JPH09312380A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH09312380A
JPH09312380A JP8128541A JP12854196A JPH09312380A JP H09312380 A JPH09312380 A JP H09312380A JP 8128541 A JP8128541 A JP 8128541A JP 12854196 A JP12854196 A JP 12854196A JP H09312380 A JPH09312380 A JP H09312380A
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JP
Japan
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gate electrode
fet
forming
semiconductor substrate
region
Prior art date
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Application number
JP8128541A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Taniguchi
浩二 谷口
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH09312380A publication Critical patent/JPH09312380A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the surface step difference between gate electrodes and semiconductor substrate and inhibit impurity diffusion into the gate electrodes by depositing side walls to the side sections of the gate electrodes of FETs for memory cells and also side walls to the gate electrodes of FETs for peripheral circuits and the side sections of a TEOS film of an upper layer. SOLUTION: A resist pattern is formed on other regions that n-type FET- forming regions for forming peripheral circuits. Impurity ions are implanted into the FET-forming regions to form n-type low-concn. impurity regions in source/drain regions. TEOS film laminated on the whole surface of a semiconductor substrate 1 is anisotropically etched to form gate electrodes 9 of peripheral circuit-forming FETs 6 and side walls 11 deposited to side sections of a TEOS film 10 laminated on its upper layer with the side walls 11 formed also on the side sections of a TEOS film 10a laminated on n-type FETs forming regions for forming memory cells.

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】この発明はメモリセルを有す
るCMOS(complementary metal oxide semiconducto
r)構造の半導体装置とその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) having memory cells.
r) A semiconductor device having a structure and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図31は、一般的な従来のDRAM(dy
namic random access memory)を構成するFET(fiel
d effect transistor)の断面構造を示す図であり、図
において、101はP型の半導体基板、102は半導体
基板101の表面から所定の深さにかけて形成されたP
ウェル、同じく103はNウェルであり、Pウェル10
2上にはメモリセルのアクセストランジスタとなるN型
FET104と、周辺回路のN型FET105が形成さ
れ、Nウェル103上には周辺回路のP型FET106
が形成されている。これらの同一半導体基板上に形成さ
れたFET104、105、106はそれぞれ素子分離
領域107によって電気的に分離された状態となってい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 31 shows a typical conventional DRAM (dy
FET (fiel) that composes a namic random access memory
3 is a diagram showing a cross-sectional structure of a d effect transistor), in which 101 is a P-type semiconductor substrate, and 102 is a P formed from the surface of the semiconductor substrate 101 to a predetermined depth.
Well 103 is an N well, and P well 10
An N-type FET 104 serving as an access transistor of a memory cell and an N-type FET 105 of a peripheral circuit are formed on the second well 2, and a P-type FET 106 of the peripheral circuit is formed on the N well 103.
Are formed. The FETs 104, 105, 106 formed on these same semiconductor substrates are electrically isolated by the element isolation regions 107.

【0003】また、108は半導体基板101の一主面
上に形成されたゲート絶縁膜、109はゲート絶縁膜1
08上に形成されたゲート電極、110はゲート電極1
09上に積層されたTEOS(tetraethyl orthosilicat
e)膜、111はゲート電極109、TEOS膜110の
側断面に付着して形成された絶縁膜からなるサイドウォ
ールを示している。
Further, 108 is a gate insulating film formed on one main surface of the semiconductor substrate 101, and 109 is the gate insulating film 1.
Gate electrode 110 formed on 08, and gate electrode 1
TEOS (tetraethyl orthosilicat) laminated on 09
The film e) and 111 are sidewalls made of an insulating film formed by adhering to the side cross sections of the gate electrode 109 and the TEOS film 110.

【0004】また、112は、メモリセル形成用のN型
FET104と周辺回路形成用のN型FET105のゲ
ート電極109下部以外の半導体基板101の表面に形
成された、ソース/ドレイン領域となるN型不純物を含
む低濃度不純物領域、113はN型FET105のサイ
ドウォール111下部を含まないソース/ドレイン領域
に形成されたN型不純物を含む高濃度不純物領域、11
4は周辺回路形成用N型FET105の低濃度不純物領
域112と高濃度不純物領域113からなるLDD構造
のソース/ドレイン領域を示している。
Reference numeral 112 denotes an N-type source / drain region formed on the surface of the semiconductor substrate 101 except under the gate electrode 109 of the N-type FET 104 for memory cell formation and the N-type FET 105 for peripheral circuit formation. A low-concentration impurity region containing an impurity, 113 is a high-concentration impurity region containing an N-type impurity formed in a source / drain region not including a lower portion of the sidewall 111 of the N-type FET 105, 11
Reference numeral 4 denotes a source / drain region of the LDD structure composed of the low-concentration impurity region 112 and the high-concentration impurity region 113 of the peripheral circuit forming N-type FET 105.

【0005】115はP型FET106のゲート電極1
09下部以外の活性領域のソース/ドレイン領域となる
半導体基板101の表面に形成された高濃度不純物領域
を示している。図示したように、一般的にはメモリセル
形成用のN型FETについては、DRAMのリフレッシ
ュ特性の劣化を抑制する目的のため、ソース/ドレイン
領域にN型高濃度不純物領域は形成しない。
Reference numeral 115 is a gate electrode 1 of the P-type FET 106.
09 shows a high-concentration impurity region formed on the surface of the semiconductor substrate 101, which will be the source / drain regions of the active region other than the lower part of 09. As shown in the figure, generally in an N-type FET for forming a memory cell, an N-type high concentration impurity region is not formed in the source / drain region for the purpose of suppressing deterioration of refresh characteristics of DRAM.

【0006】図31の半導体装置のゲート電極109、
ソース/ドレイン領域の形成方法は、次のとおりであ
る。まず、半導体基板101上にLOCOS酸化によっ
て、非活性領域となる領域に素子分離領域107を形成
し、次に活性領域となる領域の半導体基板101の表面
を酸化し、ゲート絶縁膜108を形成する。
The gate electrode 109 of the semiconductor device of FIG.
The method of forming the source / drain regions is as follows. First, LOCOS oxidation is performed on the semiconductor substrate 101 to form an element isolation region 107 in a region to be an inactive region, and then a surface of the semiconductor substrate 101 in a region to be an active region is oxidized to form a gate insulating film 108. .

【0007】その後、半導体基板101の全面にゲート
電極109となる不純物リンを含むポリシリコン膜を所
定の厚さに積層し、続いてTEOS膜110を積層す
る。その後、写真製版により所望の形状のレジストパタ
ーンを形成し、これをエッチングマスクとしてTEOS
膜110をエッチングし、レジストパターンを除去後、
TEOS膜110をエッチングマスクとしてポリシリコ
ン膜をエッチングして、ゲート電極109とその上部の
TEOS膜110を所定の形状にパターニングする。
Thereafter, a polysilicon film containing impurity phosphorus, which will serve as the gate electrode 109, is laminated to a predetermined thickness on the entire surface of the semiconductor substrate 101, and then a TEOS film 110 is laminated. After that, a resist pattern having a desired shape is formed by photolithography, and TEOS is used as an etching mask.
After etching the film 110 and removing the resist pattern,
The polysilicon film is etched using the TEOS film 110 as an etching mask to pattern the gate electrode 109 and the TEOS film 110 above the gate electrode 109 into a predetermined shape.

【0008】次に、メモリセル形成用及び周辺回路形成
用のN型FET104及び105の形成領域に対して選
択的にN型のイオンを注入し、半導体基板101の表面
から比較的浅い位置にかけて低濃度不純物領域112を
形成する。次に、CVD技術によりTEOS膜を積層
後、異方性酸化膜エッチングを行い、ゲート電極109
とTEOS膜110の側断面に選択的にサイドウォール
111を形成する。
Next, N-type ions are selectively implanted into the formation regions of the N-type FETs 104 and 105 for forming memory cells and peripheral circuits, and the N-type ions are lowered from the surface of the semiconductor substrate 101 to a relatively shallow position. The concentration impurity region 112 is formed. Next, after stacking a TEOS film by the CVD technique, anisotropic oxide film etching is performed to form the gate electrode 109.
A sidewall 111 is selectively formed on the side cross section of the TEOS film 110.

【0009】従来の半導体装置の製造段階において、ゲ
ート電極109形成後にソース/ドレイン領域となる高
濃度不純物領域113、115を形成する場合は、注入
エネルギーが大きいため、ゲート電極109上にTEO
S膜110を形成していないとゲート電極109やその
下部のチャネル領域に不純物が注入されることになりF
ETのしきい値が変動する原因となったり、またはP型
FET106の高濃度不純物領域115形成のイオン注
入の際、P型のイオンが注入されると、ゲート電極10
9がリンドープトポリシリコンからなり、N型であるた
め、ゲート電極自体が空乏化して、FET特性、特にし
きい値に悪影響を及ぼすが、図31に示すように、TE
OS膜110の形成により、そのイオン注入においてゲ
ート電極109内に不純物が注入されることを抑制でき
るという利点があった。
In the conventional manufacturing process of a semiconductor device, when the high-concentration impurity regions 113 and 115 to be the source / drain regions are formed after the gate electrode 109 is formed, the implantation energy is large, so that TEO is formed on the gate electrode 109.
If the S film 110 is not formed, impurities will be implanted into the gate electrode 109 and the channel region below it.
If the threshold of ET fluctuates, or if P-type ions are implanted during the ion implantation for forming the high-concentration impurity region 115 of the P-type FET 106, the gate electrode 10
Since 9 is made of phosphorus-doped polysilicon and is N-type, the gate electrode itself is depleted, which adversely affects the FET characteristics, especially the threshold value. However, as shown in FIG.
The formation of the OS film 110 has an advantage that impurities can be suppressed from being implanted into the gate electrode 109 during the ion implantation.

【0010】しかし、このTEOS膜110を有する構
造の半導体装置においては、微細加工の面において弊害
がある。図31の断面図から分かるように、ゲート電極
109に加えTEOS膜110が形成されているため、
その膜厚分だけ高さ方向に寸法が大きくなっており、こ
れに伴って図31に示すように表面段差Tも大きくなっ
ている。
However, the semiconductor device having the TEOS film 110 has a problem in terms of fine processing. As can be seen from the cross-sectional view of FIG. 31, since the TEOS film 110 is formed in addition to the gate electrode 109,
The size increases in the height direction by the film thickness, and the surface step T also increases accordingly as shown in FIG.

【0011】表面段差Tが必要以上に大きくなると特に
最小寸法が用いられるメモリセル部においては、この後
工程でビット線やストレージノード等の写真製版の寸法
制御性を悪化させるという問題につながる。また、この
表面段差Tを小さくするためにTEOS膜110を除去
する方法を用いる場合においては、残査無くTEOS膜
110をエッチングするために、層間絶縁膜の平坦化が
必須となり、平均化させるのにコスト増を招くという問
題があった。
If the surface step T becomes unnecessarily large, particularly in the memory cell portion where the minimum size is used, this leads to the problem that the dimensional controllability of photolithography such as bit lines and storage nodes is deteriorated in the subsequent process. Further, when the method of removing the TEOS film 110 is used in order to reduce the surface step T, the flattening of the interlayer insulating film is indispensable because the TEOS film 110 is etched without a residue, and the TEOS film 110 is averaged. However, there was a problem of increasing costs.

【0012】パターンが密集しているメモリセル部で
は、半導体基板101の表面上の高さとしては、TEO
S膜110の上面で平均化されるが、メモリセル部と、
メモリセル部に比べてパターンが疎である周辺回路部と
の絶対段差も大きくなり、特にアルミニウム配線の工程
でプロセスのマージンを損なうことになるなどの問題が
あった。
In the memory cell portion where the patterns are dense, the height above the surface of the semiconductor substrate 101 is TEO.
Although averaged on the upper surface of the S film 110,
There is a problem that the absolute step difference with the peripheral circuit portion, which has a sparse pattern, becomes larger than that of the memory cell portion, and the process margin is impaired especially in the process of aluminum wiring.

【0013】また、図32は、もう一つの従来の技術に
よる半導体装置の断面図を示す図であり、図中の符号は
既に説明に用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当
部分を示しており、図31において示した構造のTEO
S膜110を省略した半導体装置を示した図である。
FIG. 32 is a sectional view of a semiconductor device according to another conventional technique, in which the reference numerals used in the description are the same as or the same as the corresponding reference numerals. And TEO having the structure shown in FIG.
It is the figure which showed the semiconductor device which abbreviate | omitted the S film | membrane 110.

【0014】このような半導体装置では、ゲート電極1
09の表面段差T2は図31の表面段差Tよりも、TE
OS膜110の膜厚分だけ低くなっているので、メモリ
セル部の微細加工には有利である。しかし、周辺回路形
成用FETでは、高濃度不純物領域113、115形成
の不純物注入の際、ゲート電極109やチャネル領域に
不純物が注入され、FETのしきい値に変動が生じる可
能性があるなど、周辺回路形成領域のFET特性に関し
ては不利な構造となる。
In such a semiconductor device, the gate electrode 1
The surface step T2 of 09 is larger than that of the surface step T of FIG.
Since the thickness is reduced by the film thickness of the OS film 110, it is advantageous for fine processing of the memory cell portion. However, in the peripheral circuit forming FET, impurities may be injected into the gate electrode 109 and the channel region during the impurity injection for forming the high-concentration impurity regions 113 and 115, and the threshold value of the FET may vary. The structure is disadvantageous with respect to the FET characteristics of the peripheral circuit formation region.

【0015】また、ゲート電極109の側断面に付着さ
せて形成するサイドウォール111の高さも必然的に低
くなるため、サイドウォール111の形成時のドライエ
ッチング時間などのプロセスの変動に伴い、サイドウォ
ール幅dが顕著に変動し、FET特性を不安定にさせる
という問題もあった。
Further, since the height of the side wall 111 formed by adhering to the side cross section of the gate electrode 109 is inevitably low, the side wall 111 is changed due to the process variation such as the dry etching time at the time of forming the side wall 111. There is also a problem that the width d fluctuates remarkably and the FET characteristics are made unstable.

【0016】また、一般的な従来の技術による半導体装
置の構造として示した図31に類似の構造であり、メモ
リセル形成用FETにはゲート電極側断面にサイドウォ
ールがなく、ゲート電極上の活性領域全面に酸化膜が形
成され、周辺回路形成用FETにはゲート電極上にTE
OS膜はなく、ゲート電極の側断面のみにサイドウォー
ルが形成された半導体装置の構造が、特開平5−291
530号公報に示されている。このような半導体装置に
おいても図31に示した半導体装置と同様に、FET特
性等の課題を有していた。
Further, the structure is similar to that shown in FIG. 31 which is shown as a structure of a semiconductor device according to a general prior art, and the memory cell forming FET has no side wall on the side cross section of the gate electrode, and the FET on the gate electrode is active. An oxide film is formed on the entire surface of the area, and the FET for peripheral circuit formation has a TE film on the gate electrode.
A structure of a semiconductor device in which a sidewall is formed only on a side cross section of a gate electrode without an OS film is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-291.
It is disclosed in Japanese Patent No. 530. Similar to the semiconductor device shown in FIG. 31, such a semiconductor device also has problems such as FET characteristics.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】以上示したように、従
来の半導体装置の構造では、FETのゲート電極上にT
EOS膜を形成した場合では、半導体装置の表面段差が
増大し、微細加工が困難となり、TEOS膜を形成しな
い場合では、FETの特性に悪影響を及ぼすという問題
があった。
As described above, in the structure of the conventional semiconductor device, T is formed on the gate electrode of the FET.
When the EOS film is formed, the surface step of the semiconductor device increases, which makes microfabrication difficult, and when the TEOS film is not formed, there is a problem that the characteristics of the FET are adversely affected.

【0018】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、メモリセル形成領域に形成する
FETについてはゲート電極と半導体基板との表面段差
を低減し、周辺回路形成用のソース/ドレイン領域に高
濃度不純物領域を持つFETについては、ソース/ドレ
イン注入によってゲート電極内及びチャネル領域内に不
純物が注入、拡散されることなく、安定した特性のFE
Tを得るものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in the FET formed in the memory cell formation region, the surface step between the gate electrode and the semiconductor substrate is reduced to form a peripheral circuit. Regarding the FET having a high concentration impurity region in the source / drain region, FE having stable characteristics without the impurity being implanted and diffused in the gate electrode and the channel region by the source / drain implantation.
To get T.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明による半導体基
板の一主面上にメモリセル形成用の第一のFETと周辺
回路形成用の第二のFETとが形成された半導体装置
は、上記第一のFETは、少なくとも上記半導体基板の
一主面上に第一のゲート絶縁膜を介して形成された第一
のゲート電極と上記第一のゲート電極の側断面に付着し
て形成された第一のサイドウォールと上記第一のゲート
電極下部のチャネル領域を挟んで上記半導体基板内に形
成された低濃度不純物領域を有し、上記第二のFET
は、少なくとも上記半導体基板の一主面上に第二のゲー
ト絶縁膜を介して形成された第二のゲート電極と、上記
第二のゲート電極上に積層されたTEOS膜と、上記第
二のゲート電極及び上記TEOS膜の側断面に付着して
形成された第二のサイドウォールと、上記第二のゲート
電極下部のチャネル領域を挟んで上記半導体基板内に形
成された高濃度不純物領域を有するものである。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device having a first FET for forming a memory cell and a second FET for forming a peripheral circuit formed on one main surface of a semiconductor substrate. A first FET is formed by adhering to at least a first gate electrode formed on at least one main surface of the semiconductor substrate via a first gate insulating film and a side cross section of the first gate electrode. The second FET has a low-concentration impurity region formed in the semiconductor substrate with one sidewall and a channel region below the first gate electrode interposed therebetween.
Is a second gate electrode formed on at least one main surface of the semiconductor substrate via a second gate insulating film, a TEOS film laminated on the second gate electrode, and the second gate electrode. It has a second sidewall formed by adhering to a side cross section of the gate electrode and the TEOS film, and a high-concentration impurity region formed in the semiconductor substrate with a channel region below the second gate electrode sandwiched therebetween. It is a thing.

【0020】この発明による半導体基板の一主面上にメ
モリセル形成用の第一のFETと周辺回路形成用の第二
のFETとが形成された半導体装置は、上記第一のFE
Tは、少なくとも上記半導体基板の一主面上に第一のゲ
ート絶縁膜を介して形成された第一のゲート電極と上記
第一のゲート電極下部のチャネル領域を挟んで上記半導
体基板内に形成された低濃度不純物領域と上記第一のゲ
ート電極と上記低濃度不純物領域の上部に積層された第
一のTEOS膜を有し、上記第二のFETは、少なくと
も上記半導体基板の一主面上に第二のゲート絶縁膜を介
して形成された第二のゲート電極と、上記第二のゲート
電極上に積層された第二のTEOS膜と、上記第二のゲ
ート電極及び上記第二のTEOS膜の側断面に付着して
形成されたサイドウォールと、上記第二のゲート電極下
部のチャネル領域を挟んで上記半導体基板内に形成され
た高濃度不純物領域を有するものである。
A semiconductor device having a first FET for forming a memory cell and a second FET for forming a peripheral circuit formed on one main surface of a semiconductor substrate according to the present invention is the first FE described above.
T is formed in the semiconductor substrate at least with a first gate electrode formed on one main surface of the semiconductor substrate with a first gate insulating film interposed between the first gate electrode and a channel region below the first gate electrode. A low concentration impurity region, the first gate electrode, and a first TEOS film stacked on the low concentration impurity region, and the second FET is at least on one main surface of the semiconductor substrate. A second gate electrode formed via a second gate insulating film, a second TEOS film laminated on the second gate electrode, the second gate electrode and the second TEOS. It has a sidewall formed by adhering to a side cross section of the film, and a high-concentration impurity region formed in the semiconductor substrate with a channel region below the second gate electrode interposed therebetween.

【0021】また、上記の構造に加え、この発明による
半導体装置は、第二のFETのうちNチャネル型トラン
ジスタであるものについては、第二のゲート電極下部の
チャネル領域を挟んで上記半導体基板内に形成された低
濃度不純物領域を有するものである。
In addition to the above structure, in the semiconductor device according to the present invention, in the second FET, which is an N-channel type transistor, in the semiconductor substrate with the channel region below the second gate electrode interposed therebetween. It has a low-concentration impurity region formed in.

【0022】さらに、上記の構造に加え、この発明によ
る半導体装置は、第一のFET及び第二のFETが有す
る低濃度不純物領域が、それぞれ異なる構造のものであ
る。
Further, in addition to the above structure, in the semiconductor device according to the present invention, the low concentration impurity regions of the first FET and the second FET are different from each other.

【0023】この発明による半導体装置の製造方法は、
半導体基板の一主面上に素子分離領域を形成し、複数の
電気的に分離された活性領域を形成する第一の工程、上
記活性領域上のメモリセルを構成する第一のFET及び
周辺回路を構成する第二のFETの形成領域上にそれぞ
れゲート絶縁膜を介してポリシリコン膜を積層する第二
の工程、上記第二のFETの形成領域の上記ポリシリコ
ン膜上に、上記第二のFETのゲート電極の形状のTE
OS膜を選択的に形成する第三の工程、上記第一のFE
Tの形成領域の上記ポリシリコン膜上に上記第一のFE
Tのゲート電極の形状のレジストパターンを選択的に形
成する第四の工程、上記TEOS膜及び上記レジストパ
ターンをエッチングマスクとして上記ポリシリコン膜に
対して異方性エッチングを行い、上記ポリシリコン膜を
上記第一、第二のFETのゲート電極の形状にパターニ
ングし、上記ポリシリコン膜からなる第一のゲート電極
及び第二のゲート電極を得、上記レジストパターンを除
去する第五の工程、少なくとも上記第二のゲート電極の
側断面に絶縁物質からなるサイドウォールを形成する第
六の工程、上記第一のFETの形成領域の上記第一のゲ
ート電極下部のチャネル領域を挟んで上記半導体基板内
に低濃度不純物領域を形成する第七の工程、上記第二の
FETの形成領域の上記第二のゲート電極下部のチャネ
ル領域を挟んで上記半導体基板内に高濃度不純物領域を
形成する第八の工程を含むものである。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is
A first step of forming an element isolation region on a main surface of a semiconductor substrate to form a plurality of electrically isolated active regions, a first FET and a peripheral circuit constituting a memory cell on the active region. A second step of laminating a polysilicon film on each of the second FET forming regions via a gate insulating film, and the second step of forming the second FET forming region on the polysilicon film. The shape of the FET gate electrode TE
Third step of selectively forming OS film, first FE
The first FE is formed on the polysilicon film in the T formation region.
Fourth step of selectively forming a resist pattern in the shape of a gate electrode of T, anisotropic etching is performed on the polysilicon film using the TEOS film and the resist pattern as an etching mask to form the polysilicon film. A fifth step of patterning the gate electrodes of the first and second FETs to obtain a first gate electrode and a second gate electrode made of the polysilicon film, and removing the resist pattern, at least the above A sixth step of forming a sidewall made of an insulating material on a side cross section of the second gate electrode, and in the semiconductor substrate with a channel region below the first gate electrode in a formation region of the first FET sandwiched therebetween. A seventh step of forming a low-concentration impurity region, which is located above the second FET formation region with the channel region below the second gate electrode interposed therebetween. It is intended to include an eighth step of forming a high-concentration impurity regions in the semiconductor substrate.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.この発明の実施の形態1について説明す
る。図1はこの発明による実施の形態1を示す断面図で
あり、図において、1はP型半導体基板、2は半導体基
板1の表面から所定の深さにかけて形成されたPウェ
ル、同じく3はNウェルであり、Pウェル2上にはメモ
リセルのアクセストランジスタとなるN型FET4と、
周辺回路を構成するN型FET5が形成され、Nウェル
3上には周辺回路を構成するP型FET6が形成されて
いる。これらのFET4、5、6はそれぞれ素子分離領
域7によって電気的に分離された活性領域4a、5a、
6a上に形成された状態となっている。
Embodiment 1. Embodiment 1 of the present invention will be described. 1 is a sectional view showing a first embodiment according to the present invention, in which 1 is a P-type semiconductor substrate, 2 is a P well formed from the surface of the semiconductor substrate 1 to a predetermined depth, and 3 is an N well. And an N-type FET 4 serving as a memory cell access transistor on the P-well 2,
An N-type FET 5 forming a peripheral circuit is formed, and a P-type FET 6 forming a peripheral circuit is formed on the N well 3. These FETs 4, 5, 6 are active regions 4a, 5a, electrically isolated by an element isolation region 7, respectively.
It is in a state of being formed on 6a.

【0025】また、8は半導体基板1の一主面上に形成
されたゲート絶縁膜、9はゲート絶縁膜8上に形成され
たゲート電極、10はゲート電極9上に積層されたTE
OS膜、11はゲート電極9、TEOS膜10の側断面
に付着して形成され、絶縁膜からなるサイドウォールを
示している。
Further, 8 is a gate insulating film formed on one main surface of the semiconductor substrate 1, 9 is a gate electrode formed on the gate insulating film 8, and 10 is a TE layered on the gate electrode 9.
The OS film 11 is formed by adhering to the side cross sections of the gate electrode 9 and the TEOS film 10, and shows a sidewall made of an insulating film.

【0026】さらに、12はメモリセルを構成するN型
FET4と周辺回路形成用のN型FET5のゲート電極
9下部以外の半導体基板1の表面に形成された、ソース
/ドレイン領域となるN型不純物を含む低濃度不純物領
域、13はN型FET5のサイドウォール11下部を含
まないソース/ドレイン領域に形成されたN型不純物を
含む高濃度不純物領域、14は周辺回路形成用N型FE
T5の低濃度不純物領域12と高濃度不純物領域13か
らなるLDD構造のソース/ドレイン領域を示してい
る。
Further, 12 is an N-type impurity which becomes a source / drain region, which is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 except under the gate electrode 9 of the N-type FET 4 and the N-type FET 5 for forming the peripheral circuit which constitute the memory cell. Is a low concentration impurity region containing N, 13 is a high concentration impurity region containing N type impurities formed in the source / drain region not including the lower portion of the sidewall 11 of the N type FET 5, and 14 is an N type FE for peripheral circuit formation.
The source / drain region of the LDD structure composed of the low concentration impurity region 12 and the high concentration impurity region 13 of T5 is shown.

【0027】また、メモリセル形成用のN型FET4と
周辺回路形成用のN型FET6とで、それぞれソース/
ドレイン領域に注入する不純物のイオン種、注入エネル
ギー、注入量を変化させ、それぞれのFETに最適な状
態に形成することも可能である。15はP型FET6の
ゲート電極9下部以外の活性領域のソース/ドレイン領
域となる半導体基板1の表面に形成された高濃度不純物
領域を示している。
Further, the N-type FET 4 for forming the memory cell and the N-type FET 6 for forming the peripheral circuit respectively have sources / sources.
It is also possible to change the ion species of impurities to be implanted into the drain region, the implantation energy, and the implantation amount to form the FETs in the optimum state. Reference numeral 15 denotes a high-concentration impurity region formed on the surface of the semiconductor substrate 1 which becomes the source / drain region of the active region other than the portion below the gate electrode 9 of the P-type FET 6.

【0028】また、16はメモリセル形成用FET4の
ゲート電極9の側断面に付着して形成された絶縁膜から
なるサイドウォールを示している。このように形成され
た半導体装置においてはメモリセル形成用N型FET4
はゲート電極9上にTEOS膜を形成していないため、
メモリセル形成用FET4の表面段差Xは、ゲート電極
9の膜厚分に相当している。
Reference numeral 16 denotes a side wall made of an insulating film formed by adhering to the side cross section of the gate electrode 9 of the memory cell forming FET 4. In the semiconductor device thus formed, the N-type FET 4 for forming the memory cell is formed.
Does not have a TEOS film formed on the gate electrode 9,
The surface step X of the memory cell forming FET 4 corresponds to the film thickness of the gate electrode 9.

【0029】さらに、メモリセル形成用FET4はソー
ス/ドレイン領域には半導体基板1の一主面から比較的
浅い位置にかけて低濃度不純物領域12のみが形成さ
れ、高濃度不純物領域は形成されていないため、ゲート
電極9内に同時に不純物イオンが注入されても、チャネ
ル領域に達する程深く注入されることはなく、また、ゲ
ート電極9に含まれる不純物とソース/ドレイン領域に
対して注入される不純物が同導電型であるため、ゲート
電極9自体を空乏化するということはない。
Further, in the memory cell forming FET 4, only the low concentration impurity region 12 is formed in the source / drain region from the one main surface of the semiconductor substrate 1 to a relatively shallow position, and the high concentration impurity region is not formed. Even if the impurity ions are simultaneously implanted into the gate electrode 9, they are not implanted deep enough to reach the channel region, and the impurities contained in the gate electrode 9 and the impurities implanted into the source / drain regions are not The same conductivity type does not deplete the gate electrode 9 itself.

【0030】さらに、周辺回路形成用のN型、P型FE
T5、6はそのソース/ドレイン領域の表面から比較的
深い位置にかけて高濃度不純物領域を形成する必要があ
るため、TEOS膜10をゲート電極9上に形成した構
造とし、そのゲート電極9及びチャネル領域内にソース
/ドレイン注入と同時に不純物が注入されない構造とし
ている。
Further, N-type and P-type FEs for forming peripheral circuits
Since T5 and T6 need to form a high concentration impurity region from the surface of the source / drain region to a relatively deep position, the TEOS film 10 has a structure formed on the gate electrode 9, and the gate electrode 9 and the channel region are formed. Impurities are not implanted at the same time as the source / drain implantation.

【0031】特に、周辺回路形成用のP型FET6にお
いては、ゲート電極がN型FET4、5のゲート電極9
と同じ物質、つまりリンドープトポリシリコン(N型不
純物を含む)からなっていても、ゲート電極9上にTE
OS膜10が形成された構造であるため、ゲート電極9
内にソース/ドレイン注入によるP型の不純物が注入さ
れて空乏化することを抑制でき、FETの特性を劣化さ
せることはない。
Particularly, in the P-type FET 6 for forming the peripheral circuit, the gate electrode is the gate electrode 9 of the N-type FETs 4 and 5.
On the gate electrode 9 even if it is made of the same material as, that is, phosphorus-doped polysilicon (including N-type impurities).
Since the OS film 10 is formed, the gate electrode 9
It is possible to suppress the depletion due to the implantation of P-type impurities due to the source / drain implantation into the inside, and the FET characteristics are not deteriorated.

【0032】次に、この半導体装置の製造方法について
説明する。まず、図2に示すように、P型半導体基板1
の一主面にPウェル2及びNウェル3を形成し、次に非
活性領域となる領域を選択的にLOCOS酸化し、素子
分離領域7を形成する。この素子分離領域7によって半
導体基板1の表面の活性領域は、例えばDRAM等のメ
モリセルのアクセストランジスタとなるN型FET4が
形成される活性領域4a、周辺回路形成用N型FET
5、P型FET6が形成される活性領域5a、6aに分
離される。
Next, a method of manufacturing this semiconductor device will be described. First, as shown in FIG. 2, a P-type semiconductor substrate 1
A P well 2 and an N well 3 are formed on one main surface, and then a region to be an inactive region is selectively LOCOS-oxidized to form an element isolation region 7. The active region on the surface of the semiconductor substrate 1 by the element isolation region 7 is, for example, an active region 4a in which an N-type FET 4 serving as an access transistor of a memory cell such as a DRAM is formed, a peripheral circuit forming N-type FET.
5, the P-type FET 6 is formed into the active regions 5a and 6a.

【0033】その後、図3に示すように、半導体基板1
の活性領域となる領域の表面に熱酸化によってゲート絶
縁膜8を100〜120Å程度の厚さに形成する。さら
に、素子分離領域7、ゲート絶縁膜8上に、FET4、
5、6の共通のゲート電極9となるリンを含むポリシリ
コン膜9aをCVD技術を用いて1000〜2000Å
の厚さとなるように積層し、その後、TEOS膜10を
1000Å程度の厚さとなるように積層する。
Thereafter, as shown in FIG. 3, the semiconductor substrate 1
A gate insulating film 8 having a thickness of about 100 to 120 Å is formed on the surface of a region which will be an active region by thermal oxidation. Further, on the element isolation region 7 and the gate insulating film 8, the FET 4,
The polysilicon film 9a containing phosphorus, which will be the common gate electrode 9 of 5 and 6, is 1000 to 2000 Å by using the CVD technique.
And then the TEOS film 10 is laminated so as to have a thickness of about 1000 Å.

【0034】次に、図4に示すように、周辺回路形成用
N型FET5、P型FET6の活性領域5a、6a上に
それぞれのゲート電極9の形状のレジストパターン17
を写真製版によって形成し、同時にメモリセル形成用F
ET4の形成領域を覆うレジストパターン17aを形成
する。その後、図5に示すように酸化膜ドライエッチン
グを行い、レジストパターン17下部及びメモリセル形
成用FET4の活性領域4a上に位置するTEOS膜1
0を残し、他のTEOS膜を選択的に除去し、レジスト
パターン17、17aを除去する。
Next, as shown in FIG. 4, a resist pattern 17 in the shape of the respective gate electrodes 9 is formed on the active regions 5a and 6a of the peripheral circuit forming N-type FET 5 and P-type FET 6, respectively.
Are formed by photolithography, and at the same time F for forming memory cells
A resist pattern 17a covering the formation area of ET4 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 5, dry etching is performed on the oxide film to form the TEOS film 1 located under the resist pattern 17 and on the active region 4a of the FET 4 for forming the memory cell.
Other TEOS films are selectively removed, leaving 0, and the resist patterns 17 and 17a are removed.

【0035】次に、周辺回路形成用FET5、6の形成
領域を覆ってレジストパターン(図示せず)を形成し、
選択的にメモリセル形成用FET4の形成領域上のTE
OS膜10を選択的に除去する。その後、図6に示すよ
うに、メモリセル形成用FET4の活性領域4a上にゲ
ート電極9の形状のレジストパターン18を写真製版に
よって形成し、同時に周辺回路形成用FET5、6の形
成領域を覆ってレジストパターン18aを形成する。
Next, a resist pattern (not shown) is formed so as to cover the formation regions of the peripheral circuit forming FETs 5 and 6.
The TE on the formation region of the memory cell formation FET 4 is selectively
The OS film 10 is selectively removed. Thereafter, as shown in FIG. 6, a resist pattern 18 in the shape of the gate electrode 9 is formed on the active region 4a of the memory cell forming FET 4 by photolithography, and at the same time, the formation region of the peripheral circuit forming FETs 5 and 6 is covered. A resist pattern 18a is formed.

【0036】その後、図7に示すように、レジストパタ
ーン18、18aをエッチングマスクとしてポリシリコ
ン膜9aのエッチングを行い、メモリセル形成用FET
4のゲート電極9を形成し、レジストパターン18、1
8aを除去する。
Then, as shown in FIG. 7, the polysilicon film 9a is etched using the resist patterns 18 and 18a as etching masks to form a memory cell forming FET.
4 gate electrodes 9 are formed, and resist patterns 18 and 1 are formed.
8a is removed.

【0037】次に、図8に示すように、P型FET6の
形成領域上にレジストマスク19を形成し、N型FET
4、5の形成領域に対してN型不純物、つまりリンや砒
素等の不純物イオン注入を行い、N型低濃度不純物領域
12を活性領域4a、5aのゲート電極9の下部以外の
領域に形成し、レジストマスク19を除去する。このイ
オン注入工程において、メモリセル活性領域4a上には
ゲート電極9上にTEOS膜が積層されていないが、イ
オン注入条件が低エネルギー、低濃度(高濃度不純物領
域13、15の約100分の1程度)なのでFET特性
に悪影響を与えることはない。
Next, as shown in FIG. 8, a resist mask 19 is formed on the formation region of the P-type FET 6, and the N-type FET is formed.
N-type impurities, that is, impurity ions such as phosphorus and arsenic are implanted into the formation regions 4 and 5 to form the N-type low-concentration impurity regions 12 in regions other than the lower part of the gate electrode 9 in the active regions 4a and 5a. Then, the resist mask 19 is removed. In this ion implantation process, the TEOS film is not stacked on the gate electrode 9 on the memory cell active region 4a, but the ion implantation conditions are low energy and low concentration (about 100 minutes of the high concentration impurity regions 13 and 15). Since it is about 1), it does not adversely affect the FET characteristics.

【0038】その後、図9に示すように、半導体基板1
の全面にCVD技術を用いてTEOS膜11aを積層す
る。次に、図10に示すように異方性エッチングによっ
てTEOS膜11aをエッチングし、ゲート電極9及び
TEOS膜10の側壁にサイドウォール幅dのサイドウ
ォール11を形成する。これと同時にメモリセル形成用
FET4のゲート電極9の側断面にはサイドウォール1
6が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 9, the semiconductor substrate 1
A TEOS film 11a is laminated on the entire surface of the substrate using the CVD technique. Next, as shown in FIG. 10, the TEOS film 11a is etched by anisotropic etching to form the sidewall 11 having the sidewall width d on the sidewalls of the gate electrode 9 and the TEOS film 10. At the same time, a sidewall 1 is formed on the side section of the gate electrode 9 of the memory cell forming FET 4.
6 are formed.

【0039】その後、図11に示すように、周辺回路形
成用のN型FET5の活性領域5aを露出させ、他の領
域をレジストマスク20で被覆し、砒素のイオン注入を
行い、活性領域5aのゲート電極9下部のチャネル領域
を挟んで、半導体基板1内に高濃度不純物領域13を形
成し、低濃度不純物領域12とでLDD構造のソース/
ドレイン領域14を形成する。その後、レジストマスク
20は除去する。
After that, as shown in FIG. 11, the active region 5a of the N-type FET 5 for forming the peripheral circuit is exposed, the other region is covered with the resist mask 20, and arsenic is ion-implanted to form the active region 5a. A high-concentration impurity region 13 is formed in the semiconductor substrate 1 with the channel region below the gate electrode 9 interposed therebetween, and the high-concentration impurity region 12 and the low-concentration impurity region 12 form an LDD structure source / source.
A drain region 14 is formed. After that, the resist mask 20 is removed.

【0040】次に、図12に示すように、周辺回路形成
用P型FET6の形成領域以外の領域を覆うようにレジ
ストマスク21をパターニングし、その後、FET6の
形成領域に対してボロンを注入し、活性領域6aの露出
領域の表面にP型の高濃度不純物領域15を形成する。
その後、レジストマスク21を除去することで図1に示
すような半導体装置を得ることが可能になる。
Next, as shown in FIG. 12, a resist mask 21 is patterned so as to cover a region other than the formation region of the peripheral circuit forming P-type FET 6, and then boron is implanted into the formation region of the FET 6. A P-type high concentration impurity region 15 is formed on the surface of the exposed region of the active region 6a.
Then, by removing the resist mask 21, it becomes possible to obtain a semiconductor device as shown in FIG.

【0041】このように形成された半導体装置において
は、特に高集積化が必要とされ、これに伴って高さ方向
の微細化が必要とされているメモリセル形成用FET4
の表面段差Xは、ゲート電極9の膜厚のみが反映された
ものであり、従来のようにTEOS膜10の厚さを含ん
でいないため、表面段差Xは非常に小さいものとでき高
さ方向への微細化が可能となり、微細加工に適した構造
にすることができる。
In the semiconductor device thus formed, the high integration is required, and accordingly, the miniaturization in the height direction is required. Therefore, the memory cell forming FET 4 is required.
The surface level difference X reflects only the film thickness of the gate electrode 9, and does not include the thickness of the TEOS film 10 as in the conventional case. Therefore, the surface level difference X can be made extremely small and can be made in the height direction. The structure can be made finer, and a structure suitable for fine processing can be obtained.

【0042】また、ゲート電極9上にTEOS膜は形成
されていないが、低濃度不純物領域12形成のためのイ
オン注入の際、同時にゲート電極9内に不純物が注入さ
れても、その注入エネルギーと不純物濃度が小さいた
め、ゲート電極9を突き抜け、チャネル領域まで不純物
が注入されることはなく、また、ゲート電極9の不純物
濃度を変化させたことによってもFET特性に変化を及
ぼすことはない。
Although the TEOS film is not formed on the gate electrode 9, even if impurities are implanted into the gate electrode 9 at the same time when the ions are implanted to form the low concentration impurity region 12, the implantation energy and Since the impurity concentration is low, the impurity does not penetrate through the gate electrode 9 and reach the channel region, and the FET characteristic does not change even if the impurity concentration of the gate electrode 9 is changed.

