[go: up one dir, main page]

JP3688703B2 - Semiconductor memory device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor memory device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP3688703B2
JP3688703B2 JP2004331059A JP2004331059A JP3688703B2 JP 3688703 B2 JP3688703 B2 JP 3688703B2 JP 2004331059 A JP2004331059 A JP 2004331059A JP 2004331059 A JP2004331059 A JP 2004331059A JP 3688703 B2 JP3688703 B2 JP 3688703B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
recess
film
capacitor
conductor film
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
Application number
JP2004331059A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005051271A (en
Inventor
真理子 ▲は▼生
徹 尾崎
裕亮 幸山
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 JP2004331059A priority Critical patent/JP3688703B2/en
Publication of JP2005051271A publication Critical patent/JP2005051271A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3688703B2 publication Critical patent/JP3688703B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

本発明は、半導体記憶装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device and a manufacturing method thereof.

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ー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ー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。   When trying to manufacture highly reliable semiconductor memory devices such as DRAMs, it reduces the resistance of capacitor electrodes and wiring, and reduces the number of processes to provide an inexpensive device. There are various demands such as flattening the surface when performing lithography in order to widen the process margin.

従来のスタック型キャパシタを持つDRAM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(例えば非特許文献1)。   As a conventional method of manufacturing a DRAM having a stack type capacitor, after forming a wiring such as a bit line, a contact and a storage electrode for a storage electrode of the capacitor are formed, and then a capacitor insulating film and a counter electrode are formed. There is one that forms wiring (for example, Non-Patent Document 1).

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、リソグラフィーを行う際の平坦化は実現されていない。したがって、1GDRAM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。   However, when the manufacturing method as described above is used, even if the counter electrode material is devised to reduce the resistance of the capacitor electrode, flattening at the time of performing lithography is not realized. Therefore, it is not easy to manufacture a device having a fine pattern such as 1GDRAM.

一方、従来のスタック型キャパシタの他の例もある(例えば非特許文献2)。以下、この非特許文献2に記載されている従来技術を、図35を参照して簡単に説明する。   On the other hand, there is another example of a conventional stacked capacitor (for example, Non-Patent Document 2). Hereinafter, the prior art described in Non-Patent Document 2 will be briefly described with reference to FIG.

まず、シリコン基板161上に厚さ600nm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))。次に、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165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167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/SrTiO3 /RuO2 /TiN/poly−Si)積層構造のキャパシタが完成する(図35(d))。 First, a thermal oxide film 162 having a thickness of 600 nm is formed on a silicon substrate 161, and a contact hole is opened in the thermal oxide film 162. Subsequently, a polycrystalline silicon plug 163 is formed in the contact hole (FIG. 35A). Next, a TiN film 164 and a RuO 2 film 165 having a thickness of 500 nm are formed on the entire surface by sputtering (FIG. 35B). Next, an island-shaped resist mask 166 is formed on the RuO 2 film 165 using a lithography process, and the RuO 2 film 165 and the TiN film 164 are patterned by the RIE method using the resist mask 166 as a mask (FIG. 35C). Next, after surface treatment is performed on the RuO 2 film 165, an SrTiO 3 film 167 is deposited at 450 ° C. by using the ECRMOCVD method. Finally, a TiN film and an Al film 168 are formed on the entire surface by sputtering, Al is used as the plate electrode 168, SrTiO 3 as the capacitor insulating film 167, and the RuO 2 film as the storage electrode 165 (Al / TiN / SrTiO 3 / RuO). 2 / TiN / poly-Si) stacked capacitor is completed (FIG. 35D).

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MOSFET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。   The above prior art shows a manufacturing process of only storage electrode contacts and capacitors. When applied to an actual DRAM, in addition to the above processes, a MOSFET forming process and a bit line forming process are added. Then, it can be considered that the polycrystalline silicon plug is connected not to the silicon substrate but to the source or drain of the MOSFET.

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。   However, in the above prior art, the storage nodes are separated by patterning the storage node conductive film using the island-shaped resist pattern as a mask. Therefore, there is a problem that the storage nodes adjacent to each other beyond the limit of lithography cannot be brought close to each other, and the effective storage node electrode area cannot be increased so much.

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。
IEDM95−907 P-Y.Lesaicherre etal., "A Gbit-scale DRAM stacked capacitor technology with ECR MOCVD SrTiO3 and RIE patterned RuO2/TiN storage nodes", IEDM Technical Digest,pp.831-834,1994
Further, in the above prior art, when the plurality of storage node electrodes 165 are arranged in a matrix as shown in FIG. 36A, FIG. 36B, which is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. As shown, when the storage node electrode 165 is misaligned with respect to the storage node contact 163, a capacitor having a structure in which the plate electrode 168 and the storage node contact 163 directly face each other with the capacitor insulating film 167 interposed therebetween is formed. There is a problem that the characteristics of the capacitor insulating film 167 deteriorate due to the combination of materials, leading to deterioration of capacitor characteristics.
IEDM95-907 PY.Lesaicherre etal., "A Gbit-scale DRAM stacked capacitor technology with ECR MOCVD SrTiO3 and RIE patterned RuO2 / TiN storage nodes", IEDM Technical Digest, pp.831-834,1994

以上述べたように、従来はリソグラフィー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。   As described above, conventionally, there has been a problem that it is difficult to form a fine pattern because it is difficult to flatten when performing lithography.

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。   In addition, it is difficult to increase the area of the storage node electrode because the storage nodes cannot be closer than the limit of lithography, and the capacitor characteristics are deteriorated due to misalignment of the storage node electrode and the storage node contact. There was a problem that it was easy.

本発明の第1の目的は、キャパシタが形成される領域およびキャパシタと同じ層でキャパシタが形成されない領域を覆うとともに上面が平坦化されている層を、容易に形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。   SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of easily forming a layer where a capacitor is formed and a region where the capacitor is not formed in the same layer as the capacitor and whose upper surface is flattened. And a manufacturing method thereof.

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。   A second object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can achieve a large capacitor area and is excellent in electrical characteristics and reliability, and a manufacturing method thereof.

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いるとともに、前記第1の凹部に埋め込まれている前記第3の導電体膜は前記第2の導電体膜を全面的に覆って設けられており、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。 The present invention includes a first conductive film, a first insulating film formed on the first conductive film, and a second conductive film formed on the first insulating film. In the semiconductor memory device in which the storage capacitor is formed on the main surface side of the semiconductor substrate, the capacitor is formed in the first recess of the second insulating film, and the second insulating film includes the second insulating film. The third conductor film is embedded in the first recess and the second recess, and the third conductor film is embedded in the first recess. Is provided so as to entirely cover the second conductive film, and the distance between the upper surface of the third conductive film embedded in the first recess and the upper surface of the semiconductor substrate is the second conductive film. Approximately equal to the distance between the upper surface of the third conductive film embedded in the recess and the upper surface of the semiconductor substrate. And it features.

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いるとともに、前記第1の凹部に埋め込まれている前記第3の導電体膜は前記第2の導電体膜を全面的に覆って設けられており、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。 The present invention also includes a first conductor film, a first insulating film formed on the first conductor film, and a second conductor film formed on the first insulating film. In the semiconductor memory device in which the configured storage capacitor is formed on the main surface side of the semiconductor substrate, the capacitor is formed in the first recess of the second insulating film, and the second insulating film includes A second recess is formed, and the third conductor film is embedded in the first recess and the second recess, and the third conductive film is embedded in the first recess. The body film is provided so as to entirely cover the second conductor film, and a distance between the upper surface of the second conductor film of the capacitor formed in the first recess and the upper surface of the semiconductor substrate. Between the upper surface of the third conductor film embedded in the second recess and the upper surface of the semiconductor substrate Characterized in that it is away or less.

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略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。   According to the semiconductor memory device, the third conductor film can reduce the resistance, and the region where the first recess is formed (corresponding to the region having the capacitor) and the second recess are formed. Since the height of the third conductor film can be made substantially equal in the formed region (corresponding to the region having no capacitor), planarization can be achieved.

