JPH1187645A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH1187645A
JPH1187645A JP9236033A JP23603397A JPH1187645A JP H1187645 A JPH1187645 A JP H1187645A JP 9236033 A JP9236033 A JP 9236033A JP 23603397 A JP23603397 A JP 23603397A JP H1187645 A JPH1187645 A JP H1187645A
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JP
Japan
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electrode
interlayer insulating
insulating film
region
capacitor
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JP9236033A
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Yukihiro Nagai
享浩 永井
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/60Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/09Manufacture or treatment with simultaneous manufacture of the peripheral circuit region and memory cells

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置の製造工程数を増大させることな
く、ロジック回路領域におけるキャパシタにおいて、一
定の容量を確保しつつその占有面積を削減することが可
能な半導体装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 ロジック回路領域において、キャパシタ
の第1の電極11を形成する。第1の電極11上に第1
の層間絶縁膜15からなる誘電体膜を形成する。第1の
層間絶縁膜15上に第2の電極20を形成する。第2の
電極20上に第2の層間絶縁膜22からなる第2の誘電
体膜を形成する。第2の層間絶縁膜22上に第3の電極
40を形成する。第1の電極11と第3の電極40と
は、第1および第3の接続領域43、45において、開
口部41、39を介して接続配線35により接続され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置およ
びその製造方法に関し、より特定的には、ロジック回路
領域にキャパシタを備える半導体装置およびその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、DRAM(Dynamic Random Acces
s Memory)などの半導体装置には、メモリセル領域のま
わりに制御用のロジック回路などが形成されている周辺
回路領域が存在する。この周辺回路領域におけるロジッ
ク回路などでは、キャパシタが多用されている。
【0003】図41は従来の半導体装置(DRAM)を
示した断面構造図である。図41を参照して、従来の半
導体装置の構造を説明する。
【0004】図41を参照して、従来の半導体装置は、
メモリセル領域と周辺回路領域とを備える。このメモリ
セル領域には、電界効果型トランジスタと、ビット線1
21と、キャパシタと、金属配線130とが形成されて
いる。また、周辺回路領域においては、ロジック回路に
用いられるキャパシタが形成されている。
【0005】メモリセル領域においては、半導体基板1
01の主表面にフィールド酸化膜102が形成されてい
る。フィールド酸化膜102に囲まれた活性領域にける
半導体基板101の主表面には、チャネル領域を挟むよ
うにソース/ドレイン領域112、113、114が形
成されている。チャネル領域上にはゲート絶縁膜132
a、132bが形成されている。ゲート絶縁膜132
a、132b上には、ポリシリコン膜106が形成され
ている。ポリシリコン膜106上には、タングステンシ
リサイド膜107が形成されている。このポリシリコン
膜106とタングステンシリサイド膜107とからゲー
ト電極110a、110bは構成されている。半導体基
板101の主表面とゲート電極110a、110bとの
上には第1の層間絶縁膜115が形成されている。ソー
ス/ドレイン領域113上に位置する領域においては、
第1の層間絶縁膜115の一部を除去することにより開
口部117が形成されている。開口部117の内部と第
1の層間絶縁膜115の上とにソース/ドレイン領域1
13と接触するようにポリシリコン膜118が形成され
ている。ポリシリコン膜118上にはタングステンシリ
サイド膜119が形成されている。このポリシリコン膜
118とタングステンシリサイド膜119とからビット
線121が構成されている。
【0006】ビット線121と第1の層間絶縁膜115
との上に第2の層間絶縁膜122が形成されている。ソ
ース/ドレイン領域112、114上に位置する領域に
おいて、第1および第2の層間絶縁膜115、122の
一部を除去することにより、開口部123、124が形
成されている。開口部123、124の内部と第2の層
間絶縁膜122上とに、ソース/ドレイン領域112、
114と接触するようにポリシリコンからなるキャパシ
タの下部電極125、126が形成されている。キャパ
シタの下部電極125、126上にはキャパシタの誘電
体として作用する絶縁膜142が形成されている。絶縁
膜142上にはキャパシタの上部電極127が形成され
ている。上部電極127と第2の層間絶縁膜122との
上には第3の層間絶縁膜128が形成されている。第3
の層間絶縁膜128上には金属配線130が形成されて
いる。
【0007】周辺回路領域においては、キャパシタが形
成されている。そして、図41においては、このキャパ
シタの線分500における断面と線分600における断
面との2ヶ所における断面構造図を示している。この線
分500と線分600との位置関係を図42を参照して
説明する。ここで、図42は、周辺回路領域に形成され
たキャパシタの構造を模式的に示した平面図である。図
42を参照して、線分500は、キャパシタの電極の部
分に位置し、線分600は、開口部138、139が形
成されている部分に位置している。
【0008】図41を参照して、周辺回路領域の線分5
00断面においては、半導体基板101の主表面にフィ
ールド酸化膜102が形成されている。フィールド酸化
膜102に囲まれた活性領域における半導体基板101
の主表面上には、絶縁膜131が形成されている。絶縁
膜131上にはポリシリコン膜106が形成されてい
る。ポリシリコン膜106上にはタングステンシリサイ
ド膜107が形成されている。ポリシリコン膜106と
タングステンシリサイド膜107とから、周辺回路領域
のキャパシタの下部電極111が構成されている。キャ
パシタ下部電極111上には、第1の層間絶縁膜115
が形成されている。第1の層間絶縁膜115上にはポリ
シリコン膜118が形成されている。ポリシリコン膜1
18上にはタングステンシリサイド膜119が形成され
ている。ポリシリコン膜118とタングステンシリサイ
ド膜119とから、周辺回路領域におけるキャパシタの
上部電極120が構成されている。上部電極120と第
1の層間絶縁膜115との上には第2の層間絶縁膜12
2が形成されている。第2の層間絶縁膜122上には第
3の層間絶縁膜128が形成されている。
【0009】周辺回路領域の線分600断面において
は、半導体基板101の主表面にフィールド酸化膜10
2が形成されている。フィールド酸化膜102に囲まれ
た活性領域における半導体基板101の主表面上の所定
領域には、絶縁膜131が形成されている。絶縁膜13
1上にはポリシリコン膜106が形成されている。ポリ
シリコン膜106上にはタングステンシリサイド膜10
7が形成されている。このポリシリコン膜106とタン
グステンシリサイド膜107とから、周辺回路領域のキ
ャパシタの下部電極111の一部である接続領域143
が形成されている。接続領域143と半導体基板101
の主表面との上には第1の層間絶縁膜115が形成され
ている。第1の層間絶縁膜115上の接続領域143上
に位置する領域には、ポリシリコン膜118が形成され
ている。ポリシリコン膜118上にはタングステンシリ
サイド膜119が形成されている。ポリシリコン膜11
8とタングステンシリサイド膜119とから、周辺回路
領域のキャパシタの上部電極120の一部である接続領
域144が構成されている。接続領域144と第1の層
間絶縁膜115との上には第2の層間絶縁膜122が形
成されている。第2の層間絶縁膜122上には第3の層
間絶縁膜128が形成されている。
【0010】接続領域143上に位置する領域におい
て、第1〜3の層間絶縁膜115、122、128の一
部を除去することにより、開口部139が形成されてい
る。また、接続領域144上に位置する領域において、
第2および第3の層間絶縁膜122、128の一部を除
去することにより、開口部138が形成されている。開
口部139の内部と第3の層間絶縁膜128上とには、
接続領域143と接触するように金属配線135が形成
されている。また、開口部138の内部と第3の層間絶
縁膜128上とには、接続領域144と接触するように
金属配線134が形成されている。このように、周辺回
路領域においては、キャパシタ下部電極111と、キャ
パシタ上部電極120と、この上部電極120と下部電
極111との間に存在し誘電体として作用する第1の層
間絶縁膜115とによりキャパシタが構成されている。
そして、この周辺回路領域におけるキャパシタの等価回
路図を示したのが図43である。
【0011】次に、図44〜59は、従来の半導体装置
(DRAM)の製造工程を説明するための断面構造図で
ある。図44〜59を参照して、以下に従来の半導体装
置の製造工程を説明する。
【0012】まず、半導体基板101(図44参照)の
主表面上に酸化膜103(図44参照)を形成する。酸
化膜103上に窒化膜104(図44参照)を形成す
る。この窒化膜104上にレジストパターン(図示せ
ず)を形成した後、このレジストパターンをマスクとし
て酸化膜103と窒化膜104との一部の除去する。次
に、半導体基板101の主表面を酸化することによりフ
ィールド酸化膜102(図45参照)を形成する。この
ようにして、図44に示すような構造を得る。次に、窒
化膜104と酸化膜103とを半導体基板101の主表
面から除去することにより、図45に示すような構造を
得る。
【0013】次に、図46に示すように、半導体基板1
01の主表面に酸化膜105を形成する。酸化膜105
とフィールド酸化膜102との上にポリシリコン膜10
6を形成する。ポリシリコン膜106上にタングステン
シリサイド膜107を形成する。タングステンシリサイ
ド膜107上にレジストパターン108、109を形成
する。
【0014】次に、レジストパターン108、109を
マスクとして、タングステンシリサイド膜107と、ポ
リシリコン膜106と、酸化膜105との一部をエッチ
ングにより除去する。その後、レジストパターン10
8、109を除去する。このようにして、図47に示す
ような構造を得る。そして、メモリセル領域において
は、ポリシリコン膜106とタングステンシリサイド膜
