JPH1079505A - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device

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Publication number
JPH1079505A
JPH1079505A JP8235340A JP23534096A JPH1079505A JP H1079505 A JPH1079505 A JP H1079505A JP 8235340 A JP8235340 A JP 8235340A JP 23534096 A JP23534096 A JP 23534096A JP H1079505 A JPH1079505 A JP H1079505A
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JP
Japan
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insulating film
gate electrode
film
region
drain region
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Application number
JP8235340A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Kikushima
健一 菊島
Fumio Otsuka
文雄 大塚
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent short-circuit for a connection hole, for connecting a wiring to a source area, and a connection hole, for connecting a wiring to a drain area, even when a MISFET is miniaturized. SOLUTION: After a connection hole 12 which bestrides a source region and a drain region of a MISFET is formed, a TiN film 15 and a W film 16 are accumulated, and they are polished in chemical-mechanical polishing(CMP) method to remove the TiN film 15 and the W film 16 in regions other than the inside of the connection hole 12. Thereby the TiN film 15 and the W film 16 buried in the connection hole 12 are divided into the source area side and the drain area side by a silicon nitride film 7 on a gate electrode 8.

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、半導体集積回路装
置の製造方法に関し、特に、微細化されたMISFET
(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transi
stor) を有する半導体集積回路装置の製造に適用して有
効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to a miniaturized MISFET.
(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transi
The present invention relates to a technology effective when applied to the manufacture of a semiconductor integrated circuit device having a stor).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ディープ・サブミクロンの設計ル
ールで製造されるLSIの製造工程では、露光装置のア
ライメント精度が限界に近づいていることから、MIS
FETのソース領域、ドレイン領域に配線を接続するた
めの接続孔(コンタクトホール)を形成する際に、接続
孔とゲート電極とのマスク合わせ余裕を確保することが
困難になっている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the manufacturing process of an LSI manufactured under the design rule of deep submicron, the alignment accuracy of an exposure apparatus is approaching a limit.
When forming a connection hole (contact hole) for connecting a wiring to a source region and a drain region of an FET, it is difficult to secure a margin for mask alignment between the connection hole and the gate electrode.

【0003】その対策として、酸化シリコン膜に対して
10〜20程度の高い選択比を持つ窒化シリコン膜をエ
ッチングのストッパに用いて自己整合で接続孔を形成す
るSAC(Self Align Contact)技術が注目されている。
これは、ゲート電極の上部の絶縁膜(キャップ絶縁膜)
と側壁絶縁膜(サイドウォールスペーサ)とを窒化シリ
コン膜で形成し、ゲート電極の上部に堆積した酸化シリ
コン膜をエッチングして接続孔を形成する際、キャップ
絶縁膜とサイドウォールスペーサとをエッチングストッ
パにしてゲート電極の削れを防止することにより、ゲー
ト電極と接続孔との合わせ余裕を不要とする技術であ
る。
As a countermeasure, SAC (Self Align Contact) technology, in which a connection hole is formed in a self-aligned manner by using a silicon nitride film having a high selectivity of about 10 to 20 with respect to a silicon oxide film as an etching stopper, attracts attention. Have been.
This is the insulating film (cap insulating film) on the gate electrode
And a sidewall insulating film (sidewall spacer) are formed of a silicon nitride film, and when the silicon oxide film deposited on the gate electrode is etched to form a connection hole, an etching stopper is formed between the cap insulating film and the sidewall spacer. This prevents the gate electrode from being scraped, thereby eliminating the need for a margin for aligning the gate electrode and the connection hole.

【0004】なお、窒化シリコン膜を使ったSAC技術
については、特開平4−342164号公報などに記載
がある。
The SAC technique using a silicon nitride film is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-342164.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、MISFET
をさらに微細化していくと、ソース領域に配線を接続す
るための接続孔とドレイン領域に配線を接続するための
接続孔とが極めて近接するようになり、場合によっては
これらの接続孔同士が短絡してしまうという不具合が発
生する。
However, MISFETs
With further miniaturization, the connection hole for connecting the wiring to the source region and the connection hole for connecting the wiring to the drain region become extremely close to each other, and in some cases, these connection holes are short-circuited. The problem of doing so occurs.

【0006】前記SAC技術は微細化されたMISFE
Tのゲート電極の削れを防止することによって、ゲート
電極と接続孔との合わせ余裕を不要とする技術である。
前記公報に記載されたSRAMは、メモリセルを構成す
る6個のMISFETのゲート電極、一対の局所配線、
電源配線(電源電圧線および基準電圧線)、データ線の
それぞれを異なる導電層に形成する。そのため、フォト
レジストをマスクにして層間絶縁膜に接続孔を形成する
際のマスク合わせ余裕が大きくなり、メモリセルサイズ
が増大してしまう。例えばゲート電極を第1層目の導電
膜、局所配線を第2層目の導電膜、電源配線を第3層目
の導電膜でそれぞれ構成した場合、電源配線をMISF
ETの半導体領域に接続する接続孔を形成する際には、
ゲート電極と局所配線の両方に対して合わせ余裕を確保
する必要がある。
[0006] The SAC technology is a miniaturized MISFE.
This technology eliminates the need for a margin for aligning the gate electrode and the connection hole by preventing the gate electrode of T from being scraped.
In the SRAM described in the above publication, gate electrodes of six MISFETs constituting a memory cell, a pair of local wirings,
Each of a power supply wiring (power supply voltage line and reference voltage line) and a data line are formed in different conductive layers. Therefore, the mask alignment margin when forming the connection hole in the interlayer insulating film using the photoresist as a mask increases, and the memory cell size increases. For example, when the gate electrode is formed of the first conductive film, the local wiring is formed of the second conductive film, and the power wiring is formed of the third conductive film, the power wiring is formed of MISF.
When forming a connection hole connecting to the semiconductor region of the ET,
It is necessary to secure a margin for both the gate electrode and the local wiring.

【0007】また、前記公報に記載されたSRAMは、
一対の局所配線を同一層の導電膜で形成している。その
ため、メモリセル内に2本の局所配線を横に並べて配置
するスペースが必要となり、その分、メモリセルサイズ
が増大してしまう。
Further, the SRAM described in the above publication is
A pair of local wirings are formed of the same conductive film. Therefore, a space for arranging two local wirings side by side in the memory cell is required, and the memory cell size increases accordingly.

【0008】本発明の目的は、MISFETを微細化し
た場合でも、ソース領域に配線を接続するための接続孔
とドレイン領域に配線を接続するための接続孔との短絡
を防止することのできる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to prevent a short circuit between a connection hole for connecting a wiring to a source region and a connection hole for connecting a wiring to a drain region even when a MISFET is miniaturized. Is to provide.

【0009】本発明の他の目的は、完全CMOS型SR
AMのα線ソフトエラー耐性を向上させる技術を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a complete CMOS type SR.
An object of the present invention is to provide a technique for improving the α-ray soft error resistance of AM.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0012】(1)本発明のMISFETを有する半導
体集積回路装置の製造方法は、(a)半導体基板上にM
ISFETのゲート電極材料を堆積し、次いで前記ゲー
ト電極材料の上部に第1絶縁膜を堆積した後、前記第1
絶縁膜および前記ゲート電極材料をエッチングしてゲー
ト電極を形成する工程、(b)前記半導体基板に不純物
をイオン打ち込みして前記MISFETのソース領域、
ドレイン領域を形成した後、または前記ソース領域、ド
レイン領域を形成する工程に先立って、前記ゲート電極
の側壁に前記第1絶縁膜からなるサイドウォールスペー
サを形成する工程、(c)前記半導体基板上に前記第1
絶縁膜とはエッチング速度が異なる第2絶縁膜を堆積し
た後、前記第2絶縁膜を平坦化すると共に、前記ゲート
電極の上部の前記第1絶縁膜を露出させる工程、(d)
前記第2絶縁膜をエッチングして、前記ソース領域から
前記ドレイン領域にまたがる第1接続孔を形成する工
程、(e)前記半導体基板上に第1導電膜を堆積した
後、前記第1接続孔の内部以外の領域の前記第1導電膜
を除去すると共に、前記ゲート電極の上部の前記第1絶
縁膜を露出させることにより、前記ソース領域の上部の
前記第1導電膜と前記ドレイン領域の上部の前記第1導
電膜とを前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を介し
て互いに分離する工程、を含んでいる。
(1) A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET according to the present invention comprises the steps of (a) forming a semiconductor integrated circuit device on a semiconductor substrate;
After depositing a gate electrode material of an ISFET, and then depositing a first insulating film on the gate electrode material,
Forming a gate electrode by etching an insulating film and the gate electrode material; (b) ion-implanting impurities into the semiconductor substrate to form a source region of the MISFET;
Forming a sidewall spacer made of the first insulating film on a side wall of the gate electrode after forming the drain region or prior to forming the source region and the drain region; and (c) on the semiconductor substrate. The first
Depositing a second insulating film having an etching rate different from that of the insulating film, planarizing the second insulating film, and exposing the first insulating film on the gate electrode; (d)
Forming a first connection hole extending from the source region to the drain region by etching the second insulating film; and (e) depositing a first conductive film on the semiconductor substrate and then forming the first connection hole. Removing the first conductive film in a region other than the inside and exposing the first insulating film on the gate electrode, thereby forming the first conductive film on the source region and the upper region on the drain region. And separating the first conductive film from the first conductive film via the first insulating film above the gate electrode.

【0013】(2)本発明のSRAMを有する半導体集
積回路装置の製造方法は、(a)半導体基板上に駆動用
MISFET、負荷用MISFETおよび転送用MIS
FETのゲート電極材料を堆積し、次いで前記ゲート電
極材料の上部に第1絶縁膜を堆積した後、前記第1絶縁
膜および前記ゲート電極材料をエッチングしてゲート電
極を形成する工程、(b)前記半導体基板に不純物をイ
オン打ち込みして前記駆動用MISFET、負荷用MI
SFETおよび転送用MISFETのソース領域、ドレ
イン領域を形成した後、または前記ソース領域、ドレイ
ン領域を形成する工程に先立って、前記ゲート電極の側
壁に前記第1絶縁膜からなるサイドウォールスペーサを
形成する工程、(c)後の工程で形成される局所配線と
前記ゲート電極とを電気的に接続する領域の前記第1絶
縁膜および前記サイドウォールスペーサをエッチングし
て前記ゲート電極の一部を露出させる工程、(d)前記
半導体基板上に前記第1絶縁膜とはエッチング速度が異
なる第2絶縁膜を堆積した後、前記第2絶縁膜を平坦化
すると共に、前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を
露出させる工程、(e)前記第2絶縁膜をエッチングし
て、一方の駆動用MISFETのソース領域、ドレイン
領域から他方の駆動用MISFETのソース領域、ドレ
イン領域にまたがる第1接続孔と、一方の負荷用MIS
FETのソース領域、ドレイン領域から他方の負荷用M
ISFETのソース領域、ドレイン領域にまたがる第2
接続孔とを形成する工程、(f)前記半導体基板上に第
1導電膜を堆積した後、前記第1接続孔および前記第2
接続孔の内部以外の領域の前記第1導電膜を除去すると
共に、前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を露出さ
せることにより、前記一対の駆動用MISFETのそれ
ぞれのソース領域の上部の前記第1導電膜とドレイン領
域の上部の前記第1導電膜とを前記ゲート電極の上部の
前記第1絶縁膜を介して互いに分離すると共に、前記一
対の負荷用MISFETのそれぞれのソース領域の上部
の前記第1導電膜とドレイン領域の上部の前記第1導電
膜とを前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を介して
互いに分離する工程、を含んでいる。
(2) A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an SRAM according to the present invention comprises the steps of: (a) forming a drive MISFET, a load MISFET, and a transfer MISFET on a semiconductor substrate;
Depositing a gate electrode material of the FET, and then depositing a first insulating film on the gate electrode material, and then etching the first insulating film and the gate electrode material to form a gate electrode; (b) The driving MISFET and the load MI are implanted by ion-implanting impurities into the semiconductor substrate.
After forming the source region and the drain region of the SFET and the transfer MISFET, or prior to the step of forming the source region and the drain region, a sidewall spacer made of the first insulating film is formed on a side wall of the gate electrode. And (c) etching the first insulating film and the sidewall spacer in a region electrically connecting the local wiring formed in the subsequent step and the gate electrode to expose a part of the gate electrode. And (d) depositing a second insulating film having a different etching rate from the first insulating film on the semiconductor substrate, planarizing the second insulating film, and forming the first insulating film on the gate electrode. Exposing the insulating film; and (e) etching the second insulating film to remove the source and drain regions of one driving MISFET from the other. A source region of use MISFET, a first connecting hole across the drain region, MIS for one load
From the source region and the drain region of the FET to the other load M
The second spans the source and drain regions of the ISFET.
Forming a connection hole, and (f) depositing a first conductive film on the semiconductor substrate, and then forming the first connection hole and the second
By removing the first conductive film in a region other than the inside of the connection hole and exposing the first insulating film on the gate electrode, the first conductive film on the source region of each of the pair of driving MISFETs is exposed. A first conductive film and the first conductive film above the drain region are separated from each other via the first insulating film above the gate electrode, and a first conductive film above the source region of the pair of load MISFETs is separated from each other. Separating the first conductive film and the first conductive film above the drain region via the first insulating film above the gate electrode.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0015】(実施の形態1)本実施の形態は、図1に
示すような1個のnチャネル型MISFETQnと1個
のpチャネル型MISFETQpとで構成されるCMO
Sインバータの製造方法に適用したものである。
(Embodiment 1) In this embodiment, a CMO composed of one n-channel MISFET Qn and one p-channel MISFET Qp as shown in FIG.
This is applied to a method for manufacturing an S inverter.

【0016】まず、図2(CMOSインバータの平面
図)および図3((a)は図2のA−A’線に沿った断
面図、(b)はB−B’線に沿った断面図)に示すよう
に、p- 型単結晶シリコンからなる半導体基板1の活性
領域ARの周囲(素子分離領域)に素子分離溝2を形成
する。この素子分離溝2は、素子分離領域の半導体基板
1をエッチングして溝を形成し、その内部に酸化シリコ
ンなどの絶縁膜を埋め込んだ後、絶縁膜の表面をエッチ
バック(あるいは化学的機械研磨(CMP)法)で平坦
化して形成する。その後、nチャネル型MISFETQ
nを形成する活性領域ARの基板にp型不純物(B)を
イオン打ち込みしてp型ウエル3を形成し、pチャネル
型MISFETQpを形成する活性領域ARの基板にn
型不純物(PまたはAs)をイオン打ち込みしてn型ウ
エル4を形成する。
First, FIG. 2 (a plan view of a CMOS inverter) and FIG. 3 (a) are cross-sectional views along the line AA 'in FIG. 2, and (b) is a cross-sectional view along the line BB' in FIG. As shown in (), an element isolation groove 2 is formed around an active region AR (element isolation region) of a semiconductor substrate 1 made of p -type single crystal silicon. The element isolation groove 2 is formed by etching the semiconductor substrate 1 in the element isolation region to form a groove, burying an insulating film such as silicon oxide therein, and then etching back the surface of the insulating film (or chemical mechanical polishing). (CMP) method. Then, the n-channel type MISFET Q
A p-type impurity (B) is ion-implanted into the substrate of the active region AR where n is to be formed to form a p-type well 3, and the substrate of the active region AR where the p-channel MISFET Qp is to be formed is n-type.
An n-type well 4 is formed by ion-implanting a type impurity (P or As).

【0017】次に、図4および図5に示すように、活性
領域ARの基板表面にゲート酸化膜6を形成した後、そ
の上部にnチャネル型MISFETQnとpチャネル型
MISFETQpに共通のゲート電極8を形成する。ゲ
ート電極8を形成するには、例えば半導体基板1上にC
VD法で多結晶シリコン膜、W(タングステン)シリサ
イド膜、窒化シリコン膜(キャップ絶縁膜)7を順次堆
積した後、フォトレジストをマスクにしてこれらの膜を
パターニングする。
Next, as shown in FIGS. 4 and 5, after a gate oxide film 6 is formed on the substrate surface of the active region AR, a gate electrode 8 common to the n-channel MISFET Qn and the p-channel MISFET Qp is formed thereon. To form To form the gate electrode 8, for example, C
After a polycrystalline silicon film, a W (tungsten) silicide film, and a silicon nitride film (cap insulating film) 7 are sequentially deposited by the VD method, these films are patterned using a photoresist as a mask.

【0018】次に、図6に示すように、n型ウエル4に
p型不純物(B)をイオン打ち込みしてpチャネル型M
ISFETQpのp型半導体領域5(ソース領域、ドレ
イン領域)を形成する。また、同図には示さないp型ウ
エル3にn型不純物(P)をイオン打ち込みしてnチャ
ネル型MISFETQnのn型半導体領域(ソース領
域、ドレイン領域)を形成する。その後、ゲート電極8
の側壁にサイドウォールスペーサ9を形成する。サイド
ウォールスペーサ9は、CVD法で堆積した窒化シリコ
ン膜を反応性イオンエッチング(RIE)法で加工して
形成する。なお、ゲート電極8の上部のキャップ絶縁膜
および側壁のサイドウォールスペーサは、酸化シリコン
膜をエッチングする際にエッチングされにくい絶縁材料
であれば、窒化シリコン膜以外のもの(例えばアルミナ
など)を使用することもできる。
Next, as shown in FIG. 6, a p-type impurity (B) is ion-implanted into the n-type
The p-type semiconductor region 5 (source region, drain region) of the ISFET Qp is formed. Further, an n-type impurity (P) is ion-implanted into a p-type well 3 not shown in the figure to form an n-type semiconductor region (source region, drain region) of the n-channel MISFET Qn. Then, the gate electrode 8
Side wall spacers 9 are formed on the side walls. The sidewall spacer 9 is formed by processing a silicon nitride film deposited by a CVD method by a reactive ion etching (RIE) method. The cap insulating film on the gate electrode 8 and the sidewall spacer on the side wall are made of an insulating material other than the silicon nitride film (for example, alumina) as long as the insulating material is not easily etched when etching the silicon oxide film. You can also.

【0019】次に、図7に示すように、後の工程で入力
線が接続される領域のゲート電極8を覆っている窒化シ
リコン膜7と側壁のサイドウォールスペーサ9とをエッ
チングで除去し、ゲート電極8を露出させる。
Next, as shown in FIG. 7, in a later step, the silicon nitride film 7 covering the gate electrode 8 in the region to which the input line is connected and the sidewall spacer 9 on the side wall are removed by etching. The gate electrode 8 is exposed.

【0020】次に、図8に示すように、半導体基板1上
にCVD法で薄い窒化シリコン膜10と厚い酸化シリコ
ン膜11とを堆積した後、酸化シリコン膜11を化学的
機械研磨(CMP)法で研磨してその表面を平坦化す
る。酸化シリコン膜11の研磨は、ゲート電極8の上部
の窒化シリコン膜10が露出するまで行う。
Next, as shown in FIG. 8, after a thin silicon nitride film 10 and a thick silicon oxide film 11 are deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method, the silicon oxide film 11 is subjected to chemical mechanical polishing (CMP). The surface is flattened by polishing. Polishing of the silicon oxide film 11 is performed until the silicon nitride film 10 on the gate electrode 8 is exposed.

【0021】次に、図9および図10に示すように、p
チャネル型MISFETQpのソース領域、ドレイン領
域の上部、nチャネル型MISFETQnのソース領
域、ドレイン領域の上部、後の工程で入力線が接続され
る領域のゲート電極8の上部の酸化シリコン膜11と窒
化シリコン膜10とをエッチングすることにより、pチ
ャネル型MISFETQpのソース領域からドレイン領
域にまたがる接続孔12、nチャネル型MISFETQ
nのソース領域からドレイン領域にまたがる接続孔1
3、ゲート電極8と入力線とを接続するための接続孔1
4を形成する。
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, p
A silicon oxide film 11 and a silicon nitride film on the source region and the drain region of the channel MISFET Qp, on the source region and the drain region of the n-channel MISFET Qn, and on the gate electrode 8 in the region to which the input line is connected in a later step. The connection hole 12 extending from the source region to the drain region of the p-channel MISFET Qp by etching the film 10 and the n-channel MISFET Qp.
n connection hole 1 extending from the source region to the drain region
3. Connection hole 1 for connecting gate electrode 8 and input line
4 is formed.

