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JP2004274077A - Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor - Google Patents

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JP2004274077A
JP2004274077A JP2004144257A JP2004144257A JP2004274077A JP 2004274077 A JP2004274077 A JP 2004274077A JP 2004144257 A JP2004144257 A JP 2004144257A JP 2004144257 A JP2004144257 A JP 2004144257A JP 2004274077 A JP2004274077 A JP 2004274077A
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Akio Nishida
彰男 西田
Yasuko Yoshida
安子 吉田
Shuji Ikeda
修二 池田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device, such as a high-performance semiconductor integrated circuit device whose soft errors of a SRAM(static random access memory) are reduced. <P>SOLUTION: The SRAM memory cell includes a pair of n-channel type MISFETs(metal insulator semiconductor field effect transistor), in whch a pair of the gate electrode and the drain are cross-connected, and the surface of a wiring MD2 of the cross-connected portion protrudes from the surface of a silicon oxide film 21, and a silicon nitride film 23 of a capacitive dielectric film and an upper electrode 24 are formed on the wiring MD2. The capacitance C can be formed of the wiring MD2, the silicon nitride film 23 and upper electrode 24, and the soft errors due to α rays can be reduced. Moreover, since the capacitance can be formed on the the sidewalls of the wiring MD2 too, increase in the capacitance can be attained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体集積回路装置およびその製造技術に関し、特に、SRAM(Static Random Access Memory)を有する半導体集積回路装置に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having an SRAM (Static Random Access Memory).

パソコンやワークステーション用のキャッシュメモリには、SRAMが使用されている。   SRAM is used as a cache memory for personal computers and workstations.

このSRAMは、1ビットの情報を記憶するフリップフロップ回路と2個の情報転送用MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)とで構成され、このフリップフロップ回路は、例えば、一対の駆動用MISFETと一対の負荷用MISFETとで構成される。   The SRAM includes a flip-flop circuit that stores 1-bit information and two MISFETs (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistors) for information transfer. The flip-flop circuit includes, for example, a pair of driving MISFETs and a pair of driving MISFETs. And the load MISFET.

このようなメモリセルに対し、α線によるソフトエラーが問題となっている。α線によるソフトエラーとは、外界の宇宙線に含まれるα線やLSIのパッケージ材料中に含まれる放射性原子から放出されるα線が、メモリセル内に入り、メモリセル中に保存されている情報を破壊する現象である。   For such a memory cell, a soft error due to α rays has become a problem. A soft error due to α-rays means that α-rays contained in external cosmic rays and α-rays emitted from radioactive atoms contained in LSI package material enter a memory cell and are stored in the memory cell. It is a phenomenon that destroys information.

このα線対策のために、メモリセル中の情報蓄積部(前記フリップフロップ回路の入出力部)に容量を付加し、情報蓄積部の容量を増加させる方法が検討されている。   As a countermeasure against α rays, a method of increasing the capacity of the information storage unit by adding a capacity to the information storage unit (input / output unit of the flip-flop circuit) in the memory cell is being studied.

例えば、特開平11−17027号公報(特許文献1)には、FETQp’、Qnd’のドレイン領域と接続された多結晶シリコン10と、FETQp、Qndのドレイン領域と接続された多結晶シリコン11とによって容量を形成することによって、ソフトエラー耐性を向上させる技術が記載されている。   For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-17027 (Patent Document 1) discloses that a polycrystalline silicon 10 connected to drain regions of FETs Qp ′ and Qnd ′ and a polycrystalline silicon 11 connected to drain regions of FETs Qp and Qnd. A technique for improving soft error resistance by forming a capacitor by using the method is described.

また、特開平10−163440号公報(特許文献2)には、情報を記憶するフリップフロップ回路の入出力端子を交差結合する局所配線L1、L2とこれらの間に介在する薄い絶縁膜とでキャパシタCを構成することにより、メモリセルの蓄積ノードの容量を増加させ、α線ソフトエラー耐性の低下を防ぐ技術が記載されている。
特開平11−17027号公報 特開平10−163440号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-163440 (Patent Document 2) discloses that a local wiring L1, L2 cross-connecting input / output terminals of a flip-flop circuit for storing information and a thin insulating film interposed between the local wirings L1, L2. A technique is described in which C is configured to increase the capacity of a storage node of a memory cell and prevent a decrease in α-ray soft error resistance.
JP-A-11-17027 JP-A-10-163440

しかしながら、メモリセルの高集積化に伴う微細化が進むと、容量を形成することができる領域も小さくなる。従って、情報蓄積部の容量を増加させることに限界が生じてくる。   However, as the miniaturization of memory cells progresses with higher integration, the area where a capacitor can be formed also becomes smaller. Therefore, there is a limit in increasing the capacity of the information storage unit.

一方、製品の使用目的等に応じて容量の目標値も高くなってきている。図48は、電源電圧(Vcc)が、1.2Vの製品および1.5Vの製品に対するα線の入射エネルギー(MeV)とノイズ電荷量(C)との関係を示す図である。図48に示すように、α線を、情報蓄積部に照射すると、情報蓄積部に電荷(ノイズ)が蓄積される。この電荷の最大値は、1.2Vの製品においては、6.2fCである。この製品の臨界電荷量が4.3fCであることから、各ノードには、1.9(=6.2−4.3)fC以上の電荷量を蓄積することができる容量を追加する必要がある。また、1.5Vの製品においては、この電荷の最大値は、6.1fCであり、臨界電荷量が3.4fCであることから、各ノードには、2.7(=6.1−3.4)fCの電荷量を蓄積することができる容量を追加する必要がある。なお、臨界電荷量とは、情報蓄積部に保持された情報(1もしくは0)を反転させてしまう電荷量をいう。   On the other hand, the target value of the capacity is also increasing according to the purpose of use of the product. FIG. 48 is a diagram showing the relationship between the incident energy of α rays (MeV) and the amount of noise charge (C) for products whose power supply voltage (Vcc) is 1.2 V and 1.5 V. As shown in FIG. 48, when the information storage unit is irradiated with α rays, electric charges (noise) are stored in the information storage unit. The maximum value of this charge is 6.2 fC in a 1.2 V product. Since the critical charge of this product is 4.3 fC, it is necessary to add a capacity that can store a charge of 1.9 (= 6.2-4.3) fC or more to each node. is there. In a 1.5 V product, the maximum value of this charge is 6.1 fC, and the critical charge amount is 3.4 fC, so that 2.7 (= 6.1-3) is applied to each node. .4) It is necessary to add a capacitor capable of storing the charge amount of fC. Note that the critical charge amount is a charge amount that inverts information (1 or 0) held in the information storage unit.

このように、微細化により容量を形成することができる領域が小さくなっているにもかかわらず、要求される容量は大きくなってきている。   As described above, the required capacitance has been increased in spite of the fact that the area where the capacitance can be formed has been reduced due to miniaturization.

本発明の目的は、半導体集積回路装置、例えば、SRAMのメモリセルの情報蓄積部の容量を確保することにより、α線によるソフトエラーを低減することができる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing a soft error due to α rays by securing a capacity of an information storage unit of a memory cell of a semiconductor integrated circuit device, for example, an SRAM.

本発明の他の目的は、半導体集積回路装置、例えば、SRAMのメモリセルのソフトエラーを低減させた高性能の半導体集積回路装置を提供することにある。   It is another object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit device, for example, a high-performance semiconductor integrated circuit device in which soft errors in a memory cell of an SRAM are reduced.

本発明の前記目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

(1)本発明の半導体集積回路装置は、それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置であって、前記nチャネル型MISFET上に形成された層間絶縁膜と、前記ゲート電極とドレインとを接続する導電層であって、前記ゲート電極からドレインまで延在する接続孔内に形成され、前記層間絶縁膜の表面より突出した突出部を有する導電層と、前記導電層の上部および突出部の側壁に沿って形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上に形成された上部電極と、を有する。このような手段によれば、導電層、容量絶縁膜および上部電極とで容量を形成することができるためα線によるソフトエラーを低減することができる。また、前記導電層の突出部の側壁にも容量を形成することができるため、容量の増加を図ることができる。   (1) A semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs each having a gate electrode and a drain cross-connected, the n-channel MISFET being a component. A conductive layer connecting the gate electrode and the drain formed on the type MISFET, and formed in a connection hole extending from the gate electrode to the drain; A conductive layer having a protruding protrusion; a capacitor insulating film formed on the conductive layer and along a side wall of the protrusion; and an upper electrode formed on the capacitor insulating film. According to such a means, since a capacitance can be formed by the conductive layer, the capacitance insulating film, and the upper electrode, a soft error due to α rays can be reduced. Further, since a capacitance can be formed also on the side wall of the protruding portion of the conductive layer, the capacitance can be increased.

(2)本発明の半導体集積回路装置は、それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置であって、前記nチャネル型MISFET上に形成された層間絶縁膜と、前記ゲート電極とドレインとを接続する導電層であって、前記ゲート電極からドレインまで延在する接続孔内に形成された導電層と、前記導電層の上部に形成された下部電極と、前記下部電極の上部に形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上に形成された上部電極と、を有する。このような手段によれば、下部電極、容量絶縁膜および上部電極とで容量を形成することができるためα線によるソフトエラーを低減することができる。また、前記下部電極の形成領域を、導電層の形成領域より大きくすれば、容量を増加させることができる。   (2) The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs each having a gate electrode and a drain cross-connected to each other. A conductive layer for connecting the gate electrode and the drain, the conductive layer being formed in a connection hole extending from the gate electrode to the drain, and the conductive layer , A lower electrode formed on the lower electrode, a capacitor insulating film formed on the lower electrode, and an upper electrode formed on the capacitor insulating film. According to such a means, since a capacitance can be formed by the lower electrode, the capacitor insulating film, and the upper electrode, a soft error due to α rays can be reduced. Further, when the formation region of the lower electrode is made larger than the formation region of the conductive layer, the capacitance can be increased.

(3)本発明の半導体集積回路装置は、それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置であって、前記nチャネル型MISFET上に形成された層間絶縁膜と、前記ゲート電極とドレインとを接続する導電層であって、前記ゲート電極からドレインまで延在する接続孔内に形成され、前記層間絶縁膜の表面より突出した突出部を有する導電層と、前記導電層の上部および突出部の側壁に沿って形成された下部電極と、前記下部電極の上部に形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上に形成された上部電極と、を有する。このような手段によれば、下部電極、容量絶縁膜および上部電極とで導電層に接続される容量を形成することができるためα線によるソフトエラーを低減することができる。また、前記下部電極の形成領域を、導電層の形成領域より大きくすれば、容量を増加させることができ、また、前記導電層の突出部の側壁に沿って形成された下部電極上にも容量を形成することができるため、容量の増加を図ることができる。   (3) The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs each having a gate electrode and a drain cross-connected, wherein the n-channel MISFET is a component. A conductive layer connecting the gate electrode and the drain formed on the type MISFET, and formed in a connection hole extending from the gate electrode to the drain; A conductive layer having a protruding protrusion, a lower electrode formed along the upper side of the conductive layer and a side wall of the protrusion, a capacitor insulating film formed on the lower electrode, and And an upper electrode formed. According to such a means, a capacitance connected to the conductive layer can be formed by the lower electrode, the capacitor insulating film, and the upper electrode, so that a soft error due to α rays can be reduced. Further, when the formation region of the lower electrode is made larger than the formation region of the conductive layer, the capacitance can be increased, and the capacitance can be formed on the lower electrode formed along the side wall of the protrusion of the conductive layer. Can be formed, so that the capacity can be increased.

(4)本発明の半導体集積回路装置は、それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置であって、前記nチャネル型MISFET上に形成された層間絶縁膜と、前記ゲート電極とドレインとを接続する導電層であって、前記ゲート電極からドレインまで延在する接続孔内に形成され、その表面に凹部を有する導電層と、前記凹部内を含む前記導電層の上部に形成された容量絶縁膜と、前記容量絶縁膜上に形成された上部電極と、を有する。このような手段によれば、導電層、容量絶縁膜および上部電極とで容量を形成することができるためα線によるソフトエラーを低減することができる。また、前記導電層の凹部上にも容量を形成することができるため、容量の増加を図ることができる。   (4) The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs each having a gate electrode and a drain cross-connected, the n-channel MISFET being a component. A conductive layer for connecting the gate electrode and the drain, the conductive layer being formed in a connection hole extending from the gate electrode to the drain, and having a recess on the surface thereof. A capacitive insulating film formed on the conductive layer including the inside of the concave portion, and an upper electrode formed on the capacitive insulating film. According to such a means, since a capacitance can be formed by the conductive layer, the capacitance insulating film, and the upper electrode, a soft error due to α rays can be reduced. In addition, since a capacitance can be formed also on the concave portion of the conductive layer, the capacitance can be increased.

(5)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記nチャネル型MISFETを形成する工程と、前記nチャネル型MISFET上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記nチャネル型MISFETのゲート電極上からドレインまで延在する接続孔を形成する工程と、前記接続孔内を含む前記層間絶縁膜上に導電性膜を堆積する工程と、前記導電性膜を前記層間絶縁膜の表面が露出するまで研磨することにより前記接続孔内に埋め込まれた導電層を形成する工程と、露出した前記層間絶縁膜の表面をさらにエッチングすることによって、前記導電層の側壁の上部を露出させる工程と、前記導電層の上部および露出した側壁に沿って容量絶縁膜を形成する工程と、前記容量絶縁膜上に上部電極を形成する工程と、を有する。このような手段によれば、導電層、容量絶縁膜および上部電極とで構成される容量によりソフトエラーを低減した半導体集積回路装置を形成することができる。前記層間絶縁膜の表面をさらにエッチングし、導電層の側壁の上部を露出させることによって、容量の増加を図ることができる。   (5) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs each having a gate electrode and a drain cross-connected. A step of forming the n-channel MISFET; a step of forming an interlayer insulating film on the n-channel MISFET; and forming a connection hole extending from a gate electrode of the n-channel MISFET to a drain. A step of depositing a conductive film on the interlayer insulating film including the inside of the connection hole, and embedding the conductive film in the connection hole by polishing until the surface of the interlayer insulating film is exposed. Forming a conductive layer, and further etching the exposed surface of the interlayer insulating film to expose an upper portion of a sidewall of the conductive layer. And a step, a step of forming a capacitor insulating film along the top and the exposed sidewall of the conductive layer, and forming an upper electrode on the capacitive insulating film. According to such a means, it is possible to form a semiconductor integrated circuit device in which soft errors are reduced by the capacitance constituted by the conductive layer, the capacitor insulating film and the upper electrode. The capacitance can be increased by further etching the surface of the interlayer insulating film and exposing the upper part of the side wall of the conductive layer.

(6)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記nチャネル型MISFETを形成する工程と、前記nチャネル型MISFET上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記一対のnチャネル型MISFETのうち一方のゲート電極上か他方のドレインまで延在する接続孔を形成する工程と、前記接続孔内を含む前記層間絶縁膜上に導電性膜を堆積する工程と、前記導電層の上部に下部電極を形成する工程と、前記下部電極上に容量絶縁膜を形成する工程と、前記容量絶縁膜上に上部電極を形成する工程と、を有する。このような手段によれば、下部電極、容量絶縁膜および上部電極とで構成される容量によりソフトエラーを低減した半導体集積回路装置を形成することができる。また、前記下部電極の形成領域を、導電層の形成領域より大きくすれば、容量の増加を図ることができる。   (6) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs whose gate electrodes and drains are cross-connected. A step of forming the n-channel MISFET; a step of forming an interlayer insulating film on the n-channel MISFET; and a step of extending to one gate electrode or the other drain of the pair of n-channel MISFETs. Forming an existing connection hole, depositing a conductive film on the interlayer insulating film including the inside of the connection hole, forming a lower electrode on the conductive layer, and forming a lower electrode on the lower electrode. Forming a capacitive insulating film; and forming an upper electrode on the capacitive insulating film. According to such a means, it is possible to form a semiconductor integrated circuit device in which soft errors are reduced by the capacitance constituted by the lower electrode, the capacitor insulating film, and the upper electrode. Further, when the formation region of the lower electrode is made larger than the formation region of the conductive layer, the capacitance can be increased.

(7)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記nチャネル型MISFETを形成する工程と、前記nチャネル型MISFET上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記一対のnチャネル型MISFETのうち一方のゲート電極上から他方のドレインまで延在する接続孔を形成する工程と、前記接続孔内を含む前記層間絶縁膜上に導電性膜を堆積する工程と、前記導電性膜を前記層間絶縁膜の表面が露出するまで研磨することにより前記接続孔内に埋め込まれた導電層を形成する工程と、露出した前記層間絶縁膜の表面をさらにエッチングすることによって、前記導電層の側壁の上部を露出させる工程と、前記導電層の上部および露出した側壁に沿って下部電極を形成する工程と、前記下部電極上に容量絶縁膜を形成する工程と、前記容量絶縁膜上に上部電極を形成する工程と、を有する。このような手段によれば、下部電極、容量絶縁膜および上部電極とで構成される容量によりソフトエラーを低減した半導体集積回路装置を形成することができる。また、前記下部電極の形成領域を、導電層の形成領域より大きくすれば、容量の増加を図ることができる。また、前記導電層の露出した側壁に沿って形成された下部電極上にも容量を形成することができるため、容量の増加を図ることができる。   (7) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs each having a gate electrode and a drain cross-connected. A step of forming the n-channel MISFET; a step of forming an interlayer insulating film on the n-channel MISFET; and a step of extending from one gate electrode of the pair of n-channel MISFETs to the other drain. Forming an existing connection hole, depositing a conductive film on the interlayer insulating film including the inside of the connection hole, and polishing the conductive film until the surface of the interlayer insulating film is exposed. Forming a conductive layer embedded in the connection hole, and further etching the exposed surface of the interlayer insulating film to form the conductive layer Exposing an upper part of the side wall, forming a lower electrode along the upper part of the conductive layer and the exposed side wall, forming a capacitive insulating film on the lower electrode, and forming an upper part on the capacitive insulating film. Forming an electrode. According to such a means, it is possible to form a semiconductor integrated circuit device in which soft errors are reduced by the capacitance constituted by the lower electrode, the capacitor insulating film, and the upper electrode. Further, when the formation region of the lower electrode is made larger than the formation region of the conductive layer, the capacitance can be increased. In addition, since a capacitance can be formed on the lower electrode formed along the exposed side wall of the conductive layer, the capacitance can be increased.

(8)本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記nチャネル型MISFETを形成する工程と、前記nチャネル型MISFET上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記nチャネル型MISFETのゲート電極上からドレインまで延在する接続孔を形成する工程と、前記接続孔内を含む前記層間絶縁膜上に導電性膜を堆積する工程であって、前記接続孔の半径より小さい膜厚の導電性膜を堆積する工程と、前記導電性膜を前記層間絶縁膜の表面が露出するまで研磨することにより前記接続孔内に埋め込まれ、その上部に凹部を有する導電層を形成する工程と、前記導電層の上部に容量絶縁膜を形成する工程と、前記容量絶縁膜上に上部電極を形成する工程と、を有する。このような手段によれば、導電層、容量絶縁膜および上部電極とで構成される容量によりソフトエラーを低減した半導体集積回路装置を形成することができる。また、前記導電層の凹部上にも容量を形成することができるため、容量の増加を図ることができる。   (8) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs whose gate electrodes and drains are cross-connected. A step of forming the n-channel MISFET; a step of forming an interlayer insulating film on the n-channel MISFET; and forming a connection hole extending from a gate electrode of the n-channel MISFET to a drain. A step of depositing a conductive film on the interlayer insulating film including the inside of the connection hole, wherein a step of depositing a conductive film having a thickness smaller than the radius of the connection hole; Forming a conductive layer buried in the connection hole by polishing until the surface of the interlayer insulating film is exposed and having a concave portion thereon; And a step of forming a capacitor insulating film on the top, and forming an upper electrode on the capacitive insulating film. According to such a means, it is possible to form a semiconductor integrated circuit device in which soft errors are reduced by the capacitance constituted by the conductive layer, the capacitor insulating film and the upper electrode. In addition, since a capacitance can be formed also on the concave portion of the conductive layer, the capacitance can be increased.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.

(1)それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFET(Qd1、Qd2)を有するSRAMメモリセルの、交差接続配線(MD1、MD2)上に容量絶縁膜(窒化シリコン膜23)と、上部電極24とを形成したので、この配線、容量絶縁膜および上部電極とで容量を形成することができる。その結果、α線によるソフトエラーを低減することができる。   (1) A capacitance insulating film (silicon nitride film) is formed on the cross-connecting wirings (MD1, MD2) of an SRAM memory cell having a pair of n-channel MISFETs (Qd1, Qd2) whose gate electrodes and drains are cross-connected. Since 23) and the upper electrode 24 are formed, a capacitance can be formed by the wiring, the capacitor insulating film, and the upper electrode. As a result, soft errors due to α rays can be reduced.

また、前記配線表面を層間絶縁膜(窒化シリコン膜17、PSG膜20および酸化シリコン膜21)の表面より突出した形状としたので、この突出部の側壁にも容量を形成することができるため、容量の増加を図ることができる。   Further, since the surface of the wiring is formed so as to protrude from the surface of the interlayer insulating film (silicon nitride film 17, PSG film 20, and silicon oxide film 21), a capacitance can be formed on the side wall of this protruding portion. The capacity can be increased.

(2)それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを有するSRAMメモリセルの、交差接続配線(MD1、MD2)上に下部電極22と、容量絶縁膜(窒化シリコン膜23)と、上部電極24とを形成したので、この配線上に、下部電極、容量絶縁膜および上部電極からなる容量を形成することができる。その結果、α線によるソフトエラーを低減することができる。また、前記下部電極の形成領域を、配線の形成領域より大きくすれば、容量を増加させることができる。   (2) In the SRAM memory cell having a pair of n-channel MISFETs in which each gate electrode and drain are cross-connected, the lower electrode 22 and the capacitor insulating film (silicon nitride film) are formed on the cross-connecting wires (MD1, MD2). 23) and the upper electrode 24 are formed, so that a capacitor composed of the lower electrode, the capacitor insulating film and the upper electrode can be formed on this wiring. As a result, soft errors due to α rays can be reduced. In addition, when the formation region of the lower electrode is made larger than the formation region of the wiring, the capacitance can be increased.

(3)それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを有するSRAMメモリセルの、交差接続配線(MD1、MD2)表面を層間絶縁膜の表面より突出した形状とし、この配線上に、下部電極、容量絶縁膜および上部電極からなる容量を形成したので、α線によるソフトエラーを低減することができ、また、容量を増加させることができる。   (3) The surface of the cross-connecting wiring (MD1, MD2) of the SRAM memory cell having a pair of n-channel MISFETs whose gate electrodes and drains are cross-connected is formed so as to protrude from the surface of the interlayer insulating film. Since the capacitor including the lower electrode, the capacitor insulating film, and the upper electrode is formed on the wiring, soft errors due to α rays can be reduced, and the capacitance can be increased.

(4)それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを有するSRAMメモリセルの、交差接続配線(MD1、MD2)表面に凹部aを形成したので、この凹部上にも容量を形成することができるため、容量の増加を図ることができる。   (4) Since the recess a is formed on the surface of the cross connection wirings (MD1, MD2) of the SRAM memory cell having a pair of n-channel MISFETs in which the gate electrode and the drain are cross connected, the recess a is also formed on the recess. Since the capacitance can be formed, the capacitance can be increased.

(5)α線によるソフトエラーを低減した、高性能のSRAMメモリセルを製造することができる。   (5) A high-performance SRAM memory cell in which soft errors due to α rays are reduced can be manufactured.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals in principle, and the repeated description thereof will be omitted.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1であるSRAMのメモリセルを示す等価回路図である。図示のように、このメモリセルMCは、一対の相補性データ線(データ線DL、データ線/(バー)DL)とワード線WLとの交差部に配置され、一対の駆動用MISFETQd1,Qd2 、一対の負荷用MISFETQp1,Qp2 および一対の転送用MISFETQt1,Qt2 により構成されている。駆動用MISFETQd1,Qd2 および転送用MISFETQt1,Qt2 はnチャネル型MISFETで構成され、負荷用MISFETQp1,Qp2 はpチャネル型MISFETで構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a memory cell of the SRAM according to the first embodiment. As shown, this memory cell MC is arranged at the intersection of a pair of complementary data lines (data line DL, data line / (bar) DL) and a word line WL, and a pair of driving MISFETs Qd1, Qd2, It is constituted by a pair of load MISFETs Qp1 and Qp2 and a pair of transfer MISFETs Qt1 and Qt2. The drive MISFETs Qd1 and Qd2 and the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 are formed of n-channel MISFETs, and the load MISFETs Qp1 and Qp2 are formed of p-channel MISFETs.

メモリセルMCを構成する上記6個のMISFETのうち、駆動用MISFETQd1 および負荷用MISFETQp1 は、CMOSインバータINV1 を構成し、駆動用MISFETQd2 および負荷用MISFETQp2 は、CMOSインバータINV2 を構成している。これら一対のCMOSインバータINV1,INV2 の相互の入出力端子(蓄積ノードA、B)は、交差結合され、1ビットの情報を記憶する情報蓄積部としてのフリップフロップ回路を構成している。また、このフリップフロップ回路の一方の入出力端子(蓄積ノードA)は、転送用MISFETQt1 のソース、ドレイン領域の一方に接続され、他方の入出力端子(蓄積ノードB)は、転送用MISFETQt2 のソース、ドレイン領域の一方に接続されている。   Of the six MISFETs constituting the memory cell MC, the driving MISFET Qd1 and the load MISFET Qp1 constitute a CMOS inverter INV1, and the driving MISFET Qd2 and the load MISFET Qp2 constitute a CMOS inverter INV2. The input / output terminals (storage nodes A and B) of the pair of CMOS inverters INV1 and INV2 are cross-coupled to form a flip-flop circuit as an information storage unit for storing 1-bit information. One input / output terminal (storage node A) of the flip-flop circuit is connected to one of the source and drain regions of the transfer MISFET Qt1, and the other input / output terminal (storage node B) is connected to the source of the transfer MISFET Qt2. , And one of the drain regions.

さらに、転送用MISFETQt1 のソース、ドレイン領域の他方はデータ線DLに接続され、転送用MISFETQt2 のソース、ドレイン領域の他方はデータ線/DLに接続されている。また、フリップフロップ回路の一端(負荷用MISFETQp1,Qp2 の各ソース領域)は電源電圧(Vcc) に接続され、他端(駆動用MISFETQd1,Qd2 の各ソース領域)は基準電圧(Vss) に接続されている。   Further, the other of the source and drain regions of the transfer MISFET Qt1 is connected to the data line DL, and the other of the source and drain regions of the transfer MISFET Qt2 is connected to the data line / DL. One end (the source regions of the load MISFETs Qp1 and Qp2) of the flip-flop circuit is connected to the power supply voltage (Vcc), and the other end (the source regions of the drive MISFETs Qd1 and Qd2) is connected to the reference voltage (Vss). ing.

上記回路の動作を説明すると、一方のCMOSインバータINV1 の蓄積ノードAが高電位(“H" )であるときには、駆動用MISFETQd2 がONになるので、他方のCMOSインバータINV2 の蓄積ノードBが低電位(“L" )になる。従って、駆動用MISFETQd1 がOFFになり、蓄積ノードAの高電位(“H" )が保持される。すなわち、一対のCMOSインバータINV1,INV2 を交差結合させたラッチ回路によって相互の蓄積ノードA、Bの状態が保持され、電源電圧が印加されている間、情報が保存される。   The operation of the above circuit will be described. When the storage node A of one CMOS inverter INV1 is at a high potential ("H"), the driving MISFET Qd2 is turned on, and the storage node B of the other CMOS inverter INV2 is at a low potential. (“L”). Therefore, the driving MISFET Qd1 is turned off, and the high potential (“H”) of the storage node A is held. That is, the state of the mutual storage nodes A and B is held by a latch circuit in which a pair of CMOS inverters INV1 and INV2 are cross-coupled, and information is stored while the power supply voltage is applied.

転送用MISFETQt1,Qt2 のそれぞれのゲート電極にはワード線WLが接続され、このワード線WLによって転送用MISFETQt1,Qt2 の導通、非導通が制御される。すなわち、ワード線WLが高電位(“H" )であるときには、転送用MISFETQt1,Qt2 がONになり、フリップフロップ回路と相補性データ線(データ線DL,/DL)とが電気的に接続されるので、蓄積ノードA、Bの電位状態(“H" または“L" )がデータ線DL、/DLに現れ、メモリセルMCの情報として読み出される。   A word line WL is connected to each gate electrode of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2, and the conduction and non-conduction of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 are controlled by the word line WL. That is, when the word line WL is at a high potential ("H"), the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 are turned on, and the flip-flop circuit is electrically connected to the complementary data lines (data lines DL and / DL). Therefore, the potential states (“H” or “L”) of the storage nodes A and B appear on the data lines DL and / DL, and are read as information of the memory cells MC.

メモリセルMCに情報を書き込むには、ワード線WLを“H" 電位レベル、転送用MISFETQt1,Qt2 をON状態にしてデータ線DL、/DLの情報を蓄積ノードA、Bに伝達する。   To write information into the memory cell MC, the word line WL is set to the "H" potential level, the transfer MISFETs Qt1, Qt2 are turned on, and the information on the data lines DL, / DL is transmitted to the storage nodes A, B.

次に、本実施の形態のSRAMの製造方法を図2〜図17を用いて説明する。   Next, a method for manufacturing the SRAM of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、図2および図3に示すように、半導体基板1中に素子分離2を形成する。図3は、メモリセル約1個分の領域を示す半導体基板の平面図であり、図2は、図3の断面図であり、図3のA−A断面と対応する。この素子分離2は、以下のように形成する。例えば1〜10Ωcm程度の比抵抗を有するp型の単結晶シリコンからなる半導体基板1をエッチングすることにより深さ250nm程度の素子分離溝を形成する。   First, as shown in FIGS. 2 and 3, an element isolation 2 is formed in a semiconductor substrate 1. FIG. 3 is a plan view of a semiconductor substrate showing a region for about one memory cell, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 3, which corresponds to a cross section taken along line AA of FIG. This element isolation 2 is formed as follows. For example, an element isolation groove having a depth of about 250 nm is formed by etching a semiconductor substrate 1 made of p-type single crystal silicon having a specific resistance of about 1 to 10 Ωcm.

その後、半導体基板1を約1000℃で熱酸化することによって、溝の内壁に膜厚10nm程度の薄い酸化シリコン膜(図示せず)を形成する。この酸化シリコン膜は、溝の内壁に生じたドライエッチングのダメージを回復すると共に、次の工程で溝の内部に埋め込まれる酸化シリコン膜5と半導体基板1との界面に生じるストレスを緩和するために形成する。   Thereafter, the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized at about 1000 ° C. to form a thin silicon oxide film (not shown) having a thickness of about 10 nm on the inner wall of the groove. This silicon oxide film is used to recover the damage of the dry etching generated on the inner wall of the groove and to relieve the stress generated at the interface between the silicon oxide film 5 and the semiconductor substrate 1 embedded in the groove in the next step. Form.

次に、溝の内部を含む半導体基板1上にCVD(Chemical Vapor deposition)法で膜厚450〜500nm程度の酸化シリコン膜5を堆積し、化学的機械研磨(CMP;Chemical Mechanical Polishing)法で溝の上部の酸化シリコン膜5を研磨し、その表面を平坦化する。   Next, a silicon oxide film 5 having a film thickness of about 450 to 500 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 including the inside of the groove by a CVD (Chemical Vapor deposition) method, and the groove is formed by a chemical mechanical polishing (CMP) method. Is polished and the surface thereof is flattened.

次に、半導体基板1にp型不純物(ホウ素)およびn型不純物(例えばリン)をイオン打ち込みした後、約1000℃の熱処理で上記不純物を拡散させることによって、半導体基板1にp型ウエル3およびn型ウエル4を形成する。図3に示すように、半導体基板1には、2つのp型ウエル3および2つのn型ウエル4主表面である活性領域An1、An2、Ap1、Ap2が形成され、これらの活性領域は、酸化シリコン膜5が埋め込まれた素子分離2で囲まれている。   Next, a p-type impurity (boron) and an n-type impurity (for example, phosphorus) are ion-implanted into the semiconductor substrate 1, and then the impurities are diffused by a heat treatment at about 1000 ° C., so that the p-type well 3 and the An n-type well 4 is formed. As shown in FIG. 3, active regions An1, An2, Ap1, and Ap2, which are main surfaces of two p-type wells 3 and two n-type wells 4, are formed in the semiconductor substrate 1, and these active regions are oxidized. It is surrounded by an element isolation 2 in which a silicon film 5 is embedded.

また、追って詳細に説明するように、メモリセルMCを構成する6個のMISFET(Qt1、Qt2、Qd1、Qd2、Qp1、Qp2)のうちnチャネル型MISFET(Qt1、Qd1)は、活性領域Ap1(p型ウエル3)上に形成され、nチャネル型MISFET(Qt2、Qd2)は、活性領域Ap2(p型ウエル3)上に形成される。また、pチャネル型MISFET(Qp2)は、活性領域An1(n型ウエル4)上に形成され、pチャネル型MISFET(Qp1)は、活性領域An2(n型ウエル4)上に形成される。   Further, as will be described later in detail, among the six MISFETs (Qt1, Qt2, Qd1, Qd2, Qp1, Qp2) constituting the memory cell MC, the n-channel type MISFET (Qt1, Qd1) has an active region Ap1 ( The n-channel MISFET (Qt2, Qd2) is formed on the p-type well 3), and is formed on the active region Ap2 (p-type well 3). The p-channel MISFET (Qp2) is formed on the active region An1 (n-type well 4), and the p-channel MISFET (Qp1) is formed on the active region An2 (n-type well 4).

次に、半導体基板1の主表面にnチャネル型MISFET(Qt1、Qd1、Qt2、Qd2)およびpチャネル型MISFET(Qp1、Qp2)を形成する。   Next, an n-channel MISFET (Qt1, Qd1, Qt2, Qd2) and a p-channel MISFET (Qp1, Qp2) are formed on the main surface of the semiconductor substrate 1.

まず、フッ酸系の洗浄液を用いて半導体基板1(p型ウエル3およびn型ウエル4)の表面をウェット洗浄した後、図4に示すように、約800℃の熱酸化でp型ウエル3およびn型ウエル4のそれぞれの表面に膜厚6nm程度の清浄なゲート酸化膜8を形成する。   First, the surface of the semiconductor substrate 1 (p-type well 3 and n-type well 4) is wet-cleaned using a hydrofluoric acid-based cleaning solution, and then, as shown in FIG. Then, a clean gate oxide film 8 having a thickness of about 6 nm is formed on each surface of the n-type well 4.

次いで、ゲート酸化膜8上にゲート電極Gを形成する。図5は、メモリセル約1個分の領域を示す半導体基板の平面図であり、図4は、図5のA−A断面と対応する。このゲート電極Gは、以下のように形成する。まず、ゲート酸化膜8の上部に膜厚100nm程度の低抵抗多結晶シリコン膜9をCVD法で堆積する。   Next, a gate electrode G is formed on the gate oxide film 8. FIG. 5 is a plan view of a semiconductor substrate showing a region for about one memory cell, and FIG. 4 corresponds to a cross section taken along line AA of FIG. This gate electrode G is formed as follows. First, a low-resistance polycrystalline silicon film 9 having a thickness of about 100 nm is deposited on the gate oxide film 8 by a CVD method.

次に、フォトレジスト膜(図示せず)をマスクにして多結晶シリコン膜9をドライエッチングすることにより、多結晶シリコン膜9からなるゲート電極Gを形成する。図5に示すように、活性領域Ap1上には、転送用MISFETQt1のゲート電極Gと、駆動用MISFETQd1のゲート電極Gが形成され、活性領域Ap2上には、転送用MISFETQt2のゲート電極Gと、駆動用MISFETQd2のゲート電極Gが形成されている。また、活性領域An1上には、負荷用MISFETQp2のゲート電極Gが形成され、活性領域An2上には、負荷用MISFETQp1のゲート電極Gが形成されている。これらのゲート電極は、それぞれ図中のA−Aと直交する方向に形成され、負荷用MISFETQp1のゲート電極Gと駆動用MISFETQd1のゲート電極とは共通であり、また、負荷用MISFETQp2のゲート電極および駆動用MISFETQd2のゲート電極とは共通である。   Next, the gate electrode G made of the polycrystalline silicon film 9 is formed by dry-etching the polycrystalline silicon film 9 using a photoresist film (not shown) as a mask. As shown in FIG. 5, a gate electrode G of the transfer MISFET Qt1 and a gate electrode G of the drive MISFET Qd1 are formed on the active region Ap1, and a gate electrode G of the transfer MISFET Qt2 is formed on the active region Ap2. The gate electrode G of the driving MISFET Qd2 is formed. The gate electrode G of the load MISFET Qp2 is formed on the active region An1, and the gate electrode G of the load MISFET Qp1 is formed on the active region An2. These gate electrodes are formed in a direction orthogonal to AA in the figure, and the gate electrode G of the load MISFET Qp1 and the gate electrode of the drive MISFET Qd1 are common, and the gate electrodes of the load MISFET Qp2 and It is common to the gate electrode of the driving MISFET Qd2.

次に、p型ウエル3上のゲート電極Gの両側にn型不純物(リン)を注入することによってn-型半導体領域を形成し、また、n型ウエル4上にp型不純物(ヒ素)を注入することによってp-型半導体領域14を形成する。 Next, an n -type semiconductor region is formed by implanting n-type impurities (phosphorus) on both sides of the gate electrode G on the p-type well 3, and a p-type impurity (arsenic) is formed on the n-type well 4. The p type semiconductor region 14 is formed by the implantation.

次いで、半導体基板1上にCVD法で膜厚40nm程度の窒化シリコン膜を堆積した後、異方的にエッチングすることによって、ゲート電極Gの側壁にサイドウォールスペーサ16を形成する。   Next, a silicon nitride film having a thickness of about 40 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method, and is etched anisotropically to form a sidewall spacer 16 on the side wall of the gate electrode G.

次に、p型ウエル3にn型不純物(リンまたはヒ素)をイオン打ち込みすることによってn+型半導体領域(ソース、ドレイン)を形成し、n型ウエル4にp型不純物(ホウ素)をイオン打ち込みすることによってp+型半導体領域18(ソース、ドレイン)を形成する。 Next, an n + -type semiconductor region (source, drain) is formed by ion-implanting an n-type impurity (phosphor or arsenic) into the p-type well 3, and a p-type impurity (boron) is ion-implanted into the n-type well 4. By doing so, ap + type semiconductor region 18 (source, drain) is formed.

ここまでの工程で、メモリセルMCを構成する6個のMISFET(駆動用MISFETQd1、Qd2、転送用MISFETQt1、Qt2および負荷用MISFETQp1、Qp2)が完成する。   Through the steps so far, six MISFETs (driving MISFETs Qd1 and Qd2, transfer MISFETs Qt1 and Qt2, and load MISFETs Qp1 and Qp2) constituting the memory cell MC are completed.

続いて、半導体基板1の表面を洗浄した後、半導体基板1上に、スパッタ法によりCo膜およびTi膜を順次堆積する。次いで、図6に示すように、600℃で1分間の熱処理を施し、半導体基板1の露出部(n+型半導体領域、p+型半導体領域18)およびゲート電極G上に、CoSi2層19を形成する。 Subsequently, after cleaning the surface of the semiconductor substrate 1, a Co film and a Ti film are sequentially deposited on the semiconductor substrate 1 by a sputtering method. Next, as shown in FIG. 6, a heat treatment is performed at 600 ° C. for 1 minute, so that a CoSi 2 layer 19 is formed on the exposed portions (the n + type semiconductor region and the p + type semiconductor region 18) of the semiconductor substrate 1 and the gate electrode G. To form

次いで、未反応のCo膜およびTi膜をエッチングにより除去した後、700から800℃で、1分間程度の熱処理を施し、CoSi2層19を低抵抗化する。 Next, after the unreacted Co film and Ti film are removed by etching, a heat treatment is performed at 700 to 800 ° C. for about 1 minute to lower the resistance of the CoSi 2 layer 19.

次いで、図7に示すように、半導体基板1上にCVD法で膜厚50nm程度の窒化シリコン膜17を堆積する。なお、窒化シリコン膜17は、後述するコンタクトホールC1等の形成時のエッチングストッパーとしての役割を果たす。   Next, as shown in FIG. 7, a silicon nitride film 17 having a thickness of about 50 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method. The silicon nitride film 17 functions as an etching stopper when forming a contact hole C1 and the like described later.

続いて、窒化シリコン膜17の上部にPSG(Phosphor Silicate Glass)膜20を塗布し、熱処理を行い、平坦化した後、酸化シリコン膜21を堆積してもよい。この酸化シリコン膜21は、例えば、テトラエトキシシランを原料とし、プラズマCVD法により形成する。このPSG膜20、酸化シリコン膜21および窒化シリコン膜17は、ゲート電極Gと第1層配線M1との間の層間絶縁膜となる。また、CVD法で膜厚700nm〜800nm程度の酸化シリコン膜21を窒化シリコン膜17の上部に堆積した後、酸化シリコン膜21の表面をCMP(Chemical Mechanical Polishing)法で研磨してその表面を平坦化してもよい。   Subsequently, a PSG (Phosphor Silicate Glass) film 20 may be applied on the silicon nitride film 17, heat-treated, flattened, and then a silicon oxide film 21 may be deposited. The silicon oxide film 21 is formed by using, for example, tetraethoxysilane as a raw material by a plasma CVD method. The PSG film 20, the silicon oxide film 21, and the silicon nitride film 17 serve as an interlayer insulating film between the gate electrode G and the first layer wiring M1. After a silicon oxide film 21 having a thickness of about 700 nm to 800 nm is deposited on the silicon nitride film 17 by a CVD method, the surface of the silicon oxide film 21 is polished by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method to flatten the surface. It may be.

次に、図8および図9に示すように、フォトレジスト膜(図示せず)をマスクにしたドライエッチングで酸化シリコン膜21およびPSG膜20をドライエッチングし、続いて窒化シリコン膜17をドライエッチングすることによって、n+型半導体領域(ソース、ドレイン)およびp+型半導体領域18(ソース、ドレイン)上にコンタクトホールC1および配線溝HMを形成する。また、転送用MISFETQt1、Qt2のゲート電極G上にコンタクトホールC1を形成する。図9中の2つの配線溝HMのうち、一方の配線溝HMは、駆動用MISFETQd1のドレイン上から負荷用MISFETQp1のドレイン上を経由し、駆動用MISFETQd2のゲート電極上まで延在している。また、他方の配線溝HMは、駆動用MISFETQd2のドレイン上から負荷用MISFETQp2のドレイン上を経由し、駆動用MISFETQd1のゲート電極上まで延在している(図9)。 Next, as shown in FIGS. 8 and 9, the silicon oxide film 21 and the PSG film 20 are dry-etched by dry etching using a photoresist film (not shown) as a mask, and then the silicon nitride film 17 is dry-etched. Thereby, a contact hole C1 and a wiring groove HM are formed on the n + type semiconductor region (source and drain) and the p + type semiconductor region 18 (source and drain). Further, a contact hole C1 is formed on the gate electrodes G of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2. One of the two wiring grooves HM in FIG. 9 extends from above the drain of the driving MISFET Qd1 to above the gate electrode of the driving MISFET Qd2 via above the drain of the load MISFET Qp1. The other wiring groove HM extends from above the drain of the driving MISFET Qd2 to above the gate electrode of the driving MISFET Qd1 via the drain of the load MISFET Qp2 (FIG. 9).

次いで、コンタクトホールC1および配線溝HM内に導電性膜を埋め込むことによりプラグP1および配線MD1、MD2(導電層)を形成する。まず、コンタクトホールC1および配線溝HMの内部を含む酸化シリコン膜21の上部にスパッタ法により膜厚10nm程度のTi膜(図示せず)および膜厚50nm程度のTiN膜を順次し、500〜700℃で1分間熱処理を施す。次いでCVD法によりW膜を堆積し、酸化シリコン膜21の表面が露出するまでエッチバックもしくはCMPを施し、コンタクトホールC1および配線溝HM外部のTi膜、TiN膜およびW膜を除去することにより、コンタクトホールC1内にプラグP1を形成し、配線溝HM内に配線MD1、MD2を形成する。この際、酸化シリコン膜21の表面とプラグP1および配線MD1、MD2との表面は、ほぼ一致している。   Next, a plug P1 and wirings MD1, MD2 (conductive layers) are formed by embedding a conductive film in the contact hole C1 and the wiring groove HM. First, a Ti film (not shown) having a film thickness of about 10 nm and a TiN film having a film thickness of about 50 nm are sequentially formed on the silicon oxide film 21 including the inside of the contact hole C1 and the wiring groove HM by sputtering. Heat treatment at 1 ° C. for 1 minute. Next, a W film is deposited by a CVD method, etch back or CMP is performed until the surface of the silicon oxide film 21 is exposed, and the Ti film, TiN film and W film outside the contact hole C1 and the wiring groove HM are removed. The plug P1 is formed in the contact hole C1, and the wirings MD1 and MD2 are formed in the wiring groove HM. At this time, the surface of the silicon oxide film 21 and the surfaces of the plug P1 and the wirings MD1 and MD2 are almost the same.

次いで、図10に示すように、酸化シリコン膜21の表面をさらに、エッチングする。この際、プラグP1および配線MD1、MD2の側壁上部が露出する。なお、PSG膜20を形成している場合は、PSG膜20の表面が露出しないよう酸化シリコン膜21の膜厚を調整する必要がある。   Next, as shown in FIG. 10, the surface of the silicon oxide film 21 is further etched. At this time, the upper portions of the side walls of the plug P1 and the wirings MD1, MD2 are exposed. When the PSG film 20 is formed, it is necessary to adjust the thickness of the silicon oxide film 21 so that the surface of the PSG film 20 is not exposed.

次いで、図11に示すように、酸化シリコン膜21、プラグP1および配線MD2上に窒化シリコン膜23を形成する。この窒化シリコン膜23は、下部電極となる配線MD1、MD2と後述する上部電極24との間に形成され、容量絶縁膜となる。   Next, as shown in FIG. 11, a silicon nitride film 23 is formed on the silicon oxide film 21, the plug P1, and the wiring MD2. The silicon nitride film 23 is formed between the wirings MD1 and MD2 serving as lower electrodes and an upper electrode 24 described later, and serves as a capacitance insulating film.

次に、窒化シリコン膜23上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2上および負荷用MISFETQp1、Qp2のソース上のプラグP1上に延在する上部電極24を形成する(図12)。この上部電極24は、転送用MISFETQt1、Qt2の一端(データ線と接続される側)上のプラグP1および駆動用MISFETQd1、Qd2のソース上のプラグP1上に延在しないようパターニングする。   Next, a TiN film is deposited on the silicon nitride film 23 by a sputtering method and patterned to form an upper electrode 24 extending on the wirings MD1 and MD2 and on the plug P1 on the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2. (FIG. 12). The upper electrode 24 is patterned so as not to extend over the plug P1 on one end (the side connected to the data line) of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 and the plug P1 on the sources of the drive MISFETs Qd1 and Qd2.

以上の工程により下部電極となる配線MD1、MD2と、窒化シリコン膜23と上部電極24とで構成される容量Cを形成することができる。   Through the above steps, the capacitance C composed of the wirings MD1 and MD2 serving as lower electrodes, the silicon nitride film 23, and the upper electrode 24 can be formed.

このように、本実施の形態によれば、配線MD1、MD2と接続される容量Cを形成したので、SRAMのメモリセルに入射したα線によるソフトエラーを低減することができる。また、配線MD1、MD2を形成した後、酸化シリコン膜21の表面をさらに、エッチングしたので、配線MD1、MD2の側壁上部が露出し、この側壁に沿って容量絶縁膜となる窒化シリコン膜23を形成することができるため、容量を増加させることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the capacitance C connected to the wirings MD1 and MD2 is formed, it is possible to reduce soft errors due to α rays incident on the memory cells of the SRAM. After the wirings MD1 and MD2 are formed, the surface of the silicon oxide film 21 is further etched, so that the upper portions of the side walls of the wirings MD1 and MD2 are exposed, and the silicon nitride film 23 serving as a capacitive insulating film is formed along the side walls. Since it can be formed, the capacity can be increased.

図18は、酸化シリコン膜21の表面のエッチング量および窒化シリコン膜23の膜厚とメモリセルの容量増加量(fF)との関係を示す図である。グラフ(a)、(b)および(c)は、それぞれ酸化シリコン膜21の表面のエッチング量が200nm、100nmおよび0nmの場合の容量増加量を示す。図18に示すように、例えば、酸化シリコン膜21の表面のエッチング量が200nm、窒化シリコン膜23の膜厚が10nmの場合には、容量を、約6fF増加させることができる。また、酸化シリコン膜21の表面のエッチング量が100nm、窒化シリコン膜の膜厚が10nmの場合には、容量を、約4fF増加させることができる。   FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the amount of etching of the surface of the silicon oxide film 21, the thickness of the silicon nitride film 23, and the amount of increase in memory cell capacity (fF). Graphs (a), (b) and (c) show the increase in capacitance when the etching amount of the surface of the silicon oxide film 21 is 200 nm, 100 nm and 0 nm, respectively. As shown in FIG. 18, for example, when the etching amount of the surface of the silicon oxide film 21 is 200 nm and the thickness of the silicon nitride film 23 is 10 nm, the capacitance can be increased by about 6 fF. When the etching amount of the surface of the silicon oxide film 21 is 100 nm and the thickness of the silicon nitride film is 10 nm, the capacitance can be increased by about 4 fF.

この後、上部電極24上に層間絶縁膜を介し第1層配線M1および第2層配線M2が形成される。引き続き、これらの配線の形成工程について説明する。   After that, a first layer wiring M1 and a second layer wiring M2 are formed on the upper electrode 24 via an interlayer insulating film. Subsequently, the steps of forming these wirings will be described.

まず、図13および図14に示すように、上部電極24上に、酸化シリコン膜25をCVD法により堆積する。次いで、プラグP1上の酸化シリコン膜25をエッチングにより除去することによりコンタクトホールC2を形成する。ここで、負荷用MISFETQp1、Qp2のソース上のプラグP1上においては、窒化シリコン膜23が存在するため、酸化シリコン膜25の他、上部電極24および窒化シリコン膜23もエッチングにより除去する。   First, as shown in FIGS. 13 and 14, a silicon oxide film 25 is deposited on the upper electrode 24 by a CVD method. Next, a contact hole C2 is formed by removing the silicon oxide film 25 on the plug P1 by etching. Here, since the silicon nitride film 23 exists on the plug P1 on the source of the load MISFETs Qp1 and Qp2, the upper electrode 24 and the silicon nitride film 23 as well as the silicon oxide film 25 are removed by etching.

次いで、コンタクトホールC2内に導電性膜を埋め込むことによりプラグP2を形成する。まず、コンタクトホールC2の内部を含む酸化シリコン膜25の上部にスパッタ法により膜厚10nm程度のTi膜(図示せず)および膜厚50nm程度のTiN膜を順次し、500〜700℃で1分間熱処理を施す。次いでCVD法によりW膜を堆積し、酸化シリコン膜25の表面が露出するまでエッチバックもしくはCMPを施し、コンタクトホールC2外部のTi膜、TiN膜およびW膜を除去することによりプラグP2を形成する。なお、図14の平面図においては、ゲート電極Gおよび活性領域An1等の表示を省略している。   Next, a plug P2 is formed by embedding a conductive film in the contact hole C2. First, a Ti film (not shown) having a thickness of about 10 nm and a TiN film having a thickness of about 50 nm are sequentially formed on the upper part of the silicon oxide film 25 including the inside of the contact hole C2 by a sputtering method. Heat treatment is performed. Next, a W film is deposited by the CVD method, etched back or CMP is performed until the surface of the silicon oxide film 25 is exposed, and the Ti film, the TiN film and the W film outside the contact hole C2 are removed to form the plug P2. . Note that, in the plan view of FIG. 14, the illustration of the gate electrode G, the active region An1, and the like is omitted.

続いて、図15および図16に示すように、酸化シリコン膜25およびプラグP2上に、第1層配線M1を形成する。スパッタ法により膜厚10nm程度のTi膜(図示せず)および膜厚50nm程度のTiN膜を順次し、500〜700℃で1分間熱処理を施す。次いでCVD法によりW膜を堆積し、パターニングすることにより第1層配線M1を形成する。第1層配線M1のうち、転送用MISFETQt1とQt2のゲート電極GをプラグP1を介して接続する第1層配線M1はワード線WLとなる。   Subsequently, as shown in FIGS. 15 and 16, a first layer wiring M1 is formed on the silicon oxide film 25 and the plug P2. A Ti film (not shown) having a thickness of about 10 nm and a TiN film having a thickness of about 50 nm are sequentially formed by a sputtering method, and heat-treated at 500 to 700 ° C. for 1 minute. Next, a first film M1 is formed by depositing and patterning a W film by the CVD method. In the first layer wiring M1, the first layer wiring M1 connecting the gate electrodes G of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 via the plug P1 becomes the word line WL.

次いで、図17に示すように、第1層配線M1および酸化シリコン膜25上に、酸化シリコン膜27(図17中には図示せず)をCVD法により堆積し、次いで、第1層配線M1上の酸化シリコン膜27をエッチングにより除去することによりコンタクトホールC3を形成する。   Next, as shown in FIG. 17, a silicon oxide film 27 (not shown in FIG. 17) is deposited on the first layer wiring M1 and the silicon oxide film 25 by the CVD method, and then the first layer wiring M1 is formed. The contact hole C3 is formed by removing the upper silicon oxide film 27 by etching.

次いで、コンタクトホールC3内に導電性膜を埋め込むことによりプラグP3を形成する。このプラグP3は、プラグP2と同様に形成する。   Next, a plug P3 is formed by embedding a conductive film in the contact hole C3. This plug P3 is formed similarly to the plug P2.

続いて、酸化シリコン膜27およびプラグP3上に、第2層配線M2を形成する。まず、スパッタ法により膜厚10nm程度のTi膜(図示せず)および膜厚50nm程度のTiN膜を順次し、500〜700℃で1分間熱処理を施す。次いでCVD法によりW膜を堆積し、パターニングすることにより第2層配線M2を形成する。第2層配線M2を介して駆動用MISFETQd1およびQd2のソースに基準電位(Vss)が供給される。   Subsequently, a second layer wiring M2 is formed on the silicon oxide film 27 and the plug P3. First, a Ti film (not shown) having a thickness of about 10 nm and a TiN film having a thickness of about 50 nm are sequentially formed by a sputtering method, and heat-treated at 500 to 700 ° C. for 1 minute. Next, a second film M2 is formed by depositing and patterning a W film by the CVD method. A reference potential (Vss) is supplied to the sources of the driving MISFETs Qd1 and Qd2 via the second layer wiring M2.

また、第2層配線M2を介して負荷用MISFETQp1およびQp2のソースに電源電位(Vcc)が供給される。従って、図13に示したように、上部電極24は、負荷用MISFETQp1およびQp2のソースと接続されるプラグP2の側壁と接しているため、上部電極24には、電源電位(Vcc)が供給される。その結果、前述の容量Cは、図1中の蓄積ノードAもしくはBと電源電位(Vcc)との間に接続される容量となる。   The power supply potential (Vcc) is supplied to the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2 via the second-layer wiring M2. Therefore, as shown in FIG. 13, since the upper electrode 24 is in contact with the side wall of the plug P2 connected to the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2, the upper electrode 24 is supplied with the power supply potential (Vcc). You. As a result, the above-mentioned capacitance C becomes a capacitance connected between the storage node A or B in FIG. 1 and the power supply potential (Vcc).

また、駆動用MISFETQd1、Qd2の一端と接続された第2層配線はデータ線(DL、/DL)となる。   In addition, the second layer wiring connected to one end of the driving MISFETs Qd1 and Qd2 becomes a data line (DL, / DL).

以上の工程により、図1を用いて説明したSRAMメモリセルが、ほぼ完成する。   Through the above steps, the SRAM memory cell described with reference to FIG. 1 is almost completed.

(実施の形態2)
本実施の形態のSRAMの製造方法を図19〜図22を用いて説明する。なお、図2〜図9を用いて説明したプラグP1および配線MD1、MD2形成工程までは、実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。
(Embodiment 2)
A method of manufacturing the SRAM of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the steps up to the step of forming the plug P1 and the wirings MD1 and MD2 described with reference to FIGS.

まず、実施の形態1で説明した図8および図9に示す半導体基板1を準備し、図19に示すように、酸化シリコン膜21、プラグP1および配線MD2上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2上に下部電極22を形成する。この下部電極22形成領域は、配線MD1、MD2形成領域より大きい(図20)。   First, the semiconductor substrate 1 shown in FIGS. 8 and 9 described in the first embodiment is prepared, and as shown in FIG. 19, a TiN film is deposited on the silicon oxide film 21, the plug P1, and the wiring MD2 by a sputtering method. Then, the lower electrode 22 is formed on the wirings MD1 and MD2 by patterning. The region where the lower electrode 22 is formed is larger than the region where the wirings MD1 and MD2 are formed (FIG. 20).

次いで、図21および図22に示すように、下部電極22および酸化シリコン膜21上に、窒化シリコン膜23を形成する。この窒化シリコン膜23は、下部電極22と後述する上部電極24との間に形成され、容量絶縁膜となる。   Next, as shown in FIGS. 21 and 22, a silicon nitride film 23 is formed on the lower electrode 22 and the silicon oxide film 21. The silicon nitride film 23 is formed between the lower electrode 22 and an upper electrode 24 described later, and serves as a capacitance insulating film.

次に、窒化シリコン膜23上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、下部電極22上および負荷用MISFETQp1、Qp2のソース上のプラグP1上に延在する上部電極24を形成する。この上部電極24は、転送用MISFETQt1、Qt2の一端(データ線と接続される側)上のプラグP1および駆動用MISFETQd1、Qd2のソース上のプラグP1上に延在しないようパターニングする。   Next, a TiN film is deposited on the silicon nitride film 23 by a sputtering method and patterned to form an upper electrode 24 extending on the lower electrode 22 and the plug P1 on the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2. I do. The upper electrode 24 is patterned so as not to extend over the plug P1 on one end (the side connected to the data line) of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 and the plug P1 on the sources of the drive MISFETs Qd1 and Qd2.

以上の工程により下部電極22と、窒化シリコン膜23と上部電極24とで構成される容量Cを形成することができる。   Through the above steps, the capacitor C including the lower electrode 22, the silicon nitride film 23, and the upper electrode 24 can be formed.

このように、本実施の形態によれば、配線MD1、MD2と接続される容量Cを形成したので、SRAMのメモリセルに入射したα線によるソフトエラーを低減することができる。また、この下部電極22形成領域を、配線MD1、MD2形成領域より大きくしたので、容量を増加させることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the capacitance C connected to the wirings MD1 and MD2 is formed, it is possible to reduce soft errors due to α rays incident on the memory cells of the SRAM. Further, since the lower electrode 22 formation region is made larger than the wiring MD1 and MD2 formation regions, the capacitance can be increased.

次いで、上部電極24上に、酸化シリコン膜25をCVD法により堆積した後、第1層配線M1および第2層配線M2が形成されるが、これらの形成工程は、図13〜図17を参照しながら説明した実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。   Next, after a silicon oxide film 25 is deposited on the upper electrode 24 by a CVD method, a first layer wiring M1 and a second layer wiring M2 are formed. For the formation steps, see FIGS. The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment described above.

(実施の形態3)
本実施の形態のSRAMの製造方法を図23および図24を用いて説明する。なお、図2〜図10を用いて説明した酸化シリコン膜21の表面のエッチング工程までは、実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。
(Embodiment 3)
The method of manufacturing the SRAM according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the steps up to the step of etching the surface of the silicon oxide film 21 described with reference to FIGS. 2 to 10 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.

まず、実施の形態1で説明した図10に示す半導体基板1を準備し、図23に示すように、酸化シリコン膜21、プラグP1および配線MD2上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2上に下部電極22を形成する。この際、配線MD1、MD2の表面と酸化シリコン膜21の表面との間に段差が生じているため、下部電極22の表面にもこの段差に対応した段差が生じている。この下部電極22の形成領域は、配線MD1、MD2形成領域より大きい(図20と同様)。   First, the semiconductor substrate 1 shown in FIG. 10 described in the first embodiment is prepared, and as shown in FIG. 23, a TiN film is deposited on the silicon oxide film 21, the plug P1, and the wiring MD2 by a sputtering method, and is patterned. Thereby, the lower electrode 22 is formed on the wirings MD1 and MD2. At this time, since a step is formed between the surfaces of the wirings MD1 and MD2 and the surface of the silicon oxide film 21, a step corresponding to the step is also formed on the surface of the lower electrode 22. The formation region of the lower electrode 22 is larger than the formation regions of the wirings MD1 and MD2 (similar to FIG. 20).

次いで、図24に示すように、下部電極22、酸化シリコン膜21およびプラグP1上に、窒化シリコン膜23を形成する。この窒化シリコン膜23は、下部電極22と後述する上部電極24との間に形成され、容量絶縁膜となる。   Next, as shown in FIG. 24, a silicon nitride film 23 is formed on the lower electrode 22, the silicon oxide film 21, and the plug P1. The silicon nitride film 23 is formed between the lower electrode 22 and an upper electrode 24 described later, and serves as a capacitance insulating film.

次に、窒化シリコン膜23上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2上および負荷用MISFETQp1、Qp2のソース上のプラグP1上に延在する上部電極24を形成する(図22と同様)。この上部電極24は、転送用MISFETQt1、Qt2の一端(データ線と接続される側)上のプラグP1および駆動用MISFETQd1、Qd2のソース上のプラグP1上に延在しないようパターニングする。   Next, a TiN film is deposited on the silicon nitride film 23 by a sputtering method and patterned to form an upper electrode 24 extending on the wirings MD1 and MD2 and on the plug P1 on the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2. It is formed (similar to FIG. 22). The upper electrode 24 is patterned so as not to extend over the plug P1 on one end (the side connected to the data line) of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 and the plug P1 on the sources of the drive MISFETs Qd1 and Qd2.

以上の工程により下部電極22と、窒化シリコン膜23と上部電極24とで構成される容量Cを形成することができる。   Through the above steps, the capacitor C including the lower electrode 22, the silicon nitride film 23, and the upper electrode 24 can be formed.

このように、本実施の形態によれば、配線MD1、MD2と接続される容量Cを形成したので、SRAMのメモリセルに入射したα線によるソフトエラーを低減することができる。また、この際、下部電極22の表面には配線MD1、MD2の表面と酸化シリコン膜21の表面との間の段差に対応した段差が生じているため、この段差に沿って下部電極22および容量絶縁膜となる窒化シリコン膜23を形成することができ、容量を増加させることができる。また、この下部電極22形成領域を、配線MD1、MD2形成領域より大きくしたので、容量を増加させることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the capacitance C connected to the wirings MD1 and MD2 is formed, it is possible to reduce soft errors due to α rays incident on the memory cells of the SRAM. At this time, since a step corresponding to the step between the surfaces of the wirings MD1 and MD2 and the surface of the silicon oxide film 21 is formed on the surface of the lower electrode 22, the lower electrode 22 and the capacitor are formed along the step. The silicon nitride film 23 serving as an insulating film can be formed, and the capacitance can be increased. Further, since the lower electrode 22 formation region is made larger than the wiring MD1 and MD2 formation regions, the capacitance can be increased.

次いで、上部電極24上に、酸化シリコン膜25をCVD法により堆積した後、第1層配線M1および第2層配線M2が形成されるが、これらの形成工程は、図13〜図17を参照しながら説明した実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。   Next, after a silicon oxide film 25 is deposited on the upper electrode 24 by a CVD method, a first layer wiring M1 and a second layer wiring M2 are formed. For the formation steps, see FIGS. The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment described above.

(実施の形態4)
本実施の形態のSRAMの製造方法を図25および図26を用いて説明する。なお、図2〜図7を用いて説明した酸化シリコン膜21形成工程までは、実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。
(Embodiment 4)
The method of manufacturing the SRAM according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the steps up to the step of forming the silicon oxide film 21 described with reference to FIGS. 2 to 7 are the same as in the case of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

まず、実施の形態1で説明した図7に示す半導体基板1を準備し、図25に示すように、フォトレジスト膜(図示せず)をマスクにしたドライエッチングで酸化シリコン膜21およびPSG膜20をドライエッチングし、続いて窒化シリコン膜17をドライエッチングすることによって、n+型半導体領域(ソース、ドレイン)およびp+型半導体領域18(ソース、ドレイン)上にコンタクトホールC1および配線溝HMを形成する。また、ゲート電極G上にコンタクトホールC1を形成する(図9と同じ)。図中の2つの配線溝のうち、一方の配線溝HMは、駆動用MISFETQd1のドレイン上から負荷用MISFETQp1のドレイン上を経由し、駆動用MISFETQd2のゲート電極上まで延在している。また、他方の配線溝HMは、駆動用MISFETQd2のドレイン上から負荷用MISFETQp2のドレイン上を経由し、駆動用MISFETQd1のゲート電極上まで延在している。 First, the semiconductor substrate 1 shown in FIG. 7 described in the first embodiment is prepared, and as shown in FIG. 25, the silicon oxide film 21 and the PSG film 20 are dry-etched using a photoresist film (not shown) as a mask. Is dry-etched, and then the silicon nitride film 17 is dry-etched to form a contact hole C1 and a wiring groove HM on the n + type semiconductor region (source, drain) and the p + type semiconductor region 18 (source, drain). Form. Further, a contact hole C1 is formed on the gate electrode G (same as FIG. 9). Of the two wiring grooves in the drawing, one wiring groove HM extends from above the drain of the driving MISFET Qd1 to above the gate electrode of the driving MISFET Qd2 via above the drain of the load MISFET Qp1. The other wiring groove HM extends from above the drain of the driving MISFET Qd2 to above the gate electrode of the driving MISFET Qd1 via the drain of the load MISFET Qp2.

次いで、コンタクトホールC1および配線溝HMの内部を含む酸化シリコン膜21の上部にスパッタ法により膜厚10nm程度のTi膜(図示せず)および膜厚50nm程度のTiN膜を順次し、500〜700℃で1分間熱処理を施す。次いでCVD法によりW膜を堆積する。この際、W膜の膜厚をコンタクトホールC1の半径より小さくする。次いで、Ti膜、TiN膜およびW膜を、酸化シリコン膜21の表面が露出するまでエッチバックもしくはCMPし、コンタクトホールC1および配線溝HM外部のTi膜、TiN膜およびW膜を除去する。この結果、コンタクトホールC1内に埋め込まれたプラグP1と、その上部に凹部aを有する配線MD1、MD2が形成される。   Next, a Ti film (not shown) having a thickness of about 10 nm and a TiN film having a thickness of about 50 nm are sequentially formed on the upper portion of the silicon oxide film 21 including the inside of the contact hole C1 and the wiring groove HM by a sputtering method. Heat treatment at 1 ° C. for 1 minute. Next, a W film is deposited by a CVD method. At this time, the thickness of the W film is made smaller than the radius of the contact hole C1. Next, the Ti film, the TiN film, and the W film are etched back or CMP until the surface of the silicon oxide film 21 is exposed, and the Ti film, the TiN film, and the W film outside the contact hole C1 and the wiring groove HM are removed. As a result, the plugs P1 embedded in the contact holes C1 and the wirings MD1 and MD2 having the concave portions a thereon are formed.

次いで、図26に示すように、酸化シリコン膜21、プラグP1および配線MD2上に窒化シリコン膜23を形成する。この窒化シリコン膜23は、下部電極となる配線MD1、MD2と後述する上部電極24との間に形成され、容量絶縁膜となる。   Next, as shown in FIG. 26, a silicon nitride film 23 is formed on the silicon oxide film 21, the plug P1, and the wiring MD2. The silicon nitride film 23 is formed between the wirings MD1 and MD2 serving as lower electrodes and an upper electrode 24 described later, and serves as a capacitance insulating film.

次に、窒化シリコン膜23上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2上および負荷用MISFETQp1、Qp2のソース上のプラグP1上に延在する上部電極24を形成する(図22と同様)。この上部電極24は、転送用MISFETQt1、Qt2の一端(データ線と接続される側)上のプラグP1および駆動用MISFETQd1、Qd2のソース上のプラグP1上に延在しないようパターニングする。   Next, a TiN film is deposited on the silicon nitride film 23 by a sputtering method and patterned to form an upper electrode 24 extending on the wirings MD1 and MD2 and on the plug P1 on the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2. It is formed (similar to FIG. 22). The upper electrode 24 is patterned so as not to extend over the plug P1 on one end (the side connected to the data line) of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 and the plug P1 on the sources of the drive MISFETs Qd1 and Qd2.

以上の工程により下部電極となる配線MD1、MD2と、窒化シリコン膜23と上部電極24とで構成される容量Cを形成することができる。   Through the above steps, the capacitance C composed of the wirings MD1 and MD2 serving as lower electrodes, the silicon nitride film 23, and the upper electrode 24 can be formed.

このように、本実施の形態によれば、配線MD1、MD2と接続される容量Cを形成したので、SRAMのメモリセルに入射したα線によるソフトエラーを低減することができる。また、コンタクトホールC1の半径より小さい膜厚のW膜を用いて配線MD1、MD2を形成したので、配線MD1、MD2の上部に凹部aが形成され、この凹部aに沿って容量絶縁膜となる窒化シリコン膜23を形成することができるため、容量を増加させることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the capacitance C connected to the wirings MD1 and MD2 is formed, it is possible to reduce soft errors due to α rays incident on the memory cells of the SRAM. Further, since the wirings MD1 and MD2 are formed using a W film having a thickness smaller than the radius of the contact hole C1, a concave portion a is formed above the wiring MD1 and MD2, and a capacitance insulating film is formed along the concave portion a. Since the silicon nitride film 23 can be formed, the capacity can be increased.

次いで、上部電極24上に、酸化シリコン膜25をCVD法により堆積した後、第1層配線M1および第2層配線M2が形成されるが、これらの形成工程は、図13〜図17を参照しながら説明した実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。   Next, after a silicon oxide film 25 is deposited on the upper electrode 24 by a CVD method, a first layer wiring M1 and a second layer wiring M2 are formed. For the formation steps, see FIGS. The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment described above.

なお、本実施の形態において、プラグP1および配線MD1、MD2形成後、実施の形態1のように酸化シリコン膜21の表面をエッチングした後、窒化シリコン膜23を形成してもよい。この場合、前記エッチングにより露出した配線MD1、MD2の側壁に沿って窒化シリコン膜23が形成されるため、さらに、容量を大きくすることができる。   In the present embodiment, the silicon nitride film 23 may be formed after the surface of the silicon oxide film 21 is etched as in the first embodiment after the plug P1 and the wirings MD1 and MD2 are formed. In this case, since the silicon nitride film 23 is formed along the side walls of the wirings MD1 and MD2 exposed by the etching, the capacitance can be further increased.

また、容量を大きくするため、配線MD1、MD2形成後、実施の形態2のように、これらの配線上に下部電極22を形成した後、窒化シリコン膜23を形成してもよい。また、プラグP1および配線MD1、MD2形成後、実施の形態3のように、酸化シリコン膜21の表面をエッチングし、下部電極22を形成した後、窒化シリコン膜23を形成してもよい。   Further, in order to increase the capacitance, the silicon nitride film 23 may be formed after the lower electrodes 22 are formed on these wirings as in Embodiment 2 after forming the wirings MD1 and MD2. After the formation of the plug P1 and the wirings MD1 and MD2, the surface of the silicon oxide film 21 may be etched to form the lower electrode 22 and then the silicon nitride film 23 as in the third embodiment.

(実施の形態5)
本実施の形態5(実施の形態2〜4についても同様)においては、上部電極24に、プラグP2(負荷用MISFETQp1およびQp2のソースと接続されている)の側壁を介して、電源電位(Vcc)を供給したが、このプラグP2の底面を介して、電源電位(Vcc)を供給することもできる。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment (the same applies to the second to fourth embodiments), the power supply potential (Vcc) is connected to the upper electrode 24 via the side wall of the plug P2 (connected to the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2). ), The power supply potential (Vcc) can be supplied via the bottom surface of the plug P2.

本実施の形態のSRAMの製造方法を図27〜図32を用いて説明する。なお、図2〜図10を用いて説明した酸化シリコン膜21の表面のエッチング工程までは、実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。   The method of manufacturing the SRAM according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the steps up to the step of etching the surface of the silicon oxide film 21 described with reference to FIGS. 2 to 10 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.

まず、実施の形態1で説明した図10に示す半導体基板1を準備し、図27に示すように、酸化シリコン膜21、プラグP1および配線MD2上に窒化シリコン膜23を形成する。この窒化シリコン膜23は、下部電極となる配線MD1、MD2と後述する上部電極24との間に形成され、容量絶縁膜となる。   First, the semiconductor substrate 1 shown in FIG. 10 described in the first embodiment is prepared, and as shown in FIG. 27, a silicon nitride film 23 is formed on the silicon oxide film 21, the plug P1, and the wiring MD2. The silicon nitride film 23 is formed between the wirings MD1 and MD2 serving as lower electrodes and an upper electrode 24 described later, and serves as a capacitance insulating film.

次に、図28および図29に示すように、負荷用MISFETのソース上のプラグP1上の窒化シリコン膜23を除去し、開口部OP1を形成する。   Next, as shown in FIGS. 28 and 29, the silicon nitride film 23 on the plug P1 on the source of the load MISFET is removed, and an opening OP1 is formed.

次いで、図30および図31に示すように、開口部OP1内を含む窒化シリコン膜23上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2上および負荷用MISFETQp1、Qp2のソース上のプラグP1の上部に延在する上部電極24を形成する。この上部電極24は、転送用MISFETQt1、Qt2の一端(データ線と接続される側)上のプラグP1および駆動用MISFETQd1、Qd2のソース上のプラグP1上に延在しないようパターニングする。   Next, as shown in FIGS. 30 and 31, a TiN film is deposited on the silicon nitride film 23 including the inside of the opening OP1 by a sputtering method, and is patterned to form the wiring MISFETs Qp1 and Qp2 on the wirings MD1 and MD2. The upper electrode 24 extending above the plug P1 on the source of FIG. The upper electrode 24 is patterned so as not to extend over the plug P1 on one end (the side connected to the data line) of the transfer MISFETs Qt1 and Qt2 and the plug P1 on the sources of the drive MISFETs Qd1 and Qd2.

以上の工程により下部電極となる配線MD1、MD2と、窒化シリコン膜23と上部電極24とで構成される容量Cを形成することができる。   Through the above steps, the capacitance C composed of the wirings MD1 and MD2 serving as lower electrodes, the silicon nitride film 23, and the upper electrode 24 can be formed.

次いで、図32に示すように、上部電極24上に、酸化シリコン膜25をCVD法により堆積する。次いで、プラグP1の上部の酸化シリコン膜25をエッチングにより除去することによりコンタクトホールC2を形成する。   Next, as shown in FIG. 32, a silicon oxide film 25 is deposited on the upper electrode 24 by a CVD method. Next, the contact hole C2 is formed by removing the silicon oxide film 25 on the plug P1 by etching.

このように、本実施の形態においては、負荷用MISFETQp1、Qp2のソース上のプラグP1の窒化シリコン膜23を、あらかじめ除去しているため、このプラグP1上部の酸化シリコン膜25のみを除去すればよく、このプラグP1上のコンタクトホールC2を容易に形成することができる。   As described above, in the present embodiment, since the silicon nitride film 23 of the plug P1 on the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2 is removed in advance, only the silicon oxide film 25 on the plug P1 needs to be removed. The contact hole C2 on the plug P1 can be easily formed.

また、このプラグP1とコンタクトホールC2との間に合わせずれが生じても上部電極24を介してプラグP1とコンタクトホールC2内に形成されるプラグP2とが接続されるため、プラグP1とP2との導通不良を低減することができる。また、ゲート電極GとプラグP2のショートに対するマージンを確保することができる。   Further, even if misalignment occurs between the plug P1 and the contact hole C2, the plug P1 and the plug P2 formed in the contact hole C2 are connected via the upper electrode 24. The conduction failure can be reduced. In addition, a margin for a short circuit between the gate electrode G and the plug P2 can be secured.

次いで、酸化シリコン膜25上に、第1層配線M1および第2層配線M2が形成されるが、これらの配線の形成工程は、図15〜図17を参照しながら説明した実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。   Next, a first layer wiring M1 and a second layer wiring M2 are formed on the silicon oxide film 25. These wiring forming steps are the same as those of the first embodiment described with reference to FIGS. The description is omitted because it is the same as the case.

なお、実施の形態2〜4の場合についても、同様に、負荷用MISFETQp1、Qp2のソース上のプラグP1の窒化シリコン膜23を除去し、開口部OP1を形成した後、上部電極24およびプラグP2を形成すれば、前述の効果を得ることができる。   In the second to fourth embodiments, similarly, after removing the silicon nitride film 23 of the plug P1 on the sources of the load MISFETs Qp1 and Qp2 to form the opening OP1, the upper electrode 24 and the plug P2 , The above-described effects can be obtained.

(実施の形態6)
本実施の形態6(実施の形態2〜4についても同様)においては、メモリセル約1個分の領域について説明したが、本発明を、メモリセルアレイに適用する場合について説明する。
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment (the same applies to the second to fourth embodiments), a region for about one memory cell has been described. However, a case in which the present invention is applied to a memory cell array will be described.

図33に示すように、メモリセルMCは、データ線対(DL、/DL)とワード線WLとの交点に、マトリクス状に配置されている。また、メモリセルアレイ中には、通常のメモリセルの他、冗長救済用のメモリセルが形成されている。この冗長救済用のメモリセルも、データ線対(DL、/DL)とワード線WLとの交点に配置され、通常のメモリセル中に不良が発生した場合は、これと同一のデータ線(DL、/DL)に接続されたメモリセル列を、ヒューズ(FUSE)を切断することにより冗長救済用のメモリセル列に置き換えている。図34に、チップ上に配置されたメモリセルアレイのレイアウトを示す。図34に示すように、メモリセルアレイは、複数のメモリマットで構成されている。このメモリセルアレイの周辺には、入力バッファ(入力Buf.)、出力回路およびFUSE等の周辺回路が配置されている。なお、前述の冗長救済用のメモリセル列は、すべてのメモリマット中に形成されている必要はない。   As shown in FIG. 33, the memory cells MC are arranged in a matrix at the intersections of the data line pairs (DL, / DL) and the word lines WL. In the memory cell array, memory cells for redundancy repair are formed in addition to normal memory cells. This memory cell for redundancy repair is also arranged at the intersection of the data line pair (DL, / DL) and the word line WL. If a defect occurs in a normal memory cell, the same data line (DL) is used. , / DL) is replaced with a redundancy relief memory cell column by cutting a fuse (FUSE). FIG. 34 shows a layout of a memory cell array arranged on a chip. As shown in FIG. 34, the memory cell array includes a plurality of memory mats. An input buffer (input Buf.), An output circuit, and peripheral circuits such as FUSE are arranged around the memory cell array. Note that the above-described memory cell row for redundancy repair need not be formed in all memory mats.

図35は、本実施の形態のSRAMを示す半導体基板の要部平面図である。図中には、縦横2個ずつのメモリセルMC11、MC12、MC21、MC22が配置されている。メモリセルMC11、MC21は、図2〜図17を用いて説明した実施の形態1のメモリセルと同じ構成であるため、その説明を省略する。また、メモリセルMC21、MC22は、図中のB−Bに対して、メモリセルMC11、MC12と対象な構造となっている。図示はしないが、図中のC−Cに対してメモリセルMC11およびMC12と対象なメモリセルが配置され、また、図中のC−Cに対してメモリセルMC21およびMC22と対象なメモリセルが配置される。   FIG. 35 is a main-portion plan view of the semiconductor substrate showing the SRAM of the present embodiment. In the figure, two memory cells MC11, MC12, MC21, MC22 are arranged vertically and horizontally. The memory cells MC11 and MC21 have the same configuration as the memory cell of the first embodiment described with reference to FIGS. Further, the memory cells MC21 and MC22 have a structure corresponding to the memory cells MC11 and MC12 with respect to BB in the figure. Although not shown, memory cells MC11 and MC12 and a target memory cell are arranged with respect to CC in the figure, and memory cells MC21 and MC22 and a target memory cell with respect to CC in the figure are arranged. Be placed.

ここで、メモリセルMC11、MC12の上部電極24は、接続されている。また、メモリセルMC21、MC22の上部電極24も、接続されている。また、一対のデータ線対(DL、/DL)に接続されたメモリセル(MC11、MC12)の上部電極24と、他のデータ線対(DL、/DL)に接続されたメモリセル(MC21、MC22)の上部電極24とは、独立している(接続されていない)。   Here, the upper electrodes 24 of the memory cells MC11 and MC12 are connected. The upper electrodes 24 of the memory cells MC21 and MC22 are also connected. Further, the upper electrode 24 of the memory cell (MC11, MC12) connected to a pair of data line pairs (DL, / DL) and the memory cell (MC21, MC21, The upper electrode 24 of the MC 22) is independent (not connected).

このように、データ線対(DL、/DL)毎に、上部電極24を分割すれば、同一のデータ線対(DL、/DL)に接続されたメモリセル列毎の冗長救済を、容易に行うことができる。   As described above, if the upper electrode 24 is divided for each data line pair (DL, / DL), redundancy repair for each memory cell column connected to the same data line pair (DL, / DL) can be easily performed. It can be carried out.

なお、実施の形態2〜4の場合についても、同様に、データ線対(DL、/DL)毎に、上部電極24を分割すれば、同一のデータ線対(DL、/DL)に接続されたメモリセル列毎の冗長救済を、容易に行うことができる。   Also in the second to fourth embodiments, if the upper electrode 24 is similarly divided for each data line pair (DL, / DL), the upper electrode 24 is connected to the same data line pair (DL, / DL). The redundancy relief for each memory cell column can be easily performed.

また、同一のワード線対(WL)に接続されたメモリセル行毎に、冗長救済を行う場合には、ワード線(WL)毎に、上部電極24を分割すればよい。また、メモリセル毎(1ビット毎)に、冗長救済を行う場合には、メモリセル毎に、上部電極24を分割すればよい。   Also, when performing redundancy relief for each memory cell row connected to the same word line pair (WL), the upper electrode 24 may be divided for each word line (WL). In addition, when performing redundancy repair for each memory cell (for each bit), the upper electrode 24 may be divided for each memory cell.

(実施の形態7)
本実施の形態7(実施の形態2〜4についても同様)においては、上部電極24に、電源電位(Vcc)を供給し、図1中の蓄積ノードAもしくはBと電源電位(Vcc)との間に容量Cを形成したが、図1中の蓄積ノードAB間に容量を形成することもできる。
(Embodiment 7)
In the seventh embodiment (the same applies to the second to fourth embodiments), the power supply potential (Vcc) is supplied to the upper electrode 24, and the potential of the storage node A or B in FIG. Although the capacitor C is formed between them, a capacitor can be formed between the storage nodes AB in FIG.

本実施の形態のSRAMの製造方法を図36〜図46を用いて説明する。なお、図2〜図10を用いて説明した酸化シリコン膜21の表面のエッチング工程までは、実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。   The method of manufacturing the SRAM of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the steps up to the step of etching the surface of the silicon oxide film 21 described with reference to FIGS. 2 to 10 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.

まず、実施の形態1で説明した図10に示す半導体基板1を準備し、図36、図37および図38に示すように、酸化シリコン膜21、プラグP1および配線MD1、MD2上に窒化シリコン膜23を形成する。この窒化シリコン膜23は、下部電極となる配線MD1、MD2と後述する上部電極24との間に形成され、容量絶縁膜となる。図38は、本実施の形態のSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。また、図36および図37は、それぞれ図38中のA−A断面、D―D断面と対応する。   First, the semiconductor substrate 1 shown in FIG. 10 described in the first embodiment is prepared, and as shown in FIGS. 36, 37, and 38, a silicon nitride film is formed on the silicon oxide film 21, the plug P1, and the wirings MD1, MD2. 23 are formed. The silicon nitride film 23 is formed between the wirings MD1 and MD2 serving as lower electrodes and an upper electrode 24 described later, and serves as a capacitance insulating film. FIG. 38 is a main-portion plan view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM of the present embodiment. FIGS. 36 and 37 correspond to the AA cross section and the DD cross section in FIG. 38, respectively.

次に、配線MD1上の窒化シリコン膜23を除去し、開口部OP2を形成する。   Next, the silicon nitride film 23 on the wiring MD1 is removed, and an opening OP2 is formed.

次いで、図39、図40に示すように、開口部OP2内を含む窒化シリコン膜23上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2の上部に延在する上部電極24を形成する。この上部電極24は、開口部OP2を介して配線MD1と接続される。   Next, as shown in FIGS. 39 and 40, a TiN film is deposited by sputtering on the silicon nitride film 23 including the inside of the opening OP2, and is patterned to form an upper portion extending above the wirings MD1 and MD2. An electrode 24 is formed. The upper electrode 24 is connected to the wiring MD1 via the opening OP2.

以上の工程により下部電極となる配線MD2と、窒化シリコン膜23と配線MD1に接続された上部電極24とで構成される容量Cを形成することができる。この容量Cは、図1中の蓄積ノードAB間に接続される容量となる。   Through the above steps, a capacitor C composed of the wiring MD2 serving as a lower electrode and the upper electrode 24 connected to the silicon nitride film 23 and the wiring MD1 can be formed. This capacitance C is a capacitance connected between the storage nodes AB in FIG.

このように、本実施の形態によれば、下部電極となる配線MD2と、窒化シリコン膜23と配線MD1に接続された上部電極24とで容量Cを形成したので、SRAMのメモリセルに入射したα線によるソフトエラーを低減することができる。また、本実施の形態のように、図1中の蓄積ノードAB間に容量を形成した場合は、図1中の蓄積ノードAもしくはBと電源電位(Vcc)との間に容量Cを形成した場合と比較し、臨界電荷量(C)が、大きくなる。   As described above, according to the present embodiment, since the capacitance C is formed by the wiring MD2 serving as the lower electrode and the upper electrode 24 connected to the silicon nitride film 23 and the wiring MD1, the capacitance C enters the SRAM memory cell. Soft errors due to α rays can be reduced. When a capacitor is formed between the storage nodes AB in FIG. 1 as in the present embodiment, the capacitor C is formed between the storage node A or B in FIG. 1 and the power supply potential (Vcc). As compared with the case, the critical charge amount (C) increases.

図47は、蓄積ノード(AもしくはB)にノイズ(電流)パルスを加えた場合に、蓄積ノードに保持されているデータが反転する臨界電荷量をシミュレーションした結果である。グラフの横軸は、パルス幅(s)を示し、縦軸は、臨界電荷量(C)を示す。図47に示すように、容量Cを形成しない場合(a)に対し、蓄積ノードAB間に容量(2fF)を形成した場合(c)および蓄積ノードA(B)と電源電位(Vcc)との間に容量(2fF)を形成した場合(b)とも臨界電荷量は増加しているが、蓄積ノードA(B)と電源電位(Vcc)との間に容量を形成した場合(b)より、蓄積ノードAB間に容量を形成した場合(c)の方が、臨界電荷量は、大きい。例えば、パルス幅20nmにおいては、(b)の場合の容量が、(a)の場合より2.4fC大きいのに対し、(c)の場合の容量は、(a)の場合より3.5fC大きく、約1.5倍の効果がある。   FIG. 47 shows a simulation result of a critical charge amount at which data held in the storage node is inverted when a noise (current) pulse is applied to the storage node (A or B). The horizontal axis of the graph indicates the pulse width (s), and the vertical axis indicates the critical charge (C). As shown in FIG. 47, when the capacitance C is not formed (a), when the capacitance (2fF) is formed between the storage nodes AB (c), and when the storage node A (B) and the power supply potential (Vcc) Although the critical charge is increased in both cases where a capacitance (2fF) is formed between the storage node A and the power supply potential Vcc, the critical charge increases in both cases. When the capacitance is formed between the storage nodes AB, the critical charge amount is larger in the case (c). For example, when the pulse width is 20 nm, the capacitance in the case (b) is 2.4 fC larger than that in the case (a), whereas the capacitance in the case (c) is 3.5 fC larger than that in the case (a). , About 1.5 times as effective.

次いで、上部電極24上に、酸化シリコン膜をCVD法により堆積した後、第1層配線M1および第2層配線M2が形成されるが、これらの工程は、図13〜図17を参照しながら説明した実施の形態1の場合と同様であるためその説明を省略する。なお、図40に示すように、上部電極24は、負荷用MISFETQp1およびQp2のソース上まで延在していないため、負荷用MISFETQp1およびQp2のソース上のプラグP1、P2と上部電極24は接続されない。   Next, after a silicon oxide film is deposited on the upper electrode 24 by a CVD method, a first layer wiring M1 and a second layer wiring M2 are formed. These steps are performed with reference to FIGS. The description is omitted because it is similar to that of the first embodiment described above. As shown in FIG. 40, since upper electrode 24 does not extend over the sources of load MISFETs Qp1 and Qp2, plugs P1 and P2 on the sources of load MISFETs Qp1 and Qp2 are not connected to upper electrode 24. .

なお、実施の形態4の場合(下部電極22を形成しない場合)についても、同様に、配線MD1上の窒化シリコン膜23を除去し、開口部OP2を形成した後、この開口部OP2内を含む窒化シリコン膜23上に、上部電極24を形成することによって、図1中の蓄積ノードAB間に容量を形成することができる。   In the case of the fourth embodiment (when the lower electrode 22 is not formed), similarly, after the silicon nitride film 23 on the wiring MD1 is removed and the opening OP2 is formed, the inside of the opening OP2 is also included. By forming the upper electrode 24 on the silicon nitride film 23, a capacitance can be formed between the storage nodes AB in FIG.

また、下部電極22を有する実施の形態2および3の場合について、以下に説明する。   The case of the second and third embodiments having the lower electrode 22 will be described below.

まず、実施の形態1で説明した図8に示す半導体基板1を準備し、図41、図42に示すように、酸化シリコン膜21、プラグP1および配線MD1、MD2上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2上に下部電極22a、22bを形成する。この下部電極22a、22bの形成領域は、それぞれ配線MD1、MD2形成領域より大きい。この図42は、本実施の形態のSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。図41は、図42中のD―D断面と対応する。   First, the semiconductor substrate 1 shown in FIG. 8 described in the first embodiment is prepared, and as shown in FIGS. 41 and 42, a TiN film is formed on the silicon oxide film 21, the plug P1, and the wirings MD1 and MD2 by sputtering. Are deposited and patterned to form lower electrodes 22a and 22b on the wirings MD1 and MD2. The regions where the lower electrodes 22a and 22b are formed are larger than the regions where the wirings MD1 and MD2 are formed, respectively. FIG. 42 is a main-portion plan view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM of the present embodiment. FIG. 41 corresponds to a section taken along line DD in FIG.

次いで、下部電極22a、22bおよび酸化シリコン膜21上に、窒化シリコン膜23を形成する。この窒化シリコン膜23は、下部電極22a、22bと後述する上部電極24との間に形成され、容量絶縁膜となる。   Next, a silicon nitride film 23 is formed on the lower electrodes 22 a and 22 b and the silicon oxide film 21. The silicon nitride film 23 is formed between the lower electrodes 22a and 22b and an upper electrode 24 described later, and serves as a capacitance insulating film.

次に、図43および図44に示すように、配線MD1上の窒化シリコン膜23を除去し、開口部OP2を形成する。   Next, as shown in FIGS. 43 and 44, the silicon nitride film 23 on the wiring MD1 is removed to form an opening OP2.

次いで、図45および図46に示すように、開口部OP2内を含む窒化シリコン膜23上に、スパッタ法によりTiN膜を堆積し、パターニングすることによって、配線MD1、MD2の上部に延在する上部電極24を形成する。この上部電極24は、開口部OP2を介して配線MD1上の下部電極22aと接続される。   Next, as shown in FIGS. 45 and 46, a TiN film is deposited by sputtering on the silicon nitride film 23 including the inside of the opening OP2, and is patterned to form an upper portion extending over the wirings MD1 and MD2. An electrode 24 is formed. The upper electrode 24 is connected to the lower electrode 22a on the wiring MD1 via the opening OP2.

以上の工程により下部電極22bと、窒化シリコン膜23と配線MD1に接続された上部電極24とで構成される容量Cを形成することができる。この容量Cは、図1中の蓄積ノードAB間に接続される容量となる。   Through the above steps, a capacitor C composed of the lower electrode 22b, the silicon nitride film 23, and the upper electrode 24 connected to the wiring MD1 can be formed. This capacitance C is a capacitance connected between the storage nodes AB in FIG.

また、実施の形態3の場合についても同様に、配線MD1、MD2上の下部電極22a、22bのうち下部電極22a上の窒化シリコン膜23を除去し、開口部OP2を形成した後、この開口部OP2内を含む窒化シリコン膜23上に、上部電極24を形成することによって、図1中の蓄積ノードAB間に容量を形成することができる。また、実施の形態4の下部電極22を形成する場合についても同様である。   Similarly, in the case of the third embodiment, the silicon nitride film 23 on the lower electrode 22a among the lower electrodes 22a and 22b on the wirings MD1 and MD2 is removed to form an opening OP2. By forming the upper electrode 24 on the silicon nitride film 23 including the inside of OP2, a capacitance can be formed between the storage nodes AB in FIG. The same applies to the case where the lower electrode 22 of the fourth embodiment is formed.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say.

以上のように、本発明は、パソコンやワークステーション用のキャッシュメモリをはじめ、携帯電話等の移動体通信機器、メモリカードおよびICカードなどに搭載する半導体集積回路装置に適用して特に有効な技術である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is particularly effective when applied to a semiconductor integrated circuit device mounted on a mobile communication device such as a mobile phone, a memory card, an IC card, and the like, including a cache memory for a personal computer or a workstation. It is.

本発明の実施の形態1であるSRAMのメモリセルを示す等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a memory cell of the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main portion of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a principal part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main portion of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a principal part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a principal part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a principal part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main portion of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main portion of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main portion of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main portion of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態1であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main portion of the substrate, illustrating the method for manufacturing the SRAM according to the first embodiment of the present invention; 本発明の効果を説明するための図である。It is a figure for explaining an effect of the present invention. 本発明の実施の形態2であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a second embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態2であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 13 is a plan view of a main portion of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a second embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態2であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a second embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態2であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 13 is a plan view of a main portion of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a second embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態3であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a third embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態3であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a third embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態4であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method for manufacturing an SRAM according to a fourth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態4であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method for manufacturing an SRAM according to a fourth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態5であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 35 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a fifth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態5であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 35 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a fifth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態5であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 35 is a plan view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a fifth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態5であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 35 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a fifth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態5であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 35 is a plan view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a fifth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態5であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 35 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a fifth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態6であるSRAMのメモリセルの配置を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an arrangement of a memory cell of an SRAM according to a sixth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態6であるSRAMのメモリセルアレイの配置を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an arrangement of a memory cell array of an SRAM according to a sixth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態6であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 39 is a plan view of a main portion of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a sixth embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 39 is a plan view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 39 is a plan view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 39 is a plan view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 39 is a plan view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態7であるSRAMの製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 39 is a plan view of a principal part of a substrate, illustrating a method of manufacturing an SRAM according to a seventh embodiment of the present invention; 本発明の効果を説明するための図である。It is a figure for explaining an effect of the present invention. 本発明の課題を説明するための図である。It is a figure for explaining a subject of the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 半導体基板
2 素子分離
3 p型ウエル
4 n型ウエル
5 酸化シリコン膜
8 ゲート酸化膜
9 多結晶シリコン膜
14 p-型半導体領域
16 サイドウォールスペーサ
17 窒化シリコン膜
18 p+型半導体領域
19 CoSi2
20 PSG膜
21 酸化シリコン膜
22 下部電極
22a 下部電極
22b 下部電極
23 窒化シリコン膜
24 上部電極
25 酸化シリコン膜
27 酸化シリコン膜
A 蓄積ノード
B 蓄積ノード
An1 活性領域
An2 活性領域
Ap1 活性領域
Ap2 活性領域
C 容量
C1 コンタクトホール
C2 コンタクトホール
C3 コンタクトホール
DL、/DL データ線
G ゲート電極
HM 配線溝
INV1 CMOSインバータ
INV2 CMOSインバータ
M1 第1層配線
M2 第2層配線
MC メモリセル
MC11、MC12 メモリセル
MC21、MC22 メモリセル
MD1 配線
MD2 配線
OP1 開口部
OP2 開口部
P1 プラグ
P2 プラグ
P3 プラグ
Qd1 駆動用MISFET
Qd2 駆動用MISFET
Qp1 負荷用MISFET
Qp2 負荷用MISFET
Qt1 転送用MISFET
Qt2 転送用MISFET
WL ワード線
a 凹部
Vcc 電源電圧
Vss 基準電圧
Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 element isolation 3 p-type well 4 n-type well 5 silicon oxide film 8 gate oxide film 9 polycrystalline silicon film 14 p - type semiconductor region 16 sidewall spacer 17 silicon nitride film 18 p + type semiconductor region 19 CoSi 2 Layer 20 PSG film 21 Silicon oxide film 22 Lower electrode 22a Lower electrode 22b Lower electrode 23 Silicon nitride film 24 Upper electrode 25 Silicon oxide film 27 Silicon oxide film A Storage node B Storage node An1 Active area An2 Active area Ap1 Active area Ap2 Active area C capacitance C1 contact hole C2 contact hole C3 contact hole DL, / DL data line G gate electrode HM wiring trench INV1 CMOS inverter INV2 CMOS inverter M1 first layer wiring M2 second layer wiring MC memory cells MC11, MC 12 Memory cell MC21, MC22 Memory cell MD1 Wiring MD2 Wiring OP1 Opening OP2 Opening P1 Plug P2 Plug P3 Plug Qd1 Driving MISFET
Qd2 driving MISFET
Qp1 Load MISFET
Qp2 Load MISFET
Qt1 transfer MISFET
Qt2 transfer MISFET
WL Word line a Recess Vcc Power supply voltage Vss Reference voltage

Claims (15)

それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置であって、
前記nチャネル型MISFET上に形成された層間絶縁膜と、
前記ゲート電極とドレインとを接続する導電層であって、前記ゲート電極からドレインまで延在する接続孔内に形成され、その表面に凹部を有する導電層と、
前記凹部内を含む前記導電層の上部に形成された容量絶縁膜と、
前記容量絶縁膜上に形成された上部電極と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
A semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs in which respective gate electrodes and drains are cross-connected,
An interlayer insulating film formed on the n-channel MISFET;
A conductive layer that connects the gate electrode and the drain, the conductive layer being formed in a connection hole extending from the gate electrode to the drain, and having a recess on the surface thereof;
A capacitance insulating film formed on the conductive layer including the inside of the concave portion,
An upper electrode formed on the capacitive insulating film,
A semiconductor integrated circuit device comprising:
前記容量絶縁膜の厚さは、前記凹部の深さより小さいことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。   2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a thickness of said capacitance insulating film is smaller than a depth of said recess. 前記メモリセルは、前記一対のnチャネル型MISFETの他、一対の転送用nチャネル型MISFETおよび一対の負荷用pチャネル型MISFETを構成要素とすることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。   2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the memory cell includes a pair of transfer n-channel MISFETs and a pair of load p-channel MISFETs in addition to the pair of n-channel MISFETs. apparatus. 前記上部電極には、電源電圧が供給されることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。   2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a power supply voltage is supplied to said upper electrode. 一対の駆動用MISFETおよび一対の負荷用MISFETからなる一対のインバータと、一対の転送用MISFETとを有し、前記一対の駆動用MISFETのそれぞれのゲート電極とドレインとが交差接続されたメモリセルを有する半導体集積回路装置であって、
前記駆動用MISFET上に形成された層間絶縁膜と、
前記ゲート電極とドレインとを接続する第1の導電層であって、前記ゲート電極からドレインまで延在する接続孔内に形成され、その表面に凹部を有する第1の導電層と、
前記凹部内を含む前記導電層の上部に形成された容量絶縁膜と、
前記容量絶縁膜上に形成された上部電極と、
前記負荷用MISFETのソースと電気的に接続される第2の導電層であって、前記上部電極とその側壁で接続する第2の導電層と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
A memory cell having a pair of inverters composed of a pair of driving MISFETs and a pair of load MISFETs, and a pair of transfer MISFETs, wherein a gate electrode and a drain of each of the pair of driving MISFETs are cross-connected. A semiconductor integrated circuit device having
An interlayer insulating film formed on the driving MISFET;
A first conductive layer that connects the gate electrode and the drain, the first conductive layer being formed in a connection hole extending from the gate electrode to the drain, and having a concave portion on a surface thereof;
A capacitance insulating film formed on the conductive layer including the inside of the concave portion,
An upper electrode formed on the capacitive insulating film,
A second conductive layer electrically connected to a source of the load MISFET, wherein the second conductive layer is connected to the upper electrode at a side wall thereof;
A semiconductor integrated circuit device comprising:
一対の駆動用MISFETおよび一対の負荷用MISFETからなる一対のインバータと、一対の転送用MISFETとを有し、前記一対の駆動用MISFETのそれぞれのゲート電極とドレインとが交差接続されたメモリセルを有する半導体集積回路装置であって、
前記駆動用MISFET上に形成された層間絶縁膜と、
前記ゲート電極とドレインとを接続する第1の導電層であって、前記ゲート電極からドレインまで延在する接続孔内に形成され、その表面に凹部を有する第1の導電層と、
前記負荷用MISFETのソースと電気的に接続される第2の導電層と、
前記凹部内を含む前記第1の導電層の上部に形成された容量絶縁膜であって、前記第2の導電層上に開口部を有する容量絶縁膜と、
前記容量絶縁膜および前記開口部上に形成され、前記第2の導電層がその側壁で接続する上部電極と、
前記上部電極上に形成され前記第2の導電層と電気的に接続される第3の導電層と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
A memory cell having a pair of inverters composed of a pair of driving MISFETs and a pair of load MISFETs, and a pair of transfer MISFETs, wherein a gate electrode and a drain of each of the pair of driving MISFETs are cross-connected. A semiconductor integrated circuit device having
An interlayer insulating film formed on the driving MISFET;
A first conductive layer that connects the gate electrode and the drain, the first conductive layer being formed in a connection hole extending from the gate electrode to the drain, and having a concave portion on a surface thereof;
A second conductive layer electrically connected to a source of the load MISFET;
A capacitor insulating film formed on the first conductive layer including the inside of the concave portion, the capacitor insulating film having an opening on the second conductive layer;
An upper electrode formed on the capacitor insulating film and the opening, wherein the second conductive layer is connected at a side wall thereof;
A third conductive layer formed on the upper electrode and electrically connected to the second conductive layer;
A semiconductor integrated circuit device comprising:
それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置であって、
前記一対のnチャネル型MISFET上に形成された層間絶縁膜と、
前記一対のnチャネル型MISFETのそれぞれのゲート電極とドレインとを交差接続する一対の導電層であって、それぞれの導電層は、前記ゲート電極からドレインまで延在する接続孔内に形成され、その表面に凹部を有する導電層と、
前記凹部内を含む前記導電層の上部に形成された容量絶縁膜であって、前記一対の導電層上に開口部を有する容量絶縁膜と、
前記容量絶縁膜および前記開口部上に形成された上部電極と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
A semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs in which respective gate electrodes and drains are cross-connected,
An interlayer insulating film formed on the pair of n-channel MISFETs;
A pair of conductive layers cross-connecting each gate electrode and drain of the pair of n-channel MISFETs, each conductive layer being formed in a connection hole extending from the gate electrode to the drain; A conductive layer having a concave portion on the surface,
A capacitor insulating film formed on the conductive layer including the inside of the concave portion, the capacitor insulating film having an opening on the pair of conductive layers,
An upper electrode formed on the capacitive insulating film and the opening;
A semiconductor integrated circuit device comprising:
前記半導体集積回路装置は、前記メモリセルを、前記交差接続部に他のnチャネル型MISFETを介し接続される配線が、延在する第1の方向とこれに直交する第2の方向とに複数配置したメモリセルアレイを有し、
前記上部電極は、前記第1の方向に沿って繋がっているが、前記第2の方向に配置されるメモリセルごとに分割されていることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
In the semiconductor integrated circuit device, the memory cell may include a plurality of wirings connected to the cross-connecting section via another n-channel MISFET in a first extending direction and a second direction orthogonal to the first direction. Having an arranged memory cell array,
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the upper electrode is connected along the first direction, but is divided for each memory cell arranged in the second direction.
それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記nチャネル型MISFETを形成する工程と、
前記nチャネル型MISFET上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記nチャネル型MISFETのゲート電極上からドレインまで延在する接続孔を形成する工程と、
前記接続孔内を含む前記層間絶縁膜上に導電性膜を堆積する工程であって、前記接続孔の半径より小さい膜厚の導電性膜を堆積する工程と、
前記導電性膜を前記層間絶縁膜の表面が露出するまで研磨することにより前記接続孔内に埋め込まれ、その上部に凹部を有する導電層を形成する工程と、
前記導電層の上部に容量絶縁膜を形成する工程と、
前記容量絶縁膜上に上部電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs in which respective gate electrodes and drains are cross-connected,
Forming the n-channel MISFET;
Forming an interlayer insulating film on the n-channel MISFET;
Forming a connection hole extending from above the gate electrode to the drain of the n-channel MISFET;
Depositing a conductive film on the interlayer insulating film including the inside of the connection hole, and depositing a conductive film having a thickness smaller than a radius of the connection hole;
Forming a conductive layer embedded in the connection hole by polishing the conductive film until the surface of the interlayer insulating film is exposed, and having a concave portion on the upper portion thereof;
Forming a capacitive insulating film on the conductive layer,
Forming an upper electrode on the capacitive insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
前記容量絶縁膜の厚さは、前記凹部の深さより小さいことを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置の製造方法。   10. The method according to claim 9, wherein the thickness of the capacitance insulating film is smaller than the depth of the recess. 前記メモリセルは、前記一対のnチャネル型MISFETの他、一対の転送用nチャネル型MISFETおよび一対のpチャネル型負荷用MISFETを構成要素とし、
前記導電層は、前記一対のpチャネル型負荷用MISFETのうちのいずれかのpチャネル型負荷用MISFETのドレイン上まで延在していることを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置の製造方法。
The memory cell includes, in addition to the pair of n-channel MISFETs, a pair of transfer n-channel MISFETs and a pair of p-channel load MISFETs,
10. The semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein the conductive layer extends over a drain of one of the pair of p-channel load MISFETs. Production method.
前記半導体集積回路の製造方法は、さらに、
前記上部電極上に他の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記他の層間絶縁膜と上部電極を選択的に除去することによって他の接続孔を形成する工程と、
前記他の接続孔内に、導電材料を埋め込むことによってプラグを形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit further includes:
Forming another interlayer insulating film on the upper electrode;
Forming another connection hole by selectively removing the other interlayer insulating film and the upper electrode;
A step of forming a plug by embedding a conductive material in the other connection hole;
10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 9, comprising:
前記半導体集積回路の製造方法は、
前記容量絶縁膜形成後、上部電極形成前に、前記容量絶縁膜を選択的に除去することによって開口部を形成する工程と、
前記開口部内を含む前記容量絶縁膜上に上部電極を形成する工程と、
前記上部電極上に他の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記他の層間絶縁膜を選択的に除去することによって他の接続孔を形成する工程と、
前記他の接続孔内に、導電材料を埋め込むことによってプラグを形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit,
After forming the capacitive insulating film and before forming the upper electrode, a step of forming an opening by selectively removing the capacitive insulating film;
Forming an upper electrode on the capacitive insulating film including the inside of the opening;
Forming another interlayer insulating film on the upper electrode;
Forming another connection hole by selectively removing the other interlayer insulating film;
A step of forming a plug by embedding a conductive material in the other connection hole;
10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 9, comprising:
それぞれのゲート電極とドレインとが交差接続された一対のnチャネル型MISFETを構成要素とするメモリセルを有する半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記一対のnチャネル型MISFET上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記一対のnチャネル型MISFETのうち一方のnチャネル型MISFETのゲート電極上から他方のnチャネル型MISFETのドレインまで延在する第1の接続孔と、他方のnチャネル型MISFETのゲート電極上から一方のnチャネル型MISFETのドレインまで延在する第2の接続孔とを形成する工程と、
前記第1および第2の接続孔内を含む前記層間絶縁膜上に前記接続孔の半径より小さい膜厚の導電性膜を堆積する工程と、
前記導電性膜を前記層間絶縁膜の表面が露出するまで研磨することにより前記第1および第2の接続孔内に埋め込まれた第1および第2の導電層であって、それぞれの上部に凹部を有する第1および第2の導電層を形成する工程と、
前記第1および第2の導電層のそれぞれの上部に、容量絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の導電層上の容量絶縁膜を選択的に除去することによって開口部を形成する工程と、
前記開口部内を含む前記容量絶縁膜上に上部電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a memory cell including a pair of n-channel MISFETs in which respective gate electrodes and drains are cross-connected,
Forming an interlayer insulating film on the pair of n-channel MISFETs;
A first connection hole extending from the gate electrode of one n-channel MISFET of the pair of n-channel MISFETs to the drain of the other n-channel MISFET; and from the gate electrode of the other n-channel MISFET. Forming a second connection hole extending to the drain of one of the n-channel MISFETs;
Depositing a conductive film having a thickness smaller than a radius of the connection hole on the interlayer insulating film including inside the first and second connection holes;
First and second conductive layers buried in the first and second connection holes by polishing the conductive film until the surface of the interlayer insulating film is exposed, and a concave portion on each of the first and second conductive layers; Forming first and second conductive layers having:
Forming a capacitive insulating film on each of the first and second conductive layers;
Forming an opening by selectively removing a capacitive insulating film on the first conductive layer;
Forming an upper electrode on the capacitive insulating film including the inside of the opening;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
半導体集積回路装置は、前記メモリセルを、前記交差接続部に他のnチャネル型MISFETを介し接続される配線が、延在する第1の方向とこれに直交する第2の方向とに複数配置したメモリセルアレイを有し、
前記上部電極は、前記第1の方向に沿って繋がっているが、前記第2の方向に配置されるメモリセルごとに分割されていることを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置の製造方法。
In the semiconductor integrated circuit device, a plurality of the memory cells are arranged in a first direction extending in a first direction and a second direction orthogonal to the wiring, the wiring being connected to the cross connection portion via another n-channel MISFET. Having a memory cell array,
10. The semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein the upper electrode is connected along the first direction, but is divided for each memory cell arranged in the second direction. Production method.
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