JP3070534B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP3070534B2
JP3070534B2 JP9191331A JP19133197A JP3070534B2 JP 3070534 B2 JP3070534 B2 JP 3070534B2 JP 9191331 A JP9191331 A JP 9191331A JP 19133197 A JP19133197 A JP 19133197A JP 3070534 B2 JP3070534 B2 JP 3070534B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
特に少なくともMOSトランジスタと(大きな抵抗値を
有した)抵抗素子とを含んだ半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MOSトランジスタを含んでなる半導体
装置において、この半導体装置を構成する回路に例えば
電圧検出のようなフィードバック機能を含んだ定電圧発
生回路,AD−DA変換回路等が含まれる場合、抵抗素
子が必要とされる。これらの抵抗素子では、抵抗素子を
流れる電流による電位の変動を低減するために高抵抗が
必要であり,さらには製造工程のゆらぎに依存する抵抗
値の誤差は少ないことが好ましく、例えば1MΩ〜10
MΩ程度の抵抗値が要求されている。昨今要求されてい
る0.2μm設計ルール程度の微細化された(MOSト
ランジスタを含んでなる)半導体装置では、配線材料に
用いられる導電体膜は低抵抗化の傾向にあり、ゲート電
極はN+ 型多結晶シリコン膜に金属シリサイド膜が積層
してなる金属ポリサイド膜から構成され,他の下層配線
は金属シリサイド膜から構成される傾向にある。例えば
スタックド型のメモリセルを有するDRAMを含んでな
る半導体装置においても、酸化タンタル(Ta25
膜等の高誘電率膜の採用に伴なって、(主たる採用目的
が低抵抗化とは異なるが)メモリセルのセルプレート電
極の構成材料もN+ 型多結晶シリコン膜から例えば窒化
チタン(TiN)膜とタングステンシリサイド(WSi
2 )膜との積層膜等に置換されつつある。
【0003】上記抵抗素子の構成材料としては、一般的
にはフィールド絶縁膜の表面上に別途設けた第2のN+
型多結晶シリコン膜が好ましい。この場合、例えばMO
Sトランジスタ等の半導体素子を0.2μm設計ルール
により形成したとしても、製造工程のゆらぎに依存する
抵抗値の誤差を相対的に低減するために、抵抗素子は例
えば0.8μm程度の線幅で形成されている。
【0004】スタックド型のメモリセルを有するDRA
Mを含んでなる半導体装置では、ビットコンタクト孔,
ノードコンタクト孔等のアスペクト比を実効的に低減す
る等の目的から、ワード線の側面に設けられた絶縁膜ス
ペーサに自己整合的にメモリセルを構成するNチャネル
MOSトランジスタのN型ソース・ドレイン領域に直接
に接続されて,ビット線もしくはストレージノード電極
に接続される引き出しパッドが採用されている。これら
の引き出しパッドは第2のN+ 型多結晶シリコン膜から
形成されるため、抵抗素子もこの第2のN+ 型多結晶シ
リコン膜により形成することが可能になる。このような
DRAMを含んだ半導体装置が0.2μm設計ルールに
より形成される場合でも、抵抗素子は例えば0.8μm
程度の線幅でフィールド絶縁膜の表面上に形成されてい
る。この半導体装置における第2のN+ 型多結晶シリコ
ン膜の膜厚は、フィールド絶縁膜の表面上では例えば
0.15μm(150nm)であっても、セルアレイ領
域においては(ワード線の空隙部を充填していることか
ら)かなり厚い部分が存在する。このため同じ第2のN
+ 型多結晶シリコン膜により同一のフォトリソグラフィ
工程によりこれら抵抗素子と引き出しパッドとを形成す
るならば、150nmの膜厚の(第2の)N+型多結晶
シリコン膜のエッチング時間を基準にできないためかな
りのオーバーエッチングが必要となり、抵抗素子の線幅
を0.2μmにすることは回避されなければならず、結
果として0.8μm程度に抵抗素子の線幅を設定するこ
とが必要になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記一般的な半導体装
置もしくはDRAMを含んだ半導体装置において、上記
抵抗素子の占有面積はかなりの広さになる。例えば、膜
厚150nm程度で層抵抗が50Ω/□程度の(第2
の)N+ 型多結晶シリコン膜により、抵抗値が例えば5
MΩの抵抗素子を形成する場合、この占有面積は次のと
おりになる。例えばこの抵抗素子が0.8μmの線幅で
一定方向に往復し,例えば0.8μmの間隔を有して蛇
行した姿態を有しているならば、この抵抗素子に必要な
占有面積は例えば128×1000μm2 程度になる。
【0006】なお、(MOSトランジスタを含んだ)半
導体装置では、占有面積の大きな素子は抵抗素子のみに
限定されるものではない。このような半導体装置に定電
圧発生回路が含まれる場合、定電圧発生回路にはポンピ
ング容量や補償容量等の容量値の大きな容量素子が含ま
れることになる。これらの容量素子の容量値は例えば1
3 pF〜105 pF程度である。このような容量素子
は、例えばゲート長L/ゲート幅Wが50μm/50μ
mのNチャネルMOSトランジスタを複数並列接続し,
これらNチャネルMOSトランジスタのN型ソース領域
並びにN型ドレイン領域と(反転された状態の)チャネ
ル領域とを一方の電極とし,ゲート電極を対向電極とし
て構成されている。ことため、例えば3000pFの補
償容量素子の場合、上記NチャネルMOSトランジスタ
のゲート酸化膜の膜厚が例えば7nmであるとき、これ
の占有面積は100×6100μm2 となる。
【0007】したがって本発明の主なる目的は、半導体
装置の微細化の達成のために、製造工程のゆらぎに依存
する抵抗素子の抵抗値の誤差の相対的な低減を維持しな
がら、半導体装置の微細化に沿って、少なくとも抵抗素
子の占有面積を縮小することにある。さらに本発明の副
なる目的は、大きな容量値を有した容量素子の占有面積
を縮小することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の第
1の態様の特徴は、シリコン基板の表面に第1の導電体
膜からなるゲート電極を有して形成されたMOSトラン
ジスタと、このシリコン基板の表面に設けられたフィー
ルド絶縁膜の表面上に形成された第2の導電体膜からな
る抵抗素子とを少なくとも有する半導体装置であって、
上記フィールド絶縁膜の表面上には所定電位に接続され
た上記第1の導電体膜からなる複数の導電体膜パターン
が所要の間隔を有して平行に設けられ、これらの導電体
膜パターンの上面および側面は絶縁膜により覆われ、上
記抵抗素子が上記導電体膜パターンに直交する方向に上
記絶縁膜を介してこれらの導電体膜パターン上を複数回
横断する姿態を有して設けられていることと、上記第1
の導電体膜が第1のN+ 型多結晶シリコン膜と金属シリ
サイド膜とが積層してなる金属ポリサイド膜からなり、
上記第2の導電体膜が第2のN+ 型多結晶シリコン膜か
らなり、上記絶縁膜が、上記ゲート電極並びに導電体膜
パターンの上面と側面とをそれぞれ覆う絶縁膜キャップ
と絶縁膜スペーサとからなることと、さらに上記半導
体装置がスタックド型のメモリセルを有したDRAMを
含み、上記MOSトランジスタがこれらのメモリセルを
構成するNチャネルMOSトランジスタを含み、これら
のNチャネルMOSトランジスタが上記シリコン基板の
表面に形成されたPウェルの表面に設けられ、これらの
NチャネルMOSトランジスタのワード線が上記ゲート
電極からなり上記ワード線の側面に設けられた上記絶
縁膜スペーサに自己整合的に上記NチャネルMOSトラ
ンジスタのN型ソース・ドレイン領域に直接に接続され
て,ビット線もしくはストレージノード電極に接続され
る引き出しパッドが、上記第2のN+ 型多結晶シリコン
膜からなることとにある
【0009】本発明の半導体装置の第2の態様の特徴
は、P型シリコン基板の表面に形成された第1のPウェ
ルの表面に設けられたNチャネルMOSトランジスタ
と、このP型シリコン基板の表面に形成されたNウェル
の表面に設けられたPチャネルMOSトランジスタと、
これらの第1のPウェルの底部の深さより深い深さを有
してこのP型シリコン基板の表面に形成された第2のP
ウェルの表面上に設けられた抵抗素子とを少なくとも有
する半導体装置であって、上記NチャネルMOSトラン
ジスタ並びにPチャネルMOSトランジスタのゲート電
極は第1のN+ 型多結晶シリコン膜と金属シリサイド膜
とが積層してなる金属ポリサイド膜からなり、これらの
ゲート電極の上面は第1の絶縁膜からなる絶縁膜キャッ
プにより覆われ、これらのゲート電極の側面は第2の絶
縁膜からなる絶縁膜スペーサにより覆われ、上記第2の
Pウェルの表面には上記第1のN+ 型多結晶シリコン膜
からなる複数のN+ 型多結晶シリコン膜パターンがこれ
らの第2のPウェルの表面に直接に接続し,所要の間隔
を有して平行に設けられ、これらの第2のPウェルの表
面にはこれらのN+ 型多結晶シリコン膜パターンに自己
整合的に所望の深さの溝が設けられ、これらのN+ 型多
結晶シリコン膜パターンに直接に接続するこれらの第2
のPウェルの表面を含めて,これらの溝の表面をなすこ
れらの第2のPウェルの表面にはN+ 型拡散層が設けら
れ、これらの溝を含めて,これらのN+ 型多結晶シリコ
ン膜パターンの表面は所要膜厚の第3の絶縁膜により覆
われ、第2のN+ 型多結晶シリコン膜からなる上記抵抗
素子がこれらのN+ 型多結晶シリコン膜パターンに直交
する方向にこの第3の絶縁膜を介してこれらのN+ 型多
結晶シリコン膜パターン上を複数回横断する姿態を有し
て設けられていることと、上記第1,第2および第3の
絶縁膜がそれぞれ酸化シリコン膜であるか、または、
記第3の絶縁膜が窒化シリコン膜に上記第2の絶縁膜が
積層した膜からなり上記第1の絶縁膜およびこの第2の
絶縁膜がそれぞれ酸化シリコン膜であることと、さら
上記半導体装置がスタックド型のメモリセルを有し
たDRAMを含み、これらのメモリセルを構成するNチ
ャネルMOSトランジスタは上記ゲート電極からなるワ
ード線を有してなる第2のNチャネルMOSトランジス
タからなり、上記Nウェルの底部の深さより深い深さを
有して上記P型シリコン基板の表面には第2のNウェル
が設けられ,これらの第2のNウェルの周辺をなすこれ
らのP型シリコン基板の表面にはこれらのNウェルが設
けられ,さらに,これらのNウェルに囲まれたこれらの
第2のNウェルの表面には上記第1のPウェルが設けら
れ、上記第2のNチャネルMOSトランジスタがこれら
の第1のPウェルの表面に設けられ、さらに、上記ワー
ド線の側面に設けられた上記絶縁膜スペーサに自己整合
的に上記第2のNチャネルMOSトランジスタのN型ソ
ース・ドレイン領域に直接に接続されて,ビット線もし
くはストレージノード電極に接続される引き出しパッド
が上記第2のN+ 型多結晶シリコン膜からなることと、
さらにまた、上記第2のN+ 型多結晶シリコン膜からの
上記抵抗素子と上記引き出しパッドとの形成が、それぞ
れ別のフォトリソグラフィ工程によりなされることとに
ある
【0010】本発明の半導体装置の第3の態様の特徴
は、P型シリコン基板の表面に形成された第1のPウェ
ルの表面に設けられたNチャネルMOSトランジスタ
と、このP型シリコン基板の表面に形成られたNウェル
の表面に設けられたPチャネルMOSトランジスタと、
これらの第1のPウェルの底部の深さより深い深さを有
してこのP型シリコン基板の表面の第1の領域に形成さ
れた第2のPウェルの表面上に設けられた抵抗素子と、
このP型シリコン基板の表面の第2の領域に形成された
これらの第2のPウェルの表面に設けられた容量素子と
を少なくとも有する半導体装置であって、上記Nチャネ
ルMOSトランジスタ並びにPチャネルMOSトランジ
スタのゲート電極は第1のN+ 型多結晶シリコン膜と金
属シリサイド膜とが積層してなる金属ポリサイド膜から
なり、これらのゲート電極の上面は第1の絶縁膜からな
る絶縁膜キャップにより覆われ、これらのゲート電極の
側面は第2の絶縁膜からなる絶縁膜スペーサにより覆わ
れ、上記第1の領域の上記第2のPウェルの表面には上
記第1のN+ 型多結晶シリコン膜からなる複数の第1の
+ 型多結晶シリコン膜パターンがこれらの第2のPウ
ェルの表面に直接に接続し,第1の所要の間隔を有して
平行に設けられ、これらの第2のPウェルの表面にはこ
れらの第1のN+ 型多結晶シリコン膜パターンに自己整
合的に所望の深さの第1の溝が設けられ、これらの第1
のN+ 型多結晶シリコン膜パターンに直接に接続するこ
れらの第2のPウェルの表面を含めて,これらの第1の
溝の表面をなすこれらの第2のPウェルの表面には第1
のN+ 型拡散層が設けられ、これらの第1の溝を含め
て,これらの第1のN+ 型多結晶シリコン膜パターンの
表面は所要膜厚の第3の絶縁膜により覆われ、第2のN
+ 型多結晶シリコン膜からなる上記抵抗素子がこれらの
第1のN+ 型多結晶シリコン膜パターンに直交する方向
にこの第3の絶縁膜を介してこれらの第1のN+ 型多結
晶シリコン膜パターン上を複数回横断する姿態を有して
設けられ、上記第2の領域の上記第2のPウェルの表面
には上記第1のN+ 型多結晶シリコン膜からなる複数の
第2のN+ 型多結晶シリコン膜パターンがこれらの第2
のPウェルの表面に直接に接続し,第2の所要の間隔を
有して平行に設けられ、これらの第2のPウェルの表面
にはこれらの第2のN+ 型多結晶シリコン膜パターンに
自己整合的に所望の深さの第2の溝が設けられ、これら
の第2のN+ 型多結晶シリコン膜パターンに直接に接続
するこれらの第2のPウェルの表面を含めて,これらの
第2の溝の表面をなすこれらの第2のPウェルの表面に
は第2のN+ 型拡散層が設けられ、これらの第2の溝を
含めて,これらの第2のN+ 型多結晶シリコン膜パター
ンの表面は容量絶縁膜により覆われ、この容量絶縁膜は
上記金属シリサイド膜からなる対向電極により直接に覆
われていることにある。好ましくは、上記第1,第2お
よび第3の絶縁膜がそれぞれ酸化シリコン膜であるか、
もしくは、上記第3の絶縁膜が窒化シリコン膜に上記第
2の絶縁膜が積層した膜からなり上記第1の絶縁膜およ
びこの第2の絶縁膜がそれぞれ酸化シリコン膜である。
さらに好ましくは、上記半導体装置がスタックド型のメ
モリセルを有したDRAMを含み、これらのメモリセル
を構成するNチャネルMOSトランジスタは上記ゲート
電極からなるワード線を有してなる第2のNチャネルM
OSトランジスタからなり、上記Nウェルの底部の深さ
より深い深さを有して上記P型シリコン基板の表面には
第2のNウェルが設けられ,これらの第2のNウェルの
周辺をなすこのP型シリコン基板の表面にはこれらのN
ウェルが設けられ,さらに,これらのNウェルに囲まれ
たこれらの第2のNウェルの表面には上記第1のPウェ
ルが設けられ、上記第2のNチャネルMOSトランジス
タがこれらの第1のPウェルの表面に設けられ、さら
に、上記ワード線の側面に設けられた上記絶縁膜スペー
サに自己整合的に上記第2のNチャネルMOSトランジ
スタのN型ソース・ドレイン領域に直接に接続されて,
ビット線もしくはストレージノード電極に接続される引
き出しパッドが上記第2のN+ 型多結晶シリコン膜から
なる。さらに、上記第2のN+ 型多結晶シリコン膜から
の上記抵抗素子と上記引き出しパッドとの形成が、それ
ぞれ別のフォトリソグラフィ工程によりなされる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0012】まず、本発明の第1の実施の形態の構成の
概要は、次のとおりになっている。本第1の実施の形態
はゲート電極が(第1のN+ 型多結晶シリコン膜を含ん
だ)金属ポリサイド膜からなるMOSトランジスタを含
んだ半導体装置に適用され、フィールド絶縁膜の表面上
にダミーのゲート電極を複数本平行に設けてこれらのゲ
ート電極の上面および側面がそれぞれ絶縁膜キャップお
よび絶縁膜スペーサで覆われているとき、第2のN+
多結晶シリコン膜からなる1つの抵抗素子が、これらの
ダミーのゲート電極に直交する方向に,絶縁膜キャップ
並びに絶縁膜スペーサを介してこれらのダミーのゲート
電極上を複数回往復横断する姿態に設けられている。本
第1の実施の形態の目的は、大きな抵抗値を有する抵抗
素子の占有面積を縮小することにある。
【0013】半導体装置の部分的レイアウト図である図
1と、半導体装置の平面模式図であり図1の〈A〉領域
および〈B〉領域の平面模式図である図2と、半導体装
置の断面模式図であり図2のAA線,BB線およびCC
線での断面模式図である図3とを参照すると、本発明の
第1の実施の形態の第1の実施例は、スタックド型のメ
モリセルを有したDRAMを含む半導体装置に適用され
たものである。この半導体装置では0.2μm設計ルー
ルが採用されている。
【0014】P型シリコン基板101の表面には、スタ
ックド型のメモリセルを有したDRAMが設けられたセ
ルアレイ領域161aと、NチャネルMOSトランジス
タが設けられたNチャネルMOSトランジスタ領域16
1bと、PチャネルMOSトランジスタが設けられたP
チャネルMOSトランジスタ領域161cと、抵抗値の
大きな抵抗素子が設けられた抵抗素子領域161dと、
容量値の大きな容量素子が設けられた容量素子領域16
1eとが設けられている。さらにP型シリコン基板10
1の表面には、接合の深さが7μm程度のNウェル10
2と、接合の深さが2μm程度のNウェル103と、底
面の深さが2μm程度のPウェル106とが設けられて
いる。セルアレイ領域106aはNウェル102の表面
に形成されたPウェル106の表面に設けられており、
さらにこのセルアレイ領域161a(このPウェル10
6)の周辺はNウェル103により取り囲まれて(他の
Pウェル106と素子分離されて)いる。NチャネルM
OSトランジスタ領域161b,PチャネルMOSトラ
ンジスタ領域161cは、それぞれPウェル106,N
ウェル103の表面に設けられている。抵抗素子領域1
61dおよび容量素子領域161eもそれぞれPウェル
106の表面に設けられている。P型シリコン基板10
1の表面の(Nウェル102,Nウェル103およびP
ウェル106の表面を含めた)素子分離領域には、膜厚
250nm程度のフィールド絶縁膜107が設けられて
いる〔図1〜図3〕。なお本第1の実施例ではNウェル
102を設けてあるが、Nウェル102の表面にPウェ
ル106を設ける構造にするのはセルアレイ領域161
aのPウェル106にP型シリコン基板101とは相違
する電位を与えるためであり、このNウェル102は必
須という類のものではない。
【0015】セルアレイ領域161aを構成するPウェ
ル106の表面上には、膜厚7nm程度のゲート酸化膜
108(およびフィールド絶縁膜107)を介して、ワ
ード線117aが設けられている。ワード線117aは
膜厚100nm程度の第1のN+ 型多結晶シリコン膜か
らなるN+ 型多結晶シリコン膜パターン111aに膜厚
100nm程度の(金属シリサイド膜である)タングス
テンシリサイド(WSi2 )膜からなるタングステンシ
リサイド膜パターン116aが積層してなる。ワード線
117aの上面は膜厚100nm程度の(第1の酸化シ
リコン膜からなる)酸化シリコン膜キャップ118aに
より直接に覆われており、ワード線117a(および酸
化シリコン膜キャップ118a)の側面は膜厚60nm
程度の(第2の酸化シリコン膜からなる)酸化シリコン
膜スペーサ121aにより直接に覆われている。ワード
線117aの線幅(ゲート長L),間隔および配線ピッ
チは、それぞれ0.25μm程度,0.2μm程度およ
び0.45μm程度である。セルアレイ領域161aの
フィールド絶縁膜107に囲まれたPウェル106の表
面には、接合の深さが0.1μm程度のN- 型拡散層1
19aa,119abがワード線117aに自己整合的
に設けられ、接合の深さが0.15μm程度のN+ 型拡
散層123aa,123abが酸化シリコン膜スペーサ
118aに自己整合的に設けられている。メモリセルを
構成するNチャネルMOSトランジスタは、ゲート酸化
膜108と、ワード線117aと、N- 型拡散層119
aaおよびN+ 型拡散層123aaからなるN型ソース
・ドレイン領域124aaと、N- 型拡散層119ab
およびN+ 型拡散層123abからなるN型ソース・ド
レイン領域124abとから構成されている。N型ソー
ス・ドレイン領域124aa,124abの線幅(ゲー
ト幅W)および間隔はそれぞれ0.2μm程度および
0.25μm程度である。
【0016】N型ソース・ドレイン領域124aa,1
24abには、膜厚150nm程度の第2のN+ 型多結
晶シリコン膜からなる引き出しパッド122aa,12
2abがそれぞれ直接に接続されている。引き出しパッ
ド122aa,122abはそれぞれ酸化シリコン膜ス
ペーサ121aに自己整合的に形成されており、引き出
しパッド122aa,122abの最小幅および最小間
隔はそれぞれ0.25μm程度および0.2μm程度で
ある。メモリセルを構成するNチャネルMOSトランジ
スタ(および引き出しパッド122aa,122ab)
等は(第1の)層間絶縁膜131に覆われている。層間
絶縁膜131には、引き出しパッド122aaに達する
ビットコンタクト孔132が設けられている。ビットコ
ンタクト孔132の口径は0.2μm程度である。層間
絶縁膜132の表面上には(第2の)タングステンシリ
サイド膜からなるビット線134が設けられており、ビ
ット線134はビットコンタクト孔132を介して引き
出しパッド122aa,N型ソース・ドレイン領域12
4aaに電気的に接続されている。
【0017】層間絶縁膜131の表面は(第2の)層間
絶縁膜141により覆われている。層間絶縁膜141お
よび層間絶縁膜131を貫通して設けられたノードコン
タクト孔142は、引き出しパッド122abに達して
いる。ノードコンタクト孔142は導電体膜からなるコ
ンタクトプラグ143により充填されており、ノードコ
ンタクト孔142の口径も0.2μm程度である。層間
絶縁膜141の表面上に設けられたストレージノード電
極144は、ノードコンタクト孔142を充填するコン
タクトプラグ143を介して引き出しパッド122a
b,N型ソース・ドレイン領域124abに接続されて
いる。ストレージノード電極144の幅,間隔はそれぞ
れ0.25μm程度,0.2μm程度である。ストレー
ジノード電極144は膜厚0.9μm程度のN+ 型多結
晶シリコン膜パターンからなり、ストレージノード電極
144の上面並びに側面は極めて薄い窒化シリコン膜と
酸化タンタル(Ta25 )膜とからなる容量絶縁膜1
45により直接に覆われている。容量絶縁膜145の酸
化シリコン膜換算膜厚は3nm程度である。ストレージ
ノード電極144はこの容量絶縁膜145を介してセル
プレート電極146により覆われている。セルプレート
電極146は膜厚100nm程度の窒化チタン(Ti
N)膜に膜厚100nm程度のタングステンシリサイド
(WSi2 )膜が積層してなる。セルプレート電極14
6の表面は(第3の)層間絶縁膜151により覆われて
いる〔図1,図2(a),図3(a)〕。
【0018】NチャネルMOSトランジスタ領域161
b,PチャネルMOSトランジスタ領域161cを構成
するPウェル106,Nウェル103の表面上には、そ
れぞれゲート酸化膜108等を介してゲート電極117
b,117cが設けられている。ゲート電極117b,
117cもそれぞれ膜厚100nm程度の第1のN+
多結晶シリコン膜からなるN+ 型多結晶シリコン膜パタ
ーン111b,111cに膜厚100nm程度の(金属
シリサイド膜である)タングステンシリサイド(WSi
2 )膜からなるタングステンシリサイド膜パターン11
6b,116cが積層してなる。ゲート電極117b,
117bの上面もそれぞれ膜厚100nm程度の(第1
の酸化シリコン膜からなる)酸化シリコン膜キャップ1
18b,118cにより直接に覆われており、ゲート電
極117b(および酸化シリコン膜キャップ118
b),ゲート電極117c(および酸化シリコン膜キャ
ップ118c)の側面もそれぞれ膜厚60nm程度の
(第2の酸化シリコン膜からなる)酸化シリコン膜スペ
ーサ121b,121cにより直接に覆われている。ゲ
ート電極117bのゲート長Lは0.3μm程度であ
り、ゲート電極117cのゲート長Lは0.35μm程
度である。
【0019】NチャネルMOSトランジスタ領域161
bのフィールド絶縁膜107に囲まれたPウェル106
の表面には、接合の深さが0.1μm程度のN- 型拡散
層119bがゲート電極117bに自己整合的に設けら
れ、接合の深さが0.2μm程度のN+ 型拡散層123
bが酸化シリコン膜スペーサ121bに自己整合的に設
けられている。NチャネルMOSトランジスタ領域16
1bに形成されたNチャネルMOSトランジスタは、ゲ
ート酸化膜108と、ゲート電極117bと、N- 型拡
散層119bおよびN+ 型拡散層123bからなるN型
ソース・ドレイン領域124bとから構成されている。
PチャネルMOSトランジスタ領域161cのフィール
ド絶縁膜107に囲まれたNウェル103の表面には、
接合の深さが0.2μm程度のP+ 型拡散層からなるP
型ソース・ドレイン領域125が酸化シリコン膜スペー
サ121cに自己整合的に設けられている。Pチャネル
MOSトランジスタ領域161cに形成されたPチャネ
ルMOSトランジスタは、ゲート酸化膜108と、ゲー
ト電極117cと、P+ 型拡散層からなるP型ソース・
ドレイン領域125とから構成されている。これらのN
チャネルMOSトランジスタおよびPチャネルMOSト
ランジスタを含めて、NチャネルMOSトランジスタ領
域161bおよびPチャネルMOSトランジスタ領域1
61cの表面は層間絶縁膜131により覆われている。
さらにこれらの領域でも、層間絶縁膜131の表面は層
間絶縁膜141により覆われ、層間絶縁膜141の表面
は層間絶縁膜151により覆われている〔図1,図2
(a),図3(a)〕。
【0020】抵抗素子領域161dを構成するPウェル
106の表面上には、フィールド絶縁膜107を介して
0.2μm程度の線幅(ゲート長L)を有した複数のダ
ミーのゲート電極117dが例えば(所要の間隔であ
る)0.5μmの間隔を有して,平行に設けられてい
る。ゲート電極117dの配線ピッチは0.7μm程度
である。ゲート電極117dも膜厚100nm程度のN
+ 型多結晶シリコン膜パターン111dに膜厚100n
m程度のタングステンシリサイド膜パターン116dが
積層してなる。ゲート電極117dの上面も膜厚100
nm程度の酸化シリコン膜キャップ118dにより直接
に覆われており、ゲート電極117d(および酸化シリ
コン膜キャップ118d)の側面も(これらのゲート電
極117dのそれぞれの一端を除いて)それぞれ膜厚6
0nm程度の酸化シリコン膜スペーサ121dにより直
接に覆われている。
【0021】(これらのゲート電極117dのそれぞれ
の一端に位置する)抵抗素子領域161dの一端には、
フィールド絶縁膜107に囲まれた素子形成領域が設け
られている。この素子形成領域の表面に設けられたゲー
ト酸化膜108には、ダイレクトコンタクト孔109が
設けられており、ゲート電極117dはダイレクトコン
タクト孔109を介してこのPウェル106の表面に直
接に接続されている。この素子形成領域をなすPウェル
106の表面には、ゲート電極117dの直下に接合の
深さが0.15μm程度のN+ 型拡散層123daが設
けられ、さらにゲート電極117dに自己整合的に接合
の深さが0.1μm程度のN- 型拡散層119daが設
けられている。N- 型拡散層119daとN+ 型拡散層
123daは直接に接続されており、図に示されない部
分においてこのN- 型拡散層119daは固定電位に接
続されている。さらに、酸化シリコン膜スペーサ121
dを構成する第2の酸化シリコン膜121が残置してこ
の素子形成領域の表面を覆っている。
【0022】抵抗素子領域161dの表面に設けられた
フィールド絶縁膜107の表面上には、(上記引き出し
パッド122aa等を構成する150nm程度の膜厚の
(第2の)N+ 型多結晶シリコン膜と同層の)N+ 型多
結晶シリコン膜パターンからなる抵抗素子122dが、
酸化シリコン膜118d並びに酸化シリコン膜スペーサ
121dを介してこれらのゲート電極117d上をゲー
ト電極117dに直交する方向に,複数回往復蛇行して
横断する姿態を有して設けられている。抵抗素子122
dの線幅,間隔はそれぞれ0.8μm程度,0.8μm
程度である。抵抗素子122dを含めて、抵抗素子領域
161dの表面も層間絶縁膜131により覆われてい
る。さらに、層間絶縁膜131の表面は層間絶縁膜14
1により覆われ、層間絶縁膜141の表面は層間絶縁膜
151により覆われている〔図1,図2(b),図3
(b),図3(c)〕。なお、本第1の実施の形態の本
第1の実施例において、ゲート電極117dを上記素子
形成領域に設けられたN- 型拡散層119daおよびN
+ 型拡散層123daに電気的に接続するのは、ゲート
電極117daの電位がフローティング状態をなるのを
抑止するためである。これにより、ゲート電極117d
と抵抗素子122dとの間に形成される寄生容量の変動
は、抑制される。
【0023】容量素子領域161eに設けられた容量素
子は、従来の容量素子と同じ構成になっている。本第1
の実施の形態の本第1の実施例では、抵抗素子122d
の形成がメモリセル,NチャネルMOSトランジスタ領
域161bにおけるNチャネルMOSトランジスタおよ
びPチャネルMOSトランジスタ領域161cにおける
PチャネルMOSトランジスタの形成と関連しているこ
とから、これらメモリセル,NチャネルMOSトランジ
スタおよびPチャネルMOSトランジスタの構成を説明
した。しかしながら、本第1の実施の形態の本第1の実
施例では、抵抗素子122dの形成が容量素子領域16
1eの容量素子の形成に強く関連するすることはないの
で、容量素子の構成の説明を省略する。
【0024】次に、本第1の実施の形態の本第1の実施
例による効果を説明する。例えば、膜厚150nm程度
で層抵抗が50Ω/□程度の(第2の)N+ 型多結晶シ
リコン膜により抵抗値が例えば5MΩの抵抗素子を形成
する場合、従来の半導体装置でのこの抵抗素子の占有面
積は前述したように128×1000μm2 程度必要で
あった。これに対して本第1の実施の形態の本第1の実
施例では、ダミーのゲート電極117dの1つの配線ピ
ッチ上を横断する抵抗素子122dの実効的な長さが
1.2μm程度になることから(従来の占有面積の7/
12倍程度に縮小されて)、5MΩの抵抗素子の占有面
積は例えば75×1000μm2 になる。抵抗素子の占
有面積の縮小率は、ゲート電極,酸化シリコン膜キャッ
プ,酸化シリコン膜スペーサ並びに抵抗素子(を構成す
る第2のN+ 型多結晶シリコン膜)の膜厚に依存してい
る。例えば、酸化シリコン膜キャップ118d(および
118a〜118c)の膜厚を厚くするならば、さらに
抵抗素子122dの占有面積は縮小される。本第1の実
施の形態の本第1の実施例において、ゲート電極117
dの(所要の)間隔を0.5μmに設定したのは、酸化
シリコン膜スペーサ121dの膜厚が60nm程度であ
り,さらに抵抗素子122dの膜厚が150nm程度で
あることに依存する。例えばこの間隔を0.45μm程
度とすると、従来より広い占有面積が必要になるという
事象も発生する。
【0025】なお、上記第1の実施の形態の上記第1の
実施例は、スタックド型のメモルセルを有したDRAM
を含む半導体装置に限定されるものではなく、また、
0.2μm設計ルールの半導体装置に限定されるもので
はない。また、金属ポリサイド膜を構成する金属シリサ
イド膜,絶縁膜キャップおよび絶縁膜スペーサ等の構成
材料が上記タングステンシリサイド膜,酸化シリコン膜
キャップおよび酸化シリコン膜スペーサ等に限定される
ものではない。例えば、金属シリサイド膜としてはモリ
ブデンシリサイド(MoSi2 )膜,タンタルシリサイ
ド(TaSi2 )膜あるいはチタンシリサイド(TiS
2 )膜でもよく、絶縁膜キャップとしては窒化シリコ
ン膜キャップでもよく、絶縁膜スペーサとしては窒化シ
リコン膜スペーサでもよい。さらにまた、第2のN+
多結晶シリコン膜等の膜厚も上記記載の値に限定される
ものではない。
【0026】半導体装置の製造工程の断面模式図であ
り,図2(a)のAA線での製造工程の断面模式図であ
る図4および図5と、半導体装置の製造工程の断面模式
図であり,図2(b)のBB線での製造工程の断面模式
図である図6および図7と、半導体装置の製造工程の断
面模式図であり,図2(b)のCC線での製造工程の断
面模式図である図8と、図1,図2および図3とを併せ
て参照すると、上記第1の実施の形態の上記第1の実施
例による半導体装置は、以下のとおりに形成される。
【0027】まず、P型シリコン基板101の表面のセ
ルアレイ領域161aにNウェル102が形成され、P
型シリコン基板101の表面のセルアレイ領域161a
の周辺およびPチャネルMOSトランジスタ領域161
cにNウェル103が形成される。P型シリコン基板1
01の表面のセルアレイ領域161aのNウェル102
の表面と、P型シリコン基板101の表面のNチャネル
MOSトランジスタ領域161b,抵抗素子領域161
dおよび容量素子領域161e等とにPウェル106が
形成される。P型シリコン基板101の表面の素子分離
領域にフィールド絶縁膜107が形成され、セルアレイ
領域161aを構成するPウェル106のフィールド絶
縁膜107に囲まれた表面と、NチャネルMOSトラン
ジスタ領域161bを構成するPウェル106のフィー
ルド絶縁膜107に囲まれた表面と、PチャネルMOS
トランジスタ領域161cを構成するNウェル103の
フィールド絶縁膜107に囲まれた表面と、抵抗素子領
域161dを構成するPウェル106のフィールド絶縁
膜107に囲まれた素子形成領域と、容量素子領域16
1eを構成するPウェル106のフィールド絶縁膜10
7に囲まれた表面(図示せず)とに、熱酸化により膜厚
7nm程度のゲート酸化膜108が形成される。
【0028】抵抗素子領域161dのゲート酸化膜10
8にダイレクトコンタクト孔109が開口された後、全
面に膜厚100nm程度の第1のN+ 型多結晶シリコン
膜(図に明示せず),膜厚100nm程度の第1のタン
グステンシリサイド膜(図に明示せず)および膜厚10
0nm程度の第1の酸化シリコン膜(図に明示せず)が
順次形成される。第1のN+ 型多結晶シリコン膜は例え
ば減圧気相成長法(LPCVD)等より形成される。第
1のN+ 型多結晶シリコン膜に含まれるN型不純物は燐
(P)である。第1のタングステンシリサイド膜は例え
ばスパッタリングにより形成され、第1の酸化シリコン
膜は例えば常圧気相成長法(APCVD)により形成さ
れる。フォトレジスト膜パターン(図示せず)をマスク
にして、第1の酸化シリコン膜,第1のタングステンシ
リサイド膜および第1のN+ 型多結晶シリコン膜が順次
異方性エッチングされて、酸化シリコン膜キャップ11
8a,118b,118c,118d等と、ワード線1
17aとゲート電極117b,117c等と、ダミーの
ゲート電極117dとが形成される。ワード線117a
はN+ 型多結晶シリコン膜パターン111aにタングス
テンシリサイド膜パターン116aが積層してなり、ゲ
ート電極117bはN+ 型多結晶シリコン膜パターン1
11bにタングステンシリサイド膜パターン116bが
積層してなり、ゲート電極117cはN+ 型多結晶シリ
コン膜パターン111cにタングステンシリサイド膜パ
ターン116cが積層してなり、ダミーのゲート電極1
17dはN+ 型多結晶シリコン膜パターン111dにタ
ングステンシリサイド膜パターン116dが積層してな
る。PチャネルMOSトランジスタ領域161c上を覆
うフォトレジスト膜パターン173をマスクにして燐の
イオン注入等が行なわれる。これにより、セルアレイ領
域161aを構成するPウェル106の表面にはワード
線117aに自己整合的なN- 型拡散層119aa,1
19abが形成され、NチャネルMOSトランジスタ領
域161bを構成するPウェル106の表面にはゲート
電極117bに自己整合的なN- 型拡散層119bが形
成され、抵抗素子領域161dの素子形成領域にはダミ
ーのゲート電極117dに自己整合的なN- 型拡散層1
19daが形成される〔図4(a),図6(a),図8
(a),図1,図2,図3〕。
【0029】上記フォトレジスト膜パターン173が除
去された後、膜厚60nm程度の第2の酸化シリコン膜
121が全面に形成される。酸化シリコン膜121は高
温気相成長法によりHTO膜であることが好ましい。N
チャネルMOSトランジスタ領域161bとPチャネル
MOSトランジスタ領域161cと容量素子領域161
eと抵抗素子領域161dの素子形成領域を覆い,この
素子形成領域を除いた抵抗素子領域161dとセルアレ
イ領域161aとに開口部が設けられたフォトレジスト
膜パターン174が形成される。このフォトレジスト膜
パターン174をマスクにした異方性エッチングにより
上記酸化シリコン膜121がエッチバックされ、ワード
線117aの側面には酸化シリコン膜スペーサ121a
が形成され、抵抗素子領域161dの素子形成領域の接
続される部分を除いたゲート電極117dの側面には酸
化シリコン膜スペーサ121dが形成され、抵抗素子領
域161dの素子形成領域にはゲート電極117dの一
端を覆う姿態を有して酸化シリコン膜121が残置され
る〔図4(b),図6(b),図8(b),図1,図
2,図3〕。
【0030】上記フォトレジスト膜パターン174が除
去された後、(平坦部での)膜厚が150nm程度の第
2のN+ 型多結晶シリコン膜(図に明示せず)が全面に
形成される。第2のN+ 型多結晶シリコン膜に含まれる
N型不純物も燐である。この第2のN+ 型多結晶シリコ
ン膜は、段差被覆性が要求されることと拡散源として機
能することが要求されることとから、成膜段階(in−
situ)でN+ 型であることが好ましい。したがっ
て、この第2のN+ 型多結晶シリコン膜の形成は、減圧
気相成長法(LPCVD)によることが好ましい。ある
いは、LPCVDによりin−situで高濃度の燐を
含んだ非晶質シリコン膜を形成しておいてもよい。次
に、フォトレジスト膜パターン176をマスクにした異
方性エッチングにより第2のN+ 型多結晶シリコン膜が
パターニングされ、引き出しパット122aa,122
abと抵抗素子122dとが形成される〔図4(c),
図6(c),図8(c),図1,図2,図3〕。
【0031】上記フォトレジスト膜176が除去された
後、急速加熱処理が施される。この熱処理により、引き
出しパット122aa,122abの直下にはN+ 型拡
散層123aa,123abが形成され(メモリセルを
構成するNチャネルMOSトランジスタのN型ソース・
ドレイン領域124aa,124abが形成)、ゲート
電極117dに直接に接続された(抵抗素子領域161
dを構成するPウェル106の)素子形成領域にはN+
型拡散層123daが形成される。続いて、セルアレイ
領域161a,PチャネルMOSトランジスタ領域16
1cおよび抵抗素子領域161dを覆うフォトレジスト
膜パターン177が形成される。このフォトレジスト膜
パターン177をマスクにした異方性エッチングによ
り、酸化シリコン膜121がエッチバックされて酸化シ
リコン膜スペーサ121bが形成される。さらにこのフ
ォトレジスト膜パターン177をマスクにして砒素(A
s)のイオン注入等が行なわれ、N+ 型拡散層123b
が形成される。これにより、NチャネルMOSトランジ
スタ領域161bにおけるNチャネルMOSトランジス
タのN型ソース・ドレイン領域124bが形成されると
ともにNチャネルMOSトランジスタ自体の形成も終了
する〔図5(a),図7(a),図8(d),図1,図
2,図3〕。
【0032】上記フォトレジスト膜177が除去された
後、PチャネルMOSトランジスタ領域161cにのみ
開口部を有するフォトレジスト膜パターン178が形成
される。このフォトレジスト膜パターン178をマスク
にした異方性エッチングにより、酸化シリコン膜121
がエッチバックされて酸化シリコン膜スペーサ121c
が形成される。さらにこのフォトレジスト膜パターン1
78をマスクにして2弗化硼素(BF2 )のイオン注入
等が行なわれ、P+ 型拡散層からなるP型ソース・ドレ
イン領域125が形成される。これにより、Pチャネル
MOSトランジスタ領域161cへのPチャネルMOS
トランジスタの形成も終了する〔図5(b),図7
(b),図8(e),図1,図2,図3〕。
【0033】続いて、上記フォトレジスト膜パターン1
78が除去される。その後、全面に第1の層間絶縁膜1
31が形成され、ビットコンタクト孔132が形成さ
れ、ビット線134が形成される。さらに全面に第2の
層間絶縁膜141が形成され、ノードコンタクト孔14
2が形成され、コンタクトプラグ143が形成される。
さらにまた、ストレージノード電極144,容量絶縁膜
145,セルプレート電極146および第3の層間絶縁
膜151の形成等が行なわれることにより、本第1の実
施の形態の本第1の実施例による半導体装置の形成が終
了する〔図1,図2,図3〕。
【0034】上記第1の実施の形態における抵抗素子領
域161dに設けられたダミーのゲート電極117dの
電位の固定手段は、本第1の実施の形態の上記第1の実
施例に記載されたものに限定されるものではない。
【0035】半導体装置の平面模式図である図9(a)
と、半導体装置の断面模式図であり,図9(a)のAA
線での断面模式図である図9(b)とを参照すると、上
記第1の実施の形態の第2の実施例は、抵抗素子領域1
61dを構成するPウェル106の表面上に設けられた
ダミーのゲート電極117dの電位の固定手段が本第1
の実施の形態の上記第1の実施例と相違している。本第
1の実施の形態の本第2の実施例によるダミーのゲート
電極117dに関わる構成は、以下のとおりになってい
る。
【0036】抵抗素子領域161dを構成するPウェル
106の表面上には、フィールド絶縁膜107を介し
て、N+ 型多結晶シリコン膜パターン111dにタング
ステンシリサイド膜パターン116dが積層してなる複
数のダミーのゲート電極117dが設けられている。ゲ
ート電極117dの上面は酸化シリコン膜キャップ11
8dにより直接に覆われており、ゲート電極117d
(および酸化シリコン膜キャップ118d)の側面は酸
化シリコン膜スペーサ121dにより直接に覆われてい
る。抵抗素子領域161dの一端にはフィールド絶縁膜
107に囲まれた素子形成領域が設けられ、この素子形
成領域の表面に設けられたゲート酸化膜(これは、酸化
シリコン膜スペーサ121dの形成に際して、エッチン
グ除去される)にはダイレクトコンタクト孔109が設
けられている。ダイレントコンタクト孔109近傍のゲ
ート電極117dを含めて、この素子形成領域の表面は
抵抗素子122dと同層の第2のN+ 型多結晶シリコン
膜からなるN+ 型多結晶シリコン膜パターン122db
により覆われている。ゲート電極117dはダイレクト
コンタクト孔109を介してこのPウェル106の表面
に直接に接続されている。この素子形成領域をなすPウ
ェル106の表面には、ゲート電極117dの直下にN
+ 型拡散層123daが設けられ、さらにゲート電極1
17dに自己整合的にN- 型拡散層119daが設けら
れている。さらにまたN+ 型多結晶シリコン膜パターン
122dbの直下のこの素子形成領域には、酸化シリコ
ン膜スペーサ121dに自己整合的に接合の深さが0.
15μm程度のN+ 型拡散層123dbが設けられてい
る。N- 型拡散層119daとN+ 型拡散層123da
とN+ 型拡散層123dbとは直接に接続されており、
図に示されない部分においてこのN+ 型拡散層123d
bは固定電位に接続されている。
【0037】本第1の実施の形態の本第2の実施例は、
本第1の実施の形態の上記第1の実施例の有した効果を
有している。
【0038】半導体装置の平面模式図である図10
(a)と、半導体装置の断面模式図であり,図10
(a)のAA線での断面模式図である図10(b)とを
参照すると、上記第1の実施の形態の第3の実施例も、
抵抗素子領域161dを構成するPウェル106の表面
上に設けられたダミーのゲート電極117dの電位の固
定手段が本第1の実施の形態の上記第1,第2の実施例
と相違している。本第1の実施の形態の本第3の実施例
によるダミーのゲート電極117dに関わる構成は、以
下のとおりになっている。
【0039】抵抗素子領域161dを構成するPウェル
106の表面上には、フィールド絶縁膜107を介し
て、N+ 型多結晶シリコン膜パターン111dにタング
ステンシリサイド膜パターン116dが積層してなる複
数のダミーのゲート電極117dが0.7μm程度の配
線ピッチで設けられている。ゲート電極117dの端部
におけるゲート電極117dの間隔は0.2μm程度で
あり、端部を除いた部分でのゲート電極117dの間隔
は0.5μm程度である。ゲート電極117dの上面は
酸化シリコン膜キャップ118dにより直接に覆われて
おり、ゲート電極117d(および酸化シリコン膜キャ
ップ118d)の側面は酸化シリコン膜スペーサ121
dにより直接に覆われている。ゲート電極117d直下
を除いた抵抗素子領域161dの一部にはフィールド絶
縁膜107に囲まれた素子形成領域が設けら、この素子
形成領域の表面には(接合の深さが0.1μm程度の)
-型拡散層119dcと(接合の深さが0.15μm
程度の)N+ 型拡散層123dcとが設けられている。
第1の層間絶縁膜131にはゲート電極117d,N+
型拡散層123dcに達するコンタクト孔132dが設
けられいる。これらのゲート電極117dは、これらの
コンタクト孔132dを介して、層間絶縁膜131の表
面上に設けられた(ビット線と同層の第2のタングステ
ンシリサイド膜からなる)配線134dにより、相互に
電気的に接続され,さらにN+ 型拡散層123dcに電
気的に接続されている。
【0040】本第1の実施の形態の本第3の実施例も、
本第1の実施の形態の上記第1の実施例の有した効果を
有している。
【0041】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。本発明の主なる目的は上記第1の実施の形態
のみにより解決されるものでなない。本第2の実施の形
態も上記第1の実施と形態と同様にゲート電極が(第1
のN+ 型多結晶シリコン膜を含んだ)金属ポリサイド膜
からなるMOSトランジスタを含んだ半導体装置に適用
される。本第2の実施の形態の特徴は、第1のN+ 型多
結晶シリコン膜からなる複数のN+ 型多結晶シリコン膜
パターンをシリコン基板の表面に平行に直接に形成し、
これらのN+ 型多結晶シリコン膜パターンに自己整合的
にシリコン基板の表面に溝を形成し、これらの凹凸形状
を利用して大きな抵抗値を有する抵抗素子を形成してい
る点にある。本第2の実施の形態では、このような抵抗
素子の占有面積は勿論縮小することが容易である。さら
に本第2の実施の形態の技術思想を利用することによ
り、本発明の副なる目的であるところの大きな容量値を
有する容量素子の占有面積の縮小も実現することが可能
になる。
【0042】半導体装置の部分的レイアウト図である図
11と、半導体装置の平面模式図および断面模式図であ
り,図11の〈A〉領域での平面模式図および断面模式
図である図12と、図11の〈B〉領域での平面模式図
および断面模式図である図13と、図11の〈C〉領域
での平面模式図および断面模式図である図14とを参照
すると、本発明の第2の実施の形態の第1の実施例も、
スタックド型のメモリセルを有したDRAMを含む半導
体装置に適用されたものであり、この半導体装置も0.
2μm設計ルールが採用されている。
【0043】P型シリコン基板201の表面には、スタ
ックド型のメモリセルを有したDRAMが設けられたセ
ルアレイ領域261aと、NチャネルMOSトランジス
タが設けられたNチャネルMOSトランジスタ領域26
1bと、PチャネルMOSトランジスタが設けられたP
チャネルMOSトランジスタ領域261cと、抵抗値の
大きな抵抗素子が設けられた抵抗素子領域261dと、
容量値の大きな容量素子が設けられた容量素子領域26
1eとが設けられている。さらにP型シリコン基板20
1の表面には、接合の深さが7μm程度のNウェル20
2と、接合の深さが2μm程度のNウェル203と、底
面の深さが3μm程度のPウェル205と、底面の深さ
が2μm程度のPウェル206とが設けられている。セ
ルアレイ領域261aはNウェル202の表面に形成さ
れたPウェル206の表面に設けられており、さらにこ
のセルアレイ領域261a(このPウェル206)の周
辺はNウェル203により取り囲まれて(Pウェル20
5,他の部分のPウェル206と素子分離されて)い
る。NチャネルMOSトランジスタ領域261b,Pチ
ャネルMOSトランジスタ領域261cは、それぞれP
ウェル206,Nウェル203の表面に設けられてい
る。抵抗素子領域261dおよび容量素子領域261e
は、それぞれPウェル205の表面に設けられている。
P型シリコン基板201の表面の(Nウェル202,N
ウェル203,Pウェル205およびPウェル206の
表面を含めた)素子分離領域には、膜厚250nm程度
のフィールド絶縁膜207が設けられている〔図11〜
図14〕。なお本第2の実施例でもNウェル202を設
けてあるが、Nウェル202の表面にPウェル206を
設ける構造にするのはセルアレイ領域261aのPウェ
ル206にP型シリコン基板201とは相違する電位を
与えるためであり、このNウェル202も必須という類
のものではない。
【0044】セルアレイ領域261aを構成するPウェ
ル206の表面上には、膜厚7nm程度のゲート酸化膜
208(およびフィールド絶縁膜207)を介して、ワ
ード線217aが設けられている。ワード線217aは
膜厚100nm程度の第1のN+ 型多結晶シリコン膜か
らなるN+ 型多結晶シリコン膜パターン211aに膜厚
100nm程度の(金属シリサイド膜である)タングス
テンシリサイド(WSi2 )膜からなるタングステンシ
リサイド膜パターン216aが積層してなる。ワード線
217aの上面は膜厚100nm程度の(APCVDに
より形成された酸化シリコン膜ではなく,HTO膜から
なる)酸化シリコン膜キャップ218aにより直接に覆
われており、ワード線217a(および酸化シリコン膜
キャップ218a)の側面は膜厚60nm程度の(HT
O膜からなる)酸化シリコン膜スペーサ221aにより
直接に覆われている。ワード線217aの線幅(ゲート
長L),間隔および配線ピッチは、それぞれ0.25μ
m程度,0.2μm程度および0.45μm程度であ
る。セルアレイ領域261aのフィールド絶縁膜207
に囲まれたPウェル206の表面には、接合の深さが
0.1μm程度のN- 型拡散層219aa,219ab
がワード線217aに自己整合的に設けられ、接合の深
さが0.15μm程度のN+ 型拡散層223aa,22
3abが酸化シリコン膜スペーサ218aに自己整合的
に設けられている。メモリセルを構成するNチャネルM
OSトランジスタは、ゲート酸化膜208と、ワード線
217aと、N- 型拡散層219aaおよびN+ 型拡散
層223aaからなるN型ソース・ドレイン領域224
aaと、N- 型拡散層219abおよびN+ 型拡散層2
23abからなるN型ソース・ドレイン領域224ab
とから構成されている。N型ソース・ドレイン領域22
4aa,224abの線幅(ゲート幅W)および間隔は
それぞれ0.2μm程度および0.25μm程度であ
る。
【0045】N型ソース・ドレイン領域224aa,2
24abには、(平坦部での)膜厚150nm程度の第
2のN+ 型多結晶シリコン膜からなる引き出しパッド2
22aa,222abがそれぞれ直接に接続されてい
る。この第2のN+ 型多結晶シリコン膜の層抵抗は50
Ω/□程度である。引き出しパッド222aa,222
abはそれぞれ酸化シリコン膜スペーサ221aに自己
整合的に形成されており、引き出しパッド222aa,
222abの最小幅および最小間隔はそれぞれ0.25
μm程度および0.2μm程度である。メモリセルを構
成するNチャネルMOSトランジスタ(および引き出し
パッド222aa,222ab)等は(第1の)層間絶
縁膜231に覆われている。層間絶縁膜231には、引
き出しパッド222aaに達するビットコンタクト孔2
32が設けられている。ビットコンタクト孔232の口
径は0.2μm程度である。層間絶縁膜232の表面上
には(第2の)タングステンシリサイド膜からなるビッ
ト線334が設けられており、ビット線334はビット
コンタクト孔232を介して引き出しパッド222a
a,N型ソース・ドレイン領域224aaに電気的に接
続されている。
【0046】層間絶縁膜231の表面は(第2の)層間
絶縁膜241により覆われている。層間絶縁膜241お
よび層間絶縁膜231を貫通して設けられたノードコン
タクト孔242は、引き出しパッド222abに達して
いる。ノードコンタクト孔242は導電体膜からなるコ
ンタクトプラグ243により充填されており、ノードコ
ンタクト孔242の口径も0.2μm程度である。層間
絶縁膜241の表面上に設けられたストレージノード電
極244は、ノードコンタクト孔242を充填するコン
タクトプラグ243を介して引き出しパッド222a
b,N型ソース・ドレイン領域224abに接続されて
いる。ストレージノード電極244の幅,間隔はそれぞ
れ0.25μm程度,0.2μm程度である。ストレー
ジノード電極244は膜厚0.9μm程度のN+ 型多結
晶シリコン膜パターンからなり、ストレージノード電極
244の上面並びに側面は極めて薄い窒化シリコン膜と
酸化タンタル膜とからなる(第2の)容量絶縁膜245
により直接に覆われている。容量絶縁膜245の酸化シ
リコン膜換算膜厚は3nm程度である。ストレージノー
ド電極244はこの容量絶縁膜245を介してセルプレ
ート電極246により覆われている。セルプレート電極
246は膜厚100nm程度の窒化チタン膜に膜厚10
0nm程度のタングステンシリサイド膜が積層してな
る。セルプレート電極246の表面は(第3の)層間絶
縁膜251により覆われている〔図11,図12
(a),図12(b)〕。
【0047】NチャネルMOSトランジスタ領域261
b,PチャネルMOSトランジスタ領域261cを構成
するPウェル206,Nウェル203の表面上には、そ
れぞれゲート酸化膜208等を介してゲート電極217
b,217cが設けられている。ゲート電極217b,
217cもそれぞれ膜厚100nm程度の第1のN+
多結晶シリコン膜からなるN+ 型多結晶シリコン膜パタ
ーン211b,211cに膜厚100nm程度の(金属
シリサイド膜である)タングステンシリサイド膜からな
るタングステンシリサイド膜パターン216b,216
cが積層してなる。ゲート電極217b,217bの上
面もそれぞれ膜厚100nm程度の酸化シリコン膜キャ
ップ218b,218cにより直接に覆われており、ゲ
ート電極217b(および酸化シリコン膜キャップ21
8b),ゲート電極217c(および酸化シリコン膜キ
ャップ218c)の側面もそれぞれ膜厚60nm程度の
酸化シリコン膜スペーサ221b,221cにより直接
に覆われている。ゲート電極217bのゲート長Lは
0.3μm程度であり、ゲート電極217cのゲート長
Lは0.35μm程度である。
【0048】NチャネルMOSトランジスタ領域261
bのフィールド絶縁膜207に囲まれたPウェル206
の表面には、接合の深さが0.1μm程度のN- 型拡散
層219bがゲート電極217bに自己整合的に設けら
れ、接合の深さが0.2μm程度のN+ 型拡散層223
bが酸化シリコン膜スペーサ221bに自己整合的に設
けられている。NチャネルMOSトランジスタ領域26
1bに形成されたNチャネルMOSトランジスタは、ゲ
ート酸化膜208と、ゲート電極217bと、N- 型拡
散層219bおよびN+ 型拡散層223bからなるN型
ソース・ドレイン領域224bとから構成されている。
PチャネルMOSトランジスタ領域261cのフィール
ド絶縁膜207に囲まれたNウェル203の表面には、
接合の深さが0.2μm程度のP+ 型拡散層からなるP
型ソース・ドレイン領域225が酸化シリコン膜スペー
サ221cに自己整合的に設けられている。Pチャネル
MOSトランジスタ領域261cに形成されたPチャネ
ルMOSトランジスタは、ゲート酸化膜208と、ゲー
ト電極217cと、P+ 型拡散層からなるP型ソース・
ドレイン領域225とから構成されている。これらのN
チャネルMOSトランジスタおよびPチャネルMOSト
ランジスタを含めて、NチャネルMOSトランジスタ領
域261bおよびPチャネルMOSトランジスタ領域2
61cの表面は層間絶縁膜231により覆われている。
さらにこれらの領域でも、層間絶縁膜231の表面は層
間絶縁膜241により覆われ、層間絶縁膜241の表面
は層間絶縁膜251により覆われている〔図11,図1
2(a),図12(b)〕。
【0049】抵抗素子領域261dを構成するPウェル
205の表面には、膜厚100nm程度の上記第1のN
+ 型多結晶シリコン膜からなる0.2μm程度の線幅を
有した複数の第1のN+ 型多結晶シリコン膜パターン2
11dが、抵抗素子領域261dを構成するPウェル2
05の表面に直接に接続する姿態を有して設けられてい
る。これらのN+ 型多結晶シリコン膜パターン211d
の両端は、好ましくはそれぞれフィールド絶縁膜207
の表面上に延在している。N+ 型多結晶シリコン膜パタ
ーン211dは、例えば(第1の所要の間隔である)
0.7μmの間隔を有して,平行に設けられている。第
1のN+ 型多結晶シリコン膜パターン211dの配線ピ
ッチは0.9μm程度である。さらに抵抗素子領域26
1dを構成するPウェル205の表面には、これらのN
+ 型多結晶シリコン膜パターン211dに自己整合的
に、0.7μm程度の深さを有した第1の溝212dが
設けられている。N+ 型多結晶シリコン膜パターン21
1dに直接に接続された部分と溝212dの露出表面を
なす部分とのPウェル205には、接合の深さが0.3
μm程度のN+ 型拡散層213dが形成されている。溝
212dの露出表面およびN+ 型多結晶シリコン膜パタ
ーン211dの側面並びに上面は、熱酸化により形成さ
れた膜厚100nm程度の酸化シリコン膜215により
直接に覆われている。さらにN+ 型多結晶シリコン膜パ
ターン211d並びに溝212dの側面は、酸化シリコ
ン膜215を介して、酸化シリコン膜スペーサ221d
により覆われている。
【0050】抵抗素子領域261dの表面上には、(上
記引き出しパッド222aa等を構成する150nm程
度の膜厚の(第2の)N+ 型多結晶シリコン膜と同層
の)N+ 型多結晶シリコン膜パターンからなる抵抗素子
222dが、酸化シリコン膜215(および酸化シリコ
ン膜スペーサ221d)を介して、上記N+ 型多結晶シ
リコン膜パターン211d並びに溝212d上をN+
多結晶シリコン膜パターン211dに直交する方向に,
複数回往復蛇行して横断する姿態を有して設けられてい
る。抵抗素子222dの線幅,間隔はそれぞれ0.8μ
m程度,0.8μm程度である。抵抗素子222dを含
めて、抵抗素子領域261dの表面も層間絶縁膜231
により覆われている。さらに、層間絶縁膜231の表面
は層間絶縁膜241により覆われ、層間絶縁膜241の
表面は層間絶縁膜251により覆われている〔図11,
図13(a),図13(b)〕。
【0051】容量素子領域261eを構成するPウェル
205の表面にも、膜厚100nm程度の上記第1のN
+ 型多結晶シリコン膜からなる0.2μm程度の線幅を
有した複数の第2のN+ 型多結晶シリコン膜パターン2
11eが、容量素子領域261eを構成するPウェル2
05の表面に直接に接続する姿態を有して設けられてい
る。これらのN+ 型多結晶シリコン膜パターン211e
の両端も、好ましくはそれぞれフィールド絶縁膜207
の表面上に延在している。N+ 型多結晶シリコン膜パタ
ーン211eは、例えば(第2の所要の間隔である)
0.6μmの間隔を有して,平行に設けられている。第
2のN+ 型多結晶シリコン膜パターン211dの配線ピ
ッチは0.8μm程度である。さらに容量素子領域26
1eを構成するPウェル205の表面には、これらのN
+ 型多結晶シリコン膜パターン211eに自己整合的
に、0.7μm程度の深さを有した第2の溝212eが
設けられている。N+ 型多結晶シリコン膜パターン21
1eに直接に接続されたPウェル205の表面と溝21
2eの露出表面のをなすPウェル205には、接合の深
さが0.3μm程度のN+ 型拡散層213eが形成され
ている。溝212eの露出表面およびN+ 型多結晶シリ
コン膜パターン211dの側面並びに上面は、(第1
の)容量絶縁膜である膜厚20nm程度の窒化シリコン
膜214により直接に覆われている。
【0052】窒化シリコン膜214の表面は、(ワード
線217a等を構成する第1のタングステンシリサイド
膜と同層の)膜厚100nm程度の第1のタングステン
シリサイド膜からなる対向電極216eにより覆われて
いる。対向電極216eの上面は酸化シリコン膜キャッ
プ218eにより覆われており、対向電極216e(お
よび酸化シリコン膜キャップ218e)の側面は膜厚6
0nm程度の酸化シリコン膜スペーサ221eにより覆
われている。(溝212eの直上の部分の)酸化シリコ
ン膜キャップ218eの上面には、酸化シリコン膜スペ
ーサ221eと同層の酸化シリコン膜221が残置して
いる場合がある。容量素子はN+ 型拡散層213dと窒
化シリコン膜214と対向電極216eとから構成され
る。容量素子を含めて、容量素子領域261eの表面も
層間絶縁膜231により覆われている。さらに、層間絶
縁膜231の表面は層間絶縁膜241により覆われ、層
間絶縁膜241の表面は層間絶縁膜251により覆われ
ている〔図11,図14(a),図14(b)〕。
【0053】次に、本第2の実施の形態の本第1の実施
例の効果について説明する。
【0054】本発明の主なる目的である抵抗素子の占有
面積の縮小に関しては次のとおりになる。本第2の実施
の形態の本第1の実施例によれば、N+ 型多結晶シリコ
ン膜パターン211dの1つの配線ピッチ0.9μmの
間の抵抗素子222d(層抵抗は50Ω/□程度)の実
効長は2.31μmであることから、5MΩの抵抗素子
の占有面積は例えば50×1000μm2 程度になる。
第1の所要の間隔であるN+ 型多結晶シリコン膜パター
ン211dの間隔(溝212dの幅)は、酸化シリコン
膜215,酸化シリコン膜スペーサ221d並びに抵抗
素子222dの膜厚から規定される。また、抵抗素子の
占有面積の縮小率は、N+ 型多結晶シリコン膜パターン
211dの線幅および間隔と、N+ 型多結晶シリコン膜
パターン211dの膜厚および溝212dの深さと、酸
化シリコン膜スペーサ221dの膜厚とから規定され
る。
【0055】本発明の副なる目的である容量素子の占有
面積の縮小に関しては次のとおりになる。本第2の実施
の形態の本第1の実施例によれば、N+ 型多結晶シリコ
ン膜パターン211eの1つの配線ピッチ0.8μmに
沿った実効長は2.21μmである。従来構造の容量素
子の容量絶縁膜は、例えば膜厚7nmのゲート酸化膜か
ら構成されていることと、酸化シリコン膜の比誘電率
(εS =3.9)および窒化シリコン膜の比誘電率(ε
S =7.5)とを加味することにより、(3000pF
の容量素子の占有面積が100×6100μm2 程度に
なるから)100×3280μm2 程度になる。この容
量素子の占有面積の縮小に関する効果は、上記抵抗素子
の占有面積の縮小に大きく寄与する第1のN+ 型多結晶
シリコン膜パターン211dと第1の溝212dとから
なる構造を容量素子に応用し、さらにゲート電極がポリ
サイド膜であることを利用した結果、得られたものであ
る。第2の所要の間隔であるN+ 型多結晶シリコン膜パ
ターン211eの間隔(溝212eの幅)の最小値は、
窒化シリコン膜214の膜厚とタングステンシリサイド
膜の形成方法とにより規定される。本第2の実施の形態
の本第1の実施例では、この最小値は例えば(最小設計
寸法である)0.2μm程度でも問題は生じない。この
ときには、酸化シリコン膜キャップ218eの上面での
酸化シリコン膜221の残置はほとんど見られなくな
る。この値のとき、容量素子の占有面積はさらに縮小す
ることが可能になる。
【0056】なお、上記第2の実施の形態の上記第1の
実施例も、スタックド型のメモルセルを有したDRAM
を含む半導体装置に限定されるものではなく、また、
0.2μm設計ルールの半導体装置に限定されるもので
はない。また、金属ポリサイド膜を構成する金属シリサ
イド膜,絶縁膜キャップおよび絶縁膜スペーサ等の構成
材料が上記タングステンシリサイド膜,酸化シリコン膜
キャップおよび酸化シリコン膜スペーサ等に限定される
ものではない。例えば、金属シリサイド膜としてはモリ
ブデンシリサイド(MoSi2 )膜,タンタルシリサイ
ド(TaSi2 )膜あるいはチタンシリサイド(TiS
2 )膜でもよく、絶縁膜キャップとしては窒化シリコ
ン膜キャップでもよく、絶縁膜スペーサとしては窒化シ
リコン膜スペーサでもよい。さらにまた、第2のN+
多結晶シリコン膜等の膜厚も上記記載の値に限定される
ものではない。
【0057】半導体装置の製造工程の断面模式図であ
り,図12(a)のAA線での製造工程の断面模式図で
ある図15および図16および17と、半導体装置の製
造工程の断面模式図であり,図13(b)のAA線での
製造工程の断面模式図である図18および図19および
図20と、半導体装置の製造工程の断面模式図であり,
図14(b)のAA線での製造工程の断面模式図である
図21および図22および図23と、図11,図12,
図13および図14とを併せて参照すると、上記第2の
実施の形態の上記第1の実施例による半導体装置は、以
下のとおりに形成される。
【0058】まず、P型シリコン基板201の表面のセ
ルアレイ領域261aにはNウェル102が形成され、
P型シリコン基板201の表面のセルアレイ領域261
aの周辺およびPチャネルMOSトランジスタ領域26
1cにはNウェル203が形成される。P型シリコン基
板201の表面の抵抗素子領域261dおよび容量素子
領域261eには、底面の深さが3μm程度のPウェル
205が形成される。Pウェル205の底面の深さは、
これら抵抗素子領域261d,容量素子領域261eに
形成される溝の深さやN+ 型拡散層の接合の深さ等によ
り規定される。P型シリコン基板201の表面のセルア
レイ領域261aのNウェル202の表面と、P型シリ
コン基板201の表面のNチャネルMOSトランジスタ
領域261b等とにPウェル206が形成される。P型
シリコン基板201の表面の素子分離領域にフィールド
絶縁膜207が形成され、セルアレイ領域261aを構
成するPウェル206のフィールド絶縁膜207に囲ま
れた表面と、NチャネルMOSトランジスタ領域261
bを構成するPウェル206のフィールド絶縁膜207
に囲まれた表面と、PチャネルMOSトランジスタ領域
261cを構成するNウェル203のフィールド絶縁膜
207に囲まれた表面と、抵抗素子領域261dを構成
するPウェル205のフィールド絶縁膜207に囲まれ
た素子形成領域と、容量素子領域261eを構成するP
ウェル205のフィールド絶縁膜207に囲まれた表面
とに、熱酸化により膜厚7nm程度のゲート酸化膜20
8が形成される。
【0059】次に、抵抗素子領域261dおよび容量素
子領域261eの表面のゲート酸化膜208が選択的に
エッチング除去された後、不純物として燐を含んだ(i
n−situでN+ 型の)膜厚100nm程度の第1の
+ 型多結晶シリコン膜211がLPCVDにより全面
に形成される。セルアレイ領域261a,NチャネルM
OSトランジスタ領域261bおよびPチャネルMOS
トランジスタ領域261cを覆うフォトレジスト膜パタ
ーン271が形成される。このフォトレジスト膜パター
ン271をマスクにし異方性エッチングにより、抵抗素
子領域261dには線幅が0.2μm程度で間隔が0.
7μm程度の第1のN+ 型多結晶シリコン膜パターン2
11dと深さが0.7μm程度の第1の溝212dとが
形成され、容量素子領域261eには線幅が0.2μm
程度で間隔が0.6μm程度の第2のN+ 型多結晶シリ
コン膜パターン211eと深さが0.7μm程度の第2
の溝212eとが形成される〔図15(a),図18
(a),図21(a),図11,図12,図13,図1
4〕。
【0060】上記フォトレジスト膜パターン271が除
去される。その後、抵抗素子領域261dおよび容量素
子領域261eにのみに開口部を有するフォトレジスト
膜パターン(図示せず)が形成され、このフォトレジス
ト膜パターンをマスクにして高濃度の燐のイオン注入が
行なわれる。このフォトレジスト膜パターンが除去され
た後、膜厚20nm程度の窒化シリコン膜214がLP
CVDにより全面に形成される。抵抗素子領域216d
の表面を覆う窒化シリコン膜214のみが選択的に除去
された後、熱酸化により膜厚100nm程度の酸化シリ
コン膜215が溝212dの露出表面およびN+ 型多結
晶シリコン膜パターン211dの側面並びに上面に形成
される。さらにこの熱酸化による熱処理により、N+
多結晶シリコン膜パターン211dに直接に接続された
(抵抗素子領域261dを構成する)Pウェル205の
表面と溝212dによりこの部分のPウェル205に形
成された(Pウェル205の)露出面とには深さが0.
3μm程度のN+ 型拡散層213dが形成され、N+
多結晶シリコン膜パターン211eに直接に接続された
(容量素子領域261eを構成する)Pウェル205の
表面と溝212eによりこの部分のPウェル205に形
成された(Pウェル205の)露出面とには接合の深さ
が0.3μm程度のN+ 型拡散層213eが形成される
〔図15(b),図18(b),図21(b),図1
1,図12,図13,図14〕。
【0061】次に、全面に膜厚100nm程度の第1の
タングステンシリサイド膜(図に明示せず)および膜厚
100nm程度の(好ましくはHTO膜からなる)酸化
シリコン膜(図に明示せず)が順次形成される。第1の
タングステンシリサイド膜の形成方法の選択は第1のタ
ングステンシリサイド膜自体の膜厚と容量素子領域26
1eに形成された溝212eの幅とに依存する。溝21
2eの幅が第1のタングステンシリサイド膜の膜厚の2
倍程度以下であるならば、第1のタングステンシリサイ
ド膜はスパッタリングにより形成できる。溝212eの
幅が第1のタングステンシリサイド膜の膜厚の2倍より
(ある程度)広い場合には、段差被覆性に優れたLPC
VDにより第1のタングステンシリサイド膜を形成する
ことが好ましい。この場合には6弗化タングステン(W
6 )と(大量の)ジクロルシラン(SiCl22
とが原料ガスに用いられる。他の金属シリサイド膜を採
用する場合でも同様である。例えば、チタンシリサイド
膜をLPCVDで形成する場合には、4塩化チタン(T
iCl4 )とモノシラン(SiH4 )とが原料ガスに用
いられる。
【0062】続いて、抵抗素子領域261dを覆わず
に,容量素子領域261eを概ね覆うフォトレジスト膜
パターン272をマスクにして、(第1のタングステン
シリサイド膜上に形成されら)上記酸化シリコン膜,第
1のタングステンシリサイド膜およびN+ 型多結晶シリ
コン膜211が順次異方性エッチングされて、酸化シリ
コン膜キャップ218a,218b,218c,218
e等と、ワード線217aと、ゲート電極217b,2
17c等と、(第1のタングステンシリサイド膜のパタ
ーンからなる対向)電極216eとが形成される。ワー
ド線217aはN+ 型多結晶シリコン膜パターン211
aにタングステンシリサイド膜パターン216aが積層
してなり、ゲート電極217bはN+ 型多結晶シリコン
膜パターン211bにタングステンシリサイド膜パター
ン216bが積層してなり、ゲート電極217cはN+
型多結晶シリコン膜パターン211cにタングステンシ
リサイド膜パターン216cが積層してなる〔図15
(c),図18(c),図21(c),図11,図1
2,図13,図14〕。
【0063】上記フォトレジスト膜パターン272が除
去された後、PチャネルMOSトランジスタ領域261
c,抵抗素子領域261dおよび容量素子領域261e
を覆うフォトレジスト膜パターン273をマスクにして
燐のイオン注入等が行なわれる。これにより、セルアレ
イ領域261aを構成するPウェル206の表面にはワ
ード線217aに自己整合的なN- 型拡散層219a
a,219abが形成され、NチャネルMOSトランジ
スタ領域261bを構成するPウェル206の表面には
ゲート電極217bに自己整合的なN- 型拡散層219
bが形成される〔図16(a),図19(a),図22
(a),図11,図12,図13,図14〕。
【0064】上記フォトレジスト膜パターン273が除
去された後、膜厚60nm程度の第2の酸化シリコン膜
221が全面に形成される。酸化シリコン膜221は
(LPCVDによる)HTO膜であることが好ましい。
NチャネルMOSトランジスタ領域261bとPチャネ
ルMOSトランジスタ領域261cとを覆い,抵抗素子
領域261dと容量素子領域261eとセルアレイ領域
261aとに開口部が設けられたフォトレジスト膜パタ
ーン274が形成される。このフォトレジスト膜パター
ン274をマスクにした異方性エッチングにより上記酸
化シリコン膜221がエッチバックされて、セルアレイ
領域261aではワード線217aの側面には酸化シリ
コン膜スペーサ221aが形成され、抵抗素子領域26
1dでは酸化シリコン膜215を介してN+ 型多結晶シ
リコン膜パターン211d並びに溝212dの側面を覆
う酸化シリコン膜スペーサ221dが形成され、容量素
子領域261eでは対向電極216e(および酸化シリ
コン膜キャップ218e)の側面を覆う酸化シリコン膜
スペーサ221eが形成され,溝212e直上に位置す
る酸化シリコン膜キャップ218eの上面では酸化シリ
コン膜221が部分的に残置される〔図16(b),図
19(b),図22(b),図11,図12,図13,
図14〕。
【0065】上記フォトレジスト膜パターン274が除
去された後、(平坦部での)膜厚が150nm程度の第
2のN+ 型多結晶シリコン膜222が全面に形成され
る。N+ 型多結晶シリコン膜222に含まれるN型不純
物も燐である。N+ 型多結晶シリコン膜222も、段差
被覆性が要求されることと拡散源として機能することが
要求されることとから、成膜段階(in−situ)で
+ 型であることが好まく,LPCVDにより形成され
ることが好ましい。あるいは、LPCVDによりin−
situで高濃度の燐を含んだ非晶質シリコン膜を形成
しておいてもよい。続いて、セルアレイ領域261aを
覆うフォトレジスト膜パターン275をマスクにして、
+ 型多結晶シリコン膜222に対する第1段階のパタ
ーニングが行なわれ、抵抗素子222dが形成される
〔図16(c),図19(c),図22(c),図1
1,図12,図13,図14〕。
【0066】上記フォトレジスト膜パターン275が除
去された後、少なくとも抵抗素子領域261dを覆うフ
ォトレジスト膜パターン276が形成される。このフォ
トレジスト膜パターン276をマスクにして、(セルア
レイ領域261aに残置された)N+ 型多結晶シリコン
膜222に対しての第2段階のパターニングが行なわ
れ、引き出しパッド222aa,222abが形成され
る〔図17(a),図20(a),図23(a),図1
1,図12,図13,図14〕。
【0067】N+ 型多結晶シリコン膜222に対する上
記第1および第2段階のパターニングでは、ともに臭化
水素(HBr)と塩素(Cl2 )との混合ガスをエッチ
ングガスとして使用している。抵抗素子222dとなる
部分のN+ 型多結晶シリコン膜222の膜厚は概ね均一
ではあるが溝212dのアスペクト比は無視できない値
である。一方、引き出しパッド222aa,222ab
となる部分のN+ 型多結晶シリコン膜222の膜厚は、
これがワード線217aの空隙部を充填していることか
ら、150nm〜450nm程度の幅がある。このた
め、1回のパターニングで両者を形成することは好まし
くない。このことから、第2段階のパターニングに比べ
で第1段階のパターニングでは、塩素の流量比を多少高
めて(等方性エッチングをある程度強めて)行なうのが
好ましい。
【0068】上記フォトレジスト膜276が除去された
後、上記第1の実施の形態の上記第1の実施例と同様
に、急速加熱処理が施される。この熱処理により、引き
出しパット222aa,222abの直下にはN+ 型拡
散層223aa,223ab(メモリセルを構成するN
チャネルMOSトランジスタのN型ソース・ドレイン領
域224aa,224ab)が形成される。続いて、セ
ルアレイ領域261a,PチャネルMOSトランジスタ
領域261c,抵抗素子領域261dおよび容量素子領
域261eを覆うフォトレジスト膜パターン277が形
成される。このフォトレジスト膜パターン277をマス
クにした異方性エッチングにより、酸化シリコン膜22
1がエッチバックされて、酸化シリコン膜スペーサ22
1bが形成される。さらにこのフォトレジスト膜パター
ン277をマスクにして砒素のイオン注入等が行なわ
れ、N+ 型拡散層223bが形成される。これにより、
NチャネルMOSトランジスタ領域261bにおけるN
チャネルMOSトランジスタの(このN+ 型拡散層22
3bとN- 型拡散層219bとからなる)N型ソース・
ドレイン領域224bが形成されるとともにNチャネル
MOSトランジスタ自体の形成も終了する〔図17
(b),図20(b),図23(b),図11,図1
2,図13,図14〕。
【0069】上記フォトレジスト膜277が除去された
後、上記第1の実施の形態の上記第1の実施例と同様
に、PチャネルMOSトランジスタ領域261cにのみ
に開口部を有するフォトレジスト膜パターン278が形
成される。このフォトレジスト膜パターン278をマス
クにした異方性エッチングにより、酸化シリコン膜22
1がエッチバックされて、酸化シリコン膜スペーサ22
1cが形成される。さらにこのフォトレジスト膜パター
ン278をマスクにしてBF2 のイオン注入等が行なわ
れ、P+ 型拡散層からなるP型ソース・ドレイン領域2
25が形成される。これにより、PチャネルMOSトラ
ンジスタ領域261cへのPチャネルMOSトランジス
タの形成も終了する〔図17(c),図20(c),図
23(c),図11,図12,図13,図14〕。
【0070】続いて、上記フォトレジスト膜パターン2
78が除去される。その後、上記第1の実施の形態の上
記第1の実施例と同様に、全面に第1の層間絶縁膜23
1が形成され、ビットコンタクト孔232が形成され、
ビット線234が形成される。さらに全面に第2の層間
絶縁膜241が形成され、ノードコンタクト孔242が
形成され、コンタクトプラグ243が形成される。さら
にまた、ストレージノード電極244,容量絶縁膜24
5,セルプレート電極246および第3の層間絶縁膜2
51の形成等が行なわれることにより、本第2の実施の
形態の本第1の実施例による半導体装置の形成が終了す
る〔図11,図12,図13,図14〕。
【0071】上記第2の実施の形態の抵抗素子領域の構
成は上記第1の実施例による構成に限定されるものでは
ない。
【0072】半導体装置の平面模式図である図24
(a)と、半導体装置の断面模式図であり,図24
(a)のAA線での断面模式図である図24(b)とを
参照すると、上記第2の実施の形態の第2の実施例によ
る抵抗素子領域261dは、本第2の実施の形態の上記
第1の実施例と次の点で相違している。N+ 型多結晶シ
リコン膜パターン211dの側面および上面と溝212
dの表面とは、(第1の容量絶縁膜である)膜厚20n
m程度の窒化シリコン膜214と(酸化シリコン膜スペ
ーサと同層の)膜厚60nm程度の酸化シリコン膜22
1との積層膜により覆われている。このため、本第2の
実施例ではN+ 型多結晶シリコン膜パターン211dの
間隔(溝212dの幅)は0.5μm程度あれば十分で
ある。このため、本第2の実施の形態の本第2の実施例
は、本第2の実施の形態の上記第1の実施例より、さら
に抵抗素子の占有面積を縮小することが容易になる。
【0073】
【発明の効果】以上説明したように本発明の主なる目的
である抵抗素子の占有面積の縮小は、次のように達成し
ている。シリコン基板の表面もしくは表面上に設けた平
行な凹凸形状を利用し、この凹凸形状を絶縁膜で覆い、
絶縁膜の表面上に(凹凸形状に直交する方向に)導電体
膜パターンからなる抵抗素子を設けている。これより、
抵抗素子の実効長を長くすることが可能となり、抵抗素
子の占有面積を縮小することが容易になる。本発明の第
1の実施の形態ではフィールド絶縁膜の表面上にポリサ
イド膜からなるダミーのゲート電極を設けて上記凹凸形
状を形成し、本発明の第2の実施の形態ではポリサイド
膜の下層を構成する第1の多結晶シリコン膜からなるパ
ターンとこれに自己整合的に(P型)シリコン基板(P
ウェル)に設けた溝とから上記凹凸形状を形成してい
る。
【0074】本発明の副なる目的である容量素子の占有
面積縮小は、本発明の第2の実施の形態による上記凹凸
形状を利用することにより達成される。すなわち、シリ
コン基板もしくはウェルが露出してなる上記凹凸形状に
設けた逆導電型高濃度拡散層を容量素子の一方の電極と
し、この凹凸形状を容量絶縁膜で覆い、さらに容量絶縁
膜を上記ポリサイド膜の上層を構成する金属シリサイド
膜によって覆うことにより対向電極を形成している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の第1の実施例の部
分的レイアウト図である。
【図2】上記第1の実施の形態の上記第1の実施例の平
面模式図であり、図1の〈A〉領域および〈B〉領域で
の平面模式図である。
【図3】上記第1の実施の形態の上記第1の実施例の断
面模式図であり、図2のAA線,BB線およびCC線で
の断面模式図である。
【図4】上記第1の実施の形態の上記第1の実施例の製
造工程の断面模式図であり、図2のAA線での製造工程
の断面模式図である。
【図5】上記第1の実施の形態の上記第1の実施例の製
造工程の断面模式図であり、図2のAA線での製造工程
の断面模式図である。
【図6】上記第1の実施の形態の上記第1の実施例の製
造工程の断面模式図であり、図2のBB線での製造工程
の断面模式図である。
【図7】上記第1の実施の形態の上記第1の実施例の製
造工程の断面模式図であり、図2のBB線での製造工程
の断面模式図である。
【図8】上記第1の実施の形態の上記第1の実施例の製
造工程の断面模式図であり、図2のCC線での製造工程
の断面模式図である。
【図9】上記第1の実施の形態の第2の実施例の平面模
式図および断面模式図である。
【図10】上記第1の実施の形態の第3の実施例の平面
模式図および断面模式図である。
【図11】本発明の第2の実施の形態の第1の実施例の
部分的レイアウト図である。
【図12】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
平面模式図および断面模式図であり、図11の〈A〉領
域での平面模式図および断面模式図である。
【図13】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
平面模式図および断面模式図であり、図11の〈B〉領
域での平面模式図および断面模式図である。
【図14】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
平面模式図および断面模式図であり、図11の〈C〉領
域での平面模式図および断面模式図である。
【図15】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図12のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図16】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図12のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図17】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図12のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図18】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図13のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図19】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図13のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図20】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図13のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図21】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図14のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図22】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図14のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図23】上記第2の実施の形態の上記第1の実施例の
製造工程の断面模式図であり、図14のAA線での製造
工程の断面模式図である。
【図24】上記第2の実施の形態の第2の実施例の平面
模式図および断面模式図である。
【符号の説明】
101,201 P型シリコン基板 102,103,202,203 Nウェル 106,205,206 Pウェル 107,207 フィールド絶縁膜 108,208 ゲート酸化膜 109 ダイレクトコンタクト孔 111a〜111d,122db,211a〜211e
+ 型多結晶シリコン膜パターン 116a〜116d,216a〜216c タングス
テンシリサイド膜パターン 117a,217a ワード線 117b〜117d,217b,217c ゲート電
極 118a〜118d,218a〜218c,218e
酸化シリコン膜キャップ 119aa,119ab,119b,119da,11
9db,219aa,219ab,219b N-
拡散層 121,215,218,221 酸化シリコン膜 121a〜121d,221a〜221e 酸化シリ
コン膜スペーサ 122aa,122ab,222aa,222ab
引き出しパッド 122d,222d 抵抗素子 123aa,123ab,123b,123da,12
3db,213d,213e,223aa,223a
b,223b N+ 型拡散層 124aa,124ab,124b,224aa,22
4ab,224bN型ソース・ドレイン領域 125,225 P型ソース・ドレイ領域 131,141,151,231,241,251
層間絶縁膜 132,232 ビットコンタクト孔 132d コンタクト孔 134,234 ビット線 134d 配線 142,242 ノードコンタクト孔 143,243 コンタクトプラグ 144,244 ストレージノード電極 145,245 容量絶縁膜 146,246 セルプレート電極 161a,261a セルアレイ領域 161b,261b NチャネルMOSトランジスタ
領域 161c,261c PチャネルMOSトランジスタ
領域 161d,261d 抵抗素子領域 161e,261e 容量素子領域 173,174,176〜178,271〜278
フォトレジスト膜パターン 211,222 N+ 型多結晶シリコン膜 212d,212e 溝 214 窒化シリコン膜

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板の表面に第1の導電体膜か
    らなるゲート電極を有して形成されたMOSトランジス
    タと、該シリコン基板の表面に設けられたフィールド絶
    縁膜の表面上に形成された第2の導電体膜からなる抵抗
    素子とを少なくとも有する半導体装置であって、 前記フィールド絶縁膜の表面上には所定電位に接続され
    た前記第1の導電体膜からなる複数の導電体膜パターン
    が所要の間隔を有して平行に設けられ、該導電体膜パタ
    ーンの上面および側面は絶縁膜により覆われて、 前記抵抗素子が前記導電体膜パターンに直交する方向に
    前記絶縁膜を介して該導電体膜パターン上を複数回横断
    する姿態を有して設けられていることと、 さらに、前記第1の導電体膜が第1のN + 型多結晶シリ
    コン膜と金属シリサイド膜とが積層してなる金属ポリサ
    イド膜からなり、前記第2の導電体膜が第2のN + 型多
    結晶シリコン膜からなり、 前記絶縁膜が、前記ゲート電極並びに導電体膜パターン
    の上面と側面とをそれぞれ覆う絶縁膜キャップと絶縁膜
    スペーサとからなることと、 さらにまた、前記半導体装置がスタックド型のメモリセ
    ルを有したDRAMを含み、前記MOSトランジスタが
    該メモリセルを構成するNチャネルMOSトランジスタ
    を含み、該NチャネルMOSトランジスタが前記シリコ
    ン基板の表面に形成されたPウェルの表面に設けられ、
    該NチャネルMOSトランジスタのワード線が前記ゲー
    ト電極からなり、 前記ワード線の側面に設けられた前記絶縁膜スペーサに
    自己整合的に前記NチャネルMOSトランジスタのN型
    ソース・ドレイン領域に直接に接続されて,ビット線も
    しくはストレージノード電極に接続される引き出しパッ
    ドが、前記第2のN + 型多結晶シリコン膜からなること
    とを併せて 特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 P型シリコン基板の表面に形成された第
    1のPウェルの表面に設けられたNチャネルMOSトラ
    ンジスタと、該P型シリコン基板の表面に形成されたN
    ウェルの表面に設けられたPチャネルMOSトランジス
    タと、該第1のPウェルの底部の深さより深い深さを有
    して該P型シリコン基板の表面に形成された第2のPウ
    ェルの表面上に設けられた抵抗素子とを少なくとも有す
    る半導体装置であって、 前記NチャネルMOSトランジスタ並びにPチャネルM
    OSトランジスタのゲート電極は第1のN+ 型多結晶シ
    リコン膜と金属シリサイド膜とが積層してなる金属ポリ
    サイド膜からなり、該ゲート電極の上面は第1の絶縁膜
    からなる絶縁膜キャップにより覆われ、該ゲート電極の
    側面は第2の絶縁膜からなる絶縁膜スペーサにより覆わ
    れ、 前記第2のPウェルの表面には前記第1のN+ 型多結晶
    シリコン膜からなる複数のN+ 型多結晶シリコン膜パタ
    ーンが該第2のPウェルの表面に直接に接続し,所要の
    間隔を有して平行に設けられ、該第2のPウェルの表面
    には該N+ 型多結晶シリコン膜パターンに自己整合的に
    所望の深さの溝が設けられ、該N+ 型多結晶シリコン膜
    パターンに直接に接続する該第2のPウェルの表面を含
    めて,該溝の表面をなす該第2のPウェルの表面にはN
    + 型拡散層が設けられ、該溝を含めて,該N+ 型多結晶
    シリコン膜パターンの表面は所要膜厚の第3の絶縁膜に
    より覆われ、第2のN+ 型多結晶シリコン膜からなる前
    記抵抗素子が該N+ 型多結晶シリコン膜パターンに直交
    する方向に該第3の絶縁膜を介して該N+ 型多結晶シリ
    コン膜パターン上を複数回横断する姿態を有して設けら
    れていることと、 前記第1,第2および第3の絶縁膜が、それぞれ酸化シ
    リコン膜であることと、 さらに、前記半導体装置がスタックド型のメモリセルを
    有したDRAMを含み、該メモリセルを構成するNチャ
    ネルMOSトランジスタは前記ゲート電極からなるワー
    ド線を有してなる第2のNチャネルMOSトランジスタ
    からなり、 前記Nウェルの底部の深さより深い深さを有して前記P
    型シリコン基板の表面には第2のNウェルが設けられ,
    該第2のNウェルの周辺をなす該P型シリコン基板の表
    面には該Nウェルが設けられ,さらに,該Nウェルに囲
    まれた該第2のNウェルの表面には前記第1のPウェル
    が設けられ、前記第2のNチャネルMOSトランジスタ
    が該第1のPウェルの表面に設けられ、 前記ワード線の側面に設けられた前記絶縁膜スペーサに
    自己整合的に前記第2のNチャネルMOSトランジスタ
    のN型ソース・ドレイン領域に直接に接続されて,ビッ
    ト線もしくはストレージノード電極に接続される引き出
    しパッドが前記 第2のN + 型多結晶シリコン膜からなる
    ことと、 さらにまた、前記第2のN + 型多結晶シリコン膜からの
    前記抵抗素子と前記引き出しパッドとの形成が、それぞ
    れ別のフォトリソグラフィ工程によりなされることとを
    併せて 特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 P型シリコン基板の表面に形成された第
    1のPウェルの表面に設けられたNチャネルMOSトラ
    ンジスタと、該P型シリコン基板の表面に形成されたN
    ウェルの表面に設けられたPチャネルMOSトランジス
    タと、該第1のPウェルの底部の深さより深い深さを有
    して該P型シリコン基板の表面に形成された第2のPウ
    ェルの表面上に設けられた抵抗素子とを少なくとも有す
    る半導体装置であって、 前記NチャネルMOSトランジスタ並びにPチャネルM
    OSトランジスタのゲート電極は第1のN + 型多結晶シ
    リコン膜と金属シリサイド膜とが積層してなる金属ポリ
    サイド膜からなり、該ゲート電極の上面は第1の絶縁膜
    からなる絶縁膜キャップにより覆われ、該ゲート電極の
    側面は第2の絶縁膜からなる絶縁膜スペーサにより覆わ
    れ、 前記第2のPウェルの表面には前記第1のN + 型多結晶
    シリコン膜からなる複数のN + 型多結晶シリコン膜パタ
    ーンが該第2のPウェルの表面に直接に接続し,所要の
    間隔を有して平行に設けられ、該第2のPウェルの表面
    には該N + 型多結晶シリコン膜パターンに自己整合的に
    所望の深さの溝が設けられ、該N + 型多結晶シリコン膜
    パターンに直接に接続する該第2のPウェルの表面を含
    めて,該溝の表面をなす該第2のPウェルの表面にはN
    + 型拡散層が設けられ、該溝を含めて,該N + 型多結晶
    シリコン膜パターンの表面は所要膜厚の第3の絶縁膜に
    より覆われ、第2のN + 型多結晶シリコン膜からなる前
    記抵抗素子が該N + 型多結晶シリコン膜パターンに直交
    する方向に該第3の絶縁膜を介して該N + 型多結晶シリ
    コン膜パターン上を複数回横断する姿態を有して設けら
    れていることと、 前記第3の絶縁膜が窒化シリコン膜に前記第2の絶縁膜
    が積層した膜からなり、前記第1の絶縁膜および該第2
    の絶縁膜がそれぞれ酸化シリコン膜であることと、 さらに、前記半導体装置がスタックド型のメモリセルを
    有したDRAMを含み 、該メモリセルを構成するNチャ
    ネルMOSトランジスタは前記ゲート電極からなるワー
    ド線を有してなる第2のNチャネルMOSトランジスタ
    からなり、 前記Nウェルの底部の深さより深い深さを有して前記P
    型シリコン基板の表面には第2のNウェルが設けられ,
    該第2のNウェルの周辺をなす該P型シリコン基板の表
    面には該Nウェルが設けられ,さらに,該Nウェルに囲
    まれた該第2のNウェルの表面には前記第1のPウェル
    が設けられ、前記第2のNチャネルMOSトランジスタ
    が該第1のPウェルの表面に設けられ、 前記ワード線の側面に設けられた前記絶縁膜スペーサに
    自己整合的に前記第2のNチャネルMOSトランジスタ
    のN型ソース・ドレイン領域に直接に接続されて,ビッ
    ト線もしくはストレージノード電極に接続される引き出
    しパッドが前記第2のN + 型多結晶シリコン膜からなる
    ことと、 さらにまた、前記第2のN + 型多結晶シリコン膜からの
    前記抵抗素子と前記引き出しパッドとの形成が、それぞ
    れ別のフォトリソグラフィ工程によりなされることとを
    併せて 特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 P型シリコン基板の表面に形成された第
    1のPウェルの表面に設けられたNチャネルMOSトラ
    ンジスタと、該P型シリコン基板の表面に形成られたN
    ウェルの表面に設けられたPチャネルMOSトランジス
    タと、該第1のPウェルの底部の深さより深い深さを有
    して該P型シリコン基板の表面の第1の領域に形成され
    た第2のPウェルの表面上に設けられた抵抗素子と、該
    P型シリコン基板の表面の第2の領域に形成された該第
    2のPウェルの表面に設けられた容量素子とを少なくと
    も有する半導体装置であって、 前記NチャネルMOSトランジスタ並びにPチャネルM
    OSトランジスタのゲート電極は第1のN+ 型多結晶シ
    リコン膜と金属シリサイド膜とが積層してなる金属ポリ
    サイド膜からなり、該ゲート電極の上面は第1の絶縁膜
    からなる絶縁膜キャップにより覆われ、該ゲート電極の
    側面は第2の絶縁膜からなる絶縁膜スペーサにより覆わ
    れ、 前記第1の領域の前記第2のPウェルの表面には前記第
    1のN+ 型多結晶シリコン膜からなる複数の第1のN+
    型多結晶シリコン膜パターンが該第2のPウェルの表面
    に直接に接続し,第1の所要の間隔を有して平行に設け
    られ、該第2のPウェルの表面には該第1のN+ 型多結
    晶シリコン膜パターンに自己整合的に所望の深さの第1
    の溝が設けられ、該第1のN+ 型多結晶シリコン膜パタ
    ーンに直接に接続する該第2のPウェルの表面を含め
    て,該第1の溝の表面をなす該第2のPウェルの表面に
    は第1のN+ 型拡散層が設けられ、該第1の溝を含め
    て,該第1のN+ 型多結晶シリコン膜パターンの表面は
    所要膜厚の第3の絶縁膜により覆われ、第2のN+ 型多
    結晶シリコン膜からなる前記抵抗素子が該第1のN+
    多結晶シリコン膜パターンに直交する方向に該第3の絶
    縁膜を介して該第1のN+ 型多結晶シリコン膜パターン
    上を複数回横断する姿態を有して設けられ、 前記第2の領域の前記第2のPウェルの表面には前記第
    1のN+ 型多結晶シリコン膜からなる複数の第2のN+
    型多結晶シリコン膜パターンが該第2のPウェルの表面
    に直接に接続し,第2の所要の間隔を有して平行に設け
    られ、該第2のPウェルの表面には該第2のN+ 型多結
    晶シリコン膜パターンに自己整合的に所望の深さの第2
    の溝が設けられ、該第2のN+ 型多結晶シリコン膜パタ
    ーンに直接に接続する該第2のPウェルの表面を含め
    て,該第2の溝の表面をなす該第2のPウェルの表面に
    は第2のN+ 型拡散層が設けられ、該第2の溝を含め
    て,該第2のN+ 型多結晶シリコン膜パターンの表面は
    容量絶縁膜により覆われ、該容量絶縁膜は前記金属シリ
    サイド膜からなる対向電極により直接に覆われているこ
    とを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記第1,第2および第3の絶縁膜が、
    それぞれ酸化シリコン膜であることを特徴とする請求項
    記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記半導体装置がスタックド型のメモリ
    セルを有したDRAMを含み、該メモリセルを構成する
    NチャネルMOSトランジスタは前記ゲート電極からな
    るワード線を有してなる第2のNチャネルMOSトラン
    ジスタからなり、 前記Nウェルの底部の深さより深い深さを有して前記P
    型シリコン基板の表面には第2のNウェルが設けられ,
    該第2のNウェルの周辺をなす該P型シリコン基板の表
    面には該Nウェルが設けられ,さらに,該Nウェルに囲
    まれた該第2のNウェルの表面には前記第1のPウェル
    が設けられ、前記第2のNチャネルMOSトランジスタ
    が該第1のPウェルの表面に設けられ、 さらに、前記ワード線の側面に設けられた前記絶縁膜ス
    ペーサに自己整合的に前記第2のNチャネルMOSトラ
    ンジスタのN型ソース・ドレイン領域に直接に接続され
    て,ビット線もしくはストレージノード電極に接続され
    る引き出しパッドが前記第2のN+ 型多結晶シリコン膜
    からなることを特徴とする請求項記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記第2のN+ 型多結晶シリコン膜から
    の前記抵抗素子と前記引き出しパッドとの形成が、それ
    ぞれ別のフォトリソグラフィ工程によりなされることを
    特徴とする請求項記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記第3の絶縁膜が前記容量絶縁膜に前
    記第2の絶縁膜が積層した膜からなり、前記第1の絶縁
    膜および該第2の絶縁膜がそれぞれ酸化シリコン膜であ
    ることを特徴とする請求項記載の半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記半導体装置がスタックド型のメモリ
    セルを有したDRAMを含み、該メモリセルを構成する
    NチャネルMOSトランジスタは前記ゲート電極からな
    るワード線を有してなる第2のNチャネルMOSトラン
    ジスタからなり、 前記Nウェルの底部の深さより深い深さを有して前記P
    型シリコン基板の表面には第2のNウェルが設けられ,
    該第2のNウェルの周辺をなす該P型シリコン基板の表
    面には該Nウェルが設けられ,さらに,該Nウェルに囲
    まれた該第2のNウェルの表面には前記第1のPウェル
    が設けられ、前記第2のNチャネルMOSトランジスタ
    が該第1のPウェルの表面に設けられ、 さらに、前記ワード線の側面に設けられた前記絶縁膜ス
    ペーサに自己整合的に前記第2のNチャネルMOSトラ
    ンジスタのN型ソース・ドレイン領域に直接に接続され
    て,ビット線もしくはストレージノード電極に接続され
    る引き出しパッドが前記第2のN+ 型多結晶シリコン膜
    からなることを特徴とする請求項記載の半導体装置。
  10. 【請求項10】 前記第2のN+ 型多結晶シリコン膜か
    らの前記抵抗素子と前記引き出しパッドとの形成が、そ
    れぞれ別のフォトリソグラフィ工程によりなされること
    を特徴とする請求項記載の半導体装置。
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