JPH08236642A - 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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JPH08236642A
JPH08236642A JP7040167A JP4016795A JPH08236642A JP H08236642 A JPH08236642 A JP H08236642A JP 7040167 A JP7040167 A JP 7040167A JP 4016795 A JP4016795 A JP 4016795A JP H08236642 A JPH08236642 A JP H08236642A
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gate
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Abstract

(57)【要約】 【目的】PチャネルTFTを有するSRAMにおいて、
PチャネルTFTのゲート耐圧の低下を抑制する構造と
製造方法とを提供する。 【構成】TFTのゲート電極145bは多結晶シリコン
膜パターン135bとタングステン・シリサイド膜パタ
ーン141bとからなり、ゲート電極145bとNチャ
ネルMOSトランジスタのゲート電極105baとの接
続は、ノード・コンタクト孔138a内に延在するタン
グステン・シリサイド膜パターン141bによりなされ
る。ノード・コンタクト孔138aにおいて、ゲート絶
縁膜133の表面は、多結晶シリコン膜パターン135
bにより覆われている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置及びその
製造方法に関し、特にPチャネルの薄膜トランジスタ
(TFT)を負荷用MOSトランジスタとして有するS
RAM及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、SRAMのメモリセルでは、高集
積化に着目すると、高抵抗素子を負荷素子として用いる
方式が有利である。しかしながら、さらに微細化が進
み,低電力化の要求が高くなると、リーク電流,ノイズ
あるいはα線によるソフトエラーに対する安定性を確保
するためからも、負荷素子にPチャネルTFTを用いる
方式が重要になってきている。
【0003】SRAMのメモリセルの回路図である図7
を参照すると、高抵抗素子が負荷用PチャネルMOSト
ランジスタからなるSRAMのメモリセルは、以下のよ
うになっている。
【0004】このメモリセルは、6つのMOSトランジ
スタすなわち2つの転送用NチャネルMOSトランジス
タ(TT1,TT2)と2つの駆動用NチャネルMOSトラ
ンジスタ(TD1,TD2)と2つの負荷用PチャネルMO
Sトランジスタ(TL1,TL2)とからなる。これら6つ
のMOSトランジスタは、以下のように接続されてい
る。TD1およびTL1からなる第1のインバータとTD2
よびTL2とからなる第2のインバータとは、2つの接続
点(N1 ,N2 )において交差接続されている。TT1
よびTT2の(N型の)ソース領域とTL1およびTL2
(P型の)ソース領域とは、それぞれVSSに印加された
接地線とVCCに印加された電源線とに接続されている。
T1およびTT2のゲート電極は1つのワード線(WL)
に接続され、TT1およびTT2の(N型の)ソース領域は
対をなすビット線(BL−1)およびビット線(BL−
2)にそれぞれ接続され、TT1およびTT2の(N型の)
ドレイン領域はそれぞれN1 およびN2 に接続されてい
る。
【0005】N1 の電位がハイレベル,N2 の電位がロ
ーレベルであると仮定すると、TL1およびTL2はそれぞ
れオン状態およびオフ状態にあることになる。ここでN
1 の電位がリーク電流,ノイズあるいはα線によるソフ
トエラーによって降下したとすると、TL1はより強くオ
ンすることになり、N1 に効果的に電荷を補充してこの
1 の電位を回復させる。TL1,TL2がN1 ,N2 に電
荷を補充する能力は、高抵抗素子のそれに比べてはるか
に高いため、メモリセルの情報がこれらリーク電流,ノ
イズあるいはα線によるソフトエラー等により反転しに
くくなり、メモリセルの安定性が高まる。
【0006】4つのNチャネルMOSトランジスタ(T
T1,TT2,TD1,TD2)は、P型シリコン基板の表面に
形成されるが、2つのPチャネルMOSトランジスタ
(TL1,TL2)をTFTで形成することにより、高集積
化が実現する。本発明者等は、先にアイ・イー・ディー
・エム−テクニカル−ダイジェスト,481−484ペ
ージ,1991年(IEDM−Technical−D
igest,pp.481−484,1991)におい
て、PチャネルTFTを負荷素子としたSRAMのメモ
リセルの一例を報告した。
【0007】SRAMのメモリセルの平面模式図である
図8(a)および(b)と、図8(a)および(b)の
ZZ線での断面模式図である図8(c)とを参照する
と、上記報告に示されたSRAMのメモリセルは、次の
ようになっている。
【0008】素子分離領域および素子形成領域にそれぞ
れ選択酸化によるフィールド酸化膜302および熱酸化
によるゲート酸化膜303が設けられたP型シリコン基
板301表面には、2つの転送用NチャネルMOSトラ
ンジスタ(TT1,TT2)と2つの駆動用NチャネルMO
Sトランジスタ(TD1,TD2)とが設けられている。ゲ
ート酸化膜303には、コンタクト孔304a,304
bが設けられている。ゲート酸化膜303を介してP型
シリコン基板301表面上にはゲート電極305aa,
305ab,305ba,305bbが設けられてい
る。これらのゲート電極305aa,305ab,30
5ba,305bbは、N型の多結晶シリコン膜上にタ
ングステン・シリサイド膜が積層されたポリサイド構造
を成す。さらに、P型シリコン基板301表面の素子形
成領域には、フィールド酸化膜とゲート電極305aa
等とに自己整合的にN型拡散層306aa,306a
b,306ac,306ba,306bb,306bc
が設けられている。
【0009】ワード線(WL)を兼ねるゲート電極30
5abおよびゲート電極305bbは、メモリセルの外
部において接続されている。ゲート電極305aaおよ
びゲート電極305baは、それぞれコンタクト孔30
4bおよびコンタクト孔304aを介して、N型拡散層
306bbおよびN型拡散層306abに接続されてい
る。ゲート電極305abとゲート酸化膜303とN型
拡散層306ac(N型のソース領域)とN型拡散層3
06ab(N型のドレイン領域)とから第1の転送用N
チャネルMOSトランジスタ(TT1)が構成され、ゲー
ト電極305bbとゲート酸化膜303とN型拡散層3
06bc(N型のソース領域)とN型拡散層306bb
(N型のドレイン領域)とから第2の転送用Nチャネル
MOSトランジスタ(TT2)が構成され、ゲート電極3
05aaとゲート酸化膜303とN型拡散層306aa
(N型のソース領域)とN型拡散層306ab(N型の
ドレイン領域であり,TT1と共有する)とから第1の駆
動用NチャネルMOSトランジスタ(TD1)が構成さ
れ、ゲート電極305baとゲート酸化膜303とN型
拡散層306ba(N型のソース領域)とN型拡散層3
06bb(N型のドレイン領域であり,TT2と共有す
る)とから第2の駆動用NチャネルMOSトランジスタ
(TD2)が構成されている。
【0010】これらの4つのNチャネルMOSトランジ
スタは、層間絶縁膜307により覆われている。この層
間絶縁膜307には、それぞれN型拡散層306aa,
306baに達する接地コンタクト孔308a,308
bが設けられている。N型拡散層306aa,306b
aは、これらの接地コンタクト孔308a,308bを
介して、層間絶縁膜307の表面に設けらてた接地線3
09に接続されている。この接地線309は、タングス
テン・シリサイド膜から成り、所定の領域(後述する)
に開口部が設けられている。
【0011】接地線309を含めて層間絶縁膜307の
表面は層間絶縁膜313により覆われている。層間絶縁
膜313の表面上には、ボトム・ゲート型の2つの負荷
用PチャネルTFT(TL1,TL2)が設けられている。
【0012】それぞれゲート電極305ba,305a
aに達するコンタクト孔314a,314bが、層間絶
縁膜313並びに層間絶縁膜307を貫通して設けられ
ている。コンタクト孔314a,314bは、概ねそれ
ぞれコンタクト孔304a,304bの直上に位置して
いる。層間絶縁膜313の表面上に設けられた多結晶シ
リコン膜からなるゲート電極321b,321aは、こ
れらのコンタクト孔314a,314bを介して、それ
ぞれゲート電極305ba,305aaに接続されてい
る。ゲート電極321a,321bを含めて層間絶縁膜
313の表面はゲート絶縁膜323により覆われてい
る。概ねコンタクト孔314a,314bの直上の位置
のゲート絶縁膜323には、それぞれゲート電極321
b,321aに達するコンタクト孔324a,324b
が設けられている。
【0013】ゲート絶縁膜323の表面上には、2つの
多結晶シリコン膜パターンが設けられている。第1の多
結晶シリコン膜パターンは、コンタクト孔324aを介
してゲート電極321bに接続されるP型拡散領域34
6aa(P型のドレイン領域)と、ゲート絶縁膜323
を介して概ねゲート電極321a上を横断する(N型多
結晶シリコン膜からなる)チャネル領域331aaと、
電源線の一部をなすP型拡散領域346ab(P型のソ
ース領域)とからなる。第2の多結晶シリコン膜パター
ンは、コンタクト孔324bを介してゲート電極321
aに接続されるP型拡散領域346ba(P型のドレイ
ン領域)と、ゲート絶縁膜323を介して概ねゲート電
極321b上を横断する(N型多結晶シリコン膜からな
る)チャネル領域331baと、電源線の一部をなすP
型拡散領域346bb(P型のソース領域)とからな
る。P型拡散領域346baとP型拡散領域346bb
とは、メモリセルの外部において接続されている。
【0014】第1の負荷用PチャネルTFT(TL1)は
第1の多結晶シリコン膜パターンをなすP型拡散領域3
46aa,チャネル領域331aaおよびP型拡散領域
346abとゲート絶縁膜323とゲート電極321a
とから構成され、第2の負荷用PチャネルTFT
(TL2)は第2の多結晶シリコン膜パターンをなすP型
拡散領域346ba,チャネル領域331baおよびP
型拡散領域346bbとゲート絶縁膜323とゲート電
極321bとから構成される。
【0015】第1,第2の負荷用PチャネルTFTを含
めて層間絶縁膜313の表面は層間絶縁膜353により
覆われている。それぞれN型拡散層306ac,306
bcに達するビット・コンタクト孔354a,354b
が、層間絶縁膜353,ゲート絶縁膜323,層間絶縁
膜313,層間絶縁膜307並びにゲート酸化膜303
を貫通して設けられている。層間絶縁膜353の表面上
に設けられた一対のビット線359a(BL−1),ビ
ット線359b(BL−2)は、それぞれビット・コン
タクト孔354a,354bを介して、N型拡散層30
6ac,306bcに接続されている。なお、上述した
接地線309に設けられた所定の領域の開口部は、コン
タクト孔314a,314bおよびビット・コンタクト
孔354a,354b等が設けられる領域である。
【0016】図8と、図8(a)並びに(b)のZZ線
での製造工程の断面模式図である図9および図10とを
併せて参照すると、上記報告のSRAMは0.4μmデ
ザイン・ルールにより形成され、以下のように製造され
る。
【0017】まず、P型シリコン基板301の表面の素
子分離領域に選択酸化法によりフィールド酸化膜302
が形成され、素子形成領域に熱酸化によりゲート酸化膜
303が形成される。ゲート酸化膜の所定の位置に、バ
ッファード弗酸を用いたウェット・エッチング等によ
り、コンタクト孔304a,304bが形成される。こ
れらのコンタクト孔304a,304bがウェット・エ
ッチングにより形成できるのは、多少のオーバー・エッ
チングによりこれらのコンタクト孔の口径が多少広くな
っても支障は無いからである。全面にN型の多結晶シリ
コン膜とタングステン・シリサイド膜とが順次形成さ
れ、これらの積層膜がパターニングされ、ゲート電極3
05aa,305ab,305ba,305bbが形成
される。ゲート電極305aa,305baは、それぞ
れコンタクト孔304b,304aを介してP型シリコ
ン基板301表面に接続される。このとき、例えばコン
タクト孔304bにおけるゲート電極305aaの先端
とゲート酸化膜303とのオーバーラップ・マージン
は、0.1μm程度である。フィールド酸化膜302と
ゲート電極305aa,305ab,305ba,30
5bbとをマスクにした砒素のイオン注入等により、P
型シリコン基板301の表面にはN型拡散層306a
a,306ab,306ac,306ba,306b
b,306bcが形成される。N型拡散層306aa等
の不純物濃度は1020〜1021cm-3程度である。例え
ばN型拡散層306abの接合の深さは、コンタクト孔
304a直下では0.2〜0.3μm程度であり、ゲー
ト酸化膜303直下では0.15〜0.2μm程度であ
る。
【0018】次に、LPCVD法等により層間絶縁膜3
07が全面に形成される。N型拡散層306aa,30
6baに達する接地コンタクト孔308a,308bが
層間絶縁膜307に形成される。全面にタングステン・
シリサイド膜が形成される。このタングステン・シリサ
イド膜の所定の領域(後工程で形成されるコンタクト孔
314a,314b,354a,345bが通過する部
分に0.1〜0.2μm程度のマージンを有した領域)
に開口部が形成され、接地コンタクト孔308a,30
8bを介してN型拡散層306aa,306baに接続
される(このタングステン・シリサイド膜からなる)接
地線309が形成される〔図8(a),図8(c),図
9(a)〕。
【0019】次に、LPCVD法等により、平坦な表面
を有する層間絶縁膜313が全面に形成される。層間絶
縁膜313並びに層間絶縁膜307を貫通して、それぞ
れ概ねコンタクト孔304b,304aの直上の部分の
ゲート電極305aa,305baに達するコンタクト
孔314b,314aが形成される。LPCVD法によ
り全面に多結晶シリコン膜が形成され、イオン注入法に
より1016〜1019cm-3のN型もしくはP型不純物が
ドープされる。この多結晶シリコン膜がパターニングさ
れ、ゲート電極321a,321bが形成される。これ
らのゲート電極321a,321bは、コンタクト孔3
14b,314aを介して、それぞれ上記ゲート電極3
05aa,305baに接続される。LPCVD法等に
より、例えば酸化シリコン膜(HTO膜)からなるゲー
ト絶縁膜323が全面に形成される〔図8(a)〜
(c),図9(b)〕。
【0020】次に、概ねコンタクト孔314b,314
aの位置に開口部を有するフォトレジスト膜329をマ
スクにしてゲート絶縁膜323が異方性ドライ・エッチ
ングされ、それぞれゲート電極321a,321bにコ
ンタクト孔324b,324aが形成される〔図8
(a)〜(c),図9(c)〕。この異方性ドライ・エ
ッチングは、オッバー・エッチングぎみに行なうことが
好ましい。これは、例えばコンタクト孔314aの側壁
部分を覆うゲート電極321bの表面に、ゲート絶縁膜
323がサイドウォール・スペーサ的に残置するのを、
できるだけ回避するためである。
【0021】なお、これらのコンタクト孔324a,3
24bを形成するエッチングとしては、等方性エッチン
グは好ましくない。もし、等方性エッチングでこれらの
コンタクト孔を形成するならば、オーバー・エッチング
によりこれらのコンタクト孔ではゲート電極321a,
321b等からはみ出す部分が生じ、後工程で行なう多
結晶シリコン膜のエッチングに支障を来たすことにな
る。また、ゲート電極321a,321bを構成する材
料としは、多結晶シリコン膜が好ましい。これらゲート
電極321a,321bがシリサイド膜,ポリサイド膜
あるいは高融点金属膜等から構成されるならば、ゲート
絶縁膜323とこれらとが直接に接触する部分が存在す
ることになり、信頼性上好ましくなくなる。
【0022】次に、上記フォトレジスト膜329が、ア
ッシング等により除去される。その後、酸洗浄が行なわ
れる。コンタクト孔314aの側壁部分を覆うゲート電
極321bの表面において除去しきれなかったゲート絶
縁膜323および(酸洗浄等による形成された)自然酸
化膜等の除去のために、ゲート絶縁膜323の表面が稀
弗酸により洗浄される。続いて、LPCVD法により全
面に非晶質シリコン膜が形成される。600℃程度の温
度で熱処理され、この非晶質シリコン膜は多結晶シリコ
ン膜になる。さらにこの多結晶シリコン膜にN型不純物
がイオン注入により導入され、不純物濃度が1016〜1
18cm-3程度のN型の多結晶シリコン膜になる。この
