JPH09129754A - Semiconductor memory device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor memory device and manufacture thereof

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JPH09129754A
JPH09129754A JP7282949A JP28294995A JPH09129754A JP H09129754 A JPH09129754 A JP H09129754A JP 7282949 A JP7282949 A JP 7282949A JP 28294995 A JP28294995 A JP 28294995A JP H09129754 A JPH09129754 A JP H09129754A
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insulating film
region
film
type
gate electrode
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Fumihiko Hayashi
文彦 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure and a manufacturing method thereof, which prevent the formation of parasitic resistance at a node contact part and the deterioration of the pressure resistance of a TFT gate insulating film in an SRAM memory, wherein an upper-gate P-channel TFT is made to be a load element. SOLUTION: The connection of the gate electrode of a drive N-channel MOS transistor, an N-type diffused layer, a high-concentration P-type polycrystal silicon region, which is a TFT drain region, and a TFT gate electrode is performed by embedded electrodes 18a and 18b formed in node contact holes 17a and 17b. A TFT gate electrode 15b is arranged so that the electrode 15b is overlapped with the node contact hole 15b and does not protrude to the side of the TFT gate electrode 15a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置およ
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、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)
セルの構造および製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a static random access memory (SRAM) having a P-channel thin film transistor (TFT) as a load MOS transistor.
The present invention relates to a cell structure and a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在SRAMメモリセルにおいては、高
集積化に有利なため、高抵抗素子を負荷素子として用い
る方式が主流になっている。しかし微細化、低電圧化が
進むにつれ、リーク電流、ノイズあるいはα線によるソ
フトエラーに対して安定性を確保するためには、負荷素
子にPチャネルTFTを用いる方式が重要となってきて
いる。
2. Description of the Related Art At present, in the SRAM memory cell, a system using a high resistance element as a load element has become mainstream because it is advantageous for high integration. However, as miniaturization and voltage reduction progress, in order to ensure stability against leakage current, noise, or soft error due to α-rays, a method using a P-channel TFT as a load element has become important.

【0003】SRAMメモリセルの等価回路図である図
6を参照すると、PチャネルMOSトランジスタを負荷
素子として持つSRAMのメモリセルは、以下のように
なっている。
Referring to FIG. 6, which is an equivalent circuit diagram of an SRAM memory cell, an SRAM memory cell having a P-channel MOS transistor as a load element is as follows.

【0004】このメモリセルは6つのMOSトランジス
タからなる。例えば、1対の情報転送用MOSFETす
なわち2つの転送用NチャネルMOSトランジスタ(T
T1、TT2)と1対の駆動用MOSFETすなわち2
つの駆動用NチャネルMOSトランジスタ(TD1、T
D2)、及び2つの負荷用PチャネルMOS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および
TL2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。TD1お
よびTD2のN型のソース領域とTL1およびTL2の
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に印可された電源線とに接続されている。
TT1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のソース領域は対をな
すビット線BL1およびBL2にそれぞれ接続され、T
T1およびTT2のN型のドレイン領域はそれぞれN
1、N2に接続されている。
This memory cell comprises six MOS transistors. For example, a pair of information transfer MOSFETs, ie, two transfer N-channel MOS transistors (T
T1, TT2) and a pair of driving MOSFETs, ie, 2
Drive N-channel MOS transistors (TD1, T
D2) and two load P-channel MOS transistors (TL1, TL2). These six MOS
The transistors are connected as follows. The first inverter composed of TD1 and TL1 and the second inverter composed of TD2 and TL2 are cross-connected at two connection points (N1, N2). The N-type source regions of TD1 and TD2 and the P-type source regions of TL1 and TL2 are connected to a ground line applied to Vss and a power supply line applied to Vcc, respectively.
The gate electrodes of TT1 and TT2 are one word line WL.
Source regions of TT1 and TT2 are connected to paired bit lines BL1 and BL2, respectively,
The N-type drain regions of T1 and TT2 are respectively N
1, N2.

【0005】このようなメモリセルを形成する際、6つ
のMOSトランジスタ(TT1、TT2、TD1、TD
2、TL1、TL2)をシリコン基板の同一平面上に形
成すると、高抵抗負荷型のメモリセルに比べ1.5〜2
倍のセル面積が必要となり、高集積化に適さなくなる。
しかし4つのNチャネルMOSトランジスタ(TT1、
TT2、TD1、TD2)をシリコン基板の上に形成
し、2つのPチャネルMOSトランジスタ(TL1、T
L2)を1対の負荷用薄膜トランジスタすなわち1対の
TFTで形成し、TT1、TT2、TD1、TD2の上
方に積層する方式をとれば、高抵抗負荷型と同一のセル
面積となり、高集積化が実現する。
When such a memory cell is formed, six MOS transistors (TT1, TT2, TD1, TD
2, TL1 and TL2) are formed on the same plane of the silicon substrate, and are 1.5 to 2 times larger than the high resistance load type memory cell.
This requires twice the cell area, and is not suitable for high integration.
However, four N-channel MOS transistors (TT1,
TT2, TD1, TD2) are formed on a silicon substrate, and two P-channel MOS transistors (TL1, T
If L2) is formed of a pair of load thin film transistors, that is, a pair of TFTs, and stacked above TT1, TT2, TD1, and TD2, the cell area becomes the same as that of the high-resistance load type, and high integration can be achieved. Realize.

【0006】そして、現在ではTFTのゲート電極をチ
ャネル部の上部に設ける上部ゲート型のTFTを負荷素
子として用いるSRAMメモリセルが重要になってきて
いる。この大きな理由は、TFTのソース・ドレイン領
域がゲート電極に対し自己整合的に形成できることにあ
る。
At present, an SRAM memory cell using an upper gate type TFT as a load element, in which a gate electrode of the TFT is provided above a channel portion, has become important. The major reason is that the source / drain regions of the TFT can be formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode.

【0007】これに対して、TFTのゲート電極がチャ
ネル部の下部にある下部ゲート型のTFTでは前述した
ソース・ドレインがゲート電極に対し自己整合的に形成
できずメモリセルの微細化に適さなくなってくる。
On the other hand, in the case of a lower gate type TFT in which the gate electrode of the TFT is below the channel portion, the above-mentioned source / drain cannot be formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode, which is not suitable for miniaturization of a memory cell. Come.

【0008】このような技術は、例えば、1991−シ
ンポジウム−オン−ヴィ・エル・エス・アイ−テクノロ
ジィ−ダイジェスト−オブ−テクニカル−ペーパーズ、
23−24ページ(1991 Symposium o
n VLSI Technology Digest
of Technical Papers pp.23
−24)に報告されている。
[0008] Such techniques are described, for example, in 1991-Symposium-On-VSL-Technology-Digest-of-Technical Papers,
Pages 23-24 (1991 Symposium o)
n VLSI Technology Digest
of Technical Papers pp. 23
−24).

【0009】以下、PチャネルMOSトランジスタを負
荷素子として持つSRAMメモリセルの等価回路図であ
る図6と、SRAMメモリセルの断面模式図である図7
を参照して、前記文献で報告されている従来の技術につ
いて説明する。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of an SRAM memory cell having a P-channel MOS transistor as a load element, and FIG. 7 is a schematic sectional view of the SRAM memory cell.
A conventional technique reported in the literature will be described with reference to FIG.

【0010】上記文献にはメモリセルの平面図は示され
ていないが、公知技術から推測すると図7は、図6中の
接続点N1あるいはN2の一方を含んだビット線BL
1、BL2に平行方向の断面図であり、N1を含んだ断
面とN2を含んだ断面とでほぼ対称の構造を持っている
と考えられる。そこで、ここでは図7をN1を含んだビ
ット線BL1に平行方向の断面であるとして説明をする
ことにする。
Although the above document does not show a plan view of the memory cell, inferring from the prior art, FIG. 7 shows that the bit line BL including one of the connection points N1 and N2 in FIG.
1 is a cross-sectional view in the direction parallel to BL2, and is considered to have a substantially symmetric structure between a cross section including N1 and a cross section including N2. Therefore, here, FIG. 7 is described as a cross section in the direction parallel to the bit line BL1 including N1.

【0011】接続点N2を含んだ断面構造に関しては、
転送用NチャネルMOSトランジスタTT1、TT2、
駆動用NチャネルMOSトランジスタTD1、TD2、
接続点N1、N2、ビット線BL1、BL2をそれぞれ
入れ替えて考えればよい。
Regarding the sectional structure including the connection point N2,
Transfer N-channel MOS transistors TT1, TT2,
Driving N-channel MOS transistors TD1, TD2,
The connection points N1 and N2 and the bit lines BL1 and BL2 may be replaced with each other.

【0012】図7に示すように、シリコン基板101の
表面には素子分離酸化膜102およびゲート酸化膜10
3が設けられている。そして、ゲート酸化膜103上に
は駆動用ゲート電極104と転送用ゲート電極105が
形成される。さらに、シリコン基板101の表面の素子
形成領域には、素子分離酸化膜102と転送用ゲート電
極105に自己整合的にN型拡散層106a,106b
が設けられている。
As shown in FIG. 7, on a surface of a silicon substrate 101, an element isolation oxide film 102 and a gate oxide film 10 are formed.
3 are provided. Then, a driving gate electrode 104 and a transfer gate electrode 105 are formed on the gate oxide film 103. Further, in the element formation region on the surface of the silicon substrate 101, N-type diffusion layers 106a and 106b are self-aligned with the element isolation oxide film 102 and the transfer gate electrode 105.
Is provided.

【0013】このようにして、駆動用ゲート電極10
4、ゲート酸化膜103と、駆動用ゲート電極104を
はさんで紙面に垂直方向に配置されたN型拡散層(図示
されず)とから、駆動用NチャネルMOSトランジスタ
TD2が構成されている。また転送用ゲート電極10
5、N型拡散層106a(N型のドレイン領域)、N型
拡散層106b(N型のソース領域)とから転送用Nチ
ャネルMOSトランジスタTT1が構成される。ここ
で、転送用ゲート電極105はワード線WLを兼ね、N
型拡散層106aは図中に示されていない駆動用Nチャ
ネルMOSトランジスタTD1のドレイン領域ともなっ
ている。
In this manner, the driving gate electrode 10
4. The driving N-channel MOS transistor TD2 is composed of the gate oxide film 103 and an N-type diffusion layer (not shown) arranged in a direction perpendicular to the plane of the drawing with the driving gate electrode 104 interposed therebetween. Also, the transfer gate electrode 10
5, the N-type diffusion layer 106a (N-type drain region) and the N-type diffusion layer 106b (N-type source region) constitute a transfer N-channel MOS transistor TT1. Here, the transfer gate electrode 105 also serves as the word line WL,
The type diffusion layer 106a also serves as a drain region of a driving N-channel MOS transistor TD1 not shown in the figure.

【0014】これらのNチャネルMOSトランジスタの
上には、第1層間絶縁膜107を介して、ポリサイド構
造を持つ接地線108が設けられており、図示されてい
ないが、この接地線108は接地用のコンタクト孔を通
して、駆動用NチャネルMOSトランジスタTD1、T
D2のソースとなるN型拡散層に接続している。そして
接地線108を含めて第1層間絶縁膜107の表面は第
2層間絶縁膜109によって覆われている。
A ground line 108 having a polycide structure is provided on these N-channel MOS transistors via a first interlayer insulating film 107. Although not shown, this ground line 108 is used for grounding. N-channel MOS transistors TD1, T2
It is connected to the N-type diffusion layer serving as the source of D2. The surface of the first interlayer insulating film 107 including the ground line 108 is covered with the second interlayer insulating film 109.

【0015】そして、第1層間絶縁膜107と第2層間
絶縁膜109には、駆動用ゲート電極104上、N型拡
散層106a上の両方に達する接続コンタクト孔11
0、及びN型拡散層106b上に達するビット線コンタ
クト孔111が開口されており、これらの接続コンタク
ト孔110およびビット線コンタクト孔111の内部に
は、N型にドープされた多結晶シリコンからなる埋め込
み電極112、113が形成されている。このようにし
て、駆動用ゲート電極104とN型拡散層106aと
は、埋め込み電極112を介して接続コンタクト孔11
0内部で接続している。
The first interlayer insulating film 107 and the second interlayer insulating film 109 have connection contact holes 11 reaching both on the drive gate electrode 104 and on the N-type diffusion layer 106a.
Bit line contact holes 111 reaching the 0 and N type diffusion layers 106b are opened, and the insides of these connection contact holes 110 and bit line contact holes 111 are made of N-type doped polycrystalline silicon. Embedded electrodes 112 and 113 are formed. In this manner, the driving gate electrode 104 and the N-type diffusion layer 106a are connected to the connection contact hole 11 through the buried electrode 112.
0 Internally connected.

【0016】そして、埋め込み電極112の最上部に
は、TFTのP型のドレイン領域とN型の埋め込み電極
112との間に寄生的に形成されるPNダイオードを排
除する目的で、チタン・シリサイド層114が形成され
ている。同時に、埋め込み電極113の上部にもチタン
・シリサイド層115が形成される。
A titanium silicide layer is formed on the top of the buried electrode 112 in order to eliminate a PN diode parasitically formed between the P-type drain region of the TFT and the N-type buried electrode 112. 114 are formed. At the same time, a titanium silicide layer 115 is also formed on the buried electrode 113.

【0017】そして、第2層間絶縁膜109の表面上に
は上部ゲート型の負荷用PチャネルTFTが作成され
る。すなわち、第2層間絶縁膜109上に、多結晶シリ
コン膜パターンが形成されており、この多結晶シリコン
膜パターンは、TFTのソース領域となる高濃度P型多
結晶シリコン領域116、チャネル領域となるN型多結
晶シリコン領域117、ドレイン領域となる高濃度P型
多結晶シリコン領域118、LDD(Lightly
Doped Drain)領域となる低濃度P型多結晶
シリコン領域119a,119bが形成される。そし
て、TFT用ゲート絶縁膜120上には、P型多結晶シ
リコン膜からなる電源配線121、TFT用ゲート電極
122a、122bが形成されている。電源配線12
1、TFT用ゲート電極122bは、コンタクト孔を通
して、それぞれ、高濃度P型多結晶シリコン領域11
6、118と接続している。
Then, an upper gate type load P-channel TFT is formed on the surface of the second interlayer insulating film 109. That is, a polycrystalline silicon film pattern is formed on the second interlayer insulating film 109, and this polycrystalline silicon film pattern becomes a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 116 serving as a source region of the TFT and a channel region. N-type polysilicon region 117, high-concentration P-type polysilicon region 118 serving as a drain region, LDD (Lightly
Low-concentration P-type polycrystalline silicon regions 119a and 119b to be Doped Drain regions are formed. On the TFT gate insulating film 120, a power supply wiring 121 made of a P-type polycrystalline silicon film and TFT gate electrodes 122a and 122b are formed. Power supply wiring 12
1. The TFT gate electrode 122b is connected to the high-concentration P-type polysilicon region 11 through the contact hole.
6 and 118 are connected.

【0018】このようにして、TFT用ゲート電極12
2a、高濃度P型多結晶シリコン領域116、低濃度P
型多結晶シリコン領域119a、N型多結晶シリコン領
域117、低濃度多結晶シリコン領域119b、高濃度
P型多結晶シリコン領域118とから、負荷用Pチャネ
ルTFT TL1が構成される。TFT用ゲート電極1
22bは、負荷用PチャネルTFT TL2のゲート電
極となっている。
In this manner, the TFT gate electrode 12
2a, high-concentration P-type polysilicon region 116, low-concentration P
A load P-channel TFT TL1 is composed of the type polycrystalline silicon region 119a, the N type polycrystalline silicon region 117, the low concentration polycrystalline silicon region 119b, and the high concentration P type polycrystalline silicon region 118. Gate electrode 1 for TFT
22b is a gate electrode of the load P-channel TFT TL2.