【0022】酸化シリコン膜11のエッチングは、窒化
シリコン膜(窒化シリコン膜10、7およびサイドウォ
ールスペーサ9)をほどんどエッチングしない条件で行
い、窒化シリコン膜10のエッチングは、酸化シリコン
膜(素子分離溝2に埋め込まれた酸化シリコン膜)をほ
どんどエッチングしない条件で行う。
The etching of the silicon oxide film 11 is performed under the condition that the silicon nitride films (the silicon nitride films 10 and 7 and the sidewall spacers 9) are hardly etched, and the etching of the silicon nitride film 10 is performed by the silicon oxide film (element isolation). The etching is performed under the condition that the silicon oxide film embedded in the groove 2 is hardly etched.

【0023】これにより、接続孔12、13の内部のゲ
ート電極8を覆う窒化シリコン膜7と側壁のサイドウォ
ールスペーサ9はほとんどエッチングされないので、こ
の窒化シリコン膜7の高さと接続孔12、13、14以
外の領域の酸化シリコン膜11の高さがほぼ等しくな
る。一方、接続孔14の内部のゲート電極8は、窒化シ
リコン膜7とサイドウォールスペーサ9があらかじめ除
去されているので、その表面が露出する。
As a result, the silicon nitride film 7 covering the gate electrodes 8 inside the connection holes 12 and 13 and the sidewall spacers 9 on the side walls are hardly etched, so that the height of the silicon nitride film 7 and the height of the connection holes 12 and 13 are reduced. The height of the silicon oxide film 11 in the region other than 14 becomes substantially equal. On the other hand, the surface of the gate electrode 8 inside the connection hole 14 is exposed because the silicon nitride film 7 and the sidewall spacer 9 have been removed in advance.

【0024】また、素子分離溝2に埋め込まれた酸化シ
リコン膜はほどんどエッチングされないので、接続孔1
2、13とソース領域、ドレイン領域との合わせずれが
生じた場合でも、ソース領域、ドレイン領域と半導体基
板1(p型ウエル3またはn型ウエル4)とが短絡する
ことはない。
Also, since the silicon oxide film buried in the element isolation trench 2 is hardly etched, the connection hole 1
Even when misalignment of the source and drain regions 2 and 13 occurs, there is no short circuit between the source and drain regions and the semiconductor substrate 1 (p-type well 3 or n-type well 4).

【0025】次に、図11に示すように、半導体基板1
上にCVD法またはスパッタリング法でTiN膜15お
よびW膜16を堆積した後、それらを化学的機械研磨
(CMP)法で研磨し、接続孔12、14(および同図
には示さない接続孔13)の内部以外の領域のTiN膜
15およびW膜16を除去する。このとき、接続孔1
2、13の内部のゲート電極8を覆う窒化シリコン膜7
の高さと接続孔12、13、14以外の領域の酸化シリ
コン膜11の高さはほぼ等しいので、接続孔12、13
の内部の窒化シリコン膜7の表面と接続孔12、13、
14以外の領域の酸化シリコン膜11の表面はほぼ同時
に露出する。これにより、接続孔12、13に埋め込ま
れたTiN膜15およびW膜16は、ソース領域側とド
レイン領域側とがゲート電極8上の窒化シリコン膜7に
よって自己整合(セルフアライン)で分離される。な
お、接続孔12、13、14の内部に埋め込む導電材料
は、TiN膜15とW膜16の積層膜に限らず、他のメ
タル材料や多結晶シリコンなどを使用することができ
る。
Next, as shown in FIG.
After depositing a TiN film 15 and a W film 16 thereon by a CVD method or a sputtering method, the TiN film 15 and the W film 16 are polished by a chemical mechanical polishing (CMP) method to form connection holes 12 and 14 (and a connection hole 13 not shown in the drawing). The TiN film 15 and the W film 16 in the regions other than the inside of () are removed. At this time, the connection hole 1
Silicon nitride film 7 covering gate electrode 8 inside 2, 13
And the height of the silicon oxide film 11 in regions other than the connection holes 12, 13, and 14 are substantially equal.
The surface of the silicon nitride film 7 inside and the connection holes 12, 13,
The surface of the silicon oxide film 11 in a region other than 14 is exposed almost simultaneously. As a result, the TiN film 15 and the W film 16 embedded in the connection holes 12 and 13 are separated from the source region side and the drain region side by self-alignment (self-alignment) by the silicon nitride film 7 on the gate electrode 8. . The conductive material embedded in the connection holes 12, 13, and 14 is not limited to the stacked film of the TiN film 15 and the W film 16, but may be other metal materials or polycrystalline silicon.

【0026】次に、図12および図13に示すように、
酸化シリコン膜11の上部にスパッタリング法またはC
VD法で堆積した導電膜(例えばTiN膜)をパターニ
ングして入力線(IN)17および出力線18(OU
T)を形成する。出力線18(OUT)の一部は前記接
続孔12を通じてpチャネル型MISFETQpのソー
ス領域、ドレイン領域の一方と電気的に接続され、他の
一部は前記接続孔13を通じてnチャネル型MISFE
TQnのソース領域、ドレイン領域の一方と電気的に接
続される。また、入力線(IN)17の一部は前記接続
孔14を通じてnチャネル型MISFETQnとpチャ
ネル型MISFETQpとに共通のゲート電極8と電気
的に接続される。
Next, as shown in FIG. 12 and FIG.
Sputtering method or C on the silicon oxide film 11
A conductive film (for example, a TiN film) deposited by the VD method is patterned to form an input line (IN) 17 and an output line 18 (OU
T) is formed. Part of the output line 18 (OUT) is electrically connected to one of the source region and drain region of the p-channel MISFET Qp through the connection hole 12, and the other part is connected to the n-channel MISFE through the connection hole 13.
It is electrically connected to one of the source region and the drain region of TQn. A part of the input line (IN) 17 is electrically connected to the gate electrode 8 common to the n-channel MISFET Qn and the p-channel MISFET Qp through the connection hole 14.

【0027】次に、図14および図15に示すように、
入力線(IN)17および出力線18(OUT)の上部
にCVD法で窒化シリコン膜19と酸化シリコン膜20
とを堆積した後、この酸化シリコン膜20と窒化シリコ
ン膜19とをエッチングすることにより、pチャネル型
MISFETQpのソース領域、ドレイン領域の他方の
上部に接続孔21を形成し、nチャネル型MISFET
Qnのソース領域、ドレイン領域の他方の上部に接続孔
22を形成する。
Next, as shown in FIGS. 14 and 15,
A silicon nitride film 19 and a silicon oxide film 20 are formed on the input line (IN) 17 and the output line 18 (OUT) by CVD.
After the silicon oxide film 20 and the silicon nitride film 19 are etched, a connection hole 21 is formed in the other upper part of the source region and the drain region of the p-channel MISFET Qp, and the n-channel MISFET
A connection hole 22 is formed above the other of the source and drain regions of Qn.

【0028】次に、図16および図17に示すように、
接続孔21、22の内部にプラグ23を埋め込んだ後、
酸化シリコン膜20の上部に電源電圧(Vcc)線24お
よび基準電圧(Vss)線25を形成する。接続孔21、
22の内部にプラグ23を埋め込むには、例えば酸化シ
リコン膜20の上部にCVD法またはスパッタリング法
でTiN膜とW膜とを堆積し、接続孔21、22の内部
以外の領域のTiN膜とW膜とをエッチバックで除去す
る。また、電源電圧(Vcc)線24および基準電圧(V
ss)線25を形成するには、酸化シリコン膜20の上部
にスパッタリング法などで導電膜(例えばTiN膜、A
l膜、TiN膜の3層膜)を堆積した後、フォトレジス
トをマスクにしてこの導電膜をパターニングする。
Next, as shown in FIGS. 16 and 17,
After the plug 23 is embedded in the connection holes 21 and 22,
A power supply voltage (Vcc) line 24 and a reference voltage (Vss) line 25 are formed on the silicon oxide film 20. Connection hole 21,
In order to embed the plug 23 in the inside of the silicon oxide film 20, a TiN film and a W film are deposited on the silicon oxide film 20 by a CVD method or a sputtering method, and the TiN film and the W The film is removed by etch back. Further, the power supply voltage (Vcc) line 24 and the reference voltage (V
To form the ss) line 25, a conductive film (for example, a TiN film, A
After depositing a three-layer film (i. film and TiN film), the conductive film is patterned using a photoresist as a mask.

【0029】これにより、前記接続孔21および前記接
続孔12を通じて電源電圧(Vcc)線24とpチャネル
型MISFETQpのソース領域、ドレイン領域の他方
とが電気的に接続され、前記接続孔22および前記接続
孔13を通じて基準電圧(Vss)線25とnチャネル型
MISFETQnのソース領域、ドレイン領域の他方と
が電気的に接続される。以上の工程により、本実施の形
態のCMOSインバータが完成する。
As a result, the power supply voltage (Vcc) line 24 is electrically connected to the other of the source region and the drain region of the p-channel type MISFET Qp through the connection hole 21 and the connection hole 12. The reference voltage (Vss) line 25 is electrically connected to the other of the source region and the drain region of the n-channel MISFET Qn through the connection hole 13. Through the above steps, the CMOS inverter of the present embodiment is completed.

【0030】(実施の形態2)本実施の形態は、図18
に示すような4個のnチャネル型MISFETと2個の
pチャネル型MISFETとで構成されるSRAMのメ
モリセルの製造方法に適用したものである。
(Embodiment 2) In the present embodiment, FIG.
This is applied to a method for manufacturing an SRAM memory cell composed of four n-channel MISFETs and two p-channel MISFETs as shown in FIG.

【0031】図示のように、このメモリセルは、一対の
相補性データ線(データ線DL、データ線/(バー)D
L)とワード線WLとの交差部に配置され、かつ一対の
駆動用MISFETQd1,Qd2 、一対の負荷用MIS
FETQp1,Qp2 および一対の転送用MISFETQ
1,Qt2 で構成されている。これらのMISFETの
うち、駆動用MISFETQd1,Qd2 および転送用M
ISFETQt1,Qt2 はnチャネル型で構成され、負
荷用MISFETQp1,Qp2 はpチャネル型で構成さ
れている。すなわち、このメモリセルは、4個のnチャ
ネル型MISFETと2個のpチャネル型MISFET
とを使った完全CMOS型で構成されている。
As shown, the memory cell includes a pair of complementary data lines (data line DL, data line / (bar) D).
L) and a pair of drive MISFETs Qd 1 and Qd 2 , and a pair of load MISs
FETs Qp 1 and Qp 2 and a pair of transfer MISFETs Q
It is composed of t 1 and Qt 2 . Among these MISFETs, the driving MISFETs Qd 1 , Qd 2 and the transfer M
The ISFETs Qt 1 and Qt 2 are of an n-channel type, and the load MISFETs Qp 1 and Qp 2 are of a p-channel type. That is, this memory cell has four n-channel MISFETs and two p-channel MISFETs.
And a complete CMOS type using the same.

