JPH098254A - デュアルパッド付き半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
デュアルパッド付き半導体素子及びその製造方法Info
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Abstract
法を提供する。 【解決手段】 ゲ−ト電極と、当該ゲ−ト電極の両側に
おいて半導体基板に形成された第1導電領域及び第2導
電領域とを有するトランジスタと、前記第1導電領域に
接続するように第1導電層で形成された第1パッドと、
前記第1パッドの上面の外周に形成された第1キャッピ
ング層と、第1パッドと第1キャッピング層の側壁に形
成されたスペ−サと、前記第2導電領域に接続し、その
一側壁がスペ−サと接続するように第2導電層で形成さ
れた第2パッドとを含むことによって、高い信頼度でパ
ッド間を絶縁することができ、また、充分な工程マ−ジ
ンを確保しながら半導体素子を製造することができる。
Description
製造方法に係り、特にセルフアライン方式によるデュア
ルパッド付き半導体素子及びその製造方法に関する。
ンル−ルの向上に伴う素子の高集積化は、全般的な工程
マ−ジンの不足をもたらしつつある。その結果、メモリ
素子の構成要素間の接続のためのコンタクトホ−ルを最
小フィ−チャサイズ(featuresize) で形成する必要が
ある。たとえコンタクトホ−ルを最小フィ−チャサイズ
で形成することができたとしても、その形成過程のうち
食刻マスクのミスアラインなどにより、周辺構造物、例
えばゲ−ト電極やビットライン電極等が頻繁に露出され
る。従って、これはゲ−ト電極とビットライン電極、ビ
ットライン電極とストレ−ジ電極又はゲ−ト電極とスト
レ−ジ電極間の接触を引き起こし、メモリ素子の信頼性
を劣化させる。
より周辺構造物が露出されることなく、コンタクトホ−
ルの大きさを微小化するための多くの方法が開発されて
おり、セルフアラインによるコンタクト形成方法もその
一種である。
は、周辺構造物の段差を用いてコンタクトホ−ルを形成
する方法であって、多様な大きさのコンタクトホ−ルが
特別のマスクを用いることなく得られるので、高集積化
により微小化する半導体素子の製造に好適である。
用いた従来の半導体素子の製造方法を図1乃至図3を参
照して説明する。
造のための従来のレイアウト図であり、DRAM(Dyna
mic Random Access Memory) を製造するためのものてあ
る。図1において“P1”は半導体基板の不活性領域に
フィ−ルド酸化膜を製造するための第1マスクパタ−ン
を、“P2”はゲ−ト電極の形成のための第2マスクパ
タ−ンを、“P3”はビットラインパッドを形成するた
めの第3マスクパタ−ンを、“P4”はストレ−ジパッ
ドを形成するための第4マスクパタ−ンを、“P5”は
ビットラインパッドをビットラインに接続させるための
第3コンタクトホ−ルを形成するための第5マスクパタ
−ンを、“P6”はストレ−ジパッドをストレ−ジ電極
に接続させるための第4コンタクトホ−ルを形成するた
めの第6マスクパタ−ンを、“R1”はストレ−ジ電極
とソ−スとの接触領域を、そして“R2”はビットライ
ンとドレインとの接触領域を示す。
パッド付き半導体素子の製造方法を工程順に説明するた
めの図1のII−II′線における断面図である。
導体基板10の不活性領域にフィ−ルド酸化膜12を形
成し、該フィ−ルド酸化膜12の形成された半導体基板
10上にゲ−ト酸化膜14を形成した後、該ゲ−ト酸化
膜14上に多結晶シリコン層と絶縁膜層を順次積層しパ
タニングすることによってその上部が絶縁膜18により
絶縁されるゲ−ト電極16を形成する。この際、前記パ
タニング工程は、図1の第2マスクパタ−ンP2により
行われる。
物の基板上に酸化膜を蒸着し、これを異方性食刻してゲ
−ト電極16及び絶縁膜18の側壁にスペ−サ20を形
成した後、その結果物の基板の全面に不純物をイオン注
入してソ−ス22及びドレイン24を形成する。この
際、スペ−サ20を形成するための異方性食刻時に、ソ
−ス及びドレインの形成される領域のゲ−ト酸化膜も部
分的に食刻され、ソ−スの形成される領域の一部分(図
1のR1参照)及びドレインの形成される領域の一部分
(図1のR2参照)をそれぞれ露出させた第1及び第2
コンタクトホ−ル15、17が形成される。
ホ−ル15,17の形成された結果物の基板上に不純物
のド−ピングされた多結晶シリコン膜を塗布し、これを
図1の第3及び第4マスクパタ−ンP3,P4を用いて
写真食刻することにより、第1コンタクトホ−ル15を
通じてソ−ス22と接続するストレ−ジパッド26及び
第2コンタクトホ−ル17を通じてドレイン24と接続
するビットラインパッド28を形成する(図2A参
照)。
果物の基板の全面に、絶縁物として、例えばBPSG(B
oro-Phosphor-Silicate-Glass)を蒸着し、これを高温で
リフロ−させて平坦化することによって平坦化層30を
形成する。次に、図1の第5マスクパタ−ンP5を用い
て平坦化層30を異方性食刻することによってビットラ
インをビットラインパッド28に接続させるための第3
コンタクトホ−ル32(ビットラインコンタクトホ−
ル)を形成した後、該第3コンタクトホ−ル32を通じ
てビットラインパッド28と接続するビットライン34
を形成する。その後、絶縁物質で結果物の基板を覆った
後、図1の第6マスクパタ−ンP6を用いた食刻工程で
ストレ−ジパッド26とストレ−ジ電極(図示せず)を
接続させるための第4コンタクトホ−ル(ストレ−ジコ
ンタクトホ−ル;図示せず)の形成工程とストレ−ジ電
極の形成工程を行う。
−ジパッド26とビットラインパッド28を互いに分離
するために、多結晶シリコン膜の形成及び写真食刻工程
を通じて両者の分離空間を形成した後、該空間を絶縁物
質(例えば、平坦化層30)で埋め立てる方法を用い
た。しかしながら、このような方法によれば、高集積化
に伴って半導体メモリ素子の製造のための活性領域が縮
まり、結果として、ストレ−ジパッドとビットラインパ
ッドを互いに分離するための空間も必然的に縮まる(図
1のL1参照)。
トレージパッド及びビットラインパッドを形成する場
合、縮まった分離空間を確保するためには、写真食刻の
ための光源の波長を縮めなければならないなどの工程上
の問題がある。
レージパッド及びビットラインパッドを同一層に形成す
るため、ミスアラインによる不良を低減するためのマ−
ジンが不充分である。
ンパッドを同一層に形成するため、両パッド間に導電ブ
リッジが形成される恐れがあり、その結果、半導体素子
の電気的な特性が劣化する。
ストレ−ジパッドに着目した場合、隣接したビットライ
ンパッド又は隣接した他のストレ−ジパッド)と最小限
の距離を保つように形成すべきであるが、この場合、隣
接する2つのパッドの形成領域は活性領域内に限定さ
れ、例えば、ストレ−ジ電極のコンタクトホ−ル及びビ
ットラインのコンタクトホ−ルの領域が活性領域内に限
定される(図1のP5及びP6参照)。従って、ストレ
−ジ電極のコンタクトホ−ル間の距離(図1のL2参
照)又はストレ−ジ電極のコンタクトホ−ルとビットラ
インのコンタクトホ−ルとの距離(図1のL3参照)が
高集積化に伴って次第に狭くなるため、工程マ−ジが小
さくなる。
信頼性をもってパッド間を絶縁させ得るデュアルパッド
付き半導体素子を提供するにある。
半導体素子を充分な工程マ−ジを確保しながら製造し得
る方法を提供するにある。
に本発明のデュアルパッド付き半導体素子は、ゲ−ト電
極と、前記ゲ−ト電極の両側の半導体基板に形成される
第1導電領域と第2導電領域とを有するトランジスタ
と、前記第1導電領域に接続し、第1導電層より形成さ
れた第1パッドと、前記第1パッドの上面の外周に形成
された第1キャッピング層と、前記第1パッドと第1キ
ャッピング層の側壁に形成されたスペ−サと、前記第2
導電領域に接続し、その一側壁が前記スペ−サと接続す
る第2導電層より形成された第2パッドとを含むことを
特徴とする。
記第2パッドの一表面を露出させる第1コンタクトホ−
ルを前記第2パッド上にさらに具備し、前記第1パッド
の一表面を露出させる第2コンタクトホ−ルを前記第1
パッド上にさらに具備することが好ましい。。
子において、前記第1導電領域はトランジスタのソ−ス
であり、前記第2導電領域はトランジスタのドレインで
あり、前記第1パッドは前記ソ−スをキャパシタのスト
レ−ジ電極に接続させるためのストレ−ジパッドであ
り、前記第2パッドは前記ドレインをビットラインに接
続させるためのビットラインパッドであることが好まし
い。
ュアルパッド付き半導体素子の製造方法は、半導体基板
の活性領域に、ゲ−ト電極と前記ゲ−ト電極の両側に形
成された第1導電領域及び第2導電領域とを具備したト
ランジスタを形成する第1工程と、少なくとも半導体基
板の活性領域を覆う第1導電層を形成する第2工程と、
前記第1導電層上に第1キャッピング層を形成する第3
工程と、少なくとも前記第2導電領域上の前記第1キャ
ッピング層及び第1導電層を食刻することによって前記
第1キャッピング層でその表面が覆われ前記第1導電領
域と接続する第1パッドを形成する第4工程と、前記第
