JPH0279463A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH0279463A JPH0279463A JP63230817A JP23081788A JPH0279463A JP H0279463 A JPH0279463 A JP H0279463A JP 63230817 A JP63230817 A JP 63230817A JP 23081788 A JP23081788 A JP 23081788A JP H0279463 A JPH0279463 A JP H0279463A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
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- H01L23/53257—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being a refractory metal
-
- 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
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-
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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】
[産業上の利用分野]
本発明は、半導体記憶装置に関し、特にメモリセルに積
層型キャパシタを備えた半導体記憶装置の配線構造の改
良に関するものである。
層型キャパシタを備えた半導体記憶装置の配線構造の改
良に関するものである。
[従来の技術]
ダイナミック型半導体記憶装置(以下DRAMと称す)
においては、1個のトランスファゲート用トランジスタ
と1個のキャパシタによってメモリセルを構成するもの
が主流を占めている。このタイプのものは、メモリセル
を構成する構成要素が少ないため高集積化に適している
。そして、さらに高集積化を押し進めた結果として、キ
ャパシタを三次元的に積層したいわゆるスタックドキャ
パシタを有するDRAMが考案された。このスタックド
タイプのDRAMのメモリセルの構造にっいて第4図お
よび第5図を用いて説明する。
においては、1個のトランスファゲート用トランジスタ
と1個のキャパシタによってメモリセルを構成するもの
が主流を占めている。このタイプのものは、メモリセル
を構成する構成要素が少ないため高集積化に適している
。そして、さらに高集積化を押し進めた結果として、キ
ャパシタを三次元的に積層したいわゆるスタックドキャ
パシタを有するDRAMが考案された。このスタックド
タイプのDRAMのメモリセルの構造にっいて第4図お
よび第5図を用いて説明する。
第4図は、メモリセルの平面図を示しており、第5図は
、第4図中の切断線v−■に沿った方向からの断面構造
図を示している。
、第4図中の切断線v−■に沿った方向からの断面構造
図を示している。
これらの図を参照して、DRAMのメモリセルアレイは
行方向に複数のワード線1a、lb、IC11dが形成
され、さらに列方向に複数のビット線2 a s 2
bが形成されている。ビット線2a。
行方向に複数のワード線1a、lb、IC11dが形成
され、さらに列方向に複数のビット線2 a s 2
bが形成されている。ビット線2a。
2bは互いに隣り合うビット線同士で1対のビット線対
を構成している。このビット線対はセンスアンプに接続
されている。ワード線とビット線の交差部近傍には各々
1個のトランスファゲート用トランジスタ3とキャパシ
タ4とが形成されている。トランスファゲート用トラン
ジスタ3は半導体基板5の表面上にゲート酸化膜6を介
して形成されたゲート電極(ワード線ICの一部で構成
される)lcを含んでいる。ゲート電極ICの周辺は絶
縁膜7に覆われている。さらに、半導体基板5の表面領
域にはゲート電極ICに自己整合する関係で不純物領域
8a、8bが形成されている。
を構成している。このビット線対はセンスアンプに接続
されている。ワード線とビット線の交差部近傍には各々
1個のトランスファゲート用トランジスタ3とキャパシ
タ4とが形成されている。トランスファゲート用トラン
ジスタ3は半導体基板5の表面上にゲート酸化膜6を介
して形成されたゲート電極(ワード線ICの一部で構成
される)lcを含んでいる。ゲート電極ICの周辺は絶
縁膜7に覆われている。さらに、半導体基板5の表面領
域にはゲート電極ICに自己整合する関係で不純物領域
8a、8bが形成されている。
不純物領域8a、8bはトランジスタのソース・ドレイ
ン領域となる。不純物領域8bの表面上にはキャパシタ
4の下部電極9が形成されている。
ン領域となる。不純物領域8bの表面上にはキャパシタ
4の下部電極9が形成されている。
下部電極9は絶縁膜7.7aを介してゲート電極1cの
上部からフィールド酸化膜18の上部を通過するワード
線1bの上面にまで延在している。
上部からフィールド酸化膜18の上部を通過するワード
線1bの上面にまで延在している。
下部電極9の表面上にはシリコン窒化膜と酸化膜の2層
構造からなる誘電体膜10が形成されている。さらにそ
の上面にはキャパシタ4の上部rli11が形成されて
いる。この下部電極9、誘電体膜10および上部電極1
1とによってキャパシタ4を構成している。そして、こ
のキャパシタ4の上面にはシリコン酸化膜などからなる
層間絶縁膜12が形成されている。層間絶縁膜12の表
面上にはアルミニウム(A u)からなるビット線2b
がスパッタ法によって堆積されている。ビット線2bは
トランスファゲート用トランジスタ3の一方の不純物領
域8aにコンタクトホール13を介して接続されている
。
構造からなる誘電体膜10が形成されている。さらにそ
の上面にはキャパシタ4の上部rli11が形成されて
いる。この下部電極9、誘電体膜10および上部電極1
1とによってキャパシタ4を構成している。そして、こ
のキャパシタ4の上面にはシリコン酸化膜などからなる
層間絶縁膜12が形成されている。層間絶縁膜12の表
面上にはアルミニウム(A u)からなるビット線2b
がスパッタ法によって堆積されている。ビット線2bは
トランスファゲート用トランジスタ3の一方の不純物領
域8aにコンタクトホール13を介して接続されている
。
[発明が解決しようとする課題]
このように、スタックドタイプのDRAMはキャパシタ
4が三次元的に積み上げられた構造を有しているため、
たとえばプレーナタイプのDRAMなどに比べて素子の
積層方向の厚みが大きく形成されている。たとえば、ビ
ット線2bなどでは基板表面からおよそ3000〜60
00人の領域に形成されている。したがって、このビッ
ト線2bのように半導体基板表面から離れた比較的高い
位置に形成される配線層は起伏の激しい段差領域に形成
される。このために、配線層のバターニングが困難にな
るという問題があった。これについて第6図を用いて説
明する。第6図は、層間絶縁膜12の表面上に形成され
るビット線2bのパターニング工程を模式的に示した断
面模式図であり、ビット線2bの長平方向が紙面垂直方
向と一致する断面が示されている。層間絶縁膜12中に
はコンタクトホール13が形成されている。そして、こ
の表面上にスパッタ法によりアルミニウム層2bが堆積
されている。そして、その表面上にはレジスト14が塗
布されている。さらにレジスト14の上部には空間を介
して半導体基板と位置合わせされたパターン形成用マス
ク15が設定されている。パターンマスク15には露光
光線の遮光領域17が形成されている。この遮光領域1
7に覆われたレジスト領域14bおよびアルミニウム層
2bが所望のビット線2bを構成する領域となる。
4が三次元的に積み上げられた構造を有しているため、
たとえばプレーナタイプのDRAMなどに比べて素子の
積層方向の厚みが大きく形成されている。たとえば、ビ
ット線2bなどでは基板表面からおよそ3000〜60
00人の領域に形成されている。したがって、このビッ
ト線2bのように半導体基板表面から離れた比較的高い
位置に形成される配線層は起伏の激しい段差領域に形成
される。このために、配線層のバターニングが困難にな
るという問題があった。これについて第6図を用いて説
明する。第6図は、層間絶縁膜12の表面上に形成され
るビット線2bのパターニング工程を模式的に示した断
面模式図であり、ビット線2bの長平方向が紙面垂直方
向と一致する断面が示されている。層間絶縁膜12中に
はコンタクトホール13が形成されている。そして、こ
の表面上にスパッタ法によりアルミニウム層2bが堆積
されている。そして、その表面上にはレジスト14が塗
布されている。さらにレジスト14の上部には空間を介
して半導体基板と位置合わせされたパターン形成用マス
ク15が設定されている。パターンマスク15には露光
光線の遮光領域17が形成されている。この遮光領域1
7に覆われたレジスト領域14bおよびアルミニウム層
2bが所望のビット線2bを構成する領域となる。
露光装置から照射された露光光線16はパターンマスク
15を透過してレジスト14に到達する。
15を透過してレジスト14に到達する。
そして、この露光光線によってレジスト14の所定領域
14aが露光される。ところが、アルミニウム層2bは
露光光線16の反射率が高くレジスト14の中を透過し
てきた露光光線を反射してしまう。さらに、上層に形成
されたビ・ント線2bは下層のキャパシタ4やトランジ
スタ3などの形状の影響を受けて段差起伏が激しい。こ
れによって、露光光線16の一部は乱反射してレジスト
14の非露光領域14bの内部にまで浸入してこの部分
を露光してしまう。これによって、レジスト14に形成
されたパターンは所定のパターン幅より狭い形状に形成
される。したがって、このようなしシストパターンをマ
スクとしてエツチングされたビット線2bはその線幅が
細くなったり、極端な場合は断線したりする場合が生じ
る。第7図は、線幅が所定幅より狭く形成されたビット
線2bの平面図を模式的に示した図である。このように
、所定の幅より狭く形成されたビット線2bではエレク
トロマイグレーションによって断線したり、あるいは配
線抵抗が増大するといった問題を生じた。
14aが露光される。ところが、アルミニウム層2bは
露光光線16の反射率が高くレジスト14の中を透過し
てきた露光光線を反射してしまう。さらに、上層に形成
されたビ・ント線2bは下層のキャパシタ4やトランジ
スタ3などの形状の影響を受けて段差起伏が激しい。こ
れによって、露光光線16の一部は乱反射してレジスト
14の非露光領域14bの内部にまで浸入してこの部分
を露光してしまう。これによって、レジスト14に形成
されたパターンは所定のパターン幅より狭い形状に形成