【0032】上記メモリセルを構成する6個のMISF
ETのうち、一対の駆動用MISFETQd1,Qd2
一対の負荷用MISFETQp1,Qp2 は、1ビットの
情報を記憶する情報蓄積部としてのフリップフロップ回
路を構成している。このフリップフロップ回路の一方の
入出力端子(蓄積ノード)は転送用MISFETQt1
のソース、ドレイン領域の一方と電気的に接続され、他
方の入出力端子(蓄積ノード)は転送用MISFETQ
2 のソース、ドレイン領域の一方と電気的に接続され
ている。
Six MISFs constituting the memory cell
In the ET, a pair of driving MISFETs Qd 1 and Qd 2 and a pair of load MISFETs Qp 1 and Qp 2 constitute a flip-flop circuit as an information storage unit that stores 1-bit information. One input / output terminal (accumulation node) of this flip-flop circuit is a transfer MISFET Qt 1
And the other input / output terminal (accumulation node) is connected to the transfer MISFET Q
The source of t 2, and is electrically connected to one of the drain region.

【0033】転送用MISFETQt1 のソース、ドレ
イン領域の他方にはデータ線DLが電気的に接続され、
転送用MISFETQt2 のソース、ドレイン領域の他
方にはデータ線/DLが電気的に接続されている。ま
た、フリップフロップ回路の一端(負荷用MISFET
Qp1,Qp2 の各ソース領域)は電源電圧(Vcc)に接
続され、他端(駆動用MISFETQd1,Qd2 の各ソ
ース領域)は基準電圧(Vss)に接続されている。電源
電圧(Vcc)は例えば3Vであり、基準電圧(Vss)は
例えば0V(GND)である。フリップフロップ回路の
入出力端子間は、一対の局所配線L1,L2 を介して交差
結合している。
A data line DL is electrically connected to the other of the source and drain regions of the transfer MISFET Qt 1 .
The source of the transfer MISFET Qt 2, on the other drain region data line / DL is electrically connected. Also, one end of the flip-flop circuit (MISFET for load)
The source regions of Qp 1 and Qp 2 are connected to the power supply voltage (Vcc), and the other end (the source regions of the driving MISFETs Qd 1 and Qd 2 ) is connected to the reference voltage (Vss). The power supply voltage (Vcc) is, for example, 3 V, and the reference voltage (Vss) is, for example, 0 V (GND). The input / output terminals of the flip-flop circuit are cross-coupled via a pair of local wirings L 1 and L 2 .

【0034】本実施の形態のSRAMのメモリセルを製
造するには、まず図19(メモリセルの平面図)および
図20(図19のC−C’線に沿った断面図)に示すよ
うに、半導体基板1の活性領域ARの周囲(素子分離領
域)に素子分離溝2を形成した後、駆動用MISFET
Qd1,Qd2 および転送用MISFETQt1,Qt2
形成する活性領域ARの基板にp型ウエル3を形成し、
負荷用MISFETQp1,Qp2 を形成する活性領域A
Rの基板にn型不純物(PまたはAs)をイオン打ち込
みしてn型ウエル4を形成する。
To manufacture the SRAM memory cell of the present embodiment, first, as shown in FIG. 19 (a plan view of the memory cell) and FIG. 20 (a cross-sectional view taken along the line CC 'in FIG. 19). After forming the element isolation groove 2 around the active region AR (element isolation region) of the semiconductor substrate 1, the driving MISFET is formed.
Forming a p-type well 3 on the substrate of the active region AR where the Qd 1 , Qd 2 and the transfer MISFETs Qt 1 , Qt 2 are formed;
Active region A forming load MISFETs Qp 1 and Qp 2
An n-type impurity (P or As) is ion-implanted into the R substrate to form an n-type well 4.

【0035】次に、活性領域ARの基板表面にゲート酸
化膜6を形成した後、その上部に駆動用MISFETQ
1 および負荷用MISFETQp1 に共通のゲート電
極8と、駆動用MISFETQd2 および負荷用MIS
FETQp2 に共通のゲート電極8と、転送用MISF
ETQt1 および転送用MISFETQt2 に共通のゲ
ート電極8(ワード線WL)とを形成する。ゲート電極
8を形成するには、例えば半導体基板1上にCVD法で
多結晶シリコン膜、Wシリサイド膜、窒化シリコン膜
(キャップ絶縁膜)7を順次堆積した後、フォトレジス
トをマスクにしてこれらの膜をパターニングする。
Next, after a gate oxide film 6 is formed on the substrate surface of the active region AR, a driving MISFET Q
d 1 and the load MISFET Qp 1 , a common gate electrode 8, the drive MISFET Qd 2 and the load MIS
A common gate electrode 8 in FETQp 2, transfer MISF
A common gate electrode 8 (word line WL) is formed for ETQt 1 and transfer MISFET Qt 2 . In order to form the gate electrode 8, for example, a polycrystalline silicon film, a W silicide film, and a silicon nitride film (cap insulating film) 7 are sequentially deposited on the semiconductor substrate 1 by a CVD method, and then these are formed using a photoresist as a mask. Pattern the film.

【0036】次に、図20に示すように、p型ウエル3
にn型不純物(P)をイオン打ち込みして駆動用MIS
FETQd1,Qd2(および転送用MISFETQt1,Q
2)のn型半導体領域30(ソース領域、ドレイン領
域)を形成する。また、同図には示さないn型ウエル4
にp型不純物(B)をイオン打ち込みして負荷用MIS
FETQp1,Qp2 のp型半導体領域(ソース領域、ド
レイン領域)を形成する。
Next, as shown in FIG.
MIS for driving by ion-implanting n-type impurity (P)
FETQd 1, Qd 2 (and the transfer MISFETQt 1, Q
An n-type semiconductor region 30 (source region, drain region) at t 2 ) is formed. Also, an n-type well 4 not shown in FIG.
MIS for load by ion implantation of p-type impurity (B)
The p-type semiconductor regions (source region, drain region) of the FETs Qp 1 and Qp 2 are formed.

【0037】次に、図21に示すように、ゲート電極8
の側壁に窒化シリコンのサイドウォールスペーサ9を形
成し、続いて駆動用MISFETQd1,Qd2(および転
送用MISFETQt1,Qt2)のn型半導体領域30
(ソース領域、ドレイン領域)の表面を覆うゲート酸化
膜6と、負荷用MISFETQp1,Qp2 のp型半導体
領域(ソース領域、ドレイン領域)の表面を覆うゲート
酸化膜6とをエッチングで除去した後、それらの表面に
Tiシリサイド層31を形成する。Tiシリサイド層3
1を形成するには、半導体基板1上にスパッタリング法
で堆積したTi膜をアニール(熱処理)して半導体基板
1と反応させた後、未反応のTi膜をエッチングで除去
する。
Next, as shown in FIG.
A sidewall spacer 9 of silicon nitride is formed on the side wall of the MISFETs Qd 1 and Qd 2 (and the transfer MISFETs Qt 1 and Qt 2 ).
The gate oxide film 6 covering the surfaces of the (source and drain regions) and the gate oxide film 6 covering the surfaces of the p-type semiconductor regions (source and drain regions) of the load MISFETs Qp 1 and Qp 2 were removed by etching. Thereafter, a Ti silicide layer 31 is formed on those surfaces. Ti silicide layer 3
To form 1, a Ti film deposited on the semiconductor substrate 1 by a sputtering method is annealed (heat treated) to react with the semiconductor substrate 1, and then the unreacted Ti film is removed by etching.

【0038】次に、図22および図23に示すように、
駆動用MISFETQd2(負荷用MISFETQp2)の
ゲート電極8の上部の窒化シリコン膜7およびサイドウ
ォールスペーサ9の各一部をエッチングして接続孔32
を形成する。また同時に、駆動用MISFETQd1(負
荷用MISFETQp1)のゲート電極8の上部の窒化シ
リコン膜7およびサイドウォールスペーサ9の各一部を
エッチングして接続孔33を形成する。
Next, as shown in FIGS. 22 and 23,
The connection hole 32 is formed by etching a part of the silicon nitride film 7 and the side wall spacer 9 on the gate electrode 8 of the driving MISFET Qd 2 (load MISFET Qp 2 ).
To form At the same time, a connection hole 33 is formed by etching each part of the silicon nitride film 7 and the side wall spacer 9 above the gate electrode 8 of the driving MISFET Qd 1 (load MISFET Qp 1 ).

【0039】次に、図24に示すように、半導体基板1
上にCVD法で薄い窒化シリコン膜10と厚い酸化シリ
コン膜11とを堆積した後、酸化シリコン膜11を化学
的機械研磨(CMP)法で研磨してその表面を平坦化す
る。酸化シリコン膜11の研磨は、ゲート電極8の上部
の窒化シリコン膜10が露出するまで行う。
Next, as shown in FIG.
After a thin silicon nitride film 10 and a thick silicon oxide film 11 are deposited thereon by the CVD method, the silicon oxide film 11 is polished by a chemical mechanical polishing (CMP) method to flatten its surface. Polishing of the silicon oxide film 11 is performed until the silicon nitride film 10 on the gate electrode 8 is exposed.

【0040】次に、図25および図26に示すように、
駆動用MISFETQd1,Qd2 の各n型半導体領域3
0(ソース領域、ドレイン領域)の上部および前記接続
孔32の上部の酸化シリコン膜11と窒化シリコン膜1
0とをエッチングすることにより、駆動用MISFET
Qd1 のn型半導体領域30(ソース領域、ドレイン領
域)から駆動用MISFETQd2 のn型半導体領域3
0(ソース領域、ドレイン領域)にまたがる接続孔34
を形成する。また同時に、負荷用MISFETQp1,Q
2 の各p型半導体領域(ソース領域、ドレイン領域)
の上部および前記接続孔33の上部の酸化シリコン膜1
1と窒化シリコン膜10とをエッチングすることによ
り、負荷用MISFETQp1 のp型半導体領域(ソー
ス領域、ドレイン領域)から負荷用MISFETQp2
のp型半導体領域(ソース領域、ドレイン領域)にまた
がる接続孔35を形成する。また同時に、転送用MIS
FETQt1 のドレイン領域の上部の酸化シリコン膜1
1と窒化シリコン膜10とをエッチングすることにより
接続孔36を形成し、転送用MISFETQt2 のドレ
イン領域の上部の酸化シリコン膜11と窒化シリコン膜
10とをエッチングすることにより接続孔37を形成す
る。
Next, as shown in FIGS. 25 and 26,
Each n-type semiconductor region 3 of the driving MISFETs Qd 1 and Qd 2
0 (source region, drain region) and the silicon oxide film 11 and the silicon nitride film 1 above the connection hole 32.
MISFET for driving by etching 0
From the n-type semiconductor region 30 of Qd 1 (source region, drain region) to the n-type semiconductor region 3 of the driving MISFET Qd 2
0 (source region, drain region) connection hole 34
To form At the same time, the load MISFETs Qp 1 , Qp 1
Each p-type semiconductor region of p 2 (source region, drain region)
Oxide film 1 on the top of connection hole 33 and on connection hole 33
1 and by the silicon film 10 nitride is etched, p-type semiconductor region (source region, drain region) of the load MISFET Qp 1 load MISFET Qp 2 from
A connection hole 35 is formed over the p-type semiconductor region (source region, drain region). At the same time, the transfer MIS
Silicon oxide film 1 of the upper portion of the drain region of FETQt 1
A 1 and a silicon nitride film 10 to form a contact hole 36 by etching, to form the connection hole 37 by etching the silicon oxide film 11 and the silicon nitride film 10 upper part of the drain region of the transfer MISFET Qt 2 .

【0041】酸化シリコン膜11のエッチングは、窒化
シリコン膜(窒化シリコン膜10、7およびサイドウォ
ールスペーサ9)をほどんどエッチングしない条件で行
い、窒化シリコン膜10のエッチングは、酸化シリコン
膜(素子分離溝2に埋め込まれた酸化シリコン膜)をほ
どんどエッチングしない条件で行う。
The etching of the silicon oxide film 11 is performed under the condition that the silicon nitride films (the silicon nitride films 10 and 7 and the sidewall spacers 9) are hardly etched, and the etching of the silicon nitride film 10 is performed by the silicon oxide film (element isolation). The etching is performed under the condition that the silicon oxide film embedded in the groove 2 is hardly etched.

【0042】これにより、接続孔34、35の内部のゲ
ート電極8を覆う窒化シリコン膜7と側壁のサイドウォ
ールスペーサ9はほとんどエッチングされないので、窒
化シリコン膜7の高さと接続孔34、35以外の領域の
酸化シリコン膜11の高さがほぼ等しくなる。また、接
続孔32、33の内部のゲート電極8は、窒化シリコン
膜7とサイドウォールスペーサ9があらかじめ除去され
ているので、その表面が露出する。
As a result, the silicon nitride film 7 covering the gate electrode 8 inside the connection holes 34 and 35 and the sidewall spacers 9 on the side walls are hardly etched, so that the height of the silicon nitride film 7 and the portions other than the connection holes 34 and 35 are not etched. The height of the silicon oxide film 11 in the region becomes substantially equal. The surface of the gate electrode 8 inside the connection holes 32 and 33 is exposed because the silicon nitride film 7 and the sidewall spacer 9 have been removed in advance.

【0043】一方、素子分離溝2に埋め込まれた酸化シ
リコン膜はほどんどエッチングされないので、駆動用M
ISFETQd1,Qd2 の各n型半導体領域30(ソー
ス領域、ドレイン領域)と接続孔34との合わせずれが
生じた場合でも、n型半導体領域30(ソース領域、ド
レイン領域)と半導体基板1(p型ウエル3)とが短絡
することはない。同様に、負荷用MISFETQp1,Q
2 の各p型半導体領域(ソース領域、ドレイン領域)
と接続孔35との合わせずれが生じた場合でも、p型半
導体領域(ソース領域、ドレイン領域)と半導体基板1
(n型ウエル4)とが短絡することはない。
On the other hand, since the silicon oxide film buried in the element isolation trench 2 is hardly etched, the driving M
Even when misalignment between the n-type semiconductor regions 30 (source region and drain region) of the ISFETs Qd 1 and Qd 2 and the connection holes 34 occurs, the n-type semiconductor region 30 (source region and drain region) and the semiconductor substrate 1 ( There is no short circuit with the p-type well 3). Similarly, load MISFETs Qp 1 , Qp
Each p-type semiconductor region of p 2 (source region, drain region)
Even if misalignment between the semiconductor substrate 1 and the connection hole 35 occurs, the p-type semiconductor region (source region, drain region) and the semiconductor substrate 1
(N-type well 4) is not short-circuited.

【0044】次に、図27に示すように、半導体基板1
上にCVD法またはスパッタリング法でTiN膜15お
よびW膜16を堆積した後、それらを化学的機械研磨
(CMP)法で研磨し、接続孔34、35、36、37
の内部以外の領域のTiN膜15およびW膜16を除去
する。
Next, as shown in FIG.
After depositing the TiN film 15 and the W film 16 thereon by the CVD method or the sputtering method, the TiN film 15 and the W film 16 are polished by a chemical mechanical polishing (CMP) method, and the connection holes 34, 35, 36, and 37 are formed.
Then, the TiN film 15 and the W film 16 in the region other than the inside are removed.

【0045】このとき、接続孔34、35の内部のゲー
ト電極8を覆う窒化シリコン膜7の高さと接続孔34、
35、36、37以外の領域の酸化シリコン膜11の高
さはほぼ等しいので、接続孔34、35の内部の窒化シ
リコン膜7の表面と接続孔34、35、36、37以外
の領域の酸化シリコン膜11の表面はほぼ同時に露出す
る。これにより、接続孔34に埋め込まれたTiN膜1
5およびW膜16は、駆動用MISFETQd1 のソー
ス領域側とドレイン領域側とがゲート電極8上の窒化シ
リコン膜7を介して自己整合(セルフアライン)で分離
され、駆動用MISFETQd2 のソース領域側とドレ
イン領域側とがゲート電極8上の窒化シリコン膜7を介
して自己整合(セルフアライン)で分離される。同様
に、接続孔35に埋め込まれたTiN膜15およびW膜
16は、負荷用MISFETQp1のソース領域側とド
レイン領域側とがゲート電極8上の窒化シリコン膜7を
介して自己整合(セルフアライン)で分離され、負荷用
MISFETQp2 のソース領域側とドレイン領域側と
がゲート電極8上の窒化シリコン膜7を介して自己整合
(セルフアライン)で分離される。
At this time, the height of the silicon nitride film 7 covering the gate electrode 8 inside the connection holes 34 and 35 and the height of the connection holes 34
Since the heights of the silicon oxide film 11 in regions other than the regions 35, 36, and 37 are substantially equal, the surface of the silicon nitride film 7 inside the connection holes 34, 35 and the regions other than the connection holes 34, 35, 36, and 37 are oxidized. The surface of the silicon film 11 is exposed almost simultaneously. Thus, the TiN film 1 embedded in the connection hole 34
5 and W film 16, the source region side and the drain region side of drive MISFET Qd 1 are separated by self-alignment (self-alignment) via silicon nitride film 7 on gate electrode 8, and the source region of drive MISFET Qd 2 The side and the drain region side are separated by self-alignment (self-alignment) via the silicon nitride film 7 on the gate electrode 8. Similarly, TiN film 15 and W film 16 is buried in the connection hole 35 is self-aligned (self-align the source region side and drain region side of the load MISFET Qp 1 via the silicon nitride film 7 on the gate electrode 8 ), The source region side and the drain region side of the load MISFET Qp 2 are separated by self-alignment (self-alignment) via the silicon nitride film 7 on the gate electrode 8.

【0046】次に、図28および図29に示すように、
窒化シリコン膜13の上部に局所配線L1,L2 を形成す
る。局所配線L1,L2 は、半導体基板1上にスパッタリ
ング法またはCVD法で堆積したTiN膜を、フォトレ
ジストをマスクにしたドライエッチングでパターニング
して形成する。局所配線L1 は、接続孔32を通じて負
荷用MISFETQp2 および駆動用MISFETQd
2 に共通のゲート電極8と電気的に接続され、接続孔3
4を通じて駆動用MISFETQd1 のn型半導体領域
30(ドレイン領域)と電気的に接続され、接続孔35
を通じて負荷用MISFETQp1 のp型半導体領域
(ドレイン領域)と電気的に接続される。また、局所配
線L2 は、接続孔33を通じて負荷用MISFETQp
1 および駆動用MISFETQd1 に共通のゲート電極
8と電気的に接続され、接続孔34を通じて駆動用MI
SFETQd2 のn型半導体領域30(ドレイン領域)
と電気的に接続され、接続孔35を通じて負荷用MIS
FETQp2 のp型半導体領域(ドレイン領域)と電気
的に接続される。
Next, as shown in FIGS. 28 and 29,
Local wirings L 1 and L 2 are formed on the silicon nitride film 13. The local wirings L 1 and L 2 are formed by patterning a TiN film deposited on the semiconductor substrate 1 by a sputtering method or a CVD method by dry etching using a photoresist as a mask. The local wiring L 1 is connected to the load MISFET Qp 2 and the drive MISFET Qd through the connection hole 32.
2 are electrically connected to a gate electrode 8 common to
4 and is electrically connected to the n-type semiconductor region 30 (drain region) of the driving MISFET Qd 1 through the connection hole 35.
It is electrically connected to the p-type semiconductor region of the load MISFET Qp 1 (drain region) through. The local wiring L 2 is connected to the load MISFET Qp through the connection hole 33.
1 and the driving MISFET Qd 1 are electrically connected to the gate electrode 8 common to the driving MISFET Qd 1.
N-type semiconductor region 30 (drain region) of SFET Qd 2
Is electrically connected to the load MIS through the connection hole 35.
P-type semiconductor region FETQp 2 and (drain region) is electrically connected.

