JPH033360A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH033360A
JPH033360A JP1137861A JP13786189A JPH033360A JP H033360 A JPH033360 A JP H033360A JP 1137861 A JP1137861 A JP 1137861A JP 13786189 A JP13786189 A JP 13786189A JP H033360 A JPH033360 A JP H033360A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
diffusion layer
insulating film
gate electrode
sidewall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1137861A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0821687B2 (ja
Inventor
Yasushi Ema
泰示 江間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP1137861A priority Critical patent/JPH0821687B2/ja
Priority to EP90401446A priority patent/EP0401113B1/en
Priority to DE69027894T priority patent/DE69027894T2/de
Priority to KR1019900008047A priority patent/KR930007524B1/ko
Publication of JPH033360A publication Critical patent/JPH033360A/ja
Priority to US07/956,479 priority patent/US5286998A/en
Priority to US08/149,345 priority patent/US5438008A/en
Publication of JPH0821687B2 publication Critical patent/JPH0821687B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/03Making the capacitor or connections thereto
    • H10B12/033Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/105Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 第1のトランジスタ及び第2のトランジスタを有し、第
1のトランジスタは、その不純物拡散層をエツチング雰
囲気に曝さないことによる結晶欠陥発生の抑制化が強く
要請され、また、第1のトランジスタ上には絶縁膜を介
して導電層を形成することが要求され、更に、第2のト
ランジスタには電流駆動能力が要求されるような半導体
装置に関し、 第1のトランジスタの不純物拡散層をエツチング雰囲気
に曝さないことによる結晶欠陥の抑制化と、前記導電層
の下層の平坦化による前記導電層形成の容易化と、第2
のトランジスタの不純物拡散層の低抵抗化による電流駆
動能力の確保とを、同時に図ることを目的とし、 半導体基板上に形成された第1のトランジスタ及び第2
のトランジスタと、前記第1のトランジスタの表面を覆
い、且つ、前記第2のトランジスタの表面を覆わないよ
うに被着形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜
の側壁部と前記第2のトランジスタのゲート電極の側壁
部とに形成されてなる第2の絶縁膜からなる側壁状絶縁
膜とを設けて構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は半導体装置及びその製造方法、より詳しくは第
1のトランジスタ及び第2のトランジスタを有し、第1
のトランジスタは、その不純物拡散層をエツチング雰囲
気に曝さないことによる結晶欠陥発生の抑制化が強く要
請され、また、第1のトランジスタ上には絶縁膜を介し
て導電層を形成することが要求され、更に、第2のトラ
ンジスタには電流駆動能力が要求されるような半導体装
置に適用して好適な半導体装置及びその製造方法に関す
る。
例えば、スタックド・キャパシタを設けてなるダイナミ
ック・ランダム・アクセス・メモリ(以下、DRAMと
いう)においては、メモリセルの電荷保持特性の向上化
を図るため、メモリセルを構成するトランジスタの不純
物拡散層をエツチング雰囲気に曝さないことによる結晶
欠陥発生の抑制化と、蓄積電極の下層の平坦化による蓄
積電極形成の容易化と、周辺回路のトランジスタの電流
駆動能力の確保とを同時に図ることが要請されている。
[従来の技術] 従来、かかるスタックド・キャパシタを設けてなるDR
AMとして第2図Kにその要部断端面図を示すようなも
のが提案されている。
図中、1は基体をなすp型シリコン基板、2は素子分離
領域をなすフィールド酸化膜、3はメモリセル、4は周
辺回路を示している。
メモリセル3は、電荷入出力制御用のトランジスタをな
すnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下
、nMO8FETという)5と、スタックド・キャパシ
タ6とを設けて構成されている。
nMO8FET5はLDD (lightly dop
eddrain )構造とされており、そのソース拡散
層7はn−ソース拡散層8とn+ソース拡散層9とから
構成され、そのドレイン拡散層10はn” ドレイン拡
散層11とn+ドレイン拡散層12とから構成されてい
る。
なお、13は二酸化シリコン(Si02)からなるゲー
ト絶縁膜、14は多結晶シリコンからなるゲート電極(
ワード線)、15は5i02からなる眉間絶縁膜、16
はリン・ケイ酸ガラス(PSG)からなる眉間絶縁膜、
17はアルミニウムからなるビット線であり、ビット線
17は、コンタクトホール18を介してn+ソース拡散
層9にオーミックに接続されている。
また、スタックド・キャパシタ6は、多結晶シリコンか
らなる蓄積電極19.5i02からなるキャパシタ絶縁
膜20及び多結晶シリコンからなる対向電極21を積層
して構成されており、蓄積電極19はコンタクトホール
22を介してn+ドレイン拡散層12にオーミックに接
続されている。
他方、周辺回路4において、23は周辺回路4を構成す
るnMO3FETである。このnM。
S  FET23もLDD構造とされており、そのソー
ス拡散層24はn−ソース拡散層25とn”ソース拡散
層26とから構成され、そのドレイン拡散層27はn−
ドレイン拡散層28とn+ドレイン拡散層29とから構
成されている。
なお、30は5i02からなるゲート絶縁膜、31は多
結晶シリコンからなるゲート電極、32はアルミニウム
からなる配線であって、配線32はコンタクトホール3
3を介してn+ドレイン拡散層29にオーミックに接続
されている。
また、この例においては、ビット線17はコンタクトホ
ール34を介してn+ソース拡散層26にオーミックに
接続されている。
かかるDRAMは、第2図A〜Kに示すようにして製造
される。
即ち、先ず、第2図Aに示すようにp型シリコン基板1
を用意した後、このp型シリコン基板1の表面を選択酸
化して、例えば膜厚を5000人とするフィールド酸化
膜2を形成する。続いて、素子形成領域に例えば膜厚を
150人とする5i02膜13及び30を熱酸化により
形成した後、更に、表面全域に例えば膜厚を2000人
とする多結晶シリコン層35を化学的気相成長法(CV
D)により形成する。
次に、この多結晶シリコン層35をパターニングし、第
2図Bに示すように、ゲート電極14.31を形成した
後、これらゲート電極14.31及びフィールド酸化膜
2をマスクとしてp型シリコン基板1に対してリンPを
注入エネルギー、例えば50KeV、ドーズ量、例えば
IX 10”c m−2の条件下にイオン注入し、n−
拡散層36.37.38.39を形成する。
次に、第2図Cに示すように、表面全域に例えば膜厚を
3000人とする5i02膜40をCVDにより形成し
た後、この5i02膜40及びこの5i02膜40の下
方の5i02膜13.30に対して反応性イオンエツチ
ング(RIE)を施し、第2図りに示すようにn−拡散
層36.37.38.39を部分的に露出させる。この
とき、ゲート電極14.31の側壁部には、いわゆる側
壁5i02膜41.42.43.44が形成される。
次に、熱酸化を行い、第2図Eに示すように、p型シリ
コン基板1及びゲート電極14.31の露出面に例えば
膜厚を150人とする5i02膜45を形成した後、ゲ
ート電極14.31、側壁SiO□膜41.42.43
.44及びフィールド酸化膜2をマスクとしてp型シリ
コン基板1に対してヒ素Asを注入エネルギー、例えば
50KeV、ドーズ量、例えば4X10”cm−”の条
件下にイオン注入し、n−ソース拡散層8及びn+ソー
ス拡散層9からなるソース拡散層7と、n−ドレイン拡
散層11及びn+ドレイン拡散層12からなるドレイン
拡散層10とを有してなるnMO3FET5と、n−ソ
ース拡散層25及びn+ソース拡散層26からなるソー
ス拡散層24と、n” ドレイン拡散層28及びn+ 
ドレイン拡散層29からなるドレイン拡散層27とを有
してなるnMO3FET23を形成する。
次に、第2図Fに示すように、表面全域に膜厚を例えば
1000人とする5i02膜をCVDにより積層し、5
i02からなる眉間絶縁膜15を形成した後、この層間
絶縁膜15のn+ドレイン拡散層12上の部分に開口幅
を例えば0.8μmとするコンタクトホール22を形成
する。
次に、第2図Gに示すように、表面全域に膜厚を例えば
2000人とする多結晶シリコン層46を形成し、この
多結晶シリコン層46にヒ素Asを注入エネルギー、例
えば50KeV、ドーズ量、例えばlXl015cm”
”の条件下にイオン注入して低抵抗化した後、この多結
晶シリコン層46を第2図Hに示すようにバターニング
し、コンタクトホール22を介してn+ドレイン拡散層
12にオーミックに接続する蓄積電極19を形成する。
次に、蓄積電極1つの露出面に自然形成される酸化膜を
フッ化水素(HF)溶液でエツチング除去した後、熱酸
化を行い0、第2図■に示すように蓄積電極19の露出
面に例えば膜厚を100人とする5i02膜からなるキ
ャパシタ絶縁膜20を形成する。
次に、第2図Jに示すように表面全域に例えば膜厚を2
000人とする多結晶シリコン層47を形成し、この多
結晶シリコン層47にリンPを熱拡散して低抵抗化した
後、この多結晶シリコン層47をバターニングし、第2
図Kに示すように、対向電極21を形成する。
次に、同じく第2図Kに示すように表面全域にPSG1
16を例えば膜厚5000人に形成した後、コンタクト
ホール18.33.34を形成し、更にビット線17及
びその他の配線32を形成する。
ここに、スタックド・キャパシタ6を設けてなる従来例
のDRAMを得ることができる。
かかる第2図従来例のDRAMの製造方法においては、
nMO3FET5をLDD構造とするため、第2図りに
示すように、ゲート電極14の側壁部に側壁5i02膜
41及び42を形成しているが、これら側壁5i02膜
41及び42は、ゲート電極14の側壁部の垂直段差を
平坦化し、蓄積電極19の形成を容易にするという機能
も果たしている。
第3図及び第4図は、この点を説明するための断端面図
及び平面図であり、ここで仮に、ゲート電極14の側壁
部に側壁5i02膜41.42を形成せずに、蓄積電極
19を形成する場合を考える。
この場合には、先ず、第3図Aに示すように、ゲート電
極14及びn−拡散層36.37を覆う5i02膜48
を形成し、この5i02膜48にコンタクトホール49
を形成した後、表面全域に多結晶シリコン層46を形成
し、続いて、この多結晶シリコン層46をイオン注入に
より低抵抗化した後、RIEを行い、多結晶シリコン層
46をバターニングして、第3図Bに示すように、蓄積
電極19を形成することになる。
しかしながら、この場合、ゲート電極14に沿ったSi
O□膜48の側壁部48A及び48Bはゲート電極14
の側壁部の形状に合わせて垂直に形成されるため、第3
図Bに示すように、多結晶シリコン層46をRIEによ
りエツチングし、蓄積電極19を形成した場合、第3図
C及び第4図に示すように、5i02膜48の側壁部4
8A及び48Bに多結晶シリコン50及び51が残存し
てしまい、例えば多結晶シリコン50は、隣接する蓄積
電極19.19間にまたがり、これら蓄積電極19.1
9をショートし、また、多結晶シリコン51は、その後
の工程で剥離し、隣接する蓄積電極19.19間にまた
がって付着し、これら蓄積電極19.19間のショート
等を招来してしまう場合があるという問題点があった。
なお、ゲート電極14の側壁部がオーバハング状に形成
されてしまう場合があるが、この場合には、5i02膜
48の側壁部48A及び48Bもオーバハング状に形成
されてしまう。このため、多結晶シリコン層46にRI
Eを施し、蓄積電極19を形成した場合、側壁部48A
及び48Bには、必ず多結晶シリコンが残存してしまう
、このように、ゲート電極14の側壁部がオーバハング
状に形成されてしまった場合、上述の問題点は顕著に現
れる。
そこで、第2区従来例においては、第2図りに示すよう
に、ゲート電極14の側壁部に側壁5t02膜41.4
2を形成し、ゲート電極14の側壁部の垂直段差を平坦
化し、蓄積電極19の形成を容易にしているのである。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、かかる第2図従来例には、以下に述べる
ような問題点があった。
(1)先ず、第2図りに示すように、RIEによる側壁
5i02膜41.42.43.44の形成時、n−拡散
層37の表面は、プラズマ雰囲気に曝されてしまい、プ
ラズマによるチャンバの内壁あるいは電極の侵食によっ
てプラズマ雰囲気中に含有された鉄、銅、ニッケル等の
金属によって汚染され、結晶欠陥が発生してしまうとい
う問題点があった。ここに、n−拡散層37の表面は蓄
積電極19が接続される部分であるため、かがる結晶欠
陥があると、メモリセル3の電荷保持特性(リフレッシ
ュ特性)は低下してしまう。
そこで、かかる問題点を解消する方法として、第5図に
示す方法が考えられる。
即ち、第2図Cに示す工程において表面全域に形成した
5i02膜40をRIEによりエツチングする場合、第
5図に示すようにエツチングを途中で終了し、所定厚の
5i02膜52を形成するとともに、ゲート電極14及
び31の側壁部にそれぞれ側壁SiO□膜53.54及
び55.56を形成する方法が考えられる。
このようにすると、n−拡散層37をプラズマ雰囲気に
曝すことなく、ゲート電極14の側壁部に側壁5i02
膜53.54を形成することができる。
したがって、n−拡散層37を金属汚染から保護すると
ともに、蓄積電極19の形成を容易に行うことができる
しかしながら、この方法は、その後、nMO3FET、
5のn”ソース拡散層9及びn+ドレイン拡散層12、
nMO3FET23のn+ソース拡散層26及びn+ド
レイン拡散層29を形成する場合に問題を生ずる(第2
図E参照)。
即ち、この第5図例によれば、これらn1ソ一ス拡散層
9、n+ドレイン拡散層12、n+ソース拡散層26及
びn“ドレイン拡散層29を形成する場合、p型シリコ
ン基板1に対するヒ素Asのイオン注入を5i02膜5
2を貫通する程度に高加速して行う必要がある。しかし
ながら、RIEにおいては、5i02膜52の膜厚の高
精度の制御は難しく、ヒ素Asの注入エネルギーは5i
02膜52の膜厚の分布を考慮した大きさとしなければ
ならない。そこで、このようにして、ヒ素Asをイオン
注入すると、ヒ素Asイオンはゲート電極14.31を
貫通し、チャネル領域に注入してしまい、nMO3FE
T5.23の特性に影響を与えてしまうという問題を生
ずる。
また、高加速、高ドーズのイオン注入はスルーブツトが
悪いという問題点もある。
(2)  また、第2図従来例においては、nMO3F
ET5にn+ドレイン拡散層12を設けているが、この
n+ドレイン拡散層12を形成する場合には、p型シリ
コン基板1に対してヒ素Asを高濃度にイオン注入する
必要がある。この場合、イオン注入領域は非晶質化して
しまうので、その後、熱処理を行い、再結晶化を図らな
ければならない。
しかしながら、このようにすると、n4′ ドレイン拡
散層12に転位ループが発生し、これがメモリセル3の
電荷保持特性を低下させてしまうという問題点があった
また、第2図従来例では、第2図りに示すように、側壁
5i02膜42の先端は、直接、p型シリコン基板1に
接しており、側壁5i02膜42の先端のp型シリコン
基板1の表面に対する角度も緩やかにすることができな
いので、ストレスがこの部分に集中し、n+ドレイン拡
散層12の形成時(再結晶時)、この部分を中心にn−
ドレイン拡散層11あるいはn“ドレイン拡散層12に
刃状転位が発生し、これがメモリセル3の電荷保持特性
を低下させてしまうという問題点もあった。
なお、転位ループや刃状転位はソース拡散層7において
も発生するが、ソース拡散層7は電荷を通過させる部分
であるから、ソース拡散層7における転位ループや刃状
転位はメモリセル3の電荷保持特性に影響を与えること
は少ない。
ところで、メモリセルを構成するトランジスタは電荷の
入出力を制御するだけであるから、そのソース拡散層及
びドレイン拡散層の抵抗値を大きくしても、動作特性上
、さほど問題とはならない。
したがって、メモリセルを構成するトランジスタについ
ては、n−ソース拡散層及びn−ドレイン拡散層を設け
れば足り、このようにすることによりドレイン拡散層に
おける転位ループや刃状転位の発生を回避することがで
きる。
他方、周辺回路を構成するトランジスタは電流駆動能力
を確保しなければならない、このため、そのソース拡散
層及びドレイン拡散層の抵抗値を小さくしなければなら
ない、したがって、周辺回路を構成するトランジスタに
ついては、n+ソース拡散層及びn+ドレイン拡散層を
設ける必要がある。
そこで、かかるDRAMにおいては、メモリセルを構成
するトランジスタについては、そのソース拡散層及びド
レイン拡散層をそれぞれn−ソース拡散層及びn−ドレ
イン拡散層のみで構成し、周辺回路を構成するトランジ
スタについては、そのソース拡散層をn−ソース拡散層
及びn“ソース拡散層で構成し、そのドレイン拡散層を
n−ドレイン拡散層及びn+ドレイン拡散層で構成する
ことが要請される。
この要請に応える方法として第6図に示す方法が考えら
れる。
即ち、先ず、第2図A〜C及び第5図に示す工程を経て
、第5図に示すように5102w152を形成した後、
第6図Aに示すように、5i02膜52のうち、周辺回
路部の5iO211i 52 AをRIEによってエツ
チング除去し、メモリセル部の5i02膜52Bのみを
残す、この場合、ゲート電極31の側壁部には側壁5i
02膜57.58が形成される。なお、この例では、n
−拡散層36及び37をそれぞれn−ソース拡散層及び
n−ドレイン拡散層としてなるnMO3FET60がメ
モリセル3を構成するトランジスタとされる。
次に、熱酸化を行い、第6図Bに示すように、p型シリ
コン基板1の露出面及びゲート電極31の露出面に例え
ば膜厚を150人とする5i02膜59を形成した後、
5i02膜52B、フィールド酸化膜2、ゲート電1g
1131及び側壁5i02膜57.58をマスクとして
p型シリコン基板1に対して、ヒ素Asを注入エネルギ
ー、例えば50KeV、ドーズ量、例えば4X 10”
c m−”の条件下にイオン注入し、n“ソース拡散層
26及びn+ドレイン拡散層2つを形成する。なお、5
i02膜52Bの代わりにレジストをマスクとしても良
い。
ここに、n−ソース拡散層25及びn+ソース拡散層2
6からなるソース拡散N24と、n−ドレイン拡散層2
8及びn1ドレイン拡散層29からなるドレイン拡散層
27を有してなるnMO3FE723が形成される。
なお、この方法では、次に、第6図Cに示すように、5
i02膜52Bのn−ドレイン拡散1!137上にコン
タクトホール61を形成した後、表面全域に膜厚を例え
ば2000人とする多結晶シリコン層46を形成し、続
いて、この多結晶シリコン層46をヒ素Asのイオン注
入によって低抵抗化した後、RIEにより第6図りに示
すようにバターニングして蓄積電極19を形成すること
になる。
しかしながら、この方法においては、第7図に示すよう
に、5f02膜52Bの端部の側壁部62は垂直に形成
されるため、RIEにより多結晶シリコン層46をエツ
チングして、蓄積電極1つを形成した場合、5i02膜
52Bの側壁部62に多結晶シリコン63が残存してし
まい、これが次の工程であるHF溶液による蓄積電極1
9の露出面の自然酸化膜除去工程で剥離し、その後、完
全に廃棄されないで、隣接する蓄積電極19.19間に
付着し、これらをショートしてしまう場合があるという
問題点があった。
本発明は、かかる点に鑑み、上述のスタックド・キャパ
シタを設けてなるDRAMのように、第1のトランジス
タ及び第2のトランジスタを有し、第1のトランジスタ
は、その不純物拡散層をエツチング雰囲気に曝さないこ
とによる結晶欠陥発生の抑制化が強く要請され、また、
第1のトランジスタ上には絶縁膜を介して導電層を形成
することが要求され、更に、第2のトランジスタには電
流駆動能力が要求されるような半導体装置において、第
1のトランジスタの不純物拡散層をエツチング雰囲気に
曝さないことによる結晶欠陥発生の抑制化と、前記導電
層の下層の平坦化による前記導電層形成の容易化と、第
2のトランジスタのソース拡散層及びドレイン拡散層の
低抵抗化による電流駆動能力の確保とを、同時に図るこ
とを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記の目的は、半導体基板上に形成された第1のトラン
ジスタ及び第2のトランジスタと、前記第1のトランジ
スタの表面を覆い、且つ、前記第2のトランジスタの表
面を覆わないように被着形成された第1の絶縁膜と、前
記第1の絶縁膜の側壁部と前記第2のトランジスタのゲ
ート電極の側壁部とに形成された第2の絶縁膜からなる
側壁状絶縁膜とを設けて構成される半導体装置を使用す
ることで達成することができる。
ここに、本発明の半導体装置は、半導体基板上に、第1
のトランジスタのゲート電極及び第2のトランジスタの
ゲート電極を形成する工程と、前記第1のトランジスタ
のソース拡散層及びドレイン拡散層並びに前記第2のト
ランジスタのソース拡散層及びドレイン拡散層を構成す
る不純物拡散領域を形成する工程と、前記第1のトラン
ジスタの形成領域の表面を覆い、且つ、前記第2のトラ
ンジスタの形成領域の表面を覆わないように第1の絶縁
膜を被着形成する工程と、前記第1の絶縁膜と前記第2
のトランジスタの形成領域の表面を覆うように第2の絶
縁膜を被着形成する工程と、前記第2の絶縁膜に異方性
エツチングを施して前記第1の絶縁膜の側壁部と前記第
2のトランジスタのゲート電極の側壁部とに側壁状絶縁
膜を形成する工程とを実行することにより製造すること
ができる。
また、本発明の半導体装置は、一導電型の半導体基板上
に、第1のトランジスタのゲート電極及び第2のトラン
ジスタのゲート電極を形成する工程と、前記第1及び第
2のトランジスタのゲート電極をマスクとして前記半導
体基板に反対導電型の第1の不純物を第1の濃度にイオ
ン注入して前記第1のトランジスタのソース拡散層及び
ドレイン拡散層を形成するとともに、前記第2のトラン
ジスタのソース拡散層及びドレイン拡散層を構成する低
濃度不純物拡散層を形成する工程と、前記第1のトラン
ジスタの形成領域の表面を覆い、且つ、前記第2のトラ
ンジスタの形成領域の表面を覆わないように第1の絶縁
膜を被着形成する工程と、前記第1の絶縁膜と前記第2
のトランジスタの形成領域の表面を覆うように第2の絶
縁膜を被着形成する工程と、前記第2の絶縁膜に異方性
エツチングを施して前記層間絶縁膜の側壁部と前記第2
のトランジスタのゲート電極の側壁部に側壁状絶縁膜を
形成する工程と、少なくとも前記第2のトランジスタの
ゲート電極と該ゲート電極の側壁部の側壁状絶縁膜とを
マスクとして前記第2のトランジスタの形成領域の半導
体基板に該半導体基板とは反対導電型の第2の不純物を
前記第1の濃度に比して大なる第2の濃度にイオン注入
して前記第2のトランジスタのソース拡散層及びドレイ
ン拡散層を構成する高濃度不純物拡散層を形成する工程
とを実行することによって製造することができる。
[作用] 本発明においては、第1のトランジスタ上には第1の絶
縁膜が形成されるので、第2の絶縁膜に異方性エツチン
グを施す場合、第1のトランジスタの不純物拡散層はエ
ツチング雰囲気に曝されない。したがって、第1のトラ
ンジスタの不純物拡散層をエツチング雰囲気に曝さない
ことによる結晶欠陥発生の抑制化を図ることができる。
また、第1の絶縁膜の側壁部に側壁状絶縁膜が形成され
るので、第1のトランジスタのゲート電極の垂直段差及
び第1の絶縁膜の垂直段差は緩和される。この結果、第
1のトランジスタの上方に導電層を形成する場合、その
残渣が残らないように、導電層を形成することができる
。即ち、導電層の形成の容易化を図ることができる。
また、第1の絶縁膜は第2のトランジスタ上には形成さ
れていないので、第1の絶縁膜を形成した後、あるいは
、第2の絶縁膜をエツチングした後、不純物の高濃度イ
オン注入によって、第2のトランジスタに高濃度ソース
拡散層及びドレイン拡散層を形成することができる。し
たがって、第2のトランジスタについては、そのソース
拡散層及びドレイン拡散層の低抵抗化による電流駆動能
力の確保を図ることができる。
[実施例] 以下、第1図を参照して、本発明の一実施例につき説明
する。
第1図は本発明を適用したDRAMの製造方法の一例を
示す断端面図であり、この第1図において、第2図〜第
7図に対応する部分には同一符号を付している。
本実施例においては、先ず、第1図A及びBに示すよう
に、第2図A及びBに示すと同様の工程を実行する。
即ち、先ず、第11JAに示すように、p型シリコン基
板1を用意した後、このp型シリコン基板1の表面を選
択酸化し、例えば膜厚を5000人とするフィールド酸
化膜2を形成する。続いて、素子形成領域に例えば膜厚
を150人とする5i02膜13及び30を熱酸化によ
り形成した後、表面全域に例えば膜厚を2000人とす
る多結晶シリコン層35をCVDにより形成する。
次に、第1図Bに示すように、多結晶シリコン層35を
バターニングし、ゲート電極14.31を形成した後、
これらゲート電極14及び31をマスクとしてp型シリ
コン基板1に対してリンPを注入エネルギー、例えば5
0KeV、ドーズ量、例えば1×1013cm−2の条
件下にイオン注入して、n−拡散層36.37.38.
39を形成する。
ここに、本実施例においては、n−拡散層36及び37
をそれぞれn−ソース拡散層及びn−ドレイン拡散層と
してなるメモリセル3を構成する9MO8FET60が
形成される。
次に、第1図Cに示すように、表面全域に例えば膜厚を
1000人とする5i02膜64をCVDにより形成し
た後、第1図りに示すように、SiO□膜64のうち、
周辺回路部の5in2膜64AをRIEによりエツチン
グ除去し、メモリセル部の5i02膜64Bのみを残す
。このエツチングは周辺回路部のシリコン基板表面が露
出した時のプラズマ発光スペクトル強度の変化を検出す
ることで終点を検出する。なお、この場合、ゲート電極
31の側壁部には側壁5i02膜65.66が形成され
る。
次に、第1図Eに示すように、表面全域に例えば膜厚を
2000人とする5in2膜67をCVDによって形成
した後、この5i02膜67に対してRIEを施して、
第1図Fに示すように、n−拡散層38及び39を部分
的に露出させる。このエツチングも前記終点検出法を用
いるため、メモリセル部のシリコン基板表面がプラズマ
に曝されることはない。なお、このとき、5i02膜6
4Bのゲート電極14に沿った側壁部及び端部の側壁部
にそれぞれ側壁5i02膜68.69及び70が形成さ
れるとともに、側壁5i02膜65及び66の側壁部に
それぞれ側壁SiO□膜71及び72が形成され、側壁
StO□膜65及び71が一体化した側壁SiO□WA
73と、側壁5i02Jli66及び72が一体化した
側壁SiO□膜74が形成される。
次に、熱酸化を行い、第1図Gに示すように、p型シリ
コン基板1及びゲート電極31の露出面に例えば膜厚を
150人とする5i02膜75を形成した後、5i02
膜64B、フィールド酸化M2、ゲート電極31、側壁
SiO□膜73及び74をマスクとしてp型シリコン基
板1に対してヒ素Asを注入エネルギー、例えば50K
eV、ドーズ量、例えば4X 10” c m−2の条
件下にイオン注入し、n−ソース拡散層25及びn+ソ
ース拡散層26からなるソース拡散層24と、n−ドレ
イン拡散層28及びn”ドレイン拡散層29からなるド
レイン拡散層27を形成する。なお、メモリセル部はレ
ジストをマスクとして使用しても良い、また、n+イオ
ン注入は第1図りに示す工程の後に、酸化を行い、その
後、行うようにしても良い。
ここに、ソース拡散層24と、ドレイン拡散層27とを
有してなるnMOs  FET23が形成される。
次に、第1図Hに示すように、例えば、膜厚を1000
人とする5i02膜76をCVD法によって形成した後
、このSin□膜76及び5i02膜64Bのnソース
拡散層37上にコンタクトホール77を形成した後、表
面全域に例えば膜厚を2000人とする多結晶シリコン
層46を形成し、この多結晶シリコン層46にヒ素As
を注入エネルギー、例えば50KeV、ドーズ量、例え
ばlXl0”cm−2の条件下にイオン注入して低抵抗
化する。
次に、第1図1に示すように、多結晶シリコン層46の
バターニングを行い、コンタクトホール77を介してn
+ドレイン拡散層11にオーミックに接続する蓄積電極
19を形成した後、蓄積電極19の露出面に形成される
自然酸化膜をHF溶液でエツチング除去する。
次に、熱酸化を行い、第1図Jに示すように、蓄積電極
19の露出面に例えば膜厚を100人とする5i02膜
からなるキャパシタ絶縁膜20を形成した後、表面全域
に例えば膜厚を2000人とする多結晶シリコンlI4
7を形成し、この多結晶シリコン層47にリンPを熱拡
散して低抵抗化する。
次に、この多結晶シリコン層47をパターニングし、第
1図Kに示すように、対向電極21を形成した後、表面
全域にPSG膜16を例えば膜厚5000人に形成する
次に、同じく第1図Kに示すように、コンタクトホール
18.33.34を形成した後、ビット線17、その他
の配線32を形成する。ここに、スタックド・キャパシ
タ6を設けてなる本実施例のDRAMを得ることができ
る。
かかる本実施例においては、第1図Fに示すように、蓄
積電極19の下層側に設けられる5i02膜64Bの側
壁部に側壁5i02膜68.69.70を形成し、側壁
部の垂直段差を平坦化しているので、その後、第1図H
及び■に示すように、多結晶シリョン層46のエツチン
グによる蓄積電極19の形成工程において、SiO□膜
64Bの側壁部に多結晶シリコンが残存するということ
が回避される。
この結果、かかる多結晶シリコンによる隣接する蓄積電
極19.19間のショートを回避することができる。し
たがって、蓄積電極19の形成の容易化を図ることがで
きる。
また、本実施例においては、第1図りに示すように、蓄
積電極19が接続されるn−ドレイン拡散層37の表面
は5i02膜64Bで覆われてしまうので、第1図E及
びFに示すように、5i02膜67のエツチング時、プ
ラズマ雰囲気に曝されない。
このため、n−ドレイン拡散層37の表面は金属汚染か
ら保護される。また、第1図Fに示すように、n−ドレ
イン拡散層37上の側壁5i02膜69は、S10□膜
64Bを介して形成されているので、側壁5in2膜6
9Bの先端部によるp型シリコン基板1に対するストレ
スは緩和されるとともに、nMOS  FET60のド
レイン拡散層をn−ドレイン拡散層37のみによって構
成し、n+ドレイン拡散層を形成するための不純物のイ
オン注入を行っていないので、不純物を高濃度イオン注
入した後の再結晶化過程で発生する転位ループや刃状転
位などの結晶欠陥の発生を防ぐことができる。
したがって、メモリセル3の電荷保持特性の向上化を図
ることができる。
また、本実施例においては、周辺回路を構成するnMO
s  FET23はLDD構造とし、n+ソース拡散層
26及びn+ドレイン拡散層29を設けているので、ソ
ース拡散層24及びドレイン拡散層27の抵抗値を小さ
くすることができる。
したがって、周辺回路4のトランジスタとしての電流駆
動能力を確保することができる。
このように、本実施例によれば、蓄積電極19の下層に
形成する5i02膜64Bの垂直段差の平坦化による蓄
積電極19の形成の容易化と、蓄積電極19が接続され
るnMOs  FET60のnドレイン拡散層37にお
ける結晶欠陥発生の抑制化によるメモリセル3の電荷保
持特性の向上化と、周辺回路4を構成するnMOs  
FET23のソース拡散層24及びドレイン拡散層27
の低抵抗化によるnMOs  FET23の電流駆動能
力の確保とを同時に図ることができる。
なお、上述の実施例においては、メモリセルを構成する
トランジスタを第1のトランジスタとし、周辺回路を構
成するトランジスタを第2のトランジスタとする場合に
つき述べたが、センスアンプを構成するトランジスタを
第1のトランジスタとする場合にも適用できるものであ
る。
また、上述の実施例においては、スタックド・キャパシ
タを設けてなるDRAMについて説明したが、本発明は
、その他、スタティックRAM等にも適用できるもので
ある。
[発明の効果] 本発明によれば、第1のトランジスタ及び第2のトラン
ジスタを有し、第1のトランジスタは、その不純物拡散
層をエツチング雰囲気に曝さないことによる結晶欠陥発
生の抑制化が強く要請され、また、第1のトランジスタ
上には絶縁膜を介して導電層を形成することが要求され
、更に、第2のトランジスタには電流駆動能力が要求さ
れる半導体装置において、第1のトランジスタの不純物
拡散層をエツチング雰囲気に曝さないことによる結晶欠
陥発生の抑制化と、前記導電層下層の平坦化による前記
導電層形成の容易化と、第2のトランジスタのソース拡
散層及びドレイン拡散層の低抵抗化による電流駆動能力
の確保とを、同時に図ることができる。
例えば、本発明をスタックド・キャパシタを設けてなる
DRAMに適用する場合には、蓄積電極が接続されるト
ランジスタの不純物拡散層における結晶欠陥発生の抑制
化によるメモリセルの電荷保持特性の向上化と、蓄積電
極の下層に形成する眉間絶縁膜の垂直段差の平坦化によ
る蓄積電極の形成の容易化と、周辺回路を構成するトラ
ンジスタのソース拡散層及びドレイン拡散層の低抵抗化
による電流駆動能力の確保とを同時に図ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図A−には本発明を適用したDRAMの製造方法の
一例を示す断端面図、 第2図A−には従来例によるDRAMの製造方法を示す
断端面図、 第3図A−Cは第2図従来例において、メモリセルを構
成するnMOs  FETのゲート電極に形成する側壁
5i02膜の機能を説明するための断端面図、 第4図は第2図従来例において、メモリセルを構成する
nMOs  FETのゲート電極に形成する側壁SiO
□膜の機能を説明するための平面図、第5図は第2図従
来例が有する−の問題点を解消するようにしたDRAM
の製造方法を示す断端面図、 第6図A〜Dは第2図従来例が有する他の問題点を解消
するようにしたDRAMの製造方法を示す断端面図、 第7図は第6図例が有する問題点を説明するための断端
面図である。 1・・・p型シリコン基板 3・・・メモリセル 4・・・周辺回路 23・・・周辺回路を構成するnMOs  FET60
・・・メモリセルを構成するnMOs  FET68・
・・側壁S′02膜 69・・・側壁S°02膜 70・・・側壁S°02膜 73・・・側壁S°02膜 74・・・側壁S°02膜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に形成された第1のトランジスタ及び
    第2のトランジスタと、 前記第1のトランジスタの表面を覆い、且つ、前記第2
    のトランジスタの表面を覆わないように被着形成された
    第1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜の側壁部と前記第2のトランジスタの
    ゲート電極の側壁部とに形成された第2の絶縁膜からな
    る側壁状絶縁膜とを 有することを特徴とする半導体装置。 2、半導体基板上に、第1のトランジスタのゲート電極
    及び第2のトランジスタのゲート電極を形成する工程と
    、 前記第1のトランジスタのソース拡散層及びドレイン拡
    散層並びに前記第2のトランジスタのソース拡散層及び
    ドレイン拡散層を構成する不純物拡散領域を形成する工
    程と、 前記第1のトランジスタの形成領域の表面を覆い、且つ
    、前記第2のトランジスタの形成領域の表面を覆わない
    ように第1の絶縁膜を被着形成する工程と、 前記第1の絶縁膜と前記第2のトランジスタの形成領域
    の表面を覆うように第2の絶縁膜を被着形成する工程と
    、 前記第2の絶縁膜に異方性エッチングを施して前記第1
    の絶縁膜の側壁部と前記第2のトランジスタのゲート電
    極の側壁部とに側壁状絶縁膜を形成する工程とを 含んでなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 3、一導電型の半導体基板上に、第1のトランジスタの
    ゲート電極及び第2のトランジスタのゲート電極を形成
    する工程と、 前記第1及び第2のトランジスタのゲート電極をマスク
    として前記半導体基板に反対導電型の第1の不純物を第
    1の濃度にイオン注入して前記第1のトランジスタのソ
    ース拡散層及びドレイン拡散層を形成するとともに、前
    記第2のトランジスタのソース拡散層及びドレイン拡散
    層を構成する低濃度不純物拡散層を形成する工程と、 前記第1のトランジスタの形成領域の表面を覆い、且つ
    、前記第2のトランジスタの形成領域の表面を覆わない
    ように第1の絶縁膜を被着形成する工程と、 前記第1の絶縁膜と前記第2のトランジスタの形成領域
    の表面を覆うように第2の絶縁膜を被着形成する工程と
    、 前記第2の絶縁膜に異方性エッチングを施して前記第1
    の絶縁膜の側壁部と前記第2のトランジスタのゲート電
    極の側壁部に側壁状絶縁膜を形成する工程と、 少なくとも前記第2のトランジスタのゲート電極と該ゲ
    ート電極の側壁部の側壁状絶縁膜とをマスクとして前記
    第2のトランジスタの形成領域の半導体基板に該半導体
    基板とは反対導電型の第2の不純物を前記第1の濃度に
    比して大なる第2の濃度にイオン注入して前記第2のト
    ランジスタのソース拡散層及びドレイン拡散層を構成す
    る高濃度不純物拡散層を形成する工程とを 含んでなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP1137861A 1989-05-31 1989-05-31 半導体装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JPH0821687B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1137861A JPH0821687B2 (ja) 1989-05-31 1989-05-31 半導体装置及びその製造方法
EP90401446A EP0401113B1 (en) 1989-05-31 1990-05-30 Semiconductor device and production method thereof
DE69027894T DE69027894T2 (de) 1989-05-31 1990-05-30 Halbleiteranordnung und Verfahren zu deren Herstellung
KR1019900008047A KR930007524B1 (ko) 1989-05-31 1990-05-31 반도체장치 및 그 제조방법
US07/956,479 US5286998A (en) 1989-05-31 1992-10-02 Semiconductor device having two transistors forming a memory cell and a peripheral circuit, wherein the impurity region of the first transistor is not subjected to an etching atmosphere
US08/149,345 US5438008A (en) 1989-05-31 1993-11-09 Method of making a semiconductor device having two transistors forming a memory cell and a peripheral circuit, wherein the impurity region of the first transistor is not subjected to an etching atmosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1137861A JPH0821687B2 (ja) 1989-05-31 1989-05-31 半導体装置及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH033360A true JPH033360A (ja) 1991-01-09
JPH0821687B2 JPH0821687B2 (ja) 1996-03-04

Family

ID=15208471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1137861A Expired - Fee Related JPH0821687B2 (ja) 1989-05-31 1989-05-31 半導体装置及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0401113B1 (ja)
JP (1) JPH0821687B2 (ja)
KR (1) KR930007524B1 (ja)
DE (1) DE69027894T2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03204969A (ja) * 1989-10-26 1991-09-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
KR100283269B1 (ko) * 1997-06-18 2001-04-02 가네꼬 히사시 반도체디바이스제조방법
JP2008160129A (ja) * 1997-04-10 2008-07-10 Elpida Memory Inc 半導体集積回路装置およびその製造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4034169C2 (de) * 1989-10-26 1994-05-19 Mitsubishi Electric Corp DRAM mit einem Speicherzellenfeld und Herstellungsverfahren dafür
IT1239707B (it) * 1990-03-15 1993-11-15 St Microelectrics Srl Processo per la realizzazione di una cella di memoria rom a bassa capacita' di drain
KR940000510B1 (ko) * 1991-03-20 1994-01-21 삼성전자 주식회사 반도체 메모리장치 및 그 제조방법
KR940005802B1 (ko) * 1991-07-09 1994-06-23 삼성전자 주식회사 Cmos 반도체장치 및 그 제조방법
EP0575688B1 (en) * 1992-06-26 1998-05-27 STMicroelectronics S.r.l. Programming of LDD-ROM cells

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61183952A (ja) * 1985-02-09 1986-08-16 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置及びその製造方法
EP0218408A3 (en) * 1985-09-25 1988-05-25 Hewlett-Packard Company Process for forming lightly-doped-grain (ldd) structure in integrated circuits
US4855801A (en) * 1986-08-22 1989-08-08 Siemens Aktiengesellschaft Transistor varactor for dynamics semiconductor storage means
DE3788107D1 (de) * 1986-10-16 1993-12-16 Siemens Ag Speicherzellenanordnung für dynamische Halbleiterspeicher.
JPH01129440A (ja) * 1987-11-14 1989-05-22 Fujitsu Ltd 半導体装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03204969A (ja) * 1989-10-26 1991-09-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2008160129A (ja) * 1997-04-10 2008-07-10 Elpida Memory Inc 半導体集積回路装置およびその製造方法
KR100283269B1 (ko) * 1997-06-18 2001-04-02 가네꼬 히사시 반도체디바이스제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE69027894D1 (de) 1996-08-29
EP0401113B1 (en) 1996-07-24
EP0401113A2 (en) 1990-12-05
JPH0821687B2 (ja) 1996-03-04
EP0401113A3 (en) 1992-07-29
KR900019242A (ko) 1990-12-24
DE69027894T2 (de) 1996-12-12
KR930007524B1 (ko) 1993-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5612237B1 (ja) Sgtを有する半導体装置の製造方法
KR950003941B1 (ko) 박막전계효과소자(薄膜電界效果素子) 및 그의 제조방법
JPH10326837A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法、半導体集積回路装置、半導体装置、及び、半導体装置の製造方法
KR0128826B1 (ko) 디램셀 제조방법
US5460983A (en) Method for forming isolated intra-polycrystalline silicon structures
JPH03218626A (ja) 半導体装置の配線接触構造
US5438008A (en) Method of making a semiconductor device having two transistors forming a memory cell and a peripheral circuit, wherein the impurity region of the first transistor is not subjected to an etching atmosphere
JPH033360A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH05865B2 (ja)
JP3324648B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6360549B2 (ja)
JPH098135A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3471252B2 (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH09181274A (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
KR20020007848A (ko) 반도체 소자 및 그의 제조 방법
JP2004048017A (ja) 半導体装置、及び、半導体装置の製造方法
JPH098238A (ja) 半導体メモリ装置及びその製造方法
JPH06302779A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH05267324A (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JPH04186733A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH0346371A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1187530A (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR970003801A (ko) 반도체 소자의 제조방법
JPH0722624A (ja) 半導体素子およびその製造方法
JPH05160404A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees