JPH02206163A - 半導体記憶装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体記憶装置及びその製造方法Info
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- JPH02206163A JPH02206163A JP1025720A JP2572089A JPH02206163A JP H02206163 A JPH02206163 A JP H02206163A JP 1025720 A JP1025720 A JP 1025720A JP 2572089 A JP2572089 A JP 2572089A JP H02206163 A JPH02206163 A JP H02206163A
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- insulating film
- interlayer insulating
- forming
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、半導体記憶装置に係り、特に積層型キャパシ
タセル構造のダイナミック型RAM(DRAM)の構造
及び製造方法に関する。
タセル構造のダイナミック型RAM(DRAM)の構造
及び製造方法に関する。
(従来の技術)
半導体記憶装置の一つ、DRAM (ダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ)の高集積化は素子寸法の微
細化により達成されてきた、しかし、この微細化に伴う
蓄積容量の減少のため、S/N比が低下しメモリ内容を
誤って読み出したりα線の入射によりデータ破壊が容易
に起こる等の弊害が顕在化してきた。
ンダム・アクセス・メモリ)の高集積化は素子寸法の微
細化により達成されてきた、しかし、この微細化に伴う
蓄積容量の減少のため、S/N比が低下しメモリ内容を
誤って読み出したりα線の入射によりデータ破壊が容易
に起こる等の弊害が顕在化してきた。
このため、蓄積容量を増加させる目的で様々な構造のメ
モリセルが提案されている。例えば、基板に垂直に溝を
掘り、その側壁を利用するトレンチ・キャパシタもその
1つである。このトレンチ・キャパシタの容量は溝の深
さによって決まるため、非常に小さな面積で大容量が得
られる。しかし、この方式では隣接する溝間のリーク電
流等の問題がある。このトレンチ・キャパシタの他に、
積層型キャパシタセル構造であるスタックド・キャパシ
タがある。この種のスタックドキャパシタメモリセルと
しては、例えば特開昭82−179759号に示される
ものが知られている。これは第5図に示す様に、P型半
導体基板21上にn 型の高濃度不純物が導入されたソ
ース、ドレイン領域22.222が形成されている。ま
た、例えば選択酸化法による素子分離酸化膜23が形成
されている。また熱酸化によりゲート酸化膜24が形成
され、更に第1層多結晶シリコン膜を堆積し、パターニ
ングによりゲート電極25,252が形成されている。
モリセルが提案されている。例えば、基板に垂直に溝を
掘り、その側壁を利用するトレンチ・キャパシタもその
1つである。このトレンチ・キャパシタの容量は溝の深
さによって決まるため、非常に小さな面積で大容量が得
られる。しかし、この方式では隣接する溝間のリーク電
流等の問題がある。このトレンチ・キャパシタの他に、
積層型キャパシタセル構造であるスタックド・キャパシ
タがある。この種のスタックドキャパシタメモリセルと
しては、例えば特開昭82−179759号に示される
ものが知られている。これは第5図に示す様に、P型半
導体基板21上にn 型の高濃度不純物が導入されたソ
ース、ドレイン領域22.222が形成されている。ま
た、例えば選択酸化法による素子分離酸化膜23が形成
されている。また熱酸化によりゲート酸化膜24が形成
され、更に第1層多結晶シリコン膜を堆積し、パターニ
ングによりゲート電極25,252が形成されている。
以上によりメモリセルのMOSトランジスタが得られる
。また、ゲート電極25を覆う様に第1の層間絶縁膜2
6が形成されている。ソース又はドレイン領域222上
には、多結晶シリコン膜より成る下部キャパシタ電極2
7とのコンタクトをとるためのコンタクト孔28が設け
られている。この下部キャパシタ電極27は、ソース又
はドレイン領域222からゲート電極25、上の所定の
位置まで、第1の層間絶縁膜26の表面上に形成されて
いる。更に、この下部キャパシタ電極27上から第1の
層間絶縁膜26上にわたって誘電体膜28が形成されて
いる。多結晶シリコン膜より成る上部キャパシタ電極2
9は、この誘電体膜28上において下部キャパシタ電極
27を覆う様に設けられ、上部キャパシタ電極29表面
に形成された第2の層間絶縁膜30により所定の距離ビ
ット線、コンタクト孔31と隔てられている。また、ド
レイン又はソース領域221上には、ビット線コンタク
ト孔31が設けられ、例えばAΩよりなるビット線32
が形成されている。
。また、ゲート電極25を覆う様に第1の層間絶縁膜2
6が形成されている。ソース又はドレイン領域222上
には、多結晶シリコン膜より成る下部キャパシタ電極2
7とのコンタクトをとるためのコンタクト孔28が設け
られている。この下部キャパシタ電極27は、ソース又
はドレイン領域222からゲート電極25、上の所定の
位置まで、第1の層間絶縁膜26の表面上に形成されて