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、かつ、前記第1の凹部内の前記第2の導電体膜を全面的に覆って第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)。 The present invention also includes a first conductor film, a first insulating film formed on the first conductor film, and a second conductor film formed on the first insulating film. In a method of manufacturing a semiconductor memory device in which a configured storage capacitor is formed on the main surface side of a semiconductor substrate, a second insulating film having a first recess and the first conductive film provided in the first recess Forming a body film; forming a second recess in the second insulating film; and forming the first conductive film, the first insulating film, and the second conductive film. And a step of embedding a third conductive film in the first concave portion and the second concave portion at the same time and covering the entire surface of the second conductive film in the first concave portion. It is characterized (referred to as manufacturing method A).

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、かつ、前記第1の凹部内の前記第2の導電体膜を全面的に覆って第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)。 The present invention also includes a first conductor film, a first insulating film formed on the first conductor film, and a second conductor film formed on the first insulating film. In the method for manufacturing a semiconductor memory device in which the configured storage capacitor is formed on the main surface side of the semiconductor substrate, a step of forming a second insulating film and a step of selectively removing the second insulating film And a step of burying the first conductor film in a portion where the second insulating film is selectively removed, and further selectively removing the second insulating film to form the first conductor. Forming a first recess for projecting the film; forming a second recess in the second insulating film; and the first conductor film, the first insulating film, and the second conductor. At the same time the film and is formed of the first recess and the second recess, and the second conductive film of the first recess Characterized by a step of embedding a third conductive film covering a surface manner (the production method B).

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ーとして用いるようにしてもよい。   In this case, another insulating film is provided under the second insulating film, and the second insulating film is selectively removed (etched) to be used as an etching stopper when forming the first recess. May be.

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略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、リソグラフィーにおけるプロセスマージンを高めることができる。   According to the semiconductor memory device manufacturing methods A and B, since the third conductor film is buried in the first recess and the second recess at the same time, the resistance can be reduced without increasing the manufacturing process. The height of the third conductor film can be increased in a region where the first recess is formed (corresponding to a region having a capacitor) and a region where the second recess is formed (corresponding to a region having no capacitor). Since the thicknesses can be made substantially equal, planarization can be achieved, and the process margin in lithography can be increased.

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。   In the manufacturing methods A and B, in the manufacturing method A, after the step of forming the second insulating film having the first recess and the first conductor film provided in the first recess, the manufacturing method B In the step, the first insulating film and the second conductor are formed after the step of further selectively removing the second insulating film to form a first recess for projecting the first conductor film. Forming a film, and forming a second recess in the second insulating film by selectively removing the second conductor film, the first insulating film, and the second insulating film. And, after forming the third conductor film, removing the third conductor film, the second conductor film, and the first insulating film by a predetermined thickness, thereby removing the first conductor film. The first recess formed with the film, the first insulating film, and the second conductor film; It may be a recess and at the same time and a step of embedding said third conductive film.

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。   In the manufacturing method A, the second insulating film is composed of an insulating film X and an insulating film Y on the insulating film X, and the second insulating film having the first recess and the first recess Forming the first conductive film provided on the substrate, forming the insulating film X, selectively removing the insulating film X, and a portion where the insulating film X is selectively removed A step of embedding the first conductive film, a step of forming the insulating layer Y on the insulating film X and the first conductive film, and selecting the insulating film X and the insulating film Y. May be removed by the step of forming the first concave portion in which the first conductive film is formed.

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。   In the manufacturing method A, the step of forming the first conductive film includes forming the second insulating film having the first concave portion and the first conductive film provided in the first concave portion. Forming the second insulating film so as to cover the first conductive film, and selectively removing the second insulating film to form the first conductive film. Alternatively, the first recess may be formed.

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。   In the manufacturing method A, the step of forming the second insulating film having the first recess and the first conductor film provided in the first recess includes the first conductor film, A step of forming a first insulating film and the second conductor film, a step of forming the second insulating film so as to cover the second conductor film, and the second insulating film being selected. Removing the first conductive film, and forming the first recess in which the first conductive film, the first insulating film, and the second conductive film are formed.

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。   The present invention also provides a third insulating film formed on the main surface side of the semiconductor substrate, a first contact formed in the third insulating film and connected to the semiconductor substrate, and the third contact A fourth conductor film formed on the insulating film and in contact with the first contact and a region on the third insulating film where the fourth conductor film is not formed are selectively selected with a uniform thickness. And a fourth insulating film covering.

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。   The present invention also provides a third insulating film formed on the main surface side of the semiconductor substrate, a first contact formed in the third insulating film and connected to the semiconductor substrate, and the third contact A fourth conductor film formed on the insulating film and in contact with the first contact and a region on the third insulating film where the fourth conductor film is not formed are selectively selected with a uniform thickness. A fourth insulating film covering the first insulating film; a fifth insulating film formed on the fourth conductive film and the fourth insulating film; and a fifth conductive film formed on the fifth insulating film. And a body membrane.

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。   In the present invention, the semiconductor device further includes a MOS transistor formed on the main surface side of the semiconductor substrate and surrounded by an element isolation film, and the first contact is connected to one of a source and a drain of the MOS transistor. It is preferable.

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。   In the present invention, a second contact formed in the third insulating film and connected to the other of the source and drain of the MOS transistor and a bit line connected to the second contact are further provided. It is preferable to have.

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。   The present invention also provides a MOS transistor formed on a semiconductor substrate and surrounded by an element isolation film, a sixth insulating film formed on the main surface side of the semiconductor substrate on which the MOS transistor is formed, A second contact formed in the sixth insulating film and connected to one of the source and drain of the MOS transistor, and a bit formed on the sixth insulating film and connected to the second contact A MOS transistor, and a seventh insulating film formed on the sixth insulating film on which the bit line is formed, and the MOS type formed through the sixth insulating film and the seventh insulating film A first contact connected to the other of the source and drain of the transistor; a fourth conductor film formed on the seventh insulating film and in contact with the first contact; and on the seventh insulating film The fourth conductor A fourth insulating film that selectively covers a region where the film is not formed with a uniform thickness; a fourth insulating film formed on the fourth conductive film and the fourth insulating film; and And a fifth conductor film formed on the fifth insulating film.

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ー絶縁膜)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。   According to the semiconductor device, the fourth insulating film (generally the stopper in the etching process) is formed in the region where the fourth conductor film (generally the storage node electrode) is not formed on the third insulating film. Therefore, even if there is a shift between the first contact (generally a storage node contact) and the fourth conductor film, the fifth insulating layer is not formed in the shifted region. Since the fourth insulating film is formed in addition to the film (generally the capacitor insulating film), the capacitors (fourth conductor film and fifth conductor film (general Insulating deterioration caused by the fourth insulating film and the fifth insulating film sandwiched between the first and second plate electrodes) can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the performance of the entire capacitor, and to obtain a highly reliable semiconductor device (DRAM or the like).

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。   The present invention also includes a step of forming a third insulating film on the main surface side of the semiconductor substrate, a step of forming a first contact connected to the semiconductor substrate in the third insulating film, Forming a fourth insulating film on the third insulating film; forming an eighth insulating film on the fourth insulating film; and the fourth insulating film and the eighth insulating film. Forming a groove portion through which the surface of the first contact is exposed, forming a fourth conductor film in the groove portion, and removing the eighth insulating film. It is characterized by.

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。   The present invention also includes a step of forming a third insulating film on the main surface side of the semiconductor substrate, a step of forming a first contact connected to the semiconductor substrate in the third insulating film, Forming a fourth insulating film on the third insulating film; forming an eighth insulating film on the fourth insulating film; and the fourth insulating film and the eighth insulating film. A step of forming a groove through which the surface of the first contact is exposed, a step of forming a fourth conductor film in the groove, and removing the eighth insulating film to form the fourth insulating film. A step of exposing a surface of the insulating film, a step of forming a fifth insulating film on the exposed fourth insulating film and the fourth conductor film, and a fifth insulating film on the fifth insulating film. And a step of forming a conductor film.

