JPH04199572A - Semiconductor memory - Google Patents
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- JPH04199572A JPH04199572A JP2325230A JP32523090A JPH04199572A JP H04199572 A JPH04199572 A JP H04199572A JP 2325230 A JP2325230 A JP 2325230A JP 32523090 A JP32523090 A JP 32523090A JP H04199572 A JPH04199572 A JP H04199572A
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Abstract
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、半導体装置に関し、特に半導体装置の配線に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to wiring of a semiconductor device.
(従来の技術)
以下、第3図、第4図、第5図を用いて従来の半導体装
置について説明する。第3図(a)は従来の半導体装置
のパターン図(b)はA−A’’視方向、(C)はB−
B’矢矢視内向断面図、第4図、第5図は半導体装置の
断面図である。(Prior Art) A conventional semiconductor device will be described below with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. 3(a) is a pattern diagram of a conventional semiconductor device; (b) is a pattern diagram of a conventional semiconductor device; FIG. 3(C) is a pattern diagram of a conventional semiconductor device;
4 and 5 are cross-sectional views of the semiconductor device.
従来技術のSTC(スタックトキャパシター)型DRA
Mセルの構造を説明する。半導体基板1表面にソース2
、ドレイン3が形成され、その間の半導体基板1上にゲ
ート絶縁膜6を介して転送ゲート4が形成されている。Conventional technology STC (stacked capacitor) type DRA
The structure of M cell will be explained. Source 2 on the surface of semiconductor substrate 1
, a drain 3 are formed, and a transfer gate 4 is formed on the semiconductor substrate 1 between them with a gate insulating film 6 interposed therebetween.
また、2つの転送ゲート4を分離するため素子分解膜5
が形成されている。In addition, an element separation film 5 is used to separate the two transfer gates 4.
is formed.
そして、ドレイン3上には蓄積ノード電極7、その上か
らキャパシター絶縁膜8、キャパシター電極9が形成さ
れている。さらに、キャパシター電極9および層間絶縁
膜6上に薄い絶縁膜10が、その上に層間絶縁膜11′
が形成されており、その上にはビット線12が形成され
ている。このビット線12′ はソース2とコンタクト
をとるためにコンタクトホール14内底部および側面部
に形成されている。A storage node electrode 7 is formed on the drain 3, and a capacitor insulating film 8 and a capacitor electrode 9 are formed thereon. Further, a thin insulating film 10 is formed on the capacitor electrode 9 and the interlayer insulating film 6, and an interlayer insulating film 11' is formed thereon.
is formed, and a bit line 12 is formed thereon. This bit line 12' is formed at the bottom and side surfaces of the contact hole 14 to make contact with the source 2.
また、この動作原理を説明する。書き込みを行う場合、
ビット線12′に情報の“1′、“0゛に応じた電位を
与えかつ、転送ゲート4の電位を所定の電位に上げると
、ソース2とドレイン3の間にチャネルが形成され、ド
レイン3の電位は蓄積ノード電極7に伝達される。電極
7表面にはキャバターニング8が形成されていて、その
上に形成されているキャパシター電極9との間の旧S容
量として情報電荷かたくわえられる。Also, the principle of this operation will be explained. When writing,
When a potential corresponding to the information "1" and "0" is applied to the bit line 12' and the potential of the transfer gate 4 is raised to a predetermined potential, a channel is formed between the source 2 and the drain 3, and the drain 3 The potential is transmitted to the storage node electrode 7. A cavater coating 8 is formed on the surface of the electrode 7, and information charges are stored as the old S capacitance between the capacitor electrode 9 and the capacitor electrode 9 formed thereon.
従来の半導体装置においては、ソフトエラー耐圧を上げ
るためセルの旧S容量を増加させようとすると、キャパ
シター絶縁膜8を薄くするか、または、蓄積ノード電極
7の表面積を増加させる必要がある。前者は絶縁破壊を
まねきやすいため、表面積を増加させる後者の方法が信
頼性不良を引き起こさない。蓄積ノード電極7の表面積
を大きくするためには、第3図(b)、(c)に示すよ
うに蓄積ノード電極7の厚さを厚くして側面積を大きく
する方法の他に、第4図のようなフィン構造をとったり
、第5図のように箱型にする方法もある。In a conventional semiconductor device, in order to increase the old S capacitance of a cell in order to increase the soft error withstand voltage, it is necessary to thin the capacitor insulating film 8 or increase the surface area of the storage node electrode 7. Since the former method tends to cause dielectric breakdown, the latter method of increasing the surface area does not cause reliability failure. In order to increase the surface area of the storage node electrode 7, in addition to increasing the thickness of the storage node electrode 7 to increase the lateral area as shown in FIGS. 3(b) and 3(c), There is also a method of adopting a fin structure as shown in the figure or a box shape as shown in Fig. 5.
