[go: up one dir, main page]

JPH10289984A - 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

Publication number
JPH10289984A
JPH10289984A JP9037421A JP3742197A JPH10289984A JP H10289984 A JPH10289984 A JP H10289984A JP 9037421 A JP9037421 A JP 9037421A JP 3742197 A JP3742197 A JP 3742197A JP H10289984 A JPH10289984 A JP H10289984A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
film
forming
contact
conductor
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.)
Pending
Application number
JP9037421A
Other languages
English (en)
Inventor
真理子 ▲は▼生
Mariko Habu
Toru Ozaki
徹 尾崎
Hirosuke Koyama
裕亮 幸山
Keiji Hosoya
啓司 細谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9037421A priority Critical patent/JPH10289984A/ja
Priority to US09/025,908 priority patent/US6198122B1/en
Publication of JPH10289984A publication Critical patent/JPH10289984A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記憶用のキャパシタの形成に際して平坦化を
達成することが可能な半導体記憶装置及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 第1の導電体膜25と第1の導電体膜上
に形成された第1の絶縁膜27とこの第1の絶縁膜上に
形成された第2の導電体膜28とによって構成される記
憶用のキャパシタが半導体基板の主面側に形成された半
導体記憶装置において、キャパシタは第2の絶縁膜23
の第1の穴部26に形成されており、この第2の絶縁膜
には第2の穴部29a、29bが形成されており、第1
の穴部及び第2の穴部には第3の導電体膜30a、30
bが埋め込まれており、第1の穴部に埋め込まれた第3
の導電体膜30aの上面と半導体基板の上面との距離が
第2の穴部に埋め込まれた第3の導電体膜30bの上面
と半導体基板の上面との距離に概略等しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】DRAMをはじめとする半導体記憶装置
において信頼性の高いものを製造しようとした場合、キ
ャパシタ電極や配線の抵抗を下げる、安価なデバイスを
提供するために工程を削減する、各工程特にリソグラフ
ィのためのプロセスマージンを広げるためにリソグラフ
ィを行う際の表面を平坦化する、といったような様々な
要求がある。
【0003】従来のスタック型キャパシタを持つDRA
Mの製造方法として、ビットライン等の配線を形成した
後にキャパシタの蓄積電極のためのコンタクト及び蓄積
電極を形成し、その後キャパシタ絶縁膜及び対向電極を
形成し、上層の配線を形成するというものがある(例え
ば、IEDM95−907)。
【0004】しかしながら、上記のような製造方法を用
いた場合、対向電極材料を工夫してキャパシタ電極の抵
抗を下げることができたとしても、リソグラフィを行う
際の平坦化は実現されていない。したがって、1GDR
AMをはじめとする微細パターンを有するデバイスの製
造は容易ではない。
【0005】一方、従来のスタック型キャパシタの他の
例として、例えば、「P-Y.Lesaicherre etal., "A Gbit
-scale DRAM stacked capacitor technology with ECR
MOCVD SrTiO3 and RIE patterned RuO2/TiN storage no
des", IEDM Technical Digest,pp.831-834,1994 」に記
載のされているものもある。
【0006】以下、この従来技術を図35を参照して簡
単に説明する。
【0007】まず、シリコン基板161上に厚さ600
nmの熱酸化膜162を形成し、この熱酸化膜162に
コンタクトホールを開口する。続いて、このコンタクト
ホール内部に多結晶シリコンプラグ163を形成する
(図35(a))。つぎに、全面にTiN膜164及び
厚さ500nmのRuO2 膜165をスパッタ法を用い
て形成する(図35(b))。次に、リソグラフィー工
程を用いて島状のレジストマスク166をRuO2 膜1
65上に形成し、これをマスクとしてRuO2 膜165
及びTiN膜164をRIE法でパターニングする(図
35(c))。次に、RuO2 膜165に表面処理を施
した後、ECRMOCVD法を用いてSrTiO3 膜1
67を450℃で堆積する。最後に、TiN膜及びAl
膜168をスパッタ法で全面に形成し、Alをプレート
電極168、SrTiO3 をキャパシタ絶縁膜167、
RuO2 膜を蓄積電極165とする(Al/TiN/S
rTiO3 /RuO2 /TiN/poly−Si)積層構造
のキャパシタが完成する(図35(d))。
【0008】なお、上記従来技術では蓄積電極コンタク
ト及びキャパシタのみの製造工程を示しており、実際の
DRAMに適用する場合には、上記工程の他にMOSF
ETを形成する工程及びビット線を形成する工程等が付
加され、多結晶シリコンプラグはシリコン基板ではなく
MOSFETのソース又はドレインに接続していると考
えればよい。
【0009】しかしながら、上記従来技術では、島状の
レジストパターンをマスクとしてストレージノード用導
電体膜をパターニングしてストレージノード間を分離す
る。従って、リソグラフィーの限界以上に隣接するスト
レージノード間を近付けることができず、実効的なスト
レージノード電極面積をあまり増やせないという問題が
ある。
【0010】また、上記従来技術では、複数のストレー
ジノード電極165を図36(A)に示すようにマトリ
クス状に配置する場合、図36のA−A´に沿った断面
図である図36(B)に示されるように、ストレージノ
ード電極165がストレージノードコンタクト163に
対して合わせずれた場合、プレート電極168とストレ
ージノードコンタクト163がキャパシタ絶縁膜167
を挟んで直接対向する構造のキャパシタが形成され、両
者の材料の組み合わせによってキャパシタ絶縁膜167
の絶縁性が劣化する等、キャパシタ特性の劣化につなが
ってしまうという問題がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来はリソグラフィを行う際の平坦化が困難であり、微細
パターンを形成することが容易ではないという問題点が
あった。
【0012】また、リソグラフィーの限界以上にストレ
ージノード間を近付けることができないためストレージ
ノード電極の面積を増やすことが困難であり、またスト
レージノード電極とストレージノードコンタクトの合わ
せずれに起因してキャパシタ特性の劣化が生じ易いとい
う問題点があった。
【0013】本発明の第1の目的は、記憶用のキャパシ
タの形成に際して平坦化を達成することが可能な半導体
記憶装置及びその製造方法を提供することにある。
【0014】本発明の第2の目的は、広いキャパシタ面
積を達成することが可能であるとともに、電気的特性及
び信頼性に優れた半導体記憶装置及びその製造方法を提
供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1の導電体
膜とこの第1の導電体膜上に形成された第1の絶縁膜と
この第1の絶縁膜上に形成された第2の導電体膜とによ
って構成される記憶用のキャパシタが半導体基板の主面
側に形成された半導体記憶装置において、前記キャパシ
タは第2の絶縁膜の第1の凹部に形成されており、この
第2の絶縁膜には第2の凹部が形成されており、前記第
1の凹部及び第2の凹部には第3の導電体膜が埋め込ま
れており、前記第1の凹部に埋め込まれた第3の導電体
膜の上面と前記半導体基板の上面との距離が前記第2の
凹部に埋め込まれた第3の導電体膜の上面と前記半導体
基板の上面との距離に概略等しいことを特徴とする。
【0016】また、本発明は、第1の導電体膜とこの第
1の導電体膜上に形成された第1の絶縁膜とこの第1の
絶縁膜上に形成された第2の導電体膜とによって構成さ
れる記憶用のキャパシタが半導体基板の主面側に形成さ
れた半導体記憶装置において、前記キャパシタは第2の
絶縁膜の第1の凹部に形成されており、この第2の絶縁
膜には第2の凹部が形成されており、前記第1の凹部及
び第2の凹部には第3の導電体膜が埋め込まれており、
前記第1の凹部に形成された前記キャパシタの第2の導
電体膜の上面と前記半導体基板の上面との距離が前記第
2の凹部に埋め込まれた第3の導電体膜の上面と前記半
導体基板の上面との距離以下であることを特徴とする。
【0017】上記半導体記憶装置によれば、第3の導電
体膜によって低抵抗化を実現することができるととも
に、第1の凹部が形成された領域(キャパシタを有する
領域に対応)と第2の凹部が形成された領域(キャパシ
タを有しない領域に対応)とにおいて、第3の導電体膜
の高さをほぼ等しくすることができるので、平坦化を達
成することが可能となる。
【0018】また、本発明は、第1の導電体膜とこの第
1の導電体膜上に形成された第1の絶縁膜とこの第1の
絶縁膜上に形成された第2の導電体膜とによって構成さ
れる記憶用のキャパシタが半導体基板の主面側に形成さ
れた半導体記憶装置の製造方法において、第1の凹部を
有する第2の絶縁膜及びこの第1の凹部に設ける前記第
1の導電体膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜に第
2の凹部を形成する工程と、前記第1の導電体膜、第1
の絶縁膜及び第2の導電体膜が形成された前記第1の凹
部と前記第2の凹部とに同時に第3の導電体膜を埋め込
む工程とを有することを特徴とする(製造方法Aとす
る)。
【0019】また、本発明は、第1の導電体膜とこの第
1の導電体膜上に形成された第1の絶縁膜とこの第1の
絶縁膜上に形成された第2の導電体膜とによって構成さ
れる記憶用のキャパシタが半導体基板の主面側に形成さ
れた半導体記憶装置の製造方法において、第2の絶縁膜
を形成する工程と、前記第2の絶縁膜を選択的に除去す
る工程と、前記第2の絶縁膜が選択的に除去された部分
に前記第1の導電体膜を埋込む工程と、前記第2の絶縁
膜をさらに選択的に除去して前記第1の導電体膜を突出
させる第1の凹部を形成する工程と、前記第2の絶縁膜
に第2の凹部を形成する工程と、前記第1の導電体膜、
第1の絶縁膜及び第2の導電体膜が形成された前記第1
の凹部と前記第2の凹部とに同時に第3の導電体膜を埋
め込む工程とを有することを特徴とする(製造方法Bと
する)。
【0020】この場合、第2の絶縁膜の下に別の絶縁膜
を設けて、第2の絶縁膜を選択的に除去(エッチング)
して第1の凹部を形成する際のエッチングのストッパと
して用いるようにしてもよい。
【0021】上記半導体記憶装置の製造方法A及びBに
よれば、第1の凹部と第2の凹部とに同時に第3の導電
体膜を埋め込むので、製造工程の増大なしに低抵抗化を
実現することができるとともに、第1の凹部が形成され
た領域(キャパシタを有する領域に対応)と第2の凹部
が形成された領域(キャパシタを有しない領域に対応)
とにおいて、第3の導電体膜の高さをほぼ等しくするこ
とができるので、平坦化を達成することが可能となり、
リソグラフィにおけるプロセスマージンを高めることが
できる。
【0022】上記製造方法A及びBにおいて、製造方法
Aにおいては前記第1の凹部を有する第2の絶縁膜及び
この第1の凹部に設ける前記第1の導電体膜を形成する
工程の後、製造方法Bにおいては前記第2の絶縁膜をさ
らに選択的に除去して前記第1の導電体膜を突出させる
第1の凹部を形成する工程の後、前記第1の絶縁膜及び
前記第2の導電体膜を形成する工程と、前記第2の導電
体膜、前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜を選択的
に除去することによって前記第2の絶縁膜に第2の凹部
を形成する工程と、前記第3の導電体膜を形成した後こ
の第3の導電体膜、前記第2の導電体膜及び前記第1の
絶縁膜を所定厚さ除去することによって前記第1の導電
体膜、前記第1の絶縁膜及び前記第2の導電体膜が形成
された前記第1の凹部と前記第2の凹部とに同時に前記
第3の導電体膜を埋め込む工程とを有するようにしても
よい。
【0023】また、上記製造方法Aにおいて、前記第2
の絶縁膜を絶縁膜X及びこの絶縁膜X上の絶縁膜Yで構
成し、前記第1の凹部を有する第2の絶縁膜及びこの第
1の凹部に設ける前記第1の導電体膜を形成する工程
を、前記絶縁膜Xを形成する工程と、前記絶縁膜Xを選
択的に除去する工程と、前記絶縁膜Xが選択的に除去さ
れた部分に前記第1の導電体膜を埋込む工程と、前記絶
縁膜X上及び前記第1の導電体膜上に前記絶縁層Yを形
成する工程と、前記絶縁膜X及び前記絶縁膜Yを選択的
に除去して前記第1の導電体膜が形成された前記第1の
凹部を形成する工程とによって行うようにしてもよい。
【0024】また、上記製造方法Aにおいて、前記第1
の凹部を有する第2の絶縁膜及びこの第1の凹部に設け
る前記第1の導電体膜を形成する工程を、前記第1の導
電体膜を形成する工程と、前記第1の導電体膜を覆うよ
うに前記第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶
縁膜を選択的に除去して前記第1の導電体膜が形成され
た前記第1の凹部を形成する工程とによって行うように
してもよい。
【0025】また、上記製造方法Aにおいて、前記第1
の凹部を有する第2の絶縁膜及びこの第1の凹部に設け
る前記第1の導電体膜を形成する工程を、前記第1の導
電体膜、前記第1の絶縁膜及び前記第2の導電体膜を形
成する工程と、前記第2の導電体膜を覆うように前記第
2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜を選択
的に除去して前記第1の導電体膜、前記第1の絶縁膜及
び前記第2の導電体膜が形成された前記第1の凹部を形
成する工程とによって行うようにしてもよい。また、本
発明は、半導体基板の主面側に形成された第3の絶縁膜
と、この第3の絶縁膜内に形成され前記半導体基板に接
続される第1のコンタクトと、前記第3の絶縁膜上に形
成され前記第1のコンタクトと接する第4の導電体膜
と、前記第3の絶縁膜上の前記第4の導電体膜が形成さ
れていない領域を均一な厚さで選択的に覆う第4の絶縁
膜とを有することを特徴とする。
【0026】また、本発明は、半導体基板の主面側に形
成された第3の絶縁膜と、この第3の絶縁膜内に形成さ
れ前記半導体基板に接続される第1のコンタクトと、前
記第3の絶縁膜上に形成され前記第1のコンタクトと接
する第4の導電体膜と、前記第3の絶縁膜上の前記第4
の導電体膜が形成されていない領域を均一な厚さで選択
的に覆う第4の絶縁膜と、前記第4の導電体膜及び前記
第4の絶縁膜上に形成された第5の絶縁膜と、この第5
の絶縁膜上に形成された第5の導電体膜とを有すること
を特徴とする。
【0027】前記発明において、前記半導体基板の主面
側に形成され素子分離膜に囲まれたMOS型トランジス
タをさらに有し、前記第1のコンタクトは前記MOS型
トランジスタのソース又はドレインの一方に接続されて
いることが好ましい。
【0028】また、前記発明において、前記第3の絶縁
膜内に形成され前記MOS型トランジスタのソース又は
ドレインの他方に接続される第2のコンタクトと、この
第2のコンタクトに接続されるビット線とをさらに有す
ることが好ましい。
【0029】また、本発明は、半導体基板上に形成され
素子分離膜に囲まれたMOS型トランジスタと、このM
OS型トランジスタが形成された前記半導体基板の主面
側に形成された第6の絶縁膜と、この第6の絶縁膜内に
形成され前記MOS型トランジスタのソース又はドレイ
ンの一方に接続された第2のコンタクトと、前記第6の
絶縁膜上に形成され前記第2のコンタクトに接続された
ビット線と、このビット線が形成された前記第6の絶縁
膜上に形成された第7の絶縁膜と、前記第6の絶縁膜及
び前記第7の絶縁膜を貫通して形成され前記MOS型ト
ランジスタのソース又はドレインの他方に接続される第
1のコンタクトと、前記第7の絶縁膜上に形成され前記
第1のコンタクトと接する第4の導電体膜と、前記第7
の絶縁膜上の前記第4の導電体膜が形成されていない領
域を均一な厚さで選択的に覆う第4の絶縁膜と、前記第
4の導電体膜及び前記第4の絶縁膜上に形成された第5
の絶縁膜と、この第5の絶縁膜上に形成された第5の導
電体膜とを有することを特徴とする。
【0030】前記半導体装置によれば、第3の絶縁膜上
の第4の導電体膜(一般的にはストレージノード電極)
が形成されていない領域に第4の絶縁膜(一般的にはエ
ッチング工程におけるストッパ絶縁膜)が形成されてい
るため、第1のコンタクト(一般的にはストレージノー
ドコンタクト)と第4の導電体膜との間にずれがあって
も、このずれた領域には第5の絶縁膜(一般的にはキャ
パシタ絶縁膜)以外に第4の絶縁膜も形成されているの
で、このずれた領域に形成されるキャパシタ(第4の導
電体膜と第5の導電体膜(一般的にはプレート電極)と
の間に第4の絶縁膜及び第5の絶縁膜を挟んで形成され
る)に起因する絶縁性の劣化等を抑制することができ
る。したがって、キャパシタ全体の性能劣化を防止する
ことができ、信頼性の高い半導体装置(DRAM等)を
得ることができる。
【0031】また、本発明は、半導体基板の主面側に第
3の絶縁膜を形成する工程と、この第3の絶縁膜内に前
記半導体基板に接続される第1のコンタクトを形成する
工程と、前記第3の絶縁膜上に第4の絶縁膜を形成する
工程と、この第4の絶縁膜上に第8の絶縁膜を形成する
工程と、前記第4の絶縁膜及び前記第8の絶縁膜を貫通
し前記第1のコンタクトの表面が露出する溝部を形成す
る工程と、この溝部内に第4の導電体膜を形成する工程
と、前記第8の絶縁膜を除去する工程とを有することを
特徴とする。
【0032】また、本発明は、半導体基板の主面側に第
3の絶縁膜を形成する工程と、この第3の絶縁膜内に前
記半導体基板に接続される第1のコンタクトを形成する
工程と、前記第3の絶縁膜上に第4の絶縁膜を形成する
工程と、この第4の絶縁膜上に第8の絶縁膜を形成する
工程と、前記第4の絶縁膜及び前記第8の絶縁膜を貫通
し前記第1のコンタクトの表面が露出する溝部を形成す
る工程と、この溝部内に第4の導電体膜を形成する工程
と、前記第8の絶縁膜を除去して前記第4の絶縁膜の表
面を露出させる工程と、この露出した第4の絶縁膜及び
前記第4の導電体膜上に第5の絶縁膜を形成する工程
と、この第5の絶縁膜上に第5の導電体膜を形成する工
程とを有することを特徴とする。
【0033】前記発明において、前記半導体基板の主面
側に素子分離膜に囲まれたMOS型トランジスタを形成
する工程をさらに有し、前記第1のコンタクトを前記M
OS型トランジスタのソース又はドレインの一方に接続
することが好ましい。
【0034】また、前記発明において、前記第3の絶縁
膜内に前記MOS型トランジスタのソース又はドレイン
の他方に接続される第2のコンタクトを形成する工程
と、前記第3の絶縁膜内に前記第2のコンタクトに接続
されるビット線を形成する工程とをさらに有することが
好ましい。
【0035】また、本発明は、半導体基板の主面側に素
子分離膜に囲まれたMOS型トランジスタを形成する工
程と、このMOS型トランジスタが形成された前記半導
体基板の主面側に第6の絶縁膜を形成する工程と、この
第6の絶縁膜内に前記MOS型トランジスタのソース又
はドレインの一方と接続する第2のコンタクトを形成す
る工程と、前記第6の絶縁膜上に前記第2のコンタクト
と接続するビット線を形成する工程と、前記ビット線が
形成された前記第6の絶縁膜上に第7の絶縁膜を形成す
る工程と、前記第6の絶縁膜及び前記第7の絶縁膜を貫
通し前記MOS型トランジスタのソース又はドレインの
他方と接続する第1のコンタクトを形成する工程と、前
記第7の絶縁膜上に第4の絶縁膜を形成する工程と、こ
の第4の絶縁膜上に第8の絶縁膜を形成する工程と、前
記第4の絶縁膜及び前記第8の絶縁膜を貫通し前記第1
のコンタクトの表面が露出する溝部を形成する工程と、
この溝部内に第4の導電体膜を形成する工程と、前記第
8の絶縁膜を除去して前記第4の絶縁膜の表面を露出さ
せる工程と、この露出した第4の絶縁膜及び前記第4の
導電体膜上に第5の絶縁膜を形成する工程と、この第5
の絶縁膜上に第5の導電体膜を形成する工程とを有する
ことを特徴とする。
【0036】前記発明において、前記溝部を形成する工
程は、前記第4の絶縁膜をストッパーとして前記第8の
絶縁膜を縦方向に異方的にエッチングする工程と、この
工程の後に前記第4の絶縁膜をストッパーとして前記第
8の絶縁膜を横方向に等方的にエッチングする工程と、
この工程の後に露出した前記第4の絶縁膜をエッチング
する工程とを有することが好ましい。
【0037】前記発明において、前記第4の絶縁膜をエ
ッチングする際に前記第8の絶縁膜をマスクとして用い
ることが好ましい。
【0038】前記半導体装置の製造方法によれば、合わ
せずれ等によって第1のコンタクト(一般的にはストレ
ージノードコンタクト)と第4の導電体膜(一般的には
ストレージノード電極)との間にずれが生じても、この
ずれた領域には第5の絶縁膜(一般的にはキャパシタ絶
縁膜)以外に第4の絶縁膜(一般的にはエッチング工程
におけるストッパ絶縁膜)も形成されるので、このずれ
た領域に形成されるキャパシタ(第4の導電体膜と第5
の導電体膜(一般的にはプレート電極)との間に第4の
絶縁膜及び第5の絶縁膜を挟んで形成される)に起因す
る絶縁性の劣化等を抑制することができる。したがっ
て、キャパシタ全体の性能劣化を防止することができ、
信頼性の高い半導体装置(DRAM等)を製造すること
ができる。また、第4の導電体膜を溝部に埋め込んでい
るので、例えばウエットエッチング等の等方的なエッチ
ングによって溝部を広げるようにすれば、その分溝部に
埋め込まれる第4の導電体膜の面積を大きくすることが
できる。したがって、キャパシタ面積の増大すなわちキ
ャパシタの容量を増大させることができる。
【0039】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、Stacked Capacitor を搭載したダイナミックRAM
に応用した場合を、図面を参照して説明する。
【0040】まず、本発明の第1実施形態について、図
1(A1)〜図4(A8)に示した製造工程にしたがっ
て説明する。なお、各工程図(A1)〜(A8)におい
て、左側に示した部分は主としてキャパシタを有する領
域(メモリアレイ領域)を示したものであり、右側に示
した部分は主としてキャパシタを有しない領域(周辺回
路領域)を示したものであり、両者は同一の半導体基板
に形成されている(他の実施形態に係る図面でも同
様)。
【0041】まず、素子分離用絶縁膜12が形成された
シリコン基板11(半導体基板)上に、図示しないゲー
ト絶縁膜、ゲート配線14が形成され、図示しないソー
ス・ドレイン拡散層がシリコン基板11表面に形成され
て、トランジスタが複数配列される。さらに、ゲート配
線14の周囲に絶縁膜15を形成し、ゲート配線14間
に層間絶縁膜13を埋込み形成する。続いて、層間絶縁
膜13の所定の領域にRIEによってコンタクトホール
を形成する。続いて、ポリシリコン等の導電膜を堆積し
た後、この導電性層をエッチバックして、コンタクトホ
ール内にこの導電膜からなるプラグ16を形成する(A
1)。
【0042】つぎに、層間絶縁膜17を堆積し、この層
間絶縁膜17及び層間絶縁膜13をRIE等によって選
択的に除去してコンタクトホール及び配線溝18a、1
8bを形成する。続いて、W等の導電膜を堆積した後、
この導電膜をRIEやCMP等の方法によって平坦化し
て、配線19を形成する(A2)。
【0043】なお、配線19は、図示していないが、図
1(A2)においてDRAMセルアレイ領域のビット線
として機能しているので、このA2の工程において、メ
モリセルアレイのビット線を同時に形成することができ
る。すなわち、上記コンタクトホールの形成工程で、同
時にビット線コンタクトホール、ビット線配線溝を形成
することができる。また、配線19の形成と同一工程
で、ビット線プラグやビット線を形成することができ
る。このビット線は、前記トランジスタのソース・ドレ
イン拡散層の一方に接続され、その他方には後述するキ
ャパシタが接続される。
【0044】つぎに、層間絶縁膜20を堆積し、この層
間絶縁膜20及び層間絶縁膜17をRIE等によって選
択的に除去してコンタクトホール21を形成し、このコ
ンタクトホール21内にプラグ16に接続されるプラグ
22を形成する(A3)。
【0045】つぎに、層間絶縁膜23を堆積し、この層
間絶縁膜23の所定の領域を除去して穴24を形成し、
プラグ22の表面を露出させる。続いて、この穴24内
に導電膜を埋め込んだ後、RIE等によって層間絶縁膜
23の上面よりもこの導電膜の上面が低くなるように
し、プラグ22に接続されるキャパシタ用下側電極層2
5を形成する。なお、下側電極層25となる導電膜の構
成材料としては、Pt(プラチナ)やRu(ルテニウ
ム)或いはRuO2 等を用いることができる(A4)。
【0046】つぎに、キャパシタを有しない領域をレジ
ストで覆い、キャパシタを有する領域の層間絶縁膜23
をCDE(ケミカル・ドライ・エッチング)やウエット
エッチング処理等によって除去して層間絶縁膜20を露
出させ、キャパシタ用下側電極層25を有する穴26を
形成する(A5)。
【0047】つぎに、キャパシタ用絶縁膜27及びキャ
パシタ用上側電極層28を堆積し、キャパシタを有する
領域をレジストで覆い、キャパシタを有しない領域のキ
ャパシタ用絶縁膜27及びキャパシタ用上側電極層28
をエッチング除去してキャパシタを形成する。なお、キ
ャパシタ用絶縁膜27としては、SrTiO3 、Bax
Sr1-x TiO等の高誘電体薄膜を用いることができ
る。また、キャパシタ用上側電極層28となる導電膜の
構成材料としては、下側電極層25と同様、PtやRu
或いはRuO2 等を用いることができる(A6)。
【0048】つぎに、層間絶縁膜23及び層間絶縁膜2
0をRIE等によって選択的に除去して、コンタクトホ
ール及び配線溝29a、29bを形成し、配線19の表
面を露出する(A7)。
【0049】続いて、W等の導電膜を堆積した後、この
導電膜をエッチバックやCMP(ケミカル・メカニカル
・ポリッシング)等の方法によって平坦化して、キャパ
シタを有する領域においてはキャパシタ用上側電極層2
8の裏打ちとなるプレート配線30aを穴26内に形成
するとともに、キャパシタを有しない領域においては配
線30bを穴29a及び29b内に形成する(A8)。
【0050】以上の工程によって製造されたものでは、
キャパシタ用上側電極層28の上面とシリコン基板11
の上面との距離が配線30bの上面とシリコン基板11
の上面との距離以下(図4では、キャパシタ用上側電極
層28の上面とシリコン基板11の上面との距離が、配
線30bの上面とシリコン基板11の上面との距離より
も小さい)となっており、またプレート配線30a、配
線30b及び層間絶縁膜23の各上面とシリコン基板1
1の上面との距離は全て等しくなっている。したがっ
て、キャパシタを有する領域及びキャパシタを有しない
領域相互間における平坦化を実現することができる。
【0051】また、以上の説明した工程では、導電膜を
穴26及び穴29a、29b内に同時に埋め込むことに
よりプレート配線30a及び配線30bを同時に形成す
るため、製造工程の短縮化をはかることができる。
【0052】つぎに、本発明の第2実施形態について、
図5(B1)〜図7(B5)に示した製造工程にしたが
って説明する。なお、基本的な構成要素は上記第1実施
形態とほぼ同様であり、また第1実施形態と共通する製
造工程もあるため、特に示さない限りこれらについては
第1実施形態の対応する図面及び対応する説明を参照す
ることとし、説明は省略する。
【0053】第1実施形態における図2の工程(A3)
の後、絶縁膜31及び層間絶縁膜23を形成する。絶縁
膜31は後の工程で層間絶縁膜23に穴を形成する際の
エッチングのストッパとなるものである(B1)。
【0054】つぎに、層間絶縁膜23及び絶縁膜31の
所定の領域を除去して穴24を形成し、プラグ22の表
面を露出させる。続いて、この穴24内に導電膜を埋め
込んだ後、RIE等によって層間絶縁膜23の上面より
もこの導電膜の上面が低くなるようにし、キャパシタ用
下側電極層25を形成する(B2)。
【0055】つぎに、キャパシタを有しない領域をレジ
ストで覆い、キャパシタを有する領域の層間絶縁膜23
をCDEやウエットエッチング処理等によって除去し、
キャパシタ用下側電極層25を有する穴26を形成す
る。このとき、層間絶縁膜23の下にエッチングのスト
ッパとなる絶縁膜31が形成されているため、層間絶縁
膜23のエッチングを絶縁膜31で止めることができる
(B3)。
【0056】つぎに、キャパシタ用絶縁膜27及びキャ
パシタ用上側電極層28を堆積し、キャパシタを有する
領域をレジストで覆い、キャパシタを有しない領域のキ
ャパシタ用絶縁膜27及びキャパシタ用上側電極層28
をエッチング除去してキャパシタを形成する。つぎに、
層間絶縁膜23、絶縁膜31及び層間絶縁膜20をRI
E等によって選択的に除去して、コンタクトホール及び
配線溝29a、29bを形成し、配線19の表面を露出
する(B4)。
【0057】以後、第1実施形態における工程(A8)
と同様にして、キャパシタを有する領域においてはキャ
パシタ用上側電極層28の裏打ちとなるプレート配線3
0aを穴26内に形成するとともに、キャパシタを有し
ない領域においては配線30bを穴29a及び29b内
に形成する(B5)。
【0058】以上の工程によって製造されたものにおい
ても、上記第1実施形態と同様の作用効果を得ることが
できる。
【0059】つぎに、本発明の第3実施形態について、
図8(C1)〜図10(C6)に示した製造工程にした
がって説明する。なお、基本的な構成要素は上記第1実
施形態とほぼ同様であり、また第1実施形態と共通する
製造工程もあるため、特に示さない限りこれらについて
は第1実施形態の対応する図面及び対応する説明を参照
することとし、説明は省略する。
【0060】第1実施形態における図2の工程(A3)
の後、層間絶縁膜32を堆積し、この層間絶縁膜32の
所定の領域を除去して穴を形成する。続いて、導電膜を
堆積し、CMP等の手法を用いて平坦化を行うことによ
ってこの導電膜を先程形成した穴に埋め込み、キャパシ
タ用下側電極層25を形成する(C1)。
【0061】つぎに、層間絶縁膜32上及びキャパシタ
用下側電極層25上に層間絶縁膜33をさらに堆積する
(C2)。
【0062】つぎに、キャパシタを有しない領域をレジ
ストで覆い、キャパシタを有する領域の層間絶縁膜32
及び33をCDEやウエットエッチング処理等によって
除去して層間絶縁膜20を露出させ、キャパシタ用下側
電極層25を有する穴26を形成する(C3)。
【0063】以後の工程(C4)〜(C6)は、第1実
施形態における工程(A6)〜(A8)とほぼ同様であ
り、図10(C6)に示すように、キャパシタを有する
領域においてはキャパシタ用上側電極層28の裏打ちと
なるプレート配線30aが穴26内に形成されるととも
に、キャパシタを有しない領域においては配線30bが
穴29a及び29b内に形成される。
【0064】以上の工程によって製造されたものにおい
ても、上記第1実施形態と同様の作用効果を得ることが
できる。
【0065】つぎに、本発明の第4実施形態について、
図11(D1)〜図12(D4)に示した製造工程にし
たがって説明する。なお、基本的な構成要素は上記第1
実施形態とほぼ同様であり、また第1実施形態と共通す
る製造工程もあるため、特に示さない限りこれらについ
ては第1実施形態の対応する図面及び対応する説明を参
照することとし、説明は省略する。
【0066】第1実施形態における図2の工程(A3)
の後、導電膜を堆積してこれを所定の形状にパターニン
グし、キャパシタの下側電極層25を形成する(D
1)。
【0067】つぎに、層間絶縁膜20上及びキャパシタ
用下側電極層25上に層間絶縁膜34を、その上面がキ
ャパシタ用下側電極層25の上面よりも高くなるように
堆積する(D2)。
【0068】つぎに、キャパシタを有しない領域をレジ
ストで覆い、キャパシタを有する領域の層間絶縁膜34
をCDEやウエットエッチング処理等によって除去して
層間絶縁膜20を露出させ、キャパシタ用下側電極層2
5を有する穴26を形成する(D3)。
【0069】以後、第1実施形態における工程(A6)
〜(A8)と同様の工程により、図12(D4)に示す
ように、キャパシタを有する領域においてはキャパシタ
用上側電極層28の裏打ちとなるプレート配線30aが
穴26内に形成されるとともに、キャパシタを有しない
領域においては配線30bが穴29a及び29b内に形
成される(D4)。
【0070】以上の工程によって製造されたものにおい
ても、上記第1実施形態と同様の作用効果を得ることが
できる。
【0071】つぎに、本発明の第5実施形態について、
図13(E1)〜図15(E5)に示した製造工程にし
たがって説明する。なお、基本的な構成要素は上記第1
実施形態とほぼ同様であり、また第1実施形態と共通す
る製造工程もあるため、特に示さない限りこれらについ
ては第1実施形態の対応する図面及び対応する説明を参
照することとし、説明は省略する。
【0072】第1実施形態における図1の工程(A1)
〜図3の工程(A5)と同様にして、キャパシタ用下側
電極層25を有する穴26を形成する(E1)。なお、
第1実施形態以外の各実施形態で用いた方法によって、
図13(E1)に示すような形状を構成するようにして
もよい。
【0073】つぎに、キャパシタ用絶縁膜27及びキャ
パシタ用上側電極層28を形成するための絶縁膜及び導
電膜を順次堆積する(E2)。
【0074】つぎに、キャパシタ用上側電極層28、キ
ャパシタ用絶縁膜27、層間絶縁膜23及び層間絶縁膜
20をRIE等によって選択的に除去して、コンタクト
ホール及び配線溝29a、29bを形成し、配線19の
表面を露出する(E3)。
【0075】つぎに、W等の導電膜30を堆積する(E
4)。
【0076】続いて、導電膜30、キャパシタ用上側電
極層28、キャパシタ用絶縁膜27をエッチバックやC
MP等の方法によって除去することにより平坦化を行
い、キャパシタを有する領域においてはキャパシタ用上
側電極層28の裏打ちとなるプレート配線30aを穴2
6内に形成するとともに、キャパシタを有しない領域に
おいては配線30bを穴29a及び29b内に形成する
(E5)。
【0077】以上の工程によって製造されたものにおい
ても、上記第1実施形態と同様の作用効果を得ることが
できる。
【0078】つぎに、本発明の第6実施形態について、
図16(F1)〜図18(F6)に示した製造工程にし
たがって説明する。なお、基本的な構成要素は上記第1
実施形態とほぼ同様であり、また第1実施形態と共通す
る製造工程もあるため、特に示さない限りこれらについ
ては第1実施形態の対応する図面及び対応する説明を参
照することとし、説明は省略する。
【0079】第1実施形態における図2の工程(A3)
の後、導電膜を堆積してこれを所定の形状にパターニン
グし、キャパシタ用下側電極層25を形成する(F
1)。
【0080】つぎに、キャパシタ用絶縁膜27及びキャ
パシタ用上側電極層28を順次堆積し、これらを所定の
形状にパターニングしてキャパシタを形成する(F
2)。
【0081】つぎに、層間絶縁膜20上及びキャパシタ
上に層間絶縁膜35を堆積する(F3)。
【0082】つぎに、キャパシタを有しない領域をレジ
ストで覆い、キャパシタを有する領域の層間絶縁膜35
をCDEやウエットエッチング処理等によって除去し、
キャパシタを有する穴26を形成する(F4)。
【0083】つぎに、層間絶縁膜35及び層間絶縁膜2
0をRIE等によって選択的に除去して、コンタクトホ
ール及び配線溝29a、29bを形成し、配線19の表
面を露出する(F5)。
【0084】続いて、W等の導電膜を堆積した後、この
導電膜をエッチバックやCMP等の方法によって平坦化
して、キャパシタを有する領域においてはキャパシタ用
上側電極層28の裏打ちとなるプレート配線30aを穴
26内に形成するとともに、キャパシタを有しない領域
においては配線30bを穴29a及び29b内に形成す
る(F6)。
【0085】以上の工程によって製造されたものにおい
ても、上記第1実施形態と同様の作用効果を得ることが
できる。
【0086】以下、本発明の第7実施形態について、図
19〜図28を参照して詳細に説明する。
【0087】なお、各図(a)は各図(c)(フォトリ
ソグラフィを行う際の平面パターンに対応した図)のA
−A´断面、各図(b)は各図(c)のB−B´断面を
示したものである。
【0088】まず、シリコンを用いた半導体基板101
にSTI(Shallow Trench Isolation)により素子分離
領域102を形成し、不純物イオン注入によりPウエル
領域を形成する(図19)。
【0089】次に、トランジスタを形成するために、半
導体基板101上に例えば6nmのゲート酸化膜(図示
せず)を形成した後、ゲート電極103として約50n
mの多結晶シリコン膜103a、約100nmのタング
ステンシリサイド(WSi)又はタングステン(W)膜
103b、約100nmの窒化シリコン(SiN)10
3c膜を堆積する。ゲート電極103をパターニングし
た後、PやAsなどのN型不純物をイオン注入し、ソー
ス/ドレイン拡散層104を形成する。続いて、例えば
30nmの窒化シリコン膜105を堆積し、エッチバッ
クすることによってゲート電極103にサイドウォール
を形成する。トランジスタ形成後、約250〜300n
mの絶縁膜106(例えば、BPSGやプラズマSiO
2 等)を堆積する(図20)。
【0090】次に、SiN膜103cをストッパーとし
て絶縁膜106をCMP(ChemicalMechanical Polishi
ng ) 法を用いて平坦化した後、レジストマスク107
(開口パターン)を用いて絶縁膜106をパターニング
し、ゲート電極103に対して自己整合的にコンタクト
ホールを形成する(図21)。
【0091】次に、レジストを除去し、プラグを形成す
るための導電性膜108、例えばPまたはAsをドープ
したポリSi膜を堆積する(図22)。
【0092】次に、プラグを形成するための導電性膜1
08をSiN膜103cをストッパーとしてCMP法に
より平坦化する。続いて、100〜200nm程度の絶
縁膜109(例えばBPSGやプラズマSiO2 等)を
堆積し、これをCMP法により平坦化し、先に形成した
プラグ108に達するビット線コンタクト110を形成
する。続いて、絶縁膜109上に例えば20nm程度の
Ti/TiN及び100nm程度のWからなる導電性膜
111aを堆積し、その上に150nm程度のSiN膜
111bを堆積し、これらをパターニングすることによ
りビット線111を形成する。さらに、30nm程度の
SiN膜112を堆積した後これをエッチングし、ビッ
ト線側壁にサイドウォールを形成する。
【0093】次に、ビット線111を覆うように400
nm程度の絶縁膜113(例えばBPSGやプラズマS
iO2 等)を堆積し、これをCMP法を用いて平坦化す
る。続いて、レジストマスクを用いて絶縁膜113をビ
ット線111に対して自己整合的にエッチングし、先に
形成したプラグ108まで達するようにコンタクト口を
開口する。続いて、レジストを除去した後、ストレージ
ノードコンタクト114を形成するために、コンタクト
口を導電材料、例えばバリアメタル(Ti/TiN)及
びW、或いはPをドープしたポリSi等で埋め込み、平
坦化する(図23)。
【0094】次に、酸化膜に対してエッチング選択比の
高い膜、例えば50nmのSiN膜115を均一な厚さ
で全面に、続いて300nm程度の絶縁膜116(例え
ばBPSGやプラズマSiO2 等)を全面に堆積し、穴
型パタンを有するレジストマスク121を用いて絶縁膜
116及びSiN膜115をRIE法を用いてエッチン
グし、溝部117を形成する。(図24)。
【0095】次に、溝117が埋まるようにストレージ
ノード電極材料118、例えば200nmの窒化タング
ステン(W/N)、ルテニウム(Ru)又はルテニウム
オキサイド(RuOx )をスパッタ法により堆積する
(図25)。
【0096】次に、ストレージノード電極材料118を
絶縁膜116の上面までCMP法により研磨して平坦化
し、ストレージノード電極を形成する。ストレージノー
ド電極118として用いるルテニウムやルテニウム化合
物は、チタン酸バリウムストロンチウム(BSTO)等
の高誘電体膜を用いたキャパシタの電極として適したも
のであるが、RIE等を用いてエッチングすることは難
しい。そこで、本例のように、溝内にルテニウム等を埋
め込むことにより、容易にストレージノード電極118
を形成することができる(図26)。
【0097】次に、ストレージノード電極118の側面
が露出するように絶縁膜116をウエットエッチングに
より完全に除去する。この時、SiN膜115がウエッ
トエッチングのストッパーとして作用するため、絶縁膜
113がエッチングされることはない。このとき露出し
たSiN膜115はストレージノード電極118が形成
されていない領域を均一な厚さで選択的に覆っている。
すなわち、ストレージノード電極118の側面のSiN
膜115の膜厚より上の領域及びストレージノード電極
118の上面にはSiN膜115は形成されていない
(図27)。
【0098】次に、キャパシタ誘電体膜119として、
例えばチタン酸バリウムストロンチウム(BSTO)等
をCVD法又はスパッタ法により堆積する。続いて、プ
レート電極120として、例えば100nm程度の窒化
タングステン膜、ルテニウム膜又はルテニウムオキサイ
ド膜を堆積し、これをCMP法により平坦化して、キャ
パシタを形成する(図28)。
【0099】その後、通常の方法を用いて配線等を形成
することにより、DRAMが完成する。
【0100】図29は、ストレージノードコンタクト1
14とストレージノード電極118とがずれた場合の状
態を示したものである。本実施形態では、キャパシタ誘
電体膜119の下にストッパー膜115が形成されてい
るので、このようにずれが生じたとしても、キャパシタ
特性の劣化等を防止することができる。
【0101】次に、本発明の第8実施形態について、図
30〜図34を参照して詳細に説明する。
【0102】本第8実施形態は、図19〜図28に示し
た第7実施形態の工程の一部を変更したものであるた
め、ここでは必要な説明のみ行い、その他については第
7実施形態の対応する説明及び対応する図面を参照する
ものとする。
【0103】工程の前半は第7実施形態の工程(図19
〜図23の工程)と同様であるため、それ以後の工程に
ついて以下説明する。なお、以下の図30〜図34の工
程は、第7実施形態における図24〜図28の工程にほ
ぼ対応している。
【0104】図23の工程の後、酸化膜に対してエッチ
ング選択比の高い膜、例えば50nmのSiN膜115
を均一な厚さで全面に堆積し、続いて300nm程度の
絶縁膜116(例えばBPSGやプラズマSiO2 等)
を全面に堆積する。続いて、穴型パタンを有するレジス
トマスクを用いて絶縁膜116をRIE法により縦方向
に異方性エッチングし、溝部117を形成する。このと
き、SiN膜115をエッチングのストッパーとする。
続いて、SiN膜115をストッパーとするウエットエ
ッチングを行い、絶縁膜116を20nm程度横方向に
等方的にエッチングする。続いて、パターニングされた
絶縁膜116をマスクとして、RIE法を用いて溝底部
に残されたSiN膜115をエッチング除去する。この
ように、絶縁膜116を等方的にエッチングすることに
より溝部117の幅が広がり(幅L2が第7実施形態
(図24)における幅L1よりも広がる)、キャパシタ
の底面積が大きくなる(図30)。
【0105】次に、溝117が埋まるようにストレージ
ノード電極材料118として例えば200nm程度の窒
化タングステン(W/N)、ルテニウム(Ru)又はル
テニウムオキサイド(RuOx )をスパッタ法により堆
積する(図31)。
【0106】次に、ストレージノード電極材料118を
絶縁膜116の上面までCMP法により研磨して平坦化
し、ストレージノード電極を形成する(図32)。
【0107】次に、ストレージノード電極118の側面
が露出するように絶縁膜116をウエットエッチングに
より完全に除去する。この時、SiN膜115がウエッ
トエッチングのストッパーとして作用するため、絶縁膜
113がエッチングされることはない。このとき露出し
たSiN膜115はストレージノード電極118が形成
されていない領域を均一な厚さで選択的に覆っている
(図33)。
【0108】次に、キャパシタ誘電体膜119として、
例えばチタン酸バリウムストロンチウム(BSTO)等
をCVD法又はスパッタ法により堆積する。続いて、プ
レート電極120として、例えば100nm程度の窒化
タングステン膜、ルテニウム膜又はルテニウムオキサイ
ド膜を堆積し、これをCMP法により平坦化して、キャ
パシタを形成する(図34)。
【0109】その後、通常の方法を用いて配線等を形成
することにより、DRAMが完成する。
【0110】本第8実施形態でも第7実施形態と同様の
効果が得られるとともに、溝部の底面積を大きくするこ
とができるので、キャパシタの容量を増大させることが
可能となる。
【0111】なお、本発明は上記各実施形態に限定され
るものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において
種々変形して実施可能である。
【0112】
【発明の効果】本発明における半導体記憶装置では、低
抵抗化を実現することができるとともに、第1の穴部が
形成された領域と第2の穴部が形成された領域とにおい
て、第3の導電体膜の高さをほぼ等しくすることができ
るので、平坦化を達成することが可能となる。
【0113】また、本発明における半導体記憶装置の製
造方法では、第1の穴部と第2の穴部とに同時に第3の
導電体膜を埋め込むので、製造工程の増大なしに低抵抗
化を実現することができるとともに、第1の穴部が形成
された領域と第2の穴部が形成された領域とにおいて、
第3の導電体膜の高さをほぼ等しくすることができるの
で、平坦化を達成することが可能となり、リソグラフィ
におけるプロセスマージンを高めることができる。
【0114】また、本発明における半導体記憶装置で
は、第1のコンタクト(一般的にはストレージノードコ
ンタクト)と第4の導電体膜(一般的にはストレージノ
ード電極)との間にずれがあっても、このずれた領域に
は第5の絶縁膜(一般的にはキャパシタ絶縁膜)以外に
第4の絶縁膜(一般的にはエッチング工程におけるスト
ッパ絶縁膜)も形成されているので、このずれた領域に
形成されるキャパシタに起因する絶縁性の劣化等を抑制
することができ、キャパシタ全体の性能劣化を防止する
ことができる。
【0115】また、本発明における半導体記憶装置の製
造方法では、第1のコンタクトと第4の導電体膜と間に
ずれが生じても、このずれた領域に形成されるキャパシ
タに起因する絶縁性の劣化等を抑制することができると
ともに、第4の導電体膜を溝部に埋め込んでいるので、
等方的なエッチングによって溝部を広げるようにすれ
ば、溝部に埋め込まれる第4の導電体膜の面積を大きく
することができ、キャパシタ面積の増大すなわちキャパ
シタの容量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図2】本発明の第1実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図3】本発明の第1実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図4】本発明の第1実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図5】本発明の第2実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図6】本発明の第2実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図7】本発明の第2実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図8】本発明の第3実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図9】本発明の第3実施形態に係る製造工程の一部を
示した断面図。
【図10】本発明の第3実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図11】本発明の第4実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図12】本発明の第4実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図13】本発明の第5実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図14】本発明の第5実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図15】本発明の第5実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図16】本発明の第6実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図17】本発明の第6実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図18】本発明の第6実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図19】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図20】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図21】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図22】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図23】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図24】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図25】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図26】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図27】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図28】本発明の第7実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図29】図28においてパターンがずれた場合の状態
を示した断面図。
【図30】本発明の第8実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図31】本発明の第8実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図32】本発明の第8実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図33】本発明の第8実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図34】本発明の第8実施形態に係る製造工程の一部
を示した断面図。
【図35】従来技術に係る製造工程を示した断面図。
【図36】従来技術の問題点について示した図。
【符号の説明】
11、101…半導体基板 23、32、33、34、35…第2の絶縁膜 25…第1の導電体膜 26…第1の穴 27…第1の絶縁膜 28…第2の導電体膜 29a、29b…第2の穴 30a、30b…第3の導電体膜 109…第3の絶縁膜、第6の絶縁膜 110…第2のコンタクト 111…ビット線 113…第3の絶縁膜、第7の絶縁膜 114…第1のコンタクト 115…第4の絶縁膜 116…第8の絶縁膜 118…第4の導電体膜 119…第5の絶縁膜 120…第5の導電体膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細谷 啓司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の導電体膜とこの第1の導電体膜上
    に形成された第1の絶縁膜とこの第1の絶縁膜上に形成
    された第2の導電体膜とによって構成される記憶用のキ
    ャパシタが半導体基板の主面側に形成された半導体記憶
    装置において、 前記キャパシタは第2の絶縁膜の第1の凹部に形成され
    ており、この第2の絶縁膜には第2の凹部が形成されて
    おり、前記第1の凹部及び第2の凹部には第3の導電体
    膜が埋め込まれており、前記第1の凹部に埋め込まれた
    第3の導電体膜の上面と前記半導体基板の上面との距離
    が前記第2の凹部に埋め込まれた第3の導電体膜の上面
    と前記半導体基板の上面との距離に概略等しいことを特
    徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 第1の導電体膜とこの第1の導電体膜上
    に形成された第1の絶縁膜とこの第1の絶縁膜上に形成
    された第2の導電体膜とによって構成される記憶用のキ
    ャパシタが半導体基板の主面側に形成された半導体記憶
    装置において、 前記キャパシタは第2の絶縁膜の第1の凹部に形成され
    ており、この第2の絶縁膜には第2の凹部が形成されて
    おり、前記第1の凹部及び第2の凹部には第3の導電体
    膜が埋め込まれており、前記第1の凹部に形成された前
    記キャパシタの第2の導電体膜の上面と前記半導体基板
    の上面との距離が前記第2の凹部に埋め込まれた第3の
    導電体膜の上面と前記半導体基板の上面との距離以下で
    あることを特徴とする半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 第1の導電体膜とこの第1の導電体膜上
    に形成された第1の絶縁膜とこの第1の絶縁膜上に形成
    された第2の導電体膜とによって構成される記憶用のキ
    ャパシタが半導体基板の主面側に形成された半導体記憶
    装置の製造方法において、 第1の凹部を有する第2の絶縁膜及びこの第1の凹部に
    設ける前記第1の導電体膜を形成する工程と、前記第2
    の絶縁膜に第2の凹部を形成する工程と、前記第1の導
    電体膜、第1の絶縁膜及び第2の導電体膜が形成された
    前記第1の凹部と前記第2の凹部とに同時に第3の導電
    体膜を埋め込む工程とを有することを特徴とする半導体
    記憶装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 第1の導電体膜とこの第1の導電体膜上
    に形成された第1の絶縁膜とこの第1の絶縁膜上に形成
    された第2の導電体膜とによって構成される記憶用のキ
    ャパシタが半導体基板の主面側に形成された半導体記憶
    装置の製造方法において、 第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜を選
    択的に除去する工程と、前記第2の絶縁膜が選択的に除
    去された部分に前記第1の導電体膜を埋込む工程と、前
    記第2の絶縁膜をさらに選択的に除去して前記第1の導
    電体膜を突出させる第1の凹部を形成する工程と、前記
    第2の絶縁膜に第2の凹部を形成する工程と、前記第1
    の導電体膜、第1の絶縁膜及び第2の導電体膜が形成さ
    れた前記第1の凹部と前記第2の凹部とに同時に第3の
    導電体膜を埋め込む工程とを有することを特徴とする半
    導体記憶装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3において、前記第1の凹部を有
    する第2の絶縁膜及びこの第1の凹部に設ける前記第1
    の導電体膜を形成する工程の後、前記第1の絶縁膜及び
    前記第2の導電体膜を形成する工程と、前記第2の導電
    体膜、前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜を選択的
    に除去することによって前記第2の絶縁膜に第2の凹部
    を形成する工程と、前記第3の導電体膜を形成した後、
    この第3の導電体膜、前記第2の導電体膜及び前記第1
    の絶縁膜を所定厚さ除去することによって前記第1の導
    電体膜、前記第1の絶縁膜及び前記第2の導電体膜が形
    成された前記第1の凹部と前記第2の凹部とに同時に前
    記第3の導電体膜を埋め込む工程とを有することを特徴
    とする半導体記憶装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 半導体基板の主面側に形成された第3の
    絶縁膜と、この第3の絶縁膜内に形成され前記半導体基
    板に接続される第1のコンタクトと、前記第3の絶縁膜
    上に形成され前記第1のコンタクトと接する第4の導電
    体膜と、前記第3の絶縁膜上の前記第4の導電体膜が形
    成されていない領域を均一な厚さで選択的に覆う第4の
    絶縁膜とを有することを特徴とする半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 半導体基板の主面側に形成された第3の
    絶縁膜と、この第3の絶縁膜内に形成され前記半導体基
    板に接続される第1のコンタクトと、前記第3の絶縁膜
    上に形成され前記第1のコンタクトと接する第4の導電
    体膜と、前記第3の絶縁膜上の前記第4の導電体膜が形
    成されていない領域を均一な厚さで選択的に覆う第4の
    絶縁膜と、前記第4の導電体膜及び前記第4の絶縁膜上
    に形成された第5の絶縁膜と、この第5の絶縁膜上に形
    成された第5の導電体膜とを有することを特徴とする半
    導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の半導体記憶装置におい
    て、前記半導体基板の主面側に形成され素子分離膜に囲
    まれたMOS型トランジスタをさらに有し、前記第1の
    コンタクトは前記MOS型トランジスタのソース又はド
    レインの一方に接続されていることを特徴とする半導体
    記憶装置。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の半導体記憶装置におい
    て、前記第3の絶縁膜内に形成され前記MOS型トラン
    ジスタのソース又はドレインの他方に接続される第2の
    コンタクトと、この第2のコンタクトに接続されるビッ
    ト線とをさらに有することを特徴とする半導体記憶装
    置。
  10. 【請求項10】 半導体基板上に形成され素子分離膜に
    囲まれたMOS型トランジスタと、このMOS型トラン
    ジスタが形成された前記半導体基板の主面側に形成され
    た第6の絶縁膜と、この第6の絶縁膜内に形成され前記
    MOS型トランジスタのソース又はドレインの一方に接
    続された第2のコンタクトと、前記第6の絶縁膜上に形
    成され前記第2のコンタクトに接続されたビット線と、
    このビット線が形成された前記第6の絶縁膜上に形成さ
    れた第7の絶縁膜と、前記第6の絶縁膜及び前記第7の
    絶縁膜を貫通して形成され前記MOS型トランジスタの
    ソース又はドレインの他方に接続される第1のコンタク
    トと、前記第7の絶縁膜上に形成され前記第1のコンタ
    クトと接する第4の導電体膜と、前記第7の絶縁膜上の
    前記第4の導電体膜が形成されていない領域を均一な厚
    さで選択的に覆う第4の絶縁膜と、前記第4の導電体膜
    及び前記第4の絶縁膜上に形成された第5の絶縁膜と、
    この第5の絶縁膜上に形成された第5の導電体膜とを有
    することを特徴とする半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 半導体基板の主面側に第3の絶縁膜を
    形成する工程と、この第3の絶縁膜内に前記半導体基板
    に接続される第1のコンタクトを形成する工程と、前記
    第3の絶縁膜上に第4の絶縁膜を形成する工程と、この
    第4の絶縁膜上に第8の絶縁膜を形成する工程と、前記
    第4の絶縁膜及び前記第8の絶縁膜を貫通し前記第1の
    コンタクトの表面が露出する溝部を形成する工程と、こ
    の溝部内に第4の導電体膜を形成する工程と、前記第8
    の絶縁膜を除去する工程とを有することを特徴とする半
    導体記憶装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 半導体基板の主面側に第3の絶縁膜を
    形成する工程と、この第3の絶縁膜内に前記半導体基板
    に接続される第1のコンタクトを形成する工程と、前記
    第3の絶縁膜上に第4の絶縁膜を形成する工程と、この
    第4の絶縁膜上に第8の絶縁膜を形成する工程と、前記
    第4の絶縁膜及び前記第8の絶縁膜を貫通し前記第1の
    コンタクトの表面が露出する溝部を形成する工程と、こ
    の溝部内に第4の導電体膜を形成する工程と、前記第8
    の絶縁膜を除去して前記第4の絶縁膜の表面を露出させ
    る工程と、この露出した第4の絶縁膜及び前記第4の導
    電体膜上に第5の絶縁膜を形成する工程と、この第5の
    絶縁膜上に第5の導電体膜を形成する工程とを有するこ
    とを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載の半導体記憶装置の
    製造方法において、前記半導体基板の主面側に素子分離
    膜に囲まれたMOS型トランジスタを形成する工程をさ
    らに有し、前記第1のコンタクトを前記MOS型トラン
    ジスタのソース又はドレインの一方に接続することを特
    徴とする請求項12に記載の半導体記憶装置の製造方
    法。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載の半導体記憶装置の
    製造方法において、前記第3の絶縁膜内に前記MOS型
    トランジスタのソース又はドレインの他方に接続される
    第2のコンタクトを形成する工程と、前記第3の絶縁膜
    内に前記第2のコンタクトに接続されるビット線を形成
    する工程とをさらに有することを特徴とする半導体記憶
    装置の製造方法。
  15. 【請求項15】 半導体基板の主面側に素子分離膜に囲
    まれたMOS型トランジスタを形成する工程と、このM
    OS型トランジスタが形成された前記半導体基板の主面
    側に第6の絶縁膜を形成する工程と、この第6の絶縁膜
    内に前記MOS型トランジスタのソース又はドレインの
    一方と接続する第2のコンタクトを形成する工程と、前
    記第6の絶縁膜上に前記第2のコンタクトと接続するビ
    ット線を形成する工程と、前記ビット線が形成された前
    記第6の絶縁膜上に第7の絶縁膜を形成する工程と、前
    記第6の絶縁膜及び前記第7の絶縁膜を貫通し前記MO
    S型トランジスタのソース又はドレインの他方と接続す
    る第1のコンタクトを形成する工程と、前記第7の絶縁
    膜上に第4の絶縁膜を形成する工程と、この第4の絶縁
    膜上に第8の絶縁膜を形成する工程と、前記第4の絶縁
    膜及び前記第8の絶縁膜を貫通し前記第1のコンタクト
    の表面が露出する溝部を形成する工程と、この溝部内に
    第4の導電体膜を形成する工程と、前記第8の絶縁膜を
    除去して前記第4の絶縁膜の表面を露出させる工程と、
    この露出した第4の絶縁膜及び前記第4の導電体膜上に
    第5の絶縁膜を形成する工程と、この第5の絶縁膜上に
    第5の導電体膜を形成する工程とを有することを特徴と
    する半導体記憶装置の製造方法。
  16. 【請求項16】 前記溝部を形成する工程は、前記第4
    の絶縁膜をストッパーとして前記第8の絶縁膜を縦方向
    に異方的にエッチングする工程と、この工程の後に前記
    第4の絶縁膜をストッパーとして前記第8の絶縁膜を横
    方向に等方的にエッチングする工程と、この工程の後に
    露出した前記第4の絶縁膜をエッチングする工程とを有
    する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。
  17. 【請求項17】 前記第4の絶縁膜をエッチングする際
    に前記第8の絶縁膜をマスクとして用いることを特徴と
    する請求項16に記載の半導体記憶装置の製造方法。
JP9037421A 1996-09-18 1997-02-21 半導体記憶装置及びその製造方法 Pending JPH10289984A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9037421A JPH10289984A (ja) 1996-09-18 1997-02-21 半導体記憶装置及びその製造方法
US09/025,908 US6198122B1 (en) 1997-02-21 1998-02-19 Semiconductor memory and method of fabricating the same

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24629996 1996-09-18
JP2771097 1997-02-12
JP8-246299 1997-02-12
JP9-27710 1997-02-12
JP9037421A JPH10289984A (ja) 1996-09-18 1997-02-21 半導体記憶装置及びその製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004331059A Division JP3688703B2 (ja) 1996-09-18 2004-11-15 半導体記憶装置及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10289984A true JPH10289984A (ja) 1998-10-27

Family

ID=27285922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9037421A Pending JPH10289984A (ja) 1996-09-18 1997-02-21 半導体記憶装置及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10289984A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329683B2 (en) 1999-12-28 2001-12-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device and manufacturing method thereof which make it possible to improve reliability of cell-capacitor and also to simplify the manufacturing processes
US6445071B1 (en) 1999-07-12 2002-09-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device having an improved multi-layer interconnection structure and manufacturing method thereof
JP2004266282A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Samsung Electronics Co Ltd 集積回路素子及びその製造方法
US7354861B1 (en) 1998-12-03 2008-04-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Polishing method and polishing liquid

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7354861B1 (en) 1998-12-03 2008-04-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Polishing method and polishing liquid
US6445071B1 (en) 1999-07-12 2002-09-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device having an improved multi-layer interconnection structure and manufacturing method thereof
US6329683B2 (en) 1999-12-28 2001-12-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device and manufacturing method thereof which make it possible to improve reliability of cell-capacitor and also to simplify the manufacturing processes
JP2004266282A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Samsung Electronics Co Ltd 集積回路素子及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5973348A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US7342275B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR100373297B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
US6730975B2 (en) DRAM device
US6720269B2 (en) Semiconductor device having a self-aligned contact structure and methods of forming the same
US20090176357A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6682975B2 (en) Semiconductor memory device having self-aligned contact and fabricating method thereof
JPH0917978A (ja) 高集積dram素子及びその製造方法
US6198122B1 (en) Semiconductor memory and method of fabricating the same
KR100273987B1 (ko) 디램 장치 및 제조 방법
US6489197B2 (en) Semiconductor memory device and method of fabricating the same
US7045842B2 (en) Integrated circuit devices having self-aligned contact structures
JP4694120B2 (ja) ダマシーン工程を利用した半導体装置及びその製造方法
KR100439038B1 (ko) 스터드형태의 캡핑층을 구비한 반도체 장치의 비트라인 및그의 형성방법
US6207579B1 (en) Method of fabricating self-aligned node
JPH10289984A (ja) 半導体記憶装置及びその製造方法
JP3688703B2 (ja) 半導体記憶装置及びその製造方法
US20050121755A1 (en) Methods of fabricating integrated circuit conductive contact structures including grooves
JP3651130B2 (ja) 半導体記憶装置及びその製造方法
KR20010029819A (ko) 자기정합 콘택을 갖는 반도체 메모리장치 및 그 제조방법
JPH10270658A (ja) 半導体記憶装置の製造方法および半導体記憶装置
JP2002100747A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2004186703A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPH10261714A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2006229260A (ja) Dram装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040914

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050531

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20051004