【0019】更に、保護絶縁膜123が堆積され、第3
層間絶縁膜124が形成され、ビット線125が設けら
れる。ここで、ビット線125はコンタクト孔を介して
チタン・シリサイド層115に接続される。
Further, a protective insulating film 123 is deposited,
An interlayer insulating film 124 is formed, and a bit line 125 is provided. Here, the bit line 125 is connected to the titanium silicide layer 115 via the contact hole.

【0020】次に、図8を参照して従来の技術の製造方
法を簡単に説明する。図8はSRAMメモリセル部の製
造工程順の断面図である。
Next, a conventional manufacturing method will be briefly described with reference to FIG. FIG. 8 is a sectional view of the SRAM memory cell portion in the order of the manufacturing process.

【0021】図8(a)に示すように、導電型がP型の
シリコン基板101の表面の素子分離領域に、素子分離
酸化膜102が形成され、素子形成領域にゲート酸化膜
103が形成される。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て、駆動用ゲート電極10
4、転送用ゲート電極105が形成される。素子分離酸
化膜102、駆動用ゲート電極104、転送用105を
マスクとしたN型不純物のイオン注入等により、P型の
シリコン基板101の表面にはN型拡散層106a、1
06bが形成される。
As shown in FIG. 8A, an element isolation oxide film 102 is formed in an element isolation region on the surface of a P-type silicon substrate 101, and a gate oxide film 103 is formed in an element formation region. You. An N-type polycrystalline silicon film and a tungsten silicide film are sequentially formed on the entire surface, and these laminated films are patterned to form a driving gate electrode 10.
4. The transfer gate electrode 105 is formed. N-type diffusion layers 106a, 1a are formed on the surface of the P-type silicon substrate 101 by ion implantation of N-type impurities using the element isolation oxide film 102, the driving gate electrode 104, and the transfer 105 as a mask.
06b is formed.

【0022】次に、第1層間絶縁膜107が全面に形成
され、図中には示されていない接地コンタクトの開口の
後、全面にN型多結晶シリコン膜、タングステン・シリ
サイド膜が順次形成される。これらの積層膜がパターニ
ングされて、接地線108が形成される。
Next, a first interlayer insulating film 107 is formed on the entire surface, and after opening a ground contact (not shown), an N-type polycrystalline silicon film and a tungsten silicide film are sequentially formed on the entire surface. You. These laminated films are patterned to form the ground line 108.

【0023】次に、平坦な表面を有する第2層間絶縁膜
109が全面に形成され、第1及び第2層間絶縁膜10
9,107を貫通し、駆動用ゲート電極104上、N型
拡散層106a上の両方に達する接続コンタクト孔11
0、N型拡散層106b上に達するビット線コンタクト
孔111が開口される。この接続コンタクト孔110、
ビット線コンタクト孔111の内部は、N型の多結晶シ
リコンにより充填され、埋め込み電極112,113が
形成される。ここで全面にチタンを形成し、熱処理する
ことにより、埋め込み電極112,113の上部にのみ
自己整合的にチタン・シリサイド層114,115が形
成される。
Next, a second interlayer insulating film 109 having a flat surface is formed on the entire surface, and the first and second interlayer insulating films 10 are formed.
9, 107, and reaches both the drive gate electrode 104 and the N-type diffusion layer 106a.
A bit line contact hole 111 reaching the 0, N type diffusion layer 106b is opened. This connection contact hole 110,
The inside of the bit line contact hole 111 is filled with N-type polycrystalline silicon, and buried electrodes 112 and 113 are formed. Here, by forming titanium on the entire surface and performing heat treatment, titanium silicide layers 114 and 115 are formed only on the buried electrodes 112 and 113 in a self-aligned manner.

【0024】次に、全面にN型不純物を含んだ多結晶シ
リコン膜が形成され、パターニングされてN型多結晶シ
リコン領域117が形成される。その上に、全面にTF
T用ゲート絶縁膜120が形成され、コンタクト孔の開
口後、全面にP型多結晶シリコン膜が形成される。これ
がパターニングされて電源配線121、TFT用ゲート
電極122a,122bが形成される(図8(a))。
Next, a polycrystalline silicon film containing an N-type impurity is formed on the entire surface and patterned to form an N-type polycrystalline silicon region 117. On top of that, TF
A gate insulating film for T is formed, and a P-type polycrystalline silicon film is formed on the entire surface after the opening of the contact hole. This is patterned to form a power supply line 121 and TFT gate electrodes 122a and 122b (FIG. 8A).

【0025】ここで全面にP型不純物であるBF2 イオ
ンが3×1013cm-2程度の面密度でイオン注入され、
TFT用ゲート電極122aをマスクとして自己整合的
に低濃度P型多結晶シリコン領域119’a,119’
bが形成される(図8(b))。
Here, BF 2 ions, which are P-type impurities, are implanted into the entire surface at an area density of about 3 × 10 13 cm −2 ,
Using the TFT gate electrode 122a as a mask, the low-concentration P-type polysilicon regions 119'a and 119 'are self-aligned.
b is formed (FIG. 8B).

【0026】次に、LDD構造形成のための保護絶縁膜
123が全面に形成され、全面にP型不純物であるBF
2 イオンが1×1015cm-2程度の面密度でイオン注入
されることで、高濃度P型多結晶シリコン領域116,
118が形成される。このとき、電源配線121、TF
T用ゲート電極122bに覆われた部分には、マスクさ
れて不純物注入のない領域116’,118’が残置さ
れるが、電源配線121、TFT用ゲート電極122b
はP型多結晶シリコン膜からなるので、その後十分な熱
処理がかかれば、コンタクト孔を介してP型不純物が拡
散されることにより、この不純物注入のない領域11
6’,118’は消滅するものとする(図8(c))。
Next, a protective insulating film 123 for forming the LDD structure is formed on the entire surface, and BF which is a P-type impurity is formed on the entire surface.
By implanting two ions at an area density of about 1 × 10 15 cm −2 , the high-concentration P-type polysilicon region 116,
118 is formed. At this time, the power supply wiring 121, TF
In the portion covered with the T gate electrode 122b, regions 116 'and 118' which are masked and do not have impurity implantation are left, but the power supply line 121, the TFT gate electrode 122b
Is made of a P-type polycrystalline silicon film. If a sufficient heat treatment is applied thereafter, the P-type impurities are diffused through the contact holes, so that the region 11 without the impurity implantation is formed.
It is assumed that 6 ′ and 118 ′ disappear (FIG. 8 (c)).

【0027】次に第3層間絶縁膜124が全面に形成さ
れ、第3層間絶縁膜124、保護絶縁膜123、TFT
用ゲート絶縁膜120を貫通してチタン・シリサイド層
115上に達するコンタクト孔が開口され、最後にビッ
ト線125が形成されることで図7の構造が完成する。
Next, a third interlayer insulating film 124 is formed on the entire surface, and the third interlayer insulating film 124, the protective insulating film 123, and the TFT
A contact hole penetrating through the gate insulating film 120 for use and reaching the titanium silicide layer 115 is opened, and finally the bit line 125 is formed, whereby the structure of FIG. 7 is completed.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
いては、図8(c)に示したように電源配線121やT
FT用ゲート電極122bの下部に、不純物注入のない
領域116’,118’が形成される。またLDD構造
を自己整合的に形成するために、電源配線121、TF
T用ゲート電極122bの端部において、低濃度P型多
結晶領域119’a,119’bも形成される。これら
が残置すると、負荷用PチャネルTFTに対して直列抵
抗として働き、TFTの電流供給能力を著しく低下させ
てしまう。例えば不純物が注入されない場合の多結晶シ
リコン膜は、単位面積当たり1012Ω/□程度、LDD
領域に用いられる程度の低濃度多結晶シリコン膜は10
6 Ω/□程度という、非常に高い層抵抗を示す。これら
を除去するためには、前述したように十分な熱処理によ
るP型不純物の拡散が必須であるが、この十分な熱処理
を行うことは、次の3つの理由により、今後の微細SR
AMへの適用には困難になる。
In the above-mentioned prior art, as shown in FIG.
Regions 116 'and 118' without impurity implantation are formed below the FT gate electrode 122b. In order to form the LDD structure in a self-aligned manner, the power supply wiring 121 and the TF
At the end of the T gate electrode 122b, low-concentration P-type polycrystalline regions 119'a and 119'b are also formed. If these are left, they act as a series resistor for the load P-channel TFT, which significantly reduces the current supply capability of the TFT. For example, when an impurity is not implanted, a polycrystalline silicon film has an LDD of about 10 12 Ω / □ per unit area.
The low concentration polycrystalline silicon film used for the region is 10
It shows a very high layer resistance of about 6 Ω / □. In order to remove these, it is necessary to diffuse the P-type impurity by a sufficient heat treatment as described above. However, performing this sufficient heat treatment is required for the following three reasons.
It becomes difficult to apply to AM.

【0029】まず第1に、負荷用PチャネルTFTの下
層(シリコン基板表面上)には、NチャネルおよびPチ
ャネルMOSトランジスタが形成されているが、このN
チャネルおよびPチャネルMOSトランジスタは負荷用
PチャネルTFTの形成前にも、層間絶縁膜の平坦化工
程等により熱処理を受けている。従ってTFT形成後高
温、長時間の熱処理を行うことは、これらの微細MOS
トランジスタの特性を短チャネル効果により著しく劣化
させる危険性が高い。
First, an N-channel and a P-channel MOS transistor are formed under the load P-channel TFT (on the surface of the silicon substrate).
The channel and P-channel MOS transistors have been subjected to a heat treatment in the step of planarizing the interlayer insulating film even before the formation of the load P-channel TFT. Therefore, performing a high-temperature and long-time heat treatment after forming a TFT is difficult for these fine MOSs.
There is a high risk that the characteristics of the transistor will be significantly degraded by the short channel effect.

【0030】第2に、LDD構造を形成する場合、ドレ
イン部において効果的に電界を緩和し、TFTのリーク
電流を低減するためには、ドレイン領域となる高濃度P
型多結晶シリコン領域118が、TFT用ゲート電極1
22aからオフセットになっていることが望ましい。高
濃度P型多結晶シリコン領域118がTFT用ゲート電
極122aとオーバーラップすると、ドレイン電界はゲ
ート電界の影響により強まってしまうからである。この
ためには高濃度P型多結晶シリコン領域118中のP型
不純物の横方向拡散はできるだけ小さくするのが望まし
いので、高温、長時間の熱処理は避けられるべきであ
る。
Secondly, in the case of forming the LDD structure, in order to effectively relax the electric field in the drain portion and reduce the leak current of the TFT, the high concentration P which becomes the drain region is formed.
Type polycrystalline silicon region 118 corresponds to TFT gate electrode 1.
It is desirable to be offset from 22a. This is because if the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 118 overlaps with the TFT gate electrode 122a, the drain electric field becomes stronger due to the influence of the gate electric field. For this purpose, it is desirable to minimize the lateral diffusion of the P-type impurity in the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 118, so that a high-temperature and long-time heat treatment should be avoided.

【0031】第3に、埋め込み電極112,113の上
部には、チタン・シリサイド層114,115が形成さ
れているが、このチタン・シリサイド層114,115
に高温、長時間の熱処理を加えると、膜の凝集が起こ
り、抵抗が急増してしまう。
Third, titanium silicide layers 114 and 115 are formed above the buried electrodes 112 and 113. The titanium silicide layers 114 and 115 are formed.
When a high-temperature, long-time heat treatment is applied to the film, agglomeration of the film occurs, and the resistance rapidly increases.

【0032】従って、従来の技術においては、不純物注
入のない領域116’,118’、低濃度P型多結晶シ
リコン領域119’a,および119’bが残置しやす
く、寄生抵抗が増加し、負荷用PチャネルTFTの電流
供給能力が著しく低下するという問題点が存在してい
た。
Therefore, in the prior art, the regions 116 'and 118' where no impurity is implanted and the low-concentration P-type polycrystalline silicon regions 119'a and 119'b tend to remain, increasing the parasitic resistance and increasing the load. There is a problem that the current supply capability of the P-channel TFT is significantly reduced.

【0033】また、従来の技術においては、前述のコン
タクト孔が電源配線121あるいはTFT用ゲート電極
122bからはみ出すと、電源配線121、TFT用ゲ
ート電極122a,122bのパターニングのときに、
エッチングによりTFTの基体となる多結晶シリコン膜
もエッチングされてしまうので、前述のコンタクト孔の
開口の際は異方性のドライ・エッチングが必要となる。
その後には、酸素プラズマによりホトレジストを除去し
たり、アンモニア、硫酸などによる洗浄処理を行うの
で、コンタクト孔内に自然酸化膜が形成され、そのまま
その上に多結晶シリコン膜を堆積すると、電源配線12
1、TFT用ゲート電極122bと、高濃度P型多結晶
シリコン領域116,118との導通がとれなくなって
しまう。これを防止するために、希釈したフッ酸による
軽い酸化膜エッチングを多結晶シリコン形成の前処理と
して行わなくてはならないが、そのためにTFT用ゲー
ト絶縁膜120が局所的に薄膜化し、ゲート絶縁膜の耐
圧不良が起きやすいという問題点もあった。
In the prior art, when the above-mentioned contact hole protrudes from the power supply line 121 or the TFT gate electrode 122b, when the power supply line 121 and the TFT gate electrodes 122a and 122b are patterned.
Since the etching also etches the polycrystalline silicon film serving as the base of the TFT, anisotropic dry etching is required at the time of opening the contact hole.
After that, the photoresist is removed by oxygen plasma, or a cleaning process using ammonia, sulfuric acid, or the like is performed. Therefore, a natural oxide film is formed in the contact hole.
1. The conduction between the TFT gate electrode 122b and the high-concentration P-type polycrystalline silicon regions 116 and 118 becomes impossible. In order to prevent this, light oxide film etching with diluted hydrofluoric acid must be performed as a pretreatment for forming the polycrystalline silicon. For this reason, the TFT gate insulating film 120 is locally thinned, and the gate insulating film is thinned. However, there is also a problem that the breakdown voltage failure easily occurs.

【0034】これらの不具合の原因は製造方法にある
が、これは半導体記憶装置の構造と不可分なものであ
る。
The cause of these problems lies in the manufacturing method, which is inseparable from the structure of the semiconductor memory device.

【0035】本発明の目的は、上部ゲート型のPチャネ
ルTFTを負荷素子とするSRAMメモリセルにおい
て、接続点(図6におけるN1、N2)近傍に高い直列
抵抗が形成されず、TFTのゲート絶縁膜耐圧不良が極
端に増加しない構造と製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an SRAM memory cell using an upper gate P-channel TFT as a load element, in which a high series resistance is not formed near the connection points (N1, N2 in FIG. 6), and the gate insulation of the TFT is prevented. An object of the present invention is to provide a structure and a manufacturing method in which film breakdown voltage failure does not extremely increase.

【0036】[0036]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、半導体基板の表面に形成された1対の情報転送用M
OSFETと、フリップフロップ回路を構成する1対の
駆動用MOSFETおよび1対の負荷用薄膜トランジス
タとで形成されるスタティック型メモリセルにおいて、
接地線に接続された第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、第1のゲート電極か
らなり、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、接地線に接続された第
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、第2のゲート電極からなり、前記シリ
コン基板表面に設けられた第2の駆動用NチャネルMO
Sトランジスタと、一対のビット線の一方に接続された
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、及びワード線に接続された第3のゲート電極か
らなり、前記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4のN型のソース領域、前記第
2のN型のドレイン領域に接続された第4のN型のドレ
イン領域、前記ゲート酸化膜、及び前記ワード線に接続
された第4のゲート電極からなり、前記シリコン基板表
面に設けられた第2の転送用NチャネルMOSトランジ
スタとを有し、前記第1、第2の駆動用NチャネルMO
Sトランジスタ及び前記第1、第2の転送用Nチャネル
MOSトランジスタの表面を覆う第1の層間絶縁膜を有
し、前記接地線を覆う第2の層間絶縁膜表面に設けられ
た多結晶シリコン膜から構成され、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、前記多結晶シリコン膜から構成され、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、第2の
多結晶シリコン膜パターンの表面を覆い、前記第2の層
間絶縁膜表面に設けられたゲート絶縁膜と、前記ゲート
絶縁膜を介して前記第1のチャネル領域を覆い、前記第
2のP型のドレイン領域の上に延在する部分を有する、
前記ゲート絶縁膜の表面に形成された第5のゲート電極
と、前記ゲート絶縁膜を介して前記第2のチャネル領域
を覆い、前記第1のP型のドレイン領域の上に延在する
部分を有する、前記ゲート絶縁膜の表面に形成された第
6のゲート電極とを有し、前記第5のゲート電極、前記
ゲート絶縁膜、前記第1のP型のソース領域、前記第1
のチャネル領域、及び前記第1のP型のドレイン領域か
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、前記ゲート絶縁膜、前記第2のP
型のソース領域、前記第2のチャネル領域、及び前記第
2のP型のドレイン領域からなる第2の負荷用Pチャネ
ル薄膜トランジスタとを有し、前記第1、第2の負荷用
Pチャネル薄膜トランジスタを覆う第3の層間絶縁膜
と、前記第3の層間絶縁膜、前記第6のゲート電極、前
記ゲート絶縁膜、前記第1のP型のドレイン領域、前記
第2および第1の層間絶縁膜、前記ゲート酸化膜を貫通
して、前記第2のゲート電極または前記第1のN型のド
レイン領域に達する、第1のノード・コンタクト孔と、
前記第3の層間絶縁膜、前記第5のゲート電極、前記ゲ
ート絶縁膜、前記第2のP型のドレイン領域、前記第2
および第1の層間絶縁膜、前記ゲート酸化膜を貫通し
て、前記第1のゲート電極または前記第2のN型のドレ
イン領域に達する、第2のノード・コンタクト孔と、前
記第1のノード・コンタクト孔の内部に形成された、導
電性の第1の埋め込み電極と、前記第2のノード・コン
タクト孔の内部に形成された、導電性の第2の埋め込み
電極とを有し、前記第1の埋め込み電極によって前記第
2のゲート電極または第1のN型のドレイン領域、前記
第1のP型のドレイン領域、前記第6のゲート電極が互
いに接続し、前記第2の埋め込み電極によって前記第1
のゲート電極または第2のN型のドレイン領域、前記第
2のP型のドレイン領域、前記第5のゲート電極が互い
に接続しており、前記第1のノード・コンタクト孔の近
傍において、前記第6のゲート電極は前記第1のノード
・コンタクト孔と重なり、かつ前記第5のゲート電極の
側には突出する部分を持たないように配置され、前記第
2のノード・コンタクト孔の近傍において、前記第5の
ゲート電極は前記第2のノード・コンタクト孔と重な
り、かつ前記第6のゲート電極の側には突出する部分を
持たないように配置されていることを併せて特徴とする
構造を有している。
According to the present invention, there is provided a semiconductor memory device comprising a pair of information transfer M formed on a surface of a semiconductor substrate.
In a static memory cell formed by an OSFET, a pair of driving MOSFETs and a pair of load thin film transistors constituting a flip-flop circuit,
A first N-type source region connected to the ground line, the first N-type
A first driving N formed on a surface of a silicon substrate, comprising a drain region of a type, a gate oxide film, and a first gate electrode.
A channel MOS transistor, a second N-type source region connected to a ground line, a second N-type drain region, the gate oxide film, and a second gate electrode, provided on the surface of the silicon substrate. Second drive N-channel MO
An S transistor, a third N-type source region connected to one of the pair of bit lines, a third N-type drain region connected to the first N-type drain region, the gate oxide film, And a third gate electrode connected to the word line, a first transfer N-channel MOS transistor provided on the surface of the silicon substrate, and a fourth N-type MOS transistor connected to the other of the pair of bit lines. And a fourth N-type drain region connected to the second N-type drain region, the gate oxide film, and a fourth gate electrode connected to the word line. And a second transfer N-channel MOS transistor provided on the surface thereof, wherein the first and second drive N-channel MOS transistors are provided.
A polycrystalline silicon film having a first interlayer insulating film covering the surface of the S transistor and the first and second transfer N-channel MOS transistors and provided on a surface of the second interlayer insulating film covering the ground line; A first polycrystalline silicon film pattern comprising a first P-type source region, a first channel region and a first P-type drain region connected to a power supply line; and the polycrystalline silicon film And a second polycrystalline silicon film pattern comprising a second P-type source region, a second channel region, and a second P-type drain region connected to the power supply line; A gate insulating film provided on the surface of the second interlayer insulating film, covering the surface of the second polycrystalline silicon film pattern, and covering the first channel region via the gate insulating film; P-shaped dray Has a portion extending over the region,
A fifth gate electrode formed on the surface of the gate insulating film; and a portion that covers the second channel region via the gate insulating film and extends over the first P-type drain region. A sixth gate electrode formed on a surface of the gate insulating film, the fifth gate electrode, the gate insulating film, the first P-type source region, the first
A first P-channel thin-film transistor for load comprising a channel region of the first type and the first P-type drain region; a sixth gate electrode; the gate insulating film;
A second load P-channel thin-film transistor comprising a source region of the same type, the second channel region, and the second drain region of the second P-type. A third interlayer insulating film covering the third interlayer insulating film, the sixth gate electrode, the gate insulating film, the first P-type drain region, the second and first interlayer insulating films, A first node contact hole penetrating the gate oxide film and reaching the second gate electrode or the first N-type drain region;
The third interlayer insulating film, the fifth gate electrode, the gate insulating film, the second P-type drain region, the second
And a second node contact hole penetrating through the first interlayer insulating film and the gate oxide film to reach the first gate electrode or the second N-type drain region; and A conductive first buried electrode formed inside the contact hole, and a conductive second buried electrode formed inside the second node contact hole; The second gate electrode or the first N-type drain region, the first P-type drain region, and the sixth gate electrode are connected to each other by one embedded electrode, and the second embedded electrode is First
Gate electrode or second N-type drain region, the second P-type drain region, and the fifth gate electrode are connected to each other, and in the vicinity of the first node contact hole, The gate electrode of No. 6 overlaps with the first node contact hole and is arranged so as not to have a protruding portion on the side of the fifth gate electrode, and in the vicinity of the second node contact hole, The fifth gate electrode is arranged so as to overlap with the second node contact hole and not to have a protruding portion on the side of the sixth gate electrode. Have.

【0037】また、本発明の半導体記憶装置は、前記第
1および第2の埋め込み電極は高融点金属膜もしくは高
融点金属を含む合金膜からなることを特徴とする構造も
有している。
The semiconductor memory device of the present invention also has a structure characterized in that the first and second buried electrodes are made of a high melting point metal film or an alloy film containing a high melting point metal.

【0038】また、本発明の半導体記憶装置は、前記第
1および第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタは、
少なくともドレイン領域とチャネル領域の間に低濃度P
型領域を有することを特徴とする構造も有している。
Further, in the semiconductor memory device according to the present invention, the first and second P-channel thin film transistors for load may include:
A low concentration P between at least the drain region and the channel region.
There is also a structure characterized by having a mold region.

【0039】さらに、本発明の半導体記憶装置の製造方
法は、P型の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素子分離酸化膜とゲート酸化膜を
形成した後、前記P型の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、前記
ゲート酸化膜と、第1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、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、前記ゲート酸
化膜と、第2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、第3のN型のソース領域
と、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、前記ゲート酸化膜と、ワード線を兼
ねる第3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4のN型のソース領域と、第
2のN型のドレイン領域に接続された第4のN型のドレ
イン領域と、前記ゲート酸化膜と、ワード線を兼ねる第
4のゲート電極とからなる第1の転送用NチャネルMO
S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、前記第1の層間絶縁膜に前記第1、第2
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、前記第1、第2の接地コンタク
ト孔を介して前記第1、第2のN型のソース領域に接続
す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型の多結晶シリコン膜を形成する工
程と、前記多結晶シリコン膜をパターニングして、第1
および第2の多結晶シリコン膜パターンを形成する工程
と、全面にゲート絶縁膜を形成する工程と、全面に第1
の導電膜を形成する工程と、前記第1の導電膜をパター
ニングし、第5および第6のゲート電極を形成する工程
と、前記第5および第6のゲート電極をマスクとしてP
型不純物を導入し、前記第1の多結晶シリコン膜パター
ン中に第1のP型のソース領域、第1のチャネル領域、
第1のP型のドレイン領域を、また前記第2の多結晶シ
リコン膜パターン中に第2のP型のソース領域、第2の
チャネル領域、第2のP型のドレイン領域を形成し、前
記第5のゲート電極と、前記ゲート絶縁膜と、前記第1
のP型のソース領域と、前記第1のチャネル領域と、前
記第1のドレイン領域とからなる第1の負荷用Pチャネ
ル薄膜トランジスタ、及び前記第6のゲート電極と、前
記ゲート絶縁膜と、前記第2のP型のソース領域と、前
記第2のチャネル領域と、前記第2のドレイン領域とか
らなる第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタを形成
する工程と、全面に第3の層間絶縁膜を形成し、前記第
3の層間絶縁膜膜、前記第6のゲート電極、前記ゲート
絶縁膜、前記第1のP型のドレイン領域、前記第2およ
び第1の層間絶縁膜、前記ゲート酸化膜を貫通し、前記
第2のゲート電極または前記第1のN型のドレイン領域
に達する第1のノード・コンタクト孔を形成する工程
と、前記第3の層間絶縁膜、前記第5のゲート電極、前
記ゲート絶縁膜、前記第2のP型のドレイン領域、前記
第2および第1の層間絶縁膜、前記ゲート酸化膜を貫通
し、前記第1のゲート電極または前記第2のN型のドレ
イン領域に達する第2のノード・コンタクト孔を形成す
る工程と、全面に第2の導電膜を形成し、全面的にエッ
チングし、前記第1および第2のノード・コンタクト孔
の内部にのみ、第2の導電膜が残置するようにして、第
1および第2の埋め込み電極を形成する工程と、全面に
第4の層間絶縁膜を形成する工程と、前記第4、第3の
層間絶縁膜、前記ゲート絶縁膜、前記第2、第1の層間
絶縁膜、前記ゲート酸化膜を貫通し、前記第3および第
4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する工程と、前記第1および第
2のビット・コンタクト孔を介して、それぞれ前記第3
および第4のN型のソース領域に接続する、第1および
第2のビット線を形成する工程とを併せて有している。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention, an element isolation oxide film and a gate oxide film are formed in an element isolation region and an element formation region on the surface of a P-type silicon substrate, respectively. First N on the surface of the silicon substrate
A first driving N-channel MOS transistor including a first source region, a first N-type drain region, the gate oxide film, and a first gate electrode; a second N-type source region; A second driving N-channel MOS transistor including a second N-type drain region, the gate oxide film, and a second gate electrode; a third N-type source region; A first transfer N-channel MOS transistor including a third N-type drain region connected to the drain region, the gate oxide film, and a third gate electrode also serving as a word line; a fourth N-type MOS transistor A first transfer N comprising a source region, a fourth N-type drain region connected to the second N-type drain region, the gate oxide film, and a fourth gate electrode serving also as a word line; Channel MO
Forming an S-transistor, forming a first interlayer insulating film on the entire surface, and forming a first interlayer insulating film on the first interlayer insulating film;
Forming first and second ground contact holes reaching the N-type source region, and connecting to the first and second N-type source regions via the first and second ground contact holes. Forming a ground line to be formed, forming a second interlayer insulating film on the entire surface, forming an N-type polycrystalline silicon film on the entire surface, and patterning the polycrystalline silicon film to form a first
Forming a second polycrystalline silicon film pattern, forming a gate insulating film on the entire surface, and forming a first
Forming a conductive film, forming a fifth and a sixth gate electrode by patterning the first conductive film, and forming a P-type conductive film using the fifth and the sixth gate electrode as a mask.
A first P-type source region, a first channel region, a first P-type source region,
Forming a first P-type drain region, a second P-type source region, a second channel region, and a second P-type drain region in the second polycrystalline silicon film pattern; A fifth gate electrode, the gate insulating film, and the first gate electrode;
A first P-channel thin film transistor for load including a P-type source region, the first channel region, and the first drain region; a sixth gate electrode; the gate insulating film; Forming a second load P-channel thin film transistor including a second P-type source region, the second channel region, and the second drain region; and forming a third interlayer insulating film on the entire surface. Forming the third interlayer insulating film, the sixth gate electrode, the gate insulating film, the first P-type drain region, the second and first interlayer insulating films, and the gate oxide film; Forming a first node contact hole that penetrates and reaches the second gate electrode or the first N-type drain region; and forming the third interlayer insulating film, the fifth gate electrode, Gate insulating film, front A second node that penetrates a second P-type drain region, the second and first interlayer insulating films, and the gate oxide film and reaches the first gate electrode or the second N-type drain region; Forming a contact hole, forming a second conductive film on the entire surface, etching the entire surface, and leaving the second conductive film only inside the first and second node contact holes; Forming the first and second buried electrodes, forming a fourth interlayer insulating film on the entire surface, forming the fourth and third interlayer insulating films, the gate insulating film, 2. forming first and second bit contact holes penetrating the first interlayer insulating film and the gate oxide film and reaching the third and fourth N-type source regions; Via the first and second bit contact holes, Respectively the third
And a step of forming first and second bit lines connected to the fourth N-type source region.

【0040】また本発明の半導体記憶装置の製造方法
は、前記第2の導電膜が高融点金属もしくは高融点金属
合金膜からなるという特徴も有している。
The method of manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention is characterized in that the second conductive film is made of a high melting point metal or a high melting point metal alloy film.

【0041】また本発明の半導体記憶装置は、前記第
1、第2のP型のソース領域、及び前記第1、第2のP
型のドレイン領域を形成する工程は、少なくともドレイ
ン領域とチャネル領域の間に低濃度のP型領域を形成す
る工程を含むという特徴も有している。
Further, in the semiconductor memory device according to the present invention, the first and second P-type source regions, and the first and second P-type source regions may be provided.
The step of forming the drain region of the mold also has a feature that it includes a step of forming a low-concentration P-type region at least between the drain region and the channel region.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明を説
明する。図1(a)および図1(b)は、本発明の第1
の実施の形態を示すSRAMメモリセル部の平面図であ
り、図1(c)はそのA−B切断の断面図である。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B show the first embodiment of the present invention.
FIG. 1C is a plan view of the SRAM memory cell portion showing the embodiment of FIG. 1, and FIG. 1C is a sectional view taken along the line AB.

【0043】ここで、先述した駆動用NチャネルMOS
トランジスタ、転送用NチャネルMOSトランジスおよ
び接地線の形成までは、従来の技術と同様であるので簡
単に説明する。
Here, the driving N-channel MOS described above is used.
The steps up to the formation of the transistor, the transfer N-channel MOS transistor, and the ground line are the same as those in the prior art, and therefore will be briefly described.

【0044】図1(a)および図1(c)に示すよう
に、導電型がP型のシリコン基板1の表面の素子分離領
域および素子形成領域にそれぞれ素子分離酸化膜2、及
びゲート酸化膜3が設けられる。そして、ゲート酸化膜
3を介してシリコン基板1表面上には、駆動用ゲート電
極4aおよび4b、転送用ゲート電極5aおよび5bが
設けられている。そして、シリコン基板1表面の素子形
成領域には、N型拡散層6a、6b、6c、6’a、
6’b、6’cが形成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1C, an element isolation oxide film 2 and a gate oxide film are respectively formed in an element isolation region and an element formation region on a surface of a P-type silicon substrate 1. 3 are provided. Drive gate electrodes 4a and 4b and transfer gate electrodes 5a and 5b are provided on the surface of the silicon substrate 1 with the gate oxide film 3 interposed therebetween. The N-type diffusion layers 6a, 6b, 6c, 6'a,
6'b and 6'c are formed.

【0045】そして、駆動用ゲート電極4a、ゲート酸
化膜3、N型拡散層6a、N型拡散層6b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。また、駆動用ゲート電極4b、ゲート酸化膜
3、N型拡散層6’a、N型拡散層6’b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。更に、転送用ゲート電極5a、N型拡散層6
b、N型拡散層6cとから、第1の転送用MOSトラン
ジスタTT1が構成されている。また、転送用ゲート電
極5b、ゲート酸化膜、N型拡散層6’bと、N型拡散
層6’cとから、第2の転送用MOSトランジスタTT
2が構成されている。ここで、ワード線WLを兼ねる転
送用ゲート電極5a、5bは、メモリセルの外部におい
て接続されている。
The driving gate electrode 4a, the gate oxide film 3, the N-type diffusion layer 6a and the N-type diffusion layer 6b form the first
Of the driving N-channel MOS transistor TD1. Further, the driving gate electrode 4b, the gate oxide film 3, the N-type diffusion layer 6'a, and the N-type diffusion layer 6'b form the second
Of the driving N-channel MOS transistor TD2. Further, the transfer gate electrode 5a, the N-type diffusion layer 6
The first transfer MOS transistor TT1 is composed of b and the N-type diffusion layer 6c. The second transfer MOS transistor TT is formed by the transfer gate electrode 5b, the gate oxide film, the N-type diffusion layer 6'b, and the N-type diffusion layer 6'c.
2 are configured. Here, the transfer gate electrodes 5a, 5b also serving as the word lines WL are connected outside the memory cells.

【0046】これら4つのNチャネルMOSトランジス
タは、平坦な表面を有する第1層間絶縁膜7により覆わ
れている。図1(a)に示すように、この第1層間絶縁
膜7には、それぞれN型拡散層6a、6’a上に達する
接地コンタクト孔8a、及び8bが設けられている。そ
して、N型拡散層6a、6’aはこれらの接地コンタク
ト孔8a、8bを介して図1(c)に示す接地線9に接
続されている。そして、接地線9を含めて第1層間絶縁
膜7の表面上には、平坦な表面を有する第2層間絶縁膜
10により覆われている。
These four N-channel MOS transistors are covered with a first interlayer insulating film 7 having a flat surface. As shown in FIG. 1A, the first interlayer insulating film 7 is provided with ground contact holes 8a and 8b reaching the N-type diffusion layers 6a and 6'a, respectively. The N-type diffusion layers 6a and 6'a are connected to the ground line 9 shown in FIG. 1C through the ground contact holes 8a and 8b. The surface of the first interlayer insulating film 7 including the ground line 9 is covered with a second interlayer insulating film 10 having a flat surface.

【0047】図1(b)および図1(c)に示すよう
に、第2層間絶縁膜10の表面上には、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、一方の負荷用PチャネルTFTのソース領域となる
高濃度P型多結晶シリコン領域11a、TFTのN型の
チャネル領域であるN型多結晶シリコン領域12a、T
FTのドレイン領域のなる高濃度P型多結晶シリコン領
域13aからなる。そして、図1(b)に示すように、
第2の多結晶シリコン膜パターンは、他方の負荷用Pチ
ャネルTFTのソース領域となる高濃度P型多結晶シリ
コン領域11b、TFTのチャネル領域であるN型多結
晶シリコン領域12b、TFTのドレイン領域となる高
濃度P型多結晶シリコン領域13bからなる。
As shown in FIGS. 1B and 1C, on the surface of the second interlayer insulating film 10, a first and second polycrystalline silicon films made of a first polycrystalline silicon film are formed. A pattern is provided. The first polycrystalline silicon film pattern includes a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 11a serving as a source region of one of the load P-channel TFTs, an N-type polycrystalline silicon region 12a serving as an N-type channel region of the TFT, and T
It is composed of a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13a serving as an FT drain region. Then, as shown in FIG.
The second polysilicon film pattern includes a high-concentration P-type polysilicon region 11b serving as a source region of the other load P-channel TFT, an N-type polysilicon region 12b serving as a TFT channel region, and a drain region of the TFT. And a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13b.

【0048】ここで、高濃度P型多結晶シリコン領域1
1aおよび11bはそれぞれ電源配線の一部をなし、両
者はメモリセルの外部で接続されている。
Here, the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 1
1a and 11b each form a part of a power supply wiring, and both are connected outside the memory cell.

【0049】図1(c)に示すように、上記第1、第2
の多結晶シリコン膜パターンの表面および第2層間絶縁
膜10の表面には、TFT用ゲート絶縁膜14が形成さ
れ、さらに、このTFT用ゲート絶縁膜14上には、第
2の多結晶シリコン膜からなるTFT用ゲート電極15
aおよび15bが形成されている。
As shown in FIG. 1C, the first and second
On the surface of the polycrystalline silicon film pattern and the surface of the second interlayer insulating film 10, a TFT gate insulating film 14 is formed, and on the TFT gate insulating film 14, a second polycrystalline silicon film is formed. Gate electrode 15 for TFT
a and 15b are formed.

【0050】このようにして、TFT用ゲート電極15
aと、TFT用ゲート絶縁膜14、高濃度P型多結晶シ
リコン領域11aおよび13aとから、一方の負荷用P
チャネルTFT TL1が構成されており、TFT用ゲ
ート電極15b、TFT用ゲート絶縁膜14、高濃度P
型多結晶シリコン領域11bおよび13bとから、他方
の負荷用PチャネルTFT TT2が構成されている。
Thus, the TFT gate electrode 15
a, the TFT gate insulating film 14, and the high-concentration P-type polycrystalline silicon regions 11a and 13a.
The channel TFT TL1 is formed, and the TFT gate electrode 15b, the TFT gate insulating film 14, and the high concentration P are formed.
The other polycrystalline silicon regions 11b and 13b form another load P-channel TFT TT2.

【0051】そして、図1(c)に示すように、TFT
用ゲート電極15a、15bの表面およびTFT用ゲー
トト絶縁膜14の表面は、平坦な表面を有する第3層間
絶縁膜16が堆積されている。
Then, as shown in FIG.
The third interlayer insulating film 16 having a flat surface is deposited on the surfaces of the gate electrodes 15a and 15b for TFT and the surface of the gated insulating film 14 for TFT.

【0052】そして、図1(c)に示すように、第3層
間絶縁膜16、TFT用ゲート電極15b、TFT用ゲ
ート絶縁膜14、高濃度P型多結晶シリコン領域13
a、第2層間絶縁膜10、第1層間絶縁膜7およびゲー
ト酸化膜3を貫通し、駆動用ゲート電極4b上とN型拡
散層6b上の両方に達する、第1のノード・コンタクト
孔17aが設けられている。また、同様にして、図1
(b)に示すように、第3層間絶縁膜16、TFT用ゲ
ート電極15a、TFT用ゲート絶縁膜14、高濃度P
型多結晶シリコン領域13b、第2層間絶縁膜10、第
1層間絶縁膜7およびゲート酸化膜3を貫通し、駆動用
ゲート電極4a上とN型拡散層6’b上の両方に達す
る、第2のノード・コンタクト孔17bが設けられてい
る。
Then, as shown in FIG. 1C, a third interlayer insulating film 16, a TFT gate electrode 15b, a TFT gate insulating film 14, a high-concentration P-type polysilicon region 13 are formed.
a, a first node contact hole 17a penetrating through the second interlayer insulating film 10, the first interlayer insulating film 7, and the gate oxide film 3 and reaching both on the driving gate electrode 4b and the N-type diffusion layer 6b. Is provided. In addition, in the same manner, FIG.
As shown in (b), the third interlayer insulating film 16, the TFT gate electrode 15a, the TFT gate insulating film 14, the high-concentration P
Penetrating through the polycrystalline silicon region 13b, the second interlayer insulating film 10, the first interlayer insulating film 7, and the gate oxide film 3 to reach both on the driving gate electrode 4a and on the N-type diffusion layer 6'b. Two node contact holes 17b are provided.

【0053】これらのノード・コンタクト孔17aおよ
び17bの内部には、図1(c)に示すように埋め込み
電極18aあるいは18b(図示されず)が形成されて
いる。上記埋め込み電極18aによって、N型拡散層6
b、駆動用ゲート電極4b、高濃度P型多結晶シリコン
領域13aおよびTFT用ゲート電極15bが接続され
て接続点N1が構成されている。同様に、他の埋め込み
電極18b(図示されず)によって、N型拡散層6’
b、駆動用ゲート電極4a、高濃度P型多結晶シリコン
領域13bおよびTFT用ゲート電極15aが接続され
て接続点N2が構成されている。
As shown in FIG. 1C, buried electrodes 18a or 18b (not shown) are formed inside the node contact holes 17a and 17b. The N-type diffusion layer 6 is formed by the embedded electrode 18a.
b, the driving gate electrode 4b, the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13a, and the TFT gate electrode 15b are connected to form a connection point N1. Similarly, the N-type diffusion layer 6 ′ is formed by another embedded electrode 18 b (not shown).
b, the driving gate electrode 4a, the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13b, and the TFT gate electrode 15a are connected to form a connection point N2.

【0054】ここで、ノード・コンタクト孔17aの近
傍で、TFT用ゲート電極15bはノード・コンタクト
孔17aと重なり、かつTFT用ゲート電極15aの側
にはみ出さないように配置されていることと、ノード・
コンタクト孔17bの近傍で、TFT用ゲート電極15
aはノード・コンタクト孔17bと重なり、かつTFT
用ゲート電極15bの側にはみ出さないように配置され
ていることが、本発明の大きな特徴である。
Here, in the vicinity of the node contact hole 17a, the TFT gate electrode 15b is arranged so as to overlap the node contact hole 17a and not protrude to the side of the TFT gate electrode 15a. node·
In the vicinity of the contact hole 17b, the TFT gate electrode 15
a is overlapped with the node contact hole 17b and the TFT
An important feature of the present invention is that it is arranged so as not to protrude to the side of the gate electrode 15b for use.

【0055】そして、図1(c)に示すように、埋め込
み電極18aおよび18b、の表面および第3層間絶縁
膜16の表面には、第4層間絶縁膜19が堆積されてい
る。さらに、第4層間絶縁膜19、第3層間絶縁膜1
6、TFT用ゲート絶縁膜141、第2層間絶縁膜1
0、第1層間絶縁膜7およびゲート酸化膜3を貫通し、
N型拡散層6c上に達するビット線コンタクト孔20a
および20bが開口しており、ビット線21a(BL
1)およびビット線21b(BL2)は、これらのコン
タクト孔を通して、それぞれN型拡散層6cと6’cに
接続されている。
As shown in FIG. 1C, a fourth interlayer insulating film 19 is deposited on the surfaces of the buried electrodes 18a and 18b and the surface of the third interlayer insulating film 16. Further, the fourth interlayer insulating film 19 and the third interlayer insulating film 1
6. TFT gate insulating film 141, second interlayer insulating film 1
0, penetrating through the first interlayer insulating film 7 and the gate oxide film 3,
Bit line contact hole 20a reaching the N-type diffusion layer 6c
And 20b are open, and bit line 21a (BL
1) and the bit line 21b (BL2) are connected to the N-type diffusion layers 6c and 6'c through these contact holes, respectively.

【0056】次に、図2および図3に基づいて本発明の
第1の実施の形態の製造方法を説明する。図2および図
3はSRAMメモリセルの製造工程順の断面図であり、
1対のインバータと1対の転送用NチャネルMOSトラ
ンジスタのうちの1組を示している。以下、この1組に
ついて説明するが、他の組の形成方法は同様であること
に前以って言及しておく。
Next, a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are sectional views in the order of the manufacturing process of the SRAM memory cell.
One set of a pair of inverters and a pair of transfer N-channel MOS transistors is shown. Hereinafter, this one set will be described, but it is to be noted in advance that the method of forming the other sets is the same.

【0057】図2(a)に示すように、まずP型のシリ
コン基板1表面の素子分離領域には、選択酸化法等によ
り膜厚400nm前後の素子分離酸化膜2が形成され、
素子形成領域には熱酸化等により10nm前後の膜厚を
有するゲート酸化膜3が形成される。次に、例えば減圧
の化学気相成長(LPCVD)法とイオン注入法により
膜厚100nm程度のN型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法により膜厚10
0nm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のある反応性イオンエッチ
ング(RIE)によりパターニングされ、ポリサイド構
造の駆動用ゲート電極4b、転送用ゲート電極5aが形
成されることになる。
As shown in FIG. 2A, first, an element isolation oxide film 2 having a thickness of about 400 nm is formed in the element isolation region on the surface of the P-type silicon substrate 1 by a selective oxidation method or the like.
A gate oxide film 3 having a thickness of about 10 nm is formed in the element formation region by thermal oxidation or the like. Next, an N-type polycrystalline silicon film having a thickness of about 100 nm is formed on the entire surface by, for example, a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method and an ion implantation method.
A tungsten silicide film of about 0 nm is formed on the entire surface. This laminated film is patterned by anisotropic reactive ion etching (RIE) to form a driving gate electrode 4b and a transfer gate electrode 5a having a polycide structure.

【0058】素子分離酸化膜2と駆動用ゲート電極4
b、転送用ゲート電極5aとをマスクにしたヒ素のイオ
ン注入等により、P型のシリコン基板1の表面には10
20〜1021cm-3程度の濃度を有するN型拡散層6b,
6cが形成される。
Element isolation oxide film 2 and drive gate electrode 4
b, the surface of the P-type silicon substrate 1 is formed by ion implantation of arsenic using the transfer gate electrode 5a as a mask.
An N-type diffusion layer 6b having a concentration of about 20 to 10 21 cm -3 ,
6c is formed.

【0059】次に、例えばLPCVD法および化学的機
械研磨(CMP)法等により、平坦な表面を有し、少な
くとも底面が酸化膜からなる第1層間絶縁膜7が全面に
形成される。この第1層間絶縁膜7は例えば次のように
形成される。LPCVD法等により膜厚100nm程度
のシリコン酸化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(ボロンガ
ラスとリンガラスを含むシリコン酸化膜)が形成され
る。続いて、例えば800〜850℃での熱処理が行わ
れた後、CMPにより表面が平坦化される。
Next, a first interlayer insulating film 7 having a flat surface and at least a bottom surface made of an oxide film is formed on the entire surface by, for example, an LPCVD method or a chemical mechanical polishing (CMP) method. The first interlayer insulating film 7 is formed, for example, as follows. A silicon oxide film having a thickness of about 100 nm is formed on the entire surface by LPCVD or the like.
A BPSG film (a silicon oxide film containing boron glass and phosphorus glass) having a thickness of about 600 nm is formed by a method or the like. Subsequently, after a heat treatment at 800 to 850 ° C. is performed, the surface is flattened by CMP.