107とからなる電界効果型トランジスタのゲート電極
110a、110bが形成される。また、周辺回路領域
においては、ポリシリコン膜106とタングステンシリ
サイド膜107とから、キャパシタの下部電極111と
接続領域143とが形成される。
【0015】次に、メモリセル領域における半導体基板
101の主表面の所定領域に不純物イオンを注入するこ
とにより、ソース/ドレイン領域112、113、11
4(図48参照)を形成する。このようにして、図48
に示すような構造を得る。
【0016】次に、図49に示すように、ゲート電極1
10a、110bと周辺回路領域におけるキャパシタの
下部電極111と接続領域143との上に第1の層間絶
縁膜115を形成する。第1の層間絶縁膜115上にレ
ジストパターン116を形成する。
【0017】次に、レジストパターン116をマスクと
して第1の層間絶縁膜115の一部を異方性エッチング
により除去することにより開口部117(図50参照)
を形成する。その後、レジストパターン116を除去す
る。このようにして、図50に示すような構造を得る。
【0018】次に、図51に示すように、開口部117
の内部と第1の層間絶縁膜115上とにポリシリコン膜
118を形成する。ポリシリコン膜118上にタングス
テンシリサイド膜119を形成する。
【0019】次に、タングステンシリサイド膜119上
にレジストパターン(図示せず)を形成した後、このレ
ジストパターンをマスクとしてタングステンシリサイド
膜119とポリシリコン膜118との一部をエッチング
により除去する。このようにして、図52に示すよう
に、メモリセル領域におけるビット線121と周辺回路
領域におけるキャパシタの上部電極120と接続領域1
44とを形成する。このビット線121と周辺回路領域
のキャパシタの上部電極120と接続領域144とはそ
れぞれポリシリコン膜118とタングステンシリサイド
膜119とから構成されている。
【0020】次に、ビット線121と周辺回路領域のキ
ャパシタの上部電極120と接続領域144と第1の層
間絶縁膜115との上に第2の層間絶縁膜122(図5
3参照)を形成する。第2の層間絶縁膜122上にレジ
ストパターン(図示せず)を形成した後、このレジスト
パターンをマスクとして第1および第2の層間絶縁膜1
15、122の一部をエッチングにより除去することに
より、開口部123、124(図53参照)を形成す
る。その後、レジストパターンを除去する。このように
して、図53に示すような構造を得る。
【0021】次に、開口部123、124の内部と第2
の層間絶縁膜122の上とにポリシリコン膜(図示せ
ず)を形成する。このポリシリコン膜上にレジストパタ
ーン(図示せず)を形成した後、このレジストパターン
をマスクとして上記ポリシリコン膜の一部を異方性エッ
チングにより除去することにより、メモリセル領域にお
けるキャパシタの下部電極125、126(図54参
照)を形成する。その後、レジストパターンを除去す
る。このようにして、図54に示すような構造を得る。
【0022】次に、下部電極125、126と第2の層
間絶縁膜122との上に酸化膜(図示せず)を形成す
る。この酸化膜上にポリシリコン膜(図示せず)を形成
する。そして、このポリシリコン膜上にレジストパター
ン(図示せず)を形成した後、このレジストパターンを
マスクとして、このポリシリコン膜と酸化膜との一部を
異方性エッチングにより除去する。その後、レジストパ
ターンを除去する。このようにして、図55に示すよう
に、メモリセル領域のキャパシタの上部電極127と誘
電体として作用する酸化膜142を形成する。
【0023】次に、図56に示すように、キャパシタの
上部電極127と第2の層間絶縁膜122との上に第3
の層間絶縁膜128を形成する。
【0024】次に、図57に示すように、第3の層間絶
縁膜128上にレジストパターン136を形成する。
【0025】次に、レジストパターン136をマスクと
して、第1〜3の層間絶縁膜の一部を異方性エッチング
により除去することにより、周辺回路領域において開口
部138、139(図58参照)を形成する。その後、
レジストパターン136を除去することにより、図58
に示すような構造を得る。このとき、開口部138、1
39の底部においては、それぞれ接続領域143、14
4の表面の一部が露出している。
【0026】次に、図59に示すように、開口部13
8、139の内部と第3の層間絶縁膜128の上とに金
属層129を形成する。
【0027】次に、金属層129上にレジストパターン
(図示せず)を形成した後、このレジストパターンをマ
スクとして金属層129の一部を異方性エッチングによ
り除去する工程およびレジストパターンを除去する工程
を実施し、図41に示すような構造を得る。
【0028】このようにして、従来の半導体装置は製造
されていた。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】半導体装置における微
細化、高集積化の要請は近年益々強くなってきている。
DRAMを例として取上げると、高集積化のためには、
メモリセル領域の素子のみならず、周辺回路領域におけ
る素子の微細化も重要な要素である。DRAMの周辺回
路領域においては、キャパシタがその面積の20〜30
%と、大きな部分を占めている。そして、周辺回路領域
におけるキャパシタの容量については、半導体装置のサ
イズが小さくなっても、駆動電圧は大きく低下しないな
どの理由により、ある一定値以上の値を確保することが
要求される。そのため、半導体装置の微細化、高集積化
に伴い、一定値以上のキャパシタの容量を確保しつつ、
同時にそのキャパシタの占有面積を小さくすることが求
められる。
【0030】また、従来の半導体装置において周辺回路
領域に形成されるキャパシタでは、図58に示したよう
に、その開口部138、139を同時に形成するエッチ
ングを行なう際、開口部138、139のそれぞれの深
さが異なる。これにより、開口部138が接続領域14
4の表面に到達した後も、開口部139が接続領域14
3に到達するまでは、開口部138の底部において接続
領域144の表面はエッチングされ続けることになる。
そのため、図60に示すように、開口部138が接続領
域144を突き抜けて、接続領域143に到達する場合
があった。このような場合、周辺回路領域に形成される
キャパシタは、その上部電極120(図41参照)と下
部電極(図41参照)とがショートしてしまい、キャパ
シタとしての機能を喪失するなどの問題が発生してい
た。そして、このような問題は半導体装置の微細化、高
集積化が進み、周辺回路領域におけるキャパシタのサイ
ズの微細化が進むのに伴って、大きな問題となってきて
いる。そのため、半導体装置を微細化、高集積化してい
く場合にも、こうしたキャパシタの機能が喪失するとい
うような問題の発生しない、信頼性の高いキャパシタが
求められている。
【0031】一方で、周辺回路領域におけるキャパシタ
の製造工程は、コストダウンの観点から、メモリセル領
域の素子の製造工程における導電層などを利用すること
を基本とし、極力工程数を増加させないようにするとい
う要請もある。そのため、メモリセル領域におけるキャ
パシタの容量に対して適用される手法である、キャパシ
タの電極の形状を立体的に複雑化することによってその
表面積を増大させるといった手法などは、製造工程の複
雑化および製造工程数の増大につながるという理由か
ら、周辺回路領域におけるキャパシタには適用されてい
ない。つまり、製造工程の複雑化を招かず、かつ一定の
容量を確保しながらキャパシタの占有面積を削減でき
る、信頼性の高いキャパシタの構造および製造方法が求
められているのである。
【0032】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、本発明の1つの目的は、半導
体装置の製造工程数を増大させることなく、ロジック回
路領域におけるキャパシタにおいて、一定の容量を確保
しつつその占有面積を削減することが可能な半導体装置
を提供することである。
【0033】本発明のもう1つの目的は、半導体装置の
製造工程数を増大させることなく、ロジック回路領域に
おけるキャパシタにおいて、一定の容量および信頼性を
確保しつつその占有面積を低減ことが可能な半導体装置
を提供することである。
【0034】本発明のさらにもう1つの目的は、半導体
装置の製造工程数を増大させることなく、ロジック回路
領域におけるキャパシタにおいて、一定の容量を確保し
つつ占有面積を削減することが可能な半導体装置の製造
方法を提供することである。
【0035】本発明のさらにもう1つの目的は、半導体
装置の製造工程数を増大させることなく、ロジック回路
領域におけるキャパシタにおいて、一定の容量および信
頼性を確保しつつその占有面積を削減することが可能な
半導体装置の製造方法を提供することである。
【0036】
【課題を解決するための手段】請求項1における半導体
装置は、ロジック回路領域に第1の導電層からなる第1
の電極が形成されている。上記第1の電極上に第1の層
間絶縁膜からなる第1の誘電体膜が形成されている。上
記第1の誘電体膜上に第2の導電層からなる第2の電極
が形成されている。上記第2の電極上に第2の層間絶縁
膜からなる第2の誘電体膜が形成されている。上記第2
の誘電体膜上に第3の導電層からなる第3の電極が形成
されている。この第1、第2および第3の電極と第1お
よび第2の誘電体膜とからキャパシタが構成されてい
る。上記第3の電極上に第3の層間絶縁膜が形成されて
いる。少なくとも上記第1、第2および第3の層間絶縁
膜に、上記第1の電極の上面に達するように第1の開口
部が形成されている。少なくとも上記第2および第3の
層間絶縁膜に、上記第2の電極の上面に達するように第
2の開口部が形成されている。少なくとも上記第3の層
間絶縁膜に、上記第3の電極の上面に達するように第3
の開口部が形成されている。上記第1の電極は、上記第
1の開口部においてその表面が露出する第1の接続領域
を有している。上記第2の電極は、上記第2の開口部に
おいてその表面が露出する第2の接続領域を有してい
る。上記第3の電極は、上記第3の開口部においてその
表面が露出する第3の接続領域を有している。上記第1
および3の接続領域が第1および3の開口部を介して接
続配線により接続されている。
【0037】請求項1に記載の発明では、このように、
ロジック回路領域におけるキャパシタの誘電体膜として
第1および第2の層間絶縁膜を利用する。これにより、
例えば、他の領域においてその第1および第2の層間絶
縁膜を介して形成される複数の導電層からなる素子が設
けられる場合、その素子を形成する導電層と同一の導電
層を用いてロジック回路領域におけるキャパシタの電極
を形成することができる。そのため、ロジック回路領域
におけるキャパシタの製造工程を、他の素子の製造工程
と同時に実施することができる。その結果、ロジック回
路領域におけるキャパシタの形成のために製造工程数が
増加することを防止することができる。
【0038】また、第1〜3の電極が第1および第2の
誘電体膜を介して積層され、かつ、第1および第3の電
極が第1および第3の開口部を介して第1および第3の
接続領域において接続されているので、第1の電極と第
1の誘電体膜と第2の電極とにより形成される第1のキ
ャパシタと、第2の電極と第2の誘電体膜と第3の電極
とにより形成される第2のキャパシタとを並列に接続す
るように形成することができる。このため、キャパシタ
の第1〜3の電極の面積を小さくすることによりキャパ
シタの占有面積を小さくしても、複数のキャパシタを並
列に接続しているので、必要とされるキャパシタの容量
を確保することが可能となる。