1キャッピング層及び第1パッドの側壁にスペ−サを形
成する第5工程と、前記スペ−サの形成された結果物の
基板の全面に第2導電層を形成する第6工程と、前記第
2導電層をパタニングすることによって前記スペ−サに
より前記第1パッドから絶縁された第2パッドを形成す
る第7工程とを含むことを特徴とする。
方法において、前記第2工程は、前記トランジスタの形
成された半導体基板の全面に平坦な表面の絶縁膜を形成
する工程と、少なくとも半導体基板の活性領域の前記絶
縁膜を取り除く工程と、前記絶縁膜を取り除く工程の結
果物の基板の全面に第1導電層を形成する工程と、残っ
た前記絶縁膜の表面が露出されるまで前記第1導電層を
食刻する工程とより行われることが好ましく、前記第4
工程における食刻工程は、第2導電領域上に、前記ゲ−
ト電極より低く第1導電層の残余物が残るように行うこ
とが好ましい。
方法は、前記第6工程後、前記第2導電層を覆うように
第2キャッピング層を形成する工程をさらに具備するこ
とが好ましい。
方法は、前記第2パッドまで形成された半導体基板の全
面に第1層間絶縁層を形成する工程と、前記第2パッド
上に積層された第1層間絶縁層を食刻することによって
前記第2パッドを部分的に露出させる第1コンタクトホ
−ルを形成する工程と、前記第1コンタクトホ−ルを通
じて前記第2パッドと接続する第3導電層を形成する工
程と、前記第3導電層まで形成された半導体基板の全面
に第2層間絶縁層を形成する工程と、前記第1パッド上
に積層された第1及び第2層間絶縁層を食刻することに
よって前記第1パッドを部分的に露出させる第2コンタ
クトホ−ルを形成する工程をさらに含むことが好まし
い。
活性領域と不活性領域との境界面を含む前記第1パッド
上に形成し、前記第1コンタクトホ−ルは前記不活性領
域の前記第2パッド上に、前記第2コンタクトホ−ルの
延長線から外れるように形成することが好ましい。
ュアルパッド付き半導体素子の製造方法は、半導体基板
の不活性領域に素子分離膜を形成する第1工程と、半導
体基板の活性領域に、ゲ−ト電極と前記ゲ−ト電極の両
側に形成されたソ−ス及びドレインを具備したトランジ
スタを形成する第2工程と、半導体基板の不活性領域上
に平坦な表面の絶縁膜を形成する第3工程と、前記絶縁
膜の形成された半導体基板の全面に第1導電層を形成す
る第4工程と、前記絶縁膜の表面が露出されるまで前記
第1導電層を食刻することによって少なくとも半導体基
板の活性領域を覆う第1導電層パタ−ンを形成する第5
工程と、前記第1導電層パタ−ンの形成された結果物の
基板上に第1キャッピング層を形成する第6工程と、少
なくとも前記ドレイン上の前記第1導電層パタ−ン及び
第1キャッピング層を食刻することによってその表面が
前記第1キャッピング層で覆われ前記ソ−スと接続する
第1パッドを形成する第7工程と、前記第1キャッピン
グ層と第1パッドの側壁に第1スペ−サを形成する第8
工程と、前記第1スペ−サの形成された結果物の基板の
全面に第2導電層と第2キャッピング層を積層する第9
工程と、前記第2導電層及び第2キャッピング層をパタ
ニングすることによってその表面が前記キャッピング層
で覆われ前記ドレインに接続する第2パッドを形成する
第10工程と、前記第2キャッピング層と第2パッドの
側壁に第2スペ−サを形成する第11工程とを含むこと
を特徴とする。
果物の基板の全面に第1層間絶縁層を形成する工程と、
前記第2パッド上に積層された第1層間絶縁層を部分的
に食刻して第1コンタクトホ−ルを形成する工程と、前
記第1コンタクトホ−ルの形成された結果物の基板の全
面に第3導電層を形成する工程と、前記第3導電層をパ
タニングすることによって前記第1コンタクトホ−ルを
通じて第2パッドに接続するビットラインを形成する工
程と、前記ビットラインの形成された結果物の基板の全
面に第2層間絶縁層を形成する工程と、前記第1パッド
上に積層された第1及び第2層間絶縁層を部分的に食刻
して第2コンタクトホ−ルを形成する工程と、前記第2
コンタクトホ−ルを通じて第1パッドに接続するキャパ
シタのストレ−ジ電極を形成する工程とをさらに含むこ
とが好ましい。
明を詳細に説明する。
造のための本発明によるレイアウト図であり、参照符号
“P11”は半導体基板の不活性領域に素子分離膜を製
造するための第1マスクパタ−ンを、“P12”はゲ−
ト電極の形成のための第2マスクパタ−ンを、“P1
3”はストレ−ジパッドの形成のための第3マスクパタ
−ンを、“P14”はビットラインパッドをドレインに
接続させるためのコンタクトホ−ルを形成するための第
4マスクパタ−ンを、“P15”はビットラインパッド
の形成のための第5マスクパタ−ンを、“P16”はビ