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が好ましい。   In the present invention, the semiconductor device further includes a step of forming a MOS transistor surrounded by an element isolation film on a main surface side of the semiconductor substrate, and the first contact is connected to one of a source and a drain of the MOS transistor. It is preferable.

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。   In the invention, a step of forming a second contact connected to the other of the source and the drain of the MOS transistor in the third insulating film, and the second insulating film in the third insulating film. It is preferable to further include a step of forming a bit line connected to the contact.

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。   The present invention also includes a step of forming a MOS transistor surrounded by an element isolation film on a main surface side of a semiconductor substrate, and a sixth insulating film on the main surface side of the semiconductor substrate on which the MOS transistor is formed. Forming a second contact connected to one of a source and a drain of the MOS transistor in the sixth insulating film, and forming the second contact on the sixth insulating film. Forming a bit line connected to the bit line; forming a seventh insulating film on the sixth insulating film on which the bit line is formed; the sixth insulating film and the seventh insulating film; Forming a first contact that passes through the first insulating film and connects to the other of the source and drain of the MOS transistor, forming a fourth insulating film on the seventh insulating film, and the fourth insulation 8th insulation on membrane Forming a groove portion penetrating the fourth insulating film and the eighth insulating film and exposing the surface of the first contact, and forming a fourth conductor film in the groove portion. A step of forming, a step of removing the eighth insulating film to expose a surface of the fourth insulating film, and a fifth layer on the exposed fourth insulating film and the fourth conductor film. The method includes a step of forming an insulating film and a step of forming a fifth conductor film on the fifth insulating film.

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。   In the invention, the step of forming the groove includes the step of anisotropically etching the eighth insulating film in the vertical direction using the fourth insulating film as a stopper, and the fourth insulating film after this step. It is preferable to have a step of isotropically etching the eighth insulating film in the lateral direction by using as a stopper and a step of etching the fourth insulating film exposed after this step.

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。   In the above invention, it is preferable that the eighth insulating film is used as a mask when the fourth insulating film is etched.

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ー絶縁膜)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。   According to the semiconductor device manufacturing method, a misalignment occurs between the first contact (generally a storage node contact) and the fourth conductor film (generally a storage node electrode) due to misalignment or the like. However, in addition to the fifth insulating film (generally a capacitor insulating film), a fourth insulating film (generally a stopper insulating film in the etching process) is also formed in this shifted region. The capacitor is formed in a region where the fourth insulating film and the fifth insulating film are sandwiched between the fourth conductor film and the fifth conductor film (generally a plate electrode). The deterioration of the insulating property caused by () can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the performance of the entire capacitor and to manufacture a highly reliable semiconductor device (DRAM or the like). Further, since the fourth conductor film is embedded in the groove portion, if the groove portion is widened by isotropic etching such as wet etching, the area of the fourth conductor film embedded in the groove portion is reduced accordingly. Can be bigger. Therefore, the capacitor area, that is, the capacitance of the capacitor can be increased.

また、本発明の他の態様に係る半導体記憶装置は、半導体基板と、絶縁層の凹部の底面上に形成された蓄積電極、この蓄積電極上に形成されたキャパシタ絶縁膜、およびこのキャパシタ絶縁膜上に形成されて前記凹部の上縁より低く形成されたプレート電極を有して前記半導体基板上に形成された複数の積層型キャパシタと、前記プレート電極を全面的に覆って前記凹部内に埋め込まれているとともに前記プレート電極に接続されたプレート配線層とを備えて前記半導体基板上に形成されたメモリセル部と、前記メモリセル部に隣接して前記半導体基板上に形成され、配線層を備えた周辺回路部と、を具備し、前記配線層は、前記プレート配線層の上面と実質的に同じ高さの上面を有していることを特徴とするものである。 A semiconductor memory device according to another aspect of the present invention includes a semiconductor substrate, a storage electrode formed on the bottom surface of the recess of the insulating layer, a capacitor insulating film formed on the storage electrode, and the capacitor insulating film A plurality of multilayer capacitors formed on the semiconductor substrate having a plate electrode formed on and lower than an upper edge of the recess; and the plate electrode is entirely covered and embedded in the recess a memory cell unit formed on the semiconductor substrate and a connected plate wiring layer on the plate electrode with being, the adjacent memory cell portion is formed on the semiconductor substrate, a wiring layer A peripheral circuit section provided, and the wiring layer has an upper surface substantially the same height as the upper surface of the plate wiring layer.

また、本発明の他の態様に係る半導体記憶装置は、半導体基板と、絶縁層の凹部の底面上に形成された蓄積電極、この蓄積電極上に形成されたキャパシタ絶縁膜、およびこのキャパシタ絶縁膜上に形成されて前記凹部の上縁より低く形成されたプレート電極を有して前記半導体基板上に形成された複数の積層型キャパシタと、前記プレート電極を全面的に覆って前記凹部内に埋め込まれているとともに前記プレート電極に接続されたプレート配線層とを備えて前記半導体基板上に形成されたメモリセル部と、前記メモリセル部に隣接して前記半導体基板上に形成され、配線層を備えた周辺回路部と、を具備し、前記プレート配線層および前記配線層は同じ材料により形成されているとともに、前記プレート配線層の上面は前記配線層の上面と実質的に同じ高さであることを特徴とするものである。 A semiconductor memory device according to another aspect of the present invention includes a semiconductor substrate, a storage electrode formed on the bottom surface of the recess of the insulating layer, a capacitor insulating film formed on the storage electrode, and the capacitor insulating film A plurality of multilayer capacitors formed on the semiconductor substrate having a plate electrode formed on and lower than an upper edge of the recess; and the plate electrode is entirely covered and embedded in the recess a memory cell unit formed on the semiconductor substrate and a connected plate wiring layer on the plate electrode with being, the adjacent memory cell portion is formed on the semiconductor substrate, a wiring layer The plate wiring layer and the wiring layer are formed of the same material, and the upper surface of the plate wiring layer is the upper surface of the wiring layer. It is characterized in that it is qualitatively the same height.

さらに、本発明の他の態様に係る半導体記憶装置は、半導体基板と、この半導体基板に形成され、ゲート、ソース領域、およびドレイン領域を有するトランジスタと、順番に積層された第1、第2、および表面に凹部を有する第3の絶縁層と、前記第1の絶縁層内に形成され、前記トランジスタの前記ソース領域および前記ドレイン領域のうちの一方に接続された第1のコンタクトプラグと、前記第1の絶縁層上に形成され、前記第1のコンタクトプラグを介して前記トランジスタの前記ソース領域および前記ドレイン領域のうちの一方に接続されたビットラインと、前記第1の絶縁層内に形成され、前記トランジスタの前記ソース領域および前記ドレイン領域のうちの他方に接続された第2のコンタクトプラグと、前記第2の絶縁層内に形成され、前記第2のコンタクトプラグに接続された第3のコンタクトプラグと、前記第2の絶縁層上に形成され、前記第3および第2のコンタクトプラグを介して前記トランジスタの前記ソース領域および前記ドレイン領域のうちの他方に電気的に接続された蓄積電極、キャパシタ絶縁膜、およびプレート電極を有するキャパシタと、前記第3の絶縁層の前記凹部内に埋め込まれて前記プレート電極を全面的に覆って形成されたプレート配線層と、周辺回路領域内に形成された配線層と、を具備し、前記プレート配線層および前記配線層は同じ材料により形成されているとともに、前記プレート配線層の上面は前記配線層の上面と実質的に同じ高さであることを特徴とするものである。 Furthermore, a semiconductor memory device according to another aspect of the present invention includes a semiconductor substrate, a transistor formed on the semiconductor substrate and having a gate, a source region, and a drain region, and first, second, And a third insulating layer having a recess on the surface; a first contact plug formed in the first insulating layer and connected to one of the source region and the drain region of the transistor; A bit line formed on the first insulating layer and connected to one of the source region and the drain region of the transistor via the first contact plug, and formed in the first insulating layer A second contact plug connected to the other of the source region and the drain region of the transistor, and formed in the second insulating layer. A third contact plug connected to the second contact plug, and the source region of the transistor and the third contact plug formed on the second insulating layer and through the third and second contact plugs. A capacitor having a storage electrode, a capacitor insulating film, and a plate electrode electrically connected to the other of the drain regions, and embedded in the concave portion of the third insulating layer to cover the plate electrode entirely. a plate wiring layer formed Te, comprising a wiring layer formed in the peripheral circuit region, wherein the plate wiring layer and the wiring layer with are formed of the same material, the upper surface of the plate wiring layer The wiring layer is substantially the same height as the upper surface of the wiring layer.

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略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。すなわち、キャパシタが形成される領域およびキャパシタと同じ層でキャパシタが形成されない領域を覆うとともに上面が平坦化されている層が、容易に形成されている。   In the semiconductor memory device according to the present invention, the resistance can be reduced, and the third conductor film is formed in the region where the first hole is formed and the region where the second hole is formed. Since the heights can be made substantially equal, it is possible to achieve flattening. That is, a layer that covers the region where the capacitor is formed and the region where the capacitor is not formed in the same layer as the capacitor and has a flat upper surface is easily formed.

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略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、リソグラフィーにおけるプロセスマージンを高めることができる。すなわち、キャパシタが形成される領域およびキャパシタと同じ層でキャパシタが形成されない領域を覆うとともに上面が平坦化されている層を、容易に形成することが可能である。   In the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, since the third conductor film is buried in the first hole and the second hole at the same time, low resistance can be realized without increasing the manufacturing process. In addition, the height of the third conductor film can be made substantially equal in the region in which the first hole is formed and the region in which the second hole is formed, thereby achieving flattening. It is possible to increase the process margin in lithography. That is, it is possible to easily form a layer that covers a region where the capacitor is formed and a region where the capacitor is not formed in the same layer as the capacitor and has a flat upper surface.

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ー絶縁膜)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。   In the semiconductor memory device of the present invention, even if there is a deviation between the first contact (generally a storage node contact) and the fourth conductor film (generally a storage node electrode), In addition to the fifth insulating film (generally a capacitor insulating film), a fourth insulating film (generally a stopper insulating film in an etching process) is also formed in the shifted region. It is possible to suppress deterioration of insulation caused by the formed capacitor, and to prevent performance deterioration of the entire capacitor.

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。   Further, in the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, even if a shift occurs between the first contact and the fourth conductor film, the insulation deterioration caused by the capacitor formed in the shifted region, etc. Since the fourth conductor film is embedded in the groove, the area of the fourth conductor film embedded in the groove can be increased by expanding the groove by isotropic etching. The capacitor area, that is, the capacitance of the capacitor can be increased.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings when applied to a dynamic RAM equipped with a stacked capacitor.

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)。   First, 1st Embodiment of this invention is described according to the manufacturing process shown to FIG. 1 (A1)-FIG. 4 (A8). In each of the process diagrams (A1) to (A8), the portion shown on the left side mainly indicates a region having a capacitor (memory array region), and the portion shown on the right side mainly has a region having no capacitor ( Peripheral circuit region), and both are formed on the same semiconductor substrate (the same applies to drawings according to other embodiments).

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(A1)。   First, a gate insulating film and a gate wiring 14 (not shown) are formed on a silicon substrate 11 (semiconductor substrate) on which an element isolation insulating film 12 is formed, and source / drain diffusion layers (not shown) are formed on the surface of the silicon substrate 11. Thus, a plurality of transistors are arranged. Further, an insulating film 15 is formed around the gate wiring 14, and an interlayer insulating film 13 is embedded between the gate wirings 14. Subsequently, a contact hole is formed in a predetermined region of the interlayer insulating film 13 by RIE. Subsequently, after depositing a conductive film such as polysilicon, the conductive layer is etched back to form a plug 16 made of the conductive film in the contact hole (A1).

次に、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、18b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)。   Next, an interlayer insulating film 17 is deposited, and the interlayer insulating film 17 and the interlayer insulating film 13 are selectively removed by RIE or the like to form contact holes and wiring grooves 18a and 18b. Subsequently, after depositing a conductive film such as W, the conductive film is planarized by a method such as RIE or CMP to form a wiring 19 (A2).

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。   Note that although not illustrated, the wiring 19 functions as a bit line in the DRAM cell array region in FIG. 1A2, so that the bit line of the memory cell array can be formed simultaneously in the step A2. That is, in the contact hole forming step, the bit line contact hole and the bit line wiring groove can be simultaneously formed. Further, a bit line plug and a bit line can be formed in the same process as the formation of the wiring 19. The bit line is connected to one of the source / drain diffusion layers of the transistor, and a capacitor to be described later is connected to the other.

次に、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)。   Next, an interlayer insulating film 20 is deposited, and the interlayer insulating film 20 and the interlayer insulating film 17 are selectively removed by RIE or the like to form a contact hole 21, and the contact hole 21 is connected to the plug 16. The plug 22 is formed (A3).

次に、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25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)。 Next, an interlayer insulating film 23 is deposited, a predetermined region of the interlayer insulating film 23 is removed, a hole 24 is formed, and the surface of the plug 22 is exposed. Subsequently, after filling the hole 24 with a conductive film, the upper surface of the conductive film is made lower than the upper surface of the interlayer insulating film 23 by RIE or the like, and the capacitor lower electrode layer 25 connected to the plug 22 is used. Form. As the constituent material of the conductive film to be the lower electrode layer 25 can be a Pt (platinum) and Ru (ruthenium), or RuO 2 or the like (A4).

次に、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)。   Next, the region not having the capacitor is covered with a resist, and the interlayer insulating film 23 in the region having the capacitor is removed by CDE (Chemical Dry Etching), wet etching, or the like to expose the interlayer insulating film 20 to be used for the capacitor. A hole 26 having a lower electrode layer 25 is formed (A5).

次に、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)。 Next, the capacitor insulating film 27 and the capacitor upper electrode layer 28 are deposited, the region having the capacitor is covered with a resist, and the capacitor insulating film 27 and the capacitor upper electrode layer 28 in the region not having the capacitor are etched away. To form a capacitor. As the capacitor insulating film 27, a high dielectric thin film such as SrTiO 3 or Ba x Sr 1-x TiO can be used. Further, as the constituent material of the conductive film to be the capacitor upper electrode layer 28, Pt, Ru, RuO 2 or the like can be used as in the lower electrode layer 25 (A6).

次に、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(A7)。   Next, the interlayer insulating film 23 and the interlayer insulating film 20 are selectively removed by RIE or the like to form contact holes and wiring grooves 29a and 29b, and the surface of the wiring 19 is exposed (A7).

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(A8)。   Subsequently, after depositing a conductive film such as W, the conductive film is flattened by a method such as etch back or CMP (Chemical Mechanical Polishing), and in the region having the capacitor, the upper electrode layer 28 for the capacitor is backed. The plate wiring 30a is formed in the hole 26, and the wiring 30b is formed in the holes 29a and 29b in the region having no capacitor (A8).

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11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。   In the device manufactured by the above process, the distance between the upper surface of the capacitor upper electrode layer 28 and the upper surface of the silicon substrate 11 is equal to or smaller than the distance between the upper surface of the wiring 30b and the upper surface of the silicon substrate 11 (in FIG. The distance between the upper surface of the electrode layer 28 and the upper surface of the silicon substrate 11 is smaller than the distance between the upper surface of the wiring 30b and the upper surface of the silicon substrate 11, and the plate wiring 30a, the wiring 30b, and the interlayer insulating film 23 All the distances between the upper surface and the upper surface of the silicon substrate 11 are equal. Therefore, planarization between the region having the capacitor and the region not having the capacitor can be realized.

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図ることができる。   In the above-described steps, the conductive film is simultaneously embedded in the hole 26 and the holes 29a and 29b to form the plate wiring 30a and the wiring 30b at the same time, so that the manufacturing process can be shortened.

次に、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実施形態と略同様であり、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。   Next, 2nd Embodiment of this invention is described according to the manufacturing process shown to FIG. 5 (B1)-FIG. 7 (B5). The basic components are substantially the same as those of the first embodiment, and there are manufacturing steps common to the first embodiment. Therefore, unless otherwise indicated, these are the corresponding drawings and corresponding steps of the first embodiment. The description will be referred to and the description will be omitted.

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ーとなるものである(B1)。   After the step (A3) of FIG. 2 in the first embodiment, the insulating film 31 and the interlayer insulating film 23 are formed. The insulating film 31 serves as an etching stopper when a hole is formed in the interlayer insulating film 23 in a later step (B1).

次に、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)。   Next, a predetermined region of the interlayer insulating film 23 and the insulating film 31 is removed to form a hole 24 to expose the surface of the plug 22. Subsequently, after filling the hole 24 with a conductive film, the upper surface of the conductive film is made lower than the upper surface of the interlayer insulating film 23 by RIE or the like to form the capacitor lower electrode layer 25 (B2). .

次に、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ーとなる絶縁膜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)。   Next, the region not having the capacitor is covered with a resist, and the interlayer insulating film 23 in the region having the capacitor is removed by CDE, wet etching, or the like, thereby forming a hole 26 having the capacitor lower electrode layer 25. At this time, since the insulating film 31 serving as an etching stopper is formed under the interlayer insulating film 23, the etching of the interlayer insulating film 23 can be stopped by the insulating film 31 (B3).

次に、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。次に、層間絶縁膜23、絶縁膜31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(B4)。   Next, the capacitor insulating film 27 and the capacitor upper electrode layer 28 are deposited, the region having the capacitor is covered with a resist, and the capacitor insulating film 27 and the capacitor upper electrode layer 28 in the region not having the capacitor are etched away. To form a capacitor. Next, the interlayer insulating film 23, the insulating film 31, and the interlayer insulating film 20 are selectively removed by RIE or the like to form contact holes and wiring grooves 29a and 29b, and the surface of the wiring 19 is exposed (B4).

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(B5)。   Thereafter, in the same manner as in the step (A8) in the first embodiment, in the region having the capacitor, the plate wiring 30a serving as the backing of the capacitor upper electrode layer 28 is formed in the hole 26, and in the region having no capacitor. Forms the wiring 30b in the holes 29a and 29b (B5).

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。   The same effects as those of the first embodiment can be obtained even in the case manufactured by the above steps.

次に、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実施形態と略同様であり、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。   Next, 3rd Embodiment of this invention is described according to the manufacturing process shown to FIG. 8 (C1)-FIG. 10 (C6). The basic components are substantially the same as those of the first embodiment, and there are manufacturing steps common to the first embodiment. Therefore, unless otherwise indicated, these are the corresponding drawings and corresponding steps of the first embodiment. The description will be referred to and the description will be omitted.

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)。   After the step (A3) of FIG. 2 in the first embodiment, an interlayer insulating film 32 is deposited, and a predetermined region of the interlayer insulating film 32 is removed to form a hole. Subsequently, a conductive film is deposited, and planarized using a technique such as CMP to fill the conductive film in the previously formed hole, thereby forming a capacitor lower electrode layer 25 (C1).

次に、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)。   Next, an interlayer insulating film 33 is further deposited on the interlayer insulating film 32 and the capacitor lower electrode layer 25 (C2).

次に、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)。   Next, the region not having the capacitor is covered with a resist, and the interlayer insulating films 32 and 33 in the region having the capacitor are removed by CDE, wet etching, or the like to expose the interlayer insulating film 20, and the capacitor lower electrode layer 25 is removed. A hole 26 having C is formed (C3).

以後の工程(C4)〜(C6)は、第1実施形態における工程(A6)〜(A8)と略同様であり、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。   The subsequent steps (C4) to (C6) are substantially the same as the steps (A6) to (A8) in the first embodiment, and as shown in FIG. A plate wiring 30a serving as the backing of the electrode layer 28 is formed in the hole 26, and a wiring 30b is formed in the holes 29a and 29b in a region having no capacitor.

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。   The same effects as those of the first embodiment can be obtained even in the case manufactured by the above steps.

次に、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実施形態と略同様であり、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。   Next, 4th Embodiment of this invention is described according to the manufacturing process shown in FIG.11 (D1)-FIG.12 (D4). The basic components are substantially the same as those of the first embodiment, and there are manufacturing steps common to the first embodiment. Therefore, unless otherwise indicated, these are the corresponding drawings and corresponding steps of the first embodiment. The description will be referred to and the description will be omitted.

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(D1)。   After the step (A3) of FIG. 2 in the first embodiment, a conductive film is deposited and patterned into a predetermined shape to form a lower electrode layer 25 of the capacitor (D1).

次に、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)。   Next, the interlayer insulating film 34 is deposited on the interlayer insulating film 20 and the capacitor lower electrode layer 25 so that the upper surface thereof is higher than the upper surface of the capacitor lower electrode layer 25 (D2).

次に、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25を有する穴26を形成する(D3)。   Next, the region not having the capacitor is covered with a resist, and the interlayer insulating film 34 in the region having the capacitor is removed by CDE, wet etching, or the like to expose the interlayer insulating film 20, and the capacitor lower electrode layer 25 is provided. The hole 26 is formed (D3).

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)。   Thereafter, plate wiring 30a serving as the backing of the capacitor upper electrode layer 28 in the region having the capacitor, as shown in FIG. 12D4, by the same steps as steps (A6) to (A8) in the first embodiment. Is formed in the hole 26, and the wiring 30b is formed in the holes 29a and 29b in the region having no capacitor (D4).

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。   The same effects as those of the first embodiment can be obtained even in the case manufactured by the above steps.

次に、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実施形態と略同様であり、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。   Next, 5th Embodiment of this invention is described according to the manufacturing process shown in FIG.13 (E1)-FIG.15 (E5). The basic components are substantially the same as those of the first embodiment, and there are manufacturing steps common to the first embodiment. Therefore, unless otherwise indicated, these are the corresponding drawings and corresponding steps of the first embodiment. The description will be referred to and the description will be omitted.

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。   A hole 26 having a capacitor lower electrode layer 25 is formed (E1) in the same manner as in step (A1) in FIG. 1 to step (A5) in FIG. In addition, you may make it comprise a shape as shown in FIG.13 (E1) with the method used in each embodiment other than 1st Embodiment.

次に、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)。   Next, an insulating film and a conductive film for forming the capacitor insulating film 27 and the capacitor upper electrode layer 28 are sequentially deposited (E2).

次に、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)。   Next, the capacitor upper electrode layer 28, the capacitor insulating film 27, the interlayer insulating film 23, and the interlayer insulating film 20 are selectively removed by RIE or the like to form contact holes and wiring grooves 29a and 29b, and the wiring 19 The surface of is exposed (E3).

次に、W等の導電膜30を堆積する(E4)。   Next, a conductive film 30 such as W is deposited (E4).

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CMP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(E5)。   Subsequently, planarization is performed by removing the conductive film 30, the capacitor upper electrode layer 28, and the capacitor insulating film 27 by a method such as etch back or CMP, and in the region having the capacitor, the capacitor upper electrode layer 28 is formed. The plate wiring 30a serving as the backing is formed in the hole 26, and the wiring 30b is formed in the holes 29a and 29b in the region having no capacitor (E5).

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。   The same effects as those of the first embodiment can be obtained even in the case manufactured by the above steps.

次に、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実施形態と略同様であり、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。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described in accordance with the manufacturing steps shown in FIGS. 16 (F1) to 18 (F6). The basic components are substantially the same as those of the first embodiment, and there are manufacturing steps common to the first embodiment. Therefore, unless otherwise indicated, these are the corresponding drawings and corresponding steps of the first embodiment. The description will be referred to and the description will be omitted.

