JPH11284138A - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents
半導体記憶装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH11284138A JPH11284138A JP10084378A JP8437898A JPH11284138A JP H11284138 A JPH11284138 A JP H11284138A JP 10084378 A JP10084378 A JP 10084378A JP 8437898 A JP8437898 A JP 8437898A JP H11284138 A JPH11284138 A JP H11284138A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- electrode
- contact hole
- memory device
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 133
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 98
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 93
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 88
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 77
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 158
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 114
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 92
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 25
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 25
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 24
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 17
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 22
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/09—Manufacture or treatment with simultaneous manufacture of the peripheral circuit region and memory cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L28/40—Capacitors
- H01L28/60—Electrodes
- H01L28/82—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
- H01L28/90—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions
- H01L28/91—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions made by depositing layers, e.g. by depositing alternating conductive and insulating layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/033—Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/48—Data lines or contacts therefor
- H10B12/485—Bit line contacts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
採用するDRAMにおいて、一層目の配線層から下のコ
ンタクトを単一のマスクにより同時に形成できるように
することを最も主要な特徴とする。 【解決手段】たとえば、周辺回路部の、素子分離用絶縁
膜12上に形成されるフィールド上ゲート電極19´
の、その上面を覆う絶縁膜18をあらかじめ除去してお
く。こうして、フィールド上ゲート電極19´に達する
コンタクト孔26を、ゲート電極19´に対して自己整
合的に開孔できるようにする。こうすることにより、一
枚のレジストパターン23で、フィールド上ゲート電極
19´に達するコンタクト孔26を、メモリセル部の拡
散層20aに達するコンタクト孔24、および、周辺回
路部の拡散層20bに達するコンタクト孔25と同時に
開孔することが可能となる。
Description
の製造方法に関するもので、特に、セルフアライン・コ
ンタクト(Self Align Contact)構造を採用するDRA
M(Dynamic Random Access Memory)に関するものであ
る。
ルの微細化にともない、セルフアライン・コンタクト構
造が用いられるようになってきている。
すものである。
ア回路部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAM
において、メモリセル部は、半導体基板101の表面部
に選択的に素子分離用絶縁膜102が形成されて、その
素子分離領域により分離された素子領域上に、ゲート絶
縁膜103をそれぞれ介して、絶縁膜104によって上
面を覆われ、かつ、側面を保護された、複数(ここでは
3個)のゲート電極105が設けられてなる構成とされ
ている。
うにして層間絶縁膜106が設けられ、この層間絶縁膜
106に形成されたビット線コンタクト107を介し
て、ソース/ドレイン拡散層108aの一方がビット線
109と接続されている。
キャパシタの蓄積電極111、キャパシタ絶縁膜11
2、および、プレート電極113が形成されるととも
に、上記キャパシタの蓄積電極111が、プラグ部11
4を介して、ソース/ドレイン拡散層108aの一方と
接続されている。
表面部に選択的に素子分離用絶縁膜102が形成され
て、その素子分離領域により分離された素子領域上に、
ゲート絶縁膜103を介して、絶縁膜104によって上
面を覆われ、かつ、側面を保護された、ゲート電極10
5が設けられてなる構成とされている。
103を介して、絶縁膜104によって上面を覆われ、
かつ、側面を保護された、フィールド上ゲート電極10
5´が設けられてなる構成とされている。
埋め込むようにして上記層間絶縁膜106が設けられ、
この層間絶縁膜106に形成されたビット線コンタクト
107を介して、ソース/ドレイン拡散層108bの一
方がビット線109と接続されている。
絶縁膜104に形成されたビット線コンタクト107´
を介して、上記フィールド上ゲート電極105´とビッ
ト線109とが接続されている。
たとえば、メモリセル部のビット線コンタクト107
は、ゲート電極105に対して自己整合的に形成され
て、通常、微細ホールの埋め込みに優位な多結晶シリコ
ンが埋め込まれるようになっている(いわゆる、セルフ
アライン・コンタクト)。
トが必要なため、周辺回路部のビット線コンタクト10
7,107´の埋め込みには、一般に、タングステンな
どの金属が用いられている。
極をSiNなどの絶縁膜で覆い、この絶縁膜によってコ
ンタクト開孔時のエッチングをストップさせることによ
り、コンタクト・ゲート間の絶縁性を保ちつつ、微細コ
ンタクトの形成を可能にするものである。
おいては、基板101(正確には拡散層108a,10
8b)につながるビット線コンタクト107とゲート電
極105´上のビット線コンタクト107´とを、単一
のマスクでは形成できないという問題があった。
Mの製造プロセスを概略的に示すものである。
体基板101の表面部に選択的に素子分離用絶縁膜10
2を形成し、素子分離領域と素子領域とを形成した後、
メモリセル部の素子領域上および周辺回路部の素子領域
上に、それぞれ、ゲート絶縁膜103を介して、絶縁膜
104によって上面を覆われ、かつ、側面を保護され
た、ゲート電極105を形成する。
上に、ゲート絶縁膜103を介して、絶縁膜104によ
って上面を覆われ、かつ、側面を保護された、フィール
ド上ゲート電極105´を形成する。
をイオン注入して、メモリセル部のソース/ドレイン拡
散層108a、および、周辺回路部のソース/ドレイン
拡散層108bを、それぞれ形成する。
記基板101の全面に、上記ゲート電極105,105
´間をそれぞれ埋め込むようにして、層間絶縁膜106
を形成する。そして、上記層間絶縁膜106の上面をC
MP(化学的機械研磨)法などにより平坦化する。
記層間絶縁膜106上に、メモリセル部のビット線コン
タクト107を形成するためのレジストパターン(第一
のマスク)121を形成する。そして、これをマスク
に、上記層間絶縁膜106をエッチングし、上記ソース
/ドレイン拡散層108aの一方に達するコンタクト孔
122を、上記ゲート電極105に対して自己整合的に
開孔する。
記レジストパターン121を除去した後、上記コンタク
ト孔122内にのみ、導電材料(たとえば、多結晶シリ
コン)を埋め込んで、メモリセル部のビット線コンタク
ト107を形成する。
回路部のビット線コンタクト107を形成するためのレ
ジストパターン(第二のマスク)123を形成する。そ
して、これをマスクに、上記層間絶縁膜106をエッチ
ングし、上記ソース/ドレイン拡散層108bの一方に
達するコンタクト孔124を、上記ゲート電極105に
対して自己整合的に開孔する。
記レジストパターン123を除去した後、上記コンタク
ト孔124内にのみ、金属(たとえば、タングステン)
を埋め込んで、周辺回路部のビット線コンタクト107
を形成する。
回路部のビット線コンタクト107´を形成するための
レジストパターン(第三のマスク)125を形成する。
そして、これをマスクに、上記層間絶縁膜106および
上記絶縁膜104をエッチングし、上記フィールド上ゲ
ート電極105´に達するコンタクト孔126を開孔す
る。
記レジストパターン125を除去した後、上記コンタク
ト孔126内にのみ、金属(たとえば、タングステン)
を埋め込んで、上記フィールド上ゲート電極105´上
のビット線コンタクト107´を形成する。
ステン配線などをパターニングして、メモリセル部のビ
ット線コンタクト107につながるビット線109、周
辺回路部のビット線コンタクト107につながるビット
線109、および、フィールド上ゲート電極105´上
のビット線コンタクト107´につながるビット線10
9を、それぞれ形成する。
縁膜110を形成し、この層間絶縁膜110および上記
層間絶縁膜106を貫通させて、上記ソース/ドレイン
