JPH113979A - シールドルーム付きリファレンスセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のリファレンスセルは、判定基準に用い
る電流や電圧の安定性の精度は高いがノイズに対しては
影響を受けやすいものや、ある種のノイズに対して影響
されないように構成されているが、その他のノイズには
影響されるといったように、理想的なものがなかった。 【解決手段】本発明は、半導体基板１上に形成されたメ
モリセル２の近傍に形成されるファインセル３を層間絶
縁膜４を介在させて周囲を取り囲むように配線材料によ
り形成されて接地電位に接続され、外内部からのノイズ
を接地電位に流し込むことにより電磁波をシールドし、
ファレンスセル３の特性に影響を与えるノイズを低減す
るシールドルーム付きリファレンスセルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリデバ
イスに用いられるリファレンスセルに係り、特に外部及
び内部からのノイズに対して対策されたリファレンスセ
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、リファレンスセルは、半導体メ
モリセルの状態判定を電流や電圧を基準にして行なって
いる回路素子である。つまり、このリファレンスセル
は、半導体メモリセルに記憶されているデータを読み出
した時、そのデータの電流値や電圧値と、予め定められ
た電流値や電圧値とを比較し、そのデータが”０”か”
１”かを判定する。

【０００３】従って、このリファレンスセルは、それ自
身の特性が安定しているだけでなく、外部若しくは内部
で発生したノイズ（擾乱）に影響を受けないようにする
必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
るリファレンスセルは、判定基準に用いる電流や電圧の
安定性の精度は高いがノイズに対しては影響を受けやす
いものや、ある種のノイズに対して影響されないように
構成されているが、その他のノイズには影響されるとい
ったように、理想的なものがなかった。

【０００５】そこで本発明は、判定基準となる電流値や
電圧値の高い精度を保持しつつ、外部若しくは内部から
のノイズを低減し、特性が影響されないシールドルーム
付きリファレンスセルを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、半導体基板上に形成されたメモリセルの近
傍に形成され、予め定めた基準に基づいて、前記メモリ
セルに記憶されるデータの状態を判別するファインセル
において、接地電位で、前記ファインセルを層間絶縁膜
を介在させて周囲を取り囲むように形成するシールドル
ームを備えるシールドルーム付きリファレンスセルを提
供する。

【０００７】以上のような構成により、シールドルーム
は、リファレンスセルを取り囲むように形成され、外部
からのノイズを接地電位に落とすことにより、電磁波を
シールドし、ファレンスセルの特性に影響を与えるノイ
ズを低減する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。

【０００９】図１を参照して、本発明によるシールドル
ーム付きリファレンスセルの実施形態について説明す
る。図１（ａ）は、本発明のシールドルーム付きリファ
レンスセルを含むメモリセルの断面構成図を示し、同図
（ｂ）には、Ａ−Ａにおける上から見た図を示す。

【００１０】このリファレンスセル３は、半導体基板１
の素子形成領域上にメモリセル２と共に形成される。そ
してリファレンスセル３を中心として、層間絶縁膜４を
介在させて、周囲に金属等の配線材料により形成された
側壁部分５ａと、さらに上方において、リファレンスセ
ル３に接続される信号線等とは電気的に絶縁しつつ取り
囲むように、側壁部分５ａに接続する上蓋部５ｂとから
なるシールドルーム５が形成される。前記配線材料とし
ては、アルミニウム、銅、タングステン、タングステン
シリサイド、チタン、チタンシリサイド等が単体若しく
は組み合わせて用いられている。

【００１１】このシールドルーム５は、半導体基板１の
接地電位と接続される。前記リファレンスセルに接続さ
れる信号線は、コンタクトホール６を経て配線層７，８
を通じて、メモリセル３若しくは、その他の回路素子と
接続される。

【００１２】このシールドルーム５は、リファレンスセ
ル３を取り囲むように形成され、外部からのノイズを接
地電位に流し込むことにより、電磁波をシールドし、リ
ファレンスセル３の特性に影響を与えるノイズを低減で
きる。次に、図２を参照して、このようなシールドルー
ム付きリファレンスセルの製造工程について説明する。

【００１３】図２（ａ）に示すように、半導体基板１上
の素子形成領域にメモリセル２とリファレンスセル３を
形成し、それらの上に酸化膜等からなる層間絶縁膜４を
堆積させる。

【００１４】次に図２（ｂ）に示すように、まず層間絶
縁膜４の表面上から前記メモリセル２とリファレンスセ
ル３の電極等の接続箇所を開口するように、フォトリソ
グラフィ技術及びＲＩＥなどの異方性エッチングにより
コンタクトホール６を形成する。このコンタクトホール
形成のエッチングの際に、リファレンスセル３を中心と
して、層間絶縁膜４を介在させた状態で取り囲むような
溝を形成する。これらのコンタクトホール６や溝をＣＶ
Ｄ法を用いて、前述した配線材料で埋め、さらに第１の
配線層８を形成する。

【００１５】図２（ａ）に示すように、フォトリソグラ
フィ技術及びＲＩＥなどの異方性エッチングにより第１
の配線層８をパターニング形成する。このパターンニン
グの際、リファレンスセル３に接続するコンタクトホー
ル６ａ部分と、このリファレンスセル３を取り囲む部分
とを切り離し、電気的に絶縁状態にする。この取り囲む
部分を接地電位に接続することによって、前述したよう
なシールドルームとして機能する。

【００１６】そして、図２（ｃ）に示すように、さらに
層間絶縁膜９を堆積させた後、表面からリファレンスセ
ル３に通じる前記コンタクトホール６ａ部分に接続する
ように、コンタクトホール１０ａを形成する。次にコン
タクトホール１０ａを含むコンタクトホールをＣＶＤ法
を用いて、前述した配線材料で埋め、さらに第２の配線
層７を形成する。

【００１７】この第２の配線層７を形成した後、フォト
リソグラフィ技術及びＲＩＥなどの異方性エッチングに
より第２の配線層７をパターニング形成する。

【００１８】この様な製造工程により、ファインセル３
を取り囲んだシールドルームの上方に設けた隙間からコ
ンタクトホール６ａ，１０ａを通じて、第２の配線層７
に接続され、この第２の配線層を経て、メモリセル２若
しくはその他の回路素子に接続される。

【００１９】以上説明したように、リファレンスセルの
周りを取り囲むように、ボックス状に形成され、接地さ
れた配線材料からなるシールドルームにより外部若しく
は内部で発生したノイズがシールドルーム側に流れる込
むことにより、電磁波等を低減し、与えられる影響を低
減し、安定した基準電流値及び電圧値により、メモリセ
ルに記憶されたデータの判定を正確に行うことができ
る。

【００２０】以上の実施形態について説明したが、本明
細書には以下のような発明も含まれている。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、判
定基準となる電流値や電圧値の高い精度を保持しつつ、
外部若しくは内部からのノイズを低減し、特性が影響さ
れないシールドルーム付きリファレンスセルを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシールドルーム付きリファレンス
セルを含むメモリセルの構成を示す図である

【図２】図１に示したシールドルーム付きリファレンス
セルの製造工程について説明するための断面工程図であ
る。

【符号の説明】

１…半導体基板 ２…メモリセル ３…リファレンスセル ４，９…層間絶縁膜 ５…シールドルーム ５ａ…側壁部分 ６ａ…上蓋部 ６，６ａ，１０，１０ａ，…コンタクトホール ７，８…配線層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上に形成されたメモリセルの
   近傍に形成され、予め定めた基準に基づいて、前記メモ
   リセルに記憶されるデータの状態を判別するファインセ
   ルにおいて、 接地電位に接続され、前記ファインセルを層間絶縁膜を
   介在させて周囲を取り囲むように配線材料で形成するシ
   ールドルームを具備することを特徴とするシールドルー
   ム付きリファレンスセル。
2. 【請求項２】 前記シールドルームの配線材料が、アル
   ミニウム、銅、タングステン、タングステンシリサイ
   ド、チタン、チタンシリサイド金属、多結晶シリコンの
   何れか若しくはそれらの組み合わせにより形成されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のシールドルーム付きリ
   ファレンスセル。
3. 【請求項３】 前記シールドルームの側壁は、前記メモ
   リセルに配線接続に用いられるコンタクトホールを形成
   時に溝掘りされ、前記コンタクトホールへの導電体充填
   と同時に前記溝が充填されて側壁が形成され、配線層形
   成時に前記側壁に接続し接地する上蓋部が形成されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のシールドルーム付きリ
   ファレンスセル。