JPH11111974A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH11111974A
JPH11111974A JP9265358A JP26535897A JPH11111974A JP H11111974 A JPH11111974 A JP H11111974A JP 9265358 A JP9265358 A JP 9265358A JP 26535897 A JP26535897 A JP 26535897A JP H11111974 A JPH11111974 A JP H11111974A
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JP
Japan
Prior art keywords
film
region
forming
semiconductor device
peripheral circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP9265358A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Matsumoto
晋 松本
Koji Naito
康志 内藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11111974A publication Critical patent/JPH11111974A/en
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform acceleration and to lower power consumption, while keeping pose time as long as before in a semiconductor device, for which a memory cell and the peripheral circuit are constituted on a semiconductor substrate. SOLUTION: In a peripheral circuit region Rs, high density source/drain regions 7b, 8b, 9b and 10b are formed, etching is performed with resist used at the time of ion injection as a mask, and a first oxidized film 13 formed on the semiconductor substrate 1 is removed. A titan (Ti) film 53 is deposited on the semiconductor substrate 1 as a high-fusing point metallic film and is thermally treated, and a TiSi2 film 11 is formed on the source/drain region of the peripheral circuit region Rs as the silicide film of high-fusing point metal. Since the first oxidized film 13 is left in a memory cell region Rc, the TiSi2 film 11 is not formed. That is, the sheet resistance of the source/drain region of the peripheral circuit region Rs is reduced, while suppressing the increase of leakage current in a charge storage electrode connected to the low density drain region 6a of the memory cell region Rc.

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、メモリセルとその
周辺回路が半導体基板上に構成された半導体装置に関す
るものであり、特に、配線および活性領域の低抵抗化に
よる高速化および低消費電力化を実現するための構造お
よびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device in which a memory cell and its peripheral circuit are formed on a semiconductor substrate, and more particularly to a high speed and low power consumption by lowering the resistance of wirings and active regions. And a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体記憶装置、特にダイナミッ
クランダムアクセスメモリ(以下「DRAM」と記す)
において、加工寸法(デザインルール)の微細化を進め
ることによって、集積度向上、高速化および低消費電力
化が図られてきた。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor memory devices, especially dynamic random access memories (hereinafter referred to as "DRAM").
In such a case, the integration degree, the speed, and the power consumption have been reduced by miniaturizing the processing dimensions (design rules).

【0003】図17は従来の半導体装置であるDRAM
のメモリセルとその周辺回路の領域における断面図であ
る。図17において、Rcはメモリセル領域、Rnおよ
びRpはそれぞれ周辺回路のNMOS領域およびPMO
S領域である。また61aおよび61bはそれぞれp型
Si基板61のp型ウェル領域およびn型ウェル領域で
あり、62は素子分離絶縁膜、63a,63b,63c
は多結晶シリコンよりなるゲート電極、64はゲート絶
縁膜、65aおよび66aはそれぞれメモリセル領域R
cにおけるn型の低濃度ソース領域および低濃度ドレイ
ン領域、67aおよび68aはそれぞれ周辺回路NMO
S領域Rnにおけるn型の低濃度ソース領域および低濃
度ドレイン領域、69aおよび70aはそれぞれ周辺回
路PMOS領域Rpにおけるp型の低濃度ソース領域お
よび低濃度ドレイン領域、67bおよび68bはそれぞ
れ周辺回路NMOS領域Rnにおけるn型の高濃度ソー
ス領域および高濃度ドレイン領域、69bおよび70b
はそれぞれ周辺回路PMOS領域Rpにおけるp型の高
濃度ソース領域および高濃度ドレイン領域、73Aは酸
化膜のサイドウォール、74は酸化膜、81は電荷蓄積
電極、82は容量絶縁膜、83はプレート電極、84は
ビット線、85a〜85eはそれぞれ第1〜第5の層間
絶縁膜、86a〜86cはそれぞれ第1〜第3のコンタ
クトプラグ、87aは第1層配線、87bは第2層配線
である。
FIG. 17 shows a DRAM as a conventional semiconductor device.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a memory cell and its peripheral circuit region. In FIG. 17, Rc is a memory cell region, Rn and Rp are an NMOS region and a PMO of a peripheral circuit, respectively.
This is the S area. 61a and 61b are a p-type well region and an n-type well region of the p-type Si substrate 61, respectively, 62 is an element isolation insulating film, 63a, 63b and 63c.
Is a gate electrode made of polycrystalline silicon, 64 is a gate insulating film, and 65a and 66a are memory cell regions R, respectively.
c, the n-type lightly doped source region and lightly doped drain region 67a and 68a
N-type low-concentration source region and low-concentration drain region in S region Rn, 69a and 70a are p-type low-concentration source and low-concentration drain regions in peripheral circuit PMOS region Rp, 67b and 68b are peripheral circuit NMOS regions, respectively. N-type high concentration source region and high concentration drain region in Rn, 69b and 70b
Is a p-type high-concentration source region and a high-concentration drain region in the peripheral circuit PMOS region Rp, 73A is a sidewall of an oxide film, 74 is an oxide film, 81 is a charge storage electrode, 82 is a capacitance insulating film, and 83 is a plate electrode. , 84 are bit lines, 85a to 85e are first to fifth interlayer insulating films, 86a to 86c are first to third contact plugs, 87a is a first layer wiring, and 87b is a second layer wiring. .

【0004】図17に示すような構造の半導体装置によ
ると、メモリセル領域Rcにおいて、電荷蓄積電極81
と接続するドレイン領域は低濃度領域66aのみで形成
されており、周辺回路領域Rn,Rpのドレイン領域の
ように高濃度領域は形成されていない。このため、ドレ
イン側の空乏層の広がりは大きいので電位勾配も急峻で
はなく、また、注入欠陥も少ないため、接合リークが低
く電荷蓄積電極81に蓄積された電荷のもれが少ないの
で、電荷の保持時間(以下「ポーズタイム」という)が
長い。
According to a semiconductor device having a structure as shown in FIG. 17, a charge storage electrode 81 is formed in a memory cell region Rc.
The drain region connected to is formed only of the low-concentration region 66a, and the high-concentration region is not formed unlike the drain regions of the peripheral circuit regions Rn and Rp. For this reason, since the spread of the depletion layer on the drain side is large, the potential gradient is not steep, and since there are few injection defects, the junction leakage is low and the charge stored in the charge storage electrode 81 is small. The holding time (hereinafter referred to as “pause time”) is long.

【0005】一方、ゲート電極63a,63b,63c
は多結晶シリコン膜によって形成されているので、その
シート抵抗は金属等に比べて高い。また、周辺回路領域
Rn,Rpにおける高濃度ソース領域68a,69aお
よび高濃度ドレイン領域68b,69bのシート抵抗も
同様に高い。
On the other hand, gate electrodes 63a, 63b, 63c
Is formed of a polycrystalline silicon film, its sheet resistance is higher than that of metal or the like. Further, the sheet resistances of the high-concentration source regions 68a and 69a and the high-concentration drain regions 68b and 69b in the peripheral circuit regions Rn and Rp are also high.

【0006】これまでは、トランジスタのゲート長の微
細化によってトランジスタの動作時の抵抗(以下「オン
抵抗」という)を小さくすることによって、トランジス
タの動作速度や消費電力を向上させてきた。ところが一
方、従来では問題にならなかったゲート電極やソース・
ドレイン領域のシート抵抗が微細化とともに高くなり、
小さくなったトランジスタのオン抵抗とほぼ同等の大き
さになってきた。このため、ゲート電極やソース・ドレ
イン領域のシート抵抗がトランジスタの動作速度および
消費電力を決める主たる要因となりつつあり、これ以上
微細化を進めても、トランジスタの動作速度や消費電力
の向上は困難になってきている。
Heretofore, the operating speed and power consumption of a transistor have been improved by reducing the resistance during operation of the transistor (hereinafter referred to as "on-resistance") by miniaturizing the gate length of the transistor. However, on the other hand, the gate electrode and source
The sheet resistance of the drain region increases with miniaturization,
The size has become almost equal to the on-resistance of the reduced transistor. For this reason, the sheet resistance of the gate electrode and the source / drain regions is becoming a major factor in determining the operating speed and power consumption of the transistor, and it is difficult to improve the operating speed and power consumption of the transistor even with further miniaturization. It has become to.

【0007】また昨今、MPU( Micro Processing Un
it)等の高速なLOGIC系回路とDRAMとが同一チ
ップ上に形成されたDRAM−LOGIC混載チップの
需要が増加しているが、このDRAM−LOGIC混載
チップに前記のような構造を用いると、ゲート電極やソ
ース・ドレイン領域のシート抵抗が高いためにLOGI
C系回路の動作速度が十分に得られないという問題が生
じる。
Recently, MPU (Micro Processing Un
It) has increased the demand for a DRAM-LOGIC mixed chip in which a high-speed LOGIC circuit such as a DRAM and a DRAM are formed on the same chip. However, if the above-described structure is used for the DRAM-LOGIC mixed chip, LOGI due to high sheet resistance of gate electrode and source / drain region
There is a problem that the operation speed of the C-system circuit cannot be sufficiently obtained.

【0008】一方、従来から、例えばMPU等のチップ
においてLOGIC系回路の動作速度を向上させるため
に、ゲート電極やソース・ドレイン領域上にシリサイド
膜を形成し、これらのシート抵抗を低減するというサリ
サイド技術が利用されている。
On the other hand, conventionally, in order to improve the operation speed of a LOGIC circuit in a chip such as an MPU, a salicide film is formed on a gate electrode or a source / drain region to reduce the sheet resistance. Technology is used.

【0009】図18はこのようなサリサイド技術を図1
7に示すDRAMにそのまま適用した場合の、メモリセ
ルおよびその周辺回路の領域における断面図である。図
18において、図17に示す半導体装置と共通の構成要
素には図17と同一の符号を付している。図18に示す
ように、各ゲート電極および各ドレイン・ソース領域上
にTiSi2 膜71が形成されている。
FIG. 18 shows such salicide technology in FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view in a region of a memory cell and its peripheral circuit when applied to the DRAM shown in FIG. 7 as it is. 18, the same components as those of the semiconductor device shown in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals as in FIG. As shown in FIG. 18, a TiSi 2 film 71 is formed on each gate electrode and each drain / source region.

【0010】以下、図18に示すような構造のDRAM
の製造方法の従来例について、図面を参照しながら説明
する。図19および図20は図18に示す構造のDRA
Mの製造方法の従来例を示す工程順断面図である。
A DRAM having a structure as shown in FIG.
A conventional example of the manufacturing method will be described with reference to the drawings. 19 and 20 show the DRA having the structure shown in FIG.
It is process sectional drawing which shows the conventional example of the manufacturing method of M.

【0011】まず図19(a)に示すように、p型ウェ
ル領域61a、n型ウェル領域61bおよび素子分離絶
縁膜62が形成されたp型Si基板61上にゲート絶縁
膜64および多結晶シリコンよりなるゲート電極63
a,63b,63cを形成する。その後、メモリセル領
域Rcおよび周辺回路NMOS領域Rnにおいてn型低
濃度ソース・ドレイン領域65a,66a,67a,6
8aを形成するとともに、周辺回路PMOS領域Rpに
おいてp型低濃度ソース・ドレイン領域69a,70a
を形成し、さらに基板表面全面に酸化膜73を減圧化学
気相成長法(以下「LPCVD法」という)によって形
成する。
First, as shown in FIG. 19A, a gate insulating film 64 and polycrystalline silicon are formed on a p-type Si substrate 61 on which a p-type well region 61a, an n-type well region 61b and an element isolation insulating film 62 are formed. Gate electrode 63 made of
a, 63b and 63c are formed. Thereafter, in the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn, the n-type low concentration source / drain regions 65a, 66a, 67a, 6
8a, and p-type low-concentration source / drain regions 69a, 70a in the peripheral circuit PMOS region Rp.
Is formed, and an oxide film 73 is formed on the entire surface of the substrate by a low pressure chemical vapor deposition method (hereinafter, referred to as “LPCVD method”).

【0012】その後、図19(b)に示すように、異方
性ドライエッチングによって酸化膜73を除去し、ゲー
ト電極63a,63b,63cの側壁にのみ酸化膜73
を残置させることによって、酸化膜のサイドウォール7
3Aを形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 19B, the oxide film 73 is removed by anisotropic dry etching, and the oxide film 73 is formed only on the side walls of the gate electrodes 63a, 63b and 63c.
Are left behind, so that the oxide film sidewalls 7
Form 3A.

【0013】その後、図19(c)に示すように、フォ
トリソグラフィ法によって、メモリセル領域Rcと周辺
回路PMOS領域Rpを覆うレジスト91を形成し、こ
のレジスト91とゲート電極63bおよびこのゲート電
極63bの側壁に形成されたサイドウォール73Aとを
マスクにして、n型高濃度不純物例えばひ素Asをイオ
ン注入し、高濃度ソース・ドレイン領域67b,68b
を形成し、レジスト91を除去する。
Thereafter, as shown in FIG. 19C, a resist 91 covering the memory cell region Rc and the peripheral circuit PMOS region Rp is formed by photolithography, and the resist 91, the gate electrode 63b and the gate electrode 63b are formed. Using the side wall 73A formed on the side wall of the substrate as a mask, n-type high-concentration impurities such as arsenic As are ion-implanted to form high-concentration source / drain regions 67b and 68b.
Is formed, and the resist 91 is removed.

【0014】次に、図19(d)に示すように、フォト
リソグラフィ法によって、メモリセル領域Rcと周辺回
路NMOS領域Rnを覆うレジスト92を形成し、この
レジスト92とゲート電極63cおよびこのゲート電極
63cの側壁に形成されたサイドウォール73Aとをマ
スクにして、p型高濃度不純物例えばボロンBをBF2 +
のイオンを用いて注入し、図20(a)に示すように、
高濃度ソース・ドレイン領域69b,70bを形成し、
レジスト92を除去する。
Next, as shown in FIG. 19D, a resist 92 covering the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn is formed by photolithography, and the resist 92, the gate electrode 63c and the gate electrode are formed. Using the side wall 73A formed on the side wall of 63c as a mask, a p-type high concentration impurity such as boron B is added to BF 2 +
20a, and as shown in FIG.
Forming high concentration source / drain regions 69b and 70b,
The resist 92 is removed.

【0015】その後、図20(b)に示すように、基板
表面全面にチタン(Ti)膜93をスパッタ法によって
堆積し、RTA(Rapid Thermal Anne
al)法によって熱処理し、シリサイド化することによ
って、ゲート電極63a,63b,63c上、メモリセ
ル領域Rcにおける低濃度ソース・ドレイン領域65
a,65b上、および周辺回路領域Rn,Rpにおける
高濃度ソース・ドレイン領域67b,68b,69b,
70b上にTiSi2 膜71を形成し、未反応のTi膜
93およびRTA法による熱処理時にTi膜93表面に
形成される窒化チタン(TiN)膜を除去する。
Thereafter, as shown in FIG. 20B, a titanium (Ti) film 93 is deposited on the entire surface of the substrate by a sputtering method, and a RTA (Rapid Thermal Anneal) is formed.
a) heat treatment and silicidation to form low concentration source / drain regions 65 in the memory cell region Rc on the gate electrodes 63a, 63b and 63c.
a, 65b, and high-concentration source / drain regions 67b, 68b, 69b, in peripheral circuit regions Rn, Rp.
A TiSi 2 film 71 is formed on 70b, and the unreacted Ti film 93 and the titanium nitride (TiN) film formed on the surface of the Ti film 93 during heat treatment by the RTA method are removed.

【0016】その後、第2の酸化膜74および第1の層
間絶縁膜85aを基板表面全面に形成する。その後、メ
モリセル領域Rcにおける低濃度ドレイン領域66aに
接続するコンタクト孔を開口し、電荷蓄積電極81、容
量絶縁膜82およびプレート電極83を形成する。この
際、容量絶縁膜82としてはSi3 4 膜とSiO2
との積層膜が従来からよく用いられている。
Thereafter, a second oxide film 74 and a first interlayer insulating film 85a are formed on the entire surface of the substrate. Thereafter, a contact hole connected to the low-concentration drain region 66a in the memory cell region Rc is opened, and a charge storage electrode 81, a capacitor insulating film 82, and a plate electrode 83 are formed. At this time, a stacked film of a Si 3 N 4 film and a SiO 2 film has been often used as the capacitance insulating film 82.

【0017】その後、第2の層間絶縁膜85bを基板表
面全面に形成し、メモリセル領域Rcにおける低濃度ソ
ース領域65aおよび周辺回路領域Rn,Rpにおける
高濃度ソース・ドレイン領域67b,68b,69b,
70bに接続するコンタクト孔を開口し、第1のコンタ
クトプラグ86aおよびビット線84を形成する。
Thereafter, a second interlayer insulating film 85b is formed on the entire surface of the substrate, and the low concentration source region 65a in the memory cell region Rc and the high concentration source / drain regions 67b, 68b, 69b, in the peripheral circuit regions Rn, Rp.
A contact hole connected to 70b is opened, and a first contact plug 86a and a bit line 84 are formed.

【0018】その後、第3の層間絶縁膜85cを基板表
面全面に形成し、周辺回路領域Rn,Rpにおける高濃
度ソース・ドレイン領域67b,68b,69b,70
bまたはゲート電極63b,63cに接続するコンタク
ト孔を開口し、第2のコンタクトプラグ86bおよび第
1層配線87aを形成する。
Thereafter, a third interlayer insulating film 85c is formed on the entire surface of the substrate, and the high-concentration source / drain regions 67b, 68b, 69b, 70 in the peripheral circuit regions Rn, Rp are formed.
A contact hole connected to the gate electrode b or the gate electrodes 63b and 63c is opened, and a second contact plug 86b and a first layer wiring 87a are formed.

【0019】その後、第4の層間絶縁膜85dを基板表
面全面に形成し、第1層配線87aに接続するコンタク
ト孔を開口し、第3のコンタクトプラグ86cおよび第
2層配線87bを形成し、その表面全面に第5の層間絶
縁膜85eを形成する。
Thereafter, a fourth interlayer insulating film 85d is formed on the entire surface of the substrate, a contact hole connected to the first layer wiring 87a is opened, and a third contact plug 86c and a second layer wiring 87b are formed. A fifth interlayer insulating film 85e is formed on the entire surface.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の半導体装置の構造によると、メモリセル領
域Rcにおける低濃度ソース・ドレイン領域65a,6
6a上にTiSi2 膜71が形成されているが、この低
濃度領域65a,66aでは周辺回路領域Rn,Rpに
おける高濃度領域67b,68b,69b,70bより
も、接合深さが浅く、かつ、バイアス印加時のソース・
ドレイン側の空乏層幅も大きい。したがって、TiSi
2 膜71が接合深さよりも厚くなって接合を突き破った
り、TiSi2 膜71が接合深さよりも薄い場合でも、
バイアス印加によって空乏層がTiSi2 膜71まで広
がり、接合リークが増大するという欠点がある。
However, according to the structure of the conventional semiconductor device as described above, the low-concentration source / drain regions 65a, 65a in the memory cell region Rc.
The TiSi 2 film 71 is formed on 6a. The junction depth of the low-concentration regions 65a and 66a is smaller than that of the high-concentration regions 67b, 68b, 69b and 70b in the peripheral circuit regions Rn and Rp, and Source when bias is applied
The depletion layer width on the drain side is also large. Therefore, TiSi
Even if the 2 film 71 is thicker than the junction depth and breaks through the junction, or the TiSi 2 film 71 is thinner than the junction depth,
There is a disadvantage that the depletion layer extends to the TiSi 2 film 71 due to the bias application, and the junction leakage increases.

【0021】またシリサイド化反応ではSi原子の移動
を伴うため、少なからずSi基板に空孔などの欠陥が発
生する。またSi基板にかかるストレスも変化し、Si
基板の結晶にも歪みが生じる。このような欠陥や歪みが
発生すると、接合リークの増大を引き起こし、特に、メ
モリセル領域Rcの電荷蓄積電極81と接続する低濃度
ドレイン領域66aにおける接合リークの増大は、電荷
蓄積電極81に蓄積された電荷のもれの増大を引き起こ
し、このためポーズタイムが短くなるという問題が生じ
る。
Since the silicidation reaction involves the movement of Si atoms, defects such as vacancies are generated in the Si substrate. Also, the stress applied to the Si substrate changes,
Distortion also occurs in the crystal of the substrate. The occurrence of such defects and distortion causes an increase in junction leak. In particular, the increase in junction leak in the low-concentration drain region 66a connected to the charge storage electrode 81 in the memory cell region Rc is accumulated in the charge storage electrode 81. This causes an increase in the leaked charge, which causes a problem that the pause time is shortened.

【0022】また、従来の製造方法では、容量絶縁膜8
2としてSi3 4 膜とSiO2 膜との積層膜を用いて
いる。ところが、SiO2 膜形成時の工程温度は800
℃以上になるため、このSiO2 膜形成工程において、
前工程で形成したTiSi2膜71が凝集して高抵抗化
してしまうという問題がある。
In the conventional manufacturing method, the capacitance insulating film 8
As 2, a laminated film of a Si 3 N 4 film and a SiO 2 film is used. However, the process temperature for forming the SiO 2 film is 800
° C or higher, so in this SiO 2 film forming process,
There is a problem that the TiSi 2 film 71 formed in the previous step aggregates to increase the resistance.

