JP2003017583A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device and its manufacturing method

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JP2003017583A
JP2003017583A JP2001196499A JP2001196499A JP2003017583A JP 2003017583 A JP2003017583 A JP 2003017583A JP 2001196499 A JP2001196499 A JP 2001196499A JP 2001196499 A JP2001196499 A JP 2001196499A JP 2003017583 A JP2003017583 A JP 2003017583A
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JP
Japan
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film
gate electrode
memory cell
region
forming
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JP2001196499A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yoshida
毅 吉田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a silicide film on only a gate electrode in a DRAM cell area by forming a salicide structure in a logic circuit area. SOLUTION: The gate electrode 15 containing silicon is formed through a gate insulating film 14 on a substrate 11, an N type dispersion layer 17 being a source and drain area of a transistor is formed, a silicon oxidation film 18 is deposited on the whole face, furthermore after a photoresist film is formed, it is left in only a memory cell area, the silicon oxidation film 18 is etched by an RIE method, the silicon oxidation film 18 on a gate electrode upper part and in the neighborhood thereof is removed in the memory cell area, left on the side wall of the gate electrode in a peripheral circuit area, after the photoresist film is removed, a metal silicide film 21 is formed on the upper face of the gate electrode 15 and the surface of an N type dispersion layer 20 in the peripheral circuit area, and the metal silicide film 21 is formed on the upper part of the gate electrode 15 in the memory cell area.

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】この発明は、メモリセルトラ
ンジスタが形成されるメモリセル領域及び周辺トランジ
スタが形成される周辺回路領域を有する半導体装置及び
その製造方法に係り、特に周辺回路領域のトランジスタ
のゲート電極上及びソース、ドレイン拡散層上にシリサ
イド膜を形成して低抵抗化する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 having a memory cell region in which a memory cell transistor is formed and a peripheral circuit region in which a peripheral transistor is formed and a manufacturing method thereof, and more particularly to a gate of a transistor in the peripheral circuit region. The present invention relates to a semiconductor device in which a silicide film is formed on an electrode and a source / drain diffusion layer to reduce the resistance, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の半導体集積回路は、多種多様な回
路を一つのチップに搭載するSOC(System On Chip)
の開発が盛んになってきている。その中でも、DRAM
セルとLOGIC(周辺)回路を統合したDRAM混載
LOGICチップはそのニーズが急激に増加している。
2. Description of the Related Art Recent semiconductor integrated circuits include SOCs (System On Chip) in which various circuits are mounted on one chip.
The development of is becoming popular. Among them, DRAM
Demand for DRAM embedded LOGIC chips in which cells and LOGIC (peripheral) circuits are integrated is rapidly increasing.

【0003】DRAMセルをLOGIC回路と混載する
際に問題となるのがサリサイド構造の形成である。この
サリサイド構造とは、トランジスタのポリシリコンゲー
ト電極上とソース、ドレイン拡散層上とにそれぞれ金属
シリサイド膜を形成したものをいう。LOGIC回路で
は寄生抵抗を減らすためにソース、ドレイン拡散層上に
金属シリサイド膜を形成する必要がある。しかし、DR
AMセルでは、トランジスタのソース、ドレイン拡散層
上に金属シリサイド膜を形成するとジャンクションリー
ク電流が増大し、セルのデータ保持特性が劣化する。
A problem in mounting a DRAM cell together with a LOGIC circuit is formation of a salicide structure. The salicide structure is a structure in which a metal silicide film is formed on the polysilicon gate electrode of the transistor and on the source and drain diffusion layers, respectively. In the LOGIC circuit, it is necessary to form a metal silicide film on the source / drain diffusion layers in order to reduce the parasitic resistance. But DR
In the AM cell, when a metal silicide film is formed on the source / drain diffusion layers of the transistor, the junction leak current increases and the data retention characteristic of the cell deteriorates.

【0004】これを回避するために、従来では、マスク
材でDRAMセル領域を全て覆い、DRAMセル領域で
はサリサイド構造を形成せずに、LOGIC回路領域の
みにサリサイド構造を形成する方法が考えられている。
In order to avoid this, conventionally, a method of covering the entire DRAM cell region with a mask material and forming the salicide structure only in the LOGIC circuit region without forming the salicide structure in the DRAM cell region has been considered. There is.

【0005】しかし、この方法ではDRAMセルのゲー
ト電極がポリシリコンのみで形成されるので、ゲート抵
抗が大きくなり、DRAMのアクセスタイムが劣化する
という問題があった。
However, in this method, since the gate electrode of the DRAM cell is formed only of polysilicon, there is a problem that the gate resistance increases and the access time of the DRAM deteriorates.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、DRA
Mセル領域ではサリサイド構造を形成せず、周辺回路領
域のみにサリサイド構造を形成する従来方法では、DR
AMセルのゲート抵抗が大きくなり、DRAMのアクセ
スタイムが劣化するという問題があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the conventional method of forming the salicide structure only in the peripheral circuit region without forming the salicide structure in the M cell region,
There is a problem that the gate resistance of the AM cell increases and the access time of the DRAM deteriorates.

【0007】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、周辺回路領域ではサリ
サイド構造を形成することによって寄生抵抗が低減で
き、DRAMセル領域ではゲート電極上にシリサイド膜
を形成することでゲート抵抗を低くすることができる半
導体装置及びその製造方法を提供することである。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its object is to reduce the parasitic resistance by forming a salicide structure in the peripheral circuit region and to reduce the parasitic resistance on the gate electrode in the DRAM cell region. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of reducing gate resistance by forming a silicide film and a method for manufacturing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の半導体装置の
製造方法は、メモリセルトランジスタが形成されるメモ
リセル領域及び周辺トランジスタが形成される周辺回路
領域を有する半導体装置の製造方法であって、シリコン
半導体基板を用意し、この基板に溝を形成した後、この
溝内を第1絶縁膜で埋めて素子分離領域を形成する工程
と、上記基板上にゲート絶縁膜を介して、シリコンを含
むゲート電極を形成する工程と、上記素子分離領域及び
ゲート電極をマスクにして上記基板の表面領域に不純物
を導入し、トランジスタのソース、ドレイン領域となる
第1拡散層を形成する工程と、全面に第2絶縁膜を堆積
する工程と、全面にフォトレジスト膜を形成する工程
と、上記フォトレジスト膜をパターニングして、上記フ
ォトレジスト膜を上記メモリセル領域にのみ残す工程
と、異方性エッチング法により上記第2絶縁膜をエッチ
ングして、上記メモリセル領域では上記ゲート電極上部
及びその近傍の第2絶縁膜を除去し、上記周辺回路領域
では上記ゲート電極の側壁上に第2絶縁膜を残すように
第2絶縁膜を除去する工程と、上記フォトレジスト膜を
除去した後、上記周辺回路領域では上記ゲート電極の上
部及び上記第1拡散層の表面を金属と反応させてそれぞ
れ金属シリサイド膜を形成し、かつ上記メモリセル領域
では上記ゲート電極の上部を金属と反応させて金属シリ
サイド膜を形成する工程とを具備したことを特徴とす
る。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device having a memory cell region in which a memory cell transistor is formed and a peripheral circuit region in which a peripheral transistor is formed. A step of preparing a silicon semiconductor substrate, forming a groove in the substrate, and then filling the inside of the groove with a first insulating film to form an element isolation region, and including silicon through the gate insulating film on the substrate A step of forming a gate electrode, a step of introducing impurities into the surface area of the substrate using the element isolation region and the gate electrode as a mask to form a first diffusion layer to be a source and drain area of a transistor, The step of depositing the second insulating film, the step of forming a photoresist film on the entire surface, the patterning of the photoresist film, and the photoresist film above. The step of leaving only in the memory cell region, and etching the second insulating film by an anisotropic etching method to remove the second insulating film above the gate electrode and in the vicinity thereof in the memory cell region, and in the peripheral circuit region. Then, a step of removing the second insulating film so as to leave the second insulating film on the sidewall of the gate electrode, and, after removing the photoresist film, in the peripheral circuit region, the upper portion of the gate electrode and the first diffusion layer are formed. Forming a metal silicide film by reacting a surface of the layer with a metal and forming a metal silicide film by reacting an upper portion of the gate electrode with the metal in the memory cell region, respectively. .

【0009】この発明の半導体装置は、メモリセルトラ
ンジスタが形成されるメモリセル領域及び周辺トランジ
スタが形成される周辺回路領域を有する半導体装置であ
って、上記メモリセル領域に形成され、ゲート電極上に
金属シリサイド膜が形成されたメモリセルトランジスタ
と、上記周辺回路領域に形成され、ゲート電極上及びソ
ース、ドレイン拡散層上にそれぞれ金属シリサイド膜が
形成されたトランジスタとを具備したことを特徴とす
る。
A semiconductor device of the present invention is a semiconductor device having a memory cell region in which a memory cell transistor is formed and a peripheral circuit region in which a peripheral transistor is formed, the semiconductor device being formed in the memory cell region and on a gate electrode. A memory cell transistor having a metal silicide film formed thereon and a transistor having a metal silicide film formed on the gate electrode and on the source and drain diffusion layers respectively are formed in the peripheral circuit region.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明を
実施の形態により詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0011】図1(a)、(b)ないし図9(a)、
(b)は、この発明を、DRAMセルが形成されるDR
AMセル領域及び周辺トランジスタが形成されるLOG
IC回路領域(周辺回路領域)を有するDRAM混載L
OGIC半導体集積回路に実施した場合の製造方法を工
程順に示す断面図である。なお、各図(a)はDRAM
セル領域側の断面図であり、各図(b)はLOGIC回
路領域側の断面図である。
1A, 1B to 9A,
(B) is a DR in which a DRAM cell is formed according to the present invention.
LOG in which AM cell region and peripheral transistor are formed
DRAM embedded L having an IC circuit area (peripheral circuit area)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the manufacturing method in the order of steps when implemented in an OGIC semiconductor integrated circuit. Each figure (a) is a DRAM
It is a sectional view of the cell region side, and each figure (b) is a sectional view of the LOGIC circuit region side.

【0012】まず、図1(a)、(b)に示すように、
半導体基板、例えば4〜6Ω・cmの比抵抗を有するP
型シリコン基板(面方位(100))11を用意し、こ
の基板11に対してSTI(Shallow Trench Isolatio
n)用の複数の溝12を形成した後、これらの溝12の
内部を絶縁膜であるシリコン酸化膜(SiO2 )で埋め
て素子分離領域13を形成する。続いて、例えば酸化法
により、全面に10nm程度の膜厚のゲート酸化膜14
を形成する。
First, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b),
Semiconductor substrate, for example P having a resistivity of 4 to 6 Ω · cm
Type silicon substrate (plane orientation (100)) 11 is prepared, and STI (Shallow Trench Isolation) is performed on this substrate 11.
After forming a plurality of trenches 12 for n), the inside of these trenches 12 is filled with a silicon oxide film (SiO 2 ) which is an insulating film to form an element isolation region 13. Then, the gate oxide film 14 having a thickness of about 10 nm is formed on the entire surface by, for example, an oxidation method.
To form.

【0013】次に、図2(a)、(b)に示すように、
不純物が導入されて低抵抗化されたポリシリコンを30
0nm程度の膜厚で堆積した後、周知のフォトリソグラ
フィとRIE(Reactive Ion Etching)技術を用いてこ
のポリシリコンをパターニングし、複数のゲート電極1
5を形成する。
Next, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b),
The polysilicon which is made low resistance by introducing impurities is used.
After depositing a film having a film thickness of about 0 nm, this polysilicon is patterned by using well-known photolithography and RIE (Reactive Ion Etching) technology to form a plurality of gate electrodes 1.
5 is formed.

【0014】次に、図3(a)、(b)に示すように、
全面を酸化してゲート電極15の表面に膜厚が例えば1
0nm程度のシリコン酸化膜16を形成した後、素子分
離領域13とゲート電極15とをマスクに用いてN型の
不純物イオン、例えばPイオンを、例えば1×10
14(原子/cm2 )程度のドーズ量で基板11に導入
し、その後、イオン注入された領域を活性化してLDD
(Lightly Doped Drain)構造の浅い接合を有するN型
拡散層17を形成する。
Next, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b),
The entire surface is oxidized to form a film having a thickness of, for example, 1 on the surface of the gate electrode 15.
After the silicon oxide film 16 having a thickness of about 0 nm is formed, N-type impurity ions, for example P ions, for example, 1 × 10 4 are used by using the element isolation region 13 and the gate electrode 15 as a mask.
The LDD is introduced into the substrate 11 with a dose amount of about 14 (atoms / cm 2 ), and then the ion-implanted region is activated to perform LDD.
The N-type diffusion layer 17 having a shallow junction of (Lightly Doped Drain) structure is formed.

【0015】次に、図4(a)、(b)に示すように、
LOGIC回路領域に形成されるトランジスタのゲート
電極のサイドウォール絶縁膜を形成するために、全面に
シリコン酸化膜18をCVD法などの方法により、例え
ば100nm程度の厚みに堆積する。
Next, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b),
In order to form the sidewall insulating film of the gate electrode of the transistor formed in the LOGIC circuit region, the silicon oxide film 18 is deposited on the entire surface by a method such as the CVD method to a thickness of about 100 nm, for example.

【0016】次に、図5(a)、(b)に示すように、
全面にフォトレジスト膜19を一様の膜厚で塗布形成す
る。このとき、フォトレジスト膜19の膜厚は、ポリシ
リコンからなる上記ゲート電極15と、サイドウォール
絶縁膜を形成するための上記シリコン酸化膜18の合計
の膜厚よりも薄くなるように、例えば400nm以下と
する。上記のような膜厚でフォトレジスト膜19を形成
することにより、図示するように、ゲート電極15の最
上部の上に存在しているシリコン酸化膜18の表面は露
出した状態となる。
Next, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b),
A photoresist film 19 having a uniform film thickness is formed on the entire surface by coating. At this time, the thickness of the photoresist film 19 is, for example, 400 nm so as to be thinner than the total thickness of the gate electrode 15 made of polysilicon and the silicon oxide film 18 for forming the sidewall insulating film. Below. By forming the photoresist film 19 with the above film thickness, the surface of the silicon oxide film 18 existing on the uppermost portion of the gate electrode 15 is exposed as shown in the drawing.

【0017】次に、上記フォトレジスト膜19のパター
ニングを行なう。この際、LOGIC回路領域のフォト
レジスト膜19を感光させ、その後、現像処理を行なう
ことで、図6(a)、(b)に示すように、DRAMセ
ル領域にのみフォトレジスト膜19を残す。
Next, the photoresist film 19 is patterned. At this time, the photoresist film 19 in the LOGIC circuit region is exposed to light, and then a development process is performed to leave the photoresist film 19 only in the DRAM cell region as shown in FIGS. 6A and 6B.

【0018】次に、シリコンに対して高い選択比を有す
るRIE法によりシリコン酸化膜18をエッチバックす
る。このエッチバックにより、図7(a)、(b)に示
すように、フォトレジスト膜19が除去されているLO
GIC回路領域では、ゲート電極15の側壁(サイドウ
ォール)上にのみシリコン酸化膜16とシリコン酸化膜
18が残る。
Next, the silicon oxide film 18 is etched back by the RIE method having a high selection ratio with respect to silicon. By this etch back, as shown in FIGS. 7A and 7B, the LO film from which the photoresist film 19 has been removed.
In the GIC circuit region, the silicon oxide film 16 and the silicon oxide film 18 remain only on the side wall of the gate electrode 15.

【0019】DRAMセル領域では、フォトレジスト膜
19で覆われていないゲート電極15の上部及びその近
傍のシリコン酸化膜16とシリコン酸化膜18とが除去
され、ゲート電極15の上部が露出した状態となる。ま
た、DRAMセル領域では、N型拡散層17は予めフォ
トレジスト膜19で覆われているため、上記エッチバッ
クを行なった後でもその上部にはシリコン酸化膜18が
残る。
In the DRAM cell region, the upper portion of the gate electrode 15 not covered with the photoresist film 19 and the silicon oxide film 18 and the silicon oxide film 18 in the vicinity thereof are removed so that the upper portion of the gate electrode 15 is exposed. Become. Further, in the DRAM cell region, since the N type diffusion layer 17 is covered with the photoresist film 19 in advance, the silicon oxide film 18 remains on the upper portion thereof even after the above etch back.

【0020】次に、フォトレジスト膜19を剥離した
後、N型不純物イオン、例えばAsイオンを、例えば5
×1015(原子/cm2 )程度のドーズ量で基板11に
導入し、イオン注入された領域を活性化する。この際、
図8(a)、(b)に示すように、基板11表面が露出
している領域はLOGIC回路領域の各N型拡散層17
の一部の領域のみであるため、この領域から基板内にA
sイオンが導入され、活性化後は、先のN型拡散層17
内にこのN型拡散層よりも深い接合を有するN型拡散層
20が形成される。続いて、金属、例えばCoをスパッ
タリング法で全面に堆積した後、600℃程度のアニー
ルを行なう。このCoを堆積する際、DRAMセル領域
ではポリシリコンからなるゲート電極15の上部表面が
露出しており、LOGIC回路領域ではゲート電極15
の上部表面とN型拡散層20の表面が露出しているの
で、これらの領域でシリコンとCoとが反応して金属シ
リサイド(CoSi)膜21が形成される。この後、全
体を硫酸と過酸化水素水の混合液中に浸し、未反応のC
oを除去する。
Next, after peeling off the photoresist film 19, N-type impurity ions such as As ions are added to, for example, 5 times.
It is introduced into the substrate 11 at a dose amount of about × 10 15 (atoms / cm 2 ) to activate the ion-implanted region. On this occasion,
As shown in FIGS. 8A and 8B, the region where the surface of the substrate 11 is exposed is the N-type diffusion layer 17 of each LOGIC circuit region.
Since there is only a partial area of
After the s ions are introduced and activated, the N-type diffusion layer 17 is formed.
An N-type diffusion layer 20 having a junction deeper than this N-type diffusion layer is formed therein. Then, after depositing a metal such as Co on the entire surface by a sputtering method, annealing is performed at about 600 ° C. When depositing this Co, the upper surface of the gate electrode 15 made of polysilicon is exposed in the DRAM cell region, and the gate electrode 15 is exposed in the LOGIC circuit region.
Since the upper surface of the N-type diffusion layer 20 and the surface of the N-type diffusion layer 20 are exposed, silicon and Co react with each other in these regions to form a metal silicide (CoSi) film 21. Then, the whole is soaked in a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide water to remove unreacted C.
remove o.

【0021】上記のような工程を経ることにより、DR
AMセル領域では、上部に金属シリサイド膜21が形成
されたゲート電極15と、このゲート電極15の両側面
に位置する基板表面に形成された一対のN型拡散層17
をソース、ドレイン拡散層とするメモリセルトランジス
タが形成され、LOGIC回路領域では、上部に金属シ
リサイド膜21が形成されたゲート電極15と、このゲ
ート電極15の両側面に位置する基板表面に形成され、
表面に金属シリサイド膜21が形成されたそれぞれた一
対のN型拡散層17、20をLDD構造のソース、ドレ
イン拡散層とする周辺トランジスタが形成される。
Through the above steps, the DR
In the AM cell region, the gate electrode 15 on which the metal silicide film 21 is formed, and the pair of N-type diffusion layers 17 formed on the surface of the substrate located on both sides of the gate electrode 15.
Is formed as a source / drain diffusion layer. In the LOGIC circuit region, a gate electrode 15 on which a metal silicide film 21 is formed and a substrate surface located on both sides of the gate electrode 15 are formed. ,
A peripheral transistor is formed using the pair of N-type diffusion layers 17 and 20 each having the metal silicide film 21 formed on the surface as the source and drain diffusion layers of the LDD structure.

【0022】この後は、例えば図9(a)、(b)に示
すように、全面に、例えばPSGやBPSGなどからな
る層間絶縁膜22の堆積と、DRAMセル領域の各N型
拡散層17の表面に通じる配線23の形成と、LOGI
C回路領域のソース、ドレイン拡散層上の各金属シリサ
イド膜21の表面に通じる配線23などの形成とを行
い、さらに図示しないデータ記憶用のスタック型のキャ
パシタをDRAMセル領域に形成することで完成する。
Thereafter, as shown in FIGS. 9A and 9B, for example, an interlayer insulating film 22 made of, for example, PSG or BPSG is deposited on the entire surface and each N type diffusion layer 17 in the DRAM cell region. Of the wiring 23 leading to the surface of the
Completed by forming a wiring 23 and the like that communicate with the surface of each metal silicide film 21 on the source and drain diffusion layers in the C circuit area, and further forming a stack type capacitor (not shown) for data storage in the DRAM cell area. To do.

【0023】このように上記実施の形態によれば、LO
GIC回路領域にはゲート電極15上及びソース、ドレ
イン拡散層を構成するN型拡散層17、20上にそれぞ
れ金属シリサイド膜21が形成され、サリサイド構造を
有するトランジスタが形成され、DRAMセル領域には
ゲート電極15上に金属シリサイド膜21が形成された
セルトランジスタが形成される。
As described above, according to the above embodiment, the LO
In the GIC circuit region, a metal silicide film 21 is formed on the gate electrode 15 and N-type diffusion layers 17 and 20 forming source and drain diffusion layers, a transistor having a salicide structure is formed, and a DRAM cell region is formed. A cell transistor in which the metal silicide film 21 is formed on the gate electrode 15 is formed.

【0024】この結果、上記実施の形態のDRAM混載
LOGIC半導体集積回路では、LOGIC回路領域で
はサリサイド構造が形成されることによって寄生抵抗が
低減し、DRAMセル領域ではゲート電極上にシリサイ
ド膜が形成されることでゲート抵抗を低くすることがで
き、高速なセルアクセスを実現することができる。
As a result, in the DRAM-embedded LOGIC semiconductor integrated circuit of the above-described embodiment, the salicide structure is formed in the LOGIC circuit area, so that the parasitic resistance is reduced, and the silicide film is formed on the gate electrode in the DRAM cell area. By doing so, the gate resistance can be lowered, and high-speed cell access can be realized.

【0025】しかも、DRAMセル領域に形成されるセ
ルトランジスタの拡散層上には金属シリサイド膜が形成
されないので、セルトランジスタのジャンクションリー
ク電流を抑制することができ、ポーズ特性も良好とな
る。
Moreover, since the metal silicide film is not formed on the diffusion layer of the cell transistor formed in the DRAM cell region, the junction leak current of the cell transistor can be suppressed and the pause characteristic becomes good.

【0026】なお、この発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく種々の変形が可能であることはいうま
でもない。例えば上記実施の形態ではDRAMセル領域
にスタック型のキャパシタを形成する場合について説明
したが、これは基板に溝を形成し、この溝内にデータ記
憶用のキャパシタを形成するいわゆるトレンチキャパシ
タを形成するようにしてもよい。このトレンチキャパシ
タの形成方法については周知であるために特に説明はし
ないが、トレンチキャパシタ用の溝を基板に形成した後
に先のSTI用の溝が形成される。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the case of forming the stack type capacitor in the DRAM cell region has been described, but this forms a groove in the substrate and forms a so-called trench capacitor in which a capacitor for data storage is formed. You may do it. Although a method of forming the trench capacitor is well known and will not be particularly described, the groove for the STI is formed after the groove for the trench capacitor is formed on the substrate.

【0027】また、上記実施例では金属シリサイド膜2
1を形成する際に金属としてCoを用いる場合について
説明したが、これはCoに限定されるものではなく、そ
の他の高融点金属、例えばTiやNiなどを用いてもよ
い。
In the above embodiment, the metal silicide film 2 is used.
Although the case where Co is used as a metal when forming 1 has been described, this is not limited to Co, and other refractory metals such as Ti and Ni may be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
周辺回路領域ではサリサイド構造を形成することによっ
て寄生抵抗が低減でき、DRAMセル領域ではゲート電
極上にシリサイド膜を形成することでゲート抵抗を低く
することができる半導体装置及びその製造方法を提供す
ることができる。
As described above, according to the present invention,
Provided is a semiconductor device in which parasitic resistance can be reduced by forming a salicide structure in a peripheral circuit region, and a gate resistance can be lowered by forming a silicide film on a gate electrode in a DRAM cell region, and a manufacturing method thereof. You can

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

【図1】この発明の一実施形態の製造方法の最初の工程
を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a first step of a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に続く工程を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図3】図2に続く工程を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図4】図3に続く工程を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図5】図4に続く工程を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図6】図5に続く工程を示す断面図。6 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図7】図6に続く工程を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図8】図7に続く工程を示す断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【図9】図8に続く工程を示す断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…P型シリコン基板、 12…溝、 13…素子分離領域、 14…ゲート酸化膜、 15…ゲート電極、 16…シリコン酸化膜、 17…N型拡散層、 18…シリコン酸化膜、 19…フォトレジスト膜、 20…N型拡散層、 21…金属シリサイド(CoSi)膜、 22…層間絶縁膜、 23…配線。 11 ... P-type silicon substrate, 12 ... groove, 13 ... Element isolation region, 14 ... Gate oxide film, 15 ... Gate electrode, 16 ... Silicon oxide film, 17 ... N-type diffusion layer, 18 ... Silicon oxide film, 19 ... Photoresist film, 20 ... N-type diffusion layer, 21 ... Metal silicide (CoSi) film, 22 ... Interlayer insulating film, 23 ... Wiring.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリセルトランジスタが形成されるメ
モリセル領域及び周辺トランジスタが形成される周辺回
路領域を有する半導体装置の製造方法であって、 シリコン半導体基板を用意し、この基板に溝を形成した
後、この溝内を第1絶縁膜で埋めて素子分離領域を形成
する工程と、 上記基板上にゲート絶縁膜を介して、シリコンを含むゲ
ート電極を形成する工程と、 上記素子分離領域及びゲート電極をマスクにして上記基
板の表面領域に不純物を導入し、上記トランジスタのソ
ース、ドレイン領域となる第1拡散層を形成する工程
と、 全面に第2絶縁膜を堆積する工程と、 全面にフォトレジスト膜を形成する工程と、 上記フォトレジスト膜をパターニングして、上記フォト
レジスト膜を上記メモリセル領域にのみ残す工程と、 異方性エッチング法により上記第2絶縁膜をエッチング
して、上記メモリセル領域では上記ゲート電極上部及び
その近傍の第2絶縁膜を除去し、上記周辺回路領域では
上記ゲート電極の側壁上に第2絶縁膜を残すように第2
絶縁膜を除去する工程と、 上記フォトレジスト膜を除去した後、上記周辺回路領域
では上記ゲート電極の上部及び上記第1拡散層の表面を
金属と反応させてそれぞれ金属シリサイド膜を形成し、
かつ上記メモリセル領域では上記ゲート電極の上部を金
属と反応させて金属シリサイド膜を形成する工程とを具
備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device having a memory cell region in which a memory cell transistor is formed and a peripheral circuit region in which a peripheral transistor is formed, wherein a silicon semiconductor substrate is prepared, and a groove is formed in the substrate. Then, a step of filling the groove with a first insulating film to form an element isolation region, a step of forming a gate electrode containing silicon on the substrate via a gate insulating film, the element isolation region and the gate Impurities are introduced into the surface region of the substrate using the electrodes as a mask to form a first diffusion layer to be the source and drain regions of the transistor; a step of depositing a second insulating film on the entire surface; A step of forming a resist film, a step of patterning the photoresist film to leave the photoresist film only in the memory cell region, and anisotropy The second insulating film is etched by a etching method to remove the second insulating film above and above the gate electrode in the memory cell region, and on the side wall of the gate electrode in the peripheral circuit region. Second to leave
A step of removing the insulating film, and after removing the photoresist film, in the peripheral circuit region, a metal silicide film is formed by reacting the upper portion of the gate electrode and the surface of the first diffusion layer with a metal,
And a step of reacting an upper portion of the gate electrode with a metal in the memory cell region to form a metal silicide film, the method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項2】 前記フォトレジスト膜を形成する際に、
前記ゲート電極最上部の上に存在している前記第2絶縁
膜の表面が露出するような膜厚で前記フォトレジスト膜
を堆積することを特徴とする請求項1記載の半導体装置
の製造方法。
2. When forming the photoresist film,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the photoresist film is deposited in such a thickness that the surface of the second insulating film existing on the uppermost part of the gate electrode is exposed.
【請求項3】 前記フォトレジスト膜を形成する際に、
その膜厚が前記ゲート電極と前記第2絶縁膜の合計の膜
厚よりも薄くなるように堆積することを特徴とする請求
項1記載の半導体装置の製造方法。
3. When forming the photoresist film,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the film is deposited such that its film thickness is smaller than the total film thickness of the gate electrode and the second insulating film.
【請求項4】 前記金属シリサイド膜を形成する工程の
前に、前記周辺回路領域の前記第1拡散層の一部の領域
に不純物を導入して、前記第1拡散層よりも深い接合を
有する第2拡散層を形成する工程をさらに具備したこと
を特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
4. Before the step of forming the metal silicide film, impurities are introduced into a part of the first diffusion layer in the peripheral circuit region to form a junction deeper than the first diffusion layer. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising the step of forming a second diffusion layer.
【請求項5】 前記金属シリサイド膜を形成する際に、
前記金属としてCoを用いることを特徴とする請求項1
記載の半導体装置の製造方法。
5. When forming the metal silicide film,
2. Co is used as the metal.
A method for manufacturing a semiconductor device as described above.
【請求項6】 メモリセルトランジスタが形成されるメ
モリセル領域及び周辺トランジスタが形成される周辺回
路領域を有する半導体装置であって、 上記メモリセル領域に形成され、ゲート電極上に金属シ
リサイド膜が形成されたメモリセルトランジスタと、 上記周辺回路領域に形成され、ゲート電極上及びソー
ス、ドレイン拡散層上にそれぞれ金属シリサイド膜が形
成されたトランジスタとを具備したことを特徴とする半
導体装置。
6. A semiconductor device having a memory cell region in which a memory cell transistor is formed and a peripheral circuit region in which a peripheral transistor is formed, wherein a metal silicide film is formed on the gate electrode in the memory cell region. And a transistor formed in the peripheral circuit region and having metal silicide films formed on the gate electrode and the source and drain diffusion layers, respectively.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030056525A (en) * 2001-12-28 2003-07-04 동부전자 주식회사 Method for forming cell in a flat rom cell
US7696048B2 (en) 2005-08-12 2010-04-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of improving gate resistance in a memory array

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