JP3605493B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3605493B2 JP3605493B2 JP08632997A JP8632997A JP3605493B2 JP 3605493 B2 JP3605493 B2 JP 3605493B2 JP 08632997 A JP08632997 A JP 08632997A JP 8632997 A JP8632997 A JP 8632997A JP 3605493 B2 JP3605493 B2 JP 3605493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forming
- conductive layer
- interlayer insulating
- insulating film
- transistor
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 66
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 96
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 47
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 35
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 8
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 5
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 5
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 12
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 11
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004151 rapid thermal annealing Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/033—Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/31—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置のキャパシタの製造方法に係り、特に工程マージンの減少を克服しうる半導体装置のキャパシタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に高い集積度と速い動作速度の特性を示しているDRAMは1つのトランジスタと1つのキャパシタよりなる半導体素子の装置であって、セルキャパシタンスを向上させるため表面積を増大させたり、誘電物質の厚さを減少させたり、TaO2のような高誘電率の物質を使用したりした。
【0003】
一方、キャパシタの表面積を増大させるためプレーナ構造よりスタックセル工程によるキャパシタが製造されたが、DRAMのデザインルールが減少することにより前記のようなスタックセル工程は256M級の集積回路の形成過程で深刻な工程マージンの減少をもたらすことになる。このような工程マージンの減少は現在64M級以上のDRAMスタック工程で最も普遍的に使用される構造、即ちビットラインがストレージキャパシタの下部に存在する構造で写真蝕刻工程の焦点深度の減少と重畳マージンの減少をもたらす。
【0004】
また、メモリセル面積の減少によるセルキャパシタンスの減少はDRAM(Dynamic Random Access Memory)の集積度の増加に深刻な障害要因となる。これはメモリセルの読出能力を低下させ、ソフトエラー率を増加させるだけでなく、低電圧での素子動作を難しくして作動時の過多電力消耗を誘発するので半導体メモリ装置の高集積化のためには必ず解決すべき課題である。
【0005】
通常、約1.5μm2 のメモリセル面積を有する64Mb級DRAMにおいては一般的な2次元的スタック形メモリセルを使用すればTa2O5 のような高誘電率の物質を使用しても充分なキャパシタンスを得にくいので3次元的構造のスタック形キャパシタを提案してキャパシタンスの増加を図っている。
ここで、図1乃至図3に基づき従来の技術によるキャパシタの製造方法を説明すれば次のようである。
【0006】
まず、図1を参照すれば、半導体基板1上で非活性領域として作用するフィールド酸化膜3により限定された活性領域上に、ドレイン領域5、ソース領域7及びゲート電極9を具備するトランジスタを形成し、前記ゲート電極9を絶縁させる絶縁膜11を所定の形で形成する。引続き、その結果物の全面に第1層間絶縁膜15を形成してから部分的に蝕刻してビットラインコンタクトホールを形成し、前記ビットラインコンタクトホールを充填するように導電物を蒸着してからパタニングすることにより前記ドレイン領域5と接続される埋没ビットライン13を形成する。
【0007】
次いで、ビットライン13及びトランジスタが形成された結果物の全面に、第2層間絶縁膜15’を形成した後、ソース領域7の上部に積層されている第1及び第2層間絶縁膜15、15’を部分的に蝕刻してストレージノードコンタクトホール17を形成する。 図2を参照すれば、前記ストレージノードコンタクトホール17を充填しながら前記第2層間絶縁膜15’上に所定の厚さを有するように多結晶シリコン膜19を形成した後、前記多結晶シリコン膜19上にストレージ電極の形成のためのフォトレジストパターン21を形成する。
【0008】
図3を参照すれば、フォトレジストパターン21を蝕刻マスクとして前記多結晶シリコン膜19の一部を蝕刻してストレージ電極19aを形成し、ストレージ電極19aが形成されたシリコン基板1の全面に誘電体膜23及び導電性のプレート電極25を形成することによりキャパシタを具備する半導体装置を製造する。
【0009】
しかし、前記のような従来の半導体装置のキャパシタの製造方法によれば、トランジスタのドレイン領域5と電気的に接続されているビットライン13を絶縁させるための第1及び第2層間絶縁膜15、15’によりストレージ電極19aとソース領域7との間の段差が増大される。その結果、前記ストレージ電極19aを前記ソース領域7に電気的に連結させるためのコンタクトホールの形成時、重畳マージンが減少したり、焦点深度が減少することになる。これにより、ストレージ電極とソース領域との誤整列が発生する恐れが高まり、ソース領域が露出されなくなり、その結果半導体装置の性能を低下させる。
【0010】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明は前記ような従来の問題点を解消させるため創出されたものであって、ストレージ電極とソース領域間の段差を減少させることによりその性能を向上させうる半導体装置の製造方法を提供することをその目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、シリコン基板上に活性領域と素子分離領域とを限定する素子分離膜を形成する段階と、前記活性領域内にドレイン領域、ソース領域及びゲート電極よりなるトランジスタを形成する段階と、前記トランジスタ上に層間絶縁膜を形成する段階と、前記層間絶縁膜をパタニングして前記トランジスタのソース領域及びドレイン領域を開口させる複数個の第1コンタクトホールを形成する段階と、
前記第1コンタクトホールを充填するパッド導電層を形成する段階と、前記パッド導電層及び層間絶縁膜を部分的に蝕刻して複数個のトレンチを形成する段階と、前記トレンチが形成された結果物の全面に第1絶縁層を形成する段階と、前記第1絶縁層を部分的に蝕刻して除去することにより前記トランジスタのドレイン領域の上部に形成されたトレンチの表面を露出させる第2コンタクトホールを形成する段階と、前記第2コンタクトホールを充填する第1導電層を形成することにより前記第2コンタクトホールを通してパッド導電層及びトランジスタのドレイン領域と電気的に連結されるビットラインを形成する段階と、ビットラインが形成された結果物の全面に第2絶縁層を形成する段階と、前記第2絶縁層をパタニングして前記トランジスタのソース領域の上部の前記パッド導電層を部分的に露出させる第3コンタクトホールを形成する段階と、前記第3コンタクトホールが形成された結果物の全面に第2導電層を形成した後、パタニングして前記第3コンタクトホールを通してパッド導電層及びトランジスタのソース領域と電気的に連結されるストレージ電極を形成する段階とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【0012】
本発明の一実施例によれば、前記層間絶縁膜は流動特性の良好な酸化物膜よりなる第1層間絶縁膜と酸化物膜よりなる第2層間絶縁膜とで形成する。
本発明の一実施例によれば、前記層間絶縁膜を形成する段階後、前記層間絶縁膜上に反射防止膜を形成する段階をさらに具備する。
【0013】
【本発明の実施の形態】
以下、添付された図面に基づき本発明の望ましい一実施例を詳しく説明すれば次のようである。
図4は本発明の実施例により製造されたDRAMセルを示した平面図である。図4を参照すれば、部材番号110はゲート電極を、210は活性領域を、310はビットラインを、410はストレージ電極を、B.H.はビットラインコンタクトホールを、S.H.はストレージノードコンタクトホールを各々示す。
【0014】
図5乃至図8は本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するため前記図4のA−A’線に沿って見た断面図であって、パッド導電層を形成する段階まで示す。
図5を参照すれば、シリコン基板100の表面に通常の局部的酸化工程(LOCal Oxidation of Silicon)またはトレンチを用いた素子分離方法を使用してフィールド酸化膜105を形成して活性領域210を限定する。次いで、前記活性領域210上に熱酸化工程を用いてゲート酸化膜(図示せず)を形成した後、ポリシリコンを蒸着してゲート電極用導電層を形成し、前記ゲート電極用導電層上に化学気相蒸着によりシリコン窒化物を約500Å乃至3000Åの厚さで蒸着させ窒化物層を形成した後、前記窒化物層及びゲート電極用導電層の一部を除去することによりゲート電極110とゲート電極の上面を覆う絶縁層を形成する。以降、約600℃乃至950℃の温度下で約30Å乃至100Åの厚さを有するように酸化膜(図示せず)が形成でき、これによりゲート電極のパタニング時損傷されたゲート電極が直せる。
【0015】
次いで、その結果物の全面に約200Å乃至2000Åの厚さでシリコン窒化物を蒸着させた後、乾式蝕刻工程及びエッチングバック工程を用いてゲート電極110の側壁にスペーサの形の絶縁層を形成することにより、ゲート電極の上面及び側面を取囲むゲート絶縁層111を形成する。
以降、前記ゲート絶縁層111を通して露出された前記シリコン基板100に不純物注入を行ってソース領域及びドレイン領域を具備するトランジスタを形成する。
【0016】
図6を参照すれば、前記ゲート絶縁層111を通して露出された前記ソース領域及びドレイン領域上に約600℃乃至950℃の温度下で約10Å乃至100Åの厚さを有する熱酸化膜121を形成し、その結果物の全面にシリコン窒化物を化学気相蒸着工程により蒸着させ約50Å乃至500Åの厚さを有する第1窒化物層122を形成する。
【0017】
第1窒化物層122が形成された結果物の全面にBPSG,PSG、O3 −TEOSのように高温で流動特性の良好な絶縁物質を化学気相蒸着工程によりゲート電極110、ゲート絶縁層111及び第1窒化物層122を合わせた厚さより厚い所定の厚さで蒸着させた後、高温雰囲気下でフローさせることにより第1層間絶縁膜131を形成する。前記第1層間絶縁膜131をBPSGを用いて形成する場合、例えば約6000Åの厚さで前記第1窒化物層122上にBPSGを蒸着し、約800℃の高温の蒸気雰囲気または約830℃の高温の窒素雰囲気下でフローさせる。