【0023】前記のような問題に鑑み、本発明は、半導
体基板上にメモリセルおよびその周辺回路が構成された
半導体装置において、ポーズタイムを従来と同等に長く
保ちつつ、高速化および低消費電力化を実現するもので
ある。
In view of the above problems, the present invention provides a semiconductor device in which a memory cell and its peripheral circuits are formed on a semiconductor substrate, while maintaining a pause time as long as the conventional one, while achieving high speed and low power consumption. It is to realize the conversion.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、請求項1の発明が講じた手段は、半導体基板上に、
ともにMOS構造を含むメモリセルおよび周辺回路が設
けられた半導体装置として、メモリセル領域において、
ドレイン領域と接続された電荷蓄積電極が形成されてお
り、周辺回路領域におけるソース・ドレイン領域上には
高融点金属のシリサイド膜または高融点金属膜が形成さ
れている一方、メモリセル領域における前記電荷蓄積電
極と接続されたドレイン領域上には、高融点金属のシリ
サイド膜および高融点金属膜は設けられていないもので
ある。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, means taken by the invention according to claim 1 is that a semiconductor substrate has
As a semiconductor device provided with both a memory cell including a MOS structure and a peripheral circuit, in a memory cell region,
A charge storage electrode connected to the drain region is formed, and a silicide film of a high melting point metal or a high melting point metal film is formed on the source / drain region in the peripheral circuit region, while the charge in the memory cell region is formed. The refractory metal silicide film and the refractory metal film are not provided on the drain region connected to the storage electrode.

【0025】請求項1の発明によると、周辺回路領域に
おけるソース・ドレイン領域上には高融点金属のシリサ
イド膜または高融点金属膜が形成されているので、ソー
ス・ドレイン領域のシート抵抗が低抵抗化され、これに
より、半導体装置の高速化および低消費電力化が実現さ
れる。一方、メモリセル領域における前記電荷蓄積電極
と接続されたドレイン領域上には、高融点金属のシリサ
イド膜および高融点金属膜は設けられていないため、接
合リークは従来と同等に低く、接合リーク増大に起因す
る電荷のもれの増大は生じないので、ポーズタイムが短
くなることはない。したがって、ポーズタイムは従来と
同等に長く保たれたまま、高速化および低消費電力化が
実現される。
According to the first aspect of the present invention, since the high melting point metal silicide film or the high melting point metal film is formed on the source / drain region in the peripheral circuit region, the sheet resistance of the source / drain region is low. As a result, high speed and low power consumption of the semiconductor device are realized. On the other hand, since a silicide film and a high-melting-point metal film of a high-melting-point metal are not provided on the drain region connected to the charge storage electrode in the memory cell region, the junction leak is as low as the conventional one, and the junction leak increases. Does not cause an increase in the leakage of electric charge, so that the pause time is not shortened. Therefore, high speed and low power consumption are realized while the pause time is kept as long as the conventional one.

【0026】そして、請求項2の発明では、前記請求項
1の半導体装置の周辺回路領域におけるゲート電極上
に、前記高融点金属のシリサイド膜または高融点金属膜
が形成されているものとする。
According to a second aspect of the present invention, the high melting point metal silicide film or the high melting point metal film is formed on the gate electrode in the peripheral circuit region of the semiconductor device of the first aspect.

【0027】請求項2の発明によると、周辺回路領域に
おけるゲート電極上に高融点金属のシリサイド膜または
高融点金属膜が形成されているため、ゲート電極の配線
抵抗も低抵抗化されるので、ポーズタイムは従来と同等
に長く保たれたまま、さらなる高速化および低消費電力
化が実現される。
According to the second aspect of the present invention, since the refractory metal silicide film or the refractory metal film is formed on the gate electrode in the peripheral circuit region, the wiring resistance of the gate electrode is also reduced. Further higher speed and lower power consumption are realized while the pause time is kept as long as the conventional one.

【0028】また、請求項3の発明では、前記請求項1
の半導体装置の周辺回路領域におけるゲート電極は、多
結晶シリコン膜と高融点金属のシリサイド膜または高融
点金属膜との積層構造によって構成されているものとす
る。
According to the third aspect of the present invention, in the first aspect,
It is assumed that the gate electrode in the peripheral circuit region of the semiconductor device has a laminated structure of a polycrystalline silicon film and a refractory metal silicide film or a refractory metal film.

【0029】請求項3の発明によると、周辺回路領域に
おけるゲート電極は多結晶シリコン膜と高融点金属のシ
リサイド膜または高融点金属膜との積層構造によって構
成されているため、ゲート電極の配線抵抗も低抵抗化さ
れるので、ポーズタイムは従来と同等に長く保たれたま
ま、さらなる高速化および低消費電力化が実現される。
According to the third aspect of the present invention, since the gate electrode in the peripheral circuit region has a laminated structure of a polycrystalline silicon film and a high melting point metal silicide film or a high melting point metal film, the wiring resistance of the gate electrode is reduced. , The speed is further reduced and the power consumption is further reduced while the pause time is kept as long as the conventional one.

【0030】そして、請求項4の発明では、前記請求項
1の半導体装置のメモリセル領域において、前記電荷蓄
積電極およびこの電荷蓄積電極と接続されたドレイン領
域を覆うようにプレート電極が形成されており、前記プ
レート電極上に前記高融点金属のシリサイド膜または高
融点金属膜が形成されているものとする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the memory cell region of the semiconductor device of the first aspect, a plate electrode is formed so as to cover the charge storage electrode and a drain region connected to the charge storage electrode. It is assumed that a silicide film or a high melting point metal film of the high melting point metal is formed on the plate electrode.

【0031】請求項4の発明によると、前記電荷蓄積電
極およびこの電荷蓄積電極と接続されたドレイン領域の
上方に形成されたプレート電極上に、前記高融点金属の
シリサイド膜または高融点金属膜が形成されているた
め、プレート電極も低抵抗化することができるので、ポ
ーズタイムは従来と同等に長く保たれたまま、さらなる
高速化および低消費電力化が実現される。
According to the fourth aspect of the present invention, the refractory metal silicide film or the refractory metal film is formed on the charge storage electrode and the plate electrode formed above the drain region connected to the charge storage electrode. Since it is formed, the resistance of the plate electrode can also be reduced, so that a higher speed and lower power consumption can be realized while the pause time is kept as long as the conventional one.

【0032】また、請求項5の発明では、前記請求項1
の半導体装置のメモリセル領域において、ソース領域と
接続されたビット線が形成されており、前記ビット線と
接続されたソース領域上に前記高融点金属のシリサイド
膜または前記高融点金属膜が形成されているものとす
る。
Further, in the invention of claim 5, according to claim 1,
In the memory cell region of the semiconductor device, a bit line connected to a source region is formed, and the refractory metal silicide film or the refractory metal film is formed on the source region connected to the bit line. It is assumed that

【0033】請求項5の発明によると、メモリセル領域
において、ビット線と接続されたソース領域上に前記高
融点金属のシリサイド膜または前記高融点金属膜が形成
されているため、ビット線材料とSi基板との反応を防
ぐことができ、安定したコンタクトを実現できるととも
に、低抵抗であるがSiと反応するTi,W,Al等の
金属膜をそのままビット線材料として用いることができ
るので、コンタクトおよび配線の低抵抗化を実現するこ
とができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in the memory cell region, the silicide film of the refractory metal or the refractory metal film is formed on the source region connected to the bit line. Since the reaction with the Si substrate can be prevented and a stable contact can be realized, a metal film such as Ti, W and Al which has low resistance but reacts with Si can be used as it is as a bit line material. In addition, the resistance of the wiring can be reduced.

【0034】また、請求項6の発明が講じた解決手段
は、半導体基板上に、ともにMOS構造を有するメモリ
セルおよび周辺回路が設けられた半導体装置を製造する
半導体装置の製造方法として、半導体基板上にゲート電
極を形成する工程と、前記半導体基板のメモリセル領域
における表面にドレイン領域を形成する工程と、前記半
導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板
上にメモリセル領域を覆うレジストを形成し、周辺回路
領域において、前記レジストおよびゲート電極をマスク
にしたイオン注入によって半導体基板表面にソース・ド
レイン領域を形成するともに、前記レジストをマスクに
して前記絶縁膜をエッチングし、前記レジストを除去す
る工程と、前記半導体基板上に高融点金属膜を形成して
熱処理を行い、前記絶縁膜が残置していない周辺回路領
域におけるソース・ドレイン領域上に前記高融点金属の
シリサイド膜を形成する工程と、メモリセル領域におい
て、前記ドレイン領域と接続した電荷蓄積電極を形成す
る工程とを備えているものとする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device provided with a memory cell and a peripheral circuit both having a MOS structure on a semiconductor substrate. Forming a gate electrode thereon, forming a drain region on a surface of the semiconductor substrate in a memory cell region, forming an insulating film on the semiconductor substrate, and forming a memory cell region on the semiconductor substrate. Forming a resist to cover, in the peripheral circuit region, forming source / drain regions on the surface of the semiconductor substrate by ion implantation using the resist and the gate electrode as a mask, and etching the insulating film using the resist as a mask, Removing the resist, forming a refractory metal film on the semiconductor substrate and performing a heat treatment, Forming a silicide film of the refractory metal on a source / drain region in a peripheral circuit region where an edge film is not left; and forming a charge storage electrode connected to the drain region in a memory cell region. Shall be provided.

【0035】請求項6の発明によると、周辺回路領域に
おけるソース・ドレイン領域形成のためのイオン注入の
際に用いたレジストをそのままマスクにして、周辺回路
領域における絶縁膜をエッチングするため、前記絶縁膜
はメモリセル領域のみに残置され、周辺回路領域では半
導体基板の表面が露出する。このため、高融点金属膜を
半導体基板上に形成して熱処理を行った結果、高融点金
属のシリサイド膜は、周辺回路領域におけるソース・ド
レイン領域上には形成される一方、メモリセル領域にお
いて前記絶縁膜に覆われたドレイン領域上には形成され
ない。したがって、周辺回路領域におけるソース・ドレ
イン領域上に高融点金属のシリサイド膜が形成されてい
る一方、メモリセル領域における電荷蓄積電極と接続さ
れたドレイン領域上には、高融点金属のシリサイド膜は
形成されていない半導体装置を、少ない工程数で製造す
ることができる。
According to the present invention, the insulating film in the peripheral circuit region is etched using the resist used for ion implantation for forming the source / drain regions in the peripheral circuit region as a mask. The film is left only in the memory cell region, and the surface of the semiconductor substrate is exposed in the peripheral circuit region. Therefore, as a result of forming a refractory metal film on a semiconductor substrate and performing heat treatment, a silicide film of the refractory metal is formed on the source / drain regions in the peripheral circuit region, while the silicide film is formed in the memory cell region. It is not formed on the drain region covered with the insulating film. Therefore, a refractory metal silicide film is formed on the source / drain region in the peripheral circuit region, while a refractory metal silicide film is formed on the drain region connected to the charge storage electrode in the memory cell region. Unprocessed semiconductor devices can be manufactured in a small number of steps.

【0036】そして、請求項7の発明では、前記請求項
6の半導体装置の製造方法において、高融点金属のシリ
サイド膜を形成する工程の代わりに、前記絶縁膜が残置
していない周辺回路領域におけるソース・ドレイン領域
上に、選択化学気相成長法によって、高融点金属膜を形
成する工程を備えているものとする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the sixth aspect, instead of the step of forming a silicide film of a high melting point metal, a method of manufacturing the semiconductor device in the peripheral circuit region where the insulating film is not left is used. It is assumed that a step of forming a high melting point metal film on the source / drain region by a selective chemical vapor deposition method is provided.

【0037】請求項7の発明によると、高融点金属膜
は、周辺回路領域におけるソース・ドレイン領域上には
形成される一方、メモリセル領域において前記絶縁膜に
覆われたドレイン領域上には形成されない。したがっ
て、周辺回路領域におけるソース・ドレイン領域上に高
融点金属膜が形成されている一方、メモリセル領域にお
ける電荷蓄積電極と接続されたドレイン領域上には、高
融点金属膜は形成されていない半導体装置を、少ない工
程数で製造することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the refractory metal film is formed on the source / drain region in the peripheral circuit region, and is formed on the drain region covered with the insulating film in the memory cell region. Not done. Therefore, while the refractory metal film is formed on the source / drain region in the peripheral circuit region, the refractory metal film is not formed on the drain region connected to the charge storage electrode in the memory cell region. The device can be manufactured in a small number of steps.

【0038】そして、請求項8の発明では、前記請求項
6の半導体装置の製造方法において、前記ゲート電極は
多結晶シリコン膜からなり、高融点金属のシリサイド膜
の形成の際に、前記絶縁膜が残置していないゲート電極
上に前記高融点金属のシリサイド膜が形成されるものと
する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the sixth aspect, the gate electrode is made of a polycrystalline silicon film, and when the refractory metal silicide film is formed, the insulating film is formed. It is assumed that a silicide film of the refractory metal is formed on the gate electrode where no is left.

【0039】また、請求項9の発明では、前記請求項6
の半導体装置の製造方法において、前記ゲート電極は、
多結晶シリコン膜と高融点金属のシリサイド膜または高
融点金属膜との積層構造からなり、かつ、ゲート電極の
形成の際に、そのゲート電極上に絶縁膜を形成するもの
とする。
According to the ninth aspect of the present invention, the sixth aspect of the present invention is provided.
The method for manufacturing a semiconductor device according to
It has a laminated structure of a polycrystalline silicon film and a refractory metal silicide film or a refractory metal film, and an insulating film is formed on the gate electrode when the gate electrode is formed.

【0040】請求項9の発明によると、ゲート電極の配
線幅を微細化したとき、高融点金属のシリサイド膜の凝
集による配線抵抗の上昇は生じないので、ゲート電極を
微細化することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, when the wiring width of the gate electrode is reduced, the wiring resistance does not increase due to aggregation of the refractory metal silicide film, so that the gate electrode can be reduced in size.

【0041】そして、請求項10の発明では、前記請求
項6の半導体装置の製造方法における、周辺回路領域に
おいてソース・ドレイン領域を形成するとともに前記絶
縁膜をエッチングする工程は、半導体基板上にメモリセ
ル領域と周辺回路領域の第1導電型トランジスタ領域と
を覆う第1のレジストを形成し、前記絶縁膜を異方性エ
ッチングして、周辺回路領域の第2導電型トランジスタ
領域のゲート電極の側壁に、前記絶縁膜を残置させるこ
とによってサイドウォールを形成する工程と、周辺回路
領域の第2導電型トランジスタ領域において、前記第1
のレジストおよびゲート電極をマスクにしたイオン注入
によって、半導体基板表面にソース・ドレイン領域を形
成し、前記第1のレジストを除去する工程と、半導体基
板上にメモリセル領域と周辺回路領域の第2導電型トラ
ンジスタ領域とを覆う第2のレジストを形成し、前記絶
縁膜を等方性エッチングおよび異方性エッチングして、
周辺回路領域の第1導電型トランジスタ領域のゲート電
極の側壁に、前記絶縁膜を残置させることによってサイ
ドウォールを形成する工程と、周辺回路領域の第1導電
型トランジスタ領域において、前記第2のレジストおよ
びゲート電極をマスクにしたイオン注入によって、半導
体基板表面にソース・ドレイン領域を形成し、前記第2
のレジストを除去する工程とを備えているものとする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the sixth aspect, the step of forming a source / drain region in a peripheral circuit region and etching the insulating film includes forming a memory on a semiconductor substrate. Forming a first resist covering the cell region and the first conductivity type transistor region in the peripheral circuit region; anisotropically etching the insulating film to form a side wall of the gate electrode in the second conductivity type transistor region in the peripheral circuit region; Forming a sidewall by leaving the insulating film; and forming the first conductive layer in the second conductive transistor region of the peripheral circuit region.
Forming a source / drain region on the surface of the semiconductor substrate by ion implantation using the resist and the gate electrode as a mask, and removing the first resist; and forming a second region of the memory cell region and the peripheral circuit region on the semiconductor substrate. Forming a second resist covering the conductive type transistor region and isotropically etching and anisotropically etching the insulating film;
Forming a sidewall by leaving the insulating film on the side wall of the gate electrode of the first conductivity type transistor region in the peripheral circuit region; and forming the second resist in the first conductivity type transistor region in the peripheral circuit region. And forming a source / drain region on the surface of the semiconductor substrate by ion implantation using the gate electrode as a mask.
And a step of removing the resist.

【0042】請求項10の発明によると、周辺回路第1
導電型トランジスタ領域における前記絶縁膜のエッチン
グは、等方性エッチングおよび異方性エッチングによっ
て行う一方、周辺回路第2導電型トランジスタ領域にお
ける前記絶縁膜のエッチングは、異方性エッチングによ
って行うので、周辺回路の第1導電型トランジスタ領域
と第2導電型トランジスタ領域とにおいて、ゲート電極
側壁にそれぞれ異なる膜厚のサイドウォールを形成する
ことができる。周辺回路領域におけるソース・ドレイン
領域はゲート電極をマスクにして形成されるため、サイ
ドウォールの膜厚によってその寸法を変えることができ
る。したがって、第1導電型および第2導電型それぞれ
のトランジスタに適した寸法のソース・ドレイン領域を
形成することができる。
According to the tenth aspect of the present invention, the peripheral circuit first
The etching of the insulating film in the conductive transistor region is performed by isotropic etching and anisotropic etching, while the etching of the insulating film in the peripheral circuit second conductive transistor region is performed by anisotropic etching. In the first conductivity type transistor region and the second conductivity type transistor region of the circuit, sidewalls having different thicknesses can be formed on the side walls of the gate electrode. Since the source / drain region in the peripheral circuit region is formed using the gate electrode as a mask, its dimensions can be changed depending on the thickness of the sidewall. Therefore, source / drain regions having dimensions suitable for the transistors of the first conductivity type and the second conductivity type can be formed.

【0043】また、請求項11の発明が講じた解決手段
は、半導体基板上に、ともにMOS構造を有するメモリ
セルおよび周辺回路が設けられた半導体装置を製造する
半導体装置の製造方法として、半導体基板上にゲート電
極を形成する工程と、前記半導体基板のメモリセル領域
における表面にドレイン領域を形成する工程と、前記半
導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、メモリセル領域
において、前記ドレイン領域と接続した電荷蓄積電極を
前記絶縁膜上に形成する工程と、前記半導体基板上に容
量絶縁膜および導電膜を積層し、この導電膜上にメモリ
セル領域内の所定の領域を覆うプレート電極形成用レジ
ストを形成し、このプレート電極形成用レジストをマス
クにして前記導電膜をエッチングし、前記電荷蓄積電極
を前記容量絶縁膜を介して覆うプレート電極を形成する
工程と、前記プレート電極形成用レジストまたはプレー
ト電極をマスクにして、前記絶縁膜をエッチングする工
程と、前記半導体基板上に高融点金属膜を形成して熱処
理を行い、前記絶縁膜が残置していない周辺回路領域に
おけるソース・ドレイン領域上に前記高融点金属のシリ
サイド膜を形成する工程とを備えているものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device provided with a memory cell and a peripheral circuit both having a MOS structure on a semiconductor substrate. Forming a gate electrode thereon, forming a drain region on the surface of the semiconductor substrate in the memory cell region, forming an insulating film on the semiconductor substrate, and forming the drain region in the memory cell region. Forming a connected charge storage electrode on the insulating film, laminating a capacitive insulating film and a conductive film on the semiconductor substrate, and forming a plate electrode on the conductive film to cover a predetermined region in a memory cell region; A resist is formed, the conductive film is etched using the plate electrode forming resist as a mask, and the charge storage electrode is replaced with the capacitor insulating film. Performing a step of forming a plate electrode to cover through, a step of etching the insulating film using the plate electrode forming resist or the plate electrode as a mask, and forming a refractory metal film on the semiconductor substrate and performing heat treatment. Forming a silicide film of the refractory metal on a source / drain region in a peripheral circuit region where the insulating film is not left.

【0044】請求項11の発明によると、前記電荷蓄積
電極およびこの電荷蓄積電極と接続されたドレイン領域
を容量絶縁膜を介して覆うプレート電極、またはこのプ
レート電極を形成するためのプレート電極形成用レジス
トをマスクにして、周辺回路領域における絶縁膜をエッ
チングするため、メモリセル領域のプレート電極で覆わ
れた領域以外で前記絶縁膜が除去され、半導体基板表面
が露出する。このため、高融点金属膜を半導体基板上に
形成して熱処理を行った結果、高融点金属のシリサイド
膜は、周辺回路領域におけるソース・ドレイン領域上に
は形成される一方、メモリセル領域において前記プレー
ト電極で覆われたドレイン領域上には形成されない。し
たがって、周辺回路領域におけるソース・ドレイン領域
上に高融点金属のシリサイド膜が形成されている一方、
メモリセル領域における電荷蓄積電極と接続されたドレ
イン領域上には、高融点金属のシリサイド膜は形成され
ていない半導体装置を、少ない工程数で製造することが
できる。また、高融点金属のシリサイド膜の形成は容量
絶縁膜の形成の後に行われるため、容量絶縁膜の熱処理
が高融点金属のシリサイド膜の凝集を引き起こすことは
なく、このため、容量絶縁膜として従来と同様のものを
用いることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, a plate electrode that covers the charge storage electrode and a drain region connected to the charge storage electrode via a capacitor insulating film, or a plate electrode for forming the plate electrode Since the insulating film in the peripheral circuit region is etched using the resist as a mask, the insulating film is removed in a region other than the region covered by the plate electrode in the memory cell region, and the surface of the semiconductor substrate is exposed. Therefore, as a result of forming a refractory metal film on a semiconductor substrate and performing heat treatment, a silicide film of the refractory metal is formed on the source / drain regions in the peripheral circuit region, while the silicide film is formed in the memory cell region. It is not formed on the drain region covered with the plate electrode. Therefore, while the silicide film of the refractory metal is formed on the source / drain regions in the peripheral circuit region,
A semiconductor device in which a silicide film of a refractory metal is not formed on a drain region connected to a charge storage electrode in a memory cell region can be manufactured in a small number of steps. In addition, since the formation of the silicide film of the refractory metal is performed after the formation of the capacitive insulating film, the heat treatment of the capacitive insulating film does not cause the aggregation of the silicide film of the refractory metal. The same as described above can be used.

