JPS63310164A - 半導体記憶装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置およびその製造方法

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JPS63310164A
JPS63310164A JP62145054A JP14505487A JPS63310164A JP S63310164 A JPS63310164 A JP S63310164A JP 62145054 A JP62145054 A JP 62145054A JP 14505487 A JP14505487 A JP 14505487A JP S63310164 A JPS63310164 A JP S63310164A
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直孝 橋本
Yoshio Sakai
芳男 酒井
Norio Suzuki
範夫 鈴木
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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〕 本発明はスタティック型の半導体記憶装置およびその製
造方法に係り、特にα線に起因するソフトエラーに対す
る耐性の高度化を図った半導体記憶装置およびその製造
方法に関する。
〔従来の技術〕
従来のフリップフロップ形スタティックメモリセルは、
例えば特開昭55−72069号に記載されていないよ
うに、2つの高抵抗素子と4つのnチャネルMOSトラ
ンジスタとで構成されている。すなわち第4図にその等
価回路を示すように、一対の駆動MO8)−ランジスタ
Tt 、Tzの各一方のドレインが他方のゲートに接続
され、それぞれのドレインには負荷抵抗R+tRzが接
続され、T1 、Txのソースは所定の電位(例えば接
地電位)に固定され、R1,Rzの他端には電源電圧V
CCが印加され、Tz 、T2.Rz 、Rxからなる
フリップフロップ回路に微小な電流を供給している。さ
らにこのフリップフロップ回路の蓄積ノー トNx 、
 N2. ニハ転送MoSトランジスタT3゜T4が接
続されている0以上の4つのトランジスタと2つの負荷
抵抗により1ビツトのセルが構成されている。なお、1
はワード線、2a、2bはデータ線である。
第5図は従来例第4図に対応する断面構造を示すもので
ある。MOSトランジスタのゲート電極la、 1cは
第1層目の導電層であり、高抵抗素子は第2層目の導電
層である多結晶シ、リコンの一部に形成さ胆た高抵抗部
7eにより構成されている。高抵抗部7eの両端は低抵
抗多結晶シリコン7b、7cになっており、低抵抗多結
晶シリコン7cは電源電圧Vccの給電源であり、低抵
抗多結晶シリコン7bは転送MO3)−ランジスタのソ
ース拡散層3dに接続されている。なお3fは駆動MO
Sトランジスタのソース拡散層で接地電位Vssが供給
されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の従来構造のスタティックメモリでは、駆動MO3
)−ランジスタTzwTzのドレイン領域、n÷拡散層
とp形シリコン基板との間に形成されるP−N接合容量
とゲート酸化膜による絶縁膜容量により(C:t 、 
Cz )α線の入射によりその飛程に沿って発生した電
子−正孔対が蓄積ノードN1 t NKに混入しても電
荷消失を補うだけの電荷が蓄積できていた。ところがメ
モリセルの面積が縮小されると、上記各種容量も低減さ
れて、α線による電荷消失を補うには蓄積電荷が不十分
になる。したがって、従来形のスタティックメモリ構造
は微細化するとソフトエラー率が増加し、メモリの信頼
性が著しく低下すという問題があった。
本発明の目的は、従来技術での上記問題を解決し、α線
によるソフトエラーに対する低性の高いスタテイク形M
 O3ランダムアクセス記憶装置を提供することにある
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、駆動MOSトランジスタのドレイン領域n
十拡散層直下に第1のp層を形成し、駆動MOSトラン
ジスタ全領域に第1のP形層より深い位置に第2のp形
層を形成する構造をとれば。
装造プロセスの大幅な増加がなく、α線に対するソフト
エラー耐性を高いものとすることができる。
〔作用〕
まず駆動MO3)−ランジスタのドレインn十拡散層直
下に形成された第1のp形層により、P−N接合容量を
増加させることができ、α線の入射によって発生した正
孔−電子対が蓄積ノードに混入してもこれを補う電荷を
蓄えることができる。
また駆動MoSトランジスタの全領域に第1のp形層よ
りも深い位置に形成された第2のp形層により、パテン
シャルの障壁を形成しα線の入射によって形成された正
孔−電子対が蓄積ノード側に混入することを防ぐことが
できる。
〔実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例1 第1図は本発明によるスタテイク形MOSメモリセルの
断面構造を示す。第1図において、多結晶シリコン膜な
どの導電膜を用いた第1層目の導電膜によりMOSトラ
ンジスタのゲート電極1a。
1cが形成されている。各MOSトランジスタは厚いシ
リコン酸化膜8によって電気的に分前されている。駆動
MO3)−ランジスタのゲート電極1cはゲート酸化膜
9が一部開孔した領域を介して転送MOSトランジスタ
のソース拡散層3dに接続されている。高抵抗素子は第
2層目の導電膜である多結晶シリコンに形成された高抵
抗部7eによって構成される。高抵抗部7eへの給電は
低抵抗部7cを用い、電源電圧Vccから供給される微
少電流は低抵抗部7bを通して転送MOSトランジスタ
のソース拡散層3dへ流れる。また転送M OS )’
ランジスタのソース拡散層3dおよび駆動MOSトラン
ジスタのソース拡散層3の低濃度n層3d’ 、3f’
の接合深さより深い位置に分布の中心をもつ第1のp形
層13が形成され、それより深い位置に分布の中心をも
つ第2のp形層6が駆動MOS)−ランジスタの下に形
成されている。
第2図は本実施例の等価回路であ′る。蓄積ノードNz
 、N2には転送MoSトランジスタTa。
T4のソース拡散層および駆動MO8)−ランジスタT
z 、Tzのドレイン拡散層と第1のP形層との間に形
成される拡散層のP−N接合容量が付加される。
第3図は本実施例の平面レイアウト図である。
第3図(A)は第1層目の導電膜すなわちゲート電極の
平面レイアウト図、第3図(B)は第2層目の導電膜と
アルミニウム電極の平面レイアウト図である。本実施例
では第3図(A)に示すように、第1のp形層13は転
送MoSトランジスタTs 、Taのソース拡散層3c
、3dと駆動MOSトランジスタTz 、Tzのソース
・ドレイン拡散Ji13d、3e、3fの領域に形成さ
れ、第2のp形層6は駆動MOSトランジスタTz 、
Tzの領域に形成される。
次に本実施例メモリセルの製造方法を第6図を用いて説
明する。
まず第6図(A)に示すようにp形シリコン領域2はn
形シリコン表面に形成されたp形つェル領域12上にM
OSトランジスタの絶縁分離するための厚さ1100n
〜11000nのシリコン酸化膜8を選択酸化法などで
形成したのち、駆動MO8)−ランジスタを形成する領
域にフォトレジスト21をマスクとしてボロンをエネル
ギー200keV〜400keV、ドーズ量10” 〜
10taQl−”で注入し第2のp形層6を形成する。
次に第6図(B)に示すようにMo8)−ランジスタの
能動領域となる部分に、厚さ10nm〜1100nのゲ
ート酸化膜9を形成した後、その一部に接続孔2bを形
成し、多結晶シリコンを化学気相成長(CVD)法で厚
さ200 n m〜500nm堆積した後リン拡散など
でドーピングし、次いでフォトレジステ22をマスクと
し加工を行ないゲート電極1a、lcを形成する。
次に第6図(c)に示すように第1のフォトレジスト2
2を残したまま第2のフォトレジスト23をパターニン
グし、フォトレジスト22゜23をマスクとして駆動M
O5のソース・ドレイン拡散層領域にボロンを50ke
V〜150keVドーズ量10 ”〜10 ”cxn−
”で注入し第1のp形層13を第1のp形層6と重なら
ないように形成する。
次いで第6図(D)に示すようにゲート電極la、lc
をマスクとしてリンを例えばエネルギ40〜60keV
、  ドーズ量l Q 12.〜l Q 14a11−
2の条件でイオン打込みし、ソース・ドレインの低濃度
n形拡散層3b’ 、3d’ 、3f’ を第1のp形
層13より浅く形成する。
次で第6図(E)に示すように、CVD法により全面に
酸化膜を堆積したのち異方性エツチングを用いゲート電
極1a、lcの側壁にサイドウオールスペーサ21を残
存させ、これをマスクとしてヒ素を例えばエネルギ50
〜100keV、ビーX:量101”〜101BQl−
”の条件でイオン打込みし、ソース・ドレインの高濃度
n形拡散層3b。
3d、3fを形成する。
次いで第6図(F)に示すように、層間絶縁膜10をC
VD法等で厚さ50〜300nm堆積した後、接続孔1
4bをフォトレジステをマスクとして開孔した後、高抵
抗を形成する2層目多結晶シリコンをCVD法等で厚さ
50〜200nm堆積しフォトレジストをマスクとして
パターニングしたあとにヒ素またはリンを例えばエネル
ギ50〜100kev、ドーズ量1015〜10 ”c
m−2の条件で低抵抗部7b、7cを形成する。
次いで第6図(G)に示すように層間絶縁膜11をCV
D法等で厚さ300 n m 〜1000 n m堆積
したのち接続孔4bを開孔し、厚さ500nm〜110
00nのアルミニウム電極2bを形成する。
第7図は、本実施例における駆動MOSトランジスタの
断面である。第7図(B)は第7図(A)における断面
A−A’の不純物分布である。ここで第1のP形層25
の不純物濃度分布25′の中心は、低濃度n形拡散層2
4の接合深さくp形基板21の不純物分布21′と低濃
度n形拡散層24の不純物分布24′の交点)、例えば
0.1〜0.3μmよりも深い位置、例えば0.3〜0
.5μm、に形成され、第2のp形層26の分布26′
の中心は第1のp形層25の分布25′の中心よりも深
い位置、例えば0.3〜0.5μm、に形成する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、蓄積ノード部の接合容量を大きくする
ことができるため、α線の入射飛程に沿って発生する正
孔−電子小により蓄積電荷が変動することが小さくでき
、ソフトエラーの発生率を小さくする効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図の本発明の一実施例の断面図、第2図は本発明の
一実施例の等価回路、第3図は本発明の一実施例のレイ
アウト図、第4図は従来構造の等価回路、第5図は従来
構造の断面図、第6図は本発明の一実施例の形成工程断
面図、第7図は本発明における駆動MO8)−ランジス
タの構造図である。 1・・・ワード線、2a、2b−データ線、3a。 3b、6c、3d、3e、3f、、23−ソース・ドレ
インn形拡散層、la、lb、lc・・・ゲート電極、
7e・・・高抵抗ポリシリコン、13・・・第1の2層
、6・・・第2の2層、3d’ 、3f’ 、24・・
・低濃度n形拡散層、4a、4b・・・コンタクト孔。 代理人 弁理士 小川勝馬  ) 一2ノ 第1 コ 第2図 笛 3 図 ト曖−1セル/−−−−−−−−嘩一ト叫−1セ=ル−
一−一−−−−う−第弘圏 第 5′呂 第1 図 (A) (B) (Cン (D) 第 t 図 (Eン (F) <C,ン 策 7 m (AI CB) 断胎A−A’v不ヤ運均企珀

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体領域の表面上に設けられたフリップフロップ
    を構成する2個の駆動トランジスタとこれら対を成す2
    個の転送トランジスタと2個の負荷素子を有し、上記ト
    ランジスタのソース・ドレイン拡散層がゲート電極端に
    低濃度n形拡散層を具備するスタティック型ランダムア
    クセスメモリセルにおいて、少なくとも前記駆動トラン
    ジスタのソース・ドレイン拡散層直下に低濃度n形拡散
    層の接合深さよりわずかに深い位置に分布の中心をもつ
    第1のp形層が形成されかつ前記駆動トラジスタ領域に
    前記第1のp形層より深い位置に分布の中心をもつ第2
    のp形層が形成されて成ることを特徴とする半導体記装
    置。 2、半導体領域の主面をフィールド絶縁膜により素子分
    離を行ない駆動トランジスタ領域にホトレジストマスク
    でアクセプタイオン注入を行ない第2のp形層を形成す
    る工程と、ゲート電極を第1のホトレジストマスクで加
    工し該ホトレジストを残存させ駆動トランジスタ領域を
    露出させるよう第2のホトレジストをパターニングする
    工程と、前記第1のホトレジスト及び第2のホトレジス
    トをマスクとしてアクセプタイオンの注入を行ない第1
    のp層を形成する工程と、前記両ホトレジストを除去し
    前記ゲート電極をマスクとして転送トランジスタ及び駆
    動トランジスタのソース・ドレイン拡散層を形成する工
    程と、を含むことを特徴とする半導体記憶装置の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02219259A (ja) * 1989-02-20 1990-08-31 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH043465A (ja) * 1990-04-20 1992-01-08 Toshiba Corp 半導体スタティックメモリ装置の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02219259A (ja) * 1989-02-20 1990-08-31 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
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