JP2000232076A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JP2000232076A
JP2000232076A JP11032252A JP3225299A JP2000232076A JP 2000232076 A JP2000232076 A JP 2000232076A JP 11032252 A JP11032252 A JP 11032252A JP 3225299 A JP3225299 A JP 3225299A JP 2000232076 A JP2000232076 A JP 2000232076A
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Japan
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semiconductor device
film
semiconductor
gate electrode
source
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Japanese (ja)
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Yutaka Okamoto
裕 岡本
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Sony Corp
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high speed operation for a semiconductor device by making the device in the form of a high-speed logic, having a silicide structure having a silicided gate electrode and providing operating characteristics equivalent to those of an independent high-speed logic element to the device. SOLUTION: This semiconductor device includes first and second semiconductor devices 30 and 40 on an identical semiconductor substrate 11. In the first device 30, cobalt silicide films 36 to 38 are formed self-aligned on surfaces of source and drain diffused layers 34 and 35 and on an upper surface of a gate wiring 31 as a compound films of a semiconductor and a metal. In the second device 40, a compound film of semiconductor and metal of a tungsten silicide film 18 as a metallic film is formed on an upper part of at least a gate wiring 41. And a nitride silicon film 19 and a sidewall insulating film 20, having an etching rate slower than that of an interlayer insulating film 22, are formed around the gate wiring 41, and a contact hole 23 is made self- alignedly therein.

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、半導体装置および
その製造方法に関し、詳しくはメモリデバイスとロジッ
クデバイスとを混載した半導体装置およびその製造方法
に関する。
The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device in which a memory device and a logic device are mixed and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】システムコストの低減、低消費電力化、
高速化を目的に、メモリデバイスとロジックデバイスと
を同一チップ内に搭載することが行われている。特に、
3次元グラフィック等への応用においては、高速データ
転送化を目的として、バンド幅の広いメモリデバイスが
必要であり、これは大容量のメモリデバイスを高速ロジ
ックデバイスに混載することによって達成される。
2. Description of the Related Art Reduction of system cost, lower power consumption,
For the purpose of speeding up, a memory device and a logic device are mounted on the same chip. In particular,
In application to three-dimensional graphics and the like, a memory device having a wide bandwidth is required for high-speed data transfer, and this is achieved by embedding a large-capacity memory device in a high-speed logic device.

【0003】高速ロジックデバイスにおいては、寄生抵
抗、寄生容量の低減を目的としてソース、ドレイン拡散
層上とゲート電極上とに半導体と金属との化合物を自己
整合的に形成したセルフアラインシリサイド〔以下サリ
サイドという、(Self-Aligned Silicidation )〕が適
用され、ソース、ドレイン拡散層の抵抗は数Ωまで低減
されている。
In a high-speed logic device, a self-aligned silicide (hereinafter referred to as salicide) in which a compound of a semiconductor and a metal is formed in a self-aligned manner on a source / drain diffusion layer and a gate electrode for the purpose of reducing parasitic resistance and parasitic capacitance. (Self-Aligned Silicidation)] is applied, and the resistance of the source and drain diffusion layers is reduced to several Ω.

【0004】一方、メモリデバイスにおいては、メモリ
サイズの縮小を目的として、コンタクト孔を配線層に対
して自己整合的に形成するセルフアラインコンタクト
〔以下SACという、(Self-Aligned Contact)〕が用
いられている。特に、近年は、コンタクト孔の形成時に
被エッチング膜よりもエッチング速度の遅い絶縁膜で配
線層の周りを覆ってからコンタクト孔を開口するという
製造方法が採用されている。
On the other hand, in a memory device, a self-aligned contact (hereinafter referred to as SAC (Self-Aligned Contact)) for forming a contact hole in a self-aligned manner with respect to a wiring layer is used for the purpose of reducing the memory size. ing. In particular, in recent years, a manufacturing method has been adopted in which a contact hole is formed by covering the periphery of a wiring layer with an insulating film having a lower etching rate than a film to be etched when forming the contact hole.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速ロ
ジックデバイスとメモリデバイスとを同一半導体基体
(同一チップ)上に混載する場合には、次のような問題
が生じる。高速ロジック部では、ゲート配線(ゲート電
極も含む)とソース、ドレイン拡散層とは同時にサリサ
イド化されるが、一方、メモリデバイスでは、メモリセ
ルサイズを縮小するために上述したSAC構造を採用し
ているので、メモリ部のゲート配線(ゲート電極も含
む)はエッチング速度の遅い絶縁膜で覆われている。そ
のため、上記高速ロジック部のサリサイド化の際に、メ
モリ部のソース、ドレイン拡散層とゲート配線とを同時
にサリサイド化することはできない。
However, when a high-speed logic device and a memory device are mixedly mounted on the same semiconductor substrate (same chip), the following problems occur. In the high-speed logic section, the gate wiring (including the gate electrode) and the source and drain diffusion layers are simultaneously salicided. On the other hand, in the memory device, the above-described SAC structure is employed to reduce the memory cell size. Therefore, the gate wiring (including the gate electrode) of the memory portion is covered with an insulating film having a low etching rate. Therefore, when the high-speed logic unit is salicidized, the source / drain diffusion layers of the memory unit and the gate wiring cannot be salicidated at the same time.

【0006】そのため、従来は、次のような方法が用い
られていた。高速ロジックデバイスとメモリデバイスの
両方にサリサイドゲートを用いず、配線抵抗を低減する
ために、ポリシリコンと、金属およびシリコンの化合物
との2層膜からなる構造(ポリサイドゲート構造)、も
しくはポリシリコンと金属との2層以上の膜からなる構
造(ポリメタルゲート構造)を用いている。
Conventionally, the following method has been used. In order to reduce the wiring resistance without using a salicide gate for both the high-speed logic device and the memory device, a structure consisting of a two-layer film of polysilicon and a compound of metal and silicon (polycide gate structure) or polysilicon And a metal (polymetal gate structure) composed of two or more layers.

【0007】この場合、高速ロジックデバイスとメモリ
デバイスとの混載LSIに用いられている高速ロジック
デバイスの各セルを、メモリデバイスを混載しないロジ
ックLSIのものと共通化することができないという問
題がある。それは、ポリサイドゲートの場合において、
その抵抗をサリサイドゲートと完全に同じにすることは
困難であり、またそのトランジスタ特性が両者で異なる
からである。
In this case, there is a problem that each cell of the high-speed logic device used in the mixed LSI of the high-speed logic device and the memory device cannot be shared with the cell of the logic LSI without the memory device. That is, in the case of polycide gate,
It is difficult to make the resistance exactly the same as the salicide gate, and the transistor characteristics are different between the two.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた半導体装置およびその製造方法で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a semiconductor device and a method of manufacturing the same to solve the above-mentioned problems.

【0009】本発明の半導体装置は、半導体基体に形成
されているもので、ソース、ドレイン拡散層の表面とゲ
ート電極の上面とに半導体と金属との化合物膜が自己整
合的に形成されている第1の半導体装置と、同一の半導
体基体に形成されているもので、少なくともゲート電極
の上面に半導体と金属との化合物膜もしくは金属膜が形
成されている第2の半導体装置とを備えたものであり、
第2の半導体装置のゲート電極の周囲には、その第2の
半導体装置のソース、ドレイン拡散層へ通じるコンタク
ト孔が形成される絶縁膜よりもエッチング速度の遅い絶
縁膜が形成されているものである。
A semiconductor device according to the present invention is formed on a semiconductor substrate. A compound film of a semiconductor and a metal is formed in a self-aligned manner on the surface of a source / drain diffusion layer and the upper surface of a gate electrode. A first semiconductor device and a second semiconductor device formed on the same semiconductor substrate and having a compound film or a metal film of a semiconductor and a metal formed on at least an upper surface of a gate electrode And
An insulating film is formed around the gate electrode of the second semiconductor device, the insulating film having a lower etching rate than the insulating film in which the contact holes leading to the source and drain diffusion layers of the second semiconductor device are formed. is there.

【0010】上記半導体装置では、第1の半導体装置の
ソース、ドレイン拡散層の表面とゲート電極の上面とに
半導体と金属との化合物膜が自己整合的に形成されてい
ることから、ゲート電極をシリサイド化したサリサイド
構造を有する高速ロジックになり、かつ高速ロジック素
子を単独に形成したものと同等の動作特性を有するもの
となり、高速動作が得られる。一方、第2の半導体装置
のゲート電極の周囲には、その第2の半導体装置のソー
ス、ドレイン拡散層へ通じるコンタクト孔が形成される
絶縁膜よりもエッチング速度の遅い絶縁膜が形成されて
いることから、第2の半導体装置はセルフアラインド・
コンタクト(SAC)構造のメモリ素子となる。したが
って、高速ロジック素子とメモリ素子とを同一の半導体
基体上に混載することが可能になる。
In the above semiconductor device, a compound film of a semiconductor and a metal is formed in a self-aligned manner on the surfaces of the source / drain diffusion layers of the first semiconductor device and the upper surface of the gate electrode. A high-speed logic having a silicide salicide structure is obtained, and has the same operating characteristics as those obtained by forming a high-speed logic element alone, thereby achieving high-speed operation. On the other hand, around the gate electrode of the second semiconductor device, an insulating film having a lower etching rate than the insulating film in which the contact holes leading to the source and drain diffusion layers of the second semiconductor device are formed. Therefore, the second semiconductor device is self-aligned.
The memory device has a contact (SAC) structure. Therefore, the high-speed logic element and the memory element can be mixedly mounted on the same semiconductor substrate.

【0011】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
基体に、ゲート電極とソース、ドレイン拡散層とを有す
る第1の半導体装置と、ゲート電極とソース、ドレイン
拡散層とを有する第2の半導体装置とを形成する半導体
装置の製造方法において、第1の半導体装置のゲート電
極を構成する半導体膜と、第2の半導体装置のゲート電
極を構成する半導体膜とを同一の半導体膜で形成する工
程と、その半導体膜における第1の半導体装置を形成す
る領域上に、第2の半導体装置のゲート電極を構成する
膜よりもエッチング速度の遅いエッチングストッパ膜を
形成する工程と、第1の半導体装置を形成する領域の半
導体膜上をエッチングストッパ膜で覆った状態で、第2
の半導体装置のゲート電極をエッチングにより加工した
後、第1の半導体装置を形成する領域の半導体膜を加工
して第1の半導体装置のゲート電極を形成する工程とを
備えている。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a first semiconductor device having a gate electrode, a source and a drain diffusion layer on a semiconductor substrate, and a second semiconductor having a gate electrode, a source and a drain diffusion layer are provided. Forming a semiconductor film forming a gate electrode of a first semiconductor device and a semiconductor film forming a gate electrode of a second semiconductor device with the same semiconductor film in a method of manufacturing a semiconductor device forming the device Forming an etching stopper film having a lower etching rate than a film forming a gate electrode of the second semiconductor device on a region of the semiconductor film where the first semiconductor device is formed; In a state where the semiconductor film in the region where the gate is to be formed is covered with the etching stopper film, the second
Forming the gate electrode of the first semiconductor device by processing the gate electrode of the semiconductor device by etching, and then processing the semiconductor film in the region where the first semiconductor device is formed.

【0012】また、第1の半導体装置を形成する領域の
半導体膜を加工して第1の半導体装置のゲート電極を形
成した後、第2の半導体装置を覆う状態にシリサイド反
応を起こさない膜を形成し、さらに第1の半導体装置を
サリサイド構造に形成する。また、第2の半導体装置の
ゲート電極の周囲に、第2の半導体装置のソース、ドレ
イン拡散層へ通じるコンタクト孔が形成される絶縁膜よ
りもエッチング速度の遅い絶縁膜を形成している。
Further, after processing the semiconductor film in a region where the first semiconductor device is to be formed to form a gate electrode of the first semiconductor device, a film that does not cause a silicide reaction so as to cover the second semiconductor device is formed. Then, the first semiconductor device is formed in a salicide structure. Further, an insulating film having an etching rate lower than that of the insulating film in which a contact hole leading to the source / drain diffusion layer of the second semiconductor device is formed around the gate electrode of the second semiconductor device.

【0013】上記半導体装置の製造方法では、第1の半
導体装置のゲート電極を構成する半導体膜と、第2の半
導体装置のゲート電極を構成する半導体膜とを同一の半
導体膜で形成し、その同一の半導体膜における第1の半
導体装置を形成する領域上に、第2の半導体装置のゲー
ト電極を構成する膜よりもエッチング速度の遅いエッチ
ングストッパ膜を形成することから、第2の半導体装置
を形成する領域の半導体膜上に、そのゲート電極を構成
するポリサイド構造もしくはポリメタル構造を構成する
膜を形成することが可能になる。そして第1の半導体装
置を形成する領域の半導体膜上をエッチングストッパ膜
で覆った状態で、第2の半導体装置のゲート電極をエッ
チングにより加工することから、第2の半導体装置のゲ
ート電極をポリサイド構造もしくはポリメタル構造に加
工することが可能になる。
In the method of manufacturing a semiconductor device, the semiconductor film forming the gate electrode of the first semiconductor device and the semiconductor film forming the gate electrode of the second semiconductor device are formed of the same semiconductor film. Since an etching stopper film having an etching rate lower than that of the film forming the gate electrode of the second semiconductor device is formed over the region of the same semiconductor film where the first semiconductor device is formed, the second semiconductor device is formed. It is possible to form a film that forms a polycide structure or a polymetal structure that forms the gate electrode on the semiconductor film in the region where the film is to be formed. Then, the gate electrode of the second semiconductor device is processed by etching in a state where the semiconductor film in the region where the first semiconductor device is formed is covered with the etching stopper film. It can be processed into a structure or a polymetal structure.

【0014】しかも、第1の半導体装置を形成する領域
の半導体膜を加工して第1の半導体装置のゲート電極を
形成した後、第2の半導体装置を覆う状態にシリサイド
反応を起こさない膜を形成した後、第1の半導体装置を
サリサイド構造に形成することから、第1の半導体装置
は、高速ロジック単独で形成した場合と同様の特性を有
するものとなる。
In addition, after processing the semiconductor film in the region where the first semiconductor device is to be formed to form the gate electrode of the first semiconductor device, a film that does not cause a silicide reaction to cover the second semiconductor device is formed. After the formation, the first semiconductor device is formed into a salicide structure, so that the first semiconductor device has the same characteristics as those formed by high-speed logic alone.

【0015】また、第2の半導体装置のゲート電極の周
囲に、第2の半導体装置のソース、ドレイン拡散層へ通
じるコンタクト孔が形成される絶縁膜よりもエッチング
速度の遅い絶縁膜を形成することから、第2の半導体装
置はセルフアラインド・コンタクト(SAC)構造のメ
モリ素子に形成される。
Further, an insulating film having a lower etching rate than an insulating film in which a contact hole leading to a source / drain diffusion layer of the second semiconductor device is formed around a gate electrode of the second semiconductor device. Therefore, the second semiconductor device is formed in a memory element having a self-aligned contact (SAC) structure.

【0016】以上説明したように、第1の半導体装置と
第2の半導体装置とを同一半導体基体上に混載すること
が可能となることから、第1の半導体装置を高速ロジッ
クとし、第2の半導体装置をメモリ素子として同一半導
体基体上に混載される。
As described above, the first semiconductor device and the second semiconductor device can be mixedly mounted on the same semiconductor substrate. The semiconductor device is mixedly mounted on the same semiconductor substrate as a memory element.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の半導体装置に係わる第1
の実施の形態を、図1の概略構成断面図によって説明す
る。図1では、一例として、高速ロジックとDRAMと
を混載した半導体装置を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment According to a Semiconductor Device of the Present Invention
Will be described with reference to the schematic cross-sectional view of FIG. FIG. 1 illustrates a semiconductor device in which high-speed logic and a DRAM are mounted as an example.

【0018】図1に示すように、N型の半導体基体(例
えばシリコン基体11)には、深さが例えば400nm
のトレンチに埋め込まれたフィールド絶縁膜12により
素子分離が形成されている。また、半導体基体11に
は、P型のウエル13とN型のウエル(図示省略)とが
形成されていて、その半導体基体11の表面にはゲート
絶縁膜14が、例えば10nmの厚さに形成されてい
る。
As shown in FIG. 1, an N-type semiconductor substrate (for example, silicon substrate 11) has a depth of, for example, 400 nm.
The element isolation is formed by the field insulating film 12 embedded in the trench. Further, a P-type well 13 and an N-type well (not shown) are formed in the semiconductor substrate 11, and a gate insulating film 14 is formed on the surface of the semiconductor substrate 11 to a thickness of, for example, 10 nm. Have been.

【0019】上記半導体基体11(ゲート絶縁膜14)
の高速ロジックの形成領域には、例えばポリシリコン膜
を200nmの厚さに堆積して形成されている半導体膜
15を構成部品とするゲート配線31(ゲート電極も含
む)が形成されている。このゲート配線31の側壁には
サイドウォール絶縁膜20が形成されている。
The semiconductor substrate 11 (gate insulating film 14)
In the high-speed logic formation region, a gate wiring 31 (including a gate electrode) including a semiconductor film 15 formed by depositing a polysilicon film to a thickness of 200 nm, for example, is formed. A side wall insulating film 20 is formed on the side wall of the gate wiring 31.

【0020】上記ゲート配線31の一方側の半導体基体
11には、LDD32を介してソース、ドレイン拡散層
34が形成され、他方側の半導体基体11には、LDD
33を介してソース、ドレイン拡散層35が形成されて
いる。上記LDD32、33は、半導体基体11に例え
ばヒ素を3×1014/cm2 のドーズ量でイオン注入し
て形成されている。また、上記ソース、ドレイン拡散層
34、35は、半導体基体11に例えばヒ素を3×10
15/cm2 のドーズ量でイオン注入して形成されてい
る。なおゲート配線31中にも上記ヒ素がドーピングさ
れている。
A source / drain diffusion layer 34 is formed on the semiconductor substrate 11 on one side of the gate wiring 31 via an LDD 32, and the LDD 32 is formed on the semiconductor substrate 11 on the other side.
A source / drain diffusion layer 35 is formed via 33. The LDDs 32 and 33 are formed by implanting, for example, arsenic into the semiconductor substrate 11 at a dose of 3 × 10 14 / cm 2 . The source / drain diffusion layers 34 and 35 are formed, for example, by adding arsenic to the semiconductor substrate 11 at 3 × 10 3.
It is formed by ion implantation at a dose of 15 / cm 2 . The arsenic is also doped in the gate wiring 31.

【0021】上記ソース、ドレイン拡散層34上には、
半導体と金属との化合物膜として、例えばコバルトシリ
サイド膜36が形成され、同様にソース、ドレイン拡散
層35上にもコバルトシリサイド膜38が形成され、ゲ
ート配線31上にもコバルトシリサイド膜37が形成さ
れている。このように、サリサイド構造となっている第
1に半導体装置30が形成されている。
On the source / drain diffusion layer 34,
As a compound film of a semiconductor and a metal, for example, a cobalt silicide film 36 is formed, similarly, a cobalt silicide film 38 is formed also on the source / drain diffusion layers 35, and a cobalt silicide film 37 is formed also on the gate wiring 31. ing. Thus, the first semiconductor device 30 having the salicide structure is formed.

【0022】一方、上記半導体基体11(ゲート絶縁膜
14)のDRAMの形成領域には、ゲート配線31を構
成する半導体膜15と同一層のポリシリコン膜のものか
らなる半導体膜15が形成されていて、ゲート配線41
(ゲート電極も含む)の一部を構成している。この半導
体膜15には、N型の不純物として例えばリンが3×1
15/cm2 のドーズ量でドーピングされている。また
上記半導体膜15上には、半導体と金属との化合物膜も
しくは金属膜が形成されている。ここでは、一例とし
て、半導体と金属との化合物膜のタングステンシリサイ
ド膜18が例えば150nmの厚さに形成されている。
さらに窒化シリコン膜19が形成されている。このよう
に、ゲート配線41は、ポリシリコン膜からなる半導体
膜15とその上部に形成したタングステンシリサイド膜
18とからなり、さらに窒化シリコン膜19が形成され
ている。このゲート配線41の側壁にはサイドウォール
絶縁膜20が形成されている。
On the other hand, in the region of the semiconductor substrate 11 (gate insulating film 14) where the DRAM is to be formed, a semiconductor film 15 made of the same polysilicon film as the semiconductor film 15 forming the gate wiring 31 is formed. And the gate wiring 41
(Including a gate electrode). This semiconductor film 15 contains, for example, 3 × 1 phosphorus as an N-type impurity.
It is doped at a dose of 0 15 / cm 2 . A compound film of a semiconductor and a metal or a metal film is formed on the semiconductor film 15. Here, as an example, a tungsten silicide film 18 of a compound film of a semiconductor and a metal is formed to a thickness of, for example, 150 nm.
Further, a silicon nitride film 19 is formed. As described above, the gate wiring 41 is composed of the semiconductor film 15 made of a polysilicon film and the tungsten silicide film 18 formed thereon, and the silicon nitride film 19 is further formed. A side wall insulating film 20 is formed on the side wall of the gate wiring 41.

【0023】上記ゲート配線41(41a)の一方側の
半導体基体11には、LDD42を介してソース、ドレ
イン拡散層45が形成され、他方側の半導体基体11に
はLDD43を介してソース、ドレイン拡散層46が形
成され、このソース、ドレイン拡散層46は、ゲート配
線41(41b)の一方側の半導体基体11に、LDD
43を介して形成されるソース、ドレイン拡散層46と
共用している。さらに他方側の半導体基体11には、L
DD44を介してソース、ドレイン拡散層47が形成さ
れている。このように、第2の半導体装置40が形成さ
れている。
A source / drain diffusion layer 45 is formed on the semiconductor substrate 11 on one side of the gate wiring 41 (41a) via the LDD 42, and a source / drain diffusion layer 45 is formed on the semiconductor substrate 11 on the other side via the LDD 43. A source / drain diffusion layer 46 is formed on the semiconductor substrate 11 on one side of the gate wiring 41 (41b) by LDD.
It is shared with the source / drain diffusion layer 46 formed through the gate 43. Further, the semiconductor substrate 11 on the other side has L
Source / drain diffusion layers 47 are formed via the DD 44. Thus, the second semiconductor device 40 is formed.

【0024】上記各LDD42〜44は、半導体基体1
1にリンを3×1013/cm2 のドーズ量でドーピング
して得たものであり、上記各ソース、ドレイン拡散層4
5〜47は、半導体基体11にリンを3×1013/cm
2 のドーズ量でドーピングして得たものである。
Each of the LDDs 42 to 44 is a semiconductor substrate 1
1 is obtained by doping phosphorus with a dose of 3 × 10 13 / cm 2.
5 to 47: 3 × 10 13 / cm 3 of phosphorus on the semiconductor substrate 11
It was obtained by doping at a dose of 2 .

【0025】さらに、上記第2の半導体装置40を覆う
状態にシリサイド反応を起こさない膜として、例えば酸
化シリコン膜21が30nmの厚さに形成されている。
また、半導体基体11上には、上記第1、第2の半導体
装置30、40を覆う状態に層間絶縁膜22が、例えば
600nmの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。
なお、上記層間絶縁膜22の表面は平坦化されている。
Further, a silicon oxide film 21 having a thickness of, for example, 30 nm is formed as a film that does not cause a silicide reaction in a state of covering the second semiconductor device 40.
On the semiconductor substrate 11, an interlayer insulating film 22 is formed of a silicon oxide film having a thickness of, for example, 600 nm so as to cover the first and second semiconductor devices 30 and 40.
The surface of the interlayer insulating film 22 is flattened.

【0026】さらに、層間絶縁膜22には、DRAMの
形成領域における上層配線層とのコンタクト孔23が自
己整合的に形成されている。ここでは、窒化シリコン膜
からなるサイドウォール絶縁膜20およびゲート配線4
1上の窒化シリコン膜19がエッチングストッパとなっ
て、コンタクト孔23が自己整合的に形成されている。
上記コンタクト孔23の内部にはプラグ24が形成され
ている。
Further, a contact hole 23 with an upper wiring layer in a DRAM formation region is formed in the interlayer insulating film 22 in a self-aligned manner. Here, the side wall insulating film 20 made of a silicon nitride film and the gate wiring 4
The contact hole 23 is formed in a self-aligned manner with the silicon nitride film 19 on the substrate 1 serving as an etching stopper.
A plug 24 is formed inside the contact hole 23.

【0027】このように、高速ロジックの形成領域に第
1の半導体装置30が形成され、DRAMの形成領域に
メモリセルとなる第2の半導体装置40が形成され、シ
ステムLSIが構成されている。
As described above, the first semiconductor device 30 is formed in the formation region of the high-speed logic, and the second semiconductor device 40 serving as a memory cell is formed in the formation region of the DRAM, thereby forming a system LSI.

【0028】上記半導体装置では、第1の半導体装置3
0のソース、ドレイン拡散層34、35の表面とゲート
配線(ゲート電極も含む)31の上面とに半導体と金属
との化合物膜、すなわち上記の場合にはコバルトシリサ
イド膜36〜38が自己整合的に形成されていることか
ら、ゲート配線31をシリサイド化したサリサイド構造
を有する高速ロジックになり、かつ高速ロジック素子を
単独に形成したものと同等の動作特性を有するものとな
っていて、高速動作が得られる。
In the above semiconductor device, the first semiconductor device 3
A compound film of a semiconductor and a metal, that is, a cobalt silicide film 36 to 38 in the above case is self-aligned on the surfaces of the source / drain diffusion layers 34 and 35 and the upper surface of the gate wiring (including the gate electrode) 31. Therefore, the high-speed logic has a salicide structure in which the gate wiring 31 is silicided, and has the same operating characteristics as those formed independently of the high-speed logic element. can get.

【0029】一方、第2の半導体装置40のゲート配線
(ゲート電極も含む)41の周囲には、ソース、ドレイ
ン拡散層46へ通じるコンタクト孔23が形成される層
間絶縁膜22よりもエッチング速度の遅い絶縁膜とし
て、窒化シリコン膜からなるサイドウォール絶縁膜20
と窒化シリコン膜19とが形成されていることから、第
2の半導体装置40はセルフアラインド・コンタクト
(SAC)構造のメモリ素子となる。そのため、コンタ
クト孔23とゲート配線41との距離を縮めてメモリセ
ルサイズの縮小化が図れる。
On the other hand, the etching rate around the gate wiring (including the gate electrode) 41 of the second semiconductor device 40 is lower than that of the interlayer insulating film 22 where the contact hole 23 leading to the source / drain diffusion layer 46 is formed. As a slow insulating film, a sidewall insulating film 20 made of a silicon nitride film
And the silicon nitride film 19 are formed, the second semiconductor device 40 becomes a memory element having a self-aligned contact (SAC) structure. Therefore, the distance between the contact hole 23 and the gate wiring 41 can be reduced, and the memory cell size can be reduced.

【0030】なお、高速ロジックの第1の半導体装置3
0は、ゲート配線31とソース、ドレイン拡散層34、
35とをコバルトシリサイド化し、DRAMのメモリ素
子は、ゲート配線41にタングステンシリサイド膜18
とポリシリコン膜からなる半導体膜15との2層からな
るタングステンポリサイド構造を用い、ソース、ドレイ
ン拡散層45〜47は通常の不純物をドーピングしたシ
リコン層を用いる。つまり、ソース、ドレイン拡散層4
5〜47にはサリサイドを用いていない。このようにソ
ース、ドレイン拡散層45〜47をサリサイド化しない
のは、サリサイド化による接合リーク電流の増加により
データ保持特性を悪化させてしまうからである。
The first semiconductor device 3 of high-speed logic
0 denotes a gate wiring 31 and a source / drain diffusion layer 34;
35 is changed to cobalt silicide, and the memory element of the DRAM is provided with a tungsten silicide film 18
And a semiconductor film 15 made of a polysilicon film using a tungsten polycide structure having two layers, and the source and drain diffusion layers 45 to 47 use silicon layers doped with ordinary impurities. That is, the source and drain diffusion layers 4
No salicide was used for 5-47. The reason why the source / drain diffusion layers 45 to 47 are not salicided is that the data retention characteristics are deteriorated due to an increase in junction leak current due to the salicidation.

【0031】次に、本発明の半導体装置に係わる第2の
実施の形態を、図2の概略構成断面図によって説明す
る。図2では、一例として、高速ロジックとSRAMと
を混載した半導体装置を説明する。
Next, a second embodiment according to the semiconductor device of the present invention will be described with reference to the schematic sectional view of FIG. FIG. 2 illustrates, as an example, a semiconductor device in which high-speed logic and an SRAM are mounted together.

【0032】図2に示すように、N型の半導体基体(例
えばシリコン基体11)には、深さが例えば400nm
のトレンチにフィールド絶縁膜12が埋め込まれてい
る。また、半導体基体11には、P型のウエル13とN
型のウエル(図示省略)とが形成されていて、その半導
体基体11の表面にはゲート酸化膜14が、例えば10
nmの厚さに形成されている。
As shown in FIG. 2, an N-type semiconductor substrate (for example, silicon substrate 11) has a depth of, for example, 400 nm.
The field insulating film 12 is embedded in the trench. Further, a P-type well 13 and an N-type
A mold well (not shown) is formed, and a gate oxide film 14 is formed on the surface of the semiconductor
It is formed to a thickness of nm.

【0033】上記半導体基体11(ゲート絶縁膜14)
の高速ロジックの形成領域には、例えばポリシリコン膜
を200nmの厚さに堆積して形成されている半導体膜
15を構成部品とするゲート配線31が形成されてい
る。このゲート配線31の側壁にはサイドウォール絶縁
膜20が形成されている。
The semiconductor substrate 11 (gate insulating film 14)
In the high-speed logic formation region, a gate wiring 31 having a semiconductor film 15 formed by depositing a polysilicon film to a thickness of 200 nm, for example, as a component is formed. A side wall insulating film 20 is formed on the side wall of the gate wiring 31.

【0034】上記ゲート配線31の一方側の半導体基体
11には、LDD32を介してソース、ドレイン拡散層
34が形成され、他方側の半導体基体11には、LDD
33を介してソース、ドレイン拡散層35が形成されて
いる。上記LDD32、33は、半導体基体11に例え
ばヒ素を3×1014/cm2 のドーズ量でイオン注入し
て形成されている。また、上記ソース、ドレイン拡散層
34、35は、半導体基体11に例えばヒ素を3×10
15/cm2 のドーズ量でイオン注入して形成されてい
る。なおゲート配線31中にも上記ヒ素がドーピングさ
れている。
A source / drain diffusion layer 34 is formed on the semiconductor substrate 11 on one side of the gate wiring 31 via an LDD 32, and the LDD 32 is formed on the semiconductor substrate 11 on the other side.
A source / drain diffusion layer 35 is formed via 33. The LDDs 32 and 33 are formed by implanting, for example, arsenic into the semiconductor substrate 11 at a dose of 3 × 10 14 / cm 2 . The source / drain diffusion layers 34 and 35 are formed, for example, by adding arsenic to the semiconductor substrate 11 at 3 × 10 3.
It is formed by ion implantation at a dose of 15 / cm 2 . The arsenic is also doped in the gate wiring 31.

【0035】上記ソース、ドレイン拡散層34上に、半
導体と金属との化合物膜からなるコバルトシリサイド膜
36が形成され、ソース、ドレイン拡散層35上にコバ
ルトシリサイド膜38が形成され、ゲート配線31上に
コバルトシリサイド膜37が形成されている。このよう
に、サリサイド構造となっている第1に半導体装置30
が形成されている。
On the source / drain diffusion layer 34, a cobalt silicide film 36 made of a compound film of a semiconductor and a metal is formed. On the source / drain diffusion layer 35, a cobalt silicide film 38 is formed. Is formed with a cobalt silicide film 37. As described above, the first semiconductor device 30 having the salicide structure
Are formed.

【0036】一方、上記半導体基体11(ゲート絶縁膜
14)のSRAMの形成領域には、ゲート配線31を構
成する半導体膜15と同一層のポリシリコン膜からなる
半導体膜15が形成されていて、ゲート配線41の一部
を構成している。この半導体膜15には、N型の不純物
として例えばリンが3×1015/cm2 のドーズ量でド
ーピングされている。また上記半導体膜15上には、半
導体と金属との化合物膜もしくは金属膜が形成されてい
る。ここでは、一例として、半導体と金属との化合物膜
のタングステンシリサイド膜18が例えば150nmの
厚さに形成されている。さらに窒化シリコン膜19が形
成されている。このように、ゲート配線41は、ポリシ
リコン膜からなる半導体膜15とその上部に形成したタ
ングステンシリサイド膜18とからなり、さらに窒化シ
リコン膜19が形成されている。このゲート配線41の
側壁にはサイドウォール絶縁膜20が形成されている。
On the other hand, a semiconductor film 15 made of the same polysilicon film as the semiconductor film 15 constituting the gate wiring 31 is formed in the SRAM formation region of the semiconductor substrate 11 (gate insulating film 14). A part of the gate wiring 41 is formed. The semiconductor film 15 is doped with, for example, phosphorus as an N-type impurity at a dose of 3 × 10 15 / cm 2 . A compound film of a semiconductor and a metal or a metal film is formed on the semiconductor film 15. Here, as an example, a tungsten silicide film 18 of a compound film of a semiconductor and a metal is formed to a thickness of, for example, 150 nm. Further, a silicon nitride film 19 is formed. As described above, the gate wiring 41 is composed of the semiconductor film 15 made of a polysilicon film and the tungsten silicide film 18 formed thereon, and the silicon nitride film 19 is further formed. A side wall insulating film 20 is formed on the side wall of the gate wiring 41.

【0037】上記ゲート配線41(41a)の一方側の
半導体基体11には、LDD42を介してソース、ドレ
イン拡散層45が形成され、他方側の半導体基体11に
はLDD43を介してソース、ドレイン拡散層46が形
成され、このソース、ドレイン拡散層46は、ゲート配
線41(41b)の一方側の半導体基体11に、LDD
43を介して形成されるソース、ドレイン拡散層46と
共用している。さらに他方側の半導体基体11には、L
DD44を介してソース、ドレイン拡散層47が形成さ
れている。上記ソース、ドレイン拡散層45〜47上に
コバルトシリサイド膜48〜50が形成されている。こ
のように、第2の半導体装置40が形成されている。
A source / drain diffusion layer 45 is formed on the semiconductor substrate 11 on one side of the gate wiring 41 (41a) via the LDD 42, and a source / drain diffusion layer 45 is formed on the semiconductor substrate 11 on the other side via the LDD 43. A source / drain diffusion layer 46 is formed on the semiconductor substrate 11 on one side of the gate wiring 41 (41b) by LDD.
It is shared with the source / drain diffusion layer 46 formed through the gate 43. Further, the semiconductor substrate 11 on the other side has L
Source / drain diffusion layers 47 are formed via the DD 44. On the source and drain diffusion layers 45 to 47, cobalt silicide films 48 to 50 are formed. Thus, the second semiconductor device 40 is formed.

【0038】上記各LDD42〜44は、第1の半導体
装置30のLDD32、33と同様なる条件でイオン注
入すればよく、上記各ソース、ドレイン拡散層45〜4
7は、第1の半導体装置30のソース、ドレイン拡散層
45〜47と同様なる条件でイオン注入すればよい。
Each of the LDDs 42 to 44 may be ion-implanted under the same conditions as those of the LDDs 32 and 33 of the first semiconductor device 30.
7 may be ion-implanted under the same conditions as those of the source / drain diffusion layers 45 to 47 of the first semiconductor device 30.

【0039】また、半導体基体11上には、上記第1、
第2の半導体装置30、40を覆う状態に層間絶縁膜2
2が、例えば600nmの厚さの酸化シリコン膜で形成
されている。なお、上記層間絶縁膜22の表面は平坦化
されている。さらに、層間絶縁膜22には、DRAMの
形成領域における上層配線とのコンタクト孔23が自己
整合的に形成されている。ここでは、窒化シリコン膜か
らなるサイドウォール絶縁膜20およびゲート配線41
上の窒化シリコン膜19がエッチングストッパとなっ
て、コンタクト孔23が自己整合的に形成されている。
このコンタクト孔23の内部にはプラグ24が形成され
ている。
On the semiconductor substrate 11, the first,
The interlayer insulating film 2 covers the second semiconductor devices 30 and 40.
2 is formed of, for example, a silicon oxide film having a thickness of 600 nm. The surface of the interlayer insulating film 22 is flattened. Further, in the interlayer insulating film 22, a contact hole 23 with an upper wiring in a formation region of the DRAM is formed in a self-aligned manner. Here, the side wall insulating film 20 made of a silicon nitride film and the gate wiring 41 are formed.
The contact hole 23 is formed in a self-aligned manner with the upper silicon nitride film 19 serving as an etching stopper.
A plug 24 is formed inside the contact hole 23.

【0040】このように、第1の半導体装置30で高速
ロジックを構成し、第2の半導体装置40でSRAMの
メモリセルを構成しているシステムLSIが形成されて
いる。
As described above, the first semiconductor device 30 constitutes a high-speed logic, and the second semiconductor device 40 constitutes a system LSI constituting a memory cell of an SRAM.

【0041】上記第2の実施の形態でも、前記第1の実
施の形態で説明したのと同様なる作用効果が得られる。
なお、第2の半導体装置40のソース、ドレイン拡散層
45〜47にコバルトシリサイド膜48〜50が形成さ
れているが、SRAMの場合には、十分なデータ保持能
力があるため、コバルトシリサイド膜48〜50を形成
しても差し支えはない。
Also in the second embodiment, the same operation and effect as described in the first embodiment can be obtained.
Although the cobalt silicide films 48 to 50 are formed on the source and drain diffusion layers 45 to 47 of the second semiconductor device 40, in the case of the SRAM, the cobalt silicide films 48 to 50 have a sufficient data holding ability. There is no problem even if ~ 50 is formed.

【0042】次に、本発明の半導体装置の製造方法に係
わる第1の実施の形態を、図3〜図5の製造工程図によ
って説明する。図3〜図5では、一例として、前記図1
によって説明した高速ロジックとDRAMとを混載した
半導体装置の製造方法を説明する。図3〜図5では、前
記図1によって説明した構成部品と同様のものには同一
符号を付与して示す。
Next, a first embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5, as an example, FIG.
A method for manufacturing a semiconductor device in which the high-speed logic described above and the DRAM are mounted together will be described. 3 to 5, the same components as those described with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0043】図3の(1)に示すように、例えば通常の
トレンチ素子分離技術を用いて、N型の半導体基体(例
えばシリコン基体11)に形成した深さが例えば400
nmのトレンチにフィールド絶縁膜12を埋め込む。な
お、半導体基体11の表面を、例えば化学的機械研磨に
よって平坦化しておくことが好ましい。
As shown in FIG. 3A, an N-type semiconductor substrate (for example, silicon substrate 11) having a depth of, for example, 400 using an ordinary trench element isolation technique.
The field insulating film 12 is buried in the trench of nm. Preferably, the surface of the semiconductor substrate 11 is flattened by, for example, chemical mechanical polishing.

【0044】次いで、例えばイオン注入法によって、P
型のウエル13とN型のウエル(図示省略)とを形成す
る。その際、レジスト塗布およびリソグラフィー技術に
よって、P型のウエル13を形成する場合にはN型のウ
エルの形成領域を覆うレジストマスクを形成しておき、
N型のウエルを形成する場合にはP型のウエル13の形
成領域を覆うレジストマスクを形成しておく。その後、
例えば900℃の水蒸気雰囲気中で、半導体基体11の
表面にゲート酸化膜14を、例えば10nmの厚さに形
成する。
Next, by ion implantation, for example, P
A mold well 13 and an N-type well (not shown) are formed. At this time, in the case where the P-type well 13 is formed by resist coating and lithography technology, a resist mask covering an N-type well formation region is formed,
When an N-type well is formed, a resist mask covering a formation region of the P-type well 13 is formed. afterwards,
For example, a gate oxide film 14 having a thickness of, for example, 10 nm is formed on the surface of the semiconductor substrate 11 in a steam atmosphere at 900 ° C.

【0045】次に、図3の(2)に示すように、例えば
CVD法によって、半導体基体11(ゲート絶縁膜1
4)上に、ゲート電極またはその一部を形成するための
半導体膜15を、例えばポリシリコン膜を200nmの
厚さに堆積して形成する。続いてCVD法によって、半
導体膜15上に、DRAMのゲート電極をエッチング加
工する際にマスクとなるエッチングストッパ膜16を形
成する。このエッチングストッパ膜16は、DRAMの
ゲート電極をエッチング加工する際にマスクとなればよ
く、すなわち、DRAMのゲート電極を構成する膜より
もエッチングレートが遅い膜であればよい。そこで、エ
ッチングストッパ膜16は、例えば20nmの厚さの酸
化シリコン膜で形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, the semiconductor substrate 11 (the gate insulating film 1) is formed by, for example, a CVD method.
4) A semiconductor film 15 for forming a gate electrode or a part thereof is formed by depositing, for example, a polysilicon film to a thickness of 200 nm. Subsequently, an etching stopper film 16 serving as a mask when etching the gate electrode of the DRAM is formed on the semiconductor film 15 by the CVD method. The etching stopper film 16 may be used as a mask when etching the gate electrode of the DRAM, that is, a film having an etching rate lower than that of the film constituting the gate electrode of the DRAM. Therefore, the etching stopper film 16 is formed of, for example, a silicon oxide film having a thickness of 20 nm.

【0046】そして通常のレジストマスクを形成する技
術によって、高速ロジックの形成領域を覆うレジスト膜
17を形成した後、そのレジスト膜17をマスクにして
例えばエッチングにより、DRAMの形成領域のエッチ
ングストッパ膜16を選択的に除去する。
After forming a resist film 17 covering the high-speed logic formation region by the usual technique of forming a resist mask, the etching stopper film 16 in the DRAM formation region is etched using the resist film 17 as a mask, for example, by etching. Is selectively removed.

【0047】次いで、例えばイオン注入法によって、D
RAMの形成領域の半導体膜15にN型の不純物として
例えばリンを、一例として、打ち込みエネルギーを30
keV、ドーズ量を3×1015/cm2 に設定して、イ
オン注入してN型にする。
Then, for example, by ion implantation, D
The semiconductor film 15 in the formation region of the RAM is doped with, for example, phosphorus as an N-type impurity by an implantation energy of 30 as an example.
The keV and the dose are set to 3 × 10 15 / cm 2 , and ions are implanted to make it N-type.

【0048】次いで、図3の(3)に示すように、例え
ばCVD法によって、上記半導体膜15および上記エッ
チングストッパ膜16上に、例えばタングステンシリサ
イド膜18を150nmの厚さに堆積した後、さらにC
VD法によって窒化シリコン膜19を堆積する。そして
通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術により、DR
AMの形成領域のゲート配線層をパターニングするため
のマスクをレジスト膜(図示省略)で形成した後、その
レジスト膜をエッチングマスクに用いて、上記窒化シリ
コン膜19、タングステンシリサイド膜18および半導
体膜15をエッチングして、ゲート配線41を形成す
る。このエッチングでは、DRAMの形成領域以外の部
分では、半導体膜15上には酸化シリコン膜からなるエ
ッチングストッパ膜16が形成されているので、このエ
ッチングストッパ膜16上で上記エッチングは停止す
る。
Next, as shown in FIG. 3C, for example, a tungsten silicide film 18 is deposited to a thickness of 150 nm on the semiconductor film 15 and the etching stopper film 16 by, for example, a CVD method. C
A silicon nitride film 19 is deposited by the VD method. Then, by the usual resist coating and lithography technology, DR
After forming a mask for patterning the gate wiring layer in the formation region of the AM with a resist film (not shown), the silicon nitride film 19, the tungsten silicide film 18, and the semiconductor film 15 are formed using the resist film as an etching mask. Is etched to form a gate wiring 41. In this etching, since the etching stopper film 16 made of a silicon oxide film is formed on the semiconductor film 15 in a portion other than the formation region of the DRAM, the etching stops on the etching stopper film 16.

【0049】その後、例えばイオン注入法によって、D
RAMの形成領域における半導体基体11(ウエル領
域)に、N型のLDD42、43、44を形成する。こ
のときのイオン注入条件としては、一例として、ドーパ
ントにリンを用い、打ち込みエネルギーを30keV、
ドーズ量を3×1013/cm2 に設定した。
After that, for example, by ion implantation, D
N-type LDDs 42, 43, and 44 are formed on the semiconductor substrate 11 (well region) in the RAM formation region. As the ion implantation conditions at this time, as an example, phosphorus is used as the dopant, the implantation energy is 30 keV,
The dose was set to 3 × 10 13 / cm 2 .

【0050】次いで図4の(4)に示すように、通常の
レジスト塗布、リソグラフィー技術により、高速ロジッ
クの形成領域のゲート配線層をパターニングするための
マスクをレジスト膜(図示省略)で形成した後、そのレ
ジスト膜をエッチングマスクに用いて、上記酸化シリコ
ンからなるエッチングストッパ膜16およびポリシリコ
ンからなる半導体膜15を連続的にエッチングして、ゲ
ート配線31を形成する。
Next, as shown in FIG. 4D, a mask for patterning a gate wiring layer in a high-speed logic formation region is formed by a resist film (not shown) by a normal resist coating and lithography technique. Using the resist film as an etching mask, the etching stopper film 16 made of silicon oxide and the semiconductor film 15 made of polysilicon are continuously etched to form the gate wiring 31.

【0051】その後、例えばイオン注入法によって、P
型のLDD(図示省略)と高速ロジックの形成領域にお
けるN型のLDD32、33とを形成する。その際、P
型のLDDを形成する場合には、一例として、ドーパン
トに二フッ化ホウ素(BF2)を用い、打ち込みエネル
ギーを50keV、ドーズ量を3×1014/cm2 の条
件でイオン注入する。また、N型のLDD32、33を
形成する場合には、一例として、ドーパントにヒ素を用
い、打ち込みエネルギーを50keV、ドーズ量を3×
1014/cm2 の条件でイオン注入する。
After that, for example, by ion implantation, P
A LDD (not shown) and N-type LDDs 32 and 33 in a high-speed logic formation region are formed. At that time, P
In the case of forming an LDD of the type, for example, boron difluoride (BF 2 ) is used as a dopant, and ions are implanted under the conditions of an implantation energy of 50 keV and a dose of 3 × 10 14 / cm 2 . When the N-type LDDs 32 and 33 are formed, as an example, arsenic is used as a dopant, the implantation energy is 50 keV, and the dose is 3 ×.
Ion implantation is performed under the condition of 10 14 / cm 2 .

【0052】なお、上記各イオン注入の際には、レジス
ト塗布およびリソグラフィー技術によって、P型のLD
Dを形成する場合にはN型のLDDの形成領域、DRA
Mの形成領域等を覆うレジストマスクを形成しておき、
N型のLDDを形成する場合にはP型のLDDの形成領
域、DRAMの形成領域等を覆うレジストマスクを形成
しておく。またイオン注入の際には、ゲート配線31も
マスクとなる。
At the time of each ion implantation, a P-type LD is formed by resist coating and lithography.
When forming D, an N-type LDD formation region, DRA
A resist mask covering the formation region of M and the like is formed in advance,
In the case of forming an N-type LDD, a resist mask which covers a formation region of a P-type LDD, a formation region of a DRAM, and the like is formed in advance. In the case of ion implantation, the gate wiring 31 also serves as a mask.

【0053】図4の(5)に示すように、例えばCVD
法によって、各ゲート配線31、41を覆う状態に、窒
化シリコン膜を例えば150nmの厚さに堆積する。そ
して全面エッチングすることによって窒化シリコン膜を
エッチバックし、各ゲート配線31、41の側壁にサイ
ドウォール絶縁膜20を形成する。この時、DRAMの
形成領域以外の部分では、ゲート配線31上に残存して
いた酸化シリコン膜からなるエッチングストッパ膜16
〔前記図4の(4)参照〕も同時に除去される。
As shown in FIG. 4 (5), for example, CVD
By a method, a silicon nitride film is deposited to a thickness of, for example, 150 nm so as to cover the gate wirings 31 and 41. Then, the silicon nitride film is etched back by etching the entire surface, and a sidewall insulating film 20 is formed on the side walls of each of the gate wirings 31 and 41. At this time, in the portion other than the DRAM formation region, the etching stopper film 16 made of the silicon oxide film remaining on the gate wiring 31 is formed.
[See (4) in FIG. 4] is also removed at the same time.

【0054】その後、例えばイオン注入法によって、P
型のトランジスタの形成領域におけるゲート配線(図示
省略)の両側の半導体基体にP型のソース、ドレイン領
域(図示省略)を形成する。またDRAMの形成領域に
おけるゲート配線41の両側の半導体基体11に、上記
LDD42〜44を各ゲート電極41側に介してソー
ス、ドレイン拡散層45〜47を形成する。具体的に
は、ゲート配線41(41a)の一方側の半導体基体1
1に、上記LDD42を介してソース、ドレイン拡散層
45を形成し、他方側に上記LDD43を介してソー
ス、ドレイン拡散層46を形成し、ゲート配線41(4
1b)の一方側の半導体基体11に、上記LDD43を
介してソース、ドレイン拡散層46(前記ソース、ドレ
イン拡散層46と同一)を形成し、他方側に上記LDD
44を介してソース、ドレイン拡散層47を形成する。
このようにして、第2の半導体装置40を形成する。
Thereafter, for example, by ion implantation, P
P-type source and drain regions (not shown) are formed in the semiconductor substrate on both sides of the gate wiring (not shown) in the region where the transistor of the type is formed. Source and drain diffusion layers 45 to 47 are formed in the semiconductor substrate 11 on both sides of the gate wiring 41 in the DRAM formation region with the LDDs 42 to 44 interposed between the gate electrodes 41. Specifically, the semiconductor substrate 1 on one side of the gate wiring 41 (41a)
1, a source / drain diffusion layer 45 is formed via the LDD 42, a source / drain diffusion layer 46 is formed on the other side via the LDD 43, and the gate wiring 41 (4
1b) A source / drain diffusion layer 46 (same as the source / drain diffusion layer 46) is formed on one side of the semiconductor substrate 11 via the LDD 43, and the LDD is formed on the other side.
A source / drain diffusion layer 47 is formed via 44.
Thus, the second semiconductor device 40 is formed.

【0055】さらに高速ロジックの形成領域におけるゲ
ート配線31の一方側の半導体基体11にLDD32を
介してソース、ドレイン拡散層34を形成し、他方側の
半導体基体11にLDD33を介してソース、ドレイン
拡散層35を形成する。このようにして、第1に半導体
装置30を形成する。
Further, a source / drain diffusion layer 34 is formed on the semiconductor substrate 11 on one side of the gate wiring 31 via the LDD 32 in the formation region of the high-speed logic, and a source / drain diffusion layer 34 is formed on the semiconductor substrate 11 on the other side via the LDD 33. The layer 35 is formed. Thus, first, the semiconductor device 30 is formed.

【0056】P型領域のソース、ドレイン拡散層(図示
省略)を形成する場合には、ドーパントに二フッ化ホウ
素(BF2 )を用い、打ち込みエネルギーを50ke
V、ドーズ量を3×1015/cm2 の条件でイオン注入
する。
In the case of forming source / drain diffusion layers (not shown) in the P-type region, boron difluoride (BF 2 ) is used as a dopant and the implantation energy is 50 ke.
V ions are implanted under the conditions of a dose of 3 × 10 15 / cm 2 .

【0057】高速ロジックの形成領域におけるN型領域
のソース、ドレイン拡散層34、35を形成する場合に
は、ドーパントにヒ素を用い、打ち込みエネルギーを5
0keV、ドーズ量を3×1015/cm2 の条件でイオ
ン注入する。
When forming the source / drain diffusion layers 34 and 35 of the N-type region in the high-speed logic formation region, arsenic is used as a dopant and the implantation energy is 5
Ion implantation is performed under the conditions of 0 keV and a dose of 3 × 10 15 / cm 2 .

【0058】DRAMの形成領域におけるN型領域のソ
ース、ドレイン拡散層45〜47を形成する場合には、
ドーパントにリンを用い、打ち込みエネルギーを30k
eV、ドーズ量を3×1013/cm2 の条件でイオン注
入する。
When forming the source / drain diffusion layers 45 to 47 in the N-type region in the formation region of the DRAM,
Using phosphorus as a dopant and increasing the implantation energy to 30k
Ion implantation is performed under the conditions of eV and a dose of 3 × 10 13 / cm 2 .

【0059】上記イオン注入では、DRAM以外の部分
では、同時にゲート配線31中にも不純物がドーピング
される。
In the above-mentioned ion implantation, impurities are simultaneously doped in the gate wiring 31 in portions other than the DRAM.

【0060】そして、例えば900℃の窒素雰囲気中で
20分間の熱処理を行うことによって不純物を活性化
し、各ソース、ドレイン拡散層45〜47、34、35
を形成する。
Then, the impurities are activated by performing a heat treatment for 20 minutes in a nitrogen atmosphere at 900 ° C., for example, so that the source and drain diffusion layers 45 to 47, 34 and 35 are formed.
To form

【0061】次いで、図4の(6)に示すように、半導
体基体11上の全面に、シリサイド反応を起こさない膜
として、例えば酸化シリコン膜21を30nmの厚さに
堆積する。その後、通常のレジスト塗布、リソグラフィ
ー技術によって、DRAMの形成領域を覆うレジストパ
ターン(図示省略)を形成した後、そのレジストパター
ンをマスクに用いて酸化シリコン膜21をエッチング
し、DRAMの形成領域以外の酸化シリコン膜21を除
去する。すなわち、酸化シリコン膜21を第2の半導体
装置40を覆う状態に残す。
Next, as shown in FIG. 4 (6), a silicon oxide film 21 having a thickness of 30 nm is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 11 as a film which does not cause a silicide reaction. Thereafter, a resist pattern (not shown) is formed to cover the formation region of the DRAM by a normal resist coating and lithography technique, and then the silicon oxide film 21 is etched using the resist pattern as a mask to remove the region other than the formation region of the DRAM. The silicon oxide film 21 is removed. That is, the silicon oxide film 21 is left so as to cover the second semiconductor device 40.

【0062】そして、スパッタリングによって、半導体
基体11上の全面に、例えばコバルト膜を30nmの厚
さに堆積した後、熱処理を施すことによって、コバルト
膜と直接に接しているシリコン上およびポリシリコン膜
上にコバルトシリサイド膜36、37、38を形成す
る。すなわち、ソース、ドレイン拡散層34上にコバル
トシリサイド膜36が形成され、ソース、ドレイン拡散
層35上にコバルトシリサイド膜38が形成され、ゲー
ト配線31上にコバルトシリサイド膜37が形成され
る。その後、硫酸と過酸化水素水のエッチング溶液中に
半導体基体11を浸漬してシリサイド化されていない領
域のコバルトを除去する。
Then, after a cobalt film is deposited to a thickness of 30 nm, for example, on the entire surface of the semiconductor substrate 11 by sputtering, and then subjected to a heat treatment, thereby forming a film on the silicon and the polysilicon film directly in contact with the cobalt film. Then, cobalt silicide films 36, 37 and 38 are formed. That is, a cobalt silicide film 36 is formed on the source / drain diffusion layers 34, a cobalt silicide film 38 is formed on the source / drain diffusion layers 35, and a cobalt silicide film 37 is formed on the gate wiring 31. Thereafter, the semiconductor substrate 11 is immersed in an etching solution of sulfuric acid and a hydrogen peroxide solution to remove cobalt in a region that is not silicided.

【0063】次いで図5の(7)に示すように、例え
ば、CVD法によって、半導体基体11上に層間絶縁膜
22となる酸化シリコン膜を例えば600nmの厚さに
堆積する。その後、CMP法を用いて上記層間絶縁膜2
2の表面を平坦化する。さらに、既知の層間絶縁膜22
にコンタクト孔を形成するプロセス(レジスト塗布、リ
ソグラフィー技術によるレジストマスクの形成およびそ
のレジストマスクを用いたエッチング)によって、DR
AMの形成領域における上層配線とのコンタクト孔23
を開口する。ここでは、窒化シリコン膜からなるサイド
ウォール絶縁膜20およびゲート配線41上の窒化シリ
コン膜19に対してエッチングレートが大きいエッチン
グ条件で、層間絶縁膜22を構成する酸化シリコン膜の
エッチングを行うことによって、下地の窒化シリコン膜
がマスクになるようなコンタクト孔23自己整合的にを
形成する。
Next, as shown in FIG. 5 (7), a silicon oxide film serving as an interlayer insulating film 22 is deposited to a thickness of, for example, 600 nm on the semiconductor substrate 11 by, for example, a CVD method. After that, the interlayer insulating film 2 is formed using a CMP method.
2 is flattened. Further, the known interlayer insulating film 22
By a process of forming a contact hole in the substrate (resist coating, formation of a resist mask by lithography technology, and etching using the resist mask)
Contact hole 23 with the upper wiring in the formation region of AM
Open. Here, the silicon oxide film forming the interlayer insulating film 22 is etched under an etching condition in which the etching rate of the side wall insulating film 20 made of the silicon nitride film and the silicon nitride film 19 on the gate wiring 41 is large. Then, the contact hole 23 is formed in a self-aligned manner so that the underlying silicon nitride film serves as a mask.

【0064】その後、図5の(8)に示すように、従来
から知られているプロセスを用いて、上記コンタクト孔
23の内部にプラグ24を形成する。さらにDRAMの
キャパシタ51を形成した後、そのキャパシタ51を覆
う状態に層間絶縁膜52を形成する。次いで高速ロジッ
クの形成領域のソース、ドレイン拡散層35に通じるコ
ンタクト孔53を層間絶縁膜52、22等に形成した
後、そのコンタクト孔53の内部を埋め込みプラグ54
を形成する、さらに層間絶縁膜52上に金属配線55を
形成して高速ロジックとDRAMとを混載したシステム
LSIが形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 5 (8), a plug 24 is formed inside the contact hole 23 by using a conventionally known process. Further, after forming the capacitor 51 of the DRAM, an interlayer insulating film 52 is formed so as to cover the capacitor 51. Next, a contact hole 53 communicating with the source / drain diffusion layer 35 in the high-speed logic formation region is formed in the interlayer insulating films 52, 22 and the like.
And a metal wiring 55 is formed on the interlayer insulating film 52 to form a system LSI in which high-speed logic and DRAM are mounted together.

【0065】上記半導体装置の製造方法に係わる第1の
実施の形態では、第1の半導体装置30のゲート配線
(ゲート電極)31を構成する半導体膜15と、第2の
半導体装置40のゲート配線(ゲート電極)41を構成
する半導体膜15とを同一の膜で形成し、その半導体膜
15における第1の半導体装置30を形成する領域上
に、ゲート配線41を構成する膜よりもエッチング速度
の遅いエッチングストッパ膜16を形成することから、
第2の半導体装置40のゲート配線41を半導体膜15
を用いたポリサイド構造もしくはポリメタル構造に形成
することが可能になる。そして第1の半導体装置30を
形成する領域の半導体膜15上をエッチングストッパ膜
16で覆った状態で、ゲート配線41をエッチングによ
り加工することから、ゲート配線41をポリサイド構造
もしくはポリメタル構造に加工することが可能になる。
In the first embodiment relating to the method for manufacturing a semiconductor device, the semiconductor film 15 forming the gate wiring (gate electrode) 31 of the first semiconductor device 30 and the gate wiring of the second semiconductor device 40 are formed. (Gate electrode) 41 and the semiconductor film 15 constituting the same film are formed of the same film, and the etching rate of the semiconductor film 15 on the region where the first semiconductor device 30 is formed is lower than that of the film constituting the gate wiring 41. Since the slow etching stopper film 16 is formed,
The gate wiring 41 of the second semiconductor device 40 is
Can be formed in a polycide structure or a polymetal structure. Then, the gate wiring 41 is processed by etching in a state where the semiconductor film 15 in the region where the first semiconductor device 30 is to be formed is covered with the etching stopper film 16, so that the gate wiring 41 is processed into a polycide structure or a polymetal structure. It becomes possible.

【0066】しかも、第1の半導体装置30を形成する
領域の半導体膜15を加工してゲート配線31を形成し
た後、第2の半導体装置40を覆う状態にシリサイド反
応を起こさない膜として酸化シリコン膜21を形成し、
その後、第1の半導体装置30をサリサイド構造に形成
することから、第1の半導体装置30は、高速ロジック
単独で形成した場合と同様の特性を有するものとなる。
Moreover, after processing the semiconductor film 15 in the region where the first semiconductor device 30 is to be formed to form the gate wiring 31, silicon oxide is formed as a film that does not cause a silicide reaction so as to cover the second semiconductor device 40. Forming a film 21;
After that, since the first semiconductor device 30 is formed in a salicide structure, the first semiconductor device 30 has the same characteristics as those formed by high-speed logic alone.

【0067】また、第2の半導体装置40のゲート配線
41の周囲に、ソース、ドレイン拡散層46へ通じるコ
ンタクト孔23が形成される層間絶縁膜22よりもエッ
チング速度の遅い絶縁膜として、窒化シリコン膜からな
るサイドウォール絶縁膜20と窒化シリコン膜19とを
形成することから、第2の半導体装置40はセルフアラ
インド・コンタクト(SAC)構造のメモリ素子に形成
される。
Further, as an insulating film having a lower etching rate than the interlayer insulating film 22 in which the contact hole 23 leading to the source / drain diffusion layer 46 is formed around the gate wiring 41 of the second semiconductor device 40, silicon nitride is used. Since the sidewall insulating film 20 and the silicon nitride film 19 are formed, the second semiconductor device 40 is formed as a memory element having a self-aligned contact (SAC) structure.

【0068】以上説明したように、第1の半導体装置3
0と第2の半導体装置40とを同一半導体基体11上に
混載することが可能となることから、第1の半導体装置
30を高速ロジックとし、第2の半導体装置40をメモ
リ素子として同一半導体基体11上に混載される。
As described above, the first semiconductor device 3
0 and the second semiconductor device 40 can be mixedly mounted on the same semiconductor substrate 11, so that the first semiconductor device 30 is a high-speed logic and the second semiconductor device 40 is a memory element. 11 are mixed.

【0069】次に、本発明の半導体装置の製造方法に係
わる第2の実施の形態を説明する。ここでは、一例とし
て、前記図2によって説明した高速ロジックとSRAM
とを混載した半導体装置の製造方法を説明する。以下の
説明では、前記図2によって説明した構成部品と同様の
ものには同一符号を付与する。
Next, a description will be given of a second embodiment of the semiconductor device manufacturing method according to the present invention. Here, as an example, the high-speed logic and the SRAM described with reference to FIG.
A method for manufacturing a semiconductor device in which the above is mixed will be described. In the following description, the same components as those described with reference to FIG.

【0070】この構造の製造方法は、前記図3〜図5に
よって説明した製造方法において、前記図4の(6)に
よって説明した酸化シリコン膜21を形成しない。そし
て、第1の半導体装置30のコバルトシリサイド膜36
〜38と同時に、SRAM部のソース、ドレイン領域4
5〜47にも、図2に示すように、コバルトシリサイド
膜48〜50を形成すればよい。またSRAMのソー
ス、ドレインはDRAMのソース、ドレインとは異な
り、高速ロジック部と同じ条件で不純物をイオン注入す
ればよい。
The manufacturing method of this structure does not form the silicon oxide film 21 described with reference to FIG. 4 (6) in the manufacturing method described with reference to FIGS. Then, the cobalt silicide film 36 of the first semiconductor device 30
To 38 simultaneously with the source and drain regions 4 of the SRAM section.
The cobalt silicide films 48 to 50 may be formed on the layers 5 to 47 as shown in FIG. The source and drain of the SRAM are different from the source and drain of the DRAM, and impurities may be ion-implanted under the same conditions as in the high-speed logic section.

【0071】上記高速ロジックとなる第1の半導体装置
30は、ゲート配線31上と、ソース、ドレイン拡散層
34、35の表面をコバルトシリサイド化し、SRAM
部は、ゲート配線41にタングステンシリサイド膜18
とポリシリコン膜からなる半導体膜15との2層からな
るタングステンポリサイド構造を用い、ソース、ドレイ
ン拡散層45〜47にはコバルトシリサイド膜48〜5
0を形成したサリサイド構造を用いる。このような構成
のSRAMにおいては、特に、6トランジスタ型のメモ
リセルを用いた場合は、ソース、ドレイン拡散層45〜
47のサリサイド化による接合リーク電流の増加があっ
てもデータ保持特性の悪化は問題にはならない。
In the first semiconductor device 30 serving as the high-speed logic, the surface of the gate wiring 31 and the surfaces of the source / drain diffusion layers 34 and 35 are converted to cobalt silicide to form an SRAM.
The part is that the tungsten silicide film 18 is
And a tungsten silicide structure consisting of two layers of a polysilicon film and a semiconductor film 15 made of a polysilicon film. The source and drain diffusion layers 45 to 47 are made of cobalt silicide films 48 to 5.
A salicide structure in which 0 is formed is used. In the SRAM having such a configuration, especially when a 6-transistor type memory cell is used, the source / drain diffusion layers 45 to 45 are used.
Even if there is an increase in junction leak current due to the salicidation of 47, deterioration of the data retention characteristics does not pose a problem.

【0072】また、上記ポリサイド構造のゲート配線4
1では、その周囲を窒化シリコン膜19および窒化シリ
コン膜空なるサイドウォール絶縁膜20で覆っているこ
とから、その後のソース、ドレイン拡散層46に通じる
コンタクト孔23の形成時に、上記各窒化シリコン膜が
エッチングストッパとなってエッチングを停止する。そ
のため、ゲート配線41に対してセルフアラインでコン
タクト孔23が形成され、コンタクト孔23とゲート配
線41との距離を縮めてメモリセルサイズの縮小が可能
になる。
Further, the gate wiring 4 having the polycide structure is used.
In No. 1, since the periphery is covered with the silicon nitride film 19 and the side wall insulating film 20 which is a silicon nitride film, the above-mentioned silicon nitride film Serves as an etching stopper to stop etching. Therefore, the contact hole 23 is formed in a self-aligned manner with respect to the gate wiring 41, and the distance between the contact hole 23 and the gate wiring 41 is reduced, so that the memory cell size can be reduced.

【0073】上記ゲート配線41には、タングステンシ
リサイド膜18を用いたが、そのかわりに、チタンシリ
サイド膜、コバルトシリサイド膜、モリブデンシリサイ
ドのうちの少なくとも1種、もしくはタングステンシリ
サイド膜も含めて複数種を用いたポリサイド構造とする
ことが可能である。または、チタン膜、タングステン
膜、タンタル膜、コバルト膜、アルミニウム膜および銅
膜のうちの少なくとも1種もしくは複数種を用いたポリ
メタル構造とすることも可能である。ポリメタル構造の
場合、ポリシリコン膜と金属膜との間に、窒化タングス
テン、窒化チタン、窒化タンタル等のバリアメタルを形
成することが好ましい。
Although the tungsten silicide film 18 is used for the gate wiring 41, at least one of a titanium silicide film, a cobalt silicide film, and a molybdenum silicide, or a plurality of kinds including a tungsten silicide film is used instead. The used polycide structure can be used. Alternatively, a polymetal structure using at least one or more of a titanium film, a tungsten film, a tantalum film, a cobalt film, an aluminum film, and a copper film can be used. In the case of a polymetal structure, it is preferable to form a barrier metal such as tungsten nitride, titanium nitride, or tantalum nitride between the polysilicon film and the metal film.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上、説明したように本発明の半導体装
置によれば、第1の半導体装置のソース、ドレイン拡散
層の表面とゲート電極の上面とに半導体と金属との化合
物膜が自己整合的に形成されているので、ゲート電極を
シリサイド化したサリサイド構造を有する高速ロジック
になり、かつ高速ロジック素子を単独に形成したものと
同等の動作特性を有するものとなって、高速動作が得ら
れる。一方、第2の半導体装置のゲート電極の周囲に
は、その第2の半導体装置のソース、ドレイン拡散層へ
通じるコンタクト孔が形成される絶縁膜よりもエッチン
グ速度の遅い絶縁膜が形成されているので、第2の半導
体装置はセルフアラインド・コンタクト構造のメモリ素
子となる。したがって、高速ロジック素子とメモリ素子
とを同一の半導体基体上に混載することが可能になる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the compound film of the semiconductor and the metal is self-aligned with the surface of the source / drain diffusion layer and the upper surface of the gate electrode of the first semiconductor device. The high-speed logic has a salicide structure in which the gate electrode is silicided, and has the same operating characteristics as those formed independently of the high-speed logic element, so that high-speed operation can be obtained. . On the other hand, around the gate electrode of the second semiconductor device, an insulating film having a lower etching rate than the insulating film in which the contact holes leading to the source and drain diffusion layers of the second semiconductor device are formed. Therefore, the second semiconductor device is a memory element having a self-aligned contact structure. Therefore, the high-speed logic element and the memory element can be mixedly mounted on the same semiconductor substrate.

【0075】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
第1の半導体装置のゲート電極を構成する半導体膜と、
第2の半導体装置のゲート電極を構成する半導体膜とを
同一の半導体膜で形成し、その同一の半導体膜における
第1の半導体装置を形成する領域上に、第2の半導体装
置のゲート電極を構成する膜よりもエッチング速度の遅
いエッチングストッパ膜を形成するので、第2の半導体
装置を形成する領域の半導体膜上に、そのゲート電極を
構成するポリサイド構造もしくはポリメタル構造を構成
する膜を形成することができる。そして第1の半導体装
置を形成する領域の半導体膜上をエッチングストッパ膜
で覆った状態で、第2の半導体装置のゲート電極をエッ
チングにより加工するので、第2の半導体装置のゲート
電極をポリサイド構造もしくはポリメタル構造に加工す
ることができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention,
A semiconductor film forming a gate electrode of the first semiconductor device;
A semiconductor film forming a gate electrode of the second semiconductor device is formed of the same semiconductor film, and a gate electrode of the second semiconductor device is formed over a region of the same semiconductor film where the first semiconductor device is formed. Since the etching stopper film having an etching rate lower than that of the constituent film is formed, a film forming the polycide structure or the polymetal structure forming the gate electrode is formed on the semiconductor film in the region where the second semiconductor device is formed. be able to. Then, the gate electrode of the second semiconductor device is processed by etching in a state where the semiconductor film in the region where the first semiconductor device is formed is covered with the etching stopper film, so that the gate electrode of the second semiconductor device has a polycide structure. Alternatively, it can be processed into a polymetal structure.

【0076】しかも、第1の半導体装置を形成する領域
の半導体膜を加工して第1の半導体装置のゲート電極を
形成し、第2の半導体装置を覆う状態にシリサイド反応
を起こさない膜を形成した後、第1の半導体装置をサリ
サイド構造に形成するので、第1の半導体装置は、高速
ロジック単独で形成した場合と同様の特性を有するもの
に形成することができる。
Further, the semiconductor film in the region where the first semiconductor device is to be formed is processed to form a gate electrode of the first semiconductor device, and a film that does not cause a silicide reaction is formed so as to cover the second semiconductor device. After that, the first semiconductor device is formed in a salicide structure, so that the first semiconductor device can be formed to have the same characteristics as those formed by high-speed logic alone.

【0077】また、第2の半導体装置のゲート電極の周
囲に、第2の半導体装置のソース、ドレイン拡散層へ通
じるコンタクト孔が形成される絶縁膜よりもエッチング
速度の遅い絶縁膜を形成するので、第2の半導体装置は
セルフアラインド・コンタクト構造のメモリ素子に形成
することができる。
Further, an insulating film having a lower etching rate than the insulating film in which the contact holes leading to the source and drain diffusion layers of the second semiconductor device are formed around the gate electrode of the second semiconductor device. The second semiconductor device can be formed in a memory element having a self-aligned contact structure.

【0078】よって、同一の半導体基体に、高速ロジッ
クとなる第1の半導体装置とメモリ素子となる第2の半
導体装置とを混載することが可能となる。
Therefore, it is possible to mix the first semiconductor device serving as a high-speed logic and the second semiconductor device serving as a memory element on the same semiconductor substrate.

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

【図1】本発明の半導体装置に係わる第1の実施の形態
を示す概略構成断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment according to a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置に係わる第2の実施の形態
を示す概略構成断面図である。
FIG. 2 is a schematic configuration sectional view showing a second embodiment according to the semiconductor device of the present invention.

【図3】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第1の
実施の形態を示す製造工程図である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing a first embodiment according to a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図4】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第1の
実施の形態を示す製造工程図(続き)である。
FIG. 4 is a manufacturing step diagram (continued) showing the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図5】本発明の半導体装置の製造方法に係わる第1の
実施の形態を示す製造工程図(続き)である。
FIG. 5 is a manufacturing step diagram (continued) showing the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…半導体基体、18…タングステンシリサイド膜、
31,41…ゲート配線(ゲート電極)、34,35…
ソース、ドレイン拡散層、36,37,38…コバルト
シリサイド膜、30…第1の半導体装置、40…第2の
半導体装置
11: semiconductor substrate, 18: tungsten silicide film,
31, 41 ... gate wiring (gate electrode), 34, 35 ...
Source, drain diffusion layers, 36, 37, 38... Cobalt silicide film, 30... First semiconductor device, 40.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/11 H01L 27/10 381 27/10 481 681F 27/108 21/8242 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB01 BB19 CC01 CC05 DD02 DD43 DD72 DD84 FF14 GG14 GG16 5F048 AA09 AB01 AB03 AC01 BA01 BB05 BB08 BB09 BB10 BC06 BF06 BF07 BG14 DA27 5F083 AD01 AD10 AD49 BS05 BS17 BS19 BS23 BS26 BS40 JA32 JA35 MA03 MA06 NA01 PR03 PR07 PR21 PR22 PR29 PR36 PR40 PR45 ZA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 27/11 H01L 27/10 381 27/10 481 681F 27/108 21/8242 F term (Reference) 4M104 AA01 BB01 BB19 CC01 CC05 DD02 DD43 DD72 DD84 FF14 GG14 GG16 5F048 AA09 AB01 AB03 AC01 BA01 BB05 BB08 BB09 BB10 BC06 BF06 BF07 BG14 DA27 5F083 AD01 AD10 AD49 BS05 BS17 BS19 BS23 BS26 BS40 JA32 PR35PR03 PR05

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基体に形成されているもので、ソ
ース、ドレイン拡散層の表面とゲート電極の上面とに半
導体と金属との化合物膜が自己整合的に形成されている
第1の半導体装置と、 前記半導体基体に形成されているもので、少なくともゲ
ート電極の上面に半導体と金属との化合物膜もしくは金
属膜が形成されている第2の半導体装置とを備えたこと
を特徴とする半導体装置。
1. A first semiconductor device formed on a semiconductor substrate, wherein a compound film of a semiconductor and a metal is formed in a self-aligned manner on surfaces of source and drain diffusion layers and an upper surface of a gate electrode. And a second semiconductor device formed on the semiconductor substrate and having a compound film of a semiconductor and a metal or a metal film formed on at least an upper surface of a gate electrode. .
【請求項2】 前記第2の半導体装置のゲート電極の周
囲に、前記第2の半導体装置のソース、ドレイン拡散層
へ通じるコンタクト孔が形成される絶縁膜よりもエッチ
ング速度の遅い絶縁膜が形成されていることを特徴とす
る請求項1記載の半導体装置。
2. An insulating film having a lower etching rate than an insulating film in which a contact hole leading to a source / drain diffusion layer of the second semiconductor device is formed around a gate electrode of the second semiconductor device. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記第2の半導体装置のゲート電極は、
半導体と金属との化合物膜もしくは金属膜を少なくとも
含む2層以上の膜で構成されていることを特徴とする請
求項1記載の半導体装置。
3. The gate electrode of the second semiconductor device,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is composed of two or more layers including at least a compound film of a semiconductor and a metal or a metal film.
【請求項4】 前記第1の半導体装置のゲート電極を構
成する半導体膜と、前記第2の半導体装置のゲート電極
を構成する半導体膜とは、同一膜で形成されていること
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。
4. A semiconductor film forming a gate electrode of the first semiconductor device and a semiconductor film forming a gate electrode of the second semiconductor device are formed of the same film. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項5】 前記第2の半導体装置はダイナミックR
AMのメモリセルを構成していることを特徴とする請求
項1記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second semiconductor device has a dynamic R value.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device comprises an AM memory cell.
【請求項6】 前記第2の半導体装置を覆う状態にシリ
サイド反応を起こさない膜が形成されていて、 前記第1の半導体装置はサリサイド構造に形成されてい
ることを特徴とする請求項5記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein a film that does not cause a silicide reaction is formed so as to cover the second semiconductor device, and the first semiconductor device is formed in a salicide structure. Semiconductor device.
【請求項7】 前記第2の半導体装置はスタティックR
AMのメモリセルを構成していることを特徴とする請求
項1記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein said second semiconductor device is a static semiconductor device.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device comprises an AM memory cell.
【請求項8】 前記第2の半導体装置のソース、ドレイ
ン拡散層の表面に、前記第1の半導体装置上および前記
第2の半導体装置のゲート電極上に形成されている半導
体と金属との化合物膜もしくは金属膜とは別の半導体と
金属との化合物膜が形成されていることを特徴とする請
求項7記載の半導体装置。
8. A compound of a semiconductor and a metal formed on the surfaces of the source and drain diffusion layers of the second semiconductor device, on the first semiconductor device and on the gate electrode of the second semiconductor device. 8. The semiconductor device according to claim 7, wherein a compound film of a semiconductor and a metal other than the film or the metal film is formed.
【請求項9】 半導体基体に、ゲート電極とソース、ド
レイン拡散層とを有する第1の半導体装置と、ゲート電
極とソース、ドレイン拡散層とを有する第2の半導体装
置とを形成する半導体装置の製造方法において、 前記第1の半導体装置のゲート電極を構成する半導体膜
と、前記第2の半導体装置のゲート電極を構成する半導
体膜とを同一の半導体膜で形成する工程と、 前記同一の半導体膜における前記第1の半導体装置を形
成する領域上に、前記第2の半導体装置のゲート電極を
構成する膜よりもエッチング速度の遅いエッチングスト
ッパ膜を形成する工程と、 前記第1の半導体装置を形成する領域の前記同一の半導
体膜上を前記エッチングストッパ膜で覆った状態で、前
記第2の半導体装置のゲート電極をエッチングにより加
工した後、前記第1の半導体装置を形成する領域の前記
同一の半導体膜を加工して前記第1の半導体装置のゲー
ト電極を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
9. A semiconductor device in which a first semiconductor device having a gate electrode, a source and a drain diffusion layer, and a second semiconductor device having a gate electrode, a source and a drain diffusion layer are formed on a semiconductor substrate. In the manufacturing method, a step of forming a semiconductor film forming a gate electrode of the first semiconductor device and a semiconductor film forming a gate electrode of the second semiconductor device with the same semiconductor film; Forming an etching stopper film having a lower etching rate than a film forming a gate electrode of the second semiconductor device on a region of the film where the first semiconductor device is to be formed; After processing the gate electrode of the second semiconductor device by etching in a state where the same semiconductor film in the region to be formed is covered with the etching stopper film Forming the gate electrode of the first semiconductor device by processing the same semiconductor film in a region where the first semiconductor device is formed.
【請求項10】 前記第2の半導体装置のゲート電極の
周囲に、前記第2の半導体装置のソース、ドレイン拡散
層へ通じるコンタクト孔が形成される絶縁膜よりもエッ
チング速度の遅い絶縁膜を形成することを特徴とする請
求項9記載の半導体装置の製造方法。
10. An insulating film having a lower etching rate than an insulating film in which a contact hole leading to a source / drain diffusion layer of the second semiconductor device is formed around a gate electrode of the second semiconductor device. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein:
【請求項11】 前記第2の半導体装置のゲート電極
は、半導体と金属との化合物膜もしくは金属膜を少なく
とも含む2層以上の膜で形成することを特徴とする請求
項9記載の半導体装置の製造方法。
11. The semiconductor device according to claim 9, wherein the gate electrode of the second semiconductor device is formed of two or more layers including at least a compound film of a semiconductor and a metal or a metal film. Production method.
【請求項12】 前記第2の半導体装置でダイナミック
RAMのメモリセルを形成することを特徴とする請求項
9記載の半導体装置の製造方法。
12. The method according to claim 9, wherein a memory cell of a dynamic RAM is formed by the second semiconductor device.
【請求項13】 前記第1の半導体装置を形成する領域
の半導体膜を加工して第1の半導体装置のゲート電極を
形成した後、前記第2の半導体装置を覆う状態にシリサ
イド反応を起こさない膜を形成する工程と、 前記第1の半導体装置をサリサイド構造に形成する工程
とを備えていることを特徴とする請求項12記載の半導
体装置の製造方法。
13. After processing a semiconductor film in a region where the first semiconductor device is formed to form a gate electrode of the first semiconductor device, a silicide reaction does not occur so as to cover the second semiconductor device. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, further comprising: forming a film; and forming the first semiconductor device in a salicide structure.
【請求項14】 前記第2の半導体装置でスタティック
RAMのメモリセルを形成することを特徴とする請求項
9記載の半導体装置の製造方法。
14. The method according to claim 9, wherein a memory cell of a static RAM is formed by the second semiconductor device.
【請求項15】 前記第2の半導体装置のソース、ドレ
イン拡散層の表面に、前記第1の半導体装置および前記
第2の半導体装置のゲート電極上に形成されている半導
体と金属との化合物膜もしくは金属膜とは別個の半導体
と金属との化合物膜を形成することを特徴とする請求項
14記載の半導体装置の製造方法。
15. A compound film of a semiconductor and a metal formed on a gate electrode of each of the first semiconductor device and the second semiconductor device on a surface of a source / drain diffusion layer of the second semiconductor device. The method according to claim 14, wherein a compound film of a semiconductor and a metal is formed separately from the metal film.
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