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JPH09116113A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JPH09116113A
JPH09116113A JP8082907A JP8290796A JPH09116113A JP H09116113 A JPH09116113 A JP H09116113A JP 8082907 A JP8082907 A JP 8082907A JP 8290796 A JP8290796 A JP 8290796A JP H09116113 A JPH09116113 A JP H09116113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
memory cell
semiconductor device
effect transistor
field effect
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.)
Pending
Application number
JP8082907A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kuroda
英明 黒田
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP8082907A priority Critical patent/JPH09116113A/en
Priority to KR1019960033592A priority patent/KR970072428A/en
Publication of JPH09116113A publication Critical patent/JPH09116113A/en
Priority to US09/056,794 priority patent/US6696351B1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/09Manufacture or treatment with simultaneous manufacture of the peripheral circuit region and memory cells
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
    • H10B12/318DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor the storage electrode having multiple segments
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/50Peripheral circuit region structures
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D1/00Resistors, capacitors or inductors
    • H10D1/60Capacitors
    • H10D1/68Capacitors having no potential barriers
    • H10D1/692Electrodes
    • H10D1/711Electrodes having non-planar surfaces, e.g. formed by texturisation
    • H10D1/714Electrodes having non-planar surfaces, e.g. formed by texturisation having horizontal extensions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】DRAMなどのメモリセルとロジックなどの回
路とを搭載した半導体装置において、メモリセルのデー
タ保持特性を劣化させることなくメモリセル以外の回路
を高速化し得た半導体装置及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】絶縁層で回路用電界効果型トランジスタを
覆った後、メモリセルを形成し、メモリセル形成後、回
路用電界効果型トランジスタの拡散層表面を露出させ、
そして露出した回路用電界効果型トランジスタの拡散層
表面に被覆導電層を形成する。
(57) Abstract: In a semiconductor device having a memory cell such as a DRAM and a circuit such as a logic, a semiconductor device capable of speeding up circuits other than the memory cell without degrading the data retention characteristics of the memory cell. And a method for manufacturing the same. SOLUTION: A memory cell is formed after covering a circuit field effect transistor with an insulating layer, and after forming the memory cell, a diffusion layer surface of the circuit field effect transistor is exposed.
Then, a coating conductive layer is formed on the surface of the exposed diffusion layer of the field effect transistor for a circuit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばDRAMな
どのメモリセルと周辺回路やロジック回路等とを混載し
た半導体装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device in which a memory cell such as a DRAM and peripheral circuits, logic circuits and the like are mounted together, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】パーソ
ナルコンピュータやゲーム機器用に画像信号を高速で処
理し、ディスプレイに表示するために、大容量のダイナ
ミックランダムアクセスメモリ(DRAM)を搭載した
高速ロジックデバイスが求められている。これは、汎用
DRAMとロジックの2チップ構成では、DRAMとロ
ジックでデータのやりとりを行う場合、バス幅に限界が
あるため、同時に大量のデータを送ることができず、処
理スピードに限界があるためである。
2. Description of the Related Art A high-speed logic equipped with a large capacity dynamic random access memory (DRAM) for processing an image signal at high speed for a personal computer or game machine and displaying it on a display. Devices are needed. This is because in a 2-chip configuration of general-purpose DRAM and logic, when exchanging data between DRAM and logic, there is a limit to the bus width, so a large amount of data cannot be sent at the same time, and processing speed is limited. Is.

【0003】また、今後ロジックデバイスを高性能化し
ていくためには、サリサイド技術(ポリシリコンゲート
とソース・ドレイン層上の両方にシリサイド層を形成す
る)を用いて、拡散層を低抵抗化する必要が生じてきて
いる。しかしながら、DRAM部を構成するスイッチン
グ用のMOSトランジスタの拡散層をサリサイド化した
場合、サリサイド形成後のビット線形成のための熱処理
やキャパシタ形成時の熱処理で、サリサイド化した拡散
層の抵抗上昇や接合リークが上昇するという問題があ
る。
In order to improve the performance of logic devices in the future, salicide technology (silicide layers are formed on both the polysilicon gate and the source / drain layers) is used to reduce the resistance of the diffusion layer. The need is emerging. However, when the diffusion layer of the switching MOS transistor forming the DRAM part is salicided, the heat treatment for forming the bit line after the salicide formation and the heat treatment for forming the capacitor increase the resistance of the salicided diffusion layer and cause a junction. There is a problem that the leak rises.

【0004】この問題点を説明するため、サリサイド構
造の従来のスタック型DRAMの形成工程を具体的に示
す。まず、図17(a)に示すように、基板111に素
子分離領域(LOCOS)220を形成した後、ポリサ
イド及び絶縁膜を堆積、パターニングしてゲート電極2
21を形成する。そして、LDD用のイオン注入を行
い、LDD拡散層112を形成する。次いで、酸化膜を
堆積した後エッチバックすることによりサイドウオール
を形成して電極を被覆する絶縁層222を形成する。そ
の後、ソース・ドレイン用のイオン注入を行った後、拡
散層を露出させてチタンの堆積、加熱により拡散層にシ
リサイド層223を形成する。
In order to explain this problem, a process of forming a conventional stack type DRAM having a salicide structure will be specifically described. First, as shown in FIG. 17A, after forming an element isolation region (LOCOS) 220 on a substrate 111, a polycide and an insulating film are deposited and patterned to form a gate electrode 2.
21 are formed. Then, ion implantation for LDD is performed to form the LDD diffusion layer 112. Next, an oxide film is deposited and then etched back to form sidewalls, thereby forming an insulating layer 222 that covers the electrodes. Then, after ion implantation for source / drain, the diffusion layer is exposed and titanium is deposited and heated to form a silicide layer 223 in the diffusion layer.

【0005】その後、図17(b)に示すように、下部
電極用の不純物ドープポリシリコン膜224を形成し、
続いてアニールを約800℃、10min程度窒素ガス
中で行う。次いで、下部電極をパターニングした後、R
TA(Rapid Thermal Anneal)を900℃で1分程度ア
ンモニア雰囲気下で行い、次に窒化ケイ素膜をCVD
(約700℃)で形成し、続いて窒化ケイ素膜を例えば
850℃、10分、H2+O2 の条件で酸化して誘電体
膜(ONO膜)225を形成する。そして上部電極用の
不純物ドープポリシリコン膜226をCVDで形成し、
800℃程度でアニールした後、これをパターニングし
て図17(b)に示したスタック型のDRAMを得るこ
とができる。
Thereafter, as shown in FIG. 17B, an impurity-doped polysilicon film 224 for the lower electrode is formed,
Then, annealing is performed in nitrogen gas at about 800 ° C. for about 10 minutes. Next, after patterning the lower electrode, R
TA (Rapid Thermal Anneal) is performed at 900 ° C. for about 1 minute in an ammonia atmosphere, and then a silicon nitride film is deposited by CVD.
(About 700 ° C.), and then the silicon nitride film is oxidized, for example, at 850 ° C. for 10 minutes under the condition of H 2 + O 2 to form a dielectric film (ONO film) 225. Then, an impurity-doped polysilicon film 226 for the upper electrode is formed by CVD,
After annealing at about 800 ° C., this is patterned to obtain the stack type DRAM shown in FIG.

【0006】このように、拡散層をサリサイド化した
後、DRAMのキャパシタを作ると、キャパシタ形成時
に800℃程度(上記例では合計して850℃で50分
程度の熱処理)の熱処理が加わるために、せっかくサリ
サイド化した拡散層の抵抗が増大したり、接合リークが
上昇するという問題がある。そのため、DRAMを高速
のロジックデバイス上に on chip 化する場合は、DR
AMのデータ保持特性が劣化するという問題がある。
As described above, when a DRAM capacitor is manufactured after salicide of the diffusion layer, a heat treatment of about 800 ° C. (in the above example, a heat treatment of 850 ° C. for about 50 minutes in total) is added. However, there are problems that the resistance of the diffusion layer that has been salicided increases and that the junction leak increases. Therefore, when implementing DRAM on chip on a high-speed logic device, DR
There is a problem that the data retention characteristic of AM deteriorates.

【0007】そのため、DRAMを搭載したロジックデ
バイスでは、DRAMの接合リーク増大を抑制しながら
ロジックデバイスを高速化するため、サリサイド化しな
いDRAMを混載しつつロジック部の拡散層を低抵抗化
するプロセスが必要になるが、このプロセスにおいても
問題点がある。
Therefore, in a logic device having a DRAM mounted therein, in order to increase the speed of the logic device while suppressing an increase in junction leakage of the DRAM, a process of lowering the resistance of a diffusion layer of the logic portion while mounting a DRAM that is not salicided is required. Although necessary, there are problems with this process.

【0008】図18に、スタック型汎用DRAMとロジ
ック回路とを搭載したオンチップDRAMの断面図を示
す。このDRAM部は、COB(Capacitor Over Bitli
ne)型で、キャパシタはいわゆるダブルシリンダー型の
構造である。この半導体装置の通常の製造工程を簡単に
説明すると、基板111にLOCOS法などで素子分離
領域230を形成し、アクティブ領域表面にゲート酸化
膜を形成した後、不純物を導入したポリシリコン、タン
グステンシリサイド及び酸化珪素を順次CVDで成膜し
た後、これをパターニングしてゲート電極231を形成
する。その後、ゲート電極231とLOCOS230を
マスクとしてn型不純物をイオン注入してLDD112
を形成する。そして、酸化珪素を厚く堆積した後、これ
をエッチバックしてサイドウオール232を形成した
後、ソース・ドレイン用のイオン注入を行い、ソース・
ドレイン113を形成する。その後、窒化珪素膜233
を成膜した後、BPSG膜234を堆積し、平坦化す
る。ビットコンタクト235を開口し、不純物を導入し
たポリシリコン237とタングステンシリサイド238
を積層した後パターニングしてビット線240を形成す
る。BPSG(Boro Phospho Silicate Glass )241
を堆積、平坦化した後、窒化珪素膜242を形成する。
記憶ノードコンタクト245を開口し、その内壁に酸化
珪素のサイドウオール246を形成した後、ノードコン
タクト245をポリシリコン247で埋める。BPSG
を数百nm堆積した後、記憶ノードの形状に窒化珪素膜
242をエッチングストッパーとしてエッチングし、B
PSG膜に溝を形成し、続いて不純物導入ポリシリコン
250を堆積した後、溝の内壁にサイドウオールを形成
する。その後、ポリシリコン膜251と酸化珪素膜を順
次形成した後、酸化珪素膜をエッチバックしてポリシリ
コン膜を露出させ、続いてポリシリコン膜250をエッ
チングする。これによりサイドウオールが露出するの
で、サイドウオールを含む酸化珪素膜を除去する。これ
によりダブルシリンダー構造の記憶ノードが形成され
る。次に、ポリシリコン表面にONO膜を形成した後、
ポリシリコンを堆積し、更に酸化珪素膜253を堆積し
た後パターニングしてプレート電極を完成し、図18に
示すような構造のオンチップDRAMを得ることができ
る。
FIG. 18 is a sectional view of an on-chip DRAM having a stack type general purpose DRAM and a logic circuit mounted therein. This DRAM part is a COB (Capacitor Over Bitli
ne) type, the capacitor has a so-called double cylinder type structure. A general manufacturing process of this semiconductor device will be briefly described. An element isolation region 230 is formed on the substrate 111 by the LOCOS method or the like, a gate oxide film is formed on the surface of the active region, and then polysilicon or tungsten silicide into which impurities are introduced. Then, silicon oxide is sequentially formed by CVD, and then patterned to form a gate electrode 231. After that, the n-type impurity is ion-implanted by using the gate electrode 231 and the LOCOS 230 as a mask to perform LDD 112.
To form Then, after thickly depositing silicon oxide, this is etched back to form a side wall 232, and then ion implantation for source / drain is performed to form a source / drain.
The drain 113 is formed. Then, the silicon nitride film 233
After the film formation, the BPSG film 234 is deposited and flattened. The bit contact 235 is opened and impurities are introduced into the polysilicon 237 and the tungsten silicide 238.
Are stacked and then patterned to form the bit line 240. BPSG (Boro Phospho Silicate Glass) 241
Is deposited and planarized, and then a silicon nitride film 242 is formed.
After opening the storage node contact 245 and forming a sidewall 246 of silicon oxide on the inner wall thereof, the node contact 245 is filled with polysilicon 247. BPSG
Of silicon by several hundreds nm, and is etched using the silicon nitride film 242 as an etching stopper in the shape of the memory node.
After forming a groove in the PSG film and subsequently depositing impurity-doped polysilicon 250, a sidewall is formed on the inner wall of the groove. Then, a polysilicon film 251 and a silicon oxide film are sequentially formed, the silicon oxide film is etched back to expose the polysilicon film, and then the polysilicon film 250 is etched. As a result, the side wall is exposed, so the silicon oxide film containing the side wall is removed. As a result, a storage node having a double cylinder structure is formed. Next, after forming an ONO film on the polysilicon surface,
After depositing polysilicon and further depositing a silicon oxide film 253, patterning is performed to complete a plate electrode, and an on-chip DRAM having a structure as shown in FIG. 18 can be obtained.

【0009】このような工程では、DRAM部を形成す
る際のビット線形成のための熱処理やキャパシタ形成の
ための熱処理(850℃以上、1時間以上のアニールに
相当する)がかかる。このため、もしロジックトランジ
スタ部にサリサイドを形成すると、サリサイドを形成し
た後、DRAM部を形成するために、サリサイド拡散層
の抵抗上昇や接合リークが上昇するといった問題が発生
する。
In such a process, a heat treatment for forming a bit line and a heat treatment for forming a capacitor (corresponding to annealing at 850 ° C. or more for 1 hour or more) are required when forming a DRAM part. Therefore, if salicide is formed in the logic transistor portion, the salicide diffusion layer is formed and then the DRAM portion is formed, which causes a problem that resistance of the salicide diffusion layer and junction leakage increase.

【0010】従って、サリサイドをロジック部のトラン
ジスタに適用したスタック型汎用DRAMセル搭載の高
速ロジックデバイスは、実現不可能であると考えられて
いる。しかしながら、現在、画像信号処理用の大容量の
DRAMを搭載した高速ロジックデバイスが求められて
いる。
Therefore, it is considered impossible to realize a high-speed logic device equipped with a stack type general-purpose DRAM cell in which salicide is applied to a transistor in a logic section. However, at present, there is a demand for a high-speed logic device equipped with a large capacity DRAM for image signal processing.

【0011】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、DRAMなどのメモリセルとロジックなどの回路と
を搭載した半導体装置において、メモリセルのデータ保
持特性を劣化させることなくメモリセル以外の回路を高
速化し得た半導体装置及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a semiconductor device having a memory cell such as a DRAM and a circuit such as a logic, a circuit other than the memory cell is not deteriorated without degrading the data retention characteristic of the memory cell. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same which can speed up the process.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、メモリセルを構成するメモリ用電界効果型
トランジスタとメモリセル以外の回路を構成する回路用
電界効果型トランジスタとを同一基板に形成してなる半
導体装置において、該回路用電界効果型トランジスタの
拡散層表面の一部又は全部に被覆導電層を有し、該メモ
リ用電界効果型トランジスタの拡散層には該被覆導電層
を有しないことを特徴とする半導体装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a field effect transistor for memory which constitutes a memory cell and a field effect transistor for circuit which constitutes a circuit other than the memory cell on the same substrate. In the semiconductor device formed as described above, a covering conductive layer is provided on part or all of the surface of the diffusion layer of the circuit field effect transistor, and the covering conductive layer is formed on the diffusion layer of the memory field effect transistor. Provided is a semiconductor device characterized by having no.

【0013】また、本発明は、メモリセルとメモリセル
以外の回路を構成する回路用電界効果型トランジスタと
を同一基板に形成する半導体装置の製造方法において、
回路用電界効果型トランジスタを覆う絶縁層を形成する
工程と、メモリセルを形成する工程と、該メモリセル形
成後、回路用電界効果型トランジスタの拡散層表面の一
部又は全部を露出させる工程と、該露出した回路用電界
効果型トランジスタの拡散層表面に被覆導電層を形成す
る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法を提供する。
The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a memory cell and a field effect transistor for a circuit which constitutes a circuit other than the memory cell are formed on the same substrate.
A step of forming an insulating layer covering the circuit field effect transistor, a step of forming a memory cell, and a step of exposing a part or all of the diffusion layer surface of the circuit field effect transistor after forming the memory cell. And a step of forming a coating conductive layer on the surface of the diffusion layer of the exposed field effect transistor for a circuit, the method for manufacturing a semiconductor device.

【0014】本発明の半導体装置は、メモリセルを構成
するメモリ用電界効果型トランジスタとメモリセル以外
の回路を構成する回路用電界効果型トランジスタとを同
一基板に形成してなる半導体装置であり、回路用電界効
果型トランジスタの拡散層表面の一部又は全部に、例え
ば金属又は金属合金で構成される被覆導電層が形成され
ており、メモリ用電界効果型トランジスタの拡散層には
このような被覆導電層が形成されていない。
The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which a field effect transistor for memory which constitutes a memory cell and a field effect transistor for circuit which constitutes a circuit other than the memory cell are formed on the same substrate, A coating conductive layer made of, for example, a metal or a metal alloy is formed on a part or the whole of the surface of the diffusion layer of the circuit field effect transistor, and the diffusion layer of the memory field effect transistor has such a coating. No conductive layer is formed.

【0015】従って、メモリセルがシリサイド等の導電
層を有さない拡散層に形成されているので、接合リーク
が増大することはない。また、メモリセル以外の回路を
構成するトランジスタの拡散層のみに導電層を設けてい
るので、拡散層を低抵抗化でき、ロジック回路などを高
速化できる。そのため、汎用DRAMと高速ロジック回
路等とをお互いの性能を低下させることなく混載でき
る。
Therefore, since the memory cell is formed in the diffusion layer having no conductive layer such as silicide, the junction leak does not increase. Further, since the conductive layer is provided only in the diffusion layer of the transistor that constitutes the circuit other than the memory cell, the resistance of the diffusion layer can be reduced and the speed of the logic circuit can be increased. Therefore, the general-purpose DRAM and the high-speed logic circuit can be mounted together without deteriorating the performance of each other.

【0016】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
絶縁層で回路用電界効果型トランジスタを覆った後、メ
モリセルを形成し、メモリセル形成後、回路用電界効果
型トランジスタの拡散層表面を露出させ、そして露出し
た回路用電界効果型トランジスタの拡散層表面に被覆導
電層を形成する。
The semiconductor device manufacturing method of the present invention is
After covering the circuit field-effect transistor with an insulating layer, forming a memory cell, exposing the diffusion layer surface of the circuit field-effect transistor after forming the memory cell, and diffusing the exposed circuit field-effect transistor A coated conductive layer is formed on the layer surface.

【0017】従って、メモリセルをシリサイド化等の被
覆導電層を設けていない拡散層上に形成できるので、D
RAM等における接合リークが増大することはない。ま
た、既にメモリセルを形成した後に、回路用トランジス
タの拡散層に被覆導電層を設けるので、メモリセルのキ
ャパシタ形成時等の熱処理でシリサイド化等の被覆導電
層における拡散層の抵抗が増加するという不都合も生じ
ない。このため、本発明方法により製造された半導体装
置は、メモリセル部においてはデータ保持特性が良好で
あり、回路部においては高速化が達成されている。
Therefore, the memory cell can be formed on the diffusion layer not provided with the covering conductive layer such as silicidation.
There is no increase in junction leakage in RAM or the like. Further, since the covering conductive layer is provided on the diffusion layer of the circuit transistor after the memory cell is already formed, the resistance of the diffusion layer in the covering conductive layer such as silicidation is increased by the heat treatment when forming the capacitor of the memory cell. There is no inconvenience. Therefore, in the semiconductor device manufactured by the method of the present invention, the data retention characteristic is good in the memory cell section and the speedup is achieved in the circuit section.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的に説明するが、本発明は、下記の実施形態に限
定されるものではない。 [第1実施形態]図1〜図6は、フィン型記憶ノードを
有するDRAMと、MOSトランジスタの拡散層にシリ
サイドが形成された回路部とを有する本発明の半導体装
置の製造工程の一例を示すものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The embodiments of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to the following embodiments. [First Embodiment] FIGS. 1 to 6 show an example of a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention having a DRAM having a fin-type storage node and a circuit portion in which a silicide is formed in a diffusion layer of a MOS transistor. It is a thing.

【0019】まず、図1に示すように、基板10表面に
窒化シリコン膜などをパターニングして熱酸化する方法
などにより素子分離領域(LOCOS)20を形成す
る。そして、ゲート酸化膜21を形成した後、タングス
テンポリサイド膜と数百nmの厚さで酸化膜をCVD等
で堆積し、これらをパターニングしてゲート電極40と
オフセット酸化膜22を形成する。次に、LDD用の不
純物イオン注入を行い、LDD拡散領域11を形成す
る。その後、CVD法で数百nm厚の酸化珪素膜23、
低圧CVD法により数十nm厚の窒化ケイ素膜24を形
成した後、BPSG膜25をCVD法で数百nm堆積
し、このBPSGを800〜900℃でフローして図1
の構造を得ることができる。
First, as shown in FIG. 1, an element isolation region (LOCOS) 20 is formed on the surface of the substrate 10 by patterning a silicon nitride film or the like and thermally oxidizing it. Then, after forming the gate oxide film 21, a tungsten polycide film and an oxide film having a thickness of several hundred nm are deposited by CVD or the like, and these are patterned to form the gate electrode 40 and the offset oxide film 22. Next, impurity ion implantation for LDD is performed to form the LDD diffusion region 11. Then, a silicon oxide film 23 having a thickness of several hundred nm is formed by the CVD method.
After the silicon nitride film 24 having a thickness of several tens nm is formed by the low pressure CVD method, the BPSG film 25 is deposited by several hundreds nm by the CVD method, and this BPSG is flowed at 800 to 900 ° C.
Can be obtained.

【0020】本実施形態では、回路用MOSトランジス
タを絶縁層である酸化珪素膜23、窒化ケイ素膜24、
及びBPSG膜25で覆った状態で、次にメモリセル部
を作成する工程に入る。なお、回路部のトランジスタの
サイドウオールは後で形成する。
In this embodiment, the circuit MOS transistor is formed of a silicon oxide film 23, which is an insulating layer, a silicon nitride film 24,
Then, in a state of being covered with the BPSG film 25, a process of forming a memory cell portion is started next. Note that the sidewalls of the transistors in the circuit portion are formed later.

【0021】図2に示すように、数十nmの不純物ドー
プ多結晶ポリシリコン膜41及び数十nmの酸化ケイ素
膜26をCVD等で形成した後、記憶ノードコンタクト
用のレジストパターンを形成し、これをマスクとして、
酸化ケイ素膜26、多結晶ポリシリコン膜41、BPS
G膜25、窒化ケイ素膜24及び酸化ケイ素膜23を順
次エッチングし、記憶ノードコンタクト12を開口させ
る。この場合、BPSG膜25と酸化ケイ素膜23とを
エッチングする際には、窒化ケイ素膜24に対して高選
択比のエッチングを行う。その後、不純物ドープ多結晶
シリコン膜42をCVD等で形成し、これによりこの多
結晶シリコン膜42を多結晶シリコン膜41とLDD1
1とに電気的に接続する。次いで、記憶ノード用のレジ
ストパターニングを行い、これをマスクとして多結晶シ
リコン膜42、酸化ケイ素膜26、多結晶シリコン膜4
1を順次異方性エッチングする。これにより、フィン型
のスタック型記憶ノードを構成する下部電極が形成され
る。
As shown in FIG. 2, after forming an impurity-doped polycrystalline polysilicon film 41 of tens of nm and a silicon oxide film 26 of tens of nm by CVD or the like, a resist pattern for storage node contact is formed, With this as a mask,
Silicon oxide film 26, polycrystalline polysilicon film 41, BPS
The G film 25, the silicon nitride film 24, and the silicon oxide film 23 are sequentially etched to open the storage node contact 12. In this case, when the BPSG film 25 and the silicon oxide film 23 are etched, the silicon nitride film 24 is etched with a high selectivity. Then, an impurity-doped polycrystalline silicon film 42 is formed by CVD or the like, whereby the polycrystalline silicon film 42 and the LDD 1 are formed.
It is electrically connected to 1. Next, resist patterning for the storage node is performed, and using this as a mask, the polycrystalline silicon film 42, the silicon oxide film 26, and the polycrystalline silicon film 4 are used.
1 is sequentially anisotropically etched. As a result, the lower electrode forming the fin-type stack type storage node is formed.

【0022】次に、図3に示すように、HFにて下部電
極の多結晶シリコン膜42、41に挟まれた酸化膜26
とBPSG膜25を窒化ケイ素膜24をストッパーとし
てウエットエッチングを行う。これにより、キャパシタ
の下部電極のフィン部分(記憶ノード)が露出する。そ
して、RTAを900℃で1分程度アンモニア雰囲気下
で行い、次に窒化ケイ素膜をCVD(約700℃)で形
成し、続いて窒化ケイ素膜を例えば850℃、10分、
2 +O2 の条件で酸化して、記憶ノードの表面にON
O膜27を形成した後、プレート電極用の不純物ドープ
多結晶シリコン膜43と数十nmの低圧CVD窒化ケイ
素膜をCVDで形成する。続いて、プレート電極用のレ
ジストパターニングを行い、このレジストをマスクとし
て窒化ケイ素膜28と多結晶シリコン膜43のエッチン
グを行う。この場合、下部電極の多結晶シリコン膜4
2、41に挟まれた酸化膜26はそのまま残すこともで
き、また、BPSG膜25は、上部電極形成後にエッチ
ングすることも可能である。
Next, as shown in FIG. 3, the oxide film 26 sandwiched between the polycrystalline silicon films 42 and 41 of the lower electrode by HF.
Wet etching is performed on the BPSG film 25 and the silicon nitride film 24 as stoppers. As a result, the fin portion (storage node) of the lower electrode of the capacitor is exposed. Then, RTA is performed at 900 ° C. for about 1 minute in an ammonia atmosphere, then a silicon nitride film is formed by CVD (about 700 ° C.), and then a silicon nitride film is formed, for example, at 850 ° C. for 10 minutes.
Oxidizes under the condition of H 2 + O 2 and turns on the surface of the storage node
After forming the O film 27, the impurity-doped polycrystalline silicon film 43 for the plate electrode and the low pressure CVD silicon nitride film having a thickness of several tens of nm are formed by CVD. Subsequently, resist patterning for the plate electrode is performed, and the silicon nitride film 28 and the polycrystalline silicon film 43 are etched using this resist as a mask. In this case, the polycrystalline silicon film 4 of the lower electrode
The oxide film 26 sandwiched between 2 and 41 can be left as it is, and the BPSG film 25 can be etched after the upper electrode is formed.

【0023】更に、本実施形態においては、そのレジス
トを残し、続いて回路部の窒化ケイ素膜24と酸化膜2
3とを異方性エッチングを行う。これにより、図3に示
すように、DRAMのキャパシタが完成すると共に、回
路用MOSトランジスタのゲート電極40の側壁には、
サイドウオール29が形成される。更に、周辺回路部の
ソース・ドレイン領域の基板10の表面が露出する。な
お、レジストを除去した後、上部電極をマスクとして回
路部の絶縁層をエッチングして拡散層を露出させるよう
にしても良い。
Further, in this embodiment, the resist is left, and then the silicon nitride film 24 and the oxide film 2 in the circuit portion are continuously formed.
3 and 3 are anisotropically etched. As a result, as shown in FIG. 3, the capacitor of the DRAM is completed, and at the side wall of the gate electrode 40 of the circuit MOS transistor,
The sidewall 29 is formed. Further, the surface of the substrate 10 in the source / drain region of the peripheral circuit portion is exposed. After removing the resist, the insulating layer of the circuit portion may be etched using the upper electrode as a mask to expose the diffusion layer.

【0024】その後、図4に示すように、ソース・ドレ
イン用のイオン注入を行った後、熱処理を施し、ソース
・ドレイン拡散層13を形成し、次いで例えばTi等の
高融点金属を数十nm程度の厚さでスパッタリングし、
650〜850℃程度のランプアニールを行って、シリ
サイド層(被覆導電層)14を形成する。酸化ケイ素上
に残存する未反応のTiは、H2 2 を含む液でエッチ
オフする。この後、窒化ケイ素膜30を低圧CVD法で
数十nm堆積し、更に酸化ケイ素膜31をCVDで数百
nm程度堆積した後、これをCMP法(化学的機械研磨
方法)などで平坦化する。これは、本実施形態が、キャ
パシタを形成した後、周辺回路部の基板面を露出させる
ことから、かなりの段差が生じるためで、例えば、図3
に示すように、基板面からキャパシタの上面までは1.
03μm程度、周辺回路のトランジスタの絶縁層の上面
からDRAM部のトランジスタの上のキャパシタの上面
までの段差は約0.58μm程度となる。
Thereafter, as shown in FIG. 4, after ion implantation for source / drain, heat treatment is performed to form a source / drain diffusion layer 13, and then a refractory metal such as Ti of several tens nm is formed. Sputter with a thickness of about
Lamp annealing is performed at about 650 to 850 ° C. to form the silicide layer (covering conductive layer) 14. The unreacted Ti remaining on the silicon oxide is etched off with a solution containing H 2 O 2 . After that, a silicon nitride film 30 is deposited by several tens of nm by the low pressure CVD method, and a silicon oxide film 31 is further deposited by several hundreds of nm by the CVD, and then it is flattened by the CMP method (chemical mechanical polishing method) or the like. . This is because the present embodiment exposes the substrate surface of the peripheral circuit portion after forming the capacitor, and thus a considerable step is generated. For example, as shown in FIG.
As shown in 1., from the substrate surface to the top surface of the capacitor is 1.
The step difference from the upper surface of the insulating layer of the transistor of the peripheral circuit to the upper surface of the capacitor above the transistor of the DRAM portion is about 0.58 μm.

【0025】次いで、図5に示すように、DRAMセル
部のビットコンタクト用のレジストパターニングを行
い、酸化膜31、窒化ケイ素膜30、窒化ケイ素膜2
8、上部電極用多結晶シリコン膜43、窒化シリコン膜
24、酸化膜23を順次異方性エッチングすることによ
り、ビットコンタクト15を形成する。酸化ケイ素膜を
数百nm程度CVDで堆積した後、これをエッチバック
してビットコンタクト孔側壁にサイドウオール32を形
成し、このサイドウオール32によりプレート電極43
と分離する。この後、ビットコンタクト部にはリンをド
ープした多結晶シリコン膜44をCVD等で形成した
後、エッチバックすることにより、ビットコンタクト孔
を埋め込む。
Next, as shown in FIG. 5, resist patterning for bit contacts in the DRAM cell portion is performed to form an oxide film 31, a silicon nitride film 30, and a silicon nitride film 2.
8. The bit contact 15 is formed by sequentially anisotropically etching the upper electrode polycrystalline silicon film 43, the silicon nitride film 24, and the oxide film 23. After depositing a silicon oxide film by CVD for several hundreds of nm, this is etched back to form a side wall 32 on the side wall of the bit contact hole. The side wall 32 forms a plate electrode 43.
And separate. After that, a phosphorus-doped polycrystalline silicon film 44 is formed in the bit contact portion by CVD or the like, and then etched back to fill the bit contact hole.

【0026】最後に、図6に示すように、回路部にコン
タクトのパターニングを行い、酸化膜31と窒化ケイ素
膜30とを異方性エッチングしてコンタクトを開口し、
これにバリアメタル45を堆積した後、タングステンの
堆積、エッチバックによりコンタクトをブランケットタ
ングステン46で埋め込む。その後、1Al配線47、
層間絶縁膜33、2Al配線48を行ってDRAMを搭
載したデバイスが完成する。
Finally, as shown in FIG. 6, the contacts are patterned in the circuit portion, and the oxide film 31 and the silicon nitride film 30 are anisotropically etched to open the contacts.
After depositing a barrier metal 45 on this, the contact is filled with a blanket tungsten 46 by depositing tungsten and etching back. After that, 1 Al wiring 47,
The inter-layer insulating film 33 and the 2Al wiring 48 are formed to complete the device on which the DRAM is mounted.

【0027】本例の工程によれば、メモリセルの拡散層
にはシリサイドを形成せずに、回路部の拡散層のみに確
実にシリサイドを形成することができるので、回路部に
おいてはロジック回路などの回路の低抵抗化による高速
化が実現でき、DRAM部においてはデータの保持特性
が良好である。また、予め熱処理が必要なメモリセルの
形成を行ってから回路部のシリサイド形成を行ってお
り、また、平坦化はCMPを用い、熱処理を伴うBPS
Gのフローなども行っていないので、作ったシリサイド
に熱処理の影響がなく、抵抗上昇が生じることがないよ
うにしている。また、回路部の絶縁層をエッチバックし
て拡散層を露出させる際に、トランジスタのゲート電極
側壁にサイドウオールを形成しているので、工程を簡略
化している。 [第2実施形態]次に、DRAMメモリセル部が、ダブ
ルシリンダー型の記憶ノードで構成され、COB(Capa
citor Over Bitline)であり、ロジック回路用MOSト
ランジスタの拡散層に、被覆導電層として絶縁膜に形成
した埋込用溝を埋めた埋込金属層を設けた半導体装置の
製造方法の一例を説明する。
According to the process of this example, it is possible to surely form the silicide only in the diffusion layer of the circuit portion without forming the silicide in the diffusion layer of the memory cell. Higher speed can be realized by lowering the resistance of the circuit, and the data retention characteristic is good in the DRAM section. In addition, a memory cell that requires heat treatment is formed in advance, and then silicide is formed in the circuit portion. Further, CMP is used for planarization, and BPS accompanied with heat treatment is used.
Since the flow of G is not performed, the silicide thus formed is not affected by the heat treatment, and the resistance is prevented from increasing. Further, since the sidewall is formed on the side wall of the gate electrode of the transistor when the insulating layer of the circuit portion is etched back to expose the diffusion layer, the process is simplified. [Second Embodiment] Next, the DRAM memory cell portion is constituted by a double cylinder type storage node, and COB (Capa
An example of a method for manufacturing a semiconductor device in which a buried metal layer in which a buried groove formed in an insulating film as a covering conductive layer is buried is provided in a diffusion layer of a logic circuit MOS transistor will be described. .

【0028】まず、図7(a)に示すように、基板10
表面にパッド酸化膜、窒化シリコン膜などをパターニン
グして熱酸化する方法などにより素子分離領域(LOC
OS)20を形成する。そして、ゲート酸化膜21を熱
酸化で形成した後、不純物ドープポリシリコンとタング
ステンポリサイド膜と酸化珪素膜を数百nmの厚さにC
VD等で堆積し、これらをパターニングしてゲート電極
40とオフセット酸化膜22を形成する。次に、ゲート
電極40とLOCOS20をマスクとしてAs又はリン
を加速電圧数十keV程度、ドーズ量1×1012〜1×
1014程度でLDD用の不純物イオン注入を行い、LD
D拡散領域11を形成する。
First, as shown in FIG. 7A, the substrate 10
By patterning a pad oxide film, a silicon nitride film, etc. on the surface and performing thermal oxidation, a device isolation region (LOC) is formed.
OS) 20 is formed. Then, after the gate oxide film 21 is formed by thermal oxidation, the impurity-doped polysilicon, the tungsten polycide film, and the silicon oxide film are C-doped to a thickness of several hundred nm.
The gate electrode 40 and the offset oxide film 22 are formed by depositing by VD or the like and patterning them. Next, using the gate electrode 40 and the LOCOS 20 as a mask, As or phosphorus is accelerated at a voltage of about several tens keV and the dose is 1 × 10 12 to 1 ×.
Impurity ion implantation for LDD is performed at about 10 14 and LD
The D diffusion region 11 is formed.

【0029】その後、図7(b)に示すように、酸化珪
素膜を数十〜百数十nm程度CVDにて成膜し、これを
エッチバックすることにより、ゲート電極40の側壁に
サイドウオール29を形成する。そして、ソース・ドレ
イン用のイオン注入を行い、ソース・ドレイン13を形
成する。次いで、低圧CVD法で窒化珪素膜24を数十
nm程度の厚さで成膜し、更にBPSG膜25を数百n
m程度CVDで形成し、BPSGをフロー又はCMPで
平坦化する。
After that, as shown in FIG. 7B, a silicon oxide film is formed by CVD to a thickness of about several tens to one hundred and several tens nm, and this is etched back to form a sidewall on the side wall of the gate electrode 40. 29 is formed. Then, the source / drain ions are implanted to form the source / drain 13. Then, a silicon nitride film 24 is formed to a thickness of about several tens nm by a low pressure CVD method, and a BPSG film 25 is formed to a thickness of several hundreds n.
m is formed by CVD, and BPSG is flattened by flow or CMP.

【0030】次に、図8(a)に示すように、レジスト
パターニングと反応性イオンエッチングにより、ビット
コンタクトBCを開口し、不純物ドープポリシリコン5
1とタングステンシリサイド52を数十nm成膜してビ
ットコンタクトBC内面を覆い、その後パターニングし
てビット線53を形成する。
Next, as shown in FIG. 8A, the bit contact BC is opened by resist patterning and reactive ion etching, and the impurity-doped polysilicon 5 is formed.
1 and tungsten silicide 52 are deposited to a thickness of several tens of nm to cover the inner surface of the bit contact BC and then patterned to form the bit line 53.

【0031】次いで、図8(b)に示すように、BPS
G70を数百nmCVDで成膜し、これをフローするか
あるいはCMPで平坦化した後、低圧CVD法で窒化珪
素膜71を数十nmCVDで成膜する。そして記憶ノー
ドコンタクトNCを開口し、酸化珪素膜を堆積後にエッ
チバックすることにより、記憶ノードコンタクト孔NC
内壁に絶縁耐圧確保用のサイドウオール膜72を形成し
た後、ポリシリコンを堆積してエッチバックすることに
より、記憶ノードコンタクト孔NCをポリシリコンプラ
グ54で埋める。
Then, as shown in FIG. 8B, BPS
G70 is formed by CVD of several hundreds nm, and is flowed or flattened by CMP, and then a silicon nitride film 71 is formed by CVD of several tens of nm by a low pressure CVD method. Then, by opening the storage node contact NC and etching back after depositing the silicon oxide film, the storage node contact hole NC is formed.
After forming the side wall film 72 for ensuring the dielectric strength on the inner wall, polysilicon is deposited and etched back to fill the storage node contact hole NC with the polysilicon plug 54.

【0032】そして、図9に示すように、BPSG又は
NSGで絶縁層73を数百nm程度堆積する。次いで、
フォトリソグラフィにより、記憶ノードの形状にパター
ニングしたレジストをマスクとして反応性イオンエッチ
ングを用いて各記憶ノードコンタクト孔の上の絶縁層7
3を、窒化珪素膜71をエッチングストッパーとしてエ
ッチングし、絶縁層73に記憶ノード用溝NHを形成し
て記憶ノードポリシリコンプラグ54の表面を露出させ
る。
Then, as shown in FIG. 9, an insulating layer 73 is deposited by BPSG or NSG to a thickness of several hundred nm. Then
An insulating layer 7 on each storage node contact hole is formed by reactive ion etching using a resist patterned into the shape of the storage node by photolithography as a mask.
3 is etched using the silicon nitride film 71 as an etching stopper to form a storage node trench NH in the insulating layer 73 to expose the surface of the storage node polysilicon plug 54.

【0033】次に、キャパシタの下部電極となる不純物
ドープ下側ポリシリコン膜55を数十〜百数十nm程度
CVDで堆積した後、酸化珪素膜を数十nm程度CVD
で堆積して記憶ノード用溝NHを埋めた後、エッチバッ
クすることにより、記憶ノード溝NH内壁にサイドウオ
ール74を形成する。更に、不純物ドープ上側ポリシリ
コン膜56を数十nm〜百数十nm程度CVDで堆積し
た後、酸化珪素膜75を数百nm程度CVDで堆積す
る。
Next, an impurity-doped lower polysilicon film 55 to be a lower electrode of the capacitor is deposited by CVD of about tens to hundreds of tens nm, and then a silicon oxide film is formed by CVD of about tens of nm.
Then, the side wall 74 is formed on the inner wall of the storage node groove NH by etching back after the storage node groove NH is deposited. Further, after the impurity-doped upper polysilicon film 56 is deposited by CVD of about several tens nm to one hundred and several tens nm, the silicon oxide film 75 is deposited by CVD of about several hundreds nm.

【0034】そして、酸化珪素膜75をエッチバックし
て上側ポリシリコン膜56を露出させ、続いて上側ポリ
シリコン膜56と下側ポリシリコン膜55とを酸化珪素
に対して高選択比条件で反応性イオンエッチングを行
う。これにより、図10に示すように、サイドウオール
74の先端が露出する。
Then, the silicon oxide film 75 is etched back to expose the upper polysilicon film 56, and then the upper polysilicon film 56 and the lower polysilicon film 55 are reacted with silicon oxide under a high selection ratio condition. Performs a characteristic ion etching. As a result, as shown in FIG. 10, the tips of the side walls 74 are exposed.

【0035】その後、図11に示すように、残存する酸
化珪素膜75、酸化珪素膜73、及び酸化珪素で構成さ
れるサイドウオール74を窒化珪素膜71をエッチング
ストッパーとしてHF希釈液などでエッチオフする。こ
れにより、ダブルシリンダー型の記憶ノードが完成す
る。続いて不純物ドープポリシリコン55、56表面を
窒素ガス雰囲気中でランプアニールし、窒化珪素膜をC
VDで数nm堆積し、更に窒化珪素膜を酸化することに
より、ONO(酸化珪素/窒化珪素/酸化珪素)膜で構
成される誘電体膜76を形成する。次に不純物ドープポ
リシリコン膜57をCVDにより数十nm〜百数十nm
程度堆積し、次いで酸化珪素膜又は窒化珪素膜77を数
百nmCVDで形成し、フォトリソグラフィによりポリ
シリコン膜57と絶縁膜77とをパターニングしてプレ
ート電極を形成する。あるいは、不純物ドープポリシリ
コン57をパターニングしてプレート電極を形成した
後、酸化珪素膜又は窒化珪素膜77を数百nmCVDに
より形成しても良い。これにより、図11に示すよう
に、DRAMセル部が完成する。
After that, as shown in FIG. 11, the remaining silicon oxide film 75, the silicon oxide film 73, and the sidewalls 74 composed of silicon oxide are etched off with an HF diluent or the like using the silicon nitride film 71 as an etching stopper. To do. As a result, a double cylinder type storage node is completed. Subsequently, the surface of the impurity-doped polysilicon 55, 56 is lamp-annealed in a nitrogen gas atmosphere to remove the silicon nitride film by C
A dielectric film 76 composed of an ONO (silicon oxide / silicon nitride / silicon oxide) film is formed by depositing a few nm by VD and further oxidizing the silicon nitride film. Next, the impurity-doped polysilicon film 57 is formed by CVD to have a thickness of several tens nm to a hundred and several tens nm
Then, a silicon oxide film or a silicon nitride film 77 is formed by several hundred nm CVD, and the polysilicon film 57 and the insulating film 77 are patterned by photolithography to form a plate electrode. Alternatively, after the impurity-doped polysilicon 57 is patterned to form the plate electrode, the silicon oxide film or the silicon nitride film 77 may be formed by CVD of several hundred nm. As a result, the DRAM cell portion is completed as shown in FIG.

【0036】次に、回路部のMOSトランジスタの拡散
層に被覆導電層を形成する工程に入る。図12に示すよ
うに、ロジック回路部のMOSトランジスタを覆う絶縁
層(窒化珪素膜71、酸化珪素膜70、酸化珪素膜2
5、窒化珪素膜24)を順次エッチングして拡散層に達
する埋込用溝BHを形成する。そして、スパッタリング
法又はCVD法により密着層としてのTi膜及びTiN
膜58を形成し、次にタングステン膜をCVD法により
形成する。その後、これらの密着層とタングステン膜を
反応性イオンエッチングによりエッチバックして埋込用
溝BHをタングステンプラグ59で埋め込み、埋込金属
層(被覆導電層)60を形成する。あるいはエッチバッ
クの代わりにCMP法で研磨しても良い。その後、層間
絶縁膜となる酸化珪素膜78を数百nmCVDにより形
成し、これをCMP法などで平坦化する。
Next, the step of forming a coating conductive layer on the diffusion layer of the MOS transistor in the circuit section is started. As shown in FIG. 12, an insulating layer (a silicon nitride film 71, a silicon oxide film 70, a silicon oxide film 2) that covers the MOS transistors in the logic circuit portion.
5. The silicon nitride film 24) is sequentially etched to form a buried groove BH reaching the diffusion layer. Then, a Ti film and TiN as an adhesion layer are formed by a sputtering method or a CVD method.
A film 58 is formed, and then a tungsten film is formed by the CVD method. After that, the adhesion layer and the tungsten film are etched back by reactive ion etching to fill the burying groove BH with the tungsten plug 59 to form a burying metal layer (covering conductive layer) 60. Alternatively, instead of etching back, polishing may be performed by a CMP method. After that, a silicon oxide film 78 to be an interlayer insulating film is formed by CVD of several hundreds nm and is flattened by a CMP method or the like.

【0037】最後に、図13に示すように、層間絶縁膜
78にコンタクト孔を開口し、スパッタリング法にてT
iN膜61を数十nm程度、CVD法にてタングステン
62を堆積した後、これらをパターニングしてタングス
テン配線を形成する。この後、層間絶縁膜79を堆積し
た後、ビアホールを開口し、TiN膜63とタングステ
ンプラグ64でビアホールを埋込み、TiN膜65とA
lCu又はAlSiCu膜66で構成されるアルミニウ
ム配線をパターニングし、再び層間絶縁膜80を形成す
る。以下、これを繰り返して多層配線を形成する。
Finally, as shown in FIG. 13, a contact hole is opened in the interlayer insulating film 78, and a T-shaped layer is formed by sputtering.
After depositing the tungsten 62 with the iN film 61 of about several tens of nm by the CVD method, they are patterned to form a tungsten wiring. After that, after depositing an interlayer insulating film 79, a via hole is opened, the via hole is filled with a TiN film 63 and a tungsten plug 64, and a TiN film 65 and A are formed.
The aluminum wiring formed of the 1Cu or AlSiCu film 66 is patterned, and the interlayer insulating film 80 is formed again. Hereinafter, this is repeated to form a multilayer wiring.

【0038】本例の工程によれば、メモリセルの拡散層
には埋込金属層を形成せずに、回路部の拡散層のみに確
実に埋込金属層60を形成することができるので、回路
部においてはロジック回路などの回路の低抵抗化による
高速化が実現でき、DRAM部においてはデータの保持
特性が良好である。また、予め熱処理が必要なメモリセ
ルの形成を行ってから回路部の被覆導電層(埋込導電
層)形成を行っており、また、キャパシタを形成する前
にビット線を形成しているため、ビット線形成時の熱の
影響が埋込導電層に与えることがなく、埋込導電層60
に抵抗上昇が生じることがないようにしている。
According to the process of this example, the buried metal layer 60 can be reliably formed only in the diffusion layer of the circuit portion without forming the buried metal layer in the diffusion layer of the memory cell. In the circuit portion, high speed can be realized by lowering the resistance of the circuit such as the logic circuit, and in the DRAM portion, the data retention characteristic is good. In addition, since the memory cell that needs heat treatment is formed in advance, the covering conductive layer (buried conductive layer) of the circuit portion is formed, and since the bit line is formed before forming the capacitor, The embedded conductive layer 60 is prevented from being affected by heat when forming the bit line.
We are trying to prevent an increase in resistance.

【0039】このようなオンチップDRAMのDRAM
部の平面図を図14に示す。図9は、図14のA−A線
に沿った断面図に相当する。図14では、DRAM部の
4つのゲート電極40が並列に配線され、活性領域とゲ
ート電極40とで第1トランジスタTr1と第2トラン
ジスタTr2が構成されている。ビット線53はゲート
電極40と直交しており、第1トランジスタTr1と第
2トランジスタTr2の共通拡散領域のビットコンタク
トBCでこれらのトランジスタと接続されている。ビッ
トライン53の上に形成されている記憶ノードMNは、
ノードコンタクトNHでトランジスタの拡散層と接続さ
れている。メモリセルサイズは、1.20×0.6=
0.72μm2 である。セル数は例えば5000であ
る。
DRAM of such an on-chip DRAM
A plan view of the part is shown in FIG. FIG. 9 corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. In FIG. 14, four gate electrodes 40 of the DRAM section are wired in parallel, and the active region and the gate electrode 40 form a first transistor Tr1 and a second transistor Tr2. The bit line 53 is orthogonal to the gate electrode 40 and is connected to these transistors through a bit contact BC in the common diffusion region of the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2. The storage node MN formed on the bit line 53 is
The node contact NH is connected to the diffusion layer of the transistor. The memory cell size is 1.20 × 0.6 =
It is 0.72 μm 2 . The number of cells is 5000, for example.

【0040】また、図15に、ロジック回路領域のトラ
ンジスタの平面図の一例を示す。この図は、トランジス
タの拡散層に埋込金属層60を設け、拡散層の大部分の
領域を埋込金属層で被覆した状態を示す。ゲート電極と
活性領域とでトランジスタが構成されている。この埋込
金属層60にはコンタクト孔を介してタングステン配線
及びアルミニウム配線が接続されている。図16は、活
性領域を分離する領域を示した平面図であり、活性領域
間の離間距離は0.50μm、タングステン配線と活性
領域との離間距離は0.32μmに設定されている。
FIG. 15 shows an example of a plan view of a transistor in the logic circuit area. This figure shows a state in which a buried metal layer 60 is provided in the diffusion layer of the transistor, and most of the region of the diffusion layer is covered with the buried metal layer. A transistor is composed of the gate electrode and the active region. Tungsten wiring and aluminum wiring are connected to the buried metal layer 60 via contact holes. FIG. 16 is a plan view showing a region separating the active regions. The distance between the active regions is set to 0.50 μm, and the distance between the tungsten wiring and the active region is set to 0.32 μm.

【0041】本実施形態では、埋込用溝を全部金属で埋
めたが、露出した拡散層にチタンなどを堆積後反応させ
る方法などによりシリサイドを形成し、その後タングス
テンプラグで埋めるようにしても良い。本発明は、上記
実施形態に限定されるものではない。例えば、DRAM
を例にとって説明したが、これに限らず、FRAM、S
RAM等キャパシタを有する半導体装置全てに適用で
き、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
することができる。
In the present embodiment, the burying groove is completely filled with metal, but silicide may be formed by a method of depositing titanium or the like on the exposed diffusion layer and then reacting it, and then filling with a tungsten plug. . The present invention is not limited to the above embodiment. For example, DRAM
However, the present invention is not limited to this, and FRAM, S
The present invention can be applied to all semiconductor devices having capacitors such as RAM, and can be variously modified without departing from the scope of the present invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明の半導体装置は、高速でかつデー
タ保持特性が良好なメモリセルと回路を混載した半導体
装置である。また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、メモリセルのデータ保持特性を劣化させることな
くメモリセル以外の回路を高速化し得た半導体装置を製
造することができる。
The semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which memory cells and circuits which are fast and have good data retention characteristics are mounted together. Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor device in which circuits other than the memory cell can be speeded up without deteriorating the data retention characteristic of the memory cell.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の半導体装置の第1実施形態における製
造工程の一例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a manufacturing process in a first embodiment of a semiconductor device of the present invention.

【図2】図1の続きの工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図3】図2の続きの工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図4】図3の続きの工程を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図5】図4の続きの工程を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a step continued from FIG.

【図6】図5の続きの工程を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図7】(a)、(b)は、第2実施形態の製造工程を
示す断面図である。
7A and 7B are cross-sectional views showing the manufacturing process of the second embodiment.

【図8】(a)、(b)は、図7の続きの工程を示す断
面図である。
8A and 8B are cross-sectional views showing a step that follows FIG. 7.

【図9】図8の続きの工程を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図10】図9の続きの工程を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図11】図10の続きの工程を示す断面図である。11 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 10.

【図12】図11の続きの工程を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 11.

【図13】図12の続きの工程を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図14】第2実施形態におけるDRAM部の平面図で
ある。
FIG. 14 is a plan view of a DRAM section according to the second embodiment.

【図15】ロジック回路領域におけるトランジスタの平
面図である。
FIG. 15 is a plan view of a transistor in a logic circuit area.

【図16】ロジック回路領域における活性領域を分離す
る領域を示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing a region separating an active region in a logic circuit region.

【図17】(a)、(b)は、従来のシリサイドを用い
たキャパシタの製造工程を示す断面図である。
17 (a) and 17 (b) are cross-sectional views showing a manufacturing process of a conventional capacitor using silicide.

【図18】従来のDRAMを搭載したロジックデバイス
の構造を示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional logic device including a DRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:基板、11:LDD、13:ソース・ドレイン、
14:シリサイド(被覆導電層)、20:LOCOS、
21:ゲート酸化膜、23:酸化膜、24:窒化ケイ素
膜、27:ONO膜、28:窒化ケイ素膜、40:ゲー
ト電極、41,42:キャパシタの下部電極、43:キ
ャパシタの上部電極(プレート電極)、53:ビット
線、54:ポリシリコンプラグ、58:密着層、59:
タングステンプラグ、60:埋込金属層(被覆導電層)
NC:ノードコンタクト孔、NH:ノード用溝、BH:
埋込用溝
10: substrate, 11: LDD, 13: source / drain,
14: silicide (covering conductive layer), 20: LOCOS,
21: gate oxide film, 23: oxide film, 24: silicon nitride film, 27: ONO film, 28: silicon nitride film, 40: gate electrode, 41, 42: lower electrode of capacitor, 43: upper electrode of capacitor (plate) Electrode), 53: bit line, 54: polysilicon plug, 58: adhesion layer, 59:
Tungsten plug, 60: embedded metal layer (covering conductive layer)
NC: node contact hole, NH: node groove, BH:
Groove for embedding

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】メモリセルを構成するメモリ用電界効果型
トランジスタとメモリセル以外の回路を構成する回路用
電界効果型トランジスタとを同一基板に形成してなる半
導体装置において、 該回路用電界効果型トランジスタの拡散層表面の一部又
は全部に被覆導電層を有し、該メモリ用電界効果型トラ
ンジスタの拡散層には該被覆導電層を有しないことを特
徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which a memory field effect transistor forming a memory cell and a circuit field effect transistor forming a circuit other than the memory cell are formed on the same substrate. A semiconductor device having a coating conductive layer on part or all of the surface of a diffusion layer of a transistor, and not having the coating conductive layer on the diffusion layer of the field effect transistor for memory.
【請求項2】上記被覆導電層が金属又は金属合金で構成
される請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the coated conductive layer is made of a metal or a metal alloy.
【請求項3】メモリセルがダイナミックランダムアクセ
スメモリで構成される請求項1記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the memory cell is composed of a dynamic random access memory.
【請求項4】メモリセルとメモリセル以外の回路を構成
する回路用電界効果型トランジスタとを同一基板に形成
する半導体装置の製造方法において、 回路用電界効果型トランジスタを覆う絶縁層を形成する
工程と、 メモリセルを形成する工程と、 該メモリセル形成後、回路用電界効果型トランジスタの
拡散層表面の一部又は全部を露出させる工程と、 該露出した回路用電界効果型トランジスタの拡散層表面
に被覆導電層を形成する工程とを有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device in which a memory cell and a field effect transistor for a circuit that constitutes a circuit other than the memory cell are formed on the same substrate, and a step of forming an insulating layer covering the field effect transistor for the circuit. A step of forming a memory cell, a step of exposing a part or the whole of the diffusion layer surface of the circuit field effect transistor after the formation of the memory cell, and the exposed surface of the diffusion layer of the circuit field effect transistor. And a step of forming a coated conductive layer on the substrate.
【請求項5】回路用電界効果型トランジスタを覆う絶縁
層をエッチバックすることにより、該トランジスタの拡
散層表面を露出させる請求項4記載の半導体装置の製造
方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the surface of the diffusion layer of the transistor is exposed by etching back an insulating layer covering the field effect transistor for a circuit.
【請求項6】メモリセルをパターニングするレジストを
そのまま残して回路用電界効果型トランジスタを覆う絶
縁層をエッチバックする請求項5記載の半導体装置の製
造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the insulating layer covering the circuit field effect transistor is etched back while leaving the resist for patterning the memory cell as it is.
【請求項7】メモリセルを構成する電極をマスクとして
回路用電界効果型トランジスタを覆う絶縁層をエッチバ
ックする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the insulating layer covering the field effect transistor for a circuit is etched back using the electrodes constituting the memory cell as a mask.
【請求項8】上記エッチバックにより回路用電界効果型
トランジスタのゲート電極側壁にサイドウオールを形成
する請求項5記載の半導体装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein a side wall is formed on the side wall of the gate electrode of the field effect transistor for a circuit by the etch back.
【請求項9】回路用電界効果型トランジスタを覆う絶縁
層に該トランジスタの拡散層に達する埋込用溝を形成し
て該拡散層の一部又は全部を露出させる工程と、 該埋込用溝を導電体で埋めて被覆導電層を形成する工程
とを有する請求項4記載の半導体装置の製造方法。
9. A step of forming an embedding groove reaching the diffusion layer of the transistor in an insulating layer covering the circuit field effect transistor to expose a part or all of the diffusion layer, and the embedding groove. 5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising the step of filling the conductor with a conductor to form a coated conductive layer.
【請求項10】上記被覆導電層が金属又は金属合金で構
成される請求項4記載の半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 4, wherein the coated conductive layer is made of a metal or a metal alloy.
【請求項11】メモリセルがダイナミックランダムアク
セスメモリで構成される請求項4記載の半導体装置の製
造方法。
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the memory cell is a dynamic random access memory.
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