JPH03273621A - Manufacture of semiconductor memory - Google Patents
Manufacture of semiconductor memoryInfo
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- JPH03273621A JPH03273621A JP2073944A JP7394490A JPH03273621A JP H03273621 A JPH03273621 A JP H03273621A JP 2073944 A JP2073944 A JP 2073944A JP 7394490 A JP7394490 A JP 7394490A JP H03273621 A JPH03273621 A JP H03273621A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、メモリセルの形成に際してレーザ光によるア
ニールを行う半導体メモリの製造方法に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor memory in which annealing with laser light is performed when forming a memory cell.
本発明は、上記の様な半導体メモリの製造方法において
、メモリセルを配列する第1の領域とその間にあってメ
モリセルを配列しない第2の領域とをメモリセルアレイ
部に形成し、第1の領域に対するレーザ光の照射でアニ
ールを行うことによって、大型のレーザ装置を用いなく
ても大面積の半導体メモリを製造することができる様に
したものである。The present invention provides a semiconductor memory manufacturing method as described above, in which a first region in which memory cells are arranged and a second region in between in which memory cells are not arranged are formed in a memory cell array section, and the first region By performing annealing by irradiating the semiconductor memory with laser light, it is possible to manufacture a large-area semiconductor memory without using a large laser device.
半導体メモリの一種であるSRAMでは、高密度化に連
れて、メモリセルアレイ部の構造が抵抗負荷型から積層
0MO3型へ移行しようとしている。この積層0MO3
型では、バルクnMO5トランジスタ上に薄膜pMO3
1−ランジスタが積層されている。In SRAM, which is a type of semiconductor memory, as density increases, the structure of the memory cell array section is shifting from a resistive load type to a stacked OMO3 type. This laminated 0MO3
type, thin film pMO3 on bulk nMO5 transistor
1-The transistors are stacked.
そして、薄膜pMO31−ランジスタを形成するための
多結晶Si薄膜の高性能化、及びそのソース・ドレイン
要部のアニールのために、エキシマレ−ザ光によるアニ
ールが期待されている。Annealing using excimer laser light is expected to improve the performance of the polycrystalline Si thin film for forming the thin film pMO31-transistor and to anneal the main parts of the source and drain.
これは、エキシマレーザ光によれば、下地に熱的影響を
与えることなく多結晶5ill膜のみをアニールするこ
とができるので、バルクnMOs)ランジスタを破壊す
ることなく良好な薄膜9MOsトランジスタを形成する
ことができるからである。This is because excimer laser light can anneal only the polycrystalline 5ill film without thermally affecting the underlying layer, making it possible to form a good thin film 9MOS transistor without destroying the bulk nMOS transistor. This is because it can be done.
ところで、エキシマレーザは面レーザであるが、大出力
化には限界があり、実用的なものは、現在のところ、最
大で500mJ程度である。Incidentally, excimer lasers are surface lasers, but there is a limit to their ability to produce large outputs, and at present, the maximum output of excimer lasers is about 500 mJ.
そして、レーザ光の強度分布をガウス分布から均一な分
布へ変換するための光学的ホモジナイザや反射ミラー等
によって30%程度がロスされ、半導体ウェハ面へ到達
した時点では350mJ程度になる。Then, about 30% is lost due to an optical homogenizer, a reflecting mirror, etc. for converting the intensity distribution of the laser light from a Gaussian distribution to a uniform distribution, and when the laser light reaches the semiconductor wafer surface, it becomes about 350 mJ.
一方、例えば16Mピッ)SRAMのチップ面積を11
X19#20Lw”とし、多結晶5iil膜の有効なア
ニールに必要なエネルギ密度を250m J cs−2
とすると、250 x2.09=522.5 m Jの
エネルギが必要である。従って、上述の現在のエキシマ
レーザ装置ではエネルギが不足している。On the other hand, for example, if the chip area of a 16M pin SRAM is 11
X19#20Lw", and the energy density required for effective annealing of the polycrystalline 5iIl film is 250 m J cs-2.
Then, 250 x 2.09 = 522.5 mJ of energy is required. Therefore, the current excimer laser devices mentioned above are energy deficient.
これに対しては、チップを複数の領域に分割し、これら
の領域の各々に対してレーザ光を照射することも考えら
れる。しかし、レーザ光の照射領域の位置合せには誤差
があり、未照射領域や重複照射領域が発生し得る。To solve this problem, it is conceivable to divide the chip into a plurality of regions and irradiate each of these regions with laser light. However, there is an error in the alignment of the laser beam irradiation area, and unirradiated areas or overlapping irradiation areas may occur.
未照射領域では当然にアニールが行われず、未照射領域
の端縁で多結晶Si薄膜の特性も不連続になる。また、
第2図に示す様に照射領域11.12同士が重畳した重
複照射領域13の端縁でも、特性が不連続になる。Naturally, annealing is not performed in the unirradiated area, and the characteristics of the polycrystalline Si thin film also become discontinuous at the edges of the unirradiated area. Also,
As shown in FIG. 2, the characteristics also become discontinuous at the edge of the overlapping irradiation area 13 where the irradiation areas 11 and 12 overlap.
そして、これらの未照射領域や重複照射領域13や不連
続部が薄膜9MO51−ランジスタの活性層部つまりチ
ャネル要部に位置すれば、トランジスタの特性がばらつ
き、歩留り上問題になる。If these unirradiated regions, overlapping irradiated regions 13, or discontinuous portions are located in the active layer portion, that is, the main channel portion of the thin film 9MO51 transistor, the characteristics of the transistor will vary, which will cause a problem in terms of yield.
なお、以上の説明は積層0MO3型SRAMについての
ものであるが、上述の様なアニールに関する問題は他の
半導体メモリでも発生し得る。Note that although the above explanation is about a stacked 0MO3 type SRAM, the above-mentioned problems related to annealing may occur in other semiconductor memories as well.
本発明による半導体メモリの製造方法では、メモリセル
を配列する複数の第1の領域14.15とこれらの複数
の第1の領域14.15同士の間にあってメモリセルを
配列しない第2の領域16とをメモリセルアレイ部に形
成し、前記複数の第1の領域14.15の各々に対して
レーザ光を照射してアニールを行う様にしている。In the semiconductor memory manufacturing method according to the present invention, a plurality of first regions 14.15 in which memory cells are arranged and a second region 16 in which memory cells are not arranged between the plurality of first regions 14.15. are formed in the memory cell array section, and each of the plurality of first regions 14 and 15 is irradiated with laser light to perform annealing.
本発明による半導体メモリの製造方法では、複数の第1
の領域14.15の各々に対してレーザ光を照射してア
ニールを行っているので、メモリセルアレイ部全体の面
積が大きくても、またレーザ光のエネルギが小さくても
、第1の領域14゜15の各々に対してはアニールに必
要なエネルギ密度のレーザ光を照射することができる。In the method for manufacturing a semiconductor memory according to the present invention, a plurality of first
Since the annealing is performed by irradiating each of the regions 14 and 15 with laser light, even if the area of the entire memory cell array section is large or the energy of the laser light is small, the first region 14.degree. 15 can be irradiated with laser light having an energy density necessary for annealing.
しかも、複数の第1の領域14.15同士の間には第2
の領域16を設け、第2の領域16にはメモリセルを配
列しないので、この第2の領域16ではレーザ光の照射
領域11.12同士が離間しても重畳してもよい。従っ
て、レーザ光の照射領域11.12の位置合せ誤差を第
2の領域16で吸収することができ、レーザ光の照射領
域11゜12の位置合せ精度が高くなくても、第1の領
域14.15の各々に対してはレーザ光を確実に照射し
てアニールを行うことができる。Moreover, there is a second region between the plurality of first regions 14,15.
Since a region 16 is provided and memory cells are not arranged in the second region 16, the laser beam irradiation regions 11 and 12 may be separated or overlapped in the second region 16. Therefore, alignment errors in the laser beam irradiation areas 11 and 12 can be absorbed by the second area 16, and even if the alignment accuracy of the laser beam irradiation areas 11 and 12 is not high, the first area 14 .15 can be reliably irradiated with laser light to perform annealing.
以下、積層0MO3型SRAMの製造に適用した本発明
の一実施例を、第1図を参照しながら説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention applied to the manufacture of a stacked 0MO3 type SRAM will be described with reference to FIG.
本実施例では、第1図に示す様に、メモリセルを配列す
る2個の第1の領域14.15とこれらの第1の領域1
4.15同士の間にあってメモリセルを配列しない第2
の領域16とをメモリセルアレイ部に形成する。In this embodiment, as shown in FIG.
4.15 and the second one where memory cells are not arranged
A region 16 is formed in the memory cell array section.
例えば4Mビットの積層CMO5型SRAMでは、第1
の領域14.15の各々に2Mピントずつのメモリセル
を配列することにし、第2の領域16の幅を例えば50
μm以上にする。For example, in a 4M bit stacked CMO5 type SRAM, the first
The width of the second region 16 is, for example, 50.
Make it more than μm.
そして、薄膜pMO3)ランジスタを形成するための多
結晶Si薄膜を第1の領域14.15に形成した状態で
、これら第1の領域14.15の各々に対して順次にエ
キシマレーザ光を照射して、多結晶5iii膜をアニー
ルする。Then, with a polycrystalline Si thin film for forming a thin film pMO3) transistor formed in the first region 14.15, excimer laser light is sequentially irradiated onto each of these first regions 14.15. Then, the polycrystalline 5III film is annealed.
そして更に、その他の必要な処理を行うことによって、
第1の領域14.15に合計で4Mビットのメモリセル
を完成させる。Furthermore, by performing other necessary processing,
A total of 4 Mbit memory cells are completed in the first region 14.15.
この場合、上述の様に第2の領域16の幅を50μm以
上にしであるので、照射領域11.12の位置合せに誤
差があっても、照射領域11.12同士の間つまり第2
の領域16に未照射領域17を発生させて、照射領域1
1.12同士が重畳しない様にすることができる。In this case, as described above, the width of the second region 16 is set to 50 μm or more, so even if there is an error in the alignment of the irradiation regions 11.12, the width of the second region 16 is set to 50 μm or more.
An unirradiated area 17 is generated in the area 16 of the irradiated area 1.
1.12 can be prevented from overlapping each other.
この様に第2の領域16に未照射領域17が発生し、第
2の領域16でアニールが行われなくても、この第2の
領域16には元々メモリセルを配列しないので、メモリ
セルに関しては問題がない。In this way, even if an unirradiated area 17 is generated in the second area 16 and annealing is not performed in the second area 16, since memory cells are not originally arranged in this second area 16, the memory cell There is no problem.
ところで、薄膜pMO3)ランジスタを形成するための
多結晶5iyi膜で電源線も形成するのが一般的である
。そしてこの電源線は、第2の領域16にも配線する。Incidentally, it is common to also form a power supply line using a polycrystalline 5iyi film for forming a thin film pMO3) transistor. This power supply line is also wired to the second region 16.
従って、電源線のうちで未照射領域17に配線されてい
る部分はアニールされず、電源線がこの部分で実質的に
断線する。しかし、第2の領域16にAI膜等で配線を
形成し、第1の領域14゜15内で多結晶5iil膜に
コンタクトさせれば問題はない。Therefore, the portion of the power line wired in the unirradiated area 17 is not annealed, and the power line is substantially disconnected at this portion. However, there is no problem if wiring is formed in the second region 16 using an AI film or the like and brought into contact with the polycrystalline 5iil film within the first region 14°15.
一方、エキシマレーザ光によるアニールは薄膜pMOS
トランジスタを形成するための多結晶Si薄膜のみに対
して行うものであるので、他の層は第2の領域16でも
通常通りに配線すればよい。On the other hand, annealing with excimer laser light
Since this is performed only on the polycrystalline Si thin film for forming the transistor, the other layers may be wired in the second region 16 as usual.
なお、第1図から明らかな様に、本実施例によるチップ
面積の増大は第2の領域16の分だけである。そして、
この第2の領域16の面積も、照射領域11.12の位
置合せ精度の改善と共により狭くすることができる。Note that, as is clear from FIG. 1, the chip area according to this embodiment is increased only by the second region 16. and,
The area of this second region 16 can also be made narrower with improved alignment accuracy of the irradiation region 11.12.
また、第2の領域16には元々メモリセルを配列しない
ので、第2の領域16内であれば照射領域11.12同
士が重畳しても問題はない。従って、この場合は第2の
領域16の面積を更に狭くすることができる。Furthermore, since memory cells are not originally arranged in the second region 16, there is no problem even if the irradiation regions 11 and 12 overlap each other as long as they are within the second region 16. Therefore, in this case, the area of the second region 16 can be further reduced.
本発明による半導体メモリの製造方法では、メモリセル
アレイ部全体の面積が大きくても、またレーザ光のエネ
ルギが小さくても、第1の領域の各々に対してはアニー
ルに必要なエネルギ密度のレーザ光を照射することがで
き、しかも、レーザ光の照射領域の位置合せ精度が高く
なくても、第1の領域の各々に対してはレーザ光を確実
に照射してアニールを行うことができる。In the semiconductor memory manufacturing method according to the present invention, even if the area of the entire memory cell array section is large or the energy of the laser beam is small, the laser beam with the energy density necessary for annealing is applied to each of the first regions. Furthermore, even if the positioning accuracy of the laser beam irradiation area is not high, each of the first areas can be reliably irradiated with the laser beam and annealed.
従って、大型のレーザ装置を用いなくても、大面積の半
導体メモリを製造することができる。Therefore, a large area semiconductor memory can be manufactured without using a large laser device.
−一−−−−−−−−−−−−−−−−・−・−照射領
域・・−一−−−−−−−−・−・−・・・−・照射領
域−・−・−・−−−−−−−・−・−・・・・−第1
の領域−・−−−一−−−・−−−−一−−−−−・−
・−・−第1の領域−一−−−・−−一−−−−・・−
・−−−−−・−・−第2の領域である。-1--・−・−−−−−−−・−・−・・・・・−1st
Area of −・−−−1−−−・−−−−1−−−−−・−
・−・−First area −1−−−・−−1−−−・・−
---------This is the second area.
Claims (1)
第1の領域同士の間にあってメモリセルを配列しない第
2の領域とをメモリセルアレイ部に形成し、 前記複数の第1の領域の各々に対してレーザ光を照射し
てアニールを行う半導体メモリの製造方法。[Scope of Claims] A plurality of first regions in which memory cells are arranged and a second region in which memory cells are not arranged between the plurality of first regions are formed in a memory cell array portion, A method of manufacturing a semiconductor memory in which each of the first regions is annealed by irradiating a laser beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073944A JPH03273621A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Manufacture of semiconductor memory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073944A JPH03273621A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Manufacture of semiconductor memory |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03273621A true JPH03273621A (en) | 1991-12-04 |
Family
ID=13532722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2073944A Pending JPH03273621A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Manufacture of semiconductor memory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03273621A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888839A (en) * | 1994-05-02 | 1999-03-30 | Sony Corporation | Method of manufacturing semiconductor chips for display |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2073944A patent/JPH03273621A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888839A (en) * | 1994-05-02 | 1999-03-30 | Sony Corporation | Method of manufacturing semiconductor chips for display |
| US6248606B1 (en) | 1994-05-02 | 2001-06-19 | Sony Corporation | Method of manufacturing semiconductor chips for display |
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