【0045】また、請求項12の発明では、前記請求項
11の半導体装置の製造方法は、前記高融点金属のシリ
サイド膜を形成する前に、前記プレート電極およびゲー
ト電極をマスクにしたイオン注入によって、半導体基板
表面にソース・ドレイン領域を形成する工程を備えてい
るものとする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the eleventh aspect, before forming the silicide film of the refractory metal, the ion implantation is performed using the plate electrode and the gate electrode as a mask. And a step of forming source / drain regions on the surface of the semiconductor substrate.

【0046】そして、請求項13の発明では、前記請求
項11の半導体装置の製造方法において、前記プレート
電極は、メモリセル領域において、ビット線と接続され
るソース領域上を避けて形成され、前記高融点金属のシ
リサイド膜の形成の際に、メモリセル領域における前記
ビット線と接続されるソース領域上に前記高融点金属の
シリサイド膜が形成されるものとする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the eleventh aspect, the plate electrode is formed in the memory cell region so as to avoid a source region connected to a bit line. When forming the refractory metal silicide film, the refractory metal silicide film is formed on the source region connected to the bit line in the memory cell region.

【0047】また、請求項14の発明では、前記請求項
11の半導体装置の製造方法において、前記ゲート電極
は多結晶シリコン膜からなり、前記シリサイド膜の形成
の際に前記ゲート電極上に前記高融点金属のシリサイド
膜が形成されるものとする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the eleventh aspect, the gate electrode is made of a polycrystalline silicon film, and the gate electrode is formed on the gate electrode when the silicide film is formed. It is assumed that a silicide film of a melting point metal is formed.

【0048】そして、請求項15の発明では、前記請求
項11の半導体装置の製造方法において、前記導電膜は
多結晶シリコン膜からなり、前記シリサイド膜の形成の
際に、前記導電膜から形成されたプレート電極上に前記
高融点金属のシリサイド膜が形成されるものとする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the eleventh aspect, the conductive film is made of a polycrystalline silicon film, and is formed of the conductive film when the silicide film is formed. The refractory metal silicide film is formed on the plate electrode.

【0049】また、請求項16の発明では、前記請求項
11の半導体装置の製造方法における絶縁膜のエッチン
グ工程は、前記絶縁膜をエッチングする前に、前記プレ
ート電極用レジストを除去して半導体基板上に第2の絶
縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜とともに前記第2の
絶縁膜をエッチングし、前記プレート電極の側壁に、前
記第2の絶縁膜を残置させることによってサイドウォー
ルを形成する工程とを備えているものとする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the eleventh aspect, the insulating film etching step includes removing the plate electrode resist before etching the insulating film. Forming a second insulating film thereon, etching the second insulating film together with the insulating film, and forming a sidewall by leaving the second insulating film on a side wall of the plate electrode. And a process.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0051】(第1の実施形態)図1は本発明の第1の
実施形態に係る半導体装置であるダイナミックランダム
アクセスメモリ(以下「DRAM」と記す)のメモリセ
ルとその周辺回路の領域における断面図である。図1に
おいて、Rcはメモリセルが構成されたメモリセル領
域、Rsは周辺回路が構成された周辺回路領域であり、
ともにMOS構造を有している。周辺回路領域RsはN
MOS領域RnとPMOS領域Rpとに分かれている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view of a memory cell of a dynamic random access memory (hereinafter referred to as "DRAM"), which is a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, and its peripheral circuits. FIG. In FIG. 1, Rc is a memory cell region in which a memory cell is formed, Rs is a peripheral circuit region in which a peripheral circuit is formed,
Both have a MOS structure. The peripheral circuit region Rs is N
It is divided into a MOS region Rn and a PMOS region Rp.

【0052】また、1は半導体基板としてのp型Si基
板、1aおよび1bはp型Si基板1のそれぞれp型ウ
ェル領域とn型ウェル領域、2は素子分離絶縁膜、3
a,3b,3cは多結晶シリコンからなるゲート電極、
4はゲート絶縁膜、5aおよび6aはそれぞれメモリセ
ル領域Rcにおけるn型の低濃度ソース領域および低濃
度ドレイン領域、7aおよび8aはそれぞれ周辺回路N
MOS領域Rnにおけるn型の低濃度ソース領域および
低濃度ドレイン領域、7bおよび8bはそれぞれ周辺回
路NMOS領域Rnにおけるn型の高濃度ソース領域お
よび高濃度ドレイン領域、9aおよび10aはそれぞれ
周辺回路PMOS領域Rpにおけるp型の低濃度ソース
領域および低濃度ドレイン領域、9bおよび10bはそ
れぞれ周辺回路PMOS領域Rpにおけるp型の高濃度
ソース領域および高濃度ドレイン領域である。
Reference numeral 1 denotes a p-type Si substrate as a semiconductor substrate, 1a and 1b denote a p-type well region and an n-type well region of the p-type Si substrate 1, 2 denotes an element isolation insulating film,
a, 3b, 3c are gate electrodes made of polycrystalline silicon;
4 is a gate insulating film, 5a and 6a are n-type lightly doped source and lightly doped drain regions in the memory cell region Rc, and 7a and 8a are peripheral circuits N respectively.
N-type low-concentration source region and low-concentration drain region in MOS region Rn; 7b and 8b are n-type high-concentration source and high-concentration drain regions in NMOS region Rn; 9a and 10a are peripheral circuit PMOS regions, respectively The p-type low-concentration source region and low-concentration drain region in Rp, 9b and 10b are the p-type high-concentration source region and high-concentration drain region in the peripheral circuit PMOS region Rp, respectively.

【0053】メモリセル領域Rcにおいて、n型の低濃
度ソース領域5aによってソース領域5が構成され、n
型の低濃度ドレイン領域6aによってドレイン領域6が
構成されている。また、周辺回路NMOS領域Rnにお
いて、n型の低濃度ソース領域7aおよび高濃度ソース
領域7bによってソース領域7が構成され、n型の低濃
度ドレイン領域8aおよび高濃度ドレイン領域8bによ
ってドレイン領域8が構成されている。さらに、周辺回
路PMOS領域Rpにおいて、p型の低濃度ソース領域
9aおよび高濃度ソース領域9bによってソース領域9
が構成され、p型の低濃度ドレイン領域10aおよび高
濃度ドレイン領域10bによってドレイン領域10が構
成されている。
In the memory cell region Rc, the source region 5 is constituted by the n-type low-concentration source region 5a.
The low-concentration drain region 6a forms a drain region 6. In the peripheral circuit NMOS region Rn, a source region 7 is formed by the n-type low-concentration source region 7a and the high-concentration source region 7b, and a drain region 8 is formed by the n-type low-concentration drain region 8a and the high-concentration drain region 8b. It is configured. Further, in the peripheral circuit PMOS region Rp, the source region 9 is formed by the p-type low-concentration source region 9a and the high-concentration source region 9b.
And the drain region 10 is constituted by the p-type low-concentration drain region 10a and the high-concentration drain region 10b.

【0054】また、11はTiSi2 膜、13は第1の
酸化膜、13Aおよび13Bは酸化膜のサイドウォー
ル、14は第2の酸化膜、21は電荷蓄積電極、22は
容量絶縁膜、23はプレート電極、24はビット線、2
5a〜25eはそれぞれ第1〜第5の層間絶縁膜、26
a〜26cはそれぞれ第1〜第3のコンタクトプラグ、
27aは第1層配線、27bは第2層配線である。
Reference numeral 11 denotes a TiSi 2 film, 13 denotes a first oxide film, 13A and 13B denote sidewalls of the oxide film, 14 denotes a second oxide film, 21 denotes a charge storage electrode, 22 denotes a capacitance insulating film, and 23 denotes a capacitor insulating film. Is a plate electrode, 24 is a bit line, 2
5a to 25e are first to fifth interlayer insulating films, respectively.
a to 26c are first to third contact plugs, respectively.
27a is a first layer wiring, and 27b is a second layer wiring.

【0055】図1に示すような構造の半導体装置による
と、メモリセル領域Rcにおけるソース・ドレイン領域
5,6上には高融点金属のシリサイド膜が形成されてい
ないため、メモリセル領域Rcでは、接合リークが従来
と同等に低く、ポーズタイムが従来と同等に長い。
According to the semiconductor device having the structure as shown in FIG. 1, a silicide film of a refractory metal is not formed on the source / drain regions 5 and 6 in the memory cell region Rc. The junction leakage is as low as before and the pause time is as long as before.

【0056】一方、周辺回路領域Rsのソース・ドレイ
ン領域7,8,9,10上には高融点金属のシリサイド
膜としてのTiSi2 膜11が形成されている。これら
のソース・ドレイン領域7,8,9,10は高濃度領域
7b,8b,9b,10bをそれぞれ有しているので、
低濃度領域5a,6aのみからなるメモリセル領域Rc
のソース・ドレイン領域5,6よりも、接合深さが深
く、かつ、ソースおよびドレイン側の空乏層幅も小さ
い。このため、接合リークの問題は無く、低抵抗を実現
できる。また周辺回路領域Rsのゲート電極3b,3c
上にもTiSi2 膜11が形成されているので、ゲート
電極3b,3cの配線抵抗の低抵抗化を実現することが
できる。
On the other hand, a TiSi 2 film 11 as a silicide film of a high melting point metal is formed on the source / drain regions 7, 8, 9 and 10 in the peripheral circuit region Rs. Since these source / drain regions 7, 8, 9, 10 have high concentration regions 7b, 8b, 9b, 10b, respectively,
Memory cell region Rc consisting only of low concentration regions 5a and 6a
The junction depth is deeper than the source / drain regions 5 and 6, and the width of the depletion layer on the source and drain sides is smaller. Therefore, there is no problem of junction leakage, and low resistance can be realized. Further, the gate electrodes 3b and 3c in the peripheral circuit region Rs
Since the TiSi 2 film 11 is also formed thereon, it is possible to reduce the wiring resistance of the gate electrodes 3b and 3c.

【0057】以下、本発明の第1の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明す
る。
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0058】図2および図3は本発明の第1の実施形態
に係る半導体装置の製造方法であって、図1に示す半導
体装置を製造する方法を示す工程順断面図である。
FIGS. 2 and 3 are sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, in which the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIGS.

【0059】まず、p型ウェル領域1a、n型ウェル領
域1bおよび素子分離絶縁膜2が形成されたp型Si基
板1上にゲート絶縁膜4および多結晶シリコンからなる
ゲート電極3a,3b,3cを形成し、次に、メモリセ
ル領域Rcにおいてn型低濃度ソース領域5aおよびn
型低濃度ドレイン領域6aを形成し、周辺回路NMOS
領域Rnにおいてn型低濃度ソース領域7aおよびn型
低濃度ドレイン領域8aを形成するとともに、周辺回路
PMOS領域Rpにおいてp型低濃度ソース領域9aお
よびp型低濃度ドレイン領域10aを形成し、さらにそ
の表面全面に絶縁膜としての第1の酸化膜13を減圧化
学気相成長法(以下「LPCVD法」という)によって
形成する。
First, a gate insulating film 4 and gate electrodes 3a, 3b, 3c made of polycrystalline silicon are formed on a p-type Si substrate 1 on which a p-type well region 1a, an n-type well region 1b and an element isolation insulating film 2 are formed. Then, n-type low-concentration source regions 5a and n are formed in memory cell region Rc.
-Type low-concentration drain region 6a is formed, and a peripheral circuit NMOS is formed.
An n-type low-concentration source region 7a and an n-type low-concentration drain region 8a are formed in a region Rn, and a p-type low-concentration source region 9a and a p-type low-concentration drain region 10a are formed in a peripheral circuit PMOS region Rp. A first oxide film 13 as an insulating film is formed on the entire surface by low pressure chemical vapor deposition (hereinafter, referred to as "LPCVD").

【0060】次に図2(a)に示すように、フォトリソ
グラフィ法によって、メモリセル領域Rcおよび周辺回
路PMOS領域Rpを覆うレジスト51を形成し、この
レジスト51とゲート電極3bおよびこのゲート電極3
bの側壁部の第1の酸化膜13とをマスクにして、n型
高濃度不純物例えばひ素Asをイオン注入し、n型高濃
度ソース領域7bおよびn型高濃度ドレイン領域8bを
形成する。このようにして形成した周辺回路NMOS領
域Rnにおけるドレイン領域8は、n型高濃度ドレイン
領域8bのチャネル近傍にn型低濃度ドレイン領域8a
が設けられたLDD(Lightly Doped Drain )構造にな
っているため、ドレイン近傍の電界が緩和され、ドレイ
ン耐圧等に高信頼性が実現できる。
Next, as shown in FIG. 2A, a resist 51 covering the memory cell region Rc and the peripheral circuit PMOS region Rp is formed by photolithography, and the resist 51, the gate electrode 3b and the gate electrode 3 are formed.
Using the first oxide film 13 on the side wall of b as a mask, ions of an n-type high-concentration impurity such as arsenic As are implanted to form an n-type high-concentration source region 7b and an n-type high-concentration drain region 8b. The drain region 8 in the peripheral circuit NMOS region Rn thus formed is located near the channel of the n-type high-concentration drain region 8b.
, An LDD (Lightly Doped Drain) structure is provided, so that the electric field near the drain is alleviated, and high reliability in drain withstand voltage and the like can be realized.

【0061】次に図2(b)に示すように、レジスト5
1をマスクにして、異方性ドライエッチングによって、
周辺回路NMOS領域Rnにおけるゲート電極3b上、
並びにn型高濃度ソース領域7bおよびn型高濃度ドレ
イン領域8b上の第1の酸化膜13を除去し、ゲート電
極3bの側壁にのみ第1の酸化膜13を残置させ、サイ
ドウォール13Aを形成する。その後、レジスト51を
除去する。
Next, as shown in FIG.
Using 1 as a mask, by anisotropic dry etching,
On the gate electrode 3b in the peripheral circuit NMOS region Rn,
In addition, the first oxide film 13 on the n-type high-concentration source region 7b and the n-type high-concentration drain region 8b is removed, and the first oxide film 13 is left only on the side wall of the gate electrode 3b to form a side wall 13A. I do. After that, the resist 51 is removed.

【0062】次に図2(c)に示すように、フォトリソ
グラフィ法によって、メモリセル領域Rcおよび周辺回
路NMOS領域Rnを覆うレジスト52を形成し、この
レジスト52とゲート電極3cおよびこのゲート電極3
cの側壁部の第1の酸化膜13とをマスクにして、p型
高濃度不純物例えばボロンBをBF2 +のイオンを用いて
注入し、p型高濃度ソース領域9bおよびp型高濃度ド
レイン領域10bを形成する。このようにして形成した
周辺回路PMOS領域Rpにおけるドレイン領域10
は、周辺回路NMOS領域Rnにおけるドレイン領域8
と同様に、p型高濃度ドレイン領域10bのチャネル近
傍にp型低濃度ドレイン領域10aが設けられたLDD
構造になっている。
Next, as shown in FIG. 2C, a resist 52 covering the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn is formed by photolithography, and the resist 52, the gate electrode 3c and the gate electrode 3 are formed.
Using the first oxide film 13 on the side wall of the mask c as a mask, a p-type high-concentration impurity, for example, boron B is implanted using BF 2 + ions, and the p-type high-concentration source region 9b and the p-type high-concentration drain The region 10b is formed. The drain region 10 in the peripheral circuit PMOS region Rp thus formed
Is the drain region 8 in the peripheral circuit NMOS region Rn.
LDD in which a p-type low-concentration drain region 10a is provided near the channel of a p-type high-concentration drain region 10b
It has a structure.

【0063】次に図2(d)に示すように、レジスト5
2をマスクにして、異方性ドライエッチングによって、
周辺回路PMOS領域Rpにおけるゲート電極3c上、
並びにp型高濃度ソース領域9bおよびp型高濃度ドレ
イン領域10b上の第1の酸化膜13を除去し、ゲート
電極3cの側壁にのみ第1の酸化膜13を残置させ、サ
イドウォール13Bを形成する。その後、レジスト52
を除去する。
Next, as shown in FIG.
Using 2 as a mask, anisotropic dry etching
On the gate electrode 3c in the peripheral circuit PMOS region Rp,
In addition, the first oxide film 13 on the p-type high-concentration source region 9b and the p-type high-concentration drain region 10b is removed, and the first oxide film 13 is left only on the side wall of the gate electrode 3c to form a sidewall 13B. I do. After that, the resist 52
Is removed.

【0064】次に図3(a)に示すように、基板表面全
面にチタン(Ti)膜53をスパッタ法によって堆積
し、RTA(Rapid Thermal Annea
l)法によって熱処理する。この結果、図3(b)に示
すように、シリサイド化によって、周辺回路領域Rsに
おける、ゲート電極3b,3c上、並びに高濃度ソース
・ドレイン領域7b,8b,9bおよび10b上にの
み、TiSi2 膜11が形成される。このとき、メモリ
セル領域Rcの低濃度ソース・ドレイン領域5a,6a
上では、第1の酸化膜13が形成されているため、RT
A法による熱処理時にTi膜53とSi基板とは反応せ
ず、シリサイド膜は形成されない。その後、図3(c)
に示すように、未反応のTi膜53およびRTA法によ
る熱処理時にTi膜53表面に形成された窒化チタン
(TiN)膜を除去する。
Next, as shown in FIG. 3A, a titanium (Ti) film 53 is deposited on the entire surface of the substrate by a sputtering method, and RTA (Rapid Thermal Anneal).
1) Heat treatment is performed by the method. As a result, as shown in FIG. 3B, by the silicidation, TiSi 2 is formed only on the gate electrodes 3b and 3c and the high concentration source / drain regions 7b, 8b, 9b and 10b in the peripheral circuit region Rs. The film 11 is formed. At this time, the low-concentration source / drain regions 5a and 6a in the memory cell region Rc
Above, since the first oxide film 13 is formed, RT
During the heat treatment by the method A, the Ti film 53 does not react with the Si substrate, and no silicide film is formed. Then, FIG.
As shown in (2), the unreacted Ti film 53 and the titanium nitride (TiN) film formed on the surface of the Ti film 53 during the heat treatment by the RTA method are removed.

【0065】その後、図示しないが、第2の酸化膜14
および第1の層間絶縁膜25aを基板表面全面に形成
し、CMP(Chemical Mechanical Polishing )法によ
って平坦化を行う。次にメモリセル領域Rcのドレイン
領域6に接続するコンタクト孔を開口し、電荷蓄積電極
21、容量絶縁膜22およびプレート電極23を形成す
る。次に第2の層間絶縁膜25bを基板表面全面に形成
し、CMP法によって平坦化を行い、メモリセル領域R
cのソース領域5、並びに周辺回路領域Rsのソース・
ドレイン領域7,8,9,10に接続するコンタクト孔
を開口し、第1のコンタクトプラグ26aおよびビット
線24を形成する。
Thereafter, although not shown, the second oxide film 14
In addition, a first interlayer insulating film 25a is formed on the entire surface of the substrate, and is planarized by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. Next, a contact hole connected to the drain region 6 of the memory cell region Rc is opened, and a charge storage electrode 21, a capacitor insulating film 22, and a plate electrode 23 are formed. Next, a second interlayer insulating film 25b is formed on the entire surface of the substrate, and is planarized by the CMP method.
c and the source region 5 of the peripheral circuit region Rs.
A contact hole connected to the drain regions 7, 8, 9, 10 is opened, and a first contact plug 26a and a bit line 24 are formed.

【0066】その後、第3の層間絶縁膜25cを基板表
面全面に形成し、CMP法によって平坦化を行い、周辺
回路領域Rsのソース・ドレイン領域7,8,9,10
またはゲート電極3b,3cに接続するコンタクト孔を
開口し、第2のコンタクトプラグ26bおよび第1層配
線27aを形成する。次に第4の層間絶縁膜25dを基
板表面全面に形成し、CMP法によって平坦化を行い、
第1層配線27aに接続するコンタクト孔を開口し、第
3のコンタクトプラグ26cおよび第2層配線27bを
形成し、その表面全面に第5の層間絶縁膜25eを形成
する。
After that, a third interlayer insulating film 25c is formed on the entire surface of the substrate, planarized by the CMP method, and the source / drain regions 7, 8, 9, 10 of the peripheral circuit region Rs are formed.
Alternatively, a contact hole connected to the gate electrodes 3b, 3c is opened, and a second contact plug 26b and a first layer wiring 27a are formed. Next, a fourth interlayer insulating film 25d is formed on the entire surface of the substrate, and is planarized by a CMP method.
A contact hole connected to the first layer wiring 27a is opened, a third contact plug 26c and a second layer wiring 27b are formed, and a fifth interlayer insulating film 25e is formed on the entire surface.