多結晶シリコン膜がパターニングされ、多結晶シリコン
膜パターン331a,331bが形成される。これらの
多結晶シリコン膜パターン331a,331bは、それ
ぞれコンタクト孔324a,324bを介して、ゲート
電極321b,321aに接続される〔図8(a)〜
(c),図10(a)〕。なお、例えばコンタクト孔3
24aに対する多結晶シリコン膜パターン331aのオ
ーバーラップ・マージンはあまり大きくできず、高々
0.2μm程度である。このため、前述のように、コン
タクト孔324a,324bの形成には、バッファード
弗酸等による等方性エッチングの使用は避けなければな
らない。
【0023】次に、少なくともゲート電極321aを覆
う部分の多結晶シリコン膜パターン331aとゲート電
極321bを覆う部分の多結晶シリコン膜パターン33
1bとが覆われたフォトレジスト膜339をマスクにし
てボロンのイオン注入が行なわれる。これにより、多結
晶シリコン膜パターン331aにはP型拡散領域346
aa,346abが形成され、チャネル領域331aa
が残置される。また、多結晶シリコン膜パターン331
bにはP型拡散領域346ba,346bbが形成さ
れ、チャネル領域331baが残置される〔図8(a)
〜(c),図10(b)〕。P型拡散領域346aa,
346abおよびP型拡散領域346ba,346bb
の不純物濃度は、1018〜1020cm-3程度である。特
に、P型のソース領域であるP型拡散領域346aa,
346baの不純物濃度が1021cm-3台になると、こ
れらを含んだ負荷用PチャネルTFTのリーク電流が増
大する。これらP型拡散領域346aa,346ba
は、それぞれゲート電極321a,321bに対してオ
フ・セットになっており、それぞれコンタクト孔324
a,324bを介してゲート電極321b,321aに
接続される。P型拡散領域346ab,346bbは、
それぞれゲート電極321a,321bに対してオフ・
セットにはなっておらず、それぞれ電源線の一部をな
し、両者はメモリセルの外部で接続されている。
【0024】上記フォトレジスト膜329が除去された
後、平坦な表面を有する層間絶縁膜353が全面に形成
され、N型拡散層306ac,306bcに達するビッ
ト・コンタクト孔354a,354bが形成される。続
いて、これらのビット・コンタクト孔354a,354
bを介してそれぞれN型拡散層306ac,306bc
に接続される対を成すビット線359a,359bが形
成される〔図8(a)〜(c)〕。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】図11は、ゲート絶縁
膜が酸化シリコン膜からなる(すなわち、ゲート酸化膜
を有する)PチャネルTETの(単位ゲート幅での)オ
ン電流のゲート酸化膜膜厚依存性の一例を示すグラフで
ある。この図からも明らかなように、PチャネルTFT
においても、ゲート絶縁膜の膜厚が薄くなるほどオン電
流は大きくなる。従って、高い電流駆動能力を有した高
速のSRAMを得るには、上記報告における上記ゲート
絶縁膜323の膜厚は薄くする必要がある。
【0026】上記報告のTFTを含んだSRAMのメモ
リセルの製造方法では、ゲート絶縁膜323にコンタク
ト孔324a,324bを形成するためには、ゲート電
極321b,321aが多結晶シリコン膜から構成され
るのが好ましいことと、これらのコンタクト孔がこれら
のゲート電極からはみ出さないようにすることと、さら
に例えばコンタクト孔314aの側壁部分を覆うゲート
電極321bの表面にゲート絶縁膜323がサイドウォ
ール・スペーサ的に残置するのをできるだけ回避するこ
ととから、オーバー・エッチングぎみの異方性ドライ・
エッチングが必要となる。そのため、フォトレジスト膜
329を酸素プラズマによるアッシングにより除去する
ことが必要となり、その後、酸洗浄が必要となる。その
結果、稀弗酸によるゲート絶縁膜323の表面処理が必
要になる。この表面処理により、ゲート絶縁膜323は
局所的に薄くなり、ゲート絶縁膜323の膜厚が薄くな
るに従ってゲート耐圧が極端に低下することになる。
【0027】この不具合の原因は製造方法にあるが、こ
の不具合の帰因は半導体記憶装置の構造にある。すなわ
ち、ボトム・ゲート構造のTFTを用いるかぎり、多結
晶シリコン膜から成るゲート電極とゲート絶縁膜にコン
タクト孔を設けることが必然となり、上記の製造方法に
関わる不具合が生じることになる。
【0028】従って本発明の目的は、PチャネルTFT
を負荷素子とするSRAMにおいて、PチャネルTFT
のゲート絶縁膜を薄くしてもゲート耐圧が極端に低下し
ない構造と製造方法とを提供することにある。
【0029】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
の第1の態様は、一対のビット線の一方に接続された第
1のN型のソース領域,第1のN型のドレイン領域,ゲ
ート酸化膜,およびワード線に接続された第1のゲート
電極からなり、P型シリコン基板表面に設けられた第1
の転送用NチャネルMOSトランジスタと、上記一対の
ビット線の他方に接続された第2のN型のソース領域,
第2のN型のドレイン領域,上記ゲート酸化膜,および
上記ワード線に接続された第2のゲート電極とからな
り、上記P型シリコン基板表面に設けられた第2の転送
用NチャネルMOSトランジスタと、接地線に接続され
た第3のN型のソース領域,上記第1のN型のドレイン
領域に接続された第3のN型のドレイン領域,上記ゲー
ト酸化膜および第3のゲート電極からなり、上記P型シ
リコン基板表面に設けられた第1の駆動用NチャネルM
OSトランジスタと、上記接地線に接続された第4のN
型のソース領域,上記第2のN型のドレイン領域と上記
第3のゲート電極とに接続された第4のN型のドレイン
領域,上記ゲート酸化膜,および上記第3のN型のドレ
イン領域に接続された第4のゲート電極とからなり、上
記P型シリコン基板表面に設けられた第2の駆動用Nチ
ャネルMOSトランジスタとを有し、上記第1,第2の
転送用NチャネルMOSトランジスタおよび上記第1,
第2の駆動用NチャネルMOSトランジスタの表面を覆
う層間絶縁膜を有し、上記層間絶縁膜表面に設けられた
第1の多結晶シリコン膜から構成され、この層間絶縁膜
を介して上記第4のゲート電極の直上に延在された部分
を有し、電源線に接続された第1のP型のソース領域,
第1のチャネル領域および第1のP型のドレイン領域か
らなる第1の多結晶シリコン膜パターンと、上記第1の
多結晶シリコン膜から構成され、上記層間絶縁膜を介し
て上記第3のゲート電極の直上に延在された部分を有
し、上記電源線に接続された第2のP型のソース領域,
第2のチャネル領域および第2のP型のドレイン領域か
らなる第2の多結晶シリコン膜パターンと、上記第1お
よび第2の多結晶シリコン膜パターンの表面を覆い、上
記層間絶縁膜表面に設けられたゲート絶縁膜と、上記ゲ
ート絶縁膜の表面に設けられた第2の多結晶シリコン膜
から構成され、このゲート絶縁膜を介して上記第1のチ
ャネル領域を覆い、このゲート絶縁膜を介して,上記第
2のP型のドレイン領域における上記第3のゲート電極
の直上に延在された部分上に延在する部分を有する第3
の多結晶シリコン膜パターンと、上記第2の多結晶シリ
コン膜から構成され、このゲート絶縁膜を介して上記第
2のチャネル領域を覆い、このゲート絶縁膜を介して,
上記第1のP型のドレイン領域における上記第4のゲー
ト電極の直上に延在された部分上に延在する部分を有す
る第4の多結晶シリコン膜パターンと、上記第3の多結
晶シリコン膜パターン,ゲート絶縁膜,第2のP型のド
レイン領域および層間絶縁膜を貫通して、上記第3のゲ
ート電極に達する第1のノード・コンタクト孔と、上記
第4の多結晶シリコン膜パターン,ゲート絶縁膜,第1
のP型のドレイン領域および層間絶縁膜を貫通して、上
記第4のゲート電極に達する第2のノード・コンタクト
孔と、上記第3の多結晶シリコン膜パターンの上面を選
択的に直接に覆い,上記第1のノード・コンタクト孔を
介して上記第3のゲート電極に接続される第1の導電体
膜パターンと、この第3の多結晶シリコン膜パターンと
からなる第5のゲート電極と、上記第4の多結晶シリコ
ン膜パターンの上面を選択的に直接に覆い,上記第2の
ノード・コンタクト孔を介して上記第4のゲート電極に
接続される第2の導電体膜パターンと、この第4の多結
晶シリコン膜パターンとからなる第6のゲート電極とを
有し、上記第1のP型のソース領域,第1のチャネル領
域,第1のP型のドレイン領域,ゲート絶縁膜および第
5のゲート電極からなる第1の負荷用Pチャネル薄膜ト
ランジスタと、上記第2のP型のソース領域,第2のチ
ャネル領域,第2のP型のドレイン領域,ゲート絶縁膜
および第6のゲート電極からなる第2の負荷用Pチャネ
ル薄膜トランジスタとを有することとを併せて特徴とす
る。
【0030】好ましくは、上記第1および第2の導電体
膜パターンが高融点金属膜もしくは高融点金属合金膜か
らなる。
【0031】本発明の半導体記憶装置の第2の態様は、
一対のビット線の一方に接続された第1のN型のソース
領域,第1のN型のドレイン領域,ゲート酸化膜,およ
びワード線に接続された第1のゲート電極からなり、P
型シリコン基板表面に設けられた第1の転送用Nチャネ
ルMOSトランジスタと、上記一対のビット線の他方に
接続された第2のN型のソース領域,第2のN型のドレ
イン領域,上記ゲート酸化膜,および上記ワード線に接
続された第2のゲート電極からなり、上記P型シリコン
基板表面に設けられた第2の転送用NチャネルMOSト
ランジスタと、接地線に接続された第3のN型のソース
領域,上記第1のN型のドレイン領域に接続された第3
のN型のドレイン領域,上記ゲート酸化膜および第3の
ゲート電極とからなり、上記P型シリコン基板表面に設
けられた第1の駆動用NチャネルMOSトランジスタ
と、上記接地線に接続された第4のN型のソース領域,
上記第2のN型のドレイン領域と上記第3のゲート電極
とに接続された第4のN型のドレイン領域,上記ゲート
酸化膜,および上記第3のN型のドレイン領域に接続さ
れた第4のゲート電極からなり、上記P型シリコン基板
表面に設けられた第2の駆動用NチャネルMOSトラン
ジスタとを有し、上記第1,第2の転送用NチャネルM
OSトランジスタおよび上記第1,第2の駆動用Nチャ
ネルMOSトランジスタの表面を覆う層間絶縁膜を有
し、上記層間絶縁膜を介して上記第3のゲート電極の直
上に延在された部分を有してこの層間絶縁膜表面に設け
られた第5のゲート電極と、上記層間絶縁膜を介して上
記第4のゲート電極の直上に延在された部分を有してこ
の層間絶縁膜表面に設けられた第6のゲート電極と、上
記第5,第6のゲート電極表面を覆い、上記層間絶縁膜
表面に設けられた第1のゲート絶縁膜と、上記第1のゲ
ート絶縁膜表面に設けられた第1の多結晶シリコン膜か
ら構成され、この第1のゲート絶縁膜を介して上記第6
のゲート電極の直上に延在された部分を有する第1のP
型のドレイン領域,この第1のゲート絶縁膜を介して上
記第5のゲート電極上に設けられた第1のチャネル領
域,および電源線に接続された第1のP型のソース領域
からなる第1の多結晶シリコン膜パターンと、上記第1
の多結晶シリコン膜から構成され,上記第1のゲート絶
縁膜を介して上記第5のゲート電極の直上に延在された
部分を有する第2のP型のドレイン領域とこの第1のゲ
ート絶縁膜を介して上記第6のゲート電極上に設けられ
た第2のチャネル領域と上記電源線に接続された第2の
P型のソース領域とからなる第2の多結晶シリコン膜パ
ターンと、上記第1および第2の多結晶シリコン膜パタ
ーンの表面を覆い、上記第1のゲート絶縁膜表面に設け
られた第2のゲート絶縁膜と、上記第2のゲート絶縁膜
の表面に設けられた第2の多結晶シリコン膜から構成さ
れ、上記第1のゲート絶縁膜およびこの第2のゲート絶
縁膜を介して上記第5のゲート電極の直上に設けられた
第3の多結晶シリコン膜パターンと、上記第2の多結晶
シリコン膜から構成され、上記第1のゲート絶縁膜およ
びこの第2のゲート絶縁膜を介して上記第6のゲート電
極の直上に設けられた第4の多結晶シリコン膜パターン
と、上記第3の多結晶シリコン膜パターン,第2のゲー
ト絶縁膜,第2のP型のドレイン領域,第1のゲート絶
縁膜,第5のゲート電極および層間絶縁膜を貫通して、
上記第3のゲート電極に達する第1のノード・コンタク
ト孔と、上記第4の多結晶シリコン膜パターン,第2の
ゲート絶縁膜,第1のP型のドレイン領域,第1のゲー
ト絶縁膜,第6のゲート電極および層間絶縁膜を貫通し
て、上記第4のゲート電極に達する第2のノード・コン
タクト孔と、上記第3の多結晶シリコン膜パターンの上
面を選択的に直接に覆い,上記第1のノード・コンタク
ト孔を介して上記第3のゲート電極に接続される第1の
導電体膜パターンと、この第3の多結晶シリコン膜パタ
ーンとからなる第7のゲート電極と、上記第4の多結晶
シリコン膜パターンの上面を選択的に直接に覆い,上記
第2のノード・コンタクト孔を介して上記第4のゲート
電極に接続される第2の導電体膜パターンと、この第4
の多結晶シリコン膜パターンとからなる第8のゲート電
極とを有し、上記第5のゲート電極,第1のゲート絶縁
膜,第1のP型のソース領域,第1のチャネル領域,第
1のP型のドレイン領域,第2のゲート絶縁膜および第
7のゲート電極からなる第1の負荷用Pチャネル薄膜ト
ランジスタと、上記第6のゲート電極,第1のゲート絶
縁膜,第2のP型のソース領域,第2のチャネル領域,
第2のP型のドレイン領域,第2のゲート絶縁膜および
第8のゲート電極からなる第2の負荷用Pチャネル薄膜
トランジスタとを有することとを併せて特徴とする。
【0032】好ましくは、上記第1および第2の導電体
膜パターンが高融点金属膜もしくは高融点金属合金膜か
らなる。
【0033】本発明の半導体記憶装置の製造方法の第1
の態様は、P型シリコン基板の表面の素子分離領域と素
子形成領域とにそれぞれフィールド酸化膜と熱酸化によ
るゲート酸化膜とを形成した後、このP型シリコン基板
の表面に第1のN型のソース領域と第1のN型のドレイ
ン領域とゲート酸化膜とワード線を兼る第1のゲート電
極とからなる第1の転送用NチャネルMOSトランジス
タ,第2のN型のソース領域と第2のN型のドレイン領
域とこのゲート酸化膜とこのワード線を兼る第2のゲー
ト電極とからなる第2の転送用NチャネルMOSトラン
ジスタ,第3のN型のソース領域とこの第1のN型のド
レイン領域に接続された第3のN型のドレイン領域とこ
のゲート酸化膜と第3のゲート電極とからなる第1の駆
動用NチャネルMOSトランジスタ,および第4のN型
のソース領域とこの第2のN型のドレイン領域およびこ
の第3のゲート電極に接続された第4のN型のドレイン
領域とこのゲート酸化膜とこの第3のN型のドレイン領
域に接続された第4のゲート電極とからなる第2の駆動
用NチャネルMOSトランジスタを形成する工程と、全
面に第1の層間絶縁膜を形成し、この第1の層間絶縁膜
に上記第3,第4のN型のソース領域に達する第1,第
2の接地コンタクト孔を形成する工程と、所定の領域に
開口部を有し、上記第1,第2の接地コンタクト孔を介
して上記第3,第4のN型のソース領域に接続される接
地線を形成する工程と、全面に第2の層間絶縁膜を形成
し、全面にN型の第1の多結晶シリコン膜を形成する工
程と、上記第1の多結晶シリコン膜をパターニングし
て、上記第2および第1の層間絶縁膜を介して上記第4
のゲート電極の直上に延在された部分を有する第1の多
結晶シリコン膜パターンと、これらの第2および第1の
層間絶縁膜を介して上記第3のゲート電極の直上に延さ
れた部分を有する第2の多結晶シリコン膜パターンとを
形成する工程と、全面にゲート絶縁膜を形成する工程
と、全面に所望の導電型の第2の多結晶シリコン膜を形
成する工程と、上記第3,第4のゲート電極の直上に形
成された上記第2の多結晶シリコン膜と、上記ゲート絶
縁膜と、上記第2,第1の多結晶シリコン膜パターン
と、上記第2の層間絶縁膜と、上記第1の層間絶縁膜と
を順次エッチングして、これらの第3,第4のゲート電
極に達する第1,第2のノード・コンタクト孔を形成す
る工程と、全面に導電体膜を形成し、この導電体膜並び
に上記第2の多結晶シリコン膜をパターニングして、上
記ゲート絶縁膜を介して上記第1の多結晶シリコン膜パ
ターンの所定の領域上を横断して上記第1のノード・コ
ンタクト孔に達する第3の多結晶シリコン膜パターンと
この第3の多結晶シリコン膜パターンの上面を選択的に
直接に覆い,この第1のノード・コンタクト孔を介して
上記第3のゲート電極に接続される第1の導電体膜パタ
ーンとからなる第5のゲート電極を形成し、同時に、こ
のゲート絶縁膜を介してこの第2の多結晶シリコン膜パ
ターンの所定の領域上を横断して上記第2のノード・コ
ンタクト孔に達する第4の多結晶シリコン膜パターンと
この第4の多結晶シリコン膜パターンの上面を選択的に
直接に覆い,この第2のノード・コンタクト孔を介して
上記第4のゲート電極に接続される第2の導電体膜パタ
ーンとからなる第6のゲート電極を形成する工程と、上
記第5,第6のゲート電極をマスクして上記第1,第2
の多結晶シリコン膜パターンにP型不純物の拡散を行な
い、この第1の多結晶シリコン膜パターンに電源線の一
部をなす第1のP型のソース領域と第1のチャネル領域
と上記第2のノード・コンタクト孔を介してこの第6の
ゲート電極に接続される第1のP型のドレイン領域とを
形成し、この第2の多結晶シリコン膜パターンにこの電
源線の一部をなす第2のP型のソース領域と第2のチャ
ネル領域と上記第1のノード・コンタクト孔を介してこ
の第5のゲート電極に接続される第2のP型のドレイン
領域とを形成することにより、この第1のP型のソース
領域,この第1のチャネル領域,この第1のP型のドレ
イン領域,上記ゲート絶縁膜およびこの第5のゲート電
極からなる第1の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタ
と、この第2のP型のソース領域,この第2のチャネル
領域,この第2のP型のドレイン領域,このゲート絶縁
膜およびこの第6のゲート電極からなる第2の負荷用P
チャネル薄膜トランジスタとを形成する工程と、全面に
第3の層間絶縁膜を形成し、この第3の層間絶縁膜,上
記第2の層間絶縁膜および上記第1の層間絶縁膜を順次
エッチングして、上記第1および第2のN型のソース領
域に達する第1および第2のビット・コンタクト孔を形
成し、これらの第1および第2のビット・コンタクト孔
を介してこの第1および第2のN型のソース領域にそれ
ぞれ接続する一対のビット線を形成する工程とを有する
ことを特徴とする。
【0034】好ましくは、上記第1および第2の導電体
膜パターンが高融点金属膜もしくは高融点金属合金膜か
らなる。
【0035】本発明の半導体記憶装置の製造方法の第2
の態様は、P型シリコン基板の表面の素子分離領域と素
子形成領域とにそれぞれフィールド酸化膜と熱酸化によ
るゲート酸化膜とを形成した後、このP型シリコン基板
の表面に第1のN型のソース領域と第1のN型のドレイ
ン領域とゲート酸化膜とワード線を兼る第1のゲート電
極とからなる第1の転送用NチャネルMOSトランジス
タ,第2のN型のソース領域と第2のN型のドレイン領
域とこのゲート酸化膜とこのワード線を兼る第2のゲー
ト電極とからなる第2の転送用NチャネルMOSトラン
ジスタ,第3のN型のソース領域とこの第1のN型のド
レイン領域に接続された第3のN型のドレイン領域とこ
のゲート酸化膜と第3のゲート電極とからなる第1の駆
動用NチャネルMOSトランジスタ,および第4のN型
のソース領域とこの第2のN型のドレイン領域およびこ
の第3のゲート電極に接続された第4のN型のドレイン
領域とこのゲート酸化膜とこの第3のN型のドレイン領
域に接続された第4のゲート電極とからなる第2の駆動
用NチャネルMOSトランジスタを形成する工程と、全
面に第1の層間絶縁膜を形成し、この第1の層間絶縁膜
に上記第3,第4のN型のソース領域に達する第1,第
2の接地コンタクト孔を形成する工程と、所定の領域に
開口部を有し、上記第1,第2の接地コンタクト孔を介
して上記第3,第4のN型のソース領域に接続される接
地線を形成する工程と、全面に第2の層間絶縁膜を形成
し、この第2の層間絶縁膜および上記第1の層間絶縁膜
を介して上記第3のゲート電極の直上に延在された部分
を有する第5のゲート電極と、この第2の層間絶縁膜お
よびこの第1の層間絶縁膜を介して上記第4のゲート電
極の直上に延在された部分を有する第6のゲート電極と
をこの第2の層間絶縁膜の表面に形成する工程と、全面
に第1のゲート絶縁膜を形成し、全面にN型の第1の多
結晶シリコン膜を形成する工程と、上記第1の多結晶シ
リコン膜をパターニングして、上記第1のゲート絶縁膜
を介して上記第5のゲート電極の所定の領域上を横断
し,上記第6のゲート電極における上記第4のゲート電
極の直上に延在された部分上に延在する部分を有する第
1の多結晶シリコン膜パターンと、この第1のゲート絶
縁膜を介してこの第6のゲート電極の所定の領域上を横
断し,この第5のゲート電極における上記第3のゲート
電極の直上に延在された部分上に延在する部分を有する
第2の多結晶シリコン膜パターンとを形成する工程と、
全面に第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、全面に所
望の導電型の第2の多結晶シリコン膜を形成する工程
と、上記第3,第4のゲート電極の直上に形成された上
記第2の多結晶シリコン膜と、上記第2のゲート絶縁膜
と、上記第2,第1の多結晶シリコン膜パターンと、上
記第1のゲート絶縁膜と、上記第5,第6のゲート電極
と、上記第2の層間絶縁膜と、上記第1の層間絶縁膜と
を順次エッチングして、これらの第3,第4のゲート電
極に達する第1,第2のノード・コンタクト孔を形成す
る工程と、全面に導電体膜を形成し、この導電体膜並び
に上記第2の多結晶シリコン膜をパターニングして、上
記第2および第1のゲート絶縁膜を介して上記第5のゲ
ート電極を覆い,上記第1のノード・コンタクト孔に達
する第3の多結晶シリコン膜パターンとこの第3の多結
晶シリコン膜パターンの上面を選択的に直接に覆い,こ
の第1のノード・コンタクト孔を介して上記第3のゲー
ト電極に接続される第1の導電体膜パターンとからなる
第7のゲート電極を形成し、同時に、これらの第2およ
び第1のゲート絶縁膜を介して上記第6のゲート電極を
覆い,上記第2のノード・コンタクト孔に達する第4の
多結晶シリコン膜パターンとこの第4の多結晶シリコン
膜パターンの上面を選択的に直接に覆い,この第2のノ
ード・コンタクト孔を介して上記第4のゲート電極に接
続される第2の導電体膜パターンとからなる第8のゲー
ト電極を形成する工程と、上記第7,第8のゲート電極
をマスクして上記第1,第2の多結晶シリコン膜パター
ンにP型不純物の拡散を行ない、この第1の多結晶シリ
コン膜パターンに電源線の一部をなす第1のP型のソー
ス領域と第1のチャネル領域と上記第2のノード・コン
タクト孔を介して上記第6のゲート電極並びにこの第8
のゲート電極に接続される第1のP型のドレイン領域と
を形成し、この第2の多結晶シリコン膜パターンにこの
電源線の一部をなす第2のP型のソース領域と第2のチ
ャネル領域と上記第1のノード・コンタクト孔を介して
上記第5のゲート電極並びにこの第7のゲート電極に接
続される第2のP型のドレイン領域とを形成することに
より、この第5のゲート電極,上記第1のゲート絶縁
膜,この第1のP型のソース領域,この第1のチャネル
領域,この第1のP型のドレイン領域,上記第2のゲー
ト絶縁膜およびこの第7のゲート電極からなる第1の負
荷用Pチャネル薄膜トランジスタと、この第6のゲート
電極,この第1のゲート絶縁膜,この第2のP型のソー
ス領域,この第2のチャネル領域,この第2のP型のド
レイン領域,この第2のゲート絶縁膜およびこの第8の
ゲート電極からなる第2の負荷用Pチャネル薄膜トラン
ジスタとを形成する工程と、全面に第3の層間絶縁膜を
形成し、この第3の層間絶縁膜,上記第2の層間絶縁膜
および上記第1の層間絶縁膜を順次エッチングして、上
記第1および第2のN型のソース領域に達する第1およ
び第2のビット・コンタクト孔を形成し、これらの第1
および第2のビット・コンタクト孔を介してこれらの第
1および第2のN型のソース領域にそれぞれ接続する一
対のビット線を形成する工程とを有することを特徴とす
る。
【0036】好ましくは、上記第1および第2の導電体
膜パターンが高融点金属膜もしくは高融点金属合金膜か
らなる。
【0037】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0038】SRAMのメモリセルの平面模式図である
図1(a)および(b)と、図1(a)および(b)の
XX線での断面模式図である図1(c)とを参照する
と、本発明の第1の実施例のSRAMのメモリセルはト
ップ・ゲート型のPチャネルTFTを負荷素子として有
しており、このメモリセルの構造は次のようになってい
る。
【0039】素子分離領域および素子形成領域にそれぞ
れ選択酸化による500nm前後の膜厚を有するフィー
ルド酸化膜102および熱酸化による例えば10nm程
度の膜厚を有するゲート酸化膜103が設けられた10
16〜1018cm-3程度の不純物濃度のP型シリコン基板
101表面には、第1,第2の転送用NチャネルMOS
トランジスタと第1,第2の駆動用NチャネルMOSト
ランジスタとが設けられている。ゲート酸化膜103に
は、コンタクト孔104a,104bが設けられてい
る。これらコンタクト孔104a,104bの口径は、
0.4μm程度である。ゲート酸化膜103を介してP
型シリコン基板101表面上には(第3のゲート電極で
ある)ゲート電極105aa,(第1のゲート電極であ
る)ゲート電極105ab,(第4のゲート電極であ
る)ゲート電極105baおよび(第2のゲート電極で
ある)ゲート電極105bbが設けられている。これら
のゲート電極105aa,105ab,105ba,1
05bbは、100nm程度の膜厚のN型の多結晶シリ
コン膜上に150nm程度の膜厚のタングステン・シリ
サイド膜が積層されたポリサイド構造を成す。これらの
ゲート電極105aa等のゲート長は、0.4μm程度
である。ゲート電極105aa,105baのゲート幅
は1.0μm前後であり、ゲート電極105ab,10
5bbのゲート幅は0.4μm程度である。ゲート電極
105aa,105baは、それぞれコンタクト孔10
4b,104aを介してP型シリコン基板101表面に
接続される。
【0040】P型シリコン基板101表面の素子形成領
域には、フィールド酸化膜102とゲート電極105a
a等とに自己整合的にN型拡散層106aa,106a
b,106ac,106ba,106bb,106bc
が設けられている。これらN型拡散層106ab等の不
純物濃度は1020〜1021cm-3程度である。コンタク
ト孔104b,104aに対するゲート電極105a
a,105baのオーバーラップ・マージンは、それぞ
れ0.2μm程度である。また、例えばN型拡散層10
6abの接合の深さは、ゲート酸化膜103直下では
0.15〜0.2μm程度であり、コンタクト孔104
a直下では0.2〜0.3μm程度である。その結果、
ゲート電極105aa,105baは、それぞれコンタ
クト孔104b,104aを介して、それぞれN型拡散
層106bb,106abに接続されることになる。
【0041】ワード線(WL)を兼ねるゲート電極10
5abおよびゲート電極105bbは、メモリセルの外
部において接続されている。ゲート電極105abとゲ
ート酸化膜103と(第1のN型のソース領域である)
N型拡散層106acと(第1のN型のドレイン領域で
あり,第3のN型のドレイン領域でもある)N型拡散層
106abとから、第1の転送用NチャネルMOSトラ
ンジスタ(TT1)が構成されている。ゲート電極105
bbとゲート酸化膜103と(第2のN型のソース領域
である)N型拡散層106bcと(第2のN型のドレイ
ン領域であり,第4のN型のドレイン領域でもある)N
型拡散層106bbとから、第2の転送用NチャネルM
OSトランジスタ(TT2)が構成されている。ゲート電
極105aaとゲート酸化膜103と(第3のN型のソ
ース領域である)N型拡散層106aaとN型拡散層1
06abとから、第1の駆動用NチャネルMOSトラン
ジスタ(TD1)が構成されている。ゲート電極105b
aとゲート酸化膜103と(第4のN型のソース領域で
ある)N型拡散層106baとN型拡散層106bbと
から、第2の駆動用NチャネルMOSトランジスタ(T
D2)が構成されている。
【0042】これらの4つのNチャネルMOSトランジ
スタは、平坦な表面を有し,少なくとも底面が酸化シリ
コン膜から成る層間絶縁膜107により覆われている。
この層間絶縁膜107は、例えば、膜厚100nm程度
の酸化シリコン膜を下層に有し,膜厚600nm程度の
BPSG膜を上層に有する積層膜から成る。層間絶縁膜
107の膜厚は、最も厚い部分で700nm程度であ
り、最も薄い部分では200nm程度であり、コンタク
ト孔104b,104a直上部分のゲート電極105a
a,105baでは450nm程度である。この層間絶
縁膜107には、それぞれN型拡散層106aaおよび
N型拡散層106baに達する(第1の)接地コンタク
ト孔108aおよび(第2の)接地コンタクト孔108
bが設けられている。N型拡散層106aa,106b
aは、これらの接地コンタクト孔108a,108bを
介して、層間絶縁膜107の表面に設けらてた接地線1
09に接続されている。この接地線109は100nm
程度の膜厚のタングステン・シリサイド膜から成り、こ
の接地線109にはノード・コンタクト孔およびビット
・コンタクト孔(後述する)の通過する領域にこれらコ
ンタクト孔に対して0.2μm程度のマージンを有する
開口部が設けられている。
【0043】接地線109を含めて層間絶縁膜107の
表面は、平坦な表面を有し,少なくとも表面が酸化シリ
コン膜から成る層間絶縁膜113により覆われている。
この層間絶縁膜113は、例えば、膜厚150nm程度
のBPSG膜を下層に有し,膜厚150nm程度の酸化
シリコン膜を上層に有する積層膜からなる。接地線10
9上での層間絶縁膜113の膜厚は200nm程度であ
り、この部分の層間絶縁膜113は膜厚150nm程度
のBPSG膜と膜厚50nm程度の酸化シリコン膜とか
ら成る。層間絶縁膜113の表面上には、トップ・ゲー
ト型の第1,第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタ
(TL1,TL2)が設けられている。
【0044】この層間絶縁膜113の表面上には、膜厚
40nm前後の第1の多結晶シリコン膜からなる第1,
第2の多結晶シリコン膜パターンが設けられている。第
1の多結晶シリコン膜パターンは(第1のP型のドレイ
ン領域である)P型拡散領域146aa,(第1の)チ
ャネル領域131aaおよび(第1のP型のソース領域
である)P型拡散領域146abからなり、第2の多結
晶シリコン膜パターンは(第2のP型のドレイン領域で
ある)P型拡散領域146ba,(第2の)チャネル領
域131baおよび(第2のP型のソース領域である)
P型拡散領域146bbからなる。これらのP型拡散領
域146aa,146ab,146ba,146bbの
不純物濃度は、1018〜1020cm-3程度である。な
お、これらP型拡散領域146aa等の不純物濃度が1
21cm-3台になると、TFTのチャネル・リークが増
大し、好ましくない。チャネル領域131aa,131
baは、それぞれ1016〜1018cm-3の不純物濃度を
有するN型の多結晶シリコン膜からなる。P型拡散領域
146baおよびP型拡散領域146aaは、層間絶縁
膜113並びに層間絶縁膜107を介して、それぞれゲ
ート電極105aaのコンタクト孔104bに接続され
る部分の直上に延在された部分およびゲート電極105
baのコンタクト孔104aに接続される部分の直上に
延在された部分を有する。P型拡散領域146abおよ
びP型拡散領域146bbは、それぞれ電源線の一部を
なし、両者はメモリセルの外部で接続されている。
【0045】上記第1,第2の多結晶シリコン膜パター
ンを含めて、層間絶縁膜113の表面は、膜厚15nm
前後の酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜133によ
り覆われている。ゲート絶縁膜133の表面上には、1
16〜1020cm-3程度のN型もしくはP型の不純物を
含み,100nm程度の膜厚を有する第2の多結晶シリ
コン膜からなる(第3の)多結晶シリコン膜パターン1
35a,(第4の)多結晶シリコン膜パターン135b
が設けられている。多結晶シリコン膜パターン135a
は、ゲート絶縁膜133を介してチャネル領域131a
a上を覆い、ゲート絶縁膜133,層間絶縁膜113並
びに層間絶縁膜107を介してゲート電極105aaの
コンタクト孔104bに接続される部分の直上に延在す
る部分を有している。多結晶シリコン膜パターン135
bは、ゲート絶縁膜133を介してチャネル領域131
ba上を覆い、ゲート絶縁膜133,層間絶縁膜113
並びに層間絶縁膜107を介してゲート電極105ba
のコンタクト孔104aに接続される部分の直上に延在
する部分を有している。
【0046】上記多結晶シリコン膜パターン135a,
ゲート絶縁膜133,P型拡散領域146ba,層間絶
縁膜113,層間絶縁膜107およびゲート酸化膜10
3を貫通してゲート電極105aaに達する(第1の)
ノード・コンタクト孔138bと、上記多結晶シリコン
膜パターン135b,ゲート絶縁膜133,P型拡散領
域146aa,層間絶縁膜113,層間絶縁膜107お
よびゲート酸化膜103を貫通してゲート電極105b
aに達する(第2の)ノード・コンタクト孔138aと
が設けられている。これらノード・コンタクト孔138
a,138bの口径は、0.4μm程度である。
【0047】100nm程度の膜厚の(導電体膜であ
る)タングステン・シリサイド膜からなる(第1の導電
体膜パターンである)タングステン・シリサイド膜パタ
ーン141aは、多結晶シリコン膜パターン135aの
上面を選択的に覆い、ノード・コンタクト孔138bを
介してゲート電極105aaに接続されている。(第5
の)ゲート電極145aは、これらのタングステン・シ
リサイド膜パターン141aと多結晶シリコン膜パター
ン135aとから構成されている。上記タングステン・
シリサイド膜からなる(第2の導電体膜パターンであ
る)タングステン・シリサイド膜パターン141bは、
多結晶シリコン膜パターン135bの上面を選択的に覆
い、ノード・コンタクト孔138aを介してゲート電極
105baに接続されている。(第6の)ゲート電極1
45bは、このタングステン・シリサイド膜パターン1
41bと多結晶シリコン膜パターン135bとから構成
されている。これらのゲート電極145a,145bの
ゲート長(チャネル長ではない)およびゲート幅は、そ
れぞれ0.8μm程度および0.4μm程度である。
【0048】第1の負荷用PチャネルTFT(TL1
は、ゲート電極145aとゲート絶縁膜133とP型拡
散領域146aaとチャネル領域131aaとP型拡散
領域146abとから構成される。第2の負荷用Pチャ
ネルTFT(TL2)は、ゲート電極145bとゲート絶
縁膜133とP型拡散領域146baとチャネル領域1
31baとP型拡散領域146bbとから構成される。
これらタングステン・シリサイド膜パターン141aお
よびノード・コンタクト孔138bを介して、ゲート電
極145aと、P型拡散領域146baと、N型拡散層
106bbに接続されたゲート電極105aaとが接続
され、第2のノード(N2 )が形成される。同様に、こ
れらタングステン・シリサイド膜パターン141bおよ
びノード・コンタクト孔138aを介して、ゲート電極
145bと、P型拡散領域146aaと、N型拡散層1
06abに接続されたゲート電極105baとが接続さ
れ、第1のノード(N1 )が形成される。
【0049】なお、本実施例では、導電体膜としてタン
グステン・シリサイド膜を採用したが、これに限定され
るものではなく、タングステン膜,モリブデン膜等の高
融点金属膜、モリブデン・シリサイド膜,チタン・シリ
サイド膜等の高融点金属シリサイド膜でもよく、さらに
は、窒化チタン膜,チタン・タングステン膜等でもよ
い。
【0050】第1,第2の負荷用PチャネルTFT(お
よびゲート絶縁膜133)を含めて、層間絶縁膜113
の表面は、平坦な表面を有し,少なくとも底面が酸化シ
リコン膜から成る層間絶縁膜153により覆われてい
る。この層間絶縁膜153は、例えば、膜厚100nm
程度の酸化シリコン膜を下層に有し,膜厚400nm程
度のBPSG膜を上層に有する積層膜から成る。上記層
間絶縁膜153,ゲート絶縁膜133,層間絶縁膜11
3,層間絶縁膜107およびゲート酸化膜103を貫通
してN型拡散層106acに達する(第1の)ビット・
コンタクト孔154aと、層間絶縁膜153,ゲート絶
縁膜133,層間絶縁膜113,層間絶縁膜107およ
びゲート酸化膜103を貫通してN型拡散層106bc
に達する(第2の)ビット・コンタクト孔154bとが
設けられている。これらビット・コンタクト孔154
a,154bの口径は、0.4μm程度である。層間絶
縁膜153の表面上に設けられた(一対の)ビット線1
59a(BL−1)およびビット線159b(BL−
2)は、ビット・コンタクト孔154aおよびビット・
コンタクト孔154bを介して、それぞれN型拡散層1
06acおよびN型拡散層106bcに接続されてい
る。
【0051】なお、本実施例では、接地線109は層間
絶縁膜107の表面上に設けられているが、この位置お
よび形状に限定されるものではない。例えば負荷用Pチ
ャネルTFTを層間絶縁膜107の表面上に設け、接地
線を層間絶縁膜113あるいは層間絶縁膜153の表面
上に設けてもよい。但し層間絶縁膜113の表面上に設
ける場合には、接地線の形状を網目状にすることが困難
になる。
【0052】図1と、図1(a)並びに(b)のXX線
での製造工程の断面模式図である図2および図3とを併
せて参照すると、上記第1の実施例のSRAMのメモリ
セルは0.4μmデザイン・ルールにより形成され、以
下のように製造される。
【0053】まず、P型シリコン基板101の表面の素
子分離領域には選択酸化法により500nm程度の膜厚
を有するフィールド酸化膜102が形成され、素子形成
領域には熱酸化により10nm前後の膜厚を有するゲー
ト酸化膜103が形成される。ゲート酸化膜103の所
定の位置に、バッファード弗酸を用いたウェット・エッ
チング等により、コンタクト孔104a,104bが形
成される。これらのコンタクト孔104a,104bの
口径は0.4μm程度である。これらのコンタクト孔1
04a,104bがウェット・エッチングにより形成で
きるのは、多少のオーバー・エッチングによりこれらの
コンタクト孔の口径が多少広くなっても支障が無いから
である。
【0054】次に、例えばLPCVD法とイオン注入と
により膜厚100nm程度のN型の多結晶シリコン膜が
全面に形成され、続いて例えばスパッタリングにより膜
厚150nm程度のタングステン・シリサイド膜が全面
に形成される。タングステン・シリサイド膜の膜厚をあ
る程度厚めにしてあるのは、この積層膜により形成され
るワード線を兼たゲート電極の抵抗を低めにするためで
ある。この積層膜が(例えば、SF6 ,HBrおよびC
2 からなるエッチング・ガスを用いた異方性ドライ・
エッチングにより)パターニングされ、ポリサイド構造
のゲート電極105aa,105ab,105ba,1
05bbが形成される。これらゲート電極105aa等
のゲート長は0.4μm程度である。ゲート電極105
aa,105baのゲート幅は1.0μm前後であり、
ゲート電極105ab,105bbのゲート幅は0.4
μm程度である。ゲート電極105aa,105ba
は、それぞれコンタクト孔104b,104aを介して
P型シリコン基板101表面に接続される。このとき、
例えばコンタクト孔104bにおけるゲート電極105
aaの先端とゲート酸化膜103とのオーバーラップ・
マージンは、0.2μm程度である。換言すれば、例え
ばコンタクト孔104bの部分でのゲート電極105a
aは1.0μm□になっている。コンタクト孔104
b,104aの部分でゲート電極105aa,105b
aを広くしてあるのは、これらの部分でゲート電極10
5aa,105baの上面がノード・コンタクト孔の底
部を成すためである。
【0055】フィールド酸化膜102とゲート電極10
5aa,105ab,105ba,105bbとをマス
クにした砒素のイオン注入等により、P型シリコン基板
101の表面にはN型拡散層106aa,106ab,
106ac,106ba,106bb,106bcが形
成される。N型拡散層106aa等の不純物濃度は10
20〜1021cm-3程度である。例えば、コンタクト孔1
04a直下(ポリサイド構造を成すタングステン・シリ
サイド膜とN型の多結晶シリコン膜とからの拡散により
形成される)に形成されるN型拡散層の接合の深さは
0.2〜0.3μm程度であり、ゲート酸化膜103直
下(イオン注入により形成される)に形成されるN型拡
散層の接合の深さは0.15〜0.2μm程度である。
このため、これら2つのN型拡散層は(横方向の拡散に
より)接続され、N型拡散層106abが形成されるこ
とになる。
【0056】次に、LPCVD法および例えば化学的機
械研磨法(CMP)等により、平坦な表面を有し,少な
くとも底面が酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜107
が全面に形成される。この層間絶縁膜107は、例えば
次のように形成される。LPCVD法により膜厚100
nm程度の酸化シリコン膜が全面に形成され、続いて、
LPCVD法等により膜厚600nm程度のBPSG膜
が形成される。(例えば800〜850℃でのリフロー
処理を行なった後)CMPにより表面が平坦化される。
N型拡散層106aa,106baに達する接地コンタ
クト孔108a,108bが層間絶縁膜107に形成さ
れる。全面にタングステン・シリサイド膜が形成され
る。例えばSF6 ,HBrおよびCl2 からなるエッチ
ング・ガスを用いた異方性ドライ・エッチングにより、
このタングステン・シリサイド膜の所定の領域(後工程
で形成されるノード・コンタクト孔,ビット・コンタク
ト孔が通過する部分に例えば0.2μm程度のマージン
を有した領域)に開口部(例えば、口径は1.0μm)
が形成され、接地コンタクト孔108a,108bを介
してN型拡散層106aa,106baに接続される
(このタングステン・シリサイド膜からなる)接地線1
09が形成される〔図1(a),図1(c),図2
(a)〕。
【0057】続いて、LPCVD法,CMP等により、
平坦な表面を有し,少なくとも表面が酸化シリコン膜か
ら成る層間絶縁膜133が全面に形成される。この層間
絶縁膜113は、例えば次のように形成される。例えば
LPCVD法により膜厚150nm程度のBPSG膜が
全面に形成され、続いて、(例えばリフロー処理を行な
った後)LPCVD法等により膜厚150nm程度の酸
化シリコン膜が全面に形成され、CMPにより表面が平
坦化される。LPCVD法により全面に40nm程度の
膜厚を有する非晶質シリコン膜が形成される。600℃
程度の温度で10時間程度の熱処理が行なわれ、この非
晶質シリコン膜は多結晶シリコン膜になる。さらにこの
多結晶シリコン膜にN型不純物がイオン注入により導入
され、不純物濃度が1016〜1018cm-3程度のN型の
多結晶シリコン膜(第1の多結晶シリコン膜)になる。
【0058】この多結晶シリコン膜が(例えばHBrお
よびCl2 からなるエッチング・ガスを用いた異方性ド
ライ・エッチングにより)パターニングされ、(第1
の)多結晶シリコン膜パターン131a,(第2の)多
結晶シリコン膜パターン131bが形成される。多結晶
シリコン膜パターン131aの一端は、層間絶縁膜11
3,107を介して、ゲート電極105baにおけるコ
ンタクト孔104aを覆う部分の直上に延在されてい
る。多結晶シリコン膜パターン131bの一端は、層間
絶縁膜113,107を介して、ゲート電極105aa
におけるコンタクト孔104bを覆う部分の直上に延在
されている。LPCVD法等により、例えば15nm程
度の膜厚の酸化シリコン膜(HTO膜)からなるゲート
絶縁膜133が全面に形成される。LPCVD法により
全面に100nm程度の膜厚を有する多結晶シリコン膜
が成膜され、イオン注入法により1016〜1019cm-3
のN型もしくはP型不純物がドープされ、第2の多結晶
シリコン膜135が形成される〔図2(b)〕。
【0059】次に、フォトレジスト膜(図示せず)をマ
スクにして、多結晶シリコン膜135とゲート絶縁膜1
33と多結晶シリコン膜パターン131a並びに多結晶
シリコン膜パターン131bと層間絶縁膜113と層間
絶縁膜107とが順次異方性エッチングされ、概ねコン
タクト孔104a直上の位置でのゲート電極105ba
に達する(第1の)ノード・コンタクト孔138a並び
に概ねコンタクト孔104b直上の位置でのゲート電極
105aaに達する(第2の)ノード・コンタクト孔1
38bが形成される。これらのノード・コンタクト孔1
38a,138bの口径は、0.4μm程度である。こ
れらノード・コンタクト孔138a,138bに対する
多結晶シリコン膜パターン131a,131bのマージ
ンは、0.2μm程度である〔図1(a)〜(c),図
2(c)〕。
【0060】上記ノード・コンタクト孔138a,13
8b形成の異方性エッチングは、例えば次のようになっ
ている。まず、例えばHBrおよびCl2 からなるエッ
チング・ガスを用いた異方性ドライ・エッチングによ
り、多結晶シリコン膜135がエッチングされる。次
に、例えばCHF3 をエッチング・ガスとした異方性ド
ライ・エッチングにより、ゲート絶縁膜133がエッチ
ングされる。続いて、例えばHBrおよびCl2 からな
るエッチング・ガスを用いた異方性ドライ・エッチング
により、多結晶シリコン膜パターン131a並びに多結
晶シリコン膜パターン131bがエッチングされる。引
き続いて、例えばCHF3 をエッチング・ガスとした異
方性ドライ・エッチングにより、層間絶縁膜113およ
び層間絶縁膜107が順次異方性エッチングされる。こ
の異方性エッチングにおいて、層間絶縁膜113および
層間絶縁膜107の表面が平坦化されているため、この
エッチングの制御性は良好になる。上記フォトレジスト
膜はこの異方性エッチングに長時間曝されることから、
このフォトレジストの除去は酸素プラズマによるアッシ
ングが好ましい。そのため、アッシング後に酸洗浄,稀
弗酸による表面処理が必要になる。本実施例ではゲート
絶縁膜133が直接にフォトレジスト膜に接触してない
ため、稀弗酸による表面処理に際して、ゲート絶縁膜1
33のアンダー・カットは多少生ずるものの、ゲート絶
縁膜133の膜厚が局所的に薄くなるこのは回避され
る。
【0061】次に、LPCVD法により(導電体膜であ
る)タングステン・シリサイド膜141が全面に形成さ
れる。このLPCVD法はWF6 とSiH2 Cl2 とを
ソース・ガスとし、WF6 がSiH2 Cl2 により還元
されることによりタングステン・シリサイド膜141が
形成される〔図2(d)〕。なお、上記ノード・コンタ
クト孔138a,138bのアスペクト比が2.3程度
と高い値であることと、ゲート絶縁膜133のアンダー
・カットが在ることとから、このタングステン・シリサ
イド膜141の形成を(段差被覆性の悪い)スパッタリ
ングで行なうことは好ましくない。また、表面には多結
晶シリコン膜135が露出し,これらノード・コンタク
ト孔138a,138bの側壁部には多結晶シリコン膜
パターン131a,131b等が露出しているため、あ
らかじめタングステン膜等の選択成長法によりこれらノ
ード・コンタクト孔138a,138b内を充填してお
く方法も、好ましくない。なお、導電体膜としてタング
ステン・シリサイド膜以外の材料を採用する場合にも、
スパッタリングではなくLPCVD法,MOCVD法も
しくはMBE法等により成膜するのが好ましい。例え
ば、モリブデン・シリサイド膜は、MoCl5 をSiH
4 により還元するLPCVD法により形成できる。
【0062】次に、フォトレジスト膜144をマスクに
した異方性エッチングにより、タングステン・シリサイ
ド膜141,多結晶シリコン膜135が順次パターニン
グされ、(第3の)多結晶シリコン膜パターン135a
表面上に(第1の導電体膜パターンである)タングステ
ン・シリサイド膜パターン141aが積層されたポリサ
イド構造の(第5の)ゲート電極145aと、(第4
の)多結晶シリコン膜パターン135b表面上に(第2
の導電体膜パターンである)タングステン・シリサイド
膜パターン141bが積層されたポリサイド構造の(第
6の)ゲート電極145bとが形成される。タングステ
ン・シリサイド膜パターン141aがノード・コンタク
ト孔138bを介してゲート電極105aaに接続され
ることにより、ゲート電極145aはゲート電極105
aaに接続される。また、タングステン・シリサイド膜
パターン141bがノード・コンタクト孔138aを介
してゲート電極105baに接続されることにより、ゲ
ート電極145bはゲート電極105baに接続され
る。ノード・コンタクト孔138a,138bに対する
ゲート電極145b,145aのオーバーラップ・マー
ジンは、0.2μm前後である。ゲート電極145aお
よびゲート電極145bのゲート長(チャネル長ではな
い),ゲート幅は、それぞれ0.8μm,0.4μm程
度である〔図1(a)〜(c),図3(a)〕。
【0063】次に、ゲート電極145a並びにゲート電
極145bをマスクにして、ボロンのイオン注入が行な
われる。このイオン注入は、上記フォトレジスト膜14
4を残して行なってもよく、除去した後に行なってもよ
い。このイオン注入とフォトレジスト膜144の除去と
が行なわれた後、例えば1000℃,10秒間の急速熱
処理(RTA)が行なわれる。これにより、(第1の)
多結晶シリコン膜パターン131aには、(第1のP型
のドレイン領域である)P型拡散領域146aaと電源
線の一部を成す(第1のP型のソース領域である)P型
拡散領域146abとが形成され、同時に、ゲート電極
145aの概ね直下に(第1の)チャネル領域131a
aが残置され、ノード・コンタクト孔138bの周辺の
一部にN型の多結晶シリコン膜パターン131abが残
置される。また、(第2の)多結晶シリコン膜パターン
131bには、(第2のP型のドレイン領域である)P
型拡散領域146baと電源線の一部を成す(第2のP
型のソース領域である)P型拡散領域146bbとが形
成され、同時に、ゲート電極145bの概ね直下に(第
2の)チャネル領域131baが残置され、ノード・コ
ンタクト孔138aの周辺の一部にN型の多結晶シリコ
ン膜パターン131bbが残置される。
【0064】上記RTAによるP型拡散領域146a
a,146baの接合の横方向の広がりは0.2〜0.
25μm程度(ノード・コンタクト孔138a,138
bに対するゲート電極145b,145aのオーバーラ
ップ・マージン(0.2μm前後)と同程度)である
が、タングステン・シリサイド膜パターン141b,1
41a等に添加されたボロンのノード・コンタクト孔1
38a,138bの側壁部からの拡散があるため、P型
拡散領域146aa,146baは、それぞれノード・
コンタクト孔138a,138bの側壁部に達すること
になる。ノード・コンタクト孔138bの側壁部おい
て、P型拡散領域146baはタングステン・シリサイ
ド膜パターン141aに接続されることにより、P型拡
散領域146baとゲート電極145aとゲート電極1
05aaとN型拡散層106bbとが接続される。ま
た、ノード・コンタクト孔138aの側壁部おいて、P
型拡散領域146aaはタングステン・シリサイド膜パ
ターン141bに接続されることにより、P型拡散領域
146aaとゲート電極145bとゲート電極105b
aとN型拡散層106abとが接続される〔図1(a)
〜(c),図3(b)〕。
【0065】次に、LPCVD法およびCMP等によ
り、平坦な表面を有し,少なくとも底面が酸化シリコン
膜からなる層間絶縁膜153が全面に形成される。この
層間絶縁膜153は、例えば次のように形成される。L
PCVD法により膜厚100nm程度の酸化シリコン膜
が全面に形成され、続いて、LPCVD法等により膜厚
400nm程度のBPSG膜が形成される。(例えばリ
フロー処理を行なった後)CMPにより表面が平坦化さ
れる。層間絶縁膜153,ゲート絶縁膜133,層間絶
縁膜113,層間絶縁膜107およびゲート酸化膜10
3が順次異方性ドライ・エッチングされ、N型拡散層1
06acに達する(第1の)ビット・コンタクト孔15
4a,N型拡散層106bcに達する(第2の)ビット
・コンタクト孔154bが形成される。この異方性ドラ
イ・エッチングでは、酸化シリコン系の絶縁膜のみがエ
ッチングされる。これらビット・コンタクト孔154
a,154bの口径はそれぞれ0.4μm程度であり、
これらビット・コンタクト孔154a,154bのアス
ペクト比はそれぞれ3.8程度である。
【0066】次に、WF6 をSiH4 で還元する高真空
のLPCVD法により、ビット・コンタクト孔154
a,154b内には、(プラグ・)タングステン膜(図
示せず)が選択的に成長される。この製法を採用するの
は、これらビット・コンタクト孔154a,154bの
アスペクト比が高いためである。続いて、全面にチタン
膜,窒化チタン膜およびアルミニウム膜が順次形成され
る。これらのアルミニウム膜,窒化チタン膜およびチタ
ン膜が順次パターニングされ、一対のビット線159
a,159bが形成される。ビット線159aはビット
・コンタクト孔154aを介してN型拡散層106ac
に接続され、ビット線159bはビット・コンタクト孔
154bを介してN型拡散層106bcに接続される
〔図1(a)〜(c)〕。
【0067】上記第1の実施例の負荷素子は、多結晶シ
リコン膜にタングステン・シリサイド膜が積層されて成
るゲート電極を有したトップ・ゲート型のPチャネルT
FTである。このため、一対のCMOSインバータの交
差接続の一部に、このタングステン・シリサイド膜を利
用することが可能となる。同じCMOSインバータをな
すNチャネルMOSトランジスタのゲート電極とPチャ
ネルTFTのゲート電極との接続は、層間絶縁膜に設け
られたノード・コンタクト孔を介して、PチャネルTF
Tのゲート電極から延在したタングステン・シリサイド
膜により達成される。またこのタングステン・シリサイ
ド膜により、これらのゲート電極は、このノード・コン
タクト孔を介して、他方のCMOSインバータのPチャ
ネルTFTのP型のドレイン領域にも接続される。
【0068】本実施例のSRAMのメモリセルのこのよ
うな構造から、上記ノード・コンタクト孔の形成の際の
PチャネルTFTのゲート絶縁膜のエッチングは、表面
にPチャネルTFTのゲート電極の下層を成す多結晶シ
リコン膜に覆われた状態で行なわれる。このため、この
ノード・コンタクト孔の形成のためのエッチングにおい
てこのゲート絶縁膜はダメージ,汚染を受けることはな
く、このエッチングの後処理の酸洗浄,稀弗酸処理によ
りこのゲート絶縁膜の膜厚が局部的に薄くなることも回
避される。その結果、本実施例の構造のメモリセルとそ
の製造方法とを採用にするより、PチャネルTFTのゲ
ート耐圧の極度の低下を回避することが、容易になる。
【0069】SRAMのメモリセルの平面模式図である
図4(a)および(b)と、図4(a)および(b)の
YY線での断面模式図である図4(c)とを参照する
と、本発明の第2の実施例のSRAMのメモリセルは
(上記第1の実施例と異り)2重ゲート型のPチャネル
TFTを負荷素子として有しており、このメモリセルの
構造は次のようになっている。
【0070】素子分離領域および素子形成領域にそれぞ
れ選択酸化による500nm前後の膜厚を有するフィー
ルド酸化膜202および熱酸化による例えば10nm程
度の膜厚を有するゲート酸化膜203が設けられた10
16〜1018cm-3程度の不純物濃度のP型シリコン基板
201表面には、第1,第2の転送用NチャネルMOS
トランジスタと第1,第2の駆動用NチャネルMOSト
ランジスタとが設けられている。ゲート酸化膜203に
は、コンタクト孔204a等が設けられている。これら
コンタクト孔204aの口径は、0.4μm程度であ
る。ゲート酸化膜203を介してP型シリコン基板20
1表面上には(第3のゲート電極である)ゲート電極2
05aa,(第1のゲート電極である)ゲート電極20
5ab,(第4のゲート電極である)ゲート電極205
baおよび(第2のゲート電極である)ゲート電極20
5bbが設けられている。これらのゲート電極205a
a等は、100nm程度の膜厚のN型の多結晶シリコン
膜上に150nm程度の膜厚のタングステン・シリサイ
ド膜が積層されたポリサイド構造を成す。これらのゲー
ト電極205aa等のゲート長は、0.4μm程度であ
る。ゲート電極205aa,205baのゲート幅は
1.0μm前後であり、ゲート電極205ab,205
bbのゲート幅は0.4μm程度である。ゲート電極2
05aa,205baは、それぞれコンタクト孔204
b,204aを介してP型シリコン基板201表面に接
続される。
【0071】P型シリコン基板201表面の素子形成領
域には、フィールド酸化膜202とゲート電極205a
b等とに自己整合的に(第3のN型のソース領域であ
る)N型拡散層206aaと、(第1のN型のドレイン
領域でありかつ第3のN型のドレイン領域である)N型
拡散層206abと、(第1のN型のソース領域であ
る)N型拡散層206acと、(第4のN型のソース領
域である)N型拡散層206baと、(第1のN型のド
レイン領域でありかつ第4のN型のドレイン領域であ
る)N型拡散層206bbと、(第2のN型のソース領
域である)N型拡散層206bcとが設けられている。
これらN型拡散層206aa等の不純物濃度は1020
1021cm-3程度である。例えば、コンタクト孔204
aに対する205baのオーバーラップ・マージンは、
0.2μm程度である。また、例えばN型拡散層206
abの接合の深さは、ゲート酸化膜203直下では0.
15〜0.2μm程度であり、コンタクト孔204a直
下では0.2〜0.3μm程度である。ゲート電極20
5ba,205aaは、コンタクト孔204a,204
bを介して、それぞれN型拡散層206ab,206b
bに接続されることになる。
【0072】ワード線(WL)を兼ねるゲート電極20
5ab,205bbは、メモリセルの外部において接続
されている。ゲート電極205abとゲート酸化膜20
3とN型拡散層206acとN型拡散層206abとか
ら、第1の転送用NチャネルMOSトランジスタ
(TT1)が構成されている。ゲート電極205bbとゲ
ート酸化膜203とN型拡散層206bcとN型拡散層
206bbとから、第2の転送用NチャネルMOSトラ
ンジスタ(TT2)が構成されている。ゲート電極205
aaとゲート酸化膜203とN型拡散層206aaとN
型拡散層206abとから、第1の駆動用NチャネルM
OSトランジスタ(TD1)が構成されている。ゲート電
極205baとゲート酸化膜203とN型拡散層206
baとN型拡散層206bbとから、第2の駆動用Nチ
ャネルMOSトランジスタ(TD2)が構成されている。
【0073】これらの4つのNチャネルMOSトランジ
スタは、平坦な表面を有し,少なくとも底面が酸化シリ
コン膜から成る層間絶縁膜207により覆われている。
この層間絶縁膜207は、例えば、膜厚100nm程度
の酸化シリコン膜を下層に有し,膜厚600nm程度の
BPSG膜を上層に有する積層膜から成る。層間絶縁膜
207の膜厚は、最も厚い部分で700nm程度であ
り、最も薄い部分では200nm程度であり、コンタク
ト孔204b,204a直上部分のゲート電極205a
a,205baでは450nm程度である。この層間絶
縁膜207には、それぞれN型拡散層206aa,20
6baに達する接地コンタクト孔208a,208bが
設けられている。N型拡散層206aa,206ba
は、これら接地コンタクト孔208a,208bを介し
て、層間絶縁膜207の表面に設けらてた接地線209
に接続されている。この接地線209は100nm程度
の膜厚のタングステン・シリサイド膜から成り、この接
地線209にはノード・コンタクト孔およびビット・コ
ンタクト孔の通過する領域にこれらコンタクト孔に対し
て0.2μm程度のマージンを有する開口部が設けられ
ている。
【0074】接地線209を含めて層間絶縁膜207の
表面は、平坦な表面を有し,少なくとも表面が酸化シリ
コン膜から成る層間絶縁膜213により覆われている。
この層間絶縁膜213は、例えば、膜厚150nm程度
のBPSG膜を下層に有し,膜厚150nm程度の酸化
シリコン膜を上層に有する積層膜からなる。接地線20
9上での層間絶縁膜213の膜厚は200nm程度であ
り、この部分の層間絶縁膜213は膜厚150nm程度
のBPSG膜と膜厚50nm程度の酸化シリコン膜とか
ら成る。層間絶縁膜213の表面上には、2重ゲート型
の第1,第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタ(T
L1,TL2)が設けられている。
【0075】この層間絶縁膜213の表面上には、10
16〜1020cm-3程度のN型もしくはP型の不純物を含
み,100nm程度の膜厚を有する多結晶シリコン膜か
らなる(第5の)ゲート電極221aと(第6の)ゲー
ト電極221bとが設けられている。ゲート電極221
a,221bは、層間絶縁膜213を介して、それぞれ
ゲート電極205aa,205baにおけるコンタクト
孔204b,204aとの接続部の直上に延在された部
分を有している。ゲート電極221a,221bを含め
て、層間絶縁膜213の表面は、(第1の)ゲート絶縁
膜223により覆われている。このゲート絶縁膜223
は、膜厚15nm程度の酸化シリコン膜からなる。
【0076】ゲート絶縁膜223の表面上には、膜厚4
0nm前後の第1の多結晶シリコン膜からなる第1,第
2の多結晶シリコン膜パターンが設けられている。第1
の多結晶シリコン膜パターンは(第1のP型のドレイン
領域である)P型拡散領域246aa,(第1の)チャ
ネル領域231aaおよび(第1のP型のソース領域で
ある)P型拡散領域246abからなり、第2の多結晶
シリコン膜パターンは(第2のP型のドレイン領域であ
る)P型拡散領域246ba,(第2の)チャネル領域
231baおよび(第2のP型のソース領域である)P
型拡散領域246bbからなる。これらのP型拡散領域
246aa,246ab,246ba,246bbの不
純物濃度は、1018〜1020cm-3程度である。チャネ
ル領域231aa,231baは、それぞれ1016〜1
18cm-3の不純物濃度を有するN型の多結晶シリコン
膜からなり、ゲート絶縁膜223を介してそれぞれ概ね
ゲート電極221a,221bを覆っている。P型拡散
領域246ba,246aaは、ゲート絶縁膜223を
介して、それぞれゲート電極205aaのコンタクト孔
204bに接続される部分の直上に延在された部分,ゲ
ート電極205baのコンタクト孔204aに接続され
る部分の直上に延在された部分を有する。P型拡散領域
246abおよびP型拡散領域246bbは、それぞれ
電源線の一部をなし、両者はメモリセルの外部で接続さ
れている。
【0077】上記第1,第2の多結晶シリコン膜パター
ンを含めて、ゲート絶縁膜223の表面は、膜厚15n
m前後の酸化シリコン膜からなる(第2の)ゲート絶縁
膜233により覆われている。ゲート絶縁膜233の表
面上には、1016〜1020cm-3程度のN型もしくはP
型の不純物を含み,100nm程度の膜厚を有する第2
の多結晶シリコン膜からなる(第3の)多結晶シリコン
膜パターン235a,(第4の)多結晶シリコン膜パタ
ーン235bが設けられている。多結晶シリコン膜パタ
ーン235aは、ゲート絶縁膜233を介してチャネル
領域231aa上を覆い、ゲート絶縁膜233およびゲ
ート絶縁膜223を介して概ねゲート電極221aの表
面を覆っている。多結晶シリコン膜パターン235b
は、ゲート絶縁膜233を介してチャネル領域231b
a上を覆い、ゲート絶縁膜233および,ゲート絶縁膜
223を介して概ねゲート電極221bの表面を覆って
いる。
【0078】上記多結晶シリコン膜パターン235a,
ゲート絶縁膜233,P型拡散領域246ba,ゲート
絶縁膜223,ゲート電極221a,層間絶縁膜21
3,層間絶縁膜207およびゲート酸化膜203を貫通
してゲート電極205aaに達する(第1の)ノード・
コンタクト孔238bと、上記多結晶シリコン膜パター
ン235b,ゲート絶縁膜233,P型拡散領域246
aa,ゲート絶縁膜223,ゲート電極221b,層間
絶縁膜213,層間絶縁膜207およびゲート酸化膜2
03を貫通してゲート電極205baに達する(第2
の)ノード・コンタクト孔238aとが設けられてい
る。これらノード・コンタクト孔238a,238bの
口径は、0.4μm程度である。
【0079】100nm程度の膜厚の(導電体膜であ
る)タングステン・シリサイド膜からなる(第1の導電
体膜パターンである)タングステン・シリサイド膜パタ
ーン241aは、多結晶シリコン膜パターン235aの
上面を選択的に覆い、ノード・コンタクト孔238bを
介してゲート電極205aaに接続されている。(第7
の)ゲート電極245aは、これらのタングステン・シ
リサイド膜パターン241aと多結晶シリコン膜パター
ン235aとから構成されている。上記タングステン・
シリサイド膜からなる(第2の導電体膜パターンであ
る)タングステン・シリサイド膜パターン241bは、
多結晶シリコン膜パターン235bの上面を選択的に覆
い、ノード・コンタクト孔238aを介してゲート電極
205baに接続されている。(第8の)ゲート電極2
45bは、このタングステン・シリサイド膜パターン2
41bと多結晶シリコン膜パターン235bとから構成
されている。これらのゲート電極245a,245bの
ゲート長およびゲート幅(チャネル幅ではない)は、そ
れぞれ0.8μm程度および0.4μmである。同様
に、上記ゲート電極221a,221bのゲート長(チ
ャネル長ではない)およびゲート幅も、それぞれ概ね
0.8μm程度および概ね0.4μmである。
【0080】第1の負荷用PチャネルTFT(TL1
は、ゲート電極245aとゲート絶縁膜233とP型拡
散領域246aaとチャネル領域231aaとP型拡散
領域246abとゲート絶縁膜223とゲート電極22
1aとから構成される。第2の負荷用PチャネルTFT
(TL2)は、ゲート電極245bとゲート絶縁膜233