【0018】
引続き、前記第1窒化物層122が露出されるまで化学機械研磨工程(CMP)を用いて前記第1層間絶縁膜131を研磨することにより第1層間絶縁膜を所定の厚さで残存させ、その結果物の全面に高温酸化物HTO、プラズマTEOSまたはプラズマシラン等の酸化物を化学気相蒸着工程等により約500Å乃至5000Åの厚さで蒸着させることにより平坦な表面状態を有する第2層間絶縁膜141を形成する。
【0019】
図7を参照すれば前記第2層間絶縁膜141上に写真蝕刻工程により所定の形のパターンを具備したマスク(図示せず)を形成し、前記マスクのパターンを通して露出される第2層間絶縁膜141の一部及び第1層間絶縁膜131の一部を蝕刻工程により除去してトランジスタのソース領域及びドレイン領域領域を開放させることにより、ストレージノードコンタクトホール及びビットラインコンタクトホールを形成させる。この際、前記蝕刻工程は第2層間絶縁膜141及び第1層間絶縁膜131を前記第1窒化物層122に対して選択的に除去する自体整列されたコンタクトエッチング(self aligned contact etching)により行われる。
【0020】
この際、本発明の他の実施例によれば、写真蝕刻工程がKrF等のDUV(deep UV )写真蝕刻工程により行われる際、非反射コーティング効果を得るために前記第2層間絶縁膜141上に化学気相蒸着工程によりポリシリコンを約500Åの厚さで蒸着させた後、前記のような写真蝕刻工程及び自体整列されたコンタクトエッチングを行ってストレージノードコンタクトホール及びビットラインコンタクトホールを形成させる。
【0021】
そして、前記第2層間絶縁膜141上に残存するマスクを除去し、前記ストレージノードコンタクトホール及びビットラインコンタクトホールを通して露出される前記第1窒化物層122の一部及び熱酸化膜121を前記ゲート絶縁層111に対して蝕刻選択比のほとんどない残差処理工程等を用いて除去する。
図8を参照すれば、前記ストレージノードコンタクトホール及びビットラインコンタクトホールを完全に充填させることだけでなく図面上に点線で示されているように前記第2層間絶縁膜141上に所定の厚さを具備するように燐ドーピングされたポリシリコンを化学気相蒸着工程により蒸着した後、化学機械研磨工程またはイオンミリング工程のような平坦化工程により前記第2層間絶縁膜141が露出されるまで前記燐ドーピングされたポリシリコンを研磨することにより前記ストレージノードコンタクトホール及びビットラインコンタクトホールを充填するパッド導電層151を形成する。
【0022】
図9乃至図13は本発明の一実施例による埋没ビットライン及びストレージ電極の形成方法を説明するため前記図4のB−B’及びC−C’線に沿って見た断面図であって、パッド導電層を形成する段階以降を示す。ここで、各AはB−B’線に、各BはC−C’線に沿って見た断面図である。
図9A及び図9Bを参照すれば、前記パッド導電層151及び第2層間絶縁膜141の表面上に写真蝕刻工程を用いてフォトレジストパターン(図示せず)を形成し、これをマスクとして前記パッド導電層151の一部及び第2層間絶縁膜141の一部を、反応性イオン蝕刻工程のような乾式蝕刻工程により所定の深さで除去することによりトレンチTを形成する。次いで、前記フォトレジストパターンを除去した後、トレンチが形成された結果物の全面に化学気相蒸着工程等によりシリコン酸化物(SiO2)、シリコン窒化物(SiN )またはSiONのような絶縁物質を所定の厚さで蒸着させビットライン絶縁膜161を形成する。
【0023】
ここで、前記トレンチTは以降の工程により形成されるビットラインと同一なパターンで形成され、前記トレンチTの形成深さは以降の工程により形成されるビットラインが前記第2層間絶縁膜141に完全に埋立てられたり、またはビットラインの一部のみが埋立てられる状態で調節される。
ここで、本発明の他の実施例によれば、前記トレンチの形成のためのフォトレジストを塗布する前、前記パッド導電層151及び第2層間絶縁膜141の表面上にTEOS、HTO 、またはP−Silaneのような酸化物を化学気相蒸着工程により所定の厚さで蒸着させ酸化膜(図示せず)を形成する段階がさらに具備でき、この酸化膜はフォトレジストパターンの除去時共に除去する。
【0024】
一方、前記ビットライン絶縁膜161はトレンチTが形成された結果物のトポロジーと同一に形成され、前記トレンチTにより限定されたビットラインの線幅を減少させうる。それだけでなく、以降の蒸着工程によりトランジスタのドレイン領域とパッド導電層151を通して電気的に連結されるビットラインが隣接するビットラインと電気的に導通されることを防止し、またトランジスタのソース領域に連結されたパッド導電層151と電気的に導通されることを防止する。
【0025】
図10A乃至図10Bを参照すれば、前記ビットライン絶縁膜161上にフォトレジストを所定の厚さで塗布させた後、写真蝕刻工程により所定の形に保たれるフォトレジストパターン(図示せず)を形成し、これをマスクとしてトランジスタのドレイン領域と電気的に連結されている前記パッド導電層151に形成されたトレンチTの表面に形成されている前記ビットライン絶縁膜161を除去する。
【0026】
この際、前記ビットライン絶縁膜161の一部は異方性蝕刻特性の良好な反応性イオン蝕刻のような乾式蝕刻により除去することが望ましく、これにより前記トランジスタのドレイン領域と電気的に連結されている前記パッド導電層151の一部を露出させるビットラインコンタクトホール(B.H.)が形成される。図11A及び図11Bを参照すれば、ビットラインコンタクトホール(B.H.)が形成された結果物の全面に化学気相蒸着または物理気相蒸着のような蒸着工程を用い、導電性物質を蒸着することにより、前記ビットラインコンタクトホール(B.H.)充填してその結果物上に所定の厚さで蒸着する。
【0027】