【0043】また、ソース/ドレイン領域に高濃度不純
物領域13、15を有する周辺回路形成用N型、P型F
ET5、6については、高濃度不純物領域13、15形
成のためにイオン注入を行う際に、ゲート電極9上にT
EOS膜10を積層することでチャネル領域に不純物が
注入されることを防止し、FETのしきい値の変動を抑
制することができる。また、TEOS膜10を積層した
状態でゲート電極9の側断面にサイドウォール11を形
成するため、サイドウォール幅dを安定な値とすること
が可能である。
Also, peripheral circuit forming N-type and P-type F having high-concentration impurity regions 13 and 15 in the source / drain regions are provided.
Regarding ETs 5 and 6, when ion implantation is performed to form the high concentration impurity regions 13 and 15, T is formed on the gate electrode 9.
By stacking the EOS film 10, it is possible to prevent impurities from being injected into the channel region and suppress the fluctuation of the threshold voltage of the FET. Further, since the sidewall 11 is formed on the side cross section of the gate electrode 9 in the state where the TEOS film 10 is laminated, the sidewall width d can be set to a stable value.

【0044】このように、同一半導体装置に形成される
メモリセル形成用N型FET4、周辺回路形成用N型、
P型FET5、6をそれぞれ適した構造のFETとする
ことが可能となる。
Thus, the memory cell forming N-type FET 4, the peripheral circuit forming N-type, which are formed in the same semiconductor device,
It is possible to make the P-type FETs 5 and 6 into FETs each having a suitable structure.

【0045】また、上記の図4〜図6に示した製造方法
に変えて、次の図13〜図15に示すような方法によっ
て同様の構造の半導体装置を得ることも可能である。ま
ず、図13に示すように、周辺回路形成用N型、P型F
ETの活性領域5a、6a上にそれぞれのゲート電極の
形状のレジストパターン17を写真製版によって形成す
る。その後、図14に示すように酸化膜ドライエッチン
グを行い、レジストパターン17下部に位置するTEO
S膜10を残し、他のTEOS膜を選択的に除去し、レ
ジストパターン17を除去する。
It is also possible to obtain a semiconductor device having a similar structure by a method as shown in the following FIGS. 13 to 15 instead of the manufacturing method shown in FIGS. 4 to 6 above. First, as shown in FIG. 13, peripheral circuit forming N-type and P-type F
A resist pattern 17 in the shape of each gate electrode is formed on the active regions 5a and 6a of the ET by photolithography. After that, as shown in FIG. 14, oxide film dry etching is performed to remove TEO under the resist pattern 17.
The TE film is selectively removed while leaving the S film 10, and the resist pattern 17 is removed.

【0046】次に、図15に示すように、メモリセル形
成用FET4の活性領域4a上にゲート電極9の形状の
レジストパターン18を写真製版によって形成する。そ
の後、レジストパターン18と既にパターニングしたT
EOS膜10をエッチングマスクとしてポリシリコン膜
9aのエッチングを行い、それぞれのFETのゲート電
極9を同時にパターニングし、その後、レジストパター
ン18を除去することで、既に説明した図7に示すよう
な状態とする。
Next, as shown in FIG. 15, a resist pattern 18 in the shape of the gate electrode 9 is formed by photolithography on the active region 4a of the memory cell forming FET 4. Then, the resist pattern 18 and the T that has already been patterned
The polysilicon film 9a is etched using the EOS film 10 as an etching mask, the gate electrodes 9 of the respective FETs are patterned at the same time, and then the resist pattern 18 is removed to obtain the state shown in FIG. To do.

【0047】このように、ゲート電極9のパターニング
を、レジストパターン18とTEOS膜10の異なる物
質からなるエッチングマスクを用いて同時に行うことも
可能であり、この工程により、ゲート電極9のパターニ
ング工程数を減少させることができるという効果があ
る。
As described above, the patterning of the gate electrode 9 can be performed simultaneously by using the resist mask 18 and the etching mask of the TEOS film 10 made of different substances. By this step, the number of patterning steps of the gate electrode 9 can be performed. There is an effect that can reduce.

【0048】実施の形態2.次に、実施の形態2につい
て説明する。先述の実施の形態1においては、メモリセ
ル形成用N型FET4のゲート電極9の側壁にもサイド
ウォール11が形成されていたが、この実施の形態2の
構造は、図16に示すように、メモリセル形成用N型F
ET4のゲート電極9の側壁にサイドウォールが形成さ
れておらず、TEOS膜10aがN型FET4形成領域
4上に均一な厚さに積層された構造となっている。よっ
て、メモリセル形成用FET4の表面段差X2は、ゲー
ト電極9の膜厚を反映した状態となっている。この図1
6において、既に説明のために用いた符号と同一符号は
同一、若しくは相当部分を示すものである。
Embodiment 2 Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment described above, the sidewall 11 is formed also on the side wall of the gate electrode 9 of the memory cell forming N-type FET 4, but the structure of the second embodiment is as shown in FIG. N type F for memory cell formation
No sidewall is formed on the side wall of the gate electrode 9 of the ET 4, and the TEOS film 10 a is laminated on the N-type FET 4 forming region 4 to have a uniform thickness. Therefore, the surface step X2 of the memory cell forming FET 4 reflects the film thickness of the gate electrode 9. This figure 1
6, the same reference numerals as those already used for the description indicate the same or corresponding portions.

【0049】次に、図16に示す半導体装置の製造方法
について説明する。まず、実施の形態1の図2ないし図
9の製造方法と同様に製造し、次に、図17に示すよう
に、周辺回路形成用N型FET5の形成領域以外の領域
にレジストマスク22を形成し、これをマスクとして砒
素等をイオン注入し、N型FET5のソース/ドレイン
領域14となる高濃度不純物領域13を形成する。その
後、レジストマスク22を除去する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 16 will be described. First, the same manufacturing method as that of FIGS. 2 to 9 of the first embodiment is carried out, and then, as shown in FIG. 17, a resist mask 22 is formed in a region other than the region where the peripheral circuit forming N-type FET 5 is formed. Then, using this as a mask, arsenic or the like is ion-implanted to form a high-concentration impurity region 13 to be the source / drain region 14 of the N-type FET 5. After that, the resist mask 22 is removed.

【0050】次に、図18に示すように周辺回路形成用
のP型FET6の形成領域以外の領域にレジストマスク
23を形成し、異方性酸化膜ドライエッチングでP型F
ET6のゲート電極9及びTEOS膜10の側断面にサ
イドウォール11を形成する。その後、ボロン等をイオ
ン注入してソース/ドレイン領域となる高濃度不純物領
域15を形成する。次にレジストマスク23を除去する
ことで図16に示す半導体装置を形成することが可能と
なる。
Next, as shown in FIG. 18, a resist mask 23 is formed in a region other than the region in which the P-type FET 6 for forming the peripheral circuit is formed, and anisotropic P-type F etching is performed by dry etching.
Sidewalls 11 are formed on the side surfaces of the gate electrode 9 and the TEOS film 10 of ET6. Then, boron or the like is ion-implanted to form the high-concentration impurity regions 15 to be the source / drain regions. Next, by removing the resist mask 23, the semiconductor device shown in FIG. 16 can be formed.

【0051】通常のサイドウォール11の形成工程にお
いてはゲート電極9形成後、FETの全面に絶縁膜を積
層し、その後、異方性の酸化膜エッチングを行うことで
ゲート電極9の側断面のみに絶縁膜を残してサイドウォ
ールを形成するが、この方法では活性領域4aの表面に
までエッチングが及び、エッチングダメージを与えるこ
とになり、これによってDRAMメモリセルのリフレッ
シュ特性を悪化させてしまう場合があった。
In the usual step of forming the side wall 11, after forming the gate electrode 9, an insulating film is laminated on the entire surface of the FET, and then anisotropic oxide film etching is performed to form only the side cross section of the gate electrode 9. Although the sidewalls are formed while leaving the insulating film, this method causes etching to reach the surface of the active region 4a and gives etching damage, which may deteriorate the refresh characteristics of the DRAM memory cell. It was

【0052】しかし、図16の構造の半導体装置におい
ては、実施の形態1の効果に加え、メモリセル形成用N
型FET4のゲート電極9の側断面にサイドウォールを
形成する工程が含まれていないため、より安定した特性
のメモリセル形成用のN型FET4を形成することが可
能となる。
However, in the semiconductor device having the structure shown in FIG. 16, in addition to the effect of the first embodiment, N for memory cell formation is formed.
Since the step of forming the sidewall on the side cross section of the gate electrode 9 of the type FET 4 is not included, it is possible to form the N type FET 4 for forming the memory cell having more stable characteristics.

【0053】実施の形態3.次に、この発明の実施の形
態3について説明する。この実施の形態3によって形成
する半導体装置は実施の形態2に示したタイプの半導体
装置と類似の構造の半導体装置を得る方法を示すもので
ある。
Embodiment 3 Next, a third embodiment of the invention will be described. The semiconductor device formed according to the third embodiment shows a method of obtaining a semiconductor device having a structure similar to that of the semiconductor device of the type shown in the second embodiment.

【0054】実施の形態1、2では同一半導体基板上に
形成するFETについても、そのゲート電極のパターニ
ングの際にエッチングマスクとして用いる物質がメモリ
セル形成用FET4と周辺回路形成用FET5、6とで
異なっていた。この実施の形態3で示す半導体装置の製
造方法では、同一半導体基板上に形成するメモリセル形
成用FET4及び周辺回路形成用FET5、6のゲート
電極をすべて同じ物質からなるエッチングマスクを用い
てパターニングする例を示す。
In the first and second embodiments, even for FETs formed on the same semiconductor substrate, the material used as the etching mask when patterning the gate electrode is the memory cell forming FET 4 and the peripheral circuit forming FETs 5 and 6. It was different. In the method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment, the gate electrodes of the memory cell forming FET 4 and the peripheral circuit forming FETs 5 and 6 formed on the same semiconductor substrate are patterned using etching masks made of the same material. Here is an example:

【0055】まず、図19に、この実施の形態3の半導
体装置の製造方法によって形成した半導体装置の断面図
を示す。図において、実施の形態2を示す図16との相
違点は、メモリセル形成用のN型FET4のゲート電極
9上に形成されたTEOS膜10aの断面に付着したサ
イドウォール11が、素子分離領域7上に形成されてい
る点である。また、図面に付した符号で、既に実施の形
態1、2において用いた符号と同一符号は、同一、若し
くは相当部分を示している。
First, FIG. 19 shows a sectional view of a semiconductor device formed by the method of manufacturing a semiconductor device of the third embodiment. In the figure, the difference from FIG. 16 showing the second embodiment is that the side wall 11 attached to the cross section of the TEOS film 10a formed on the gate electrode 9 of the N-type FET 4 for forming the memory cell is the element isolation region. 7 is a point formed on 7. Further, in the reference numerals attached to the drawings, the same reference numerals as those already used in the first and second embodiments indicate the same or corresponding portions.

【0056】この図19の半導体装置は、実施の形態2
に示した半導体装置と同様に、メモリセル形成用N型F
ET4の表面段差X2が、つまりゲート電極9の膜厚分
しか無く、実効的な高さ方向の微細化が可能な構造とな
っており、周辺回路形成用のN型、P型FET5、6に
おいては、ゲート電極9の上部にTEOS膜10を形成
しているため、ソース/ドレイン注入の際にゲート電極
9内に対する注入の抑制が可能な構造である。
The semiconductor device of FIG. 19 is the same as that of the second embodiment.
Similar to the semiconductor device shown in FIG.
The surface step X2 of ET4, that is, only the film thickness of the gate electrode 9, has a structure capable of effective miniaturization in the height direction. In the N-type and P-type FETs 5 and 6 for forming the peripheral circuit, Since the TEOS film 10 is formed on the gate electrode 9, the structure is capable of suppressing the implantation into the gate electrode 9 during the source / drain implantation.

【0057】次に、図19の半導体装置の製造方法につ
いて説明する。まず、図20に示すように、実施の形態
1と同様に、半導体基板1内にPウェル2、Nウェル3
を形成し、LOCOS酸化によって素子分離領域7を形
成する。素子分離領域によって、半導体基板1の一主面
は複数に分割され、図20においては、左側から順に活
性領域4a、5a、6aが形成されている。この活性領
域4aにはメモリセルのアクセストランジスタとなるN
型FET4が形成され、また5a、6aには周辺回路形
成用のN型FET5、P型FET6がそれぞれ形成され
る。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device of FIG. 19 will be described. First, as shown in FIG. 20, as in the first embodiment, the P well 2 and the N well 3 are formed in the semiconductor substrate 1.
And the element isolation region 7 is formed by LOCOS oxidation. One main surface of the semiconductor substrate 1 is divided into a plurality of parts by the element isolation regions, and in FIG. 20, active regions 4a, 5a, 6a are formed in order from the left side. In the active region 4a, N serving as a memory cell access transistor is formed.
A type FET 4 is formed, and an N type FET 5 and a P type FET 6 for forming peripheral circuits are formed on 5a and 6a, respectively.

【0058】その後、図21に示すように、活性領域4
a、5a、6a表面を酸化し、シリコン酸化膜からなる
ゲート絶縁膜8を形成する。次に、半導体基板1の全面
にゲート電極9となるポリシリコン膜9aを所定の厚さ
に積層する。さらに、活性領域4a上には、ここに形成
しようとするN型FET4のゲート電極9の形状にレジ
ストパターン24aをパターニングし、同時にN型FE
T4の形成領域以外の領域上にはレジストパターン24
bを形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 21, the active region 4
The surfaces of a, 5a, and 6a are oxidized to form a gate insulating film 8 made of a silicon oxide film. Next, a polysilicon film 9a to be the gate electrode 9 is laminated to a predetermined thickness on the entire surface of the semiconductor substrate 1. Further, on the active region 4a, a resist pattern 24a is patterned in the shape of the gate electrode 9 of the N-type FET 4 to be formed here, and at the same time, the N-type FE is formed.
A resist pattern 24 is formed on a region other than the T4 forming region.
b is formed.

【0059】次に、図22に示すように、レジストパタ
ーン24a、24bをエッチングマスクとして、ポリシ
リコン膜9aに対して異方性エッチングを行い、メモリ
セル形成用N型FETのゲート電極9を形成し、レジス
トパターン24a、24bを除去する。
Next, as shown in FIG. 22, the polysilicon film 9a is anisotropically etched using the resist patterns 24a and 24b as etching masks to form the gate electrode 9 of the N-type FET for forming a memory cell. Then, the resist patterns 24a and 24b are removed.

【0060】その後、図23に示すように、メモリセル
形成用FET4の活性領域4aに対し、N型不純物イオ
ンを注入することにより、ソース/ドレイン領域となる
低濃度不純物領域12を形成する。
After that, as shown in FIG. 23, N-type impurity ions are implanted into the active region 4a of the memory cell forming FET 4 to form the low-concentration impurity regions 12 to be the source / drain regions.

【0061】次に、図24に示すように、半導体基板1
の全面にTEOS膜10を所定の厚さに積層し、次にメ
モリセル形成用FET4の形成領域上にレジストパター
ン25aを形成し、周辺回路形成用のN型FET5、P
型FET6のゲート電極9の形成領域上に、それぞれの
ゲート電極9の設計寸法と同じ寸法のレジストパターン
25b、25cを形成する。
Next, as shown in FIG. 24, the semiconductor substrate 1
A TEOS film 10 is laminated to a predetermined thickness on the entire surface of the substrate, a resist pattern 25a is formed on a region where the memory cell forming FET 4 is formed, and peripheral circuit forming N type FETs 5 and P are formed.
On the formation region of the gate electrode 9 of the type FET 6, resist patterns 25b and 25c having the same dimensions as the design dimensions of the respective gate electrodes 9 are formed.

【0062】その後、図25に示すように、レジストパ
ターン25a、25b、25cをエッチングマスクとし
て異方性エッチングを行い、TEOS膜10及び周辺回
路形成用FET5、6のゲート電極9を設計寸法通りに
パターニングし、レジストパターン25a、25b、2
5cを除去する。この段階で、メモリセル形成用N型F
ET4の形成領域上には、TEOS膜10aが残った状
態となる。
After that, as shown in FIG. 25, anisotropic etching is performed using the resist patterns 25a, 25b and 25c as etching masks, and the TEOS film 10 and the gate electrodes 9 of the peripheral circuit forming FETs 5 and 6 are designed as designed. After patterning, resist patterns 25a, 25b, 2
Remove 5c. At this stage, N-type F for memory cell formation
The TEOS film 10a remains on the ET4 formation region.

【0063】次に、図26に示すように、周辺回路形成
用N型FET5の形成領域以外の領域上にレジストパタ
ーン26を形成し、周辺回路形成用N型FET5の形成
領域に対して不純物イオン注入を行い、ソース/ドレイ
ン領域にN型低濃度不純物領域12aを形成する。その
後、レジストパターン26は除去する。このように、周
辺回路形成用N型FET5の低濃度不純物領域12aと
メモリセル形成用N型FET4の低濃度不純物領域12
とをそれぞれ別々の工程で、それぞれのFETに対して
最適な構造となるように形成することが可能となる。
Next, as shown in FIG. 26, a resist pattern 26 is formed on a region other than the region where the peripheral circuit forming N-type FET 5 is formed, and impurity ions are added to the peripheral circuit forming N-type FET 5 forming region. Implantation is performed to form N-type low-concentration impurity regions 12a in the source / drain regions. After that, the resist pattern 26 is removed. Thus, the low-concentration impurity region 12a of the peripheral circuit forming N-type FET 5 and the low-concentration impurity region 12 of the memory cell forming N-type FET 4 are formed.
Can be formed in separate steps so as to have an optimum structure for each FET.

【0064】その後、図27に示すように、半導体基板
1の全面に所定の厚さのTEOS膜11aを積層する。
次に、図28に示すように、TEOS膜11aに対して
異方性エッチングを行い、周辺回路形成用FET5、6
のゲート電極9と、その上層に積層されたTEOS膜1
0の側断面に付着した状態のサイドウォール11を形成
する。このとき、メモリセル形成用N型FET4の形成
領域上に積層されているTEOS膜10aの側断面にも
サイドウォール11が形成された状態となる。
Thereafter, as shown in FIG. 27, a TEOS film 11a having a predetermined thickness is laminated on the entire surface of the semiconductor substrate 1.
Next, as shown in FIG. 28, anisotropic etching is performed on the TEOS film 11a to form the peripheral circuit forming FETs 5 and 6.
Gate electrode 9 and the TEOS film 1 laminated thereon
The sidewall 11 attached to the 0 side section is formed. At this time, the sidewalls 11 are also formed on the side cross section of the TEOS film 10a stacked on the formation region of the memory cell forming N-type FET 4.

【0065】その後、図29に示すように、周辺回路形
成用N型FET5の形成領域以外の領域に対してレジス
トパターン27を形成し、周辺回路形成用N型FET5
の活性領域に対して不純物イオン注入を行い、N型高濃
度不純物領域13を形成する。これによって、低濃度不
純物領域12と高濃度不純物領域13からなるLDD構
造のソース/ドレイン領域14を構成することができ
る。その後、レジストパターン27は除去する。
Thereafter, as shown in FIG. 29, a resist pattern 27 is formed in a region other than the region where the peripheral circuit forming N-type FET 5 is formed, and the peripheral circuit forming N-type FET 5 is formed.
Impurity ion implantation is performed on the active regions of the above to form N-type high-concentration impurity regions 13. Thus, the source / drain region 14 having the LDD structure including the low-concentration impurity region 12 and the high-concentration impurity region 13 can be formed. Then, the resist pattern 27 is removed.

【0066】次に、図30に示すように、周辺回路形成
用P型FET6形成領域以外の領域に対してレジストパ
ターン28を形成し、周辺回路形成用P型FET6のソ
ース/ドレイン領域に対して不純物イオン注入を行い、
P型の高濃度不純物領域15を形成する。その後、レジ
ストパターン28を除去することで図19に示す半導体
装置を得ることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 30, a resist pattern 28 is formed in an area other than the peripheral circuit forming P-type FET 6 forming area, and the peripheral circuit forming P-type FET 6 source / drain area is formed. Impurity ion implantation is performed,
A P-type high concentration impurity region 15 is formed. Then, by removing the resist pattern 28, the semiconductor device shown in FIG. 19 can be obtained.

【0067】このように、実施の形態3による製造方法
によって形成される半導体装置は、実施の形態1、2の
半導体装置と同様に、ソース/ドレイン領域に高濃度不
純物領域13、15を有するFETのゲート電極9上に
はTEOS膜10を形成しているため、高濃度不純物領
域13、15を形成するためのイオン注入の際に、ゲー
ト電極9内に不純物が注入されることはなく、また、メ
モリセル形成用N型FET4の形成後の表面段差X2
は、実質的にはゲート電極9の膜厚分だけが反映された
状態であるため、その表面段差X2は他の周辺回路形成
用FET5、6の表面段差に比べて格段に小さく、メモ
リセル形成用N型FET4は高さ方向に微細化された構
造になると言える。
As described above, the semiconductor device formed by the manufacturing method according to the third embodiment is an FET having the high-concentration impurity regions 13 and 15 in the source / drain regions, like the semiconductor devices according to the first and second embodiments. Since the TEOS film 10 is formed on the gate electrode 9 of, the impurity is not implanted into the gate electrode 9 during the ion implantation for forming the high concentration impurity regions 13 and 15, and , Surface step X2 after formation of the memory cell forming N-type FET 4
Is substantially a state in which only the film thickness of the gate electrode 9 is reflected, so that the surface step X2 is significantly smaller than the surface steps of the other peripheral circuit forming FETs 5 and 6, and the memory cell formation is It can be said that the N-type FET 4 for use has a structure miniaturized in the height direction.

【0068】また、この半導体装置の製造方法によれ
ば、メモリセル形成用N型FET4、周辺回路形成用N
型FET5、メモリセル形成用P型FET6のいずれの
ゲート電極9も、エッチングマスクをレジストパターン
により構成している。レジストパターンをエッチングマ
スクに用いた加工技術は、従来から存在する一般的な加
工技術であり、このエッチングマスクを用いた加工とす
ることで、容易に半導体装置の形成が可能となる。
According to this method of manufacturing a semiconductor device, the memory cell forming N-type FET 4 and the peripheral circuit forming N-type FET 4 are formed.
Both the gate electrodes 9 of the type FET 5 and the memory cell forming P-type FET 6 have an etching mask formed of a resist pattern. The processing technique using the resist pattern as the etching mask is a general processing technique that has existed in the past, and by using the etching mask, the semiconductor device can be easily formed.

【0069】さらに、この半導体装置の製造方法によれ
ば、メモリセル形成用N型FET4と周辺回路形成用N
型FET5のソース/ドレイン領域を構成する低濃度不
純物領域12、12aを別々の段階で形成したため、イ
オン注入の条件をそれぞれのFETに最適な条件とする
ことができるという効果がある。
Further, according to the method of manufacturing the semiconductor device, the N-type FET 4 for forming the memory cell and the N-type FET for forming the peripheral circuit are formed.
Since the low-concentration impurity regions 12 and 12a forming the source / drain regions of the type FET 5 are formed at different stages, there is an effect that the ion implantation conditions can be optimized for each FET.

【0070】さらに、実施の形態2と同様に、TEOS
膜10aをメモリセル形成用N型FET4の形成領域の
全面に配置形成しているため、活性領域4aの表面をエ
ッチングする工程は、ゲート電極9のパターニング以外
には無く、極めてエッチングによるダメージが少ないF
ET4を形成でき、DRAMのリフレッシュ特性を良好
な状態とすることが可能になる。
Further, as in the second embodiment, TEOS is used.
Since the film 10a is formed on the entire surface of the formation region of the memory cell forming N-type FET 4, there is no step other than the patterning of the gate electrode 9 for etching the surface of the active region 4a, and the damage due to etching is extremely small. F
ET4 can be formed, and the refresh characteristic of the DRAM can be brought into a good state.

【0071】その他、この実施の形態1〜3に示した製
造方法に限らず、最終的に図1、図16、図19のよう
に、メモリセル形成用FET4のゲート電極9上にはゲ
ート電極9と同じ寸法のTEOS膜が形成されておら
ず、同一半導体基板1上の周辺回路形成用FET5、6
にはゲート電極9上にTEOS膜10が形成されてお
り、その側断面に付着してサイドウォール11が形成さ
れているという構造を得ることが可能であれば、いかな
る製造方法により形成されていても、実施の形態1〜3
の効果とほとんど同じ効果を期待することができること
は言うまでもない。
Other than the manufacturing method shown in the first to third embodiments, finally, as shown in FIGS. 1, 16 and 19, the gate electrode 9 is formed on the gate electrode 9 of the memory cell forming FET 4. The TEOS film having the same size as that of the semiconductor integrated circuit 9 is not formed, and the peripheral circuit forming FETs 5 and 6 on the same semiconductor substrate 1 are formed.
If the TEOS film 10 is formed on the gate electrode 9 and the side wall 11 is formed by adhering to the side cross section of the TEOS film 10, it can be formed by any manufacturing method. Also, the first to third embodiments
It goes without saying that you can expect almost the same effect as.

【0072】[0072]

【発明の効果】この発明による半導体装置においては、
メモリセル形成用のFETにはゲート電極上にTEOS
膜を形成せず、ゲート電極の側断面のみに第一のサイド
ウォールを形成し、周辺回路形成用のFETにはゲート
電極とこのゲート電極の上層に積層されたTEOS膜の
側断面に付着して第二のサイドウォールを形成する構造
を取ることで、メモリセル形成領域における表面段差を
低減し、周辺回路形成用FETのソース/ドレイン領域
を構成する高濃度不純物領域を形成する際のイオン注入
時においてもチャネル領域及びゲート電極内に不純物が
注入されることを抑制でき、安定したFET特性の半導
体装置とすることが可能となり、さらに、周辺回路形成
用FETのサイドウォール幅の変動が少ない構造とする
ことが可能となる。
According to the semiconductor device of the present invention,
The FET for forming the memory cell has TEOS on the gate electrode.
The first sidewall is formed only on the side cross section of the gate electrode without forming a film, and the FET for forming the peripheral circuit is attached to the side cross section of the gate electrode and the TEOS film laminated on the upper layer of this gate electrode. By adopting a structure for forming the second sidewall by using the above structure, the surface level difference in the memory cell formation region is reduced, and the ion implantation is performed when forming the high-concentration impurity regions forming the source / drain regions of the peripheral circuit forming FET. Even when the impurity is injected into the channel region and the gate electrode, it is possible to obtain a semiconductor device having stable FET characteristics, and the sidewall width of the peripheral circuit forming FET has little fluctuation. It becomes possible to

【0073】また、この発明による半導体装置において
は、メモリセル形成用のFETにはゲート電極を介して
活性領域上にTEOS膜を所定の厚さに積層し、周辺回
路形成用のFETにはゲート電極とこのゲート電極の上
層に積層されたTEOS膜の側断面に付着してサイドウ
ォールを形成する構造を取ることで、メモリセル形成領
域における表面段差を低減し、周辺回路形成用FETの
ソース/ドレイン領域を構成する高濃度不純物領域を形
成する際のイオン注入時においてもチャネル領域及びゲ
ート電極内に不純物が注入されることを抑制でき、安定
したFET特性の半導体装置とすることが可能となり、
さらに、周辺回路形成用FETのサイドウォール幅の変
動が少ない構造とすることが可能となる。さらに、メモ
リセル形成用FETのゲート電極の側断面に付着させて
サイドウォールを形成していないため、サイドウォール
形成のためのエッチングがなされないため、活性領域表
面に与えるダメージを少なくでき、DRAMのリフレッ
シュ特性の劣化を抑制できるという効果がある。
In the semiconductor device according to the present invention, a TEOS film having a predetermined thickness is laminated on the active region of the FET for forming the memory cell via the gate electrode, and the FET for forming the peripheral circuit has the gate. By adopting a structure in which a sidewall is formed by adhering to the side cross section of the electrode and the TEOS film laminated on the upper layer of the gate electrode, the surface step in the memory cell formation region is reduced, and the source / source of the FET for forming the peripheral circuit is formed. Impurities can be suppressed from being implanted into the channel region and the gate electrode even during ion implantation when forming the high-concentration impurity region forming the drain region, and a semiconductor device with stable FET characteristics can be obtained.
Further, it becomes possible to provide a structure in which the fluctuation of the sidewall width of the peripheral circuit forming FET is small. Further, since the side wall is not formed by adhering to the side cross section of the gate electrode of the memory cell forming FET, the etching for forming the side wall is not performed, so that the damage to the surface of the active region can be reduced and the DRAM This has the effect of suppressing deterioration of refresh characteristics.

【0074】さらに、この発明による半導体装置におい
ては、上記のような効果に加え、周辺回路形成用の第二
のFETのNチャネル型トランジスタについては、チャ
ネル領域を挟んで形成されるソース/ドレイン構造を低
濃度不純物領域を付加的に形成することでLDD構造と
し、FET特性を向上させることが可能となる。
Further, in the semiconductor device according to the present invention, in addition to the effects described above, the N-channel type transistor of the second FET for forming the peripheral circuit has the source / drain structure formed with the channel region sandwiched therebetween. By additionally forming a low-concentration impurity region, an LDD structure can be obtained, and the FET characteristics can be improved.

【0075】また、この発明による半導体装置において
は、上記のような効果に加え、メモリセル形成用FET
と周辺回路形成用FETのNチャネル型トランジスタに
形成される低濃度不純物領域とはそれぞれ異なる構造で
あり、それぞれのFETの特性に適した条件とすること
が可能であり、FET特性を向上させることが可能とな
る。
Further, in the semiconductor device according to the present invention, in addition to the above effects, a memory cell forming FET is provided.
And the low-concentration impurity regions formed in the N-channel type transistor of the peripheral circuit forming FET, respectively, have different structures, and the conditions suitable for the characteristics of the respective FETs can be obtained, and the FET characteristics can be improved. Is possible.

【0076】また、この発明による半導体装置の製造方
法においては、メモリセル形成用FETと周辺回路形成
用FETのゲート電極をパターニングする際に用いるエ
ッチングマスクは、メモリセル形成用FETではレジス
トパターン、周辺回路形成用FETでは所定の寸法に形
成したTEOS膜であり、異なる物質からなるエッチン
グマスクを用いて同時にエッチングを行うことが可能で
あり、ゲート電極上にゲート電極と同じ形状のTEOS
膜を積層しているものとしていないものの区別無く、同
時にゲート電極のパターニングを行えるため、工程数増
大を伴うことなく、それぞれのFETに適した構造とす
ることができるという効果がある。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the etching mask used when patterning the gate electrodes of the memory cell forming FET and the peripheral circuit forming FET is the resist pattern in the memory cell forming FET and the peripheral portion. The FET for circuit formation is a TEOS film formed to have a predetermined size, and it is possible to perform etching at the same time using etching masks made of different substances. The TEOS film having the same shape as the gate electrode is formed on the gate electrode.
Since the gate electrode can be patterned at the same time regardless of whether the films are stacked or not, there is an effect that a structure suitable for each FET can be obtained without increasing the number of steps.

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

【図1】 この発明の実施の形態1の半導体装置の断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す
図である。
FIG. 13 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す
図である。
FIG. 14 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図15】 この発明の実施の形態1の製造工程を示す
図である。
FIG. 15 is a diagram showing a manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図16】 この発明の実施の形態2の半導体装置の断
面図である。
FIG. 16 is a sectional view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図17】 この発明の実施の形態2の製造工程を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram showing a manufacturing process according to the second embodiment of the present invention.

【図18】 この発明の実施の形態2の製造工程を示す
図である。
FIG. 18 is a diagram showing a manufacturing process according to the second embodiment of the present invention.

【図19】 この発明の実施の形態3の半導体装置の断
面図である。
FIG. 19 is a sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図20】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 20 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図21】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 21 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図22】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 22 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図23】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 23 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図24】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 24 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図25】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 25 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図26】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 26 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図27】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 27 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図28】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 28 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図29】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 29 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図30】 この発明の実施の形態3の製造工程を示す
図である。
FIG. 30 is a diagram showing a manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.

【図31】 従来の技術を示す断面図である。FIG. 31 is a sectional view showing a conventional technique.

【図32】 従来の技術を示す断面図である。FIG. 32 is a cross-sectional view showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.半導体基板 2.Pウェル 3.Nウェル 4.N型FET 5.N型FET 6.P型FET 7.素子分離領域 8.ゲート絶縁膜 9.ゲート電極 9a.ポリシリコン膜 10、10a、11a.TEOS膜 11、16.サイドウォール 12、12a.低濃度
不純物領域 13、15.高濃度不純物領域 14.ソース/ドレイ
ン領域 17、17a、18、18a、24a、24b、25
a、25b、25c、26、27、28.レジストパタ
ーン 19、20、21、22、23.レジストマスク
1. Semiconductor substrate 2. P-well 3. N well 4. N-type FET 5. N-type FET 6. P-type FET 7. Element isolation region 8. Gate insulating film 9. Gate electrode 9a. Polysilicon film 10, 10a, 11a. TEOS film 11, 16. Side wall 12, 12a. Low concentration impurity region 13, 15. High concentration impurity region 14. Source / drain regions 17, 17a, 18, 18a, 24a, 24b, 25
a, 25b, 25c, 26, 27, 28. Resist pattern 19, 20, 21, 22, 23. Resist mask

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の一主面上にメモリセル形成
用の第一のFETと周辺回路形成用の第二のFETとが
形成された半導体装置において、上記第一のFETは、
少なくとも上記半導体基板の一主面上に第一のゲート絶
縁膜を介して形成された第一のゲート電極と上記第一の
ゲート電極の側断面に付着して形成された第一のサイド
ウォールと上記第一のゲート電極下部のチャネル領域を
挟んで上記半導体基板内に形成された低濃度不純物領域
を有し、上記第二のFETは、少なくとも上記半導体基
板の一主面上に第二のゲート絶縁膜を介して形成された
第二のゲート電極と、上記第二のゲート電極上に積層さ
れたTEOS膜と、上記第二のゲート電極及び上記TE
OS膜の側断面に付着して形成された第二のサイドウォ
ールと、上記第二のゲート電極下部のチャネル領域を挟
んで上記半導体基板内に形成された高濃度不純物領域を
有することを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which a first FET for forming a memory cell and a second FET for forming a peripheral circuit are formed on one main surface of a semiconductor substrate, wherein the first FET is:
A first gate electrode formed on at least one main surface of the semiconductor substrate via a first gate insulating film, and a first sidewall formed by adhering to a side cross section of the first gate electrode. The second FET has a low-concentration impurity region formed in the semiconductor substrate with a channel region below the first gate electrode interposed therebetween, and the second FET has a second gate on at least one main surface of the semiconductor substrate. A second gate electrode formed via an insulating film, a TEOS film laminated on the second gate electrode, the second gate electrode and the TE.
A high concentration impurity region formed in the semiconductor substrate sandwiching a channel region under the second gate electrode, the second sidewall being formed by adhering to a side cross section of the OS film; Semiconductor device.
【請求項2】 半導体基板の一主面上にメモリセル形成
用の第一のFETと周辺回路形成用の第二のFETとが
形成された半導体装置において、上記第一のFETは、
少なくとも上記半導体基板の一主面上に第一のゲート絶
縁膜を介して形成された第一のゲート電極と上記第一の
ゲート電極下部のチャネル領域を挟んで上記半導体基板
内に形成された低濃度不純物領域と上記第一のゲート電
極と上記低濃度不純物領域の上部に積層された第一のT
EOS膜を有し、上記第二のFETは、少なくとも上記
半導体基板の一主面上に第二のゲート絶縁膜を介して形
成された第二のゲート電極と、上記第二のゲート電極上
に積層された第二のTEOS膜と、上記第二のゲート電
極及び上記第二のTEOS膜の側断面に付着して形成さ
れたサイドウォールと、上記第二のゲート電極下部のチ
ャネル領域を挟んで上記半導体基板内に形成された高濃
度不純物領域を有することを特徴とする半導体装置。
2. In a semiconductor device in which a first FET for forming a memory cell and a second FET for forming a peripheral circuit are formed on one main surface of a semiconductor substrate, the first FET is:
At least one main surface of the semiconductor substrate, a first gate electrode formed via a first gate insulating film, and a channel region under the first gate electrode sandwiching the low gate electrode formed in the semiconductor substrate. A first T stacked on the high concentration impurity region, the first gate electrode, and the low concentration impurity region;
The second FET has an EOS film, and the second FET has a second gate electrode formed on at least one main surface of the semiconductor substrate via a second gate insulating film and on the second gate electrode. The laminated second TEOS film, the sidewall formed by adhering to the side cross section of the second gate electrode and the second TEOS film, and the channel region below the second gate electrode are sandwiched therebetween. A semiconductor device having a high-concentration impurity region formed in the semiconductor substrate.
【請求項3】 第二のFETは、少なくともNチャネル
型トランジスタを含み、上記Nチャネル型トランジスタ
は、第二のゲート電極下部のチャネル領域を挟んで半導
体基板内に形成された低濃度不純物領域を有することを
特徴とする請求項1、2のいずれか一項記載の半導体装
置。
3. The second FET includes at least an N-channel transistor, and the N-channel transistor includes a low-concentration impurity region formed in the semiconductor substrate with a channel region below the second gate electrode interposed therebetween. The semiconductor device according to claim 1, further comprising:
【請求項4】 第一のFET及び第二のFETが有する
低濃度不純物領域は、それぞれ異なる構造であることを
特徴とする請求項3記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the low concentration impurity regions of the first FET and the second FET have different structures.
【請求項5】 半導体基板の一主面上に素子分離領域を
形成し、複数の電気的に分離された活性領域を形成する
第一の工程、上記活性領域上のメモリセルを構成する第
一のFET及び周辺回路を構成する第二のFETの形成
領域上にそれぞれゲート絶縁膜を介してポリシリコン膜
を積層する第二の工程、上記第二のFETの形成領域の
上記ポリシリコン膜上に、上記第二のFETのゲート電
極の形状のTEOS膜を選択的に形成する第三の工程、
上記第一のFETの形成領域の上記ポリシリコン膜上に
上記第一のFETのゲート電極の形状のレジストパター
ンを選択的に形成する第四の工程、上記TEOS膜及び
上記レジストパターンをエッチングマスクとして上記ポ
リシリコン膜に対して異方性エッチングを行い、上記ポ
リシリコン膜を上記第一、第二のFETのゲート電極の
形状にパターニングし、上記ポリシリコン膜からなる第
一のゲート電極及び第二のゲート電極を得、上記レジス
トパターンを除去する第五の工程、少なくとも上記第二
のゲート電極の側断面に絶縁物質からなるサイドウォー
ルを形成する第六の工程、上記第一のFETの形成領域
の上記第一のゲート電極下部のチャネル領域を挟んで上
記半導体基板内に低濃度不純物領域を形成する第七の工
程、上記第二のFETの形成領域の上記第二のゲート電
極下部のチャネル領域を挟んで上記半導体基板内に高濃
度不純物領域を形成する第八の工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。
5. A first step of forming an element isolation region on one main surface of a semiconductor substrate to form a plurality of electrically isolated active regions, and a first step of forming a memory cell on the active region. Second step of laminating a polysilicon film on the formation region of the second FET forming the FET and the peripheral circuit via the gate insulating film, and on the polysilicon film of the formation region of the second FET A third step of selectively forming a TEOS film in the shape of the gate electrode of the second FET,
Fourth step of selectively forming a resist pattern in the shape of the gate electrode of the first FET on the polysilicon film in the formation region of the first FET, using the TEOS film and the resist pattern as an etching mask Anisotropic etching is performed on the polysilicon film, and the polysilicon film is patterned into the shapes of the gate electrodes of the first and second FETs. Fifth step of obtaining the gate electrode and removing the resist pattern, a sixth step of forming a sidewall made of an insulating material on at least a side cross section of the second gate electrode, a formation region of the first FET The seventh step of forming a low-concentration impurity region in the semiconductor substrate with the channel region under the first gate electrode sandwiched therebetween, The method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that across the second channel region under the gate electrode of the formation region of the T including an eighth step of forming a high-concentration impurity regions in the semiconductor substrate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6331462B1 (en) 1999-06-30 2001-12-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Manufacturing method of a semiconductor device for desired circuit patterns
US7888198B1 (en) 1998-05-20 2011-02-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of fabricating a MOS transistor with double sidewall spacers in a peripheral region and single sidewall spacers in a cell region
JP2014127527A (en) * 2012-12-25 2014-07-07 Renesas Electronics Corp Method of manufacturing semiconductor device

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