JP4546371B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関するものである。
近年、半導体装置分野において急速な微細化による高速化および低消費電力化が進んでいる。そのため、トランジスタ能力向上が急務となっているが、微細化だけでは能力の向上が図れない状況になってきている。そこで、MISトランジスタのチャネル領域にストレスを与えるなどの新規技術で能力向上を実現するケースが増加している。
例えば、図13に示すように、Nチャネル型MISトランジスタ101を引っ張り応力の発生するLP−CVD(Low Pressure - Chemical Vapor Deposition)膜103で覆い、Pチャネル型MISトランジスタ102を圧縮応力の発生するプラズマCVD膜104で覆うことにより、各MISトランジスタの能力を向上する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開2003−273240号公報
しかしながら、上述の方法では次のような不具合が生じてしまう。
SRAM部では、Nチャネル型MISトランジスタおよびPチャネル型MISトランジスタが密に形成されるため、これらのトランジスタの上に応力方向の異なる別々の膜を形成することは困難である。そのため、Nチャネル型MISトランジスタおよびPチャネル型MISトランジスタの上を、応力を有する一種類の応力含有絶縁膜でカバーすると、Nチャネル型MISトランジスタとPチャネル型MISトランジスタとの能力の差が大きくなってしまう。すなわち、一種類の応力含有絶縁膜によって、一方のMISトランジスタの能力は向上するが、他方のMISトランジスタの能力は低下してしまう。
また、SRAM部において、Nチャネル型MISトランジスタとPチャネル型MISトランジスタとを応力方向の異なる別々の膜で覆うことが可能であるとしても、全体に応力を有する絶縁膜を形成した後に、どちらかのMISトランジスタの上に位置する部分を除去する際に、ゲート配線の側壁上に形成されたサイドウォールがエッチングされて後退したり、素子分離領域の一部がエッチングされてしまう。そのため、ソース・ドレイン領域からゲート配線に跨るシェアードコンタクトを形成すると、ソース・ドレイン領域と基板との間の接合リークが増大したり、短絡するおそれが生じる。
そこで、本発明は、応力を有する絶縁膜が形成された構成で、Nチャネル型MISトランジスタおよびPチャネル型MISトランジスタの能力のバランスを保つことができる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、ロジック領域においてNチャネル型MISトランジスタ及びPチャネル型MISトランジスタの両方の能力を向上させると共に、SRAM領域において、Nチャネル型MISトランジスタおよびPチャネル型MISトランジスタの能力のバランスを保ちつつ、かつ、シェアードコンタクトを形成した場合にも、リーク電流の発生を抑制することも目的とする。
本発明における第1の半導体装置は、半導体層からなる第1の活性領域の上方に形成された第1のゲート電極と、前記第1の活性領域のうち前記第1のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第1のソース・ドレイン領域を有する第1導電型の第1のMISトランジスタと、前記半導体層からなる第2の活性領域の上方に形成された第2のゲート電極と、前記第2の活性領域のうち前記第2のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第2のソース・ドレイン領域を有する第2導電型の第2のMISトランジスタと、前記半導体層からなる第3の活性領域の上方に形成された第3のゲート電極と、前記第3の活性領域のうち前記第3のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第3のソース・ドレイン領域を有する第1導電型の第3のMISトランジスタと、前記第1のゲート電極、前記第1の活性領域、前記第2のゲート電極および前記第2の活性領域を覆う、第1の応力を有する第1の絶縁膜と、前記第3のゲート電極および前記第3の活性領域を覆う、第2の応力を有する第2の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜の上方に形成された層間絶縁膜とを備え、前記第1の応力の絶対値は、前記第2の応力の絶対値よりも小さい。
本発明における第1の半導体装置によると、第1の応力が第2の応力よりも小さいことにより、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタの上を第2の応力を有する第2の絶縁膜で覆う従来と比較して、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタに印加される応力を低減することができる。したがって、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタのそれぞれの応力をバランス良く緩和することができ、第1のMISトランジスタと第2のMISトランジスタの能力を同程度にすることができる。よって、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタが密接して形成されている場合など、別々の膜によって覆うのが困難である場合であっても、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタのバランスを安定したものとすることができる。
本発明における第1の半導体装置では、前記第1のMISトランジスタ及び前記第2のMISトランジスタはSRAMを構成し、前記第3のMISトランジスタはロジック部に設けられていてもよい。
本発明における第1の半導体装置では、前記第1の絶縁膜と前記層間絶縁膜との間に介在する、第3の応力を有する第3の絶縁膜をさらに備え、前記第3の応力の絶対値は、前記第2の応力の絶対値よりも小さくてもよい。
本発明における第1の半導体装置では、前記第1のソース・ドレイン領域の側方には、ゲート配線と、前記ゲート配線の側面上に位置する第1のサイドウォールとが形成され、前記第1の絶縁膜は、前記第1のソース・ドレイン領域、前記第1のサイドウォールおよび前記ゲート配線を覆い、前記層間絶縁膜および前記第1の絶縁膜を貫通して、前記第1のソース・ドレイン領域、前記第1のサイドウォールおよび前記ゲート配線に到達する第1のシェアードコンタクトとをさらに備えていてもよい。この場合には、第1のシェアードコンタクトを形成するためのホールを、第1のサイドウォールの上を第1の絶縁膜によって覆った状態で形成することができるため、第1のサイドウォールの後退を抑制することができる。これにより、ゲート配線と第1のソース・ドレイン領域との間にリークが発生するのを防止することができる。
本発明における第1の半導体装置では、前記第2のソース・ドレイン領域の側方には、ゲート配線と、前記ゲート配線の側面上に位置する第2のサイドウォールとが形成され、前記第1の絶縁膜は、前記第2のソース・ドレイン領域、前記第2のサイドウォールおよび前記ゲート配線を覆い、前記層間絶縁膜および前記第1の絶縁膜を貫通して前記第2のソース・ドレイン領域、前記第2のサイドウォールおよび前記ゲート配線に到達する第2のシェアードコンタクトとをさらに備えていてもよい。この場合には、第2のシェアードコンタクトを形成するためのホールを、第2のサイドウォールの上を第1の絶縁膜によって覆った状態で形成することができるため、第2のサイドウォールの後退を抑制することができる。これにより、ゲート配線と第2のソース・ドレイン領域との間にリークが発生するのを防止することができる。
本発明における第1の半導体装置では、前記第3のMISトランジスタは、Nチャネル型のMISトランジスタであり、前記第2の応力は、引っ張り応力であってもよい。
本発明における第1の半導体装置では、前記半導体層からなる第4の活性領域に形成された第4のゲート電極と、前記第4の活性領域のうち前記第4のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第4のソース・ドレイン領域を有する第2導電型の第4のMISトランジスタと、前記第4のゲート電極および前記第4の活性領域を覆う、前記第4の応力を有する第4の絶縁膜とをさらに備え、前記第4の応力は、第2の応力とは反対方向の応力であり、前記第1の応力の絶対値は、前記第4の応力の絶対値よりも小さくてもよい。
本発明における第1の半導体装置では、前記第4のトランジスタはロジック部に設けられていてもよい。
本発明における第1の半導体装置では、前記第4のMISトランジスタは、Pチャネル型のMISトランジスタであり、前記第4の応力は圧縮応力であってもよい。
本発明における第1の半導体装置の製造方法は、半導体層からなる第1の活性領域の上方に形成された第1のゲート電極と前記第1の活性領域のうち前記第1のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第1のソース・ドレイン領域とを有する第1導電型の第1のMISトランジスタと、前記半導体層からなる第2の活性領域の上方に形成された第2のゲート電極と前記第2の活性領域のうち前記第2のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第2のソース・ドレイン領域とを有する第2導電型の第2のMISトランジスタと、前記半導体層からなる第3の活性領域の上方に形成された第3のゲート電極と前記第3の活性領域のうち前記第3のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第3のソース・ドレイン領域を有する第1導電型の第3のMISトランジスタとを備えた半導体装置の製造方法であって、前記第1のゲート電極、前記第1の活性領域、前記第2のゲート電極および前記第2の活性領域を覆う、第1の応力を有する第1の絶縁膜を形成する工程(a)と、前記工程(a)の後に、前記第3のゲート電極および前記第3の活性領域を覆う、第2の応力を有する第2の絶縁膜を形成する工程(b)と、前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜の上方に層間絶縁膜を形成する工程(c)とを備え、前記第1の応力の絶対値は、前記第2の応力の絶対値よりも小さい。
本発明における第1の製造方法では、第1の応力が第2の応力よりも小さいことにより、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタの上を第2の応力を有する第2の絶縁膜で覆う従来と比較して、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタに印加される応力を低減することができる。したがって、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタのそれぞれの応力をバランス良く緩和することができ、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタの能力を同程度にすることができる。よって、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタを密接させて形成する場合など、別々の膜によって覆うのが困難である場合であっても、第1のMISトランジスタおよび第2のMISトランジスタのバランスを安定したものとすることができる。
本発明における第1の半導体装置の製造方法では、前記工程(a)の後で前記工程(b)の前に、前記第1の絶縁膜の上に第3の応力を有する第3の絶縁膜を形成する工程をさらに備え、前記第3の応力の絶対値は、前記第2の応力の絶対値よりも小さくてもよい。
本発明における第1の半導体装置の製造方法では、前記第1の活性領域の側方に形成されたゲート配線をさらに備え、前記工程(a)の前に、前記ゲート配線の側面上に第1のサイドウォールを形成する工程(d)と、前記工程(c)の後に、前記層間絶縁膜及び前記第1の絶縁膜を貫通して、前記ゲート配線、前記第1のサイドウォールおよび前記第1の活性領域に到達する第1のシェアードコンタクトを形成する工程(e)とをさらに備えていてもよい。この場合には、第1のシェアードコンタクトを形成するためのホールを、第1のサイドウォールの上を第1の絶縁膜によって覆った状態で形成することができるため、第1のサイドウォールの後退を抑制することができる。これにより、ゲート配線と第1のソース・ドレイン領域との間にリークが発生するのを防止することができる。
本発明における第1の半導体装置の製造方法では、前記第2の活性領域の側方に形成されたゲート配線をさらに備え、前記工程(a)の前に、前記ゲート配線の側面上に第2のサイドウォールを形成する工程(f)と、前記工程(c)の後に、前記層間絶縁膜及び前記第1の絶縁膜を貫通して、前記ゲート配線、前記第2のサイドウォールおよび前記第2の活性領域に到達する第2のシェアードコンタクトを形成する工程(g)とをさらに備えていてもよい。この場合には、第2のシェアードコンタクトを形成するためのホールを、第2のサイドウォールの上を第1の絶縁膜によって覆った状態で形成することができるため、第2のサイドウォールの後退を抑制することができる。これにより、ゲート配線と第2のソース・ドレイン領域との間にリークが発生するのを防止することができる。
本発明における第1の半導体装置の製造方法では、前記半導体層からなる第4の活性領域に形成された第4のゲート電極と、前記第4の活性領域のうち前記第4のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第4のソース・ドレイン領域とを有する第2導電型の第4のMISトランジスタとをさらに備え、前記工程(a)の後で前記工程(c)の前に、前記第4のゲート電極および前記第4の活性領域を覆う、第4の応力を有する第4の絶縁膜を形成する工程(d)をさらに備え、前記第4の応力は、第2の応力とは反対方向の応力であり、前記第1の応力の絶対値は、前記第4の応力の絶対値よりも小さくてもよい。
本発明における第1の半導体装置の製造方法では、前記第4のMISトランジスタは、Pチャネル型のMISトランジスタであり、前記第4の応力は圧縮応力であってもよい。
本発明における第1の半導体装置の製造方法では、前記第3のMISトランジスタは、Nチャネル型のMISトランジスタであり、前記第2の応力は、引っ張り応力であってもよい。
本発明における第1の半導体装置の製造方法では、前記第1のMISトランジスタおよび前記第2のMISトランジスタはSRAMを構成していてもよい。
本発明における第1の半導体装置の製造方法では、前記第3のMISトランジスタは、Pチャネル型のMISトランジスタであり、前記第2の応力は、圧縮応力であってもよい。
本発明によると、半導体装置におけるバランスを安定したものとすることができる。また、シェアードコンタクトを形成した場合にリークの発生を抑制することができる。
以下、本発明の半導体装置およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態における半導体装置の構造を示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の半導体装置では、ロジック用Nチャネル型MISトランジスタを形成するN型ロジック領域NL、ロジック用Pチャネル型MISトランジスタを形成するP型ロジック領域PL、SRAM用Pチャネル型MISトランジスタを形成するP型SRAM領域PSおよびSRAM用Nチャネル型MISトランジスタを形成するN型SRAM領域NSが配置している。各領域NL、PL、PS、NSはシャロートレンチ素子分離2によって互いに電気的に分離されている。
N型ロジック領域NLには、半導体基板1の上に、ゲート絶縁膜11を挟んでゲート電極12が形成されている。そして、ゲート電極12の側面上には、オフセットサイドウォール13aと、オフセットサイドウォール13aの外側に配置するサイドウォール13bとが形成されている。半導体基板1のうちオフセットサイドウォール13a及びサイドウォール13bの下に位置する領域には、N型エクステンション領域14が形成され、N型エクステンション領域14の下に位置する領域にはP型ポケット領域15が形成されている。また、半導体基板1のうちサイドウォール13bの外側に位置する領域には、N型ソース・ドレイン領域16が形成されている。また、ゲート電極12およびN型ソース・ドレイン領域16の上にはシリサイド層17が形成されている。
N型ロジック領域NLにおけるゲート電極12、オフセットサイドウォール13a、サイドウォール13bおよびN型ソース・ドレイン領域16の上には、LP−CVD法によるシリコン窒化膜からなる引っ張り応力を発生させる絶縁膜(以下、「引っ張り応力含有絶縁膜」と称す)50が形成されている。なお、本実施形態における引っ張り応力とは、ゲート電極下に位置するチャネル領域のゲート長方向に対して印加される応力を意味するものである。従って、本実施形態における引っ張り応力含有絶縁膜とは、ゲート電極下に位置するチャネル領域のゲート長方向に対して引っ張り応力を生じさせる絶縁膜を意味する。
P型ロジック領域PLには、半導体基板1の上に、ゲート絶縁膜21を挟んでゲート電極22が形成されている。そして、ゲート電極22の側面上には、オフセットサイドウォール23aと、オフセットサイドウォール23aの外側に配置するサイドウォール23bとが形成されている。半導体基板1のうちオフセットサイドウォール23a及びサイドウォール23bの下に位置する領域には、P型エクステンション領域24が形成され、P型エクステンション領域24の下に位置する領域にはN型ポケット領域25が形成されている。また、半導体基板1のうちサイドウォール23bの外側に位置する領域にはP型ソース・ドレイン領域26が形成されている。また、ゲート電極22およびP型ソース・ドレイン領域26の上にはシリサイド層27が形成されている。
P型ロジック領域PLにおけるゲート電極22、オフセットサイドウォール23a、サイドウォール23bおよびP型ソース・ドレイン領域26の上には、プラズマCVD法によるシリコン窒化膜からなる圧縮応力を発生させる絶縁膜(以下、「圧縮応力含有絶縁膜」と称す)55が形成されている。なお、本実施形態における圧縮応力とは、ゲート電極下に位置するチャネル領域のゲート長方向に対して印加される応力を意味するものである。従って、本実施形態における圧縮応力含有絶縁膜とは、ゲート電極下に位置するチャネル領域のゲート長方向に対して圧縮応力を生じさせる絶縁膜を意味する。
また、P型SRAM領域PSには、半導体基板1の上に、ゲート絶縁膜31を挟んでゲート電極32が形成されている。そして、ゲート電極32の側面上には、オフセットサイドウォール33aと、オフセットサイドウォール33aの外側に配置するサイドウォール33bとが形成されている。半導体基板1のうちサイドウォール33bの下に位置する領域には、P型エクステンション領域34が形成され、P型エクステンション領域34の下に位置する領域には、N型ポケット領域35が形成されている。また、半導体基板1のうちサイドウォール33bの外側に位置する領域には、P型ソース・ドレイン領域36が形成されている。また、ゲート電極32およびP型ソース・ドレイン領域36の上にはシリサイド層37が形成されている。
P型SRAM領域PSにおけるゲート電極32、オフセットサイドウォール33a、サイドウォール33bおよびP型ソース・ドレイン領域36の上には、層間絶縁膜3のエッチングストッパーとなる、例えばシリコン窒化膜からなる低応力を発生する絶縁膜(以下、「低応力含有絶縁膜」と称す)60が形成されている。なお、本実施形態における低応力含有絶縁膜60は、層間絶縁膜3のエッチングに対してエッチングストッパーとなる絶縁膜であればよく、必ずしも応力を発生する必要はない。しかしながら、絶縁膜が応力を全く発生しないことはなく、引っ張り応力または圧縮応力のいずれか一方の低い応力を有するため、引っ張り応力含有絶縁膜50や圧縮応力含有絶縁膜55に比べて応力が低いという意味で低応力としている。また、低応力含有絶縁膜60が有する応力は、引っ張り応力又は圧縮応力のどちらでもよい。例えば、低応力含有絶縁膜60として低応力のシリコン酸窒化膜であってもよい。ここで、低応力含有絶縁膜60の応力は、ロジック領域NL、PLのそれぞれに形成された引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力よりも小さい。また、低応力含有絶縁膜60の応力は、引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力の半分以下であればより好ましい。例えば、引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力がそれぞれ1.6GPaである場合には、低応力含有絶縁膜60の応力が、半分の値の0.8GPa以下であることが好ましい。
また、P型ソース・ドレイン領域36の側方に位置するシャロートレンチ素子分離2の上には、ゲート配線72と、ゲート配線72の上面上に設けられたシリサイド層77と、ゲート配線72の側面上に設けられたオフセットサイドウォール73aと、オフセットサイドウォール73aの側面上に設けられたサイドウォール73bとが形成されている。ゲート配線72は、SRAMにおける隣接する他のトランジスタ(図示せず)のゲート電極と共通の膜がシャロートレンチ素子分離2の上まで延びて形成されたものである。
N型SRAM領域NSには、半導体基板1の上に、ゲート絶縁膜41を挟んでゲート電極42が形成されている。そして、ゲート電極42の側面上には、オフセットサイドウォール43aと、オフセットサイドウォール43aの外側に配置するサイドウォール43bとが形成されている。半導体基板1のうちオフセットサイドウォール43a及びサイドウォール43bの下に位置する領域には、N型エクステンション領域44が形成され、N型エクステンション領域44の下に位置する領域には、P型ポケット領域45が形成されている。また、半導体基板1のうちサイドウォール43bの外側に位置する領域には、N型ソース・ドレイン領域46が形成されている。また、ゲート電極42およびN型ソース・ドレイン領域46の上にはシリサイド層47が形成されている。
N型SRAM領域NSにおけるゲート電極42、オフセットサイドウォール43a、サイドウォール43bおよびN型ソース・ドレイン領域46の上には、例えばシリコン窒化膜からなる低応力含有絶縁膜60が形成されている。ここで、低応力含有絶縁膜60の応力は、ロジック領域NL、PLのそれぞれに形成された引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力よりも小さい。また、低応力含有絶縁膜60の応力は、引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力の半分以下であればより好ましい。
そして、各領域NL、PL、PS、NSにおいて、引っ張り応力含有絶縁膜50、圧縮応力含有絶縁膜55、低応力含有絶縁膜60の上は、層間絶縁膜3によって覆われている。そして、各領域NL、PL、PS、NSには、引っ張り応力含有絶縁膜50、圧縮応力含有絶縁膜55、低応力含有絶縁膜60および層間絶縁膜3を貫通してシリサイド層17、27、37、47に到達するコンタクト電極4が形成されている。また、層間絶縁膜3には、P型SRAM領域PSにおけるP型ソース・ドレイン領域36の上とゲート配線72の上に接触するように、シェアードコンタクト電極5が形成されている。
次に、本実施形態における半導体装置の製造方法について、図2(a)〜図6(b)を参照しながら説明する。図2(a)〜図6(b)は、第1の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。
本発明の製造方法では、まず図2(a)に示す工程で、半導体基板1に形成されたシャロートレンチ素子分離2によって区画されたN型ロジック領域NL、P型ロジック領域PL、P型SRAM領域PS、N型SRAM領域NSの半導体基板1からなる各活性領域上に、ゲート絶縁膜11、21、31、41およびゲート電極12、22、32、42を形成する。同時に、シャロートレンチ素子分離2の上に、ゲート配線72を形成する。次に、ゲート電極12、22、32、42およびゲート配線72の側面上に、オフセットサイドウォール13a、23a、33a、43a、73aを形成する。
続いて、N型ロジック領域NLおよびN型SRAM領域NSに、N型不純物である例えばヒ素イオンを、加速エネルギー3KeV、ドーズ量1.5×1015個/cm2、TILT角0度の条件で注入し、N型エクステンション領域14、44を形成する。次に、P型不純物である例えばボロンイオンを、加速エネルギー10KeV、ドーズ量8.0×1012個/cm2、TILT角25度の条件で4回転注入(ウェハを回転させて4方向から注入)し、P型ポケット領域15、45を形成する。このP型ポケット領域15、45は、N型エクステンション領域14、44の底面を覆うように形成する。
次に、P型ロジック領域PLおよびP型SRAM領域PSに、P型不純物である例えばボロンイオンを、加速エネルギー0.5KeV、ドーズ量3.0×1014個/cm2、TILT角0度の条件で注入し、P型エクステンション領域24、34を形成する。次に、N型不純物である例えばリンイオンを、加速エネルギー30KeV、ドーズ量7.0×1012個/cm2、TILT角25度の条件で4回転注入し、N型ポケット領域25、35を形成する。このN型ポケット領域25、35は、P型エクステンション領域24、34の底面を覆うように形成する。
次に、基板上の全面に、LP−CVD法によるシリコン窒化膜を形成する。その後、エッチバック法によりシリコン窒化膜をエッチングして、各ゲート電極12、22、32、42の側壁上に、サイドウォール13b、23b、33b、43b、73bを形成する。その後、N型ロジック領域NLおよびN型SRAM領域NSに、N型不純物である例えば砒素イオンを、加速エネルギー20KeV、ドーズ量4.0×1015個/cm2、TILT角0度の条件で注する。さらに、N型不純物である例えばリンイオンを、加速エネルギー10KeV、ドーズ量1.0×1015個/cm2、TILT角7度の条件で注入する。これにより、N型ソース・ドレイン領域16、46を形成する。
次に、P型ロジック領域PLおよびP型SRAM領域PSに、P型不純物である例えばボロンイオンを、加速エネルギー2KeV、ドーズ量4.0×1015個/cm2、TILT角7度の条件で注入し、P型ソース・ドレイン領域26、36を形成する。
次に、各ゲート電極12、22、32、42の上、ゲート配線72の上およびソース・ドレイン領域16、26、36、46の上に、サリサイド技術を用いてシリサイド層17、27、37、47、77を選択的に形成する。
次に、図2(b)に示す工程で、基板上の全面に、シリコン窒化膜からなる低応力含有絶縁膜60を膜厚30nmで形成する。
次に、図3(a)に示す工程で、基板上に、N型SRAM領域NS及びP型SRAM領域PSを覆い、N型ロジック領域NLおよびP型ロジック領域PLに開口52を有するレジストからなる第1のマスク51を形成する。その後、第1のマスク51をエッチングマスクにしてエッチングを行うことにより、P型ロジック領域PL及びN型ロジック領域NLにおける低応力含有絶縁膜60を除去する。
次に、図3(b)に示す工程で、第1のマスク51を除去し、基板の全面に、LP−CVD法によるシリコン窒化膜からなる引っ張り応力を有する引っ張り応力含有絶縁膜50を形成する。
次に、図4(a)に示す工程で、引っ張り応力含有絶縁膜50の上に、N型ロジック領域NLを覆い、P型ロジック領域PL、N型SRAM領域NS及びP型SRAM領域PSに開口54を有するレジストからなる第2のマスク53を形成する。その後、第2のマスク53をエッチングマスクにして、P型ロジック領域PL、N型SRAM領域NSおよびP型SRAM領域PSにおける引っ張り応力含有絶縁膜50を除去する。このとき、N型ロジック領域NLには引っ張り応力含有絶縁膜50が残る。
次に、図4(b)に示す工程で、第2のマスク53を除去する。その後、基板の全面に、プラズマCVD法によるシリコン窒化膜からなる圧縮応力を有する圧縮応力含有絶縁膜55を形成する。
次に、図5(a)に示す工程で、P型ロジック領域PLを覆い、N型ロジック領域NL、P型SRAM領域PSおよびN型SRAM領域NSに開口56を有するレジストからなる第3のマスク57を形成する。その後、第3のマスク57をエッチングマスクにしてエッチングを行うことにより、N型ロジック領域NL、P型SRAM領域PSおよびN型SRAM領域NSにおける圧縮応力含有絶縁膜55を除去する。このとき、P型ロジック領域PLには圧縮応力含有絶縁膜55が残る。
次に、図5(b)に示す工程で、第3のマスク57を除去する。
次に、図6(a)に示す工程で、基板上の全面に酸化膜からなる層間絶縁膜3を形成した後、リソグラフィー法およびエッチング法を用いて、層間絶縁膜3、引っ張り応力含有絶縁膜50、圧縮応力含有絶縁膜55および低応力含有絶縁膜60をエッチングして、シリサイド層17、27、37、47に到達するコンタクトホール4aおよびシェアードコンタクトホール5aを形成する。
次に、図6(b)に示す工程で、コンタクトホール4aおよびシェアードコンタクトホール5aに、埋め込みコンタクト電極4およびシェアードコンタクト電極5を形成する。なお、埋め込みコンタクト電極4およびシェアードコンタクト電極5は、TiNなどのバリア膜とタングステンなどの金属膜によって構成されている。以上の工程により、本実施形態の半導体装置が形成される。
本実施形態の半導体装置によると、N型ロジック領域NLにおけるゲート電極12及びN型ソース・ドレイン領域(活性領域)16は、引っ張り応力含有絶縁膜50で覆っている。この構成によって、N型ロジック領域NLにおけるロジック用Nチャネル型MISトランジスタのトランジスタ能力(駆動能力)を向上することができる。また、P型ロジック領域PLにおけるゲート電極22及びP型ソース・ドレイン領域(活性領域)26は、圧縮応力含有絶縁膜55で覆っている。この構成によって、P型ロジック領域PLにおけるロジック用Pチャネル型MISトランジスタのトランジスタ能力(駆動能力)を向上することができる。
また、P型SRAM領域PSにおけるゲート電極32及びP型ソース・ドレイン領域(活性領域)36とN型SRAM領域NSにおけるゲート電極42及びN型ソース・ドレイン領域(活性領域)46は、低応力含有絶縁膜60で覆っている。この構成によれば、P型SRAM領域PSにおける活性領域及びN型SRAM領域NSにおける活性領域に対して印加される応力が、ロジック領域PL、NLにおけるいずれかの絶縁膜で覆う場合に比べて低減される。したがって、N型SRAM領域NSにおけるSRAM用Nチャネル型MISトランジスタと、P型SRAM領域PSにおけるSRAM用Pチャネル型MISトランジスタとを同程度の能力にすることができる。よって、SRAM領域において、N型MISトランジスタおよびP型MISトランジスタが密接して形成されている場合など、別々の膜によって覆うのが困難である場合であっても、SRAM全体のバランスを安定したものとすることができる。
また、本実施形態の製造方法では、図6(a)に示す工程で、酸化膜からなる層間絶縁膜3をエッチングしてコンタクトホール4a及びシェアードコンタクトホール5aを形成する際、窒化膜からなる引っ張り応力含有絶縁膜50、圧縮応力含有絶縁膜55及び低応力含有絶縁膜60がエッチングストッパーとなる。これにより、層間絶縁膜3のエッチングの際におけるオフセットサイドウォール73a及びサイドウォール73bのエッチングを防止することができる。また、引っ張り応力含有絶縁膜50、圧縮応力含有絶縁膜55及び低応力含有絶縁膜60をエッチングしてコンタクトホール4a及びシェアードコンタクトホール5aを形成する際には、エッチング膜厚が薄いため、オフセットサイドウォール73a及びサイドウォール73bのエッチング量を低減することができる。したがって、この低応力含有絶縁膜60を形成しない従来と比較して、サイドウォール73a、73bの後退を抑制することができ、P型ソース・ドレイン領域36におけて発生する接合リークを防止することができる。
なお、本実施形態ではSRAM領域を形成する場合について説明した。一般に、SRAMを構成する各MISトランジスタには均一な能力が要求されるため、本発明を適用すると効果的である。しかしながら、本発明が適用できるのはSRAM領域に限られない。つまり、応力含有絶縁膜によって能力が向上しているMISトランジスタと、均一な能力が要求されるP型MISトランジスタとN型MISトランジスタが1つの基板上に形成されている場合に、均一な能力が要求されるこれらのMISトランジスタの上には上述の低応力含有絶縁膜を形成すれば、トランジスタ同士のバランスを安定したものとすることができる。特に、P型MISトランジスタとN型MISトランジスタとが密接して形成されている場合には、これらのMISトランジスタを別々の膜で覆うことは困難であるため、この方法を適用すると効果的である。
(第2の実施形態)
図7は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の構造を示す断面図である。図7に示すように、本実施形態の半導体装置では、N型SRAM領域NSおよびP型SRAM領域PSに、シリコン窒化膜からなる第1の低応力含有絶縁膜61と、シリコン酸化膜からなる第2の低応力含有絶縁膜62との積層膜が形成されている。なお、本実施形態における第1の低応力含有絶縁膜61は、層間絶縁膜3のエッチングに対してエッチングストッパーとなる絶縁膜であればよく、必ずしも応力を発生する必要はない。しかしながら、絶縁膜が応力を全く発生しないことはなく、引っ張り応力または圧縮応力のいずれか一方の低い応力を有するため、引っ張り応力含有絶縁膜50や圧縮応力含有絶縁膜55に比べて応力が低いという意味で低応力としている。また、本実施形態における第2の低応力含有絶縁膜62は、引っ張り応力含有絶縁膜50や圧縮応力含有絶縁膜55のエッチングに対してエッチングストッパーとなる絶縁膜であればよく、必ずしも応力を発生する必要はない。しかしながら、絶縁膜が応力を全く発生しないことはなく、引っ張り応力または圧縮応力のいずれか一方の低い応力を有するため、引っ張り応力含有絶縁膜50や圧縮応力含有絶縁膜55に比べて応力が低いという意味で低応力としている。また、第1の低応力含有絶縁膜61が有する応力及び第2の低応力含有絶縁膜62が有する応力は、引っ張り応力又は圧縮応力のどちらでもよいが、第1の低応力含有絶縁膜61が有する応力に対して第2の低応力含有絶縁膜62が有する応力が反対方向の応力であることが好ましい。例えば、第1の低応力含有絶縁膜61が引っ張り応力を有する場合、第2の低応力含有絶縁膜62が圧縮応力を有すれば、互いの応力が相殺されてさらに低応力にすることができる。ここで、第1の低応力含有絶縁膜61の応力は、ロジック領域NL、PLのそれぞれに形成された引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力よりも小さい。また、第1の低応力含有絶縁膜61の応力は、引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力の半分以下であればより好ましい。また、第2の低応力含有絶縁膜62の応力も、ロジック領域NL、PLのそれぞれに形成された引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力よりも小さい。また、第2の低応力含有絶縁膜62の応力は、引っ張り応力含有絶縁膜50および圧縮応力含有絶縁膜55の応力の半分以下であればより好ましい。
図8(a)〜図12(b)は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。本実施形態における製造方法では、図8(a)に示す工程で、第1の実施形態で述べた方法と同様の方法によりゲート電極12、22、32、42及びゲート配線72等を形成する。その後、基板の全面に、シリコン窒化膜からなる第1の低応力含有絶縁膜61を形成する。
次に、図8(b)に示す工程で、基板の全面に、シリコン酸化膜からなる第2の低応力含有絶縁膜62を形成する。
次に、図9(a)に示す工程で、P型SRAM領域PS及びN型SRAM領域NSを覆い、P型ロジック領域PSおよびN型ロジック領域NLに開口52を有する第1のマスク51を形成し、エッチングを行うことにより、P型ロジック領域PSおよびN型ロジック領域NLに位置する第1の低応力含有絶縁膜61および第2の低応力含有絶縁膜62をエッチオフする。
次に、図9(b)に示す工程で、第1のマスク51を除去した後、基板の全面に、LP−CVD法によるシリコン窒化膜からなる引っ張り応力を有する引っ張り応力含有絶縁膜50を形成する。
次に、図10(a)に示す工程で、N型ロジック領域NLを覆い、P型ロジック領域PL、P型SRAM領域PS及びN型SRAM領域NSに開口54を有する第2のマスク53を形成する。その後、第2のマスク53をエッチングマスクにしてエッチングを行うことにより、N型ロジック領域NL、P型SRAM領域PS及びN型SRAM領域NSにおける引っ張り応力含有絶縁膜50を除去する。このとき、P型SRAM領域PS及びN型SRAM領域NSにおいては、第2の低応力含有絶縁膜62がエッチングストッパーとなるため、第1の低応力含有絶縁膜61がエッチングされずにそのまま残存する。
次に、図10(b)に示す工程で、第2のマスク53を除去した後、基板の全面に、プラズマCVD法によるシリコン窒化膜からなる圧縮応力を有する圧縮応力含有絶縁膜55を形成する。
次に、図11(a)に示す工程で、P型ロジック領域PLを覆い、N型ロジック領域NL、P型SRAM領域PS及びN型SRAM領域NSに開口56を有する第3のマスク57を形成し、エッチングを行うことにより、N型ロジック領域NL、P型SRAM領域PS及びN型SRAM領域NSにおける圧縮応力含有絶縁膜55を除去する。このとき、P型SRAM領域PS及びN型SRAM領域NSにおいては、第2の低応力含有絶縁膜62がエッチングストッパーとなるため、第1の低応力含有絶縁膜61がエッチングされずにそのまま残存する。。
次に、図11(b)に示す工程で、第3のマスク57を除去する。
次に、図12(a)に示す工程で、基板上の全面に酸化膜からなる層間絶縁膜3を形成した後、リソグラフィー法およびエッチング法を用いて、層間絶縁膜3、引っ張り応力含有絶縁膜50、圧縮応力含有絶縁膜55、第1の低応力含有絶縁膜61および第2の低応力含有絶縁膜62をエッチングして、シリサイド層17、27、37、47、77に到達するコンタクトホール4aおよびシェアードコンタクトホール5aを形成する。
次に、図12(b)に示す工程で、コンタクトホール4aおよびシェアードコンタクトホール5aに、埋め込みコンタクト電極4およびシェアードコンタクト電極5を形成する。なお、埋め込みコンタクト電極4およびシェアードコンタクト電極5は、TiNなどのバリア膜とタングステンなどの金属膜によって構成されている。以上の工程により、本実施形態の半導体装置が形成される。
本実施形態の半導体装置によると、N型ロジック領域NLにおけるゲート電極12及びN型ソース・ドレイン領域(活性領域)16は、引っ張り応力含有絶縁膜50で覆っている。この構成によって、N型ロジック領域NLにおけるロジック用Nチャネル型MISトランジスタのトランジスタ能力(駆動能力)を向上することができる。また、P型ロジック領域PLにおけるゲート電極22及びP型ソース・ドレイン領域(活性領域)26は、圧縮応力含有絶縁膜55で覆っている。この構成によって、P型ロジック領域PLにおけるロジック用Pチャネル型MISトランジスタのトランジスタ能力(駆動能力)を向上することができる。
また、P型SRAM領域PSにおけるゲート電極32及びP型ソース・ドレイン領域(活性領域)36とN型SRAM領域NSにおけるゲート電極42及びN型ソース・ドレイン領域(活性領域)46は、第1の低応力含有絶縁膜61および第2の低応力含有絶縁膜62からなる積層膜で覆われている。この構成によれば、P型SRAM領域PSにおける活性領域及びN型SRAM領域NSにおける活性領域に対して印加される応力が、ロジック領域PL、NLにおけるいずれかの絶縁膜で覆う場合に比べて低減される。したがって、N型SRAM領域NSにおけるSRAM用Nチャネル型MISトランジスタと、P型SRAM領域PSにおけるSRAM用Pチャネル型MISトランジスタとを同程度の能力にすることができる。よって、SRAM領域において、N型MISトランジスタおよびP型MISトランジスタが密接して形成されている場合など、別々の膜によって覆うのが困難である場合であっても、SRAM全体のバランスを安定したものとすることができる。
また、本実施形態の製造方法では、図12(a)に示す工程で、酸化膜からなる層間絶縁膜3をエッチングしてコンタクトホール4a及びシェアードコンタクトホール5aを形成する際、窒化膜からなる引っ張り応力含有絶縁膜50、圧縮応力含有絶縁膜55及び第1の低応力含有絶縁膜61がエッチングストッパーとなる。これにより、層間絶縁膜3のエッチングの際におけるオフセットサイドウォール73a及びサイドウォール73bのエッチングを防止することができる。また、引っ張り応力含有絶縁膜50、圧縮応力含有絶縁膜55及び第1の低応力含有絶縁膜61をエッチングしてコンタクトホール4a及びシェアードコンタクトホール5aを形成する際には、エッチング膜厚が薄いため、オフセットサイドウォール73a及びサイドウォール73bのエッチング量を低減することができる。したがって、この第1の低応力含有絶縁膜61を形成しない従来と比較して、サイドウォール73a、73bの後退を抑制することができ、P型ソース・ドレイン領域36におけて発生する接合リークを防止することができる。
さらに、本実施形態の製造方法では、図10(a)に示す工程で、窒化膜からなる引っ張り応力含有絶縁膜50を除去するときには、窒化膜からなる第1の低応力含有絶縁膜61を酸化膜からなる第2の低応力含有絶縁膜62で覆っている。これにより、第2の低応力含有絶縁膜62がエッチングストッパーとなるため、第1の低応力含有絶縁膜61がエッチングされるのを防止することができる。同様に、図11(a)に示す工程で、窒化膜からなる圧縮応力含有絶縁膜55を除去するときにも、第2の低応力含有絶縁膜62がエッチングストッパーとなるため、低応力含有絶縁膜61が除去されるのを防止することができる。
なお、第1及び第2の実施形態における低応力含有絶縁膜、引っ張り応力含有絶縁膜、圧縮応力含有絶縁膜としてシリコン窒化膜を用いる場合、堆積方法及び堆積条件を変えることによって形成することができる。例えば、低引っ張り応力含有シリコン窒化膜と引っ張り応力含有シリコン窒化膜を形成する場合には、LP−CVD法を用いて堆積時の全ガス圧力を変えることにより引っ張り応力の大きさを変化させることができ、全ガス圧力を高くすれば引っ張り応力が大きくなる。また、低圧縮応力含有シリコン窒化膜と引っ張り応力含有シリコン窒化膜を形成する場合には、プラズマCVD法を用いて堆積時のRFパワーを変えることにより圧縮応力の大きさを変化させることができ、RFパワーを高くすれば圧縮応力が大きくなる。
以上のように、本発明は、Nチャネル型MISトランジスタおよびPチャネル型MISトランジスタを有する半導体装置における絶縁膜の応力緩和等に有用である。
本発明の第1の実施形態における半導体装置の構造を示す断面図である。 (a)、(b)は、第1の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 (a)、(b)は、第1の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 (a)、(b)は、第1の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 (a)、(b)は、第1の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 (a)、(b)は、第1の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態における半導体装置の構造を示す断面図である。 (a)、(b)は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 (a)、(b)は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 (a)、(b)は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 (a)、(b)は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 (a)、(b)は、本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。 従来のトランジスタの構造を示す断面図である。
符号の説明
1 半導体基板
2 シャロートレンチ素子分離
3 層間絶縁膜
4 コンタクト電極
4a コンタクトホール
5 シェアードコンタクト電極
5a シェアードコンタクトホール
11、21、31、41 ゲート絶縁膜
12、22、32、42 ゲート電極
13a、23a、33a、43a、73a オフセットサイドウォール
13b、23b、33b、43b、73b サイドウォール
14、44 N型エクステンション領域
15、45 P型ポケット領域
16、46 N型ソース・ドレイン領域
17、27、37、47、77 シリサイド層
24、34 P型エクステンション領域
25、35 N型ポケット領域
26、36 P型ソース・ドレイン領域
50 引っ張り応力含有絶縁膜
51、53、56 マスク
52、54、56 開口
55 圧縮応力含有絶縁膜
60 低応力含有絶縁膜
61 第1の低応力含有絶縁膜
62 第2の低応力含有絶縁膜
72 ゲート配線

Claims (19)

  1. 半導体層からなる第1の活性領域の上方に形成された第1のゲート電極と、前記第1の活性領域のうち前記第1のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第1のソース・ドレイン領域を有する第1導電型の第1のMISトランジスタと、
    前記半導体層からなる第2の活性領域の上方に形成された第2のゲート電極と、前記第2の活性領域のうち前記第2のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第2のソース・ドレイン領域を有する第2導電型の第2のMISトランジスタと、
    前記半導体層からなる第3の活性領域の上方に形成された第3のゲート電極と、前記第3の活性領域のうち前記第3のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第3のソース・ドレイン領域を有する第1導電型の第3のMISトランジスタと、
    前記第1のゲート電極、前記第1の活性領域、前記第2のゲート電極および前記第2の活性領域を覆う、第1の応力を有する第1の絶縁膜と、
    前記第3のゲート電極および前記第3の活性領域を覆う、第2の応力を有する第2の絶縁膜と、
    前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜の上方に形成された層間絶縁膜とを備え、
    前記第1の応力の絶対値は、前記第2の応力の絶対値よりも小さく、
    前記第1のソース・ドレイン領域の側方には、ゲート配線と、前記ゲート配線の側面上に位置する第1のサイドウォールとが形成され、
    前記第1の絶縁膜は、前記第1のソース・ドレイン領域、前記第1のサイドウォールおよび前記ゲート配線を覆い、
    前記層間絶縁膜および前記第1の絶縁膜を貫通して、前記第1のソース・ドレイン領域、前記第1のサイドウォールおよび前記ゲート配線に到達するシェアードコンタクトを備える、半導体装置。
  2. 請求項1に記載の半導体装置であって、
    前記第1のMISトランジスタ及び前記第2のMISトランジスタはSRAMを構成し、前記第3のMISトランジスタはロジック部に設けられている、半導体装置。
  3. 請求項1又は2に記載の半導体装置であって、
    前記第1の絶縁膜と前記層間絶縁膜との間に介在する、第3の応力を有する第3の絶縁膜をさらに備え、
    前記第3の応力の絶対値は、前記第2の応力の絶対値よりも小さい、半導体装置。
  4. 請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の半導体装置であって、
    前記第1のソース・ドレイン領域上に形成された第1のシリサイド層と、
    前記ゲート配線上に形成された第2のシリサイド層とを備え、
    前記シェアードコンタクトは、前記第1のシリサイド層と前記第2のシリサイド層とに接触するように形成されている、半導体装置。
  5. 請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の半導体装置であって、
    前記ゲート配線は、前記第1のソース・ドレイン領域の側方に位置するシャロートレンチ素子分離の上に形成されている、半導体装置。
  6. 請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の半導体装置であって、
    前記第3のMISトランジスタは、Nチャネル型のMISトランジスタであり、
    前記第2の応力は、引っ張り応力である、半導体装置。
  7. 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載の半導体装置であって、
    前記半導体層からなる第4の活性領域に形成された第4のゲート電極と、前記第4の活性領域のうち前記第4のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第4のソース・ドレイン領域を有する第2導電型の第4のMISトランジスタと、
    前記第4のゲート電極および前記第4の活性領域を覆う、前記第4の応力を有する第4の絶縁膜とをさらに備え、
    前記第4の応力は、第2の応力とは反対方向の応力であり、
    前記第1の応力の絶対値は、前記第4の応力の絶対値よりも小さい、半導体装置。
  8. 請求項7に記載の半導体装置であって、
    前記第4のトランジスタはロジック部に設けられている、半導体装置。
  9. 請求項7又は8に記載の半導体装置であって、
    前記第4のMISトランジスタは、Pチャネル型のMISトランジスタであり、
    前記第4の応力は圧縮応力である、半導体装置。
  10. 請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の半導体装置であって、
    前記第3のMISトランジスタは、Pチャネル型のMISトランジスタであり、
    前記第2の応力は圧縮応力である、半導体装置。
  11. 半導体層からなる第1の活性領域の上方に形成された第1のゲート電極と前記第1の活性領域のうち前記第1のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第1のソース・ドレイン領域とを有する第1導電型の第1のMISトランジスタと、前記半導体層からなる第2の活性領域の上方に形成された第2のゲート電極と前記第2の活性領域のうち前記第2のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第2のソース・ドレイン領域とを有する第2導電型の第2のMISトランジスタと、前記半導体層からなる第3の活性領域の上方に形成された第3のゲート電極と前記第3の活性領域のうち前記第3のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第3のソース・ドレイン領域を有する第1導電型の第3のMISトランジスタと、前記第1のソース・ドレイン領域の側方に形成されたゲート配線とを備えた半導体装置の製造方法であって、
    前記第1のゲート電極、前記第1の活性領域、前記第2のゲート電極および前記第2の活性領域を覆う、第1の応力を有する第1の絶縁膜を形成する工程(a)と、
    前記工程(a)の後に、前記第3のゲート電極および前記第3の活性領域を覆う、第2の応力を有する第2の絶縁膜を形成する工程(b)と、
    前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜の上方に層間絶縁膜を形成する工程(c)と
    前記工程(a)の前に、前記ゲート配線の側面上に第1のサイドウォールを形成する工程(d)と、
    前記工程(c)の後に、前記層間絶縁膜及び前記第1の絶縁膜を貫通して、前記ゲート配線、前記第1のサイドウォールおよび前記第1のソース・ドレイン領域に到達するシェアードコンタクトを形成する工程(e)とを備え、
    前記第1の応力の絶対値は、前記第2の応力の絶対値よりも小さい、半導体装置の製造方法。
  12. 請求項11に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記工程(a)の後で前記工程(b)の前に、前記第1の絶縁膜の上に第3の応力を有する第3の絶縁膜を形成する工程をさらに備え、
    前記第3の応力の絶対値は、前記第2の応力の絶対値よりも小さい、半導体装置の製造方法。
  13. 請求項11又は12に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第1のソース・ドレイン領域上に第1のシリサイド層を形成する工程と、
    前記ゲート配線上に第2のシリサイド層を形成する工程とを備え、
    前記工程(e)において、前記シェアードコンタクトは、前記第1のシリサイド層と前記第2のシリサイド層とに接触するように形成される、半導体装置の製造方法。
  14. 請求項11〜13のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記ゲート配線は、前記第1のソース・ドレイン領域の側方に位置するシャロートレンチ素子分離の上に形成される、半導体装置の製造方法。
  15. 請求項11〜14のうちいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記半導体層からなる第4の活性領域に形成された第4のゲート電極と、前記第4の活性領域のうち前記第4のゲート電極の側方に位置する領域に形成された第4のソース・ドレイン領域とを有する第2導電型の第4のMISトランジスタとをさらに備え、
    前記工程(a)の後で前記工程(c)の前に、前記第4のゲート電極および前記第4の活性領域を覆う、第4の応力を有する第4の絶縁膜を形成する工程(d)をさらに備え、
    前記第4の応力は、第2の応力とは反対方向の応力であり、
    前記第1の応力の絶対値は、前記第4の応力の絶対値よりも小さい、半導体装置の製造方法。
  16. 請求項15に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第4のMISトランジスタは、Pチャネル型のMISトランジスタであり、
    前記第4の応力は圧縮応力である、半導体装置の製造方法。
  17. 請求項11〜16のうちいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第3のMISトランジスタは、Nチャネル型のMISトランジスタであり、
    前記第2の応力は、引っ張り応力である、半導体装置の製造方法。
  18. 請求項11〜17のうちいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第1のMISトランジスタおよび前記第2のMISトランジスタはSRAMを構成する、半導体装置の製造方法。
  19. 請求項11〜15のうちいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記第3のMISトランジスタは、Pチャネル型のMISトランジスタであり、
    前記第2の応力は、圧縮応力である、半導体装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005286341A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Samsung Electronics Co Ltd 低ノイズ及び高性能のlsi素子、レイアウト及びその製造方法
KR100772902B1 (ko) * 2006-09-28 2007-11-05 삼성전자주식회사 반도체 소자 및 이의 제조 방법
US20080087965A1 (en) * 2006-10-11 2008-04-17 International Business Machines Corporation Structure and method of forming transistor density based stress layers in cmos devices
US8154107B2 (en) * 2007-02-07 2012-04-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and a method of fabricating the device
JP2008288366A (ja) * 2007-05-17 2008-11-27 Panasonic Corp 半導体装置及びその製造方法
US7611935B2 (en) * 2007-05-24 2009-11-03 Advanced Micro Devices, Inc. Gate straining in a semiconductor device
US9575349B2 (en) * 2014-05-14 2017-02-21 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display and method of manufacturing the same
US10510600B1 (en) 2018-07-11 2019-12-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Shared contact structure and methods for forming the same
CN109713040A (zh) * 2018-12-20 2019-05-03 中国科学院微电子研究所 一种集成电路结构
TWI755714B (zh) * 2020-04-21 2022-02-21 力晶積成電子製造股份有限公司 靜態隨機存取記憶體元件及其製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002043151A1 (en) * 2000-11-22 2002-05-30 Hitachi, Ltd Semiconductor device and method for fabricating the same
JP2004087640A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP2004273972A (ja) * 2003-03-12 2004-09-30 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP2006237070A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Sony Corp 半導体集積回路の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5844836A (en) * 1997-03-24 1998-12-01 Advanced Micro Devices, Inc. Memory cell having increased capacitance via a local interconnect to gate capacitor and a method for making such a cell
TW396454B (en) * 1997-06-24 2000-07-01 Matsushita Electrics Corporati Semiconductor device and method for fabricating the same
JP4173672B2 (ja) 2002-03-19 2008-10-29 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002043151A1 (en) * 2000-11-22 2002-05-30 Hitachi, Ltd Semiconductor device and method for fabricating the same
JP2004087640A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP2004273972A (ja) * 2003-03-12 2004-09-30 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP2006237070A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Sony Corp 半導体集積回路の製造方法

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