【0047】次に、図30および図31に示すように、
局所配線L1,L2 の上部にCVD法で酸化シリコン膜3
8を堆積した後、フォトレジストをマスクにしたドライ
エッチングで駆動用MISFETQd1,Qd2 のそれぞ
れのn型半導体領域30、30(ソース領域)の上部の
酸化シリコン膜38をエッチングして接続孔39、39
を形成する。また同時に、負荷用MISFETQp1,Q
2 のそれぞれのp型半導体領域(ソース領域)の上部
の酸化シリコン膜38をエッチングして接続孔40、4
0を形成し、転送用MISFETQt1,Qt2 のそれぞ
れのn型半導体領域(ドレイン領域)の上部の酸化シリ
コン膜38をエッチングして接続孔41、41を形成す
る。
Next, as shown in FIGS. 30 and 31,
A silicon oxide film 3 is formed on the local wirings L 1 and L 2 by CVD.
8 is deposited, and the silicon oxide film 38 on the respective n-type semiconductor regions 30 and 30 (source regions) of the driving MISFETs Qd 1 and Qd 2 is etched by dry etching using a photoresist as a mask to form connection holes 39. , 39
To form At the same time, the load MISFETs Qp 1 , Qp 1
The silicon oxide film 38 above the respective p-type semiconductor regions (source regions) of p 2 is etched to form connection holes 40, 4.
0 is formed, and the silicon oxide film 38 above the n-type semiconductor region (drain region) of each of the transfer MISFETs Qt 1 and Qt 2 is etched to form connection holes 41 and 41.

【0048】次に、接続孔39、40、41の内部に導
電膜(例えばTiN膜とW膜)を埋め込んでプラグ42
を形成した後、酸化シリコン膜38の上部に電源電圧
(Vcc)線43、基準電圧線(Vss)44およびパッド
層45を形成する。電源電圧(Vcc)線43、基準電圧
線(Vss)44およびパッド層45は、酸化膜8上に例
えばスパッタリング法でTiN膜、Al膜、TiN膜を
順次堆積した後、フォトレジストをマスクにしたドライ
エッチングでこれらの膜をパターニングして形成する。
電源電圧(Vcc)線43は、接続孔40、40を通じて
負荷用MISFETQp1,Qp2 の各p型半導体領域
(ソース領域)と電気的に接続され、基準電圧線(Vs
s)44は、接続孔39、39を通じて駆動用MISF
ETQd1,Qd2 の各n型半導体領域30、30(ソー
ス領域)と電気的に接続される。また、一方のパッド層
45は、一方の接続孔41を通じて転送用MISFET
Qt1 のn型半導体領域(ドレイン領域)と電気的に接
続され、他方のパッド層45は、他方の接続孔41を通
じて転送用MISFETQt2 のn型半導体領域(ドレ
イン領域)と電気的に接続される。
Next, a conductive film (for example, a TiN film and a W film) is buried in the connection holes 39, 40, 41 to form a plug 42.
Is formed, a power supply voltage (Vcc) line 43, a reference voltage line (Vss) 44, and a pad layer 45 are formed on the silicon oxide film 38. The power supply voltage (Vcc) line 43, the reference voltage line (Vss) 44, and the pad layer 45 were formed by sequentially depositing a TiN film, an Al film, and a TiN film on the oxide film 8 by, for example, a sputtering method, and then using a photoresist as a mask. These films are formed by patterning by dry etching.
The power supply voltage (Vcc) line 43 is electrically connected to each of the p-type semiconductor regions (source regions) of the load MISFETs Qp 1 and Qp 2 through the connection holes 40 and 40, and the reference voltage line (Vs
s) 44 is the driving MISF through the connection holes 39, 39.
It is electrically connected to each of the n-type semiconductor regions 30 and 30 (source region) of ETQd 1 and Qd 2 . Further, one pad layer 45 is connected to the transfer MISFET through one connection hole 41.
Qt 1 of n-type semiconductor region and (drain region) is electrically connected to the other pad layer 45 is electrically connected to the n-type semiconductor region of the transfer MISFET Qt 2 (drain region) through the other connection hole 41 You.

【0049】その後、図示は省略するが、電源電圧(V
cc)線43、基準電圧線(Vss)44およびパッド層4
5の上部に酸化シリコンなどの層間絶縁膜を堆積した
後、その上部にデータ線DL、/DLを形成する。以上
の工程により、本実施の形態のSRAMのメモリセルが
略完成する。
Thereafter, although not shown, the power supply voltage (V
cc) line 43, reference voltage line (Vss) 44 and pad layer 4
After depositing an interlayer insulating film such as silicon oxide on the upper part of 5, the data lines DL and / DL are formed on the upper part. Through the above steps, the SRAM memory cell of the present embodiment is substantially completed.

【0050】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記
実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0051】前記実施の形態ではCMOSインバータお
よびSRAMのメモリセルの製造方法に適用した場合に
ついて説明したが、本発明は、微細化されたMISFE
Tのソース領域およびドレイン領域に配線を接続するプ
ロセス一般に適用することができる。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the method of manufacturing the memory cell of the CMOS inverter and the SRAM has been described. However, the present invention relates to a miniaturized MISFE.
The present invention can be generally applied to a process of connecting a wiring to a source region and a drain region of T.

【0052】[0052]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0053】本発明の製造方法によれば、MISFET
のソース領域上の接続孔内に形成された導電膜とドレイ
ン領域上の接続孔内に形成された導電膜とをゲート電極
上の絶縁膜によって自己整合的に分離することができる
ので、MISFETを微細化した場合でも、ソース領域
とドレイン領域の短絡を確実に防止することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the MISFET
Since the conductive film formed in the connection hole on the source region and the conductive film formed in the connection hole on the drain region can be separated in a self-alignment manner by the insulating film on the gate electrode, the MISFET is Even in the case of miniaturization, a short circuit between the source region and the drain region can be reliably prevented.

【0054】本発明の製造方法によれば、MISFET
のソース領域上およびドレイン領域上に接続孔を形成す
る際、ゲート電極の上部のキャップ絶縁膜と側壁のサイ
ドウォールスペーサとをエッチングストッパにしてゲー
ト電極の削れを防止することにより、MISFETを微
細化した場合でも、ゲート電極とソース領域、ドレイン
領域との短絡を確実に防止することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the MISFET
MISFETs are miniaturized by using the cap insulating film on top of the gate electrode and the sidewall spacers on the side walls as etching stoppers when forming contact holes on the source and drain regions. Even in this case, a short circuit between the gate electrode and the source and drain regions can be reliably prevented.

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

【図1】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a CMOS inverter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの製造方法を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing the method for manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの製造方法を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの製造方法を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing the method for manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの製造方法を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの製造方法を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの製造方法を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの製造方法を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態1であるCMOSインバー
タの製造方法を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing the method for manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態1であるCMOSインバ
ータの製造方法を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態1であるCMOSインバ
ータの製造方法を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view illustrating the method for manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態1であるCMOSインバ
ータの製造方法を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing the method for manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の形態1であるCMOSインバ
ータの製造方法を示す断面図である。
FIG. 13 is a sectional view showing the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention;

【図14】本発明の実施の形態1であるCMOSインバ
ータの製造方法を示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view illustrating the method for manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施の形態1であるCMOSインバ
ータの製造方法を示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施の形態1であるCMOSインバ
ータの製造方法を示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing the method for manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施の形態1であるCMOSインバ
ータの製造方法を示す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the CMOS inverter according to the first embodiment of the present invention.

【図18】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの等価回路図である。
FIG. 18 is an equivalent circuit diagram of a memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention;

【図19】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す平面図である。
FIG. 19 is a plan view illustrating the method for manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図20】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す断面図である。
FIG. 20 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図21】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す断面図である。
FIG. 21 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図22】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す平面図である。
FIG. 22 is a plan view illustrating the method for manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図23】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す断面図である。
FIG. 23 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図24】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す断面図である。
FIG. 24 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図25】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す平面図である。
FIG. 25 is a plan view illustrating the method for manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図26】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す断面図である。
FIG. 26 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図27】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す断面図である。
FIG. 27 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図28】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す平面図である。
FIG. 28 is a plan view illustrating the method for manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図29】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す断面図である。
FIG. 29 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図30】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す平面図である。
FIG. 30 is a plan view illustrating the method for manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【図31】本発明の実施の形態2であるSRAMのメモ
リセルの製造方法を示す断面図である。
FIG. 31 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the memory cell of the SRAM according to the second embodiment of the present invention

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 素子分離溝 3 p型ウエル 4 n型ウエル 5 p型半導体領域(ソース領域、ドレイン領域) 6 ゲート酸化膜 7 窒化シリコン膜 8 ゲート電極 9 サイドウォールスペーサ 10 窒化シリコン膜 11 酸化シリコン膜 12 接続孔 13 接続孔 14 接続孔 15 TiN膜 16 W膜 17 入力線(IN) 18 出力線(OUT) 19 窒化シリコン膜 20 酸化シリコン膜 21 接続孔 22 接続孔 23 プラグ 24 電源電圧(Vcc)線 25 基準電圧(Vss)線 30 n型半導体領域(ソース領域、ドレイン領域) 31 Tiシリサイド層 32 接続孔 33 接続孔 34 接続孔 35 接続孔 36 接続孔 37 接続孔 38 酸化シリコン膜 39 接続孔 40 接続孔 41 接続孔 42 プラグ 43 電源電圧(Vcc)線 44 基準電圧(Vss)線 45 パッド層 AR 活性領域 DL,/DL データ線 L1,L2 局所配線 Qn nチャネル型MISFET Qp pチャネル型MISFET Qd1,Qd2 駆動用MISFET Qp1,Qp2 負荷用MISFET Qt1,Qt2 転送用MISFET WL ワード線Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 element isolation groove 3 p-type well 4 n-type well 5 p-type semiconductor region (source region, drain region) 6 gate oxide film 7 silicon nitride film 8 gate electrode 9 sidewall spacer 10 silicon nitride film 11 silicon oxide film DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Connection hole 13 Connection hole 14 Connection hole 15 TiN film 16 W film 17 Input line (IN) 18 Output line (OUT) 19 Silicon nitride film 20 Silicon oxide film 21 Connection hole 22 Connection hole 23 Plug 24 Power supply voltage (Vcc) line 25 Reference voltage (Vss) line 30 n-type semiconductor region (source region, drain region) 31 Ti silicide layer 32 connection hole 33 connection hole 34 connection hole 35 connection hole 36 connection hole 37 connection hole 38 silicon oxide film 39 connection hole 40 connection Hole 41 Connection hole 42 Plug 43 Power supply voltage (Vcc) line 44 Reference voltage (Vss) Line 45 pad layer AR active region DL, / DL data lines L 1, L 2 local interconnection Qn n-channel type MISFET Qp p-channel type MISFET Qd 1, Qd 2 driving MISFET Qp 1, Qp 2 for load MISFET Qt 1, Qt MISFET for transfer 2 WL word line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical indication location H01L 27/11

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MISFETを有する半導体集積回路装
置の製造方法であって、(a)半導体基板上にMISF
ETのゲート電極材料を堆積し、次いで前記ゲート電極
材料の上部に第1絶縁膜を堆積した後、前記第1絶縁膜
および前記ゲート電極材料をエッチングしてゲート電極
を形成する工程、(b)前記半導体基板に不純物をイオ
ン打ち込みして前記MISFETのソース領域、ドレイ
ン領域を形成した後、または前記ソース領域、ドレイン
領域を形成する工程に先立って、前記ゲート電極の側壁
に前記第1絶縁膜からなるサイドウォールスペーサを形
成する工程、(c)前記半導体基板上に前記第1絶縁膜
とはエッチング速度が異なる第2絶縁膜を堆積した後、
前記第2絶縁膜を平坦化すると共に、前記ゲート電極の
上部の前記第1絶縁膜を露出させる工程、(d)前記第
2絶縁膜をエッチングして、前記ソース領域から前記ド
レイン領域にまたがる第1接続孔を形成する工程、
(e)前記半導体基板上に第1導電膜を堆積した後、前
記第1接続孔の内部以外の領域の前記第1導電膜を除去
すると共に、前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を
露出させることにより、前記ソース領域の上部の前記第
1導電膜と前記ドレイン領域の上部の前記第1導電膜と
を前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を介して互い
に分離する工程、を含むことを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET, comprising: (a) forming a MISFET on a semiconductor substrate;
Depositing a gate electrode material of ET and then depositing a first insulating film on the gate electrode material, and then etching the first insulating film and the gate electrode material to form a gate electrode; (b) After forming a source region and a drain region of the MISFET by ion-implanting impurities into the semiconductor substrate, or prior to a step of forming the source region and the drain region, the first insulating film is formed on a sidewall of the gate electrode. (C) depositing a second insulating film having a different etching rate from the first insulating film on the semiconductor substrate,
Flattening the second insulating film and exposing the first insulating film above the gate electrode; and (d) etching the second insulating film to cover the second insulating film from the source region to the drain region. (1) forming a connection hole;
(E) After depositing the first conductive film on the semiconductor substrate, removing the first conductive film in a region other than the inside of the first connection hole and removing the first insulating film on the gate electrode. Exposing the first conductive film above the source region and the first conductive film above the drain region via the first insulating film above the gate electrode. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項2】 MISFETを有する半導体集積回路装
置の製造方法であって、(a)半導体基板上にMISF
ETのゲート電極材料を堆積し、次いで前記ゲート電極
材料の上部に第1絶縁膜を堆積した後、前記第1絶縁膜
および前記ゲート電極材料をエッチングしてゲート電極
を形成する工程、(b)前記半導体基板に不純物をイオ
ン打ち込みして前記MISFETのソース領域、ドレイ
ン領域を形成した後、または前記ソース領域、ドレイン
領域を形成する工程に先立って、前記ゲート電極の側壁
に前記第1絶縁膜からなるサイドウォールスペーサを形
成する工程、(c)後の工程で形成される配線と前記ゲ
ート電極とを電気的に接続する領域の前記第1絶縁膜お
よび前記サイドウォールスペーサをエッチングして前記
ゲート電極の一部を露出させる工程、(d)前記半導体
基板上に前記第1絶縁膜とはエッチング速度が異なる第
2絶縁膜を堆積した後、前記第2絶縁膜を平坦化すると
共に、前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を露出さ
せる工程、(e)前記第2絶縁膜をエッチングして、前
記ソース領域から前記ドレイン領域にまたがる第1接続
孔と、後の工程で形成される配線と前記ゲート電極とを
電気的に接続する第2接続孔とを形成する工程、(f)
前記半導体基板上に第1導電膜を堆積した後、前記第1
接続孔および前記第2接続孔の内部以外の領域の前記第
1導電膜を除去すると共に、前記ゲート電極の上部の前
記第1絶縁膜を露出させることにより、前記ソース領域
の上部の前記第1導電膜と前記ドレイン領域の上部の前
記第1導電膜とを前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁
膜を介して互いに分離する工程、を含むことを特徴とす
る半導体集積回路装置の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET, comprising: (a) forming a MISFET on a semiconductor substrate;
Depositing a gate electrode material of ET and then depositing a first insulating film on the gate electrode material, and then etching the first insulating film and the gate electrode material to form a gate electrode; (b) After forming a source region and a drain region of the MISFET by ion-implanting impurities into the semiconductor substrate, or prior to a step of forming the source region and the drain region, the first insulating film is formed on a sidewall of the gate electrode. Forming the side wall spacer, and (c) etching the first insulating film and the side wall spacer in a region for electrically connecting the wiring formed in the subsequent step and the gate electrode to form the gate electrode. (D) depositing a second insulating film having an etching rate different from that of the first insulating film on the semiconductor substrate. Thereafter, a step of flattening the second insulating film and exposing the first insulating film on the gate electrode, and (e) etching the second insulating film so that the second insulating film is etched from the source region to the drain region. (F) forming a first connection hole that spans, and a second connection hole that electrically connects a wiring formed in a later step and the gate electrode.
After depositing a first conductive film on the semiconductor substrate, the first conductive film
By removing the first conductive film in a region other than the inside of the connection hole and the second connection hole and exposing the first insulating film on the gate electrode, the first conductive film on the source region is removed. Isolating the conductive film and the first conductive film above the drain region from each other via the first insulating film above the gate electrode.
【請求項3】 MISFETを有する半導体集積回路装
置の製造方法であって、(a)半導体基板上にMISF
ETのゲート電極材料を堆積し、次いで前記ゲート電極
材料の上部に第1絶縁膜を堆積した後、前記第1絶縁膜
および前記ゲート電極材料をエッチングしてゲート電極
を形成する工程、(b)前記半導体基板に不純物をイオ
ン打ち込みして前記MISFETのソース領域、ドレイ
ン領域を形成した後、または前記ソース領域、ドレイン
領域を形成する工程に先立って、前記ゲート電極の側壁
に前記第1絶縁膜からなるサイドウォールスペーサを形
成する工程、(c)前記半導体基板上に前記第1絶縁膜
とはエッチング速度が異なる第2絶縁膜を堆積した後、
前記第2絶縁膜を平坦化すると共に、前記ゲート電極の
上部の前記第1絶縁膜を露出させる工程、(d)前記第
2絶縁膜をエッチングして、前記ソース領域から前記ド
レイン領域にまたがる第1接続孔を形成する工程、
(e)前記半導体基板上に第1導電膜を堆積した後、前
記第1接続孔の内部以外の領域の前記第1導電膜を除去
すると共に、前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を
露出させることにより、前記ソース領域の上部の前記第
1導電膜と前記ドレイン領域の上部の前記第1導電膜と
を前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を介して互い
に分離する工程、(f)前記ソース領域、ドレイン領域
の一方の上部に第1配線を形成し、前記第1接続孔を通
じて前記ソース領域、ドレイン領域の一方と前記第1配
線とを電気的に接続する工程、(g)前記第1配線の上
部に第3絶縁膜を堆積した後、前記ソース領域、ドレイ
ン領域の他方の上部の前記第3絶縁膜に第2接続孔を形
成する工程、(h)前記第3絶縁膜の上部に第2配線を
形成し、前記第2接続孔および前記第1接続孔を通じて
前記ソース領域、ドレイン領域の他方と前記第2配線と
を電気的に接続する工程、を含むことを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
3. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a MISFET, comprising: (a) forming a MISFET on a semiconductor substrate;
Depositing a gate electrode material of ET and then depositing a first insulating film on the gate electrode material, and then etching the first insulating film and the gate electrode material to form a gate electrode; (b) After forming a source region and a drain region of the MISFET by ion-implanting impurities into the semiconductor substrate, or prior to a step of forming the source region and the drain region, the first insulating film is formed on a sidewall of the gate electrode. (C) depositing a second insulating film having a different etching rate from the first insulating film on the semiconductor substrate,
Flattening the second insulating film and exposing the first insulating film above the gate electrode; and (d) etching the second insulating film to cover the second insulating film from the source region to the drain region. (1) forming a connection hole;
(E) After depositing the first conductive film on the semiconductor substrate, removing the first conductive film in a region other than the inside of the first connection hole and removing the first insulating film on the gate electrode. Exposing the first conductive film above the source region and the first conductive film above the drain region via the first insulating film above the gate electrode; (f) forming a first wiring on one of the source region and the drain region, and electrically connecting one of the source region and the drain region to the first wiring through the first connection hole; A) forming a second connection hole in the third insulating film on the other of the source region and the drain region after depositing a third insulating film on the first wiring; Forming a second wiring on the film; The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, which comprises a step, for electrically connecting the other and the second wiring of the source region, the drain region through the connection hole and the first connection hole.
【請求項4】 請求項1、2または3記載の半導体集積
回路装置の製造方法であって、前記(b)工程の後、前
記半導体基板上に前記第1絶縁膜を堆積し、次いで前記
第1絶縁膜上に前記第1絶縁膜とはエッチング速度が異
なる第2絶縁膜を堆積した後、前記第2絶縁膜を平坦化
すると共に、前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を
露出させる工程、を含むことを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein after the step (b), the first insulating film is deposited on the semiconductor substrate, and then the first insulating film is formed. After depositing a second insulating film having a different etching rate from the first insulating film on the first insulating film, the second insulating film is planarized and the first insulating film on the gate electrode is exposed. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項5】 請求項1、2、3または4記載の半導体
集積回路装置の製造方法であって、前記第1絶縁膜が窒
化シリコン膜であり、前記第2絶縁膜が酸化シリコン膜
であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said first insulating film is a silicon nitride film, and said second insulating film is a silicon oxide film. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項6】 一対の駆動用MISFETおよび一対の
負荷用MISFETからなるフリップフロップ回路と一
対の転送用MISFETとでメモリセルを構成したSR
AMを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
(a)半導体基板上に駆動用MISFET、負荷用MI
SFETおよび転送用MISFETのゲート電極材料を
堆積し、次いで前記ゲート電極材料の上部に第1絶縁膜
を堆積した後、前記第1絶縁膜および前記ゲート電極材
料をエッチングしてゲート電極を形成する工程、(b)
前記半導体基板に不純物をイオン打ち込みして前記駆動
用MISFET、負荷用MISFETおよび転送用MI
SFETのソース領域、ドレイン領域を形成した後、ま
たは前記ソース領域、ドレイン領域を形成する工程に先
立って、前記ゲート電極の側壁に前記第1絶縁膜からな
るサイドウォールスペーサを形成する工程、(c)後の
工程で形成される局所配線と前記ゲート電極とを電気的
に接続する領域の前記第1絶縁膜および前記サイドウォ
ールスペーサをエッチングして前記ゲート電極の一部を
露出させる工程、(d)前記半導体基板上に前記第1絶
縁膜とはエッチング速度が異なる第2絶縁膜を堆積した
後、前記第2絶縁膜を平坦化すると共に、前記ゲート電
極の上部の前記第1絶縁膜を露出させる工程、(e)前
記第2絶縁膜をエッチングして、一方の駆動用MISF
ETのソース領域、ドレイン領域から他方の駆動用MI
SFETのソース領域、ドレイン領域にまたがる第1接
続孔と、一方の負荷用MISFETのソース領域、ドレ
イン領域から他方の負荷用MISFETのソース領域、
ドレイン領域にまたがる第2接続孔とを形成する工程、
(f)前記半導体基板上に第1導電膜を堆積した後、前
記第1接続孔および前記第2接続孔の内部以外の領域の
前記第1導電膜を除去すると共に、前記ゲート電極の上
部の前記第1絶縁膜を露出させることにより、前記一対
の駆動用MISFETのそれぞれのソース領域の上部の
前記第1導電膜とドレイン領域の上部の前記第1導電膜
とを前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を介して互
いに分離すると共に、前記一対の負荷用MISFETの
それぞれのソース領域の上部の前記第1導電膜とドレイ
ン領域の上部の前記第1導電膜とを前記ゲート電極の上
部の前記第1絶縁膜を介して互いに分離する工程、を含
むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
6. An SR in which a memory cell is constituted by a flip-flop circuit including a pair of driving MISFETs and a pair of load MISFETs, and a pair of transfer MISFETs.
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an AM,
(A) MISFET for driving and MI for load on a semiconductor substrate
Depositing the gate electrode material of the SFET and the transfer MISFET, then depositing a first insulating film on the gate electrode material, and then etching the first insulating film and the gate electrode material to form a gate electrode , (B)
The drive MISFET, the load MISFET and the transfer MI
Forming a sidewall spacer made of the first insulating film on a side wall of the gate electrode after forming the source region and the drain region of the SFET or prior to the step of forming the source region and the drain region; (c (D) etching the first insulating film and the sidewall spacer in a region for electrically connecting a local wiring formed in a later step and the gate electrode, to expose a part of the gate electrode; After depositing a second insulating film having a different etching rate from the first insulating film on the semiconductor substrate, planarizing the second insulating film and exposing the first insulating film on the gate electrode. (E) etching the second insulating film to form one driving MISF
From the source and drain regions of the ET to the other driving MI
A first connection hole extending over a source region and a drain region of the SFET, a source region and a drain region of one load MISFET, and a source region of the other load MISFET;
Forming a second connection hole over the drain region;
(F) After depositing a first conductive film on the semiconductor substrate, the first conductive film in a region other than the inside of the first connection hole and the second connection hole is removed, and an upper portion of the gate electrode is removed. By exposing the first insulating film, the first conductive film above the source region and the first conductive film above the drain region of the pair of driving MISFETs are connected to the first conductive film above the gate electrode. The first conductive film above the source region and the first conductive film above the drain region of each of the pair of load MISFETs are separated from each other via the first insulating film. Separating the semiconductor integrated circuit device from each other via the first insulating film.
【請求項7】 一対の駆動用MISFETおよび一対の
負荷用MISFETからなるフリップフロップ回路と一
対の転送用MISFETとでメモリセルを構成したSR
AMを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
(a)半導体基板上に駆動用MISFET、負荷用MI
SFETおよび転送用MISFETのゲート電極材料を
堆積し、次いで前記ゲート電極材料の上部に第1絶縁膜
を堆積した後、前記第1絶縁膜および前記ゲート電極材
料をエッチングしてゲート電極を形成する工程、(b)
前記半導体基板に不純物をイオン打ち込みして前記駆動
用MISFET、負荷用MISFETおよび転送用MI
SFETのソース領域、ドレイン領域を形成した後、ま
たは前記ソース領域、ドレイン領域を形成する工程に先
立って、前記ゲート電極の側壁に前記第1絶縁膜からな
るサイドウォールスペーサを形成する工程、(c)後の
工程で形成される局所配線と前記ゲート電極とを電気的
に接続する領域の前記第1絶縁膜および前記サイドウォ
ールスペーサをエッチングして前記ゲート電極の一部を
露出させる工程、(d)前記半導体基板上に前記第1絶
縁膜とはエッチング速度が異なる第2絶縁膜を堆積した
後、前記第2絶縁膜を平坦化すると共に、前記ゲート電
極の上部の前記第1絶縁膜を露出させる工程、(e)前
記第2絶縁膜をエッチングして、一方の駆動用MISF
ETのソース領域、ドレイン領域から他方の駆動用MI
SFETのソース領域、ドレイン領域にまたがる第1接
続孔と、一方の負荷用MISFETのソース領域、ドレ
イン領域から他方の負荷用MISFETのソース領域、
ドレイン領域にまたがる第2接続孔とを形成する工程、
(f)前記半導体基板上に第1導電膜を堆積した後、前
記第1接続孔および前記第2接続孔の内部以外の領域の
前記第1導電膜を除去すると共に、前記ゲート電極の上
部の前記第1絶縁膜を露出させることにより、前記一対
の駆動用MISFETのそれぞれのソース領域の上部の
前記第1導電膜とドレイン領域の上部の前記第1導電膜
とを前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を介して互
いに分離すると共に、前記一対の負荷用MISFETの
それぞれのソース領域の上部の前記第1導電膜とドレイ
ン領域の上部の前記第1導電膜とを前記ゲート電極の上
部の前記第1絶縁膜を介して互いに分離する工程、
(g)前記第2絶縁膜の上部に、フリップフロップ回路
の入出力端子間を交差結合する一対の局所配線を形成す
る工程、(h)前記一対の局所配線の上部に、前記フリ
ップフロップ回路の一端に電源電圧を供給するための配
線と、前記フリップフロップ回路の他端に基準電圧を供
給するための配線とを形成する工程、を含むことを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。
7. An SR in which a flip-flop circuit including a pair of driving MISFETs and a pair of load MISFETs and a pair of transfer MISFETs constitute a memory cell.
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an AM,
(A) MISFET for driving and MI for load on a semiconductor substrate
Depositing the gate electrode material of the SFET and the transfer MISFET, then depositing a first insulating film on the gate electrode material, and then etching the first insulating film and the gate electrode material to form a gate electrode , (B)
The drive MISFET, the load MISFET and the transfer MI
Forming a sidewall spacer made of the first insulating film on a side wall of the gate electrode after forming the source region and the drain region of the SFET or prior to the step of forming the source region and the drain region; (c (D) etching the first insulating film and the sidewall spacer in a region for electrically connecting a local wiring formed in a later step and the gate electrode, to expose a part of the gate electrode; After depositing a second insulating film having a different etching rate from the first insulating film on the semiconductor substrate, planarizing the second insulating film and exposing the first insulating film on the gate electrode. (E) etching the second insulating film to form one driving MISF
From the source and drain regions of the ET to the other driving MI
A first connection hole extending over a source region and a drain region of the SFET, a source region and a drain region of one load MISFET, and a source region of the other load MISFET;
Forming a second connection hole over the drain region;
(F) After depositing a first conductive film on the semiconductor substrate, the first conductive film in a region other than the inside of the first connection hole and the second connection hole is removed, and an upper portion of the gate electrode is removed. By exposing the first insulating film, the first conductive film above the source region and the first conductive film above the drain region of the pair of driving MISFETs are connected to the first conductive film above the gate electrode. The first conductive film above the source region and the first conductive film above the drain region of each of the pair of load MISFETs are separated from each other via the first insulating film. Separating from each other via the first insulating film;
(G) forming a pair of local interconnects cross-coupled between input and output terminals of the flip-flop circuit on the second insulating film; (h) forming a pair of local interconnects on the pair of local interconnects; Forming a wiring for supplying a power supply voltage to one end and a wiring for supplying a reference voltage to the other end of the flip-flop circuit.
【請求項8】 請求項6または7記載の半導体集積回路
装置の製造方法であって、前記(c)工程の後、前記半
導体基板上に前記第1絶縁膜を堆積し、次いで前記第1
絶縁膜上に前記第1絶縁膜とはエッチング速度が異なる
第2絶縁膜を堆積した後、前記第2絶縁膜を平坦化する
と共に、前記ゲート電極の上部の前記第1絶縁膜を露出
させる工程、を含むことを特徴とする半導体集積回路装
置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein after the step (c), the first insulating film is deposited on the semiconductor substrate, and then the first insulating film is formed.
Depositing a second insulating film having an etching rate different from that of the first insulating film on the insulating film, planarizing the second insulating film, and exposing the first insulating film on the gate electrode And a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項9】 請求項6、7または8記載の半導体集積
回路装置の製造方法であって、前記第1絶縁膜が窒化シ
リコン膜であり、前記第2絶縁膜が酸化シリコン膜であ
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the first insulating film is a silicon nitride film, and the second insulating film is a silicon oxide film. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000031300A (en) * 1998-07-09 2000-01-28 Fujitsu Ltd Static semiconductor memory device
JP2007173466A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2010157704A (en) * 2008-12-29 2010-07-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Vertical metal-insulator-metal (mim) capacitor using gate stack, gate spacer and contact via
JP2013524529A (en) * 2010-04-09 2013-06-17 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Method for forming a field effect transistor and field effect transistor device

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