以降、前記第2層間絶縁膜141及びパッド導電層151が露出されるまでにCMP工程を行って前記導電性物質層の一部及び前記ビットライン絶縁膜161を除去することにより、所定の線幅を有するビットライン310を形成する。この際、前記ビットライン310は前記トランジスタのドレイン領域とパッド導電層を通して電気的に連結され、隣接のトランジスタのドレイン領域と前記第2層間絶縁膜141により電気的に絶縁される。また、前記ビットライン310はビットライン絶縁膜161により前記トランジスタのソース領域及びこれと電気的に導通されたパッド導電層と電気的に絶縁され、よって前記ビットライン310は、図4に示されているように、前記トランジスタのドレイン領域と電気的に導通される反面に前記トランジスタのソース領域と電気的に絶縁される。
【0028】
ここで、前記ビットライン310は不純物がドーピングされた多結晶シリコンを化学気相蒸着工程により蒸着した後、CMP工程により平坦化させるダマシーン(damascene )工程で形成したり、またはチタンを蒸着させRTA(Rapid Thermal Annealing )で反応させた後、残存するチタンを除去し、次いで蒸着工程により形成されるTiN/W層をCMP工程により平坦化させるダマシーン工程で形成する。
【0029】
この際、前記CMP工程は前記ビットライン絶縁膜161が露出されるまで行ったり、前記ビットラインコンタクトホールを充填するビットラインの一部の厚さが蝕刻されるまで行える。
図12A乃至図12Bを参照すれば、ビットライン310が形成された結果物上に酸化物または窒化物を化学気相蒸着工程または物理気相蒸着工程により所定の厚さで蒸着することによりノード絶縁膜311を形成し、前記ノード絶縁膜311上にフォトレジストをスピンコーティングにより所定の厚さで塗布した後、パタニングして所定の形のフォトレジストパターン(図示せず)を形成する。
【0030】
次いで、前記フォトレジストパターンを通して露出される前記ノード絶縁膜311の一部を異方性蝕刻特性の良好な反応性イオン蝕刻(RIE)工程のような乾式蝕刻により除去することにより、ストレージノードコンタクトホール(S.H.)を形成する。この際、前記ストレージノードコンタクトホール(S.H.)を通して前記トランジスタのソース領域と電気的に連結されている前記パッド導電層151の一部が露出される。前記ビットライン310が前記第2層間絶縁膜141及びパッド導電層151に埋立てられた状態であるので前記ノード絶縁膜311の積層が厚く形成されなくてもよい。従って、前記ストレージノードコンタクトホール(S.H.)は容易に形成されうる。
【0031】
図13A乃至図13Bを参照すれば、ストレージノードコンタクトホール(S.H.)が形成された結果物上に導電性物質を化学気相蒸着工程または物理気相蒸着工程により所定の厚さで蒸着させ、前記ストレージノードコンタクトホール(S.H.)を通して前記トランジスタのソース領域と電気的に連結される導電層を形成させた後、前記導電層上に写真蝕刻工程により形成されるマスクパターンを用いて前記導電層を所定の形でパタニングすることにより複数個のストレージ電極410を形成する。
【0032】
以降、示されなかったが、前記ストレージ電極410上に誘電特性の良好な誘電物質及び導電物質を順次的に積層させることにより、誘電層及びプレート電極を形成する。
【0033】
【発明の効果】
前述したように本発明によれば、ビットラインをパッド導電層及び第2層間絶縁膜内に埋立てられた状態で形成することにより、キャパシタオーバー・ビットラインの構造で形成されるDRAMキャパシタのストレージ電極とトランジスタのソース領域間の段差を減少させうる。従って、ストレージ電極とソース領域との誤整列が発生する可能性を減少させるだけでなく、ソース領域を完全にオープンさせうるので半導体装置の性能向上が可能である。
【0034】
以上、前記内容は本発明の望ましい一実施例を添付の図面に基づきただ例示したものであって、本発明の当業者は添付された請求範囲に記載された本発明の要旨の変更なく本発明に対した修正及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の技術による半導体装置の製造方法を説明するため示した断面図である。
【図2】従来の技術による半導体装置の製造方法を説明するため示した断面図である。
【図3】従来の技術による半導体装置の製造方法を説明するため示した断面図である。
【図4】本発明の一実施例により製造された半導体装置を概略的に示した平面図である。
【図5】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するため前記図4のA−A’線に沿って見た断面図である。
【図6】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するため前記図4のA−A’線に沿って見た断面図である。
【図7】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するため前記図4のA−A’線に沿って見た断面図である。
【図8】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するため前記図4のA−A’線に沿って見た断面図である。
【図9】A乃至Bは、本発明の一実施例による埋没ビットライン及びストレージ電極の形成方法を説明するため前記図4のB−B’及びC−C’線に沿って見た断面図である。
【図10】A乃至Bは、本発明の一実施例による埋没ビットライン及びストレージ電極の形成方法を説明するため前記図4のB−B’及びC−C’線に沿って見た断面図である。
【図11】A乃至Bは、本発明の一実施例による埋没ビットライン及びストレージ電極の形成方法を説明するため前記図4のB−B’及びC−C’線に沿って見た断面図である。
【図12】A乃至Bは、本発明の一実施例による埋没ビットライン及びストレージ電極の形成方法を説明するため前記図4のB−B’及びC−C’線に沿って見た断面図である。
【図13】A乃至Bは、本発明の一実施例による埋没ビットライン及びストレージ電極の形成方法を説明するため前記図4のB−B’及びC−C’線に沿って見た断面図である。