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(F1)。   After the step (A3) of FIG. 2 in the first embodiment, a conductive film is deposited and patterned into a predetermined shape to form a capacitor lower electrode layer 25 (F1).

次に、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(F2)。   Next, a capacitor insulating film 27 and a capacitor upper electrode layer 28 are sequentially deposited and patterned into a predetermined shape to form a capacitor (F2).

次に、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)。   Next, an interlayer insulating film 35 is deposited on the interlayer insulating film 20 and the capacitor (F3).

次に、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)。   Next, the region not having the capacitor is covered with a resist, and the interlayer insulating film 35 in the region having the capacitor is removed by CDE, wet etching, or the like to form the hole 26 having the capacitor (F4).

次に、層間絶縁膜35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(F5)。   Next, the interlayer insulating film 35 and the interlayer insulating film 20 are selectively removed by RIE or the like to form contact holes and wiring grooves 29a and 29b, and the surface of the wiring 19 is exposed (F5).

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)。   Subsequently, after depositing a conductive film such as W, the conductive film is planarized by a method such as etchback or CMP, and in the region having the capacitor, the plate wiring 30a serving as the backing of the capacitor upper electrode layer 28 is formed in the hole. In addition, the wiring 30b is formed in the holes 29a and 29b in the region having no capacitor (F6).

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。   The same effects as those of the first embodiment can be obtained even in the case manufactured by the above steps.

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。   Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 19 to 28.

なお、各図(a)は各図(c)(フォトリソグラフィー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。   In addition, each figure (a) is AA 'cross section of each figure (c) (The figure corresponding to the plane pattern at the time of performing photolithography), Each figure (b) is BB' of each figure (c). A cross section is shown.

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)。   First, an element isolation region 102 is formed on a semiconductor substrate 101 using silicon by STI (Shallow Trench Isolation), and a P-well region is formed by impurity ion implantation (FIG. 19).

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50nm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)103c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250〜300nmの絶縁膜106(例えば、BPSGやプラズマSiO2 等)を堆積する(図20)。 Next, in order to form a transistor, a gate oxide film (not shown) of, for example, 6 nm is formed on the semiconductor substrate 101, and then a polycrystalline silicon film 103 a of about 50 nm and a tungsten silicide (about 100 nm) are formed as the gate electrode 103. A WSi) or tungsten (W) film 103b and a silicon nitride (SiN) 103c film of about 100 nm are deposited. After patterning the gate electrode 103, N-type impurities such as P and As are ion-implanted to form the source / drain diffusion layer 104. Subsequently, for example, a silicon nitride film 105 of 30 nm is deposited and etched back to form a sidewall on the gate electrode 103. After the formation of the transistor, an insulating film 106 (for example, BPSG or plasma SiO 2 ) having a thickness of about 250 to 300 nm is deposited (FIG. 20).

次に、SiN膜103cをストッパーとして絶縁膜106をCMP(Chemical Mechanical Polishing)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)。   Next, the insulating film 106 is planarized using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method using the SiN film 103 c as a stopper, and then the insulating film 106 is patterned using a resist mask 107 (opening pattern). Thus, contact holes are formed in a self-aligned manner (FIG. 21).

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)。   Next, the resist is removed, and a conductive film 108 for forming a plug, for example, a poly-Si film doped with P or As is deposited (FIG. 22).

次に、プラグを形成するための導電性膜108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。 Next, the conductive film 108 for forming the plug is planarized by CMP using the SiN film 103c as a stopper. Subsequently, an insulating film 109 (for example, BPSG or plasma SiO 2 ) having a thickness of about 100 to 200 nm is deposited and planarized by CMP to form a bit line contact 110 that reaches the plug 108 formed earlier. Subsequently, a conductive film 111a made of, for example, about 20 nm of Ti / TiN and about 100 nm of W is deposited on the insulating film 109, an SiN film 111b of about 150 nm is deposited thereon, and these are patterned to form a bit. Line 111 is formed. Further, after depositing a SiN film 112 of about 30 nm, this is etched to form a sidewall on the side wall of the bit line.

次に、ビット線111を覆うように400nm程度の絶縁膜113(例えばBPSGやプラズマSiO2 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)。 Next, an insulating film 113 (for example, BPSG or plasma SiO 2 ) having a thickness of about 400 nm is deposited so as to cover the bit line 111, and is planarized using a CMP method. Subsequently, the insulating film 113 is etched in a self-aligned manner with respect to the bit line 111 using a resist mask, and a contact hole is opened so as to reach the previously formed plug 108. Subsequently, after removing the resist, in order to form the storage node contact 114, the contact hole is filled with a conductive material, for example, barrier metal (Ti / TiN) and W, or poly Si doped with P, and planarized. (FIG. 23).

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、穴型パター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)。 Next, a film having a high etching selection ratio with respect to the oxide film, for example, a 50 nm SiN film 115 is formed on the entire surface with a uniform thickness, and then an insulating film 116 (for example, BPSG or plasma SiO 2 ) is formed on the entire surface. The insulating film 116 and the SiN film 115 are etched using the resist mask 121 having a hole pattern and etched using the RIE method to form the groove 117. (FIG. 24).

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)。 Next, a storage node electrode material 118 such as tungsten nitride (W / N), ruthenium (Ru), or ruthenium oxide (RuO x ) having a thickness of 200 nm is deposited by sputtering so as to fill the trench 117 (FIG. 25).

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)。   Next, the storage node electrode material 118 is polished and planarized by CMP to the upper surface of the insulating film 116 to form a storage node electrode. Ruthenium or a ruthenium compound used as the storage node electrode 118 is suitable as an electrode of a capacitor using a high dielectric film such as barium strontium titanate (BSTO), but is difficult to etch using RIE or the like. Therefore, as in this example, the storage node electrode 118 can be easily formed by embedding ruthenium or the like in the groove (FIG. 26).

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)。   Next, the insulating film 116 is completely removed by wet etching so that the side surface of the storage node electrode 118 is exposed. At this time, since the SiN film 115 acts as a wet etching stopper, the insulating film 113 is not etched. The exposed SiN film 115 selectively covers a region where the storage node electrode 118 is not formed with a uniform thickness. That is, the SiN film 115 is not formed in the region above the thickness of the SiN film 115 on the side surface of the storage node electrode 118 and the upper surface of the storage node electrode 118 (FIG. 27).

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)。   Next, as the capacitor dielectric film 119, for example, barium strontium titanate (BSTO) is deposited by CVD or sputtering. Subsequently, as the plate electrode 120, for example, a tungsten nitride film, ruthenium film or ruthenium oxide film with a thickness of about 100 nm is deposited and planarized by CMP to form a capacitor (FIG. 28).

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。   Thereafter, a DRAM is completed by forming wirings and the like using a normal method.

図29は、ストレージノードコンタクト114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。   FIG. 29 shows a state where the storage node contact 114 and the storage node electrode 118 are displaced. In this embodiment, since the stopper film 115 is formed under the capacitor dielectric film 119, even if such a shift occurs, it is possible to prevent deterioration of capacitor characteristics and the like.

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。   Next, an eighth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

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。   Since the eighth embodiment is obtained by changing a part of the steps of the seventh embodiment shown in FIGS. 19 to 28, only the necessary explanation is given here, and the rest corresponds to the seventh embodiment. Reference should be made to the description and corresponding drawings.

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の工程に略対応している。   Since the first half of the process is the same as the process of the seventh embodiment (the process of FIGS. 19 to 23), the subsequent process will be described below. The following steps of FIGS. 30 to 34 substantially correspond to the steps of FIGS. 24 to 28 in the seventh embodiment.

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、穴型パター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)。 After the step of FIG. 23, a film having a high etching selectivity with respect to the oxide film, for example, a SiN film 115 of 50 nm is deposited on the entire surface with a uniform thickness, and then an insulating film 116 of about 300 nm (for example, BPSG or plasma SiO 2 ) etc. is deposited on the entire surface. Subsequently, the insulating film 116 is anisotropically etched in the vertical direction by the RIE method using a resist mask having a hole pattern to form a groove 117. At this time, the SiN film 115 is used as an etching stopper. Subsequently, wet etching using the SiN film 115 as a stopper is performed, and the insulating film 116 is isotropically etched in the lateral direction by about 20 nm. Subsequently, using the patterned insulating film 116 as a mask, the SiN film 115 left at the bottom of the trench is removed by etching using the RIE method. Thus, by isotropically etching the insulating film 116, the width of the groove 117 is expanded (the width L2 is wider than the width L1 in the seventh embodiment (FIG. 24)), and the bottom area of the capacitor is increased ( FIG. 30).

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)。 Next, for example, tungsten nitride (W / N), ruthenium (Ru), or ruthenium oxide (RuO x ) of about 200 nm is deposited as a storage node electrode material 118 by a sputtering method so as to fill the trench 117 (FIG. 31).

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)。   Next, the storage node electrode material 118 is polished and planarized by CMP to the upper surface of the insulating film 116 to form a storage node electrode (FIG. 32).

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)。   Next, the insulating film 116 is completely removed by wet etching so that the side surface of the storage node electrode 118 is exposed. At this time, since the SiN film 115 acts as a wet etching stopper, the insulating film 113 is not etched. The exposed SiN film 115 selectively covers a region where the storage node electrode 118 is not formed with a uniform thickness (FIG. 33).

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)。   Next, as the capacitor dielectric film 119, for example, barium strontium titanate (BSTO) is deposited by CVD or sputtering. Subsequently, as the plate electrode 120, for example, a tungsten nitride film, ruthenium film or ruthenium oxide film with a thickness of about 100 nm is deposited and planarized by CMP to form a capacitor (FIG. 34).

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。   Thereafter, a DRAM is completed by forming wirings and the like using a normal method.

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。   In the eighth embodiment, the same effect as in the seventh embodiment can be obtained, and the bottom area of the groove can be increased, so that the capacitance of the capacitor can be increased.

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。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 1st Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 1st Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 1st Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 1st Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 4th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 4th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 5th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 5th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 5th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 6th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 6th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 6th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 7th Embodiment of this invention. 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。FIG. 29 is a cross-sectional view showing a state where the pattern is shifted in FIG. 28. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 8th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 8th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 8th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 8th Embodiment of this invention. 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。Sectional drawing which showed a part of manufacturing process which concerns on 8th Embodiment of this invention. 従来技術に係る製造工程を示した断面図。Sectional drawing which showed the manufacturing process which concerns on a prior art. 従来技術の問題点について示した図。The figure shown about the problem of the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11,101 ... Semiconductor substrate, 23, 32, 33, 34, 35 ... 2nd insulating film, 25 ... 1st conductor film, 26 ... 1st hole, 27 ... 1st insulating film, 28 ... 1st 2 conductor film, 29a, 29b ... second hole, 30a, 30b ... third conductor film, 109 ... third insulating film (sixth insulating film), 110 ... second contact, 111 ... Bit line, 113 ... third insulating film (seventh insulating film), 114 ... first contact, 115 ... fourth insulating film, 116 ... eighth insulating film, 118 ... fourth conductor film, 119: fifth insulating film, 120: fifth conductor film

Claims (11)

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いるとともに、前記第1の凹部に埋め込まれている前記第3の導電体膜は前記第2の導電体膜を全面的に覆って設けられており、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。
A memory device comprising a first conductor film, a first insulating film formed on the first conductor film, and a second conductor film formed on the first insulating film. In the semiconductor memory device in which the capacitor is formed on the main surface side of the semiconductor substrate,
The capacitor is formed in a first recess of a second insulating film, a second recess is formed in the second insulating film, and a second recess is formed in the first recess and the second recess. 3 conductor film is embedded, and the third conductor film embedded in the first recess is provided to cover the second conductor film over the entire surface . The distance between the upper surface of the third conductor film embedded in one recess and the upper surface of the semiconductor substrate is the distance between the upper surface of the third conductor film embedded in the second recess and the upper surface of the semiconductor substrate. A semiconductor memory device characterized by being approximately equal to a distance.
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いるとともに、前記第1の凹部に埋め込まれている前記第3の導電体膜は前記第2の導電体膜を全面的に覆って設けられており、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。
A memory device comprising a first conductor film, a first insulating film formed on the first conductor film, and a second conductor film formed on the first insulating film. In the semiconductor memory device in which the capacitor is formed on the main surface side of the semiconductor substrate,
The capacitor is formed in a first recess of a second insulating film, a second recess is formed in the second insulating film, and a second recess is formed in the first recess and the second recess. 3 conductor film is embedded, and the third conductor film embedded in the first recess is provided to cover the second conductor film over the entire surface . The distance between the upper surface of the second conductor film of the capacitor formed in one recess and the upper surface of the semiconductor substrate is the upper surface of the third conductor film embedded in the second recess and the upper surface of the semiconductor substrate. A semiconductor memory device, wherein the distance is equal to or less than the distance from the upper surface.
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、かつ、前記第1の凹部内の前記第2の導電体膜を全面的に覆って第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。
A memory device comprising a first conductor film, a first insulating film formed on the first conductor film, and a second conductor film formed on the first insulating film. In the method of manufacturing a semiconductor memory device in which the capacitor is formed on the main surface side of the semiconductor substrate,
Forming a second insulating film having a first recess and the first conductor film provided in the first recess; forming a second recess in the second insulating film; The first conductor film, the first insulating film, and the second conductor film are formed in the first recess and the second recess at the same time , and the second in the first recess. And a step of covering the entire surface of the conductive film and embedding a third conductive film.
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、かつ、前記第1の凹部内の前記第2の導電体膜を全面的に覆って第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。
A memory device comprising a first conductor film, a first insulating film formed on the first conductor film, and a second conductor film formed on the first insulating film. In the method of manufacturing a semiconductor memory device in which the capacitor is formed on the main surface side of the semiconductor substrate,
Forming a second insulating film; selectively removing the second insulating film; and burying the first conductor film in a portion where the second insulating film is selectively removed. A step of selectively removing the second insulating film to form a first recess for projecting the first conductor film; and a second recess in the second insulating film. Forming the first conductor film, the first insulating film, and the second conductor film in the first recess and the second recess at the same time ; and A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising the step of covering the entire surface of the second conductor film in the recess and embedding a third conductor film.
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請求項3に記載の半導体記憶装置の製造方法。   After the step of forming the second insulating film having the first recess and the first conductor film provided in the first recess, the first insulating film and the second conductor film are formed. Forming a second recess in the second insulating film by selectively removing the second conductive film, the first insulating film, and the second insulating film; After forming the third conductor film, the first conductor film, the second conductor film, and the first insulating film are removed by a predetermined thickness by removing the third conductor film, the second conductor film, and the first insulating film, And burying the third conductor film in the first recess and the second recess formed with the first insulating film and the second conductor film at the same time. A method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3. 半導体基板と、
絶縁層の凹部の底面上に形成された蓄積電極、この蓄積電極上に形成されたキャパシタ絶縁膜、およびこのキャパシタ絶縁膜上に形成されて前記凹部の上縁より低く形成されたプレート電極を有して前記半導体基板上に形成された複数の積層型キャパシタと、前記プレート電極を全面的に覆って前記凹部内に埋め込まれているとともに前記プレート電極に接続されたプレート配線層とを備えて前記半導体基板上に形成されたメモリセル部と、
前記メモリセル部に隣接して前記半導体基板上に形成され、配線層を備えた周辺回路部と、
を具備し、前記配線層は、前記プレート配線層の上面と実質的に同じ高さの上面を有していることを特徴とする半導体記憶装置。
A semiconductor substrate;
A storage electrode formed on the bottom surface of the recess of the insulating layer; a capacitor insulating film formed on the storage electrode; and a plate electrode formed on the capacitor insulating film and formed below the upper edge of the recess. A plurality of multilayer capacitors formed on the semiconductor substrate, and a plate wiring layer that covers the entire surface of the plate electrode and is embedded in the recess and connected to the plate electrode. A memory cell portion formed on a semiconductor substrate;
A peripheral circuit portion formed on the semiconductor substrate adjacent to the memory cell portion and provided with a wiring layer;
The semiconductor memory device is characterized in that the wiring layer has an upper surface substantially the same height as the upper surface of the plate wiring layer.
半導体基板と、
絶縁層の凹部の底面上に形成された蓄積電極、この蓄積電極上に形成されたキャパシタ絶縁膜、およびこのキャパシタ絶縁膜上に形成されて前記凹部の上縁より低く形成されたプレート電極を有して前記半導体基板上に形成された複数の積層型キャパシタと、前記プレート電極を全面的に覆って前記凹部内に埋め込まれているとともに前記プレート電極に接続されたプレート配線層とを備えて前記半導体基板上に形成されたメモリセル部と、
前記メモリセル部に隣接して前記半導体基板上に形成され、配線層を備えた周辺回路部と、
を具備し、前記プレート配線層および前記配線層は同じ材料により形成されているとともに、前記プレート配線層の上面は前記配線層の上面と実質的に同じ高さであることを特徴とする半導体記憶装置。
A semiconductor substrate;
A storage electrode formed on the bottom surface of the recess of the insulating layer; a capacitor insulating film formed on the storage electrode; and a plate electrode formed on the capacitor insulating film and formed below the upper edge of the recess. A plurality of multilayer capacitors formed on the semiconductor substrate, and a plate wiring layer that covers the entire surface of the plate electrode and is embedded in the recess and connected to the plate electrode. A memory cell portion formed on a semiconductor substrate;
A peripheral circuit portion formed on the semiconductor substrate adjacent to the memory cell portion and provided with a wiring layer;
And the plate wiring layer and the wiring layer are formed of the same material, and the upper surface of the plate wiring layer is substantially the same height as the upper surface of the wiring layer. apparatus.
半導体基板と、
この半導体基板に形成され、ゲート、ソース領域、およびドレイン領域を有するトランジスタと、
順番に積層された第1、第2、および表面に凹部を有する第3の絶縁層と、
前記第1の絶縁層内に形成され、前記トランジスタの前記ソース領域および前記ドレイン領域のうちの一方に接続された第1のコンタクトプラグと、
前記第1の絶縁層上に形成され、前記第1のコンタクトプラグを介して前記トランジスタの前記ソース領域および前記ドレイン領域のうちの一方に接続されたビットラインと、
前記第1の絶縁層内に形成され、前記トランジスタの前記ソース領域および前記ドレイン領域のうちの他方に接続された第2のコンタクトプラグと、
前記第2の絶縁層内に形成され、前記第2のコンタクトプラグに接続された第3のコンタクトプラグと、
前記第2の絶縁層上に形成され、前記第3および第2のコンタクトプラグを介して前記トランジスタの前記ソース領域および前記ドレイン領域のうちの他方に電気的に接続された蓄積電極、キャパシタ絶縁膜、およびプレート電極を有するキャパシタと、
前記第3の絶縁層の前記凹部内に埋め込まれて前記プレート電極を全面的に覆って形成されたプレート配線層と、
周辺回路領域内に形成された配線層と、
を具備し、前記プレート配線層および前記配線層は同じ材料により形成されているとともに、前記プレート配線層の上面は前記配線層の上面と実質的に同じ高さであることを特徴とする半導体記憶装置。
A semiconductor substrate;
A transistor formed on the semiconductor substrate and having a gate, a source region, and a drain region;
A first insulating layer, a second insulating layer, and a third insulating layer having recesses on the surface, which are sequentially stacked;
A first contact plug formed in the first insulating layer and connected to one of the source region and the drain region of the transistor;
A bit line formed on the first insulating layer and connected to one of the source region and the drain region of the transistor via the first contact plug;
A second contact plug formed in the first insulating layer and connected to the other of the source region and the drain region of the transistor;
A third contact plug formed in the second insulating layer and connected to the second contact plug;
A storage electrode formed on the second insulating layer and electrically connected to the other of the source region and the drain region of the transistor via the third and second contact plugs; and a capacitor insulating film And a capacitor having a plate electrode;
A plate wiring layer embedded in the concave portion of the third insulating layer and entirely covering the plate electrode ;
A wiring layer formed in the peripheral circuit region;
And the plate wiring layer and the wiring layer are formed of the same material, and the upper surface of the plate wiring layer is substantially the same height as the upper surface of the wiring layer. apparatus.
前記キャパシタのプレート電極の上面は、前記プレート配線層の上面よりも低く形成されていることを特徴とする請求項6〜8のうちのいずれかに記載の半導体記憶装置。   9. The semiconductor memory device according to claim 6, wherein an upper surface of the plate electrode of the capacitor is formed lower than an upper surface of the plate wiring layer. 前記半導体基板上に複数層に積層された層間絶縁膜と、
この複数層に積層された層間絶縁膜中のビット線と、
をさらに備えており、前記ビット線は前記蓄積電極よりも低い位置に形成されていることを特徴とする請求項6〜8のうちのいずれかに記載の半導体記憶装置。
An interlayer insulating film laminated in a plurality of layers on the semiconductor substrate;
A bit line in the interlayer insulating film laminated in a plurality of layers;
9. The semiconductor memory device according to claim 6, wherein the bit line is formed at a position lower than the storage electrode.
前記プレート配線層は、前記凹部を埋めるように形成されて前記プレート電極に接続された部分を含むことを特徴とする請求項6〜8のうちのいずれかに記載の半導体記憶装置。   The semiconductor memory device according to claim 6, wherein the plate wiring layer includes a portion that is formed so as to fill the recess and is connected to the plate electrode.
JP2004331059A 1996-09-18 2004-11-15 Semiconductor memory device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3688703B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004331059A JP3688703B2 (en) 1996-09-18 2004-11-15 Semiconductor memory device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24629996 1996-09-18
JP2771097 1997-02-12
JP2004331059A JP3688703B2 (en) 1996-09-18 2004-11-15 Semiconductor memory device and manufacturing method thereof

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9037421A Division JPH10289984A (en) 1996-09-18 1997-02-21 Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005051271A JP2005051271A (en) 2005-02-24
JP3688703B2 true JP3688703B2 (en) 2005-08-31

Family

ID=34279379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004331059A Expired - Fee Related JP3688703B2 (en) 1996-09-18 2004-11-15 Semiconductor memory device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3688703B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116234300B (en) * 2022-03-18 2024-02-20 北京超弦存储器研究院 Dynamic memory cell and dynamic memory device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005051271A (en) 2005-02-24

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 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6730975B2 (en) DRAM device
JP3810863B2 (en) Highly integrated DRAM device and manufacturing method thereof
US6720269B2 (en) Semiconductor device having a self-aligned contact structure and methods of forming the same
US20040014278A1 (en) Method for fabricating semiconductor device
JP2006261708A (en) Semiconductor memory device having self-aligned contact and method of manufacturing the same
JPH0982920A (en) Highly integrated DRAM cell manufacturing method
US12096615B2 (en) Semiconductor devices having contact plugs
US6198122B1 (en) Semiconductor memory and method of fabricating the same
KR100273987B1 (en) DRAM device and manufacturing method
US6489197B2 (en) Semiconductor memory device and method of fabricating the same
JP4694120B2 (en) Semiconductor device using damascene process and manufacturing method thereof
US6844229B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device having storage electrode of capacitor
JP2000243931A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100439038B1 (en) Bitline of semiconductor device having stud type capping layer and method for fabricating the same
JP3688703B2 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JPH10289984A (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
KR100366620B1 (en) Semiconductor memory device having a self-aligned contact and fabricating method thereof
JP3651130B2 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JP2914303B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2002100747A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH10261714A (en) Manufacture of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

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

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: 20050531

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050608

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090617

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090617

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100617

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100617

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110617

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees