JPH05129552A - 半導体記憶装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体記憶装置およびその製造方法Info
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Abstract
有する絶縁膜が薄くなるために、ビット線が他の導体層
と短絡してしまうことを防止する。 【構成】ビット線112に平行な方向のメモリセルアレ
ー領域の端で、ビット線コンタクトC2aと隣接する領
域との間にメモリセルを構成する導体層の少くとも1つ
以上を、メモリセルとほほ同一パターンで挿入すること
により、メモリセルアレー端のビット線コンタクトでビ
ット線と他に導体層とが短絡することを防止するように
した。
Description
の製造方法に関し、特にダイナミック・ランダム・アク
セス・メモリ(DRAM)とその製造方法に関する。
のゲート電極上に積上げた構造のDRAMメモリセル
(以下スタック型メモリセルと示す)を有するDRAM
のセンス増幅器もしくは、プリチャージ回路側のメモリ
セルアレー端部の形状を図6に示す。また図6のA−A
線断面図およびB−B線断面図をそれぞれ図7および図
8に示す。ただし、便宜上、図7および図8にはビット
線を示していない。
リセルアレー端部にはビット線12の1本おきにビット
線コンタクト(ビット線とN+ 型拡散層のコンタクトC
2αa)が配列されている。
DRAMの場合メモリセルアレー領域にはキャパシタの
電荷蓄積電極(以下スタックポリシリコン電極と記す)
および容量対向電極(以下容量ポリシリコン電極と記
す)が存在するため、メモリセルアレー領域と、隣接領
域例えばセンス増幅器領域およびプリチャージ回路領域
とでかなり大きな段差が存在する。
の膜厚が300nm、容量ポリシリコン電極9の膜厚が
150nmの場合、メモリセルアレー領域と隣接領域と
の段差は約50nmとなる。容量ポリシリコン電極9の
パターニング終了後、厚さ100nm程度の酸化シリコ
ン膜を第2層間絶縁膜10としてCVD法により形成し
た後、厚さ500nm程度のBPSG膜を成長し、熱処
理によりリフローした後の第3層間絶縁膜11形状がそ
れぞれ図7および図8に示されているが、前述した段差
のためにリフロー時にBPSG膜が凸部から凹部に流れ
こみメモリセルアレー端部では図4に示すように容量ポ
リシリコン電極9のコーナー部でBPSGの膜厚が非常
に薄くなってしまう。
リサイド等の導電膜が用いられるが、ビット線コンタク
トでのカバレッジを良好にするために公知のウェットエ
ッチングとドライエッチング技術を順次用いてコンタク
ト孔を形成する。そうすると図示のように上部の凹みC
2a,C2αaとその底部の垂直な孔C2b,C2αb
とからなるコンタクト孔が形成される。前述したカバレ
ッジを良好にするためウェットエッチを十分に行なう方
がよいけれども、そうすると容量ポリシリコン電極のコ
ーナー部のBPSG膜および酸化シリコン膜がエッチン
グされすぎて、メモリセルアレーの端部で容量ポリシリ
コン電極9とビット線12とが短絡してしまうおそれが
ある。
チ量を少なくすると、今度はメモリセルアレーの内部領
域におけるコンタクト孔の上部の凹みC2aが小さくな
りビット線コンタクトのカバレッジが悪くなるという問
題点があった。
は、MISトランジスタのスタック型キャパシタからな
るDRAMセルをビット線とワード線の交差位置に配し
てなるメモリセルアレーを有する半導体記憶装置におい
て、前記メモリセルアレーの前記ビット線と平行な方向
の端部に、前記DRAMセルのMISトランジスタのゲ
ート電極をワード線方向に連結したワード電極と同形同
層のダミーワード電極、前記スタック型キャパシタを構
成する電荷蓄積電極および対向電極とそれぞれ同層で前
記ダミーワード電極の外側に配置された所定形状のダミ
ー第1導電膜およびダミー第2導電膜の3者のうち少な
くとも一つを設けて前記メモリセルアレー内におけるビ
ット線とMISトランジスタのソース・ドレイン領域を
つなぐコンタクト孔の形状の差異を少なくしたというも
のである。
は、第1導電型半導体基板の表面部に選択的に素子分離
絶縁構造体を形成することによってメモリセルアレーを
