JP2003046001A - Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JP2003046001A
JP2003046001A JP2001235447A JP2001235447A JP2003046001A JP 2003046001 A JP2003046001 A JP 2003046001A JP 2001235447 A JP2001235447 A JP 2001235447A JP 2001235447 A JP2001235447 A JP 2001235447A JP 2003046001 A JP2003046001 A JP 2003046001A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
forming
region
substrate
misfet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001235447A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masabumi Miyamoto
正文 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2001235447A priority Critical patent/JP2003046001A/en
Publication of JP2003046001A publication Critical patent/JP2003046001A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for speeding up and at the some time, for relatively prolonging of the refresh time of a DRAM. SOLUTION: N-channel type memory cell selecting MISFETs, having gate electrodes 9A (word lines WL) using a p<+> poly-SiGe film 9p are formed in a memory array, and n-channel MISFETs, having gate electrodes 9B using an n<+> poly-SiGe film 9n and p-channel MISFETs, having gate electrodes 9C using the p<+> poly-SiGe film 9p, are formed.

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、半導体集積回路装
置の製造技術に関し、特に、DRAM(dynamicrandom
access memory)、またはメモリ回路と論理回路とが同
一基板に設けられたロジック(logic;論理回路)混載
形メモリを有する半導体集積回路装置に適用して有効な
技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing technology of a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a DRAM (dynamic random).
access memory), or a technique effectively applied to a semiconductor integrated circuit device having a logic (logic circuit) embedded memory in which a memory circuit and a logic circuit are provided on the same substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、アイ・イー・ディー・エム
(International Electron Device Meetings. "A Fully
working 0.14μm DRAM technology with polymetal (W
/WN/Poly-Si) gate", 2000)に記載されているように、
ポリシリコン膜および高融点金属膜が下層から順に堆積
されたポリメタルは、そのシート抵抗が2Ω/□程度と
低いことから、たとえばDRAMにおけるメモリアレイ
のメモリセル選択用MISFET(metal insulator se
miconductor field effect transistor)のゲート電極
および周辺回路のMISFETのゲート電極への採用が
検討されている。
2. Description of the Related Art For example, IMD (International Electron Device Meetings. "A Fully
working 0.14 μm DRAM technology with polymetal (W
/ WN / Poly-Si) gate ", 2000),
Since the sheet resistance of polymetal in which a polysilicon film and a refractory metal film are sequentially deposited from the lower layer is as low as about 2 Ω / □, for example, a MISFET (metal insulator se) for selecting a memory cell of a memory array in a DRAM is used.
Adoption of a gate electrode of a miconductor field effect transistor) and a gate electrode of a MISFET of a peripheral circuit is under study.

【0003】高融点金属膜としては、800℃以下の低
温プロセスでも良好な抵抗特性を示し、かつエレクトロ
マイグレーション耐性の高いタングステン(W)、モリ
ブデン(Mo)、チタン(Ti)などが使用される。
As the refractory metal film, tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti) or the like, which has good resistance characteristics even at a low temperature process of 800 ° C. or less and has high electromigration resistance, is used.

【0004】また、ポリシリコン膜の上に直接高融点金
属膜を積層すると両者の接着力が低下したり、高温熱処
理プロセスで両者の界面に高抵抗のシリサイド層が形成
されたりするため、通常、高融点金属膜とポリシリコン
膜との間には、窒化タングステン(WN)や窒化チタン
(TiN)などの金属窒化膜からなるバリア層が挟まれ
ている。
Further, when a refractory metal film is laminated directly on a polysilicon film, the adhesive force between the two is lowered, and a high-resistance silicide layer is formed at the interface between the two, so that a high-resistance silicide layer is usually formed. A barrier layer made of a metal nitride film such as tungsten nitride (WN) or titanium nitride (TiN) is sandwiched between the refractory metal film and the polysilicon film.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、ポリメタル
で構成される前記積層構造のゲート電極においては、以
下の課題があることを本発明者は見いだした。
However, the present inventor has found that the gate electrode having the above-mentioned laminated structure made of polymetal has the following problems.

【0006】まず、バリア層とポリシリコン膜との界面
における接触抵抗が大きくなるため、低抵抗の高融点金
属膜を用いたにも関わらず、MISFETのゲート遅延
時間の増加を招いてしまう。
First, since the contact resistance at the interface between the barrier layer and the polysilicon film is increased, the gate delay time of the MISFET is increased despite the use of the low resistance refractory metal film.

【0007】たとえば、タングステン/窒化タングステ
ン積層膜とポリシリコン膜との接触抵抗は5×10-6Ω
cm2程度であり、ゲート長0.1μm、ゲート幅10μ
mのゲート電極では、タングステン/窒化タングステン
積層膜とポリシリコン膜との界面における抵抗(界面抵
抗)が500Ωとなる。ゲート絶縁膜の厚さを3.5n
mとすると、ゲート絶縁膜の容量は1μF/cm2とな
り、上記界面抵抗とゲート絶縁膜の容量とのRC遅延時
間(5psec)だけで、ゲート遅延時間の約1/3程
度を占めてしまう。
For example, the contact resistance between the tungsten / tungsten nitride laminated film and the polysilicon film is 5 × 10 −6 Ω.
cm 2 with a gate length of 0.1 μm and a gate width of 10 μm
In the gate electrode of m, the resistance (interface resistance) at the interface between the tungsten / tungsten nitride laminated film and the polysilicon film is 500Ω. The thickness of the gate insulation film is 3.5n
When m, the capacitance of the gate insulating film is 1 μF / cm 2 , and the RC delay time (5 psec) between the interface resistance and the capacitance of the gate insulating film occupies about 1/3 of the gate delay time.

【0008】さらに、メモリアレイのメモリセル選択用
MISFETでは、通常、そのゲート電極の下層を構成
するポリシリコン膜の導電型をn型としており、メモリ
セル選択用MISFETのしきい値電圧を高くするため
に基板濃度は相対的に高く設定されている。しかし、基
板濃度が高くなるとメモリセル選択用MISFETの蓄
積ノードであるドレイン端の電界強度が強くなり、リー
ク電流が増加してリフレッシュ時間が短くなる、または
ビット線の寄生容量が増加するなどの問題が生ずる。
Further, in the memory cell selecting MISFET of the memory array, normally, the conductivity type of the polysilicon film forming the lower layer of the gate electrode is n type, and the threshold voltage of the memory cell selecting MISFET is increased. Therefore, the substrate concentration is set relatively high. However, when the substrate concentration is increased, the electric field strength at the drain end, which is the storage node of the memory cell selection MISFET, is increased, the leak current is increased and the refresh time is shortened, or the parasitic capacitance of the bit line is increased. Occurs.

【0009】また、基板濃度が高くなると基板バイアス
効果が大きくなり、データ書き込み時のしきい値電圧が
上昇する。このため、昇圧ワード電圧を高くする必要が
あり、ゲート絶縁膜の薄膜化に制限が生ずる。
Further, as the substrate concentration increases, the substrate bias effect increases and the threshold voltage during data writing rises. Therefore, it is necessary to increase the boosted word voltage, which limits the thinning of the gate insulating film.

【0010】本発明の目的は、DRAMにおいて、高速
化を実現すると同時にリフレッシュ時間を相対的に長く
することのできる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of realizing a high speed operation in a DRAM and at the same time making the refresh time relatively long.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0013】本発明は、メモリアレイにnチャネル型の
メモリセル選択用MISFETを形成し、周辺回路にn
チャネルMISFETおよびpチャネルMISFETを
形成する際、メモリアレイにディープn型ウェルを形成
し、メモリアレイおよび周辺回路のnチャネルMISF
ETが形成される領域にp型ウェルを形成し、周辺回路
のpチャネルMISFETが形成される領域にn型ウェ
ルを形成する工程と、基板の表面にゲート絶縁膜を形成
する工程と、基板上にポリシリコン膜およびシリコンゲ
ルマニウム(SiGe)層を順次形成する工程と、メモ
リアレイおよび周辺回路のnチャネルMISFETが形
成される領域の半導体層にp型不純物を導入し、周辺回
路のpチャネルMISFETが形成される領域の半導体
層にn型不純物を導入する工程と、基板上にバリア層お
よび高融点金属膜を順次形成する工程と、高融点金属
膜、バリア層、シリコンゲルマニウム層およびポリシリ
コン膜を順次加工して、メモリセル選択用MISFE
T、nチャネルMISFETおよびpチャネルMISF
ETのゲート電極を形成する工程とを有するものであ
る。
According to the present invention, an n-channel type memory cell selecting MISFET is formed in a memory array and an n-channel type MISFET is formed in a peripheral circuit.
When forming the channel MISFET and the p-channel MISFET, a deep n-type well is formed in the memory array, and the n-channel MISF of the memory array and the peripheral circuit is formed.
Forming a p-type well in the region where the ET is formed, forming an n-type well in the region where the p-channel MISFET of the peripheral circuit is formed, forming a gate insulating film on the surface of the substrate, and A step of sequentially forming a polysilicon film and a silicon germanium (SiGe) layer on the substrate, and introducing a p-type impurity into the semiconductor layer in the region where the n-channel MISFET of the memory array and the peripheral circuit is formed so that the p-channel MISFET of the peripheral circuit is formed. The step of introducing an n-type impurity into the semiconductor layer in the region to be formed, the step of sequentially forming a barrier layer and a refractory metal film on the substrate, the step of refractory metal film, the barrier layer, the silicon germanium layer and the polysilicon film are performed. MISFE for memory cell selection by sequentially processing
T, n-channel MISFET and p-channel MISF
And a step of forming a gate electrode of ET.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, members having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0015】(実施の形態1)本発明の実施の形態1で
あるDRAMの製造方法の一例を図1〜図10を用いて
工程順に説明する。
(First Embodiment) An example of a method of manufacturing a DRAM according to the first embodiment of the present invention will be described in the order of steps with reference to FIGS.

【0016】まず、図1に示すように、p型で比抵抗が
10Ωcm程度の基板1を用意し、この基板1の主面に
浅溝2を形成する。その後基板1に熱酸化を施し、酸化
シリコン膜3を形成する。さらに、酸化シリコン膜を堆
積してこれをCMP(Chemical Mechanical Polishin
g)法により研磨して浅溝2内にのみ酸化シリコン膜を
残し、分離領域4を形成する。
First, as shown in FIG. 1, a p-type substrate 1 having a specific resistance of about 10 Ωcm is prepared, and a shallow groove 2 is formed in the main surface of the substrate 1. Then, the substrate 1 is subjected to thermal oxidation to form a silicon oxide film 3. Further, a silicon oxide film is deposited and is deposited by CMP (Chemical Mechanical Polishing).
By the method g), the isolation region 4 is formed by leaving the silicon oxide film only in the shallow groove 2 by polishing.

【0017】次に、メモリセルを形成する領域(A領
域:メモリアレイ)の基板1にn型不純物、たとえばリ
ン(P)をイオン打ち込みしてディープn型ウェル5を
形成し、メモリアレイと周辺回路(B領域)の一部(n
チャネルMISFETを形成する領域)にp型不純物、
たとえばボロン(B)をイオン打ち込みしてp型ウェル
6を形成し、周辺回路の他の一部(pチャネルMISF
ETを形成する領域)にn型不純物、たとえばリンをイ
オン打ち込みしてn型ウェル7を形成する。また、この
イオン打ち込みに続いて、MISFETのしきい値電圧
を調整するための不純物、たとえばフッ化ボロン(BF
2)をp型ウェル6およびn型ウェル7にイオン打ち込
みする。ディープn型ウェル5は、入出力回路などから
基板1を通じてメモリアレイのp型ウェル6にノイズが
侵入するのを防止するために形成される。
Next, an n-type impurity, for example, phosphorus (P) is ion-implanted into the substrate 1 in the region (A region: memory array) where the memory cell is formed to form a deep n-type well 5 and the memory array and the periphery. Part of circuit (B area) (n
P-type impurities in a region for forming the channel MISFET),
For example, boron (B) is ion-implanted to form the p-type well 6, and another part of the peripheral circuit (p-channel MISF) is formed.
An n-type impurity, for example, phosphorus is ion-implanted into a region (where ET is formed) to form an n-type well 7. In addition, following this ion implantation, impurities such as boron fluoride (BF) for adjusting the threshold voltage of the MISFET are used.
2 ) is ion-implanted into the p-type well 6 and the n-type well 7. The deep n-type well 5 is formed to prevent noise from entering the p-type well 6 of the memory array from the input / output circuit or the like through the substrate 1.

【0018】次に、図2に示すように、p型ウェル6お
よびn型ウェル7の各表面をフッ酸(HF)系の溶液を
使って洗浄した後、基板1を850℃程度でウェット酸
化してp型ウェル6およびn型ウェル7の各表面に膜厚
6〜7nm程度の酸化シリコンからなる清浄なゲート絶
縁膜8を形成する。
Next, as shown in FIG. 2, the surfaces of the p-type well 6 and the n-type well 7 are washed with a hydrofluoric acid (HF) solution, and then the substrate 1 is wet-oxidized at about 850 ° C. Then, a clean gate insulating film 8 made of silicon oxide and having a film thickness of about 6 to 7 nm is formed on each surface of the p-type well 6 and the n-type well 7.

【0019】次に、ゲート絶縁膜8の上部にゲート電極
9A,9B,9Cを形成する。ゲート電極9Aは、メモ
リセル選択用MISFETの一部を構成し、活性領域以
外の領域ではワード線WLとして機能する。ゲート電極
9Bおよびゲート電極9Cは、周辺回路のnチャネルM
ISFETおよびpチャネルMISFETの各一部を構
成する。
Next, gate electrodes 9A, 9B and 9C are formed on the gate insulating film 8. The gate electrode 9A constitutes a part of the memory cell selecting MISFET, and functions as a word line WL in a region other than the active region. The gate electrode 9B and the gate electrode 9C are the n-channel M of the peripheral circuit.
It constitutes a part of each of the ISFET and the p-channel MISFET.

【0020】ゲート電極9A(ワード線WL)およびゲ
ート電極9B,9Cは、たとえば以下の方法で形成され
る。
Gate electrode 9A (word line WL) and gate electrodes 9B and 9C are formed, for example, by the following method.

【0021】まず、たとえばMBE(molecular beam e
pitaxy)法またはCVD法によって、全面にバンドギャ
ップがシリコン(Si)よりも小さい材料、たとえばシ
リコンゲルマニウム層を、50〜100nm程度エピタ
キシャル成長させる。この後、メモリアレイと周辺回路
のpチャネルMISFETが形成される領域にp型不純
物、たとえばボロンをイオン打ち込みしてシリコンゲル
マニウム層をp型の導電型とし、p+型のシリコンゲル
マニウム層(以下、p+ポリSiGe膜と記す)9pを
形成する。さらに周辺回路のnチャネルMISFETが
形成される領域にn型不純物、たとえばリンをイオン打
ち込みして、n+型のシリコンゲルマニウム層(以下、
+ポリSiGe膜と記す)9nを形成する。シリコン
ゲルマニウムに代えて、ゲルマニウム(Ge)またはシ
リコンゲルマニウムカーボン(SiGeC)などを堆積
してもよい。
First, for example, MBE (molecular beam e)
A material having a band gap smaller than that of silicon (Si), for example, a silicon germanium layer is epitaxially grown to a thickness of about 50 to 100 nm on the entire surface by the pitaxy method or the CVD method. After that, p-type impurities, for example, boron are ion-implanted into a region where the p-channel MISFET of the memory array and the peripheral circuit is formed to make the silicon germanium layer a p-type conductivity type, and the p + -type silicon germanium layer (hereinafter, 9p is formed as a p + poly-SiGe film. Further, an n-type impurity, for example, phosphorus is ion-implanted into a region of the peripheral circuit where the n-channel MISFET is formed, and an n + -type silicon germanium layer (hereinafter,
n + poly-SiGe film) 9n. Instead of silicon germanium, germanium (Ge) or silicon germanium carbon (SiGeC) may be deposited.

【0022】次いで、p+ポリSiGe膜9pおよびn+
ポリSiGe膜9n上に、たとえば窒化タングステンか
らなるバリア層と、たとえばタングステンからなる高融
点金属膜とをスパッタリング法で順次堆積し、さらにそ
の上層に窒化シリコン膜10をCVD法で堆積した後、
レジスト膜をマスクにしてこれらの膜をパターニングす
る。これにより、メモリアレイに下層からp+ポリSi
Ge膜9p、バリア層および高融点金属膜が積層された
ゲート電極9A(ワード線WL)、周辺回路のnチャネ
ルMISFETが形成される領域に下層からn+ポリS
iGe膜9n、バリア層および高融点金属膜が積層され
たゲート電極9B、周辺回路のpチャネルMISFET
が形成される領域に下層からp+ポリSiGe膜9p、
バリア層および高融点金属膜が積層されたゲート電極9
Cが形成される。なお、バリア層の厚さは、たとえば1
0nm程度、高融点金属膜の厚さは、たとえば100n
m程度、窒化シリコン膜10の厚さは、たとえば150
nm程度である。
Then, the p + poly-SiGe film 9p and the n + are formed.
A barrier layer made of, for example, tungsten nitride and a refractory metal film made of, for example, tungsten are sequentially deposited on the poly-SiGe film 9n by a sputtering method, and a silicon nitride film 10 is further deposited thereon by a CVD method.
These films are patterned using the resist film as a mask. As a result, the p + poly
The Ge film 9p, the gate electrode 9A (word line WL) in which the barrier layer and the refractory metal film are stacked, and n + poly S from the lower layer in the region where the n channel MISFET of the peripheral circuit is formed.
iGe film 9n, a gate electrode 9B in which a barrier layer and a refractory metal film are stacked, and a p-channel MISFET of a peripheral circuit
P + poly-SiGe film 9p from the lower layer in the region where
Gate electrode 9 in which a barrier layer and a refractory metal film are laminated
C is formed. The thickness of the barrier layer is, for example, 1
The thickness of the refractory metal film is about 0 nm and is 100 n, for example.
m, and the thickness of the silicon nitride film 10 is, for example, 150.
It is about nm.

【0023】シリコンゲルマニウムのバンドギャップ
は、ゲルマニウムの濃度に依存するが、ゲルマニウム濃
度20%でシリコンのバンドギャップよりも0.2eV
程度小さくなる。これによりシリコンゲルマニウム層と
高融点金属膜とのトンネル障壁がシリコン膜と高融点金
属膜とのトンネル障壁よりも低くなり、シリコンゲルマ
ニウム層と高融点金属膜との界面抵抗がシリコン膜と高
融点金属膜との界面抵抗よりも低減する。さらに、シリ
コンゲルマニウム層中の不純物の固溶限および活性化率
は、共にシリコン膜中の値よりも大きいことから、シリ
コンゲルマニウム層中に多くの不純物を導入してキャリ
ア濃度を高くすることによってもシリコンゲルマニウム
層の界面抵抗を低減することができる。
Although the band gap of silicon germanium depends on the concentration of germanium, it is 0.2 eV more than that of silicon at a germanium concentration of 20%.
It gets smaller. As a result, the tunnel barrier between the silicon germanium layer and the refractory metal film becomes lower than the tunnel barrier between the silicon film and the refractory metal film, and the interface resistance between the silicon germanium layer and the refractory metal film is reduced. It is lower than the interface resistance with the film. Furthermore, since both the solid solubility limit and the activation rate of impurities in the silicon germanium layer are larger than the values in the silicon film, it is possible to introduce many impurities into the silicon germanium layer to increase the carrier concentration. The interface resistance of the silicon germanium layer can be reduced.

【0024】また、p+ポリSiGe膜9pの仕事関数
は4.97eV程度、n+ポリSiGe膜9nの仕事関数
は4.15eV程度となる。従って、同じ基板濃度(p
型ウェル6の濃度)でもp+ポリSiGe膜9pを用い
たメモリセル選択用MISFETのしきい値電圧は、n
+ポリSiGe膜9nを用いたnチャネルMISFET
のしきい値電圧よりも約0.8V高くなる。すなわち、
nチャネルMISFETにおいて低電圧動作に必要な
0.1V程度のしきい値電圧を得るために、基板濃度
(p型ウェル6の濃度)を相対的に低く設定しても、メ
モリセル選択用MISFETでは、データ保持に必要な
0.9V程度のしきい値電圧を得ることができる。
The work function of the p + poly-SiGe film 9p is about 4.97 eV, and the work function of the n + poly-SiGe film 9n is about 4.15 eV. Therefore, the same substrate concentration (p
(Type well 6 concentration), the threshold voltage of the memory cell selecting MISFET using the p + poly-SiGe film 9p is n
+ N-channel MISFET using poly-SiGe film 9n
About 0.8 V higher than the threshold voltage of. That is,
Even if the substrate concentration (concentration of the p-type well 6) is set relatively low in order to obtain the threshold voltage of about 0.1 V necessary for low voltage operation in the n-channel MISFET, Therefore, a threshold voltage of about 0.9 V necessary for holding data can be obtained.

【0025】このように、メモリアレイの基板濃度(p
型ウェル6の濃度)を相対的に低く設定できるので、蓄
積ノードのドレイン端での電界が低減できてリーク電流
の低減を図ることができる。さらに、メモリセル選択用
MISFETのサブスレッショルド係数が低減できるの
で、同じしきい値電圧でもメモリセル選択用MISFE
Tのリーク電流を低減することができる。これらのリー
ク電流の低減によりリフレッシュ時間を従来よりも長く
することができる。また、基板濃度(p型ウェル6の濃
度)を相対的に低く設定することにより、基板バイアス
効果が小さくなり、その分昇圧ワード線電圧が低減でき
るので、ゲート絶縁膜8の厚さを薄くすることができ
る。
Thus, the substrate concentration (p
Since the concentration of the mold well 6 can be set relatively low, the electric field at the drain end of the storage node can be reduced and the leak current can be reduced. Further, since the subthreshold coefficient of the memory cell selecting MISFET can be reduced, even if the threshold voltage is the same, the memory cell selecting MISFE can be reduced.
The leak current of T can be reduced. By reducing these leak currents, the refresh time can be made longer than before. Further, by setting the substrate concentration (concentration of the p-type well 6) relatively low, the substrate bias effect is reduced, and the boosted word line voltage can be reduced accordingly, so the thickness of the gate insulating film 8 is reduced. be able to.

【0026】次に、上記レジスト膜を除去した後、フッ
酸などのエッチング液を使って、基板1の表面に残った
ドライエッチング残渣やレジスト残渣などを除去する。
Next, after removing the resist film, an etching solution such as hydrofluoric acid is used to remove the dry etching residue and the resist residue remaining on the surface of the substrate 1.

【0027】次に、図3に示すように、周辺回路のn型
ウェル7にp型不純物、たとえばボロンをイオン打ち込
みしてゲート電極9Cの両側のn型ウェル7にp-型半
導体領域11を形成する。また、周辺回路のp型ウェル
6にn型不純物、たとえばリンをイオン打ち込みしてゲ
ート電極9Bの両側のp型ウェル6にn-型半導体領域
12を形成し、さらにメモリアレイのp型ウェル6にn
型不純物、たとえばリンをイオン打ち込みしてゲート電
極9Aの両側のp型ウェル6にn型半導体領域13を形
成し、これにより、メモリアレイにメモリセル選択用M
ISFETが略完成する。
Next, as shown in FIG. 3, p-type impurities, for example, boron are ion-implanted into the n-type well 7 of the peripheral circuit to form the p -- type semiconductor regions 11 in the n-type wells 7 on both sides of the gate electrode 9C. Form. Further, n-type impurities such as phosphorus are ion-implanted into the p-type well 6 of the peripheral circuit to form the n -type semiconductor regions 12 in the p-type wells 6 on both sides of the gate electrode 9B. To n
An n-type semiconductor region 13 is formed in the p-type well 6 on both sides of the gate electrode 9A by ion-implanting a type impurity, for example, phosphorus.
ISFET is almost completed.

【0028】次に、基板1上にプラズマCVD法で膜厚
50nm程度の窒化シリコン膜14を堆積した後、メモ
リアレイの窒化シリコン膜14をレジスト膜で覆い、周
辺回路の窒化シリコン膜14を異方性エッチングするこ
とにより、ゲート電極9B,9Cの側壁にサイドウォー
ルスペーサ15を形成する。
Next, after depositing a silicon nitride film 14 having a thickness of about 50 nm on the substrate 1 by the plasma CVD method, the silicon nitride film 14 of the memory array is covered with a resist film and the silicon nitride film 14 of the peripheral circuit is changed. The sidewall spacers 15 are formed on the sidewalls of the gate electrodes 9B and 9C by performing the anisotropic etching.

【0029】次に、上記レジスト膜を除去した後、周辺
回路のn型ウェル7にp型不純物、たとえばボロンをイ
オン打ち込みしてpチャネルMISFETのp+型半導
体領域16(ソース、ドレイン)を形成し、周辺回路の
p型ウェル6にn型不純物、たとえばヒ素(As)をイ
オン打ち込みしてnチャネルMISFETのn+型半導
体領域17(ソース、ドレイン)を形成する。これによ
り、周辺回路にpチャネルMISFETおよびnチャネ
ルMISFETが略完成する。
Next, after removing the resist film, p-type impurities such as boron are ion-implanted into the n-type well 7 of the peripheral circuit to form the p + -type semiconductor region 16 (source, drain) of the p-channel MISFET. Then, an n-type impurity such as arsenic (As) is ion-implanted into the p-type well 6 of the peripheral circuit to form the n + -type semiconductor region 17 (source, drain) of the n-channel MISFET. As a result, the p-channel MISFET and the n-channel MISFET are substantially completed in the peripheral circuit.

【0030】次に、図4に示すように、基板1上に膜厚
300nm程度のSOG(Spin OnGlass)膜18をスピ
ン塗布した後、基板1を800℃、60秒程度熱処理し
てSOG膜18をシンタリング(焼き締め)する。
Next, as shown in FIG. 4, an SOG (Spin On Glass) film 18 having a film thickness of about 300 nm is spin-coated on the substrate 1, and then the substrate 1 is heat-treated at 800 ° C. for about 60 seconds to obtain the SOG film 18. Are sintered.

【0031】次に、SOG膜18の上層に膜厚600n
m程度の酸化シリコン膜19を堆積した後、この酸化シ
リコン膜19をCMP法で研磨してその表面を平坦化す
る。酸化シリコン膜19は、たとえばTEOS(Tetra
Ethyl Ortho Silicate:Si(OC254)とオゾン
(O3)とをソースガスに用いたプラズマCVD法で堆
積する。
Next, a film thickness of 600 n is formed on the SOG film 18.
After depositing the silicon oxide film 19 of about m, the silicon oxide film 19 is polished by the CMP method to flatten its surface. The silicon oxide film 19 is formed of, for example, TEOS (Tetra).
Ethyl Ortho Silicate: Si (OC 2 H 5 ) 4 ) and ozone (O 3 ) are deposited by a plasma CVD method using source gases.

【0032】次に、酸化シリコン膜19の上層に膜厚1
00nm程度の酸化シリコン膜20を堆積する。この酸
化シリコン膜20は、CMP法で研磨されたときに生じ
た前記酸化シリコン膜19の表面の微細な傷を修復する
ために堆積する。酸化シリコン膜20は、たとえばTE
OSとオゾンとをソースガスに用いたプラズマCVD法
で堆積する。酸化シリコン膜19の上層には、酸化シリ
コン膜20に代えてPSG(Phospho Silicate Glass)
膜を堆積してもよい。
Next, a film thickness of 1 is formed on the upper layer of the silicon oxide film 19.
A silicon oxide film 20 having a thickness of about 00 nm is deposited. The silicon oxide film 20 is deposited in order to repair fine scratches on the surface of the silicon oxide film 19 that occur when the silicon oxide film 20 is polished by the CMP method. The silicon oxide film 20 is, for example, TE
The plasma CVD method using OS and ozone as source gas is deposited. Instead of the silicon oxide film 20, PSG (Phospho Silicate Glass) is formed on the silicon oxide film 19.
The film may be deposited.

【0033】次に、酸化シリコン膜20の上層にレジス
ト膜を形成し、このレジスト膜をマスクにしたドライエ
ッチングでメモリセル選択用MISFETのn型半導体
領域13(ソース、ドレイン)の上部の酸化シリコン膜
20,19およびSOG膜18を除去する。続いて、上
記レジスト膜をマスクにしたドライエッチングでメモリ
セル選択用MISFETのn型半導体領域13(ソー
ス、ドレイン)の上部の窒化シリコン膜14とゲート絶
縁膜8とを除去することにより、n型半導体領域13
(ソース、ドレイン)の一方の上部にコンタクトホール
21を形成し、他方の上部にコンタクトホール22を形
成する。
Next, a resist film is formed on the silicon oxide film 20, and the silicon oxide on the n-type semiconductor region 13 (source, drain) of the memory cell selection MISFET is dry-etched by using the resist film as a mask. The films 20, 19 and the SOG film 18 are removed. Then, the silicon nitride film 14 and the gate insulating film 8 above the n-type semiconductor region 13 (source, drain) of the memory cell selecting MISFET are removed by dry etching using the resist film as a mask, thereby n-type Semiconductor region 13
A contact hole 21 is formed in one upper part of (source, drain), and a contact hole 22 is formed in the other upper part.

【0034】次に、上記レジスト膜を除去した後、コン
タクトホール21,22の内部にプラグ23を形成す
る。プラグ23は、酸化シリコン膜20の上層にn型不
純物(たとえばリン)を導入したポリシリコン膜をCV
D法で堆積した後、このポリシリコン膜をCMP法で研
磨してコンタクトホール21,22の内部に残すことに
より形成する。
Next, after removing the resist film, plugs 23 are formed inside the contact holes 21 and 22. As the plug 23, a polysilicon film having an n-type impurity (for example, phosphorus) introduced into the upper layer of the silicon oxide film 20 is CV.
After being deposited by the D method, the polysilicon film is polished by the CMP method and left inside the contact holes 21 and 22 to be formed.

【0035】次に、図5に示すように、酸化シリコン膜
20の上層に膜厚200nm程度の酸化シリコン膜24
を堆積した後、基板1を800℃程度で熱処理する。酸
化シリコン膜24は、たとえばTEOSとオゾンとをソ
ースガスに用いたプラズマCVD法で堆積する。また、
この熱処理によって、プラグ23を構成するポリシリコ
ン膜中のn型不純物がコンタクトホール21,22の底
部からメモリセル選択用MISFETのn型半導体領域
13(ソース、ドレイン)に拡散し、n型半導体領域1
3が低抵抗化される。
Next, as shown in FIG. 5, a silicon oxide film 24 having a thickness of about 200 nm is formed on the silicon oxide film 20.
After depositing, the substrate 1 is heat-treated at about 800 ° C. The silicon oxide film 24 is deposited by, for example, a plasma CVD method using TEOS and ozone as source gases. Also,
By this heat treatment, the n-type impurities in the polysilicon film forming the plug 23 diffuse from the bottoms of the contact holes 21 and 22 to the n-type semiconductor region 13 (source, drain) of the MISFET for memory cell selection, and the n-type semiconductor region. 1
3 has a low resistance.

【0036】次に、レジスト膜をマスクにしたドライエ
ッチングで前記コンタクトホール21の上部の酸化シリ
コン膜24を除去してプラグ23の表面を露出させる。
次に、上記レジスト膜を除去した後、レジスト膜をマス
クとしたドライエッチングで周辺回路の酸化シリコン膜
24,20,19、SOG膜18およびゲート絶縁膜8
を除去することにより、nチャネルMISFETのn+
型半導体領域17(ソース、ドレイン)の上部にコンタ
クトホール25を形成し、pチャネルMISFETのp
+型半導体領域16(ソース、ドレイン)の上部にコン
タクトホール26を形成する。
Next, the silicon oxide film 24 on the contact hole 21 is removed by dry etching using the resist film as a mask to expose the surface of the plug 23.
Next, after removing the resist film, the silicon oxide films 24, 20, 19 of the peripheral circuit, the SOG film 18 and the gate insulating film 8 are dry-etched using the resist film as a mask.
By removing the n-channel MISFET n +
A contact hole 25 is formed in the upper part of the type semiconductor region 17 (source, drain), and p-channel MISFET p
A contact hole 26 is formed above the + type semiconductor region 16 (source, drain).

【0037】次に、上記レジスト膜を除去した後、図6
に示すように、酸化シリコン膜24の上層にビット線B
Lと周辺回路の第1層配線27とを形成する。ビット線
BLおよび第1層配線27は、たとえば酸化シリコン膜
24の上層に膜厚50nm程度のチタン膜と膜厚50n
m程度の窒化チタン膜とをスパッタリング法で堆積し、
さらにその上層に膜厚150nm程度のタングステン膜
と膜厚200nm程度の窒化シリコン膜28aとをCV
D法で堆積した後、レジスト膜をマスクにしてこれらの
膜をパターニングすることにより形成する。
Next, after removing the resist film, as shown in FIG.
As shown in FIG.
L and the first layer wiring 27 of the peripheral circuit are formed. The bit line BL and the first layer wiring 27 are, for example, a titanium film with a film thickness of about 50 nm and a film thickness of 50 n on the upper layer of the silicon oxide film 24.
and a titanium nitride film of about m are deposited by the sputtering method,
Further, a CV film having a film thickness of about 150 nm and a silicon nitride film 28a having a film thickness of about 200 nm are formed on the upper surface thereof by CV.
After the deposition by the D method, the resist film is used as a mask to pattern these films.

【0038】酸化シリコン膜24の上層にチタン膜を堆
積した後、基板1を800℃程度で熱処理することによ
り、チタン膜と基板1とが反応し、pチャネルMISF
ETのp+型半導体領域16(ソース、ドレイン)の表
面、nチャネルMISFETのn+型半導体領域17
(ソース、ドレイン)の表面およびコンタクトホール2
1に埋め込まれたプラグ23の表面に低抵抗のチタンシ
リサイド(TiSi2)層29が形成される。これによ
り、p+型半導体領域16、n+型半導体領域17および
プラグ23に接続される配線(ビット線BL、第1層配
線27)のコンタクト抵抗を低減することができる。ま
た、ビット線BLをタングステン膜/窒化チタン膜/チ
タン膜で構成することにより、そのシート抵抗を2Ω/
□以下にまで低減できるので、ビット線BLと周辺回路
の第1層配線27とを同一工程で同時に形成することが
できる。
After depositing a titanium film on the silicon oxide film 24, the substrate 1 is heat-treated at about 800 ° C., so that the titanium film and the substrate 1 react with each other to form the p-channel MISF.
Surface of p + type semiconductor region 16 (source, drain) of ET, n + type semiconductor region 17 of n channel MISFET
Surface of (source, drain) and contact hole 2
A low-resistance titanium silicide (TiSi 2 ) layer 29 is formed on the surface of the plug 23 embedded in the No. 1 plug. As a result, the contact resistance of the wiring (bit line BL, first layer wiring 27) connected to the p + type semiconductor region 16, the n + type semiconductor region 17, and the plug 23 can be reduced. Further, by forming the bit line BL with a tungsten film / titanium nitride film / titanium film, its sheet resistance is 2Ω /
Since it can be reduced to □ or less, the bit line BL and the first layer wiring 27 of the peripheral circuit can be simultaneously formed in the same step.

【0039】次に、ビット線BLおよび第1層配線27
の側壁にサイドウォールスペーサ28bを形成する。サ
イドウォールスペーサ28bは、ビット線BLおよび第
1層配線27の上層にCVD法で窒化シリコン膜を堆積
した後、この窒化シリコン膜を異方性エッチングして形
成する。
Next, the bit line BL and the first layer wiring 27
Side wall spacers 28b are formed on the side walls of the. The sidewall spacer 28b is formed by depositing a silicon nitride film on the bit line BL and the upper layer of the first layer wiring 27 by the CVD method, and then anisotropically etching the silicon nitride film.

【0040】次に、図7に示すように、ビット線BLお
よび第1層配線27の上層に膜厚300nm程度のSO
G膜30をスピン塗布した後、基板1を800℃、60
秒程度熱処理してSOG膜30をシンタリング(焼き締
め)する。
Next, as shown in FIG. 7, an SO having a film thickness of about 300 nm is formed on the bit line BL and the first layer wiring 27.
After spin-coating the G film 30, the substrate 1 is heated to 800 ° C. and 60 ° C.
The SOG film 30 is heat-treated for about 2 seconds to be sintered.

【0041】次に、SOG膜30の上層に膜厚600n
m程度の酸化シリコン膜31を堆積した後、この酸化シ
リコン膜31をCMP法で研磨してその表面を平坦化す
る。酸化シリコン膜31は、たとえばTEOSとオゾン
とをソースガスに用いたプラズマCVD法で堆積する。
続いて、酸化シリコン膜31の上層に膜厚100nm程
度の窒化シリコン膜32を堆積する。
Next, a film thickness of 600 n is formed on the upper layer of the SOG film 30.
After depositing the silicon oxide film 31 of about m, the silicon oxide film 31 is polished by the CMP method to flatten its surface. The silicon oxide film 31 is deposited by the plasma CVD method using TEOS and ozone as source gases, for example.
Then, a silicon nitride film 32 having a film thickness of about 100 nm is deposited on the silicon oxide film 31.

【0042】次に、レジスト膜をマスクにしたドライエ
ッチングでコンタクトホール22に埋め込まれたプラグ
23の上部の窒化シリコン膜32、酸化シリコン膜3
1、SOG膜30および酸化シリコン膜24を除去して
プラグ23の表面に達するスルーホール33を形成す
る。
Next, the silicon nitride film 32 and the silicon oxide film 3 on the plug 23 embedded in the contact hole 22 by dry etching using the resist film as a mask.
1, the SOG film 30 and the silicon oxide film 24 are removed to form a through hole 33 reaching the surface of the plug 23.

【0043】次に、上記レジスト膜を除去した後、スル
ーホール33の内部にプラグ34を形成し、さらにプラ
グ34の表面にバリアメタル膜35を形成する。プラグ
34およびバリアメタル膜35は、たとえば以下の方法
で形成される。
Next, after removing the resist film, a plug 34 is formed inside the through hole 33, and a barrier metal film 35 is further formed on the surface of the plug 34. The plug 34 and the barrier metal film 35 are formed by the following method, for example.

【0044】まず、窒化シリコン膜32の上層にn型不
純物(たとえばリン)を導入したポリシリコン膜をCV
D法で堆積し、スルーホール33の内部にポリシリコン
膜を埋め込む。次いで、スルーホール33の外部のポリ
シリコン膜をCMP法またはエッチバック法で除去する
ことによりプラグ34を形成する。その後、窒化シリコ
ン膜32の上層にスパッタリング法で導電膜、たとえば
窒化チタン膜、シリコン窒化チタン(TiNSi)膜、
アルミニウム窒化チタン(TiNAl)膜、窒化タンタ
ル(TaN)膜、シリコン窒化タンタル(TaNSi)
膜、窒化タングステン膜またはシリコン窒化タングステ
ン(WNSi)などを堆積し、スルーホール33内のプ
ラグ34の上部に導電膜を埋め込み、続いてスルーホー
ル33の外部の導電膜をCMP法またはエッチバック法
で除去することによりバリアメタル膜35を形成する。
このバリアメタル膜35は、キャパシタの誘電体材料形
成工程で行われる650〜800℃程度の熱処理の際
に、キャパシタの下部電極を構成するルテニウム(R
u)膜とプラグ34を構成するポリシリコン膜との界面
で所望しない反応が生じるのを抑制するために形成す
る。
First, a polysilicon film having an n-type impurity (for example, phosphorus) introduced is formed as a CV on the upper layer of the silicon nitride film 32.
It is deposited by the D method, and a polysilicon film is embedded inside the through hole 33. Then, the polysilicon film outside the through hole 33 is removed by the CMP method or the etch back method to form the plug 34. After that, a conductive film such as a titanium nitride film or a silicon titanium nitride (TiNSi) film is formed on the silicon nitride film 32 by a sputtering method.
Aluminum titanium nitride (TiNAl) film, tantalum nitride (TaN) film, silicon tantalum nitride (TaNSi) film
Film, tungsten nitride film or silicon tungsten nitride (WNSi) is deposited, a conductive film is embedded in the upper portion of the plug 34 in the through hole 33, and then the conductive film outside the through hole 33 is formed by the CMP method or the etch back method. A barrier metal film 35 is formed by removing.
This barrier metal film 35 is formed of ruthenium (R) that constitutes the lower electrode of the capacitor during the heat treatment at about 650 to 800 ° C. performed in the dielectric material forming process of the capacitor.
u) It is formed in order to suppress undesired reactions from occurring at the interface between the film and the polysilicon film forming the plug 34.

【0045】次に、図8に示すように、窒化シリコン膜
32の上層にCVD法で、必要とされるキャパシタの下
部電極の高さと同じかまたはそれ以上の膜厚を有する酸
化シリコン膜36を堆積し、続いてレジスト膜をマスク
にして酸化シリコン膜36をドライエッチングすること
により、スルーホール33の上部に溝37を形成する。
酸化シリコン膜36は、たとえばTEOSとオゾンとを
ソースガスに用いたプラズマCVD法で堆積され、酸化
シリコン膜36のエッチングは、窒化シリコン膜32を
エッチングストッパにして行い、下層の酸化シリコン膜
31が削られないようにする。
Next, as shown in FIG. 8, a silicon oxide film 36 having a film thickness equal to or higher than the required height of the lower electrode of the capacitor is formed on the silicon nitride film 32 by the CVD method. After the deposition, the silicon oxide film 36 is dry-etched using the resist film as a mask to form a groove 37 in the upper portion of the through hole 33.
The silicon oxide film 36 is deposited by, for example, a plasma CVD method using TEOS and ozone as a source gas, and the silicon oxide film 36 is etched by using the silicon nitride film 32 as an etching stopper. Try not to scrape.

【0046】上記レジスト膜を除去した後、溝37の内
部を含む酸化シリコン膜36の上層にスパッタリング法
でルテニウムのシード層(図示せず)を形成し、続いて
シード層を種にCVD法でルテニウム膜38を堆積す
る。次いで、基板1上にレジスト膜39を塗布した後、
全面露光および現像処理を行って溝37の外部の露光部
のレジスト膜39を除去し、溝37の内部に未露光部の
レジスト膜39を残す。この後、塩素(Cl2)+酸素
(O2)系のガスを用いたドライエッチング法またはC
MP法によって、所望の位置までルテニウム膜38をエ
ッチバックし、溝37の内部のみにルテニウム膜38を
残す。
After the resist film is removed, a ruthenium seed layer (not shown) is formed on the upper layer of the silicon oxide film 36 including the inside of the groove 37 by the sputtering method, and then the seed layer is used as a seed by the CVD method. A ruthenium film 38 is deposited. Then, after applying a resist film 39 on the substrate 1,
The entire surface is exposed and developed to remove the resist film 39 in the exposed portion outside the groove 37, and the resist film 39 in the unexposed portion is left inside the groove 37. After this, a dry etching method using chlorine (Cl 2 ) + oxygen (O 2 ) gas or C
The ruthenium film 38 is etched back to a desired position by the MP method, and the ruthenium film 38 is left only inside the groove 37.

【0047】さらに、図9に示すように、溝の内部のレ
ジスト膜39を除去することにより、溝37の内部にル
テニウム膜38によって構成される下部電極40を形成
する。上記レジスト膜39の除去は、酸素+オゾン系の
ガスを用いたアッシング処理によって行われる。
Further, as shown in FIG. 9, by removing the resist film 39 inside the groove, a lower electrode 40 constituted by a ruthenium film 38 is formed inside the groove 37. The removal of the resist film 39 is performed by an ashing process using oxygen + ozone-based gas.

【0048】この後、下部電極40の上層に膜厚20n
m程度の酸化タンタル膜41をペンタエトキシタンタル
(Ta(C255)と酸素とをソースガスに用いた4
00〜450℃程度のCVD法で堆積させる。次いで、
窒素雰囲気中で基板1に650〜800℃程度、60秒
程度の熱処理を施すことにより、酸化タンタル膜41を
結晶化させる。なお、この後、酸素雰囲気中で600℃
程度のRTA(RapidThermal Annealing)処理を基板1
に施してもよい。さらに、600℃以下のオゾン処理を
基板1に施すことにより、酸化タンタル膜41の酸素欠
陥を修復する。このように、結晶化処理およびオゾン処
理が施された酸化タンタル膜41は、キャパシタCの誘
電体材料として使用される。
Thereafter, a film thickness of 20 n is formed on the lower electrode 40.
The tantalum oxide film 41 having a thickness of about m was formed by using pentaethoxytantalum (Ta (C 2 H 5 ) 5 ) and oxygen as the source gas.
It is deposited by a CVD method at about 00 to 450 ° C. Then
The tantalum oxide film 41 is crystallized by heat-treating the substrate 1 at about 650 to 800 ° C. for about 60 seconds in a nitrogen atmosphere. After this, 600 ° C in an oxygen atmosphere.
Substrate RTA (Rapid Thermal Annealing) processing
May be applied to. Further, the substrate 1 is subjected to ozone treatment at 600 ° C. or lower to repair oxygen defects in the tantalum oxide film 41. The tantalum oxide film 41 thus crystallized and ozone-treated is used as the dielectric material of the capacitor C.

【0049】次に、酸化タンタル膜41の上層に金属
膜、たとえばルテニウム膜または窒化チタン膜などをス
パッタリング法またはCVD法を用いて堆積した後、レ
ジスト膜をマスクにしたドライエッチング法で上記金属
膜をパターニングすることにより上部電極42を形成
し、金属膜からなる上部電極42と、酸化タンタル膜4
1からなる誘電体材料と、ルテニウム膜38からなる下
部電極40とで構成されるキャパシタCを形成する。こ
れにより、メモリセル選択用MISFETとこれに直列
に接続されたキャパシタCとで構成されるDRAMのメ
モリセルが完成する。
Next, a metal film such as a ruthenium film or a titanium nitride film is deposited on the upper layer of the tantalum oxide film 41 by a sputtering method or a CVD method, and then the metal film is formed by a dry etching method using a resist film as a mask. The upper electrode 42 is formed by patterning, and the upper electrode 42 made of a metal film and the tantalum oxide film 4 are formed.
A capacitor C composed of a dielectric material composed of 1 and a lower electrode 40 composed of a ruthenium film 38 is formed. As a result, a DRAM memory cell including the memory cell selection MISFET and the capacitor C connected in series with the MISFET is completed.

【0050】次に、上記レジスト膜を除去した後、上部
電極42の上層に酸化シリコン膜を堆積して絶縁膜43
とし、周辺回路に第1層配線27に接続される接続孔を
開孔してプラグ44を形成する。プラグ44は、絶縁膜
43の上層にチタン膜および窒化チタン膜からなる接着
層44aを堆積し、さらにブランケットCVD法により
タングステン膜44bを堆積して、その後タングステン
膜44bおよび接着層44aをエッチバックすることに
より形成することができる。なお、チタン膜および窒化
チタン膜はスパッタリング法により形成することができ
るが、CVD法により形成することもできる。さらに、
絶縁膜43の上層にチタン膜45a、アルミニウム(A
l)膜45bおよび窒化チタン膜45cをスパッタリン
グ法により順次堆積し、これらをパターニングして第2
層配線45を形成する。
Next, after removing the resist film, a silicon oxide film is deposited on the upper electrode 42 to form an insulating film 43.
Then, a connection hole connected to the first layer wiring 27 is formed in the peripheral circuit to form the plug 44. For the plug 44, an adhesive layer 44a made of a titanium film and a titanium nitride film is deposited on the insulating film 43, a tungsten film 44b is further deposited by a blanket CVD method, and then the tungsten film 44b and the adhesive layer 44a are etched back. Can be formed. Note that the titanium film and the titanium nitride film can be formed by a sputtering method, but can also be formed by a CVD method. further,
A titanium film 45a, aluminum (A
l) A film 45b and a titanium nitride film 45c are sequentially deposited by a sputtering method, and these are patterned to form a second film.
The layer wiring 45 is formed.

【0051】最後に、図10に示すように、第2層配線
45の上層に酸化シリコン膜46a、SOG膜46bお
よび酸化シリコン膜46cを順次堆積して層間絶縁膜4
6を形成し、さらにプラグ44と同様にしてプラグ47
を形成する。上記酸化シリコン膜46a,46cは、た
とえばTEOSとO3とをソースガスに用いたプラズマ
CVD法で堆積する。さらに、第3層配線48を形成し
てDRAMが略完成する。
Finally, as shown in FIG. 10, a silicon oxide film 46a, an SOG film 46b and a silicon oxide film 46c are sequentially deposited on the second layer wiring 45 to form an interlayer insulating film 4
6 is formed, and a plug 47 is formed in the same manner as the plug 44.
To form. The silicon oxide films 46a and 46c are deposited by the plasma CVD method using TEOS and O 3 as source gases, for example. Further, the third layer wiring 48 is formed, and the DRAM is substantially completed.

【0052】その後、多層配線および最上層の配線の上
層にパッシベーション膜を堆積するが、その図示は省略
する。
After that, a passivation film is deposited on the multilayer wiring and the uppermost wiring, but the illustration thereof is omitted.

【0053】なお、本実施の形態1では、DRAMに適
用した場合について説明したが、メモリセルを有する半
導体記憶装置、たとえばロジック混載形メモリにも適用
することができる。
Although the first embodiment has been described as applied to the DRAM, the present invention can also be applied to a semiconductor memory device having a memory cell, for example, a logic embedded memory.

【0054】このように、本実施の形態1によれば、ゲ
ート電極9A(ワード線WL)にp +ポリSiGe膜9
pを用いたnチャネル型のMISFETでメモリセル選
択用MISFETを構成し、ゲート電極9Bにn+ポリ
SiGe膜9nを用いたnチャネルMISFETおよび
ゲート電極9Cにp+ポリSiGe膜9pを用いたpチ
ャネルMISFETを周辺回路に形成することにより、
シリコンゲルマニウム層と高融点金属膜との界面抵抗が
シリコン膜と高融点金属膜との界面抵抗よりも低減する
ことから、DRAM動作の高速化を図ることができる。
As described above, according to the first embodiment,
P to the gate electrode 9A (word line WL) +Poly SiGe film 9
Memory cell selection with n-channel MISFET using p
A selection MISFET is formed, and n is formed on the gate electrode 9B.+Poly
N-channel MISFET using SiGe film 9n and
P on the gate electrode 9C+P-type using poly-SiGe film 9p
By forming the channel MISFET in the peripheral circuit,
The interface resistance between the silicon germanium layer and the refractory metal film is
Lower than interface resistance between silicon film and refractory metal film
Therefore, it is possible to speed up the DRAM operation.

【0055】さらに、メモリアレイの基板濃度(p型ウ
ェル6の濃度)を低くすることができるので、蓄積ノー
ドであるドレインからのリーク電流が低減できて、リフ
レッシュ時間を相対的に長くすることができる。また、
基板バイアス効果が小さくなり、その分ワード線昇圧の
電圧を低減できるので、ゲート絶縁膜を薄くすることが
できる。
Furthermore, since the substrate concentration of the memory array (the concentration of the p-type well 6) can be lowered, the leak current from the drain which is the storage node can be reduced, and the refresh time can be relatively lengthened. it can. Also,
Since the substrate bias effect is reduced and the voltage for boosting the word line can be reduced accordingly, the gate insulating film can be thinned.

【0056】(実施の形態2)本発明の実施の形態2で
あるDRAMを図11に示す基板の要部断面図を用いて
説明する。
(Second Embodiment) A DRAM according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to a sectional view of an essential part of a substrate shown in FIG.

【0057】図11に示すように、メモリアレイのメモ
リセル選択用MISFETのゲート電極9A(ワード線
WL)、周辺回路のnチャネルMISFETのゲート電
極9BおよびpチャネルMISFETのゲート電極9C
を全て同一構造とし、下層からn+ポリSiGe膜9
n、バリア層および高融点金属が積層された構造として
いる。すなわち、メモリセル選択用MISFETは、ゲ
ート電極9A(ワード線WL)にn+ポリSiGe膜9
nを用いたnチャネル型のMISFETで構成され、周
辺回路には、ゲート電極9Bにn+ポリSiGe膜9n
を用いたnチャネルMISFETおよびゲート電極9C
にn+ポリSiGe膜9nを用いたpチャネルMISF
ETが形成されている。
As shown in FIG. 11, the gate electrode 9A (word line WL) of the memory cell selecting MISFET of the memory array, the gate electrode 9B of the n-channel MISFET of the peripheral circuit and the gate electrode 9C of the p-channel MISFET.
All have the same structure, and the n + poly-SiGe film 9 is formed from the lower layer.
n, a barrier layer, and a refractory metal are laminated. That is, in the memory cell selection MISFET, the gate electrode 9A (word line WL) has the n + poly-SiGe film 9 formed therein.
In the peripheral circuit, an n + poly SiGe film 9n is formed on the gate electrode 9B.
Channel MISFET and gate electrode 9C using
P-channel MISF using n + poly-SiGe film 9n
ET is formed.

【0058】これにより、メモリアレイの基板濃度(p
型ウェル6の濃度)の低減は難しいが、シリコンゲルマ
ニウム層と高融点金属膜との界面抵抗をシリコン膜と高
融点金属膜との界面抵抗よりも低減することができる。
さらに、ゲート電極9A(ワード線WL)およびゲート
電極9B,9Cは同一積層構造であることから、製造プ
ロセスを簡略化することができる。
As a result, the substrate concentration of the memory array (p
Although it is difficult to reduce the concentration of the mold well 6), the interface resistance between the silicon germanium layer and the refractory metal film can be lower than the interface resistance between the silicon film and the refractory metal film.
Further, since the gate electrode 9A (word line WL) and the gate electrodes 9B and 9C have the same laminated structure, the manufacturing process can be simplified.

【0059】(実施の形態3)本発明の実施の形態3で
あるDRAMを図12に示す基板の要部断面図を用いて
説明する。
(Third Embodiment) A DRAM according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to a sectional view of an essential part of a substrate shown in FIG.

【0060】図12に示すように、前記実施の形態1と
同様に、メモリアレイのメモリセル選択用MISFET
は、ゲート電極9A(ワード線WL)にp+ポリSiG
e膜9pを用いたnチャネル型のMISFETで構成さ
れ、周辺回路には、ゲート電極9Bにn+ポリSiGe
膜9nを用いたnチャネルMISFETおよびゲート電
極9Cにp+ポリSiGe膜9pを用いたpチャネルM
ISFETが形成されている。しかし、メモリアレイの
基板1にp型ウェル6よりも深く形成されるディープn
型ウェル5を廃止し、メモリアレイのp型ウェル6への
基板バイアスも行わない。
As shown in FIG. 12, the MISFET for selecting the memory cell of the memory array is the same as in the first embodiment.
Is p + poly-SiG on the gate electrode 9A (word line WL).
It is composed of an n-channel type MISFET using an e film 9p, and the peripheral circuit has n + poly-SiGe for the gate electrode 9B.
N channel MISFET using film 9n and p channel M using p + poly-SiGe film 9p for gate electrode 9C
ISFET is formed. However, the deep n formed deeper than the p-type well 6 on the substrate 1 of the memory array.
The type well 5 is abolished, and no substrate bias is applied to the p-type well 6 of the memory array.

【0061】すなわち、メモリセル選択用MISFET
のゲート電極9A(ワード線WL)にp+ポリSiGe
膜9pを用いているので、メモリアレイのp型ウェル6
へ基板バイアスを印加しなくても所望するしきい値電圧
を得ることができ、また、基板バイアス定数を低くする
ことができる。さらに、ディープn型ウェル5を形成し
ないことから、製造プロセスを簡略化することができ
る。
That is, MISFET for memory cell selection
Of the gate electrode 9A (word line WL) of p + poly-SiGe
Since the film 9p is used, the p-type well 6 of the memory array is
A desired threshold voltage can be obtained without applying a substrate bias to the substrate, and the substrate bias constant can be lowered. Furthermore, since the deep n-type well 5 is not formed, the manufacturing process can be simplified.

【0062】(実施の形態4)本発明の実施の形態4で
あるDRAMを図13に示す基板の要部断面図を用いて
説明する。
(Embodiment 4) A DRAM according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to a sectional view of a main part of a substrate shown in FIG.

【0063】図13に示すように、メモリアレイのメモ
リセル選択用MISFETは、ゲート電極9A(ワード
線WL)にn+ポリSiGe膜9nを用いたpチャネル
型のMISFETで構成されている。すなわち、メモリ
アレイの基板1にn型ウェル7を形成し、メモリセル選
択用MISFETのゲート電極9A(ワード線WL)を
下層からn+ポリSiGe膜9n、バリア層および高融
点金属が積層された構造とし、ソース、ドレインをp型
半導体領域49で構成している。前記実施の形態1のメ
モリセル選択用MISFETのゲート電極9Aと基板
(p型ウェル6)の導電型を反転したものであるが、印
加電圧の反転により前記実施の形態1のメモリセル選択
用MISFETと同様に動作することができる。
As shown in FIG. 13, the memory cell selecting MISFET of the memory array is composed of a p-channel type MISFET using an n + poly-SiGe film 9n for the gate electrode 9A (word line WL). That is, the n-type well 7 was formed in the substrate 1 of the memory array, and the gate electrode 9A (word line WL) of the memory cell selecting MISFET was laminated from the lower layer with the n + poly SiGe film 9n, the barrier layer and the refractory metal. The structure is adopted, and the source and drain are constituted by the p-type semiconductor region 49. Although the conductivity type of the gate electrode 9A and the substrate (p-type well 6) of the memory cell selecting MISFET of the first embodiment is reversed, the memory cell selecting MISFET of the first embodiment is reversed by reversing the applied voltage. Can work as well.

【0064】(実施の形態5)本発明の実施の形態5で
あるロジック混載形DRAMの一例を図14に示す基板
の要部平面図を用いて説明する。
(Fifth Embodiment) An example of a logic mixed type DRAM according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the plan view of the essential part of the substrate shown in FIG.

【0065】図14に示すように、1つの半導体チップ
50には、DRAMのメモリアレイ51(図中、相対的
に濃い網掛けのハッチングで示した領域)、DRAM制
御用の周辺回路ブロック52、一般のロジック回路ブロ
ック53(図中、相対的に薄い網掛けのハッチングで示
した領域)がレイアウトされている。DRAMのメモリ
アレイ51には、ゲート電極にp+ポリSiGe膜を用
いたnチャネル型のメモリセル選択用MISFETが形
成されており、他の回路ブロック52,53には、ゲー
ト電極にn+ポリSiGe膜を用いたnチャネルMIS
FETおよびp+ポリSiGe膜を用いたpチャネルM
ISFETが形成されている。
As shown in FIG. 14, in one semiconductor chip 50, a DRAM memory array 51 (area indicated by relatively dark hatching in the figure), a peripheral circuit block 52 for controlling DRAM, A general logic circuit block 53 (a relatively thin hatched area in the drawing) is laid out. In the memory array 51 of the DRAM, an n channel type memory cell selecting MISFET using ap + poly-SiGe film for the gate electrode is formed, and in the other circuit blocks 52 and 53, an n + poly for the gate electrode is formed. N-channel MIS using SiGe film
P-channel M using FET and p + poly-SiGe film
ISFET is formed.

【0066】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it can be changed.

【0067】たとえば、前記実施の形態では、DRAM
またはロジック混載形DRAMに適用した場合について
説明したが、MISFETを有するいかなる半導体集積
回路装置にも適用可能である。
For example, in the above embodiment, the DRAM
Alternatively, the case where the present invention is applied to the logic mixed type DRAM has been described, but the present invention can be applied to any semiconductor integrated circuit device having a MISFET.

【0068】[0068]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0069】メモリアレイのメモリセル選択用MISF
ETのゲート電極、周辺回路のMISFETのゲート電
極にポリSiGe膜と高融点金属膜との積層膜を用いる
ことにより、界面抵抗が低減してDRAMの動作速度の
高速化を図ることができる。さらに、メモリアレイの基
板濃度を低くすることができるので、蓄積ノードからの
リーク電流が低減できてリフレッシュ時間を相対的に長
くすることができる。
MISF for selecting memory cells of memory array
By using the laminated film of the poly-SiGe film and the refractory metal film for the gate electrode of the ET and the gate electrode of the MISFET of the peripheral circuit, the interface resistance can be reduced and the operation speed of the DRAM can be increased. Further, since the substrate concentration of the memory array can be lowered, the leak current from the storage node can be reduced and the refresh time can be relatively lengthened.

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

【図1】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 1 is a main-portion cross-sectional view of a substrate showing a method of manufacturing a DRAM which is Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the essential parts of the substrate, for showing the method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 3 is a main-portion cross-sectional view of the substrate showing the method of manufacturing the DRAM which is Embodiment 1 of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 4 is a main-portion cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing method of the DRAM which is Embodiment 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 6 is a main-portion cross-sectional view of the substrate showing the method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 7 is a main-portion cross-sectional view of the substrate showing the method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 8 is a main-portion cross-sectional view of the substrate showing the method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造方
法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 9 is a main-portion cross-sectional view of the substrate showing the method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態1であるDRAMの製造
方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態2であるDRAMを示す
基板の要部断面図である。
FIG. 11 is a main-portion cross-sectional view of a substrate showing a DRAM which is Embodiment 2 of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態3であるDRAMを示す
基板の要部断面図である。
FIG. 12 is a main-portion cross-sectional view of a substrate showing a DRAM which is Embodiment 3 of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態4であるDRAMを示す
基板の要部断面図である。
FIG. 13 is a main-portion cross-sectional view of a substrate showing a DRAM which is Embodiment 4 of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態5であるロジック混載形
DRAMを示す基板の要部平面図である。
FIG. 14 is a main-portion plan view of a substrate showing a logic mixed-type DRAM according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 浅溝 3 酸化シリコン膜 4 分離領域 5 ディープn型ウェル 6 p型ウェル 7 n型ウェル 8 ゲート絶縁膜 9A ゲート電極 9B ゲート電極 9C ゲート電極 9p p+ポリSiGe膜 9n n+ポリSiGe膜 10 窒化シリコン膜 11 p-型半導体領域 12 n-型半導体領域 13 n型半導体領域 14 窒化シリコン膜 15 サイドウォールスペーサ 16 p+型半導体領域 17 n+型半導体領域 18 SOG膜 19 酸化シリコン膜 20 酸化シリコン膜 21 コンタクトホール 22 コンタクトホール 23 プラグ 24 酸化シリコン膜 25 コンタクトホール 26 コンタクトホール 27 第1層配線 28a 窒化シリコン膜 28b サイドウォールスペーサ 29 チタンシリサイド層 30 SOG膜 31 酸化シリコン膜 32 窒化シリコン膜 33 スルーホール 34 プラグ 35 バリアメタル膜 36 酸化シリコン膜 37 溝 38 ルテニウム膜 39 レジスト膜 40 下部電極 41 酸化タンタル膜 42 上部電極 43 絶縁膜 44 プラグ 44a 接着層 44b タングステン膜 45 第2層配線 45a チタン膜 45b アルミニウム膜 45c 窒化チタン膜 46 層間絶縁膜 46a 酸化シリコン膜 46b SOG膜 46c 酸化シリコン膜 47 プラグ 48 第3層配線 49 p型半導体領域 50 半導体チップ 51 メモリアレイ 52 DRAM制御用の周辺回路ブロック 53 ロジック回路ブロック WL ワード線 BL ビット線 C キャパシタ1 substrate 2 shallow groove 3 silicon oxide film 4 isolation region 5 deep n-type well 6 p-type well 7 n-type well 8 gate insulating film 9A gate electrode 9B gate electrode 9C gate electrode 9p p + poly SiGe film 9n n + poly SiGe film Reference Signs List 10 silicon nitride film 11 p - type semiconductor region 12 n - type semiconductor region 13 n-type semiconductor region 14 silicon nitride film 15 sidewall spacer 16 p + type semiconductor region 17 n + type semiconductor region 18 SOG film 19 silicon oxide film 20 oxidation Silicon film 21 Contact hole 22 Contact hole 23 Plug 24 Silicon oxide film 25 Contact hole 26 Contact hole 27 First layer wiring 28a Silicon nitride film 28b Side wall spacer 29 Titanium silicide layer 30 SOG film 31 Silicon oxide film 32 Silicon nitride film 33 Through hole 34 plug 35 barrier metal film 36 silicon oxide film 37 groove 38 ruthenium film 39 resist film 40 lower electrode 41 tantalum oxide film 42 upper electrode 43 insulating film 44 plug 44a adhesive layer 44b tungsten film 45 second layer wiring 45a titanium film 45b aluminum film 45c titanium nitride film 46 interlayer insulating film 46a silicon oxide film 46b SOG film 46c silicon oxide film 47 plug 48 third layer wiring 49 p-type semiconductor region 50 semiconductor chip 51 memory array 52 peripheral circuit block 53 for controlling DRAM logic circuit block WL Word line BL Bit line C Capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F083 AD31 AD48 AD49 GA01 GA02 GA06 GA25 JA06 JA31 JA35 JA36 JA38 JA39 JA40 MA03 MA06 MA17 MA20 PR03 PR21 PR23 PR40 PR43 PR44 PR45 PR53 PR54 PR55 ZA06    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 5F083 AD31 AD48 AD49 GA01 GA02                       GA06 GA25 JA06 JA31 JA35                       JA36 JA38 JA39 JA40 MA03                       MA06 MA17 MA20 PR03 PR21                       PR23 PR40 PR43 PR44 PR45                       PR53 PR54 PR55 ZA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の第1の領域にメモリセルを選択す
るnチャネル型の第1のMISFETと、第2の領域に
nチャネル型の第2のMISFETと、第3の領域にp
チャネル型の第3のMISFETとを形成する半導体集
積回路装置の製造方法であって、(a)前記第1の領域
にディープn型ウェルを形成し、前記第1および第2の
領域にp型ウェルを形成し、前記第3の領域にn型ウェ
ルを形成する工程と、(b)前記基板の表面にゲート絶
縁膜を形成する工程と、(c)前記基板上にポリシリコ
ン膜、およびシリコンのバンドギャップよりも小さいバ
ンドギャップを有する半導体層を順次形成する工程と、
(d)前記第1および第3の領域の前記半導体層にp型
不純物を導入し、前記第2の領域の前記半導体層にn型
不純物を導入する工程と、(e)前記基板上にバリア層
および高融点金属膜を順次形成する工程と、(f)前記
高融点金属膜、前記バリア層、前記半導体層および前記
ポリシリコン膜を順次加工して、前記第1、第2および
第3のMISFETのゲート電極を形成する工程とを有
することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
1. An n-channel first MISFET for selecting a memory cell in a first region of a substrate, an n-channel second MISFET in a second region, and a p-type in a third region.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a channel type third MISFET, comprising: (a) forming a deep n-type well in the first region and forming a p-type well in the first and second regions. Forming a well and forming an n-type well in the third region; (b) forming a gate insulating film on the surface of the substrate; and (c) a polysilicon film and silicon on the substrate. Sequentially forming a semiconductor layer having a band gap smaller than the band gap of,
(D) introducing a p-type impurity into the semiconductor layer in the first and third regions and introducing an n-type impurity into the semiconductor layer in the second region, and (e) a barrier on the substrate. A step of sequentially forming a layer and a refractory metal film, and (f) sequentially processing the refractory metal film, the barrier layer, the semiconductor layer and the polysilicon film to form the first, second and third layers. And a step of forming a gate electrode of the MISFET.
【請求項2】 基板の第1の領域にメモリセルを選択す
るnチャネル型の第1のMISFETと、第2の領域に
nチャネル型の第2のMISFETと、第3の領域にp
チャネル型の第3のMISFETとを形成する半導体集
積回路装置の製造方法であって、(a)前記第1の領域
にディープn型ウェルを形成し、前記第1および第2の
領域にp型ウェルを形成し、前記第3の領域にn型ウェ
ルを形成する工程と、(b)前記基板の表面にゲート絶
縁膜を形成する工程と、(c)前記基板上にポリシリコ
ン膜、およびシリコンのバンドギャップよりも小さいバ
ンドギャップを有する半導体層を順次形成する工程と、
(d)前記半導体層にn型不純物を導入する工程と、
(e)前記基板上にバリア層および高融点金属膜を順次
形成する工程と、(f)前記高融点金属膜、前記バリア
層、前記半導体層および前記ポリシリコン膜を順次加工
して、前記第1、第2および第3のMISFETのゲー
ト電極を形成する工程とを有することを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
2. An n-channel first MISFET for selecting a memory cell in a first region of a substrate, an n-channel second MISFET in a second region, and a p-type in a third region.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a channel type third MISFET, comprising: (a) forming a deep n-type well in the first region and forming a p-type well in the first and second regions. Forming a well and forming an n-type well in the third region; (b) forming a gate insulating film on the surface of the substrate; and (c) a polysilicon film and silicon on the substrate. Sequentially forming a semiconductor layer having a band gap smaller than the band gap of,
(D) introducing an n-type impurity into the semiconductor layer,
(E) a step of sequentially forming a barrier layer and a refractory metal film on the substrate, and (f) a step of sequentially processing the refractory metal film, the barrier layer, the semiconductor layer, and the polysilicon film to obtain the first And a step of forming gate electrodes of the first, second, and third MISFETs.
【請求項3】 基板の第1の領域にメモリセルを選択す
るnチャネル型の第1のMISFETと、第2の領域に
nチャネル型の第2のMISFETと、第3の領域にp
チャネル型の第3のMISFETとを形成する半導体集
積回路装置の製造方法であって、(a)前記第1および
第2の領域にp型ウェルを形成し、前記第3の領域にn
型ウェルを形成する工程と、(b)前記基板の表面にゲ
ート絶縁膜を形成する工程と、(c)前記基板上にポリ
シリコン膜、およびシリコンのバンドギャップよりも小
さいバンドギャップを有する半導体層を順次形成する工
程と、(d)前記第1および第3の領域の前記半導体層
にp型不純物を導入し、前記第2の領域の前記半導体層
にn型不純物を導入する工程と、(e)前記基板上にバ
リア層および高融点金属膜を順次形成する工程と、
(f)前記高融点金属膜、前記バリア層、前記半導体層
および前記ポリシリコン膜を順次加工して、前記第1、
第2および第3のMISFETのゲート電極を形成する
工程とを有することを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。
3. An n-channel first MISFET for selecting a memory cell in a first region of a substrate, an n-channel second MISFET in a second region, and a p-type in a third region.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a channel-type third MISFET, comprising: (a) forming a p-type well in the first and second regions and forming an n-type well in the third region.
Forming a mold well; (b) forming a gate insulating film on the surface of the substrate; and (c) a polysilicon film on the substrate and a semiconductor layer having a band gap smaller than that of silicon. And (d) introducing a p-type impurity into the semiconductor layer in the first and third regions and introducing an n-type impurity into the semiconductor layer in the second region, (d) e) a step of sequentially forming a barrier layer and a refractory metal film on the substrate,
(F) The refractory metal film, the barrier layer, the semiconductor layer, and the polysilicon film are sequentially processed to form the first,
And a step of forming gate electrodes of the second and third MISFETs.
【請求項4】 基板の第1の領域にメモリセルを選択す
るpチャネル型の第1のMISFETと、第2の領域に
nチャネル型の第2のMISFETと、第3の領域にp
チャネル型の第3のMISFETとを形成する半導体集
積回路装置の製造方法であって、(a)前記第1の領域
にディープn型ウェルを形成し、前記第1および第3の
領域にn型ウェルを形成し、前記第2の領域にp型ウェ
ルを形成する工程と、(b)前記基板の表面にゲート絶
縁膜を形成する工程と、(c)前記基板上にポリシリコ
ン膜、およびシリコンのバンドギャップよりも小さいバ
ンドギャップを有する半導体層を順次形成する工程と、
(d)前記第1および第2の領域の前記半導体層にn型
不純物を導入し、前記第3の領域の前記半導体層にp型
不純物を導入する工程と、(e)前記基板上にバリア層
および高融点金属膜を順次形成する工程と、(f)前記
高融点金属膜、前記バリア層、前記半導体層および前記
ポリシリコン膜を順次加工して、前記第1、第2および
第3のMISFETのゲート電極を形成する工程とを有
することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
4. A p-channel first MISFET for selecting a memory cell in a first region of a substrate, an n-channel second MISFET in a second region, and a p-type in a third region.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a channel-type third MISFET, comprising: (a) forming a deep n-type well in the first region and n-type in the first and third regions. Forming a well and forming a p-type well in the second region; (b) forming a gate insulating film on the surface of the substrate; and (c) a polysilicon film and silicon on the substrate. Sequentially forming a semiconductor layer having a band gap smaller than the band gap of,
(D) introducing an n-type impurity into the semiconductor layer in the first and second regions and introducing a p-type impurity into the semiconductor layer in the third region, and (e) a barrier on the substrate. A step of sequentially forming a layer and a refractory metal film, and (f) sequentially processing the refractory metal film, the barrier layer, the semiconductor layer and the polysilicon film to form the first, second and third layers. And a step of forming a gate electrode of the MISFET.
【請求項5】 基板の第1の領域にメモリセルを選択す
るnチャネル型の第1のMISFETと、第2の領域に
nチャネル型の第2のMISFETと、第3の領域にp
チャネル型の第3のMISFETとを形成する半導体集
積回路装置の製造方法であって、(a)前記第1の領域
にディープn型ウェルを形成し、前記第1および第2の
領域にp型ウェルを形成し、前記第3の領域にn型ウェ
ルを形成する工程と、(b)前記基板の表面にゲート絶
縁膜を形成する工程と、(c)前記基板上にポリシリコ
ン膜、およびシリコンのバンドギャップよりも小さいバ
ンドギャップを有する半導体層を順次形成する工程と、
(d)前記第1および第3の領域の前記半導体層にp型
不純物を導入し、前記第2の領域の前記半導体層にn型
不純物を導入する工程と、(e)前記基板上にバリア層
および高融点金属膜を順次形成する工程と、(f)前記
高融点金属膜、前記バリア層、前記半導体層および前記
ポリシリコン膜を順次加工して、前記第1、第2および
第3のMISFETのゲート電極を形成する工程とを有
し、 前記半導体層は、シリコンゲルマニウム、ゲルマニウム
またはシリコンゲルマニウムカーボンで構成されること
を特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
5. An n-channel first MISFET for selecting a memory cell in a first region of a substrate, an n-channel second MISFET in a second region, and a p-type in a third region.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a channel type third MISFET, comprising: (a) forming a deep n-type well in the first region and forming a p-type well in the first and second regions. Forming a well and forming an n-type well in the third region; (b) forming a gate insulating film on the surface of the substrate; and (c) a polysilicon film and silicon on the substrate. Sequentially forming a semiconductor layer having a band gap smaller than the band gap of,
(D) introducing a p-type impurity into the semiconductor layer in the first and third regions and introducing an n-type impurity into the semiconductor layer in the second region, and (e) a barrier on the substrate. A step of sequentially forming a layer and a refractory metal film, and (f) sequentially processing the refractory metal film, the barrier layer, the semiconductor layer and the polysilicon film to form the first, second and third layers. And a step of forming a gate electrode of a MISFET, wherein the semiconductor layer is made of silicon germanium, germanium, or silicon germanium carbon.
JP2001235447A 2001-08-02 2001-08-02 Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device Pending JP2003046001A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001235447A JP2003046001A (en) 2001-08-02 2001-08-02 Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001235447A JP2003046001A (en) 2001-08-02 2001-08-02 Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003046001A true JP2003046001A (en) 2003-02-14

Family

ID=19066893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001235447A Pending JP2003046001A (en) 2001-08-02 2001-08-02 Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003046001A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100350614C (en) * 2003-12-08 2007-11-21 夏普株式会社 Electrodes for RRAM memory cells

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11261068A (en) * 1997-12-05 1999-09-24 Texas Instr Inc <Ti> Lateral mosfet having barrier between source/drain area and channel area
JP2000150669A (en) * 1998-11-17 2000-05-30 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit and fabrication thereof
JP2000183313A (en) * 1998-12-21 2000-06-30 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and manufacture of the same
JP2000299446A (en) * 1999-04-14 2000-10-24 Matsushita Electronics Industry Corp Manufacture of semiconductor device
JP2001127158A (en) * 1999-08-16 2001-05-11 Matsushita Electronics Industry Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2001189448A (en) * 1999-12-28 2001-07-10 Fujitsu Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2001284598A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Fujitsu Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2001308322A (en) * 2000-04-26 2001-11-02 Hitachi Ltd Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device
JP2002043556A (en) * 2000-07-19 2002-02-08 Toshiba Corp Solid-state imaging device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11261068A (en) * 1997-12-05 1999-09-24 Texas Instr Inc <Ti> Lateral mosfet having barrier between source/drain area and channel area
JP2000150669A (en) * 1998-11-17 2000-05-30 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit and fabrication thereof
JP2000183313A (en) * 1998-12-21 2000-06-30 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and manufacture of the same
JP2000299446A (en) * 1999-04-14 2000-10-24 Matsushita Electronics Industry Corp Manufacture of semiconductor device
JP2001127158A (en) * 1999-08-16 2001-05-11 Matsushita Electronics Industry Corp Semiconductor device and its manufacturing method
JP2001189448A (en) * 1999-12-28 2001-07-10 Fujitsu Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2001284598A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Fujitsu Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2001308322A (en) * 2000-04-26 2001-11-02 Hitachi Ltd Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device
JP2002043556A (en) * 2000-07-19 2002-02-08 Toshiba Corp Solid-state imaging device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100350614C (en) * 2003-12-08 2007-11-21 夏普株式会社 Electrodes for RRAM memory cells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4057770B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2520556B2 (en) Method of making thin film pseudo-planar PFET device
JP3563530B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2004349393A (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR20000053397A (en) A semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same
JP2002016237A (en) Semiconductor ic device and method of manufacturing the same
JP2000183313A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture of the same
JPH1117129A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
US6815762B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same including spacers on bit lines
JP2003303901A (en) Integrated semiconductor circuit device and method for manufacturing the same
JPH1126713A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JP3324648B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4190791B2 (en) Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device
JPH1126719A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPH1117144A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JP4077966B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2003046001A (en) Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device
JPH1126718A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JP2001024169A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH1126715A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JP2000323480A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JP2000036575A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JP4543357B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPH1117147A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JP2001102444A (en) Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080717

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101005

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110215