拡散層108aの一方と接続されるプラグ部114を形
成するとともに、上記層間絶縁膜110の表面部に、蓄
積電極111、キャパシタ絶縁膜112、および、プレ
ート電極113の形成を行って、上記プラグ部114に
つながるスタック型キャパシタを形成することにより、
上記図67に示した構成のDRAMが得られる。
ルド上ゲート電極105´上のビット線コンタクト10
7´の形成において、コンタクト孔126の開孔時に、
フィールド上ゲート電極105´上の絶縁膜104も同
時に除去する必要があるため、このコンタクト孔126
の開孔と、絶縁膜104によってコンタクト開孔時のエ
ッチングをストップさせる、セルフアライン・コンタク
トによるコンクタト孔122,124の開孔とを同時に
は行うことができない。
ば、コンタクト孔126とコンクタト孔124とを同時
に開孔するようにした場合に、マスクの合わせずれが生
じて、コンタクト孔124の開孔位置がゲート電極10
5側にずれたとする。すると、マスクの合わせずれに応
じて、コンタクト開孔時に、そのゲート電極105を覆
う絶縁膜104までもがエッチングされることになる。
ゲート電極105が露出するほどに絶縁膜104がエッ
チングされるような場合には、コンタクト・ゲート間の
絶縁性を保てなくなって、ゲート電極105とビット線
コンタクト107とがショートする。
は、周辺回路部における、拡散層上のコンタクトとゲー
ト電極との距離が0.1μm程度となる。このため、ゲ
ート電極に近付く方向へのマスクの合わせずれは、この
距離をさらに小さくする結果となる。
ては、メモリセル部のビット線コンタクト107と、周
辺回路部のビット線コンタクト107,107´とを同
時には形成できず、一層目の配線層から下のコンタクト
の形成には3種類のマスクが必要となっていた。この結
果、工程数の増加もさることながら、配線層とコンタク
トとの短絡に対する歩留まり(配線間のショート・イー
ルド)を向上させることが困難であった。
においては、基板コンタクトと電極上コンタクトとを同
時に開孔できず、工程数の増加を招いたり、配線層とコ
ンタクトとの短絡に対する歩留まりを向上できないとい
う問題があった。
下のコンタクトを単一のマスクにより同時に形成でき、
工程数の簡素化とともに、配線層とコンタクトとの短絡
に対する歩留まりを向上させることが可能な半導体記憶
装置の製造方法を提供することを目的としている。
めに、この発明の半導体記憶装置の製造方法にあって
は、半導体基板上にメモリセル部とコア回路部を含む周
辺回路部とが設けられてなる場合であって、前記半導体
基板上の素子領域上に、第一の絶縁膜を介して、素子分
離上を横切り、上面および側面が第二の絶縁膜によって
覆われた複数の電極層をそれぞれ形成する工程と、前記
第二の絶縁膜を選択的に除去し、前記電極層の上面の一
部を露出せしめ、前記電極層上の、前記第二の絶縁膜に
接続孔を形成する工程と、全面に層間絶縁膜を堆積する
工程と、前記層間絶縁膜を、前記第二の絶縁膜を残すよ
うに、単一マスクを用いて選択的に除去し、前記半導体
基板に達する基板コンタクト孔、および、前記第二の絶
縁膜に形成された前記接続孔を介して前記電極層に達す
る電極コンタクト孔を同時に開孔する工程と、前記基板
コンタクト孔および前記電極コンタクト孔によりそれぞ
れ前記半導体基板および前記電極層とつながる配線層を
形成する工程とからなっている。
法にあっては、半導体基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなる場合であって、
前記半導体基板上の素子領域上に、第一の絶縁膜を介し
て、素子分離上を横切り、上面および側面が第二の絶縁
膜によって覆われた複数の電極層をそれぞれ形成する工
程と、全面に第一の層間絶縁膜を堆積する工程と、前記
第一の層間絶縁膜をエッチバックし、前記第二の絶縁膜
の上面を露出せしめる工程と、前記第二の絶縁膜を選択
的に除去し、前記電極層の上面の一部を露出せしめ、前
記電極層上の、前記第二の絶縁膜に接続孔を形成する工
程と、前記接続孔内に電極材料を埋め込む工程と、全面
に第二の層間絶縁膜を堆積する工程と、前記第一,第二
の層間絶縁膜を単一マスクを用いて選択的に除去し、前
記半導体基板に達する基板コンタクト孔、および、前記
電極材料に達する電極コンタクト孔を同時に開孔する工
程と、前記基板コンタクト孔および前記電極コンタクト
孔によりそれぞれ前記半導体基板および前記電極層とつ
ながる配線層を形成する工程とからなっている。
法にあっては、半導体基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなる場合であって、
前記半導体基板上の素子領域上に、第一の絶縁膜を介し
て、素子分離上を横切り、上面および側面が第二の絶縁
膜によって覆われた複数の電極層をそれぞれ形成する工
程と、全面に第一の層間絶縁膜を堆積する工程と、前記
第一の層間絶縁膜をエッチバックし、前記第二の絶縁膜
の上面を露出せしめる工程と、前記第一の層間絶縁膜
を、前記第二の絶縁膜が残るように選択的に除去し、前
記半導体基板に達する基板コンタクト孔を開孔する工程
と、前記基板コンタクト孔内に導電材料を埋め込んで接
続電極を形成する工程と、前記第二の絶縁膜を選択的に
除去し、前記電極層の上面の一部を露出せしめ、前記電
極層上の、前記第二の絶縁膜に接続孔を形成する工程
と、全面に第二の層間絶縁膜を堆積する工程と、前記第
二の層間絶縁膜を単一マスクを用いて選択的に除去し、
前記接続電極に達する電極コンタクト孔、および、前記
第二の絶縁膜に形成された前記接続孔を介して、前記電
極層に達する電極コンタクト孔を同時に開孔する工程
と、前記電極コンタクト孔によりそれぞれ前記接続電極
および前記電極層とつながる配線層を形成する工程とか
らなっている。
方法にあっては、半導体基板上にメモリセル部とコア回
路部を含む周辺回路部とが設けられてなる場合であっ
て、前記半導体基板上の素子領域上に、第一の絶縁膜を
介して、素子分離上を横切り、上面および側面が第二の
絶縁膜によって覆われた複数の電極層をそれぞれ形成す
る工程と、全面に第一の層間絶縁膜を堆積する工程と、
前記第一の層間絶縁膜をエッチバックし、前記第二の絶
縁膜の上面を露出せしめる工程と、前記第一の層間絶縁
膜を選択的に除去し、前記半導体基板に達する基板コン
タクト孔を開孔する工程と、前記基板コンタクト孔内に
導電材料を埋め込んで接続電極を形成する工程と、全面
に第二の層間絶縁膜を堆積する工程と、前記第二の層間
絶縁膜を単一マスクを用いて選択的に除去し、前記接続
電極に達する電極コンタクト孔、および、前記電極層の
上部の前記第二の絶縁膜に達する第一のコンタクト孔を
同時に開孔する工程と、前記第一のコンタクト孔内に露
出する、前記電極層の上部の前記第二の絶縁膜を選択的
に除去し、前記電極層に達する第二のコンタクト孔を開
孔する工程と、前記電極コンタクト孔および前記第二の
コンタクト孔によりそれぞれ前記接続電極および前記電
極層とつながる配線層を形成する工程とからなってい
る。
れば、基板コンタクト孔と電極コンタクト孔とを単一の
マスクを用いて同時に開孔できるようになる。これによ
り、基板コンタクトと電極コンタクトとを同一レイヤに
て形成することが可能となるものである。
いて図面を参照して説明する。
明の実施の第一の形態にかかる半導体記憶装置の製造方
法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路部を
含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に示す
ものである。なお、ここでは、周辺回路部として、NM
OSトランジスタ部のみを示している。
リコン基板(半導体基板)11の表面部に選択的に素子
分離用絶縁膜12を形成し、上面が略同一となるように
素子分離領域13と素子領域14とを形成した後、メモ
リセル部15の素子領域14上および周辺回路部16の
素子領域14上に、それぞれ、SiNからなるゲート絶
縁膜(第一の絶縁膜)17を介して、絶縁膜(第二の絶
縁膜)18によって上面および側面を覆われた、ゲート
電極(素子領域上電極)19を形成する。
領域13に対応する、上記素子分離用絶縁膜12上に、
上記ゲート絶縁膜17を介して、上記絶縁膜18によっ
て上面および側面を覆われた、フィールド上ゲート電極
(素子分離領域上電極)19´を形成する。
物をイオン注入し、それを熱拡散させることにより、拡
散層領域としての、メモリセル部15のソース/ドレイ
ン拡散層20a、および、周辺回路部16のソース/ド
レイン拡散層20bを、それぞれ形成する。
基板11上の全面に、上記フィールド上ゲート電極19
´の上面を覆う、上記絶縁膜18を除去するためのレジ
ストパターン21を形成する。そして、これをマスク
に、上記絶縁膜18の一部を選択的にエッチングし、上
記フィールド上ゲート電極19´の上面を露出させる。
レジストパターン21を除去した後、上記基板11上の
全面に、上記ゲート電極19,19´間をそれぞれ埋め
込むようにして、層間絶縁膜22を堆積する。そして、
上記層間絶縁膜22をCMP(化学的機械研磨)法など
により研磨して、その上面を平坦化する。
層間絶縁膜22上に、メモリセル部15のビット線コン
タクトおよび周辺回路部16のビット線コンタクトをそ
れぞれ形成するための、レジストパターン23を形成す
る。
22をエッチングし、上記ソース/ドレイン拡散層20
aの一方に達するコンタクト孔(基板コンタクト孔)2
4、上記ソース/ドレイン拡散層20bの一方に達する
コンタクト孔(基板コンタクト孔)25、および、上記
フィールド上ゲート電極19´に達するコンタクト孔
(電極コンタクト孔)26を、それぞれ同時に開孔す
る。
レジストパターン23を除去した後、上記各コンタクト
孔24,25,26内にのみ導電材料(たとえば、タン
グステン)を完全に埋め込む。そして、メモリセル部1
5の、上記ソース/ドレイン拡散層20aの一方につな
がるビット線コンタクト(基板コンタクト)27を形成
する。
ドレイン拡散層20bの一方につながるビット線コンタ
クト(基板コンタクト)28、および、上記フィールド
上ゲート電極19´につながるビット線コンタクト(電
極コンタクト)28´を、それぞれ形成する。
に、たとえば、上記層間絶縁膜22上にタングステン配
線をパターニングして、メモリセル部15のビット線コ
ンタクト27につながるビット線29と、周辺回路部1
6のビット線コンタクト28につながるビット線29、
および、フィールド上ゲート電極19´上のビット線コ
ンタクト28´につながるビット線29とを、それぞれ
形成する。
グラフィのマスクは、各ビット線コンタクト27,2
8,28´にそれぞれアライメントされていればよいた
め、直接、各ビット線コンタクト27,28,28´に
対して位置合せすることができる。
らに別の層間絶縁膜を介して、上記ソース/ドレイン拡
散層20aの他方と接続されるプラグ部の形成と、この
プラグ部につながるスタック型キャパシタの形成とが行
われて、所望のスタック型構造のDRAMが完成する。
ト線コンタクトとフィールド上ゲート電極上のビット線
コンタクトとを形成するための各コンタクト孔を、単一
のマスクを用いて同時に開孔できるようになる。
ンタクト孔が開孔される部分の、フィールド上ゲート電
極を覆う絶縁膜をあらかじめ除去しておくことにより、
フィールド上ゲート電極上のビット線コンタクトを、メ
モリセル部および周辺回路部のビット線コンタクトと同
じセルフアライン・コンタクトとすることができる。
同時に開孔できるようになるため、フィールド上ゲート
電極上のビット線コンタクトとメモリセル部および周辺
回路部のビット線コンタクトとを同一レイヤにて形成す
ることが可能となる。
であったのに対し、コンタクト孔の開孔に使用するマス
クを2種類に削減でき、工程数の簡素化とともに、配線
間のショート・イールド、つまり、ビット線とビット線
コンタクトとの短絡に対する歩留まりを向上させること
が可能となるものである。
線の形成に用いるマスクの、各コンタクトとの相対的な
位置関係のみが重要となるため、ビット線を、コンタク
ト合せで、かつ、全てのコンタクトと直に位置合わせす
ることが可能となり、周辺回路部のビット線コンタクト
およびフィールド上ゲート電極上のビット線コンタクト
から大きくずれたり、いずれかに対してのみずれるとい
った心配もない。
発明の実施の第二の形態にかかる半導体記憶装置の製造
方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路部
を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に示
すものである。なお、ここでは、上記第一の形態に示し
たDRAMにおいて、絶縁膜を除去したフィールド上ゲ
ート電極上の開孔部に接続電極を埋め込むようにした場
合を例に示している。
に、拡散層領域としての、メモリセル部15のソース/
ドレイン拡散層20a、および、周辺回路部16のソー
ス/ドレイン拡散層20bの形成までを行った後(図1
参照)、たとえば図6に示すように、上記基板11上の
全面に、上記ゲート電極19,19´間をそれぞれ埋め
込むようにして、層間絶縁膜(第一の層間絶縁膜)22
aを堆積する。そして、上記層間絶縁膜22aの上面を
CMP法などにより平坦化して、上記絶縁膜18の上面
をそれぞれ露出させる。
極19´の上面を覆う、上記絶縁膜18を除去するため
のレジストパターン31を形成する。そして、これをマ
スクに、上記絶縁膜18の一部を熱燐酸液などを用いて
選択的にエッチングし、上記フィールド上ゲート電極1
9´の上面を露出させる。
レジストパターン31を除去した後、全面に、電極材料
(たとえば、タングステン)を堆積し、その上面をCM
P法などにより研磨して、上記絶縁膜18の除去され
た、上記フィールド上ゲート電極19´の上面にのみ完
全に埋め込んで、接続電極32を形成する。
基板11上の全面に、再度、層間絶縁膜(第二の層間絶
縁膜)22bを堆積する。そして、上記層間絶縁膜22
bをCMP法などにより研磨して、その上面を平坦化す
る。
層間絶縁膜22b上に、メモリセル部15のビット線コ
ンタクトおよび周辺回路部16のビット線コンタクトを
それぞれ形成するための、レジストパターン23を形成
する。
22a,22bをエッチングし、上記ソース/ドレイン
拡散層20aの一方に達するコンタクト孔(基板コンタ
クト孔)24、上記ソース/ドレイン拡散層20bの一
方に達するコンタクト孔(基板コンタクト孔)25、お
よび、上記フィールド上ゲート電極19´上の上記接続
電極32に達するコンタクト孔(電極コンタクト孔)2
6を、それぞれ同時に開孔する。
9´は、その上面が上記接続電極32によって保護され
るため、上記コンタクト孔26の開孔により余計にエッ
チングされるのを防ぐことができる。
記レジストパターン23を除去した後、上記各コンタク
ト孔24,25,26内にのみ導電材料(たとえば、タ
ングステン)を完全に埋め込んで、メモリセル部15
の、上記ソース/ドレイン拡散層20aの一方につなが
るビット線コンタクト(基板コンタクト)27、周辺回
路部16の、上記ソース/ドレイン拡散層20bの一方
につながるビット線コンタクト(基板コンタクト)2
8、および、上記フィールド上ゲート電極19´上の上
記接続電極32につながるビット線コンタクト(電極コ
ンタクト)28´を、それぞれ形成する。
に、たとえば、上記層間絶縁膜22b上にタングステン
配線をパターニングして、メモリセル部15のビット線
コンタクト27につながるビット線29、周辺回路部1
6のビット線コンタクト28につながるビット線29、
および、フィールド上ゲート電極19´上のビット線コ
ンタクト28´につながるビット線29を、それぞれ形
成する。
も、ビット線29の形成に用いるリソグラフィのマスク
は、各ビット線コンタクト27,28,28´にそれぞ
れアライメントされていればよいため、直接、各ビット
線コンタクト27,28,28´に対して位置合せする
ことができる。
て、さらに別の層間絶縁膜を介して、上記ソース/ドレ
イン拡散層20aの他方と接続されるプラグ部の形成
と、このプラグ部につながるスタック型キャパシタの形
成とが行われて、所望のスタック型構造のDRAMが完
成する。
の形態にかかる方法の場合とほぼ同様の効果が期待でき
る。
本発明の実施の第三の形態にかかる半導体記憶装置の製
造方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に
示すものである。なお、ここでは、上記第一の形態に示
したDRAMにおいて、ビット線コンタクトの底部に接
続電極を形成し、この接続電極を介して、ビット線コン
タクトとソース/ドレイン拡散層とを接続するようにし
た場合を例に示している。
に、拡散層領域としての、メモリセル部15のソース/
ドレイン拡散層20a、および、周辺回路部16のソー
ス/ドレイン拡散層20bの形成までを行った後(図1
参照)、たとえば図11に示すように、上記基板11上
の全面に、上記ゲート電極19,19´間をそれぞれ埋
め込むようにして、層間絶縁膜(第一の層間絶縁膜)2
2aを堆積する。
記層間絶縁膜22aの上面をCMP法などにより研磨し
て平坦化し、上記絶縁膜18の上面をそれぞれ露出させ
る。
面に、メモリセル部15のビット線コンタクト、およ
び、周辺回路部16のビット線コンタクト(電極上コン
タクトを除く)を、それぞれ形成するためのレジストパ
ターン33を形成する。
22aを自己整合的にエッチングし、上記ソース/ドレ
イン拡散層20aの一方に達するコンタクト孔(基板コ
ンタクト孔)24a、および、上記ソース/ドレイン拡
散層20b,20bにそれぞれ達するコンタクト孔(基
板コンタクト孔)25a,25aを、同時に開孔する。
は、その下の、上記ソース/ドレイン拡散層20b,2
0bのほとんどが露出するように、できるだけ大きく開
孔されるようにする。
記レジストパターン33を除去した後、全面に、電極材
料(たとえば、多結晶シリコン)を堆積し、その上面を
CMP法などにより研磨して、上記各コンタクト孔24
a,25a,25a内にのみ完全に埋め込んで、上記ソ
ース/ドレイン拡散層20aの一方につながる接続電極
34と、上記ソース/ドレイン拡散層20b,20bに
それぞれつながる接続電極35とを、形成する。なお、
この接続電極34,35の形成方法については、追って
詳細に説明する。
電極19´の上面を覆う、上記絶縁膜18を除去するた
めに、上記フィールド上ゲート電極19´よりも大きい
開孔パターンを有するレジストパターン36を形成す
る。そして、これをマスクに、上記絶縁膜18を熱燐酸
液などを用いて選択的にエッチングし、上記フィールド
上ゲート電極19´および上記絶縁膜18の上面をそれ
ぞれ露出させる。
記レジストパターン36を除去した後、全面に、再度、
層間絶縁膜(第二の層間絶縁膜)22bを堆積する。そ
して、上記層間絶縁膜22bをCMP法などにより研磨
して、その上面を平坦化する。
記層間絶縁膜22b上に、メモリセル部15のビット線
コンタクトおよび周辺回路部16のビット線コンタクト
をそれぞれ形成するための、レジストパターン23を形
成する。
22bをエッチングし、上記接続電極34に達するコン
タクト孔(電極コンタクト孔)24b、上記接続電極3
5の一方に達するコンタクト孔(電極コンタクト孔)2
5b、および、上記フィールド上ゲート電極19´に達
するコンタクト孔(電極コンタクト孔)26を、それぞ
れ同時に開孔する。
記レジストパターン23を除去した後、上記各コンタク
ト孔24b,25b,26内にのみ導電材料(たとえ
ば、タングステン)を完全に埋め込んで、メモリセル部
15の、上記ソース/ドレイン拡散層20aの一方につ
ながる、上記接続電極34と接続されるビット線コンタ
クト(電極コンタクト)27、周辺回路部16の、上記
ソース/ドレイン拡散層20bの一方につながる、上記
接続電極35と接続されるビット線コンタクト(電極コ
ンタクト)28、および、上記フィールド上ゲート電極
19´につながるビット線コンタクト(電極コンタク
ト)28´を、それぞれ形成する。
に、たとえば、上記層間絶縁膜22b上にタングステン
配線をパターニングして、メモリセル部15のビット線
コンタクト27につながるビット線29、周辺回路部1
6のビット線コンタクト28につながるビット線29、
および、フィールド上ゲート電極19´上のビット線コ
ンタクト28´につながるビット線29を、それぞれ形
成する。
も、ビット線29の形成に用いるリソグラフィのマスク
は、各ビット線コンタクト27,28,28´にそれぞ
れアライメントされていればよいため、直接、各ビット
線コンタクト27,28,28´に対して位置合せする
ことができる。
て、さらに別の層間絶縁膜を介して、上記ソース/ドレ
イン拡散層20aの他方と接続されるプラグ部の形成
と、このプラグ部につながるスタック型キャパシタの形
成とが行われて、所望のスタック型構造のDRAMが完
成する。
孔に使用するマスクの種類(枚数)は削減できないもの
の、ビット線を、コンタクト合せで、かつ、全てのコン
タクトと直に位置合わせすることが可能となるため、相
互の位置ずれは均等で、かつ、小さくて済む。
だけ大面積となるように形成することで、低抵抗が要求
される周辺回路部のコンタクトに多結晶シリコンを使用
できるようになる。このため、従来のような、メモリセ
ル部のコンタクトに多結晶シリコンを使用する場合に
も、周辺回路部の低抵抗コンタクトとの両立が可能とな
る。
いられる多結晶シリコンを、周辺回路部のコンタクトに
も用いることができるようになる結果、メモリセル部の
コンタクトと周辺回路部のコンタクトとを完全に同一レ
イヤ化することが可能となる。これにより、周辺回路部
をメモリセル部と同じデザインルールで実現でき、周辺
回路部でのアライメントエラーをメモリセル部と同程度
にできるようになる。
セル部および周辺回路部のコンタクト孔の形成を単一の
マスクを用いて同時に開孔するようにしているため、そ
れぞれの接続電極に達する各コンタクト孔との合わせず
れは、全ての領域についてほぼ同一とすることができ
る。
よりも大きい開孔を有するレジストパターンを用いて、
フィールド上ゲート電極上の絶縁膜を除去するようにし
ている。このため、接続電極を形成するコンタクト孔を
開孔するためのマスクをゲート電極に合わせることで、
フィールド上ゲート電極上の開孔部も、そのフィールド
上ゲート電極に達するコンタクト孔に対しては間接合わ
せにとどまり、0.15μm程度の余裕があれば歩留ま
りよく形成できる。
本発明の実施の第四の形態にかかる半導体記憶装置の製
造方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に
示すものである。なお、ここでは、上記第三の形態に示
したDRAMにおいて、絶縁膜を除去したフィールド上
ゲート電極上の開孔部に接続電極を埋め込むようにした
場合を例に示している。
に、全面に、上記フィールド上ゲート電極19´よりも
大きい開孔パターンを有するレジストパターン36を形
成し、これをマスクにエッチングを行って、上記フィー
ルド上ゲート電極19´および上記絶縁膜18の上面を
それぞれ露出させた後(図14参照)、たとえば図18
に示すように、上記レジストパターン36を除去する。
ングステン)を堆積し、その上面をCMP法などにより
研磨して、上記絶縁膜18の除去された、上記フィール
ド上ゲート電極19´上の開孔部内を完全に埋め込ん
で、接続電極32を形成する。
面に、再度、層間絶縁膜(第二の層間絶縁膜)22bを
堆積する。そして、上記層間絶縁膜22bをCMP法な
どにより研磨して、その上面を平坦化する。
記層間絶縁膜22b上に、メモリセル部15のビット線
コンタクトおよび周辺回路部16のビット線コンタクト
をそれぞれ形成するための、レジストパターン23を形
成する。
22bをエッチングし、上記接続電極34に達するコン
タクト孔(電極コンタクト孔)24b、上記接続電極3
5の一方に達するコンタクト孔(電極コンタクト孔)2
5b、および、上記フィールド上ゲート電極19´上の
上記接続電極32に達するコンタクト孔(電極コンタク
ト孔)26を、それぞれ同時に開孔する。
記レジストパターン23を除去した後、上記各コンタク
ト孔24b,25b,26内にのみ導電材料(たとえ
ば、タングステン)を完全に埋め込んで、メモリセル部
15の、上記ソース/ドレイン拡散層20aの一方につ
ながる、上記接続電極34と接続されるビット線コンタ
クト(電極コンタクト)27、周辺回路部16の、上記
ソース/ドレイン拡散層20bの一方につながる、上記
接続電極35と接続されるビット線コンタクト(電極コ
ンタクト)28、および、上記フィールド上ゲート電極
19´上の上記接続電極32につながるビット線コンタ
クト(電極コンタクト)28´を、それぞれ形成する。
に、たとえば、上記層間絶縁膜22b上にタングステン
配線をパターニングして、メモリセル部15のビット線
コンタクト27につながるビット線29、周辺回路部1
6のビット線コンタクト28につながるビット線29、
および、フィールド上ゲート電極19´上のビット線コ
ンタクト28´につながるビット線29を、それぞれ形
成する。
も、ビット線29の形成に用いるリソグラフィのマスク
は、各ビット線コンタクト27,28,28´にそれぞ
れアライメントされていればよいため、直接、各ビット
線コンタクト27,28,28´に対して位置合せする
ことができる。
て、さらに別の層間絶縁膜を介して、上記ソース/ドレ
イン拡散層20aの他方と接続されるプラグ部の形成
と、このプラグ部につながるスタック型キャパシタの形
成とが行われて、所望のスタック型構造のDRAMが完
成する。
形態の効果に加え、さらに、各ビット線コンタクトの、
コンタクト孔の深さがほぼ一定となるため、コンタクト
開孔時のエッチングの制御性をも向上できるようにな
る。
本発明の実施の第五の形態にかかる半導体記憶装置の製
造方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に
示すものである。なお、ここでは、上記第三の形態に示
したDRAMにおいて、フィールド上ゲート電極の上面
の絶縁膜を、ビット線コンタクトを形成するためのコン
タクト孔を開孔した後に除去するようにした場合を例に
示している。
に、上記ソース/ドレイン拡散層20aの一方につなが
る接続電極34と、上記ソース/ドレイン拡散層20
b,20bにつながる接続電極35,35とを、それぞ
れ形成した後、たとえば図22に示すように、全面に、
再度、層間絶縁膜(第二の層間絶縁膜)22bを堆積す
る。そして、上記層間絶縁膜22bをCMP法などによ
り研磨して、その上面を平坦化する。
記層間絶縁膜22b上に、メモリセル部15のビット線
コンタクトおよび周辺回路部16のビット線コンタクト
をそれぞれ形成するための、レジストパターン23を形
成する。
22bをエッチングし、上記接続電極34に達するコン
タクト孔(電極コンタクト孔)24b、上記接続電極3
5の一方に達するコンタクト孔(電極コンタクト孔)2
5b、および、上記フィールド上ゲート電極19´上の
上記絶縁膜18に達するコンタクト孔(第一のコンタク
ト孔)26aを、それぞれ同時に開孔する。
記レジストパターン23を除去した後、今度は、上記層
間絶縁膜22b上に、上記コンタクト孔24b,25b
をそれぞれレジスト膜で覆い隠すようにして、レジスト
パターン37を形成する。
孔26aの底部に露出する上記絶縁膜18を、熱燐酸液
などを用いて自己整合的にエッチングし、上記フィール
ド上ゲート電極19´に達するコンタクト孔(第二のコ
ンタクト孔)26bを開孔する。
記レジストパターン37を除去した後、上記各コンタク
ト孔24b,25b,26a,26b内にのみ導電材料
(たとえば、タングステン)を完全に埋め込んで、メモ
リセル部15の、上記ソース/ドレイン拡散層20aの
一方につながる、上記接続電極34と接続されるビット
線コンタクト(電極コンタクト)27、周辺回路部16
の、上記ソース/ドレイン拡散層20bの一方につなが
る、上記接続電極35と接続されるビット線コンタクト
(電極コンタクト)28、および、上記フィールド上ゲ
ート電極19´につながるビット線コンタクト(電極コ
ンタクト)28´を、それぞれ形成する。
に、たとえば、上記層間絶縁膜22b上にタングステン
配線をパターニングして、メモリセル部15のビット線
コンタクト27につながるビット線29、周辺回路部1
6のビット線コンタクト28につながるビット線29、
および、フィールド上ゲート電極19´上のビット線コ
ンタクト28´につながるビット線29を、それぞれ形
成する。
も、ビット線29の形成に用いるリソグラフィのマスク
は、各ビット線コンタクト27,28,28´にそれぞ
れアライメントされていればよいため、直接、各ビット
線コンタクト27,28,28´に対して位置合せする
ことができる。
て、さらに別の層間絶縁膜を介して、上記ソース/ドレ
イン拡散層20aの他方と接続されるプラグ部の形成
と、このプラグ部につながるスタック型キャパシタの形
成とが行われて、所望のスタック型構造のDRAMが完
成する。
形態とほぼ同様の効果が期待できるとともに、上記フィ
ールド上ゲート電極上の上記絶縁膜の除去には、比較的
パターンの緩いマスクを用いることが可能となる。
本発明の実施の第六の形態にかかる半導体記憶装置の製
造方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に
示すものである。なお、ここでは、上記第五の形態に示
したDRAMにおいて、フィールド上ゲート電極上の絶
縁膜を除去する際に、層間絶縁膜の表面を保護するよう
にした場合を例に示している。
に、全面に、層間絶縁膜(第二の層間絶縁膜)22bを
堆積し、その上面を平坦化した後(図22参照)、たと
えば図26に示すように、上記層間絶縁膜22b上に、
多結晶シリコン、アモルファスシリコンまたはカーボン
膜などからなる、上記層間絶縁膜22bのエッチングに
際して、エッチング耐性を有する保護膜(表面保護膜)
38を形成する。
記保護膜38上に、メモリセル部15のビット線コンタ
クトおよび周辺回路部16のビット線コンタクトをそれ
ぞれ形成するための、レジストパターン23を形成す
る。
および上記層間絶縁膜22bをエッチングし、上記接続
電極34に達するコンタクト孔(電極コンタクト孔)2
4b、上記接続電極35の一方に達するコンタクト孔
(電極コンタクト孔)25b、および、上記フィールド
上ゲート電極19´上の上記絶縁膜18に達するコンタ
クト孔(第一のコンタクト孔)26aを、それぞれ同時
に開孔する。
記レジストパターン23を除去した後、今度は、上記保
護膜38上に、上記コンタクト孔24b,25bをそれ
ぞれレジスト膜で覆い隠すようにして、レジストパター
ン37を形成する。
孔26aの底部に露出する上記絶縁膜18を、熱燐酸液
などを用いて自己整合的にエッチングし、上記フィール
ド上ゲート電極19´に達するコンタクト孔(第二のコ
ンタクト孔)26bを開孔する。
記レジストパターン37および上記保護膜38をそれぞ
れ除去した後、上記各コンタクト孔24b,25b,2
6a,26b内にのみ導電材料(たとえば、タングステ
ン)を完全に埋め込んで、メモリセル部15の、上記ソ
ース/ドレイン拡散層20aの一方につながる、上記接
続電極34と接続されるビット線コンタクト(電極コン
タクト)27、周辺回路部16の、上記ソース/ドレイ
ン拡散層20bの一方につながる、上記接続電極35と
接続されるビット線コンタクト(電極コンタクト)2
8、および、上記フィールド上ゲート電極19´につな
がるビット線コンタクト(電極コンタクト)28´を、
それぞれ形成する。
に、たとえば、上記層間絶縁膜22b上にタングステン
配線をパターニングして、メモリセル部15のビット線
コンタクト27につながるビット線29、周辺回路部1
6のビット線コンタクト28につながるビット線29、
および、フィールド上ゲート電極19´上のビット線コ
ンタクト28´につながるビット線29を、それぞれ形
成する。
も、ビット線29の形成に用いるリソグラフィのマスク
は、各ビット線コンタクト27,28,28´にそれぞ
れアライメントされていればよいため、直接、各ビット
線コンタクト27,28,28´に対して位置合せする
ことができる。
て、さらに別の層間絶縁膜を介して、上記ソース/ドレ
イン拡散層20aの他方と接続されるプラグ部の形成
と、このプラグ部につながるスタック型キャパシタの形
成とが行われて、所望のスタック型構造のDRAMが完
成する。
形態とほぼ同様の効果が期待できるのみでなく、上記フ
ィールド上ゲート電極上の上記絶縁膜の除去に、比較的
パターンの緩いマスクを用いた場合にも、層間絶縁膜の
上面が荒れるのを防いで、良好な平坦性を維持できるよ
うになるものである。
五,第六の各形態にかかる、ビット線コンタクトを基板
と接続するための、接続電極の形成方法について説明す
る。
造のDRAMにおいて、多結晶シリコンを用いて接続電
極を形成する場合の方法を示すものである。なお、ここ
では、周辺回路部として、NMOSトランジスタ部とP
MOSトランジスタ部とを示している。
シリコン基板(半導体基板)11の表面部に選択的に素
子分離用絶縁膜12を形成し、上面が略同一となるよう
に素子分離領域13と素子領域14とを形成した後、メ
モリセル部15の素子領域14上に、SiNからなるゲ
ート絶縁膜(第一の絶縁膜)17を介して、絶縁膜(第
二の絶縁膜)18によって上面および側面を覆われた、
ゲート電極(素子領域上電極)19をそれぞれ形成す
る。
Sトランジスタ部16aおよびPMOSトランジスタ部
16bの各素子領域14上に、それぞれ、上記ゲート絶
縁膜17を介して、上記絶縁膜18によって上面および
側面を覆われた、上記ゲート電極19を形成する。
16aの素子分離領域13に対応する、上記素子分離用
絶縁膜12上に、上記ゲート絶縁膜17を介して、上記
絶縁膜18によって上面および側面を覆われた、フィー
ルド上ゲート電極(素子分離領域上電極)19´を形成
する。
物をイオン注入し、それを熱拡散させることにより、拡
散層領域としての、メモリセル部15のソース/ドレイ
ン拡散層20a、および、NMOSトランジスタ部16
aのソース/ドレイン拡散層20bを、それぞれ形成す
る。
しては、上記基板11の表面のN型ウェル領域11a内
にP型不純物をイオン注入し、それを熱拡散させること
により、拡散層領域としての、ソース/ドレイン拡散層
20cを、それぞれ形成する。
記基板11上の全面に、上記ゲート電極19,19´間
をそれぞれ埋め込むようにして、層間絶縁膜(第一の層
間絶縁膜)22aを堆積する。そして、その層間絶縁膜
22aの上面をCMP法などにより研磨して平坦化し、
上記絶縁膜18の上面をそれぞれ露出させる。
面に、メモリセル部15のビット線コンタクト、およ
び、周辺回路部16のビット線コンタクト(電極上コン
タクトを除く)を、それぞれ形成するためのレジストパ
ターン33を形成する。
記レジストパターン33をマスクに、上記層間絶縁膜2
2aを自己整合的にエッチングし、上記ソース/ドレイ
ン拡散層20aの一方に達するコンタクト孔(基板コン
タクト孔)24a、上記ソース/ドレイン拡散層20
b,20bにそれぞれ達するコンタクト孔(基板コンタ
クト孔)25a,25a、および、上記ソース/ドレイ
ン拡散層20c,20cにそれぞれ達するコンタクト孔
(基板コンタクト孔)39a,39aを、同時に開孔す
る。
は、その下の、上記ソース/ドレイン拡散層20b,2
0bのほとんどが露出するように、できるだけ大きく開
孔されるようにする。同様に、上記コンタクト孔39
a,39aは、その下の、上記ソース/ドレイン拡散層
20c,20cのほとんどが露出するように、できるだ
け大きく開孔されるようにする。
記レジストパターン33を除去した後、全面に、電極材
料(たとえば、多結晶シリコン)を堆積し、その上面を
CMP法などにより研磨して、上記各コンタクト孔24
a,25a,25a,39a,39a内にのみ完全に埋
め込んで、上記ソース/ドレイン拡散層20aの一方に
つながる接続電極34と、上記ソース/ドレイン拡散層
20b,20bにそれぞれつながる接続電極35と、上
記ソース/ドレイン拡散層20c,20cにそれぞれつ
ながる接続電極40とを、形成する。
MOSトランジスタ部16b側を覆い隠すようにしてレ
ジスト膜41を形成し、この状態で、メモリセル部15
およびNMOSトランジスタ部16a側の、上記接続電
極34,35にN型不純物(たとえば、砒素)をイオン
注入する。
記レジスト膜41を除去した後、メモリセル部15およ
びNMOSトランジスタ部16a側を覆い隠すようにし
てレジスト膜42を形成し、この状態で、PMOSトラ
ンジスタ部16b側の、上記接続電極40にP型不純物
(たとえば、ボロン)をイオン注入する。
される上記接続電極34,35,40は、ジャンクショ
ン・リークの悪化を防ぐのに効果的である。また、ジャ
ンクション・リークの悪化を防ぐことが可能な、上記接
続電極34,35,40としては、たとえば、上記ソー
ス/ドレイン拡散層20a,20b,20cの、各表面
に形成されるSiO2 を飛ばして、界面抵抗をゼロにで
きる、選択エピタキシャル成長により形成される埋め込
みプラグを用いるようにしてもよい。
四,第五,第六の各形態に示したように、それぞれ、上
記フィールド上ゲート電極19´上のビット線コンタク
ト(電極コンタクト)28´の形成や、上記接続電極3
4,35,40と接続される、ビット線コンタクト(電
極コンタクト)27,28の形成などが行われることに
なる(たとえば、図14〜図17参照)。
続電極を形成する場合の方法においては、たとえば図3
7〜図43に示すように、上記ソース/ドレイン拡散層
20a,20b,20cをそれぞれ形成した後に、全面
に、SiNからなる絶縁保護膜43を形成するようにし
てもよい。
上記コンタクト孔24a,25a,25a,39a,3
9aをそれぞれ開孔する際に、上記素子分離用絶縁膜1
2が過剰にエッチングされるのを防ぐことが可能とな
る。
シリコン)を埋め込む前に、上記各コンタクト孔24
a,25a,25a,39a,39aの底部に露出す
る、上記絶縁保護膜43を除去するようにすることで、
DRAMとしての特性をより向上できるようになる。
本発明の実施の第七の形態にかかる半導体記憶装置の製
造方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に
示すものである。なお、ここでは、上記多結晶シリコン
を用いて接続電極を形成する場合の方法の説明で例示し
たDRAM(図30〜図36参照)において、接続電極
のより低抵抗化を可能とするようにした場合を例に示し
ている。
ランジスタ部16b側の、接続電極40にP型不純物
(たとえば、ボロン)のイオン注入までを行った状態に
おいて、たとえば図44に示すように、上記レジスト膜
42を除去した後、全面に、上記接続電極34,35,
35,40,40の上面をエッチバックするためのレジ
ストパターン44を形成する。
クに、上記接続電極34,35,35,40,40の上
面をエッチバックし、上記絶縁膜18の上面との間に所
定の段差部を有する、約1/2の厚さの接続電極34
a,35a,35a,40a,40aを、それぞれ形成
する。
記レジストパターン44を除去した後、全面に、上記フ
ィールド上ゲート電極19´の上面を覆う、上記絶縁膜
18を除去するために、上記フィールド上ゲート電極1
9´よりも大きい開孔パターンを有するレジストパター
ン36´を形成する。
スクに、上記絶縁膜18を熱燐酸液などを用いて選択的
にエッチングし、上記フィールド上ゲート電極19´お
よび上記絶縁膜18の上面をそれぞれ露出させる。
記レジストパターン36´を除去した後、全面に、多結
晶シリコンよりも低抵抗な電極材料(たとえば、タング
ステン)を堆積し、その上面をCMP法などにより研磨
して、上記絶縁膜18の除去された、上記フィールド上
ゲート電極19´上の開孔部内を完全に埋め込んで、接
続電極32を形成する。
a,35a,40a,40aの各上面の段差部内に、上
記電極材料を完全に埋め込んで、上記接続電極34a,
35a,35a,40a,40aにそれぞれつながる、
より低抵抗な接続電極34b,35b,35b,40
b,40bを形成する。
に示したように、それぞれ、上記フィールド上ゲート電
極19´上の、上記接続電極32と接続されるビット線
コンタクト(電極コンタクト)28´の形成や、上記接
続電極34b,35b,40bと接続される、ビット線
コンタクト(電極コンタクト)27,28の形成などが
行われることになる(図19〜図21参照)。
本発明の実施の第八の形態にかかる半導体記憶装置の製
造方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に
示すものである。なお、ここでは、上記多結晶シリコン
を用いて接続電極を形成する場合の他の方法の説明で例
示したDRAM(図37〜参照)において、周辺回路部
の接続電極をより低抵抗化するようにした場合を例に示
している。
層領域としての、メモリセル部15のソース/ドレイン
拡散層20a、NMOSトランジスタ部16aのソース
/ドレイン拡散層20b、および、PMOSトランジス
タ部16bのソース/ドレイン拡散層20cの形成まで
を行った後、全面に、SiNからなる絶縁保護膜43を
形成する(図37参照)。
記基板11上の全面に、上記ゲート電極19,19´間
をそれぞれ埋め込むようにして、層間絶縁膜(第一の層
間絶縁膜)22aを堆積する。そして、その層間絶縁膜
22aの上面をCMP法などにより研磨して平坦化し、
上記絶縁膜18上の上記絶縁保護膜43をそれぞれ露出
させる(図38参照)。
面に、メモリセル部15のビット線コンタクト、およ
び、周辺回路部16のビット線コンタクト(電極上コン
タクトを除く)を、それぞれ形成するためのレジストパ
ターン33を形成する(図39参照)。
記レジストパターン33をマスクに、上記層間絶縁膜2
2aを自己整合的にエッチングし、上記ソース/ドレイ
ン拡散層20aの一方に達するコンタクト孔(基板コン
タクト孔)24a、上記ソース/ドレイン拡散層20
b,20bにそれぞれ達するコンタクト孔(基板コンタ
クト孔)25a,25a、および、上記ソース/ドレイ
ン拡散層20c,20cにそれぞれ達するコンタクト孔
(基板コンタクト孔)39a,39aを、同時に開孔す
る(図40参照)。
a、および、上記コンタクト孔39a,39aは、それ
ぞれ、その下の、上記ソース/ドレイン拡散層20b,
20b、および、上記ソース/ドレイン拡散層20c,
20cのほとんどが露出するように、できるだけ大きく
開孔されるようにする。
記レジストパターン33を除去した後、周辺回路部16
をレジスト膜(図示していない)により覆い隠し、メモ
リセル部15の上記コンタクト孔24aの底部に露出す
る、上記絶縁保護膜43のみを除去する。
面に、導電材料(たとえば、多結晶シリコン)45を堆
積する。この場合、上記導電材料45は、メモリセル部
15の上記コンタクト孔24a内を確実に埋め込み、か
つ、NMOSトランジスタ部16aの上記コンタクト孔
25a,25a内、および、PMOSトランジスタ部1
6bの上記コンタクト孔39a,39a内への埋め込み
が、不完全な状態で行われる程度の膜厚で形成される。
記導電材料45を等方的にエッチングし、NMOSトラ
ンジスタ部16aの上記コンタクト孔25a,25a
内、および、PMOSトランジスタ部16bの上記コン
タクト孔39a,39a内から完全に除去する。
ト孔24a内にのみ、部分的に上記導電材料45を残存
させることにより、上記ソース/ドレイン拡散層20a
の一方につながる接続電極34aを形成する。
形成し、NMOSトランジスタ部16aの上記コンタク
ト孔25a,25aの底部、および、PMOSトランジ
スタ部16bの上記コンタクト孔39a,39aの底部
にそれぞれ露出する、上記絶縁保護膜43を除去する。
記レジストパターン46を除去した後、全面に、上記フ
ィールド上ゲート電極19´の上面を覆う、上記絶縁膜
18を除去するために、上記フィールド上ゲート電極1
9´よりも大きい開孔パターンを有するレジストパター
ン36´を形成する。
スクに、上記絶縁膜18を熱燐酸液などを用いて選択的
にエッチングし、上記フィールド上ゲート電極19´お
よび上記絶縁膜18の上面をそれぞれ露出させる。
記レジストパターン36´を除去した後、全面に、多結
晶シリコンよりも低抵抗な電極材料(たとえば、タング
ステン)を堆積し、その上面をCMP法などにより研磨
して、上記絶縁膜18の除去された、上記フィールド上
ゲート電極19´上の開孔部内を完全に埋め込んで、接
続電極32を形成する。
の段差部内に、上記電極材料を完全に埋め込んで、上記
接続電極34aにつながる、より低抵抗な接続電極34
bを形成するとともに、NMOSトランジスタ部16a
の上記コンタクト孔25a,25a内に、上記電極材料
を完全に埋め込んで、上記ソース/ドレイン拡散層20
b,20bにそれぞれつながる接続電極47、および、
PMOSトランジスタ部16bの上記コンタクト孔39
a,39a内に、上記電極材料を完全に埋め込んで、上
記ソース/ドレイン拡散層20c,20cにそれぞれつ
ながる接続電極47を形成する。
に示したように、それぞれ、上記フィールド上ゲート電
極19´上の、上記接続電極32と接続されるビット線
コンタクト(電極コンタクト)28´の形成や、上記接
続電極34b,47,47と接続される、ビット線コン
タクト(電極コンタクト)27,28の形成などが行わ
れることになる(図19〜図21参照)。
本発明の実施の第九の形態にかかる半導体記憶装置の製
造方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に
示すものである。なお、ここでは、上記第八の形態に示
したDRAMにおける、さらに別の構成例を示してい
る。
に、メモリセル部15の上記コンタクト孔24aの底部
に露出する、上記絶縁保護膜43のみを除去した後に、
全面への、導電材料(たとえば、多結晶シリコン)45
の堆積までを行った状態(図51参照)において、たと
えば図55に示すように、上記導電材料45をRIE
(Reactive Ion Etching)により全面エッチングする。
み、部分的に上記導電材料45を残存させて、メモリセ
ル部15の上記ソース/ドレイン拡散層20aの一方に
つながる接続電極34aを形成するとともに、NMOS
トランジスタ部16aの上記コンタクト孔25a,25
aの側壁部分と、PMOSトランジスタ部16bの上記
コンタクト孔39a,39aの側壁部分とに、それぞ
れ、上記導電材料45からなるサイドウォール48を形
成する。
モリセル部15側およびPMOSトランジスタ部16b
側を覆い隠すようにしてレジスト膜49を形成し、この
状態で、NMOSトランジスタ部16aに、上記サイド
ウォール48を介して、N型不純物(たとえば、砒素)
をイオン注入する。
する、上記基板11の表面部に、上記ソース/ドレイン
拡散層20bよりも高濃度なN型不純物領域50をそれ
ぞれ形成する。
記レジスト膜49を除去した後、今度は、メモリセル部
15側およびNMOSトランジスタ部16a側を覆い隠
すようにしてレジスト膜51を形成し、この状態で、P
MOSトランジスタ部16bに、上記サイドウォール4
8を介して、P型不純物(たとえば、ボロン)をイオン
注入する。
する、上記N型ウェル領域11aの表面部に、上記ソー
ス/ドレイン拡散層20cよりも高濃度なP型不純物領
域52をそれぞれ形成する。
記レジスト膜51を除去した後、全面に、上記フィール
ド上ゲート電極19´の上面を覆う、上記絶縁膜18を
除去するために、上記フィールド上ゲート電極19´よ
りも大きい開孔パターンを有するレジストパターン36
´を形成する。
スクに、上記絶縁膜18を熱燐酸液などを用いて選択的
にエッチングし、上記フィールド上ゲート電極19´お
よび上記絶縁膜18の上面をそれぞれ露出させる。
記レジストパターン36´を除去した後、全面に、レジ
ストパターン46を形成し、NMOSトランジスタ部1
6aの上記コンタクト孔25aの底部、および、PMO
Sトランジスタ部16bの上記コンタクト孔39aの底
部にそれぞれ露出する、上記絶縁保護膜43を除去す
る。
記レジストパターン46を除去した後、全面に、多結晶
シリコンよりも低抵抗な電極材料(たとえば、タングス
テン)を堆積し、その上面をCMP法などにより研磨し
て、上記絶縁膜18の除去された、上記フィールド上ゲ
ート電極19´上の開孔部内を完全に埋め込んで、接続
電極32を形成する。
の段差部内に、上記電極材料を完全に埋め込んで、上記
接続電極34aにつながる、より低抵抗な接続電極34
bを形成する。
上記コンタクト孔25a内に、上記サイドウォール48
を介して、上記電極材料を完全に埋め込んで、上記ソー
ス/ドレイン拡散層20bおよび上記N型不純物領域5
0にそれぞれつながる接続電極47を形成するととも
に、PMOSトランジスタ部16bの上記コンタクト孔
39a内に、上記サイドウォール48を介して、上記電
極材料を完全に埋め込んで、上記ソース/ドレイン拡散
層20cおよび上記P型不純物領域52にそれぞれつな
がる接続電極47を形成する。
に示したように、それぞれ、上記フィールド上ゲート電
極19´上の、上記接続電極32と接続されるビット線
コンタクト(電極コンタクト)28´の形成や、上記接
続電極34b,47,47と接続される、ビット線コン
タクト(電極コンタクト)27,28の形成などが行わ
れることになる(図19〜図21参照)。
本発明の実施の第十の形態にかかる半導体記憶装置の製
造方法の概略を、同一基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなるDRAMを例に
示すものである。なお、ここでは、上記第八の形態に示
したDRAMにおいて、接続電極の形成に、不純物がド
ープされた多結晶シリコンを導電材料として用いるよう
にした場合を例に示している。
に、上記ソース/ドレイン拡散層20aの一方に達する
コンタクト孔(基板コンタクト孔)24a、上記ソース
/ドレイン拡散層20b,20bにそれぞれ達するコン
タクト孔(基板コンタクト孔)25a,25a、およ
び、上記ソース/ドレイン拡散層20c,20cにそれ
ぞれ達するコンタクト孔(基板コンタクト孔)39a,
39aの形成までを行った状態(図50参照)におい
て、たとえば図61に示すように、PMOSトランジス
タ部16b側を覆い隠すようにしてレジスト膜53を形
成する。
ト孔24aの底部、および、NMOSトランジスタ部1
6aの上記コンタクト孔25a,25aの底部にそれぞ
れ露出する、上記絶縁保護膜43を除去する。
記レジスト膜53を除去した後、全面に、N型不純物が
ドープされた多結晶シリコン膜(N型シリコン膜)を堆
積し、その上面をCMP法などにより研磨して、メモリ
セル部15の上記コンタクト孔24a内、および、NM
OSトランジスタ部16aの上記コンタクト孔25a,
25a内に、それぞれ、上記N型シリコン膜を完全に埋
め込んで接続電極54,55,55を形成する。
16bの上記コンタクト孔39a内にも、同様に、上記
N型シリコン膜を完全に埋め込んで、ダミーの接続電極
55´をそれぞれ形成する。
モリセル部15側およびNMOSトランジスタ部16a
側を覆い隠すようにしてレジスト膜56を形成し、PM
OSトランジスタ部16bの上記コンタクト孔39a内
にそれぞれ埋め込まれた、上記ダミーの接続電極55´
を除去する。
IEによって全面エッチングを行い、PMOSトランジ
スタ部16bの上記コンタクト孔39a,39aの底部
にそれぞれ露出する、上記絶縁保護膜43を除去する。
記レジスト膜56を除去した後、全面に、P型不純物が
ドープされた多結晶シリコン膜(P型シリコン膜)を堆
積し、その上面をCMP法などにより研磨して、PMO
Sトランジスタ部16bの上記コンタクト孔39a内
に、それぞれ、上記P型シリコン膜を完全に埋め込んで
接続電極57を形成する。
面に、上記フィールド上ゲート電極19´の上面を覆
う、上記絶縁膜18を除去するために、上記フィールド
上ゲート電極19´よりも大きい開孔パターンを有する
レジストパターン36を形成する。
クに、上記絶縁膜18を熱燐酸液などを用いて選択的に
エッチングし、上記フィールド上ゲート電極19´およ
び上記絶縁膜18の上面をそれぞれ露出させる。
た後、全面に、多結晶シリコンよりも低抵抗な電極材料
(たとえば、タングステン)を堆積し、その上面をCM
P法などにより研磨して、上記絶縁膜18の除去され
た、上記フィールド上ゲート電極19´上の開孔部内を
完全に埋め込んで、接続電極32を形成する(図54参
照)。
に示したように、それぞれ、上記フィールド上ゲート電
極19´上の、上記接続電極32と接続されるビット線
コンタクト(電極コンタクト)28´の形成や、上記接
続電極54,55,55,57,57と接続される、ビ
ット線コンタクト(電極コンタクト)27,28の形成
などが行われることになる(図19〜図21参照)。
された多結晶シリコン膜は、不純物をイオン注入する方
法の場合よりも、不純物を略均一にドープできるため、
接続電極54,55,55,57,57を形成する際の
制御性に優れるものである。
いては、メモリセル部のソース/ドレイン拡散層の一方
にのみ、接続電極を設けるようにした場合について説明
したが、これに限らず、たとえばソース/ドレイン拡散
層のそれぞれに接続電極を接続するように構成すること
も可能である。
を形成するスタック型構造のDRAMでは、メモリセル
部に蓄積電極と拡散層とを接続するための引き出し電極
を用いた方が有利な場合が多いため、非常に有用であ
る。
路部のソース/ドレイン拡散層の低抵抗化と、メモリセ
ル部での低リーク電流化とを両立できるようになるた
め、一般にロジック回路との混載の相性が悪いといわれ
ている、スタック型構造のDRAMのロジック回路との
混載を容易に実現することが可能となる。
いずれも、スタック型構造のDRAMを例に説明した
が、トレンチ構造のキャパシタを備えるトレンチ型構造
のDRAMにも同様に適用できる。
おいて、種々変形実施可能なことは勿論である。
ば、一層目の配線層から下のコンタクトを単一のマスク
により同時に形成でき、工程数の簡素化とともに、配線
層とコンタクトとの短絡に対する歩留まりを向上させる
ことが可能な半導体記憶装置の製造方法を提供できる。
憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例に
示す概略断面図。
製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例に
示す概略断面図。
製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
記憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例
に示す概略断面図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
記憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例
に示す概略断面図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
記憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例
に示す概略断面図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
記憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例
に示す概略断面図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
明するために示すDRAMの概略断面図。
るために示すDRAMの概略断面図。
るために示すDRAMの概略断面図。
るために示すDRAMの概略断面図。
るために示すDRAMの概略断面図。
るために示すDRAMの概略断面図。
るために示すDRAMの概略断面図。
を説明するために示すDRAMの概略断面図。
明するために示すDRAMの概略断面図。
明するために示すDRAMの概略断面図。
明するために示すDRAMの概略断面図。
明するために示すDRAMの概略断面図。
明するために示すDRAMの概略断面図。
明するために示すDRAMの概略断面図。
記憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例
に示す概略断面図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
記憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例
に示す概略断面図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
記憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例
に示す概略断面図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
記憶装置の製造方法を、スタック型構造のDRAMを例
に示す概略断面図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
の製造方法を説明するために示す、DRAMの概略断面
図。
RAMの概略構成を示す断面図。
説明するために示す、DRAMの概略断面図。
説明するために示す、DRAMの概略断面図。
説明するために示す、DRAMの概略断面図。
説明するために示す、DRAMの概略断面図。
説明するために示す、DRAMの概略断面図。
説明するために示す、DRAMの概略断面図。
Claims (21)
- 【請求項1】 半導体基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなる半導体記憶装置
の製造方法であって、 前記半導体基板上の素子領域上に、第一の絶縁膜を介し
て、素子分離上を横切り、上面および側面が第二の絶縁
膜によって覆われた複数の電極層をそれぞれ形成する工
程と、 前記第二の絶縁膜を選択的に除去し、前記電極層の上面
の一部を露出せしめ、前記電極層上の、前記第二の絶縁
膜に接続孔を形成する工程と、 全面に層間絶縁膜を堆積する工程と、 前記層間絶縁膜を、前記第二の絶縁膜を残すように、単
一マスクを用いて選択的に除去し、前記半導体基板に達
する基板コンタクト孔、および、前記第二の絶縁膜に形
成された前記接続孔を介して前記電極層に達する電極コ
ンタクト孔を同時に開孔する工程と、 前記基板コンタクト孔および前記電極コンタクト孔によ
りそれぞれ前記半導体基板および前記電極層とつながる
配線層を形成する工程とからなることを特徴とする半導
体記憶装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記接続孔は、前記電極コンタクト孔よ
り面積が大きいことを特徴とする請求項1に記載の半導
体記憶装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記層間絶縁膜を堆積した後に、その層
間絶縁膜の上面を略平坦化する工程を含むことを特徴と
する請求項1に記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項4】 半導体基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなる半導体記憶装置
の製造方法であって、 前記半導体基板上の素子領域上に、第一の絶縁膜を介し
て、素子分離上を横切り、上面および側面が第二の絶縁
膜によって覆われた複数の電極層をそれぞれ形成する工
程と、 全面に第一の層間絶縁膜を堆積する工程と、 前記第一の層間絶縁膜をエッチバックし、前記第二の絶
縁膜の上面を露出せしめる工程と、 前記第二の絶縁膜を選択的に除去し、前記電極層の上面
の一部を露出せしめ、前記電極層上の、前記第二の絶縁
膜に接続孔を形成する工程と、 前記接続孔内に電極材料を埋め込む工程と、 全面に第二の層間絶縁膜を堆積する工程と、 前記第一,第二の層間絶縁膜を単一マスクを用いて選択
的に除去し、前記半導体基板に達する基板コンタクト
孔、および、前記電極材料に達する電極コンタクト孔を
同時に開孔する工程と、 前記基板コンタクト孔および前記電極コンタクト孔によ
りそれぞれ前記半導体基板および前記電極層とつながる
配線層を形成する工程とからなることを特徴とする半導
体記憶装置の製造方法。 - 【請求項5】 半導体基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなる半導体記憶装置
の製造方法であって、 前記半導体基板上の素子領域上に、第一の絶縁膜を介し
て、素子分離上を横切り、上面および側面が第二の絶縁
膜によって覆われた複数の電極層をそれぞれ形成する工
程と、 全面に第一の層間絶縁膜を堆積する工程と、 前記第一の層間絶縁膜をエッチバックし、前記第二の絶
縁膜の上面を露出せしめる工程と、 前記第一の層間絶縁膜を、前記第二の絶縁膜が残るよう
に選択的に除去し、前記半導体基板に達する基板コンタ
クト孔を開孔する工程と、 前記基板コンタクト孔内に導電材料を埋め込んで接続電
極を形成する工程と、 前記第二の絶縁膜を選択的に除去し、前記電極層の上面
の一部を露出せしめ、前記電極層上の、前記第二の絶縁
膜に接続孔を形成する工程と、 全面に第二の層間絶縁膜を堆積する工程と、 前記第二の層間絶縁膜を単一マスクを用いて選択的に除
去し、前記接続電極に達する電極コンタクト孔、およ
び、前記第二の絶縁膜に形成された前記接続孔を介し
て、前記電極層に達する電極コンタクト孔を同時に開孔
する工程と、 前記電極コンタクト孔によりそれぞれ前記接続電極およ
び前記電極層とつながる配線層を形成する工程とからな
ることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記接続孔内に電極材料を埋め込む工程
をさらに有し、この電極材料を介して、前記電極コンタ
クト孔の一方が前記電極層と接続されることを特徴とす
る請求項5に記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項7】 半導体基板上にメモリセル部とコア回路
部を含む周辺回路部とが設けられてなる半導体記憶装置
の製造方法であって、 前記半導体基板上の素子領域上に、第一の絶縁膜を介し
て、素子分離上を横切り、上面および側面が第二の絶縁
膜によって覆われた複数の電極層をそれぞれ形成する工
程と、 全面に第一の層間絶縁膜を堆積する工程と、 前記第一の層間絶縁膜をエッチバックし、前記第二の絶
縁膜の上面を露出せしめる工程と、 前記第一の層間絶縁膜を選択的に除去し、前記半導体基
板に達する基板コンタクト孔を開孔する工程と、 前記基板コンタクト孔内に導電材料を埋め込んで接続電
極を形成する工程と、全面に第二の層間絶縁膜を堆積す
る工程と、 前記第二の層間絶縁膜を単一マスクを用いて選択的に除
去し、前記接続電極に達する電極コンタクト孔、およ
び、前記電極層の上部の前記第二の絶縁膜に達する第一
のコンタクト孔を同時に開孔する工程と、 前記第一のコンタクト孔内に露出する、前記電極層の上
部の前記第二の絶縁膜を選択的に除去し、前記電極層に
達する第二のコンタクト孔を開孔する工程と、 前記電極コンタクト孔および前記第二のコンタクト孔に
よりそれぞれ前記接続電極および前記電極層とつながる
配線層を形成する工程とからなることを特徴とする半導
体記憶装置の製造方法。 - 【請求項8】 前記第二のコンタクト孔の開孔は、前記
接続電極に達する電極コンタクト孔をレジスト膜により
覆った状態で行われ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。 - 【請求項9】 前記第二の層間絶縁膜の上面に表面保護
膜を形成する工程をさらに有し、この表面保護膜を含ん
で、前記第二の層間絶縁膜を除去して、前記接続電極に
達する電極コンタクト孔、および、前記電極層の上部の
前記第二の絶縁膜に達する第一のコンタクト孔を開孔す
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。 - 【請求項10】 前記接続電極は、多結晶シリコンを導
電材料として用いて形成され、前記多結晶シリコンに不
純物をイオン注入する工程を含むことを特徴とする請求
項5または請求項7のいずれかに記載の半導体記憶装置
の製造方法。 - 【請求項11】 少なくとも、前記半導体基板の上面お
よび前記第二の絶縁膜の上面を覆う絶縁保護膜を形成す
る工程を含み、この絶縁保護膜を介して、全面に前記第
一の層間絶縁膜を堆積することを特徴とする請求項5ま
たは請求項7のいずれかに記載の半導体記憶装置の製造
方法。 - 【請求項12】 前記接続電極の上面をエッチバック
し、前記第二の絶縁膜の上面よりも下げて段差部を形成
する工程と、 露出する前記電極層の上面および前記接続電極上の段差
部により低抵抗の電極材料を埋め込む工程とを含むこと
を特徴とする請求項5に記載の半導体記憶装置の製造方
法。 - 【請求項13】 前記接続電極上の段差部に、選択的に
シリサイド層を形成する工程を含むことを特徴とする請
求項12に記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項14】 前記基板コンタクト孔内に不完全な状
態で埋め込まれた導電材料を除去した後、前記基板コン
タクト孔内に電極材料を埋め込んで、前記周辺回路部の
接続電極を形成する工程を含むことを特徴とする請求項
5に記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項15】 前記基板コンタクト孔内に不完全な状
態で埋め込まれた導電材料を側壁残しにより除去し、前
記周辺回路部の、前記基板コンタクト孔内の側壁部分に
サイドウォールを形成する工程を含むことを特徴とする
請求項14に記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項16】 前記サイドウォールを介して不純物を
イオン注入し、前記基板コンタクト孔に対応する、前記
半導体基板の表面部に高濃度な不純物領域を形成する工
程を含むことを特徴とする請求項15に記載の半導体記
憶装置の製造方法。 - 【請求項17】 前記接続電極は、不純物がドープされ
た多結晶シリコンを導電材料として用いて形成されるこ
とを特徴とする請求項5または請求項7のいずれかに記
載の半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項18】 前記第一,第二の層間絶縁膜を堆積し
た後に、各層間絶縁膜の上面を略平坦化する工程をそれ
ぞれ含むことを特徴とする請求項4、請求項5、また
は、請求項7のいずれかに記載の半導体記憶装置の製造
方法。 - 【請求項19】 前記基板コンタクト孔は、前記電極層
に対して自己整合的に形成されることを特徴とする請求
項1、請求項4、請求項5、または、請求項7のいずれ
かに記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項20】 前記半導体基板の、前記基板コンタク
ト孔との接面には拡散層領域が形成されていることを特
徴とする請求項1、請求項4、請求項5、または、請求
項7のいずれかに記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 【請求項21】 前記メモリセル部には、スタック構造
またはトレンチ構造の蓄積容量が設けられていることを
特徴とする請求項1、請求項4、請求項5、または、請
求項7のいずれかに記載の半導体記憶装置の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08437898A JP4404972B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 半導体記憶装置の製造方法 |
US09/273,573 US6104052A (en) | 1998-03-30 | 1999-03-22 | Semiconductor device adopting a self-aligned contact structure and method for manufacturing a semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08437898A JP4404972B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11284138A true JPH11284138A (ja) | 1999-10-15 |
JP4404972B2 JP4404972B2 (ja) | 2010-01-27 |
Family
ID=13828890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08437898A Expired - Fee Related JP4404972B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6104052A (ja) |
JP (1) | JP4404972B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6423627B1 (en) * | 1998-09-28 | 2002-07-23 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming memory array and periphery contacts using a same mask |
KR100689672B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2007-03-09 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 제조방법 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100314473B1 (ko) | 1999-12-23 | 2001-11-15 | 한신혁 | 반도체 소자 제조 방법 |
JP2002043544A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
DE10120929A1 (de) * | 2001-04-30 | 2002-10-31 | Infineon Technologies Ag | Herstellungsverfahren für eine integrierte Schaltung |
DE10127888A1 (de) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Bildung von Kontaktregionen von in einem Substrat integrierten Bauelementen |
US6518151B1 (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-11 | International Business Machines Corporation | Dual layer hard mask for eDRAM gate etch process |
JP4671614B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2011-04-20 | パナソニック株式会社 | 半導体装置 |
JP2007049016A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
US20230337424A1 (en) * | 2022-04-15 | 2023-10-19 | Winbond Electronics Corp. | Memory device and method of manufacturing the same |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08437898A patent/JP4404972B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-22 US US09/273,573 patent/US6104052A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6423627B1 (en) * | 1998-09-28 | 2002-07-23 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming memory array and periphery contacts using a same mask |
KR100689672B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2007-03-09 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6104052A (en) | 2000-08-15 |
JP4404972B2 (ja) | 2010-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5879986A (en) | Method for fabrication of a one gigabit capacitor over bit line DRAM cell with an area equal to eight times the used minimum feature | |
US7414279B2 (en) | Semiconductor device with improved overlay margin and method of manufacturing the same | |
JP2827728B2 (ja) | 半導体記憶装置およびその製造方法 | |
KR100322218B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
JP3703885B2 (ja) | 半導体記憶装置とその製造方法 | |
US7138675B2 (en) | Semiconductor devices having storage nodes | |
US7214572B2 (en) | Semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
GB2288276A (en) | Dram memory cell utilising surrounding gate transistor and method of manufacture | |
US7307324B2 (en) | MOS transistor in an active region | |
US20020163080A1 (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
US7557401B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
US6548394B1 (en) | Method of forming contact plugs | |
KR101248943B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조방법 | |
US20020028569A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing same | |
US5840591A (en) | Method of manufacturing buried bit line DRAM cell | |
CN100394584C (zh) | 用于制造具有在位线方向延伸的接触体的半导体器件的方法 | |
KR20010014937A (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
JP4404972B2 (ja) | 半導体記憶装置の製造方法 | |
JPH11214499A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3963629B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPH02143456A (ja) | 積層型メモリセルの製造方法 | |
KR100352768B1 (ko) | 반도체 장치의 콘택 형성 방법 | |
US6251769B1 (en) | Method of manufacturing contact pad | |
KR100349360B1 (ko) | 반도체장치의 콘택 형성방법 | |
JP4439429B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050225 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090331 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090527 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091006 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091104 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |