JPH02146767A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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Publication number
JPH02146767A
JPH02146767A JP1186651A JP18665189A JPH02146767A JP H02146767 A JPH02146767 A JP H02146767A JP 1186651 A JP1186651 A JP 1186651A JP 18665189 A JP18665189 A JP 18665189A JP H02146767 A JPH02146767 A JP H02146767A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
word line
polysilicon
aluminum
line
Prior art date
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Pending
Application number
JP1186651A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Miyamoto
博司 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH02146767A publication Critical patent/JPH02146767A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 乙の発明は、平坦化を容易にした半導体、メモリ装置に
関するものである。
〔従来の技術〕
この発明は、ピッl−ラインをポリシリコンで形成した
ダイナミックRAMに最も適しているので、以下この場
合について説明する。
ダイナミックRAMにおいては、選択さfまたワドライ
ンと選択されたビットラインの交点にあるメモリセルが
選択される。冗長構成を有するダイナミックRAMにお
いては、メモリセルに欠陥がある場合、欠陥メモリセル
救済用の予備メモリセルによって前記欠陥メモリセルを
置換する。予備メモリセルは、通常数本の予備ワードラ
インに接続された予備メモリセルおよび数本の予備ビッ
トラインに接続された予備メモリセルによって構成され
ているため、欠陥メモリセルを予備メモリセルで置換す
るためには、欠陥メモリセルに接続されているワードラ
インあるいはビットラインが選択されないようにし、同
時に、予備メモリセルに接続された予備ワードラインあ
るいは予備ビットラインが選択されるようにしなければ
ならない。
ビットラインによって置換する場合の回路構成を、従来
のコラムデコーダ回路の構成を示す第1図によって説明
する。なお、図中の絶縁デーl−電界効果l・ランジス
タ(以下FETと称す)はすべてNチャンネルエンハン
スメント形とする。
ダイナミックRAMのコラムデコーダの中で、ビットラ
インBLに接続されたメモリセルに欠陥があるものとし
、予備ビットラインSBLは図示しない予備メモリセル
に接続されている。
ビットラインBLはF E T Q 1のソースに接続
され、予備ビットラインSBLばF E T Q 2の
ソスに接続されている。F E T Q 、およびQ2
のドレインはともに入出力線I10に接続されている。
FETQ、のゲートはノードN2に接続され1.ノドN
2はプログラム素子(以下ヒユーズと称す)F NBの
一方の電極に、ヒユーズFN8の他方の電極はFETQ
、のソースに接続されている。FETQ2のゲ−1・は
ノードS2に接続され、ノードs2はヒユーズF日日の
一方の電極に、ヒユーズF日Bの他方の電極はFETQ
4のソースに接続されている。FETQ3のゲー1−は
FETQsのドレインに、FETQ4のゲートはFET
Q6のドし・インに接続され、FETQ5およびQ6の
ゲートは電源電圧■。。に接続されている。FETQ、
および。、のドレインには信号φ2が接続されている。
F E T Q sのソースはノードN1に接続され、
ノードN1にはFETQ7のソースおよびF E T 
Q No−Q Nnのドレインが接続されている。F 
E T Q eのソースはノードSlに接続され、ノー
ドS、にはFETQ8のソースおよびヒユーズF @(
1” F s 2 nの一方の電極が接続されている。
ヒユーズF so”” F stnの他方の電極はそれ
ぞれF E T Q o −Q s2 rlのドレイン
に接続され、FETQ、、−Q@□。のゲ−1・にはそ
れぞれ図示しないアドレスバッファの出力信号(以下ア
ドレス信号と称す) A o 、T0+   、A n
 rτ、が接続され、ソースは共通に接地電位V−に接
続されている。F E T Q Nll −Q Nnの
ゲートにはアドレス信号(AIおよびT1で示す)のう
ちの一方(AIあるいはTI)かが接続されている。図
中にはA1の場合、すなわちA。、Ao、−・ A 、
が接続された場合を示している。F E T Q yo
〜Q Nnのソスは共通に接地電位■sllに接続され
ている。FET Q 7およびQ8のゲートには信号φ
1が接続され、ドレインは電源電圧V ccに接続され
ている。
次に第1図の回路の動作を第1図および第1図の回路の
電圧波形図である第2図を用いて説明する。第2図(、
)は欠陥メモリセルを予備メモリセルで置換する前、第
2図(b)は置換後の電圧波形図である。
第2図において、時刻tOPjlでは信号φ、はII 
H++であり、ノードN8ば“H++にプリチャジされ
ている。時刻t2でアドレス信号T。、T、。
・・・・、■、がu Hnになるが、このとき、アトし
・ス信号A。、A□、・・・、A7はI L 1′のま
まであり、ノードN1は′H″に保たれる。したがって
、FETQ5はオフし、時刻L3で信号φ2が” H”
になると、セルフブートスl−ラップ効果により信号φ
2の電位がそのままノードN2に伝わりFETQlがオ
ンして、ピッ)・ラインBLが選択され入出力線I10
と接続される。一方、時刻t2でアドレス信号T。、−
λ−1,・−・・、T6が′H″になったとき、F E
 T QB、 Q−s、−−2Q−x、1−xがオンし
てノードs1は放電され予備ビットラインSBLば選択
されない。
ビットラインBLに接続されたメモリセルに欠陥がある
場合には、ビットラインBLが予備ビットラインSBL
で置換される。このためには、FE T Q −x−Q
−2nのゲー1〜の接続がFETQN、〜Q N11の
ゲ−1〜の接続と同一になるように、ヒュズが切断され
る。第1図の場合には、ヒユーズFSip F 113
y ”’ ”’ P F @2゜が切断され、さらに、
ヒユーズF Nilが切断される。切断後は時刻t2に
おいてノードN、およびSlはともに′H”であるが、
時刻t3で信号φ2が“H′′(こなると1.ノードs
2は“H′′になって予備ビットラインSBLが選択さ
れる。ヒユーズF NRが切断されているためノドN2
は“H”にならず、ビットラインB’Lは選択されない
。
次に、従来のヒユーズの形成方法をメモリセルとヒユー
ズの断面図である第3図を参照しながら説明する。
第3図において、P型半導体基板1上に分離絶縁膜2が
形成される。次に、第1ゲート絶縁膜3を形成し、さら
に容量素子の一方の電極4となる第1ポリシリコンを形
成してバターニングを行う。
次に、第2ゲート絶縁膜5を形成し、さらにスイッチン
グFETのゲ−1へ6およびヒユーズ7となる第2ポリ
シリコンを形成してバターニングを行う。次に、N型拡
散層8を形成するためのイオン注入を行い、さらに絶縁
膜9を形成する。次に埋め込みコンタク1−10を形成
するため絶縁膜9のエツチングを行い、さらにビットラ
イン11となる第3ポリシリコンを形成する。次に、絶
縁膜12を形成し、さらにコノタクトホール13,14
゜15を形成するため絶縁膜12および9をエツチング
し、次に、アルミニウム層を形成した後バタニノグを行
って、スイッチングFETのゲート6と接続されたワー
ドライン16およびヒユーズ7と接続された配線層17
および18を形成し、最後に絶縁膜19を形成する。
前記のようにして第2ポリシリコンでヒユーズ7を形成
すると、ヒユーズ7とP型半導体基板1との間には、分
離絶縁膜2.第1ゲ−1・絶縁膜3゜第2ゲート絶縁膜
5の3層が形成される。一方、ヒユーズ7の上には絶縁
膜9,12および19の3層が形成される。
上記において、アルミニウムからなるワードライン16
.配線層17.18上に絶縁膜19を形成しているが、
さらにこの上に2層目の配線層(図示せず)を形成する
場合、絶縁膜19を平坦化してから2層目の配線層を形
成すれば、2層目の配線層が段差によって断線したりす
る乙とがなくなる。しかし、絶縁膜19の平坦化に際し
ては、高温処理を施す必要があるが、1層目の配線層1
6〜18がアルミニウムであるため、融点が低く、この
ような処理を施す乙とができなかった。
〔発明の概要〕
この発明は、上記のような従来の半導体メモリ装置の欠
点にかんがみてなされたもので、ビット線を周知の金属
珪化物とポリシリコンの2重層で形成し、ワード線をア
ルミニウムで形成することにより絶縁膜の平坦化ができ
、かつ配線層の抵抗を低くできる半導体メモリ装置を提
供することを目的としている。
〔実施例〕
次ニコの発明の一実施例について、メモリセルおよびヒ
ユーズの断面図である第4図を参照しながら説明する。
なお、第4図において第3図と同−S分には同一符号を
付してあり、ピットライノ11はポリシリコンllaと
金属珪化物11bの2重層で形成されている。ヒユーズ
20は絶縁膜9を形成した後、ビットライン11と同時
にポリシリコン20aと金属珪化物20bによって形成
される。また、コンタクトホール21および22は絶縁
膜12のみをエツチングして形成される。
したがって、アルミニウムで形成された配線層17およ
び18は第3ポリシリコノで形成されたヒユーズ20と
接続される。
上記のようにビットライン11をポリシリコン11aと
金属珪化物11bとの2重層で形成すると、金属珪化物
11bの下面との反応がポリシリコンllaで抑えられ
、しかも金属珪化物11bの低抵抗の特性を生かすこと
ができる。
なお、前記実施例ではダイナミックRAMの場合を示し
たが、スタティックRAMやROMであってもよい。
また、前記実施例ではFETはNチャンネルエンハノス
メント形としたが、いくつかのFETはデプレッション
形であってもよい。また、FETはPチャンネルやコン
プリ、メノタリMISであってもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明はピッ1〜ラインをポリシリコ
ンと金属珪化物との2重層で形成したので、ビットライ
ンを低抵抗に保ちながら基板と金属珪化物との反応が防
止され、しかも高温の熱処理にも耐えられるため、ビッ
トライン上の絶縁膜の平坦化を行うことができ、絶縁膜
上のワードラインにアルミニウムを用いても断線等を来
す乙とがない。したがって、ワードライン、ビットライ
ンがいずれも低抵抗化でき高速動作が可能となる。
すなわち、ワードラインの容量は1本約5pFであり、
ピッ1−ラインの容量は1本約0.3pFであるので、
ワードラインの時定数とピッ1−ラインの時定数を同程
度にしようとすると、ワードラインの抵抗をビットライ
ンの抵抗約1717にする必要がある。ポリシリコノと
金属珪化物との2重層で形成したピッ1−ラインの抵抗
は約5Ω/口であるが、ワードラインを形成するアルミ
ニウムの抵抗は0.1Ω/口以下であるので、ワードラ
インにアルミニウムを使用し、このアルミニウムとポリ
シリコンゲートとを接続することでこの目的が達成され
、高信頼性、高歩留りの半導体メモリ装置を実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のコラムデコーダの構成を示す等価回路図
、第2図(a)、(b)は、第1図の各部の電圧波形図
、第3図は従来のメモリセルおよびヒユーズの断面図、
第4図はこの発明の一実施例のメモリセルの断面図であ
る。 図中、1はP型半導体基板、4ば電極、6はゲ1−11
1はピットライノ、11aはポリシリコン、11bは金
属珪化物、16はワードライン、20はヒユーズである
。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分をボす。 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板に形成されたビットラインおよびポリシリコ
    ンゲートが接続されたワードラインと、これらに関連し
    て形成されたメモリセルとを備えた半導体メモリ装置で
    あって、前記ワードラインがアルミニウムで形成され、
    前記ビットラインがポリシリコンと金属珪化物の2重層
    で形成されたことを特徴とする半導体メモリ装置。
JP1186651A 1989-07-19 1989-07-19 半導体メモリ装置 Pending JPH02146767A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5427382A (en) * 1977-08-01 1979-03-01 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device
JPS5583259A (en) * 1978-12-19 1980-06-23 Itt Random access memory cell with polycrystalline bit wire

Patent Citations (2)

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