とP型拡散領域246baとチャネル領域231baと
P型拡散領域246bbとゲート絶縁膜223とゲート
電極221bとから構成される。これらタングステン・
シリサイド膜パターン241aおよびノード・コンタク
ト孔238bを介して、ゲート電極245a,221a
と、P型拡散領域246baと、N型拡散層206bb
に接続されたゲート電極205aaとが接続され、第2
のノード(N2 )が形成される。同様に、これらタング
ステン・シリサイド膜パターン241bおよびノード・
コンタクト孔238aを介して、ゲート電極245b,
221bと、P型拡散領域246aaと、N型拡散層2
06abに接続されたゲート電極205baとが接続さ
れ、第1のノード(N1 )が形成される。
【0081】なお、本実施例でも、導電体膜としてタン
グステン・シリサイド膜を採用したが、これに限定され
るものではなく、上記第1の実施例と同様に、タングス
テン膜,モリブデン膜等の高融点金属膜、モリブデン・
シリサイド膜,チタン・シリサイド膜等の高融点金属シ
リサイド膜でもよく、さらには、窒化チタン膜,チタン
・タングステン膜等でもよい。
【0082】第1,第2の負荷用PチャネルTFT(お
よびゲート絶縁膜233,223)を含めて、層間絶縁
膜213の表面は、平坦な表面を有し,少なくとも底面
が酸化シリコン膜から成る層間絶縁膜253により覆わ
れている。この層間絶縁膜253は、例えば、膜厚10
0nm程度の酸化シリコン膜を下層に有し,膜厚450
nm程度のBPSG膜を上層に有する積層膜から成る。
第1,第2の負荷用PチャネルTFTを覆う部分での層
間絶縁膜253の膜厚は200nm程度であり、膜厚1
00nm程度のBPSG膜と膜厚100nm程度の酸化
シリコン膜とからなる。上記層間絶縁膜253,ゲート
絶縁膜233,ゲート絶縁膜223,層間絶縁膜21
3,層間絶縁膜207およびゲート酸化膜203を貫通
し、N型拡散層206acに達する(第1の)ビット・
コンタクト孔254aと、N型拡散層206bcに達す
る(第2の)ビット・コンタクト孔254bとが設けら
れている。これらビット・コンタクト孔254a,25
4bの口径は、0.4μm程度である。層間絶縁膜25
3の表面上に設けられた(一対の)ビット線259a
(BL−1)およびビット線259b(BL−2)は、
ビット・コンタクト孔254aおよびビット・コンタク
ト孔254bを介して、それぞれN型拡散層206ac
およびN型拡散層206bcに接続されている。
【0083】なお、本実施例でも、接地線209は層間
絶縁膜207の表面上に設けられているが、上記第1の
実施例と同様に、この位置および形状に限定されるもの
ではない。例えば負荷用PチャネルTFTを層間絶縁膜
207の表面上に設け、接地線を層間絶縁膜213ある
いは層間絶縁膜253の表面上に設けてもよい。
【0084】図4と、図4(a)並びに(b)のYY線
での製造工程の断面模式図である図5および図5とを併
せて参照すると、上記第2の実施例のSRAMのメモリ
セルも0.4μmデザイン・ルールにより形成され、以
下のように製造される。
【0085】まず、P型シリコン基板201の表面の素
子分離領域には選択酸化法により500nm程度の膜厚
を有するフィールド酸化膜202が形成され、素子形成
領域には熱酸化により10nm前後の膜厚を有するゲー
ト酸化膜203が形成される。ゲート酸化膜203の所
定の位置に、バッファード弗酸を用いたウェット・エッ
チング等により、コンタクト孔204a,204bが形
成される。これらのコンタクト孔204a,204bの
口径は0.4μm程度である。
【0086】次に、例えばLPCVD法とイオン注入と
により膜厚100nm程度のN型の多結晶シリコン膜が
全面に形成され、続いて例えばスパッタリングにより膜
厚150nm程度のタングステン・シリサイド膜が全面
に形成される。この積層膜が異方性ドライ・エッチング
によりパターニングされ、ポリサイド構造のゲート電極
205aa,205ab,205ba,205bbが形
成される。このとき、例えばコンタクト孔104bにお
けるゲート電極205aaの先端とゲート酸化膜203
とのオーバーラップ・マージンは、0.2μm程度であ
る。換言すれば、例えばコンタクト孔204bの部分で
のゲート電極205aaは1.0μm□になっている。
コンタクト孔204b,204aの部分でゲート電極2
05aa,205baを広くしてあるのは、これらの部
分でゲート電極205aa,205baの上面がノード
・コンタクト孔の底部を成すためである。
【0087】フィールド酸化膜202とゲート電極20
5aa,205ab,205ba,205bbとをマス
クにした砒素のイオン注入等により、P型シリコン基板
201の表面にはN型拡散層206aa,206ab,
206ac,206ba,206bb,206bcが形
成される。N型拡散層206aa等の不純物濃度は10
20〜1021cm-3程度である。例えば、コンタクト孔2
04a直下に形成されるN型拡散層の接合の深さは0.
2〜0.3μm程度であり、ゲート酸化膜203直下に
形成されるN型拡散層の接合の深さは0.15〜0.2
μm程度である。このため、これら2つのN型拡散層は
(横方向の拡散により)接続され、N型拡散層206a
bが形成されることになる。
【0088】次に、LPCVD法および例えば化学的機
械研磨法(CMP)等により、平坦な表面を有し,少な
くとも底面が酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜207
が全面に形成される。この層間絶縁膜207は、例えば
次のように形成される。LPCVD法により膜厚100
nm程度の酸化シリコン膜が全面に形成され、続いて、
LPCVD法等により膜厚600nm程度のBPSG膜
が形成される。(例えば800〜850℃でのリフロー
処理を行なった後)CMPにより表面が平坦化される。
N型拡散層206aa,206baに達する接地コンタ
クト孔208a,208bが層間絶縁膜207に形成さ
れる。全面にタングステン・シリサイド膜が形成され
る。異方性ドライ・エッチングによりこのタングステン
・シリサイド膜の所定の領域(後工程で形成されるノー
ド・コンタクト孔,ビット・コンタクト孔が通過する部
分に例えば0.2μm程度のマージンを有した領域)に
開口部(例えば、口径は1.0μm)が形成され、接地
コンタクト孔208a,208bを介してN型拡散層2
06aa,206baに接続される(このタングステン
・シリサイド膜からなる)接地線209が形成される
〔図4(a),図4(c),図5(a)〕。
【0089】続いて、LPCVD法,CMP等により、
平坦な表面を有し,少なくとも表面が酸化シリコン膜か
ら成る層間絶縁膜233が全面に形成される。この層間
絶縁膜213は、例えば次のように形成される。例えば
LPCVD法により膜厚150nm程度のBPSG膜が
全面に形成され、続いて、(例えばリフロー処理を行な
った後)LPCVD法等により膜厚150nm程度の酸
化シリコン膜が全面に形成され、CMPにより表面が平
坦化される。LPCVD法により全面に100nm程度
の膜厚を有する多結晶シリコン膜が形成され、イオン注
入法により1016〜1019cm-3のN型もしくはP型不
純物がドープされる。この多結晶シリコン膜がパターニ
ングされ、(第5の)ゲート電極221a,(第6の)
ゲート電極221bが形成される。ゲート電極221a
の一端は、層間絶縁膜213,207を介して、ゲート
電極205aaにおけるコンタクト孔204bに接続さ
れる部分の上部に延在されている。ゲート電極221b
の一端は、層間絶縁膜213,207を介して、ゲート
電極205baにおけるコンタクト孔204aに接続さ
れる部分の上部に延在されている。LPCVD法等によ
り、15nm程度の膜厚の酸化シリコン膜(HTO膜)
からなる(第1の)ゲート絶縁膜223が、全面に形成
される。
【0090】LPCVD法により全面に40nm程度の
膜厚を有する非晶質シリコン膜が形成される。600℃
程度の温度で10時間程度の熱処理が行なられ、この非
晶質シリコン膜は多結晶シリコン膜になる。さらにこの
多結晶シリコン膜にN型不純物がイオン注入により導入
され、不純物濃度が1016〜1018cm-3程度のN型の
多結晶シリコン膜(第1の多結晶シリコン膜)になる。
この多結晶シリコン膜が異方性ドライ・エッチングによ
りパターニングされ、(第1の)多結晶シリコン膜パタ
ーン231a,(第2の)多結晶シリコン膜パターン2
31bが形成される。多結晶シリコン膜パターン131
aの一端は、ゲート絶縁膜223を介して、ゲート電極
221bの上記一端の直上に延在されている。多結晶シ
リコン膜パターン231bの一端も、ゲート絶縁膜22
3を介して、ゲート電極221aの上記一端の直上に延
在されている。LPCVD法等により、例えば15nm
程度の膜厚の酸化シリコン膜(HTO膜)からなる(第
2の)ゲート絶縁膜233が全面に形成される。LPC
VD法により全面に100nm程度の膜厚を有する多結
晶シリコン膜が成膜され、イオン注入法により1016
1019cm-3のN型もしくはP型不純物がドープされ、
第2の多結晶シリコン膜235が形成される〔図5
(b)〕。
【0091】次に、フォトレジスト膜(図示せず)をマ
スクにして、多結晶シリコン膜235とゲート絶縁膜2
33と多結晶シリコン膜パターン231a並びに多結晶
シリコン膜パターン231bとゲート絶縁膜223とゲ
ート電極221b並びにゲート電極221aと層間絶縁
膜213と層間絶縁膜207とが順次異方性エッチング
され、概ねコンタクト孔204a直上の位置でのゲート
電極205baに達する(第1の)ノード・コンタクト
孔238a並びに概ねコンタクト孔204b直上の位置
でのゲート電極205aaに達する(第2の)ノード・
コンタクト孔238bが形成される。これらのノード・
コンタクト孔238a,238bの口径は、0.4μm
程度である。これらノード・コンタクト孔238a,2
38bに対する多結晶シリコン膜パターン231a,2
31bのマージンは、0.2μm程度である〔図4
(a)〜(c),図5(c)〕。
【0092】上記ノード・コンタクト孔238a,23
8b形成の異方性エッチングは、例えば次のようになっ
ている。まず、例えばHBrおよびCl2 からなるエッ
チング・ガスを用いた異方性ドライ・エッチングによ
り、多結晶シリコン膜235がエッチングされる。次
に、例えばCHF3 をエッチング・ガスとした異方性ド
ライ・エッチングにより、ゲート絶縁膜233がエッチ
ングされる。続いて、例えばHBrおよびCl2 からな
るエッチング・ガスを用いた異方性ドライ・エッチング
により、多結晶シリコン膜パターン231a並びに多結
晶シリコン膜パターン231bがエッチングされる。次
に、例えばCHF3 をエッチング・ガスとした異方性ド
ライ・エッチングにより、ゲート絶縁膜223がエッチ
ングされる。続いて、例えばHBrおよびCl2 からな
るエッチング・ガスを用いた異方性ドライ・エッチング
により、ゲート電極221a並びにゲート電極221b
がエッチングされる。引き続いて、例えばCHF3 をエ
ッチング・ガスとした異方性ドライ・エッチングによ
り、層間絶縁膜213および層間絶縁膜207が順次異
方性エッチングされる。この異方性エッチングにおい
て、層間絶縁膜213および層間絶縁膜207の表面が
平坦化されているため、このエッチングの制御性は良好
になる。上記フォトレジスト膜もこの一連の異方性エッ
チングに長時間曝されることから、このフォトレジスト
の除去は酸素プラズマによるアッシングが好ましい。そ
のため、アッシング後に酸洗浄,稀弗酸による表面処理
が必要になる。本実施例でもゲート絶縁膜233が直接
にフォトレジスト膜に接触してないため、稀弗酸による
表面処理に際して、ゲート絶縁膜233等のアンダー・
カットは多少生ずるものの、ゲート絶縁膜233の膜厚
が局所的に薄くなるこのは回避される。
【0093】次に、上記第1の実施例と同様のLPCV
D法により、膜厚100nm程度の(導電体膜である)
タングステン・シリサイド膜241が全面に形成される
〔図5(d)〕。なお、上記ノード・コンタクト孔23
8a,238bのアスペクト比も2.5程度と高い値で
あることと、ゲート絶縁膜233,223等のアンダー
・カットが在ることとから、このタングステン・シリサ
イド膜241の形成を(段差被覆性の悪い)スパッタリ
ングで行なうことは好ましくない。また、あらかじめタ
ングステン膜等の選択成長法によりこれらノード・コン
タクト孔238a,238b内を充填しておく方法も、
好ましくない。なお、導電体膜としてタングステン・シ
リサイド膜以外の材料を採用する場合にも、スパッタリ
ングではなくLPCVD法,MOCVD法もしくはMB
E法等により成膜するのが好ましい。
【0094】次に、フォトレジスト膜244をマスクに
した異方性エッチングにより、タングステン・シリサイ
ド膜241,多結晶シリコン膜235が順次パターニン
グされ、(第3の)多結晶シリコン膜パターン235a
表面上に(第1の導電体膜パターンである)タングステ
ン・シリサイド膜パターン241aが積層されたポリサ
イド構造の(第7の)ゲート電極145aと、(第4
の)多結晶シリコン膜パターン235b表面上に(第2
の導電体膜パターンである)タングステン・シリサイド
膜パターン241bが積層されたポリサイド構造の(第
8の)ゲート電極245bとが形成される。ゲート電極
245a,245bは、それぞれゲート絶縁膜233お
よびゲート絶縁膜223等を介して、それぞれ概ねゲー
ト電極221a,221bの直上の位置に形成されてい
る。タングステン・シリサイド膜パターン241aがノ
ード・コンタクト孔238bを介してゲート電極221
a,ゲート電極205aaに接続されることにより、ゲ
ート電極245a並びにゲート電極221aはゲート電
極205aaに接続される。また、タングステン・シリ
サイド膜パターン241bがノード・コンタクト孔23
8aを介してゲート電極221b,ゲート電極205b
aに接続されることにより、ゲート電極245b並びに
ゲート電極221bはゲート電極205baに接続され
る。ノード・コンタクト孔238a,238bに対する
ゲート電極245b,245aのオーバーラップ・マー
ジンは、0.2μm前後である。ゲート電極245a,
245b(およびゲート電極221a,221b)のゲ
ート長(チャネル長ではない),ゲート幅は、それぞれ
0.8μm,0.4μm程度である〔図4(a)〜
(c),図6(a)〕。
【0095】次に、ゲート電極245a並びにゲート電
極245bをマスクにして、ボロンのイオン注入が行な
われる。このイオン注入は、上記フォトレジスト膜24
4を残して行なってもよく、除去した後に行なってもよ
い。このイオン注入とフォトレジスト膜144の除去と
が行なわれた後、例えば1000℃,10秒間の急速熱
処理(RTA)が行なわれる。これにより、(第1の)
多結晶シリコン膜パターン231aには、(第1のP型
のドレイン領域である)P型拡散領域246aaと電源
線の一部を成す(第1のP型のソース領域である)P型
拡散領域246abとが形成され、同時に、ゲート電極
245aの概ね直下に(第1の)チャネル領域231a
aが残置され、ノード・コンタクト孔238bの周辺の
一部にN型の多結晶シリコン膜パターン231abが残
置される。また、(第2の)多結晶シリコン膜パターン
231bには、(第2のP型のドレイン領域である)P
型拡散領域246baと電源線の一部を成す(第2のP
型のソース領域である)P型拡散領域246bbとが形
成され、同時に、ゲート電極245bの概ね直下に(第
2の)チャネル領域231baが残置され、ノード・コ
ンタクト孔238aの周辺の一部にN型の多結晶シリコ
ン膜パターン231bbが残置される。
【0096】上記RTAによるP型拡散領域246a
a,246baの接合の横方向の広がりは0.2〜0.
25μm程度(ノード・コンタクト孔238a,238
bに対するゲート電極245b,245aのオーバーラ
ップ・マージン(0.2μm前後)と同程度)である
が、タングステン・シリサイド膜パターン241b,2
41a等に添加されたボロンのノード・コンタクト孔2
38a,238bの側壁部からの拡散があるため、P型
拡散領域246aa,246baは、それぞれノード・
コンタクト孔238a,238bの側壁部に達すること
になる。ノード・コンタクト孔238bの側壁部おい
て、P型拡散領域246baはタングステン・シリサイ
ド膜パターン241aに接続されることにより、P型拡
散領域246baとゲート電極245a並びにゲート電
極221aとゲート電極205aaとN型拡散層206
bbとが接続される。また、ノード・コンタクト孔23
8aの側壁部おいて、P型拡散領域246aaはタング
ステン・シリサイド膜パターン241bに接続されるこ
とにより、P型拡散領域246aaとゲート電極245
b並びにゲート電極221bとゲート電極205baと
N型拡散層206abとが接続される〔図4(a)〜
(c),図6(b)〕。
【0097】次に、LPCVD法およびCMP等によ
り、平坦な表面を有し,少なくとも底面が酸化シリコン
膜からなる層間絶縁膜253が全面に形成される。この
層間絶縁膜253は、例えば次のように形成される。L
PCVD法により膜厚100nm程度の酸化シリコン膜
が全面に形成され、続いて、LPCVD法等により膜厚
450nm程度のBPSG膜が形成される。(例えばリ
フロー処理を行なった後)CMPにより表面が平坦化さ
れる。層間絶縁膜253,ゲート絶縁膜233,ゲート
絶縁膜223,層間絶縁膜213,層間絶縁膜207お
よびゲート酸化膜203が順次異方性ドライ・エッチン
グされ、N型拡散層206acに達する(第1の)ビッ
ト・コンタクト孔254a,N型拡散層206bcに達
する(第2の)ビット・コンタクト孔254bが形成さ
れる。この異方性ドライ・エッチングでは、酸化シリコ
ン系の絶縁膜のみがエッチングされる。これらビット・
コンタクト孔254a,254bの口径はそれぞれ0.
4μm程度であり、これらビット・コンタクト孔254
a,254bのアスペクト比はそれぞれ3.9程度であ
る。
【0098】次に、WF6 をSiH4 で還元する高真空
のLPCVD法により、ビット・コンタクト孔254
a,254b内には、(プラグ・)タングステン膜(図
示せず)が選択的に成長される。続いて、全面にチタン
膜,窒化チタン膜およびアルミニウム膜が順次形成され
る。これらのアルミニウム膜,窒化チタン膜およびチタ
ン膜が順次パターニングされ、一対のビット線259
a,259bが形成される。ビット線259aはビット
・コンタクト孔254aを介してN型拡散層206ac
に接続され、ビット線259bはビット・コンタクト孔
254bを介してN型拡散層206bcに接続される
〔図4(a)〜(c)〕。
【0099】上記第2の実施例の負荷素子は、多結晶シ
リコン膜にタングステン・シリサイド膜が積層されて成
る上部ゲート電極を有した2重ゲート型のPチャネルT
FTである。このため、本実施例も上記第1の実施例と
同様に、一対のCMOSインバータの交差接続の一部
に、このタングステン・シリサイド膜を利用することが
可能となる。このため、本実施例は上記第1の実施例の
有する効果を有することになる。さらに本実施例は、2
重ゲート型のPチャネルTFTを負荷素子とすることか
ら、上記第1の実施例より電流駆動能力が高くなるとい
う利点がある。
【0100】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体記憶
装置の負荷素子は層間絶縁膜の表面上に設けられたトッ
プ・ゲート型もしくは2重ゲート型のPチャネルTFT
からなる。本発明によるPチャネルTFTでは、第1の
多結晶シリコン膜にソース領域,チャネル領域およびド
レイン領域が設けられ、(上部)ゲート電極が第2の多
結晶シリコン膜とこの膜上に積層された導電体膜とから
構成されている。このため、一対のCMOSインバータ
の交差接続の一部に、上記導電体膜を利用することが可
能となる。同しCMOSインバータをなすNチャネルM
OSトランジスタのゲート電極とPチャネルTFTのゲ
ート電極との接続は、上記第2の多結晶シリコン膜から
PチャネルTFTのゲート絶縁膜,第1の多結晶シリコ
ン膜,層間絶縁膜等を貫通してこのNチャネルMOSト
ランジスタのゲート電極に達するノード・コンタクト孔
を介して、このPチャネルTFTのゲート電極から延在
する上記導電体膜により達成される。
【0101】本発明の半導体記憶装置はこのような構造
であれことから、上記ノード・コンタクト孔の形成の際
のPチャネルTFTのゲート絶縁膜のエッチングは、表
面に上記第2の多結晶シリコン膜に覆われた状態で行な
われる。このため、このノード・コンタクト孔の形成の
ためのエッチングにおいてこのゲート絶縁膜はダメー
ジ,汚染を受けることはなく、このエッチングの後処理
の酸洗浄,稀弗酸処理によりこのゲート絶縁膜の膜厚が
局部的に薄くなることも回避される。その結果、本発明
のSRAMのメモリセルとその製造方法との採用にする
より、PチャネルTFTのゲート耐圧の極度の低下を回
避することが、容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の平面模式図および断面
模式図である。
【図2】上記第1の実施例の製造工程の断面模式図であ
り、図1(a)および(b)のXX線での断面模式図で
ある。
【図3】上記第1の実施例の製造工程の断面模式図であ
り、図1(a)および(b)のXX線での断面模式図で
ある。
【図4】本発明の第2の実施例の平面模式図および断面
模式図である。
【図5】上記第2の実施例の製造工程の断面模式図であ
り、図4(a)および(b)のYY線での断面模式図で
ある。
【図6】上記第2の実施例の製造工程の断面模式図であ
り、図4(a)および(b)のYY線での断面模式図で
ある。
【図7】PチャネルMOSトランジスタを負荷素子とし
て有するSRAMのメモリセルの一般的な回路図であ
る。
【図8】PチャネルTETを負荷素子として有する従来
のSRAMのメモリセルの平面模式図および断面模式図
である。
【図9】上記従来のSRAMのメモリセルの製造工程の
断面模式図であり、図8(a)および(b)のZZ線で
の断面模式図である。
【図10】上記従来のSRAMのメモリセルの製造工程
の断面模式図であり、図8(a)および(b)のZZ線
での断面模式図である。
【図11】PチャネルTETのオン電流のゲート酸化膜
膜厚依存性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
101,201,301 P型シリコン基板 102,202,302 フィールド酸化膜 103,203,303 ゲート酸化膜 104a,104b,204a,204b,304a,
304b,314a,314b,324a,324b
コンタクト孔 105aa,105ab,105ba,105bb,1
45a,145b,205aa,205ab,205b
a,205bb,221a,221b,215a,24
5b,305aa,305ab,305ba,305b
b,321a,321b ゲート電極 106aa〜106ac,106ba〜106bc,2
06aa〜206ac,206ba〜206bc,30
6aa〜306ac,306ba〜306bcN型拡散
層 107,113,153,207,213,253,3
07,313,353層間絶縁膜 108a,108b,208a,208b,308a,
308b 接地コンタクト孔 109,209,309 接地線 131a,131ab,131b,131bb,135
a,135b,231a,231ab,231b,23
1bb,235a,235b,331a,331b
多結晶シリコン膜パターン 131aa,131ba,231aa,231ba,3
31aa,331baチャネル領域 133,223,233,323 ゲート絶縁膜 135,235 多結晶シリコン膜 138a,138b,238a,238b ノード・
コンタクト孔 141,241 タングステン・シリサイド膜 141a,141b,241a,241b タングス
テン・シリサイド膜パターン 144,244,329,339 フォトレジスト膜 146aa,146ab,146ba,146bb,2
46aa,246ab,246ba,246bb,34
6aa,346ab,346ba,346bbP型拡散
領域 154a,154b,254a,254b,354a,
254b ビット・コンタクト孔 159a,159b,259a,259b,359a,
359b ビット線 TT1,TT2 転送用NチャネルMOSトランジスタ TD1,TD2 駆動用NチャネルMOSトランジスタ TL1,TL2 負荷用PチャネルMOSトランジスタ N1 ,N2 ノード

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のビット線の一方に接続された第1
    のN型のソース領域,第1のN型のドレイン領域,ゲー
    ト酸化膜,およびワード線に接続された第1のゲート電
    極からなり、P型シリコン基板表面に設けられた第1の
    転送用NチャネルMOSトランジスタと、 前記一対のビット線の他方に接続された第2のN型のソ
    ース領域,第2のN型のドレイン領域,前記ゲート酸化
    膜,および前記ワード線に接続された第2のゲート電極
    からなり、前記P型シリコン基板表面に設けられた第2
    の転送用NチャネルMOSトランジスタと、 接地線に接続された第3のN型のソース領域,前記第1
    のN型のドレイン領域に接続された第3のN型のドレイ
    ン領域,前記ゲート酸化膜および第3のゲート電極から
    なり、前記P型シリコン基板表面に設けられた第1の駆
    動用NチャネルMOSトランジスタと、 前記接地線に接続された第4のN型のソース領域,前記
    第2のN型のドレイン領域と前記第3のゲート電極とに
    接続された第4のN型のドレイン領域,前記ゲート酸化
    膜,および前記第3のN型のドレイン領域に接続された
    第4のゲート電極からなり、前記P型シリコン基板表面
    に設けられた第2の駆動用NチャネルMOSトランジス
    タとを有し、 前記第1,第2の転送用NチャネルMOSトランジスタ
    および前記第1,第2の駆動用NチャネルMOSトラン
    ジスタの表面を覆う層間絶縁膜を有し、 前記層間絶縁膜表面に設けられた第1の多結晶シリコン
    膜から構成され、該層間絶縁膜を介して前記第4のゲー
    ト電極の直上に延在された部分を有し、電源線に接続さ
    れた第1のP型のソース領域,第1のチャネル領域およ
    び第1のP型のドレイン領域からなる第1の多結晶シリ
    コン膜パターンと、 前記第1の多結晶シリコン膜から構成され、前記層間絶
    縁膜を介して前記第3のゲート電極の直上に延在された
    部分を有し、前記電源線に接続された第2のP型のソー
    ス領域,第2のチャネル領域および第2のP型のドレイ
    ン領域からなる第2の多結晶シリコン膜パターンと、 前記第1および第2の多結晶シリコン膜パターンの表面
    を覆い、前記層間絶縁膜表面に設けられたゲート絶縁膜
    と、 前記ゲート絶縁膜の表面に設けられた第2の多結晶シリ
    コン膜から構成され、該ゲート絶縁膜を介して前記第1
    のチャネル領域を覆い、該ゲート絶縁膜を介して,前記
    第2のP型のドレイン領域における前記第3のゲート電
    極の直上に延在された部分上に延在する部分を有する第
    3の多結晶シリコン膜パターンと、 前記第2の多結晶シリコン膜から構成され、該ゲート絶
    縁膜を介して前記第2のチャネル領域を覆い、該ゲート
    絶縁膜を介して,前記第1のP型のドレイン領域におけ
    る前記第4のゲート電極の直上に延在された部分上に延
    在する部分を有する第4の多結晶シリコン膜パターン
    と、 前記第3の多結晶シリコン膜パターン,ゲート絶縁膜,
    第2のP型のドレイン領域および層間絶縁膜を貫通し
    て、前記第3のゲート電極に達する第1のノード・コン
    タクト孔と、 前記第4の多結晶シリコン膜パターン,ゲート絶縁膜,
    第1のP型のドレイン領域および層間絶縁膜を貫通し
    て、前記第4のゲート電極に達する第2のノード・コン
    タクト孔と、 前記第3の多結晶シリコン膜パターンの上面を選択的に
    直接に覆い,前記第1のノード・コンタクト孔を介して
    前記第3のゲート電極に接続される第1の導電体膜パタ
    ーンと、該第3の多結晶シリコン膜パターンとからなる
    第5のゲート電極と、 前記第4の多結晶シリコン膜パターンの上面を選択的に
    直接に覆い,前記第2のノード・コンタクト孔を介して
    前記第4のゲート電極に接続される第2の導電体膜パタ
    ーンと、該第4の多結晶シリコン膜パターンとからなる
    第6のゲート電極とを有し、 前記第1のP型のソース領域,第1のチャネル領域,第
    1のP型のドレイン領域,ゲート絶縁膜および第5のゲ
    ート電極からなる第1の負荷用Pチャネル薄膜トランジ
    スタと、 前記第2のP型のソース領域,第2のチャネル領域,第
    2のP型のドレイン領域,ゲート絶縁膜および第6のゲ
    ート電極からなる第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジ
    スタとを有することとを併せて特徴とする半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2の導電体膜パターン
    が高融点金属膜もしくは高融点金属合金膜からなること
    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】 一対のビット線の一方に接続された第1
    のN型のソース領域,第1のN型のドレイン領域,ゲー
    ト酸化膜,およびワード線に接続された第1のゲート電
    極からなり、P型シリコン基板表面に設けられた第1の
    転送用NチャネルMOSトランジスタと、 前記一対のビット線の他方に接続された第2のN型のソ
    ース領域,第2のN型のドレイン領域,前記ゲート酸化
    膜,および前記ワード線に接続された第2のゲート電極
    からなり、前記P型シリコン基板表面に設けられた第2
    の転送用NチャネルMOSトランジスタと、 接地線に接続された第3のN型のソース領域,前記第1
    のN型のドレイン領域に接続された第3のN型のドレイ
    ン領域,前記ゲート酸化膜および第3のゲート電極から
    なり、前記P型シリコン基板表面に設けられた第1の駆
    動用NチャネルMOSトランジスタと、 前記接地線に接続された第4のN型のソース領域と前記
    第2のN型のドレイン領域および前記第3のゲート電極
    に接続された第4のN型のドレイン領域と前記ゲート酸
    化膜と前記第3のN型のドレイン領域に接続された第4
    のゲート電極とからなる前記P型シリコン基板表面に設
    けられた第2の駆動用NチャネルMOSトランジスタと
    を有し、 前記第1,第2の転送用NチャネルMOSトランジスタ
    および前記第1,第2の駆動用NチャネルMOSトラン
    ジスタの表面を覆う層間絶縁膜を有し、 前記層間絶縁膜を介して前記第3のゲート電極の直上に
    延在された部分を有して該層間絶縁膜表面に設けられた
    第5のゲート電極と、 前記層間絶縁膜を介して前記第4のゲート電極の直上に
    延在された部分を有して該層間絶縁膜表面に設けられた
    第6のゲート電極と、 前記第5,第6のゲート電極表面を覆い、前記層間絶縁
    膜表面に設けられた第1のゲート絶縁膜と、 前記第1のゲート絶縁膜表面に設けられた第1の多結晶
    シリコン膜から構成され、該第1のゲート絶縁膜を介し
    て前記第6のゲート電極の直上に延在された部分を有す
    る第1のP型のドレイン領域,該第1のゲート絶縁膜を
    介して前記第5のゲート電極上に設けられた第1のチャ
    ネル領域,および電源線に接続された第1のP型のソー
    ス領域からなる第1の多結晶シリコン膜パターンと、 前記第1の多結晶シリコン膜から構成され、前記第1の
    ゲート絶縁膜を介して前記第5のゲート電極の直上に延
    在された部分を有する第2のP型のドレイン領域,該第
    1のゲート絶縁膜を介して前記第6のゲート電極上に設
    けられた第2のチャネル領域,および前記電源線に接続
    された第2のP型のソース領域からなる第2の多結晶シ
    リコン膜パターンと、 前記第1および第2の多結晶シリコン膜パターンの表面
    を覆い、前記第1のゲート絶縁膜表面に設けられた第2
    のゲート絶縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜の表面に設けられた第2の多結
    晶シリコン膜から構成され、前記第1のゲート絶縁膜お
    よび該第2のゲート絶縁膜を介して前記第5のゲート電
    極の直上に設けられた第3の多結晶シリコン膜パターン
    と、 前記第2の多結晶シリコン膜から構成され、前記第1の
    ゲート絶縁膜および該第2のゲート絶縁膜を介して前記
    第6のゲート電極の直上に設けられた第4の多結晶シリ
    コン膜パターンと、 前記第3の多結晶シリコン膜パターン,第2のゲート絶
    縁膜,第2のP型のドレイン領域,第1のゲート絶縁
    膜,第5のゲート電極および層間絶縁膜を貫通して、前
    記第3のゲート電極に達する第1のノード・コンタクト
    孔と、 前記第4の多結晶シリコン膜パターン,第2のゲート絶
    縁膜,第1のP型のドレイン領域,第1のゲート絶縁
    膜,第6のゲート電極および層間絶縁膜を貫通して、前
    記第4のゲート電極に達する第2のノード・コンタクト
    孔と、 前記第3の多結晶シリコン膜パターンの上面を選択的に
    直接に覆い,前記第1のノード・コンタクト孔を介して
    前記第3のゲート電極に接続される第1の導電体膜パタ
    ーンと、該第3の多結晶シリコン膜パターンとからなる
    第7のゲート電極と、 前記第4の多結晶シリコン膜パターンの上面を選択的に
    直接に覆い,前記第2のノード・コンタクト孔を介して
    前記第4のゲート電極に接続される第2の導電体膜パタ
    ーンと、該第4の多結晶シリコン膜パターンとからなる
    第8のゲート電極とを有し、 前記第5のゲート電極,第1のゲート絶縁膜,第1のP
    型のソース領域,第1のチャネル領域,第1のP型のド
    レイン領域,第2のゲート絶縁膜および第7のゲート電
    極からなる第1の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタ
    と、 前記第6のゲート電極,第1のゲート絶縁膜,第2のP
    型のソース領域,第2のチャネル領域,第2のP型のド
    レイン領域,第2のゲート絶縁膜および第8のゲート電
    極からなる第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタと
    を有することとを併せて特徴とする半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記第1および第2の導電体膜パターン
    が高融点金属膜もしくは高融点金属合金膜からなること
    を特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 P型シリコン基板の表面の素子分離領域
    と素子形成領域とにそれぞれフィールド酸化膜と熱酸化
    によるゲート酸化膜とを形成した後、該P型シリコン基
    板の表面に第1のN型のソース領域と第1のN型のドレ
    イン領域とゲート酸化膜とワード線を兼る第1のゲート
    電極とからなる第1の転送用NチャネルMOSトランジ
    スタ,第2のN型のソース領域と第2のN型のドレイン
    領域と該ゲート酸化膜と該ワード線を兼る第2のゲート
    電極とからなる第2の転送用NチャネルMOSトランジ
    スタ,第3のN型のソース領域と該第1のN型のドレイ
    ン領域に接続された第3のN型のドレイン領域と該ゲー
    ト酸化膜と第3のゲート電極とからなる第1の駆動用N
    チャネルMOSトランジスタ,および第4のN型のソー
    ス領域と該第2のN型のドレイン領域および該第3のゲ
    ート電極に接続された第4のN型のドレイン領域と該ゲ
    ート酸化膜と該第3のN型のドレイン領域に接続された
    第4のゲート電極とからなる第2の駆動用NチャネルM
    OSトランジスタを形成する工程と、 全面に第1の層間絶縁膜を形成し、該第1の層間絶縁膜
    に前記第3,第4のN型のソース領域に達する第1,第
    2の接地コンタクト孔を形成する工程と、 所定の領域に開口部を有し、前記第1,第2の接地コン
    タクト孔を介して前記第3,第4のN型のソース領域に
    接続される接地線を形成する工程と、 全面に第2の層間絶縁膜を形成し、全面にN型の第1の
    多結晶シリコン膜を形成する工程と、 前記第1の多結晶シリコン膜をパターニングして、前記
    第2および第1の層間絶縁膜を介して前記第4のゲート
    電極の直上に延在された部分を有する第1の多結晶シリ
    コン膜パターンと、該第2および第1の層間絶縁膜を介
    して前記第3のゲート電極の直上に延された部分を有す
    る第2の多結晶シリコン膜パターンとを形成する工程
    と、 全面にゲート絶縁膜を形成する工程と、 全面に所望の導電型の第2の多結晶シリコン膜を形成す
    る工程と、 前記第3,第4のゲート電極の直上に形成された前記第
    2の多結晶シリコン膜と、前記ゲート絶縁膜と、前記第
    2,第1の多結晶シリコン膜パターンと、前記第2の層
    間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜とを順次エッチング
    して、該第3,第4のゲート電極に達する第1,第2の
    ノード・コンタクト孔を形成する工程と、 全面に導電体膜を形成し、該導電体膜並びに前記第2の
    多結晶シリコン膜をパターニングして、前記ゲート絶縁
    膜を介して前記第1の多結晶シリコン膜パターンの所定
    の領域上を横断して前記第1のノード・コンタクト孔に
    達する第3の多結晶シリコン膜パターンと該第3の多結
    晶シリコン膜パターンの上面を選択的に直接に覆い,該
    第1のノード・コンタクト孔を介して前記第3のゲート
    電極に接続される第1の導電体膜パターンとからなる第
    5のゲート電極を形成し、同時に、該ゲート絶縁膜を介
    して該第2の多結晶シリコン膜パターンの所定の領域上
    を横断して前記第2のノード・コンタクト孔に達する第
    4の多結晶シリコン膜パターンと該第4の多結晶シリコ
    ン膜パターンの上面を選択的に直接に覆い,該第2のノ
    ード・コンタクト孔を介して前記第4のゲート電極に接
    続される第2の導電体膜パターンとからなる第6のゲー
    ト電極を形成する工程と、 前記第5,第6のゲート電極をマスクして前記第1,第
    2の多結晶シリコン膜パターンにP型不純物の拡散を行
    ない、該第1の多結晶シリコン膜パターンに電源線の一
    部をなす第1のP型のソース領域と第1のチャネル領域
    と前記第2のノード・コンタクト孔を介して該第6のゲ
    ート電極に接続される第1のP型のドレイン領域とを形
    成し、該第2の多結晶シリコン膜パターンに該電源線の
    一部をなす第2のP型のソース領域と第2のチャネル領
    域と前記第1のノード・コンタクト孔を介して該第5の
    ゲート電極に接続される第2のP型のドレイン領域とを
    形成することにより、該第1のP型のソース領域,該第
    1のチャネル領域,該第1のP型のドレイン領域,前記
    ゲート絶縁膜および該第5のゲート電極からなる第1の
    負荷用Pチャネル薄膜トランジスタと、該第2のP型の
    ソース領域,該第2のチャネル領域,該第2のP型のド
    レイン領域,該ゲート絶縁膜および該第6のゲート電極
    からなる第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタとを
    形成する工程と、 全面に第3の層間絶縁膜を形成し、該第3の層間絶縁
    膜,前記第2の層間絶縁膜および前記第1の層間絶縁膜
    を順次エッチングして、前記第1および第2のN型のソ
    ース領域に達する第1および第2のビット・コンタクト
    孔を形成し、該第1および第2のビット・コンタクト孔
    を介して該第1および第2のN型のソース領域にそれぞ
    れ接続する一対のビット線を形成する工程とを有するこ
    とを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記第1および第2の導電体膜パターン
    が高融点金属膜もしくは高融点金属合金膜からなること
    を特徴とする請求項5記載の半導体記憶装置の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 P型シリコン基板の表面の素子分離領域
    と素子形成領域とにそれぞれフィールド酸化膜と熱酸化
    によるゲート酸化膜とを形成した後、該P型シリコン基
    板の表面に第1のN型のソース領域と第1のN型のドレ
    イン領域とゲート酸化膜とワード線を兼る第1のゲート
    電極とからなる第1の転送用NチャネルMOSトランジ
    スタ,第2のN型のソース領域と第2のN型のドレイン
    領域と該ゲート酸化膜と該ワード線を兼る第2のゲート
    電極とからなる第2の転送用NチャネルMOSトランジ
    スタ,第3のN型のソース領域と該第1のN型のドレイ
    ン領域に接続された第3のN型のドレイン領域と該ゲー
    ト酸化膜と第3のゲート電極とからなる第1の駆動用N
    チャネルMOSトランジスタ,および第4のN型のソー
    ス領域と該第2のN型のドレイン領域および該第3のゲ
    ート電極に接続された第4のN型のドレイン領域と該ゲ
    ート酸化膜と該第3のN型のドレイン領域に接続された
    第4のゲート電極とからなる第2の駆動用NチャネルM
    OSトランジスタを形成する工程と、 全面に第1の層間絶縁膜を形成し、該第1の層間絶縁膜
    に前記第3,第4のN型のソース領域に達する第1,第
    2の接地コンタクト孔を形成する工程と、 所定の領域に開口部を有し、前記第1,第2の接地コン
    タクト孔を介して前記第3,第4のN型のソース領域に
    接続される接地線を形成する工程と、 全面に第2の層間絶縁膜を形成し、該第2の層間絶縁膜
    および前記第1の層間絶縁膜を介して前記第3のゲート
    電極の直上に延在された部分を有する第5のゲート電極
    と、該第2の層間絶縁膜および該第1の層間絶縁膜を介
    して前記第4のゲート電極の直上に延在された部分を有
    する第6のゲート電極とを該第2の層間絶縁膜の表面に
    形成する工程と、 全面に第1のゲート絶縁膜を形成し、全面にN型の第1
    の多結晶シリコン膜を形成する工程と、 前記第1の多結晶シリコン膜をパターニングして、前記
    第1のゲート絶縁膜を介して前記第5のゲート電極の所
    定の領域上を横断し,前記第6のゲート電極における前
    記第4のゲート電極の直上に延在された部分上に延在す
    る部分を有する第1の多結晶シリコン膜パターンと、該
    第1のゲート絶縁膜を介して該第6のゲート電極の所定
    の領域上を横断し,該第5のゲート電極における前記第
    3のゲート電極の直上に延在された部分上に延在する部
    分を有する第2の多結晶シリコン膜パターンとを形成す
    る工程と、 全面に第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、 全面に所望の導電型の第2の多結晶シリコン膜を形成す
    る工程と、 前記第3,第4のゲート電極の直上に形成された前記第
    2の多結晶シリコン膜と、前記第2のゲート絶縁膜と、
    前記第2,第1の多結晶シリコン膜パターンと、前記第
    1のゲート絶縁膜と、前記第5,第6のゲート電極と、
    前記第2の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜とを順
    次エッチングして、該第3,第4のゲート電極に達する
    第1,第2のノード・コンタクト孔を形成する工程と、 全面に導電体膜を形成し、該導電体膜並びに前記第2の
    多結晶シリコン膜をパターニングして、前記第2および
    第1のゲート絶縁膜を介して前記第5のゲート電極を覆
    い,前記第1のノード・コンタクト孔に達する第3の多
    結晶シリコン膜パターンと該第3の多結晶シリコン膜パ
    ターンの上面を選択的に直接に覆い,該第1のノード・
    コンタクト孔を介して前記第3のゲート電極に接続され
    る第1の導電体膜パターンとからなる第7のゲート電極
    を形成し、同時に、該第2および第1のゲート絶縁膜を
    介して前記第6のゲート電極を覆い,前記第2のノード
    ・コンタクト孔に達する第4の多結晶シリコン膜パター
    ンと該第4の多結晶シリコン膜パターンの上面を選択的
    に直接に覆い,該第2のノード・コンタクト孔を介して
    前記第4のゲート電極に接続される第2の導電体膜パタ
    ーンとからなる第8のゲート電極を形成する工程と、 前記第7,第8のゲート電極をマスクして前記第1,第
    2の多結晶シリコン膜パターンにP型不純物の拡散を行
    ない、該第1の多結晶シリコン膜パターンに電源線の一
    部をなす第1のP型のソース領域と第1のチャネル領域
    と前記第2のノード・コンタクト孔を介して前記第6の
    ゲート電極並びに該第8のゲート電極に接続される第1
    のP型のドレイン領域とを形成し、該第2の多結晶シリ
    コン膜パターンに該電源線の一部をなす第2のP型のソ
    ース領域と第2のチャネル領域と前記第1のノード・コ
    ンタクト孔を介して前記第5のゲート電極並びに該第7
    のゲート電極に接続される第2のP型のドレイン領域と
    を形成することにより、該第5のゲート電極,前記第1
    のゲート絶縁膜,該第1のP型のソース領域,該第1の
    チャネル領域,該第1のP型のドレイン領域,前記第2
    のゲート絶縁膜および該第7のゲート電極からなる第1
    の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタと、該第6のゲー
    ト電極,該第1のゲート絶縁膜,該第2のP型のソース
    領域,該第2のチャネル領域,該第2のP型のドレイン
    領域,該第2のゲート絶縁膜および該第8のゲート電極
    からなる第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタとを
    形成する工程と、 全面に第3の層間絶縁膜を形成し、該第3の層間絶縁
    膜,前記第2の層間絶縁膜および前記第1の層間絶縁膜
    を順次エッチングして、前記第1および第2のN型のソ
    ース領域に達する第1および第2のビット・コンタクト
    孔を形成し、該第1および第2のビット・コンタクト孔
    を介して該第1および第2のN型のソース領域にそれぞ
    れ接続する一対のビット線を形成する工程とを有するこ
    とを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記第1および第2の導電体膜パターン
    が高融点金属膜もしくは高融点金属合金膜からなること
    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。
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