形成する所定領域にアレー状に配置された複数のトラン
ジスタ形成領域を区画する工程と、前記トランジスタ形
成領域の前記第1導電型半導体基板表面にゲート絶縁膜
を形成する工程と、前記トランジスタ形成領域上を横断
するワード線を形成する予定領域のうち周辺部を除く部
分にワード電極を形成する工程と、前記ワード電極およ
び素子分離絶縁構造体をマスクとしてイオン注入を行な
い前記ワード電極の両側に一対の第2導電型拡散層を形
成する工程と、第1層間絶縁膜を堆積する工程と、前記
第1層間絶縁膜の前記第2導電型拡散層の一方の上部に
第1のコンタクト孔を形成する工程と、前記第1のコン
タクト孔部とその近傍に選択的に第1導電膜を形成する
工程と、前記第1導電膜の表面にキャパシタ絶縁膜を形
成する工程と、前記第1のコンタクト孔の設けられてい
ない他方の第2導電型拡散層の上部とその近傍を除く領
域に第2導電膜を形成する工程と、第2層間絶縁および
熱流動性の第3層間絶縁膜を形成したのち加熱してリフ
ロー処理を行なう工程と、前記他方の第2導電型拡散層
上にウェットエッチングとドライエッチングにより第2
のコンタクト孔を形成する工程と、前記第2のコンタク
ト孔部で前記他方の第2導電型拡散層に接触するビッド
線を形成する工程とを有し、前記周辺のワード線を形成
する予定領域に前記ワード線と同時にダミーワード線を
形成する工程、前記周辺のワード線を形成する予定領域
上に前記第1導電膜と同時にダミー第1導電膜を形成す
る工程または前記ダミー第1導電膜もしくはその予定領
域上に前記第2導電膜と同時にダミー第2導電膜を形成
する工程の少なくとも一つを有するというものである。
る。
ーの端部を示す半導体チップの平面図、図2は図1のA
−A線断面図である。ただし、図2には便宜上ビット線
は示していない。
な方向の端部(センス増幅器もしくはプリチャージ回路
側の端部)のビット線コンタクト孔C2a,C2bの外
側にダミーゲート酸化膜103a,ダミーワード電極1
04a,ダミースタックポリシリコン膜107b,ダミ
ー容量絶縁膜108a,ダミー容量ポリシリコン膜10
9aが設けられている。従って、ビット線コンタクト孔
をエッチングで形成するとき、メモリセルアレーの全域
において条件は均一となるので、従来問題となっていた
メモリセルアレー端でビット線と容量ポリシリコン膜1
09の短絡を防ぐことができる。ビット線を形成するシ
リサイド膜がビット線コンタクト部で十分なカバレッジ
を有するように、ウェットおよびドライエッチングを併
用してビット線コンタクト孔を形成する際にウェットエ
ッチングを十分に行なうことができる。
極104aはワード電極104と同じ幅を有している
が、ダミー容量ポリシリコン膜109a等は、ビット線
112方向で短くなっている。いわばダミーキャパシタ
は動作上不要のものであるから、前述したビット線コン
タクト孔を均一化できる範囲で適当に寸法を定めればよ
い。
装置の製造方法の一実施例にあたる)について説明す
る。
ン基板の表面部に選択的にフィールド酸化膜102(素
子分離絶縁構造体)を形成することによってメモリセル
アレーを形成する所定領域にアレー状に複数のトランジ
スタ形成領域113を区画する。ここでトランジスタ形
成領域のうちアレー端部のものはダミートランジスタ形
成領域と称すべきであるが、特に誤解を生じる恐れはな
いと思われるので区別しない。以下、説明の便宜上、必
要のない場合はダミーなる語は省略することがある。次
に、トランジスタ形成領域113のP型シリコン基板表
面にゲート酸化膜(図2の103)を形成し、トランジ
スタ形成領域113を横断するワード電極104および
ダミーワード電極104aを形成し、フィールド酸化膜
102およびワード電極104,104aをマスクとし
てイオン注入を行ないワード電極104,104aの両
側に一対のN+ 型拡散層105(図2に斜線で表示)を
形成する。
絶縁膜106を堆積し、ワード電極104の両側のN+
型拡散層104の一方の上部に第1のコンタクト孔C1
を形成する。第1のコンタクト孔C1はダミーワード電
極104aの両側のN+ 型拡散層上には形成しない。次
に、第1のコンタクト孔部とその近傍にスタックポリシ
リコン膜107(第1導電膜)を形成する。このとき、
ダミーワード電極104aの外側の、もしワード電極な
ら第1のコンタクト孔を設けたであろう箇所(図4に2
点鎖線で囲った部分)のダミーワード電極104a寄り
にダミースタックポリシリコン膜107a,107bを
形成する。次に、図2,図5に示すように、スタックポ
リシリコン膜107,ダミースタックポリシリコン膜1
07a,107b上にそれぞれ容量絶縁膜108,ダミ
ー容量絶縁膜108a,さらに容量ポリシリコン膜10
9(対向電極)を形成する。ここで容量ポリシリコン膜
109はダミー容量絶縁膜上にも延びていて、ダミー容
量ポリシリコン膜と一体になっている。また、ビット線
コンタクトを設ける部分には8角形の穴がある。次に、
第2層間絶縁膜110,第3層間絶縁膜111(BPS
G膜)を堆積し、リフロー処理を行ない、ウェットエッ
チングにより第2のコンタクト孔(ビット線コンタクト
孔)の上部の凹みC2aを形成したのみ、ドライエッチ
ングにより垂直孔C2bを形成する。このように、ダミ
ーを設けることによって全てのビット線コンタクト孔の
形状を均一にできる。従って、次に、形成するタングス
テンシリサイドなどのビット線112のカバレッジを良
好にし、かつ、容量ポリシリコン膜109との短絡を防
止できる。
線コンタクト孔の形状を他の領域のビット線コンタクト
孔と全く同じ形状になるようにダミーワード線,ダミー
スタックポリシリコン膜およびダミー容量ポリシリコン
膜の全てをメモリセルアレー端のビット線コンタクト孔
より隣接領域側に存在するようにしたが、これらのダミ
ーのうちの1つだけを設けてもメモリセルアレー部の凸
部から隣接領域(凹部)に流れ込むBPSGの量を少な
くすることができコンタクト孔形成のためのウェットエ
ッチ量を多くしてもビット線と容量ポリシリコン膜の短
絡防止に寄与することは明らかである。ダミーワード線
のみを設けるときは、メモリセルアレー部と隣接領域の
間に挿入するパターンのサイズを特に小さくすることが
できる。
のセンス増幅器もしくはプリチャージ回路側のメモリセ
ルアレー端のビット線コンタクトと前述の回路との間
に、ワード電極およびスタック型キャパシタを構成する
導電膜の少くとも1つをダミーとして設けたのでメモリ
セルアレー端でリフロー性を有する絶縁膜が薄くなりビ
ット線と対向電極が短絡することを防止することがで
き、半導体記憶装置の歩留りや信頼性を向上させること
ができるという効果を有する。
ルアレーの一部を示す半導体チップの平面図である。
の説明に使用する平面図である。
の説明に使用する平面図である。
の説明に使用する平面図である。
一部を示す半導体チップの平面図である。
極) 107a,107b ダミースタックポリシリコン膜
(ダミー第1導電膜) 8,108 容量絶縁膜 108a ダミー容量絶縁膜 9,109 容量ポリシリコン膜(対向電極) 10,110 第2層間絶縁膜 11,111 第3層間絶縁膜(BPSG膜) 2,112 ビット線 113 トランジスタ形成領域
Claims (2)
- 【請求項1】 MISトランジスタのスタック型キャパ
シタからなるDRAMセルをビット線とワード線の交差
位置に配してなるメモリセルアレーを有する半導体記憶
装置において、前記メモリセルアレーの前記ビット線と
平行な方向の端部に、前記DRAMセルのMISトラン
ジスタのゲート電極をワード線方向に連結したワード電
極と同形同層のダミーワード電極、前記スタック型キャ
パシタを構成する電荷蓄積電極および対向電極とそれぞ
れ同層で前記ダミーワード電極の外側に配置された所定
形状のダミー第1導電膜およびダミー第2導電膜の3者
のうち少なくとも一つを設けて前記メモリセルアレー内
におけるビット線とMISトランジスタのソース・ドレ
イン領域をつなぐコンタクト孔の形状の差異を少なくし
たことを特徴とする半導体記憶装置。 - 【請求項2】 第1導電型半導体基板の表面部に選択的
に素子分離絶縁構造体を形成することによってメモリセ
ルアレーを形成する所定領域にアレー状に配置された複
数のトランジスタ形成領域を区画する工程と、前記トラ
ンジスタ形成領域の前記第1導電型半導体基板表面にゲ
ート絶縁膜を形成する工程と、前記トランジスタ形成領
域上を横断するワード線を形成する予定領域のうち周辺
部を除く部分にワード電極を形成する工程と、前記ワー
ド電極および素子分離絶縁構造体をマスクとしてイオン
注入を行ない前記ワード電極の両側に一対の第2導電型
拡散層を形成する工程と、第1層間絶縁膜を堆積する工
程と、前記第1層間絶縁膜の前記第2導電型拡散層の一
方の上部に第1のコンタクト孔を形成する工程と、前記
第1のコンタクト孔部とその近傍に選択的に第1導電膜
を形成する工程と、前記第1導電膜の表面にキャパシタ
絶縁膜を形成する工程と、前記第1のコンタクト孔の設
けられていない他方の第2導電型拡散層の上部とその近
傍を除く領域に第2導電膜を形成する工程と、第2層間
絶縁および熱流動性の第3層間絶縁膜を形成したのち加
熱してリフロー処理を行なう工程と、前記他方の第2導
電型拡散層上にウェットエッチングとドライエッチング
により第2のコンタクト孔を形成する工程と、前記第2
のコンタクト孔部で前記他方の第2導電型拡散層に接触
するビッド線を形成する工程とを有し、前記周辺のワー
ド線を形成する予定領域に前記ワード線と同時にダミー
ワード線を形成する工程、前記周辺のワード線を形成す
る予定領域上に前記第1導電膜と同時にダミー第1導電
膜を形成する工程または前記ダミー第1導電膜もしくは
その予定領域上に前記第2導電膜と同時にダミー第2導
電膜を形成する工程の少なくとも一つを有することを特
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 |
|---|---|---|---|
| JP03285324A JP3128896B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03285324A JP3128896B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129552A true JPH05129552A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3128896B2 JP3128896B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=17690073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03285324A Expired - Lifetime JP3128896B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3128896B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7022531B2 (en) | 2000-09-20 | 2006-04-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory device and method of fabricating the same |
| JP2011054990A (ja) * | 2010-11-11 | 2011-03-17 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP03285324A patent/JP3128896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7022531B2 (en) | 2000-09-20 | 2006-04-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory device and method of fabricating the same |
| JP2011054990A (ja) * | 2010-11-11 | 2011-03-17 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3128896B2 (ja) | 2001-01-29 |
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