JP2923699B2 - Semiconductor memory device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

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JP2923699B2
JP2923699B2 JP3080420A JP8042091A JP2923699B2 JP 2923699 B2 JP2923699 B2 JP 2923699B2 JP 3080420 A JP3080420 A JP 3080420A JP 8042091 A JP8042091 A JP 8042091A JP 2923699 B2 JP2923699 B2 JP 2923699B2
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film
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、TFT(thin f
ilm transistor)負荷型SRAM(st
atic random access memor
y)と呼ばれる半導体記憶装置及びその製造方法の改良
に関する。
The present invention relates to a TFT (thin f
ilm transformer) load type SRAM (st
atic random access memory
The present invention relates to an improvement in a semiconductor memory device called y) and a method of manufacturing the same.

【0002】近年に至るまで、SRAMとして高抵抗を
負荷とする型式のものが多用されてきた。然しながら、
集積度が向上してメモリ・セル数が増加すると、消費電
流が増加して様々な問題が発生するので、それを回避し
なければならないことや半導体技術の進歩もあってTF
Tを負荷とするSRAMが実現されるようになった。と
ころが、TFTを負荷とすることに起因して、別の新た
な問題が起こるので、それを解消する必要がある。
[0002] Until recently, SRAMs having a high resistance load have been widely used. However,
As the degree of integration increases and the number of memory cells increases, the current consumption increases and various problems occur.
An SRAM with a load of T has been realized. However, another new problem is caused by using the TFT as a load, and it is necessary to solve it.

【0003】[0003]

【従来の技術】図39乃至図48は高抵抗負荷型SRA
Mを製造する方法の従来例を解説する為の工程要所に於
ける要部切断側面図を、また、図49乃至図54は高抵
抗負荷型SRAMを製造する方法の従来例を解説する為
の工程要所に於ける要部平面図をそれぞれ表してあり、
以下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、図39乃
至図48の要部切断側面図は要部平面図である図54に
表されている線Y−Yに沿う切断面を採ってある。
2. Description of the Related Art FIGS. 39 to 48 show a high resistance load type SRA.
FIG. 49 is a sectional view of a main part in a process step for explaining a conventional example of a method of manufacturing M. FIGS. 49 to 54 are views for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM. The main part plan view at the important points of the process is shown respectively,
Hereinafter, description will be made with reference to these figures. 39 to 48 are sectional views taken along the line Y-Y shown in FIG. 54 which is a plan view of the principal part.

【0004】図39参照 39−(1) 例えば二酸化シリコン(SiO2 )膜をパッド膜とし、
その上に積層された窒化シリコン(Si3 4 )膜を耐
酸化性マスク膜とする選択的熱酸化(例えばlocal
oxidation of silicon:LOC
OS)法を適用することに依り、シリコン半導体基板1
上にSiO2 からなる厚さ例えば4000〔Å〕のフィ
ールド絶縁膜2を形成する。 39−(2) 選択的熱酸化を行う際に用いたSi3 4 膜やSiO2
膜を除去してシリコン半導体基板1に於ける活性領域を
表出させる。
FIG. 39 39- (1) For example, a silicon dioxide (SiO 2 ) film is used as a pad film,
Selective thermal oxidation (eg, local) using a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film laminated thereon as an oxidation resistant mask film
oxidation of silicon: LOC
By applying the (OS) method, the silicon semiconductor substrate 1
A field insulating film 2 made of SiO 2 and having a thickness of, for example, 4000 [Å] is formed thereon. 39- (2) Si 3 N 4 film or SiO 2 used for performing selective thermal oxidation
The active region in the silicon semiconductor substrate 1 is exposed by removing the film.

【0005】図40及び図49参照 40−(1) 熱酸化法を適用することに依り、SiO2 からなる厚さ
例えば100〔Å〕のゲート絶縁膜3を形成する。 40−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチャントをフッ酸とするウエット・エッチング
法を適用することに依り、ゲート絶縁膜3の選択的エッ
チングを行ってコンタクト・ホール3Aを形成する。
See FIGS. 40 and 49. 40- (1) A gate insulating film 3 made of SiO 2 and having a thickness of, for example, 100 [Å] is formed by applying a thermal oxidation method. 40- (2) Contact hole 3A is formed by selectively etching gate insulating film 3 by applying a resist process in photolithography technology and a wet etching method using an etchant as hydrofluoric acid. I do.

【0006】図41及び図49参照 41−(1) 化学気相堆積(chemical vapor dep
osition:CVD)法を適用することに依り、厚
さ例えば1500〔Å〕である第一の多結晶シリコン膜
を形成する。 41−(2) 気相拡散法を適用することに依り、例えば1×10
21〔cm-3〕の燐(P)の導入を行ってn+ −不純物領域
5′を形成する。尚、図49では、簡明にする為、第一
の多結晶シリコン膜を省略してある。
Referring to FIGS. 41 and 49, 41- (1) chemical vapor deposition (chemical vapor deposition)
A first polycrystalline silicon film having a thickness of, for example, 1500 [Å] is formed by applying the position (CVD) method. 41- (2) By applying the gas phase diffusion method, for example, 1 × 10
21 [cm -3 ] of phosphorus (P) is introduced to form an n + -impurity region 5 '. In FIG. 49, the first polycrystalline silicon film is omitted for simplicity.

【0007】図42及び図50参照 42−(1) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とする反応性イ
オン・エッチング(reactive ion etc
hing:RIE)法を適用することに依り、第一の多
結晶シリコン膜のパターニングを行ってゲート電極4を
形成する。尚、このゲート電極4はワード線、ドライバ
・トランジスタのゲート電極である。 42−(2) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を3×1
15〔cm-2〕、加速エネルギを40〔keV〕としてA
sイオンの打ち込みを行ってソース領域5及びドレイン
領域6を形成する。
See FIGS. 42 and 50 42- (1) Reactive ion etching (reactive ion etc) using resist process and etching gas of CCl 4 / O 2 in photolithography technology
In this case, the gate electrode 4 is formed by patterning the first polycrystalline silicon film by applying the Hing (RIE) method. The gate electrode 4 is a word line and a gate electrode of a driver transistor. 42- (2) A dose amount of 3 × 1 is obtained by applying the ion implantation method.
0 15 [cm -2 ], acceleration energy 40 [keV], A
The source region 5 and the drain region 6 are formed by implanting s ions.

【0008】図43及び図50参照 43−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜7を形成する。 43−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依って接地線コンタクト・ホール7
Aを形成する。尚、接地線コンタクト・ホール7Aは図
43では見えない。
See FIGS. 43 and 50. 43- (1) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[Å] The insulating film 7 made of SiO 2 is formed. 43- (2) Resist process in photolithography technology and RIE using CHF 3 / He as an etching gas
Ground line contact hole 7 by applying the
Form A. The ground line contact hole 7A is not visible in FIG.

【0009】図44及び図51参照 44−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1500
〔Å〕の第二の多結晶シリコン膜を形成する。 44−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第二の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 44−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第二の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行って接地線8を形成する。
FIG. 44 and FIG. 51 44- (1) The thickness is, for example, 1500 by applying the CVD method.
[2] A second polycrystalline silicon film is formed. 44- (2) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the second polycrystalline silicon film. 44- (3) The second polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in the photolithography technique and an RIE method using CCl 4 / O 2 as an etching gas to form a ground line. 8 is formed.

【0010】図45及び図51参照 45−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜9を形成する。 45−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜9の選択的エッチングを
行って負荷抵抗コンタクト・ホール9Aを形成する。
See FIGS. 45 and 51. 45- (1) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[Å] The insulating film 9 made of SiO 2 is formed. 45- (2) The resist process in the photolithography technique and the RIE method using CHF 3 / He as an etching gas are applied to selectively etch the insulating film 9 to provide a load resistance contact hole. 9A is formed.

【0011】図46及び図52参照 46−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1500
〔Å〕の第三の多結晶シリコン膜を形成する。 46−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びイオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1
×1015〔cm-2〕、また、加速エネルギを30〔ke
V〕として、正側電源電圧VCCの供給線となるべき部分
及び高抵抗負荷がゲート電極4とコンタクトする部分に
Asイオンの打ち込みを行う。 46−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第三の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってコンタクト部分10、高抵抗負荷1
1、VCC供給線12を形成する。
See FIGS. 46 and 52. 46- (1) A thickness of, for example, 1500 by applying the CVD method.
[3] A third polycrystalline silicon film is formed. 46- (2) Applying a resist process and an ion implantation method in the photolithography technology to reduce the dose to 1
× 10 15 [cm -2 ] and acceleration energy of 30 [ke]
V], As ions are implanted into a portion to be a supply line of the positive power supply voltage V CC and a portion where the high resistance load contacts the gate electrode 4. 46- (3) A third polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method in which an etching gas is CCl 4 / O 2, and a contact portion is formed. 10. High resistance load 1
1. Vcc supply line 12 is formed.

【0012】図47及び図52参照 47−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜及び厚さ例えば500
0〔Å〕の燐珪酸ガラス(phospho−silic
ate glass:PSG)からなる絶縁膜を形成す
る。尚、図では、前記二層の絶縁膜を一体にして表して
あり、これを絶縁膜13とする。 47−(2) 絶縁膜13をリフローして平坦化する為の熱処理を行
う。 47−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜13等の選択的エッチン
グを行ってビット線コンタクト・ホール13Aを形成す
る。
See FIGS. 47 and 52. 47- (1) By applying the CVD method, a thickness of, for example, 1000
[Å] an insulating film made of SiO 2 and a thickness of, for example, 500
0 [Å] phospho-silicate glass (phospho-silicic glass)
a) (insulating glass: PS glass). In the drawing, the two layers of the insulating film are integrally shown, and this is referred to as an insulating film 13. 47- (2) A heat treatment for reflowing and planarizing the insulating film 13 is performed. 47- (3) Selective etching of the insulating film 13 and the like is performed by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CHF 3 / He as an etching gas to perform bit line contact. A hole 13A is formed.

【0013】図48及び図53参照 48−(1) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線14を形成する。尚、図39乃至図53に記載された
記号で説明されていないもの、例えば、BLなどは後に
説明する図55と対比すると明らかになる。
See FIGS. 48 and 53. 48- (1) By applying the sputtering method, a thickness of, for example, 1
An [μm] Al film is formed, and is patterned by applying a normal photolithography technique to form a bit line 14. It should be noted that those not described with reference to the symbols shown in FIGS. 39 to 53, for example, BL and the like will become clear when compared with FIG. 55 described later.

【0014】図54は前記説明した工程を経て完成され
た高抵抗負荷型SRAMの要部平面図であり、図39乃
至図53に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか
或いは同じ意味を持つものとする。但し、簡明にする
為、図54では図48並びに図53に見られるAlから
なるビット線は除去してある。
FIG. 54 is a plan view of a principal part of a high resistance load type SRAM completed through the above-described steps. The same symbols as those used in FIGS. 39 to 53 represent the same parts or are the same. It has meaning. However, for the sake of simplicity, the bit lines made of Al shown in FIGS. 48 and 53 are removed in FIG.

【0015】図55は図39乃至図54について説明し
た高抵抗負荷型SRAMの要部等価回路図を表してい
る。図に於いて、Q1及びQ2は駆動用トランジスタ、
Q3及びQ4はトランスファ・ゲート・トランジスタ、
R1及びR2は高抵抗負荷、WLはワード線、BL及び
/BLはビット線、S1及びS2はノード、VCCは正側
電源電圧、VSSは負側電源電圧をそれぞれ示している。
FIG. 55 is a main part equivalent circuit diagram of the high resistance load type SRAM described with reference to FIGS. In the figure, Q1 and Q2 are driving transistors,
Q3 and Q4 are transfer gate transistors,
R1 and R2 are high resistance loads, WL is a word line, BL and / BL are bit lines, S1 and S2 are nodes, V CC is a positive power supply voltage, and V SS is a negative power supply voltage.

【0016】この高抵抗負荷型SRAMに於ける動作、
特に、記憶保持については次のようにして行われる。
今、正側電源電圧VCC=5〔V〕、負側電源電圧VSS
0〔V〕にそれぞれ設定され、ノードS1=5〔V〕、
ノードS2=0〔V〕であるとすると、トランジスタQ
2がオン状態、トランジスタQ1がオフ状態になってい
る。ノードS1に於いては、トランジスタQ1がオフ状
態で、且つ、その場合の抵抗値が高抵抗負荷R1に比較
して充分に高ければ、電位は5〔V〕に維持される。ノ
ードS2に於いては、トランジスタQ2がオン状態で、
且つ、その場合の抵抗値が高抵抗負荷R2に比較して充
分に低ければ、電位は0〔V〕に維持される。
The operation in the high resistance load type SRAM,
In particular, storage is performed as follows.
Now, the positive power supply voltage V CC = 5 [V], the negative power supply voltage V SS =
0 [V], the node S1 = 5 [V],
Assuming that the node S2 = 0 [V], the transistor Q
2 is on, and transistor Q1 is off. At the node S1, the potential is maintained at 5 [V] when the transistor Q1 is off and the resistance value in that case is sufficiently higher than the high resistance load R1. At the node S2, when the transistor Q2 is on,
If the resistance value in this case is sufficiently lower than the high resistance load R2, the potential is maintained at 0 [V].

【0017】ところが、前記条件下では、正側電源電圧
CC供給線側からノードS2を介して負側電源電圧VSS
供給線側に直流電流が流れ、その値は高抵抗負荷R2の
値に反比例する。
However, under the above conditions, the negative power supply voltage V SS is supplied from the positive power supply voltage V CC supply line side through the node S2.
A direct current flows on the supply line side, and its value is inversely proportional to the value of the high resistance load R2.

【0018】このような高抵抗負荷型SRAMの集積度
が高くなると、一チップ当たりのメモリ・セル数は増加
するから、メモリ・セル当たりの消費電流を低減させな
いとチップ全体の消費電流は大きくなってしまう。そこ
で、前記の直流電流を小さくしなければならないのであ
るが、それには、高抵抗負荷R2及びR1の値を大きく
することが必要となる。然しながら、この抵抗値を大き
くした場合には、駆動用トランジスタがオフになってい
る側のノード、前記の例では、ノードS1に於ける電位
を安定に維持することが難しくなる。
As the degree of integration of such a high resistance load type SRAM increases, the number of memory cells per chip increases. Therefore, unless the current consumption per memory cell is reduced, the current consumption of the entire chip increases. Would. Therefore, the DC current has to be reduced, and this requires increasing the values of the high resistance loads R2 and R1. However, when this resistance value is increased, it becomes difficult to stably maintain the potential at the node where the driving transistor is off, in the example described above, the node S1.

【0019】前記説明したような背景があって、高抵抗
の代わりにTFTを負荷とするTFT負荷型SRAMが
登場したのである。
With the background described above, a TFT load type SRAM using a TFT instead of a high resistance has appeared.

【0020】ここでTFT負荷型SRAMについて説明
するが、前記高抵抗負荷型SRAMの説明と同様、先
ず、TFT負荷型SRAMを製造する場合から説明しよ
う。
Here, the TFT load type SRAM will be described. As in the case of the high resistance load type SRAM, first, the case of manufacturing the TFT load type SRAM will be described.

【0021】図56乃至図59はTFT負荷型SRAM
を製造する方法の従来例を解説する為の工程要所に於け
る要部切断側面図を、また、図60乃至図63はTFT
負荷型SRAMを製造する方法の従来例を解説する為の
工程要所に於ける要部平面図をそれぞれ表してあり、以
下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、図56乃至
図59の要部切断側面図は要部平面図である図63に表
されている線Y−Yに沿う切断面を採ってある。尚、前
記説明した高抵抗負荷型SRAMを製造する場合の工程
である39−(1)から45−(2)まで、即ち、負荷
抵抗コンタクト・ホール9Aを形成するまでの工程は、
このTFT負荷型SRAMを製造する工程でも殆ど同じ
であり、唯、第二の多結晶シリコン膜で構成されている
接地線8に対し、第三の多結晶シリコン膜で構成される
TFTに於けるゲート電極が活性領域や第一の多結晶シ
リコン膜で構成されているゲート電極4とコンタクトさ
せるために必要なコンタクト・ホール8A(図60を参
照)を形成してある点が相違するのみであるため、その
後の段階から説明するものとする。勿論、図39乃至図
55に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或い
は同じ意味を持つものとする。
FIGS. 56 to 59 show a TFT load type SRAM.
FIGS. 60 to 63 are cutaway side views of main parts in key process steps for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT.
Principal plan views at key process steps for explaining a conventional example of a method of manufacturing a load type SRAM are respectively shown. Hereinafter, description will be made with reference to these drawings. 56 to 59 are sectional views taken along a line Y-Y shown in FIG. 63 which is a plan view of a main part. The steps from 39- (1) to 45- (2), which are the steps for manufacturing the above-described high resistance load type SRAM, that is, the steps up to forming the load resistance contact hole 9A are as follows.
This is almost the same in the process of manufacturing this TFT load type SRAM. Only the ground line 8 made of the second polycrystalline silicon film is connected to the TFT made of the third polycrystalline silicon film. The only difference is that the gate electrode is formed with a contact hole 8A (see FIG. 60) necessary for making contact with the active region and the gate electrode 4 formed of the first polycrystalline silicon film. Therefore, it will be described from a subsequent stage. Needless to say, the same symbols as those used in FIGS. 39 to 55 represent the same parts or have the same meanings.

【0022】図56及び図60参照 56−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1500
〔Å〕の第三の多結晶シリコン膜を形成する。 56−(2) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1×1
15〔cm-2〕、そして、加速エネルギを20〔keV〕
とし、Pイオンの打ち込みを行う。 56−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第三の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってTFTのゲート電極15を形成する。
See FIGS. 56 and 60. 56- (1) The thickness is, for example, 1500 by applying the CVD method.
[3] A third polycrystalline silicon film is formed. 56- (2) A dose amount of 1 × 1 is obtained by applying the ion implantation method.
0 15 [cm -2 ] and acceleration energy 20 [keV]
And implant P ions. 56- (3) A third polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CCl 4 / O 2 as an etching gas. The gate electrode 15 is formed.

【0023】図57参照 57−(1) CVD法を適用することに依り、SiO2 からなる厚さ
例えば300〔Å〕であるTFTのゲート絶縁膜16を
形成する。 57−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチャントをフッ酸とするウエット・エッチング
法を適用することに依って、ゲート絶縁膜16の選択的
エッチングを行ってドレイン・コンタクト・ホール16
Aを形成する。
Referring to FIG. 57, 57- (1) A gate insulating film 16 of TFT having a thickness of, for example, 300 [Å] made of SiO 2 is formed by applying the CVD method. 57- (2) The gate insulating film 16 is selectively etched by applying a resist process in the photolithography technique and a wet etching method using an etchant as hydrofluoric acid to form a drain contact hole. 16
Form A.

【0024】図58及び図61参照 58−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕の第四の多結晶シリコン膜を形成する。 58−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びイオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1
×1014〔cm-2〕、また、加速エネルギを5〔keV〕
として、TFTのソース領域及びドレイン領域となるべ
き部分、Vcc供給線となるべき部分にBイオンの打ち込
みを行う。 58−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第四の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってTFTのソース領域17、ドレイン領
域18、チャネル領域19、VCC電源レベル供給線20
を形成する。
See FIGS. 58 and 61. 58- (1) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[4] A fourth polycrystalline silicon film is formed. 58- (2) Applying a resist process and an ion implantation method in the photolithography technology to reduce the dose to 1
× 10 14 [cm -2 ] and acceleration energy of 5 [keV]
Then, B ions are implanted into a portion to be a source region and a drain region of the TFT and a portion to be a Vcc supply line. 58- (3) The fourth polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CCl 4 / O 2 as an etching gas. Source region 17, drain region 18, channel region 19, V CC power level supply line 20
To form

【0025】図59及び図62参照 59−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図47及び図48と同様、二層の絶縁
膜を一体にして表してあり、これを絶縁膜21とする。 59−(2) 絶縁膜21をリフローして平坦化する為の熱処理を行
う。 59−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜21等の選択的エッチン
グを行ってビット線コンタクト・ホールを形成する。 59−(4) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線22を形成する。尚、図56乃至図62に記載された
記号で説明されていないもの、例えば、BLなどは後に
説明する図64と対比すると明らかになる。
See FIGS. 59 and 62. 59- (1) By applying the CVD method, a thickness of, for example, 1000
[Å] SiO 2 insulating film and thickness of, for example, 50
An insulating film made of 00 [Å] PSG is formed. Also in this figure, as in FIGS. 47 and 48, two insulating films are integrally shown, and this is referred to as an insulating film 21. 59- (2) A heat treatment for reflowing and planarizing the insulating film 21 is performed. 59- (3) By selectively etching the insulating film 21 and the like by applying the resist process in the photolithography technology and the RIE method using CHF 3 / He as an etching gas, Form a hole. 59- (4) Thickness, for example, 1 by applying the sputtering method
A [μm] Al film is formed and is patterned by applying a normal photolithography technique to form a bit line 22. Note that those not described with reference to the symbols shown in FIGS. 56 to 62, such as BL, will be apparent from comparison with FIG. 64 described later.

【0026】図63は前記説明した工程を経て完成され
たTFT負荷型SRAMの要部平面図であり、図39乃
至図62に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか
或いは同じ意味を持つものとする。但し、簡明にするた
め、図63では図59並びに図62に見られるAlから
なるビット線は除去してある。
FIG. 63 is a plan view of a principal part of the TFT load type SRAM completed through the above-described steps. The symbols used in FIGS. 39 to 62 represent the same parts or have the same meanings. Have However, for simplicity, the bit lines made of Al shown in FIGS. 59 and 62 are removed in FIG.

【0027】図64は図56乃至図63について説明し
たTFT負荷型SRAMの要部等価回路図を表してい
る。尚、図56乃至図63と図55に於いて用いた記号
と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものと
する。図に於いて、Q5及びQ6は負荷用TFTである
トランジスタをそれぞれ示している。
FIG. 64 is a main part equivalent circuit diagram of the TFT load type SRAM described with reference to FIGS. 56 to 63. 55 to 63 and FIG. 55 represent the same part or have the same meaning. In the figure, Q5 and Q6 indicate transistors which are load TFTs, respectively.

【0028】このTFT負荷型SRAMに於ける動作、
特に、記憶保持については次のようにして行われる。
The operation in this TFT load type SRAM,
In particular, storage is performed as follows.

【0029】今、正側電源電圧VCC=5〔V〕、負側電
源電圧VSS=0〔V〕にそれぞれ設定され、ノードS1
=5〔V〕、ノードS2=0〔V〕であるとすると、ト
ランジスタQ2がオン状態で且つトランジスタQ6がオ
フ状態、そして、トランジスタQ1がオフ状態で且つト
ランジスタQ5がオン状態になっている。ノードS1に
於いては、トランジスタQ1がオフ状態であって、且
つ、その場合の抵抗値がトランジスタQ5のオン状態に
比較して充分に高ければ、電位は5〔V〕に維持され
る。ノードS2に於いては、トランジスタQ2がオン状
態であって、且つ、その場合の抵抗値がトランジスタQ
6のオフ状態に比較して充分に低ければ、電位は0
〔V〕に維持される。
Now, the positive power supply voltage V CC = 5 [V] and the negative power supply voltage V SS = 0 [V] are set, respectively, and the node S1
= 5 [V] and the node S2 = 0 [V], the transistor Q2 is on and the transistor Q6 is off, and the transistor Q1 is off and the transistor Q5 is on. At the node S1, the potential is maintained at 5 [V] when the transistor Q1 is off and the resistance value in that case is sufficiently higher than the on state of the transistor Q5. At the node S2, the transistor Q2 is in the ON state, and the resistance value in that case is the transistor Q2.
If the potential is sufficiently low compared to the off state of No. 6, the potential becomes 0
[V] is maintained.

【0030】このように、前記条件下では、負荷である
トランジスタQ5或いはトランジスタQ6の抵抗値が記
憶情報に応じて変化するので、前記高抵抗負荷型SRA
Mに於ける問題は解消され、安定な情報記憶を行うこと
ができる。尚、ここで用いたトランジスタQ5及びQ6
のチャネル、即ち、負荷用TFTに於けるチャネルは多
結晶シリコンで構成され、結晶状態が単結晶に比較して
遙に悪いものであるから、オフ状態にある場合に於いて
も電流がリークし易く、そのリーク電流は、そのままチ
ップの消費電流となってしまうので、成るべく小型に作
成することが望ましい。
As described above, under the above conditions, the resistance value of the transistor Q5 or the transistor Q6, which is a load, changes according to the stored information.
The problem in M is solved, and stable information storage can be performed. The transistors Q5 and Q6 used here
The channel of the load TFT, that is, the channel in the load TFT is made of polycrystalline silicon, and its crystal state is much worse than that of a single crystal. Since the leakage current is the current consumption of the chip as it is, it is desirable to make it as small as possible.

【0031】ところで、図59を見れば明らかである
が、このTFT負荷型SRAMに於いては、最上層にA
l膜からなるビット線22が設けてあり、PSGなどか
らなる絶縁膜21を介し、ビット線22の直下に負荷用
TFTのチャネルが存在している。
By the way, as is apparent from FIG. 59, in this TFT load type SRAM, the uppermost layer has A
A bit line 22 made of an l film is provided, and a channel of a load TFT exists immediately below the bit line 22 via an insulating film 21 made of PSG or the like.

【0032】このような構成は、Al膜からなるビット
線22をゲート電極、また、その下の絶縁膜21をゲー
ト絶縁膜とするトランジスタと見做すことができ、そし
て、ゲート電極であるビット線22の電位は0〔V〕
(VSS)〜5〔V〕(VCC)の間を変化し、その為、オ
フ状態にあるべきTFT、即ち、トランジスタQ6がオ
ン状態に近くなり、リーク電流が増加し、寄生効果が顕
著になってしまう。そこで、このような問題を解消しよ
うとして、TFT負荷型SRAMの改良型である二重ゲ
ート構造TFT負荷型SRAMが開発された。
Such a structure can be regarded as a transistor having the bit line 22 made of an Al film as a gate electrode and the insulating film 21 thereunder as a gate insulating film. The potential of the line 22 is 0 [V]
(V ss ) to 5 [V] (V cc ), so that the TFT which should be in the off state, ie, the transistor Q6, is close to the on state, the leakage current increases, and the parasitic effect is remarkable. Become. In order to solve such a problem, a TFT with a double gate structure, which is an improved type of the TFT with load, has been developed.

【0033】この二重ゲート構造TFT負荷型SRAM
では、図56乃至図64について説明したTFT負荷型
SRAMに於ける第三の多結晶シリコン膜、具体的に
は、TFTのゲート電極15と全く同じパターンをもつ
第二ゲート電極を構成する第五の多結晶シリコン膜をソ
ース領域17、ドレイン領域18、チャネル領域19、
CC供給線20などを構成している第四の多結晶シリコ
ン膜とAlからなるビット線22との間に介在させるこ
とで前記問題を解消している。
This double gate structure TFT load type SRAM
Now, the fifth polycrystalline silicon film in the TFT load type SRAM described with reference to FIGS. 56 to 64, specifically, the fifth gate electrode having the same pattern as the gate electrode 15 of the TFT will be described. Of the polycrystalline silicon film of source region 17, drain region 18, channel region 19,
The above problem is solved by interposing between the fourth polycrystalline silicon film constituting the V CC supply line 20 and the like and the bit line 22 made of Al.

【0034】図65乃至図67は二重ゲート構造TFT
負荷型SRAMを製造する方法の従来例を解説する為の
工程要所に於ける要部切断側面図をそれぞれ表してあ
り、以下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、前記
説明したTFT負荷型SRAMを製造する場合の工程で
ある56−(1)から58−(3)まで、即ち、TFT
のソース領域17、ドレイン領域18、チャネル領域1
9、VCC供給線20を形成するまでの工程は、この二重
ゲート構造TFT負荷型SRAMを製造する工程でも殆
ど同じである為、その後の段階から説明するものとす
る。勿論、図39乃至図64に於いて用いた記号と同記
号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
FIGS. 65 to 67 show a double gate structure TFT.
FIGS. 2A and 2B are cut-away side views of essential parts at important steps in a process for explaining a conventional example of a method of manufacturing a load type SRAM, and will be described below with reference to these figures. The steps from 56- (1) to 58- (3), which are the steps for manufacturing the above-described TFT load type SRAM,
Source region 17, drain region 18, channel region 1
9. Since the steps up to the formation of the V CC supply line 20 are almost the same in the steps of manufacturing this double gate structure TFT load type SRAM, they will be described from the subsequent steps. Needless to say, the same symbols as those used in FIGS. 39 to 64 represent the same parts or have the same meanings.

【0035】図65参照 65−(1) CVD法を適用することに依り、SiO2 からなる厚さ
例えば500〔Å〕である絶縁膜23を形成する。 65−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 +HeとするRIE法
を適用することに依って、絶縁膜23の選択的エッチン
グを行って第四の多結晶シリコン膜に対するコンタクト
・ホール23Aを形成する。
65- (1) An insulating film 23 made of SiO 2 and having a thickness of, for example, 500 [Å] is formed by applying the CVD method. 65- (2) Fourth polycrystal by selectively etching insulating film 23 by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CHF 3 + He as an etching gas. A contact hole 23A for the silicon film is formed.

【0036】図66参照 66−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 66−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第五の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 66−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第五の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってTFTの第二ゲート電極24を形成す
る。
Referring to FIG. 66, 66- (1) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[5] A fifth polycrystalline silicon film is formed. 66- (2) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the fifth polycrystalline silicon film. 66- (3) The fifth polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CCl 4 / O 2 as an etching gas. The second gate electrode 24 is formed.

【0037】図67参照 67−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図59と同様、二層の絶縁膜を一体に
して表してあり、これを絶縁膜25とする。 67−(2) 絶縁膜25をリフローして平坦化する為の熱処理を行
う。 67−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜25等の選択的エッチン
グを行ってビット線コンタクト・ホールを形成する。 67−(4) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線26を形成する。
Referring to FIG. 67, 67- (1) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[Å] SiO 2 insulating film and thickness of, for example, 50
An insulating film made of 00 [Å] PSG is formed. Note that, also in this figure, as in FIG. 59, the two-layer insulating film is integrally shown, and this is referred to as an insulating film 25. 67- (2) A heat treatment for reflowing and flattening the insulating film 25 is performed. 67- (3) Selective etching of the insulating film 25 and the like is performed by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method in which an etching gas is CHF 3 / He, and Form a hole. 67- (4) Thickness, for example, 1 by applying the sputtering method
A [μm] Al film is formed, and is patterned by applying a normal photolithography technique to form a bit line 26.

【0038】[0038]

【発明が解決しようとする課題】前記説明したように、
SRAMは、高抵抗負荷型から始まり、TFT負荷型、
二重ゲート構造TFT負荷型へと進展してきた。然しな
がら、先ず、図39乃至図48(特に図48)と図65
乃至67(特に図67)と比較すると明らかになる筈で
あるが、高抵抗負荷型SRAMから二重ゲート構造TF
T負荷型SRAMに移行するに際しては、多結晶シリコ
ン膜が二層も増加し、そして、マスク工程は実に四回も
増加している。
As described above,
SRAM starts with a high resistance load type, a TFT load type,
It has progressed to a double gate structure TFT load type. However, first, FIGS. 39 to 48 (particularly, FIG. 48) and FIG.
67 (especially, FIG. 67), it should be clear that the double gate structure TF
In shifting to the T-load type SRAM, the number of polycrystalline silicon films has increased by two layers, and the number of mask steps has actually increased four times.

【0039】ところで、前記したようなSRAMに限ら
ず、半導体記憶装置に於いて、「微細化」、は至上の命
題であって、近年のSRAMも著しく小型化されつつあ
り、この傾向は新たな問題を生起させている。
By the way, not only the SRAM as described above, but also "miniaturization" is the most important proposition in semiconductor memory devices. In recent years, the size of the SRAM has been remarkably reduced. Is causing problems.

【0040】一般に、SRAMといえどもメモリ・キャ
パシタが必要であることは良く知られているところであ
り、通常、そのメモリ・キャパシタとしては、ドライバ
・トランジスタと負荷との接続点、即ち、ノード及びそ
の近傍に在る寄生容量を利用している。従って、メモリ
・キャパシタの容量は、高抵抗負荷型SRAMが最も小
さく、TFT負荷型SRAMでは少し増加し、二重ゲー
ト構造TFT負荷型SRAMが最も大きい。
In general, it is well known that a memory capacitor is required even for an SRAM. Usually, the memory capacitor includes a connection point between a driver transistor and a load, that is, a node and its connection. Utilizes nearby parasitic capacitance. Therefore, the capacity of the memory capacitor is the smallest in the high resistance load type SRAM, slightly increased in the TFT load type SRAM, and the largest in the double gate structure TFT load type SRAM.

【0041】然しながら、その二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMであっても、前記したように微細化が進捗
してくると、メモリ・キャパシタの容量は不足してく
る。そこで、前記したような寄生容量に頼るのではな
く、意図的にメモリ・キャパシタを別設することが必要
となるのであるが、前記したように、ただでさえマスク
工程が増加しているのであるから、メモリ・キャパシタ
を作り込むに際して工程が増加することは極力抑える必
要がある。
However, even with the double gate structure TFT load type SRAM, as described above, as the miniaturization progresses, the capacity of the memory capacitor becomes insufficient. Therefore, instead of relying on the parasitic capacitance as described above, it is necessary to intentionally provide a separate memory capacitor. However, as described above, the number of mask steps is increasing. Therefore, it is necessary to minimize an increase in the number of steps in manufacturing a memory capacitor.

【0042】本発明は、二重ゲート構造TFT負荷及び
ドライバ・トランジスタの相互接続を同一のコンタクト
・ホールで行い得る構成にすると共に二重ゲート構造T
FT負荷の上側ゲート電極を利用してメモリ・キャパシ
タを作り込むようにし、寄生容量のみでなく別設された
メモリ・キャパシタをもつ二重ゲート構造TFT負荷型
SRAMに於ける製造工程数の増加を抑えようとする。
The present invention provides a structure in which the interconnection of a double gate structure TFT load and a driver transistor can be performed by the same contact hole, and a double gate structure T
The upper gate electrode of the FT load is used to form a memory capacitor, so that not only the parasitic capacitance but also the number of manufacturing steps in a double gate structure TFT load type SRAM having a separately provided memory capacitor is increased. Try to suppress.

【0043】本発明に依る半導体記憶装置に於いては、 (1)一対の転送トランジスタ及び一対のドライバ・ト
ランジスタ及び一対の二重ゲート構造TFT負荷を含ん
で構成され、且つ、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲ
ート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電極(例え
ば蓄積電極24)及びドレイン(例えばドレイン領域1
8)及び下側ゲート電極(例えば下側ゲート電極15)
とドライバ・トランジスタのゲート電極(例えばゲート
電極4)或いはドレイン(例えばn+ −ドレイン領域
6)とが単一のコンタクト・ホールによって相互に接続
される接続領域をもつと共に二重ゲート構造TFT負荷
の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電
極を覆うメモリ・キャパシタ用誘電体膜(メモリ・キャ
パシタ用誘電体膜27)を介して積層された対向電極
(例えば対向電極28)をもつメモリ・セルを備えてな
るか、或いは、
In the semiconductor memory device according to the present invention, (1) a pair of transfer transistors, a pair of driver transistors, and a pair of double gate structure TFT loads, and a double gate structure TFT The storage electrode (for example, storage electrode 24) and the drain (for example, drain region 1) of the memory capacitor also serving as the upper gate electrode of the load
8) and lower gate electrode (for example, lower gate electrode 15)
And a gate electrode (e.g., gate electrode 4) or drain (e.g., n + -drain region 6) of the driver transistor having a connection region interconnected by a single contact hole. A memory cell having a counter electrode (for example, a counter electrode 28) laminated via a memory capacitor dielectric film (memory capacitor dielectric film 27) covering a storage electrode of a memory capacitor also serving as an upper gate electrode. Or

【0044】(2)前記(1)に於いて、接続領域で
は、ドライバ・トランジスタのゲート電極或いはドレイ
ンの上方に少なくとも二重ゲート構造TFT負荷の下側
ゲート電極及びドレイン及び上側ゲート電極を兼ねたメ
モリ・キャパシタの蓄積電極がそれぞれ絶縁膜(例えば
絶縁膜7,9,16など)を介して積層され、且つ、上
層にあるメモリ・キャパシタの蓄積電極は中間に在る電
極とその側面で接続される共に最下層とその表面で接続
されてなることを特徴とするか、或いは、
(2) In the above (1), in the connection region, at least the lower gate electrode, the drain and the upper gate electrode of the double gate structure TFT load are provided above the gate electrode or the drain of the driver transistor. The storage electrodes of the memory capacitors are respectively stacked via insulating films (for example, insulating films 7, 9, 16 and the like), and the storage electrodes of the memory capacitors in the upper layers are connected to the intermediate electrodes at the side surfaces thereof. Characterized by being connected to the lowermost layer and its surface, or

【0045】(3)前記(1)に於いて、メモリ・キャ
パシタの蓄積電極が少なくとも一枚のフィン(例えばフ
ィン30)を備え且つ最下層のフィンが二重ゲート構造
TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねていることを特徴と
するか、或いは、 (4)前記(1)に於いて、メモリ・セルの記憶状態に
対応する二つの電圧値の略中間の電位が印加される対向
電極を備えてなることを特徴とするか、或いは、 (5)前記(3)に於いて、メモリ・キャパシタの蓄積
電極及び二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極を
兼ねたフィンの平面で見たパターンが略同一であること
を特徴とするか、或いは、 (6)前記(3)或いは(5)に於いて、二重ゲート構
造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたフィンとメモリ
・キャパシタの蓄積電極との間にはそれ等電極のパター
ンの外方にまで延在し且つ平面で見たパターンが対向電
極と略同一である絶縁膜(例えばエッチング・ストッパ
として作用する絶縁膜79:図37参照)が介在してな
ることを特徴とするか、或いは、
(3) In the above (1), the storage electrode of the memory capacitor has at least one fin (for example, the fin 30), and the lowermost fin serves as the upper gate electrode of the double gate structure TFT load. (4) In the above (1), there is provided a counter electrode to which a substantially intermediate potential between two voltage values corresponding to the storage state of the memory cell is applied. (5) In the above (3), the pattern seen in the plane of the fin which also serves as the storage electrode of the memory capacitor and the upper gate electrode of the double gate structure TFT load is substantially the same. (6) In the above (3) or (5), the fin serving also as the upper gate electrode of the double gate structure TFT load and the storage electrode of the memory capacitor are used. Between An insulating film (for example, an insulating film 79 acting as an etching stopper: see FIG. 37) which extends to the outside of the pattern of the electrodes and whose pattern when viewed in plan is substantially the same as the counter electrode is interposed. Characterized in that, or

【0046】(7)半導体基板(例えばシリコン半導体
基板1)の表面にフィールド絶縁膜(例えばフィールド
絶縁膜2)を形成してからゲート絶縁膜(例えばゲート
絶縁膜3)を形成する工程と、次いで、第一の導電膜
(例えば第一の多結晶シリコン膜)を成長させてからパ
ターニングを行ってドライバ・トランジスタのゲート電
極(例えばゲート電極4)を形成する工程と、次いで、
フィールド絶縁膜並びに第一の導電膜であるドライバ・
トランジスタのゲート電極をマスクとして不純物の導入
を行い不純物領域(例えばn+ −ソース領域5及びn+
−ドレイン領域6など)を形成してから第一の絶縁膜
(例えば絶縁膜7)を形成する工程と、次いで、第二の
導電膜(例えば第三の多結晶シリコン膜)を成長させパ
ターニングを行って二重ゲート構造TFT負荷の下側ゲ
ート電極(例えば下側ゲート電極15)を形成してから
第二の絶縁膜である下側ゲート絶縁膜(例えば下側ゲー
ト絶縁膜6)を形成する工程と、次いで、第三の導電膜
(例えば第四の多結晶シリコン膜)を成長させ選択的な
不純物導入とパターニングを行って二重ゲート構造TF
T負荷のソース領域(例えばソース領域17)及びドレ
イン領域(例えばドレイン領域18)及びチャネル領域
(例えばチャネル領域19)を形成してから第三の絶縁
膜である上側ゲート絶縁膜(例えば絶縁膜23)を形成
する工程と、次いで、第三の絶縁膜である上側ゲート絶
縁膜及び第三の導電膜からなるドレイン領域及び第二の
絶縁膜である下側ゲート絶縁膜及び第二の導電膜からな
る下側ゲート電極及び第一の絶縁膜を選択的に除去して
第三の導電膜からなるドレイン領域の側面と第二の導電
膜からなる下側ゲート電極の側面と第一の導電膜からな
るドライバ・トランジスタのゲート電極の表面を露出さ
せる相互接続コンタクト・ホール(例えば相互接続コン
タクト・ホール23A)を形成する工程と、次いで、第
三の導電膜からなるドライバ領域の側面と第二の導電膜
からなる下側ゲート電極の側面と該第一の導電膜からな
るドライバ・トランジスタのゲート電極の表面にコンタ
クトする第四の導電膜(例えば第五の多結晶シリコン
膜)を形成してからパターニングしメモリ・キャパシタ
の蓄積電極(例えば蓄積電極24)とする工程と、次い
で、メモリ・キャパシタの蓄積電極を覆うメモリ・キャ
パシタ用誘電体膜(例えばメモリ・キャパシタ用誘電体
膜27)並びに第五の導電膜(例えば第六の多結晶シリ
コン膜)からなるメモリ・キャパシタの対向電極(例え
ば対向電極28)を順に形成する工程とを経てSRAM
を作成することを特徴とするか、或いは、
(7) A step of forming a field insulating film (for example, field insulating film 2) on the surface of a semiconductor substrate (for example, silicon semiconductor substrate 1) and then forming a gate insulating film (for example, gate insulating film 3), Growing a first conductive film (eg, a first polycrystalline silicon film) and then patterning to form a gate electrode (eg, gate electrode 4) of the driver transistor;
Field insulating film and driver, which is the first conductive film
Impurity is introduced by using the gate electrode of the transistor as a mask and impurity regions (for example, n + -source region 5 and n +
-Forming a first insulating film (for example, insulating film 7) after forming a drain region 6) and then growing and patterning a second conductive film (for example, third polycrystalline silicon film). To form a lower gate electrode (for example, lower gate electrode 15) of a double gate structure TFT load, and then a lower gate insulating film (for example, lower gate insulating film 6) as a second insulating film is formed. Process, and then growing a third conductive film (for example, a fourth polycrystalline silicon film) and selectively introducing impurities and patterning to form a double gate structure TF.
After forming a source region (for example, the source region 17), a drain region (for example, the drain region 18) and a channel region (for example, the channel region 19) of a T load, an upper gate insulating film (for example, the insulating film 23) which is a third insulating film. ), And then, from the upper gate insulating film and the drain region formed of the third conductive film as the third insulating film and the lower gate insulating film and the second conductive film as the second insulating film. The lower gate electrode and the first insulating film are selectively removed to remove the side surface of the drain region made of the third conductive film, the side surface of the lower gate electrode made of the second conductive film, and the first conductive film. Forming an interconnect contact hole exposing the surface of the gate electrode of the driver transistor (eg, interconnect contact hole 23A), and then forming a third conductive film. A fourth conductive film (for example, a fifth polycrystal) that contacts the side surface of the driver region, the side surface of the lower gate electrode made of the second conductive film, and the surface of the gate electrode of the driver transistor made of the first conductive film. Forming a silicon film) and patterning it to form a storage electrode (for example, storage electrode 24) of the memory capacitor; and then a dielectric film for the memory capacitor (for example, for the memory capacitor) covering the storage electrode of the memory capacitor the dielectric film 27) and SRAM and a process of forming a fifth conductive film (e.g., sixth polycrystalline silicon film) memory capacitor counter electrode consisting of a (e.g. the counter electrode 28) in this order
Is characterized by creating , or

【0047】(8)前記(7)に於いて、第三の絶縁膜
である上側ゲート絶縁膜に代替してエッチング・ストッ
パとして作用する絶縁膜(例えばSi3 4 からなる絶
縁膜29:図7参照)を形成してから二重ゲート構造T
FT負荷の上側ゲート電極兼メモリ・キャパシタの蓄積
電極に於けるフィン(例えばフィン30)となる導電膜
並びにスペーサとして作用する絶縁膜(例えばSiO2
からなるスペーサとして作用する絶縁膜31:図7参
照)を順に形成した後に相互接続コンタクト・ホール
(例えば相互接続コンタクト・ホール31:図7参照)
を形成する工程と、次いで、フィンとなる導電膜の側面
と第三の導電膜(例えば第四の多結晶シリコン膜)から
なるドレイン領域(例えばドレイン領域18)の側面と
第二の導電膜(例えば第三の多結晶シリコン膜)からな
る下側ゲート電極(例えば下側ゲート電極15)の側面
と第一の導電膜(例えば第一の多結晶シリコン膜)から
なるドライバ・トランジスタのゲート電極(例えばゲー
ト電極4)の表面にコンタクトする第四の導電膜(例え
ば第六の多結晶シリコン膜:図8参照)を形成する工程
と、次いで、第四の導電膜をパターニングしメモリ・キ
ャパシタの蓄積電極とすると共にスペーサとして作用す
る絶縁膜及びフィンとなる導電膜のパターニングを行う
工程と、次いで、スペーサとして作用する絶縁膜をエッ
チング・ストッパとして作用する絶縁膜をストッパにし
て等方的に除去してからメモリ・キャパシタの蓄積電極
及びフィンとなる導電膜の表面を覆うメモリ・キャパシ
タ用誘電体膜(例えばメモリ・キャパシタ用誘電体膜2
7)を形成する工程と、次いで、メモリ・キャパシタの
蓄積電極とメモリ・キャパシタ用誘電体膜を介して対向
するメモリ・キャパシタの対向電極(例えば対向電極2
8)を形成する工程とが含まれてなることを特徴とする
か、或いは、
(8) In the above (7), an insulating film (for example, an insulating film 29 made of Si 3 N 4) acting as an etching stopper instead of the upper gate insulating film as the third insulating film. 7) and then the double gate structure T
A conductive film serving as a fin (for example, fin 30) and an insulating film (for example, SiO 2 ) serving as a fin (for example, fin 30) in the upper gate electrode of the FT load and the storage electrode of the memory capacitor
Interconnect layers (eg, interconnect contact holes 31: see FIG. 7) after the insulating film 31 acting as a spacer made of GaAs is formed in order.
Then, the side surface of the conductive film serving as the fin, the side surface of the drain region (for example, the drain region 18) made of the third conductive film (for example, the fourth polycrystalline silicon film), and the second conductive film ( For example, a side surface of a lower gate electrode (for example, lower gate electrode 15) made of a third polycrystalline silicon film and a gate electrode (for a driver transistor) made of a first conductive film (for example, first polycrystalline silicon film). For example, a step of forming a fourth conductive film (for example, a sixth polycrystalline silicon film: see FIG. 8) in contact with the surface of the gate electrode 4), and then patterning the fourth conductive film to store a memory capacitor Patterning an insulating film serving as an electrode and a conductive film serving as a fin and a fin, and then etching the insulating film serving as a spacer with an etching stopper A dielectric film for a memory capacitor (e.g., a dielectric film for a memory capacitor) covering the surfaces of a storage electrode of a memory capacitor and a conductive film serving as a fin after the insulating film acting as a stopper is isotropically removed. 2
7), and then a counter electrode (for example, the counter electrode 2) of the memory capacitor facing the storage electrode of the memory capacitor via the memory capacitor dielectric film.
8) the step of forming; or

【0048】(9)前記(8)に於いて、メモリ・キャ
パシタのフィン(例えばフィン80並びに89:図32
参照)となる導電膜の複数枚分(例えば第五の多結晶シ
リコン膜並びに第四の多結晶シリコン膜:図30参照)
にスペーサとして作用する絶縁膜(例えば絶縁膜81並
びに90:図30参照)をそれぞれ介挿して成長させ、
後に、これ等をメモリ・キャパシタの蓄積電極(例えば
蓄積電極91:図32参照)を形成する際に同時にパタ
ーニングする工程が含まれてなるか、或いは、
(9) In the above (8), the fins of the memory capacitor (for example, fins 80 and 89: FIG. 32)
(For example, a fifth polycrystalline silicon film and a fourth polycrystalline silicon film: see FIG. 30).
And an insulating film acting as a spacer (for example, insulating films 81 and 90: see FIG. 30) is interposed therebetween.
A later step of patterning them simultaneously with the formation of the storage electrodes of the memory capacitors (eg storage electrode 91: see FIG. 32), or

【0049】(10)前記(8)或いは(9)に於い
て、エッチング・ストッパとして作用する絶縁膜をメモ
リ・キャパシタの対向電極を形成する際に同時にパター
ニングする工程が含まれてなるか、或いは、
(10) In the above (8) or (9), a step of patterning the insulating film serving as an etching stopper at the same time as forming the counter electrode of the memory capacitor is included, or ,

【0050】(11)前記(8)或いは(9)或いは
(10)に於いて、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲ
ート絶縁膜(例えば絶縁膜92:図35及び図36参
照)上に二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極を
兼ねたメモリ・キャパシタのフィン(例えばフィン9
3:図35及び図36参照)を形成し、次いで、エッチ
ング・ストッパとして作用する絶縁膜(例えば絶縁膜9
4:図35及び図36参照)及びスペーサとして作用す
る絶縁膜(例えばスペーサとして作用する絶縁膜95:
図35及び図36参照)を順に形成してから相互接続コ
ンタクト・ホールを形成し、しかる後、前記二重ゲート
構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャ
パシタのフィンに於ける側面と二重ゲート構造TFT負
荷のドレイン領域の側面と二重ゲート構造TFT負荷の
下側ゲート電極の側面とドライバ・トランジスタのゲー
ト電極の表面にコンタクトするメモリ・キャパシタの蓄
積電極(例えば蓄積電極96:図35及び図36参照)
を形成する工程が含まれてなることを特徴とする。
(11) In the above (8), (9) or (10), the double gate structure TFT load is formed on the upper gate insulating film (for example, the insulating film 92: see FIGS. 35 and 36). The fin of the memory capacitor also serving as the upper gate electrode of the gate structure TFT load (for example,
3: See FIGS. 35 and 36), and then an insulating film (eg, insulating film 9) acting as an etching stopper
4: See FIGS. 35 and 36) and an insulating film acting as a spacer (for example, an insulating film 95 acting as a spacer):
35 and 36) are formed in order, and then an interconnect contact hole is formed. Thereafter, a side surface and a side surface of the fin of the memory capacitor also serving as the upper gate electrode of the double gate structure TFT load are formed. A storage electrode of a memory capacitor (for example, storage electrode 96: FIG. 35) that contacts the side surface of the drain region of the double gate structure TFT load, the side surface of the lower gate electrode of the double gate structure TFT load, and the surface of the gate electrode of the driver transistor. And FIG. 36)
Is formed.

【0051】[0051]

【作用】前記したところから明らかなように、本発明で
は、ドライバ・トランジスタのゲート電極と二重ゲート
構造TFT負荷のゲート電極及び同じくドレインなどの
相互接続を同一の箇所で同一のコンタクト・ホールを利
用して接続し得る構成にしたことから、ドライバ・トラ
ンジスタと二重ゲート構造TFT負荷との相互接続の為
のコンタクト・ホール形成は一回で済むことになり、ま
た、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極を利用
してメモリ・キャパシタを作り込むようにしているの
で、寄生容量の他に意図的に別設されたメモリ・キャパ
シタをもった放射線耐性が大きい二重ゲート構造TFT
負荷型SRAMを少ない製造工程数で容易且つ簡単に歩
留り良く製造することができるようになった。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the same contact hole is formed at the same place by interconnecting the gate electrode of the driver transistor, the gate electrode of the double gate structure TFT load, and the drain. Because of the configuration that can be connected by utilizing, a contact hole for interconnection between the driver transistor and the double gate structure TFT load can be formed only once. Because the memory capacitor is built using the upper gate electrode of the above, a radiation-resistant double gate TFT having a memory capacitor intentionally provided in addition to the parasitic capacitance is large.
A load type SRAM can be manufactured easily and easily with a small number of manufacturing steps with a high yield.

【0052】[0052]

【実施例】図1乃至図6は本発明の第一実施例を解説す
る為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負荷型S
RAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下、これ等
の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図39乃至図4
8について説明した従来の高抵抗負荷型SRAMを製造
する工程の始めから工程44−(2)まで、即ち、第二
の多結晶シリコン膜からなる接地線8を形成するまでは
本実施例でも同じであるから説明を省略して次の段階か
ら説明する。
1 to 6 illustrate a first embodiment of the present invention.
The main part cut-away side views of the RAM are shown, respectively, and will be described in detail below with reference to these figures. 39 to FIG.
8 is the same in the present embodiment from the beginning of the process of manufacturing the conventional high resistance load type SRAM described in FIG. 8 to the process 44- (2), that is, until the formation of the ground line 8 made of the second polycrystalline silicon film. Therefore, the description will be omitted, and description will be made from the next stage.

【0053】図1参照 1−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板1にフィールド絶縁膜2、ゲート絶縁膜
3、第一の多結晶シリコン膜からなるドライバ・トラン
ジスタのゲート電極4、n+ −不純物領域5′、n+
ソース領域5、n+ −ドレイン領域6、絶縁膜7、第二
の多結晶シリコン膜からなる接地線8が形成されている
状態にあるものとする。 1−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜9を全面に形成する。 1−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕の第三の多結晶シリコン膜を形成する。 1−(4) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1×1
15〔cm-2〕、そして、加速エネルギを10〔keV〕
とし、Pイオンの打ち込みを行う。 1−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第三の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってTFTの下側ゲート電極15を形成す
る。
Referring to FIG. 1, 1- (1) Here, a double gate structure TFT load type SRAM is composed of a silicon semiconductor substrate 1 having a field insulating film 2, a gate insulating film 3, and a first polycrystalline silicon film. Transistor gate electrode 4, n + -impurity region 5 ', n + -
It is assumed that a source line 5, an n + -drain region 6, an insulating film 7, and a ground line 8 made of a second polycrystalline silicon film are formed. 1- (2) Thickness, for example, 1000 by applying the CVD method
[Å] An insulating film 9 made of SiO 2 is formed on the entire surface. 1- (3) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[3] A third polycrystalline silicon film is formed. 1- (4) The dose amount is 1 × 1 by applying the ion implantation method.
0 15 [cm -2 ] and acceleration energy 10 [keV]
And implant P ions. 1- (5) The third polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CCl 4 / O 2 as an etching gas. The lower gate electrode 15 is formed.

【0054】図2参照 2−(1) CVD法を適用することに依り、SiO2 からなる厚さ
例えば200〔Å〕であるTFTの下側ゲート絶縁膜1
6を形成する。 2−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば200
〔Å〕の第四の多結晶シリコン膜を形成する。 2−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びイオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1
×1014〔cm-2〕、また、加速エネルギを5〔keV〕
として、TFTのソース領域及びドレイン領域となるべ
き部分にBイオンの打ち込みを行う。 2−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第四の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってTFTのソース領域17、ドレイン領
域18、チャネル領域19、また、VCC電源レベル供給
線(図では見えない)などを形成する。
FIG. 2 2- (1) Lower gate insulating film 1 of TFT having a thickness of, for example, 200 [例 え ば] made of SiO 2 by applying the CVD method.
6 is formed. 2- (2) The thickness is, for example, 200 by applying the CVD method.
[4] A fourth polycrystalline silicon film is formed. 2- (3) By applying a resist process and an ion implantation method in photolithography technology, the dose amount is reduced to 1
× 10 14 [cm -2 ] and acceleration energy of 5 [keV]
Then, B ions are implanted into portions to be the source and drain regions of the TFT. 2- (4) The fourth polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CCl 4 / O 2 as an etching gas. A source region 17, a drain region 18, a channel region 19, and a V CC power level supply line (not shown in the drawing) are formed.

【0055】図3参照 3−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜23を形成する。 3−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 用)
とCCl4 /O2 (多結晶シリコン用)とするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜23、第四の多結晶シリ
コン膜であるTFT負荷のドレイン領域18、ゲート絶
縁膜16、第三の多結晶シリコン膜であるゲート電極1
5、絶縁膜9、絶縁膜7の選択的エッチングを行って表
面から第一の多結晶シリコン膜からなる駆動用トランジ
スタのゲート電極4に達する相互接続コンタクト・ホー
ル23Aを形成する。尚、この工程は本発明に於ける大
きな特徴の一つである。
Referring to FIG. 3, 3- (1) the thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[Å] The insulating film 23 made of SiO 2 is formed. 3- (2) to the photolithography technique in the resist process and an etching gas CHF 3 / the He (for SiO 2)
By applying the RIE method with CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon), the insulating film 23, the drain region 18 of the TFT load which is the fourth polycrystalline silicon film, the gate insulating film 16, the third Gate electrode 1 which is a polycrystalline silicon film
5, the insulating film 9 and the insulating film 7 are selectively etched to form an interconnect contact hole 23A reaching from the surface to the gate electrode 4 of the driving transistor made of the first polycrystalline silicon film. This step is one of the major features of the present invention.

【0056】図4参照 4−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば2000
〔Å〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 4−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第五の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 4−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第五の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってTFT負荷の上側ゲート電極兼メモリ
・キャパシタの蓄積電極24を形成する。
FIG. 4 4- (1) The thickness is, for example, 2000 by applying the CVD method.
[5] A fifth polycrystalline silicon film is formed. 4- (2) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the fifth polycrystalline silicon film. 4- (3) The fifth polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method in which an etching gas is CCl 4 / O 2 , thereby performing TFT loading. Is formed as the upper gate electrode and storage electrode 24 of the memory capacitor.

【0057】図5参照 5−(1) CVD法を適用することに依り、TFT負荷の上側ゲー
ト電極兼メモリ・キャパシタの蓄積電極24の表面にS
3 4 からなる厚さ例えば100〔Å〕のメモリ・キ
ャパシタ用誘電体膜27を形成する。 5−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 5−(3) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 5−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE
法を適用することに依り、第六の多結晶シリコン膜のパ
ターニングを行ってメモリ・キャパシタの対向電極28
を形成する。尚、この対向電極28を設けることも本発
明の大きな特徴の一つである。
FIG. 5 5- (1) By applying the CVD method, the surface of the storage electrode 24 of the upper gate electrode of the TFT load and the memory capacitor is formed by applying the CVD method.
A dielectric film 27 for memory capacitor having a thickness of, for example, 100 [Å] made of i 3 N 4 is formed. 5- (2) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[6] A sixth polycrystalline silicon film is formed. 5- (3) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the sixth polycrystalline silicon film. 5- (4) RIE using resist process and etching gas of CCl 4 / O 2 in photolithography technology
The patterning of the sixth polycrystalline silicon film is performed by applying the method to form the counter electrode 28 of the memory capacitor.
To form The provision of the counter electrode 28 is also a major feature of the present invention.

【0058】図6参照 6−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図48、図59、図67と同様、二層
の絶縁膜を一体にして表してあり、これを絶縁膜25と
する。 6−(2) 絶縁膜25をリフローして平坦化する為の熱処理を行
う。 6−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜25等の選択的エッチン
グを行ってビット線コンタクト・ホールを形成する。 6−(4) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線26を形成する。
FIG. 6 6- (1) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[Å] SiO 2 insulating film and thickness of, for example, 50
An insulating film made of 00 [Å] PSG is formed. In this figure, as in FIGS. 48, 59, and 67, two layers of the insulating film are integrally shown, and this is referred to as an insulating film 25. 6- (2) A heat treatment is performed to reflow and planarize the insulating film 25. 6- (3) Selective etching of the insulating film 25 and the like is performed by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CHF 3 / He as an etching gas to perform bit line contact. Form a hole. 6- (4) Thickness, for example, 1 by applying the sputtering method
A [μm] Al film is formed, and is patterned by applying a normal photolithography technique to form a bit line 26.

【0059】前記説明したところから判るように、図1
乃至図6について説明した実施例では、対向電極28を
形成するためにマスク工程が一回増加しているが、前記
工程3−(2)で説明したように、TFTやドライバ・
トランジスタなどを接続するコンタクト・ホール23A
を一回のマスク工程で形成しているから、図65乃至図
67について説明した従来例と比較するとマスク工程は
二回も少なくなっていて、全体としては、図65乃至図
67について説明した従来例と比較すると、マスク工程
は一回少なくなっている。
As can be seen from the above description, FIG.
In the embodiment described with reference to FIGS. 6 to 6, the mask step is increased once to form the counter electrode 28. However, as described in the step 3- (2), the TFT and the driver
Contact hole 23A for connecting transistors etc.
Are formed in a single mask process, so that the number of mask processes is reduced by twice as compared with the conventional example described with reference to FIGS. 65 to 67. Compared to the example, the number of mask steps is reduced by one.

【0060】図7乃至図11は本発明の第二実施例を解
説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負荷
型SRAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下、こ
れ等の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図1乃至図
6について説明した第一実施例に於ける工程の始めから
工程2−(4)まで、即ち、第四の多結晶シリコン膜か
らなるTFTのソース領域17、ドレイン領域18、チ
ャネル領域19を形成するまでは本実施例でも同じであ
るから説明を省略して次の段階から説明する。
FIGS. 7 to 11 are cutaway side views of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a process point for explaining a second embodiment of the present invention. This will be described in detail with reference to the drawings. Note that, from the beginning of the process in the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6 to the process 2- (4), that is, the source region 17 and the drain region 18 of the TFT made of the fourth polycrystalline silicon film. This is the same in the present embodiment until the channel region 19 is formed. Therefore, the description will be omitted and the following steps will be described.

【0061】図7参照 7−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板1にフィールド絶縁膜2、ゲート絶縁膜
3、第一の多結晶シリコン膜からなるドライバ・トラン
ジスタのゲート電極4、n+ −不純物領域5′、n+
ソース領域5、n+ −ドレイン領域6、絶縁膜7、第二
の多結晶シリコン膜からなる接地線8、第三の多結晶シ
リコン膜からなるTFTのゲート電極15、TFTのゲ
ート絶縁膜16、第四の多結晶シリコン膜からなるTF
Tのソース領域17、ドレイン領域18、チャネル領域
19が形成されている状態にあるものとする。 7−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSi3 4 からなる絶縁膜29を全面に形成す
る。 7−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 7−(4) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1×1
15〔cm-2〕、そして、加速エネルギを10〔keV〕
とし、Pイオンの打ち込みを行う。 7−(5) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSiO2 からなるスペーサとして作用する絶縁
膜31を全面に形成する。 7−(6) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 用)
とCCl4 /O2 (多結晶シリコン用)とするRIE法
を適用することに依り、スペーサとして作用する絶縁膜
31、第五の多結晶シリコン膜、絶縁膜29、第四の多
結晶シリコン膜であるTFT負荷のドレイン領域18、
ゲート絶縁膜16、第三の多結晶シリコン膜であるゲー
ト電極15、絶縁膜9、絶縁膜7の選択的エッチングを
行って表面から第一の多結晶シリコン膜からなる駆動用
トランジスタのゲート電極4に達する相互接続コンタク
ト・ホール31Aを形成する。
7- (1) Here, a double gate structure TFT load type SRAM is composed of a silicon semiconductor substrate 1, a field insulating film 2, a gate insulating film 3, and a driver comprising a first polycrystalline silicon film. Transistor gate electrode 4, n + -impurity region 5 ', n + -
A source region 5, an n + -drain region 6, an insulating film 7, a ground line 8 made of a second polycrystalline silicon film, a gate electrode 15 of a TFT made of a third polycrystalline silicon film, a gate insulating film 16 of the TFT, TF made of fourth polycrystalline silicon film
It is assumed that a source region 17, a drain region 18, and a channel region 19 of T are formed. 7- (2) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[Å] An insulating film 29 made of Si 3 N 4 is formed on the entire surface. 7- (3) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[5] A fifth polycrystalline silicon film is formed. 7- (4) The dose amount is set to 1 × 1 by applying the ion implantation method.
0 15 [cm -2 ] and acceleration energy 10 [keV]
And implant P ions. 7- (5) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[Å] An insulating film 31 serving as a spacer made of SiO 2 is formed on the entire surface. 7- (6) CHF 3 / He (for SiO 2 ) using resist process and etching gas in photolithography technology
, A fifth polycrystalline silicon film, an insulating film 29, and a fourth polycrystalline silicon film that act as spacers by applying the RIE method with CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon). The drain region 18 of the TFT load,
The gate insulating film 16, the gate electrode 15, which is a third polycrystalline silicon film, the insulating film 9, and the insulating film 7, are selectively etched to form a gate electrode 4 of a driving transistor composed of the first polycrystalline silicon film from the surface. Is formed to reach the interconnect contact hole 31A.

【0062】図8参照 8−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 8−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 8−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シリコ
ン用)とCHF3 /He(SiO2 用)とするRIE法
を適用することに依り、第六の多結晶シリコン膜、絶縁
膜31、第五の多結晶シリコン膜のパターニングを行っ
てメモリ・キャパシタの蓄積電極24、二重ゲート構造
TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシ
タのフィン30を形成する。
FIG. 8 8- (1) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[6] A sixth polycrystalline silicon film is formed. 8- (2) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the sixth polycrystalline silicon film. 8- (3) Applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon) and CHF 3 / He (for SiO 2 ) as an etching gas. Accordingly, the sixth polycrystalline silicon film, the insulating film 31, and the fifth polycrystalline silicon film are patterned to form the storage electrode 24 of the memory capacitor and the memory capacitor also serving as the upper gate electrode of the double gate structure TFT load. Fins 30 are formed.

【0063】図9参照 9−(1) HF水溶液中に浸漬してSiO2 からなる絶縁膜31を
除去する。
9- (1) The insulating film 31 made of SiO 2 is removed by dipping in an aqueous HF solution.

【0064】図10参照 10−(1) CVD法を適用することに依り、メモリ・キャパシタの
蓄積電極24並びにメモリ・キャパシタのフィン30の
表面にSi3 4 からなる厚さ例えば100〔Å〕のメ
モリ・キャパシタ用誘電体膜27を形成する。 10−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕の第七の多結晶シリコン膜を形成する。 10−(3) 熱拡散法を適用することに依り、前記第七の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 10−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE
法を適用することに依り、第七の多結晶シリコン膜のパ
ターニングを行ってメモリ・キャパシタの対向電極28
を形成する。
10- (1) By applying the CVD method, the surface of the storage electrode 24 of the memory capacitor and the surface of the fin 30 of the memory capacitor have a thickness of, for example, 100 [Å] made of Si 3 N 4. Is formed. 10- (2) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[7] A seventh polycrystalline silicon film is formed. 10- (3) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the seventh polycrystalline silicon film. 10- (4) RIE using CCl 4 / O 2 as a resist process and etching gas in photolithography technology
By applying the method, the seventh polycrystalline silicon film is patterned to form the counter electrode 28 of the memory capacitor.
To form

【0065】図11参照 11−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図6と同様、二層の絶縁膜を一体にし
て表してあり、これを絶縁膜25とする。 11−(2) 絶縁膜25をリフローして平坦化する為の熱処理を行
う。 11−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜25等の選択的エッチン
グを行ってビット線コンタクト・ホールを形成する。 11−(4) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線26を形成する。
Referring to FIG. 11, 11- (1) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[Å] SiO 2 insulating film and thickness of, for example, 50
An insulating film made of 00 [Å] PSG is formed. Note that, also in this figure, as in FIG. 6, two layers of the insulating film are integrally shown, and this is referred to as an insulating film 25. 11- (2) A heat treatment for reflowing and flattening the insulating film 25 is performed. 11- (3) Selective etching of the insulating film 25 and the like is performed by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method in which an etching gas is CHF 3 / He, and Form a hole. 11- (4) Thickness, for example, 1 by applying the sputtering method
A [μm] Al film is formed, and is patterned by applying a normal photolithography technique to form a bit line 26.

【0066】前記説明したところから判るように、図7
乃至図11について説明した実施例では、図1乃至図6
について説明した実施例と比較すると、メモリ・キャパ
シタの蓄積電極24には二重ゲート構造TFT負荷に上
側ゲート電極を兼ねたフィン30が追加されているの
で、全体でフィンが二枚となり、メモリ・キャパシタの
容量は増加する。このフィンは、何枚付加しても、マス
ク工程は図1乃至図6について説明した実施例の場合と
変わりない。また、メモリ・キャパシタに於ける対向電
極28に印加する電圧は正側電源レベルVCCの範囲内で
何〔V〕でも良いが、1/2VCCにすると誘電体膜に印
加される電圧が小さくなり、従って、誘電体膜を薄くす
ることが可能となり、容量を大きくすることができる。
As can be seen from the above description, FIG.
In the embodiment described with reference to FIGS.
Compared with the embodiment described above, since the storage electrode 24 of the memory capacitor is provided with the fin 30 also serving as the upper gate electrode in addition to the double gate structure TFT load, the total number of fins becomes two, and The capacitance of the capacitor increases. No matter how many fins are added, the mask process is the same as that of the embodiment described with reference to FIGS. Further, the voltage applied to at the counter electrode 28 in the memory capacitor may be any anything (V) within the positive supply level V CC, the voltage applied to the dielectric film when the 1 / 2V CC is small Therefore, the thickness of the dielectric film can be reduced, and the capacitance can be increased.

【0067】図12は本発明者らが実現させたTFT負
荷型SRAMの要部平面図を表している。図に於いて、
41はTFTのゲート、42はTFTのチャネル、43
はワード線、VCCは正側電源レベルをそれぞれ示してい
る。このSRAMに於いては、ドライバ・トランジスタ
やTFTなどの対称性が良好であり、従って、レイアウ
トが容易である旨の利点があり、次に、このTFT負荷
型SRAMに本発明を適用した実施例について説明す
る。
FIG. 12 is a plan view of a principal part of a TFT load type SRAM realized by the present inventors. In the figure,
41 is a TFT gate, 42 is a TFT channel, 43
Indicates a word line, and V CC indicates a positive power supply level. This SRAM has an advantage that the symmetry of driver transistors and TFTs is good, and therefore the layout is easy. Next, an embodiment in which the present invention is applied to the TFT load type SRAM will be described. Will be described.

【0068】図13乃至図22は本発明の第三実施例を
解説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMの要部切断側面図、そして、図23乃至図
29は同じ実施例を解説する為の工程要所に於ける二重
ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平面図をそれぞ
れ表し、以下、これ等の図を参照しつつ詳細に説明す
る。尚、図13乃至図22は図12に表されている線X
−Xに沿う切断面を採った要部切断側面図であり、ま
た、図23乃至図29は図12に表されているTFT負
荷型SRAMを工程の段階別に分解して表したものであ
り、これ等の図は図13乃至図22について解説する工
程中で随時参照するものとする。
FIGS. 13 to 22 are cutaway side views of a principal part of a double gate structure TFT load type SRAM at a process point for explaining a third embodiment of the present invention, and FIGS. The main part plan views of the double gate structure TFT load type SRAM at the key points of the process for explaining the same embodiment are respectively shown, and the details will be described below with reference to these figures. FIGS. 13 to 22 correspond to the line X shown in FIG.
FIG. 23 is a sectional side view taken along a line −X, and FIGS. 23 to 29 are exploded views of the TFT load type SRAM shown in FIG. 12 for each process step. These figures will be referred to at any time during the process described with reference to FIGS.

【0069】図13、図23、図24参照 13−(1) シリコン半導体基板51の活性領域上を覆うSiO2
らなるパッド膜及びそのパッド膜に積層されたSi3
4 からなる耐酸化性マスク膜を利用して選択的熱酸化法
を適用することに依り、SiO2 からなる厚さ例えば4
000〔Å〕のフィールド絶縁膜52を形成する。 13−(2) 耐酸化性マスク膜やパッド膜を除去して活性領域を表出
させてから、熱酸化法を適用することに依り、SiO2
からなる厚さ例えば100〔Å〕のゲート絶縁膜53を
形成する。 13−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチャントをフッ酸とするウエット・エッチン
グ法を適用することに依り、ゲート絶縁膜53の選択的
エッチングを行って不純物拡散用を兼ねたコンタクト・
ホール53Aを形成する。 13−(4) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕である第一の多結晶シリコン膜を形成する。 13−(5) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm-3〕としてPの導入を行ってn+ −不純
物領域54を形成する。 13−(6) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 +O2 とするRIE法
を適用することに依り、第一の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってゲート電極55並びに56を形成す
る。 13−(7) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を例えば
1×1015〔cm-2〕とし、また、加速エネルギを30
〔keV〕としてAsイオンの打ち込みを行ってn+
ソース領域57及びn+ −ドレイン領域58を形成す
る。
13, 23 and 24 13- (1) Pad film made of SiO 2 covering the active region of silicon semiconductor substrate 51 and Si 3 N laminated on the pad film
By utilizing the oxidation-resistant mask film consisting of 4 depending on applying a selective thermal oxidation method, thickness of, for example, 4 made of SiO 2
A field insulating film 52 of 000 [Å] is formed. 13- (2) After removing the oxidation-resistant mask film and the pad film to expose the active region, and applying the thermal oxidation method, SiO 2
The gate insulating film 53 having a thickness of, for example, 100 [Å] is formed. 13- (3) Selective etching of the gate insulating film 53 is also performed for impurity diffusion by applying a resist process in photolithography technology and a wet etching method using an etchant as hydrofluoric acid. contact·
A hole 53A is formed. 13- (4) Thickness, for example, 1000 by applying the CVD method
[Å] First polycrystalline silicon film is formed. 13- (5) The n + -impurity region 54 is formed by introducing P at an impurity concentration of, for example, 1 × 10 20 [cm −3 ] by applying the vapor phase diffusion method. 13- (6) The first polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography and an RIE method using CCl 4 + O 2 as an etching gas to form a gate electrode 55. And 56 are formed. 13- (7) By applying the ion implantation method, the dose is set to, for example, 1 × 10 15 [cm −2 ], and the acceleration energy is set to 30.
[KeV] is implanted with As ions to obtain n +
A source region 57 and an n + -drain region 58 are formed.

【0070】図14及び図25参照 14−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜59を形成する。
See FIGS. 14 and 25. 14- (1) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[Å] An insulating film 59 made of SiO 2 is formed.

【0071】14−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕である第二の多結晶シリコン膜を形成する。 14−(3) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm-3〕として第二の多結晶シリコン膜にP
の導入を行う。 14−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第二の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってTFTの下側ゲート電極61などを形
成する。
14- (2) The thickness is, for example, 1000 by applying the CVD method.
[Å] A second polycrystalline silicon film is formed. 14- (3) By applying the vapor phase diffusion method, the impurity concentration is set to, for example, 1 × 10 20 [cm −3 ] and the second polycrystalline silicon film
Introduce. 14- (3) By applying a resist process in photolithography technology and an RIE method in which an etching gas is CCl 4 / O 2 , a second polycrystalline silicon film is patterned to form a TFT. The lower gate electrode 61 and the like are formed.

【0072】図15及び図26参照 15−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば200
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜62を形成する。 15−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば200
〔Å〕の第三の多結晶シリコン膜を形成する。 15−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びイオン注入法を適用することに依り、第三の多結晶
シリコン膜に於けるTFTのソース領域とドレイン領
域、VCC供給線となるべき部分にドーズ量を1×1014
〔cm-2〕、そして、加速エネルギを5〔keV〕として
Bの打ち込みを行う。 15−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE法
を適用することに依り、第三の多結晶シリコン膜のパタ
ーニングを行ってコンタクト部分、各TFTのドレイン
領域とソース領域とチャネル領域、VCC供給線を形成す
る。尚、図では、コンタクト部分64とチャネル領域6
7とが表れている。
See FIGS. 15 and 26. 15- (1) The thickness is, for example, 200 by applying the CVD method.
[Å] An insulating film 62 made of SiO 2 is formed. 15- (2) A thickness of, for example, 200
[3] A third polycrystalline silicon film is formed. 15- (3) depending on the applying in resist process and an ion implantation method in the photo-lithography technique, a source region and a drain region of the in TFT in the third polycrystalline silicon film, a V CC supply line 1 × 10 14 dose for power
[Cm −2 ], and B is implanted with an acceleration energy of 5 [keV]. 15- (4) A third polycrystalline silicon film is patterned by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CCl 4 / O 2 as an etching gas. Then, a drain region, a source region, a channel region, and a Vcc supply line of each TFT are formed. In the figure, the contact portion 64 and the channel region 6 are shown.
7 appears.

【0073】図16及び図26参照 16−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSi3 4 からなる絶縁膜79を形成する。
See FIGS. 16 and 26. 16- (1) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[Å] An insulating film 79 made of Si 3 N 4 is formed.

【0074】図17及び図26参照 17−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕である第四の多結晶シリコン膜を形成する。 17−(2) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm-3〕として第四の多結晶シリコン膜にP
の導入を行う。 17−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜81を形成する。 17−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 用及
びSi3 4 用)とCCl4 /O2 (多結晶シリコン
用)とするRIE法を適用することに依り、絶縁膜8
1、第四の多結晶シリコン膜、絶縁膜79、第三の多結
晶シリコン膜、絶縁膜62、第二の多結晶シリコン膜、
絶縁膜59の選択的エッチングを行って表面から第一の
多結晶シリコン膜である駆動用トランジスタのゲート電
極に達する相互接続コンタクト・ホール81Aを形成す
る。
17 and 26. 17- (1) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[4] A fourth polycrystalline silicon film is formed. 17- (2) By applying the vapor phase diffusion method, the impurity concentration is set to, for example, 1 × 10 20 [cm −3 ], and the fourth polysilicon film is
Introduce. 17- (3) A thickness of, for example, 500
[Å] An insulating film 81 made of SiO 2 is formed. 17- (4) RIE using CHF 3 / He (for SiO 2 and Si 3 N 4 ) and CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon) as resist process and etching gas in photolithography technology By applying the method, the insulating film 8
1, a fourth polycrystalline silicon film, an insulating film 79, a third polycrystalline silicon film, an insulating film 62, a second polycrystalline silicon film,
The insulating film 59 is selectively etched to form an interconnect contact hole 81A reaching from the surface to the gate electrode of the driving transistor which is the first polycrystalline silicon film.

【0075】図18参照 18−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 8−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第五の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。
See FIG. 18. 18- (1) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[5] A fifth polycrystalline silicon film is formed. 8- (2) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the fifth polycrystalline silicon film.

【0076】図19及び図27参照 19−(1) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シリコ
ン用)とCHF3 /He(SiO2 用)とするRIE法
を適用することに依り、第五の多結晶シリコン膜、絶縁
膜81、第四の多結晶シリコン膜のパターニングを行っ
てTFTの上側のゲート電極兼メモリ・キャパシタの蓄
積電極82、メモリ・キャパシタのフィン80を形成す
る。
19- (1) A resist process and an etching gas in the photolithography technique are CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon) and CHF 3 / He (for SiO 2 ). By applying the RIE method, the fifth polycrystalline silicon film, the insulating film 81, and the fourth polycrystalline silicon film are patterned to form the upper gate electrode of the TFT and the storage electrode 82 of the memory capacitor, Form the fins 80 of the memory capacitors.

【0077】図20参照 20−(1) HF水溶液中に浸漬してSiO2 からなる絶縁膜81を
除去する。
20- (1) The insulating film 81 made of SiO 2 is removed by immersion in an aqueous HF solution.

【0078】図21及び図28参照 21−(1) CVD法を適用することに依り、メモリ・キャパシタの
蓄積電極82及び二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲー
ト電極を兼ねたメモリ・キャパシタのフィン80の表面
にSi3 4 からなる厚さ例えば100〔Å〕のメモリ
・キャパシタ用誘電体膜83を形成する。 21−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 21−(3) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 21−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE
法を適用することに依り、第六の多結晶シリコン膜のパ
ターニングを行ってメモリ・キャパシタの対向電極84
を形成する。
See FIGS. 21 and 28. 21- (1) By applying the CVD method, the fin 80 of the memory capacitor serving also as the storage electrode 82 of the memory capacitor and the upper gate electrode of the double gate structure TFT load. A dielectric film 83 for a memory capacitor having a thickness of, for example, 100 [Å] made of Si 3 N 4 is formed on the surface of the substrate. 21- (2) Thickness of, for example, 1000 by applying the CVD method
[6] A sixth polycrystalline silicon film is formed. 21- (3) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the sixth polycrystalline silicon film. 21- (4) RIE using CCl 4 / O 2 as a resist process and etching gas in photolithography technology
By applying the method, the sixth polycrystalline silicon film is patterned to form the counter electrode 84 of the memory capacitor.
To form

【0079】図22、図28、図29参照 22−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜85を形成する。 22−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜85等の選択的エッチン
グを行って接地線コンタクト・ホール85Aを形成す
る。 22−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕の第七の多結晶シリコン膜を形成する。 22−(4) 熱拡散法を適用することに依り、前記第7の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 22−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE
法を適用することに依り、第七の多結晶シリコン膜のパ
ターニングを行ってVSS電源レベル供給線86を形成す
る。 22−(6) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 並びに厚さ例えば5000〔Å〕のP
SGからなる絶縁膜87を形成する。 22−(7) 絶縁膜87をリフローして平坦化する為の熱処理を行
う。 22−(8) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 などとするRI
E法を適用することに依り、絶縁膜87等の選択的エッ
チングを行ってビット線コンタクト・ホール(図では見
えない)を形成する。 22−(9) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線88を形成する。
See FIGS. 22, 28 and 29. 22- (1) By applying the CVD method, a thickness of, for example, 1000
[Å] An insulating film 85 made of SiO 2 is formed. 22- (2) The resist process in the photolithography technology and the RIE method in which the etching gas is CHF 3 / He are applied to selectively etch the insulating film 85 and the like to form the ground line contact. A hole 85A is formed. 22- (3) Thickness, for example, 1000 by applying the CVD method
[7] A seventh polycrystalline silicon film is formed. 22- (4) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the seventh polycrystalline silicon film. 22- (5) RIE Using CCl 4 / O 2 as a Resist Process and Etching Gas in Photolithography Technology
Depending on applying the law, to form a V SS power level supply line 86 by patterning of the seventh polycrystalline silicon film. 22- (6) Thickness, for example, 1000 by applying the CVD method
[Å] SiO 2 and 5000 [例 え ば] P
An insulating film 87 made of SG is formed. 22- (7) A heat treatment for reflowing and flattening the insulating film 87 is performed. 22- (8) RI using resist process and etching gas such as CCl 4 / O 2 in photolithography technology
By applying the E method, a bit line contact hole (not visible in the figure) is formed by selectively etching the insulating film 87 and the like. 22- (9) Thickness, for example, 1 by applying the sputtering method
A [μm] Al film is formed, and is patterned by applying a normal photolithography technique to form a bit line 88.

【0080】図30乃至図32は本発明の第四実施例を
解説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下、
これ等の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図13乃
至図22について説明した第三実施例に於ける工程の始
めから工程16−(1)まで、即ち、Si3 4 からな
る絶縁膜79を形成するまでは本実施例でも同じである
から説明を省略して次の段階から説明する。
FIGS. 30 to 32 are cutaway side views of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a process point for explaining a fourth embodiment of the present invention.
The details will be described with reference to these figures. Note that the same applies to the present embodiment from the beginning of the process in the third embodiment described with reference to FIGS. 13 to 22 to the process 16- (1), that is, until the formation of the insulating film 79 made of Si 3 N 4. Therefore, the description will be omitted, and description will be made from the next stage.

【0081】図30参照 30−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板51にフィールド絶縁膜52、ゲート絶
縁膜53、n+ −不純物領域54、第一の多結晶シリコ
ン膜からなるドライバ・トランジスタのゲート電極5
5、n+ −ソース領域57、n+ −ドレイン領域58、
絶縁膜59、第二の多結晶シリコン膜からなるTFTの
ゲート電極61、TFTのゲート絶縁膜62、第三の多
結晶シリコン膜からなるTFTのソース領域(図では見
えない)及びドレインのコンタクト領域64及びチャネ
ル領域67、Si3 4 からなる絶縁膜79などが形成
されている状態にあるものとする。 30−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕である第四の多結晶シリコン膜を形成する。 30−(3) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm-3〕として第四の多結晶シリコン膜にP
の導入を行う。 30−(4) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜81を形成する。 30−(5) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕である第五の多結晶シリコン膜を形成する。 30−(3) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm-3〕として第五の多結晶シリコン膜にP
の導入を行う。 30−(4) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜90を形成する。 30−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 用及
びSi3 4 用)とCCl4 /O2 (多結晶シリコン
用)とするRIE法を適用することに依り、絶縁膜9
0、第五の多結晶シリコン膜、絶縁膜81、第四の多結
晶シリコン膜、絶縁膜79、第三の多結晶シリコン膜、
絶縁膜62、第二の多結晶シリコン膜、絶縁膜59の選
択的エッチングを行って表面から第一の多結晶シリコン
膜である駆動用トランジスタのゲート電極に達する相互
接続コンタクト・ホール90Aを形成する。
Referring to FIG. 30 30- (1) Here, a double gate structure TFT load type SRAM has a field insulating film 52, a gate insulating film 53, an n + -impurity region 54, Gate electrode 5 of driver transistor made of crystalline silicon film
5, n + -source region 57, n + -drain region 58,
An insulating film 59, a gate electrode 61 of the TFT made of the second polycrystalline silicon film, a gate insulating film 62 of the TFT, a source region (not shown) of the TFT made of the third polycrystalline silicon film, and a contact region of the drain It is assumed that the insulating film 79 made of Si 3 N 4 and the like are formed. 30- (2) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[4] A fourth polycrystalline silicon film is formed. 30- (3) By applying the vapor phase diffusion method, the impurity concentration is set to, for example, 1 × 10 20 [cm −3 ], and the fourth polysilicon film is
Introduce. 30- (4) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[Å] An insulating film 81 made of SiO 2 is formed. 30- (5) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
The fifth polycrystalline silicon film of [Å] is formed. 30- (3) By applying the gas phase diffusion method, the impurity concentration is set to, for example, 1 × 10 20 [cm −3 ], and the fifth polycrystalline silicon film is doped with P.
Introduce. 30- (4) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[Å] An insulating film 90 made of SiO 2 is formed. 30- (5) RIE using CHF 3 / He (for SiO 2 and Si 3 N 4 ) and CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon) as resist process and etching gas in photolithography technology By applying the method, the insulating film 9
0, a fifth polycrystalline silicon film, an insulating film 81, a fourth polycrystalline silicon film, an insulating film 79, a third polycrystalline silicon film,
The insulating film 62, the second polycrystalline silicon film, and the insulating film 59 are selectively etched to form an interconnect contact hole 90A extending from the surface to the gate electrode of the driving transistor, which is the first polycrystalline silicon film. .

【0082】図31参照 31−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 31−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。
FIG. 31 31- (1) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[6] A sixth polycrystalline silicon film is formed. 31- (2) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the sixth polycrystalline silicon film.

【0083】図32参照 32−(1) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シリコ
ン用)とCHF3 /He(SiO2 用)とするRIE法
を適用することに依り、第六の多結晶シリコン膜、絶縁
膜90、第五の多結晶シリコン膜、絶縁膜81、第四の
多結晶シリコン膜のパターニングを行ってメモリ・キャ
パシタの蓄積電極80、メモリ・キャパシタのフィン8
9、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ね
たメモリ・キャパシタのフィン90を形成する。 32−(2) HF水溶液中に浸漬してSiO2 からなる絶縁膜90及
び81を除去する。 32−(3) この後、メモリ・キャパシタ用誘電体膜の形成など、図
13乃至図22について説明した第三実施例に於ける工
程21−(1)以下と同じ工程を経て完成させれば良
い。
Referring to FIG. 32, 32- (1) RIE using CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon) and CHF 3 / He (for SiO 2 ) as a resist process and an etching gas in photolithography technology By applying the method, the sixth polycrystalline silicon film, the insulating film 90, the fifth polycrystalline silicon film, the insulating film 81, and the fourth polycrystalline silicon film are patterned to form the storage electrode of the memory capacitor. 80, fin 8 of the memory capacitor
9. Form the fin 90 of the memory capacitor also serving as the upper gate electrode of the double gate structure TFT load. 32- (2) The insulating films 90 and 81 made of SiO 2 are removed by immersion in an aqueous HF solution. 32- (3) Thereafter, steps such as formation of a dielectric film for a memory capacitor, which are the same as steps 21- (1) in the third embodiment described with reference to FIGS. good.

【0084】図30乃至図32について説明した実施例
は、図13乃至図22について説明した実施例と比較す
ると、マスク工程を増加させることなく、メモリ・キャ
パシタの蓄積電極と一体になっているフィンの数を実質
的に三枚にすることを可能にしているから、メモリ・キ
ャパシタの容量は大きく増加する。このように、メモリ
・キャパシタに於ける容量値に直接影響を与えるフィン
の枚数は、マスク工程を余分に必要とすることなく、任
意に増加させることができる。
The embodiment described with reference to FIGS. 30 to 32 is different from the embodiment described with reference to FIGS. 13 to 22 in that the fin integrated with the storage electrode of the memory capacitor is formed without increasing the number of mask steps. Are substantially three, so that the capacity of the memory capacitor is greatly increased. As described above, the number of fins which directly affects the capacitance value of the memory capacitor can be arbitrarily increased without requiring an extra masking step.

【0085】図33乃至図36は本発明の第五実施例を
解説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下、
これ等の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図13乃
至図22について説明した第三実施例に於ける工程の始
めから工程15−(1)まで、即ち、第三の多結晶シリ
コン膜のパターニングを行ってコンタクト部分、各TF
Tのドレイン領域とソース領域とチャネル領域、VCC
給線などを形成するまでは本実施例でも同じであるから
説明を省略して次の段階から説明する。
FIG. 33 to FIG. 36 are cutaway side views of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a process point for explaining a fifth embodiment of the present invention.
The details will be described with reference to these figures. It should be noted that, from the beginning of the steps in the third embodiment described with reference to FIGS. 13 to 22 to step 15- (1), that is, by patterning the third polycrystalline silicon film, the contact portion and each TF
This is the same in this embodiment until the drain region, source region, channel region, Vcc supply line, and the like of T are formed.

【0086】図33参照 33−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板51にフィールド絶縁膜52、ゲート絶
縁膜53、n+ −不純物領域54、第一の多結晶シリコ
ン膜からなるドライバ・トランジスタのゲート電極5
5、n+ −ソース領域57、n+ −ドレイン領域58、
絶縁膜59、第二の多結晶シリコン膜からなるTFTの
ゲート電極61、TFTのゲート絶縁膜62、第三の多
結晶シリコン膜からなるTFTのソース領域及びドレイ
ン領域及びチャネル領域やVCC供給線などが形成されて
いる状態にあるものとする。 33−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜92を形成する。 33−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕である第四の多結晶シリコン膜を形成する。 33−(4) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm-3〕として第四の多結晶シリコン膜にP
の導入を行う。 33−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シリコ
ン用)とするRIE法を適用することに依り、第四の多
結晶シリコン膜のパターニングを行って二重ゲート構造
TFT負荷のの上側ゲート電極を兼ねたフィン93を形
成する。
33- (1) Here, in the double gate structure TFT load type SRAM, a field insulating film 52, a gate insulating film 53, an n + -impurity region 54, a first multiple Gate electrode 5 of driver transistor made of crystalline silicon film
5, n + -source region 57, n + -drain region 58,
An insulating film 59, a gate electrode 61 of the TFT made of a second polycrystalline silicon film, a gate insulating film 62 of the TFT, a source region and a drain region, a channel region, and a Vcc supply line of the TFT made of a third polycrystalline silicon film; And the like are formed. 33- (2) The thickness is, for example, 500 by applying the CVD method.
[Å] An insulating film 92 made of SiO 2 is formed. 33- (3) By applying the CVD method, a thickness of, for example, 500
[4] A fourth polycrystalline silicon film is formed. 33- (4) By applying the gas phase diffusion method, the impurity concentration is set to, for example, 1 × 10 20 [cm −3 ] and the fourth polycrystalline silicon film
Introduce. 33- (5) By applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon) as an etching gas, a fourth polycrystalline silicon film is formed. Patterning is performed to form fins 93 also serving as upper gate electrodes of the double gate structure TFT load.

【0087】図34参照 34−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のSi3 4 からなる絶縁膜94及び厚さ例えば
500〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜95を順に形成
する。 34−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 用と
Si3 4用)とCCl4 /O2 (多結晶シリコン用)
とするRIE法を適用することに依り、絶縁膜95及び
94、第四の多結晶シリコン膜、絶縁膜92、第三の多
結晶シリコン膜、絶縁膜62、第二の多結晶シリコン
膜、絶縁膜59の選択的エッチングを行って表面から第
一の多結晶シリコン膜である駆動用トランジスタのゲー
ト電極に達する相互接続コンタクト・ホール95Aを形
成する。
See FIG. 34. 34- (1) By applying the CVD method, a thickness of, for example, 500
[Å] An insulating film 94 made of Si 3 N 4 and an insulating film 95 made of SiO 2 having a thickness of, for example, 500 [Å] are sequentially formed. 34- (2) CHF 3 / He (for SiO 2 and Si 3 N 4 ) and CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon)
, The insulating films 95 and 94, the fourth polycrystalline silicon film, the insulating film 92, the third polycrystalline silicon film, the insulating film 62, the second polycrystalline silicon film, The film 59 is selectively etched to form an interconnect contact hole 95A reaching the gate electrode of the driving transistor, which is the first polycrystalline silicon film, from the surface.

【0088】図35参照 35−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 35−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第五の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 35−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE
法を適用することに依り、第五の多結晶シリコン膜のパ
ターニングを行ってメモリ・キャパシタの蓄積電極96
を形成する。
See FIG. 35. 35- (1) By applying the CVD method, a thickness of, for example, 500
[5] A fifth polycrystalline silicon film is formed. 35- (2) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the fifth polycrystalline silicon film. 35- (3) RIE using resist process and etching gas of CCl 4 / O 2 in photolithography technology
By applying the fifth method, the fifth polycrystalline silicon film is patterned to form the storage electrode 96 of the memory capacitor.
To form

【0089】図36参照 36−(1) HF水溶液中に浸漬してSiO2 からなる絶縁膜95を
除去する。 36−(2) この後、メモリ・キャパシタ用誘電体膜の形成など、図
13乃至図22について説明した第三実施例に於ける工
程21−(1)以下と同じ工程を経て完成させれば良
い。
Referring to FIG. 36, 36- (1) The insulating film 95 made of SiO 2 is removed by immersion in an aqueous HF solution. 36- (2) Thereafter, steps such as formation of a dielectric film for a memory capacitor, which are the same as steps 21- (1) in the third embodiment described with reference to FIGS. good.

【0090】図33乃至図36について説明した第五実
施例は、図13乃至図22について説明した実施例と比
較すると、二重ゲート構造TFT負荷の上側のゲート電
極兼メモリ・キャパシタのフィンとメモリ・キャパシタ
の蓄積電極の構成が改変されている。通常、多結晶シリ
コン膜をエッチングする際、下地がSi3 4 であるよ
りもSiO2 である方が選択比を確保できるからエッチ
ング・ストッパとして好都合であり、第五実施例ではメ
モリ・キャパシタの蓄積電極を容易に形成できる旨の利
点がある。唯、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート
電極とメモリ・キャパシタの蓄積電極とを別個にパター
ニングする為、マスク工程が一回増加しているのである
が、それでも、相互接続を一回で実施していることか
ら、従来の変わりないマスク工程で実現できる。
The fifth embodiment described with reference to FIGS. 33 to 36 is different from the fifth embodiment described with reference to FIGS. 13 to 22 in that the fin and memory capacitor of the gate electrode and memory capacitor on the upper side of the double gate structure TFT load are used. -The configuration of the storage electrode of the capacitor has been modified. Usually, when etching a polycrystalline silicon film, it is advantageous to use SiO 2 as a base as an etching stopper because the underlayer is made of SiO 3 rather than Si 3 N 4, which is advantageous as an etching stopper. There is an advantage that the storage electrode can be easily formed. However, since the upper gate electrode of the double gate structure TFT load and the storage electrode of the memory capacitor are separately patterned, the number of mask steps is increased once. Therefore, it can be realized by the same unchanged mask process.

【0091】図37並びに図38は本発明の第六実施例
を解説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT
負荷型SRAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以
下、これ等の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図1
3乃至図22について説明した第三実施例に於ける工程
の始めから工程20−(1)まで、即ち、絶縁膜81を
除去するまでは本実施例でも同じであるから説明を省略
して次の段階から説明する。
FIGS. 37 and 38 show a double gate structure TFT at a key point in the process for explaining the sixth embodiment of the present invention.
The cut-away side view of the main part of the load type SRAM is shown, respectively, and the details will be described below with reference to these figures. FIG.
3 to FIG. 22, the same applies to the present embodiment from the beginning of the process in the third embodiment described above with reference to FIG. 22 to the process 20- (1), that is, until the insulating film 81 is removed. It will be described from the stage.

【0092】図37参照 37−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板51にフィールド絶縁膜52、ゲート絶
縁膜53、n+ −不純物領域54、第一の多結晶シリコ
ン膜からなるドライバ・トランジスタのゲート電極5
5、n+ −ソース領域57、n+ −ドレイン領域58、
絶縁膜59、第二の多結晶シリコン膜からなるTFT負
荷の下側ゲート電極61、TFT負荷のゲート絶縁膜6
2、第三の多結晶シリコン膜からなるTFT負荷のソー
ス領域及びドレイン領域及びチャネル領域やVCC電源レ
ベル供給線、Si3 4 からなるエッチング・ストッパ
として作用する絶縁膜79、TFT負荷の上側ゲート電
極を兼ねたメモリ・キャパシタのフィン80、メモリ・
キャパシタの蓄積電極82などが形成され、そして、絶
縁膜81は除去された状態にあるものとする。 37−(2) CVD法を適用することに依り、メモリ・キャパシタの
蓄積電極82及び二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲー
ト電極を兼ねたメモリ・キャパシタのフィン80の表面
にSi3 4 からなる厚さ例えば100〔Å〕のメモリ
・キャパシタ用誘電体膜83を形成する。 37−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 37−(4) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 37−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シリコ
ン用)とCHF3 /He(Si3 4 用)とするRIE
法を適用することに依り、第六の多結晶シリコン膜のパ
ターニングを行ってメモリ・キャパシタの対向電極84
を形成し、引き続いて、Si3 4 からなるエッチング
・ストッパとして作用する絶縁膜79を同一のマスクを
利用して選択的に除去する。
[0092] Figure 37 Referring 37- (1), where the double gate structure TFT load type SRAM, the field insulating film 52 on the silicon semiconductor substrate 51, a gate insulating film 53, n + - doped region 54, the first multi Gate electrode 5 of driver transistor made of crystalline silicon film
5, n + -source region 57, n + -drain region 58,
An insulating film 59, a lower gate electrode 61 of a TFT load made of a second polycrystalline silicon film, and a gate insulating film 6 of the TFT load
2. The source, drain and channel regions of the TFT load composed of the third polycrystalline silicon film, the Vcc power supply level supply line, the insulating film 79 acting as an etching stopper composed of Si 3 N 4, and the upper side of the TFT load. Fin 80 of the memory capacitor also serving as the gate electrode,
It is assumed that the storage electrode 82 and the like of the capacitor have been formed, and the insulating film 81 has been removed. 37- (2) depending on applying a CVD method, consisting of Si 3 N 4 to a memory capacitor surface of the storage electrode 82 and the double-gate structure TFT load memory capacitor of the fin 80 which also serves as an upper gate electrode of the A memory capacitor dielectric film 83 having a thickness of, for example, 100 [100] is formed. 37- (3) Thickness, for example, 1000 by applying the CVD method
[6] A sixth polycrystalline silicon film is formed. 37- (4) P of, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] is diffused into the sixth polycrystalline silicon film by applying the thermal diffusion method. 37- (5) RIE using CCl 4 / O 2 (for polycrystalline silicon) and CHF 3 / He (for Si 3 N 4 ) as resist process and etching gas in photolithography technology
By applying the method, the sixth polycrystalline silicon film is patterned to form the counter electrode 84 of the memory capacitor.
Then, the insulating film 79 serving as an etching stopper made of Si 3 N 4 is selectively removed using the same mask.

【0093】図38参照 38−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図6及び図11と同様、二層の絶縁膜
を一体にして表してあり、これを絶縁膜85とする。 38−(2) 絶縁膜85をリフローして平坦化する為の熱処理を行
う。 38−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE法
を適用することに依り、絶縁膜85等の選択的エッチン
グを行って接地線コンタクト・ホールを形成する。 38−(4) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000
〔Å〕の第七の多結晶シリコン膜を形成する。 38−(5) 熱拡散法を適用することに依り、前記第7の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm-3〕のPを拡散する。 38−(6) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRIE
法を適用することに依り、第七の多結晶シリコン膜のパ
ターニングを行ってVSS電源レベル供給線86を形成す
る。 38−(7) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば5000
〔Å〕のBPSG(borophosphosilic
ate glass)からなる絶縁膜87を形成する。 38−(8) 絶縁膜87をリフローして平坦化する為の熱処理を行
う。 38−(9) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 などとするRI
E法を適用することに依り、絶縁膜87等の選択的エッ
チングを行ってビット線コンタクト・ホール(図では見
えない)を形成する。 38−(10) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線88を形成する。
38- (1) Thickness of, for example, 1000 by applying the CVD method
[Å] SiO 2 insulating film and thickness of, for example, 50
An insulating film made of 00 [Å] PSG is formed. Note that, also in this figure, as in FIGS. 6 and 11, two layers of the insulating film are integrally shown, and this is referred to as an insulating film 85. 38- (2) A heat treatment for reflowing and planarizing the insulating film 85 is performed. 38- (3) Selective etching of the insulating film 85 and the like is performed by applying a resist process in photolithography technology and an RIE method using CHF 3 / He as an etching gas to perform ground line contact. Form a hole. 38- (4) Thickness, for example, 1000 by applying the CVD method
[7] A seventh polycrystalline silicon film is formed. 38- (5) By applying the thermal diffusion method, for example, 1 × 10 21 [cm −3 ] of P is diffused into the seventh polycrystalline silicon film. 38- (6) RIE Using Resist Process and Etching Gas as CCl 4 / O 2 in Photolithography Technology
Depending on applying the law, to form a V SS power level supply line 86 by patterning of the seventh polycrystalline silicon film. 38- (7) By applying the CVD method, a thickness of, for example, 5000
[Å] BPSG (borophosphosilic)
An insulating film 87 made of a glass material is formed. 38- (8) A heat treatment for reflowing and planarizing the insulating film 87 is performed. 38- (9) RI in which resist process and etching gas in photolithography technology are CCl 4 / O 2 or the like
By applying the E method, a bit line contact hole (not visible in the figure) is formed by selectively etching the insulating film 87 and the like. 38- (10) Thickness, for example, 1 by applying a sputtering method
A [μm] Al film is formed, and is patterned by applying a normal photolithography technique to form a bit line 88.

【0094】図37及び図38について説明した第六実
施例は転送トランジスタのソース領域(図示せず)にA
lからなるビット線88をコンタクトさせる際に大変に
良い結果が得られるものである。即ち、前記工程38−
(9)で説明してあるように、図では見えない箇所にビ
ット線コンタクト・ホールを形成するのであるが、その
場合、Si3 4 からなる絶縁膜79を挟んで、上側に
はPSG膜が、また、下側にはSiO2 膜がそれぞれ積
層されている部分をエッチングし、レジスト・マスクを
酸素プラズマなどで除去する必要がある。ところが、そ
の際、ビット線コンタクト・ホールの底には自然酸化膜
が生成されるので、Alのビット線88を形成する前に
フッ酸処理して除去しなければならない。そのようにし
た場合、Si3 4 からなる絶縁膜79は余り影響を受
けないがPSG膜とSiO2 膜がエッチングされ、その
部分のホール径が拡がってしまう。従って、Si3 4
からなる絶縁膜79のみがビット線コンタクト・ホール
内に突出した状態になってしまい、そこにAl膜を形成
した場合、断線を生ずることになる。然しながら、第六
実施例では、メモリ・キャパシタの対向電極84を形成
する段階でSi3 4 からなる絶縁膜79をパターニン
グしてしまうから、前記のような問題は起きない。ま
た、Si3 4 からなる絶縁膜79は対向電極84と同
一のマスクを利用して除去しているので、マスク工程が
増加することはない。
In the sixth embodiment described with reference to FIGS. 37 and 38, the source region (not shown) of the transfer transistor has A
Very good results are obtained when the bit line 88 made of 1 is brought into contact. That is, the step 38-
As described in (9), a bit line contact hole is formed in a place that cannot be seen in the figure. In this case, a PSG film is formed above the insulating film 79 made of Si 3 N 4. However, it is necessary to etch the portion where the SiO 2 film is laminated on the lower side, and remove the resist mask with oxygen plasma or the like. However, at this time, since a natural oxide film is formed at the bottom of the bit line contact hole, it must be removed by hydrofluoric acid treatment before forming the Al bit line 88. In such a case, the insulating film 79 made of Si 3 N 4 is not affected much, but the PSG film and the SiO 2 film are etched, and the hole diameter at that portion is increased. Therefore, Si 3 N 4
Only the insulating film 79 made of GaN protrudes into the bit line contact hole, and if an Al film is formed there, disconnection will occur. However, in the sixth embodiment, since the insulating film 79 made of Si 3 N 4 is patterned at the stage of forming the counter electrode 84 of the memory capacitor, the above-described problem does not occur. Since the insulating film 79 made of Si 3 N 4 is removed by using the same mask as that of the counter electrode 84, the number of mask steps does not increase.

【0095】[0095]

【発明の効果】本発明に依る半導体記憶装置及びその製
造方法に於いては、一対の転送トランジスタ及び一対の
ドライバ・トランジスタ及び一対の二重ゲート構造TF
T負荷を含んで構成され、且つ、二重ゲート構造TFT
負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄
積電極及びドレイン及び下側ゲート電極とドライバ・ト
ランジスタのゲート電極或いはドレインとが相互に接続
される接続領域をもつと共に二重ゲート構造TFT負荷
の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電
極を覆うメモリ・キャパシタ用誘電体膜を介して積層さ
れた対向電極をもつメモリ・セルを備えるよう構成され
る。
In the semiconductor memory device and the method of manufacturing the same according to the present invention, a pair of transfer transistors, a pair of driver transistors, and a pair of double gate structures TF are provided.
Double gate structure TFT including T load
The storage electrode and the drain of the memory capacitor also serving as the upper gate electrode of the load, and the connection area where the lower gate electrode and the gate electrode or the drain of the driver transistor are mutually connected, and the upper side of the double gate structure TFT load A memory cell having a counter electrode laminated via a memory capacitor dielectric film covering a storage electrode of the memory capacitor also serving as a gate electrode is provided.

【0096】前記したところから明らかなように、本発
明では、ドライバ・トランジスタのゲート電極と二重ゲ
ート構造TFT負荷のゲート電極及び同じくドレインな
どの相互接続を同一の箇所で同一のコンタクト・ホール
を利用して接続し得る構成にしたことから、ドライバ・
トランジスタと二重ゲート構造TFT負荷との相互接続
の為のコンタクト・ホール形成は一回で済むことにな
り、また、メモリ・キャパシタを作り込むのに二重ゲー
ト構造TFT負荷の上側ゲート電極を利用するようにし
ているので、寄生容量の他に意図的に別設されたメモリ
・キャパシタをもった放射線耐性が大きい二重ゲート構
造TFT負荷型SRAMを少ない製造工程数で容易且つ
簡単に歩留り良く製造することができるようになった。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the same contact hole is formed at the same place by interconnecting the gate electrode of the driver transistor, the gate electrode of the double gate structure TFT load, and the drain. Because the configuration allows connection by using the driver,
The contact hole for interconnecting the transistor and the double-gate TFT load only needs to be formed once, and the upper gate electrode of the double-gate TFT load is used to build the memory capacitor. In this way, a double gate structure TFT load type SRAM having a large radiation resistance and having a memory capacitor intentionally provided in addition to a parasitic capacitance can be easily and easily manufactured with a high yield with a small number of manufacturing steps. You can now.

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

【図1】本発明の第一実施例を解説する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 1 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 2 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a main point of a process for explaining a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 3 is a cutaway side view of a main part of a double-gate-structure TFT-load type SRAM at an important part of a process for explaining a first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 4 is a cutaway side view of a main part of the double gate structure TFT load type SRAM at a key point in the process for explaining the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 5 is a cutaway side view of a main part of a double-gate-structure TFT-loaded SRAM at an important point in the process for explaining the first embodiment of the present invention;

【図6】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 6 is a cutaway side view of a main portion of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in the process for explaining the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 7 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 8 is a cutaway side view of a main part of a double-gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
FIG. 9 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a main point of a process for explaining a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 10 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a main point of a process for explaining a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 11 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a main point of a process for explaining a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明者らが実現させたTFT負荷型SRA
Mの要部平面図である。
FIG. 12 shows a TFT load type SRA realized by the present inventors.
It is a principal part top view of M.

【図13】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 13 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 14 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 15 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 16 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 17 is a fragmentary side view of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention;

【図18】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 18 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a main point of a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 19 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention;

【図20】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 20 is a fragmentary side elevational view of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention;

【図21】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 21 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 22 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図23】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
FIG. 23 is a plan view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a main point of a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図24】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
FIG. 24 is a plan view of a main portion of a double gate structure TFT load type SRAM at a main point of a process for explaining a third embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
FIG. 25 is a plan view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention;

【図26】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
FIG. 26 is a plan view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention;

【図27】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
FIG. 27 is a plan view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention;

【図28】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
FIG. 28 is a plan view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention;

【図29】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
FIG. 29 is a plan view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a third embodiment of the present invention;

【図30】本発明の第四実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 30 is a fragmentary side elevational view of a double gate structure TFT load type SRAM at an important part of a process for explaining a fourth embodiment of the present invention;

【図31】本発明の第四実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 31 is a side sectional view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at an important part of a process for explaining a fourth embodiment of the present invention;

【図32】本発明の第四実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 32 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a fourth embodiment of the present invention;

【図33】本発明の第五実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 33 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a fifth embodiment of the present invention;

【図34】本発明の第五実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 34 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a fifth embodiment of the present invention;

【図35】本発明の第五実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 35 is a cutaway side view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a fifth embodiment of the present invention;

【図36】本発明の第五実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 36 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a fifth embodiment of the present invention;

【図37】本発明の第六実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 37 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in the process for explaining the sixth embodiment of the present invention;

【図38】本発明の第六実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
FIG. 38 is a side cutaway view of a main part of a double gate structure TFT load type SRAM at a key point in a process for explaining a sixth embodiment of the present invention;

【図39】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 39 is a fragmentary sectional side view at a key step of the process for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM.

【図40】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 40 is a fragmentary side elevational view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM.

【図41】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 41 is a sectional side view of a relevant part in a process key for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM.

【図42】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 42 is a cross-sectional side view of a relevant part at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM.

【図43】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 43 is a fragmentary side elevation view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM;

【図44】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 44 is a cross-sectional side view of a relevant part at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM.

【図45】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 45 is a cross-sectional side view of a main part at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM.

【図46】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 46 is a cutaway side view of a relevant part at a process key point for describing a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM.

【図47】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 47 is a fragmentary side elevational view at a key step in the process for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM;

【図48】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 48 is a cross-sectional side view of a relevant part at a process key point for describing a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM.

【図49】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 49 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM in a process key point;

【図50】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 50 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM at a key point in a process;

【図51】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 51 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM at a process essential point;

【図52】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 52 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM at a key step;

【図53】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 53 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high resistance load type SRAM at a key point in a process;

【図54】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 54 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a high-resistance load type SRAM;

【図55】高抵抗負荷型SRAMの要部等価回路図であ
る。
FIG. 55 is a main part equivalent circuit diagram of a high resistance load type SRAM.

【図56】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 56 is a fragmentary side elevation view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT load type SRAM.

【図57】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 57 is a fragmentary side elevation view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT load type SRAM.

【図58】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 58 is a fragmentary side elevation view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT load type SRAM.

【図59】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
FIG. 59 is a fragmentary side elevation view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT load type SRAM.

【図60】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 60 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT load type SRAM in a relevant part of a process;

【図61】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 61 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT load type SRAM at an important point in a process;

【図62】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 62 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT load type SRAM in a relevant part of a process;

【図63】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
FIG. 63 is a fragmentary plan view for explaining a conventional example of a method of manufacturing a TFT load type SRAM in a process key point;

【図64】TFT負荷型SRAMの要部等価回路図であ
る。
FIG. 64 is a main part equivalent circuit diagram of a TFT load type SRAM.

【図65】二重ゲート構造TFT負荷型SRAMを製造
する方法の従来例を解説する為の工程要所に於ける要部
切断側面図である。
FIG. 65 is a fragmentary side elevation view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a double gate structure TFT load type SRAM.

【図66】二重ゲート構造TFT負荷型SRAMを製造
する方法の従来例を解説する為の工程要所に於ける要部
切断側面図である。
FIG. 66 is a fragmentary side elevation view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a double gate structure TFT load type SRAM.

【図67】二重ゲート構造TFT負荷型SRAMを製造
する方法の従来例を解説する為の工程要所に於ける要部
切断側面図である。
FIG. 67 is a fragmentary side elevation view at a key step for explaining a conventional example of a method of manufacturing a double gate structure TFT load type SRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン半導体基板 2 フィールド絶縁膜 3 ゲート絶縁膜 3A コンタクト・ホール 4 ゲート電極 5 ソース領域 5′ 不純物領域 6 ドレイン領域 7 絶縁膜 8 接地線 9 絶縁膜 15 下側ゲート電極 16 下側ゲート絶縁膜 16A コンタクト・ホール 17 ソース領域 18 ドレイン領域 19 チャネル領域 23 絶縁膜 23A 相互接続コンタクト・ホール 24 二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極兼メ
モリ・キャパシタの蓄積電極 25 絶縁膜 26 ビット線 27 メモリ・キャパシタ用誘電体膜 28 メモリ・キャパシタの対向電極
Reference Signs List 1 silicon semiconductor substrate 2 field insulating film 3 gate insulating film 3A contact hole 4 gate electrode 5 source region 5 'impurity region 6 drain region 7 insulating film 8 ground line 9 insulating film 15 lower gate electrode 16 lower gate insulating film 16A Contact hole 17 Source region 18 Drain region 19 Channel region 23 Insulating film 23A Interconnecting contact hole 24 Upper gate electrode of double gate structure TFT and storage electrode of memory capacitor 25 Insulating film 26 Bit line 27 For memory capacitor Dielectric film 28 Counter electrode of memory capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/8244 H01L 21/822 H01L 27/04 H01L 27/11 H01L 29/786 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/8244 H01L 21/822 H01L 27/04 H01L 27/11 H01L 29/786

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一対の転送トランジスタ及び一対のドライ
バ・トランジスタ及び一対の二重ゲート構造TFT負荷
を含んで構成され、且つ、二重ゲート構造TFT負荷の
上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電極
及びドレイン及び下側ゲート電極とドライバ・トランジ
スタのゲート電極或いはドレインとが単一のコンタクト
・ホールによって相互に接続される接続領域をもつと共
に二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねた
メモリ・キャパシタの蓄積電極を覆うメモリ・キャパシ
タ用誘電体膜を介して積層された対向電極をもつメモリ
・セルを備えてなることを特徴とする半導体記憶装置。
1. A storage capacitor comprising a pair of transfer transistors, a pair of driver transistors, and a pair of double gate structure TFT loads, and also serving as an upper gate electrode of the double gate structure TFT load. Single contact between electrode and drain, lower gate electrode and driver transistor gate electrode or drain
A counter electrode laminated with a dielectric film for a memory capacitor covering a storage electrode of a memory capacitor having a connection region interconnected by holes and also serving as an upper gate electrode of a TFT load having a double gate structure. A semiconductor memory device comprising a memory cell having the same.
【請求項2】接続領域では、ドライバ・トランジスタの
ゲート電極或いはドレインの上方に少なくとも二重ゲー
ト構造TFT負荷の下側ゲート電極及びドレイン及び上
側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電極が
それぞれ絶縁膜を介して積層され、且つ、上層にあるメ
モリ・キャパシタの蓄積電極は中間に在る電極とその側
面で接続される共に最下層とその表面で接続されてなる
ことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
2. In the connection region, at least a lower gate electrode, a drain and a storage electrode of a memory capacitor serving also as an upper gate electrode of a double gate structure TFT load are insulated above a gate electrode or a drain of a driver transistor. 2. The storage electrode of a memory capacitor which is stacked via a film and which is in an upper layer is connected to an intermediate electrode on a side surface thereof and is connected to a lowermost layer on a surface thereof. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項3】メモリ・キャパシタの蓄積電極が少なくと
も一枚のフィンを備え且つ最下層のフィンが二重ゲート
構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねていることを特
徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the storage electrode of the memory capacitor has at least one fin, and the lowermost fin also functions as the upper gate electrode of the double gate structure TFT load. Storage device.
【請求項4】メモリ・セルの記憶状態に対応する二つの
電圧値の略中間の電位が印加される対向電極を備えてな
ることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a counter electrode to which a substantially intermediate potential between two voltage values corresponding to a storage state of the memory cell is applied.
【請求項5】メモリ・キャパシタの蓄積電極及び二重ゲ
ート構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたフィンの
平面で見たパターンが略同一であることを特徴とする請
求項3記載の半導体記憶装置。
5. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the pattern as viewed in the plane of the fin which also serves as the storage electrode of the memory capacitor and the upper gate electrode of the double gate structure TFT load is substantially the same. .
【請求項6】二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電
極を兼ねたフィンとメモリ・キャパシタの蓄積電極との
間にはそれ等電極のパターンの外方にまで延在し且つ平
面で見たパターンが対向電極と略同一である絶縁膜が介
在してなることを特徴とする請求項3或いは5記載の半
導体記憶装置。
6. A pattern extending between a fin also serving as an upper gate electrode of a double gate structure TFT load and a storage electrode of a memory capacitor and extending outside the pattern of the electrodes and viewed in a plane. 6. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein an insulating film substantially the same as the counter electrode is interposed.
【請求項7】半導体基板の表面にフィールド絶縁膜を形
成してからゲート絶縁膜を形成する工程と、 次いで、第一の導電膜を成長させてからパターニングを
行ってドライバ・トランジスタのゲート電極を形成する
工程と、 次いで、フィールド絶縁膜並びに第一の導電膜であるド
ライバ・トランジスタのゲート電極をマスクとして不純
物の導入を行い不純物領域を形成してから第一の絶縁膜
を形成する工程と、 次いで、第二の導電膜を成長させパターニングを行って
二重ゲート構造TFT負荷の下側ゲート電極を形成して
から第二の絶縁膜である下側ゲート絶縁膜を形成する工
程と、 次いで、第三の導電膜を成長させ選択的な不純物導入と
パターニングを行って二重ゲート構造TFT負荷のソー
ス領域及びドレイン領域及びチャネル領域を形成してか
ら第三の絶縁膜である上側ゲート絶縁膜を形成する工程
と、 次いで、第三の絶縁膜である上側ゲート絶縁膜及び第三
の導電膜からなるドレイン領域及び第二の絶縁膜である
下側ゲート絶縁膜及び第二の導電膜からなる下側ゲート
電極及び第一の絶縁膜を選択的に除去して第三の導電膜
からなるドレイン領域の側面と第二の導電膜からなる下
側ゲート電極の側面と第一の導電膜からなるドライバ・
トランジスタのゲート電極の表面を露出させる相互接続
コンタクト・ホールを形成する工程と、 次いで、第三の導電膜からなるドライバ領域の側面と第
二の導電膜からなる下側ゲート電極の側面と該第一の導
電膜からなるドライバ・トランジスタのゲート電極の表
面にコンタクトする第四の導電膜を形成してからパター
ニングしメモリ・キャパシタの蓄積電極とする工程と、 次いで、メモリ・キャパシタの蓄積電極を覆うメモリ・
キャパシタ用誘電体膜並びに第五の導電膜からなるメモ
リ・キャパシタの対向電極を順に形成する工程とを経て
SRAMを作成することを特徴とする半導体記憶装置の
製造方法。
7. A step of forming a field insulating film on a surface of a semiconductor substrate and then forming a gate insulating film, and then patterning after growing a first conductive film to form a gate electrode of the driver transistor. Forming a first insulating film after forming an impurity region by introducing an impurity using a gate electrode of a driver transistor as a field insulating film and a first conductive film as a mask, and then forming a first insulating film; Next, a step of growing and patterning a second conductive film to form a lower gate electrode of a double gate structure TFT load, and then forming a lower gate insulating film as a second insulating film; A third conductive film is grown and selectively doped with impurities and patterned to form a source region, a drain region and a channel region of a double-gate TFT load. Forming an upper gate insulating film, which is a third insulating film, and then forming a third insulating film, an upper gate insulating film and a drain region composed of a third conductive film, and a second insulating film And selectively removing the lower gate electrode and the first insulating film made of the lower gate insulating film and the second conductive film, and removing the side surface of the drain region made of the third conductive film and the second conductive film. A driver comprising a side surface of a lower gate electrode and a first conductive film.
Forming an interconnect contact hole exposing the surface of the gate electrode of the transistor; then, forming a side surface of the driver region made of the third conductive film, a side surface of the lower gate electrode made of the second conductive film, Forming a fourth conductive film in contact with the surface of the gate electrode of the driver transistor made of one conductive film, and then patterning it to form a storage electrode of the memory capacitor; and then covering the storage electrode of the memory capacitor memory·
And a process of forming a dielectric film and a memory capacitor counter electrode consisting of a fifth conductive film capacitor in order
A method for manufacturing a semiconductor memory device, comprising forming an SRAM .
【請求項8】第三の絶縁膜である上側ゲート絶縁膜に代
替してエッチング・ストッパとして作用する絶縁膜を形
成してから二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極
兼メモリ・キャパシタの蓄積電極に於けるフィンとなる
導電膜並びにスペーサとして作用する絶縁膜を順に形成
した後に相互接続コンタクト・ホールを形成する工程
と、次いで、フィンとなる導電膜の側面と第三の導電膜
からなるドレイン領域の側面と第二の導電膜からなる下
側ゲート電極の側面と第一の導電膜からなるドライバ・
トランジスタのゲート電極の表面にコンタクトする第四
の導電膜を形成する工程と、次いで、第四の導電膜をパ
ターニングしメモリ・キャパシタの蓄積電極とすると共
にスペーサとして作用する絶縁膜及びフィンとなる導電
膜のパターニングを行う工程と、次いで、スペーサとし
て作用する絶縁膜をエッチング・ストッパとして作用す
る絶縁膜をストッパにして等方的に除去してからメモリ
・キャパシタの蓄積電極及びフィンとなる導電膜の表面
を覆うメモリ・キャパシタ用誘電体膜を形成する工程
と、次いで、メモリ・キャパシタの蓄積電極とメモリ・
キャパシタ用誘電体膜を介して対向するメモリ・キャパ
シタの対向電極を形成する工程とが含まれてなることを
特徴とする請求項7記載の半導体記憶装置の製造方法。
8. An upper gate electrode of a double-gate TFT and a storage electrode of a memory capacitor after an insulating film acting as an etching stopper is formed in place of the upper gate insulating film as the third insulating film. Forming a conductive film serving as a fin and an insulating film serving as a spacer in this order, and then forming an interconnect contact hole, and then forming a side surface of the conductive film serving as a fin and a drain region formed of a third conductive film The side surface of the lower gate electrode made of the second conductive film and the side surface of the first conductive film
Forming a fourth conductive film in contact with the surface of the gate electrode of the transistor, and then patterning the fourth conductive film to serve as a storage electrode of the memory capacitor and a conductive film serving as an insulating film and a fin serving as a spacer; A step of patterning the film, and then isotropically removing the insulating film acting as a spacer using the insulating film acting as an etching stopper as a stopper, and then forming a conductive film serving as a storage electrode and a fin of a memory capacitor. Forming a dielectric film for the memory capacitor covering the surface, and then forming the storage electrode of the memory capacitor and the memory capacitor;
8. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 7, further comprising the step of: forming a counter electrode of a memory capacitor facing the capacitor dielectric film.
【請求項9】メモリ・キャパシタのフィンとなる導電膜
の複数枚分にスペーサとして作用する絶縁膜をそれぞれ
介挿して成長させ、後に、これ等をメモリ・キャパシタ
の蓄積電極を形成する際に同時にパターニングする工程
が含まれてなることを特徴とする請求項8記載の半導体
記憶装置の製造方法。
9. A method of manufacturing a memory capacitor, comprising the steps of: growing a plurality of conductive films serving as fins of a memory capacitor by interposing insulating films acting as spacers; 9. The method according to claim 8 , further comprising the step of patterning.
【請求項10】エッチング・ストッパとして作用する絶
縁膜をメモリ・キャパシタの対向電極を形成する際に同
時にパターニングする工程が含まれてなることを特徴と
する請求項8或いは9記載の半導体記憶装置の製造方
法。
10. The semiconductor memory device according to claim 8, further comprising a step of simultaneously patterning the insulating film serving as an etching stopper when forming the counter electrode of the memory capacitor. Production method.
【請求項11】二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート
絶縁膜上に二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極
を兼ねたメモリ・キャパシタのフィンを形成し、次い
で、エッチング・ストッパとして作用する絶縁膜及びス
ペーサとして作用する絶縁膜を順に形成してから相互接
続コンタクト・ホールを形成し、しかる後、前記二重ゲ
ート構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・
キャパシタのフィンに於ける側面と二重ゲート構造TF
T負荷のドレイン領域の側面と二重ゲート構造TFT負
荷の下側ゲート電極の側面とドライバ・トランジスタの
ゲート電極の表面にコンタクトするメモリ・キャパシタ
の蓄積電極を形成する工程が含まれてなることを特徴と
する請求項8或いは9或いは10記載の半導体記憶装置
の製造方法。
11. A fin of a memory capacitor also serving as an upper gate electrode of a double gate structure TFT load on an upper gate insulating film of a double gate structure TFT load, and then an insulating film acting as an etching stopper And an insulating film acting as a spacer are formed in order, and then an interconnect contact hole is formed. Thereafter, the memory gate serving also as the upper gate electrode of the double gate structure TFT load is formed.
Side and double gate structure TF in capacitor fin
Forming a storage electrode of a memory capacitor in contact with the side surface of the drain region of the T load, the side surface of the lower gate electrode of the double gate structure TFT load, and the surface of the gate electrode of the driver transistor. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 8, wherein the method comprises:
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