【符号の説明】
100 シリコン基板
105 フィールド酸化膜(素子分離膜)
110 ゲート電極
111 ゲート絶縁膜
121 熱酸化膜
122 第1窒化物層
131 第1層間絶縁層
141 第2層間絶縁層
151 パッド導電層
161 ビットライン絶縁膜
210 活性領域
310 ビットライン
410 ストレージ電極
B.H. ビットラインコンタクトホール
S.H. ストレージノードコンタクトホール
Claims (13)
- シリコン基板上に活性領域と素子分離領域とを限定する素子分離膜を形成する段階と、
前記活性領域内にドレイン領域、ソース領域及びゲート電極よりなるトランジスタを形成する段階と、
前記トランジスタ上に層間絶縁膜を形成する段階と、
前記層間絶縁膜をパタニングして前記トランジスタのソース領域及びドレイン領域を開口させる複数個の第1コンタクトホールを形成する段階と、
前記第1コンタクトホールを充填するパッド導電層を形成する段階と、
前記パッド導電層及び層間絶縁膜を部分的に蝕刻して複数個のトレンチを形成する段階と、
前記トレンチを形成する段階の結果物の全面に第1絶縁層を形成する段階と、前記第1絶縁層を部分的に蝕刻して除去することにより前記トランジスタのドレイン領域の上部に形成されたトレンチの表面を露出させる第2コンタクトホールを形成する段階と、
前記第2コンタクトホールを充填する第1導電層を形成することにより前記第2コンタクトホールを通してパッド導電層及びトランジスタのドレイン領域と電気的に連結されるビットラインを形成する段階と、
前記ビットラインを形成する段階の結果物の全面に第2絶縁層を形成する段階と、
前記第2絶縁層をパタニングして前記トランジスタのソース領域の上部の前記パッド導電層を部分的に露出させる第3コンタクトホールを形成する段階と、
前記第3コンタクトホールを形成する段階の結果物の全面に第2導電層を形成した後、パタニングして前記第3コンタクトホールを通してパッド導電層及びトランジスタのソース領域と電気的に連結されるストレージ電極を形成する段階とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記トランジスタのゲート電極はシリコン窒化物よりなるスペーサを具備するゲート絶縁層により絶縁されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜は流動特性の良好な酸化物よりなる第1層間絶縁膜と酸化物よりなる第2層間絶縁膜とを積層して形成することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1層間絶縁膜は化学−機械的研磨工程を用いて平坦化することを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜を形成する段階後、前記層間絶縁膜上に反射防止膜を形成する段階をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記パッド導電層は燐がドーピングされたポリシリコンで形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2コンタクトホール及び第3コンタクトホールは異方性特性の良好な乾式蝕刻工程を用いて形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1絶縁層の厚さを調節してビットラインの線幅を調節することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ビットラインを形成する段階は、不純物がドーピングされた多結晶シリコン層を形成する工程及び前記多結晶シリコン層を形成する工程の結果物の表面を化学−機械的研磨工程を用いて平坦化する工程よりなることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記化学−機械的研磨工程は前記パッド導電層が露出されるまでに行うことを特徴とする請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記化学−機械的研磨工程は前記第1絶縁層が露出されるまでに行うことを特徴とする請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記化学−機械的研磨工程は第2コンタクトホールを充填する第2導電層が所定の厚さに蝕刻されるまでに行うことを特徴とする請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ビットラインを形成する段階は、チタンを蒸着する工程、チタンとシリコンを反応させてから残存するチタンを除去する工程、TiN/Wを蒸着してTiN/W層を形成する工程及び前記TiN/W層を形成する工程の結果物の表面を前記パッド導電層が露出されるまでに化学−機械的研磨工程を用いて平坦化する工程よりなることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1996P23696 | 1996-06-25 | ||
KR1019960023696A KR100200713B1 (ko) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 반도체 장치의 제조 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1050962A JPH1050962A (ja) | 1998-02-20 |
JP3605493B2 true JP3605493B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=19463409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08632997A Expired - Fee Related JP3605493B2 (ja) | 1996-06-25 | 1997-04-04 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5858833A (ja) |
JP (1) | JP3605493B2 (ja) |
KR (1) | KR100200713B1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6017813A (en) * | 1998-01-12 | 2000-01-25 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Method for fabricating a damascene landing pad |
US6025226A (en) * | 1998-01-15 | 2000-02-15 | International Business Machines Corporation | Method of forming a capacitor and a capacitor formed using the method |
US6344389B1 (en) * | 1999-04-19 | 2002-02-05 | International Business Machines Corporation | Self-aligned damascene interconnect |
KR100334963B1 (ko) * | 1999-04-19 | 2002-05-04 | 박종섭 | 콘택 플러그를 갖는 반도체소자의 제조 방법 |
KR100351890B1 (ko) * | 1999-05-08 | 2002-09-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 플러그층 형성 방법 |
US6593425B2 (en) | 2000-05-31 | 2003-07-15 | General Electric Company | Data storage media containing transparent polycarbonate blends |
US6624460B1 (en) * | 2002-08-15 | 2003-09-23 | Macronix International Co., Ltd. | Memory device with low resistance buried bit lines |
US6734482B1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-05-11 | Micron Technology, Inc. | Trench buried bit line memory devices |
US6894915B2 (en) * | 2002-11-15 | 2005-05-17 | Micron Technology, Inc. | Method to prevent bit line capacitive coupling |
US6939761B2 (en) | 2002-11-22 | 2005-09-06 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming buried bit line DRAM circuitry |
KR100680948B1 (ko) * | 2004-07-21 | 2007-02-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 스토리지 노드 콘택 형성방법 |
TWI256109B (en) * | 2005-03-02 | 2006-06-01 | Powerchip Semiconductor Corp | Method of fabricating non-volatile memory |
US20060223332A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Hynix Semiconductor Inc. | Method of manufacturing semiconductor device |
CN100378961C (zh) * | 2005-04-18 | 2008-04-02 | 力晶半导体股份有限公司 | 非挥发性存储器的制造方法 |
KR100689712B1 (ko) * | 2006-03-23 | 2007-03-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체 메모리 소자의 제조방법 및 그 구조 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3060714B2 (ja) * | 1992-04-15 | 2000-07-10 | 日本電気株式会社 | 半導体集積回路の製造方法 |
US5723381A (en) * | 1995-09-27 | 1998-03-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Formation of self-aligned overlapping bitline contacts with sacrificial polysilicon fill-in stud |
US5665624A (en) * | 1996-02-01 | 1997-09-09 | United Microelectronics Corporation | Method for fabricating trench/stacked capacitors on DRAM cells with increased capacitance |
-
1996
- 1996-06-25 KR KR1019960023696A patent/KR100200713B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-01-21 US US08/781,374 patent/US5858833A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-04 JP JP08632997A patent/JP3605493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR980006327A (ko) | 1998-03-30 |
KR100200713B1 (ko) | 1999-06-15 |
JPH1050962A (ja) | 1998-02-20 |
US5858833A (en) | 1999-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3577197B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3501297B2 (ja) | 半導体メモリ装置の製造方法 | |
JP3805603B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
EP0840371B1 (en) | Method for manufacturing a semiconductor memory device | |
US20020096772A1 (en) | Highly integrated and reliable dram and its manufacture | |
US5900659A (en) | Buried bit line DRAM cells | |
US7547938B2 (en) | Semiconductor devices having elongated contact plugs | |
JPH0917978A (ja) | 高集積dram素子及びその製造方法 | |
JP3605493B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US6037211A (en) | Method of fabricating contact holes in high density integrated circuits using polysilicon landing plug and self-aligned etching processes | |
US6607955B2 (en) | Method of forming self-aligned contacts in a semiconductor device | |
KR19980079696A (ko) | 반도체장치 및 그 제조방법 | |
JP3955411B2 (ja) | Dramセルキャパシタの製造方法 | |
US5946571A (en) | Method of forming a capacitor | |
US6184079B1 (en) | Method for fabricating a semiconductor device | |
US6228711B1 (en) | Method of fabricating dynamic random access memory | |
JPH10125865A (ja) | 半導体装置、半導体記憶装置、およびその製造方法 | |
JP3227485B2 (ja) | 半導体メモリ素子の製造方法 | |
US6163047A (en) | Method of fabricating a self aligned contact for a capacitor over bitline, (COB), memory cell | |
US6844229B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device having storage electrode of capacitor | |
US6200849B1 (en) | Methods of fabricating conductive contacts for integrated circuit memory devices using first and second dielectric layers and first and second conductive layers | |
CN110459507B (zh) | 一种半导体存储装置的形成方法 | |
US5976977A (en) | Process for DRAM capacitor formation | |
JPH09232542A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
US6872622B1 (en) | Method of forming a capacitor top plate structure to increase capacitance and to improve top plate to bit line overlay margin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040901 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040907 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041004 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071008 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101008 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111008 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121008 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |