JPS60234360A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS60234360A
JPS60234360A JP59090379A JP9037984A JPS60234360A JP S60234360 A JPS60234360 A JP S60234360A JP 59090379 A JP59090379 A JP 59090379A JP 9037984 A JP9037984 A JP 9037984A JP S60234360 A JPS60234360 A JP S60234360A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
wiring
polycrystalline silicon
region
memory cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP59090379A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuaki Hotta
堀田 信昭
Shigeru Takahashi
盛 高橋
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS60234360A publication Critical patent/JPS60234360A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • 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】 〔技術分野〕 本発明は、スタティック型ランダムアクセスメモリセル
に関し、特にセル面積を小型化して大容量メモリの実現
を容易ならしめる改良されたメモリセル構造に関する。
〔従来技術〕
第1図は周知のMO8構造のスタティック型ランダムア
クセスメモリセル部の等何回略図であり、第2図は従来
例に係る2層多結晶シリコンプロセスによるNチャンネ
ルMO8構造のレイアウトパターンの概略を示す上面図
である。
なお、本発明とは直接関係のない第2層めの多結晶シリ
コンパターン部分、即ち第1図において破線で囲まれた
領域は第2図において省略している0 第2図において、P−型シリコン基板1の主面側に7リ
ツプフロツグを構成する一対の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタ(以下MO8と略す)MO81゜とMO82
のソース又はドレイン用のN+型拡散領域2.3.4及
び5がそれぞれ形成されている。
MOSlのドレイン領域3には、破線の対角線で示すダ
イレクトコンタクト6を介してMO82の多結晶シリコ
ンゲート電極7の一端側が接続されると同時に、該多結
晶シリコンゲート電極7の一端上に設けられた右下りの
太線の対角線で示す層間コンタクト10を介して第2層
めの多結晶シリコン層から成る第1図にR1で示した負
荷抵抗が接続され、これによってMOslとR1とで第
1のインバータが構成されている0又、Mo82のドレ
イン領域5には、破線の対角線で示すダイレクトコンタ
クト12を介してMO8lの多結晶シリコンゲルト電極
9の一端側が接続されると同時に、該多結晶シリコンゲ
ート電極9の他端に設けられた右下9の太線の対角線で
示す眉間コンタクト11を介して、第2層めの多結晶シ
リコン層から成る第2図にR2で示した負荷抵抗が接続
され、これによってMo82とR2とで第2のインバー
タが構成されている。R1とR2とは第2層めの多結晶
シリコン配線によりVccに接続されている(ただし第
2図には示されていない)。
さらに、多結晶シリコン配澗13を各ゲート電極とする
一対のトランスファーゲート用の絶縁ゲート型電界効果
トランジスタyfO83及びMOs4がそれぞれ設けら
れている。Mo83はMO8Iと共通のドレイン領域3
と、コンタクト14を介して第2図の縦方向に延びてい
るアルミニウム配線21釦よりデータ線りに接続された
N十型拡散領域16とをそれぞれ有している。Mo84
の方もMo52のドレイン領域5にダイレクトコンタク
ト12を介して接続された多結晶シリコンゲート電極9
及びダイレクトコンタクト8を介して接続されたドレイ
ン領域18と、コンタクト15を介して第2図の縦方向
に延びているアルミニウム配線20によυデータ線りに
接続されたN++拡散領域17とをそれぞれ有している
。又、MO8l、Mo82のソース領域2.4は、N+
型型数散層領域23共通配線層として、コンタクト19
を介し、第2図の縦方向に延びているアルミニウム配線
22により接地電位に接続されている。ここで該接地電
位に接続されているアルミニウム配線22は該アルミニ
ウム配線をはさんで隣り合うメモリセルと共有できるの
で、メモリセル1個当りのアルミニウム配線り、Dの分
と合わせて2′1/2本となる。通常、このアルミニウ
ム配線ピッチでメモリセルの横巾囚の下限が決まる。ま
たメモリセル内における一対の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタMO81とMo82との共通のソース領域と
してN生型拡散層配線を用いている為、該N+型型数散
層抵抗アルミニウム配線に比べて極めて高いことにより
、第2図に示すように特にMo82のソース領域の接地
電位の浮きを生じ、該MO82のトランジスタ特性のア
ンバランスが生じる為、設計上の不都合となシやすい。
前記不都合をできるだけ減少させる為には、前記共通ソ
ース領域の抵抗をできるだけ小さくしなければならず、
その為には、第2図におけるN++拡散領域23の巾を
ある程度大きくしなければならず、従ってセルの縦方向
の長さくB)が大きくなる欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述した従来のスタディツク型メモリ
セル構造の欠点を解消し、セル面積の°小型化および特
性の良好な半導体記憶装置を提供するものである。
〔発明の構成〕
本発明は、互いにゲートとドレインを交差接続した一対
の電界効果トランジスタと該トランジスタの各々へ電流
を供給する一対の負荷とより成るフリップフロップ回路
、及び該回路の選択用トランジスタを備えだランダムア
クセスメモリセルにおいて、前記一対のトランジスタの
ソース領域が半導体基板中に形成された高融点金属シリ
サイド層から成る接地線に接続されていること全特徴と
する半導体記憶装置である。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例に係るスタティックRAMICの
メモリセル構造を図面を参照して説明する。
第3図はそのレイ、アウトパZ−ンの上面図である。第
3図のパターンレイアウトは第2図のパターンレイアウ
トを改良したものであり、それぞれのパターンについて
以下のような対応がある。
Mo85・・・M OS 1 + M OS 6・・・
Mo82.Mo87・・・M OS 3 +MO88・
・・Mo84.61・・・1,62・・・2,63・・
・3゜64・・・4.65・・・5.66・・・6.6
7・・・7,68・・・8゜69・・・9.70・・・
10.71川11.72・・・12.73・・・13゜
74・・・14.75・・・15.76・・・16.7
7・・・17.78・・・18゜80・・・20.81
・・・21゜ 又、第2図の場合と同様に、負荷抵抗および電源Vcc
への接続配線を形成する第2層めの多結晶シリコン層の
図示は省略しである。
本発明の実施例を示す第3図が従来技術による第2図と
異なるのは、MOS5及びMOS、のソース領域となる
62.64のN++拡散領域上に接地電位の高融点金属
シリサイド層84が配されていることである。これによ
シ、第2図におけるメモリセル図面上縦方向に延びてい
るアルミニウム配線のうち、接地線を省くことができる
。従ってメモリセル1個当りのアルミニウム配線は、デ
ータ線り。
Dのみの2本とすることができ、第2図のセルサイズと
比較して、第3図の横巾(Qは、第2図の横巾(4)よ
り小さくすることができる。
又、接地配線として高融金属シリサイド層を用いている
為、第2図における共通のソース領域としてのV型拡散
層領域に比べて、各メモリセルの接地配線層の層抵抗を
小さくすることができるので、第2図における共通のソ
ース領域としてのN+凰拡散領域23の巾と比較して、
本発明における第3図の共通ソース領域としてのす型拡
散領域巾を小さくすることができる。すなわち、第2図
のセルサイズと比べて、第3図の縦の長さく6)は、第
2図の縦の長さくB)よシ小さくすることができる。
従って、本発明によるメモリセル構造を用いれば、従来
よりセル面積の小型化に対して有効とな9、大容量メモ
リの実現を容易ならしめることができる。
次に本発明の実施例に係る半導体記憶装置の断面構造を
説明する。第4図は第3図中の一点鎖線で示した■−(
Eり部分の断面図である。61はP−型シリコン基板、
101は該基板上に選択酸化法により形成されたフィー
ルド酸化膜、69は第1層めのリンドープの気相成長に
よ多形成された多結晶シリコン配線、63はイオン注入
法によ多形成されたドレイン領域となるN+型型数散層
領域62は該ドレイン領域63と同時に形成されたソー
ス領域となるN+型型数散層領域102は気相成長法に
より形成されたシリコン酸化膜、84は該シリコン酸化
膜102に選択的に設けられた開口部を介して前記ソー
ス領域62上に形成された高融点金属シリサイド層、1
03は前記第1層めの多結晶シリコン配線層と第2層め
の多結晶シリコン配線層(図示せず)との絶縁の為の気
相成長法によるシリコン酸化膜、104は第2層めの多
結晶シリコン配線層(図示せず) とアルミニウム配線
層との絶縁の為の気相成長法によるリンガラス層、80
はアルミニウム配線層である。
本構造において重要なことは、本発明で用いられる絶縁
ゲート型電界効果トランジスタのソース領域上に高融点
金属シリサイド層が形成されているということであり、
これにょシンース領域の抵抗はN+型型数散層みの場合
に比べて十分に小さくなっている為、ソース電位のグラ
ンド電位からの浮きが大きくなることによるトランジス
タ特性の悪化を防止できるとともに、ソース領域に接続
されるアルミニウム配線の数を減らすことができるので
、装置サイズの小型化を実現できるものである。
次に本発明における構造の作製方法を、上述した構造以
外の領域をも含めて第5囚図〜第5■図を参照して説明
する。まず、第5(5)図に示すように、 P″″型半
導体基板201の主面側に周知の選択酸化法によって厚
いフィールド酸化膜202を形成した後、ゲート酸化膜
としての薄い酸化膜203を熱酸化法で形成する。そし
て周知のフォトエツチング法によりダイレクトコンタク
ト部204のゲート酸化膜をエツチング除去してから、
表面上全体に第1層めの多結晶シリコン層205を気相
成長法によ多形成する。その後、熱拡散法にょシ該多結
晶シリコン層205にリンをドープし、同時にダイレク
トコンタクト開口部下にN+型型数散層領域206形成
する。
次に第5の)図に示すように、前記第1層めの多結晶シ
リコン層205を周知のフォトエツチング法でパターニ
ングすることにより多結晶シリコンゲート電極207及
び多結晶シリコン配線208を形成する。しかる後、該
多結晶シリコンゲート電極207及び該多結晶シリコ/
配線208をマスクとして、前記薄いゲート酸化膜20
3をエツチング除去する。その後N型不純物としての砒
素を基板201にイオン注入法によりドープし、かつア
ニールすることによって所定の深さのV型ソース領域2
09及びドレイン領域210をそれぞれ形成する。そし
て気相成長法によるシリコン酸化膜211を表面上全体
に被着した後に周知のフォトエツチング法により前記V
型ソース領域209上の前記シリコン酸化膜をエツチン
グ除去して開口部212を形成し、その後スパッタ法に
より高融点金属、例えばチタ/213を被着する。
次に第5 ((1”1図に示すように、熱処理法により
該高融点金属をシリサイド化してN+型ソース領域20
9上にチタンシリサイド層214を形成し、シリコン酸
化膜211上のチタンを選択的に除去した後に気相成長
法によるシリコン酸化膜215を表面上全体に被着する
次に1第5(2)図に示すように、周知のフォトエツチ
ング法によシ該シリコン酸化膜215に開口部216を
形成した後に第2層めの多結晶シリコン層217を表面
上全体に気相成長法により被着する。
さらに気相成長法によりシリコン窒化膜218を表面上
全体に被着した後に周知のフォトエツチング法によシ、
負荷抵抗部分とすべき前記第2層めの多結晶シリコン層
217上にのみ該シリコン情化膜218を残す。その後
、該シリコン窒化膜218をマスクとして前記第2層め
の多結晶クリコン層217にリンをイオン注入法により
ドープし、配線層として適当な抵抗値を示すN+型多結
晶シリコン層217及び高抵抗値を示す負荷抵抗として
の多結晶シリコンR219を得る。そして周知のフォト
エツチング法により第2層めの多結晶シリコン層217
のパターンを形成する。
次に、第5(ト)図に示すように、通常の方法に従って
前記シリコン窒化膜218をエツチング除去した後、リ
ンガラス層220を気相成長法により表面上全体に被着
し、コンタクト開口部を形成して、アルミニウム配線2
21.222を施す。
以上、本発明に係る構造を得る為の製造方法を例示した
が、上述の実施例は、本発明の技術的思想に基づいて更
に変形が可能である。例えば第3図に示したメモリセル
レイアウトパターンは、該当プロセスの設計基準により
種々変更できるし、ソース領域上に設けられるシリサイ
ド層は、上述のチタンシリサイド以外の高融点金属シリ
サイドでも可能である。また上述の半導体領域の導電型
や使用する不純物の種類を変更してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、単位セル当シのア
ルミニウム配線の数を減らすことができるのでメモリセ
ルサイズの小型化が可能である。
またセルの接地線の抵抗を低くすることができるので、
性能の良好なメモリセルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、メモリセル部の等側口略図、第2図は、従来
例に係る2層多結晶シリコンプロセスによるNチャンネ
ルMO8構造のレイアウトパターンの概略上面図、第3
図は本発明の実施例に係る2層多結晶シリコンブ日セス
によるNチャンネルMO8構造のレイアウトパターンの
概略上面図。 第4図は第3図のE −E’部の構造断面図、第5(4
)図〜第5(6)図は本発明に係る構造の製造方法を説
明するための構造断面図である。 Mo S 5 + MOS 6・・・インバータ用の電
界効果トランジスタ、 MO87,MO8,・・・トランス7アーゲート用の電
界効果トランジスタ、 62・・・MO85のソース領域、 64・・・MO86のソース領域、 84・・・MO85,MO86のソース領域上に設けら
れた高融点金属シリサイド層、 63・・・MO85のドレイン領域、 65・・・MO86のドレイン領域、 66、68.72・・・ダイレクトコンタクト、67、
69.73・・・多結晶シリコン配線0特許出願人 日
本電気株式会社 1 ; 第1図 第 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 互いにゲートとドレインを交差接続した一対の電界効果
    トランジスタと該トランジスタの各々へ電流を供給する
    一対の負荷とよ構成るフリツプフロツプ回路及び該回路
    の選択用トランジスタを備えたランダムアクセスメモリ
    セルにおいて、前記一対のトランジスタのソース領域が
    半導体基板中に形成された高融点金属のシリサイド層か
    ら成る接地線に接続されていることを特徴とする半導体
    記憶装置。
JP59090379A 1984-05-07 1984-05-07 半導体記憶装置 Pending JPS60234360A (ja)

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