いる。更に、この下部キャパシタ電極27上から第1の
層間絶縁膜26上にわたって誘電体膜28が形成されて
いる。多結晶シリコン膜より成る上部キャパシタ電極2
9は、この誘電体膜28上において下部キャパシタ電極
27を覆う様に設けられ、上部キャパシタ電極29表面
に形成された第2の層間絶縁膜30により所定の距離ビ
ット線、コンタクト孔31と隔てられている。また、ド
レイン又はソース領域221上には、ビット線コンタク
ト孔31が設けられ、例えばAΩよりなるビット線32
が形成されている。
この様な積層型キャパシタセル構造では、平面的にはメ
モリセルの占有面積を増大することになる。下部キャパ
シタ電極27の表面積を大きくし、キャパシタの実質的
な面積を保証することにより大きな蓄積容量を得ること
ができる。しかし、従来の積層型キャパシタのセル構造
では、以下の問題点があった。即ち、フォトリソグラフ
ィ技術を用いてエツチングを行ってビット線コンタクト
孔31を形成する際に、ビット線32とゲート電極25
1がショートするのを防ぐ必要がある。しかしながら、
積層型キャパシタセルにおいてはその構造上、第2の層
間絶縁膜30から第1の層間絶縁膜26を貫通して半導
体基板21までエツチングにより開口を形成するためエ
ツチング深さが大きくなり、また表面の起伏も大きいた
め、十分な穴あけの精度が得られない。これに対し、ビ
ット線コンタクト孔31をゲート電極251から離すと
集積度の低下を来たし、またビット線コンタクト孔を小
さくするとコンタクト不良を招来する。
モリセルの占有面積を増大することになる。下部キャパ
シタ電極27の表面積を大きくし、キャパシタの実質的
な面積を保証することにより大きな蓄積容量を得ること
ができる。しかし、従来の積層型キャパシタのセル構造
では、以下の問題点があった。即ち、フォトリソグラフ
ィ技術を用いてエツチングを行ってビット線コンタクト
孔31を形成する際に、ビット線32とゲート電極25
1がショートするのを防ぐ必要がある。しかしながら、
積層型キャパシタセルにおいてはその構造上、第2の層
間絶縁膜30から第1の層間絶縁膜26を貫通して半導
体基板21までエツチングにより開口を形成するためエ
ツチング深さが大きくなり、また表面の起伏も大きいた
め、十分な穴あけの精度が得られない。これに対し、ビ
ット線コンタクト孔31をゲート電極251から離すと
集積度の低下を来たし、またビット線コンタクト孔を小
さくするとコンタクト不良を招来する。
(発明が解決しようとする課題)
以上の様に、従来の積層型キャパシタ・セル構造のDR
AMでは、フォトリソグラフィで開けるべきビット線コ
ンタクト孔が深く、また表面の起伏も大きいため、ビッ
ト線とMOSトランジスタのゲート電極とのショートを
防ごうとすると集積度が低下したり、コンタクト不良を
招来するという問題があった。
AMでは、フォトリソグラフィで開けるべきビット線コ
ンタクト孔が深く、また表面の起伏も大きいため、ビッ
ト線とMOSトランジスタのゲート電極とのショートを
防ごうとすると集積度が低下したり、コンタクト不良を
招来するという問題があった。
本発明は、この様な課題を解決する半導体記憶装置及び
その製造方法を提供することを目的とする。
その製造方法を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、第1の発
明は半導体基板上に形成されたMOSトランジスタと、
このMOSトランジスタが形成された前記半導体基板上
に設けられた第1の層間絶縁膜と、この第1の層間絶縁
膜に設けられた第1の開口部を介して前記MOSトラン
ジスタのソース又はドレイン領域にコンタクトすると共
にゲート領域上に延在して形成された下部キャパシタ電
極と、この下部キャパシタ電極表面に形成された誘電体
膜と、この誘電体膜を介して前記下部キャパシタ電極を
覆って設けられた上部キャパシタ電極と、この上部キャ
パシタ電極上に設けられた第2の層間絶縁膜と、この第
2の層間絶縁膜から前記上部キャパシタ電極の深さ迄設
けられた第2の開口部と、この第2の開口部内の前記上
部キャパシタ電極から前記MOSトランジスタのドレイ
ン又はソース領域に達する様に設けられた前記第2の開
口部より開口幅が小さい第3の開口部と、前記上部キャ
パシタ電極の前記第2.第3の開口部に位置している部
分に形成された絶縁化層と、前記第2.第3の開口部か
らなるコンタクト孔を介して前記ドレイン又はソース領
域にコンタクトして設けられたビット線とを具備したこ
とを特徴とする半導体記憶装置を提供する。
明は半導体基板上に形成されたMOSトランジスタと、
このMOSトランジスタが形成された前記半導体基板上
に設けられた第1の層間絶縁膜と、この第1の層間絶縁
膜に設けられた第1の開口部を介して前記MOSトラン
ジスタのソース又はドレイン領域にコンタクトすると共
にゲート領域上に延在して形成された下部キャパシタ電
極と、この下部キャパシタ電極表面に形成された誘電体
膜と、この誘電体膜を介して前記下部キャパシタ電極を
覆って設けられた上部キャパシタ電極と、この上部キャ
パシタ電極上に設けられた第2の層間絶縁膜と、この第
2の層間絶縁膜から前記上部キャパシタ電極の深さ迄設
けられた第2の開口部と、この第2の開口部内の前記上
部キャパシタ電極から前記MOSトランジスタのドレイ
ン又はソース領域に達する様に設けられた前記第2の開
口部より開口幅が小さい第3の開口部と、前記上部キャ
パシタ電極の前記第2.第3の開口部に位置している部
分に形成された絶縁化層と、前記第2.第3の開口部か
らなるコンタクト孔を介して前記ドレイン又はソース領
域にコンタクトして設けられたビット線とを具備したこ
とを特徴とする半導体記憶装置を提供する。
また、第2の発明は半導体基板上にMOSl−ランジス
タを形成する工程と、このMOSトランジスタが形成さ
れた前記半導体基板上に第1の層間絶縁膜を設ける工程
と、この第1の層間絶縁膜に設けられた第1の開口部を
介して前記MOSトランジスタのソース又はドレイン領
域にコンタクトすると共にゲート領域上に延在して下部
キャパシタ電極を形成する工程と、この下部キャパシタ
電極表面に誘電体膜を形成する工程と、この誘電体膜を
介して前記下部キャパシタ電極を覆う上部キャパシタ電
極を形成すると共にこの上部キャパシタ電極にビット線
コンタクト孔に対応して予め開口を形成する工程と、前
記上部キャパシタ電極上に第2の層間絶縁膜を形成する
工程と、この第2の層間絶縁膜に前記上部キャパシタ電
極に達する様前記上部キャパシタ電極に形成した開口よ
り大きい開口部を形成する工程と、前記上部キャパシタ
電極に形成した開口部をマスクとして前記MOSトラン
ジスタのドレイン又はソース領域に達する様に前記第1
の層間絶縁膜をエツチングする工程と、前記上部キャパ
シタ電極の露出している部分を絶縁膜に変換する工程と
、前記第2.第3の開口部から成るコンタクト孔を介し
て前記ドレイン又はソース領域にコンタクトしてビット
線を形成する工程とを具備したことを特徴とする半導体
記憶装置の製造方法を提供する。
タを形成する工程と、このMOSトランジスタが形成さ
れた前記半導体基板上に第1の層間絶縁膜を設ける工程
と、この第1の層間絶縁膜に設けられた第1の開口部を
介して前記MOSトランジスタのソース又はドレイン領
域にコンタクトすると共にゲート領域上に延在して下部
キャパシタ電極を形成する工程と、この下部キャパシタ
電極表面に誘電体膜を形成する工程と、この誘電体膜を
介して前記下部キャパシタ電極を覆う上部キャパシタ電
極を形成すると共にこの上部キャパシタ電極にビット線
コンタクト孔に対応して予め開口を形成する工程と、前
記上部キャパシタ電極上に第2の層間絶縁膜を形成する
工程と、この第2の層間絶縁膜に前記上部キャパシタ電
極に達する様前記上部キャパシタ電極に形成した開口よ
り大きい開口部を形成する工程と、前記上部キャパシタ
電極に形成した開口部をマスクとして前記MOSトラン
ジスタのドレイン又はソース領域に達する様に前記第1
の層間絶縁膜をエツチングする工程と、前記上部キャパ
シタ電極の露出している部分を絶縁膜に変換する工程と
、前記第2.第3の開口部から成るコンタクト孔を介し
て前記ドレイン又はソース領域にコンタクトしてビット
線を形成する工程とを具備したことを特徴とする半導体
記憶装置の製造方法を提供する。
また、第3の発明は半導体基板上に形成されたMOSl
−ランジスタと、このMOSl−ランジスタが形成され
た前記半導体基板上に設けられた第1の層間絶縁膜と、
この第1の層間絶縁膜に設けられた第1の開口部を介し
て前記MOSトランジスタのソース又はドレイン領域に
コンタクトすると共にゲート領域上に延在して形成され
た下部キャパシタ電極と、この下部キャパシタ電極表面
に形成された誘電体膜と、この誘電体膜を介して下部キ
ャパシタ電極を覆って設けられた上部キャパシタ電極と
、この上部キャパシタ電極上に設けられた第2の層間絶
縁膜と、この第2の層間絶縁膜から前記上記キャパシタ
電極を貫通して前記MOSトランジスタのドレイン又は
ソース領域に達する様に設けられた第2の開口部と、前
記上部キャパシタ電極の前記第2の開口部内に露出して
いる部分に形成された絶縁化層と、前記第2の開口部か
らなるコンタクト孔を介して前記ドレイン又はソス領域
にコンタクトして設けられたビット線とを具備したこと
を特徴とする半導体記憶装置を提供する。
−ランジスタと、このMOSl−ランジスタが形成され
た前記半導体基板上に設けられた第1の層間絶縁膜と、
この第1の層間絶縁膜に設けられた第1の開口部を介し
て前記MOSトランジスタのソース又はドレイン領域に
コンタクトすると共にゲート領域上に延在して形成され
た下部キャパシタ電極と、この下部キャパシタ電極表面
に形成された誘電体膜と、この誘電体膜を介して下部キ
ャパシタ電極を覆って設けられた上部キャパシタ電極と
、この上部キャパシタ電極上に設けられた第2の層間絶
縁膜と、この第2の層間絶縁膜から前記上記キャパシタ
電極を貫通して前記MOSトランジスタのドレイン又は
ソース領域に達する様に設けられた第2の開口部と、前
記上部キャパシタ電極の前記第2の開口部内に露出して
いる部分に形成された絶縁化層と、前記第2の開口部か
らなるコンタクト孔を介して前記ドレイン又はソス領域
にコンタクトして設けられたビット線とを具備したこと
を特徴とする半導体記憶装置を提供する。
また、第4の発明は半導体基板上にMOSトランジスタ
を形成する工程と、このMOSトランジスタが形成され
た前記半導体基板上に第1の層間絶縁膜を設ける工程と
、この第1の層間絶縁膜に設けられた第1の開口部を介
して前記MOSトランジスタのリース又はドレイン領域
にコンタクトすると共にゲート領域上に延在して下部キ
ャパシタ電極を形成する工程と、この下部キャパシタ電
極表面に誘電体膜を形成する工程と、この誘電体膜を介
して下部キャパシタ電極を覆う上部キャパシタ電極を形
成する工程と、この上部キャパシタ電極上に第2の層間
絶縁膜を形成する工程と、この第2の層間絶縁膜から前
記上記キャパシタ電極を貫通して前記MOSトランジス
タのドレイン又はソース領域に達する様に第2の開口部
を形成する工程と、前記上部キャパシタ電極の前記第2
の開口部内に露出している部分に絶縁化層を形成する工
程と、前記第2の開口部からなるコンタクト孔を介して
前記ドレイン又はソース領域にコンタクトしてビット線
を形成する工程とを具備したことを特徴とする半導体記
憶装置め製造方法を提供する。
を形成する工程と、このMOSトランジスタが形成され
た前記半導体基板上に第1の層間絶縁膜を設ける工程と
、この第1の層間絶縁膜に設けられた第1の開口部を介
して前記MOSトランジスタのリース又はドレイン領域
にコンタクトすると共にゲート領域上に延在して下部キ
ャパシタ電極を形成する工程と、この下部キャパシタ電
極表面に誘電体膜を形成する工程と、この誘電体膜を介
して下部キャパシタ電極を覆う上部キャパシタ電極を形
成する工程と、この上部キャパシタ電極上に第2の層間
絶縁膜を形成する工程と、この第2の層間絶縁膜から前
記上記キャパシタ電極を貫通して前記MOSトランジス
タのドレイン又はソース領域に達する様に第2の開口部
を形成する工程と、前記上部キャパシタ電極の前記第2
の開口部内に露出している部分に絶縁化層を形成する工
程と、前記第2の開口部からなるコンタクト孔を介して
前記ドレイン又はソース領域にコンタクトしてビット線
を形成する工程とを具備したことを特徴とする半導体記
憶装置め製造方法を提供する。
(作 用)
この様に、第1及び第2の発明の半導体記憶装置及びそ
の製造方法は、ゲート電極とビット線がショートしない
様に上部キャパシタ電極をマスクにしてビット線コンタ
クト孔が形成されておりエツチング深さも比較的浅く、
十分な穴あけ精度が得られる。また第3及び第4の発明
の半導体記憶装置及びその製造方法によればビ・ソト線
コンタクト近傍の表面が比較的平坦なため十分な穴あけ
精度が得られる。
の製造方法は、ゲート電極とビット線がショートしない
様に上部キャパシタ電極をマスクにしてビット線コンタ
クト孔が形成されておりエツチング深さも比較的浅く、
十分な穴あけ精度が得られる。また第3及び第4の発明
の半導体記憶装置及びその製造方法によればビ・ソト線
コンタクト近傍の表面が比較的平坦なため十分な穴あけ
精度が得られる。
よって高集積化した場合でも信頼性よくかつ与えられた
小区画内で容易にビット線を形成することができる。
小区画内で容易にビット線を形成することができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第1
図(a) 、 (b)は、本発明の第1.の実施例の積
層型キャパシタ・セル構造のD R,A Mを示す平面
図と、そのA−A’断面図である。
図(a) 、 (b)は、本発明の第1.の実施例の積
層型キャパシタ・セル構造のD R,A Mを示す平面
図と、そのA−A’断面図である。
P型シリコン基板1には、例えば選択酸化法により素子
分離酸化膜2が形成されている。また、熱酸化により厚
さ150 A程度のゲート酸化膜3が形成され、更に多
結晶シリコン膜の堆積、パタニングによりゲート電極4
.4゜が形成されでいる。また、不純物としてヒ素がイ
オ゛ン注入されたソース、ドレイン領域であるn型層5
1゜52が形成されている。以上により、メモリセルの
MOSトランジスタが得られる。ゲート電極4、はメモ
リセル配列の一方向に配列されてワド線を構成している
。また、ゲート電極4を覆う様に第1の層間絶縁膜6が
形成されている。ドレイン領域5□上には、多結晶シリ
コン膜より成る下部キャパシタ電極7とのコンタクトを
とるためのコンタクト孔8が設けられている。この下部
キャパシタ電極7は、ソース又はドレイン領域5、から
ゲート電極4上の所定の位置まで、第1の層間絶縁、膜
6の表面上に形成されている。更に、この下部キャパシ
タ電極7上から第1の層間絶縁膜6上にわたって誘電体
膜9が形成されている。多結晶シリコン膜より成る上部
キャパシタ電極10は、この誘電体膜9上において、下
部キャパシタ電極7を覆う様に形成されると共に、ビッ
ト線コンタクト孔11に接する位置まで設けられている
。
分離酸化膜2が形成されている。また、熱酸化により厚
さ150 A程度のゲート酸化膜3が形成され、更に多
結晶シリコン膜の堆積、パタニングによりゲート電極4
.4゜が形成されでいる。また、不純物としてヒ素がイ
オ゛ン注入されたソース、ドレイン領域であるn型層5
1゜52が形成されている。以上により、メモリセルの
MOSトランジスタが得られる。ゲート電極4、はメモ
リセル配列の一方向に配列されてワド線を構成している
。また、ゲート電極4を覆う様に第1の層間絶縁膜6が
形成されている。ドレイン領域5□上には、多結晶シリ
コン膜より成る下部キャパシタ電極7とのコンタクトを
とるためのコンタクト孔8が設けられている。この下部
キャパシタ電極7は、ソース又はドレイン領域5、から
ゲート電極4上の所定の位置まで、第1の層間絶縁、膜
6の表面上に形成されている。更に、この下部キャパシ
タ電極7上から第1の層間絶縁膜6上にわたって誘電体
膜9が形成されている。多結晶シリコン膜より成る上部
キャパシタ電極10は、この誘電体膜9上において、下
部キャパシタ電極7を覆う様に形成されると共に、ビッ
ト線コンタクト孔11に接する位置まで設けられている
。
また、第2の層間絶縁膜12は、上部キャパシタ電極1
0上において、この上部キャパシタ電極10が露出する
様に形成されている。この露出した上部キャパシタ電極
10は酸化されて点線に示す部分まで第3の絶縁膜13
を形成している。また、ドレイン又はソース領域5□上
には、上部キャパシタ電極10に対して自己整合的にビ
ット線コンタクト孔12が設けられ、ビット線14が形
成されている。
0上において、この上部キャパシタ電極10が露出する
様に形成されている。この露出した上部キャパシタ電極
10は酸化されて点線に示す部分まで第3の絶縁膜13
を形成している。また、ドレイン又はソース領域5□上
には、上部キャパシタ電極10に対して自己整合的にビ
ット線コンタクト孔12が設けられ、ビット線14が形
成されている。
以上の様な構造の半導体記憶装置においては、ゲート電
極4を覆う様に設けられた上部キャパシタ電極10に対
して自己整合的にビット線コンタクト孔11が形成され
ており、ゲート電極4とビット線14のショートを防ぐ
ことが可能である。
極4を覆う様に設けられた上部キャパシタ電極10に対
して自己整合的にビット線コンタクト孔11が形成され
ており、ゲート電極4とビット線14のショートを防ぐ
ことが可能である。
第2図は、本発明の第1の実施例で示した積層型キャパ
シタ構造のDRAMの製造工程図である。
シタ構造のDRAMの製造工程図である。
P型シリコン基板1に、例えば選択酸化法により素子分
離酸化膜2を形成する。次に、熱酸化により厚さ150
A程度のゲート酸化膜3を形成し、更に多結晶シリコン
膜の堆積、パターンニングによりゲート電極4.4 を
形成する。また不純物としてヒ素のイオン注入によりソ
ース、]パパーレイン域であるn型層5.5 を形成す
る。これによりメモリセルのMO5I−ランジスタが得
られる。次に、例えばCV D S io 2膜から
成る第1の層間絶縁膜6を全面に堆積させ、更にソース
又はドレイン領域51上に下部キャパシタ電極7コンタ
クトのためのコンタクト孔8をエツチング法により開口
する。次に、ソース又はドレイン領域5、上のコンタク
ト孔から、ゲート電極4上の所定の位置まで、第1の層
間絶縁膜6表面にリン等を添加した多結晶シリコンを堆
積させ下部キャパシタ電極7を形成する。次に、この下
部キャパシタ電極7から第1の層間絶縁膜6にわたって
誘電体膜9を形成する。誘電体膜9は熱酸化膜の他、S
iO/Si N /5in2の積層構造膜でもよい
。(第2図(a)) 次に、誘電体膜9上において、下部キャパシタ電極7を
覆う様、基板全面にリン等を添加した多結晶シリコンを
堆積させ上部キャパシタ電極10を形成する。そして、
ビット線コンタクト孔11を形成する。次に、上部キャ
パシタ電極10及びビット線コンタクト孔11を覆って
基板全面にわたってリン等を添加したPSG膜から成る
第2の層間絶縁膜12を形成する。(第2図(b))次
に、ビット線コンタクト孔11より広い幅で、第2の層
間絶縁膜12から上部キャパシタ電極10に達する様に
異方性エツチングにより第1の開口部を形成する。続け
て上部キャパシタ電極10をマスクとして上部キャパシ
タ電極10からドレイン又はソース領域52に達する様
に異方性エツチングにより第2の開口部を形成する。次
に、第1の開口部底面に露出した上部キャパシタ電極1
0を水蒸気雰囲気中で約850℃の温度で熱酸化させ、
点線で示す部分まで第3の絶縁膜13を形成する。この
場合、不純物濃度の高い上部キャパシタ電極10は容易
に酸化が進行し、n型層から成るドレイン又はソース領
域5゜上に形成される酸化膜14より厚い酸化膜が形成
される。(第2図(C)) 次に、エツチングによりドレイン又はソース領域5゜上
の酸化膜を取り除く。更に、第2の層間絶縁膜12から
第1の開口部及び第2の開口部にわたってビット線材料
、例えばl又はポリサイド(MoS i/po l y
S i)を堆積し加工を行ないビット線14を形成する
。(第2図(d))以上の様な半導体記憶装置の製造方
法においては、ゲート電極4Jとビット線14がショー
トしない様に上部キャパシタ電極10をマスクにして自
己整合的にビット線コンタクト孔11が形成されている
ため、エツチング深さは従来に比べ浅く、十分な穴あけ
の精度が得られる。よって信頼性よくかつ与えられた小
区画内で容易にビット線14を形成することができる。
離酸化膜2を形成する。次に、熱酸化により厚さ150
A程度のゲート酸化膜3を形成し、更に多結晶シリコン
膜の堆積、パターンニングによりゲート電極4.4 を
形成する。また不純物としてヒ素のイオン注入によりソ
ース、]パパーレイン域であるn型層5.5 を形成す
る。これによりメモリセルのMO5I−ランジスタが得
られる。次に、例えばCV D S io 2膜から
成る第1の層間絶縁膜6を全面に堆積させ、更にソース
又はドレイン領域51上に下部キャパシタ電極7コンタ
クトのためのコンタクト孔8をエツチング法により開口
する。次に、ソース又はドレイン領域5、上のコンタク
ト孔から、ゲート電極4上の所定の位置まで、第1の層
間絶縁膜6表面にリン等を添加した多結晶シリコンを堆
積させ下部キャパシタ電極7を形成する。次に、この下
部キャパシタ電極7から第1の層間絶縁膜6にわたって
誘電体膜9を形成する。誘電体膜9は熱酸化膜の他、S
iO/Si N /5in2の積層構造膜でもよい
。(第2図(a)) 次に、誘電体膜9上において、下部キャパシタ電極7を
覆う様、基板全面にリン等を添加した多結晶シリコンを
堆積させ上部キャパシタ電極10を形成する。そして、
ビット線コンタクト孔11を形成する。次に、上部キャ
パシタ電極10及びビット線コンタクト孔11を覆って
基板全面にわたってリン等を添加したPSG膜から成る
第2の層間絶縁膜12を形成する。(第2図(b))次
に、ビット線コンタクト孔11より広い幅で、第2の層
間絶縁膜12から上部キャパシタ電極10に達する様に
異方性エツチングにより第1の開口部を形成する。続け
て上部キャパシタ電極10をマスクとして上部キャパシ
タ電極10からドレイン又はソース領域52に達する様
に異方性エツチングにより第2の開口部を形成する。次
に、第1の開口部底面に露出した上部キャパシタ電極1
0を水蒸気雰囲気中で約850℃の温度で熱酸化させ、
点線で示す部分まで第3の絶縁膜13を形成する。この
場合、不純物濃度の高い上部キャパシタ電極10は容易
に酸化が進行し、n型層から成るドレイン又はソース領
域5゜上に形成される酸化膜14より厚い酸化膜が形成
される。(第2図(C)) 次に、エツチングによりドレイン又はソース領域5゜上
の酸化膜を取り除く。更に、第2の層間絶縁膜12から
第1の開口部及び第2の開口部にわたってビット線材料
、例えばl又はポリサイド(MoS i/po l y
S i)を堆積し加工を行ないビット線14を形成する
。(第2図(d))以上の様な半導体記憶装置の製造方
法においては、ゲート電極4Jとビット線14がショー
トしない様に上部キャパシタ電極10をマスクにして自
己整合的にビット線コンタクト孔11が形成されている
ため、エツチング深さは従来に比べ浅く、十分な穴あけ
の精度が得られる。よって信頼性よくかつ与えられた小
区画内で容易にビット線14を形成することができる。
第3図は、本発明の第2の実施例の積層型キャパシタ構
造のDRAMの断面図である。
造のDRAMの断面図である。
第1の実施例と同様にMOSトランジスタ、第・1の層
間絶縁膜6、下部キャパシタ電極7、誘電体膜9及び上
部キャパシタ電極10が形成されている。更に、上部キ
ャパシタ電極10上には、第2の層間絶縁膜12がビッ
ト線コンタクト孔11に接する位置まで設けられている
。また、上部キャパシタ電極10のビット線コンタクト
孔11に接する部分は、酸化されて点線に示す部分まで
絶縁膜13を形成している。
間絶縁膜6、下部キャパシタ電極7、誘電体膜9及び上
部キャパシタ電極10が形成されている。更に、上部キ
ャパシタ電極10上には、第2の層間絶縁膜12がビッ
ト線コンタクト孔11に接する位置まで設けられている
。また、上部キャパシタ電極10のビット線コンタクト
孔11に接する部分は、酸化されて点線に示す部分まで
絶縁膜13を形成している。
以上の様な構造の半導体記憶装置においては、上部キャ
パシタ電極10がビット線コンタクト孔11に接する位
置まで設けられているため、従来と比べ平坦な構造の半
導体記憶装置となり、十分な穴あけの精度が得られる。
パシタ電極10がビット線コンタクト孔11に接する位
置まで設けられているため、従来と比べ平坦な構造の半
導体記憶装置となり、十分な穴あけの精度が得られる。
第4図は、本発明の第2の実施例の積層型キャパシタ・
セル構造のDRAMの製造工程図である。
セル構造のDRAMの製造工程図である。
第2図(a)に示す様に、MOSトランジスタ、CV
D S iO2膜から成る第1の層間絶縁膜6、リン
等を添加した多結晶シリコンよりなる下部キャパシタ電
極7、誘電体膜9を形成後、この誘電体膜9上全面にわ
たってリン等を添加した多結晶シリコンを堆積し、上部
キャパシタ電極10を形成し、更にその上にリン等を添
加したPSG膜から成る第2の層間絶縁膜12を設ける
。誘電体膜9としては熱酸化膜の他S iO/ S t
s N 4/S iO2構造でもよい。(第4図(a
))次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、第2の層
間絶縁膜12から上部キャパシタ電極10を貫通しドレ
イン又は、ソース領域5□に達する様な開口を形成し、
ビット線コンタクト孔11とする。次に、上部キャパシ
タ電極10のビット線コンタクト孔11に露出している
部分を水蒸気雰囲気で約850℃の温度で熱酸化する。
D S iO2膜から成る第1の層間絶縁膜6、リン
等を添加した多結晶シリコンよりなる下部キャパシタ電
極7、誘電体膜9を形成後、この誘電体膜9上全面にわ
たってリン等を添加した多結晶シリコンを堆積し、上部
キャパシタ電極10を形成し、更にその上にリン等を添
加したPSG膜から成る第2の層間絶縁膜12を設ける
。誘電体膜9としては熱酸化膜の他S iO/ S t
s N 4/S iO2構造でもよい。(第4図(a
))次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、第2の層
間絶縁膜12から上部キャパシタ電極10を貫通しドレ
イン又は、ソース領域5□に達する様な開口を形成し、
ビット線コンタクト孔11とする。次に、上部キャパシ
タ電極10のビット線コンタクト孔11に露出している
部分を水蒸気雰囲気で約850℃の温度で熱酸化する。
このとき、ドレイン又はソース領域52上も一部酸化さ
れる。
れる。
(第4図(b))
次に、エツチングによりドレイン又はソース領域52に
形成された酸化膜を除去し、更にこのビット線コンタク
ト孔11にAll又はポリサイド(MoS i/po
1 y−8L)からなるビット線材料を堆積させ、ビッ
ト線14を形成する。(第4図(C)) 以上の様な構成の半導体記憶装置の製造方法においては
、上部キャパシタ電極10が全面に形成されているため
、従来例の様に上部キャパシタ電極10とビット線コン
タクト孔11との間に第2の層間絶縁膜12が設けられ
ている場合と異なり、半導体記憶装置の平坦化がはかれ
る、よって、第2の層間絶縁膜12からソース領域5゜
に穴をあける際十分な精度が得られ従来と比べ信頼性よ
く小区画にメモリセルを設けることが可能となるつ[発
明の効果] 以上述べた様に、本発明の半導体記憶装置によれば、高
集積化をほどこした場合でもビット線とゲート電極との
ショートを防ぐことができるため信頼性よくかつ与えら
れた小区画の中でピッ)[1を形成することが可能とな
る。
形成された酸化膜を除去し、更にこのビット線コンタク
ト孔11にAll又はポリサイド(MoS i/po
1 y−8L)からなるビット線材料を堆積させ、ビッ
ト線14を形成する。(第4図(C)) 以上の様な構成の半導体記憶装置の製造方法においては
、上部キャパシタ電極10が全面に形成されているため
、従来例の様に上部キャパシタ電極10とビット線コン
タクト孔11との間に第2の層間絶縁膜12が設けられ
ている場合と異なり、半導体記憶装置の平坦化がはかれ
る、よって、第2の層間絶縁膜12からソース領域5゜
に穴をあける際十分な精度が得られ従来と比べ信頼性よ
く小区画にメモリセルを設けることが可能となるつ[発
明の効果] 以上述べた様に、本発明の半導体記憶装置によれば、高
集積化をほどこした場合でもビット線とゲート電極との
ショートを防ぐことができるため信頼性よくかつ与えら
れた小区画の中でピッ)[1を形成することが可能とな
る。
第1図は、本発明の第1の実施例を示す断面図、第2図
は本発明の第1の実施例の工程を示す断面図、第3図は
本発明の第2の実施例を示す断面図、第4図は本発明の
第2の実施例の工程を示す断面図、第5図は従来例を示
す断面図である。 図において、 1・・・P型シリコン基板、2・・・素子分離酸化膜、
3・・・ゲート酸化膜、4・・・ゲート電極、51・・
・ソース又はドレイン領域、52・・・ソース又はドレ
イン領域、6・・・第1の層間絶縁膜、7・・下部キャ
パシタ電極、8・・・コンタクト孔、9・・・誘電体膜
、10・・・上部キャパシタ電極、11・・・ビット線
コンタクト孔、12・・・第2の層間絶縁膜、13・・
・第3の絶縁膜、14・・・ビット線、21・・・P型
シリコン基板、22□・・・ドレイン又はソース領域、
222・・・ソース又はドレイン領域、23・・・素子
分離酸化膜、24・・・ゲート酸化膜、25・・・ゲー
ト電極、26・・・第1の層間絶縁膜、27・・・下部
キャパシタ電極、28・・・誘電体膜、29・・・上部
キャパシタ電極、30・・・第2の層間絶縁膜、31・
・・ビット線コンタクト孔、32・・・ビット線。
は本発明の第1の実施例の工程を示す断面図、第3図は
本発明の第2の実施例を示す断面図、第4図は本発明の
第2の実施例の工程を示す断面図、第5図は従来例を示
す断面図である。 図において、 1・・・P型シリコン基板、2・・・素子分離酸化膜、
3・・・ゲート酸化膜、4・・・ゲート電極、51・・
・ソース又はドレイン領域、52・・・ソース又はドレ
イン領域、6・・・第1の層間絶縁膜、7・・下部キャ
パシタ電極、8・・・コンタクト孔、9・・・誘電体膜
、10・・・上部キャパシタ電極、11・・・ビット線
コンタクト孔、12・・・第2の層間絶縁膜、13・・
・第3の絶縁膜、14・・・ビット線、21・・・P型
シリコン基板、22□・・・ドレイン又はソース領域、
222・・・ソース又はドレイン領域、23・・・素子
分離酸化膜、24・・・ゲート酸化膜、25・・・ゲー
ト電極、26・・・第1の層間絶縁膜、27・・・下部
キャパシタ電極、28・・・誘電体膜、29・・・上部
キャパシタ電極、30・・・第2の層間絶縁膜、31・
・・ビット線コンタクト孔、32・・・ビット線。
Claims (4)
- (1)半導体基板上に形成されたMOSトランジスタと
、このMOSトランジスタが形成された前記半導体基板
上に設けられた第1の層間絶縁膜と、この第1の層間絶
縁膜に設けられた第1の開口部を介して前記MOSトラ
ジスタのソース又はドレイン領域にコンタクトすると共
にゲート領域上に延在して形成された下部キャパシタ電
極と、この下部キャパシタ電極表面に形成された誘電体
膜と、この誘電体膜を介して前記下部キャパシタ電極を
覆って設けられた上部キャパシタ電極と、この上部キャ
パシタ電極上に設けられた第2の層間絶縁膜と、この第
2の層間絶縁膜から前記上部キャパシタ電極の深さ迄設
けられた第2の開口部と、この第2の開口部内の前記上
部キャパシタ電極から前記MOSトランジスタのドレイ
ン又はソース領開口幅が小さい第3の開口部と、前記上
部キャパシタ電極の前記第2、第3の開口部に位置して
いる部分に形成された絶縁化層と、前記第2、第3の開
口部からなるコンタクト孔を介して前記ドレイン又はソ
ース領域にコンタクトして設けられたビット線とを具備
したことを特徴とする半導体記憶装置。 - (2)半導体基板上にMOSトランジスタを形成する工
程と、このMOSトランジスタが形成された前記半導体
基板上に第1の層間絶縁膜を設ける工程と、この第1の
層間絶縁膜に設けられた第1の開口部を介して前記MO
Sトランジスタのソース又はドレイン領域にコンタクト
すると共にゲート領域上に延在して下部キャパシタ電極
を形成する工程と、この下部キャパシタ電極表面に誘電
体膜を形成する工程と、この誘電体膜を介して前記下部
キャパシタ電極を覆う上部キャパシタ電極を形成すると
共にこの上部キャパシタ電極にビット線コンタクト孔に
対応して予め開口を形成する工程と、前記上部キャパシ
タ電極上に第2の層間絶縁膜を形成する工程と、この第
2の層間絶縁膜に前記上部キャパシタ電極に達する様前
記上部キャパシタ電極に形成した開口より大きい開口部
を形成する工程と、前記上部キャパシタ電極に形成した
開口部をマスクとして前記MOSトランジスタのドレイ
ン又はソース領域に達する様に前記第1の層間絶縁膜を
エッチングする工程と、前記上部キャパシタ電極の露出
している部分を絶縁膜に変換する工程と、前記第2、第
3の開口部から成るコンタクト孔を介して前記ドレイン
又はソース領域にコンタクトしてビット線を形成する工
程とを具備したことを特徴とする半導体記憶装置の製造
方法。 - (3)半導体基板上に形成されたMOSトランジスタと
、このMOSトランジスタが形成された前記半導体基板
上に設けられた第1の層間絶縁膜と、この第1の層間絶
縁膜に設けられた第1の開口部を介して前記MOSトラ
ンジスタのソース又はドレイン領域にコンタクトすると
共にゲート領域上に延在して形成された下部キャパシタ
電極と、この下部キャパシタ電極表面に形成された誘電
体膜と、この誘電体膜を介して下部キャパシタ電極を覆
って設けられた上部キャパシタ電極と、この上部キャパ
シタ電極上に設けられた第2の層間絶縁膜と、この第2
の層間絶縁膜から前記上部キャパシタ電極を貫通して前
記MOSトランジスタのドレイン又はソース領域に達す
る様に設けられた第2の開口部と、前記上部キャパシタ
電極の前記第2の開口部内に露出している部分に形成さ
れた絶縁化層と、前記第2の開口部からなるコンタクト
孔を介して前記ドレイン又はソース領域にコンタクトし
て設けられたビット線とを具備したことを特徴とする半
導体記憶装置。 - (4)半導体基板上にMOSトランジスタを形成する工
程と、このMOSトランジスタが形成された前記半導体
基板上に第1の層間絶縁膜を設ける工程と、この第1の
層間絶縁膜に設けられた第1の開口部を介して前記MO
Sトランジスタのソースはドレイン領域にコンタクトす
ると共にゲート領域上に延在して下部キャパシタ電極を
形成する工程と、この下部キャパシタ電極表面に誘電体
膜を形成する工程と、この誘電体膜を介して下部キャパ
シタ電極を覆う上部キャパシタ電極を形成する工程と、
この上部キャパシタ電極上に第2の層間絶縁膜を形成す
る工程と、この第2の層間絶縁膜から前記上部キャパシ
タ電極を貫通して前記MOSトランジスタのドレイン又
はソース領域に達する様に第2の開口部を形成する工程
と、前記上部キャパシタ電極の前記第2の開口部内に露
出している部分に絶縁化層を形成する工程と、前記第2
の開口部からなるコンタクト孔を介して前記ドレイン又
はソース領域にコンタクトしてビット線を形成する工程
とを具備したことを特徴とする半導体記憶装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025720A JP2739983B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025720A JP2739983B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206163A true JPH02206163A (ja) | 1990-08-15 |
| JP2739983B2 JP2739983B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=12173634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1025720A Expired - Lifetime JP2739983B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739983B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05291531A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-11-05 | Micron Technol Inc | メモリセルのキャパシタアレイ上にビット線を形成する方法 |
| JPH06314775A (ja) * | 1993-04-16 | 1994-11-08 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | ダイナミックramセル及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1025720A patent/JP2739983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05291531A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-11-05 | Micron Technol Inc | メモリセルのキャパシタアレイ上にビット線を形成する方法 |
| JPH06314775A (ja) * | 1993-04-16 | 1994-11-08 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | ダイナミックramセル及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2739983B2 (ja) | 1998-04-15 |
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