これらいずれの場合にも言えることであるが、蓄積ノー
ド電極7の厚さが厚くなるため半導体装置自体の高さが
高くなる。そのため、ビット線12′のコンタクトホー
ル14の深さが深くなり、ビット線12′のステップカ
バレジの悪化につながった。As can be said in any of these cases, as the thickness of the storage node electrode 7 increases, the height of the semiconductor device itself increases. Therefore, the depth of the contact hole 14 of the bit line 12' becomes deeper, leading to deterioration of step coverage of the bit line 12'.
また、装置の高さが高くなるため、配線のパターニング
も難しくなるという欠点があった。Furthermore, since the height of the device is increased, patterning of wiring becomes difficult.
(発明が解決しようとする課題)
従来の半導体装置では、多層積層された半導体基板に設
けられたコンタクトホールに、配線層を形成する際カバ
レジが悪く、バターニングも難しくなるという問題があ
った。(Problems to be Solved by the Invention) Conventional semiconductor devices have had problems in that coverage is poor and patterning is difficult when forming wiring layers in contact holes provided in multilayered semiconductor substrates.
本発明は、以上の点に鑑み、コンタクトホールのカバレ
ジが良好で、セル段差を軽減する半導体装置を提供する
。In view of the above points, the present invention provides a semiconductor device with good contact hole coverage and reduced cell level differences.
[発明の構成コ
(課題を解決するだめの手段)
本発明に係わる半導体記憶装置は、スタックトキャパシ
ター型の半導体装置において、蓄積ノード電極間にホー
ルを設け前記ホール内底部および側面部にビット線が形
成されていることを特徴とする。[Structure of the Invention (Means for Solving the Problems)] A semiconductor memory device according to the present invention is a stacked capacitor type semiconductor device in which a hole is provided between storage node electrodes and a bit line is provided at the bottom and side surface of the hole. It is characterized by the formation of
(作 用)
スタックトキャパシター型の半導体記憶装置にホールが
形成されており、そのホール側面部のみに配線層を形成
し、装置の高さが低くなるため、コンタクトホールのカ
バレジが良好で、セル段差も軽減する。(Function) A hole is formed in a stacked capacitor type semiconductor memory device, and a wiring layer is formed only on the side surface of the hole, reducing the height of the device, resulting in good contact hole coverage and cell It also reduces steps.
(実施例)
以下、本発明の半導体装置の一実施例を第1図、第2図
を用いて説明する。第1図(a)は、本発明の実施例の
パターン図、第1図(b)はA−A’矢視方向、(c)
はB−B’矢視方向の断面図である。(Embodiment) An embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1(a) is a pattern diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 1(b) is in the direction of arrow A-A', and FIG. 1(c) is a pattern diagram of an embodiment of the present invention.
is a sectional view taken along the line BB'.
本発明の一実施例のSTC型DRAMセル構造を説明す
る。半導体基板/表面にソース2、ドレイン3が形成さ
れ、その間の半導体基板/上にゲート絶縁膜6を介して
転送ゲート4が形成されている。An STC type DRAM cell structure according to an embodiment of the present invention will be explained. A source 2 and a drain 3 are formed on the semiconductor substrate/surface, and a transfer gate 4 is formed on the semiconductor substrate between them with a gate insulating film 6 interposed therebetween.
そして、ドレイン3および絶縁膜6上には蓄積ノード電
極7が形成されている。その蓄積ノード電極7をつつむ
ように表面にキャパシター絶縁膜8が形成され、その上
にキャパシター電極9が形成されている。さらに、キャ
パシター電極9および層間絶縁膜6上に薄い絶縁膜10
、その上に層間絶縁膜11が形成されている。そして、
第1図(b)に示すようにソース2とコンタクトをとる
ためにコンタクトホール14内底部および側面部のみに
ビット線12が形成されている。また、このビット線1
2は、第1図(C)に示すようにB−B’力方向おいて
蓄積ノード電極7の側面間の距離が短いホール15−a
には形成されず、長いホール15−bのみに形成されて
いる。この長いホール15−bのB−B′方向の距離は
キャパシタ電極9の膜厚の2倍と、絶縁膜10および1
1の膜厚の2倍と、ビット線の12の膜厚の2倍の和よ
りも長くし、ビット線12間のショートを防止する。A storage node electrode 7 is formed on the drain 3 and the insulating film 6. A capacitor insulating film 8 is formed on the surface so as to surround the storage node electrode 7, and a capacitor electrode 9 is formed thereon. Further, a thin insulating film 10 is provided on the capacitor electrode 9 and the interlayer insulating film 6.
, an interlayer insulating film 11 is formed thereon. and,
As shown in FIG. 1(b), a bit line 12 is formed only at the bottom and side surfaces of the contact hole 14 to make contact with the source 2. Also, this bit line 1
2 is a hole 15-a in which the distance between the side surfaces of the storage node electrode 7 is short in the B-B' force direction as shown in FIG. 1(C).
It is not formed in the long hole 15-b, but is formed only in the long hole 15-b. The distance of this long hole 15-b in the B-B' direction is twice the film thickness of the capacitor electrode 9, and the distance between the insulating films 10 and 1
It is made longer than the sum of twice the film thickness of bit line 1 and twice the film thickness of bit line 12 to prevent short circuits between bit lines 12.
このような構造は次のような工程を経て形成される。パ
ターン図第2図(a)に示すように、蓄積ノード電極7
を形成後、キャパシター絶縁膜8、キャパシター電極9
、薄い絶縁膜10層間絶縁膜11を順次形成して、ビッ
ト線12のコンタクトホール14を開口して全面にビッ
ト線材料16をデボし、その上からレジスト18をビッ
ト線工2のコンタクトホール14上に塗布する。次に、
第2図(b)に示すように、第2図(a)の状態に異方
性エツチングを行う。ビット線11はホール15−bの
側面部のみに残ることになる。ただし、この状態ではビ
ット線12が2本分ショートしているので終端部で切断
するため、もう−度写真蝕刻法を用いて斜線部17のビ
ット線材料16を等方性エツチングで除去する。なお、
この工程中、ビット線12を側面部に垂直に近い段差を
形成するために層間絶縁膜Ifをメルトしすぎて平坦に
しないように注意する。また、ビット線12と同じ材料
で周辺回路にも配線したい時は、第 2 図(a)の時
に写真蝕刻法を使用して配線の部分にレジストを形成す
ればよい。Such a structure is formed through the following steps. As shown in the pattern diagram FIG. 2(a), the storage node electrode 7
After forming capacitor insulating film 8 and capacitor electrode 9
, a thin insulating film 10 and an interlayer insulating film 11 are sequentially formed, a contact hole 14 for a bit line 12 is opened, a bit line material 16 is deposited on the entire surface, and a resist 18 is formed over the contact hole 14 of a bit line 2. Apply on top. next,
As shown in FIG. 2(b), anisotropic etching is performed to obtain the state shown in FIG. 2(a). The bit line 11 remains only on the side surface of the hole 15-b. However, in this state, two bit lines 12 are short-circuited, so in order to cut at the terminal end, the bit line material 16 in the shaded area 17 is removed by isotropic etching using photolithography again. In addition,
During this process, care must be taken not to melt the interlayer insulating film If too much and make it flat in order to form a nearly perpendicular step on the side surface of the bit line 12. If it is desired to wire the peripheral circuits using the same material as the bit line 12, a resist may be formed on the wiring portion using the photolithography method as shown in FIG. 2(a).
また、この装置の書き込み動作を説明する。ビット線1
2に情報の“1″、“0“に応じた電位を与え、かつ、
転送ゲート4の電位を所定の電位に上げるとソース2と
ドレイン3との間の半導体基板/表面にチャネルが形成
される。ドレイン3の電位は蓄積ノード電極7に伝達さ
れる。そして、蓄積ノード電極7とキャパシター電極9
の間のキャパシタ絶縁膜8に旧S容量として情報電荷か
たくわえられる。Also, the write operation of this device will be explained. bit line 1
2 is given a potential according to the information “1” and “0”, and
When the potential of the transfer gate 4 is raised to a predetermined potential, a channel is formed in the semiconductor substrate/surface between the source 2 and drain 3. The potential of the drain 3 is transmitted to the storage node electrode 7. Then, the storage node electrode 7 and the capacitor electrode 9
The information charges are stored in the capacitor insulating film 8 between them as the old S capacitance.
したがって、本半導体装置では、層間絶縁膜11上を通
らずコンタクトホール14の内底部および側面部、ホー
ル15−bの側面部にのみビット線12が形成されるた
め、装置の高さが高くならずにコンタクトホール14の
カバレッジが良好で、セルの段差も軽減する。Therefore, in this semiconductor device, since the bit line 12 is formed only on the inner bottom and side surface of the contact hole 14 and the side surface of the hole 15-b without passing over the interlayer insulating film 11, the height of the device is high. The coverage of the contact hole 14 is good without any problems, and the level difference in the cell is also reduced.
なお、本実施例は、比較的オーツドックスな蓄積ノード
電極形状であったが、従来の装置の第4図、第5図にあ
るように蓄積ノード電極の表面積を大きくするためにフ
ィン構造をとったり、箱型をとったりするような複雑な
形状をとり、半導体基板に蓄積する層の厚さが増加した
場合には、本発明の真価を発揮することは言うまでもな
い。Note that this embodiment had a relatively conventional storage node electrode shape, but as shown in FIGS. 4 and 5 of the conventional device, a fin structure was used to increase the surface area of the storage node electrode. Needless to say, the true value of the present invention is demonstrated when the semiconductor substrate has a complex shape such as a box shape, and the thickness of the layer accumulated on the semiconductor substrate increases.
[発明の効果コ
以上の結果から本発明を用いることによって、コンタク
トホールのカバレジが良好になり、セル段差を軽減する
。[Effects of the Invention] According to the above results, by using the present invention, contact hole coverage is improved and cell level differences are reduced.
第1図は本発明の実施例に係わる半導体記憶装置のパタ
ーン図および断面図、第2図は本発明の実施例に係わる
半導体装置の製造方法を説明するパターン図、第3図は
従来の半導体記憶装置のパターン図および断面図、第4
図、第5図は従来の半導体記憶装置の断面図である。
1・・・半導体基板。
2・・・ソース領域。
3・・・ドレイン領域。
4・・・転送ゲート。
7・・・蓄積ノード電極。
8・・・キャパシター絶縁膜。
9・・・キャパシター電極。
11.13・・・層間絶縁膜。
12・・・ビット線。
14・・・コンタクトホール。
15−b・・・ホール。
/2 y
◆
第2囲
犠1 m
’−= yo′
第5図
り ゝ
r’″く
ぐつ
\ リ N \1 is a pattern diagram and a sectional view of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a pattern diagram illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of a conventional semiconductor device. Pattern diagram and cross-sectional diagram of storage device, 4th
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor memory device. 1...Semiconductor substrate. 2... Source area. 3...Drain region. 4... Transfer gate. 7...Storage node electrode. 8...Capacitor insulating film. 9...Capacitor electrode. 11.13...Interlayer insulating film. 12...Bit line. 14...Contact hole. 15-b...Hall. /2 y ◆ 2nd Surrounding Sacrifice 1 m '-= yo' 5th Plan ゝr'''Kugutsu\ Ri N \
Claims (1)
蓄積ノード電極間にホールを設け前記ホールの内底部お
よび側面部にビット線が形成されていることを特徴とす
る半導体記憶装置。In a stacked capacitor type semiconductor memory device,
1. A semiconductor memory device characterized in that a hole is provided between storage node electrodes, and a bit line is formed at the inner bottom and side surface of the hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2325230A JPH04199572A (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Semiconductor memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2325230A JPH04199572A (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Semiconductor memory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04199572A true JPH04199572A (en) | 1992-07-20 |
Family
ID=18174481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2325230A Pending JPH04199572A (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Semiconductor memory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04199572A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0780901A3 (en) * | 1995-12-21 | 1999-11-10 | Texas Instruments Incorporated | DRAM cell array layout |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2325230A patent/JPH04199572A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0780901A3 (en) * | 1995-12-21 | 1999-11-10 | Texas Instruments Incorporated | DRAM cell array layout |
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