JP2002158294A

Semiconductor memory device having metal contact structure and manufacturing method thereof

Abstract

[Task] Provided is a semiconductor memory device having a metal contact structure, which can secure a sufficient space for arranging the metal contact studs, has an improved manufacturing process, and has a high manufacturing yield.

Solution.The metal line 28 is connected to the active region 12, the gate electrode 14, and the bit line 16 through the second to fourth metal contacts 26b to 26d, respectively. The metal contact studs 27a and 27b are connected to the upper and lower parts 26b1 and 26b2 of the second metal contact 26b and to the upper and lower parts 26c1 and 26c2 of the third metal contact 26c, respectively. The metal contact studs 27a and 27b are formed in a layer different from the layer on which the bit line 16 is formed, and have a width wider than that of the bit line 16.

JP2002158294A, drawing sheet 1
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18 claims: 3 independent, 15 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 隣接したビットライン間に形成されて上部部分と下部部分を有したメタルコンタクトと、 前記上部部分と前記下部部分を連結して、前記ビットラインが形成される層とは異なる層に形成されたメタルコンタクトスタッドを含むことを特徴とする半導体メモリ装置。
  2. 2
    【請求項2】 前記メタルコンタクトスタッドはビットライン下層に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。
  3. 3
    【請求項3】 前記メタルコンタクトスタッドは上部面積が下部面積より小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。
  4. 4
    【請求項4】 セル領域と周辺領域を有した基板上に形成されたゲート電極と、 前記基板上前記絶縁膜上に形成された第1絶縁膜と、 前記メタルコンタクトスタッドを覆いながら前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、 前記第2絶縁膜上に形成されて前記ビットラインコンタクトとコンタクトする第3導電物質を含んで、 第1導電物質層でなった前記メタルコンタクトスタッドと前記メタルコンタクトの下部部分は前記第1絶縁膜を通過して形成されて、第2導電物質層でなった前記ビットラインは前記第1および第2絶縁膜を通過して形成されて、前記第3導電層はパターン化されてビットラインを形成することを特徴とする半導体メモリ装置。
  5. 5
    【請求項5】 a)セル領域と周辺領域を有した基板上にゲート電極を形成する段階と、 b)前記基板上にゲート電極を覆うように第1絶縁膜を形成する段階と、 c)前記第1絶縁膜に第1メタルコンタクトホールおよびスタッドホールを形成する段階と、 d)前記第1絶縁膜に第1メタルコンタクトホールおよびスタッドホールに第1メタルコンタクトスタッドおよび第1メタルコンタクト部を形成する段階と、 e)前記第1絶縁膜と前記メタルコンタクトスタッド上に第2絶縁膜を形成する段階と、 f)前記第1および第2絶縁膜を通過するビットラインコンタクトホールを形成する段階と、 g)前記ビットラインコンタクトホールにビットラインコンタクトを形成する段階、および、 h)前記第2絶縁膜上にビットラインを形成する段階を含むことを特徴とする半導体メモリ装置の製造方法。
  6. 6
    【請求項6】 i)前記基板のセル領域上にキャパシタを形成する段階と、 j)前記基板上に、ビットラインを覆う第3絶縁層を形成する段階と、 k)前記第2および第3絶縁層に、前記メタルコンタクトスタッドの一部を露出させる第2メタルコンタクトホールを形成する段階、および、 l)第2メタルコンタクトホールに第2メタルコンタクトを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  7. 7
    【請求項7】 前記スタッドホールを形成する段階は、 前記第1絶縁層上に第1フォトレジストパターンを形成する段階、および、 前記第1フォトレジストパターンをマスクで利用して前記第1絶縁層に前記スタッドホールをエッチングする段階をさらに含んで、 前記第1フォトレジストは前記スタッドホールを形成した後に除去することを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  8. 8
    【請求項8】 前記第1メタルコンタクトホールはアクティブ領域の一部と前記ゲート電極中少なくとも一つの一部を露出させるように異方性エッチングによって形成されることを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  9. 9
    【請求項9】 (d)段階は前記第1絶縁層上に第1導電物質層を蒸着する段階をさらに含んで、前記第1導電物質層は前記スタッドホールと前記第1メタルコンタクトホールを充填させることを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  10. 10
    【請求項10】 (e)段階はCMP技術を利用して前記第2絶縁層を平坦化させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  11. 11
    【請求項11】 (f)段階は前記第2絶縁層上に第2フォトレジストパターンを形成する段階と、前記第2フォトレジストパターンのマスクを利用して前記ビットラインコンタクトホールを形成するために前記第1および第2絶縁層をエッチングする段階をさらに含んで、前記ビットラインが形成された後に、前記第2フォトレジストパターンを除去することを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  12. 12
    【請求項12】 (e)段階は前記第2絶縁層上に、前記ビットラインコンタクトホールを充填させながら、第2導電物質層を蒸着する段階と、前記第2絶縁層上の第2導電物質層の一部を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  13. 13
    【請求項13】 (h)段階は前記第2絶縁層上に前記ビットラインコンタクトホールと接触する第3導電物質層を形成する段階と、前記第3導電物質層をパターン化して前記ビットラインを形成することを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  14. 14
    【請求項14】 各々のメタルコンタクトスタッドの下部部分の領域は上部領域より小さいことを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  15. 15
    【請求項15】 (k)段階は前記第3絶縁層上に第3フォトレジストパターンを形成する段階と、前記第3フォトレジストパターンのマスクを用いて前記第3絶縁層と第2絶縁層をエッチングして前記第2メタルコンタクトホールを形成する段階をさらに含んで、前記各々の第2メタルコンタクトホールは隣接したビットライン間を通過して前記メタルコンタクトスタッドの一部を露出させることを特徴とする請求項6に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  16. 16
    【請求項16】 (l)段階は前記第3絶縁層上に、前記第2メタルコンタクトホールを充填させながら、第4導電物質層を形成する段階と、前記第3絶縁層上の第4導電物質層の一部を除去して前記第2メタルコンタクトを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  17. 17
    【請求項17】 前記ビットラインコンタクト中少なくとも一つは前記基板のアクティブ領域と連結されることを特徴とする請求項12に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
  18. 18
    【請求項18】 前記ビットラインコンタクト中少なくとも一つは前記ゲート電極中一つと連結されることを特徴とする請求項12に記載の半導体メモリ装置の製造方法。
Independent claims18