【0039】この結果、半導体装置の製造工程数を増大
させることなく、ロジック回路におけるキャパシタに要
求される一定の容量を確保しつつ、そのキャパシタの半
導体素子上での占有面積を削減することが可能となる。
【0040】請求項2における半導体装置は、請求項1
の構成において、上記第2の接続領域が、上記第1の電
極と平面的に重ならないように配置されている。請求項
2に記載の発明では、このように、上記第2の接続領域
が、上記第1の電極と平面的に重ならないように配置さ
れているため、第2の開口部を形成する工程において第
2の開口部が第2の接続領域を突き抜けて第1の層間絶
縁膜にまで達した場合でも、第2の開口部と第1の電極
とが接触することを防止することができる。その結果、
それぞれ異なる電位となる第2の電極と第1の電極とが
接続され、上記第1のキャパシタがその機能を喪失する
というような問題の発生を防止することが可能となる。
この結果、ロジック回路における信頼性の高いキャパシ
タを備える半導体装置を得ることが可能となる。
【0041】請求項3における半導体装置は、請求項1
または2に記載の構成において、上記第1の電極下に第
4の層間絶縁膜を介して、上記半導体基板の主表面に導
電領域が形成されている。上記第1、第2および第3の
層間絶縁膜に、上記導電領域に達するように第4の開口
部が形成されている。上記第2の電極の第2の接続領域
と上記導電領域とは、上記第2および第4の開口部を介
して電気的に接続されている。
【0042】請求項3に記載の発明では、このように、
上記第1の電極下に第4の層間絶縁膜を介して、上記半
導体基板の主表面に上記導電領域を形成しているので、
第4の導電領域と第4の層間絶縁膜からなる誘電体膜と
第1の電極とにより第3のキャパシタを形成することが
できる。そして、上記第2の電極の第2の接続領域と上
記導電領域とは、上記第2および第4の開口部を介して
電気的に接続されているので、上記第3のキャパシタ
と、上記第1および第2のキャパシタとをさらに並列に
接続するように形成することができる。このため、必要
とされるキャパシタの容量を確保しつつ、キャパシタの
第1〜4の電極の面積をより小さくすることにより、キ
ャパシタの占有面積をより小さくすることができる。
【0043】請求項4における半導体装置は、請求項1
または2に記載の構成において、上記第3の層間絶縁膜
上に第4の導電層からなる第4の電極が形成されてい
る。上記第4の電極上に第5の層間絶縁膜が形成されて
いる。上記第5の層間絶縁膜に、上記第4の電極に達す
るように、第4の開口部が形成されている。上記第2お
よび第4の電極は、上記第2および第4の開口部を介し
て電気的に接続されている。
【0044】請求項4に記載の発明では、このように、
上記第3の層間絶縁膜上に第4の導電層からなる第4の
電極が形成されているので、上記第3の電極と第3の層
間絶縁膜からなる誘電体膜と第4の電極とにより第3の
キャパシタを形成することができる。そして、上記第2
および第4の電極は、上記第2および第4の開口部を介
して電気的に接続されているので、上記第3のキャパシ
タと、上記第1および第2のキャパシタとをさらに並列
に接続するように形成することができる。このため、必
要とされるキャパシタの容量を確保しつつ、キャパシタ
の第1〜4の電極の面積をより小さくすることにより、
キャパシタの占有面積をより小さくすることができる。
【0045】請求項5における半導体装置は、請求項1
〜4のいずれか1項に記載の構成において、上記ロジッ
ク回路領域が、メモリセル領域と周辺回路領域とを備え
る半導体記憶装置における周辺回路領域である。請求項
5に記載の発明では、このように、メモリセル領域と周
辺回路領域とを備える半導体記憶装置における周辺回路
領域において上記キャパシタを形成する。半導体記憶装
置は、半導体装置の中でも特に微細化、高集積化の要請
が強く、かつ、周辺回路領域におけるキャパシタの占有
面積の割合も30%程度と大きいため、周辺回路領域に
おけるキャパシタの占有面積の減少が半導体記憶装置の
高集積化に対してより顕著な効果を示す。
【0046】請求項6における半導体装置は、メモリセ
ル領域と周辺回路領域とを備える半導体装置である。上
記メモリセル領域には、半導体基板の主表面にチャネル
領域を挟むように形成された一対のソース/ドレイン領
域、前記チャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜、お
よび、前記ゲート絶縁膜上に形成された第1の導電層か
らなるゲート電極を有する電界効果型トランジスタが形
成されている。上記ゲート電極上には上記第1の層間絶
縁膜が形成されている。上記一方のソース/ドレイン領
域に電気的に接続され、上記第1の層間絶縁膜上に延び
るように導電膜からなるビット線が形成されている。上
記ビット線上には上記第2の層間絶縁膜が形成されてい
る。上記他方のソース/ドレイン領域に電気的に接続さ
れ、上記第2の層間絶縁膜上に延びるように下部電極が
形成されている。上記下部電極上には誘電体膜が形成さ
れている。上記誘電体膜上には第3の導電層からなる上
部電極が形成されている。上記下部電極と誘電体膜と上
部電極とから、キャパシタが形成されている。上記上部
電極上には第3の層間絶縁膜が形成されている。上記第
3の層間絶縁膜上には配線層が形成されている。
【0047】上記周辺回路領域には、上記半導体基板の
主表面上に形成された第1の電極、上記第1の電極上に
形成された上記第1の層間絶縁膜からなる第1の誘電体
膜、上記第1の誘電体膜上に形成された第2の導電層か
らなる第2の電極、上記第2の電極上に形成された上記
第2の層間絶縁膜からなる第2の誘電体膜、および、上
記第2の誘電体膜上に形成された上記第3の導電層から
なる第3の電極を有するキャパシタが形成されている。
上記第3の電極上には上記第3の層間絶縁膜が形成され
ている。少なくとも上記第1、第2および第3の層間絶
縁膜に、上記第1の電極の上面に達するように第1の開
口部が形成されている。少なくとも上記第2および第3
の層間絶縁膜に、上記第2の電極の上面に達するように
第2の開口部が形成されている。少なくとも上記第3の
層間絶縁膜に、上記第3の電極の上面に達するように第
3の開口部が形成されている。上記第1の電極は上記第
1の開口部において表面が露出する第1の接続領域を有
している。上記第2の電極は上記第2の開口部において
表面が露出する第2の接続領域を有している。上記第3
の電極は上記第3の開口部において表面が露出する第3
の接続領域を有している。上記第1および第3の接続領
域は第1および第3の開口部を介して接続配線により接
続されている。
【0048】請求項6に記載の発明では、このように、
周辺回路領域におけるキャパシタの誘電体膜として第1
および第2の層間絶縁膜を利用する。こにより、例え
ば、メモリセル領域においてその第1および第2の層間
絶縁膜を介して形成される複数の導電層からなる電界効
果型トランジスタなどの素子が設けられる場合、その素
子を形成する導電層と同一の導電層を用いて周辺回路領
域におけるキャパシタの電極を形成することができる。
そのため、周辺回路領域におけるキャパシタの製造工程
を、メモリセル領域における他の素子の製造工程と同時
に実施することができる。その結果、周辺回路領域にお
けるキャパシタの形成のために製造工程数が増加するこ
とを防止することができる。
【0049】また、第1〜3の電極が第1および第2の
層間絶縁膜を介して積層され、かつ、第1および第3の
電極が第1および第3の開口部を介して接続されている
ので、第1の電極と第1の層間絶縁膜からなる第1の誘
電体膜と第2の電極とにより形成される第1のキャパシ
タと、第2の電極と第2の層間絶縁膜からなる第2の誘
電体膜と第3の電極とにより形成される第2のキャパシ
タとを、並列に接続するように形成することができる。
このため、キャパシタの第1〜3の電極の面積を小さく
することによりキャパシタの占有面積を小さくしても、
複数のキャパシタを並列に接続しているので、必要とさ
れる容量を確保することが可能となる。
【0050】この結果、半導体装置の製造工程数を増大
させることなく、周辺回路領域におけるキャパシタに要
求される一定の容量を確保しつつ、そのキャパシタの半
導体素子上での占有面積を削減することが可能となる。
【0051】また、DRAMに代表されるこのようなメ
モリセル領域と周辺回路領域とを備える半導体装置で
は、周辺回路領域におけるキャパシタの占有面積の割合
が30%程度と大きいため、周辺回路領域におけるキャ
パシタの占有面積の減少が半導体装置の高集積化に対し
てより顕著な効果を示す。請求項7における半導体装置
の製造方法は、ロジック回路領域に、第1の導電層から
なり、第1の接続領域を有するキャパシタの第1の電極
を形成する。上記第1の電極上に第1の層間絶縁膜から
なる第1の誘電体膜を形成する。上記第1の誘電体膜上
に、第2の導電層からなり、第2の接続領域を有するキ
ャパシタの第2の電極を形成する。上記第2の電極上に
第2の層間絶縁膜からなる第2の誘電体膜を形成する。
上記第2の誘電体膜上に、第3の導電層からなり、第3
の接続領域を有するキャパシタの第3の電極を形成す
る。上記第3の電極上に第3の層間絶縁膜を形成する。
上記第1〜3の層間絶縁膜の一部を異方性エッチングに
より除去することにより、上記第1の接続領域の表面が
露出するように第1の開口部を形成する。上記第2およ
び3の層間絶縁膜の一部を異方性エッチングにより除去
することにより、上記第2の接続領域の表面が露出する
ように第2の開口部を形成する。上記第3の層間絶縁膜
の一部を異方性エッチングにより除去することにより、
上記第3の接続領域の表面が露出するように第3の開口
部を形成する。上記第1および第3の開口部の内部に接
続配線を形成することにより、上記第1および第3の接
続領域を接続する。
【0052】請求項7に記載の発明では、このように、
ロジック回路領域におけるキャパシタの誘電体膜として
層間絶縁膜を利用する。これにより、例えば、他の領域
においてその第1および第2の層間絶縁膜を介して形成
される複数の導電層からなる素子が設けられる場合、そ
の素子を形成する導電層と同一の導電層を用いてロジッ
ク回路領域におけるキャパシタの電極を形成することが
できる。そのため、ロジック回路領域におけるキャパシ
タの製造工程を、他の素子の製造工程と同時に実施する
ことができる。その結果、ロジック回路領域におけるキ
ャパシタの形成のために製造工程数が増加することを防
止することができる。
【0053】また、第1〜3の電極が第1および第2の
誘電体膜を介して積層され、かつ、第1および第3の電
極が第1および第3の開口部を介して第1および第3の
接続領域において接続されているので、第1の電極と第
1の誘電体膜と第2の電極とにより形成される第1のキ
ャパシタと、第2の電極と第2の誘電体膜と第3の電極
とにより形成される第2のキャパシタとを、並列に接続
するように形成することができる。このため、キャパシ
タの第1〜3の電極の面積を小さくすることによりキャ
パシタの占有面積を小さくしても、複数のキャパシタを
並列に接続しているので、必要とされる容量を確保する
ことが可能となる。
【0054】この結果、半導体装置の製造工程数を増大
させることなく、ロジック回路におけるキャパシタに要
求される一定の容量を確保しつつ、そのキャパシタの半
導体素子上ので占有面積を削減することが可能となる。
【0055】請求項8における半導体装置の製造方法で
は、請求項7の構成において、上記第2の接続領域を、
上記第1の電極と平面的に重ならない位置に形成する。
請求項6に記載の発明では、このため、上記第2の開口
部を形成する工程において第2の開口部が上記第2の接
続領域を突き抜けて第1の層間絶縁膜にまで達した場合
でも、第2の開口部と第1の電極とが接触することを防
止することができる。その結果、それぞれ異なる電位と
なる第2の電極と第1の電極とが接続され、上記第1の
キャパシタがその機能を喪失するというような問題の発
生を防止することが可能となる。この結果、ロジック回
路領域における信頼性の高いキャパシタを備える半導体
装置を得ることが可能となる。
【0056】請求項9における半導体装置の製造方法
は、メモリセル領域と周辺回路領域とを備える半導体装
置の製造方法であって、上記メモリセル領域と周辺回路
領域とに第1の導電層を形成する。上記第1の導電層の
一部を異方性エッチングにより除去することにより、上
記メモリセル領域における電界効果型トランジスタのゲ
ート電極と、上記周辺回路領域におけるキャパシタの第
1の接続領域を有する第1の電極とを形成する。上記ゲ
ート電極と上記第1の電極との上に第1の層間絶縁膜を
形成する。上記第1の層間絶縁膜上に第2の導電層を形
成する。上記第2の導電層の一部を異方性エッチングに
より除去することにより、上記メモリセル領域における
ビット線と、上記周辺回路領域におけるキャパシタの第
2の接続領域を有する第2の電極とを形成する。上記ビ
ット線と上記第2の電極との上に第2の層間絶縁膜を形
成する。上記第2の層間絶縁膜上に、メモリセル領域に
おけるキャパシタの下部電極を形成する。上記下部電極
上に誘電体膜を形成する。上記誘電体膜上と上記第2の
層間絶縁膜上とに第3の導電層を形成する。上記第3の
導電層の一部を異方性エッチングにより除去することに
より、メモリセル領域におけるキャパシタの上部電極
と、上記周辺回路領域におけるキャパシタの第3の接続
領域を有する第3の電極とを形成する。上記上部電極と
上記第3の電極との上に第3の層間絶縁膜を形成する。
上記第1〜3の層間絶縁膜の一部を異方性エッチングに
より除去することにより、上記第1の接続領域の表面が
露出するように、第1の開口部を形成する。上記第2お
よび3の層間絶縁膜の一部を異方性エッチングにより除
去することにより、上記第2の接続領域の表面が露出す
るように、第2の開口部を形成する。上記第3の層間絶
縁膜の一部を異方性エッチングにより除去することによ
り、上記第3の接続領域の表面が露出するように、第3
の開口部を形成する。上記第3の層間絶縁膜上と上記第
1〜3の開口部の内部とに第4の導電層を形成する。上
記第4の導電層の一部を異方性エッチングにより除去す
ることにより、上記第1および第3の接続領域を接続す
る接続配線を形成する。
【0057】請求項9に記載の発明では、このように、
周辺回路領域におけるキャパシタの誘電体膜として層間
絶縁膜を利用する。これにより、例えば、メモリセル領
域においてその第1および第2の層間絶縁膜を介して形
成される複数の導電層からなる電界効果型トランジスタ
およびビット線などの素子が設けられる場合、その素子
を形成する導電層と同一の導電層を用いて周辺回路領域
におけるキャパシタの電極を形成することができる。そ
のため、周辺回路領域におけるキャパシタの製造工程
を、他の素子の製造工程と同時に実施することができ
る。その結果、周辺回路領域におけるキャパシタの形成
のために製造工程数が増加することを防止することがで
きる。
【0058】また、上記第1〜3の電極が第1および第
2の層間絶縁膜を介して積層され、かつ、第1および第
3の電極が第1および第3の開口部を介して接続されて
いるので、第1の電極と第1の層間絶縁膜からなる第1
の誘電体膜と第2の電極とにより形成される第1のキャ
パシタと、第2の電極と第2の層間絶縁膜からなる第2
の誘電体膜と第3の電極とにより形成される第2のキャ
パシタとを、並列に接続するように形成することができ
る。このため、キャパシタの第1〜3の電極の面積を小
さくすることによりキャパシタの占有面積を小さくして
も、複数のキャパシタを並列に接続しているので、必要
とされる容量を確保することが可能となる。この結果、
半導体装置の製造工程数を増大させることなく、周辺回
路領域におけるキャパシタに要求される一定の容量を確
保しつつ、そのキャパシタの半導体素子上での占有面積
を削減することが可能となる。
【0059】また、DRAMに代表されるこのようなメ
モリセル領域と周辺回路領域とを備える半導体装置で
は、周辺回路領域におけるキャパシタの占有面積の割合
が30%程度と大きいため、周辺回路領域におけるキャ
パシタの占有面積の減少が半導体装置の高集積化に対し
てより顕著な効果を示す。
【0060】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0061】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1による半導体装置を説明するための断面構造図であ
る。図1を参照して、以下に本発明の実施の形態1によ
る半導体装置を説明する。
【0062】図1を参照して、本発明の実施の形態1に
よる半導体装置は、メモリセル領域と周辺回路領域とを
備える。メモリセル領域には、電界効果型トランジスタ
と、ビット線21と、メモリセル領域におけるキャパシ
タと、金属配線30とが形成されている。周辺回路領域
には、第1〜3の電極11、20、40および導電領域
33を有する周辺回路領域におけるキャパシタが形成さ
れている。
【0063】メモリセル領域においては、半導体基板1
の主表面にフィールド酸化膜2が形成されている。フィ
ールド酸化膜2に囲まれた活性領域における半導体基板
1の主表面には、チャネル領域を挟むようにソース/ド
レイン領域12、13、14が形成されている。チャネ
ル領域上にはゲート絶縁膜32a、32bが形成されて
いる。ゲート絶縁膜32a、32b上には、ポリシリコ
ン膜6が形成されている。ポリシリコン膜6上には、タ
ングステンシリサイド膜7が形成されている。ポリシリ
コン膜6とタングステンシリサイド膜7とから、ゲート
電極10a、10bが形成されている。ゲート電極10
aとゲート絶縁膜32aとソース/ドレイン領域12、
13とから、第1の電界効果型トランジスタは構成され
ている。ゲート電極10bとゲート絶縁膜32bとソー
ス/ドレイン領域13、14とから、第2の電界効果型
トランジスタは構成されている。電界効果型トランジス
タのゲート電極10a、10bと半導体基板1の主表面
との上には、第1の層間絶縁膜15が形成されている。
ソース/ドレイン領域13上に位置する領域において、
第1の層間絶縁膜15の一部を異方性エッチングにより
除去することにより開口部17が形成されている。開口
部17の内部と第1の層間絶縁膜15上とに、ポリシリ
コン膜18が形成されている。ポリシリコン膜18上に
はタングステンシリサイド膜19が形成されている。ポ
リシリコン膜18とタングステンシリサイド膜19とか
ら、ビット線21が構成されている。
【0064】ビット線21と第1の層間絶縁膜15との
上に、第2の層間絶縁膜22が形成されている。ソース
/ドレイン領域12、14上に位置する領域において、
第1および第2の層間絶縁膜15、22の一部を異方性
エッチングにより除去することにより、開口部23、2
4が形成されている。開口部23、24の内部と第2の
層間絶縁膜22上とに、ポリシリコンからなるキャパシ
タの下部電極25、26が形成されている。下部電極2
5、26と第2の層間絶縁膜22との上に、絶縁膜から
なる誘電体膜42が形成されている。誘電体膜42上に
はキャパシタ上部電極27が形成されている。上部電極
27と第2の層間絶縁膜22との上には、第3の層間絶
縁膜28が形成されている。第3の層間絶縁膜28上に
は金属配線30が形成されている。
【0065】周辺回路領域においては、ロジック回路に
おいて用いられるキャパシタが形成されている。図1に
おいては、このキャパシタの線分100における断面と
線分200における断面との2ヶ所における断面構造図
を示している。この線分100と線分200との位置関
係を、図2を参照して説明する。図2は、周辺回路領域
において形成されているキャパシタの構造を模式的に示
した平面図である。図2を参照して、線分100はキャ
パシタの電極部に位置している。線分200は各電極を
接続するための開口部37、38、41、39が形成さ
れている領域に位置している。
【0066】図1を参照して、周辺回路領域の線分10
0における断面においては、半導体基板1の主表面にフ
ィールド酸化膜2が形成されている。フィールド酸化膜
2で囲まれた活性領域における半導体基板1の主表面に
は、不純物を注入された導電領域33が形成されてい
る。導電領域33上に位置する半導体基板1の主表面上
には絶縁膜31が形成されている。絶縁膜31上にはポ
リシリコン膜6が形成されている。ポリシリコン膜6上
にはタングステンシリサイド膜7が形成されている。ポ
リシリコン膜6とタングステンシリサイド膜7とからキ
ャパシタの第1の電極11が構成されている。第1の電
極11上には第1の層間絶縁膜15が形成されている。
第1の層間絶縁膜15上には第1の電極11上に位置す
る領域にポリシリコン膜18が形成されている。ポリシ
リコン膜18上にはタングステンシリサイド膜19が形
成されている。ポリシリコン膜18とタングステンシリ
サイド膜19とからキャパシタの第2の電極20が構成
されている。第2の電極20と第1の層間絶縁膜15と
の上には第2の層間絶縁膜22が形成されている。第2
の電極20上に位置する領域における第2の層間絶縁膜
22上には絶縁膜42が形成されている。絶縁膜42上
にはキャパシタの第3の電極40が形成されている。キ
ャパシタの第3の電極40上には第3の層間絶縁膜28
が形成されている。
【0067】周辺回路領域の線分200における断面で
は、半導体基板1の主表面にフィールド酸化膜2が形成
されている。フィールド酸化膜2に囲まれた活性領域に
おける半導体基板1の主表面の所定領域には、不純物を
注入された導電領域33が形成されている。導電領域3
3上に位置する領域の、半導体基板1の主表面上の所定
領域には、絶縁膜31が形成されている。絶縁膜31上
にはポリシリコン膜6が形成されている。ポリシリコン
膜6上にはタングステンシリサイド膜7が形成されてい
る。このポリシリコン膜6とタングステンシリサイド膜
7とから、第1の電極の第1の接続領域43が構成され
ている。
【0068】第1の接続領域43と半導体基板1の主表
面との上には、第1の層間絶縁膜15が形成されてい
る。第1の層間絶縁膜15上の第1の接続領域43と平
面的に重ならない領域には、ポリシリコン膜18が形成
されている。ポリシリコン膜18上にはタングステンシ
リサイド膜19が形成されている。ポリシリコン膜18
とタングステンシリサイド膜19とから、第2の電極2
0の第2の接続領域44が構成されている。第2の接続
領域44と第1の層間絶縁膜15との上に第2の層間絶
縁膜22が形成されている。第2の層間絶縁膜22上
の、第1の接続領域43と平面的に重なる位置に、絶縁
膜42が形成されている。絶縁膜42上には導電膜から
なる第3の電極20の第3の接続領域45が形成されて
いる。第3の接続領域45と第2の層間絶縁膜22との
上には第3の層間絶縁膜28が形成されている。
【0069】第1〜3の層間絶縁膜15、22、28の
一部を異方性エッチングにより除去することにより、半
導体基板1の主表面の導電領域33に接触するように開
口部37が形成されている。第1〜3の層間絶縁膜1
5、22、28の一部を異方性エッチングにより除去す
ることにより、第1の接続領域43と接触するように開
口部39が形成されている。第2および第3の層間絶縁
膜22、28の一部を異方性エッチングにより除去する
ことにより、第2の接続領域44と接触するように開口
部38が形成されている。第3の層間絶縁膜28の一部
を異方性エッチングにより除去することにより、第3の
接続領域45と接触するように開口部41が形成されて
いる。開口部37、38の内部と、第3の層間絶縁膜2
8上とには、金属配線34が形成されている。金属配線
34により、半導体基板1の主表面の導電領域33と第
2の接続領域44とが接続されている。開口部41、3
9の内部と第3の層間絶縁膜28上とには、金属配線3
5が形成されている。金属配線35によって、第1の接
続領域43と第3の接続領域45とが接続されている。
【0070】このような構造により、周辺回路領域にお
いて複数のキャパシタを形成することができる。具体的
には、半導体基板1の導電領域33からなる下部電極と
絶縁膜31からなる誘電体膜と第1の電極11からなる
上部電極とから、第1のキャパシタが構成されている。
第1の電極11からなる下部電極と、第1の層間絶縁膜
15からなる誘電体膜と、第2の電極20からなる上部
電極とから、第2のキャパシタが構成されている。第2
の電極20からなる下部電極と、第2の層間絶縁膜22
からなる誘電体膜と、第3の電極40からなる上部電極
とから、第3のキャパシタが構成されている。そして、
これらの電極を金属配線34、35により接続すること
によって、上記第1〜3のキャパシタを図3に示すよう
に並列に接続することができる。ここで図3は、周辺回
路領域において形成されているキャパシタの等価回路図
である。
【0071】ここで、本発明の実施の形態1では、周辺
回路領域におけるキャパシタの誘電体膜として第1〜3
の層間絶縁膜15、22、28を利用する。これによ
り、例えば、メモリセル領域においてその第1〜3の層
間絶縁膜を介して電界効果型トランジスタおよびキャパ
シタなどの素子が設けられる場合、これらの素子のゲー
ト電極などを形成するポリシリコン膜6、18およびタ
ングステンシリサイド膜7、19などを用いて、周辺回
路領域におけるキャパシタの電極を形成することができ
る。そのため、周辺回路領域におけるキャパシタの製造
工程を、メモリセル領域における素子の製造工程と同時
に実施することができる。これにより、周辺回路領域の
キャパシタの形成のために製造工程数が増加することを
防止できる。
【0072】また、第1〜3の電極11、20、40が
第1および第2の層間絶縁膜15、22を介して積層さ
れ、かつ、第1の電極11と第3の電極40とが開口部
39、41を介して金属配線35により接続されてい
る。このため、第1の電極11と第1の層間絶縁膜15
からなる誘電体膜と第2の電極20とにより形成される
第2のキャパシタと、第2の電極20と第2の層間絶縁
膜22からなる誘電体膜と第3の電極40とにより形成
される第3のキャパシタとを、並列に接続するように形
成することができる。
【0073】また、半導体基板1の主表面の導電領域3
3と第2の電極20とが開口部37、38を介して接続
されているので、半導体基板1の主表面の導電領域33
と絶縁膜31と第1の電極11とからなる第1のキャパ
シタも並列に接続されるように形成される。このよう
に、並列に接続される第1〜3のキャパシタを形成する
ことによって、キャパシタの電極11、20、40が占
有する面積を小さくしても、必要とされる容量を確保す
ることが可能となる。
【0074】また、第2の接続領域44が、第1の電極
11と平面的に重ならないように配置されているため、
開口部38を形成する工程において、開口部38が第2
の接続領域44を突き抜けて第1の層間絶縁膜15まで
達したような場合でも、開口部38と第1の電極11と
が接触することを防止することができる。その結果、第
2の電極20と第1の電極11とが接続されることによ
りキャパシタがその機能を喪失するというような問題の
発生を防止することが可能となる。
【0075】これらの結果、半導体装置の製造工程数を
増大させることなく、周辺回路領域におけるキャパシタ
に要求される一定の容量を確保しつつ、このキャパシタ
の半導体基板1上での占有面積を削減することが可能と
なり、同時に信頼性の高いキャパシタを備える半導体装
置を得ることが可能となる。
【0076】また、この実施の形態1の半導体装置のよ
うに、DRAMなどに代表されるメモリセル領域と周辺
回路領域とを備える半導体装置においては、周辺回路領
域におけるキャパシタの占有面積の割合も20〜30%
程度と大きいため、周辺回路領域におけるキャパシタの
占有面積の減少が半導体装置の高集積化に対してより顕
著な効果を示す。
【0077】図4〜19は、本発明の実施の形態1によ
る半導体装置の製造工程を説明するための断面構造図で
ある。図4〜19を参照して、以下に本発明の実施の形
態1による半導体装置の製造工程を説明する。
【0078】まず、半導体基板1(図4参照)の主表面
上に酸化膜3(図4参照)を形成する。酸化膜3上に窒
化膜4(図4参照)を形成する。窒化膜4上にレジスト
パターン(図示せず)を形成する。このレジストパター
ンをマスクとして窒化膜4と酸化膜3の一部を異方性エ
ッチングにより除去する。その後レジストパターンを除
去することにより、図4に示すような構造を得る。
【0079】次に、半導体基板1の主表面を酸化するこ
とによりフィールド酸化膜2(図5参照)を形成する。
そして、酸化膜3と窒化膜4とを除去することにより、
図5に示すような構造を得る。
【0080】次に、図6に示すように、周辺回路領域に
おける半導体基板1の主表面の所定領域に不純物を注入
することにより、導電領域33を形成した後、半導体基
板1の主表面上に酸化膜5を形成する。酸化膜5とフィ
ールド酸化膜2との上にポリシリコン膜6を形成する。
ポリシリコン膜6上にタングステンシリサイド膜7を形
成する。タングステンシリサイド膜7上にレジストパタ
ーン8、9を形成する。
【0081】次に、レジストパターン8、9をマスクと
してポリシリコン膜6とタングステンシリサイド膜7と
酸化膜5との一部をエッチングにより除去する。その
後、レジストパターン8、9を除去することにより図7
に示すような構造を得る。ここで、メモリセル領域にお
いては、ポリシリコン膜6とタングステンシリサイド膜
7とにより電界効果型トランジスタのゲート電極10
a、10bが構成されている。周辺回路領域における線
分100断面においては、ポリシリコン膜6とタングス
テンシリサイド膜7とによりキャパシタの第1の電極1
1が形成されている。周辺回路領域の線分200断面に
おいては、ポリシリコン膜6とタングステンシリサイド
膜7とによりキャパシタの第1の電極11の第1の接続
領域43が形成されている。
【0082】次に、周辺回路領域上にレジストパターン
(図示せず)を形成した後、メモリセル領域の半導体基
板1の主表面に不純物を注入することにより、ソース/
ドレイン領域12、13、14(図8参照)を形成す
る。その後、レジストパターンを除去することにより、
図8に示すような構造を得る。
【0083】次に、図9に示すように、ゲート電極10
a、10bと第1の電極11と第1の接続領域43と半
導体基板1の主表面とフィールド酸化膜2との上に第1
の層間絶縁膜15を形成する。第1の層間絶縁膜15上
に、レジストパターン16を形成する。
【0084】次に、レジストパターン16をマスクとし
て第1の層間絶縁膜15の一部を除去することにより、
開口部17(図10参照)を形成する。その後、レジス
トパターン16を除去することにより、図10に示すよ
うな構造を得る。
【0085】次に、図11に示すように、開口部17の
内部と第1の層間絶縁膜15上とにポリシリコン膜18
を形成する。ポリシリコン膜18上にタングステンシリ
サイド膜19を形成する。
【0086】次に、タングステンシリサイド膜19上に
レジストパターン(図示せず)を形成する。このレジス
トパターンをマスクとしてポリシリコン膜18とタング
ステンシリサイド膜19との一部を異方性エッチングに
より除去する。その後、レジストパターンを除去するこ
とによって図12に示すような構造を得る。ここで、メ
モリセル領域においては、ポリシリコン膜18とタング
ステンシリサイド膜19とからビット線21が形成され
ている。周辺回路領域の線分100断面においては、ポ
リシリコン膜18とタングステンシリサイド膜19とか
ら周辺回路領域におけるキャパシタの第2の電極20が
形成されている。周辺回路領域の線分200断面におい
ては、ポリシリコン膜18とタングステンシリサイド膜
19とから、第2の電極20の第2の接続領域44が形
成されている。
【0087】次に、ビット線21と第2の電極20と第
2の接続領域44と第1の層間絶縁膜15との上に第2
の層間絶縁膜22(図13参照)を形成する。第2の層
間絶縁膜22上にレジストパターン(図示せず)を形成
する。このレジストパターンをマスクとして、第1およ
び第2の層間絶縁膜15、22の一部を異方性エッチン
グにより除去することにより、開口部23、24(図1
3参照)を形成する。その後、レジストパターンを除去
することにより、図13に示すような構造を得る。
【0088】次に、開口部23、24の内部と第2の層
間絶縁膜22の上とにポリシリコン膜(図示せず)を形
成する。このポリシリコン膜上にレジストパターン(図
示せず)を形成する。このレジストパターンをマスクと
して、上記ポリシリコン膜の一部をエッチングにより除
去する。その後レジストパターンを除去することによ
り、図14に示すような構造を得る。ここでは、開口部
23、24の内部と第2の層間絶縁膜22上とに、ポリ
シリコンからなるメモリセル領域のキャパシタの下部電
極25、26が形成されている。
【0089】次に、キャパシタの下部電極25、26上
と第2の層間絶縁膜22上と酸化膜42(図15参照)
を形成する。酸化膜42上にポリシリコン膜(図示せ
ず)を形成する。このポリシリコン膜上にレジストパタ
ーン(図示せず)を形成する。そしてこのレジストパタ
ーンをマスクとして、上記ポリシリコン膜と酸化膜42
との一部を異方性エッチングにより除去する。これによ
り、図15に示すような構造を得る。ここで、メモリセ
ル領域においては、酸化膜42からなるキャパシタの誘
電体膜とポリシリコンからなるキャパシタの上部電極2
7とが形成されている。また、周辺回路領域において
は、周辺回路領域のキャパシタの第3の電極40と第3
の接続領域45とが形成されている。
【0090】このように、本発明の実施の形態1では、
周辺回路領域におけるキャパシタの誘電体膜として第1
〜3の層間絶縁膜15、22、28を利用する。これに
より、例えば、メモリセル領域においてその第1〜3の
層間絶縁膜を介して電界効果型トランジスタおよびキャ
パシタなどの素子が設けられる場合、これらの素子のゲ
ート電極などを形成するポリシリコン膜6、18および
タングステンシリサイド膜7、19などを用いて、周辺
回路領域におけるキャパシタの電極11、20などを形
成することができる。そのため、周辺回路領域における
キャパシタの製造工程を、メモリセル領域における素子
の製造工程と同時に実施することができる。これによ
り、周辺回路領域のキャパシタの形成のために製造工程
数が増加することを防止できる。
【0091】また、周辺回路領域におけるキャパシタの
第2の接続領域44が、第1の電極11と平面的に重な
らないように配置されているため、後述する開口部38
(図1参照)を形成する工程において、開口部38が第
2の接続領域44を突き抜けて第1の層間絶縁膜15に
まで達した場合でも、開口部38と第1の電極11とが
接触することを防止することができる。その結果、第2
の電極20と第1の電極11とが接続され、周辺回路領
域におけるキャパシタがその機能を喪失するというよう
な問題の発生を防止することが可能となる。
【0092】次に、図15に示した工程の後、図16に
示すように、メモリセル領域と周辺回路領域との全面を
覆うように第3の層間絶縁膜28を形成する。
【0093】次に、図17に示すように、第3の層間絶
縁膜28上にレジストパターン36を形成する。
【0094】次に、レジストパターン36をマスクとし
て、第1〜3の層間絶縁膜15、22、28の一部を除
去することにより、開口部37、38、41、39(図
18参照)を形成する。その後、レジストパターン36
を除去することにより、図18に示すような構造を得
る。
【0095】次に、図19に示すように、開口部37、
38、41、39の内部と第3の層間絶縁膜28の上と
に金属層29を形成する。次に、金属層29上にレジス
トパターン(図示せず)を形成する。このレジストパタ
ーンをマスクとして、金属層29の一部をエッチングに
より除去することにより、図1に示すような半導体装置
を得る。このように、開口部37、38、41、39を
介して、金属配線34、35(図1参照)により周辺回
路領域のキャパシタの第1の電極11と第3の電極40
とが接続され、また、半導体基板1の主表面の導電領域
33と第2の電極20とが接続されることにより、図3
に示すような並列に接続された複数のキャパシタを形成
することができる。このため、周辺回路領域におけるキ
ャパシタの電極11、20、40の面積を小さくして
も、複数のキャパシタを並列に接続することにより、必
要とされるキャパシタの容量を確保することが可能とな
る。この結果、周辺回路領域におけるキャパシタに要求
される一定の容量を確保しつつ、キャパシタの占有面積
を削減することが可能となる。
【0096】(実施の形態2)図20は、本発明の実施
の形態2による半導体装置を説明するための断面構造図
である。図20を参照して、以下に本発明の実施の形態
による半導体装置を説明する。
【0097】図20に示す本発明の実施の形態2による
半導体装置は、基本的には図1に示した本発明の実施の
形態1による半導体装置と同様の構造を備えている。し
かし、メモリセル領域において、第3の層間絶縁膜28
上に形成されている金属配線47上に、さらに、第4の
層間絶縁膜46を備える。また、第4の層間絶縁膜46
上には第2の金属配線30が形成されている。
【0098】周辺回路領域においては、キャパシタがフ
ィールド酸化膜2上に形成されている。ここで、周辺回
路領域の線分300における断面は、図1に示す線分1
00における断面に対応し、図20に示す線分400に
おける断面は、図1に示す線分200における断面に対
応する。線分300と線分400との位置関係を図21
を参照して説明する。図21は、周辺回路領域における
キャパシタの構造を模式的に示した平面図である。図2
1を参照して、線分300はキャパシタの電極の部分に
位置する。線分400は開口部37、38、41、39
が形成されている部分に位置する。
【0099】図20を参照して、周辺回路領域の線分3
00断面においては、第3の層間絶縁膜28上に第4の
電極48が形成されている。第4の電極48と第3の層
間絶縁膜28との上には第4の層間絶縁膜46が形成さ
れている。周辺回路領域における線分400断面におい
ては、第3の層間絶縁膜28上に第4の接続領域49が
形成されている。第4の接続領域49と第3の層間絶縁
膜28との上には、第4の層間絶縁膜46が形成されて
いる。そして、第1の接続領域と第3の接続領域とが、
開口部41、39を介して金属配線35により接続され
ている。また、第2の接続領域44と第4の接続領域4
9とが、開口部37、38を介して金属配線34によっ
て接続されている。
【0100】このような構造により、周辺回路領域にお
いて複数のキャパシタを形成することができる。具体的
には、第1の電極11からなる下部電極と、第1の層間
絶縁膜15からなる誘電体膜と、第2の電極20からな
る上部電極とから、第1のキャパシタが構成されてい
る。第2の電極20からなる下部電極と、第2の層間絶
縁膜22からなる誘電体膜と、第3の電極40からなる
上部電極とから、第2のキャパシタが構成されている。
第3の電極40からなる下部電極と、第3の層間絶縁膜
28からなる誘電体膜と、第4の電極48からなる上部
電極とから、第3のキャパシタが構成されている。そし
て、これらの電極を金属配線34、35により接続する
ことによって、上記第1〜3のキャパシタを図22に示
すように並列に接続することができる。ここで図22
は、周辺回路領域において形成されているキャパシタの
等価回路図である。
【0101】このように、本発明の実施の形態2による
半導体装置では、実施の形態1と同様に、周辺回路領域
におけるキャパシタの誘電体膜として第1〜3の層間絶
縁膜15、22、28を利用する。これにより、例え
ば、メモリセル領域においてその第1〜3の層間絶縁膜
を介して電界効果型トランジスタおよびキャパシタなど
の素子が設けられる場合、これらの素子のゲート電極な
どを形成するポリシリコン膜6、18およびタングステ
ンシリサイド膜7、19などを用いて、周辺回路領域に
おけるキャパシタの電極を形成することができる。その
ため、周辺回路領域におけるキャパシタの製造工程を、
メモリセル領域における素子の製造工程と同時に実施す
ることができる。これにより、周辺回路領域のキャパシ
タの形成のために製造工程数が増加することを防止でき
る。
【0102】また、第1〜4の電極11、20、40、
48が第1〜3の層間絶縁膜15、22、28からなる
誘電体膜を介して積層され、かつ、第1の電極11が第
3の電極40と、第2の電極20が第4の電極48とそ
れぞれ金属配線34、35により接続されている。この
ため、第1の電極11と第1の層間絶縁膜15からなる
誘電体膜と第2の電極20とからなる第1のキャパシタ
と、第2の電極20と第2の層間絶縁膜22からなる誘
電体膜と第3の電極40とからなる第2のキャパシタ
と、第3の電極40と第3の層間絶縁膜28からなる誘
電体膜と第4の電極48とからなる第3のキャパシタと
がそれぞれ並列に接続されるように形成される。このた
め、キャパシタの電極11、20、48、40の面積を
小さくすることによりキャパシタの占有面積を小さくし
ても、複数のキャパシタを並列に接続していることで、
必要とされるキャパシタの容量を確保することが可能と
なる。この結果、半導体装置の製造工程数を増大させる
ことなく、周辺回路領域におけるキャパシタに要求され
る一定の容量を確保しつつ、キャパシタの占有面積を削
減することが可能となる。
【0103】また、第2の接続領域44が、第1の電極
11と平面的に重ならないように配置されているため、
開口部37を形成する工程において開口部37が第2の
接続領域44を突き抜けて第1の層間絶縁膜15にまで
達した場合でも、開口部37と第1の電極11とが接続
され、第1の電極11と第1の層間絶縁膜15と第2の
電極20とからなる第1のキャパシタがその機能を喪失
するというような問題の発生を防止することが可能とな
る。この結果、周辺回路領域における信頼性の高いキャ
パシタを備える半導体装置を得ることが可能となる。
【0104】図23〜40は、本発明の実施の形態2に
よる半導体装置の製造工程を説明するための断面構造図
である。図23〜40を参照して、以下に本発明の実施
の形態2による半導体装置の製造工程を説明する。
【0105】図23および24に示した製造工程は、図
4および5に示した実施の形態1による半導体装置の製
造工程と実質的に同一である。
【0106】次に、図25および26に示した本発明の
実施の形態2による半導体装置の製造工程は、図6およ
び7に示した本発明の実施の形態1による製造工程と実
質的に同一である。ただし、本発明の実施の形態2で
は、周辺回路領域におけるキャパシタをフィールド酸化
膜2上に形成するために、図25に示すように、タング
ステンシリサイド膜7上にレジストパターン9を形成す
る際、周辺回路領域においては、このレジストパターン
9をフィールド酸化膜2上に位置するように形成してい
る。そのため、図26を参照して、周辺回路領域におけ
るキャパシタの第1の電極11と第1の接続領域43と
は、フィールド酸化膜2上に形成されている。
【0107】次に、図27〜35に示した製造工程は、
図8〜16に示した本発明の実施の形態1による半導体
装置の製造工程と実質的に同一である。
【0108】ここで、図34に示すように、第2の接続
領域44を第1の電極11と平面的に重ならないように
配置しているため、開口部37(図20参照)を形成す
る工程において、開口部37が第2の接続領域44を突
き抜けて第1の層間絶縁膜15にまで達した場合でも、
開口部37と第1の電極11とが接触することを防止す
ることができる。そのため、第2の電極20と第1の電
極11とが開口部37を介して金属配線34(図20参
照)によって接続され、第1の電極11と第1の層間絶
縁膜15からなる誘電体膜と第2の電極20とからなる
キャパシタがその機能を喪失するというような問題の発
生を防止することが可能となる。また、第3の接続領域
45を第1の電極11と平面的に重なるように配置して
いるため、開口部41(図20参照)を形成する工程に
おいて開口部41が第3の接続領域45を突き抜けて第
1の電極11に達してしまったような場合でも、図22
に示すように、第1の電極11と第3の電極40とは同
じ電位となるため、周辺回路領域におけるキャパシタが
その機能を喪失するというような問題は発生しない。こ
の結果、周辺回路領域における信頼性の高いキャパシタ
を備える半導体装置を得ることが可能となる。
【0109】次に、図35に示した工程の後、第3の層
間絶縁膜28上に金属層(図示せず)を形成する。この
金属層上にレジストパターン(図示せず)を形成する。
このレジストパターンをマスクとして上記金属層の一部
を異方性エッチングにより除去することにより、図36
に示すように、メモリセル領域における金属配線47と
周辺回路領域における第4の電極48と第4の接続領域
49とを形成する。
【0110】このように、本発明の実施の形態2による
半導体装置の製造工程では、実施の形態1による半導体
装置の製造工程と同様に、周辺回路領域におけるキャパ
シタの誘電体膜として第1〜3の層間絶縁膜15、2
2、28を利用する。これにより、例えば、メモリセル
領域においてその第1〜3の層間絶縁膜を介して電界効
果型トランジスタおよびキャパシタなどの素子が設けら
れる場合、これらの素子のゲート電極などを形成するポ
リシリコン膜6、18およびタングステンシリサイド膜
7、19などを用いて、周辺回路領域におけるキャパシ
タの電極11、20などを形成することができる。その
ため、周辺回路領域におけるキャパシタの製造工程を、
メモリセル領域における素子の製造工程と同時に実施す
ることができる。これにより、周辺回路領域のキャパシ
タの形成のために製造工程数が増加することを防止でき
る。
【0111】次に、図37に示すように、金属配線47
と第4の電極48と第4の接続領域49と第3の層間絶
縁膜28との上に第4の層間絶縁膜46を形成する。
【0112】次に、図38に示すように、第4の層間絶
縁膜46上にレジストパターン36を形成する。
【0113】次に、レジストパターン36をマスクとし
て、第1〜4の層間絶縁膜15、22、28、46の一
部を異方性エッチングにより除去することにより、開口
部37、38、41、39(図39参照)を形成する。
その後、レジストパターン36を除去することにより、
図39に示すような構造を得る。
【0114】次に、図40に示すように、開口部37、
38、41、39の内部と第4の層間絶縁膜46の上と
に、金属層29を形成する。
【0115】その後、金属層29上にレジストパターン
(図示せず)を形成し、このレジストパターンをマスク
として金属層29の一部を異方性エッチングにより除去
する。このようにして、図20に示すような半導体装置
を得る。
【0116】このように、第1の電極11と第3の電極
46とが開口部41、39を介して金属配線35(図2
0参照)により接続され、第2の電極20と第4の電極
48とが開口部37、38を介して金属配線34(図2
0参照)により接続されるので、周辺回路領域において
複数のキャパシタが並列に接続されるように形成するこ
とができる。このため、キャパシタの第1〜4の電極1
1、20、40、48の面積を小さくすることによりキ
ャパシタの占有面積を小さくしても、複数のキャパシタ
を並列に接続することにより、必要とされるキャパシタ
の容量を確保することが可能となる。この結果、周辺回
路領域におけるキャパシタに要求される一定の容量を確
保しつつ、そのキャパシタの占有面積を削減することが
可能となる。
【0117】
【発明の効果】以上のように、請求項1〜9に記載の発
明によれば、ロジック回路領域において、第1〜3の接
続領域をそれぞれ有する第1〜3のキャパシタ電極が、
層間絶縁膜からなる第1および第2の誘電体膜を介して
積層し、第1および第3の接続領域が開口部を介して接
続配線により接続されている。そのため、他の素子の製
造工程と同時に上記キャパシタを形成することができ、
かつ、複数のキャパシタを電気的に並列に接続すること
ができる。その結果、半導体装置の製造工程数を増大さ
せることなく、ロジック回路におけるキャパシタに要求
される一定の容量を確保しつつ、そのキャパシタの半導
体装置上での占有面積を削減することが可能となる。
【0118】また、請求項2および8に記載の発明によ
れば、上記効果に加え、上記第2の接続領域が第1の電
極と平面的に重ならないように配置されているため、第
2の接続領域の表面が露出する開口部を形成する際にこ
の開口部が第1の電極と接触することを防止できる。こ
のため、第1の電極と第2の電極とが電気的に接続さ
れ、キャパシタの機能が喪失するというような問題の発
生を防止することが可能となる。この結果、半導体装置
の製造工程数を増大させることなく、ロジック回路にお
けるキャパシタに要求される一定の容量を確保しつつ、
そのキャパシタの半導体装置上での占有面積を削減し、
かつ、高い信頼性を有するキャパシタを得ることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による半導体装置を示
した断面構造図である。
【図2】 図1に示した実施の形態1による半導体装置
の周辺回路領域に形成されているキャパシタの構造を模
式的に示した平面図である。
【図3】 図1に示した実施の形態1による半導体装置
の周辺回路領域に形成されるキャパシタの等価回路図で
ある。
【図4】 図1に示した実施の形態1による半導体装置
の製造工程の第1工程を説明するための断面構造図であ
る。
【図5】 図1に示した実施の形態1による半導体装置
の製造工程の第2工程を説明するための断面構造図であ
る。
【図6】 図1に示した実施の形態1による半導体装置
の製造工程の第3工程を説明するための断面構造図であ
る。
【図7】 図1に示した実施の形態1による半導体装置
の製造工程の第4工程を説明するための断面構造図であ
る。
【図8】 図1に示した実施の形態1による半導体装置
の製造工程の第5工程を説明するための断面構造図であ
る。
【図9】 図1に示した実施の形態1による半導体装置
の製造工程の第6工程を説明するための断面構造図であ
る。
【図10】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第7工程を説明するための断面構造図で
ある。
【図11】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第8工程を説明するための断面構造図で
ある。
【図12】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第9工程を説明するための断面構造図で
ある。
【図13】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第10工程を説明するための断面構造図
である。
【図14】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第11工程を説明するための断面構造図
である。
【図15】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第12工程を説明するための断面構造図
である。
【図16】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第13工程を説明するための断面構造図
である。
【図17】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第14工程を説明するための断面構造図
である。
【図18】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第15工程を説明するための断面構造図
である。
【図19】 図1に示した実施の形態1による半導体装
置の製造工程の第16工程を説明するための断面構造図
である。
【図20】 本発明の実施の形態2による半導体装置を
示した断面構造図である。
【図21】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の周辺回路領域におけるキャパシタの構造を模式的
に示した平面図である。
【図22】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の周辺回路領域におけるキャパシタの等価回路図で
ある。
【図23】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第1工程を説明するための断面構造図
である。
【図24】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第2工程を説明するための断面構造図
である。
【図25】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第3工程を説明するための断面構造図
である。
【図26】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第4工程を説明するための断面構造図
である。
【図27】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第5工程を説明するための断面構造図
である。
【図28】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第6工程を説明するための断面構造図
である。
【図29】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第7工程を説明するための断面構造図
である。
【図30】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第8工程を説明するための断面構造図
である。
【図31】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第9工程を説明するための断面構造図
である。
【図32】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第10工程を説明するための断面構造
図である。
【図33】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第11工程を説明するための断面構造
図である。
【図34】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第12工程を説明するための断面構造
図である。
【図35】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第13工程を説明するための断面構造
図である。
【図36】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第14工程を説明するための断面構造
図である。
【図37】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第15工程を説明するための断面構造
図である。
【図38】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第16工程を説明するための断面構造
図である。
【図39】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第17工程を説明するための断面構造
図である。
【図40】 図20に示した実施の形態2による半導体
装置の製造工程の第18工程を説明するための断面構造
図である。
【図41】 従来の半導体装置を示した断面構造図であ
る。
【図42】 図41に示した従来の半導体装置の周辺回
路領域におけるキャパシタの構造を模式的に示した平面
図である。
【図43】 図41に示した従来の半導体装置の周辺回
路領域におけるキャパシタの等価回路図である。
【図44】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図45】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第2工程を説明するための断面構造図である。
【図46】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第3工程を説明するための断面構造図である。
【図47】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第4工程を説明するための断面構造図である。
【図48】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第5工程を説明するための断面構造図である。
【図49】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第6工程を説明するための断面構造図である。
【図50】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第7工程を説明するための断面構造図である。
【図51】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第8工程を説明するための断面構造図である。
【図52】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第9工程を説明するための断面構造図である。
【図53】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第10工程を説明するための断面構造図である。
【図54】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第11工程を説明するための断面構造図である。
【図55】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第12工程を説明するための断面構造図である。
【図56】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第13工程を説明するための断面構造図である。
【図57】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第14工程を説明するための断面構造図である。
【図58】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第15工程を説明するための断面構造図である。
【図59】 図41に示した従来の半導体装置の製造工
程の第16工程を説明するための断面構造図である。
【図60】 周辺回路領域におけるキャパシタにおい
て、開口部138が第1の接続領域143に到達した状
態を示す断面構造図である。
【符号の説明】
1 半導体基板、2 フィールド酸化膜、3,5,3
1,42 酸化膜、4窒化膜、6,18 ポリシリコン
膜、7,19 タングステンシリサイド膜、8,9,1
6,36 レジストパターン、16a,16b ゲート
電極、11,20,40,48 キャパシタの電極、1
5,22,29,46 層間絶縁膜、12,13,14
ソース/ドレイン領域、17,23,24,37,3
8,39,41 開口部、21 ビット線、25,26
下部電極、27 上部電極、29 金属層、30,3
4,35,47 金属配線、32a、32b ゲート絶
縁膜、33 導電領域、43,44,45,49 接続
領域。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロジック回路領域に形成された第1の導
    電層からなる第1の電極、前記第1の電極上に形成され
    た第1の層間絶縁膜からなる第1の誘電体膜、前記第1
    の誘電体膜上に形成された第2の導電層からなる第2の
    電極、前記第2の電極上に形成された第2の層間絶縁膜
    からなる第2の誘電体膜、および、前記第2の誘電体膜
    上に形成された第3の導電層からなる第3の電極を含む
    キャパシタと、 前記第3の電極上に形成された第3の層間絶縁膜と、 少なくとも前記第1、第2および第3の層間絶縁膜に、
    前記第1の電極の上面に達するように形成される第1の
    開口部と、 少なくとも前記第2および第3の層間絶縁膜に、前記第
    2の電極の上面に達するように形成される第2の開口部
    と、 少なくとも前記第3の層間絶縁膜に、前記第3の電極の
    上面に達するように形成される第3の開口部とを備え、 前記第1の電極は、前記第1の開口部においてその表面
    が露出する第1の接続領域を有し、 前記第2の電極は、前記第2の開口部においてその表面
    が露出する第2の接続領域を有し、 前記第3の電極は、前記第3の開口部においてその表面
    が露出する第3の接続領域を有し、 前記第1および第3の接続領域が第1および第3の開口
    部を介して接続配線により接続されている、半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第2の接続領域が、前記第1の電極
    と平面的に重ならないように配置されている、請求項1
    に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の電極下に第4の層間絶縁膜を
    介して形成され、前記半導体基板の主表面に位置する導
    電領域と、 前記第1、第2および第3の層間絶縁膜に、前記導電領
    域に達するように形成された第4の開口部とをさらに備
    え、 前記第2の電極の第2の接続領域と前記導電領域とは、
    前記第2および第4の開口部を介して電気的に接続され
    ている、請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記第3の層間絶縁膜上に形成された第
    4の導電層からなる第4の電極と、 前記第4の電極上に形成された第5の層間絶縁膜と、 前記第5の層間絶縁膜に、前記第4の電極に達するよう
    に形成された第4の開口部とをさらに備え、 前記第2および第4の電極は、前記第2および第4の開
    口部を介して電気的に接続されている、請求項1または
    2に記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記ロジック回路領域が、メモリセル領
    域と周辺回路領域とを備える半導体記憶装置における前
    記周辺回路領域である、請求項1〜4のいずれか1項に
    記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 メモリセル領域と周辺回路領域とを備え
    る半導体装置であって、 前記メモリセル領域は、 半導体基板の主表面にチャネル領域を挟むように形成さ
    れた一対のソース/ドレイン領域、前記チャネル領域上
    に形成されたゲート絶縁膜、および、前記ゲート絶縁膜
    上に形成された第1の導電層からなるゲート電極を有す
    る電界効果型トランジスタと、 前記ゲート電極上に形成された第1の層間絶縁膜と、 前記一方のソース/ドレイン領域に電気的に接続され、
    前記第1の層間絶縁膜上に延びて形成された第2の導電
    層からなるビット線と、 前記ビット線上に形成された第2の層間絶縁膜と、 前記他方のソース/ドレイン領域に電気的に接続され、
    前記第2の層間絶縁膜上に延びて形成された下部電極、
    前記下部電極上に形成された誘電体膜、および、前記誘
    電体膜上に形成された第3の導電層からなる上部電極を
    有するキャパシタと、 前記上部電極上に形成された第3の層間絶縁膜と、 前記第3の層間絶縁膜上に形成された配線層とを含み、 前記周辺回路領域は、 前記半導体基板の主表面上に形成された前記第1の導電
    層からなる第1の電極、前記第1の電極上に形成された
    前記第1の層間絶縁膜からなる第1の誘電体膜、前記第
    1の誘電体膜上に形成された前記第2の導電層からなる
    第2の電極、前記第2の電極上に形成された前記第2の
    層間絶縁膜からなる第2の誘電体膜、および、前記第2
    の誘電体膜上に形成された前記第3の導電層からなる第
    3の電極を有するキャパシタと、 前記第3の電極上に形成された前記第3の層間絶縁膜
    と、 少なくとも前記第1、第2および第3の層間絶縁膜に、
    前記第1の電極の上面に達するように形成される第1の
    開口部と、 少なくとも前記第2および第3の層間絶縁膜に、前記第
    2の電極の上面に達するように形成される第2の開口部
    と、 少なくとも前記第3の層間絶縁膜に、前記第3の電極の
    上面に達するように形成される第3の開口部とを備え、 前記第1の電極は、前記第1の開口部においてその表面
    が露出する第1の接続領域を有し、 前記第2の電極は、前記第2の開口部においてその表面
    が露出する第2の接続領域を有し、 前記第3の電極は、前記第3の開口部においてその表面
    が露出する第3の接続領域を有し、 前記第1および第3の接続領域が前記第1および第3の
    開口部を介して接続配線により接続されている、半導体
    装置。
  7. 【請求項7】 ロジック回路領域に、第1の導電層から
    なり、第1の接続領域を有するキャパシタの第1の電極
    を形成する工程と、 前記第1の電極上に第1の層間絶縁膜からなる第1の誘
    電体膜を形成する工程と、 前記第1の誘電体膜上に、第2の導電層からなり、第2
    の接続領域を有するキャパシタの第2の電極を形成する
    工程と、 前記第2の電極上に第2の層間絶縁膜からなる第2の誘
    電体膜を形成する工程と、 前記第2の誘電体膜上に、第3の導電層からなり、第3
    の接続領域を有するキャパシタの第3の電極を形成する
    工程と、 前記第3の電極上に第3の層間絶縁膜を形成する工程
    と、 少なくとも前記第1、第2および第3の層間絶縁膜の一
    部を異方性エッチングにより除去することにより、前記
    第1の接続領域の表面が露出するように第1の開口部を
    形成する工程と、 少なくとも前記第2および3の層間絶縁膜の一部を異方
    性エッチングにより除去することにより、前記第2の接
    続領域の表面が露出するように第2の開口部を形成する
    工程と、 少なくとも前記第3の層間絶縁膜の一部を異方性エッチ
    ングにより除去することにより、前記第3の接続領域の
    表面が露出するように第3の開口部を形成する工程と、 前記第1および第3の開口部の内部に接続配線を形成す
    ることにより、前記第1および第3の接続領域を接続す
    る工程とを備える、半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記第2の接続領域を、前記第1の電極
    と平面的に重ならない位置に形成する工程をさらに備え
    る、請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 メモリセル領域と周辺回路領域とを備え
    る半導体装置の製造方法であって、 前記メモリセル領域と周辺回路領域とに第1の導電層を
    形成する工程と、 前記第1の導電層の一部を異方性エッチングにより除去
    することにより、前記メモリセル領域における電界効果
    型トランジスタのゲート電極と、前記周辺回路領域にお
    けるキャパシタの第1の接続領域を有する第1の電極と
    を形成する工程と、 前記ゲート電極と前記第1の電極との上に第1の層間絶
    縁膜を形成する工程と、 前記第1の層間絶縁膜上に第2の導電層を形成する工程
    と、 前記第2の導電層の一部を異方性エッチングにより除去
    することにより、前記メモリセル領域におけるビット線
    と、前記周辺回路領域におけるキャパシタの第2の接続
    領域を有する第2の電極とを形成する工程と、 前記ビット線と前記第2の電極との上に第2の層間絶縁
    膜を形成する工程と、 前記第2の層間絶縁膜上に、メモリセル領域におけるキ
    ャパシタの下部電極を形成する工程と、 前記下部電極上に誘電体膜を形成する工程と、 前記誘電体膜上と前記第2の層間絶縁膜上とに第3の導
    電層を形成する工程と、 前記第3の導電層の一部を異方性エッチングにより除去
    することにより、前記メモリセル領域におけるキャパシ
    タの上部電極と、前記周辺回路領域におけるキャパシタ
    の第3の接続領域を有する第3の電極とを形成する工程
    と、 前記上部電極と前記第3の電極との上に第3の層間絶縁
    膜を形成する工程と、少なくとも前記第1、第2および
    第3の層間絶縁膜の一部を異方性エッチングにより除去
    することにより、前記第1の接続領域の表面が露出する
    ように、第1の開口部を形成する工程と、 少なくとも前記第2および3の層間絶縁膜の一部を異方
    性エッチングにより除去することにより、前記第2の接
    続領域の表面が露出するように、第2の開口部を形成す
    る工程と、 少なくとも前記第3の層間絶縁膜の一部を異方性エッチ
    ングにより除去することにより、前記第3の接続領域の
    表面が露出するように、第3の開口部を形成する工程
    と、 前記第3の層間絶縁膜上と前記第1および3の開口部の
    内部とに第4の導電層を形成する工程と、 前記第4の導電層の一部を異方性エッチングにより除去
    することにより、前記第1および第3の接続領域を接続
    する接続配線を形成する工程とを備える、半導体装置の
    製造方法。
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