JPH01304768A - Manufacture of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit device

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JPH01304768A
JPH01304768A JP63136098A JP13609888A JPH01304768A JP H01304768 A JPH01304768 A JP H01304768A JP 63136098 A JP63136098 A JP 63136098A JP 13609888 A JP13609888 A JP 13609888A JP H01304768 A JPH01304768 A JP H01304768A
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JP
Japan
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film
hydrogen
misfet
integrated circuit
semiconductor integrated
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Pending
Application number
JP63136098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Saikou
齋江 靖彦
Katsuto Sasaki
勝人 佐々木
Kenichi Kuroda
謙一 黒田
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Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP63136098A priority Critical patent/JPH01304768A/en
Publication of JPH01304768A publication Critical patent/JPH01304768A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor

Abstract

PURPOSE:To prevent aging variation of a threshold voltage of an MISFET by providing a hydrogen ion absorption film which absorbs hydrogen ion emitted from a silicon oxide film between the MISFET and the silicon oxide film. CONSTITUTION:A memory cell of DRAM is provided with a hydrogen ion absorption film 17A at a formation region of p-channel MISFET Qp. The hydrogen ion absorption film 17A is provided to an upper part of an interlayer insulating film 8 to cover a channel formation region 3 and a source regions 10, 13 thereabout. The hydrogen ion absorption film 17A is formed by a material such as a polycrystalline silicon film or a combination film mainly composed thereof. Therefore, trapping of hydrogen ion into the channel formation region 3 or a silicon substrate thereabout can be reduced, resulting in reduction of aging variation of threshold voltage of p-channel MISFET Qp.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、M I 
S F E T又は珪素膜で形成された抵抗素子を有す
る半導体集積回路装置に適用して有効な技術に関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and in particular, to a semiconductor integrated circuit device.
The present invention relates to a technique that is effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having a resistance element formed of SFET or a silicon film.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本発明者が開発中のDRAM (ダイナミック型ランダ
ムアクセスメモリ)はメモリセル選択用MISFETと
情報蓄積用容量素子との直列回路でメモリセルを構成し
ている。メモリセル選択用MISFETはnチャネルで
構成されている。情報蓄積用容量素子はスタックドキャ
パシタ構造で11カ成されている。
In a DRAM (dynamic random access memory) currently being developed by the present inventor, a memory cell is constituted by a series circuit of a MISFET for memory cell selection and a capacitive element for information storage. The memory cell selection MISFET is composed of an n-channel. The information storage capacitive element has a stacked capacitor structure and consists of 11 elements.

前記メモリセルは、ワード線と相補性データ線との交差
部分に複数配置され、メモリセルアレイを構成している
。ワード線はメモリセル選択用MISFETのゲート電
極と同一導電膜で形成されそれに一体に構成されている
。相補性データ線は、メモリセル選択用MISFETの
一方の半導体領域に接続され、メモリセル選択用MIS
FET上及び情報蓄積用容量素子上に層間絶縁■りを介
在させて延在している。相補性データ線は例えばアルミ
ニウム合金膜で形成されている。
A plurality of the memory cells are arranged at intersections between word lines and complementary data lines, forming a memory cell array. The word line is formed of the same conductive film as the gate electrode of the memory cell selection MISFET, and is integrated therewith. The complementary data line is connected to one semiconductor region of the memory cell selection MISFET, and the complementary data line is connected to one semiconductor region of the memory cell selection MISFET.
It extends over the FET and the information storage capacitive element with interlayer insulation interposed therebetween. The complementary data line is formed of, for example, an aluminum alloy film.

前記相補性データ線の上層には層間絶縁膜を介在させて
シャント用ワード線を延在させている。
A shunt word line extends above the complementary data line with an interlayer insulating film interposed therebetween.

このシャント用ワード線は、所定のメモリセル数毎に下
層の前記ワード線に接続されており、ワード線の見かけ
上の抵抗値を低減している。シャント用ワード線は例え
ばアルミニウム合金膜で形成されている。
This shunt word line is connected to the word line in the lower layer every predetermined number of memory cells, and reduces the apparent resistance value of the word line. The shunt word line is formed of, for example, an aluminum alloy film.

このように、シャント用ワード線を設けたDRAMは、
メモリセルの選択時間を速くすることができるので、情
報書込動作速度や情報読出動作速度を速くすることがで
きる特徴がある。
In this way, a DRAM with a shunt word line is
Since the memory cell selection time can be made faster, the information write operation speed and the information read operation speed can be made faster.

この種のD RA Mはメモリセル選択用MISFE 
Tやスタックドキャパシタ構造の情報蓄積用容量素子に
よって段差形状が大きくなる。このため、相補性データ
線(第1層目配線)、シャント用ワード線(第2層目配
線)の夫々の下地となる層間絶縁膜の表面はステップカ
バレッジを向上する必要があるので′iIl坦化されて
いる。
This type of DRAM uses MISFE for memory cell selection.
The shape of the step becomes large due to the information storage capacitive element having the T or stacked capacitor structure. Therefore, the surface of the interlayer insulating film that is the base of each of the complementary data line (first layer wiring) and the shunt word line (second layer wiring) needs to have improved step coverage, so it is smooth. has been made into

相補性データ線の下地となる眉間絶縁膜は、アルミニウ
ム合金膜を形成する前なので、高温度プロセスであるグ
ラスフローを施したPSG膜を主体に形成されている。
The glabellar insulating film, which is the base of the complementary data line, has not yet been formed with the aluminum alloy film, so it is mainly formed of a PSG film subjected to glass flow, which is a high-temperature process.

シャント用ワード線の下地となる層間絶縁膜は5アルミ
ニウム合金膜(相補性データ線)を形成した後なので、
低温度プロセスであるスピン・オン・グラス(SOG)
法で塗布した酸化珪素膜を主体に形成されている。
The interlayer insulating film that forms the base of the shunt word line is formed after the 5 aluminum alloy film (complementary data line) is formed.
Spin-on-glass (SOG), a low-temperature process
It is mainly formed of a silicon oxide film coated by a method.

また、この種のDRAMは前記相補性データ線を形成し
た後に水素アニール(H2アニール)が施されている。
Further, this type of DRAM is subjected to hydrogen annealing (H2 annealing) after forming the complementary data lines.

水素アニールは、主に相補性データ線とメモリセル選択
用MISFETの一方の半導体領域(単結晶珪素)とを
オーミック接続するために行われている。水素アニール
は、例えば水素ガス雰囲気中、400〜450[’C]
の温度において約20〜40[分]程度行われている。
Hydrogen annealing is mainly performed to establish an ohmic connection between the complementary data line and one semiconductor region (single crystal silicon) of the memory cell selection MISFET. Hydrogen annealing is performed, for example, at 400 to 450 ['C] in a hydrogen gas atmosphere.
It is carried out for about 20 to 40 minutes at a temperature of .

なお、この種のDRAMについては、例えば、日経マグ
ロウヒル社、別冊N011、日経マイクロデバイス、1
987年5月発行、第165頁乃至第174頁に記載さ
れている。
Regarding this type of DRAM, for example, Nikkei McGraw-Hill, Separate Volume No. 011, Nikkei Micro Devices, 1
Published in May 1987, pages 165 to 174.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明者は、前述のDRAMの特性不良試験の結果、次
の問題点が生じることを見出した。
The inventor of the present invention found that the following problem occurred as a result of the above-mentioned DRAM characteristic defect test.

前記DRAMはシャント用ワード線の下地となる層間絶
縁膜をSOG法で塗布した酸化珪素膜を主体に形成して
いる。この酸化珪素膜は段差形状を緩和する流動性を有
しているのでH“やH2Cなどの水素系イオンを多量に
含有している。この水素系イオンは、酸化珪素膜や窒化
珪素膜で形成された層間絶縁膜に浸透し、M I S 
F E Tのチャネル形成領域或はその近傍の甲、結晶
珪素基板中にトラップされろ。このトラップされた水素
系イオンはMISFETのしきい値電圧を変動させるの
で。
The DRAM is mainly formed of a silicon oxide film coated with an SOG method as an interlayer insulating film that serves as the base of the shunt word line. This silicon oxide film has fluidity that alleviates the step shape, so it contains a large amount of hydrogen-based ions such as H" and H2C. These hydrogen-based ions are formed in the silicon oxide film and silicon nitride film. The M I S
It is trapped in the crystalline silicon substrate at or near the channel forming region of the FET. This trapped hydrogen ion changes the threshold voltage of the MISFET.

D RA Mは経時的に電気的信頼性が低下する。The electrical reliability of DRAM decreases over time.

さらに、前記DRAMは周辺回路を相補型MISFIE
T(CMO5)で構成しており、本発明者は特にpチャ
ネルM 丁S FETのしきい値電圧の変動量がnチャ
ネルMISFETのそれに比べて大きい結果を確認した
。つまり、DRAMの電気的信頼性はpチャネルMIS
FETのしきい値電圧の変動量で規定されてしまう。
Furthermore, the DRAM has a peripheral circuit connected to a complementary MISFIE.
In particular, the inventors have confirmed that the amount of variation in the threshold voltage of the p-channel MISFET is larger than that of the n-channel MISFET. In other words, the electrical reliability of DRAM is
This is defined by the amount of variation in the threshold voltage of the FET.

また、前記DRAMは相補性データ線を形成した後に水
素アニールを施している。この水素アニールは、水素ガ
ス雰囲気中で行うので、前述のように水素系イオンの浸
透によって特にPチャネルM r S F E Tのし
きい値電圧を変動させ、D RAMの電気的信頼性が低
下する。
Further, the DRAM is subjected to hydrogen annealing after forming complementary data lines. Since this hydrogen annealing is performed in a hydrogen gas atmosphere, as mentioned above, the penetration of hydrogen-based ions changes the threshold voltage of the P channel M r S F E T in particular, reducing the electrical reliability of the DRAM. do.

本発明の目的は、半導体集積回路装置の経時的な電気的
信頼性を向上することが可能な技術を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a technique that can improve the electrical reliability of a semiconductor integrated circuit device over time.

本発明の他の目的は、半導体素子上にSOG法で塗布さ
れた酸化珪素膜を主体とする店開絶縁膜を形成する半導
体集積回路装置において、前記酸化珪素膜の水素系イオ
ンが半導体素子にトラップされることを低減し、前記目
的を達成することが可能な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device in which a store-open insulating film mainly composed of a silicon oxide film coated by the SOG method is formed on a semiconductor element, in which hydrogen-based ions of the silicon oxide film are applied to the semiconductor element. The object of the present invention is to provide a technique that can reduce the number of traps and achieve the above object.

本発明の他の目的は、半導体素子を形成した後に水素ア
ニールを施す半導体集積回路装置において、前記水素ア
ニールの水素系イオンが半導体素子にトラップされるこ
とを低減し、前記目的を達成することが可能な技術を提
供することにある。
Another object of the present invention is to reduce trapping of hydrogen-based ions from the hydrogen annealing in the semiconductor element in a semiconductor integrated circuit device in which hydrogen annealing is performed after forming a semiconductor element, thereby achieving the above object. Our goal is to provide the technology that is possible.

本発明の他の目的は、前記目的を達成するための製造方
法を低減することが可能な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique that can reduce the number of manufacturing methods required to achieve the above object.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は1本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

MISFET(又は抵抗素子)の上部にSOG法で塗布
された酸化珪素膜を有する半導体集積回路装置において
、前記M I S F E Tと前記酸化珪素膜との間
に前記酸化珪素膜から放出される水素系イオンを吸収す
る水素系イオン吸収膜を設ける。
In a semiconductor integrated circuit device having a silicon oxide film coated on the top of a MISFET (or a resistance element) by the SOG method, between the MISFET and the silicon oxide film, the amount of energy emitted from the silicon oxide film is A hydrogen-based ion absorption membrane is provided to absorb hydrogen-based ions.

また、MISFET(又は抵抗素子)を形成した後に水
素アニールを施す半導体集積回路装置において、前記水
素アニールを施す際に、前記MISFETの上部に前記
水素系イオン吸収膜を設ける。
Further, in a semiconductor integrated circuit device in which hydrogen annealing is performed after forming a MISFET (or a resistance element), the hydrogen-based ion absorption film is provided over the MISFET when performing the hydrogen annealing.

〔作  用〕[For production]

上述した手段によれば、前記M I S F E Tの
チャネル形成領域或はその近傍の珪素鋸板中(又は抵抗
素子中)に水素系イオンがトラップされることを低減で
きるので、MISFETの経時的なしきい値電圧の変動
(又は抵抗素子のリーク電流量の変動)を低減すること
ができる。
According to the above-mentioned means, it is possible to reduce trapping of hydrogen-based ions in the silicon saw plate (or in the resistance element) in or near the channel forming region of the MISFET, so that the aging of the MISFET can be reduced. It is possible to reduce fluctuations in the threshold voltage (or fluctuations in the amount of leakage current of the resistance element).

以下、本発明の構成について、DRAM、SRAM(ス
タチック型ランダムアクセスメモリ)の夫々に本発明を
適用した実施例とともに説明する。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described together with embodiments in which the present invention is applied to each of DRAM and SRAM (static random access memory).

なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
Note that throughout the description of the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

(実施例I) 本実施例■は、DRAMに本発明を適用した、本発明の
第1実施例である。
(Example I) This example (2) is a first example of the present invention in which the present invention is applied to a DRAM.

本発明の実施例IであるDRAMのメモリセルの構成を
第2図(等価回路図)で示す。
FIG. 2 (equivalent circuit diagram) shows the structure of a memory cell of a DRAM which is Embodiment I of the present invention.

本実施例のD RA Mはフォールプツトピットライン
方式(折り返しビット線方式)で構成されている。DR
AMのメモリセルは行方向に延在する相補性データ線D
Lのうちの一方と列方向に延在するワード線WLとの交
差部分に配置されている。
The DRAM of this embodiment is constructed using a folded pit line method (folded bit line method). D.R.
AM memory cells have complementary data lines D extending in the row direction.
It is arranged at the intersection of one of the word lines WL extending in the column direction.

メモリセルはメモリセル選択用M I S F E T
 Q sと情報蓄積用容量素子Cとの直列回路で構成さ
れている。
Memory cell is M I S F E T for memory cell selection.
It consists of a series circuit of Qs and an information storage capacitive element C.

メモリセル選択用MISFETQsはnチャネルで構成
されている。メモリセル選択用MISFETQsの一方
の半導体領域は相補性データ線DLのうちの一方に接続
されている。他方の半導体領域は情報蓄積用容量素子C
の一方の電極に接続されている。ゲート電極はワード線
WLに接続されている。情報蓄積用容量素子Cの他方の
電極は電源電圧t / 2 V。。に接続されている。
The memory cell selection MISFETQs is composed of n-channel. One semiconductor region of the memory cell selection MISFETQs is connected to one of the complementary data lines DL. The other semiconductor region is an information storage capacitive element C.
is connected to one electrode of the The gate electrode is connected to word line WL. The other electrode of the information storage capacitive element C has a power supply voltage of t/2V. . It is connected to the.

この電源電圧1/2vccは電源電圧V c c例えば
回路の動作電位5 [V]と基準電圧V i g例えば
回路の接地電位0 [V]との中間の電位(約2.5[
V])である。
This power supply voltage 1/2 Vcc is an intermediate potential (approximately 2.5 [V]) between the power supply voltage Vcc, for example, the operating potential of the circuit, 5 [V], and the reference voltage Vig, for example, the ground potential of the circuit, 0 [V].
V]).

次に、前記DRAMのメモリセル及びDRAMの周辺回
路の要部の具体的な構成について第1図(要部断面図)
を用いて簡単に説明する。
Next, FIG. 1 (cross-sectional view of the main parts) shows the specific structure of the main parts of the memory cells of the DRAM and the peripheral circuit of the DRAM.
Let's briefly explain using.

第1図に示すように、DRAMは単結晶珪素からなるp
−型半導体基板1で構成されている。メモリセルアレイ
形成領域、nチャネルMISFET形成領域の夫々にお
いて、半導体基板1の主面部にはp型ウェル領域2が設
けられている。また、pチャネルM I S F E 
T形成領域において、半導体基板1の主面部にはn型ウ
ェル領域3が設けられている。
As shown in Figure 1, DRAM is made of single crystal silicon.
It is composed of a - type semiconductor substrate 1. A p-type well region 2 is provided on the main surface of the semiconductor substrate 1 in each of the memory cell array formation region and the n-channel MISFET formation region. Also, p-channel M I S F E
In the T formation region, an n-type well region 3 is provided on the main surface of the semiconductor substrate 1 .

前記DRAMのメモリセルは、第1図の左側に示すよう
に、フィールド絶縁膜4及びp型チャネルストッパ領域
5Aで周囲を規定された領域内において、p型ポテンシ
ャルバリア領域5Bの主面に構成されている。ポテンシ
ャルバリア領域5Bは、ウェル領域2の主面部に設けら
れており、α線ソフトエラーを低減できるように構成さ
れている。
As shown on the left side of FIG. 1, the memory cell of the DRAM is formed on the main surface of a p-type potential barrier region 5B in a region defined by a field insulating film 4 and a p-type channel stopper region 5A. ing. The potential barrier region 5B is provided on the main surface of the well region 2, and is configured to reduce α-ray soft errors.

メモリセルのメモリセル選択用MI S FETQSは
、主に、ポテンシャルバリア領域5B(チャネル形成領
域)、ゲート絶縁膜6、ゲート電極7、ソース領域及び
ドレイン領域である一対のn型半導体領域9で構成され
ている。ゲート化Vi7は、このゲート材料に限定され
ないが、本実施例において多結晶珪素膜上に高融点金属
シリサイド膜を積層した複合膜で構成されている。ゲー
ト電極7にはそのゲート幅方向に延在するワード線(W
L)7が一体に構成されている。ワード線7はフィール
ド絶縁膜3上を延在するように構成されている。
The memory cell selection MI S FET QS is mainly composed of a potential barrier region 5B (channel formation region), a gate insulating film 6, a gate electrode 7, and a pair of n-type semiconductor regions 9 which are a source region and a drain region. has been done. Although the gate material Vi7 is not limited to this gate material, in this embodiment, it is composed of a composite film in which a high melting point metal silicide film is laminated on a polycrystalline silicon film. The gate electrode 7 has a word line (W) extending in the gate width direction.
L) 7 are integrally constructed. The word line 7 is configured to extend over the field insulating film 3.

情報蓄積用容量素子Cは、主に、下部電極15、誘電体
膜16、上部電極(共通プレート電極)17の夫々を順
次重ね合せて構成されている。この情報蓄積用容量素子
Cは所謂スタックドキャパシタ構造で構成されている。
The information storage capacitive element C is mainly constructed by sequentially stacking a lower electrode 15, a dielectric film 16, and an upper electrode (common plate electrode) 17. This information storage capacitive element C has a so-called stacked capacitor structure.

下部電極15は、サイドウオールスペーサ11で規定さ
れた領域内に形成された接続孔14を通して、メモリセ
ル選択用MISFETQsの他方の半導体領域9に接続
されている。下部電極15はメモリセル毎に設けられて
いる。下部電極15は例えばn型不純物が導入された多
結晶珪素膜で形成されている。下部電極15と他方の半
1体領域9との接続は、下部電極15に導入されたn型
不純物をポテンシャルバリア領域5Bの主面部に拡散し
て形成されたn°型半導体領域15Aを介在させて行わ
れている。下部電極15は、ゲート電極7、ワード線7
の夫々の上部に設けられた層間絶縁膜8を介在させてゲ
ート電極7.ワード線7の夫々と電気的に分離されてい
る。誘電体膜16は、例えば窒化珪素膜や酸化珪素膜の
単層又はそれらの複合膜で構成されている。上部電極1
7は隣接する他のメモリセルのそれと一体に構成されて
いる。
The lower electrode 15 is connected to the other semiconductor region 9 of the memory cell selection MISFETQs through a connection hole 14 formed in a region defined by the sidewall spacer 11. The lower electrode 15 is provided for each memory cell. The lower electrode 15 is formed of, for example, a polycrystalline silicon film doped with n-type impurities. The connection between the lower electrode 15 and the other half-solid region 9 is made through an n° type semiconductor region 15A formed by diffusing the n type impurity introduced into the lower electrode 15 into the main surface of the potential barrier region 5B. It is being done. The lower electrode 15 is connected to the gate electrode 7 and the word line 7.
The gate electrodes 7. It is electrically isolated from each word line 7. The dielectric film 16 is composed of, for example, a single layer of a silicon nitride film or a silicon oxide film, or a composite film thereof. Upper electrode 1
7 is constructed integrally with that of other adjacent memory cells.

上部電極17には前述のように電源電圧1/2V、。が
印加されている。上部電極17は例えばn型不純物が導
入された多結晶珪素膜で形成されている。
The upper electrode 17 is supplied with a power supply voltage of 1/2V as described above. is applied. The upper electrode 17 is formed of, for example, a polycrystalline silicon film doped with n-type impurities.

前記メモリセル選択用MISFETQsのゲート電極7
、ワード線7の夫々は第1層口ゲート配線形成工程によ
って形成されている。前記下部電極14は、第2層目ゲ
ート配線形成工程によって形成され、例えば1500〜
3000[人]程度の膜厚で形成されている。前記上部
電極17は、第3層目ゲート配線形成工程によって形成
され、例えば1500〜3000[人]程度の膜厚で形
成されている。
Gate electrode 7 of the memory cell selection MISFETQs
, word line 7 are formed by a first layer gate wiring forming process. The lower electrode 14 is formed by a second layer gate wiring forming process, and is, for example, 1500~
It is formed with a film thickness of about 3000 [people]. The upper electrode 17 is formed by a third layer gate wiring forming process, and has a thickness of, for example, about 1,500 to 3,000 [layers].

前記メモリセル選択用MISFETQsの一方の半導体
領域9には層間絶縁膜16に形成された接続孔17を通
して相補性データ線(DL)19のうちの一方が接続さ
れている。半導体領域9と相補性データ線19との接続
はn°型半導体領域18を介在させて行われている。
One of the complementary data lines (DL) 19 is connected to one semiconductor region 9 of the memory cell selection MISFETQs through a connection hole 17 formed in the interlayer insulating film 16. The connection between the semiconductor region 9 and the complementary data line 19 is made with an n° type semiconductor region 18 interposed therebetween.

メモリセル選択用M I S F E T Q s及び
情報蓄積用容量素子Cで生じる段差を緩和するために、
層間絶縁膜16の表面は平坦化されている。層間絶縁膜
16は、詳細に図示しないが、本実施例において、CV
D法で堆積させた酸化珪素膜、CVD法で堆積させたP
SG膜、SOG法で塗布した酸化珪素膜を順次積層した
複合膜で形成されている。
In order to alleviate the step difference that occurs in the memory cell selection M I S F E T Q s and the information storage capacitive element C,
The surface of the interlayer insulating film 16 is flattened. Although not shown in detail, the interlayer insulating film 16 is CV
Silicon oxide film deposited by D method, P deposited by CVD method
It is formed of a composite film in which an SG film and a silicon oxide film coated by the SOG method are sequentially laminated.

CVD法で堆積させた酸化珪素膜は、PSG膜のPが特
にpチャネルMISFETQP形成領域に漏れることを
防止するために1例えば1000〜2500[入]程度
の膜厚で形成されている。PSG膜は、例えば4000
〜5000[人コ程度の膜厚で堆積され、約1100[
’C]程度の高温度でグラスフローが施されている。S
OG法で塗布された酸化珪素膜は、800〜1000[
人コ程度の膜厚で堆積され、約900〜1000[℃]
程度の高温度でデンシファイ処理が施されている。
The silicon oxide film deposited by the CVD method is formed to have a thickness of about 1,000 to 2,500 [in], for example, in order to prevent P in the PSG film from leaking particularly into the p-channel MISFET QP formation region. The PSG film is, for example, 4000
~ 5000 [A film thickness of about 1100 [
Glass flow is applied at a high temperature of 'C]. S
The silicon oxide film coated by the OG method has a thickness of 800 to 1000[
Deposited with a film thickness comparable to that of a human being, at approximately 900 to 1000 [℃]
The densification process is carried out at a moderately high temperature.

相補性データ線19は、第1層目配線形成工程によって
形成されており、例えばアルミニウム膜か、戎はSiや
Cuが添加されたアルミニウム合金膜で形成されている
。相補性データ線19は例えば8000〜10000[
人]程度の膜厚で形成されている。
The complementary data line 19 is formed by a first layer wiring forming process, and is formed of, for example, an aluminum film or an aluminum alloy film to which Si or Cu is added. The complementary data line 19 is, for example, 8000 to 10000 [
The thickness of the film is about the same as that of a human.

前記相補性データ線19の上層には層間絶縁膜20を介
在させてシャント用ワード線(W L )22が設けら
れている。シャント用ワード線22は、図示しないが、
所定領域において、層間絶縁膜20に形成された接続孔
21を通して第1層目配線形成工程で形成された中間導
電膜に一旦接続されている。この中間導電膜は接続孔1
7を通してワードm7に接続されている。つまり、シャ
ント用ワード線22は、ワード線7と電気的に短絡され
、ワード線7の見かけ上の抵抗値を低減できるように構
成されている。
A shunt word line (W L ) 22 is provided above the complementary data line 19 with an interlayer insulating film 20 interposed therebetween. Although the shunt word line 22 is not shown,
In a predetermined region, it is once connected to the intermediate conductive film formed in the first layer wiring forming step through the contact hole 21 formed in the interlayer insulating film 20. This intermediate conductive film is connected to the connection hole 1.
7 to word m7. In other words, the shunt word line 22 is electrically short-circuited with the word line 7, and is configured to reduce the apparent resistance value of the word line 7.

前記相補性データ線19等で生じる段差を緩和するため
に、層間絶縁膜20の表面は平坦化されている。層間絶
縁膜20は、本実施例において、プラズマCVD法で堆
積させた窒化珪素膜20A、SOG法で塗布した酸化珪
素膜20B、プラズマCVD法で堆積させた酸化珪素膜
20Cを順次積層した複合膜で形成されている。プラズ
マCVD法で堆積させた窒化珪素膜20Aは、主に相補
性データ線19の表面に発生するヒロックを低減するよ
うに形成されており、例えば2500〜3500[人]
程度の膜厚で形成されている。SOG法で塗布された酸
化珪素膜20Bは、主に段差形状を緩和するために、例
えば1500〜2500[人コ程度の膜厚で堆積し、デ
ンシファイ処理を施していない。プラズマCVD法で堆
積させた酸化珪素膜20Gは、主に絶縁分離に必要な膜
厚を確保するために、5000〜7000[人]程度の
膜厚で堆積されている。
The surface of the interlayer insulating film 20 is flattened in order to reduce the step difference caused by the complementary data line 19 and the like. In this embodiment, the interlayer insulating film 20 is a composite film in which a silicon nitride film 20A deposited by a plasma CVD method, a silicon oxide film 20B applied by an SOG method, and a silicon oxide film 20C deposited by a plasma CVD method are sequentially laminated. It is formed of. The silicon nitride film 20A deposited by the plasma CVD method is formed so as to reduce hillocks that occur mainly on the surface of the complementary data line 19.
It is formed with a film thickness of approximately The silicon oxide film 20B coated by the SOG method is deposited to a thickness of, for example, about 1,500 to 2,500 mm, and is not subjected to densification treatment, mainly to alleviate the step shape. The silicon oxide film 20G deposited by the plasma CVD method is deposited to a thickness of about 5000 to 7000 [layers] mainly to ensure the film thickness necessary for insulation isolation.

前記シャント用ワード線22は、第2層目配線形成工程
で形成されており、例えば第1F3目配線形成工程で形
成される配線と同様の材料で形成され、10000〜1
2000[人]程度の膜厚で形成されている。
The shunt word line 22 is formed in the second layer wiring formation process, and is made of the same material as the wiring formed in the first F third wiring formation process, and has a material of 10,000 to 1
It is formed with a film thickness of about 2000 [people].

DRAMの周辺回路は、第1図の中央部に示すnチャネ
ルMISFETQn及び第1図の右側に示すpチャネル
MISFETQpで構成されている。つまり、周辺回路
は相補型MISFET (CMO3)で構成されている
The peripheral circuit of the DRAM is composed of an n-channel MISFETQn shown in the center of FIG. 1 and a p-channel MISFETQp shown on the right side of FIG. In other words, the peripheral circuit is composed of complementary MISFETs (CMO3).

nチャネルMISFETQnは、フィールド絶縁膜4及
びチャネルストッパ領域5Aで周囲を規定された領域内
において、ウェル領域2の主面に構成されている。つま
り、nチャネルMISFETQnは、主にウェル領域(
チャネル形成領域)2、ゲート絶縁膜6、ゲート電極7
、ソース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体
領域9及び一対のゴ型半導体領域12で構成されている
。このnチャネルM I S F E T Q nはこ
の構造に限定されないがLDD構造で構成されている。
The n-channel MISFET Qn is formed on the main surface of the well region 2 in a region defined by the field insulating film 4 and the channel stopper region 5A. In other words, the n-channel MISFETQn mainly operates in the well region (
channel formation region) 2, gate insulating film 6, gate electrode 7
, a pair of n-type semiconductor regions 9 and a pair of go-type semiconductor regions 12, which are source and drain regions. This n-channel MISFETQn is configured with an LDD structure, although it is not limited to this structure.

nチャネルMISFETQnの半導体領域12には、半
導体領域18を介在させて第1層目配線形成工程で形成
された配線19が接続されている。この配線19には第
2層目配線形成工程で形成された配線22が接続されて
いる。
A wiring 19 formed in the first layer wiring formation step is connected to the semiconductor region 12 of the n-channel MISFETQn with a semiconductor region 18 interposed therebetween. A wiring 22 formed in the second layer wiring forming step is connected to this wiring 19.

pチャネルMISFETQpは、フィールド絶縁膜4に
周囲を規定された領域内において、ウェル領域3の主面
に構成されている。つまり、pチャネルMISFETQ
Pは、主にウェル領域(チャネル形成領域)3、ゲート
絶縁膜6、ゲート電Vi7、ソース領域及びドレイン領
域である一対のp型半導体領域10及び一対のp°型半
導体領域13で構成されている。このPチャネルMIS
FETQpはLDD構造で構成されている。pチャネル
MISFETQpの半導体領域13には配線19が接続
されている。
The p-channel MISFET Qp is formed on the main surface of the well region 3 in a region defined by the field insulating film 4 . In other words, p-channel MISFETQ
P is mainly composed of a well region (channel forming region) 3, a gate insulating film 6, a gate voltage Vi7, a pair of p-type semiconductor regions 10 and a pair of p°-type semiconductor regions 13, which are source and drain regions. There is. This P channel MIS
FETQp has an LDD structure. A wiring 19 is connected to the semiconductor region 13 of the p-channel MISFETQp.

前記シャント用ワード線22、配線22の夫々の上部を
含む基板全面にはパッシベーション膜(最終保護膜)2
3が設けられている。パッシベーション膜23は例えば
窒化珪素膜やシラン膜等、耐湿性に優れた絶縁膜で形成
されている。
A passivation film (final protective film) 2 is provided on the entire surface of the substrate including the upper parts of the shunt word lines 22 and the wirings 22.
3 is provided. The passivation film 23 is formed of an insulating film with excellent moisture resistance, such as a silicon nitride film or a silane film.

このように構成されるDRAMは、少なくともpチャネ
ルMISFETQpの形成領域において、水素系イオン
吸収膜17Aが設けられている。この水素系イオン吸収
膜17Aはチャネル形成領域(3)及びその近傍のソー
ス領域及びドレイン領域(10又は及び13)を覆うよ
うに層間絶縁膜8の上部にに設けられている。水素系イ
オン吸収膜17Aは基本的には前記チャネル形成領域と
層間絶縁膜20のSOG法で塗布された酸化珪素膜20
Bとの間に設けられていればよい。酸化珪素膜や窒化珪
素膜や高融点金属膜などのメタル膜は水素系イオンを透
過させるので、水素系イオン吸収膜17Aは水素系イオ
ンを吸収する材料例えば多結晶珪素膜やそれを主体とす
る複合膜で形成する。本実施例においては、水素系イオ
ン吸収膜17Aは、メモリセルの情報蓄積用容量素子C
の上部電極17(又は下部電極15)と同一導電膜(同
一製造工程)で形成されている。本実施例では、水素系
イオン吸収膜17Aは、nチャネルMISFETQn形
成領域にも設けている。
In the DRAM configured in this manner, a hydrogen-based ion absorption film 17A is provided at least in the formation region of the p-channel MISFETQp. This hydrogen-based ion absorbing film 17A is provided on the interlayer insulating film 8 so as to cover the channel forming region (3) and the source and drain regions (10 or 13) in the vicinity thereof. The hydrogen-based ion absorbing film 17A is basically a silicon oxide film 20 coated by the SOG method on the channel forming region and the interlayer insulating film 20.
It suffices if it is provided between B and B. Metal films such as silicon oxide films, silicon nitride films, and high-melting point metal films allow hydrogen-based ions to pass through, so the hydrogen-based ion absorption film 17A is made of a material that absorbs hydrogen-based ions, such as a polycrystalline silicon film, or is mainly composed of it. Formed with a composite membrane. In this embodiment, the hydrogen-based ion absorption film 17A is the information storage capacitive element C of the memory cell.
It is formed of the same conductive film (same manufacturing process) as the upper electrode 17 (or lower electrode 15). In this embodiment, the hydrogen-based ion absorption film 17A is also provided in the n-channel MISFETQn formation region.

本発明者が行った不良解析の結果、第3図(しきい値電
圧のストレス時間依存性を示す図)に示すように、pチ
ャネルMISFETQPのしきい値電圧vthが経時的
に変動(上昇)する。このpチャネルMISFETQP
のしきい値電圧の変動量は第3図に示してないがnチャ
ネルMISFETQnのそれに比べて大きくなることが
、本発明者によって確認されている。
As a result of failure analysis conducted by the present inventor, the threshold voltage vth of the p-channel MISFET QP fluctuates (increases) over time, as shown in Figure 3 (diagram showing stress time dependence of threshold voltage). do. This p-channel MISFETQP
Although not shown in FIG. 3, the inventor has confirmed that the amount of variation in the threshold voltage of is larger than that of the n-channel MISFETQn.

このように、少なくともpチャネルMISFETQpの
上部にSOG法で塗布された水素系イオン(H“やR2
0)を多量に含む酸化珪素11420Bを有するDRA
Mにおいて、前記nチャネルMISFETQpと前記酸
化珪素膜20Bとの間に前記酸化珪素膜20Bから放出
される水素系イオンを吸収する水素系イオン吸収膜17
Aを設けることにより。
In this way, hydrogen-based ions (H" and R2
DRA having silicon oxide 11420B containing a large amount of
In M, a hydrogen-based ion absorption film 17 that absorbs hydrogen-based ions released from the silicon oxide film 20B is provided between the n-channel MISFET Qp and the silicon oxide film 20B.
By providing A.

前記nチャネルMI 5FETQpのチャネル形成領域
(3)或はその近傍の珪素基板中に水素系イオンがトラ
ップされることを低減できるので、pチャネルMISF
ETQPの経時的なしきい値電圧の変動を低減すること
ができる。この結果、DRAMの電気的信頼性を向上す
ることができる。
Since it is possible to reduce trapping of hydrogen-based ions in the channel formation region (3) of the n-channel MI 5FETQp or the silicon substrate in its vicinity, the p-channel MISF
Fluctuations in the threshold voltage of ETQP over time can be reduced. As a result, the electrical reliability of the DRAM can be improved.

また、前記DRAMにおいて、前記水素系イオン吸収膜
17Aをメモリセルの情報蓄積用容量素子Cの上部電極
17(又は下部電極15)と同一製造工程で形成するこ
とにより、水素系イオン吸収膜17Aを形成する工程に
相当する分、製造工程を低減することができる。
Further, in the DRAM, the hydrogen-based ion absorption film 17A is formed in the same manufacturing process as the upper electrode 17 (or lower electrode 15) of the information storage capacitive element C of the memory cell. The manufacturing process can be reduced by the amount corresponding to the forming process.

(実施例■) 本実施例■は、SRAMに本発明を適用した、本発明の
第2実施例である。
(Example 2) This example 2 is a second example of the present invention in which the present invention is applied to an SRAM.

本発明の実施例■であるSRAMの高抵抗負荷型メモリ
セルの構成を第4図(等価回路図)で示す。
FIG. 4 (equivalent circuit diagram) shows the configuration of a high-resistance load type memory cell of an SRAM, which is Embodiment 2 of the present invention.

第4図に示すように、SRAMの高抵抗負荷型メモリセ
ルは、相補性データ線DL、百てとワード線WLとの交
差部分に配置されている。相補性データ線DLは行方向
に延在している。ワード線WLは列方向に延在している
。前記メモリセルは、フリップフロップ回路とその一対
の入出力端子に一方の半導体領域が夫々接続された2個
の転送用MISFETQtよ及びQt2で構成されてい
る。
As shown in FIG. 4, the high resistance load type memory cell of the SRAM is arranged at the intersection of the complementary data lines DL and 1 and the word line WL. Complementary data lines DL extend in the row direction. The word line WL extends in the column direction. The memory cell is composed of a flip-flop circuit and two transfer MISFETs Qt and Qt2, each of which has one semiconductor region connected to its pair of input/output terminals.

前記転送用M I S F E TQt、、 Qt2の
夫々はnチャネルで構成されている。転送用MISFE
TQtよ、Qt2の夫々の他方の半導体領域は相補性デ
ータ線DLに接続されている。転送用MISFETQt
工、Qt2の夫々のゲート電極はワード線WLに接続さ
れている。
Each of the transfer MISFETQt, Qt2 is composed of n channels. MISFE for transfer
The other semiconductor regions of TQt and Qt2 are connected to complementary data line DL. Transfer MISFETQt
The gate electrodes of Qt2 and Qt2 are connected to the word line WL.

前記フリップフロップ回路は情報蓄積部(情報蓄積ノー
ド部を有する)として構成されている。
The flip-flop circuit is configured as an information storage section (having an information storage node section).

フリップフロップ回路は2個の駆動用MISFETQd
工及びQ d zと2個の高抵抗負荷素子R□及びRよ
 とで構成されている。前記駆動用MISFETQd1
.Qd2の夫々はnチャネルで構成されている。
The flip-flop circuit consists of two driving MISFETQd
It consists of a load element R□ and a load element Qdz, and two high-resistance load elements R□ and Ryo. The drive MISFET Qd1
.. Each of Qd2 is composed of n channels.

前記駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々のソース
領域は基準電圧V0例えば回路の接地電位0[V]に接
続されている。駆動用MISFETQd1のドレイン領
域は高抵抗負荷素子R2、転送用MISFETQt2の
一方の半導体領域、駆動用MISFETQd2のゲート
電極に夫々接続されている。
The source regions of the driving MISFETs Qd1 and Qd2 are connected to a reference voltage V0, for example, a circuit ground potential 0 [V]. The drain region of the drive MISFET Qd1 is connected to the high resistance load element R2, one semiconductor region of the transfer MISFET Qt2, and the gate electrode of the drive MISFET Qd2, respectively.

駆動用MISFETQd2のドレイン領域は高抵抗負荷
素子Rよ、転送用MISFETQt1の一方の半導体領
域、駆動用MTSFETQd1のゲート電極の夫々に接
続されている。高抵抗負荷素子R工、R2の夫々は電源
電圧V e e例えば回路の動作電圧5[Vコに接続さ
れている。
The drain region of the drive MISFET Qd2 is connected to the high resistance load element R, one semiconductor region of the transfer MISFET Qt1, and the gate electrode of the drive MTSFET Qd1. Each of the high-resistance load elements R and R2 is connected to a power supply voltage V e e, for example, a circuit operating voltage 5 [V].

次に、このように構成されるSRAMのメモリセルの具
体的な構成について第5図(要部断面図)を用いて簡単
に説明する。
Next, the specific configuration of the SRAM memory cell configured as described above will be briefly explained using FIG. 5 (a sectional view of the main part).

前記高抵抗負荷型のメモリセルは、第5図に示すように
、フィールド絶縁膜4及びチャネルストツバ領域5Aで
周囲を規定された領域内において、ウェル領域2の主面
に構成されている。
As shown in FIG. 5, the high resistance load type memory cell is formed on the main surface of the well region 2 in a region defined by the field insulating film 4 and the channel stopper region 5A.

高抵抗負荷型メモリセルの転送用MISFETQt、、
Qtzの夫々は、主に、ウェル領域2、ゲート絶縁膜6
、ゲート電極7、ソース領域及びドレイン領域である一
対のn型半導体領域9及び一対のn゛型半導体領域12
で構成されている。転送用MISFETQt工、Qtz
の夫々のゲート電極7は図示しないがワード線(WL)
7と一体に構成されている。この転送用M I S F
 E TQt、、 Qt2の夫々はLDD構造で構成さ
れている。
MISFETQt for transfer of high resistance load type memory cells,
Qtz mainly covers the well region 2 and the gate insulating film 6.
, a gate electrode 7, a pair of n-type semiconductor regions 9 and a pair of n-type semiconductor regions 12, which are source and drain regions.
It consists of Transfer MISFET Qt, Qtz
Although the gate electrodes 7 of each word line (WL) are not shown,
It is integrated with 7. MISF for this transfer
Each of E TQt, and Qt2 is configured with an LDD structure.

前記転送用MISFETQtいQt、の夫々の他方の半
導体領域12には層間絶縁膜24.27及び16に形成
された接続孔17を通して相補性データ線19が接続さ
れている。相補性データ線19は層間絶縁膜16の上部
を行方向に延在するように構成されている。
A complementary data line 19 is connected to the other semiconductor region 12 of each of the transfer MISFETs Qt and Qt through connection holes 17 formed in interlayer insulating films 24, 27 and 16. Complementary data line 19 is configured to extend above interlayer insulating film 16 in the row direction.

前記り開維縁膜16は前記実施例■と略同様にその表面
が平坦化されている。層間絶縁膜16は、例えば、CV
D法で堆積させた酸化珪素膜、CVD法で堆積させたP
 S G膜、SOG法で塗布した酸化珪素膜の夫々を順
次積層した複合膜で形成されている。相補性データ線1
9は駆動用MISFETQd工、Qd2の夫々のゲート
電極6上にそのゲート幅方向と同一方向に延在するよう
に構成されている。(1補性データ線19は前記実施例
Iと略同様に例えばアルミニウム合金膜で形成されてい
る。
The surface of the opened fiber rim film 16 is flattened in substantially the same manner as in the embodiment (2). The interlayer insulating film 16 is, for example, CV
Silicon oxide film deposited by D method, P deposited by CVD method
It is formed of a composite film in which an SG film and a silicon oxide film coated by the SOG method are sequentially laminated. Complementary data line 1
Reference numeral 9 is configured to extend on the gate electrode 6 of each of the driving MISFETs Qd and Qd2 in the same direction as the gate width direction thereof. (The 1-complementary data line 19 is formed of, for example, an aluminum alloy film, substantially the same as in Embodiment I.

前記接続孔17を通して転送用MISFETQt1、Q
tzの夫々の他方の半導体領域12に接続するように相
補性データ線19が形成されると、水素アニール(R2
アニール)が施される。水素アニールは、例えば400
〜450[’C]程度の水素ガス及び窒素ガスの混在ガ
ス雰囲気中において約20〜30[分]程度行う。この
水素アニールは、主に相補性データ線19(アルミニウ
ム合金)と半導体領域12(単結晶珪素基板)との接続
部分においてオーミック特性を向上するために行われて
いる。
Transfer MISFET Qt1, Q through the connection hole 17
After complementary data lines 19 are formed so as to connect to the other semiconductor region 12 of each of tz, hydrogen annealing (R2
annealing) is applied. Hydrogen annealing is, for example, 400
This is carried out for about 20 to 30 minutes in a mixed gas atmosphere of hydrogen gas and nitrogen gas at about 450 ['C]. This hydrogen annealing is performed mainly to improve the ohmic characteristics at the connection portion between the complementary data line 19 (aluminum alloy) and the semiconductor region 12 (single crystal silicon substrate).

駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々は、主に、ウ
ェル領域2、ゲート絶縁膜6、ゲート電極7、ソース領
域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域9及び
一対のn°型半導体頌域12で構成されている。この駆
動用MISFETQd1、Qd、の夫々はLDD構造で
構成されている。
Each of the driving MISFETs Qd1 and Qd2 mainly includes a well region 2, a gate insulating film 6, a gate electrode 7, a pair of n-type semiconductor regions 9 serving as a source region and a drain region, and a pair of n°-type semiconductor regions 12. It is configured. Each of the driving MISFETs Qd1 and Qd has an LDD structure.

前記転送用MISFETQt工の一方の半導体領域12
及び駆動用MISFETQd工のゲート電極7の一端に
は導電膜26Aを介在させて高抵抗負荷素子R工が接続
されている。第5図には図示しないが、同様に転送用M
ISFETQt2の一方の半導体領域12及び駆動用M
ISF’ETQd2のゲート電極7の一端には導電膜2
6Aを介在させて高抵抗負荷素子R2が接続されている
。前記導電膜26Aは。
One semiconductor region 12 of the transfer MISFET Qt
A high resistance load element R is connected to one end of the gate electrode 7 of the driving MISFET Qd with a conductive film 26A interposed therebetween. Although not shown in FIG. 5, the transfer M
One semiconductor region 12 of ISFETQt2 and driving M
A conductive film 2 is provided at one end of the gate electrode 7 of the ISF'ETQd2.
A high resistance load element R2 is connected with 6A interposed therebetween. The conductive film 26A is.

ゲート電極7上に設けられた層間絶縁膜8及びその上部
を含む基板全面に設けられた層間絶縁膜24に形成され
た接続孔25を通して半導体領域12、ゲート電極7の
夫々に接続されている。導電膜26Aは例えば抵抗値を
低減するn型不純物が導入された多結晶珪素膜で形成さ
れている。高抵抗負荷素子R1、R2の夫々は抵抗値を
低減するn型不純物又はn型不純物が導入されていない
か若干それが導入された多結晶珪素膜26Bで形成され
ている。
The semiconductor region 12 and the gate electrode 7 are connected to each other through a connection hole 25 formed in an interlayer insulating film 8 provided on the gate electrode 7 and an interlayer insulating film 24 provided over the entire surface of the substrate including the upper part thereof. The conductive film 26A is formed of, for example, a polycrystalline silicon film into which n-type impurities are introduced to reduce the resistance value. Each of the high-resistance load elements R1 and R2 is formed of a polycrystalline silicon film 26B into which n-type impurities or n-type impurities that reduce resistance are not introduced or are slightly introduced.

高抵抗負荷素子R□は駆動用MISFETQd□のゲー
ト電極7の上部に配置されている。同様に、高抵抗負荷
素子R2は駆動用MISFETQd2のゲート電極7の
上部に配置されている。
The high resistance load element R□ is arranged above the gate electrode 7 of the driving MISFET Qd□. Similarly, the high resistance load element R2 is arranged above the gate electrode 7 of the driving MISFET Qd2.

前記高抵抗負荷素子R工、R2の夫々を形成する多結晶
珪素膜26Bは電源電圧配置(V、c)26Gに接続さ
れている。この電源電圧配線26Cは例えば抵抗値を低
減するn型不純物が導入された多結晶珪素膜で形成され
ている。
The polycrystalline silicon film 26B forming each of the high resistance load elements R and R2 is connected to a power supply voltage arrangement (V, c) 26G. This power supply voltage wiring 26C is formed of, for example, a polycrystalline silicon film into which n-type impurities are introduced to reduce the resistance value.

前述の導電膜26A、高抵抗負荷素子R工、R2の夫々
である多結晶珪素膜26B、電源電圧配線26Cの夫々
は同一導電膜で形成され、夫々一体に構成(同一製造工
程で形成)されている。
The aforementioned conductive film 26A, the polycrystalline silicon film 26B which is each of the high resistance load elements R and R2, and the power supply voltage wiring 26C are formed of the same conductive film, and are integrally formed (formed in the same manufacturing process). ing.

前記相補性データ線19上を含む基板全面にはパッシベ
ーション膜23が設けられている。
A passivation film 23 is provided on the entire surface of the substrate including the complementary data line 19.

このように構成されるSRAMは、少なくとも高抵抗負
荷素子Rよ、R2(多結晶珪素膜13B)及びその近傍
の導電膜26A及び電源電圧配線26Cの上部に層間絶
縁膜27を介在させて水素系イオン吸収膜28が設けら
れている。水素系イオン吸収膜28は、水素系イオンが
高抵抗負荷素子R工、R2の夫々及びその近傍の多結晶
珪素膜中にトラップされることを低減するために、前述
の水素アニールを施す前に前記多結晶珪素膜を覆うよう
に形成されている。水素系イオン吸収膜28は前記実施
例Iと同様に多結晶珪素膜で形成されている。水素系イ
オン吸収膜28は、製造工程が増加するので、又水素系
イオンが経時的に浸透してくるので、水素アニールを施
した後も残存させておいた方が好ましい。
The SRAM configured in this manner is constructed using a hydrogen-based insulating film 27 interposed over at least the high resistance load element R, R2 (polycrystalline silicon film 13B), the conductive film 26A in its vicinity, and the power supply voltage wiring 26C. An ion absorption membrane 28 is provided. The hydrogen-based ion absorbing film 28 is formed before the hydrogen annealing described above in order to reduce trapping of hydrogen-based ions in each of the high resistance load elements R and R2 and the polycrystalline silicon film in their vicinity. It is formed to cover the polycrystalline silicon film. The hydrogen-based ion absorbing film 28 is formed of a polycrystalline silicon film as in Example I above. Since the hydrogen-based ion absorbing film 28 requires an additional manufacturing process and hydrogen-based ions permeate over time, it is preferable to leave it in place even after hydrogen annealing.

本発明者が行った不良解析の結果、第6図(高抵抗負荷
素子のリーク電流の水素アニール温度依存性を示す図)
に示すように、水素アニール温度が上昇するに従って高
抵抗負荷素子Rのリーク電流量が低下することが確認さ
れた。データAは、高抵抗負荷素子Rをチャネル形成領
域、相補性データ線(DL)19をゲート電極の夫々と
する寄生MO3FETにおいて、ソース領域とドレイン
領域との間に流れるリーク電流量を測定した結果を示し
ている。データBは、高抵抗負荷素子Rをチャネル形成
領域、駆動用MISFETQdのゲート電極7をゲート
電極の夫々とする寄生MO8FETにおいて、ソース領
域とドレイン領域との間に流れるリーク電流量を測定し
た結果を示している。
As a result of failure analysis conducted by the inventor, Figure 6 (diagram showing the hydrogen annealing temperature dependence of leakage current of high resistance load element)
As shown in FIG. 2, it was confirmed that as the hydrogen annealing temperature rose, the leakage current amount of the high resistance load element R decreased. Data A is the result of measuring the amount of leakage current flowing between the source region and the drain region in a parasitic MO3FET in which the high resistance load element R is the channel formation region and the complementary data line (DL) 19 is the gate electrode. It shows. Data B is the result of measuring the amount of leakage current flowing between the source region and the drain region in a parasitic MO8FET in which the high resistance load element R is used as the channel formation region, and the gate electrode 7 of the driving MISFET Qd is used as the gate electrode. It shows.

このように、高抵抗負荷素子R(多結晶珪素膜13B)
を形成した後に水素アニールを施すSRAMにおいて、
前記水素アニールを施す際に前記高抵抗負荷素子Rの上
部に前記水素系イオン吸収膜28を設けることによって
、高抵抗負荷素子R中又はその近傍に水素系イオンがト
ラップされることを低減できるので、高抵抗負荷素子R
のリーク電流量の変動(低下)を低減することができる
。つまり、高抵抗負荷素子Rを通して電源の供給が確実
に行われるので、情報蓄積ノード部の電位を安定に保持
し、情報の反転等の誤゛動作を防止することができる。
In this way, high resistance load element R (polycrystalline silicon film 13B)
In an SRAM in which hydrogen annealing is performed after forming
By providing the hydrogen-based ion absorption film 28 above the high-resistance load element R when performing the hydrogen annealing, it is possible to reduce trapping of hydrogen-based ions in or near the high-resistance load element R. , high resistance load element R
Fluctuations (decrease) in leakage current amount can be reduced. In other words, since power is reliably supplied through the high-resistance load element R, the potential of the information storage node can be held stably and erroneous operations such as information inversion can be prevented.

また、前述の実施例IのDRAMは実施例HのSRAM
と同様に水素アニールを行っているので、前記実施例■
のDRAMにおいて設けた水素系イオン吸収膜17Aは
水素アニールで発生する水素系イオンについても吸収す
ることができる。
Further, the DRAM of Example I described above is the SRAM of Example H.
Since hydrogen annealing is performed in the same manner as in Example 1 above,
The hydrogen-based ion absorbing film 17A provided in the DRAM can also absorb hydrogen-based ions generated during hydrogen annealing.

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。
As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on the above embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Of course.

例えば、本発明は、DRAMやSRAMに限定されず、
SOG法で塗布される酸化珪素膜を有する半導体集積回
路装置や水素アニールを施す半導体集積回路装置に広く
適用することができる。
For example, the present invention is not limited to DRAM or SRAM,
It can be widely applied to semiconductor integrated circuit devices having a silicon oxide film coated by the SOG method and semiconductor integrated circuit devices subjected to hydrogen annealing.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果をfl、elLに説明すれば、下記のと
おりである。
The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are as follows.

SOG法で塗布された酸化珪素膜を有する半導体集積回
路装置の電気的信頼性を向上することができる。
The electrical reliability of a semiconductor integrated circuit device having a silicon oxide film coated by the SOG method can be improved.

水素アニールを施す半導体集積回路装置の電気的信頼性
を向上することができる。
The electrical reliability of a semiconductor integrated circuit device subjected to hydrogen annealing can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は1本発明の実施例IであるDRAMのメモリセ
ルの構成を示す要部断面図。 第2図は、前記メモリセルの構成を示す等価回路図、 第3図は、前記DRAMの周辺回路のMISFETのし
きい値電圧のストレス時間依存性を示す図、 第4図は、本発明の実施例■であるSRAMの高抵抗負
荷型メモリセルの構成を示す等価回路図、第5図は、前
記メモリセルの構成を示す要部断面図、 第6図は、前記メモリセルの高抵抗負荷素子のリーク電
流の水素アニール温度依存性を示す図である。 図中、2,3・・・ウェル領域、6・・・ゲート絶縁膜
、7・・・ゲート電極、 9 、10.12.13・・
・半導体領域。 16、20・・・層間絶縁膜、20A・・・窒化珪素膜
、20B。 20C・・・酸化珪素膜、19.22・・・配線、 1
7A、 28・・・水素系イオン吸収膜、26A・・・
導電膜、26B・・・多結晶珪素膜、26C・・・電源
電圧配線、Q・・・MISFET、C・・・情報蓄積用
容量素子、R・・・高抵抗負荷素子である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing the configuration of a DRAM memory cell according to Embodiment I of the present invention. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of the memory cell, FIG. 3 is a diagram showing the stress time dependence of the threshold voltage of MISFET in the peripheral circuit of the DRAM, and FIG. An equivalent circuit diagram showing the configuration of a high-resistance load type memory cell of an SRAM according to Example 2, FIG. 5 is a sectional view of a main part showing the configuration of the memory cell, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing the hydrogen annealing temperature dependence of leakage current of an element. In the figure, 2, 3...well region, 6...gate insulating film, 7...gate electrode, 9, 10.12.13...
・Semiconductor field. 16, 20... Interlayer insulating film, 20A... Silicon nitride film, 20B. 20C...Silicon oxide film, 19.22...Wiring, 1
7A, 28...Hydrogen-based ion absorption membrane, 26A...
Conductive film, 26B: Polycrystalline silicon film, 26C: Power supply voltage wiring, Q: MISFET, C: Capacitive element for information storage, R: High resistance load element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、MISFET又は珪素膜で形成された抵抗素子の上
部にスピン・オン・グラス法で塗布された酸化珪素膜を
有する半導体集積回路装置において、前記MISFET
又は抵抗素子と前記酸化珪素膜との間に、前記酸化珪素
膜から放出される水素系イオンを吸収する水素系イオン
吸収膜を設けたことを特徴とする半導体集積回路装置。 2、前記水素系イオン吸収膜は多結晶珪素膜の単層或は
それを主体とした複合膜で形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置
。 3、前記半導体集積回路装置はメモリセル選択用MIS
FETとスタックドキャパシタ構造の情報蓄積用容量素
子との直列回路をメモリセルとするDRAMを有してお
り、前記水素系イオン吸収膜は前記スタックドキャパシ
タ構造の情報蓄積用容量素子の電極と同一製造工程で形
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
は第2項に記載の半導体集積回路装置の製造方法。 4、MISFET又は珪素膜で形成された抵抗素子を形
成した後に水素アニールを施す半導体集積回路装置にお
いて、前記水素アニールを施す際に、前記MISFET
又は抵抗素子の上部に水素系イオンを吸収する水素系イ
オン吸収膜が設けられていることを特徴とする半導体集
積回路装置。
[Claims] 1. In a semiconductor integrated circuit device having a silicon oxide film coated by a spin-on-glass method on top of a MISFET or a resistive element formed of a silicon film, the MISFET
Alternatively, a semiconductor integrated circuit device comprising a hydrogen-based ion absorbing film that absorbs hydrogen-based ions released from the silicon oxide film between the resistive element and the silicon oxide film. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the hydrogen-based ion absorption film is formed of a single layer of polycrystalline silicon film or a composite film mainly composed of polycrystalline silicon film. 3. The semiconductor integrated circuit device has an MIS for memory cell selection.
The DRAM has a memory cell having a series circuit of an FET and an information storage capacitive element having a stacked capacitor structure, and the hydrogen-based ion absorption film is the same as the electrode of the information storage capacitive element having the stacked capacitor structure. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor integrated circuit device is formed in a manufacturing process. 4. In a semiconductor integrated circuit device in which hydrogen annealing is performed after forming a MISFET or a resistance element made of a silicon film, when performing the hydrogen annealing, the MISFET
Alternatively, a semiconductor integrated circuit device characterized in that a hydrogen-based ion absorption film that absorbs hydrogen-based ions is provided above the resistive element.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100273682B1 (en) * 1992-12-31 2000-12-15 김영환 Semiconductor device and manufacturing method for the same
JP2005310915A (en) * 2004-04-19 2005-11-04 Denso Corp Semiconductor device
JP2016189483A (en) * 2011-03-25 2016-11-04 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device

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