is formed on the interlayer insulating film to connect the lower electrode of the memory capacitor to the other of the pair of impurity diffusion layers. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the opened hole is located near at least the side wall that covers a side wall of another bit line adjacent to the bit line.
【請求項3】 前記開孔の内壁に前記他のビット線の側
壁を覆う前記サイドウォールの一部が露出していること
を特徴とする請求項2に記載の半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein a part of said sidewall covering a side wall of said another bit line is exposed on an inner wall of said opening.
【請求項4】 前記サイドウォールが、シリコン窒化膜
或いはシリコン酸化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項に記載の半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said sidewall is a silicon nitride film or a silicon oxynitride film.
【請求項5】 前記ビット線の表層を覆うように保護膜
が形成されており、 前記保護膜を介して前記ビット線の側壁に前記サイドウ
ォールが形成されていることを特徴とする請求項1〜4
のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
5. A protection film is formed so as to cover a surface layer of the bit line, and the side wall is formed on a side wall of the bit line via the protection film. ~ 4
7. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項6】 前記ビット線の側壁面が順テーパ形状と
されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1
項に記載の半導体記憶装置。
6. The bit line according to claim 1, wherein a side wall surface of the bit line has a forward tapered shape.
13. The semiconductor memory device according to item 9.
【請求項7】 ゲート及び一対の不純物拡散層を有する
アクセストランジスタと、下部電極と上部電極とが誘電
体膜を介して対向して容量結合するメモリキャパシタと
を備え、前記メモリキャパシタが前記一対の不純物拡散
層の一方と接続されたビット線の実質的に上層の位置に
形成されてなる半導体記憶装置の製造方法であって、 前記アクセストランジスタを覆う第1の絶縁膜を形成す
る第1の工程と、 前記第1の絶縁膜をパターニングして、前記一対の不純
物拡散層の一方の表面の一部を露出させる第1の開孔を
形成する第2の工程と、 前記開孔内を充填するように前記第1の絶縁膜上に前記
ビット線を帯状にパターン形成する第3の工程と、 前記ビット線を覆うように、前記第1の絶縁膜に比して
エッチング速度の低い第2の絶縁膜を形成する第4の工
程と、 前記第2の絶縁膜の全面をエッチングして、前記ビット
線の側壁を覆うように前記第2の絶縁膜を残す第5の工
程と、 前記ビット線及び前記第2の絶縁膜を覆うように第3の
絶縁膜を形成する第6の工程と、 前記第3及び第1の絶縁膜をパターニングして、前記一
対の不純物拡散層の他方の表面の一部を露出させる第2
の開孔を、少なくとも前記ビット線と並列する他のビッ
ト線の側壁を覆う前記第2の絶縁膜の近傍に形成する第
7の工程と、 前記第2の開孔内を充填するように前記第3の絶縁膜上
に前記メモリキャパシタの前記下部電極を形成する第8
の工程とを有することを特徴とする半導体記憶装置の製
造方法。
7. An access transistor having a gate and a pair of impurity diffusion layers, and a memory capacitor in which a lower electrode and an upper electrode face and are capacitively coupled to each other via a dielectric film, wherein the memory capacitor includes the pair of impurity diffusion layers. A method of manufacturing a semiconductor memory device formed at a position substantially above a bit line connected to one of impurity diffusion layers, wherein a first step of forming a first insulating film covering the access transistor is provided. A second step of patterning the first insulating film to form a first opening exposing a part of one surface of the pair of impurity diffusion layers; and filling the inside of the opening. A third step of patterning the bit line in a strip shape on the first insulating film, and a second step having a lower etching rate than the first insulating film so as to cover the bit line. Insulating film A fourth step of forming; a fifth step of etching the entire surface of the second insulating film to leave the second insulating film so as to cover a side wall of the bit line; A sixth step of forming a third insulating film so as to cover the second insulating film; and patterning the third and first insulating films to form a part of the other surface of the pair of impurity diffusion layers. Second to be exposed
Forming a hole in the vicinity of the second insulating film covering at least a side wall of another bit line parallel to the bit line; and forming the hole so as to fill the inside of the second hole. An eighth step of forming the lower electrode of the memory capacitor on a third insulating film;
And a method for manufacturing a semiconductor memory device.
【請求項8】 前記第7の工程において、隣接する一対
の前記他のビット線間の距離に規定されるように前記第
2の開孔を自己整合的に形成することを特徴とする請求
項7に記載の半導体記憶装置の製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein, in the seventh step, the second opening is formed in a self-aligned manner so as to be defined by a distance between the pair of adjacent bit lines. 8. The method for manufacturing a semiconductor memory device according to item 7.
【請求項9】 前記第2の絶縁膜が、シリコン窒化膜或
いはシリコン酸化窒化膜であることを特徴とする請求項
7又は8に記載の半導体記憶装置の製造方法。
9. The method according to claim 7, wherein the second insulating film is a silicon nitride film or a silicon oxynitride film.
【請求項10】 前記第3の工程の後、前記第4の工程
の前に、前記ビット線の表層を覆うように第4の絶縁膜
を形成し、 前記第5の工程において、前記第4の絶縁膜を介して前
記ビット線の側壁に前記第2の絶縁膜を残すことを特徴
とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の半導体記憶
装置の製造方法。
10. After the third step and before the fourth step, a fourth insulating film is formed so as to cover a surface layer of the bit line, and in the fifth step, the fourth insulating film is formed. 10. The method according to claim 7, wherein the second insulating film is left on a side wall of the bit line via the insulating film. 11.
【請求項11】 前記第3の工程において、前記ビット
線をその側壁面が順テーパ形状となるようにパターン形
成することを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項
に記載の半導体記憶装置の製造方法。
11. The semiconductor memory according to claim 7, wherein, in the third step, the bit line is patterned so that a side wall surface thereof has a forward tapered shape. Device manufacturing method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6812128B2 (en) 2002-10-03 2004-11-02 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method of manufacturing multilayer structured semiconductor device

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US6812128B2 (en) 2002-10-03 2004-11-02 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method of manufacturing multilayer structured semiconductor device

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