JPS63258062A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS63258062A
JPS63258062A JP62092169A JP9216987A JPS63258062A JP S63258062 A JPS63258062 A JP S63258062A JP 62092169 A JP62092169 A JP 62092169A JP 9216987 A JP9216987 A JP 9216987A JP S63258062 A JPS63258062 A JP S63258062A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
wiring
polycrystalline silicon
contact hole
memory device
Prior art date
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Pending
Application number
JP62092169A
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English (en)
Inventor
Yoshio Kono
河野 芳雄
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS63258062A publication Critical patent/JPS63258062A/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

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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〕 この発明は、特に高抵抗負荷型MOSスタティックRA
Mの電源配線(Vcc配線)の接続構造に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第3図は高抵抗と2対のNMO3I−ランジスタとでフ
リップフロップを構成してなるスタテイ・ンクRAMの
等価回路図である。図において、■。
2はアクセストランジスタ、3.4はインバータトラン
ジスタ、5.6は高抵抗、7はワード線、8はグランド
線、9はVCc配線(電源配線)、10.11はそれぞ
れビット線、ビット線である。
このようなメモリセルを形成するためには、配線層を最
大に駆使しなければならない。通常、高抵抗負荷型MO
SスタティックRAMは、2層(第1.第2)の多結晶
シリコン(ポリサイドも含む)と1層のアルミ配線とを
用いて構成されている。
このようなメモリセル内では、アルミ配線の本数を最小
にすることが微細化にとって得策であるため、ビット線
10.ビット線11にはアルミ配線が使われる。また、
トランジスタのゲート電極はワード線7としてそのまま
使われるので、ゲート電極とワード線には第1の多結晶
シリコン(またはポリサイド)が用いられるのが一般的
である。
また、グランド線8には、基板に設けられたn9拡散層
あるいは第1の多結晶シリコン(またはポリサイド)が
用いられ、これはワード線7に平行に配置される。VC
C配線9はグランド線8の真上に絶縁物を介して配置さ
れ、第2の多結晶シリコンに大量のヒ素等をドーピング
して形成される。
高抵抗5.6は、アンド−ピングの第2の多結晶シリコ
ン、または該第2の多結晶シリコンに少量の不純物をド
ーピングして層抵抗を数百ギガΩ程度としたもので形成
される。すなわち第2の多結晶シリコンは、一部は高抵
抗化され、その他は低抵抗化される。該低抵抗化はレジ
スト等をマスクとして大量の不純物をドーピングして行
われる。
また、クロスカップルの2本の配線は、1本はn゛拡散
層、他方は第1の多結晶シリコン(またはポリサイド)
あるいは低抵抗化した第2の多結晶シリコンが用いられ
るのが一般的である。そして、アルミ配線とn9拡散層
とはコンタクトホールにて、第1の多結晶シリコン(ま
たはポリサイド)とn1拡散層とはダイレクトコンタク
トホールにて、n°拡散層あるいは第1の多結晶シリコ
ン(またはポリサイド)と第2の多結晶シリコンとはダ
イレクトコンタクトホールにてそれぞれ接続されている
第4図は従来例の第2の多結晶シリコンとアルミ配線と
の接続について示したものである0図において、12は
メモリセルの境界線、13は第2の多結晶シリコンの低
抵抗部、14は第2の多結晶シリコンの高抵抗部、15
はコンタクトホール、16はアルミ配線である。すなわ
ち、第2の多結晶シリコンの低抵抗部13は、メモリセ
ルのvce配線として用いられ、その一部はメモリセル
の境界線12に配置され、高抵抗部14を経由して、ア
ルミ配vA16に接続される低抵抗部13に接続されて
いる。そして、該低抵抗部13はメモリセル端にて、コ
ンタクトホール15によりアルミ配、  線16である
vcc配線と接続されている。
第5図はコンタクトホール15部での断面図を示してい
る。図において、17はp−基板またはpウェル、18
は分離酸化膜、19はn゛拡散層、20は高温酸化膜、
13は第2の多結晶シリコンの低抵抗部、21はPSG
膜、15はコンタクトホール、16はアルミ配線である
〔発明が解決しようとする問題点〕
このようなMOSスタティックRAMにおいては、その
高集積化はとどまるところを知らないが、スタンバイ電
流の要求は大容量化されてもほとんど変化していない、
すなわち、1本当りの高抵抗値は大容量化に伴ないます
ます高くする必要にせまられている。
高抵抗化を最も直接的に可能とするには、第2の多結晶
シリコンの膜厚を薄くすればよい0例えば、64にスタ
ティックRAMでは3000〜4000人程度であった
が被着MスタティックRAMでは1000Å以下が標準
となりつつある。
しかしながら、膜厚を薄くすると、コンタクトホールを
形成する際の酸化膜ドライエッチプロセスにおいて、薄
い多結晶シリコンがエツチングされて抵抗が上昇したり
、最悪にはオーブン状態となってしまうという問題点が
あった。
これは、最近の高密度スタティックRAMではアルミ配
線のパターニングが容易になるようにアルミ下の絶縁膜
を平坦化する傾向があるため、コンタクトエッチ時にお
いて、n″層に接続させるために深い位置まで掘る必要
のある所と、第2の多結晶シリコンとの接続のように浅
い位置にあってオーバーエッチすると悪影響する所とか
混在しているからである。これを解決するために、コン
タクトホールの開口を2回以上に分けてエツチングする
という方法が考えられるが、これはプロセスが複雑とな
り適当ではない。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、第2の多結晶シリコン層にコンタクトホール
形成による抵抗上昇、オーブンなどの特性上の不具合が
生じるのを防止して、第2の多結晶シリコン層の低抵抗
部とアルミ配線層との接続を良好に行うことができる半
導体記憶装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体記憶装置は、アルミ配線層と第2
の多結晶シリコン層の低抵抗部との接続を、該アルミ配
線層と、第1の多結晶シリコン層からなる配線部又は基
板に設けられたn°拡散層とをコンタクトホールにて接
続し、該配線部又はn゛拡散層と、上記第2の多結晶シ
リコン層の低抵抗部とをダイレクトコンタクトホールに
て接続して行うようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、アルミ配線層と第2の多結晶シリ
コン層の低抵抗部との接続が、第1の多結晶シリコン層
からなる配線部又は基板に設けられたn°拡散層を介し
て間接的に行われ、上記第2の多結晶シリコン層の低抵
抗部は工・ソチングされることなく上記第1の多結晶シ
リコン層からなる配線部又はn°拡散層に接続している
ので、第2の多結晶シリコン層にコンタクトホール形成
による抵抗上昇、オープンなどの特性上の不具合が生じ
るのを防止でき、上記アルミ配線層と上記第2の多結晶
シリコン層の低抵抗部との接続を良好に行うことができ
る。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第1図はこの発明の一実施例による半導体記憶装置であ
る高抵抗負荷型MOSスタティックRAMの第2の多結
晶シリコンの配線を示す平面図であり、これは従来例を
示す第4図と対比したものである。第2図は本実施例の
コンタクトホール部の断面図を示し、従来例を示す第5
図と対比したものである。図において、第4図、第5図
と同一符号は同じものであり、13は第2の多結晶シリ
コンの低抵抗部、ここでは電源配線(Vcc配線)であ
り、22はダイレクトコンタクトホール、23は第1の
多結晶シリコン(またはポリサイド)である。本実施例
は、メモリセルの第2の多結晶シリコンの構成は従来例
と同じであるが、メモリセル近傍でのアルミ配線16で
あるVCC配線との接続構造が異なっている。すなわち
、コンタクトホール15は薄い第2の多結晶シリコンに
は直接接続しておらず、第1の多結晶シリコン(または
ポリサイド)23と接続しており、第2の多結晶シリコ
ンの電源配線13はダイレクトコンタクトホール22を
覆って第1の多結晶シリコン23に接続しており、アル
ミ配線16と第2の多結晶シリコンの電源配線13とが
第1の多結晶シリコン23を介して間接的に接続してい
る。
このような接続構造を得るには、新しいプロセスの追加
は全くなく、単にマスク上のパターンで解決できる。
すなわち、トランジスタ形成用の第1の多結晶シリコン
(またはポリサイド)のパターニング時に、分離酸化膜
18上に矩形型のパターン(配線部)23を残す0次に
ソース・ドレイン用のイオン注入をし、熱処理してイオ
ン種を活性化した後に、高温酸化膜20をCVDにて堆
積する。そして該高温酸化11120にダイレクトコン
タクトホール22を開口した後、CVDで第2の多結晶
シリコンを堆積し、バターニング・エツチングを行い、
高抵抗にすべき所のみレジスI・を残してヒ素を大量に
注入して低抵抗部(電源配線)13を形成する。次に、
熱処理した後に、psc膜21をCVDにて堆積し、熱
処理を施してリフローさせる。
そして、コンタクトホールのバターニングをして、酸化
膜ドライエッチを続けて行いコンタクトホール15を形
成する。そして、アルミをスパッタにて堆積して、バタ
ーニング・エツチングを行いアルミ配L?116を形成
する。
このような構成になる半導体記憶装置では、アルミ配線
16と第2の多結晶シリコンの電源配線13とが直接で
はなく、第1の多結晶シリコン23を介して間接的に接
続され、上記電源配線13はダイレクトコンタクトホー
ル22を覆ってエソチングされることなく上記第1の多
結晶シリコン23に接続するので、第2の多結晶シリコ
ンに抵抗上昇、オーブンなどの特性上の不具合が生じる
ことはなく、しかも第1の多結晶シリコン23は比較的
下層にあって膜厚がある程度厚いので、コンタクトホー
ル15、ダイレクトコンタクトホール22を良好に形成
することができ、アルミ配線16と第2の多結晶シリコ
ンの電源配線13との接続を安定かつ良好に行うことが
できる。
なお、上記実施例では高抵抗負荷型MOSスタティック
RAMについて説明したが、本発明は該RAMと同様の
層構造を有する他の回路等にも適用でき、同様の効果を
奏する。
また、上記実施例では、第1の多結晶シリコン(または
ポリサイド)23を介して間接的に接続しているが、こ
れは第1の多結晶シリコン23の代わりに基板に設けた
n+拡散層を用いてもよく、同様の効果を奏する。
また、上記実施例では、電源配線(Vcc配線)のみを
取り扱っているが、本発明は第2の多結晶シリコンが使
われている他の低抵抗部にも同様に適用できる。一般に
は、高抵抗と同一層の低抵抗部は層抵抗が200〜10
00Ωん となるので、VCC配線以外には使われない
が、レーザートリマーのヒユーズリンク等、特殊な使い
方の場合などには、直接にアルミ配線とのコンタクトが
禁止されるので、本発明が適用できる。
また、高抵抗を第3の多結晶シリコン層に形成した時も
、上記実施例と同様に接続でき、同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の半導体記憶装置によれば、ゲ
ート電極及び配線として機能する第1の多結晶シリコン
層と、高抵抗負荷部と低抵抗部とからなる第2の多結晶
シリコン層と、電源配線として機能するアルミ配線層と
を基板上に所望のパターンに積層してなる半導体記憶装
置において、上記アルミ配線層と上記第1の多結晶シリ
コン層からなる配線部又は上記基板に設けられたn゛拡
散層とをコンタクトホールにて接続し、該配線部又はn
°拡散層と上記第2の多結晶シリコン層の低抵抗部とを
ダイレクトコンタクトホールにて接続するようにしたの
で、上記第2の多結晶シリコン層にコンタクトホール形
成による抵抗上昇、オープンなどの特性上の不具合が生
じるのを防止でき、上記アルミ配線層と上記第2の多結
晶シリコン層の低抵抗部との接続を安定かつ良好に行う
ことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による半導体記憶装置のV
CC配線を示す平面図、第2図は本実施例のコンタクト
ホール部を示す断面図、第3図は本実施例及び従来例の
高抵抗負荷型MOSスタティックRAMを示す等価回路
図、第4図は従来例のVCC配線を示す平面図、第5図
は該従来例のコンタクトホール部を示す断面図である。 図において、1.2はアクセストランジスタ、3.4は
インバータトランジスタ、5.6は高抵抗、7はワード
線、8はグランド線、9はVCC配線(電源配線)、1
0はビット線、11はビット■、12はメモリセルの境
界線、13は第2の多結晶シリコンの低抵抗部、14は
第2の多結晶シリコンの高抵抗部、15はコンタクトホ
ール、16はアルミ配線、17はp−基板またはpウェ
ル、18は分離酸化膜、19は高温酸化膜、21はPS
G膜、22はダイレクトコンタクトホール、23は第1
の多結晶シリコンである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ゲート電極及び配線として機能する第1の多結晶
    シリコン層と、高抵抗負荷部と低抵抗部とからなる第2
    の多結晶シリコン層と、電源配線として機能するアルミ
    配線層とを基板上に所望のパターンに積層してなる半導
    体記憶装置において、上記アルミ配線層と、上記第1の
    多結晶シリコン層からなる配線部又は上記基板に設けら
    れたn^+拡散層とが、コンタクトホールにて接続され
    、該配線部又はn^+拡散層と、上記第2の多結晶シリ
    コン層の低抵抗部とが、ダイレクトコンタクトホールに
    て接続されていることを特徴とする半導体記憶装置。
  2. (2)上記第2の多結晶シリコン層の低抵抗部は電源配
    線として機能するものであることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
  3. (3)上記半導体記憶装置は高抵抗負荷型MOSスタテ
    ィックRAMであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項又は第2項記載の半導体記憶装置。
JP62092169A 1987-04-15 1987-04-15 半導体記憶装置 Pending JPS63258062A (ja)

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