される。したがって、このようなしシストパターンをマ
スクとしてエツチングされたビット線2bはその線幅が
細くなったり、極端な場合は断線したりする場合が生じ
る。第7図は、線幅が所定幅より狭く形成されたビット
線2bの平面図を模式的に示した図である。このように
、所定の幅より狭く形成されたビット線2bではエレク
トロマイグレーションによって断線したり、あるいは配
線抵抗が増大するといった問題を生じた。
したがって、本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、スタックドキャパシタを備えた半
導体記憶装置においてビット線などを含む多層配線層の
信頼性を高めることができる配線構造をHする半導体記
憶装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、スタックドキャパシタを備えた半
導体記憶装置においてビット線などを含む多層配線層の
信頼性を高めることができる配線構造をHする半導体記
憶装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明による半導体記憶、装置は、第1導電型の半導体
領域上の素子分離用の分離酸化膜に囲まれた表面上に第
1絶縁膜を介して形成された第1配線層を構成する第1
導電層と、この第1導電層をその両側から挾み込むよう
な位置関係で半導体領域中に形成された第2導電型不純
物領域とを含む絶縁ゲート型電界効果素子と、第1導電
層の上部から分離酸化膜の上部にまで延びて位置し、そ
の一部が第2導電型不純物領域の一方に接続して形成さ
れた第2導電層と、この層上に形成された誘電体膜と、
さらにその上面に形成された第3導電層とを含む半導体
容ffl素子と、半導体容量素子の上部に第1層間絶縁
膜を介して第1配線層に直交する方向に延びて形成され
た第2配線層とを含む半導体記憶装置であって、第2配
線層は、高融点金属、高融点金属ンリサイド、ポリサイ
ドのうちいずれか1つの材料からなることを特徴として
いる。
領域上の素子分離用の分離酸化膜に囲まれた表面上に第
1絶縁膜を介して形成された第1配線層を構成する第1
導電層と、この第1導電層をその両側から挾み込むよう
な位置関係で半導体領域中に形成された第2導電型不純
物領域とを含む絶縁ゲート型電界効果素子と、第1導電
層の上部から分離酸化膜の上部にまで延びて位置し、そ
の一部が第2導電型不純物領域の一方に接続して形成さ
れた第2導電層と、この層上に形成された誘電体膜と、
さらにその上面に形成された第3導電層とを含む半導体
容ffl素子と、半導体容量素子の上部に第1層間絶縁
膜を介して第1配線層に直交する方向に延びて形成され
た第2配線層とを含む半導体記憶装置であって、第2配
線層は、高融点金属、高融点金属ンリサイド、ポリサイ
ドのうちいずれか1つの材料からなることを特徴として
いる。
[作用]
本発明における配線層に用いられる材料は、フォトリソ
グラフィ工程に用いられる露光光線に対する反射率が、
たとえば従来−船釣に用いられたアルミニウムなどに比
べて低い。このために、配線のパターニング用のフォト
リソグラフィ工程において、レジスト中を透過してきた
露光光線が反射して散乱するのを抑制する。これによっ
て、レジストの露光パターンの露光精度を向上すること
ができる。したがって、寸法精度の高いレジストパター
ンをマスクとしてバターニングされるビット線などの多
層配線層の配線形状を安定化することができる。
グラフィ工程に用いられる露光光線に対する反射率が、
たとえば従来−船釣に用いられたアルミニウムなどに比
べて低い。このために、配線のパターニング用のフォト
リソグラフィ工程において、レジスト中を透過してきた
露光光線が反射して散乱するのを抑制する。これによっ
て、レジストの露光パターンの露光精度を向上すること
ができる。したがって、寸法精度の高いレジストパター
ンをマスクとしてバターニングされるビット線などの多
層配線層の配線形状を安定化することができる。
[実施例]
以下、本発明の一実施例について図を用いて説明する。
本発明の一実施例によるDRAMのメモリセルアレイの
構造を第1図および第2図に示している。
構造を第1図および第2図に示している。
第2図は、メモリセルアレイの平面構造図を示し、第1
図は、第2図中の切断線1−1に沿った方向からの断面
(1■造図を示している。これらの図を参照して、メモ
リセルアレイは行方向に延びた複数のワード線1a、l
b、lc、ldと、これに直交する列方向に延びた複数
のビット線2 a % 2 bとを有している。さらに
、ワード線1a〜1dの上部には、これらと重なり合う
位置関係で第2のワード線(以下補助ワード線と称す)
20a、20 b s 20 C% 20 dが形成さ
れている。ワード線1a〜1dとビット線2a、2bの
交差部近傍には各々メモリセルが形成されている。個々
のメモリセルは1個のトランスファゲート用トランジス
タ3と1個のキャパシタ4とを含む。トランスファゲー
ト用トランジスタ3はp型半導体基板5の表面上にゲー
ト酸化膜6を介してゲート電極を備えている。このゲー
ト電極はワード線1a〜1dの一部を構成している。さ
らに、このゲート電極の周囲は絶縁膜7に覆われている
。また、p型半導体基板5の表面領域にはゲート電極に
自己整合する位置関係で不純物領域8 a % 8 b
が形成されている。この不純物領域8 a s 8 b
はソース・ドレイン領域となり、その不純物領域のチャ
ネル側端面に低濃度の不純物層が形成されたいわゆるL
DD(Lightly Doped Drain)
構造を有している。キャパシタ4は下部電極9と誘電体
膜10および上部電極11の積層構造からなる。下部電
極9は不純物が導入されたポリシリコンからなり、トラ
ンスファゲート用トランジスタ3のゲート電極1b(I
C)の上部から、フィールド酸化膜18の上部を通るワ
ード線1a(1d)の上部にまで絶縁膜7を介して延在
している。また、下部電極9の一部は不純物領域8bに
接続されている。誘電体膜10は下部電極9の上部に形
成されており、シリコン窒化膜とその表面に形成された
酸化膜との2層構造からなる。さらに、上部電極11は
不純物が導入されたポリシリコンからなる。このような
いわゆるスタックドタイプのキャパシタ4はトランスフ
ァゲート用トランジスタ3のゲート電極上やフィールド
酸化膜18上にまで乗り上げるように形成することによ
って基板表面の平面的な占有面積を減少し高集積化を図
るものである。したがって、プレーナタイプのキャパシ
タに比べて基板表面上の厚みが厚く形成されている。こ
のキャパシタ4などの上面はシリコン酸化膜やBPSG
(ボロンリンシリケートガラス)膜などからなる第1
層間絶縁膜12で覆われる。この第1層間絶縁膜12の
上面にビット線2bが配線される。ビット線2bは第1
層間絶縁膜12中に形成されたコンタクトホール13を
介してトランスファゲート用トランジスタ3の不純物領
域8aに接続される。ビット線2bは、モリブデン(M
o)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タンタル
(Ta)などの高融点金属飼料、またはこれらの高融点
金属材料のシリサイドあるいはポリシリコンとこれらの
高融点金属材料との積層構造のポリサイドなどが用いら
れる。
図は、第2図中の切断線1−1に沿った方向からの断面
(1■造図を示している。これらの図を参照して、メモ
リセルアレイは行方向に延びた複数のワード線1a、l
b、lc、ldと、これに直交する列方向に延びた複数
のビット線2 a % 2 bとを有している。さらに
、ワード線1a〜1dの上部には、これらと重なり合う
位置関係で第2のワード線(以下補助ワード線と称す)
20a、20 b s 20 C% 20 dが形成さ
れている。ワード線1a〜1dとビット線2a、2bの
交差部近傍には各々メモリセルが形成されている。個々
のメモリセルは1個のトランスファゲート用トランジス
タ3と1個のキャパシタ4とを含む。トランスファゲー
ト用トランジスタ3はp型半導体基板5の表面上にゲー
ト酸化膜6を介してゲート電極を備えている。このゲー
ト電極はワード線1a〜1dの一部を構成している。さ
らに、このゲート電極の周囲は絶縁膜7に覆われている
。また、p型半導体基板5の表面領域にはゲート電極に
自己整合する位置関係で不純物領域8 a % 8 b
が形成されている。この不純物領域8 a s 8 b
はソース・ドレイン領域となり、その不純物領域のチャ
ネル側端面に低濃度の不純物層が形成されたいわゆるL
DD(Lightly Doped Drain)
構造を有している。キャパシタ4は下部電極9と誘電体
膜10および上部電極11の積層構造からなる。下部電
極9は不純物が導入されたポリシリコンからなり、トラ
ンスファゲート用トランジスタ3のゲート電極1b(I
C)の上部から、フィールド酸化膜18の上部を通るワ
ード線1a(1d)の上部にまで絶縁膜7を介して延在
している。また、下部電極9の一部は不純物領域8bに
接続されている。誘電体膜10は下部電極9の上部に形
成されており、シリコン窒化膜とその表面に形成された
酸化膜との2層構造からなる。さらに、上部電極11は
不純物が導入されたポリシリコンからなる。このような
いわゆるスタックドタイプのキャパシタ4はトランスフ
ァゲート用トランジスタ3のゲート電極上やフィールド
酸化膜18上にまで乗り上げるように形成することによ
って基板表面の平面的な占有面積を減少し高集積化を図
るものである。したがって、プレーナタイプのキャパシ
タに比べて基板表面上の厚みが厚く形成されている。こ
のキャパシタ4などの上面はシリコン酸化膜やBPSG
(ボロンリンシリケートガラス)膜などからなる第1
層間絶縁膜12で覆われる。この第1層間絶縁膜12の
上面にビット線2bが配線される。ビット線2bは第1
層間絶縁膜12中に形成されたコンタクトホール13を
介してトランスファゲート用トランジスタ3の不純物領
域8aに接続される。ビット線2bは、モリブデン(M
o)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タンタル
(Ta)などの高融点金属飼料、またはこれらの高融点
金属材料のシリサイドあるいはポリシリコンとこれらの
高融点金属材料との積層構造のポリサイドなどが用いら
れる。
ここで、本発明の特徴点である上記のようなピッi・線
材料の特性について説明する。これらのビット線材料は
従来のアルミニウムに比べてフォトリングラフィ工程で
用いられる露光光線に対する反射率が相対的に低い。た
とえば、波長が435n II+の露光光線に対して、
アルミニウムでは反射率が85%であるのに対して、た
とえばタングステンやモリブデンなどではその反射率が
40〜5096程度である。また、これらの高融点金属
材料などを用いた配線層の表面粗さはアルミニウムの配
線層に比べて滑らかである。このような特性を利用して
、第6図に示したフォトリソグラフィ工程においては、
露光光線の乱反射を防止しレジストの露光精度を向上す
ることができる。このレジストパターンの露光精度の向
上によって、さらに配線層のパターン精度を向上させる
ことが可能となる。したがって、これらの高融点金属材
料を用いた配線層では製造プロセス上での配線の細りゃ
断線などを防止することが可能となり、配線層の信頼性
を向上することができる。また、さらには、従来のアル
ミニウムの配線層に比べて線幅を小さく形成することが
可能となる。これによって構造の微細化を促進し高集積
化を達成し得る。さらに、ビット線2bにおいて配線の
線幅を細く形成できることはビット線容量をより小さく
することになる。ビット線容量の低下は記憶データ読出
時のセンスアンプに対する出力信号を増大させセンスア
ンプの感度を向上させる。
材料の特性について説明する。これらのビット線材料は
従来のアルミニウムに比べてフォトリングラフィ工程で
用いられる露光光線に対する反射率が相対的に低い。た
とえば、波長が435n II+の露光光線に対して、
アルミニウムでは反射率が85%であるのに対して、た
とえばタングステンやモリブデンなどではその反射率が
40〜5096程度である。また、これらの高融点金属
材料などを用いた配線層の表面粗さはアルミニウムの配
線層に比べて滑らかである。このような特性を利用して
、第6図に示したフォトリソグラフィ工程においては、
露光光線の乱反射を防止しレジストの露光精度を向上す
ることができる。このレジストパターンの露光精度の向
上によって、さらに配線層のパターン精度を向上させる
ことが可能となる。したがって、これらの高融点金属材
料を用いた配線層では製造プロセス上での配線の細りゃ
断線などを防止することが可能となり、配線層の信頼性
を向上することができる。また、さらには、従来のアル
ミニウムの配線層に比べて線幅を小さく形成することが
可能となる。これによって構造の微細化を促進し高集積
化を達成し得る。さらに、ビット線2bにおいて配線の
線幅を細く形成できることはビット線容量をより小さく
することになる。ビット線容量の低下は記憶データ読出
時のセンスアンプに対する出力信号を増大させセンスア
ンプの感度を向上させる。
なお、上記のような配線材料は各々以下のような方法に
よって形成される。まず、高融点金属材料の場合はスパ
ッタ法によって層間絶縁膜12上に堆積される。また高
畿点金属シリサイドの場合は層間絶縁膜12上にCVD
(Chemi ca 1Vapor Deposi
tion)法によりポリシリコンを堆積しさらにその表
面にスパッタ法によってiN R点金属を堆積させる。
よって形成される。まず、高融点金属材料の場合はスパ
ッタ法によって層間絶縁膜12上に堆積される。また高
畿点金属シリサイドの場合は層間絶縁膜12上にCVD
(Chemi ca 1Vapor Deposi
tion)法によりポリシリコンを堆積しさらにその表
面にスパッタ法によってiN R点金属を堆積させる。
その後、熱処理を施して高畿点金属をシリサイド化して
形成する。また、ポリサイドの場合には、層間絶縁膜1
2上にCVD法を用いてポリシリコンを堆積し、さらに
その表面上に高融点金属をスパッタ法あるいはCVD法
を用いて堆積させて積層構造を形成する。
形成する。また、ポリサイドの場合には、層間絶縁膜1
2上にCVD法を用いてポリシリコンを堆積し、さらに
その表面上に高融点金属をスパッタ法あるいはCVD法
を用いて堆積させて積層構造を形成する。
このようにして形成されたビット線2bの表面上には第
2層間絶縁膜21が形成されている。さらに、その表面
上には補助ワード線20a、20b、20c、20dが
形成されている。この補助ワード線20a〜20dは下
層のワード線1a〜1dと同方向に重なり合う位置関係
で形成されており、その長手方向の数箇所の領域でワー
ド線1a〜1dとコンタクトがとられている。そして、
このコンタクト部を介してワード線18〜1dに即座に
電圧を印加することによってワード線の立上がりを早め
る働きをなすものである。したがって、補助ワード線2
0a〜20dは低抵抗の導電性の優れた材料が要求され
る。このため、アルミニウムなどで構成されている。
2層間絶縁膜21が形成されている。さらに、その表面
上には補助ワード線20a、20b、20c、20dが
形成されている。この補助ワード線20a〜20dは下
層のワード線1a〜1dと同方向に重なり合う位置関係
で形成されており、その長手方向の数箇所の領域でワー
ド線1a〜1dとコンタクトがとられている。そして、
このコンタクト部を介してワード線18〜1dに即座に
電圧を印加することによってワード線の立上がりを早め
る働きをなすものである。したがって、補助ワード線2
0a〜20dは低抵抗の導電性の優れた材料が要求され
る。このため、アルミニウムなどで構成されている。
上記したように、たとえばビット線2bを高融点金属材
料などで形成した場合には、さらに次のような効果も得
られる。これについて第3図を用−いて説明する。一般
にDRAMのメモリセルは高集積化の進展に伴って素子
(を造が微細化される傾向にある。したがって、ビット
線2bと半導体基板5表面に形成された不純物領域8a
とのコンタクトホール13の開口面積も縮小化される傾
向にある。このために、この縮小化されたコンタクトホ
ール13内に配線材料を堆積することが困難となるため
に第1層間絶縁膜12中に形成されるコンタクトホール
13の上部を拡げるような恰好で形成する方法が用いら
れる。これは、第1層間絶縁膜12に対して、その表面
領域をウェットエツチングなどの等方性エツチングを用
いることによって大きく拡がった開口部13aを形成す
る。その後、反応性イオンエツチングなどの異方性エツ
チングを用いて所定の開口幅を持つコンタクトホール部
13bを形成する。このようにすると、不純物領域8a
とのコンタクト血清を縮小化した状態でビット線2bを
容易に堆積することができる。
料などで形成した場合には、さらに次のような効果も得
られる。これについて第3図を用−いて説明する。一般
にDRAMのメモリセルは高集積化の進展に伴って素子
(を造が微細化される傾向にある。したがって、ビット
線2bと半導体基板5表面に形成された不純物領域8a
とのコンタクトホール13の開口面積も縮小化される傾
向にある。このために、この縮小化されたコンタクトホ
ール13内に配線材料を堆積することが困難となるため
に第1層間絶縁膜12中に形成されるコンタクトホール
13の上部を拡げるような恰好で形成する方法が用いら
れる。これは、第1層間絶縁膜12に対して、その表面
領域をウェットエツチングなどの等方性エツチングを用
いることによって大きく拡がった開口部13aを形成す
る。その後、反応性イオンエツチングなどの異方性エツ
チングを用いて所定の開口幅を持つコンタクトホール部
13bを形成する。このようにすると、不純物領域8a
とのコンタクト血清を縮小化した状態でビット線2bを
容易に堆積することができる。
その後、ビット線2bの表面上に第2層間絶縁膜21が
堆積される。第2の層間絶縁膜21の表面は開口面積の
大きいコンタクトホール13aの形状の影響を受けてそ
の表面に凹凸が形成される。
堆積される。第2の層間絶縁膜21の表面は開口面積の
大きいコンタクトホール13aの形状の影響を受けてそ
の表面に凹凸が形成される。
そして、この表面を平坦化するためにこの第2の層間絶
縁膜21を構成するBPSG膜を850〜950℃の高
温でリフローすることによって平坦化することができる
。このような高温によるリフロー工程は従来のアルミニ
ウムで構成されたビット線の場合ではビット線が溶融す
るなどの問題によって十分行なうことができなかった。
縁膜21を構成するBPSG膜を850〜950℃の高
温でリフローすることによって平坦化することができる
。このような高温によるリフロー工程は従来のアルミニ
ウムで構成されたビット線の場合ではビット線が溶融す
るなどの問題によって十分行なうことができなかった。
したがって、従来の第2層間絶縁膜の表面は激しい凹凸
形状が形成されていた。これに対して、本発明によれば
第2層間絶縁膜の表面を平坦化することができ、これに
よってその上面に形成される補助ワード線の形成を容易
に精度良く行なわせることが可能となった。
形状が形成されていた。これに対して、本発明によれば
第2層間絶縁膜の表面を平坦化することができ、これに
よってその上面に形成される補助ワード線の形成を容易
に精度良く行なわせることが可能となった。
このように、本発明においてはDRAMのメモリセルア
レイのビット線を高融点金属材料などを用いることによ
り以下のような効果が得られる。
レイのビット線を高融点金属材料などを用いることによ
り以下のような効果が得られる。
(a) ビット線の製造上の信頼性が向上し、さらに
配線寸法精度が向上する。
配線寸法精度が向上する。
(b) ビット線容二が低減されることにより記憶情
報の出力信号を増大する。
報の出力信号を増大する。
(c) ビット線上に形成される層間絶縁膜の表面平
坦化工程を十分に行なわせることができる。
坦化工程を十分に行なわせることができる。
なお、上記実施例においてはDRAMメモリセルアレイ
のビット線に対して高融点金属材料などを用いる場合に
ついて説明したが、これに限定されることなく、たとえ
ばさらに上層に形成される補助ワード線に高融点金属材
料などを用いて形成しても構わない。
のビット線に対して高融点金属材料などを用いる場合に
ついて説明したが、これに限定されることなく、たとえ
ばさらに上層に形成される補助ワード線に高融点金属材
料などを用いて形成しても構わない。
さらに、上記実施例においてはスタックドタイプのDR
AMのメモリセルの多層配線を用いて説明したが、これ
に限定されることなく、他のデバイスの多層配線にも広
く適用できることは言うまでもない。
AMのメモリセルの多層配線を用いて説明したが、これ
に限定されることなく、他のデバイスの多層配線にも広
く適用できることは言うまでもない。
[発明の効果]
以上のように、本発明によればいわゆる積層型キャパシ
タを備えた半導体記憶装置の比較的上層部に形成される
配線層の材料として高融点金属材料などの低反射率材料
を用いて構成したので、配線層のバターニング精度が向
上し配線層の信頼性が向上し、高信頼性かつ高集積化さ
れた半導体記憶装置を得ることができる。
タを備えた半導体記憶装置の比較的上層部に形成される
配線層の材料として高融点金属材料などの低反射率材料
を用いて構成したので、配線層のバターニング精度が向
上し配線層の信頼性が向上し、高信頼性かつ高集積化さ
れた半導体記憶装置を得ることができる。
第1図は、本発明の一実施例によるDRAMのメモリセ
ルの断面構造図である。 第2図は、第1図に示した断面構造を有するDRAMの
メモリセルの平面構造図である。第3図は、第1図に示
したビット線2b近傍の構造の製造工程を説明するため
の断面模式図である。 第4図は、従来のDRAMのメモリセルの平面構造図で
ある。第5図は、第4図中に示された切断線v−Vに沿
った方向からの断面構造図である。 第6図は、従来のDRAMのビット線の製造工程を示す
断面図である。第7図は、第6図に示す製造工程によっ
て製造されたビット線の平面形状を模式的に示した平面
図である。 図において、la、lb、1.c、ldはワード線(ゲ
ート電極) 、2as 2bはビット線、3はトランス
ファゲート用トランジスタ、4はキヤパシタ、20a、
20b、20c、20dは補助ワード線を示している。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
ルの断面構造図である。 第2図は、第1図に示した断面構造を有するDRAMの
メモリセルの平面構造図である。第3図は、第1図に示
したビット線2b近傍の構造の製造工程を説明するため
の断面模式図である。 第4図は、従来のDRAMのメモリセルの平面構造図で
ある。第5図は、第4図中に示された切断線v−Vに沿
った方向からの断面構造図である。 第6図は、従来のDRAMのビット線の製造工程を示す
断面図である。第7図は、第6図に示す製造工程によっ
て製造されたビット線の平面形状を模式的に示した平面
図である。 図において、la、lb、1.c、ldはワード線(ゲ
ート電極) 、2as 2bはビット線、3はトランス
ファゲート用トランジスタ、4はキヤパシタ、20a、
20b、20c、20dは補助ワード線を示している。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1導電型の半導体領域上の素子分離用の分離酸化膜
に囲まれた表面上に、第1絶縁膜を介して形成された第
1配線層を構成する第1導電層と、前記第1導電層をそ
の両側から挾み込むような位置関係で前記半導体領域中
に形成された第2導電型不純物領域とを含む絶縁ゲート
型電界効果素子と、 前記第1導電層の上部から前記分離酸化膜の上部にまで
延びて位置し、その一部が前記第2導電型不純物領域の
一方側に接続して形成された第2導電層と、前記第2導
電層上に形成された誘電体膜と、前記誘電体膜上に形成
された第3導電層とを含む半導体容量素子と、 前記半導体容量素子の上部に第1層間絶縁膜を介して前
記第1配線層に直交する方向に延びて形成された第2配
線層とを含む半導体記憶装置において、 前記第2配線層は、高融点金属、高融点金属シリサイド
、ポリサイドのうちいずれか1つの材料からなることを
特徴とする、半導体記憶装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63230817A JPH0279463A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体記憶装置 |
US07/404,528 US5153689A (en) | 1988-09-14 | 1989-09-08 | Semiconductor memory device having bit lines formed of an interconnecting layer of lower reflectance material than the material of the word lines |
DE3930639A DE3930639A1 (de) | 1988-09-14 | 1989-09-13 | Halbleiterspeichervorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63230817A JPH0279463A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0279463A true JPH0279463A (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=16913743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63230817A Pending JPH0279463A (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 半導体記憶装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5153689A (ja) |
JP (1) | JPH0279463A (ja) |
DE (1) | DE3930639A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04192357A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-07-10 | Matsushita Electron Corp | 半導体記憶装置 |
US5302538A (en) * | 1992-08-04 | 1994-04-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing field effect transistor |
