JPH04291958A - 半導体記憶装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置及びその製造方法

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JPH04291958A
JPH04291958A JP3080420A JP8042091A JPH04291958A JP H04291958 A JPH04291958 A JP H04291958A JP 3080420 A JP3080420 A JP 3080420A JP 8042091 A JP8042091 A JP 8042091A JP H04291958 A JPH04291958 A JP H04291958A
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insulating film
gate electrode
film
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memory capacitor
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泰示 江間
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TFT(thin  
film  transistor)負荷型SRAM(
static  random  access  m
emory)と呼ばれる半導体記憶装置及びその製造方
法の改良に関する。
【0002】近年に至るまで、SRAMとして高抵抗を
負荷とする型式のものが多用されてきた。然しながら、
集積度が向上してメモリ・セル数が増加すると、消費電
流が増加して様々な問題が発生するので、それを回避し
なければならないことや半導体技術の進歩もあってTF
Tを負荷とするSRAMが実現されるようになった。と
ころが、TFTを負荷とすることに起因して、別の新た
な問題が起こるので、それを解消する必要がある。
【0003】
【従来の技術】図39乃至図48は高抵抗負荷型SRA
Mを製造する方法の従来例を解説する為の工程要所に於
ける要部切断側面図を、また、図49乃至図54は高抵
抗負荷型SRAMを製造する方法の従来例を解説する為
の工程要所に於ける要部平面図をそれぞれ表してあり、
以下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、図39乃
至図48の要部切断側面図は要部平面図である図54に
表されている線Y−Yに沿う切断面を採ってある。
【0004】図39参照 39−(1) 例えば二酸化シリコン(SiO2 )膜をパッド膜とし
、その上に積層された窒化シリコン(Si3 N4 )
膜を耐酸化性マスク膜とする選択的熱酸化(例えばlo
cal  oxidation  of  silic
on:LOCOS)法を適用することに依り、シリコン
半導体基板1上にSiO2 からなる厚さ例えば400
0〔Å〕のフィールド絶縁膜2を形成する。 39−(2) 選択的熱酸化を行う際に用いたSi3 N4 膜やSi
O2 膜を除去してシリコン半導体基板1に於ける活性
領域を表出させる。
【0005】図40及び図49参照 40−(1) 熱酸化法を適用することに依り、SiO2 からなる厚
さ例えば100〔Å〕のゲート絶縁膜3を形成する。 40−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチャントをフッ酸とするウエット・エッチング
法を適用することに依り、ゲート絶縁膜3の選択的エッ
チングを行ってコンタクト・ホール3Aを形成する。
【0006】図41及び図49参照 41−(1) 化学気相堆積(chemical  vapor  d
eposition:CVD)法を適用することに依り
、厚さ例えば1500〔Å〕である第一の多結晶シリコ
ン膜を形成する。 41−(2) 気相拡散法を適用することに依り、例えば1×1021
〔cm−3〕の燐(P)の導入を行ってn+ −不純物
領域5′を形成する。尚、図49では、簡明にする為、
第一の多結晶シリコン膜を省略してある。
【0007】図42及び図50参照 42−(1) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とする反応
性イオン・エッチング(reactive  ion 
 etching:RIE)法を適用することに依り、
第一の多結晶シリコン膜のパターニングを行ってゲート
電極4を形成する。尚、このゲート電極4はワード線、
ドライバ・トランジスタのゲート電極である。 42−(2) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を3×1
015〔cm−2〕、加速エネルギを40〔keV〕と
してAsイオンの打ち込みを行ってソース領域5及びド
レイン領域6を形成する。
【0008】図43及び図50参照 43−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜7を形成する。 43−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRI
E法を適用することに依って接地線コンタクト・ホール
7Aを形成する。尚、接地線コンタクト・ホール7Aは
図43では見えない。
【0009】図44及び図51参照 44−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1500〔
Å〕の第二の多結晶シリコン膜を形成する。 44−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第二の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 44−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第二の多結晶シリコン膜の
パターニングを行って接地線8を形成する。
【0010】図45及び図51参照 45−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜9を形成する。 45−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依り、絶縁膜9の選択的エッチング
を行って負荷抵抗コンタクト・ホール9Aを形成する。
【0011】図46及び図52参照 46−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1500〔
Å〕の第三の多結晶シリコン膜を形成する。 46−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びイオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1
×1015〔cm−2〕、また、加速エネルギを30〔
keV〕として、正側電源電圧VCCの供給線となるべ
き部分及び高抵抗負荷がゲート電極4とコンタクトする
部分にAsイオンの打ち込みを行う。 46−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第三の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってコンタクト部分10、高抵抗負荷
11、VCC供給線12を形成する。
【0012】図47及び図52参照 47−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜及び厚さ例えば500
0〔Å〕の燐珪酸ガラス(phospho−silic
ate  glass:PSG)からなる絶縁膜を形成
する。尚、図では、前記二層の絶縁膜を一体にして表し
てあり、これを絶縁膜13とする。 47−(2) 絶縁膜13をリフローして平坦化する為の熱処理を行う
。 47−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依り、絶縁膜13等の選択的エッチ
ングを行ってビット線コンタクト・ホール13Aを形成
する。
【0013】図48及び図53参照 48−(1) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線14を形成する。尚、図39乃至図53に記載された
記号で説明されていないもの、例えば、BLなどは後に
説明する図55と対比すると明らかになる。
【0014】図54は前記説明した工程を経て完成され
た高抵抗負荷型SRAMの要部平面図であり、図39乃
至図53に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか
或いは同じ意味を持つものとする。但し、簡明にする為
、図54では図48並びに図53に見られるAlからな
るビット線は除去してある。
【0015】図55は図39乃至図54について説明し
た高抵抗負荷型SRAMの要部等価回路図を表している
。図に於いて、Q1及びQ2は駆動用トランジスタ、Q
3及びQ4はトランスファ・ゲート・トランジスタ、R
1及びR2は高抵抗負荷、WLはワード線、BL及び/
BLはビット線、S1及びS2はノード、VCCは正側
電源電圧、VSSは負側電源電圧をそれぞれ示している
【0016】この高抵抗負荷型SRAMに於ける動作、
特に、記憶保持については次のようにして行われる。 今、正側電源電圧VCC=5〔V〕、負側電源電圧VS
S=0〔V〕にそれぞれ設定され、ノードS1=5〔V
〕、ノードS2=0〔V〕であるとすると、トランジス
タQ2がオン状態、トランジスタQ1がオフ状態になっ
ている。ノードS1に於いては、トランジスタQ1がオ
フ状態で、且つ、その場合の抵抗値が高抵抗負荷R1に
比較して充分に高ければ、電位は5〔V〕に維持される
。ノードS2に於いては、トランジスタQ2がオン状態
で、且つ、その場合の抵抗値が高抵抗負荷R2に比較し
て充分に低ければ、電位は0〔V〕に維持される。
【0017】ところが、前記条件下では、正側電源電圧
VCC供給線側からノードS2を介して負側電源電圧V
SS供給線側に直流電流が流れ、その値は高抵抗負荷R
2の値に反比例する。
【0018】このような高抵抗負荷型SRAMの集積度
が高くなると、一チップ当たりのメモリ・セル数は増加
するから、メモリ・セル当たりの消費電流を低減させな
いとチップ全体の消費電流は大きくなってしまう。そこ
で、前記の直流電流を小さくしなければならないのであ
るが、それには、高抵抗負荷R2及びR1の値を大きく
することが必要となる。然しながら、この抵抗値を大き
くした場合には、駆動用トランジスタがオフになってい
る側のノード、前記の例では、ノードS1に於ける電位
を安定に維持することが難しくなる。
【0019】前記説明したような背景があって、高抵抗
の代わりにTFTを負荷とするTFT負荷型SRAMが
登場したのである。
【0020】ここでTFT負荷型SRAMについて説明
するが、前記高抵抗負荷型SRAMの説明と同様、先ず
、TFT負荷型SRAMを製造する場合から説明しよう
【0021】図56乃至図59はTFT負荷型SRAM
を製造する方法の従来例を解説する為の工程要所に於け
る要部切断側面図を、また、図60乃至図63はTFT
負荷型SRAMを製造する方法の従来例を解説する為の
工程要所に於ける要部平面図をそれぞれ表してあり、以
下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、図56乃至
図59の要部切断側面図は要部平面図である図63に表
されている線Y−Yに沿う切断面を採ってある。尚、前
記説明した高抵抗負荷型SRAMを製造する場合の工程
である39−(1)から45−(2)まで、即ち、負荷
抵抗コンタクト・ホール9Aを形成するまでの工程は、
このTFT負荷型SRAMを製造する工程でも殆ど同じ
であり、唯、第二の多結晶シリコン膜で構成されている
接地線8に対し、第三の多結晶シリコン膜で構成される
TFTに於けるゲート電極が活性領域や第一の多結晶シ
リコン膜で構成されているゲート電極4とコンタクトさ
せるために必要なコンタクト・ホール8A(図60を参
照)を形成してある点が相違するのみであるため、その
後の段階から説明するものとする。勿論、図39乃至図
55に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或い
は同じ意味を持つものとする。
【0022】図56及び図60参照 56−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1500〔
Å〕の第三の多結晶シリコン膜を形成する。 56−(2) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1×1
015〔cm−2〕、そして、加速エネルギを20〔k
eV〕とし、Pイオンの打ち込みを行う。 56−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第三の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってTFTのゲート電極15を形成す
る。
【0023】図57参照 57−(1) CVD法を適用することに依り、SiO2 からなる厚
さ例えば300〔Å〕であるTFTのゲート絶縁膜16
を形成する。 57−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチャントをフッ酸とするウエット・エッチング
法を適用することに依って、ゲート絶縁膜16の選択的
エッチングを行ってドレイン・コンタクト・ホール16
Aを形成する。
【0024】図58及び図61参照 58−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕の第四の多結晶シリコン膜を形成する。 58−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びイオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1
×1014〔cm−2〕、また、加速エネルギを5〔k
eV〕として、TFTのソース領域及びドレイン領域と
なるべき部分、Vcc供給線となるべき部分にBイオン
の打ち込みを行う。 58−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第四の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってTFTのソース領域17、ドレイ
ン領域18、チャネル領域19、VCC電源レベル供給
線20を形成する。
【0025】図59及び図62参照 59−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図47及び図48と同様、二層の絶縁
膜を一体にして表してあり、これを絶縁膜21とする。 59−(2) 絶縁膜21をリフローして平坦化する為の熱処理を行う
。 59−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依り、絶縁膜21等の選択的エッチ
ングを行ってビット線コンタクト・ホールを形成する。 59−(4) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線22を形成する。尚、図56乃至図62に記載された
記号で説明されていないもの、例えば、BLなどは後に
説明する図64と対比すると明らかになる。
【0026】図63は前記説明した工程を経て完成され
たTFT負荷型SRAMの要部平面図であり、図39乃
至図62に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか
或いは同じ意味を持つものとする。但し、簡明にするた
め、図63では図59並びに図62に見られるAlから
なるビット線は除去してある。
【0027】図64は図56乃至図63について説明し
たTFT負荷型SRAMの要部等価回路図を表している
。尚、図56乃至図63と図55に於いて用いた記号と
同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとす
る。図に於いて、Q5及びQ6は負荷用TFTであるト
ランジスタをそれぞれ示している。
【0028】このTFT負荷型SRAMに於ける動作、
特に、記憶保持については次のようにして行われる。
【0029】今、正側電源電圧VCC=5〔V〕、負側
電源電圧VSS=0〔V〕にそれぞれ設定され、ノード
S1=5〔V〕、ノードS2=0〔V〕であるとすると
、トランジスタQ2がオン状態で且つトランジスタQ6
がオフ状態、そして、トランジスタQ1がオフ状態で且
つトランジスタQ5がオン状態になっている。ノードS
1に於いては、トランジスタQ1がオフ状態であって、
且つ、その場合の抵抗値がトランジスタQ5のオン状態
に比較して充分に高ければ、電位は5〔V〕に維持され
る。ノードS2に於いては、トランジスタQ2がオン状
態であって、且つ、その場合の抵抗値がトランジスタQ
6のオフ状態に比較して充分に低ければ、電位は0〔V
〕に維持される。
【0030】このように、前記条件下では、負荷である
トランジスタQ5或いはトランジスタQ6の抵抗値が記
憶情報に応じて変化するので、前記高抵抗負荷型SRA
Mに於ける問題は解消され、安定な情報記憶を行うこと
ができる。尚、ここで用いたトランジスタQ5及びQ6
のチャネル、即ち、負荷用TFTに於けるチャネルは多
結晶シリコンで構成され、結晶状態が単結晶に比較して
遙に悪いものであるから、オフ状態にある場合に於いて
も電流がリークし易く、そのリーク電流は、そのままチ
ップの消費電流となってしまうので、成るべく小型に作
成することが望ましい。
【0031】ところで、図59を見れば明らかであるが
、このTFT負荷型SRAMに於いては、最上層にAl
膜からなるビット線22が設けてあり、PSGなどから
なる絶縁膜21を介し、ビット線22の直下に負荷用T
FTのチャネルが存在している。
【0032】このような構成は、Al膜からなるビット
線22をゲート電極、また、その下の絶縁膜21をゲー
ト絶縁膜とするトランジスタと見做すことができ、そし
て、ゲート電極であるビット線22の電位は0〔V〕(
VSS)〜5〔V〕(VCC)の間を変化し、その為、
オフ状態にあるべきTFT、即ち、トランジスタQ6が
オン状態に近くなり、リーク電流が増加し、寄生効果が
顕著になってしまう。そこで、このような問題を解消し
ようとして、TFT負荷型SRAMの改良型である二重
ゲート構造TFT負荷型SRAMが開発された。
【0033】この二重ゲート構造TFT負荷型SRAM
では、図56乃至図64について説明したTFT負荷型
SRAMに於ける第三の多結晶シリコン膜、具体的には
、TFTのゲート電極15と全く同じパターンをもつ第
二ゲート電極を構成する第五の多結晶シリコン膜をソー
ス領域17、ドレイン領域18、チャネル領域19、V
CC供給線20などを構成している第四の多結晶シリコ
ン膜とAlからなるビット線22との間に介在させるこ
とで前記問題を解消している。
【0034】図65乃至図67は二重ゲート構造TFT
負荷型SRAMを製造する方法の従来例を解説する為の
工程要所に於ける要部切断側面図をそれぞれ表してあり
、以下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、前記説
明したTFT負荷型SRAMを製造する場合の工程であ
る56−(1)から58−(3)まで、即ち、TFTの
ソース領域17、ドレイン領域18、チャネル領域19
、VCC供給線20を形成するまでの工程は、この二重
ゲート構造TFT負荷型SRAMを製造する工程でも殆
ど同じである為、その後の段階から説明するものとする
。勿論、図39乃至図64に於いて用いた記号と同記号
は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【0035】図65参照 65−(1) CVD法を適用することに依り、SiO2 からなる厚
さ例えば500〔Å〕である絶縁膜23を形成する。 65−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 +HeとするRIE
法を適用することに依って、絶縁膜23の選択的エッチ
ングを行って第四の多結晶シリコン膜に対するコンタク
ト・ホール23Aを形成する。
【0036】図66参照 66−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 66−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第五の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 66−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第五の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってTFTの第二ゲート電極24を形
成する。
【0037】図67参照 67−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図59と同様、二層の絶縁膜を一体に
して表してあり、これを絶縁膜25とする。 67−(2) 絶縁膜25をリフローして平坦化する為の熱処理を行う
。 67−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依り、絶縁膜25等の選択的エッチ
ングを行ってビット線コンタクト・ホールを形成する。 67−(4) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線26を形成する。
【0038】
【発明が解決しようとする課題】前記説明したように、
SRAMは、高抵抗負荷型から始まり、TFT負荷型、
二重ゲート構造TFT負荷型へと進展してきた。然しな
がら、先ず、図39乃至図48(特に図48)と図65
乃至67(特に図67)と比較すると明らかになる筈で
あるが、高抵抗負荷型SRAMから二重ゲート構造TF
T負荷型SRAMに移行するに際しては、多結晶シリコ
ン膜が二層も増加し、そして、マスク工程は実に四回も
増加している。
【0039】ところで、前記したようなSRAMに限ら
ず、半導体記憶装置に於いて、「微細化」、は至上の命
題であって、近年のSRAMも著しく小型化されつつあ
り、この傾向は新たな問題を生起させている。
【0040】一般に、SRAMといえどもメモリ・キャ
パシタが必要であることは良く知られているところであ
り、通常、そのメモリ・キャパシタとしては、ドライバ
・トランジスタと負荷との接続点、即ち、ノード及びそ
の近傍に在る寄生容量を利用している。従って、メモリ
・キャパシタの容量は、高抵抗負荷型SRAMが最も小
さく、TFT負荷型SRAMでは少し増加し、二重ゲー
ト構造TFT負荷型SRAMが最も大きい。
【0041】然しながら、その二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMであっても、前記したように微細化が進捗
してくると、メモリ・キャパシタの容量は不足してくる
。そこで、前記したような寄生容量に頼るのではなく、
意図的にメモリ・キャパシタを別設することが必要とな
るのであるが、前記したように、ただでさえマスク工程
が増加しているのであるから、メモリ・キャパシタを作
り込むに際して工程が増加することは極力抑える必要が
ある。
【0042】本発明は、二重ゲート構造TFT負荷及び
ドライバ・トランジスタの相互接続を同一のコンタクト
・ホールで行い得る構成にすると共に二重ゲート構造T
FT負荷の上側ゲート電極を利用してメモリ・キャパシ
タを作り込むようにし、寄生容量のみでなく別設された
メモリ・キャパシタをもつ二重ゲート構造TFT負荷型
SRAMに於ける製造工程数の増加を抑えようとする。
【0043】
【課題を解決するための手段】本発明に依る半導体記憶
装置に於いては、 (1)一対の転送トランジスタ及び一対のドライバ・ト
ランジスタ及び一対の二重ゲート構造TFT負荷を含ん
で構成され、且つ、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲ
ート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電極(例え
ば蓄積電極24)及びドレイン(例えばドレイン領域1
8)及び下側ゲート電極(例えば下側ゲート電極15)
とドライバ・トランジスタのゲート電極(例えばゲート
電極4)或いはドレイン(例えばn+ −ドレイン領域
6)とが相互に接続される接続領域をもつと共に二重ゲ
ート構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・
キャパシタの蓄積電極を覆うメモリ・キャパシタ用誘電
体膜(メモリ・キャパシタ用誘電体膜27)を介して積
層された対向電極(例えば対向電極28)をもつメモリ
・セルを備えてなるか、或いは、
【0044】(2)前記(1)に於いて、接続領域では
、ドライバ・トランジスタのゲート電極或いはドレイン
の上方に少なくとも二重ゲート構造TFT負荷の下側ゲ
ート電極及びドレイン及び上側ゲート電極を兼ねたメモ
リ・キャパシタの蓄積電極がそれぞれ絶縁膜(例えば絶
縁膜7,9,16など)を介して積層され、且つ、上層
にあるメモリ・キャパシタの蓄積電極は中間に在る電極
とその側面で接続される共に最下層とその表面で接続さ
れてなることを特徴とするか、或いは、
【0045】(
3)前記(1)に於いて、メモリ・キャパシタの蓄積電
極が少なくとも一枚のフィン(例えばフィン30)を備
え且つ最下層のフィンが二重ゲート構造TFT負荷の上
側ゲート電極を兼ねていることを特徴とするか、或いは
、 (4)前記(1)に於いて、メモリ・セルの記憶状態に
対応する二つの電圧値の略中間の電位が印加される対向
電極を備えてなることを特徴とするか、或いは、(5)
前記(3)に於いて、メモリ・キャパシタの蓄積電極及
び二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねた
フィンの平面で見たパターンが略同一であることを特徴
とするか、或いは、 (6)前記(3)或いは(5)に於いて、二重ゲート構
造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたフィンとメモリ
・キャパシタの蓄積電極との間にはそれ等電極のパター
ンの外方にまで延在し且つ平面で見たパターンが対向電
極と略同一である絶縁膜(例えばエッチング・ストッパ
として作用する絶縁膜79:図37参照)が介在してな
ることを特徴とするか、或いは、
【0046】(7)半導体基板(例えばシリコン半導体
基板1)の表面にフィールド絶縁膜(例えばフィールド
絶縁膜2)を形成してからゲート絶縁膜(例えばゲート
絶縁膜3)を形成する工程と、次いで、第一の導電膜(
例えば第一の多結晶シリコン膜)を成長させてからパタ
ーニングを行ってドライバ・トランジスタのゲート電極
(例えばゲート電極4)を形成する工程と、次いで、フ
ィールド絶縁膜並びに第一の導電膜であるドライバ・ト
ランジスタのゲート電極をマスクとして不純物の導入を
行い不純物領域(例えばn+ −ソース領域5及びn+
 −ドレイン領域6など)を形成してから第一の絶縁膜
(例えば絶縁膜7)を形成する工程と、次いで、第二の
導電膜(例えば第三の多結晶シリコン膜)を成長させパ
ターニングを行って二重ゲート構造TFT負荷の下側ゲ
ート電極(例えば下側ゲート電極15)を形成してから
第二の絶縁膜である下側ゲート絶縁膜(例えば下側ゲー
ト絶縁膜6)を形成する工程と、次いで、第三の導電膜
(例えば第四の多結晶シリコン膜)を成長させ選択的な
不純物導入とパターニングを行って二重ゲート構造TF
T負荷のソース領域(例えばソース領域17)及びドレ
イン領域(例えばドレイン領域18)及びチャネル領域
(例えばチャネル領域19)を形成してから第三の絶縁
膜である上側ゲート絶縁膜(例えば絶縁膜23)を形成
する工程と、次いで、第三の絶縁膜である上側ゲート絶
縁膜及び第三の導電膜からなるドレイン領域及び第二の
絶縁膜である下側ゲート絶縁膜及び第二の導電膜からな
る下側ゲート電極及び第一の絶縁膜を選択的に除去して
第三の導電膜からなるドレイン領域の側面と第二の導電
膜からなる下側ゲート電極の側面と第一の導電膜からな
るドライバ・トランジスタのゲート電極の表面を露出さ
せる相互接続コンタクト・ホール(例えば相互接続コン
タクト・ホール23A)を形成する工程と、次いで、第
三の導電膜からなるドレイン領域の側面と第二の導電膜
からなる下側ゲート電極の側面と該第一の導電膜からな
るドライバ・トランジスタのゲート電極の表面にコンタ
クトする第四の導電膜(例えば第五の多結晶シリコン膜
)を形成してからパターニングしメモリ・キャパシタの
蓄積電極(例えば蓄積電極24)とする工程と、次いで
、メモリ・キャパシタの蓄積電極を覆うメモリ・キャパ
シタ用誘電体膜(例えはメモリ・キャパシタ用誘電体膜
27)並びに第五の導電膜(例えば第六の多結晶シリコ
ン膜)からなるメモリ・キャパシタの対向電極(例えば
対向電極28)を順に形成する工程とが含まれてなるか
、或いは、
【0047】(8)前記(7)に於いて、第三の絶縁膜
である上側ゲート絶縁膜に代替してエッチング・ストッ
パとして作用する絶縁膜(例えばSi3 N4 からな
る絶縁膜29:図7参照)を形成してから二重ゲート構
造TFT負荷の上側ゲート電極兼メモリ・キャパシタの
蓄積電極に於けるフィン(例えばフィン30)となる導
電膜並びにスペーサとして作用する絶縁膜(例えばSi
O2 からなるスペーサとして作用する絶縁膜31:図
7参照)を順に形成した後に相互接続コンタクト・ホー
ル(例えば相互接続コンタクト・ホール31:図7参照
)を形成する工程と、次いで、フィンとなる導電膜の側
面と第三の導電膜(例えば第四の多結晶シリコン膜)か
らなるドレイン領域(例えばドレイン領域18)の側面
と第二の導電膜(例えば第三の多結晶シリコン膜)から
なる下側ゲート電極(例えば下側ゲート電極15)の側
面と第一の導電膜(例えば第一の多結晶シリコン膜)か
らなるドライバ・トランジスタのゲート電極(例えばゲ
ート電極4)の表面にコンタクトする第四の導電膜(例
えば第六の多結晶シリコン膜:図8参照)を形成する工
程と、次いで、第四の導電膜をパターニングしメモリ・
キャパシタの蓄積電極とすると共にスペーサとして作用
する絶縁膜及びフィンとなる導電膜のパターニングを行
う工程と、次いで、スペーサとして作用する絶縁膜をエ
ッチング・ストッパとして作用する絶縁膜をストッパに
して等方的に除去してからメモリ・キャパシタの蓄積電
極及びフィンとなる導電膜の表面を覆うメモリ・キャパ
シタ用誘電体膜(例えばメモリ・キャパシタ用誘電体膜
27)を形成する工程と、次いで、メモリ・キャパシタ
の蓄積電極とメモリ・キャパシタ用誘電体膜を介して対
向するメモリ・キャパシタの対向電極(例えば対向電極
28)を形成する工程とが含まれてなることを特徴とす
るか、或いは、
【0048】(9)前記(7)或いは(8)に於いて、
メモリ・キャパシタのフィン(例えばフィン80並びに
89:図32参照)となる導電膜の複数枚分(例えば第
五の多結晶シリコン膜並びに第四の多結晶シリコン膜:
図30参照)にスペーサとして作用する絶縁膜(例えば
絶縁膜81並びに90:図30参照)をそれぞれ介挿し
て成長させ、後に、これ等をメモリ・キャパシタの蓄積
電極(例えば蓄積電極91:図32参照)を形成する際
に同時にパターニングする工程が含まれてなるか、或い
は、
【0049】(10)前記(8)或いは(9)に於いて
、エッチング・ストッパとして作用する絶縁膜をメモリ
・キャパシタの対向電極を形成する際に同時にパターニ
ングする工程が含まれてなるか、或いは、
【0050】
(11)前記(8)或いは(9)或いは(10)に於い
て、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート絶縁膜(例
えば絶縁膜92:図35及び図36参照)上に二重ゲー
ト構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キ
ャパシタのフィン(例えばフィン93:図35及び図3
6参照)を形成し、次いで、エッチング・ストッパとし
て作用する絶縁膜(例えば絶縁膜94:図35及び図3
6参照)及びスペーサとして作用する絶縁膜(例えばス
ペーサとして作用する絶縁膜95:図35及び図36参
照)を順に形成してから相互接続コンタクト・ホールを
形成し、しかる後、前記二重ゲート構造TFT負荷の上
側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタのフィンに於
ける側面と二重ゲート構造TFT負荷のドレイン領域の
側面と二重ゲート構造TFT負荷の下側ゲート電極の側
面とドライバ・トランジスタのゲート電極の表面にコン
タクトするメモリ・キャパシタの蓄積電極(例えば蓄積
電極96:図35及び図36参照)を形成する工程が含
まれてなることを特徴とする。
【0051】
【作用】前記したところから明らかなように、本発明で
は、ドライバ・トランジスタのゲート電極と二重ゲート
構造TFT負荷のゲート電極及び同じくドレインなどの
相互接続を同一の箇所で同一のコンタクト・ホールを利
用して接続し得る構成にしたことから、ドライバ・トラ
ンジスタと二重ゲート構造TFT負荷との相互接続の為
のコンタクト・ホール形成は一回で済むことになり、ま
た、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極を利用
してメモリ・キャパシタを作り込むようにしているので
、寄生容量の他に意図的に別設されたメモリ・キャパシ
タをもった放射線耐性が大きい二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMを少ない製造工程数で容易且つ簡単に歩留
り良く製造することができるようになった。
【0052】
【実施例】図1乃至図6は本発明の第一実施例を解説す
る為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負荷型S
RAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下、これ等
の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図39乃至図4
8について説明した従来の高抵抗負荷型SRAMを製造
する工程の始めから工程44−(2)まで、即ち、第二
の多結晶シリコン膜からなる接地線8を形成するまでは
本実施例でも同じであるから説明を省略して次の段階か
ら説明する。
【0053】図1参照 1−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板1にフィールド絶縁膜2、ゲート絶縁膜
3、第一の多結晶シリコン膜からなるドライバ・トラン
ジスタのゲート電極4、n+ −不純物領域5′、n+
−ソース領域5、n+ −ドレイン領域6、絶縁膜7、
第二の多結晶シリコン膜からなる接地線8が形成されて
いる状態にあるものとする。 1−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜9を全面に形成する。 1−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕の第三の多結晶シリコン膜を形成する。 1−(4) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1×1
015〔cm−2〕、そして、加速エネルギを10〔k
eV〕とし、Pイオンの打ち込みを行う。 1−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第三の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってTFTの下側ゲート電極15を形
成する。
【0054】図2参照 2−(1) CVD法を適用することに依り、SiO2 からなる厚
さ例えば200〔Å〕であるTFTの下側ゲート絶縁膜
16を形成する。 2−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば200〔Å
〕の第四の多結晶シリコン膜を形成する。 2−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びイオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1
×1014〔cm−2〕、また、加速エネルギを5〔k
eV〕として、TFTのソース領域及びドレイン領域と
なるべき部分にBイオンの打ち込みを行う。 2−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第四の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってTFTのソース領域17、ドレイ
ン領域18、チャネル領域19、また、VCC電源レベ
ル供給線(図では見えない)などを形成する。
【0055】図3参照 3−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSiO2 からなる絶縁膜23を形成する。 3−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 
用)とCCl4 /O2 (多結晶シリコン用)とする
RIE法を適用することに依り、絶縁膜23、第四の多
結晶シリコン膜であるTFT負荷のドレイン領域18、
ゲート絶縁膜16、第三の多結晶シリコン膜であるゲー
ト電極15、絶縁膜9、絶縁膜7の選択的エッチングを
行って表面から第一の多結晶シリコン膜からなる駆動用
トランジスタのゲート電極4に達する相互接続コンタク
ト・ホール23Aを形成する。尚、この工程は本発明に
於ける大きな特徴の一つである。
【0056】図4参照 4−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば2000〔
Å〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 4−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第五の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 4−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第五の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってTFT負荷の上側ゲート電極兼メ
モリ・キャパシタの蓄積電極24を形成する。
【0057】図5参照 5−(1) CVD法を適用することに依り、TFT負荷の上側ゲー
ト電極兼メモリ・キャパシタの蓄積電極24の表面にS
i3 N4 からなる厚さ例えば100〔Å〕のメモリ
・キャパシタ用誘電体膜27を形成する。 5−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 5−(3) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 5−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするR
IE法を適用することに依り、第六の多結晶シリコン膜
のパターニングを行ってメモリ・キャパシタの対向電極
28を形成する。尚、この対向電極28を設けることも
本発明の大きな特徴の一つである。
【0058】図6参照 6−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図48、図59、図67と同様、二層
の絶縁膜を一体にして表してあり、これを絶縁膜25と
する。 6−(2) 絶縁膜25をリフローして平坦化する為の熱処理を行う
。 6−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依り、絶縁膜25等の選択的エッチ
ングを行ってビット線コンタクト・ホールを形成する。 6−(4) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線26を形成する。
【0059】前記説明したところから判るように、図1
乃至図6について説明した実施例では、対向電極28を
形成するためにマスク工程が一回増加しているが、前記
工程3−(2)で説明したように、TFTやドライバ・
トランジスタなどを接続するコンタクト・ホール23A
を一回のマスク工程で形成しているから、図65乃至図
67について説明した従来例と比較するとマスク工程は
二回も少なくなっていて、全体としては、図65乃至図
67について説明した従来例と比較すると、マスク工程
は一回少なくなっている。
【0060】図7乃至図11は本発明の第二実施例を解
説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負荷
型SRAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下、こ
れ等の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図1乃至図
6について説明した第一実施例に於ける工程の始めから
工程2−(4)まで、即ち、第四の多結晶シリコン膜か
らなるTFTのソース領域17、ドレイン領域18、チ
ャネル領域19を形成するまでは本実施例でも同じであ
るから説明を省略して次の段階から説明する。
【0061】図7参照 7−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板1にフィールド絶縁膜2、ゲート絶縁膜
3、第一の多結晶シリコン膜からなるドライバ・トラン
ジスタのゲート電極4、n+ −不純物領域5′、n+
−ソース領域5、n+ −ドレイン領域6、絶縁膜7、
第二の多結晶シリコン膜からなる接地線8、第三の多結
晶シリコン膜からなるTFTのゲート電極15、TFT
のゲート絶縁膜16、第四の多結晶シリコン膜からなる
TFTのソース領域17、ドレイン領域18、チャネル
領域19が形成されている状態にあるものとする。 7−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSi3 N4 からなる絶縁膜29を全面に形成す
る。 7−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 7−(4) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を1×1
015〔cm−2〕、そして、加速エネルギを10〔k
eV〕とし、Pイオンの打ち込みを行う。 7−(5) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSiO2 からなるスペーサとして作用する絶縁膜
31を全面に形成する。 7−(6) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 
用)とCCl4 /O2 (多結晶シリコン用)とする
RIE法を適用することに依り、スペーサとして作用す
る絶縁膜31、第五の多結晶シリコン膜、絶縁膜29、
第四の多結晶シリコン膜であるTFT負荷のドレイン領
域18、ゲート絶縁膜16、第三の多結晶シリコン膜で
あるゲート電極15、絶縁膜9、絶縁膜7の選択的エッ
チングを行って表面から第一の多結晶シリコン膜からな
る駆動用トランジスタのゲート電極4に達する相互接続
コンタクト・ホール31Aを形成する。
【0062】図8参照 8−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 8−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 8−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シ
リコン用)とCHF3 /He(SiO2 用)とする
RIE法を適用することに依り、第六の多結晶シリコン
膜、絶縁膜31、第五の多結晶シリコン膜のパターニン
グを行ってメモリ・キャパシタの蓄積電極24、二重ゲ
ート構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・
キャパシタのフィン30を形成する。
【0063】図9参照 9−(1) HF水溶液中に浸漬してSiO2 からなる絶縁膜31
を除去する。
【0064】図10参照 10−(1) CVD法を適用することに依り、メモリ・キャパシタの
蓄積電極24並びにメモリ・キャパシタのフィン30の
表面にSi3 N4 からなる厚さ例えば100〔Å〕
のメモリ・キャパシタ用誘電体膜27を形成する。 10−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕の第七の多結晶シリコン膜を形成する。 10−(3) 熱拡散法を適用することに依り、前記第七の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 10−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするR
IE法を適用することに依り、第七の多結晶シリコン膜
のパターニングを行ってメモリ・キャパシタの対向電極
28を形成する。
【0065】図11参照 11−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図6と同様、二層の絶縁膜を一体にし
て表してあり、これを絶縁膜25とする。 11−(2) 絶縁膜25をリフローして平坦化する為の熱処理を行う
。 11−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依り、絶縁膜25等の選択的エッチ
ングを行ってビット線コンタクト・ホールを形成する。 11−(4) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線26を形成する。
【0066】前記説明したところから判るように、図7
乃至図11について説明した実施例では、図1乃至図6
について説明した実施例と比較すると、メモリ・キャパ
シタの蓄積電極24には二重ゲート構造TFT負荷に上
側ゲート電極を兼ねたフィン30が追加されているので
、全体でフィンが二枚となり、メモリ・キャパシタの容
量は増加する。このフィンは、何枚付加しても、マスク
工程は図1乃至図6について説明した実施例の場合と変
わりない。また、メモリ・キャパシタに於ける対向電極
28に印加する電圧は正側電源レベルVCCの範囲内で
何〔V〕でも良いが、1/2VCCにすると誘電体膜に
印加される電圧が小さくなり、従って、誘電体膜を薄く
することが可能となり、容量を大きくすることができる
【0067】図12は本発明者らが実現させたTFT負
荷型SRAMの要部平面図を表している。図に於いて、
41はTFTのゲート、42はTFTのチャネル、43
はワード線、VCCは正側電源レベルをそれぞれ示して
いる。このSRAMに於いては、ドライバ・トランジス
タやTFTなどの対称性が良好であり、従って、レイア
ウトが容易である旨の利点があり、次に、このTFT負
荷型SRAMに本発明を適用した実施例について説明す
る。
【0068】図13乃至図22は本発明の第三実施例を
解説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMの要部切断側面図、そして、図23乃至図
29は同じ実施例を解説する為の工程要所に於ける二重
ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平面図をそれぞ
れ表し、以下、これ等の図を参照しつつ詳細に説明する
。尚、図13乃至図22は図12に表されている線X−
Xに沿う切断面を採った要部切断側面図であり、また、
図23乃至図29は図12に表されているTFT負荷型
SRAMを工程の段階別に分解して表したものであり、
これ等の図は図13乃至図22について解説する工程中
で随時参照するものとする。
【0069】図13、図23、図24参照13−(1) シリコン半導体基板51の活性領域上を覆うSiO2 
からなるパッド膜及びそのパッド膜に積層されたSi3
 N4 からなる耐酸化性マスク膜を利用して選択的熱
酸化法を適用することに依り、SiO2 からなる厚さ
例えば4000〔Å〕のフィールド絶縁膜52を形成す
る。 13−(2) 耐酸化性マスク膜やパッド膜を除去して活性領域を表出
させてから、熱酸化法を適用することに依り、SiO2
 からなる厚さ例えば100〔Å〕のゲート絶縁膜53
を形成する。 13−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチャントをフッ酸とするウエット・エッチン
グ法を適用することに依り、ゲート絶縁膜53の選択的
エッチングを行って不純物拡散用を兼ねたコンタクト・
ホール53Aを形成する。 13−(4) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕である第一の多結晶シリコン膜を形成する。 13−(5) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm−3〕としてPの導入を行ってn+
 −不純物領域54を形成する。 13−(6) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 +O2 とするRI
E法を適用することに依り、第一の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってゲート電極55並びに56を形成
する。 13−(7) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を例えば
1×1015〔cm−2〕とし、また、加速エネルギを
30〔keV〕としてAsイオンの打ち込みを行ってn
+ −ソース領域57及びn+ −ドレイン領域58を
形成する。
【0070】図14及び図25参照 14−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜59を形成する。
【0071】14−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕である第二の多結晶シリコン膜を形成する。 14−(3) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm−3〕として第二の多結晶シリコン
膜にPの導入を行う。 14−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第二の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってTFTの下側ゲート電極61など
を形成する。
【0072】図15及び図26参照 15−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば200〔Å
〕のSiO2 からなる絶縁膜62を形成する。 15−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば200〔Å
〕の第三の多結晶シリコン膜を形成する。 15−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びイオン注入法を適用することに依り、第三の多結晶
シリコン膜に於けるTFTのソース領域とドレイン領域
、VCC供給線となるべき部分にドーズ量を1×101
4〔cm−2〕、そして、加速エネルギを5〔keV〕
としてBの打ち込みを行う。 15−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするRI
E法を適用することに依り、第三の多結晶シリコン膜の
パターニングを行ってコンタクト部分、各TFTのドレ
イン領域とソース領域とチャネル領域、VCC供給線を
形成する。尚、図では、コンタクト部分64とチャネル
領域67とが表れている。
【0073】図16及び図26参照 16−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSi3 N4 からなる絶縁膜79を形成する。
【0074】図17及び図26参照 17−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕である第四の多結晶シリコン膜を形成する。 17−(2) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm−3〕として第四の多結晶シリコン
膜にPの導入を行う。 17−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSiO2 からなる絶縁膜81を形成する。 17−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 
用及びSi3 N4 用)とCCl4 /O2 (多結
晶シリコン用)とするRIE法を適用することに依り、
絶縁膜81、第四の多結晶シリコン膜、絶縁膜79、第
三の多結晶シリコン膜、絶縁膜62、第二の多結晶シリ
コン膜、絶縁膜59の選択的エッチングを行って表面か
ら第一の多結晶シリコン膜である駆動用トランジスタの
ゲート電極に達する相互接続コンタクト・ホール81A
を形成する。
【0075】図18参照 18−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 8−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第五の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。
【0076】図19及び図27参照 19−(1) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シ
リコン用)とCHF3 /He(SiO2 用)とする
RIE法を適用することに依り、第五の多結晶シリコン
膜、絶縁膜81、第四の多結晶シリコン膜のパターニン
グを行ってTFTの上側のゲート電極兼メモリ・キャパ
シタの蓄積電極82、メモリ・キャパシタのフィン80
を形成する。
【0077】図20参照 20−(1) HF水溶液中に浸漬してSiO2 からなる絶縁膜81
を除去する。
【0078】図21及び図28参照 21−(1) CVD法を適用することに依り、メモリ・キャパシタの
蓄積電極82及び二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲー
ト電極を兼ねたメモリ・キャパシタのフィン80の表面
にSi3 N4 からなる厚さ例えば100〔Å〕のメ
モリ・キャパシタ用誘電体膜83を形成する。 21−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 21−(3) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 21−(4) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするR
IE法を適用することに依り、第六の多結晶シリコン膜
のパターニングを行ってメモリ・キャパシタの対向電極
84を形成する。
【0079】図22、図28、図29参照22−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜85を形成する。 22−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依り、絶縁膜85等の選択的エッチ
ングを行って接地線コンタクト・ホール85Aを形成す
る。 22−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕の第七の多結晶シリコン膜を形成する。 22−(4) 熱拡散法を適用することに依り、前記第7の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 22−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするR
IE法を適用することに依り、第七の多結晶シリコン膜
のパターニングを行ってVSS電源レベル供給線86を
形成する。 22−(6) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 並びに厚さ例えば5000〔Å〕のP
SGからなる絶縁膜87を形成する。 22−(7) 絶縁膜87をリフローして平坦化する為の熱処理を行う
。 22−(8) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 などとする
RIE法を適用することに依り、絶縁膜87等の選択的
エッチングを行ってビット線コンタクト・ホール(図で
は見えない)を形成する。 22−(9) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線88を形成する。
【0080】図30乃至図32は本発明の第四実施例を
解説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下、
これ等の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図13乃
至図22について説明した第三実施例に於ける工程の始
めから工程16−(1)まで、即ち、Si3 N4 か
らなる絶縁膜79を形成するまでは本実施例でも同じで
あるから説明を省略して次の段階から説明する。
【0081】図30参照 30−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板51にフィールド絶縁膜52、ゲート絶
縁膜53、n+ −不純物領域54、第一の多結晶シリ
コン膜からなるドライバ・トランジスタのゲート電極5
5、n+ −ソース領域57、n+ −ドレイン領域5
8、絶縁膜59、第二の多結晶シリコン膜からなるTF
Tのゲート電極61、TFTのゲート絶縁膜62、第三
の多結晶シリコン膜からなるTFTのソース領域(図で
は見えない)及びドレインのコンタクト領域64及びチ
ャネル領域67、Si3 N4 からなる絶縁膜79な
どが形成されている状態にあるものとする。 30−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕である第四の多結晶シリコン膜を形成する。 30−(3) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm−3〕として第四の多結晶シリコン
膜にPの導入を行う。 30−(4) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSiO2 からなる絶縁膜81を形成する。 30−(5) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕である第五の多結晶シリコン膜を形成する。 30−(3) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm−3〕として第五の多結晶シリコン
膜にPの導入を行う。 30−(4) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSiO2 からなる絶縁膜90を形成する。 30−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 
用及びSi3 N4 用)とCCl4 /O2 (多結
晶シリコン用)とするRIE法を適用することに依り、
絶縁膜90、第五の多結晶シリコン膜、絶縁膜81、第
四の多結晶シリコン膜、絶縁膜79、第三の多結晶シリ
コン膜、絶縁膜62、第二の多結晶シリコン膜、絶縁膜
59の選択的エッチングを行って表面から第一の多結晶
シリコン膜である駆動用トランジスタのゲート電極に達
する相互接続コンタクト・ホール90Aを形成する。
【0082】図31参照 31−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 31−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。
【0083】図32参照 32−(1) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シ
リコン用)とCHF3 /He(SiO2 用)とする
RIE法を適用することに依り、第六の多結晶シリコン
膜、絶縁膜90、第五の多結晶シリコン膜、絶縁膜81
、第四の多結晶シリコン膜のパターニングを行ってメモ
リ・キャパシタの蓄積電極80、メモリ・キャパシタの
フィン89、二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電
極を兼ねたメモリ・キャパシタのフィン90を形成する
。 32−(2) HF水溶液中に浸漬してSiO2 からなる絶縁膜90
及び81を除去する。 32−(3) この後、メモリ・キャパシタ用誘電体膜の形成など、図
13乃至図22について説明した第三実施例に於ける工
程21−(1)以下と同じ工程を経て完成させれば良い
【0084】図30乃至図32について説明した実施例
は、図13乃至図22について説明した実施例と比較す
ると、マスク工程を増加させることなく、メモリ・キャ
パシタの蓄積電極と一体になっているフィンの数を実質
的に三枚にすることを可能にしているから、メモリ・キ
ャパシタの容量は大きく増加する。このように、メモリ
・キャパシタに於ける容量値に直接影響を与えるフィン
の枚数は、マスク工程を余分に必要とすることなく、任
意に増加させることができる。
【0085】図33乃至図36は本発明の第五実施例を
解説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT負
荷型SRAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下、
これ等の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図13乃
至図22について説明した第三実施例に於ける工程の始
めから工程15−(1)まで、即ち、第三の多結晶シリ
コン膜のパターニングを行ってコンタクト部分、各TF
Tのドレイン領域とソース領域とチャネル領域、VCC
供給線などを形成するまでは本実施例でも同じであるか
ら説明を省略して次の段階から説明する。
【0086】図33参照 33−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板51にフィールド絶縁膜52、ゲート絶
縁膜53、n+ −不純物領域54、第一の多結晶シリ
コン膜からなるドライバ・トランジスタのゲート電極5
5、n+ −ソース領域57、n+ −ドレイン領域5
8、絶縁膜59、第二の多結晶シリコン膜からなるTF
Tのゲート電極61、TFTのゲート絶縁膜62、第三
の多結晶シリコン膜からなるTFTのソース領域及びド
レイン領域及びチャネル領域やVCC供給線などが形成
されている状態にあるものとする。 33−(2) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSiO2 からなる絶縁膜92を形成する。 33−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕である第四の多結晶シリコン膜を形成する。 33−(4) 気相拡散法を適用することに依り、不純物濃度を例えば
1×1020〔cm−3〕として第四の多結晶シリコン
膜にPの導入を行う。 33−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シ
リコン用)とするRIE法を適用することに依り、第四
の多結晶シリコン膜のパターニングを行って二重ゲート
構造TFT負荷のの上側ゲート電極を兼ねたフィン93
を形成する。
【0087】図34参照 34−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕のSi3 N4 からなる絶縁膜94及び厚さ例えば
500〔Å〕のSiO2 からなる絶縁膜95を順に形
成する。 34−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /He(SiO2 
用とSi3 N4用)とCCl4 /O2 (多結晶シ
リコン用)とするRIE法を適用することに依り、絶縁
膜95及び94、第四の多結晶シリコン膜、絶縁膜92
、第三の多結晶シリコン膜、絶縁膜62、第二の多結晶
シリコン膜、絶縁膜59の選択的エッチングを行って表
面から第一の多結晶シリコン膜である駆動用トランジス
タのゲート電極に達する相互接続コンタクト・ホール9
5Aを形成する。
【0088】図35参照 35−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500〔Å
〕の第五の多結晶シリコン膜を形成する。 35−(2) 熱拡散法を適用することに依り、前記第五の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 35−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするR
IE法を適用することに依り、第五の多結晶シリコン膜
のパターニングを行ってメモリ・キャパシタの蓄積電極
96を形成する。
【0089】図36参照 36−(1) HF水溶液中に浸漬してSiO2 からなる絶縁膜95
を除去する。 36−(2) この後、メモリ・キャパシタ用誘電体膜の形成など、図
13乃至図22について説明した第三実施例に於ける工
程21−(1)以下と同じ工程を経て完成させれば良い
【0090】図33乃至図36について説明した第五実
施例は、図13乃至図22について説明した実施例と比
較すると、二重ゲート構造TFT負荷の上側のゲート電
極兼メモリ・キャパシタのフィンとメモリ・キャパシタ
の蓄積電極の構成が改変されている。通常、多結晶シリ
コン膜をエッチングする際、下地がSi3 N4 であ
るよりもSiO2 である方が選択比を確保できるから
エッチング・ストッパとして好都合であり、第五実施例
ではメモリ・キャパシタの蓄積電極を容易に形成できる
旨の利点がある。唯、二重ゲート構造TFT負荷の上側
ゲート電極とメモリ・キャパシタの蓄積電極とを別個に
パターニングする為、マスク工程が一回増加しているの
であるが、それでも、相互接続を一回で実施しているこ
とから、従来の変わりないマスク工程で実現できる。
【0091】図37並びに図38は本発明の第六実施例
を解説する為の工程要所に於ける二重ゲート構造TFT
負荷型SRAMの要部切断側面図をそれぞれ表し、以下
、これ等の図を参照しつつ詳細に説明する。尚、図13
乃至図22について説明した第三実施例に於ける工程の
始めから工程20−(1)まで、即ち、絶縁膜81を除
去するまでは本実施例でも同じであるから説明を省略し
て次の段階から説明する。
【0092】図37参照 37−(1) ここで、二重ゲート構造TFT負荷型SRAMは、シリ
コン半導体基板51にフィールド絶縁膜52、ゲート絶
縁膜53、n+ −不純物領域54、第一の多結晶シリ
コン膜からなるドライバ・トランジスタのゲート電極5
5、n+ −ソース領域57、n+ −ドレイン領域5
8、絶縁膜59、第二の多結晶シリコン膜からなるTF
T負荷の下側ゲート電極61、TFT負荷のゲート絶縁
膜62、第三の多結晶シリコン膜からなるTFT負荷の
ソース領域及びドレイン領域及びチャネル領域やVCC
電源レベル供給線、Si3 N4 からなるエッチング
・ストッパとして作用する絶縁膜79、TFT負荷の上
側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタのフィン80
、メモリ・キャパシタの蓄積電極82などが形成され、
そして、絶縁膜81は除去された状態にあるものとする
。 37−(2) CVD法を適用することに依り、メモリ・キャパシタの
蓄積電極82及び二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲー
ト電極を兼ねたメモリ・キャパシタのフィン80の表面
にSi3 N4 からなる厚さ例えば100〔Å〕のメ
モリ・キャパシタ用誘電体膜83を形成する。 37−(3) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕の第六の多結晶シリコン膜を形成する。 37−(4) 熱拡散法を適用することに依り、前記第六の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 37−(5) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 (多結晶シ
リコン用)とCHF3 /He(Si3 N4 用)と
するRIE法を適用することに依り、第六の多結晶シリ
コン膜のパターニングを行ってメモリ・キャパシタの対
向電極84を形成し、引き続いて、Si3 N4 から
なるエッチング・ストッパとして作用する絶縁膜79を
同一のマスクを利用して選択的に除去する。
【0093】図38参照 38−(1) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕のSiO2 からなる絶縁膜並びに厚さ例えば50
00〔Å〕のPSGからなる絶縁膜を形成する。尚、こ
の図に於いても、図6及び図11と同様、二層の絶縁膜
を一体にして表してあり、これを絶縁膜85とする。 38−(2) 絶縁膜85をリフローして平坦化する為の熱処理を行う
。 38−(3) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCHF3 /HeとするRIE
法を適用することに依り、絶縁膜85等の選択的エッチ
ングを行って接地線コンタクト・ホールを形成する。 38−(4) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば1000〔
Å〕の第七の多結晶シリコン膜を形成する。 38−(5) 熱拡散法を適用することに依り、前記第7の多結晶シリ
コン膜に例えば1×1021〔cm−3〕のPを拡散す
る。 38−(6) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
並びにエッチング・ガスをCCl4 /O2 とするR
IE法を適用することに依り、第七の多結晶シリコン膜
のパターニングを行ってVSS電源レベル供給線86を
形成する。 38−(7) CVD法を適用することに依り、厚さ例えば5000〔
Å〕のBPSG(borophosphosilica
te  glass)からなる絶縁膜87を形成する。 38−(8) 絶縁膜87をリフローして平坦化する為の熱処理を行う
。 38−(9) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
及びエッチング・ガスをCCl4 /O2 などとする
RIE法を適用することに依り、絶縁膜87等の選択的
エッチングを行ってビット線コンタクト・ホール(図で
は見えない)を形成する。 38−(10) スパッタリング法を適用することに依って厚さ例えば1
〔μm〕のAl膜を形成し、これを通常のフォト・リソ
グラフィ技術を適用することでパターニングしてビット
線88を形成する。
【0094】図37及び図38について説明した第六実
施例は転送トランジスタのソース領域(図示せず)にA
lからなるビット線88をコンタクトさせる際に大変に
良い結果が得られるものである。即ち、前記工程38−
(9)で説明してあるように、図では見えない箇所にビ
ット線コンタクト・ホールを形成するのであるが、その
場合、Si3 N4 からなる絶縁膜79を挟んで、上
側にはPSG膜が、また、下側にはSiO2 膜がそれ
ぞれ積層されている部分をエッチングし、レジスト・マ
スクを酸素プラズマなどで除去する必要がある。ところ
が、その際、ビット線コンタクト・ホールの底には自然
酸化膜が生成されるので、Alのビット線88を形成す
る前にフッ酸処理して除去しなければならない。そのよ
うにした場合、Si3 N4 からなる絶縁膜79は余
り影響を受けないがPSG膜とSiO2 膜がエッチン
グされ、その部分のホール径が拡がってしまう。従って
、Si3 N4 からなる絶縁膜79のみがビット線コ
ンタクト・ホール内に突出した状態になってしまい、そ
こにAl膜を形成した場合、断線を生ずることになる。 然しながら、第六実施例では、メモリ・キャパシタの対
向電極84を形成する段階でSi3 N4 からなる絶
縁膜79をパターニングしてしまうから、前記のような
問題は起きない。また、Si3 N4 からなる絶縁膜
79は対向電極84と同一のマスクを利用して除去して
いるので、マスク工程が増加することはない。
【0095】
【発明の効果】本発明に依る半導体記憶装置及びその製
造方法に於いては、一対の転送トランジスタ及び一対の
ドライバ・トランジスタ及び一対の二重ゲート構造TF
T負荷を含んで構成され、且つ、二重ゲート構造TFT
負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄
積電極及びドレイン及び下側ゲート電極とドライバ・ト
ランジスタのゲート電極或いはドレインとが相互に接続
される接続領域をもつと共に二重ゲート構造TFT負荷
の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電
極を覆うメモリ・キャパシタ用誘電体膜を介して積層さ
れた対向電極をもつメモリ・セルを備えるよう構成され
る。
【0096】前記したところから明らかなように、本発
明では、ドライバ・トランジスタのゲート電極と二重ゲ
ート構造TFT負荷のゲート電極及び同じくドレインな
どの相互接続を同一の箇所で同一のコンタクト・ホール
を利用して接続し得る構成にしたことから、ドライバ・
トランジスタと二重ゲート構造TFT負荷との相互接続
の為のコンタクト・ホール形成は一回で済むことになり
、また、メモリ・キャパシタを作り込むのに二重ゲート
構造TFT負荷の上側ゲート電極を利用するようにして
いるので、寄生容量の他に意図的に別設されたメモリ・
キャパシタをもった放射線耐性が大きい二重ゲート構造
TFT負荷型SRAMを少ない製造工程数で容易且つ簡
単に歩留り良く製造することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を解説する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図2】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図3】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図4】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図5】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図6】本発明の第一実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図7】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図8】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図9】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所に
於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切断
側面図である。
【図10】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図11】本発明の第二実施例を説明する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図12】本発明者らが実現させたTFT負荷型SRA
Mの要部平面図である。
【図13】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図14】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図15】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図16】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図17】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図18】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図19】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図20】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図21】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図22】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図23】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
【図24】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
【図25】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
【図26】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
【図27】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
【図28】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
【図29】本発明の第三実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部平
面図である。
【図30】本発明の第四実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図31】本発明の第四実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図32】本発明の第四実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図33】本発明の第五実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図34】本発明の第五実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図35】本発明の第五実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図36】本発明の第五実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図37】本発明の第六実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図38】本発明の第六実施例を解説する為の工程要所
に於ける二重ゲート構造TFT負荷型SRAMの要部切
断側面図である。
【図39】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図40】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図41】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図42】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図43】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図44】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図45】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図46】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図47】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図48】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図49】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図50】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図51】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図52】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図53】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図54】高抵抗負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図55】高抵抗負荷型SRAMの要部等価回路図であ
る。
【図56】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図57】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図58】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図59】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部切断側面図であ
る。
【図60】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図61】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図62】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図63】TFT負荷型SRAMを製造する方法の従来
例を解説する為の工程要所に於ける要部平面図である。
【図64】TFT負荷型SRAMの要部等価回路図であ
る。
【図65】二重ゲート構造TFT負荷型SRAMを製造
する方法の従来例を解説する為の工程要所に於ける要部
切断側面図である。
【図66】二重ゲート構造TFT負荷型SRAMを製造
する方法の従来例を解説する為の工程要所に於ける要部
切断側面図である。
【図67】二重ゲート構造TFT負荷型SRAMを製造
する方法の従来例を解説する為の工程要所に於ける要部
切断側面図である。
【符号の説明】
1  シリコン半導体基板 2  フィールド絶縁膜 3  ゲート絶縁膜 3A  コンタクト・ホール 4  ゲート電極 5  ソース領域 5′  不純物領域 6  ドレイン領域 7  絶縁膜 8  接地線 9  絶縁膜 15  下側ゲート電極 16  下側ゲート絶縁膜 16A  コンタクト・ホール 17  ソース領域 18  ドレイン領域 19  チャネル領域 23  絶縁膜 23A  相互接続コンタクト・ホール24  二重ゲ
ート構造TFT負荷の上側ゲート電極兼メモリ・キャパ
シタの蓄積電極 25  絶縁膜 26  ビット線

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の転送トランジスタ及び一対のドライ
    バ・トランジスタ及び一対の二重ゲート構造TFT負荷
    を含んで構成され、且つ、二重ゲート構造TFT負荷の
    上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電極
    及びドレイン及び下側ゲート電極とドライバ・トランジ
    スタのゲート電極或いはドレインとが相互に接続される
    接続領域をもつと共に二重ゲート構造TFT負荷の上側
    ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電極を覆
    うメモリ・キャパシタ用誘電体膜を介して積層された対
    向電極をもつメモリ・セルを備えてなることを特徴とす
    る半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】接続領域では、ドライバ・トランジスタの
    ゲート電極或いはドレインの上方に少なくとも二重ゲー
    ト構造TFT負荷の下側ゲート電極及びドレイン及び上
    側ゲート電極を兼ねたメモリ・キャパシタの蓄積電極が
    それぞれ絶縁膜を介して積層され、且つ、上層にあるメ
    モリ・キャパシタの蓄積電極は中間に在る電極とその側
    面で接続される共に最下層とその表面で接続されてなる
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】メモリ・キャパシタの蓄積電極が少なくと
    も一枚のフィンを備え且つ最下層のフィンが二重ゲート
    構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねていることを特
    徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】メモリ・セルの記憶状態に対応する二つの
    電圧値の略中間の電位が印加される対向電極を備えてな
    ることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】メモリ・キャパシタの蓄積電極及び二重ゲ
    ート構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたフィンの
    平面で見たパターンが略同一であることを特徴とする請
    求項3記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電
    極を兼ねたフィンとメモリ・キャパシタの蓄積電極との
    間にはそれ等電極のパターンの外方にまで延在し且つ平
    面で見たパターンが対向電極と略同一である絶縁膜が介
    在してなることを特徴とする請求項3或いは5記載の半
    導体記憶装置。
  7. 【請求項7】半導体基板の表面にフィールド絶縁膜を形
    成してからゲート絶縁膜を形成する工程と、次いで、第
    一の導電膜を成長させてからパターニングを行ってドラ
    イバ・トランジスタのゲート電極を形成する工程と、次
    いで、フィールド絶縁膜並びに第一の導電膜であるドラ
    イバ・トランジスタのゲート電極をマスクとして不純物
    の導入を行い不純物領域を形成してから第一の絶縁膜を
    形成する工程と、次いで、第二の導電膜を成長させパタ
    ーニングを行って二重ゲート構造TFT負荷の下側ゲー
    ト電極を形成してから第二の絶縁膜である下側ゲート絶
    縁膜を形成する工程と、次いで、第三の導電膜を成長さ
    せ選択的な不純物導入とパターニングを行って二重ゲー
    ト構造TFT負荷のソース領域及びドレイン領域及びチ
    ャネル領域を形成してから第三の絶縁膜である上側ゲー
    ト絶縁膜を形成する工程と、次いで、第三の絶縁膜であ
    る上側ゲート絶縁膜及び第三の導電膜からなるドレイン
    領域及び第二の絶縁膜である下側ゲート絶縁膜及び第二
    の導電膜からなる下側ゲート電極及び第一の絶縁膜を選
    択的に除去して第三の導電膜からなるドレイン領域の側
    面と第二の導電膜からなる下側ゲート電極の側面と第一
    の導電膜からなるドライバ・トランジスタのゲート電極
    の表面を露出させる相互接続コンタクト・ホールを形成
    する工程と、次いで、第三の導電膜からなるドレイン領
    域の側面と第二の導電膜からなる下側ゲート電極の側面
    と該第一の導電膜からなるドライバ・トランジスタのゲ
    ート電極の表面にコンタクトする第四の導電膜を形成し
    てからパターニングしメモリ・キャパシタの蓄積電極と
    する工程と、次いで、メモリ・キャパシタの蓄積電極を
    覆うメモリ・キャパシタ用誘電体膜並びに第五の導電膜
    からなるメモリ・キャパシタの対向電極を順に形成する
    工程とが含まれてなることを特徴とする半導体記憶装置
    の製造方法。
  8. 【請求項8】第三の絶縁膜である上側ゲート絶縁膜に代
    替してエッチング・ストッパとして作用する絶縁膜を形
    成してから二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極
    兼メモリ・キャパシタの蓄積電極に於けるフィンとなる
    導電膜並びにスペーサとして作用する絶縁膜を順に形成
    した後に相互接続コンタクト・ホールを形成する工程と
    、次いで、フィンとなる導電膜の側面と第三の導電膜か
    らなるドレイン領域の側面と第二の導電膜からなる下側
    ゲート電極の側面と第一の導電膜からなるドライバ・ト
    ランジスタのゲート電極の表面にコンタクトする第四の
    導電膜を形成する工程と、次いで、第四の導電膜をパタ
    ーニングしメモリ・キャパシタの蓄積電極とすると共に
    スペーサとして作用する絶縁膜及びフィンとなる導電膜
    のパターニングを行う工程と、次いで、スペーサとして
    作用する絶縁膜をエッチング・ストッパとして作用する
    絶縁膜をストッパにして等方的に除去してからメモリ・
    キャパシタの蓄積電極及びフィンとなる導電膜の表面を
    覆うメモリ・キャパシタ用誘電体膜を形成する工程と、
    次いで、メモリ・キャパシタの蓄積電極とメモリ・キャ
    パシタ用誘電体膜を介して対向するメモリ・キャパシタ
    の対向電極を形成する工程とが含まれてなることを特徴
    とする請求項7記載の半導体記憶装置の製造方法。
  9. 【請求項9】メモリ・キャパシタのフィンとなる導電膜
    の複数枚分にスペーサとして作用する絶縁膜をそれぞれ
    介挿して成長させ、後に、これ等をメモリ・キャパシタ
    の蓄積電極を形成する際に同時にパターニングする工程
    が含まれてなることを特徴とする請求項7或いは8記載
    の半導体記憶装置の製造方法。
  10. 【請求項10】エッチング・ストッパとして作用する絶
    縁膜をメモリ・キャパシタの対向電極を形成する際に同
    時にパターニングする工程が含まれてなることを特徴と
    する請求項8或いは9記載の半導体記憶装置の製造方法
  11. 【請求項11】二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート
    絶縁膜上に二重ゲート構造TFT負荷の上側ゲート電極
    を兼ねたメモリ・キャパシタのフィンを形成し、次いで
    、エッチング・ストッパとして作用する絶縁膜及びスペ
    ーサとして作用する絶縁膜を順に形成してから相互接続
    コンタクト・ホールを形成し、しかる後、前記二重ゲー
    ト構造TFT負荷の上側ゲート電極を兼ねたメモリ・キ
    ャパシタのフィンに於ける側面と二重ゲート構造TFT
    負荷のドレイン領域の側面と二重ゲート構造TFT負荷
    の下側ゲート電極の側面とドライバ・トランジスタのゲ
    ート電極の表面にコンタクトするメモリ・キャパシタの
    蓄積電極を形成する工程が含まれてなることを特徴とす
    る請求項8或いは9或いは10記載の半導体記憶装置の
    製造方法。
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