ットラインをビットラインパッドに接続させるためのコ
ンタクトホ−ルを形成するための第6マスクパタ−ン
を、そして“P17”はストレ−ジ電極をストレ−ジパ
ッドに接続させるためのコンタクトホ−ルを形成するた
めの第7マスクパタ−ンを示す。さらに、その内部に多
数の点のある長方形の領域“R11”はストレ−ジパッ
ドの形成領域を示す。
1は、横長(図3参照)の長方形であり、セルアレイの
全体領域にかけてマトリックス状に配列されている。三
点鎖線で示した第2マスクパタ−ンP12は、縦長の長
方形であり、セルアレイの全体領域にかけてレ−ル状に
配列されている。点線で示した第3マスクパタ−ンP1
3は、縦方向に関しては第1マスクパタ−ンP11とそ
の長さが同一であり、横方向に関しては第1マスクパタ
−ンP11より長い。一点鎖線で示した第4マスクパタ
−ンP14は、第3マスクパタ−ンP13と部分的に重
なっており、セルアレイの全体領域にかけてマトリック
ス状に配列されている。二点鎖線で示した第5マスクパ
タ−ンP15は、縦長の長方形であり、第4マスクパタ
−ンP14をその内部に含む。内部に×を付した正方形
の第6マスクパタ−ンP16は、第5マスクパタ−ンP
15の内部で第1及び第3マスクパタ−ンP11及びP
13と重ならないように配列される。内部に×を付した
正方形の第7マスクパタ−ンP17は、その上下の境界
が第1マスクパタ−ンP11の横方向に伸びる境界と重
なるように配列される。
一実施例であり、本発明の目的に応じて適宜変形し得る
ことは言うまでもない。
00においてゲ−ト電極120の両側の形成された、例
えばソ−ス124及びドレイン126のような第1導電
領域及び第2導電領域を有するトランジスタと、ソ−ス
124と接続され、第1導電層より形成された、例えば
ストレ−ジパッド200のような第1パットと、ストレ
−ジパッド200の上面の外周に形成された第2キャッ
ピング層190と、ストレ−ジパッド200と第2キャ
ッピング層190の側壁に形成された第2スペ−サ23
0と、ドレイン126に接続し、その一側壁が第2スペ
−サ230と接続する第2導電層より形成された、例え
ばビットラインパッドのような第2パッドとより構成さ
れる。
った図面符号の説明は、以下の半導体素子の製造工程で
説明する。
ッド付き半導体素子の製造方法を工程順に説明するため
の図であり、各図の(A)は、図3のA−A′線におけ
る断面図、各図の(B)は、図3のB−B′線における
断面図である。
スタを形成する工程を示したものである。同工程は、図
3の第1マスクパタ−ンP11を用いて半導体基板10
0の不活性領域に素子間の分離のための素子分離膜11
0を、例えば狭いトレンチ分離方式で形成する第1工
程、半導体基板100の全面にゲ−ト酸化膜118、ゲ
−ト電極形成物質層及び第1キャッピング形成物質層を
順次積層した後、積層されたゲ−ト電極形成物質及び第
1キャッピング形成物質層を図3の第2マスクパタ−ン
P12を用いた写真食刻工程で、その上面が第1キャッ
ピング層121で覆われるゲ−ト電極120を形成する
第2工程、ゲ−ト電極120の形成された結果物の基板
の全面に、例えばシリコンニトリド(SiN)のような
絶縁物を蒸着した後、これを異方性食刻することによっ
てゲ−ト電極120及び第1キャッピング層121の側
壁に第1スペ−サ122を形成する第3工程、結果物の
基板の全面に不純物イオンを注入することによってトラ
ンジスタのソ−ス124及びドレイン126を形成する
第4工程を含む。
チ分離方式の他に選択酸化方式により形成しても良い。
また、第1キャッピング層121は、シリコンニトリド
又は高温酸化膜より形成することが好ましい。
形成のための異方性食刻時に、ソ−ス及びドレインの形
成される領域のゲ−ト酸化膜も共に取り除き、ソ−ス1
24及びドレイン126をそれぞれ露出させ、第1スペ
−サ122に自己整合した第1コンタクトホ−ル130
及び第2コンタクトホ−ル140を形成する。
形成された結果物の基板の全面に、例えば酸化物のよう
な絶縁物質を第1キャッピング層121が露出しない程
度の厚さで蒸着し、高温でこれをリフロ−させることに
よって平坦な表面を有する第1絶縁膜150を形成した
状態の半導体基板の断面図である。
クパタ−ンP13を用いた写真食刻工程で第1絶縁膜を
部分的に取り除くことにより、ストレ−ジパッドの形成
のための反転パタ−ン160を形成した状態の半導体基
板の断面図である。
3において、上下方向)に関しては第1マスクパタ−ン
P11とその長さが同一であり、横方向(図3におい
て、左右方向)に関しては第1マスクパタ−ンP11よ
