JPH02237151A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JPH02237151A
JPH02237151A JP1056489A JP5648989A JPH02237151A JP H02237151 A JPH02237151 A JP H02237151A JP 1056489 A JP1056489 A JP 1056489A JP 5648989 A JP5648989 A JP 5648989A JP H02237151 A JPH02237151 A JP H02237151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
region
memory cell
transistor
mos
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1056489A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazue Sato
和重 佐藤
Tokuo Watanabe
篤雄 渡辺
Shoji Yadori
章二 宿利
Masataka Minami
正隆 南
Takahiro Nagano
隆洋 長野
Yasuo Sawahata
沢畠 保夫
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1056489A priority Critical patent/JPH02237151A/ja
Publication of JPH02237151A publication Critical patent/JPH02237151A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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〕 本発明は、バイポーラ・トランジスタとCMOSトラン
ジスタを1つの共通シリコン基板上に作製した半導体記
憶装置(Bi−CMOSメモリ)に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のBi−CMOSメモリでは、npnバイポーラ・
トランジスタを使ってるためシリコン基板はp形に限ら
れ、またメモリセルはn M O S トランジスタで
構成されているのでp形領域となる。
これより、メモリセルが形成されている領域と基板は同
じ導電型となり、α線及び負電源ノイズによるソフトエ
ラーの影響を受けやすく、両者の間にn形区域を設けて
いた。
一方、上記半導体記憶装置の動作速度の高速化のため、
バイボーラ・トランジスタのベース領域より引出し電極
を設け、接合容量及びベース抵抗の低減をはかる構造が
とられている。更に、MOSのゲート電極をp形の導電
型としてバイボーラのベース電極(p形)と共通化をは
かった構造も検討されている。この種の装置として関連
するものには、例えばアイー・イー・イー,エレクトロ
ンデバイス レターズ ヴイ オ エル イーデー エ
ル−8,エヌ オー1 1 (1987年)第509頁
から第510頁(IEEE ELECTRON DEU
ICELETTERS,VOL.EDL−8, N[l
1 1(1 9 8 7) PP509−51.1)に
論じられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術の前者では、信頼性の向上は図られている
が作製プロセスの簡略化の点について配慮がなされてお
らず、また後者ではメモリセルを小さくする点に配慮が
なされておらず、微細化に伴ってメモリセルはダイレク
トコンタクト技術を導入していているが、この技術では
コンタクト部分に接合が形成されるという問題点がある
.本発明の目的は、上記半導体記憶装置において、α線
或いは、入力端子からの負電源ノイズによるソフトエラ
ーを低減し、メモリセルの情報の信頼性の向上を図るこ
とである。
本発明の目的は、高速で且つ高集積化された上記半導体
記憶装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
まず、ソフトエラーを低減するには、基板とメモリセル
の形成される区域とは接合で分離されている必要があり
、上記装置がp形基板に限られる場合は、メモリセルが
形成される区域は従来技術によらなければn形区域にす
る必要がある。そのため、メモリセルを構成するドライ
バMOSをpMOs}ランジスタとし、メモリセルが形
成される区域をn形区域としたものである。更に、ソフ
トエラーを低減するために、バイポーラ・トランジスタ
のn十形埋込区域をメモリセルが形成された区域と基板
の間に設けたものである。
また、上記の構成においてメモリセルを小さくするため
には、ダイレクトコンタクト部分に形成される接合をな
くす必要があり、MOS部のゲート電極をP形の導電型
としたものである.この際、バイポーラ・トランジスタ
のベース引出し電極(p形)と同じ導電型となる。
〔作用〕
ソフトエラーを低減するために、メモリセルを構成する
ドライバMOSをpMOsとすることは、メモリセルが
形成されたn形区域とp形基板を接合により分離するこ
とであり、基板まで入ってきたα線により生じた電荷は
接合によりメモリを構成するMOSトランジスタまで到
達せず、誤動作を防ぐことができる。更に、メモリセル
が形成されたn形区域とP形基板の間n十区域を設ける
(バイボーラ・トランジスタのn十形埋込区域と同時に
形成する)ことはα線により生じた電荷(特にホール)
を再結合させるのによく働き、α線によるソフトエラー
をより改善できる.また、メモリセルを小さくするため
に、MOSのゲーl−電極をP形の導電型とすることは
、ダイレクトコンタクト部分の接合の形成を防ぐことが
でき、良好なコンタクト特性が得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の代表的な実施例を第1図及び第2図によ
り説明し、代表的な実施例の製造工程にフいて第3図を
用いて説明する。第4図及び第5図に他の実施例を示す
まず、第1図は本発明により1つのシリコン基板上に、
作製したバイポーラ・トランジスタ、CMOSトランジ
スタ、メモリセルの断面構造を示しており、Aにバイポ
ーラトランジスタ、Bにn M O Sトランジスタ、
CにpMOSトランジスタ、Dにメモリセルが作製され
ている。本発明の特徴は、バイポーラトランジスタのベ
ース領域9より引出された電極10aとMOSトランジ
スタのゲート電極10bがp形の電極層から成っている
点、メモリセルのドライバMOSがPMOSと成ってい
る点,更に,メモリセルが形成されているn形区域とP
形のシリコン基板の間にn◆形埋込区域を設けている点
である。また、、MOSトランジスタのゲート電極がp
形となったため,nMOSトランジスタのゲート酸化膜
直下にはしきい電圧調整のためn形区域8が形成され埋
込チャネル型となる。
一方.pMosトランジスタは表面チャネル型となる。
次に、第2図を使ってメモリセルの構成を説明する。第
2図(a)は等価回路、第2図(b)は第2図(a)に
対応した平面構造を示している。
第2図(.)に示したドライバMOSQotは第1図及
び第2図(b)に示すように、フィールド絶縁膜5から
露出したn形区域3の表面を酸化して形成したゲート酸
化膜6、p形の多結晶シリコンから成るゲート電極10
b−1,このゲート電極の両側部、ソース・ドレイン領
域であるp十形区域11aより成っている。第2図(a
)に示したドライバMOSQo2は、ドライバMOSQ
DIと同様に、ゲート酸化膜6yP形の多結晶シリコン
から成るゲート電極10b−2、このゲート電極の両側
部のソース・ドレイン領域であるp十形区域1]−aよ
り成っている。第2図(a)に示したドライバMO S
 QDI, QD2のゲート電極の交差接続は、FラI
’バーMOSQot(7)ゲート電+!10b−1をド
ライバMOSQD2のドレイン領域の一部であるp十形
区域11aの表面に接続し、ドライバM O S Q 
o zのゲート電極10b−2をドライバM O S 
Q D 1のドレイン領域の一部であるp十形区域の表
面に接続することによって行っている.第2図(a)に
示されているトランファMOSQTIは、第1図及び第
2図(b)に示すように、ゲート酸化膜6,ワード線W
Lと一体に形成されたP十形多結晶シリコンから成るゲ
ート電極10b−3、ソース・ドレイン領域であるp十
形区域11aとで構成されている。第2図(a)に示さ
れているトランファMOSQT2もトランファMOSQ
TIと同様である。トランファMOSのドレイン領域の
一部であるp十形区域はドライバMOSのゲート電極と
接続され、ソース領域の一部であるp十形区域はデータ
線DLに接続されている。第2図(a)に示されている
抵抗素子Rl,R2は、ゲート電極10b−1,10b
−2を覆っている眉間絶縁暎の上に,ゲート電極と重な
るように形成されている。この抵抗素子Rl,R2は多
結晶シリコン13から成り、10〜100GΩ程度の抵
抗値を有するように構成されている。
この抵抗素子Rl,R2の一方の端部は、従来のメモリ
セル内のトランジスタがn M O Sの場合と異なり
、低抵抗化された同層の多結晶シリコンを通して零電位
に接続されている。
メモリセルの形成されてる領域がn形区域になるので、
メモリセル領域と基板の間に特別な区域を設けずに接合
が形成されるので基板に入ったα線によるソフトエラー
、入力端子からの負電源ノイズはここでカットされるの
でメモリの誤動作が低減され、信頼性を向上することが
できる.また、メモリのドライパーMOSをP形のゲー
トとしたため、ダイレクトコンタクトが可能となり,メ
モリセルを小さくできる。
第3図の(a)〜(d)は、本実施例の各製工程におけ
る断面図である。第2図(a)では、まず比抵抗10Ω
・ロ程度のp形シリコン基板に厚さ10〜100nmの
酸化シリコンと窒化シリコン膜を設け、フォトレジスト
技術と既在のエッチング技術によりバイボーラトランジ
スタとpMOsトランジスタが作製される区域の窒化シ
リコン膜と酸化シリコン膜を次々エッチングする。次に
、熱拡散法により上記区域にアンチモンを拡散する。
その後、残っている窒化シリコン膜と酸化シリコン膜を
次々エッチングし、厚さ500〜3000nmの単結晶
シリコンを基板上にエビタキシャル成長させ、n十形埋
込区域2を形成する。さらに、単結晶シリコン上に厚さ
10〜600nmの酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を
設け、フォトレジスト技術を用いて、バイポーラ・トラ
ンジスタとPMOSトランジスタの作製される区域の窒
化シリコン膜をドライエッチングし、レジストと窒化シ
リコンをマスクに、n形の不純物であるリンをイオン注
入する。残っているレジストを除去した後,選択的に酸
化膜を形成する方法により厚さ50〜500nmの酸化
膜を形成し、これをマスクとしてP形の不純物であるボ
ロンをイオン注入する。ここで、1000℃,1時間相
当の熱処理を施し、不純物濃度1015〜1017an
−’の深さ1〜5μm程度のn形区域3とp形区域4を
形成し、先にイオン注入のマスクとして用いた酸化膜を
エツチングする。
第3図(b)では、まず基板上の各素子を電気的に分離
するため、上記の選択酸化法により100〜1000n
mのフィールド酸化膜(l!2化シリコン)5を各素子
間に形成する。図には示されてないが、分離を確実なも
のにするためフィールド酸化膜直下に不純物濃度IQ1
1I1〜10l8an″″2のp形区域を形成してもよ
い。続いて、バイポーラ・トランジスタとMOSトラン
ジスタの能動領域となる部分に厚さ5〜50nmのゲー
ト酸化膜6を形成する。次に、バイボーラ・トランジス
タのコレクタとなる区域にフォトレジスト技術を使って
n形の不純物であるリンをイオン注入し、n十形埋込区
域と接続するよう1000℃,30分相当の熱処理をし
て不純物濃度1017〜2o20■−8のn十区域7を
形成する.続いて、しきい電圧調整のため、MOS}−
ランジスタが形成される領域にフォトレジスト技術を使
ってn形の不純物であるヒ素をイオン注入する。これに
より、nMOSトランジスタが形成される領域にn形区
域8が形成され、nMOsトランジスタは埋込チャネル
型となる。更に、パイボーラトランジスタが形成される
領域のベース領域にフォトレジスト技術を使ってP形の
不純物であるボロンをイオン注入し、950℃,10〜
30分程度の熱処理を施し、不純物濃度10tI1〜1
017C111″″3のベース領域となるp形区域9を
形成する。
第3図(c)では、まずバイポーラ・トランジスタのベ
ース引出し電極及びMoSトランジスタのゲート電極と
なる多結晶シリコン膵を堆積させる.このとき、ベース
領域及びメモリセルのシリコン基板と両者の電極が接続
するところ(ダイレクトコンタクト部)のゲート酸化膜
6は除去されている。多結晶シリコン膜堆積後、P形の
不純物である。ボロンを面密度1016■−2程度でイ
オン注入して、950℃,10〜30分程度の熱処理を
施する。次にフォトレジスト技術と既在のエッチング技
術を使って所定の形状に1回のドライエッチングで両者
の電極を加工し,P形多結晶シリコン10を得る.ここ
で、p形の多結晶シリコンはp形の多結晶シリコンと金
属ケイ化物の2重層でもよい。更に,フォトレジスト技
術を使いp十形区域11a.n+形区域12を形成する
。p十形区域1lbは多結晶シリコンより不純物である
ボロンがしみ出していることを示す。
第3図(d)では、まずメモリセル部の高抵抗を形成す
るため、層間絶縁膜を埋堆し、続いてドライ/<MOS
と高抵抗の接続部をフォトレジスト技術と既在のエッチ
ング技術により開孔し,第2層目の多結晶シリコンを堆
積する。ここで、p形の不純物であるボロンを多結晶シ
リコンにイオン注入し、所定の形状に加工して多結晶シ
リコン高抵抗13を得る。また,パイポーラ・トランジ
スタにこの多結晶シリコンを用いて浅いエミツタを形成
してもよい。次に、金属膜を設けるためシリコン系酸化
物による層間絶縁膜14を形成する,本実施例ではエミ
ツタ形成のため、先にエミツタが形成される領域のみ開
孔し、n形の不純物であるヒ素をイオン注入し、900
℃,10〜30分程度の熱処理を施し不純物濃度IQ1
7〜20■−3のn十形区域15(エミッタ領域)を得
る.最後に、従来技術により各素子の金属膜と接続した
い部分に接続孔を開け,アルミニウム等の金属を堆積後
、所定の形状に加工して金属膜16を得る。以上の作製
プロセスにより代表的な実施例が実現される。
第4図に示した実施例は、代表的な実施例よりメモリセ
ルが形成されている部分のn十形埋込層を抜いたもので
あり、バイポーラ・トランジスタとメモリセル間の距離
をつめることができる効果がある. 第5図に示した実施例は、代表的な実施例のn÷形埋込
区域との間にp十形区域を形成したものであり,バイボ
ーラ・トランジスタ間、バイポーラ・トランジスタとメ
モリセル間の距離をつめることができる効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば,従来、CMOSのゲート@極はn形、
バイボーラのベース引出し電極はp形であったため電極
の同時加工が困雅であったが、ゲート電極をP型の導電
型とすることで同一作製ブロセスで電極が形成でき.従
来より作製プロセスを簡単にできる(工程数を減らす)
効果がある。
更に、n形ゲートのPM!OSトランジスタからp形ゲ
ートのPMOSトランジスタとすることで、pMOSの
導電機構が表面チャネル型となり、pMOS}−ランジ
スタの短チャネル特性を改善させる効果もある.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の代表的な実施例の完成した断面構造図
、第2図(a),(b)は平面図と回路図、第3図(a
)〜(d)は第1図における製造工程の重要な段階の断
面構成図、第4図,第5図は他の実施例の完成した断面
構造図を示す。 1・・・p形シリコン基板、5・・・フィールド酸化膜
、10・・・p十形多結晶シリコンM(バイポーラトラ
ンジスタ電極及びMOSのゲート電極)、13・・・P
形多結晶シリコン高抵抗、14・・・層間絶縁膜、16
・・・金属膜、A・・・バイボーラトランジスタ区域、
B・・・n M O S トランジスタ区域、C・・・
pMOsト#Zril (aノ 第2 ω(b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、バイポーラ・トランジスタとCMOSトランジスタ
    を一方導電型の半導体基板に作製した半導体記憶装置に
    おいて、CMOSトランジスタのゲート電極を一方導電
    型の電極層で形成し、メモリセルを構成するドライバー
    MOSを一方導電型のMOSトランジスタとしたことを
    特徴とする半導体記憶装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載された半導体記憶装置
    において、メモリセルが形成されている他方導電型の領
    域と一方導電型の基板との間に不純物濃度の大きい他方
    導電型の区域を設けたことを特徴とする半導体記憶装置
    。 3、特許請求の範囲第1項に記載された半導体記憶装置
    において、バイポーラ・トランジスタのベース領域より
    引出されたベース電極が一方導電型としたことを特徴と
    する半導体記憶装置。
JP1056489A 1989-03-10 1989-03-10 半導体記憶装置 Pending JPH02237151A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1056489A JPH02237151A (ja) 1989-03-10 1989-03-10 半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1056489A JPH02237151A (ja) 1989-03-10 1989-03-10 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02237151A true JPH02237151A (ja) 1990-09-19

Family

ID=13028510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1056489A Pending JPH02237151A (ja) 1989-03-10 1989-03-10 半導体記憶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02237151A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5687111A (en) * 1995-07-14 1997-11-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Static type semiconductor memory device capable of operating at a low voltage and reducing a memory cell area

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5687111A (en) * 1995-07-14 1997-11-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Static type semiconductor memory device capable of operating at a low voltage and reducing a memory cell area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5414291A (en) Semiconductor device and process for fabricating the same
JP3066041B2 (ja) 高い抵抗性の無定形シリコン抵抗器を含む集積回路を形成する方法
JPH0521726A (ja) BiCMOS装置及びその製造方法
JPH0799764B2 (ja) 集積回路及びその製造方法
JPH0348457A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH04226033A (ja) バイポーラ・トランジスタを作成する方法
US6307227B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0557741B2 (ja)
JP2509690B2 (ja) 半導体装置
US5430317A (en) Semiconductor device
JPH02246264A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3404123B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP2827246B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02237151A (ja) 半導体記憶装置
JPS643065B2 (ja)
JPH0481336B2 (ja)
JPS6240765A (ja) 読み出し専用半導体記憶装置およびその製造方法
JPH06232372A (ja) 半導体記憶装置
JPS63244768A (ja) バイポーラ―cmos半導体装置の製造方法
JP3006837B2 (ja) Cmisダイナミックメモリ装置
JPH05291512A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS632365A (ja) 半導体集積回路の製造方法
JP2000174216A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61244059A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11150238A (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法