KR100230367B1 (ko) * | 1996-08-19 | 1999-11-15 | 윤종용 | 반도체 디바이스의 제조방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE59302290D1 (de) * | 1992-08-10 | 1996-05-23 | Siemens Ag | Dram-zellenanordnung |
US5334802A (en) * | 1992-09-02 | 1994-08-02 | Texas Instruments Incorporated | Method and configuration for reducing electrical noise in integrated circuit devices |
JP2976842B2 (ja) * | 1995-04-20 | 1999-11-10 | 日本電気株式会社 | 半導体記憶装置の製造方法 |
US5926359A (en) * | 1996-04-01 | 1999-07-20 | International Business Machines Corporation | Metal-insulator-metal capacitor |
US20010013660A1 (en) * | 1999-01-04 | 2001-08-16 | Peter Richard Duncombe | Beol decoupling capacitor |
KR100532941B1 (ko) * | 1999-06-21 | 2005-12-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조방법 |
JP4818578B2 (ja) * | 2003-08-06 | 2011-11-16 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法 |
US7366046B2 (en) * | 2005-08-16 | 2008-04-29 | Novelics, Llc | DRAM density enhancements |
JP4887802B2 (ja) * | 2006-01-26 | 2012-02-29 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
JP4658977B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2011-03-23 | エルピーダメモリ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (6)
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JPS59154027A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 金属パタ−ンの形成方法 |
GB2145243B (en) * | 1983-08-18 | 1987-08-26 | Gen Electric | Optical lithographic processes |
JPH0618257B2 (ja) * | 1984-04-28 | 1994-03-09 | 富士通株式会社 | 半導体記憶装置の製造方法 |
DE3435750A1 (de) * | 1984-09-28 | 1986-04-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum erzielen einer konstanten masshaltigkeit von leiterbahnen in integrierten schaltkreisen |
US4810619A (en) * | 1987-08-12 | 1989-03-07 | General Electric Co. | Photolithography over reflective substrates comprising a titanium nitride layer |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP63230817A patent/JPH0279463A/ja active Pending
-
1989
- 1989-09-08 US US07/404,528 patent/US5153689A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-13 DE DE3930639A patent/DE3930639A1/de active Granted
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KR100230367B1 (ko) * | 1996-08-19 | 1999-11-15 | 윤종용 | 반도체 디바이스의 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5153689A (en) | 1992-10-06 |
DE3930639A1 (de) | 1990-05-17 |
DE3930639C2 (ja) | 1993-01-21 |
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