りも長い。従って、ストレ−ジパッドの形成のための反
転パタ−ン160は、縦方向(図7(A)及び(B)に
おいて、紙面の裏表方向)に関しては活性領域のみ露出
させ、横方向(図7(A)及び(B)において、左右方
向)に関しては活性領域だけでなく活性領域の週辺のゲ
−ト電極の一部分をも露出させるように形成される。
(A)及び(B)で説明したリフロ−工程にの結果、そ
の表面が平坦で全体的に一定の厚さを有するため、パッ
ド形成などの後続工程において、表面段差を有する半導
体基板上で発生するような工程マ−ジの減少を防止する
ことができる。
60が形成された結果物の基板の全面に、例えば不純物
がド−プされた多結晶シリコンのような導電物質を蒸着
して導電層170を形成した状態の半導体基板の断面図
である。
60の表面を完全に覆える程度の厚さで形成することが
好ましい。
(B)の導電層170をエッチバックすることによっ
て、反転パタ−ン160の不存在により露出された領域
の半導体基板(活性領域及びその周辺のゲ−ト電極)を
覆うストレ−ジパッドを形成するための導電層パタ−ン
180を形成した状態の半導体基板のの断面図である。
パタ−ン180の高さが第1逆パタ−ン160より低く
なるまで(但し、ゲ−ト電極120との間に相応の距離
を残す)まで行われる。例えば、前記エッチバック工程
は、反転パタ−ン160の高さを越えている部分の導電
層170が完全に取り除かれるまで行う。図9(A)に
示すように、導電層パタ−ン180は、反転パタ−ン1
60の反転パタ−ンとして形成される。
ッド200と第2キャッピング層190を形成する工程
を示したものである。同工程は、図9(A)及び(B)
の導電層パタ−ン180が形成された結果物の基板の全
面に、例えば高温酸化物のような絶縁物質を塗布して第
2キャッピング層形成物質層を形成する第1工程と、図
3の第4マスクパタ−ンP14を用いた写真食刻工程
で、ドレイン126の上部に形成された導電層パタ−ン
及び第2キャッピング層形成物質層を蝕刻することによ
ってビットラインパッド(図示せず)とドレイン126
とを接続させるための第3コンタクトホ−ル210を形
成する第2工程とを含む。この際、前記第2工程におけ
る食刻工程時に除去されなかった部分であるソ−ス12
4上の導電層パタ−ンと第2キャッピング層形成物質は
それぞれストレ−ジパッド200及び第2キャッピング
層190を形成する。
トホ−ル(図5(A)及び(B)の130参照)を通じ
てソ−ス124と接続され、各ソ−スとその周辺を含む
大きさ(図3のストレ−ジパッド形成領域R11参照)
で形成される。
イン126上に形成された導電層パタ−ンを完全に除去
せずにゲ−ト電極120より低い高さの部分を残した残
留層220を形成することが好ましい。これは前記第2
工程における食刻工程時に半導体基板の表面が損傷され
ないようにするためである。
230を形成する工程を示したものである。同工程は、
ストレ−ジパッド200が形成された結果物の基板の全
面に、例えば高温酸化物のような絶縁物質を塗布してス
ペ−サ層(後続工程により第1スペ−サ230となる)
を形成する第1工程と、前記スペ−サ層を異方性食刻す
ることにより第3コンタクトホ−ル210の側壁に第2
スペ−サ230を形成する第2工程とを含む。
200及び第2キャッピング層190の側壁に形成され
て、ストレ−ジパッド200を、例えばビットラインパ
ッド(後続工程により形成される)のような他の導電層
から絶縁する。
パッド240及び第3キャッピング層250を形成する
工程を示したものである。同工程は、ストレ−ジパッド
200が形成された結果物の基板の全面に、例えば不純
物のド−プされた多結晶シリコンのような導電物質を蒸
着してビットラインパッド形成物質層(後続工程により
ビットラインパッド240となる)を形成する第1工程
と、前記ビットラインパッド形成物質層上に、例えば高
温酸化物のような絶縁物質を塗布して第3キャッピング
層形成物質層(後続工程により第3キャッピング層25
0となる)を形成する第2工程と、図3の第5マスクパ
タ−ンP15を用いた食刻工程で前記第3キャッピング
層形成物質層及びビットラインパッド形成物質層を順次
食刻することによってそれぞれ第3キャッピング層25
0及びビットラインパッド240を形成する第3工程と
を含む。
タクトホ−ル(図511(A)及び(B)の210参
照)を完全に埋め立てるように形成され、ビットライン
パッド240がドレイン126と接続される。この際、
ビットラインパッド240は、第2スペ−サ230によ
りストレ−ジパッド200から分離される。
(A)参照)とビットラインパッド28(図2(A)参
照)を同一層に形成するため、両パッドを分離するため
の空間と、これらが占める空間を同時に考慮してセルを
レイアウトする必要があった。従って、高集積化に伴っ
て両パッドが占める空間だけでなく、これらを分離する
ための空間も共に縮まるため、素子の製造工程時におけ
る諸問題を招いていた。
ジパッド200とビットラインパッド240を相異なる
層に形成するてめ、両パッドを分離するための空間とこ
れらが占める空間を同時に考慮することなくセルをレイ
アウトすることができる。即ち、レイアウト上でパッド
形成のための第5マスクパタ−ン(図3のP15参照)
とストレ−ジパッドの形成領域R11が部分的に重なっ
ていても、製造されたセルにおいては、これらが電気的
に接続されない。従って、ストレ−ジパッド及びビット
ラインパッドを従来よりさらに大きく形成することがで
き、これらの工程マ−ジンを従来より大きくすることが
できる。
パッドとの間の導電ブリッジの発生を完璧に防止するこ
とができる。
パッド240が形成された結果物の基板の全面に、例え
ば高温酸化物のような絶縁物質を塗布した後、これを異
方性食刻することによって第3キャッピング層250及
びビットラインパッド240の側壁に第3スペ−サ26
0を形成する工程を示したものである。
電極のような導電体からビットラインパッド240を絶
縁させるために形成される。
トホ−ル280(ビットラインコンタクトホ−ル)を形
成する工程を示したものである。同工程は、第3スペ−
サ260が形成された結果物の基板上に第2絶縁膜27
0を形成する第1工程と、図3の第6マスクパタ−ンP
16を用いた写真食刻工程でビットラインパッド240
上の第3キャッピング層250及び第2絶縁膜270を
部分的に食刻することによってビットライン(図示せ
ず)をビットラインパッド240に接続させるための第
4コンタクトホ−ル280を形成する第2工程とを含
む。
着・リフロ−することにより、平坦な表面の単一層又は
平坦な表面のBPSG層上に純粋酸化膜を積層した複合
層により形成する。
トホ−ルが形成された結果物の基板の全面に、例えば不
純物のド−プされた多結晶シリコン層を蒸着した後、こ
れをパタニングすることによってビットライン290を
形成する工程を示したものである。この際、ビットライ
ン290は、ビットラインパッド240を介してトラン
ジスタのドレイン126に連結される。
トホ−ル310(ストレ−ジ電極コンタクトホ−ル)の
形成工程を示したものである。同工程は、ビットライン
290が形成された結果物の基板上に第3絶縁膜300
を形成する第1工程と、図3の第7マスクパタ−ンP1
7を用いた写真食刻工程で、ストレ−ジパッド200上
に積層された物質層を部分的に取り除くことによりスト
レ−ジ電極(図示せず)をストレ−ジ電極パッド200
に接続させるための第5コンタクトホ−ルを形成する第
2工程とを含む。
16がジグザグ状に配置されているため、これらの距離
L4は従来のものより大きくなり、また、第7マスクパ
タ−ンP17の一部が活性領域上から外れた位置に配置
されているため、第6マスクパタ−ンと第7マスクパタ
−ンとの距離L5も従来より大きくなる。従って、スト
レ−ジ電極のコンタクトホ−ルとビットラインのコンタ
クトホ−ルとの間、ストレ−ジ電極のコンタクトホ−ル
間の絶縁信頼度が向上すると共に、これらの工程マ−ジ
ンを従来より大きくすることができる。
極、誘電体膜及びプレ−ト電極を形成し、金属配線工程
を経てメモリ素子が完成する。
ことなく、多様な変形が本発明の技術的思想内で当分野
の通常の知識を持つものにより可能なことは明白であ
る。
及びその製造方法によれば、第一に、ストレ−ジパッド
及びビットラインパッドを従来より大きく形成できるた
め、これらの工程マ−ジン及び他の導電層(例えば、ス
トレ−ジ電極又はビットライン)を接続させるためのコ
ンタクトホ−ルの工程マ−ジンを従来より大きくするこ
とができる。第二に、ストレ−ジパッドとビットライン
パッドとの間の導電ブリッジの発生を完璧に防止するこ
とができる。そして、第三に、ストレ−ジ電極のコンタ
クトホ−ルとビットラインのコンタクトホ−ルとの間、
ストレ−ジ電極のコンタクトホ−ル間の絶縁信頼度を従
来より高くすることができる。
従来のレイアウト図である。
法を工程順に説明するための、図1のII−II′にお
ける断面図である。
製造のためのレイアウト図である。
断面図であって、(A)及び(B)は図3のA−A’線
及びB−B’線に対応する断面図である。
製造工程を説明するための第1の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
製造工程を説明するための第2の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
製造工程を説明するための第3の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
製造工程を説明するための第4の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
製造工程を説明するための第5の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
の製造工程を説明するための第6の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
の製造工程を説明するための第7の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
の製造工程を説明するための第8の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
の製造工程を説明するための第9の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
の製造工程を説明するための第10の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
の製造工程を説明するための第11の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
の製造工程を説明するための第12の断面図であって、
(A)及び(B)は図3のA−A’線及びB−B’線に
対応する断面図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 ゲ−ト電極と、当該ゲ−ト電極の両側に
おいて半導体基板に形成された第1導電領域及び第2導
電領域とを有するトランジスタと、 前記第1導電領域に接続するように第1導電層で形成さ
れた第1パッドと、 前記第1パッドの上面の外周に形成された第1キャッピ
ング層と、 前記第1パッドと第1キャッピング層の側壁に形成され
たスペ−サと、 前記第2導電領域に接続し、その一側壁が前記スペ−サ
に接続するように第2導電層で形成された第2パッド
と、 を含むことを特徴とするデュアルパッド付き半導体素
子。 - 【請求項2】 前記第2パッドの一表面を露出させる第
1コンタクトホ−ルを前記第2パッド上にさらに具備す
ることを特徴とする請求項1に記載のデュアルパッド付
き半導体素子。 - 【請求項3】 前記第1パッドの一表面を露出させる第
2コンタクトホ−ルを前記第1パッド上にさらに具備す
ることを特徴とする請求項1に記載のデュアルパッド付
き半導体素子。 - 【請求項4】 前記第1導電領域はトランジスタのソ−
スであり、前記第2導電領域はトランジスタのドレイン
であり、前記第1パッドは前記ソ−スをキャパシタのス
トレ−ジ電極に接続するためのストレ−ジパッドであ
り、前記第2パッドはドレインをビットラインに接続す
るためのビットラインパッドであることを特徴とする請
求項1に記載のデュアルパッド付き半導体素子。 - 【請求項5】 半導体基板の活性領域に、ゲ−ト電極と
前記ゲ−ト電極の両側に形成された第1導電領域及び第
2導電領域とを有するトランジスタを形成する第1工程
と、 少なくとも半導体基板の活性領域を覆う第1導電層を形
成する第2工程と、 前記第1導電層上に第1キャッピング層を形成する第3
工程と、 少なくとも前記第2導電領域上の前記第1キャッピング
層及び第1導電層を食刻することによって、前記第1キ
ャッピング層でその表面が覆われ前記第1導電領域と接
続した第1パッドを形成する第4工程と、 前記第1キャッピング層及び第1パッドの側壁にスペ−
サを形成する第5工程と、 前記スペ−サが形成された結果物の基板の全面に第2導
電層を形成する第6工程と、 前記第2導電層をパタニングすることによって、前記ス
ペ−サにより前記第1パッドから絶縁された第2パッド
を形成する第7工程と、 を含むことを特徴とするテュアルパッド付き半導体素子
の製造方法。 - 【請求項6】 前記第2工程は、 前記トランジスタが形成された半導体基板の全面に平坦
な表面の絶縁膜を形成する工程と、 少なくとも半導体基板の活性領域上に形成された前記絶
縁膜を取り除く工程と、 前記絶縁膜を取り除く工程の後の結果物の基板の全面に
第1導電層を形成する工程と、 前記絶縁膜の残り部分の表面が露出するまで前記第1導
電層を食刻する工程と、 を含むことを特徴とする請求項5に記載のテュアルパッ
ド付き半導体素子の製造方法。 - 【請求項7】 前記第4工程における食刻は、前記第2
導電領域上に、前記ゲ−ト電極の高さより低く第1導電
層の残余物が残るように行うことを特徴とする請求項5
に記載のテュアルパッド付き半導体素子の製造方法。 - 【請求項8】 前記第6工程の後に、前記第2導電層を
覆うように第2キャッピング層を形成する工程をさらに
含むことを特徴とする請求項5に記載のテュアルパッド
付き半導体素子の製造方法。 - 【請求項9】 前記第2パッドが形成された半導体基板
の全面に第1層間絶縁層を形成する工程と、 前記第2パッド上に積層された第1層間絶縁層を食刻す
ることによって前記第2パッドを部分的に露出させる第
1コンタクトホ−ルを形成する工程と、 前記第1コンタクトホ−ルを通じて前記第2パッドと接
続する第3導電層を形成する工程と、 をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のテュア
ルパッド付き半導体素子の製造方法。 - 【請求項10】 前記第3導電層が形成された半導体基
板の全面に第2層間絶縁層を形成する工程と、 前記第1パッド上に積層された第1及び第2層間絶縁層
を食刻することによって前記第1パッドを部分的に露出
させた第2コンタクトホ−ルを形成する工程と、 をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載のテュア
ルパッド付き半導体素子の製造方法。 - 【請求項11】 前記第2コンタクトホ−ルは、その一
面が前記活性領域と不活性領域との境界線上の面を含む
ように前記第1パッド上に形成されることを特徴とする
請求項10に記載のテュアルパッド付き半導体素子の製
造方法。 - 【請求項12】 前記第1コンタクトホ−ルは、前記不
活性領域上の前記第2パッド上に、前記第2コンタクト
ホ−ルの真横から外れるように形成されることを特徴と
する請求項11に記載のテュアルパッド付き半導体素子
の製造方法。 - 【請求項13】 半導体基板の不活性領域に素子分離膜
を形成する第1工程と、 半導体基板の活性領域に、ゲ−ト電極と当該ゲ−ト電極
の両側に形成されたソ−ス及びドレインとを具備するト
ランジスタを形成する第2工程と、 半導体基板の不活性領域上に平坦な表面の絶縁膜を形成
する第3工程と、 前記絶縁膜が形成された半導体基板の全面に第1導電層
を形成する第4工程と、 前記絶縁膜の表面が露出するまで前記第1導電層を食刻
することによって、少なくとも半導体基板の活性領域を
覆う第1導電層パタ−ンを形成する第5工程と、 前記第1導電層パタ−ンが形成された結果物の基板上に
第1キャッピング層を形成する第6工程と、 少なくとも前記ドレイン上の前記第1導電層パタ−ン及
び第1キャッピング層を食刻することによって、その表
面が前記第1キャッピング層により覆われ前記ソ−スと
接続する第1パッドを形成する第7工程と、 前記第1キャッピング層と第1パッドの側壁に第1スペ
−サを形成する第8工程と、 前記第1スペ−サが形成された結果物の基板の全面に第
2導電層と第2キャッピング層を積層する第9工程と、 前記第2導電層及びキャッピング層をパタニングするこ
とによって、その表面が前記第2キャッピング層により
覆われ前記ドレインに接続する第2パッドを形成する第
10工程と、 前記第2キャッピング層と第2パッドの側壁に第2スペ
−サを形成する第11工程と、 を含むことを特徴とするテュアルパッド付き半導体素子
の製造方法。 - 【請求項14】 前記第2スペ−サが形成された結果物
の基板の全面に第1層間絶縁層を形成する工程と、 前記第2パッド上に積層された第1層間絶縁層を部分的
に食刻して第1コンタクトホ−ルを形成する工程と前記
第1コンタクトホ−ルが形成された結果物の基板の全面
に第3導電層を形成する工程と、 前記第3導電層をパタニングすることによって、前記第
1コンタクトホ−ルを通じて第2パッドと接続するビッ
トラインを形成する工程と、 前記ビットラインが形成された結果物の基板の全面に第
2層間絶縁層を形成する工程と、 前記第1パッド上に積層された第1及び第2層間絶縁層
を部分的に食刻して第2コンタクトホ−ルを形成する工
程と、 前記第2コンタクトホ−ルを通じて第1パッドと接続す
るキャパシタのストレ−ジ電極を形成する工程と、 をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のデュ
アルパッド付き半導体素子の製造方法。
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