JPS5868962A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
- Publication number
- JPS5868962A JPS5868962A JP56167528A JP16752881A JPS5868962A JP S5868962 A JPS5868962 A JP S5868962A JP 56167528 A JP56167528 A JP 56167528A JP 16752881 A JP16752881 A JP 16752881A JP S5868962 A JPS5868962 A JP S5868962A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- transistor
- transistors
- gate electrode
- polysilicon
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
Landscapes
- Static Random-Access Memory (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(tt 発明の技術分野
本発明はスタチック型ランダムアクセスメモリーセルに
関する。
関する。
本発明はとくにMI8(義にはM2S)型トランジスタ
を用いた装置においてとくに有効であるがこれに限定さ
れるものではない。
を用いた装置においてとくに有効であるがこれに限定さ
れるものではない。
1m 従来技術と問題点
従来、スタチックmランダムアクセスメモリーセルはJ
[1図に示す如く交差接続された2つのトランジスタQ
1* Q sと負荷トランジスタQ8・Q4KLって
構成され、これをマトリクス状に並べ同一ビット一対B
L、BL上に多数のセルをIik続する都合よ、ワード
1iWLKより制御される遇択用ト2ンジスタQi、Q
@を設けた6gIAのトランジスタで構成されてい九。
[1図に示す如く交差接続された2つのトランジスタQ
1* Q sと負荷トランジスタQ8・Q4KLって
構成され、これをマトリクス状に並べ同一ビット一対B
L、BL上に多数のセルをIik続する都合よ、ワード
1iWLKより制御される遇択用ト2ンジスタQi、Q
@を設けた6gIAのトランジスタで構成されてい九。
メモリーの集積ピット数の同上の要求に対してビット当
りの占有面積を減らしかつ集積回路のテープ面積を増大
させないために、負荷トランジスタQi、Q・を固定抵
抗に1111換え番つのトランジスタで1ビツトをsg
する手段がとられる工うになった。
りの占有面積を減らしかつ集積回路のテープ面積を増大
させないために、負荷トランジスタQi、Q・を固定抵
抗に1111換え番つのトランジスタで1ビツトをsg
する手段がとられる工うになった。
第2図はこのようなセルのtgl路図であり、負荷抵抗
としては一般に高抵抗のポリシリコンが用いられる◇更
にメモリーセルを小型化するため、近年発表された公知
の技術(Ta0bxone etal s 18800
Dig、Tech、 pZ116(1980))では1
@z図中のトランジスタQy’、’Qaのゲートを構成
するポリシリコンと負荷抵抗となるポリシリコンを別工
程で形成し、負荷抵抗かトランジスタ上に立体的に配置
さnる4造が取らnた0第8図はこれを示す平面図であ
り、わかりやすくするため負荷抵抗やビット−1電源−
1接地巌を略しである0こnの詳細については前記公知
文献を参焦され次い0ゲート電極l−2とドレイン領域
8.4間は埋込コンタクトBNI e BNmに工って
1[*電気的に接続されているQこの構成で同−平向上
に配直さnた会つのトランジスタQy、Qa、Qe、Q
ioを更4C高集積化するためには、例えばli捩した
ゲートとゲート間を狭くする、ゲート自体の1−1長さ
を短くする等の方法しか残されておらず、こnらは何n
もパターンの微細化を要する◎しかし現実にはトランジ
スタが正常に動作する几めにはそのゲート長の縮少には
限界があってむやみに微細化はできない。またゲート、
ゲート間の間隔も許容される最小〃ロエ寸法に工つて決
定さnlこれを更に狭めることは。
としては一般に高抵抗のポリシリコンが用いられる◇更
にメモリーセルを小型化するため、近年発表された公知
の技術(Ta0bxone etal s 18800
Dig、Tech、 pZ116(1980))では1
@z図中のトランジスタQy’、’Qaのゲートを構成
するポリシリコンと負荷抵抗となるポリシリコンを別工
程で形成し、負荷抵抗かトランジスタ上に立体的に配置
さnる4造が取らnた0第8図はこれを示す平面図であ
り、わかりやすくするため負荷抵抗やビット−1電源−
1接地巌を略しである0こnの詳細については前記公知
文献を参焦され次い0ゲート電極l−2とドレイン領域
8.4間は埋込コンタクトBNI e BNmに工って
1[*電気的に接続されているQこの構成で同−平向上
に配直さnた会つのトランジスタQy、Qa、Qe、Q
ioを更4C高集積化するためには、例えばli捩した
ゲートとゲート間を狭くする、ゲート自体の1−1長さ
を短くする等の方法しか残されておらず、こnらは何n
もパターンの微細化を要する◎しかし現実にはトランジ
スタが正常に動作する几めにはそのゲート長の縮少には
限界があってむやみに微細化はできない。またゲート、
ゲート間の間隔も許容される最小〃ロエ寸法に工つて決
定さnlこれを更に狭めることは。
例えば製造装置をより微細な加工が可能なものに変更す
る(例えば従来性われていたフォトマスクを用いたりソ
ゲ2フイ工程から電子ビームやX巌を用い友ものに変更
する)等の必ilIを生じるため看しい製造コストの上
昇につながる〇 (3)発明の構成 本発明はこの点にかんがみ、8つのトランジスタのゲー
ト電極間の分1111*f:第1のトランジスタと第3
のトランジスタのゲート電極を別工程で作ることにLD
、ailのトランジスタのゲート周囲に形成された層間
絶縁Jllを介して両方のトランジスタのゲート電極同
志を電気的に分−しftg造のメモリーセル・を提供す
るものであり、この4!台、ゲート間隔は層間絶縁属の
膜厚8N度となるため、従来公知の工程によってgoo
oA−800OAのゎず〃為な間隔で公庫が可能となる
。
る(例えば従来性われていたフォトマスクを用いたりソ
ゲ2フイ工程から電子ビームやX巌を用い友ものに変更
する)等の必ilIを生じるため看しい製造コストの上
昇につながる〇 (3)発明の構成 本発明はこの点にかんがみ、8つのトランジスタのゲー
ト電極間の分1111*f:第1のトランジスタと第3
のトランジスタのゲート電極を別工程で作ることにLD
、ailのトランジスタのゲート周囲に形成された層間
絶縁Jllを介して両方のトランジスタのゲート電極同
志を電気的に分−しftg造のメモリーセル・を提供す
るものであり、この4!台、ゲート間隔は層間絶縁属の
膜厚8N度となるため、従来公知の工程によってgoo
oA−800OAのゎず〃為な間隔で公庫が可能となる
。
更に本発明を用いることによ、す、従来はMISトラン
ジスタのゲート、電極かアクティブ領域とのパターン位
置ず′i″Lを・生じてもトランジスタの性能を劣化さ
せないように一部をフィールド酸化編上まで延長させ2
石形成させていたか、こりゲートの延長部分のむだ面構
が減り、メモリーの占有面積は刀ロエ寸法を値細化しな
くても縮少化できる。以下これを回向をもって説明する
。
ジスタのゲート、電極かアクティブ領域とのパターン位
置ず′i″Lを・生じてもトランジスタの性能を劣化さ
せないように一部をフィールド酸化編上まで延長させ2
石形成させていたか、こりゲートの延長部分のむだ面構
が減り、メモリーの占有面積は刀ロエ寸法を値細化しな
くても縮少化できる。以下これを回向をもって説明する
。
(4)発明の実施例
第4図は本発明の一実施例によるメモリーセル平向図を
示すもので、回向上は第8図に対応し、ゲート長の最小
M幅は同一に描いである。トランジスタQ、は第、具層
目のポリシリコンまたはこ几ζ類似の性質をもつメタル
シリサイドS高融点メタル等によって形成さnたゲート
電極lを有する0例えば公知の方法に工す基板P型シリ
コン゛を鈑化し、厚さ800AのSiO□を形成してゲ
ート絶縁膜とし、 OV D (Chemical V
apor Deposition) 法で堆積したポリ
シリコンを加工してQ、のゲート電極を得る。このゲー
ト形成に先立ちゲート酸化膜の一部に開工部を設けてお
くと、当該部分ではゲート電極とシリコン基板か接触し
、ゲート電憶材料中の不純物が基板内に拡散されると埋
込コンタク) BNsが形成される。この部分でQ、の
ゲートとQ′・のドレインが接続される。次に不要なゲ
ート酸化膜を除去し更にQ、のゲート電極lの同門に層
間絶縁1Nを形成する。この方法はいくつかの公知の方
法が利用できるが、例えば増 改比伝を用いると、高濃
度に不純物が゛ドープされたポリシリコンはシリコン基
板に比べて数倍の速さで熱酸化されるためトランジスタ
Qaのゲート改1ヒ膜形成を行う過程でQ?(’>ゲー
ト電#&lのまわりには厚い、例えばgsooA程度の
840.膜が形成される◎ Q、とQ、は原則的には同一のゲート酸化膜厚とするみ
しかル、これらのトランジスタがチャネルドープ構造を
とる場合、あえてゲート酸化膜厚を^らせた方か電気的
には両トランジスタの特注がバランスし、フリップフロ
ップ回路として望ましいこともある。即ち98部分のチ
ャネルはQ?のゲート酸化後、この酸化膜が一度除去さ
れ再び酸化されるためにチャネルドープのドーズ重に変
化が生じるため、それによるvj性変動分を補償するよ
う両トランジスタのゲート酸化膜厚を異らせてもよい。
示すもので、回向上は第8図に対応し、ゲート長の最小
M幅は同一に描いである。トランジスタQ、は第、具層
目のポリシリコンまたはこ几ζ類似の性質をもつメタル
シリサイドS高融点メタル等によって形成さnたゲート
電極lを有する0例えば公知の方法に工す基板P型シリ
コン゛を鈑化し、厚さ800AのSiO□を形成してゲ
ート絶縁膜とし、 OV D (Chemical V
apor Deposition) 法で堆積したポリ
シリコンを加工してQ、のゲート電極を得る。このゲー
ト形成に先立ちゲート酸化膜の一部に開工部を設けてお
くと、当該部分ではゲート電極とシリコン基板か接触し
、ゲート電憶材料中の不純物が基板内に拡散されると埋
込コンタク) BNsが形成される。この部分でQ、の
ゲートとQ′・のドレインが接続される。次に不要なゲ
ート酸化膜を除去し更にQ、のゲート電極lの同門に層
間絶縁1Nを形成する。この方法はいくつかの公知の方
法が利用できるが、例えば増 改比伝を用いると、高濃
度に不純物が゛ドープされたポリシリコンはシリコン基
板に比べて数倍の速さで熱酸化されるためトランジスタ
Qaのゲート改1ヒ膜形成を行う過程でQ?(’>ゲー
ト電#&lのまわりには厚い、例えばgsooA程度の
840.膜が形成される◎ Q、とQ、は原則的には同一のゲート酸化膜厚とするみ
しかル、これらのトランジスタがチャネルドープ構造を
とる場合、あえてゲート酸化膜厚を^らせた方か電気的
には両トランジスタの特注がバランスし、フリップフロ
ップ回路として望ましいこともある。即ち98部分のチ
ャネルはQ?のゲート酸化後、この酸化膜が一度除去さ
れ再び酸化されるためにチャネルドープのドーズ重に変
化が生じるため、それによるvj性変動分を補償するよ
う両トランジスタのゲート酸化膜厚を異らせてもよい。
もちろんQ、の電極lを形成後Q、のゲート形成前にチ
ャネルドープをやり直しても艮し1゜この場会見7部分
はゲート・ポリシリコンがンスクとなってチャネルドー
プはされない。ま友Q、とQak比べるとQ、のゲート
部は工程的にQ8よりも前に作らnるためにチャネルド
ープさnた不純物が再分布しゃすいOこれらを補正しQ
y、Qs乞電気的に許谷軛囲内にバランスさせる几めに
Q。
ャネルドープをやり直しても艮し1゜この場会見7部分
はゲート・ポリシリコンがンスクとなってチャネルドー
プはされない。ま友Q、とQak比べるとQ、のゲート
部は工程的にQ8よりも前に作らnるためにチャネルド
ープさnた不純物が再分布しゃすいOこれらを補正しQ
y、Qs乞電気的に許谷軛囲内にバランスさせる几めに
Q。
のゲート電極形成後に装置のチャネルド−1(不N物は
基板と同一の導電型もしくは道導電型もあり得る)を行
い、かつゲート酸化膜厚もQt、Qsで独立に制(2)
し、異なる厚さに設足することが望ましい。
基板と同一の導電型もしくは道導電型もあり得る)を行
い、かつゲート酸化膜厚もQt、Qsで独立に制(2)
し、異なる厚さに設足することが望ましい。
Q8のゲート・ポリシリコン形成に先立ちグーゲート絶
縁膜の一部に開口部を設けておくことにより、埋込コン
タクトBNlft形成し得るO Q、 、Q。
縁膜の一部に開口部を設けておくことにより、埋込コン
タクトBNlft形成し得るO Q、 、Q。
形成後金EIKヒ素をイオン注入しソース、ドレイン領
域を形成する0なおQ9.QIO及び周辺回路のトラン
ジスタはQ、と同時もしくはQlと同時に形成される。
域を形成する0なおQ9.QIO及び周辺回路のトラン
ジスタはQ、と同時もしくはQlと同時に形成される。
ソース書ドレイン領域形成直後の文−X′断面形状を第
5図に示す。同図にて、10はpalシリコン基板%1
1はフィールド酸化層、口はトランジスタ4.用ゲート
酸化膜、18はゲート電極1.3間を絶縁するための8
jυ、膜であ、る。
5図に示す。同図にて、10はpalシリコン基板%1
1はフィールド酸化層、口はトランジスタ4.用ゲート
酸化膜、18はゲート電極1.3間を絶縁するための8
jυ、膜であ、る。
次に埋込コンタクトBNx*BN”部分にコンタクトし
電源とを結ぶ薄膜負荷抵抗を形震する0この負荷抵抗を
ポリシリコ′71Xで構成するとすれば本発明のメモリ
ーセルは8層ポリシリコン構造となるが、もし第2層目
のポリシリコイの一部金向抵抗となるように選択的不純
物ドーピングを行えば2層ポリシリコン構造も可能であ
る0[源の給電−はトランジスタQ、またはQ、用のゲ
ート11億と同時に形成されたポリシリコン層で構成し
ても艮いし、8層目のポリシリコンの一部を低抵抗化し
て用いても良い。次に層間絶縁膜を被層後、コンタクト
ホールN Os e N O4e N (3%を形成し
、アルミニウム等に工り配線層としてアース配線、ビッ
ト線対を形成する。前者はNOaで、後者はNo4eN
OIでそれぞれコンタクトする。以下は通常のtaus
メモリ一工程と同一である。5g6図に最終形層の断面
を示す0間図にて14はゲート用ポリシリコン層1.2
と負荷抵抗用ポリシリコン7dlSども絶縁するノー間
絶縁膜であり、本図では負荷抵抗用に8@ポリシリコン
構造を採用した場合を例ボ1である。16はP2Oのク
ロき層間絶縁膜であり、こnを貫通して角116己のコ
ンタクトホールNO8゜NO4,NO5が形成さf′L
′fc後にアルミニウム等の金属配線層17が形成さ几
た状態を図示しであるOなお、上記央厖例ではゲート電
極同志の重なり品分はフィールド領域上のみにある場−
8−を例示し ′たが、この重なりは一部は能動w4域
上であっても。
電源とを結ぶ薄膜負荷抵抗を形震する0この負荷抵抗を
ポリシリコ′71Xで構成するとすれば本発明のメモリ
ーセルは8層ポリシリコン構造となるが、もし第2層目
のポリシリコイの一部金向抵抗となるように選択的不純
物ドーピングを行えば2層ポリシリコン構造も可能であ
る0[源の給電−はトランジスタQ、またはQ、用のゲ
ート11億と同時に形成されたポリシリコン層で構成し
ても艮いし、8層目のポリシリコンの一部を低抵抗化し
て用いても良い。次に層間絶縁膜を被層後、コンタクト
ホールN Os e N O4e N (3%を形成し
、アルミニウム等に工り配線層としてアース配線、ビッ
ト線対を形成する。前者はNOaで、後者はNo4eN
OIでそれぞれコンタクトする。以下は通常のtaus
メモリ一工程と同一である。5g6図に最終形層の断面
を示す0間図にて14はゲート用ポリシリコン層1.2
と負荷抵抗用ポリシリコン7dlSども絶縁するノー間
絶縁膜であり、本図では負荷抵抗用に8@ポリシリコン
構造を採用した場合を例ボ1である。16はP2Oのク
ロき層間絶縁膜であり、こnを貫通して角116己のコ
ンタクトホールNO8゜NO4,NO5が形成さf′L
′fc後にアルミニウム等の金属配線層17が形成さ几
た状態を図示しであるOなお、上記央厖例ではゲート電
極同志の重なり品分はフィールド領域上のみにある場−
8−を例示し ′たが、この重なりは一部は能動w4域
上であっても。
また埋込コンタクト土であってもよいことは勿論である
。
。
(5)発明の効果
以上のように本発明に工nば、スタチック型のメモリセ
ルを構成する交差接続トランジスタ対の各ゲート電極を
互いに一部重ねて配置しである/こめセル面積を著しく
縮小することが可能になり、呆槓に向上のうえで優れた
実用効果が得られる。
ルを構成する交差接続トランジスタ対の各ゲート電極を
互いに一部重ねて配置しである/こめセル面積を著しく
縮小することが可能になり、呆槓に向上のうえで優れた
実用効果が得られる。
4、図面の簡単な説明 、3第1図
及び第2図はそれぞれ公知のスメナックィliソランダ
ムアクセスメモリーセルの回路図、第8図は従来例のメ
モリーセル平面図、第6図は本発明大施例のメモリーセ
ルの要部を示す一+血図、第5図は本発明実施例のメモ
リーセルの製造過程中の構造断面図であって%第4図の
x−x’断面に相当する図、第6図はg5図のメモリー
セルの製遺王程最終段階における構造断面図であ4゜t
、g・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極8.4
・・・・・・・・・・・・・・・ドレイン領域113.
14.16・・・・・・層閣絶II&膜15・・・・・
・・・・・・・・・・・・・負荷抵抗用ポリシリコン層
Vss 第 1図 □ DD 第 λ 図 n ’3 図 t 男4F!1
及び第2図はそれぞれ公知のスメナックィliソランダ
ムアクセスメモリーセルの回路図、第8図は従来例のメ
モリーセル平面図、第6図は本発明大施例のメモリーセ
ルの要部を示す一+血図、第5図は本発明実施例のメモ
リーセルの製造過程中の構造断面図であって%第4図の
x−x’断面に相当する図、第6図はg5図のメモリー
セルの製遺王程最終段階における構造断面図であ4゜t
、g・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極8.4
・・・・・・・・・・・・・・・ドレイン領域113.
14.16・・・・・・層閣絶II&膜15・・・・・
・・・・・・・・・・・・・負荷抵抗用ポリシリコン層
Vss 第 1図 □ DD 第 λ 図 n ’3 図 t 男4F!1
Claims (3)
- (1) 互いにドレインとゲートを交差m絖したSつ
の電界効果トランジスタを少くとも有するランダムアク
セスメモリーセルにおいて、一方のトランジスタのゲー
ト電極上に絶縁膜を介して佃方のトランジスタのグー1
ト電極が一部重ねられていることt−特徴とする半導体
記憶装置。 - (2)前記一方のトランジスタのゲート電極?i繭叫他
方のトランジスタのドレイン領域に、前記他方のトラン
ジスタのゲート電極は#紀一方のトランジスタのトンイ
ン領域に堀込コンタクト構造で接続されていることf:
特徴とする特許請求のm囲第1項紀賊の記憶装置。 - (3) 前記2つのトランジスタはMI8mであり前
記一方のトランジスタのゲート絶縁−厚と前記他方のト
ランジスタのゲートI8縁厚が異りて設足され1両トラ
ンジスタの電気的置注をバランスさせ九ことを:¥f値
とする特許請求の範囲第1項紀−の半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56167528A JPS5868962A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56167528A JPS5868962A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868962A true JPS5868962A (ja) | 1983-04-25 |
Family
ID=15851360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56167528A Pending JPS5868962A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868962A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488248A (en) * | 1991-12-30 | 1996-01-30 | At&T Corp. | Memory integrated circuit |
-
1981
- 1981-10-20 JP JP56167528A patent/JPS5868962A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488248A (en) * | 1991-12-30 | 1996-01-30 | At&T Corp. | Memory integrated circuit |
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