[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，更具体而言，例如，涉及一种层叠晶体管及其制造方法，所述层叠晶体管具有在其中通过电极间绝缘膜设置浮置栅极电极和控制栅极电极的结构。

背景技术

使用具有其中层叠了浮置栅极电极、电极间绝缘膜、以及控制栅极电极的结构的晶体管的非易失性半导体存储器件是公知的。通过使用这样的晶体管作为存储单元以及将多个这样的存储单元串联，构建所谓的NAND闪速存储器的NAND单元串。

已经通过在作为NAND闪速存储器的控制栅极电极的电极膜的一部分中采用金属硅化物膜来进行尝试以减小控制栅极电极的电阻值。通过在由多晶硅构成的电极膜的上表面上淀积用于构建金属硅化物膜的金属膜，以及加热多晶硅膜和金属膜，以将电极膜转变成金属硅化物膜。其结果是，金属原子扩散到多晶硅膜中，并与多晶硅膜反应，从而形成金属硅化物膜。

最近，作为将控制栅极电极膜转变成金属硅化物膜的结果，证实了以下现象。即，该现象为，控制栅极电极的电阻值增加，在多个单元之间的控制栅极电极的电阻值的变化增加，由于团聚的增加而导致的控制栅极电极劣化的发展，等等。顺便提及，团聚意味着其中由于晶粒的形成、金属原子移动的现象。

认为这些现象归因于半导体器件的微型化的发展。下面将描述该现象。由于追求半导体存储器件的微型化，半导体存储器件中的部件的尺寸持续变小。由于微型化，控制栅极电极的宽度变的较窄，因此增加了控制栅极电极的纵横比(高度和宽度的比率)。

控制栅极电极的纵横比的增加导致需要形成具有高纵横比的金属硅化物膜。如上所述，当形成金属硅化物膜的时候，金属原子从设置在多晶硅膜上的金属元素膜扩散到多晶硅膜中。即，金属原子沿多晶硅膜的厚度方向扩散。因此，根据金属原子的扩散程度确定将转变成金属硅化物的多晶硅的体积。为了使各存储器元件中的特性相同，要求在多个控制栅极电极中的将转变成金属硅化物的多晶硅的体积一致。即，需要沿控制栅极电极的厚度方向适宜地控制金属原子的扩散。然而，通常，希望被转变成金属硅化物的多晶硅膜的区域沿多晶硅膜的厚度方向变得越深，金属原子的扩散长度变得越难以控制。鉴于此，如上描述的，控制栅极电极的纵横比的增加使多个控制栅极电极中的金属原子扩散长度产生很大地变化。结果，发生上述的控制栅极电极的电阻值增加，在各单元中的控制栅极电极的电阻值的变化的增加，团聚的增加而造成的控制栅极电极劣化的发展，等等。

在日本专利申请KOKAI公开No.2005-26589中公开了实例，其中将存储器单元和选择晶体管的控制栅极以及选择晶体管的扩散层转变成硅化物。

发明内容

本发明的一个方面的一种半导体器件包括：在单元晶体管区域中的半导体衬底上设置的第一绝缘膜，设置在所述第一绝缘膜上的第一导电膜，设置在所述第一导电膜上的电极间绝缘膜，设置在所述电极间绝缘膜上并在其顶表面上具有第一金属硅化物膜的第二导电膜，形成在所述半导体衬底的表面上并夹住在所述第一绝缘层之下的区域的第一源极/漏极区域，在选择栅极晶体管区域和外围晶体管区域中的至少一个中的所述半导体衬底上设置的第二绝缘膜，设置在所述第二绝缘膜上并且在其顶表面上具有比所述第一金属硅化物膜的厚度小的厚度的第二金属硅化物膜的第三导电膜，以及形成在所述半导体衬底的所述表面上并夹住在所述第二绝缘层之下的区域的第二源极/漏极区域。

附图说明

图1是根据第一实施例的半导体存储器件的平面图；

图2A至2C示出了根据第一实施例的半导体存储器件的横截面图；

图3A至3C示出了横截面图，其每一个示出了图2A至2C中所示出的半导体器件的部分制造步骤；

图4A至4C示出了在图3A至3C中所示出的步骤之后的各步骤的横截面图；

图5A至5C示出了在图4A至4C中所示出的步骤之后的各步骤的横截面图；

图6A至6C示出了在图5A至5C中所示出的步骤之后的各步骤的横截面图；

图7A至7C示出了在图6A至6C中所示出的步骤之后的各步骤的横截面图；

图8A至8C示出了在图7A至7C中所示出的步骤之后的各步骤的横截面图；

图9A至9C示出了在图8A至8C中所示出的步骤之后的各步骤的横截面图；

图10A至10C示出了在图9A至9C中所示出的步骤之后的各步骤的横截面图；

图11A至11C示出了在图10A至10C中所示出的步骤之后的步骤的横截面图；

图12A至12C示出了在图11A至11C中所示出的步骤之后的步骤的横截面图；