【0067】ここで、TiSi2 膜11が凝集して高抵
抗化しないためには、TiSi2 膜11形成後の工程温
度が750℃以下であることが必要になる。したがっ
て、第2の酸化膜14および第1〜第5の層間絶縁膜2
5a〜25eの形成工程および平坦化工程における工程
温度は750℃以下であり、また容量絶縁膜22はTa
2 5 やBST(BaSrTiO3 )等の750℃以下
で形成できる膜であるものとする。
Here, in order to prevent the TiSi 2 film 11 from aggregating and increasing the resistance, the process temperature after the formation of the TiSi 2 film 11 needs to be 750 ° C. or less. Therefore, the second oxide film 14 and the first to fifth interlayer insulating films 2
The process temperature in the formation process and the planarization process of 5a to 25e is 750 ° C. or less, and the capacitance insulating film 22 is made of Ta.
It is assumed that the film can be formed at 750 ° C. or less, such as 2 O 5 or BST (BaSrTiO 3 ).

【0068】以上のように、本発明の第1の実施形態に
係る半導体装置の製造方法によると、周辺回路領域Rs
における高濃度領域7b,8b,9b,10b形成のた
めのイオン注入の際に用いたレジスト51、52をその
ままマスクにして、周辺回路領域Rsにおける第1の酸
化膜13をドライエッチングする一方、メモリセル領域
Rcには第1の酸化膜13を残置させる。これによっ
て、メモリセル領域Rcのソース・ドレイン領域5,6
上にシリサイド膜を形成せずに、周辺回路領域Rsのゲ
ート電極3b,3cおよびソース・ドレイン領域7,
8,9,10上にTiSi2 膜11を形成することがで
きる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, the peripheral circuit region Rs
The first oxide film 13 in the peripheral circuit region Rs is dry-etched while the resists 51 and 52 used for ion implantation for forming the high-concentration regions 7b, 8b, 9b, and 10b are used as masks, while the memory is The first oxide film 13 is left in the cell region Rc. Thereby, the source / drain regions 5, 6 of the memory cell region Rc
Without forming a silicide film thereon, the gate electrodes 3b and 3c of the peripheral circuit region Rs and the source / drain regions 7,
The TiSi 2 film 11 can be formed on 8, 9, and 10.

【0069】なお本実施形態では、高融点金属のシリサ
イド膜としてTiSi2 膜11を形成する場合を示した
が、Ti膜53の代わりにコバルト(Co)等の他の高
融点金属膜を用いることによって、この高融点金属のシ
リサイド膜をTiSi2 膜11の代わりに形成すること
ができることはいうまでもない。
In this embodiment, the case where the TiSi 2 film 11 is formed as the silicide film of the high melting point metal has been described, but another high melting point metal film such as cobalt (Co) may be used instead of the Ti film 53. Accordingly, it is needless to say that this refractory metal silicide film can be formed instead of the TiSi 2 film 11.

【0070】(第2の実施形態)本発明の第2の実施形
態は、第1の実施形態に係る半導体装置において、Ti
Si2 膜11の代わりにW膜を形成するものである。以
下、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方
法について、図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention relates to a semiconductor device according to the first embodiment,
A W film is formed instead of the Si 2 film 11. Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0071】図4は本発明の第2の実施形態に係る半導
体装置の製造方法であって、図1に示す半導体装置にお
いてTiSi2 膜11の代わりにW膜が形成されたもの
を製造する方法を示す工程順断面図である。
FIG. 4 shows a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, in which a W film is formed instead of the TiSi 2 film 11 in the semiconductor device shown in FIG. FIG.

【0072】第1の実施形態に係る図2(a)〜(d)
に示す工程順に従い、図4(a)に示すように、周辺回
路領域Rsに高濃度ソース・ドレイン領域7b,8b,
9b,10bを形成し、メモリセル領域Rcにのみ第1
の酸化膜13を残置させるとともに、周辺回路領域Rs
のゲート電極3b,3cの側壁に第1の酸化膜13を残
置させてサイドウォール13A,13Bを形成し、レジ
スト52を除去する。
FIGS. 2A to 2D according to the first embodiment.
As shown in FIG. 4A, the high-concentration source / drain regions 7b, 8b,
9b and 10b are formed, and the first is formed only in the memory cell region Rc.
Oxide film 13 is left, and the peripheral circuit region Rs
The sidewalls 13A and 13B are formed leaving the first oxide film 13 on the side walls of the gate electrodes 3b and 3c, and the resist 52 is removed.

【0073】その後、図4(b)に示すように、選択化
学気相成長法(選択CVD法)によって、周辺回路領域
Rsのゲート電極3b,3c上、並びに高濃度ソース・
ドレイン領域7b,8b,9b,10b上に高融点金属
膜としてのW膜12を形成する。このとき、メモリセル
領域Rcの低濃度ソース・ドレイン領域5a,6a上に
は第1の酸化膜13が形成されているため、W膜12は
形成されない。
Thereafter, as shown in FIG. 4B, the selective chemical vapor deposition method (selective CVD method) is performed on the gate electrodes 3b and 3c in the peripheral circuit region Rs and the high-concentration source / source.
On the drain regions 7b, 8b, 9b, 10b, a W film 12 is formed as a refractory metal film. At this time, since the first oxide film 13 is formed on the low-concentration source / drain regions 5a and 6a in the memory cell region Rc, the W film 12 is not formed.

【0074】その後は第1の実施形態と同様に、第2の
酸化膜14および第1の層間絶縁膜25aを基板表面全
面に形成し、CMP法によって平坦化を行い、以降、電
荷蓄積電極21、容量絶縁膜22、プレート電極23、
ビット線24、第1層配線27a等を形成する。
Thereafter, as in the first embodiment, a second oxide film 14 and a first interlayer insulating film 25a are formed on the entire surface of the substrate, and are planarized by the CMP method. , Capacitive insulating film 22, plate electrode 23,
The bit line 24, the first layer wiring 27a and the like are formed.

【0075】ここで、W膜12が下地の多結晶シリコン
膜またはSi基板と反応して凝集などが生じないように
するためには、W膜12形成後の工程温度は750℃以
下である必要がある。したがって、第2の酸化膜14お
よび第1〜第5の層間絶縁膜25a〜25eの形成工程
および平坦化工程における温度は750℃以下であり、
また容量絶縁膜22はTa2 5 やBST等の750℃
以下で形成できる膜であるものとする。
Here, in order to prevent the W film 12 from reacting with the underlying polycrystalline silicon film or Si substrate to cause agglomeration or the like, the process temperature after the formation of the W film 12 must be 750 ° C. or less. There is. Therefore, the temperature in the step of forming and planarizing the second oxide film 14 and the first to fifth interlayer insulating films 25a to 25e is 750 ° C. or less,
The capacitance insulating film 22 is made of 750 ° C. such as Ta 2 O 5 or BST.
It is assumed that the film can be formed as follows.

【0076】以上のように、本発明の第2の実施形態に
係る半導体装置の製造方法によると、選択CVD法を用
いることによって、所望の領域にのみW膜12を形成で
きるので、工程数を大幅に低減することができる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, the W film 12 can be formed only in a desired region by using the selective CVD method. It can be significantly reduced.

【0077】また第1の実施形態に示すような、Ti膜
53を基板表面全面に堆積してRTA法によってTiS
2 膜11を所望の領域に形成する方法では、TiとS
iの反応時にSi基板のSi原子がTi膜53側に移動
し、これにより、TiSi2膜11が基板表面全面に形
成したTi膜53を伝って酸化膜のサイドウォール13
A,13B上または素子分離絶縁膜2上にはい上がって
しまう。したがって、デバイスの微細化が進むと、隣接
するソース、ドレイン領域又はゲート電極上のTiSi
2 膜11同士が接触し短絡してしまう可能性がある。し
かし、本実施形態に示すような選択CVD法による成膜
方法では、Si基板および多結晶シリコンのゲート電極
上にのみW膜12が形成されるので、微細化が進んで
も、隣接するソース、ドレイン領域又はゲート電極上の
W膜12同士が接触、短絡することはない。
Further, as shown in the first embodiment, a Ti film 53 is deposited on the entire surface of the substrate, and TiS is deposited by RTA.
In the method of forming the i 2 film 11 in a desired region, Ti and S
During the reaction of i, the Si atoms of the Si substrate move to the Ti film 53 side, whereby the TiSi 2 film 11 travels along the Ti film 53 formed on the entire surface of the substrate and the side wall 13 of the oxide film
A, 13B or the element isolation insulating film 2 will go up. Therefore, as device miniaturization progresses, TiSi on adjacent source, drain regions or gate electrodes
There is a possibility that the two films 11 come into contact with each other and cause a short circuit. However, in the film formation method by the selective CVD method as shown in this embodiment, the W film 12 is formed only on the Si substrate and the gate electrode of polycrystalline silicon. The W films 12 on the region or the gate electrode do not contact with each other or short-circuit.

【0078】なお本実施形態では、選択CVD法によっ
て形成する高融点金属膜はW膜12である場合を示した
が、W膜12の代わりに他の高融点金属膜やTiSi2
膜、WSi2 膜等のシリサイド膜を形成することができ
ることはいうまでもない。
In this embodiment, the case where the refractory metal film formed by the selective CVD method is the W film 12 is shown, but instead of the W film 12, another refractory metal film or TiSi 2
Needless to say, a silicide film such as a film or a WSi 2 film can be formed.

【0079】(第3の実施形態)図5は本発明の第3の
実施形態に係る半導体装置であるDRAMのメモリセル
とその周辺回路の領域における断面図である。図5に示
す本実施形態に係る半導体装置は、図1に示す第1の実
施形態に係る半導体装置と同様の構成からなり、図1と
共通の構成要素には図1と同一の符号を付している。図
5において、15a,15b,15cは多結晶シリコン
とシリサイド膜との積層構造よりなるポリサイド膜のゲ
ート電極、16はゲート電極15a,15b,15c上
に形成された第3の酸化膜である。
(Third Embodiment) FIG. 5 is a sectional view of a memory cell of a DRAM, which is a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention, and its peripheral circuits. The semiconductor device according to the present embodiment shown in FIG. 5 has the same configuration as the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 1, and the same components as those in FIG. doing. In FIG. 5, reference numerals 15a, 15b and 15c denote gate electrodes of a polycide film having a laminated structure of polycrystalline silicon and a silicide film, and reference numeral 16 denotes a third oxide film formed on the gate electrodes 15a, 15b and 15c.

【0080】図5に示すような構造の半導体装置による
と、メモリセル領域Rcにおけるソース・ドレイン領域
5,6上には高融点金属のシリサイド膜が形成されてい
ないため、メモリセル領域Rcでは、接合リークが従来
と同等に低く、ポーズタイムが従来と同等に長い。
According to the semiconductor device having the structure as shown in FIG. 5, no refractory metal silicide film is formed on the source / drain regions 5 and 6 in the memory cell region Rc. The junction leakage is as low as before and the pause time is as long as before.

【0081】一方、周辺回路領域Rsのソース・ドレイ
ン領域7,8,9,10上には高融点金属のシリサイド
膜としてのTiSi2 膜11が形成されている。これら
のソース・ドレイン領域7,8,9,10は高濃度領域
7b,8b,9b,10bをそれぞれ有しているので、
低濃度領域5a,6aのみからなるメモリセル領域Rc
のソース・ドレイン領域5,6よりも、接合深さが深
く、かつ、ソースおよびドレイン側の空乏層幅も小さ
い。このため、接合リークの問題は無く、低抵抗を実現
できる。
On the other hand, a TiSi 2 film 11 as a silicide film of a high melting point metal is formed on the source / drain regions 7, 8, 9 and 10 in the peripheral circuit region Rs. Since these source / drain regions 7, 8, 9, 10 have high concentration regions 7b, 8b, 9b, 10b, respectively,
Memory cell region Rc consisting only of low concentration regions 5a and 6a
The junction depth is deeper than the source / drain regions 5 and 6, and the width of the depletion layer on the source and drain sides is smaller. Therefore, there is no problem of junction leakage, and low resistance can be realized.

【0082】また、メモリセル領域Rcおよび周辺回路
領域Rsにおいて、ゲート電極15a,15b,15c
は多結晶シリコンとシリサイド膜との積層構造よりなる
ポリサイド膜によって形成されているため、ゲート電極
15a,15b,15cの配線抵抗の低抵抗化を実現す
ることができる。
In memory cell region Rc and peripheral circuit region Rs, gate electrodes 15a, 15b, 15c
Is formed of a polycide film having a laminated structure of polycrystalline silicon and a silicide film, so that the wiring resistance of the gate electrodes 15a, 15b, and 15c can be reduced.

【0083】以下、本発明の第3の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明す
る。
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0084】図6および図7は本発明の第3の実施形態
に係る半導体装置の製造方法であって、図5に示す半導
体装置を製造する方法を示す工程順断面図である。
FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, in the order of steps showing the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG.

【0085】まず、p型ウェル領域1a、n型ウェル領
域1bおよび素子分離絶縁膜2が形成されたp型Si基
板上にゲート絶縁膜4および多結晶シリコンとシリサイ
ド膜との積層構造よりなるポリサイド膜および第3の酸
化膜16を成膜し、フォトリソグラフィ法およびドライ
エッチング法によりパターニングして、ゲート電極15
a,15b,15cを形成する。このときポリサイド膜
は、CVD法またはスパッタ法によって成膜する。次
に、メモリセル領域Rcおよび周辺回路NMOS領域R
nにおいてn型低濃度ソース・ドレイン領域5a,6
a,7a,8aを形成し、周辺回路PMOS領域Rpに
おいてp型低濃度ソース・ドレイン領域9a,10aを
形成し、さらにその基板表面全面に第1の酸化膜13を
LPCVD法によって形成する。
First, on the p-type Si substrate on which the p-type well region 1a, the n-type well region 1b and the element isolation insulating film 2 are formed, a gate insulating film 4 and a polycide having a laminated structure of polycrystalline silicon and a silicide film are formed. A film and a third oxide film 16 are formed and patterned by photolithography and dry etching to form a gate electrode 15.
a, 15b and 15c are formed. At this time, the polycide film is formed by a CVD method or a sputtering method. Next, the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region R
n, n-type low concentration source / drain regions 5a, 6
a, 7a, 8a are formed, p-type low-concentration source / drain regions 9a, 10a are formed in the peripheral circuit PMOS region Rp, and a first oxide film 13 is formed on the entire surface of the substrate by LPCVD.

【0086】次に図6(a)に示すように、フォトリソ
グラフィ法によって、メモリセル領域Rcおよび周辺回
路PMOS領域Rpをレジスト51で覆い、このレジス
ト51とゲート電極15bおよびこのゲート電極15b
の側壁部の第1の酸化膜13とをマスクにして、n型高
濃度不純物例えばひ素Asをイオン注入し、n型高濃度
ソース領域7bおよびn型高濃度ドレイン領域8bを形
成し、周辺回路NMOS領域Rnのドレイン領域8をL
DD構造とする。
Next, as shown in FIG. 6A, the memory cell region Rc and the peripheral circuit PMOS region Rp are covered with a resist 51 by photolithography, and the resist 51, the gate electrode 15b, and the gate electrode 15b are covered.
Using the first oxide film 13 on the side wall of the substrate as a mask, n-type high-concentration impurities such as arsenic As are ion-implanted to form an n-type high-concentration source region 7b and an n-type high-concentration drain region 8b. The drain region 8 of the NMOS region Rn is set to L
It has a DD structure.

【0087】次に図6(b)に示すように、レジスト5
1をマスクにして、異方性ドライエッチングによって、
周辺回路NMOS領域Rnにおけるゲート電極15b上
並びにn型高濃度ソース領域7bおよびn型高濃度ドレ
イン領域8b上の第1の酸化膜13を除去し、ゲート電
極15bの側壁にのみ第1の酸化膜13を残置させ、サ
イドウォ−ル13Aを形成する。その後、レジスト51
を除去する。
Next, as shown in FIG.
Using 1 as a mask, by anisotropic dry etching,
The first oxide film 13 on the gate electrode 15b and the n-type high-concentration source region 7b and the n-type high-concentration drain region 8b in the peripheral circuit NMOS region Rn is removed, and the first oxide film is formed only on the side wall of the gate electrode 15b. 13 are left to form side walls 13A. After that, resist 51
Is removed.

【0088】次に図6(c)に示すように、フォトリソ
グラフィ法によって、メモリセル領域Rcおよび周辺回
路NMOS領域Rnをレジスト52で覆い、このレジス
ト52とゲート電極15cおよびこのゲート電極15c
の側壁部の第1の酸化膜13をマスクにして、p型高濃
度不純物例えばボロンBをBF2 +のイオンを用いて注入
し、p型高濃度ソース領域9bおよびp型高濃度ドレイ
ン領域10bを形成し、周辺回路PMOS領域Rpのド
レイン領域10をLDD構造とする。
Next, as shown in FIG. 6C, the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn are covered with a resist 52 by photolithography, and the resist 52, the gate electrode 15c and the gate electrode 15c are covered.
Using the first oxide film 13 on the side wall of the mask as a mask, a p-type high-concentration impurity such as boron B is implanted using BF 2 + ions to form a p-type high-concentration source region 9 b and a p-type high-concentration drain region 10 b Is formed, and the drain region 10 of the peripheral circuit PMOS region Rp has an LDD structure.

【0089】次に図6(d)に示すように、レジスト5
2をマスクにして、異方性ドライエッチングによって、
周辺回路PMOS領域Rpにおけるゲート電極15c上
並びにp型高濃度ソース領域9bおよびp型高濃度ドレ
イン領域10b上の第1の酸化膜13を除去し、ゲート
電極15cの側壁にのみ第1の酸化膜13を残置させ、
サイドウォ−ル13Bを形成する。その後、レジスト5
2を除去する。
Next, as shown in FIG.
Using 2 as a mask, anisotropic dry etching
The first oxide film 13 on the gate electrode 15c and the p-type high-concentration source region 9b and the p-type high-concentration drain region 10b in the peripheral circuit PMOS region Rp is removed, and the first oxide film is formed only on the side wall of the gate electrode 15c. 13
The side wall 13B is formed. Then, resist 5
Remove 2.

【0090】次に図7(a)に示すように、基板表面全
面にTi膜53をスパッタ法によって堆積し、RTA法
によって熱処理する。この結果、図7(b)に示すよう
に、シリサイド化によって、周辺回路領域Rsの高濃度
ソース・ドレイン領域7b,8b,9b,10b上にの
み、TiSi2 膜11が形成される。このとき、メモリ
セル領域Rcの低濃度ソース・ドレイン領域5a,6a
上には第1の酸化膜13が形成されているため、RTA
法による熱処理時にTi膜53とSi基板とは反応せ
ず、シリサイド膜は形成されない。その後、図7(c)
に示すように、未反応のTi膜53およびRTA法によ
る熱処理時にTi膜53表面に形成されたTiN膜を除
去する。
Next, as shown in FIG. 7A, a Ti film 53 is deposited on the entire surface of the substrate by sputtering, and is heat-treated by RTA. As a result, as shown in FIG. 7B, the TiSi 2 film 11 is formed only on the high-concentration source / drain regions 7b, 8b, 9b, 10b in the peripheral circuit region Rs by silicidation. At this time, the low-concentration source / drain regions 5a and 6a in the memory cell region Rc
Since the first oxide film 13 is formed thereon, the RTA
The Ti film 53 and the Si substrate do not react during the heat treatment by the method, and no silicide film is formed. Then, FIG.
As shown in (2), the unreacted Ti film 53 and the TiN film formed on the surface of the Ti film 53 during the heat treatment by the RTA method are removed.

【0091】その後は第1の実施形態と同様に、第2の
酸化膜14および第1の層間絶縁膜25aを基板表面全
面に形成し、CMP法によって平坦化を行い、電荷蓄積
電極21、容量絶縁膜22、プレート電極23、ビット
線24、第1層配線27a等を形成する。
Thereafter, as in the first embodiment, a second oxide film 14 and a first interlayer insulating film 25a are formed on the entire surface of the substrate, and are planarized by the CMP method. The insulating film 22, the plate electrode 23, the bit line 24, the first layer wiring 27a and the like are formed.

【0092】ここで、TiSi2 膜11が凝集して高抵
抗化しないためには、TiSi2 膜11形成後の工程温
度は750℃以下であることが必要になる。したがっ
て、第2の酸化膜14および第1〜第5の層間絶縁膜2
5a〜25eの形成工程および平坦化工程における工程
温度は750℃以下であり、また容量絶縁膜22はTa
2 5 やBST等の750℃以下で形成できる膜である
ものとする。
In order to prevent the TiSi 2 film 11 from aggregating and increasing the resistance, the process temperature after the formation of the TiSi 2 film 11 needs to be 750 ° C. or less. Therefore, the second oxide film 14 and the first to fifth interlayer insulating films 2
The process temperature in the formation process and the planarization process of 5a to 25e is 750 ° C. or less, and the capacitance insulating film 22 is made of Ta.
It is assumed that the film can be formed at 750 ° C. or lower such as 2 O 5 or BST.

【0093】以上のように、本発明の第3の実施形態に
係る半導体装置の製造方法によると、周辺回路領域Rs
における高濃度領域7b,8b,9b,10b形成のた
めのイオン注入の際に用いたレジスト51,52をその
ままマスクにして、周辺回路領域Rsにおける第1の酸
化膜13をドライエッチングする一方、メモリセル領域
Rcには第1の酸化膜13を残置させる。これによっ
て、メモリセル領域Rcのソース・ドレイン領域5,6
上にシリサイド膜を形成せずに、周辺回路領域Rsのソ
ース・ドレイン領域7,8,9,10上にTiSi2
11を形成することができる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, the peripheral circuit region Rs
The first oxide film 13 in the peripheral circuit region Rs is dry-etched while the resists 51 and 52 used in the ion implantation for forming the high-concentration regions 7b, 8b, 9b and 10b are used as a mask, while the memory is The first oxide film 13 is left in the cell region Rc. Thereby, the source / drain regions 5, 6 of the memory cell region Rc
The TiSi 2 film 11 can be formed on the source / drain regions 7, 8, 9, and 10 in the peripheral circuit region Rs without forming a silicide film thereon.

【0094】また、周辺回路領域Rsのゲート電極15
b,15cだけでなくメモリセル領域Rcのゲート電極
15aもポリサイド膜で形成されるので、配線抵抗を低
減することができる。
The gate electrode 15 in the peripheral circuit region Rs
Since the gate electrode 15a of the memory cell region Rc as well as the gate electrodes 15a and 15c are formed of the polycide film, the wiring resistance can be reduced.

【0095】また第1の実施形態のように、ゲート電極
3a,3b,3cを多結晶シリコン膜によって形成し、
その上にTi膜53を成膜してRTA法によりTiSi
2 膜11を形成する方法では、ゲート電極3a,3b,
3cの配線幅を微細化したとき、TiSi2 膜11が凝
集して配線抵抗が逆に上昇してしまう。しかしながら、
本実施形態のように、ゲート電極15a,15b,15
cとしてCVD法またはスパッタ法によって形成したポ
リサイド膜を用い、その上に第3の酸化膜16を形成す
る方法によると、前記のような問題が生じることはな
く、配線抵抗を上昇させることなくゲート電極15a,
15b,15cを微細化することができる。
Also, as in the first embodiment, the gate electrodes 3a, 3b, 3c are formed of a polycrystalline silicon film,
A Ti film 53 is formed thereon, and TiSi is formed by RTA.
In the method of forming the two films 11, the gate electrodes 3a, 3b,
When the wiring width of 3c is reduced, the TiSi 2 film 11 aggregates and the wiring resistance increases. However,
As in the present embodiment, the gate electrodes 15a, 15b, 15
According to the method of forming a third oxide film 16 thereon using a polycide film formed by a CVD method or a sputtering method as c, the above problem does not occur and the gate is increased without increasing the wiring resistance. The electrodes 15a,
15b and 15c can be miniaturized.

【0096】(第4の実施形態)図8は本発明の第4の
実施形態に係る半導体装置の製造方法であって、図1に
示す半導体装置を製造する方法を示す工程順断面図であ
る。
(Fourth Embodiment) FIG. 8 is a sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention, showing a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. .

【0097】まず、p型ウェル領域1a、n型ウェル領
域1bおよび素子分離絶縁膜2が形成されたp型Si基
板1上にゲート絶縁膜4および多結晶シリコンよりなる
ゲート電極3a,3b,3cを形成し、次に、メモリセ
ル領域Rcおよび周辺回路NMOS領域Rnにおいてn
型低濃度ソース・ドレイン領域5a,6a,7a,8a
を形成するとともに、周辺回路PMOS領域Rpにおい
てp型低濃度ソース・ドレイン領域9a,10aを形成
し、さらにその基板表面全面に第1の酸化膜13をLP
CVD法によって形成する。
First, a gate insulating film 4 and gate electrodes 3a, 3b, 3c made of polycrystalline silicon are formed on a p-type Si substrate 1 on which a p-type well region 1a, an n-type well region 1b and an element isolation insulating film 2 are formed. And then n in the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn.
-Type low concentration source / drain regions 5a, 6a, 7a, 8a
And p-type low-concentration source / drain regions 9a, 10a are formed in the peripheral circuit PMOS region Rp, and a first oxide film 13 is formed on the entire surface of the substrate by LP.
It is formed by a CVD method.

【0098】次に図8(a)に示すように、フォトリソ
グラフィ法によって、メモリセル領域Rcおよび周辺回
路第1導電型トランジスタ領域としての周辺回路NMO
S領域Rnを覆う第1のレジストとしてのレジスト52
を形成する。
Next, as shown in FIG. 8A, a memory cell region Rc and a peripheral circuit NMO as a peripheral circuit first conductivity type transistor region are formed by photolithography.
Resist 52 as first resist covering S region Rn
To form

【0099】そして図8(b)に示すように、レジスト
52をマスクにして、異方性ドライエッチングによっ
て、周辺回路第2導電型トランジスタ領域としての周辺
回路PMOS領域Rpの第1の酸化膜13を除去し、ゲ
ート電極3cの側壁にのみ残置させ、サイドウォ−ル1
3Bを形成する。そしてこのレジスト52とゲート電極
3cおよびサイドウォール13Bとをマスクにして、p
型高濃度不純物例えばボロンBをBF2 +のイオンを用い
て注入し、p型高濃度ソース・ドレイン領域9b,10
bを形成する。このようにして形成した周辺回路PMO
S領域Rpにおけるドレイン領域10はLDD構造にな
っている。その後、レジスト52を除去する。
Then, as shown in FIG. 8B, the first oxide film 13 in the peripheral circuit PMOS region Rp as the peripheral circuit second conductivity type transistor region is subjected to anisotropic dry etching using the resist 52 as a mask. Is removed, and is left only on the side wall of the gate electrode 3c.
Form 3B. Using the resist 52, the gate electrode 3c and the side wall 13B as a mask, p
High-concentration impurity such as boron B is implanted using BF 2 + ions, and p-type high-concentration source / drain regions 9b and 10 are implanted.
b is formed. The peripheral circuit PMO thus formed
The drain region 10 in the S region Rp has an LDD structure. After that, the resist 52 is removed.

【0100】次に図8(c)に示すように、フォトリソ
グラフィ法によって、メモリセル領域Rcおよび周辺回
路PMOS領域Rpを覆う第2のレジストとしてのレジ
スト51を形成する。
Next, as shown in FIG. 8C, a resist 51 as a second resist covering the memory cell region Rc and the peripheral circuit PMOS region Rp is formed by photolithography.

【0101】次に図8(d)に示すように、レジスト5
1をマスクにして、異方性ドライエッチングおよび等方
性エッチングによって、周辺回路NMOS領域Rnの第
1の酸化膜13を除去し、ゲート電極3bの側壁にのみ
残置させ、サイドウォール13Aを形成する。このとき
形成されるサイドウォール13Aは、等方性エッチング
によって、サイドウォール13Bとは異なる厚さに仕上
げられている。また等方性エッチングは、ドライエッチ
ングまたはウェットエッチングのいずれでもよい。
Next, as shown in FIG.
Using 1 as a mask, the first oxide film 13 in the peripheral circuit NMOS region Rn is removed by anisotropic dry etching and isotropic etching, and is left only on the side wall of the gate electrode 3b to form a side wall 13A. . The side wall 13A formed at this time is finished to a thickness different from that of the side wall 13B by isotropic etching. The isotropic etching may be either dry etching or wet etching.

【0102】その後、レジスト51とゲート電極3bお
よびサイドウォール13Aとをマスクにしてn型高濃度
不純物例えばひ素Asをイオン注入し、n型高濃度ソー
ス・ドレイン領域7b,8bを形成する。このようにし
て形成した周辺回路NMOS領域Rnのドレイン領域8
はLDD構造になっている。
Thereafter, using the resist 51, the gate electrode 3b and the side wall 13A as a mask, n-type high-concentration impurities, for example, arsenic As are ion-implanted to form n-type high-concentration source / drain regions 7b and 8b. The drain region 8 of the peripheral circuit NMOS region Rn thus formed
Has an LDD structure.

【0103】このとき、周辺回路NMOS領域Rnにお
けるゲート電極3bのサイドウォール13Aと周辺回路
PMOS領域Rpにおけるゲート電極3cのサイドウォ
ール13Bとは厚さが異なるので、周辺回路NMOS領
域Rnにおけるサイドウォール13A下のn型低濃度ド
レイン領域8aのゲート長方向の幅は、周辺回路PMO
S領域Rpにおけるサイドウォール13B下のp型低濃
度ドレイン領域10aのゲート長方向の幅と異なって形
成される。その後、図8(e)に示すように、レジスト
51を除去する。
At this time, the side wall 13A of the gate electrode 3b in the peripheral circuit NMOS region Rn and the side wall 13B of the gate electrode 3c in the peripheral circuit PMOS region Rp have different thicknesses. The width of the lower n-type lightly doped drain region 8a in the gate length direction is equal to the peripheral circuit PMO.
The p-type low-concentration drain region 10a under the sidewall 13B in the S region Rp is formed so as to have a different width in the gate length direction. Thereafter, as shown in FIG. 8E, the resist 51 is removed.

【0104】その後は第1の実施形態と同様に、Ti膜
53を基板表面全面に堆積し、RTA法によってTiS
2 膜11を形成し、未反応のTi膜53およびRTA
法による熱処理時にTi膜53表面に形成されたTiN
膜を除去する。その後、第2の酸化膜14および第1の
層間絶縁膜25aを基板表面全面に形成し、CMP法に
よって平坦化を行い、電荷蓄積電極21、容量絶縁膜2
2、プレート電極23、ビット線24、第1層配線27
a等を形成する。
Thereafter, as in the first embodiment, a Ti film 53 is deposited on the entire surface of the substrate, and TiS is deposited by RTA.
i 2 film 11 is formed, unreacted Ti film 53 and RTA
Formed on the surface of the Ti film 53 during the heat treatment by the TiN method
Remove the film. After that, a second oxide film 14 and a first interlayer insulating film 25a are formed on the entire surface of the substrate, planarized by a CMP method, and the charge storage electrode 21 and the capacitor insulating film 2 are formed.
2, plate electrode 23, bit line 24, first layer wiring 27
a etc. are formed.

【0105】ここで、TiSi2 膜11が凝集して高抵
抗化しないためには、TiSi2 膜11形成後の工程温
度が750℃以下であることが必要になる。したがっ
て、第2の酸化膜14および第1〜第5の層間絶縁膜2
5a〜25eの形成工程および平坦化工程における工程
温度は750℃以下であり、また容量絶縁膜22はTa
2 5 やBST等の750℃以下で形成できる膜である
ものとする。
Here, in order to prevent the TiSi 2 film 11 from aggregating and increasing the resistance, the process temperature after forming the TiSi 2 film 11 needs to be 750 ° C. or less. Therefore, the second oxide film 14 and the first to fifth interlayer insulating films 2
The process temperature in the formation process and the planarization process of 5a to 25e is 750 ° C. or less, and the capacitance insulating film 22 is made of Ta.
It is assumed that the film can be formed at 750 ° C. or lower such as 2 O 5 or BST.

【0106】以上のように、本発明の第4の実施形態に
係る半導体装置の製造方法によると、周辺回路NMOS
領域Rnと周辺回路PMOS領域Rpとにおいて、それ
ぞれのゲート電極3b,3c側壁の酸化膜のサイドウォ
ール13A,13B下の低濃度ドレイン領域8a,10
aの幅を自由に変えることができるため、NMOSおよ
びPMOSそれぞれのトランジスタに最適な幅および最
適なLDD構造を形成することができるので、ドレイン
耐圧等に高信頼性が実現できる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, the peripheral circuit NMOS
In the region Rn and the peripheral circuit PMOS region Rp, the low-concentration drain regions 8a, 10b under the oxide film sidewalls 13A, 13B on the side walls of the respective gate electrodes 3b, 3c.
Since the width of “a” can be freely changed, an optimum width and an optimum LDD structure can be formed for each of the NMOS and PMOS transistors, so that high reliability in drain withstand voltage and the like can be realized.

【0107】なお本実施形態では、周辺回路PMOS領
域Rpにおいて異方性エッチングによってサイドウォー
ルを形成する一方、周辺回路NMOS領域Rnにおいて
等方性エッチングおよび異方性エッチングによってサイ
ドウォールを形成するものとしたが、反対に、周辺回路
PMOS領域Rpにおいて等方性エッチングおよび異方
性エッチングによってサイドウォールを形成する一方、
周辺回路NMOS領域Rnにおいて異方性エッチングに
よってサイドウォールを形成してもかまわない。
In this embodiment, the sidewall is formed by anisotropic etching in the peripheral circuit PMOS region Rp, while the sidewall is formed by isotropic etching and anisotropic etching in the peripheral circuit NMOS region Rn. On the other hand, on the contrary, in the peripheral circuit PMOS region Rp, sidewalls are formed by isotropic etching and anisotropic etching,
Sidewalls may be formed in the peripheral circuit NMOS region Rn by anisotropic etching.

【0108】(第5の実施形態)図9は本発明の第5の
実施形態に係る半導体装置であるDRAMのメモリセル
とその周辺回路の領域における断面図である。図9にお
いて、図1に示す第1の実施形態に係る半導体装置と共
通の構成要素には、図1と同一の符号を付している。図
9において、5bはメモリセル領域Rcにおけるn型高
濃度ソース領域、31は電荷蓄積電極、32は容量絶縁
膜、33は多結晶シリコンよりなるプレート電極、34
はビット線、35a〜35dはそれぞれ第1〜第4の層
間絶縁膜、36a,36bはそれぞれ第1〜第2のコン
タクトプラグ、37aは第1層配線、37bは第2層配
線である。
(Fifth Embodiment) FIG. 9 is a sectional view of a memory cell of a DRAM, which is a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention, and its peripheral circuits. 9, the same components as those of the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In FIG. 9, 5b is an n-type high-concentration source region in the memory cell region Rc, 31 is a charge storage electrode, 32 is a capacitor insulating film, 33 is a plate electrode made of polycrystalline silicon, 34
Is a bit line, 35a to 35d are first to fourth interlayer insulating films, 36a and 36b are first and second contact plugs, 37a is a first layer wiring, and 37b is a second layer wiring.

【0109】図9に示すような構造の半導体装置による
と、メモリセル領域Rcにおいて電荷蓄積電極31とコ
ンタクトしたドレイン領域6上にはシリサイド膜が形成
されていないため、メモリセル領域Rcでは、接合リー
クが従来と同等に低く、ポーズタイムが従来と同等に長
い。
According to the semiconductor device having the structure shown in FIG. 9, no silicide film is formed on the drain region 6 in contact with the charge storage electrode 31 in the memory cell region Rc. Leakage is as low as before, and pause time is as long as before.

【0110】一方、周辺回路領域Rsのソース・ドレイ
ン領域7,8,9,10およびメモリセル領域Rcのビ
ット線34とコンタクトしたソース領域5上にはTiS
2膜11が形成されている。これらのソース・ドレイ
ン領域5,7,8,9,10は高濃度領域5b,7b,
8b,9b,10bをそれぞれ有しているので、低濃度
領域6aのみからなるメモリセル領域Rcのドレイン領
域6よりも、接合深さが深く、さらにソースおよびドレ
イン側の空乏層幅も小さい。このため、接合リークの問
題は無く、低抵抗を実現できる。また、周辺回路領域R
sのゲート電極3b,3c上にもTiSi2 膜11が形
成されているので、ゲート電極3b,3cの配線抵抗の
低抵抗化を実現することができる。
On the other hand, TiS is formed on source / drain regions 7, 8, 9, 10 in peripheral circuit region Rs and on source region 5 in contact with bit line 34 in memory cell region Rc.
An i 2 film 11 is formed. These source / drain regions 5, 7, 8, 9, and 10 are high-concentration regions 5b, 7b,
8B, 9B, and 10B, the junction depth is deeper than the drain region 6 of the memory cell region Rc including only the low concentration region 6a, and the width of the depletion layer on the source and drain sides is smaller. Therefore, there is no problem of junction leakage, and low resistance can be realized. Further, the peripheral circuit region R
Since the TiSi 2 film 11 is also formed on the s gate electrodes 3b and 3c, the wiring resistance of the gate electrodes 3b and 3c can be reduced.

【0111】また、多結晶シリコンよりなるプレート電
極33上にもTiSi2 膜11が形成されているので、
プレート電極33の配線抵抗の低抵抗化も実現すること
ができる。
Since the TiSi 2 film 11 is also formed on the plate electrode 33 made of polycrystalline silicon,
A reduction in the wiring resistance of the plate electrode 33 can also be realized.

【0112】以下、本発明の第5の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明す
る。
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0113】図10は本発明の第5の実施形態に係る半
導体装置の製造方法であって、図9に示す半導体装置を
製造する方法を示す工程順断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention, which illustrates a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG.

【0114】まず、p型ウェル領域1a、n型ウェル領
域1bおよび素子分離絶縁膜2が形成されたp型Si基
板1上にゲート絶縁膜4および多結晶シリコンよりなる
ゲート電極3a,3b,3cを形成し、次に、メモリセ
ル領域Rcおよび周辺回路NMOS領域Rnにおいてn
型低濃度ソース・ドレイン領域5a,6a,7a,8a
を形成するとともに、周辺回路PMOS領域Rpにおい
てp型低濃度ソース・ドレイン領域9a,10aを形成
し、さらにその基板表面全面に第1の酸化膜13をLP
CVD法によって形成する。
First, a gate insulating film 4 and gate electrodes 3a, 3b, 3c made of polycrystalline silicon are formed on a p-type Si substrate 1 on which a p-type well region 1a, an n-type well region 1b and an element isolation insulating film 2 are formed. And then n in the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn.
-Type low concentration source / drain regions 5a, 6a, 7a, 8a
And p-type low-concentration source / drain regions 9a, 10a are formed in the peripheral circuit PMOS region Rp, and a first oxide film 13 is formed on the entire surface of the substrate by LP.
It is formed by a CVD method.

【0115】次にフォトリソグラフィ法によって、メモ
リセル領域Rcおよび周辺回路NMOS領域Rnをレジ
ストで覆い、このレジストとゲート電極3cおよびその
側壁部の第1の酸化膜13とをマスクにして、p型高濃
度不純物例えばボロンBをBF2 +のイオンを用いて注入
し、p型高濃度ソース・ドレイン領域9b,10bを形
成する。このようにして形成した周辺回路PMOS領域
Rpにおけるドレイン領域10は、p型高濃度ドレイン
領域10bのチャネル近傍にp型低濃度ドレイン領域1
0aが設けられたLDD構造になっている。
Next, by photolithography, the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn are covered with a resist, and the resist, the gate electrode 3c and the first oxide film 13 on the side wall thereof are used as a mask to form a p-type. High-concentration impurities such as boron B are implanted using BF 2 + ions to form p-type high-concentration source / drain regions 9b and 10b. The drain region 10 in the peripheral circuit PMOS region Rp formed in this manner is located near the channel of the p-type high-concentration drain region 10b.
0a is provided.

【0116】次に図10(a)に示すように、フォトリ
ソグラフィ法によって、周辺回路NMOS領域Rnとメ
モリセル領域Rcのソース領域とを開口したパターンの
レジスト54を形成し、このレジスト54とゲート電極
3a,3bおよびその側壁部の第1の酸化膜13とをマ
スクにして、n型高濃度不純物例えばひ素Asをイオン
注入する。そして図10(b)に示すように、周辺回路
NMOS領域Rnにn型高濃度ソース・ドレイン領域7
b,8bを形成する。このようにして形成した周辺回路
NMOS領域Rnにおけるドレイン領域8は、n型高濃
度ドレイン領域8bのチャネル近傍にn型低濃度ドレイ
ン領域8aが設けられたLDD構造になっている。また
このとき、メモリセル領域Rcにおいても、ビット線3
4とコンタクトするソース領域5にn型高濃度ソース領
域5bが形成される。
Next, as shown in FIG. 10A, a resist 54 having a pattern in which the peripheral circuit NMOS region Rn and the source region of the memory cell region Rc are opened is formed by photolithography, and the resist 54 and the gate are formed. Using the electrodes 3a and 3b and the first oxide film 13 on the side walls thereof as a mask, n-type high-concentration impurities such as arsenic As are ion-implanted. Then, as shown in FIG. 10B, an n-type high-concentration source / drain region 7 is formed in the peripheral circuit NMOS region Rn.
b, 8b are formed. The drain region 8 in the peripheral circuit NMOS region Rn thus formed has an LDD structure in which the n-type low-concentration drain region 8a is provided near the channel of the n-type high-concentration drain region 8b. At this time, also in the memory cell region Rc, the bit line 3
The n-type high-concentration source region 5b is formed in the source region 5 which is in contact with 4.

【0117】その後、メモリセル領域Rcにおいてn型
低濃度ドレイン領域6aに接続するコンタクト孔を形成
し、電荷蓄積電極31を形成する。次に容量絶縁膜およ
び多結晶シリコン膜を成膜し、ソースおよびドレイン領
域の不純物活性化のための熱処理を工程温度850℃で
30分間行う。
Thereafter, a contact hole connected to the n-type low-concentration drain region 6a is formed in the memory cell region Rc, and the charge storage electrode 31 is formed. Next, a capacitor insulating film and a polycrystalline silicon film are formed, and heat treatment for activating impurities in the source and drain regions is performed at a process temperature of 850 ° C. for 30 minutes.

【0118】その後、図10(c)に示すように、フォ
トリソグラフィ法によって、プレート電極となる所定の
領域をプレート電極形成用レジスト55で覆い、ドライ
エッチングによって多結晶シリコン膜および容量絶縁膜
をエッチングし、プレート電極33および容量絶縁膜3
2を形成する。このとき、プレート電極形成用レジスト
55は電荷蓄積電極31およびメモリセル領域Rcのn
型低濃度ドレイン領域6aを覆う形状であり、プレート
電極33は、周辺回路領域Rsには形成されず、メモリ
セル領域Rcにおいて、後に形成するビット線34とn
型高濃度ソース領域5bとを接続するコンタクト領域を
除いた領域に形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 10C, a predetermined region to be a plate electrode is covered with a plate electrode forming resist 55 by photolithography, and the polycrystalline silicon film and the capacitor insulating film are etched by dry etching. And the plate electrode 33 and the capacitance insulating film 3
Form 2 At this time, the resist 55 for forming the plate electrode forms the n of the charge storage electrode 31 and the memory cell region Rc.
The plate electrode 33 is not formed in the peripheral circuit region Rs, but is formed in the memory cell region Rc in the memory cell region Rc.
It is formed in a region excluding a contact region connecting the high-concentration source region 5b.

【0119】その後、図10(d)に示すように、プレ
ート電極形成用レジスト55またはプレート電極33を
マスクにして第1の酸化膜13を除去する。周辺回路領
域Rsのゲート電極3b,3cの側壁部に残置された第
1の酸化膜13によって、サイドウォール13A,13
Bを形成する。またこのときプレート電極33の下には
第1の酸化膜13は残置される。その後、プレート電極
形成用レジスト55を除去する。
Then, as shown in FIG. 10D, the first oxide film 13 is removed using the plate electrode forming resist 55 or the plate electrode 33 as a mask. The first oxide film 13 left on the side walls of the gate electrodes 3b and 3c in the peripheral circuit region Rs causes the side walls 13A and 13A.
Form B. At this time, the first oxide film 13 is left under the plate electrode 33. After that, the plate electrode forming resist 55 is removed.

【0120】次に図10(e)に示すように、基板表面
全面に高融点金属膜としてのTi膜56をスパッタ法に
よって堆積し、RTA法によって熱処理する。この結
果、シリサイド化によって、周辺回路領域Rsにおける
ゲート電極3b,3cおよび高濃度領域7b,8b,9
b,10b上、並びにメモリセル領域Rcにおけるプレ
ート電極33、および後に形成されるビット線34とコ
ンタクトする高濃度ソース領域5b上に、TiSi2
11が形成される。このとき、メモリセル領域Rcのド
レイン領域6上には第1の酸化膜13およびプレート電
極33が形成されているため、RTA法による熱処理時
にTi膜56とSi基板とは反応せず、シリサイド膜は
形成されない。その後、未反応のTi膜56およびRT
A法による熱処理時にTi膜56表面に形成されたTi
N膜を除去する。
Next, as shown in FIG. 10E, a Ti film 56 as a refractory metal film is deposited on the entire surface of the substrate by a sputtering method, and is heat-treated by an RTA method. As a result, the gate electrodes 3b, 3c and the high concentration regions 7b, 8b, 9 in the peripheral circuit region Rs are formed by silicidation.
The TiSi 2 film 11 is formed on the high concentration source region 5b which contacts the plate electrodes 33 and the bit line 34 to be formed later in the memory cell region Rc. At this time, since the first oxide film 13 and the plate electrode 33 are formed on the drain region 6 of the memory cell region Rc, the Ti film 56 does not react with the Si substrate during the heat treatment by the RTA method, and the silicide film Is not formed. Thereafter, the unreacted Ti film 56 and RT
Ti formed on the surface of the Ti film 56 during the heat treatment by the A method
The N film is removed.

【0121】その後、図示しないが、第2の酸化膜14
および第1の層間絶縁膜35aを基板表面全面に形成
し、CMP法によって平坦化を行う。次にメモリセル領
域Rcの高濃度ソース領域5bおよび周辺回路領域Rs
の高濃度ソース・ドレイン領域7b,8b,9b,10
bに接続するコンタクト孔を開口し、ビット線34を形
成する。
Thereafter, although not shown, the second oxide film 14
Then, a first interlayer insulating film 35a is formed on the entire surface of the substrate, and is planarized by a CMP method. Next, the high concentration source region 5b of the memory cell region Rc and the peripheral circuit region Rs
High concentration source / drain regions 7b, 8b, 9b, 10
Then, a contact hole connected to b is opened, and a bit line 34 is formed.

【0122】その後、第2の層間絶縁膜35bを基板表
面全面に形成し、CMP法によって平坦化を行い、周辺
回路領域Rsの高濃度ソース・ドレイン領域7b,8
b,9b,10bまたはゲート電極3b,3cに接続す
るコンタクト孔を開口し、第1のコンタクトプラグ36
aおよび第1層配線37aを形成する。
After that, a second interlayer insulating film 35b is formed on the entire surface of the substrate, planarized by the CMP method, and the high-concentration source / drain regions 7b and 8 in the peripheral circuit region Rs are formed.
b, 9b, 10b or the contact holes connected to the gate electrodes 3b, 3c are opened.
a and the first layer wiring 37a are formed.

【0123】その後、第3の層間絶縁膜35cを基板表
面全面に形成し、CMP法によって平坦化を行い、第1
層配線37aに接続するコンタクト孔を開口し、第2の
コンタクトプラグ36bおよび第2層配線37bを形成
し、その表面全面に第4の層間絶縁膜35dを形成す
る。
Thereafter, a third interlayer insulating film 35c is formed on the entire surface of the substrate, and is planarized by the CMP method.
A contact hole connected to the layer wiring 37a is opened, a second contact plug 36b and a second layer wiring 37b are formed, and a fourth interlayer insulating film 35d is formed on the entire surface.

【0124】以上のように、本発明の第5の実施形態に
係る半導体装置の製造方法によると、プレート電極33
は、電荷蓄積電極31およびメモリセル領域Rcのドレ
イン領域6を覆い、かつ、高濃度ソース領域5b上のビ
ット線34と接続するコンタクト領域を除いた形状をし
ており、このようなプレート電極33自身またはこれを
形成するためのプレート電極形成用レジスト55をその
ままマスクにして第1の酸化膜13をドライエッチング
し、所望の領域のみSi基板および多結晶シリコンより
なるゲート電極を露出させる。そしてTi膜56を堆積
することによって、ゲート電極側壁に残置させた第1の
酸化膜13およびプレート電極33をマスクにし、前記
所望の領域にのみ、Ti膜56とSi基板および多結晶
シリコンよりなるゲート電極とを接触、反応させてTi
Si2 膜11を形成する。これによって、メモリセル領
域Rcのドレイン領域6上にはシリサイド膜を形成せず
に、周辺回路領域Rsのゲート電極3b,3cおよびソ
ース・ドレイン領域7,8,9,10上、並びにメモリ
セル領域Rcにおけるビット線34とコンタクトする高
濃度ソース領域5b上にTiSi2 膜11を形成するこ
とができる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention, the plate electrode 33
Has a shape that covers the charge storage electrode 31 and the drain region 6 of the memory cell region Rc and excludes a contact region connected to the bit line 34 on the high-concentration source region 5b. The first oxide film 13 is dry-etched using the resist itself or the plate electrode forming resist 55 for forming the same as a mask to expose the Si substrate and the gate electrode made of polycrystalline silicon only in a desired region. By depositing the Ti film 56, the first oxide film 13 and the plate electrode 33 left on the side wall of the gate electrode are used as a mask, and the Ti film 56, the Si substrate, and the polycrystalline silicon are formed only in the desired region. Contact and react with the gate electrode to make Ti
An Si 2 film 11 is formed. Thus, a silicide film is not formed on the drain region 6 of the memory cell region Rc, but on the gate electrodes 3b and 3c and the source / drain regions 7, 8, 9, and 10 of the peripheral circuit region Rs, and on the memory cell region Rs. The TiSi 2 film 11 can be formed on the high-concentration source region 5b in contact with the bit line 34 in Rc.

【0125】また従来では、メモリセル領域Rcのソー
ス領域は低濃度層しか形成されていなかったので、接合
深さが浅く、またソース側への空乏層幅も大きかった。
このため、ビット線材料として用いられる低抵抗な高融
点金属やシリサイド膜を直接Si基板上にコンタクトさ
せると、後の熱処理等によってSi基板と反応してしま
い、接合を破壊したり、接合リークを増大させるという
問題があった。
Conventionally, only a low concentration layer is formed in the source region of the memory cell region Rc, so that the junction depth is small and the width of the depletion layer toward the source is large.
For this reason, if a low-resistance refractory metal or a silicide film used as a bit line material is directly contacted with the Si substrate, it reacts with the Si substrate by a later heat treatment or the like, thereby breaking the junction or reducing junction leakage. There was a problem of increasing.

【0126】この問題を解決するため、従来から、Si
基板と反応しない多結晶シリコンをコンタクトプラグと
して形成し、その上に低抵抗な高融点金属やシリサイド
膜からなるビット線を別工程で形成するという手法や、
多結晶シリコンと低抵抗な高融点金属やシリサイド膜と
の積層配線(ポリサイド等)をビット線として形成し、
この積層配線の下層側の多結晶シリコンを介してSi基
板とコンタクトするという手法が用いられていた。
In order to solve this problem, conventionally, Si
A method in which polycrystalline silicon that does not react with the substrate is formed as a contact plug, and a bit line made of a low-resistance refractory metal or a silicide film is formed thereon in a separate process,
A multilayer wiring (polycide or the like) of polycrystalline silicon and a low-resistance refractory metal or silicide film is formed as a bit line,
A method of contacting with a Si substrate via polycrystalline silicon on the lower layer side of the laminated wiring has been used.

【0127】しかし、本実施形態に係る製造方法による
と、ビット線34とコンタクトするSi基板およびゲー
ト電極上にはメモリセル領域Rcおよび周辺回路領域R
sともにTiSi2 膜11が形成され、このTiSi2
膜11がビット線材料とSi基板との反応を防ぐため、
安定したコンタクトが実現できるとともに、低抵抗であ
るがSiと反応するTi,W,Al等の金属膜をそのま
まビット線材料として用いることができるので、工程数
の低減とともに、低抵抗コンタクトおよび低抵抗配線を
実現することができる。
However, according to the manufacturing method of this embodiment, the memory cell region Rc and the peripheral circuit region Rc are formed on the Si substrate and the gate electrode which are in contact with the bit line 34.
s together TiSi 2 film 11 is formed, the TiSi 2
In order for the film 11 to prevent the reaction between the bit line material and the Si substrate,
A stable contact can be realized, and a metal film of Ti, W, Al, etc., which has low resistance but reacts with Si, can be used as a bit line material as it is. Wiring can be realized.

【0128】また、TiSi2 膜11の形成は容量絶縁
膜32の形成後に行われるので、容量絶縁膜32の成膜
温度(熱処理)はTiSi2 膜11に影響を与えず、凝
集等も起こらない。したがって、容量絶縁膜として従来
から用いられているSiO2膜とSi3 4 膜との積層
膜などの成膜温度が高い膜も、本実施形態では容量絶縁
膜として用いることができるので、容量絶縁膜の高信頼
性および低製造コストが実現でき、効果は大きい。
Further, since the formation of the TiSi 2 film 11 is performed after the formation of the capacitance insulating film 32, the film formation temperature (heat treatment) of the capacitance insulating film 32 does not affect the TiSi 2 film 11 and does not cause aggregation or the like. . Therefore, a film having a high film forming temperature such as a laminated film of a SiO 2 film and a Si 3 N 4 film conventionally used as a capacitor insulating film can be used as the capacitor insulating film in the present embodiment. High reliability and low manufacturing cost of the insulating film can be realized, and the effect is large.

【0129】また、プレート電極32として多結晶シリ
コン膜を用いているが、このことは工程数の増加を伴わ
ず、またプレート電極32上にもTiSi2 膜11が形
成されるので、プレート電極32自身の低抵抗化も実現
でき、効果は大きい。
Although a polycrystalline silicon film is used as the plate electrode 32, this does not involve an increase in the number of steps, and the TiSi 2 film 11 is formed on the plate electrode 32. Its own resistance can be reduced, and the effect is great.

【0130】またソースおよびドレイン領域の不純物活
性化のための熱処理は、プレート電極形成後であり、か
つTi膜56の成膜前に行われるので、熱処理によるT
iSi2 膜11の凝集は起こらず、所望の熱処理を加え
ることができる。さらにこの熱処理の際には、ソースお
よびドレイン領域は第1の酸化膜13等で覆われており
露出していないので、不純物の外方拡散を防ぐことがで
き、効果は大きい。
The heat treatment for activating the impurities in the source and drain regions is performed after the plate electrode is formed and before the Ti film 56 is formed.
Aggregation of the iSi 2 film 11 does not occur, and a desired heat treatment can be applied. Furthermore, during this heat treatment, the source and drain regions are covered with the first oxide film 13 and the like and are not exposed, so that outward diffusion of impurities can be prevented, and the effect is large.

【0131】(第6の実施形態)本発明の第6の実施形
態は、第5の実施形態と同様に、図9に示す半導体装置
の製造方法に関するものである。
(Sixth Embodiment) The sixth embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 9, as in the fifth embodiment.

【0132】図11および図12は本発明の第6の実施
形態に係る半導体装置の製造方法であって、図9に示す
半導体装置を製造する方法を示す工程順断面図である。
FIGS. 11 and 12 are sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention, in which the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIGS.

【0133】まず図11(a)に示すように、p型ウェ
ル領域1a、n型ウェル領域1bおよび素子分離絶縁膜
2が形成されたp型Si基板1上にゲート絶縁膜4およ
び多結晶シリコンよりなるゲート電極3a,3b,3c
を形成し、その後、メモリセル領域Rcおよび周辺回路
NMOS領域Rnにおいてn型低濃度ソース・ドレイン
領域5a,6a,7a,8aを形成するとともに、周辺
回路PMOS領域Rpにおいてp型低濃度ソース・ドレ
イン領域9a,10aを形成し、さらにその基板表面全
面に第1の酸化膜13をLPCVD法によって形成す
る。
First, as shown in FIG. 11A, a gate insulating film 4 and polycrystalline silicon are formed on a p-type Si substrate 1 on which a p-type well region 1a, an n-type well region 1b and an element isolation insulating film 2 are formed. Gate electrodes 3a, 3b, 3c
Then, n-type low-concentration source / drain regions 5a, 6a, 7a, 8a are formed in the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn, and p-type low-concentration source / drain regions are formed in the peripheral circuit PMOS region Rp. Regions 9a and 10a are formed, and a first oxide film 13 is formed on the entire surface of the substrate by LPCVD.

【0134】その後、図11(b)に示すように、メモ
リセル領域Rcのドレイン領域6に接続するコンタクト
孔を形成し、電荷蓄積電極31を形成する。次に容量絶
縁膜および多結晶シリコン膜を成膜し、フォトリソグラ
フィ法によってプレート電極となる領域をプレート電極
形成用レジスト55で覆い、ドライエッチングによって
前記多結晶シリコン膜および容量絶縁膜をエッチング
し、プレート電極33および容量絶縁膜32を形成す
る。このとき、プレート電極形成用レジスト55は電荷
蓄積電極31およびメモリセル領域Rcのドレイン領域
6を覆う形状であり、プレート電極33は、周辺回路領
域Rsには形成されず、メモリセル領域Rcにおいて、
後に形成するビット線34とソース領域5とを接続する
コンタクト領域を除いた領域に形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 11B, a contact hole connected to the drain region 6 of the memory cell region Rc is formed, and a charge storage electrode 31 is formed. Next, a capacitor insulating film and a polycrystalline silicon film are formed, a region to be a plate electrode is covered with a plate electrode forming resist 55 by a photolithography method, and the polycrystalline silicon film and the capacitor insulating film are etched by dry etching. The plate electrode 33 and the capacitance insulating film 32 are formed. At this time, the plate electrode forming resist 55 has a shape covering the charge storage electrode 31 and the drain region 6 of the memory cell region Rc, and the plate electrode 33 is not formed in the peripheral circuit region Rs.
It is formed in a region excluding a contact region connecting the bit line 34 to be formed later and the source region 5.

【0135】次に図11(c)に示すように、プレート
電極形成用レジスト55またはプレート電極33をマス
クにして第1の酸化膜13を除去する。周辺回路領域R
sのゲート電極3b,3cの側壁部に残置された第1の
酸化膜13によって、サイドウォール13A,13Bを
形成する。またこのとき、第1の酸化膜13はプレート
電極33の下にも残置される。
Next, as shown in FIG. 11C, the first oxide film 13 is removed using the plate electrode forming resist 55 or the plate electrode 33 as a mask. Peripheral circuit area R
The side walls 13A and 13B are formed by the first oxide film 13 left on the side walls of the s gate electrodes 3b and 3c. At this time, the first oxide film 13 is also left under the plate electrode 33.

【0136】次に図11(d)に示すように、フォトリ
ソグラフィ法によって、周辺回路PMOS領域Rpをレ
ジスト57で覆い、このレジスト57と、プレート電極
33と、ゲート電極3bおよびこのゲート電極3bのサ
イドウォール13Aとをマスクにして、n型高濃度不純
物例えばひ素Asをイオン注入し、n型高濃度ソース・
ドレイン領域7b,8bを形成する。このようにして形
成した周辺回路NMOS領域Rnのドレイン領域8は、
高濃度領域8bのチャネル近傍に低濃度領域8aが設け
られたLDD構造になっている。またこのとき、メモリ
セル領域Rcにおいても、後に形成されるビット線34
とコンタクトするソース領域5にn型高濃度ソース領域
5bが形成される。
Next, as shown in FIG. 11D, the peripheral circuit PMOS region Rp is covered with a resist 57 by photolithography, and the resist 57, the plate electrode 33, the gate electrode 3b, and the gate electrode 3b are formed. Using the side wall 13A as a mask, an n-type high-concentration impurity such as arsenic As is ion-implanted to form an n-type high-concentration source.
Drain regions 7b and 8b are formed. The drain region 8 of the peripheral circuit NMOS region Rn thus formed is
The LDD structure has a low concentration region 8a provided near the channel of the high concentration region 8b. At this time, also in the memory cell region Rc, a bit line 34 formed later is formed.
An n-type high-concentration source region 5b is formed in the source region 5 in contact with the substrate.

【0137】次に、レジスト57を除去した後、図12
(a)に示すように、フォトリソグラフィ法によって、
メモリセル領域Rcおよび周辺回路NMOS領域Rpを
レジスト58で覆い、このレジスト58とゲート電極3
cおよびこのゲート電極3cのサイドウォール13Bと
をマスクにして、p型高濃度不純物例えばボロンBをB
2 +のイオンを用いて注入し、p型高濃度ソース・ドレ
イン領域9b,10bを形成する。このようにして形成
した周辺回路PMOS領域Rpのドレイン領域10は、
周辺回路NMOS領域Rnと同様に、高濃度領域10b
のチャネル近傍に低濃度領域10aが設けられたLDD
構造になっている。
Next, after removing the resist 57, FIG.
As shown in (a), by photolithography,
The memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rp are covered with a resist 58, and the resist 58 and the gate electrode 3 are covered.
c and the side wall 13B of the gate electrode 3c as a mask, p-type high-concentration impurities such as boron B
Implantation is performed using F 2 + ions to form p-type high-concentration source / drain regions 9b and 10b. The drain region 10 of the peripheral circuit PMOS region Rp thus formed is
Similarly to the peripheral circuit NMOS region Rn, the high concentration region 10b
LDD provided with low concentration region 10a near the channel of
It has a structure.

【0138】次に、レジスト58を除去した後、図12
(b)に示すように、基板表面全面にTi膜56をスパ
ッタ法によって堆積し、RTA法によって熱処理する。
この結果、シリサイド化によって、周辺回路領域Rsに
おけるゲート電極3b、3cおよび高濃度ソース・ドレ
イン領域7b,8b,9b,10b上、並びにメモリセ
ル領域Rcにおけるプレート電極33、および後に形成
されるビット線34とコンタクトする高濃度ソース領域
5b上に、TiSi2 膜11が形成される。このとき、
メモリセル領域Rcの低濃度ドレイン領域6a上には第
1の酸化膜13およびプレート電極33が形成されてい
るため、RTA法による熱処理時にTi膜56とSi基
板とは反応せず、シリサイド膜は形成されない。その
後、未反応のTi膜56およびRTA法による熱処理時
にTi膜56表面に形成されたTiN膜を除去する。
Next, after removing the resist 58, FIG.
As shown in (b), a Ti film 56 is deposited on the entire surface of the substrate by sputtering, and is heat-treated by RTA.
As a result, due to the silicidation, the gate electrode 3b, 3c and the high concentration source / drain regions 7b, 8b, 9b, 10b in the peripheral circuit region Rs, the plate electrode 33 in the memory cell region Rc, and the bit line formed later The TiSi 2 film 11 is formed on the high-concentration source region 5b in contact with. At this time,
Since the first oxide film 13 and the plate electrode 33 are formed on the low-concentration drain region 6a in the memory cell region Rc, the Ti film 56 and the Si substrate do not react during the heat treatment by the RTA method, and the silicide film is formed. Not formed. Thereafter, the unreacted Ti film 56 and the TiN film formed on the surface of the Ti film 56 during the heat treatment by the RTA method are removed.

【0139】その後、図示しないが、第2の酸化膜14
および第1の層間絶縁膜35aを基板表面全面に形成
し、CMP法によって平坦化を行う。次にメモリセル領
域Rcの高濃度ソース領域5bおよび周辺回路領域Rs
の高濃度ソース・ドレイン領域7b,8b,9b,10
bに接続するコンタクト孔を開口し、ビット線34を形
成する。
Thereafter, although not shown, the second oxide film 14
Then, a first interlayer insulating film 35a is formed on the entire surface of the substrate, and is planarized by a CMP method. Next, the high concentration source region 5b of the memory cell region Rc and the peripheral circuit region Rs
High concentration source / drain regions 7b, 8b, 9b, 10
Then, a contact hole connected to b is opened, and a bit line 34 is formed.

【0140】その後、第2の層間絶縁膜35bを基板表
面全面に形成し、CMP法によって平坦化を行い、周辺
回路領域Rsの高濃度ソース・ドレイン7b,8b,9
b,10bまたはゲート電極3b,3cに接続するコン
タクト孔を開口し、第1のコンタクトプラグ36aおよ
び第1層配線37aを形成する。
Thereafter, a second interlayer insulating film 35b is formed on the entire surface of the substrate, planarized by the CMP method, and the high-concentration source / drain 7b, 8b, 9 in the peripheral circuit region Rs is formed.
A contact hole connected to the gate electrodes b, 10b or the gate electrodes 3b, 3c is opened, and a first contact plug 36a and a first layer wiring 37a are formed.

【0141】その後、第3の層間絶縁膜35cを基板表
面全面に形成し、CMP法によって平坦化を行い、第1
層配線37aに接続するコンタクト孔を開口し、第2の
コンタクトプラグ36bおよび第2層配線37bを形成
し、その表面全面に第4の層間絶縁膜35dを形成す
る。
Thereafter, a third interlayer insulating film 35c is formed on the entire surface of the substrate, and is planarized by the CMP method.
A contact hole connected to the layer wiring 37a is opened, a second contact plug 36b and a second layer wiring 37b are formed, and a fourth interlayer insulating film 35d is formed on the entire surface.

【0142】以上のように、本発明の第6の実施形態に
係る半導体装置の製造方法によると、プレート電極33
は、電荷蓄積電極31およびメモリセル領域Rcのドレ
イン領域6を覆い、かつ、高濃度ソース領域5b上のビ
ット線34と接続するコンタクト領域を除いた形状をし
ており、このようなプレート電極33自身またはこれを
形成するためのプレート電極形成用レジスト55をその
ままマスクにして第1の酸化膜13をドライエッチング
し、所望の領域のみSi基板および多結晶シリコンより
なるゲート電極を露出させる。そしてTi膜56を堆積
することによって、ゲート電極側壁に残置させた第1の
酸化膜13およびプレート電極33をマスクにし、前記
所望の領域にのみ、Ti膜56とSi基板および多結晶
シリコンよりなるゲート電極とを接触、反応させてTi
Si2 膜11を形成する。これによって、メモリセル領
域Rcのドレイン領域6上にはシリサイド膜を形成せず
に、周辺回路領域Rsのゲート電極3b,3cおよびソ
ース・ドレイン領域7,8,9,10上、並びにメモリ
セル領域Rcにおけるビット線34とコンタクトする高
濃度ソース領域5b上にTiSi2 膜11を形成するこ
とができる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention, the plate electrode 33
Has a shape that covers the charge storage electrode 31 and the drain region 6 of the memory cell region Rc and excludes a contact region connected to the bit line 34 on the high-concentration source region 5b. The first oxide film 13 is dry-etched using the resist itself or the plate electrode forming resist 55 for forming the same as a mask to expose the Si substrate and the gate electrode made of polycrystalline silicon only in a desired region. By depositing the Ti film 56, the first oxide film 13 and the plate electrode 33 left on the side wall of the gate electrode are used as a mask, and the Ti film 56, the Si substrate, and the polycrystalline silicon are formed only in the desired region. Contact and react with the gate electrode to make Ti
An Si 2 film 11 is formed. Thus, a silicide film is not formed on the drain region 6 of the memory cell region Rc, but on the gate electrodes 3b and 3c and the source / drain regions 7, 8, 9, and 10 of the peripheral circuit region Rs, and on the memory cell region Rs. The TiSi 2 film 11 can be formed on the high-concentration source region 5b in contact with the bit line 34 in Rc.

【0143】また、ビット線34とコンタクトするSi
基板およびゲート電極上にはメモリセル領域Rcおよび
周辺回路領域RsともにTiSi2 膜11が形成され、
このTiSi2 膜11がビット線材料とSi基板との反
応を防ぐため、安定したコンタクトが実現できるととも
に、低抵抗であるがSiと反応するTi,W,Al等の
金属膜をそのままビット線材料として用いることができ
るので、工程数の低減とともに、低抵抗コンタクトおよ
び低抵抗配線を実現することができる。
The Si contacting the bit line 34
A TiSi 2 film 11 is formed on both the memory cell region Rc and the peripheral circuit region Rs on the substrate and the gate electrode,
Since the TiSi 2 film 11 prevents a reaction between the bit line material and the Si substrate, a stable contact can be realized, and a metal film of Ti, W, Al, etc., which has a low resistance but reacts with Si, is directly used as the bit line material. Therefore, the number of steps can be reduced, and a low-resistance contact and a low-resistance wiring can be realized.

【0144】また、TiSi2 膜11の形成は容量絶縁
膜32の形成後に行われるので、容量絶縁膜32の成膜
温度(熱処理)はTiSi2 膜11に影響を与えず、凝
集等も起こらない。したがって、容量絶縁膜として従来
から用いられているSiO2膜とSi3 4 膜との積層
膜などの成膜温度が高い膜も、本実施形態では容量絶縁
膜として用いることができるので、容量絶縁膜の高信頼
性および低製造コストが実現でき、効果は大きい。
Since the formation of the TiSi 2 film 11 is performed after the formation of the capacitance insulating film 32, the film formation temperature (heat treatment) of the capacitance insulating film 32 does not affect the TiSi 2 film 11 and aggregation does not occur. . Therefore, a film having a high film forming temperature such as a laminated film of a SiO 2 film and a Si 3 N 4 film conventionally used as a capacitor insulating film can be used as the capacitor insulating film in the present embodiment. High reliability and low manufacturing cost of the insulating film can be realized, and the effect is large.

【0145】また、プレート電極32として多結晶シリ
コン膜を用いているが、このことは工程数の増加を伴わ
ず、またプレート電極32上にもTiSi2 膜11が形
成されるので、プレート電極32自身の低抵抗化も実現
でき、効果は大きい。
Although the polycrystalline silicon film is used as the plate electrode 32, this does not involve an increase in the number of steps, and the TiSi 2 film 11 is formed on the plate electrode 32. Its own resistance can be reduced, and the effect is great.

【0146】またソースおよびドレイン領域の不純物活
性化のための熱処理は、プレート電極形成後であり、か
つTi膜56の成膜前に行われるので、熱処理によるT
iSi2 膜11の凝集は起こらず、所望の熱処理を加え
ることができる。さらにこの熱処理の際には、ソースお
よびドレイン領域は第1の酸化膜13等で覆われており
露出していないので、不純物の外方拡散を防ぐことがで
き、効果は大きい。
The heat treatment for activating the impurities in the source and drain regions is performed after the plate electrode is formed and before the Ti film 56 is formed.
Aggregation of the iSi 2 film 11 does not occur, and a desired heat treatment can be applied. Furthermore, during this heat treatment, the source and drain regions are covered with the first oxide film 13 and the like and are not exposed, so that outward diffusion of impurities can be prevented, and the effect is large.

【0147】また、メモリセル領域Rcのn型高濃度ソ
ース領域5bの寸法は微細であるため、ソース領域5に
n型高濃度不純物をイオン注入する際のレジストマスク
をフォトリソグラフィ法によってパターン形成する場合
には、アライメントおよび寸法に高精度が必要であっ
た。ところが本実施形態では、先に形成するプレート電
極33をそのままメモリセル領域Rcのn型高濃度不純
物イオン注入のマスクとして用いるので、高精度なレジ
ストマスクのパターン形成の必要はないので、効果は大
きい。
Since the size of the n-type high-concentration source region 5b in the memory cell region Rc is fine, a resist mask for ion-implanting the n-type high-concentration impurity into the source region 5 is patterned by photolithography. In some cases, high precision was required for alignment and dimensions. However, in the present embodiment, since the plate electrode 33 formed earlier is used as it is as a mask for implanting n-type high-concentration impurity ions in the memory cell region Rc, there is no need to form a highly accurate resist mask pattern, so that the effect is large. .

【0148】(第7の実施形態)図13および図14は
本発明の第7の実施形態に係る半導体装置の製造方法に
おける工程順断面図である。
(Seventh Embodiment) FIGS. 13 and 14 are sectional views in the order of steps in a method for manufacturing a semiconductor device according to a seventh embodiment of the present invention.

【0149】まず図13(a)に示すように、第6の実
施形態の図11(a),(b)に示す工程に従い、プレ
ート電極33および容量絶縁膜32を形成し、プレート
電極形成用レジスト55を除去する。
First, as shown in FIG. 13A, a plate electrode 33 and a capacitor insulating film 32 are formed according to the steps shown in FIGS. 11A and 11B of the sixth embodiment, and The resist 55 is removed.

【0150】その後、図13(b)に示すように、第2
の絶縁膜としての第3の酸化膜41を基板表面全面に成
膜する。このとき第3の酸化膜41は、後に形成するビ
ット線34とメモリセル領域Rcのソース領域5とのコ
ンタクト孔を埋め込まないように、薄い膜厚で形成され
る。
Thereafter, as shown in FIG.
A third oxide film 41 as an insulating film is formed on the entire surface of the substrate. At this time, the third oxide film 41 is formed with a small thickness so as not to bury a contact hole between the bit line 34 to be formed later and the source region 5 of the memory cell region Rc.

【0151】その後、図13(c)に示すように、異方
性エッチングによって、第1の酸化膜13および第3の
酸化膜41を除去する。このとき、プレート電極33を
マスクにしてプレート電極33の下に第1の酸化膜13
を残置するとともに、第1の酸化膜13を周辺回路領域
Rsのゲート電極3b,3cの側壁に残置させることに
よってサイドウォール13Eを形成する。また、第3の
酸化膜41をプレート電極33の側壁と周辺回路領域R
sのゲート電極3b,3cの側壁とに残置させることに
よって、サイドウォール41A,41Bを形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 13C, the first oxide film 13 and the third oxide film 41 are removed by anisotropic etching. At this time, the first oxide film 13 is formed under the plate electrode 33 using the plate electrode 33 as a mask.
And the first oxide film 13 is left on the side walls of the gate electrodes 3b and 3c in the peripheral circuit region Rs to form the sidewall 13E. Further, the third oxide film 41 is formed on the side wall of the plate electrode 33 and the peripheral circuit region R.
The sidewalls 41A and 41B are formed by being left on the s gate electrodes 3b and 3c.

【0152】その後、図13(d)に示すように、フォ
トリソグラフィ法によって、周辺回路PMOS領域Rp
を覆うレジスト57を形成し、このレジスト57と、プ
レート電極33およびこのプレート電極33の側壁に形
成されたサイドウォール41Aと、ゲート電極3bおよ
びこのゲート電極3bの側壁に形成されたサイドウォー
ル13E,41Bとをマスクにして、n型高濃度不純物
例えばひ素Asをイオン注入し、周辺回路NMOS領域
Rnに高濃度ソース・ドレイン領域7b,8bを形成す
る。このようにして形成した周辺回路NMOS領域Rn
のドレイン領域8は、高濃度領域8aのチャネル近傍に
低濃度領域8bが設けられたLDD構造になっている。
またメモリセル領域Rcにおいて、後に形成されるビッ
ト線34とコンタクトするソース領域5にもn型高濃度
ソース領域5bが形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 13D, the peripheral circuit PMOS region Rp is formed by photolithography.
Is formed, the resist 57, the plate electrode 33, the side wall 41A formed on the side wall of the plate electrode 33, the gate electrode 3b and the side wall 13E formed on the side wall of the gate electrode 3b. Using the mask 41B as a mask, high-concentration source / drain regions 7b and 8b are formed in the peripheral circuit NMOS region Rn by ion-implanting n-type high-concentration impurities such as arsenic As. The peripheral circuit NMOS region Rn thus formed
The drain region 8 has an LDD structure in which a low concentration region 8b is provided near the channel of the high concentration region 8a.
In the memory cell region Rc, an n-type high-concentration source region 5b is also formed in the source region 5 in contact with a bit line 34 to be formed later.

【0153】次に、レジスト57を除去した後、図14
(a)に示すように、フォトリソグラフィ法によって、
メモリセル領域Rcと周辺回路NMOS領域Rnを覆う
レジスト58を形成し、レジスト57とゲート電極3c
およびこのゲート電極3cの側壁に形成されたサイドウ
ォール13E,41Bとをマスクにして、p型高濃度不
純物例えばボロンBをBF2 +のイオンを用いて注入し、
周辺回路PMOS領域Rpに高濃度ソース・ドレイン領
域9b,10bを形成する。このようにして形成した周
辺回路PMOS領域Rpのドレイン領域10は、周辺回
路NMOS領域Rnのドレイン領域8と同様に、高濃度
領域10bのチャネル近傍に低濃度領域10aが設けら
れたLDD構造になっている。
Next, after removing the resist 57, FIG.
As shown in (a), by photolithography,
A resist 58 covering the memory cell region Rc and the peripheral circuit NMOS region Rn is formed, and the resist 57 and the gate electrode 3c are formed.
Using the side walls 13E and 41B formed on the side walls of the gate electrode 3c as a mask, a p-type high-concentration impurity such as boron B is implanted by using BF 2 + ions.
High-concentration source / drain regions 9b and 10b are formed in the peripheral circuit PMOS region Rp. The drain region 10 of the peripheral circuit PMOS region Rp thus formed has an LDD structure in which a low-concentration region 10a is provided near the channel of the high-concentration region 10b, similarly to the drain region 8 of the peripheral circuit NMOS region Rn. ing.

【0154】次に、レジスト58を除去した後、図14
(b)に示すように、基板表面全面にTi膜56をスパ
ッタ法によって堆積し、RTA法によって熱処理する。
この結果、シリサイド化によって、周辺回路領域Rsに
おけるゲート電極3b,3cおよび高濃度領域7b,8
b,9b,10b上、並びにメモリセル領域Rcにおけ
るプレート電極33、および後に形成されるビット線3
4とコンタクトする高濃度ソース領域5b上に、TiS
2 膜11が形成される。このとき、プレート電極33
の側壁部には、酸化膜のサイドウォール41Aが形成さ
れているので、TiSi2 膜11は形成されない。また
このとき、メモリセル領域Rcのドレイン領域6上には
第1の酸化膜13およびプレート電極33が形成されて
いるので、RTA法による熱処理時にTi膜58とSi
基板とは反応せず、シリサイド膜は形成されない。その
後、未反応のTi膜58およびRTA法による熱処理時
にTi膜58表面に形成されるTiN膜を除去する。
Next, after removing the resist 58, FIG.
As shown in (b), a Ti film 56 is deposited on the entire surface of the substrate by sputtering, and is heat-treated by RTA.
As a result, the gate electrodes 3b and 3c and the high concentration regions 7b and 8 in the peripheral circuit region Rs are formed by silicidation.
b, 9b, and 10b, the plate electrode 33 in the memory cell region Rc, and the bit line 3 to be formed later.
TiS on the high-concentration source region 5b in contact with
An i 2 film 11 is formed. At this time, the plate electrode 33
Since the sidewall 41A of the oxide film is formed on the side wall portion, the TiSi 2 film 11 is not formed. At this time, since the first oxide film 13 and the plate electrode 33 are formed on the drain region 6 of the memory cell region Rc, the Ti film 58 and the Si film are not heat-treated by the RTA method.
It does not react with the substrate and no silicide film is formed. Thereafter, the unreacted Ti film 58 and the TiN film formed on the surface of the Ti film 58 during the heat treatment by the RTA method are removed.

【0155】その後、第2の酸化膜14および第1の層
間絶縁膜35aを基板表面全面に形成し、CMP法によ
って平坦化を行う。次に、メモリセル領域Rcの高濃度
ソース領域5bおよび周辺回路領域Rsの高濃度ソース
・ドレイン領域7b,8b,9b,10bに接続するコ
ンタクト孔を開口し、ビット線34を形成する。その
後、第2の層間絶縁膜35bを基板表面全面に形成し、
CMP法によって平坦化を行い、周辺回路領域Rsにお
ける高濃度ソース・ドレイン領域7b,8b,9b,1
0bまたはゲート電極3b,3cに接続するコンタクト
孔を開口し、第1のコンタクトプラグ36aおよび第1
層配線37aを形成する。その後、第3の層間絶縁膜3
5cを基板表面全面に形成し、CMP法によって平坦化
を行い、第1層配線37aに接続するコンタクト孔を開
口し、第2のコンタクトプラグ36bおよび第2層配線
37bを形成し、その表面全面に第4の層間絶縁膜35
dを形成する。
Thereafter, a second oxide film 14 and a first interlayer insulating film 35a are formed on the entire surface of the substrate, and are planarized by the CMP method. Next, a contact hole connecting to the high-concentration source region 5b of the memory cell region Rc and the high-concentration source / drain regions 7b, 8b, 9b, 10b of the peripheral circuit region Rs is opened, and the bit line 34 is formed. Thereafter, a second interlayer insulating film 35b is formed on the entire surface of the substrate,
The planarization is performed by the CMP method, and the high concentration source / drain regions 7b, 8b, 9b, 1 in the peripheral circuit region Rs are formed.
0b or a contact hole connected to the gate electrodes 3b and 3c is opened.
The layer wiring 37a is formed. After that, the third interlayer insulating film 3
5c is formed on the entire surface of the substrate, planarized by a CMP method, a contact hole connected to the first-layer wiring 37a is opened, a second contact plug 36b and a second-layer wiring 37b are formed, and the entire surface is formed. The fourth interlayer insulating film 35
forming d.

【0156】ここで図15(a)に示すように、プレー
ト電極33は電荷蓄積電極31全体を覆った構造をして
いるが、微細化が進み、プレート電極33形成時のフォ
トリソグラフィーの合わせずれ、寸法ずれまたはエッチ
ング時の寸法ずれなどが許容範囲内に十分制御できない
場合、図15(b)に示すように、プレート電極33の
端部が、電荷蓄積電極31の端部と面一または電荷蓄積
電極31の端部よりもドレイン領域側になるときがあ
る。
Here, as shown in FIG. 15A, the plate electrode 33 has a structure that covers the entire charge storage electrode 31. However, miniaturization has progressed and misalignment of photolithography at the time of forming the plate electrode 33 has occurred. If the dimensional deviation or the dimensional deviation during etching cannot be sufficiently controlled within an allowable range, as shown in FIG. 15B, the end of the plate electrode 33 is flush with the end of the charge storage electrode 31, There is a case where it is closer to the drain region than the end of the storage electrode 31.

【0157】この場合、プレート電極33のドライエッ
チングの際に下地の電荷蓄積電極31もエッチングされ
るので、電荷蓄積電極31がプレート電極33の下側で
露出した状態になる。この状態でそのままTi膜56を
形成すると、図15(b)に示すように、電荷蓄積電極
31の露出した部分とTi膜56とが接触してしまう。
その後RTA法による熱処理を行うと、プレート電極3
3上にTi膜56とのシリサイド化反応によってTiS
2 膜11が形成されるが、これとともに電荷蓄積電極
31の露出した部分とTi膜56とのシリサイド化反応
も生じ、この部分でもTiSi2 膜11が形成される。
このシリサイド化反応では、多結晶シリコンのシリコン
原子がTi膜56側に拡散するため、Ti膜56を伝わ
ってTiSi2 膜11が這い上がる。ここで、容量絶縁
膜32の膜厚は1〜20nm程度と薄いため、図15
(c)に示すように、電荷蓄積電極31側から這い上が
ったTiSi2 膜11とプレート電極33上に形成され
たTiSi2 膜11とが容量絶縁膜32上で接触してし
まうことになり、容量絶縁膜32が容量として機能しな
くなる。
In this case, since the underlying charge storage electrode 31 is also etched during the dry etching of the plate electrode 33, the charge storage electrode 31 is exposed below the plate electrode 33. If the Ti film 56 is formed as it is in this state, the exposed portion of the charge storage electrode 31 contacts the Ti film 56 as shown in FIG.
After that, when the heat treatment by the RTA method is performed, the plate electrode 3
3 on the surface of TiS by a silicidation reaction with the Ti film 56.
The i 2 film 11 is formed. At the same time, a silicidation reaction occurs between the exposed portion of the charge storage electrode 31 and the Ti film 56, and the TiSi 2 film 11 is formed also in this portion.
In this silicidation reaction, the silicon atoms of the polycrystalline silicon diffuse to the Ti film 56 side, so that the TiSi 2 film 11 travels along the Ti film 56 and rises. Here, since the thickness of the capacitor insulating film 32 is as thin as about 1 to 20 nm, FIG.
As shown in (c), will be a TiSi 2 film 11 formed on the TiSi 2 film 11 and the plate electrode 33 crawls up from the charge storage electrode 31 side come into contact on the capacitor insulating film 32, The capacitance insulating film 32 does not function as a capacitance.

【0158】ところが本実施形態に係る半導体装置の製
造方法では、プレート電極33を形成した後、酸化膜の
サイドウォール41Aをプレート電極33の側壁に形成
するので、図16(a)に示すように、もしフォトリソ
グラフィーの合わせずれなどによって電荷蓄積電極31
が露出した場合には、露出した電荷蓄積電極31の側壁
にも酸化膜のサイドウォール41Aが形成される。この
ため、図16(b)に示すように、Ti膜56を堆積し
た際にTi膜56と電荷蓄積電極31とが直接接触する
ことはない。したがって、図16(c)に示すように、
前記のような容量絶縁膜32が容量として機能しなくな
るという問題は生じず、プレート電極33の上にのみT
iSi2 膜11が形成されるので、第6の実施形態と同
様の効果を確実に得ることができる。
However, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, after the plate electrode 33 is formed, the side wall 41A of the oxide film is formed on the side wall of the plate electrode 33, as shown in FIG. If the charge storage electrode 31 is misaligned due to misalignment of photolithography, etc.
Is exposed, a sidewall 41A of an oxide film is also formed on the exposed side wall of the charge storage electrode 31. Therefore, as shown in FIG. 16B, the Ti film 56 does not directly contact the charge storage electrode 31 when the Ti film 56 is deposited. Therefore, as shown in FIG.
The problem that the capacitance insulating film 32 does not function as a capacitance as described above does not occur, and only the T
Since the iSi 2 film 11 is formed, the same effect as in the sixth embodiment can be obtained reliably.

【0159】[0159]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体装置
によると、周辺回路領域のソース・ドレイン領域上に高
融点金属のシリサイド膜または高融点金属膜が形成され
ている一方、メモリセル領域の電荷蓄積電極と接続され
たドレイン領域上には高融点金属のシリサイド膜および
高融点金属膜は形成されていないので、ポーズタイムは
従来と同等に長く保たれたまま、ソース・ドレイン領域
のシート抵抗の低抵抗化によって、高速化および低消費
電力化を実現することができる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the refractory metal silicide film or the refractory metal film is formed on the source / drain region of the peripheral circuit region, while the memory cell region is formed. Since the refractory metal silicide film and refractory metal film are not formed on the drain region connected to the charge storage electrode, the pause time is maintained as long as before, and the sheet of the source / drain region is maintained. Higher speed and lower power consumption can be achieved by lowering the resistance.

【0160】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
によると、半導体基板上に形成した絶縁膜を、周辺回路
領域のソース・ドレイン領域形成のためのイオン注入の
際に用いたレジストや、電荷蓄積電極とこの電荷蓄積電
極と接続されたドレイン領域とを覆うプレート電極をマ
スクにしてエッチングすることによって、周辺回路領域
の半導体基板の表面を露出させ、高融点金属のシリサイ
ド膜または高融点金属膜を形成するので、前記のような
半導体装置を少ない工程で製造することができる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the insulating film formed on the semiconductor substrate can be formed by resist or charge used for ion implantation for forming source / drain regions in the peripheral circuit region. The surface of the semiconductor substrate in the peripheral circuit region is exposed by etching using the plate electrode covering the storage electrode and the drain region connected to the charge storage electrode as a mask, thereby forming a high melting point metal silicide film or a high melting point metal film. Is formed, the semiconductor device as described above can be manufactured in a small number of steps.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の断
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】(a)〜(d)は本発明の第1の実施形態に係
る半導体装置の製造方法における工程順断面図である。
FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views in the order of steps in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】(a)〜(c)は本発明の第1の実施形態に係
る半導体装置の製造方法における工程順断面図である。
FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views in the order of steps in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】(a),(b)は本発明の第2の実施形態に係
る半導体装置の製造方法における工程順断面図である。
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views in the order of steps in a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】(a)〜(d)は本発明の第3の実施形態に係
る半導体装置の製造方法における工程順断面図である。
FIGS. 6A to 6D are cross-sectional views in the order of steps in a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】(a)〜(c)は本発明の第3の実施形態に係
る半導体装置の製造方法における工程順断面図である。
FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views in the order of steps in a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】(a)〜(e)は本発明の第4の実施形態に係
る半導体装置の製造方法における工程順断面図である。
FIGS. 8A to 8E are cross-sectional views in the order of steps in a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施形態に係る半導体装置の断
面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】(a)〜(e)は本発明の第5の実施形態に
係る半導体装置の製造方法における工程順断面図であ
る。
FIGS. 10A to 10E are cross-sectional views in the order of steps in a method for manufacturing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】(a)〜(d)は本発明の第6の実施形態に
係る半導体装置の製造方法における工程順断面図であ
る。
FIGS. 11A to 11D are cross-sectional views in a process order in a method for manufacturing a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】(a),(b)は本発明の第6の実施形態に
係る半導体装置の製造方法における工程順断面図であ
る。
12A and 12B are cross-sectional views in a process order in a method for manufacturing a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】(a)〜(d)は本発明の第7の実施形態に
係る半導体装置の製造方法における工程順断面図であ
る。
13A to 13D are cross-sectional views in a process order in a method for manufacturing a semiconductor device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】(a),(b)は本発明の第7の実施形態に
係る半導体装置の製造方法における工程順断面図であ
る。
14A and 14B are cross-sectional views in the order of steps in a method for manufacturing a semiconductor device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図15】(a)〜(c)はプレート電極にサイドウォ
ールを形成しない場合の、プレート電極のドライエッチ
ング時に電荷蓄積電極の側壁が露出したときのシリサイ
ド化工程を示す拡大断面図である。
FIGS. 15A to 15C are enlarged cross-sectional views showing a silicidation process when a side wall of a charge storage electrode is exposed during dry etching of a plate electrode when no side wall is formed on the plate electrode.

【図16】(a)〜(c)はプレート電極にサイドウォ
ールを形成した場合の、プレート電極のドライエッチン
グ時に電荷蓄積電極の側壁が露出したときのシリサイド
化工程を示す拡大断面図である。
FIGS. 16A to 16C are enlarged cross-sectional views showing a silicidation process when a side wall of a charge storage electrode is exposed during dry etching of a plate electrode when a side wall is formed on the plate electrode.

【図17】従来の半導体装置の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device.

【図18】従来の半導体装置にサリサイド技術をそのま
ま適用した場合の断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view when a salicide technique is applied to a conventional semiconductor device as it is.

【図19】(a)〜(d)は従来の半導体装置にサリサ
イド技術をそのまま適用した場合の工程順断面図であ
る。
FIGS. 19A to 19D are cross-sectional views in the order of steps in the case where the salicide technique is applied to a conventional semiconductor device as it is.

【図20】(a),(b)は従来の半導体装置にサリサ
イド技術をそのまま適用した場合の工程順断面図であ
る。
20 (a) and (b) are cross-sectional views in the order of steps in the case where the salicide technique is applied to a conventional semiconductor device as it is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Rc メモリセル領域 Rs 周辺回路領域 Rn 周辺回路NMOS領域(周辺回路第1導電型トラ
ンジスタ領域) Rp 周辺回路PMOS領域(周辺回路第2導電型トラ
ンジスタ領域) 1 半導体基板 3a,3b,3c ゲート電極 5 メモリセル領域Rcにおけるソース領域 6 メモリセル領域Rcにおけるドレイン領域 7 周辺回路NMOS領域Rnにおけるソース領域 8 周辺回路NMOS領域Rnにおけるドレイン領域 9 周辺回路PMOS領域Rpにおけるソース領域 10 周辺回路PMOS領域Rpにおけるドレイン領域 11 TiSi2 膜(高融点金属のシリサイド膜) 12 W膜(高融点金属膜) 13 第1の酸化膜(絶縁膜) 13A,13B サイドウォール 15a,15b,15c ゲート電極 21,31 電荷蓄積電極 32 容量絶縁膜 33 プレート電極 34 ビット線 41 第3の酸化膜(第2の絶縁膜) 41A サイドウォール 51 レジスト(第2のレジスト) 52 レジスト(第1のレジスト) 53,56 Ti膜(高融点金属膜) 55 プレート電極形成用レジスト
Rc memory cell region Rs peripheral circuit region Rn peripheral circuit NMOS region (peripheral circuit first conductivity type transistor region) Rp peripheral circuit PMOS region (peripheral circuit second conductivity type transistor region) 1 semiconductor substrate 3a, 3b, 3c gate electrode 5 memory Source region in cell region Rc 6 Drain region in memory cell region Rc 7 Source region in peripheral circuit NMOS region Rn 8 Drain region in peripheral circuit NMOS region Rn 9 Source region in peripheral circuit PMOS region Rp 10 Drain region in peripheral circuit PMOS region Rp Reference Signs List 11 TiSi 2 film (silicide film of high melting point metal) 12 W film (high melting point metal film) 13 First oxide film (insulating film) 13A, 13B Side walls 15a, 15b, 15c Gate electrode 21, 31 Charge storage electrode 32 Capacity Film 33 Plate electrode 34 Bit line 41 Third oxide film (second insulating film) 41A Side wall 51 Resist (second resist) 52 Resist (first resist) 53, 56 Ti film (high melting point metal film) 55 Plate electrode forming resist

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に、ともにMOS構造を有
するメモリセルおよび周辺回路が設けられた半導体装置
であって、 メモリセル領域において、ドレイン領域と接続された電
荷蓄積電極が形成されており、 周辺回路領域におけるソース・ドレイン領域上には高融
点金属のシリサイド膜または高融点金属膜が形成されて
いる一方、メモリセル領域における前記電荷蓄積電極と
接続されたドレイン領域上には、高融点金属のシリサイ
ド膜および高融点金属膜は設けられていないことを特徴
とする半導体装置。
1. A semiconductor device provided with a memory cell and a peripheral circuit both having a MOS structure on a semiconductor substrate, wherein a charge storage electrode connected to a drain region is formed in a memory cell region. A high-melting-point metal silicide film or a high-melting-point metal film is formed on the source / drain regions in the peripheral circuit region, while a high-melting-point metal is formed on the drain region connected to the charge storage electrode in the memory cell region. Wherein the silicide film and the refractory metal film are not provided.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 周辺回路領域におけるゲート電極上に、前記高融点金属
のシリサイド膜または高融点金属膜が形成されているこ
とを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a silicide film or a high-melting-point metal film of said high-melting-point metal is formed on a gate electrode in a peripheral circuit region.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、 周辺回路領域におけるゲート電極は、多結晶シリコン膜
と高融点金属のシリサイド膜または高融点金属膜との積
層構造によって構成されていることを特徴とする半導体
装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate electrode in the peripheral circuit region has a laminated structure of a polycrystalline silicon film and a refractory metal silicide film or a refractory metal film. Semiconductor device.
【請求項4】 請求項1記載の半導体装置において、 メモリセル領域において、前記電荷蓄積電極およびこの
電荷蓄積電極と接続されたドレイン領域を覆うように、
プレート電極が形成されており、 前記プレート電極上に、前記高融点金属のシリサイド膜
または高融点金属膜が形成されていることを特徴とする
半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein in the memory cell region, the charge storage electrode and a drain region connected to the charge storage electrode are covered.
A semiconductor device, comprising: a plate electrode; and a refractory metal silicide film or a refractory metal film formed on the plate electrode.
【請求項5】 請求項1記載の半導体装置において、 メモリセル領域において、ソース領域と接続されたビッ
ト線が形成されており、 前記ビット線と接続されたソース領域上に、前記高融点
金属のシリサイド膜または前記高融点金属膜が形成され
ていることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a bit line connected to a source region is formed in the memory cell region, and the high melting point metal is formed on the source region connected to the bit line. A semiconductor device comprising a silicide film or the refractory metal film formed thereon.
【請求項6】 半導体基板上に、ともにMOS構造を有
するメモリセルおよび周辺回路が設けられた半導体装置
を製造する半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上にゲート電極を形成する工程と、 前記半導体基板のメモリセル領域における表面にドレイ
ン領域を形成する工程と、 前記半導体基板上に、絶縁膜を形成する工程と、 前記半導体基板上にメモリセル領域を覆うレジストを形
成し、周辺回路領域において、前記レジストおよびゲー
ト電極をマスクにしたイオン注入によって半導体基板表
面にソース・ドレイン領域を形成するとともに、前記レ
ジストをマスクにして前記絶縁膜をエッチングし、前記
レジストを除去する工程と、 前記半導体基板上に高融点金属膜を形成して熱処理を行
い、前記絶縁膜が残置していない周辺回路領域における
ソース・ドレイン領域上に、前記高融点金属のシリサイ
ド膜を形成する工程と、 メモリセル領域において、前記ドレイン領域と接続した
電荷蓄積電極を形成する工程とを備えていることを特徴
とする半導体装置の製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device in which a memory cell and a peripheral circuit both having a MOS structure are provided on a semiconductor substrate, the method comprising: forming a gate electrode on the semiconductor substrate; Forming a drain region on the surface of the memory cell region of the semiconductor substrate; forming an insulating film on the semiconductor substrate; forming a resist covering the memory cell region on the semiconductor substrate; Forming a source / drain region on the surface of a semiconductor substrate by ion implantation using the resist and a gate electrode as a mask, etching the insulating film using the resist as a mask, and removing the resist; and A peripheral circuit in which a refractory metal film is formed on a substrate and heat-treated, and the insulating film is not left Forming a silicide film of the refractory metal on a source / drain region in a region, and forming a charge storage electrode connected to the drain region in a memory cell region. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項7】 請求項6記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 高融点金属のシリサイド膜を形成する工程の代わりに、 前記絶縁膜が残置していない周辺回路領域におけるソー
ス・ドレイン領域上に、選択化学気相成長法によって、
高融点金属膜を形成する工程を備えていることを特徴と
する半導体装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein, instead of the step of forming a silicide film of a high melting point metal, the step of forming a silicide film on the source / drain region in the peripheral circuit region where the insulating film is not left. By selective chemical vapor deposition,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a high melting point metal film.
【請求項8】 請求項6記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記ゲート電極は多結晶シリコン膜からなり、高融点金
属のシリサイド膜の形成の際に、前記絶縁膜が残置して
いないゲート電極上に前記高融点金属のシリサイド膜が
形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein said gate electrode is made of a polycrystalline silicon film, and said insulating film is not left when forming a refractory metal silicide film. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a silicide film of the refractory metal is formed thereon.
【請求項9】 請求項6記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記ゲート電極は、多結晶シリコン膜と高融点金属のシ
リサイド膜または高融点金属膜との積層構造からなり、
かつ、ゲート電極の形成の際に、そのゲート電極上に絶
縁膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the gate electrode has a laminated structure of a polycrystalline silicon film and a high melting point metal silicide film or a high melting point metal film,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising forming an insulating film on a gate electrode when forming the gate electrode.
【請求項10】 請求項6記載の半導体装置の製造方法
において、 周辺回路領域においてソース・ドレイン領域を形成する
とともに前記絶縁膜をエッチングする工程は、 半導体基板上にメモリセル領域と周辺回路第1導電型ト
ランジスタ領域とを覆う第1のレジストを形成し、前記
絶縁膜を異方性エッチングして、周辺回路第2導電型ト
ランジスタ領域のゲート電極の側壁に、前記絶縁膜を残
置させることによってサイドウォールを形成する工程
と、 周辺回路第2導電型トランジスタ領域において、前記第
1のレジストおよびゲート電極をマスクにしたイオン注
入によって、半導体基板表面にソース・ドレイン領域を
形成し、前記第1のレジストを除去する工程と、 半導体基板上にメモリセル領域と周辺回路第2導電型ト
ランジスタ領域とを覆う第2のレジストを形成し、前記
絶縁膜を等方性エッチングおよび異方性エッチングし
て、周辺回路第1導電型トランジスタ領域のゲート電極
の側壁に、前記絶縁膜を残置させることによってサイド
ウォールを形成する工程と、 周辺回路第1導電型トランジスタ領域において、前記第
2のレジストおよびゲート電極をマスクにしたイオン注
入によって、半導体基板表面にソース・ドレイン領域を
形成し、前記第2のレジストを除去する工程とを備えて
いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the step of forming a source / drain region in a peripheral circuit region and etching the insulating film comprises: forming a memory cell region and a peripheral circuit first on a semiconductor substrate. Forming a first resist covering the conductive transistor region, anisotropically etching the insulating film, and leaving the insulating film on the side wall of the gate electrode in the peripheral circuit second conductive transistor region to form a side resist; Forming a source / drain region on the surface of the semiconductor substrate by ion implantation using the first resist and a gate electrode as a mask in the peripheral circuit second conductivity type transistor region; Removing the memory cell region and the peripheral circuit second conductivity type transistor region on the semiconductor substrate. A second resist is formed to cover the insulating film, and the insulating film is isotropically and anisotropically etched to leave the insulating film on the side wall of the gate electrode in the peripheral circuit first conductivity type transistor region. Forming a source / drain region on the surface of the semiconductor substrate by ion implantation using the second resist and the gate electrode as a mask in the peripheral circuit first conductivity type transistor region; and forming the second resist A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項11】 半導体基板上に、ともにMOS構造を
有するメモリセルおよび周辺回路が設けられた半導体装
置を製造する半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上にゲート電極を形成する工程と、 前記半導体基板のメモリセル領域における表面にドレイ
ン領域を形成する工程と、 前記半導体基板上に、絶縁膜を形成する工程と、 メモリセル領域において、前記ドレイン領域と接続した
電荷蓄積電極を前記絶縁膜上に形成する工程と、 前記半導体基板上に容量絶縁膜および導電膜を積層し、
この導電膜上にメモリセル領域内の所定の領域を覆うプ
レート電極形成用レジストを形成し、このプレート電極
形成用レジストをマスクにして前記導電膜をエッチング
し、前記電荷蓄積電極およびこの電荷蓄積電極と接続さ
れたドレイン領域を容量絶縁膜を介して覆うプレート電
極を形成する工程と、 前記プレート電極形成用レジストまたはプレート電極を
マスクにして、前記絶縁膜をエッチングする工程と、 前記半導体基板上に高融点金属膜を形成して熱処理を行
い、前記絶縁膜が残置していない周辺回路領域における
ソース・ドレイン領域上に、前記高融点金属のシリサイ
ド膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする半
導体装置の製造方法。
11. A semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device in which a memory cell and a peripheral circuit both having a MOS structure are provided on a semiconductor substrate, comprising: a step of forming a gate electrode on the semiconductor substrate; Forming a drain region on a surface of a memory cell region of the semiconductor substrate; forming an insulating film on the semiconductor substrate; forming a charge storage electrode connected to the drain region in the memory cell region on the insulating film; Forming a capacitor insulating film and a conductive film on the semiconductor substrate;
A resist for forming a plate electrode covering a predetermined area in the memory cell region is formed on the conductive film, the conductive film is etched using the resist for forming the plate electrode as a mask, and the charge storage electrode and the charge storage electrode are etched. Forming a plate electrode that covers the drain region connected to the semiconductor substrate via a capacitor insulating film; etching the insulating film using the plate electrode forming resist or the plate electrode as a mask; and Forming a high-melting-point metal film and performing a heat treatment to form a silicide film of the high-melting-point metal on source / drain regions in a peripheral circuit region where the insulating film is not left. Manufacturing method of a semiconductor device.
【請求項12】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記高融点金属のシリサイド膜を形成する前に、前記プ
レート電極およびゲート電極をマスクにしたイオン注入
によって、半導体基板表面にソース・ドレイン領域を形
成する工程を備えていることを特徴した半導体装置の製
造方法。
12. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein before forming the silicide film of the refractory metal, a source electrode is formed on the surface of the semiconductor substrate by ion implantation using the plate electrode and the gate electrode as a mask. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming a drain region.
【請求項13】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記プレート電極は、メモリセル領域において、ビット
線と接続されるソース領域上を避けて形成され、 前記高融点金属のシリサイド膜の形成の際に、メモリセ
ル領域における前記ビット線と接続されるソース領域上
に、前記高融点金属のシリサイド膜が形成されることを
特徴とする半導体装置の製造方法。
13. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the plate electrode is formed in a memory cell region so as to avoid over a source region connected to a bit line. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a silicide film of the refractory metal on a source region connected to the bit line in a memory cell region.
【請求項14】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記ゲート電極は多結晶シリコン膜からなり、前記シリ
サイド膜の形成の際に、前記ゲート電極上に前記高融点
金属のシリサイド膜が形成されることを特徴とする半導
体装置の製造方法。
14. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein said gate electrode is made of a polycrystalline silicon film, and said silicide film of said high melting point metal is formed on said gate electrode when said silicide film is formed. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized by being formed.
【請求項15】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記導電膜は多結晶シリコン膜からなり、前記シリサイ
ド膜の形成の際に、前記導電膜から形成されたプレート
電極上に前記高融点金属のシリサイド膜が形成されるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein said conductive film is made of a polycrystalline silicon film, and said high conductive film is formed on a plate electrode formed of said conductive film when said silicide film is formed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising forming a silicide film of a melting point metal.
【請求項16】 請求項11記載の半導体装置の製造方
法において、 前記絶縁膜のエッチング工程は、 前記絶縁膜をエッチングする前に、前記プレート電極形
成用レジストを除去して半導体基板上に第2の絶縁膜を
形成する工程と、 前記絶縁膜とともに前記第2の絶縁膜をエッチングし、
前記プレート電極の側壁に、前記第2の絶縁膜を残置さ
せることによってサイドウォールを形成する工程とを備
えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein, in the step of etching the insulating film, the resist for forming a plate electrode is removed before etching the insulating film. Forming an insulating film, and etching the second insulating film together with the insulating film;
Forming a side wall by leaving the second insulating film on a side wall of the plate electrode.
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Effective date: 20080708