【0060】第1層間絶縁膜7には、RIEによりN型
拡散層に達する接地コンタクト孔(図示されず)が形成
される。そして、全面に、LPCVD法、イオン注入法
等により膜厚100nm前後のN型多結晶シリコン膜、
さらにLPCVD法等により膜厚100nm程度のタン
グステン・シリサイド膜が全面に形成され、RIEによ
り、ポリサイド構造をもつ接地線9が形成される。
A ground contact hole (not shown) reaching the N-type diffusion layer by RIE is formed in the first interlayer insulating film 7. Then, an N-type polycrystalline silicon film having a thickness of about 100 nm is formed on the entire surface by LPCVD, ion implantation, or the like.
Further, a tungsten silicide film having a thickness of about 100 nm is formed on the entire surface by LPCVD or the like, and a ground line 9 having a polycide structure is formed by RIE.

【0061】続いて、LPCVD法およびCMP等によ
り、平坦な表面を有し、少なくとも上層がシリコン酸化
膜からなる第2層間絶縁膜10が全面に形成される。こ
の第2層間絶縁膜10も第1層間絶縁膜と同様の方法で
形成される。
Subsequently, a second interlayer insulating film 10 having a flat surface and at least an upper layer made of a silicon oxide film is formed on the entire surface by LPCVD, CMP, or the like. This second interlayer insulating film 10 is also formed in the same manner as the first interlayer insulating film.

【0062】この第2層間絶縁膜10の表面には、全面
に40nm程度の膜厚を有する非晶質シリコン膜がLP
CVD法等によって形成される。600℃前後の温度で
10時間程度の熱処理が行われ、この非晶質シリコン膜
は多結晶シリコン膜へ変化する。さらにN型不純物がイ
オン注入法等により導入され、1016〜1018cm-3
度のN型の多結晶シリコン膜(前述の第1の多結晶シリ
コン膜)となる。
An amorphous silicon film having a thickness of about 40 nm is formed on the entire surface of the second interlayer insulating film 10 by LP.
It is formed by a CVD method or the like. Heat treatment is performed at a temperature of about 600 ° C. for about 10 hours, and this amorphous silicon film changes into a polycrystalline silicon film. Further, an N-type impurity is introduced by an ion implantation method or the like to form an N-type polycrystalline silicon film of about 10 16 to 10 18 cm −3 (the above-described first polycrystalline silicon film).

【0063】この第1の多結晶シリコン膜がRIE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
11’a、第2の多結晶シリコン膜パターン11’bが
形成される。そして、LPCVD法等により、全面に膜
厚15nm程度のTFT用ゲート絶縁膜14が形成さ
れ、さらにLPCVD法、イオン注入法等により、全面
に1016〜1019cm-3程度の濃度を有する、N型もし
くはP型の(前述の)第2の多結晶シリコン膜が形成さ
れる。この第2の多結晶シリコン膜がRIEによりパタ
ーニングされ、TFT用ゲート電極15aおよび15b
が形成される(図2(a))。
This first polycrystalline silicon film is patterned by RIE to form a first polycrystalline silicon film pattern 11'a and a second polycrystalline silicon film pattern 11'b. Then, a TFT gate insulating film 14 having a thickness of about 15 nm is formed on the entire surface by LPCVD or the like, and further has a concentration of about 10 16 to 10 19 cm -3 on the entire surface by LPCVD, ion implantation, or the like. An N-type or P-type second polycrystalline silicon film (described above) is formed. This second polycrystalline silicon film is patterned by RIE, and TFT gate electrodes 15a and 15b are formed.
Is formed (FIG. 2A).

【0064】次に、TFT用ゲート電極15aおよび1
5bをマスクとして、全面にP型不純物イオンが注入さ
れ、自己整合的に高濃度P型多結晶シリコン領域11
a,11b,13aが形成される。第1の多結晶シリコ
ン膜パターン11’aにおいて、TFT用ゲート電極1
5aおよび15bに覆われた部分には、それぞれ、TF
Tのチャネル領域となるN型多結晶シリコン領域12a
および不純物注入のない領域13’aが残置される(図
2(b))。
Next, the TFT gate electrodes 15a and 1
Using Pb 5b as a mask, P-type impurity ions are implanted into the entire surface, and a high-concentration P-type polysilicon region 11 is self-aligned.
a, 11b and 13a are formed. In the first polycrystalline silicon film pattern 11'a, the TFT gate electrode 1
The portions covered with 5a and 15b respectively have TF
N-type polycrystalline silicon region 12a serving as a T channel region
In addition, a region 13'a where no impurity is implanted is left (FIG. 2B).

【0065】また、第2の多結晶シリコン膜パターン1
1’bにおいても図示されないが、同様のことが生じて
いる。
The second polycrystalline silicon film pattern 1
Although not shown in FIG. 1'b, the same occurs.

【0066】続いて、例えばLPCVD法およびCMP
等により、第3層間絶縁膜16が全面に形成される。こ
の第3層間絶縁膜16も第2層間絶縁膜10と同様の方
法で形成される(図2(c))。
Subsequently, for example, the LPCVD method and the CMP
Thus, the third interlayer insulating film 16 is formed on the entire surface. This third interlayer insulating film 16 is also formed in the same manner as the second interlayer insulating film 10 (FIG. 2C).

【0067】次に、RIEにより、第3層間絶縁膜1
6、TFT用ゲート電極15b、TFT用ゲート絶縁膜
14、高濃度P型多結晶シリコン領域13a、不純物注
入のない領域13’a、第2層間絶縁膜10、第1層間
絶縁膜7 ゲート酸化膜3を貫通して、駆動用ゲート電
極4b上とN型拡散層6b上の両方に達する、ノード・
コンタクト孔17aが開口される。このとき、ノード・
コンタクト孔17a近傍において、TFT用ゲート電極
15bは、ノード・コンタクト孔17aと重なり、且
つ、TFT用ゲート電極15a方向の側では、このノー
ド・コンタクト孔17aからはみ出さないように配置さ
れている。
Next, the third interlayer insulating film 1 is formed by RIE.
6, TFT gate electrode 15b, TFT gate insulating film 14, high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13a, region 13'a without impurity implantation, second interlayer insulating film 10, first interlayer insulating film 7, gate oxide film 3 to reach both on the drive gate electrode 4b and the N-type diffusion layer 6b.
The contact hole 17a is opened. At this time, the node
In the vicinity of the contact hole 17a, the TFT gate electrode 15b is arranged so as to overlap with the node contact hole 17a and not to protrude from the node contact hole 17a on the side in the direction of the TFT gate electrode 15a.

【0068】ノード・コンタクト孔17aは、例えば次
のように形成される。まず、CHF3 などをエッチング
・ガスとしたRIEにより、第3層間絶縁膜16がエッ
チングされる。次に例えばHBrおよびCl2 などから
なるエッチング・ガスを用いたRIEにより、TFT用
ゲート電極15bがエッチングされ、例えばCHF3
どをエッチング・ガスとしたRIEにより、TFT用ゲ
ート絶縁膜14がエッチングされる。引き続いて、例え
ばHBrおよびCl2 などからなるエッチング・ガスを
用いたRIEにより、高濃度P型多結晶シリコン領域1
3a、不純物注入のない領域13’aがエッチングさ
れ、最後に、例えばCHF3 などをエッチング・ガスと
したRIEにより、第2層間絶縁膜10、第1層間絶縁
膜7およびゲート酸化膜3が順次エッチングされる。
The node contact hole 17a is formed, for example, as follows. First, the third interlayer insulating film 16 is etched by RIE using CHF 3 or the like as an etching gas. Next, the TFT gate electrode 15b is etched by RIE using an etching gas composed of, for example, HBr and Cl 2 , and the TFT gate insulating film 14 is etched by RIE using, for example, CHF 3 as an etching gas. You. Subsequently, a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 1 is formed by RIE using an etching gas composed of, for example, HBr and Cl 2.
3a, the region 13'a without impurity implantation is etched, and finally, the second interlayer insulating film 10, the first interlayer insulating film 7, and the gate oxide film 3 are successively formed by RIE using, for example, CHF 3 as an etching gas. Etched.

【0069】ここで、ノード・コンタクト孔17aが、
ミスアラインメントにより素子分離酸化膜2の端に重な
ってしまった場合に拡散層のリーク電流が増加するのを
防ぐため、ノード・コンタクト孔17aを通してリンま
たはヒ素イオン等のN型不純物イオンが注入される(図
2(d))。
Here, the node contact hole 17a is
N-type impurity ions such as phosphorus or arsenic ions are implanted through the node contact hole 17a in order to prevent the leak current of the diffusion layer from increasing when overlapping the edge of the element isolation oxide film 2 due to misalignment. (FIG. 2 (d)).

【0070】次に、図3に示すように、ノード・コンタ
クト孔17aの内部に、埋め込み電極18aが形成され
る。この埋め込み電極18aは、例えば、次のように形
成される。
Next, as shown in FIG. 3, a buried electrode 18a is formed inside the node contact hole 17a. The embedded electrode 18a is formed as follows, for example.

【0071】まず、LPCVD法、イオン注入法等によ
り、全面に1019〜1021cm-3の不純物濃度を有する
N型の多結晶シリコン膜が形成される。この多結晶シリ
コン膜の膜厚は、ノード・コンタクト孔径と同程度が望
ましい。次に上記多結晶シリコン膜が等方性ドライ・エ
ッチングにより全面的にエッチングされ、ノード・コン
タクト17aの内部のみに多結晶シリコンからなる埋め
込み電極18aが形成される。
[0071] First, LPCVD method, an ion implantation method or the like, N-type polycrystalline silicon film having an impurity concentration of the entire surface 10 19 ~10 21 cm -3 is formed. The thickness of this polycrystalline silicon film is desirably about the same as the diameter of the node / contact hole. Next, the polycrystalline silicon film is entirely etched by isotropic dry etching to form a buried electrode 18a made of polycrystalline silicon only inside the node contact 17a.

【0072】埋め込み電極18aは、あるいは次のよう
に形成される。まず、タングステンとシリコンの反応を
防ぐため、バリアメタルとして全面にスパッタリング法
等により膜厚50nm前後のチタン膜、膜厚100nm
程度の窒化チタン膜が順次成膜される。次に全面にLP
CVD法等によりタングステン膜が成長される。膜厚は
上記コンタクト孔径と同程度が望ましい。そして等方性
エッチングにより上記タングステン膜、窒化チタン膜、
チタン膜が順次全面的にエッチングされ、ノード・コン
タクト17aの内部のみにこれらの高融点金属からなる
埋め込み電極18aが形成される(図3(a))。
The embedded electrode 18a is formed as follows. First, in order to prevent a reaction between tungsten and silicon, a titanium film having a thickness of about 50 nm and a thickness of 100 nm
About titanium nitride films are sequentially formed. Next, LP on the whole surface
A tungsten film is grown by a CVD method or the like. The film thickness is desirably about the same as the contact hole diameter. Then, by the isotropic etching, the tungsten film, the titanium nitride film,
The titanium film is sequentially etched entirely, and buried electrodes 18a made of these refractory metals are formed only inside the node contacts 17a (FIG. 3A).

【0073】続いて、LPCVD法等により、膜厚10
0nm程度の第4層間絶縁膜19が全面に形成される。
この第4層間絶縁膜19はシリコン酸化膜でもBPSG
膜でもよいが、埋め込み電極18aがタングステン等の
高融点金属からなる場合は、500℃程度を上限とする
常圧CVD法、もしくはプラズマCVD法等で形成され
る。
Subsequently, a film thickness of 10
A fourth interlayer insulating film 19 of about 0 nm is formed on the entire surface.
The fourth interlayer insulating film 19 may be made of silicon oxide or BPSG.
If the buried electrode 18a is made of a metal having a high melting point such as tungsten, it may be formed by a normal pressure CVD method having an upper limit of about 500 ° C., a plasma CVD method, or the like.

【0074】次に、RIEにより第4層間絶縁膜19、
第3層間絶縁膜16、TFT用ゲート絶縁膜14、第2
層間絶縁膜10、第1層間絶縁膜7およびゲート酸化膜
3を貫通してN型拡散層6cに達するビット線コンタク
ト孔20aが開口される(図3(b))。
Next, the fourth interlayer insulating film 19 is formed by RIE.
The third interlayer insulating film 16, the TFT gate insulating film 14, the second
A bit line contact hole 20a penetrating through the interlayer insulating film 10, the first interlayer insulating film 7, and the gate oxide film 3 and reaching the N-type diffusion layer 6c is opened (FIG. 3B).

【0075】さらに、全面にスパッタリング法等により
膜厚50nm前後のチタン膜、膜厚100nm前後の窒
化チタン膜が順次成膜され、全面にLPCVD法等によ
りタングステン膜が成長される。膜厚はコンタクト孔径
と同程度が望ましい。そして等方性エッチングにより上
記タングステン膜、窒化チタン膜、チタン膜が順次全面
的にエッチングされ、ビット・コンタクト20aの内部
のみにタングステンからなる埋め込み電極(図示せず)
が形成され、チタン膜、窒化チタン膜、アルミニウム膜
が順次全面に成膜される。これらのアルミニウム膜、窒
化チタン膜、チタン膜が順次パターニングされ、図1
(c)に示したビット線21aが形成され、本発明のメ
モリセルの1組が形成される。
Further, a titanium film having a thickness of about 50 nm and a titanium nitride film having a thickness of about 100 nm are sequentially formed on the entire surface by sputtering or the like, and a tungsten film is grown on the entire surface by LPCVD or the like. The thickness is desirably about the same as the contact hole diameter. Then, the tungsten film, the titanium nitride film, and the titanium film are sequentially and entirely etched by isotropic etching, and a buried electrode (not shown) made of tungsten is formed only inside the bit contact 20a.
Is formed, and a titanium film, a titanium nitride film, and an aluminum film are sequentially formed on the entire surface. These aluminum film, titanium nitride film, and titanium film are sequentially patterned, and FIG.
The bit line 21a shown in (c) is formed, and one set of the memory cell of the present invention is formed.

【0076】このような本発明の構造、製造方法によれ
ば、負荷用PチャネルTFTのP型のドレイン領域とな
る高濃度P型多結晶シリコン領域13aあるいは13b
と、埋め込み電極18aあるいは18bとの間に不純物
注入のない領域は残置されない。このため、上部ゲート
型TFTにおいて熱処理を低温、短時間化しても、寄生
抵抗によってTFTの電流供給能力が極度に低下すると
いうような問題は起こらない。
According to the structure and the manufacturing method of the present invention, the high-concentration P-type polysilicon region 13a or 13b serving as the P-type drain region of the load P-channel TFT.
And the region without impurity implantation between the buried electrode 18a and 18b. Therefore, even if the heat treatment is performed at a low temperature and for a short time in the upper gate type TFT, the problem that the current supply capability of the TFT is extremely reduced due to the parasitic resistance does not occur.

【0077】また、ノード・コンタクト孔17aあるい
は17bの開口、フォトレジスト剥離の後、TFT用ゲ
ート絶縁膜14は表面に露出していないので、酸素プラ
ズマによるフォトレジスト剥離、洗浄処理などで形成さ
れた自然酸化膜を希フッ酸で除去しても、TFT用ゲー
ト絶縁膜の局所的薄膜化あるいは汚染等は起こらない。
そして、TFTのゲート絶縁耐圧が極端に劣化すること
は起こらない。
After the opening of the node / contact hole 17a or 17b and the peeling of the photoresist, the TFT gate insulating film 14 is not exposed on the surface. Even if the natural oxide film is removed with diluted hydrofluoric acid, local thinning or contamination of the TFT gate insulating film does not occur.
Then, the gate withstand voltage of the TFT does not extremely deteriorate.

【0078】さらに、埋め込み電極18aあるいは18
bをタングステン等の高融点金属で形成すれば、ノード
・コンタクト孔の部分に寄生的なPNダイオードが形成
されることはなく、TFTの電流供給能力が低下するこ
とを防止できる。
Further, the embedded electrode 18a or 18
If b is formed of a high melting point metal such as tungsten, a parasitic PN diode will not be formed at the node / contact hole portion, and a reduction in the current supply capability of the TFT can be prevented.

【0079】次に、図4に基づいて本発明の第2の実施
の形態を説明する。第1の実施の形態は、シングルドレ
イン構造のTFTを負荷素子として有する例であるが、
第2の実施の形態は、ドレイン部にオフセットを設け、
その部分に低濃度P型領域を設けたLDO(Light
ly Doped Offset)構造を持つTFTを
負荷素子として有する例である。図4(a)は、SRA
Mメモリセルの平面図であり、図4(b)は、図4
(a)に記すC−Dで切断した断面図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The first embodiment is an example having a TFT having a single drain structure as a load element.
In the second embodiment, an offset is provided in the drain portion,
LDO (Light) in which a low-concentration P-type region is provided in that portion.
This is an example in which a TFT having a (ly Doped Offset) structure is provided as a load element. FIG. 4A shows the SRA
FIG. 4B is a plan view of the M memory cell, and FIG.
It is sectional drawing cut | disconnected by CD shown to (a).

【0080】ここで、SRAMメモリセルの負荷用Pチ
ャネルTFT部以外は、第1の実施の形態で説明したの
と同一であるので、以下その説明は簡単になされる。
Here, except for the load P-channel TFT portion of the SRAM memory cell, it is the same as that described in the first embodiment, and therefore the description will be simplified below.

【0081】図4(b)に示すように、SRAMメモリ
セルを構成する駆動用NチャネルMOSトランジスタと
転送用NチャネルMOSトランジスタは、第1の実施の
形態で述べたように平坦な表面を有する第2層間絶縁膜
10により覆われている。
As shown in FIG. 4B, the driving N-channel MOS transistor and the transfer N-channel MOS transistor constituting the SRAM memory cell have flat surfaces as described in the first embodiment. It is covered by the second interlayer insulating film 10.

【0082】そして、図4(a)および図4(b)に示
すように、第2層間絶縁膜10の表面上には、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、一方の負荷用PチャネルTFTのソース領域
となる高濃度P型多結晶シリコン領域11a、TFTの
N型のチャネル領域であるN型多結晶シリコン領域12
a、低濃度P型多結晶シリコン領域22a、TFTのド
レイン領域のなる高濃度P型多結晶シリコン領域13a
からなる。そして、第2の多結晶シリコン膜パターン
は、他方の負荷用PチャネルTFTのソース領域となる
高濃度P型多結晶シリコン領域11b、TFTのチャネ
ル領域であるN型多結晶シリコン領域12b、低濃度P
型多結晶シリコン領域22b、TFTのドレイン領域と
なる高濃度P型多結晶シリコン領域13bからなる。
As shown in FIGS. 4A and 4B, on the surface of the second interlayer insulating film 10, first and second polycrystalline silicon films made of a first polycrystalline silicon film are provided. A silicon film pattern is provided. The first polycrystalline silicon film pattern includes a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 11a serving as a source region of one load P-channel TFT and an N-type polycrystalline silicon region 12 serving as an N-type channel region of the TFT.
a, low-concentration P-type polycrystalline silicon region 22a, high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13a serving as a drain region of a TFT
Consists of The second polycrystalline silicon film pattern includes a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 11b serving as a source region of the other load P-channel TFT, an N-type polycrystalline silicon region 12b serving as a TFT channel region, and a low-concentration polycrystalline silicon region 12b. P
And a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13b serving as a drain region of the TFT.

【0083】ここで、高濃度P型多結晶シリコン領域1
1aおよび11bはそれぞれ電源配線の一部をなし、両
者はメモリセルの外部で接続されている。
Here, high-concentration P-type polycrystalline silicon region 1
1a and 11b each form a part of a power supply wiring, and both are connected outside the memory cell.

【0084】図4(b)に示すように、上記第1、第2
の多結晶シリコン膜パターンの表面および第2層間絶縁
膜10の表面には、TFT用ゲート絶縁膜14が形成さ
れ、さらに、このTFT用ゲート絶縁膜14上には、第
2の多結晶シリコン膜からなるTFT用ゲート電極15
aおよび15bが形成される。
As shown in FIG. 4B, the first and second
On the surface of the polycrystalline silicon film pattern and the surface of the second interlayer insulating film 10, a TFT gate insulating film 14 is formed, and on the TFT gate insulating film 14, a second polycrystalline silicon film is formed. Gate electrode 15 for TFT
a and 15b are formed.

【0085】このようにして、TFT用ゲート電極15
aと、TFT用ゲート絶縁膜14、高濃度P型多結晶シ
リコン領域11aおよび13a、低濃度P型多結晶シリ
コン領域22aとから、一方の負荷用PチャネルTFT
TL1が構成されており、TFT用ゲート電極15
b、TFT用ゲート絶縁膜14、高濃度P型多結晶シリ
コン領域11bおよび13b、低濃度P型多結晶シリコ
ン領域22bとから、他方の負荷用PチャネルTFT
TT2が構成されている。
As described above, the TFT gate electrode 15
a, a TFT gate insulating film 14, high-concentration P-type polycrystalline silicon regions 11a and 13a, and a low-concentration P-type polycrystalline silicon region 22a.
TL1 is formed, and the TFT gate electrode 15 is formed.
b, the gate insulating film for TFT 14, the high-concentration P-type polycrystalline silicon regions 11b and 13b, and the low-concentration P-type polycrystalline silicon region 22b.
TT2 is configured.

【0086】そして、図4(b)に示すように、TFT
用ゲート電極15a、15bの表面およびTFT用ゲー
トト酸化膜14の表面は、平坦な表面を有する第3層間
絶縁膜16が堆積されている。
Then, as shown in FIG.
The third interlayer insulating film 16 having a flat surface is deposited on the surfaces of the gate electrodes 15a and 15b for TFT and the surface of the gated oxide film 14 for TFT.

【0087】そして、第3層間絶縁膜16、TFT用ゲ
ート電極15b、TFT用ゲート絶縁膜14、高濃度P
型多結晶シリコン領域13a、不純物注入のない領域1
3’a、第2層間絶縁膜10、第1層間絶縁膜7および
ゲート酸化膜3を貫通し、駆動用ゲート電極4b上とN
型拡散層6b上の両方に達する、第1のノード・コンタ
クト孔17aが設けられている。また、同様にして、図
4(a)に示すように、第2のノード・コンタクト孔1
7bが設けられている。
Then, the third interlayer insulating film 16, the TFT gate electrode 15b, the TFT gate insulating film 14, the high-concentration P
-Type polycrystalline silicon region 13a, region 1 without impurity implantation
3'a, the second interlayer insulating film 10, the first interlayer insulating film 7, and the gate oxide film 3, and the N
A first node contact hole 17a is provided which reaches both sides of the type diffusion layer 6b. Similarly, as shown in FIG. 4A, the second node contact hole 1
7b is provided.

【0088】これらのノード・コンタクト孔17aおよ
び17bの内部には、図4(b)に示すように埋め込み
電極18aあれいは18b(図示されず)が形成されて
いる。上記埋め込み電極18aによって、N型拡散層6
b、駆動用ゲート電極4b、高濃度P型多結晶シリコン
領域13aおよびTFT用ゲート電極15bが接続され
て接続点N1が構成されている。同様に、他の埋め込み
電極18b(図示されず)によって、N型拡散層6’
b、駆動用ゲート電極4a、高濃度P型多結晶シリコン
領域13bおよびTFT用ゲート電極15aが接続され
て接続点N2が構成されている。
As shown in FIG. 4B, buried electrodes 18a and 18b (not shown) are formed inside these node contact holes 17a and 17b. The N-type diffusion layer 6 is formed by the embedded electrode 18a.
b, the driving gate electrode 4b, the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13a, and the TFT gate electrode 15b are connected to form a connection point N1. Similarly, the N-type diffusion layer 6 ′ is formed by another embedded electrode 18 b (not shown).
b, the driving gate electrode 4a, the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13b, and the TFT gate electrode 15a are connected to form a connection point N2.

【0089】そして、図4(b)に示すように、埋め込
み電極18aあるいは18bの表面および第3層間絶縁
膜16の表面には、第4層間絶縁膜19が堆積されてい
る。
As shown in FIG. 4B, a fourth interlayer insulating film 19 is deposited on the surface of the buried electrode 18a or 18b and the surface of the third interlayer insulating film 16.

【0090】後は、第1の実施の形態と同一にして、ビ
ット線コンタクト孔が開口し、ビット線が形成される。
Thereafter, as in the first embodiment, a bit line contact hole is opened, and a bit line is formed.

【0091】このような負荷用PチャネルTFTのドレ
イン領域をLDO構造にする製造方法としては、通常の
フォトリソグラフィ技術で形成されるレジストパターン
を使用してボロン不純物を選択的にイオン注入する方法
がとられる。
As a manufacturing method of forming the drain region of such a load P-channel TFT into an LDO structure, there is a method of selectively ion-implanting boron impurities using a resist pattern formed by a usual photolithography technique. Be taken.

【0092】このような構造、製造方法によれば、シン
グルドレイン構造に比べ、ドレイン電界を緩和でき、電
流駆動能力も確保できるLDO構造を持つTFTを負荷
素子として有するSRAMメモリセルを実現できる。こ
のとき高濃度P型多結晶シリコン領域13a、13bと
低濃度P型多結晶シリコン領域22a、22bがTFT
用ゲート電極に対して自己整合的に形成されるので、チ
ャネル長の制御性がよく、ノード・コンタクト孔部分の
寄生抵抗によってTFTの電流供給能力が極度に低下す
るという問題は起こらない。また、ゲート絶縁耐圧が極
端に劣化することも起こらない。
According to such a structure and a manufacturing method, it is possible to realize an SRAM memory cell having a TFT having an LDO structure as a load element capable of alleviating a drain electric field and securing a current driving capability as compared with a single drain structure. At this time, the high-concentration P-type polysilicon regions 13a and 13b and the low-concentration P-type polysilicon regions 22a and 22b are
Since it is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode for use, the controllability of the channel length is good, and the problem that the current supply capability of the TFT is extremely reduced due to the parasitic resistance at the node / contact hole portion does not occur. Further, the gate insulation withstand voltage does not extremely deteriorate.

【0093】次に、図5に基づいて本発明の第3の実施
の形態を説明する。これは、負荷用PチャネルTFTの
ソース・ドレイン領域がTFT用ゲート電極に対して自
己整合的に形成されるLDD構造を有する場合である。
ここで、図5(a)はSRAMメモリセルの平面図であ
る。図5(b)は、図5(a)に記すE−Fで切断した
断面図である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This is a case where the source / drain region of the load P-channel TFT has an LDD structure in which the source / drain region is formed in a self-aligned manner with respect to the TFT gate electrode.
Here, FIG. 5A is a plan view of the SRAM memory cell. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line EF shown in FIG.

【0094】この場合も、SRAMメモリセルの負荷用
PチャネルTFT部以外は、第1の実施の形態で説明し
たのと同一であるので、以下その説明は簡単になされ
る。
In this case as well, except for the load P-channel TFT portion of the SRAM memory cell, which is the same as that described in the first embodiment, the description is simplified below.

【0095】図5(b)に示すように、SRAMメモリ
セルを構成する駆動用NチャネルMOSトランジスタと
転送用NチャネルMOSトランジスタは、平坦な表面を
有する第2層間絶縁膜10により覆われている。そし
て、図5(a)および図5(b)に示すように、第2層
間絶縁膜10の表面上には、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、一方の
負荷用PチャネルTFTのソース領域となる高濃度P型
多結晶シリコン領域11a、低濃度P型多結晶シリコン
領域23a、TFTのN型のチャネル領域であるN型多
結晶シリコン領域12a、低濃度P型多結晶シリコン領
域24a、TFTのドレイン領域となる高濃度P型多結
晶シリコン領域13aからなる。そして、図5(a)に
示すように、第2の多結晶シリコン膜パターンは、他方
の負荷用PチャネルTFTのソース領域となる高濃度P
型多結晶シリコン領域11b、低濃度P型多結晶シリコ
ン領域23b、TFTのチャネル領域であるN型多結晶
シリコン領域12b、低濃度P型多結晶シリコン領域2
4b、TFTのドレイン領域となる高濃度P型多結晶シ
リコン領域13bからなる。
As shown in FIG. 5B, the driving N-channel MOS transistor and the transfer N-channel MOS transistor constituting the SRAM memory cell are covered with a second interlayer insulating film 10 having a flat surface. . Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, on the surface of the second interlayer insulating film 10, a first and second polycrystalline silicon film patterns made of the first polycrystalline silicon film are formed. Is provided. The first polycrystalline silicon film pattern includes a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 11a, a low-concentration P-type polycrystalline silicon region 23a, which is a source region of one load P-channel TFT, and a TFT N-type channel region. It comprises a certain N-type polycrystalline silicon region 12a, a low-concentration P-type polycrystalline silicon region 24a, and a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13a serving as a drain region of a TFT. Then, as shown in FIG. 5A, the second polycrystalline silicon film pattern has a high-concentration P film serving as a source region of the other load P-channel TFT.
-Type polycrystalline silicon region 11b, low-concentration P-type polycrystalline silicon region 23b, TFT channel region N-type polycrystalline silicon region 12b, low-concentration P-type polycrystalline silicon region 2
4b, a high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13b which becomes the drain region of the TFT.

【0096】ここで、高濃度P型多結晶シリコン領域1
1aおよび11bはそれぞれ電源配線の一部をなし、両
者はメモリセルの外部で接続されている。
Here, the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 1
1a and 11b each form a part of a power supply wiring, and both are connected outside the memory cell.

【0097】図5(b)に示すように、上記第1、第2
の多結晶シリコン膜パターンの表面および第2層間絶縁
膜10の表面には、TFT用ゲート絶縁膜14が形成さ
れ、さらに、このTFT用ゲート絶縁膜14上には、第
2の多結晶シリコン膜からなるTFT用ゲート電極15
aおよび15bが形成されている。そして、これらのT
FT用ゲート電極15aおよび15bの側壁にサイドウ
ォール絶縁膜25aおよび25bがそれぞれ形成されて
いる。
As shown in FIG. 5B, the first and second
On the surface of the polycrystalline silicon film pattern and the surface of the second interlayer insulating film 10, a TFT gate insulating film 14 is formed, and on the TFT gate insulating film 14, a second polycrystalline silicon film is formed. Gate electrode 15 for TFT
a and 15b are formed. And these T
Sidewall insulating films 25a and 25b are formed on the side walls of FT gate electrodes 15a and 15b, respectively.

【0098】このようにして、TFT用ゲート電極15
aと、TFT用ゲート絶縁膜14、高濃度P型多結晶シ
リコン領域11aおよび13a、低濃度P型多結晶シリ
コン領域23aおよび24aとから、一方の負荷用Pチ
ャネルTFT TL1が構成されており、TFT用ゲー
ト電極15b、TFT用ゲート絶縁膜14、高濃度P型
多結晶シリコン領域11bおよび13b、低濃度P型多
結晶シリコン領域23bおよび24bとから、他方の負
荷用PチャネルTFT TT2が構成されている。そし
て、図5(b)に示すように、TFT用ゲート電極15
a、15bの表面は、平坦な表面を有する第3層間絶縁
膜16が堆積されている。
Thus, the TFT gate electrode 15
a, a TFT gate insulating film 14, high-concentration P-type polycrystalline silicon regions 11a and 13a, and low-concentration P-type polycrystalline silicon regions 23a and 24a, to constitute one load P-channel TFT TL1, The other load P-channel TFT TT2 is composed of the TFT gate electrode 15b, the TFT gate insulating film 14, the high-concentration P-type polycrystalline silicon regions 11b and 13b, and the low-concentration P-type polycrystalline silicon regions 23b and 24b. ing. Then, as shown in FIG. 5B, the TFT gate electrode 15 is formed.
On the surfaces of a and 15b, a third interlayer insulating film 16 having a flat surface is deposited.

【0099】そして、第3層間絶縁膜16、TFT用ゲ
ート電極15b、サイドウォール絶縁膜25b、高濃度
P型多結晶シリコン領域13a、第2層間絶縁膜10、
第1層間絶縁膜7およびゲート酸化膜3を貫通し、駆動
用ゲート電極4b上とN型拡散層6b上の両方に達す
る、第1のノード・コンタクト孔17aが設けられてい
る。また、同様にして、図5(a)に示すように、第2
のノード・コンタクト孔17bが設けられている。
Then, the third interlayer insulating film 16, the TFT gate electrode 15b, the sidewall insulating film 25b, the high-concentration P-type polysilicon region 13a, the second interlayer insulating film 10,
A first node contact hole 17a is provided which penetrates the first interlayer insulating film 7 and the gate oxide film 3 and reaches both on the driving gate electrode 4b and on the N-type diffusion layer 6b. Similarly, as shown in FIG.
The node contact hole 17b is provided.

【0100】これらのノード・コンタクト孔17aの内
部には、図5(b)に示すように埋め込み電極18aあ
るいは18b(図示されず)が形成されている。上記埋
め込み電極18aによって、N型拡散層6b、駆動用ゲ
ート電極4b、高濃度P型多結晶シリコン領域13aお
よびTFT用ゲート電極15bが接続されて接続点N1
が構成されている。同様に、他の埋め込み電極18b
(図示されず)によって、N型拡散層6’b、駆動用ゲ
ート電極4a、高濃度P型多結晶シリコン領域13bお
よびTFT用ゲート電極15aが接続されて接続点N2
が構成されている。そして、図5(b)に示すように、
埋め込み電極18aあるいは18bの表面と第3層間絶
縁膜16の表面には、第4層間絶縁膜19が堆積されて
いる。
As shown in FIG. 5B, buried electrodes 18a or 18b (not shown) are formed inside these node / contact holes 17a. The buried electrode 18a connects the N-type diffusion layer 6b, the driving gate electrode 4b, the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13a, and the TFT gate electrode 15b to form a connection point N1.
Is configured. Similarly, other embedded electrodes 18b
(Not shown), the N-type diffusion layer 6′b, the driving gate electrode 4a, the high-concentration P-type polycrystalline silicon region 13b, and the TFT gate electrode 15a are connected to each other to form a connection point N2.
Is configured. Then, as shown in FIG.
On the surface of the buried electrode 18a or 18b and the surface of the third interlayer insulating film 16, a fourth interlayer insulating film 19 is deposited.

【0101】後は、第1および第2の実施の形態と同一
にして、ビット線コンタクト孔20aおよび20bが開
口する。そして、ビット線が形成される。
Thereafter, bit line contact holes 20a and 20b are opened in the same manner as in the first and second embodiments. Then, a bit line is formed.

【0102】このような負荷用PチャネルTFTのソー
ス・ドレイン領域をLDD構造にする製造方法として
は、TFT用ゲート電極の側壁に形成されたサイドウォ
ール絶縁膜をマスクにしてP型不純物であるボロンイオ
ンを全面にイオン注入する方法がとられる。ここで、サ
イドウォール絶縁膜は、通常、シリコン酸化膜の全面被
膜と異方性RIEにより形成される。
As a manufacturing method of forming the source / drain regions of such a load P-channel TFT into the LDD structure, boron as a P-type impurity is formed by using a sidewall insulating film formed on the side wall of the gate electrode for the TFT as a mask. A method of implanting ions into the entire surface is used. Here, the sidewall insulating film is usually formed by an anisotropic RIE with an entire surface film of a silicon oxide film.

【0103】このような構造、製造方法によれば、シン
グルドレイン構造に比べ、ドレイン電界を緩和でき、電
流駆動能力も確保できるLDD構造を持つTFTを負荷
素子として有するSRAMメモリセルを実現できる。こ
のとき高濃度P型多結晶シリコン領域と低濃度P型多結
晶シリコン領域が共にTFT用ゲート電極に対して自己
整合的に形成されるので、チャネル長およびLDD領域
の長さの制御性がよく、ノード・コンタクト孔部分の寄
生抵抗によってTFTの電流供給能力が極度に低下する
という問題は起こらない。また、ゲート絶縁耐圧が極端
に劣化することも起こらない。
According to such a structure and a manufacturing method, it is possible to realize an SRAM memory cell having a TFT having a LDD structure as a load element capable of relaxing a drain electric field and securing a current driving capability as compared with a single drain structure. At this time, since both the high-concentration P-type polycrystalline silicon region and the low-concentration P-type polycrystalline silicon region are formed in a self-alignment manner with respect to the TFT gate electrode, the controllability of the channel length and the length of the LDD region is good. The problem that the current supply capability of the TFT is extremely reduced due to the parasitic resistance in the node contact hole portion does not occur. Further, the gate insulation withstand voltage does not extremely deteriorate.

【0104】この第3の実施の形態の場合には、サイド
ウォール絶縁膜25aおよび25bが形成されるため
に、従来の方法では不純物注入のない領域が形成され易
くなり寄生抵抗がより増大する。このために、従来の技
術では、このようなLDD構造の形成が困難になる。し
かし、本発明では、このような問題は容易に解決される
ようになり、LDD構造の形成が簡単になる。
In the third embodiment, since the sidewall insulating films 25a and 25b are formed, a region without impurity implantation is easily formed by the conventional method, and the parasitic resistance is further increased. For this reason, it is difficult to form such an LDD structure with the conventional technology. However, in the present invention, such a problem can be easily solved and the formation of the LDD structure can be simplified.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体記
憶装置は、基板表面上に形成された4つのNチャネルM
OSトランジスタと、上記NチャネルMOSトランジス
タを覆う層間絶縁膜の表面上に形成された、一対の上部
ゲート型のPチャネルTFTとからなるSRAMメモリ
セルにおいて、一対のCMOSインバータの交差接続が
行われるノード・コンタクト部分でノード・コンタクト
孔が、PチャネルTFTを覆う層間絶縁膜、Pチャネル
TFTのゲート電極、PチャネルTFTのゲート絶縁
膜、PチャネルTFTのP型のドレイン領域、基板表面
に設けた4つのNチャネルMOSトランジスタを覆う層
間絶縁膜、上記NチャネルMOSトランジスタのゲート
酸化膜を貫通し、上記NチャネルMOSトランジスタの
ゲート電極またはN型のドレイン領域に達しており、交
差接続は上記ノード・コンタクト孔の内部に設けられた
埋め込み電極により行われ、上記ノード・コンタクト孔
近傍において、一方のPチャネルTFTのゲート電極は
ノード・コンタクト孔と重なり、他方のTFTのゲート
電極の側にはみ出さないように配置されている構造を有
している。
As described above, according to the semiconductor memory device of the present invention, four N-channel transistors M formed on the substrate surface are provided.
A node at which a pair of CMOS inverters are cross-connected in an SRAM memory cell including an OS transistor and a pair of upper gate P-channel TFTs formed on a surface of an interlayer insulating film covering the N-channel MOS transistor. A node / contact hole is provided on the interlayer insulating film covering the P-channel TFT, the gate electrode of the P-channel TFT, the gate insulating film of the P-channel TFT, the P-type drain region of the P-channel TFT, and the substrate surface at the contact portion. Through the interlayer insulating film covering the two N-channel MOS transistors, the gate oxide film of the N-channel MOS transistor, to the gate electrode of the N-channel MOS transistor or the N-type drain region; With the embedded electrode provided inside the hole In the vicinity of the node contact hole, the gate electrode of one P-channel TFT overlaps the node contact hole and has a structure in which the gate electrode is arranged so as not to protrude toward the gate electrode of the other TFT. .

【0106】このため、PチャネルTFTのP型のソー
ス・ドレイン領域、あるいはP型のLDD領域を自己整
合的に形成する工程において、上記のP型のドレイン領
域と、上記埋め込み電極との間に、不純物注入のない領
域は残置されず、熱処理を低温、短時間化しても、寄生
抵抗によってTFTの電流供給能力が極度に低下する問
題を避けられる。例えば、従来の技術において寄生抵抗
が生じると、その抵抗は、シート抵抗値にして1010Ω
/□程度まで高くなる可能性があり、負荷素子の電流供
給能力はTFTのオン電流ではなくこの寄生抵抗により
リミットされ、10-10 〜10-9A程度の低いものにな
ってしまう。しかし本発明によりこの寄生抵抗が排除さ
れれば、本来のTFTのオン電流が負荷素子の電流供給
能力となり、10-7A以上の電流を供給することができ
る。
Therefore, in the step of forming the P-type source / drain region or the P-type LDD region of the P-channel TFT in a self-alignment manner, the P-type TFT is formed between the P-type drain region and the buried electrode. In addition, a region without impurity implantation is not left, and even if the heat treatment is performed at a low temperature and for a short time, the problem that the current supply capability of the TFT is extremely reduced due to the parasitic resistance can be avoided. For example, if a parasitic resistance occurs in the conventional technology, the resistance is 10 10 Ω in sheet resistance.
/ □, and the current supply capability of the load element is limited not by the on-state current of the TFT but by this parasitic resistance, which is as low as about 10 −10 to 10 −9 A. However, if the parasitic resistance is eliminated according to the present invention, the original ON current of the TFT becomes the current supply capability of the load element, and a current of 10 −7 A or more can be supplied.

【0107】また、ノード・コンタクト孔の開口、フォ
トレジスト剥離の後、TFTのゲート絶縁膜は表面に露
出していないので、酸素プラズマによるフォトレジスト
剥離、洗浄処理などで形成された自然酸化膜を希フッ酸
で除去しても、ゲート絶縁膜の局所的薄膜化、汚染等は
起こらず、ゲート絶縁耐圧が極端に劣化することも避け
られる。
Further, since the gate insulating film of the TFT is not exposed on the surface after the opening of the node / contact hole and the peeling of the photoresist, the natural oxide film formed by the peeling of the photoresist by oxygen plasma, a cleaning process, or the like is removed. Even if it is removed with diluted hydrofluoric acid, local thinning of the gate insulating film, contamination, and the like do not occur, and it is possible to prevent the gate insulating withstand voltage from being extremely deteriorated.

【0108】さらに、上記埋め込み電極をタングステン
等の高融点金属で形成すれば、ノード・コンタクト孔の
部分に寄生的なPNダイオードが形成されることはな
く、TFTの電流供給能力が低下することも防止でき
る。
Further, if the buried electrode is formed of a refractory metal such as tungsten, a parasitic PN diode is not formed at the node / contact hole, and the current supply capability of the TFT may be reduced. Can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を説明するメモリセ
ルの平面図と断面図である。
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of a memory cell illustrating a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態のメモリセルの製造
工程順の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the memory cell according to the first embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図3】本発明の第1の実施の形態のメモリセルの製造
工程順の断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of the memory cell according to the first embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図4】本発明の第2の実施の形態を説明するメモリセ
ルの平面図と断面図である。
FIG. 4 is a plan view and a cross-sectional view of a memory cell illustrating a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態を説明するメモリセ
ルの平面図と断面図である。
FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view of a memory cell illustrating a third embodiment of the present invention.

【図6】SRAMメモリセルの等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of an SRAM memory cell.

【図7】従来の技術を説明するためのメモリセルの断面
図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a memory cell for explaining a conventional technique.

【図8】従来を技術を説明するメモリセルの製造工程順
の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a memory cell in the order of manufacturing steps for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,101 シリコン基板 2,102 素子分離酸化膜 3,103 ゲート酸化膜 4a,4b,104 駆動用ゲート電極 5a,5b,105 転送用ゲート電極 6a,6b,6c,6’a,6’b,6’c N型拡
散層 7,107 第1層間絶縁膜 8a,8b 接地コンタクト孔 9,108 接地線 10,109 第2層間絶縁膜 11a,11b,13a,13b 高濃度P型多結晶
シリコン領域 11’a 第1の多結晶シリコン膜パターン 11’b 第2の多結晶シリコン膜パターン 12a,12b,117 N型多結晶シリコン領域 13’a,13’b,116’,118’ 不純物注
入のない領域 14,120 TFT用ゲート絶縁膜 15a,15b,122a,122b TFT用ゲー
ト電極 16,124 第3層間絶縁膜 17a,17b ノード・コンタクト孔 18a,18b,112,113 埋め込み電極 19 第4層間絶縁膜 20a,20b,111 ビット線コンタクト孔 21a,21b,125 ビット線 22a,22b 低濃度P型多結晶シリコン領域 23a,23b,24a,24b 低濃度P型多結晶
シリコン領域 25a,25b サイドウォール絶縁膜 106a,106b N型拡散層 110 接続コンタクト孔 114,115 チタン・シリサイド層 116,118 高濃度P型多結晶シリコン領域 121 電源配線 123 保護絶縁膜 TD1,TD2 転送用NチャネルMOSトランジス
タ TT1,TT2 転送用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 接続点 WL ワード線 BL1,BL2 ビット線
1, 101 silicon substrate 2, 102 element isolation oxide film 3, 103 gate oxide film 4a, 4b, 104 drive gate electrode 5a, 5b, 105 transfer gate electrode 6a, 6b, 6c, 6'a, 6'b, 6'c N-type diffusion layer 7, 107 First interlayer insulating film 8a, 8b Ground contact hole 9, 108 Ground line 10, 109 Second interlayer insulating film 11a, 11b, 13a, 13b High-concentration P-type polycrystalline silicon region 11 'a First polysilicon film pattern 11'b Second polysilicon film pattern 12a, 12b, 117 N-type polysilicon region 13'a, 13'b, 116', 118 'Region without impurity implantation 14, 120 TFT gate insulating film 15a, 15b, 122a, 122b TFT gate electrode 16, 124 Third interlayer insulating film 17a, 17b Node contact Hole 18a, 18b, 112, 113 buried electrode 19 fourth interlayer insulating film 20a, 20b, 111 bit line contact hole 21a, 21b, 125 bit line 22a, 22b low-concentration P-type polycrystalline silicon region 23a, 23b, 24a, 24b Low-concentration P-type polycrystalline silicon region 25a, 25b Side wall insulating film 106a, 106b N-type diffusion layer 110 Connection contact hole 114, 115 Titanium silicide layer 116, 118 High-concentration P-type polycrystalline silicon region 121 Power supply line 123 Protection Insulating film TD1, TD2 Transfer N-channel MOS transistor TT1, TT2 Transfer N-channel MOS transistor TL1, TL2 Load P-channel MOS transistor N1, N2 Connection point WL Word line BL1, BL2 Bit line

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の表面に形成された1対の情
報転送用MOSFETと、フリップフロップ回路を構成
する1対の駆動用MOSFETおよび1対の負荷用薄膜
トランジスタとで形成されるスタティック型メモリセル
において、 接地線に接続された第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、第1のゲート電極か
らなり、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、接地線に接続された第
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、第2のゲート電極からなり、前記シリ
コン基板表面に設けられた第2の駆動用NチャネルMO
Sトランジスタと、一対のビット線の一方に接続された
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、及びワード線に接続された第3のゲート電極か
らなり、前記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4のN型のソ
ース領域、前記第2のN型のドレイン領域に接続された
第4のN型のドレイン領域、前記ゲート酸化膜、及び前
記ワード線に接続された第4のゲート電極からなり、前
記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トランジスタとを有し、 前記第1、第2の駆動用NチャネルMOSトランジスタ
及び前記第1、第2の転送用NチャネルMOSトランジ
スタの表面を覆う第1の層間絶縁膜を有し、 前記接地線を覆う第2の層間絶縁膜表面に設けられた多
結晶シリコン膜から構成され、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、 前記多結晶シリコン膜から構成され、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、第2の多結晶シリコン膜パターンの表面を覆
い、前記第2の層間絶縁膜表面に設けられたゲート絶縁
膜と、 前記ゲート絶縁膜を介して前記第1のチャネル領域を覆
い、前記第2のP型のドレイン領域の上に延在する部分
を有する、前記ゲート絶縁膜の表面に形成された第5の
ゲート電極と、 前記ゲート絶縁膜を介して前記第2のチャネル領域を覆
い、前記第1のP型のドレイン領域の上に延在する部分
を有する、前記ゲート絶縁膜の表面に形成された第6の
ゲート電極とを有し、 前記第5のゲート電極、前記ゲート絶縁膜、前記第1の
P型のソース領域、前記第1のチャネル領域、及び前記
第1のP型のドレイン領域からなる第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、前記ゲート絶縁膜、前記第2の
P型のソース領域、前記第2のチャネル領域、及び前記
第2のP型のドレイン領域からなる第2の負荷用Pチャ
ネル薄膜トランジスタとを有し、 前記第1、第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタを
覆う第3の層間絶縁膜と、 前記第3の層間絶縁膜、前記第6のゲート電極、前記ゲ
ート絶縁膜、前記第1のP型のドレイン領域、前記第2
の層間絶縁膜、前記第1の層間絶縁膜、前記ゲート酸化
膜を貫通して、前記第2のゲート電極または前記第1の
N型のドレイン領域に達する、第1のノード・コンタク
ト孔と、前記第3の層間絶縁膜、前記第5のゲート電
極、前記ゲート絶縁膜、前記第2のP型のドレイン領
域、前記第2の層間絶縁膜、前記第1の層間絶縁膜、前
記ゲート酸化膜を貫通して、前記第1のゲート電極また
は前記第2のN型のドレイン領域に達する、第2のノー
ド・コンタクト孔と、前記第1のノード・コンタクト孔
の内部に形成された、導電性の第1の埋め込み電極と、 前記第2のノード・コンタクト孔の内部に形成された、
導電性の第2の埋め込み電極とを有し、 前記第1の埋め込み電極によって前記第2のゲート電極
または第1のN型のドレイン領域、前記第1のP型のド
レイン領域、前記第6のゲート電極が互いに接続し、 前記第2の埋め込み電極によって前記第1のゲート電極
または第2のN型のドレイン領域、前記第2のP型のド
レイン領域、前記第5のゲート電極が互いに接続してお
り、 前記第1のノード・コンタクト孔の近傍におい
て、前記第6のゲート電極は前記第1のノード・コンタ
クト孔と重なり、かつ前記第5のゲート電極の側には突
出する部分を持たないように配置され、 前記第2のノード・コンタクト孔の近傍において、前記
第5のゲート電極は前記第2のノード・コンタクト孔と
重なり、かつ前記第6のゲート電極の側には突出する部
分を持たないように配置されていることを併せて特徴と
する半導体記憶装置。
1. A static memory cell formed by a pair of information transfer MOSFETs formed on the surface of a semiconductor substrate, a pair of drive MOSFETs forming a flip-flop circuit, and a pair of load thin film transistors. A first N-type source region connected to a ground line;
A first driving N formed on a surface of a silicon substrate, comprising a drain region of a type, a gate oxide film, and a first gate electrode.
A channel MOS transistor, a second N-type source region connected to a ground line, a second N-type drain region, the gate oxide film, and a second gate electrode, provided on the surface of the silicon substrate. Second drive N-channel MO
An S transistor, a third N-type source region connected to one of the pair of bit lines, a third N-type drain region connected to the first N-type drain region, the gate oxide film, A first transfer N-channel MOS transistor provided on the surface of the silicon substrate, and a fourth N-type MOS transistor connected to the other of the pair of bit lines. And a fourth N-type drain region connected to the second N-type drain region, the gate oxide film, and a fourth gate electrode connected to the word line. A second transfer N-channel MOS transistor provided on a surface thereof, wherein the first and second drive N-channel MOS transistors and the first and second transfer N-channel MOS transistors are provided. Has a first interlayer insulating film covering the surface of data, the composed of polycrystalline silicon film provided on the second interlayer insulating film surface that covers the ground line, first connected to a power supply line 1
A first polycrystalline silicon film pattern comprising a P-type source region, a first channel region and a first P-type drain region; and a first polycrystalline silicon film pattern comprising the polycrystalline silicon film and connected to the power supply line. A second polycrystalline silicon film pattern including a second P-type source region, a second channel region, and a second P-type drain region; and a surface covering the first and second polycrystalline silicon film patterns. A gate insulating film provided on a surface of the second interlayer insulating film; and a portion that covers the first channel region via the gate insulating film and extends over the second P-type drain region. A fifth gate electrode formed on the surface of the gate insulating film, and covering the second channel region via the gate insulating film, and extending over the first P-type drain region. Having a portion to A sixth gate electrode formed on the surface of a gate insulating film, the fifth gate electrode, the gate insulating film, the first P-type source region, the first channel region, and A first load P-channel thin film transistor including a first P-type drain region, the sixth gate electrode, the gate insulating film, the second P-type source region, the second channel region, A second interlayer insulating film covering the first and second load P-channel thin-film transistors, the second interlayer insulating film including a second load P-channel thin-film transistor including the second P-type drain region; An interlayer insulating film, the sixth gate electrode, the gate insulating film, the first P-type drain region, the second
A first node contact hole penetrating through the interlayer insulating film, the first interlayer insulating film, and the gate oxide film to reach the second gate electrode or the first N-type drain region; The third interlayer insulating film, the fifth gate electrode, the gate insulating film, the second P-type drain region, the second interlayer insulating film, the first interlayer insulating film, the gate oxide film And a second node contact hole reaching the first gate electrode or the second N-type drain region, and a conductive layer formed inside the first node contact hole. A first buried electrode formed inside the second node contact hole;
A conductive second buried electrode, wherein the first buried electrode allows the second gate electrode or the first N-type drain region, the first P-type drain region, the sixth buried electrode, A gate electrode is connected to each other, and the first buried electrode connects the first gate electrode or the second N-type drain region, the second P-type drain region, and the fifth gate electrode to each other. Wherein the sixth gate electrode overlaps the first node contact hole in the vicinity of the first node contact hole, and has no protruding portion on the side of the fifth gate electrode. In the vicinity of the second node contact hole, the fifth gate electrode overlaps with the second node contact hole and protrudes toward the sixth gate electrode. A semiconductor memory device characterized by being arranged so as not to have a portion.
【請求項2】 前記第1および第2の埋め込み電極は高
融点金属膜もしくは高融点金属を含む合金膜からなるこ
とを特徴とする、請求項1記載の半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said first and second buried electrodes are made of a high melting point metal film or an alloy film containing a high melting point metal.
【請求項3】 前記第1および第2の負荷用Pチャネル
薄膜トランジスタは、少なくともドレイン領域とチャネ
ル領域の間に低濃度P型領域を有することを特徴とす
る、請求項1記載の半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said first and second load P-channel thin-film transistors have a low-concentration P-type region at least between a drain region and a channel region.
【請求項4】 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素子分離酸化膜とゲート酸化膜
を形成した後、前記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、前記ゲー
ト酸化膜と、第1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、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、前記ゲート酸化膜
と、第2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、第3のN型のソース領域と、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、前記ゲート酸化膜と、ワード線を兼ねる第
3のゲート電極とからなる第1の転送用NチャネルMO
Sトランジスタ、第4のN型のソース領域と、第2のN
型のドレイン領域に接続された第4のN型のドレイン領
域と、前記ゲート酸化膜と、ワード線を兼ねる第4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
ンジスタを形成する工程と、 全面に第1の層間絶縁膜を形成し、前記第1の層間絶縁
膜に前記第1、第2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、前記第1、
第2の接地コンタクト孔を介して前記第1、第2のN型
のソース領域に接続す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型の多結晶
シリコン膜を形成する工程と、前記多結晶シリコン膜を
パターニングして、第1および第2の多結晶シリコン膜
パターンを形成する工程と、 全面にゲート絶縁膜を形成する工程と、 全面に第1の導電膜を形成する工程と、前記第1の導電
膜をパターニングし、第5および第6のゲート電極を形
成する工程と、 前記第5および第6のゲート電極をマスクとしてP型不
純物を導入し、前記第1の多結晶シリコン膜パターン中
に第1のP型のソース領域、第1のチャネル領域、第1
のP型のドレイン領域を、また前記第2の多結晶シリコ
ン膜パターン中に第2のP型のソース領域、第2のチャ
ネル領域、第2のP型のドレイン領域を形成し、前記第
5のゲート電極と、前記ゲート絶縁膜と、前記第1のP
型のソース領域と、前記第1のチャネル領域と、前記第
1のドレイン領域とからなる第1の負荷用Pチャネル薄
膜トランジスタ、及び前記第6のゲート電極と、前記ゲ
ート絶縁膜と、前記第2のP型のソース領域と、前記第
2のチャネル領域と、前記第2のドレイン領域とからな
る第2の負荷用Pチャネル薄膜トランジスタを形成する
工程と、 全面に第3の層間絶縁膜を形成し、前記第3の層間絶縁
膜、前記第6のゲート電極、前記ゲート絶縁膜、前記第
1のP型のドレイン領域、前記第2および第1の層間絶
縁膜、前記ゲート酸化膜を貫通し、前記第2のゲート電
極または前記第1のN型のドレイン領域に達する第1の
ノード・コンタクト孔を形成する工程と、前記第3の層
間絶縁膜、前記第5のゲート電極、前記ゲート絶縁膜、
前記第2のP型のドレイン領域、前記第2および第1の
層間絶縁膜、前記ゲート酸化膜を貫通し、前記第1のゲ
ート電極または前記第2のN型のドレイン領域に達する
第2のノード・コンタクト孔を形成する工程と、 全面に第2の導電膜を形成し、全面的にエッチングし、
前記第1および第2のノード・コンタクト孔の内部にの
み、第2の導電膜が残置するようにして、第1および第
2の埋め込み電極を形成する工程と、 全面に第4の層間絶縁膜を形成する工程と、前記第4、
第3の層間絶縁膜、前記ゲート絶縁膜、前記第2、第1
の層間絶縁膜、前記ゲート酸化膜を貫通し、前記第3お
よび第4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する工程と、前記第1お
よび第2のビット・コンタクト孔を介して、それぞれ前
記第3および第4のN型のソース領域に接続する、第1
および第2のビット線を形成する工程とを併せて有する
ことを特徴とする、半導体記憶装置の製造方法。
4. An element isolation oxide film and a gate oxide film are respectively formed on an element isolation region and an element formation region on a surface of a silicon substrate, and then a first N-type source region and a first N-type source region are formed on the surface of the silicon substrate. A first driving N-channel MOS transistor including a first N-type drain region, the gate oxide film, and a first gate electrode; a second N-type source region; and a second N-type drain. A second driving N-channel MOS transistor including a region, the gate oxide film, and a second gate electrode, a third N-type source region, and a first N-type drain region connected to the first N-type drain region. No. 3 N-type drain region, the gate oxide film, and a third gate electrode for a transfer which is also a word line.
An S transistor, a fourth N-type source region, and a second N-type source region.
Forming a first transfer N-channel MOS transistor including a fourth N-type drain region connected to the negative-type drain region, the gate oxide film, and a fourth gate electrode also serving as a word line. Forming a first interlayer insulating film on the entire surface, and forming a first interlayer insulating film on the first interlayer insulating film to reach the first and second N-type source regions;
Forming a second ground contact hole;
Forming a ground line connected to the first and second N-type source regions through a second ground contact hole; forming a second interlayer insulating film on the entire surface; A step of forming a crystalline silicon film, a step of patterning the polycrystalline silicon film to form first and second polycrystalline silicon film patterns, a step of forming a gate insulating film over the entire surface, Forming a first conductive film; patterning the first conductive film to form fifth and sixth gate electrodes; using the fifth and sixth gate electrodes as a mask to form a P-type impurity. And introducing a first P-type source region, a first channel region, and a first P-type source region into the first polycrystalline silicon film pattern.
Forming a second P-type source region, a second channel region, and a second P-type drain region in the second polycrystalline silicon film pattern; Gate electrode, the gate insulating film, and the first P
A first P-channel thin-film transistor for load comprising a source region of the type, the first channel region, and the first drain region; the sixth gate electrode; the gate insulating film; Forming a second load P-channel thin-film transistor comprising the P-type source region, the second channel region, and the second drain region; and forming a third interlayer insulating film on the entire surface. The third interlayer insulating film, the sixth gate electrode, the gate insulating film, the first P-type drain region, the second and first interlayer insulating films, the gate oxide film, Forming a first node contact hole reaching the second gate electrode or the first N-type drain region; and forming the third interlayer insulating film, the fifth gate electrode, and the gate insulating film. ,
A second penetrating the second P-type drain region, the second and first interlayer insulating films, the gate oxide film and reaching the first gate electrode or the second N-type drain region. The step of forming the node contact hole, the second conductive film is formed on the entire surface, and the entire surface is etched.
Forming the first and second buried electrodes so that the second conductive film remains only inside the first and second node contact holes; and forming a fourth interlayer insulating film on the entire surface. And forming the fourth,
A third interlayer insulating film, the gate insulating film, the second and first
The first and second N-type source regions penetrating through the interlayer insulating film and the gate oxide film to reach the third and fourth N-type source regions.
Forming a first bit contact hole, and connecting the third and fourth N-type source regions via the first and second bit contact holes, respectively.
And a step of forming a second bit line.
【請求項5】 前記第2の導電膜は高融点金属もしくは
高融点金属合金膜からなることを特徴とする、請求項4
記載の半導体記憶装置の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the second conductive film is made of a high melting point metal or a high melting point metal alloy film.
The manufacturing method of the semiconductor memory device described in the above.
【請求項6】 前記第1、第2のP型のソース領域、お
よび前記第1、第2のP型のドレイン領域を形成する工
程は、少なくともドレイン領域とチャネル領域の間に低
濃度のP型領域を形成する工程を含むことを特徴とす
る、請求項4記載の半導体記憶装置の製造方法。
6. The step of forming the first and second P-type source regions and the first and second P-type drain regions comprises the step of forming a low-concentration P-type region between at least the drain region and the channel region. 5. The method according to claim 4, further comprising the step of forming a mold region.
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