DE19719670C2 - SRAM-Halbleiterspeichervorrichtung mit einem bipolaren Transistor und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
SRAM-Halbleiterspeichervorrichtung mit einem bipolaren Transistor und Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterspeichervorrichtung
und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Genauer gesagt bezieht sie sich auf eine Halbleiterspeichervorrichtung, die
einen bipolaren Transistor in dem Bereich eines Metall-Oxid-Halbleiter-Tran
sistors (MOS-Transistor) des Speicherabschnitts aufweist, und auf ein Verfah
ren zur Herstellung derselben.
In Fig. 25 ist ein äquivalentes Schaltbild einer Zelle eines statischen Speichers
mit wahlfreiem Zugriff (SRAM) als eine Halbleiterspeichervorrichtung bezeigt.
Die herkömmliche SRAM-Zelle wird durch sechs Elemente gebildet, d. h.
Zugriffstransistoren Q1 und Q2, Treibertransistoren Q3 und Q4 und Lastele
mente R1 und R2. Bitleitungen BL und eine Wortleitung WL sind mit den
Zugriffstransistoren Q1 und Q2 verbunden, und eine Stromversorgungsleitung
Vcc ist mit den Lastelementen R1 und R2 verbunden.
Die herkömmliche Speicherzelle kann jedoch nicht gut arbeiten, wenn der
Spaltenstrom aufgrund einer reduzierten Stromversorgungsspannung reduziert
ist. Wie in Fig. 26 gezeigt ist, ist eine Speicherzelle vorgeschlagen worden, bei
der bipolare Transistoren Q5 und Q6 mit den Zugriffstransistoren Q1 und Q2
zum Verstärken des Spaltenstroms verbunden sind.
In dem Fall einer Speicherzelle wie sie in Fig. 26 gezeigt ist, ist die Anzahl der
Elemente gegenüber den herkömmlichen sechs Elementen auf acht Elemente
erhöht, so daß die Speicherzellenfläche dazu neigt, erhöht zu sein. Darum
besteht eine Nachfrage nach einer Technik, die die bipolaren Transistoren Q5
und Q6 in der Speicherzelle ohne Erhöhung der Speicherzellenfläche ausbildet.
Aus der EP 0 349 021 A2 ist eine SRAM-Halbleiterspeichervorrichtung nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 bekannt, bei der der erste und zweite Dotierungsbereich eine Diode
zwischen Zugriffs- und Lasttransistor bilden.
Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung zur Lösung solcher Probleme gemacht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiterspeichervorrichtung, die
bipolare Transistoren in dem MOS-Transistorbereich ohne Erhöhung der Fläche aufweist,
und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1 bzw.
ein Verfahren nach Anspruch 11.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten von Ausführungsbeispielen der vor
liegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Struktur einer SRAM-Zelle als ein Beispiel
einer Halbleiterspeichervorrichtung, die in Übereinstimmung mit einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Struktur einer SRAM-Zelle als ein Beispiel
einer Halbleiterspeichervorrichtung, die in Übereinstimmung mit einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Struktur einer SRAM-Zelle als ein Beispiel
einer Halbleiterspeichervorrichtung, die in Übereinstimmung mit einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Struktur einer SRAM-Zelle als ein Beispiel
einer Halbleiterspeichervorrichtung, die in Übereinstimmung mit einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
Fig. 5 bis 11 ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichervorrich
tung, die die in Fig. 1 gezeigte Struktur aufweist, als eine fünfte Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 bis 18 ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichervorrich
tung, die die in Fig. 2 gezeigte Struktur aufweist, als eine sechste Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 bis 24 ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichervorrich
tung, die eine CMOS-Struktur aufweist, als eine siebte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 25 eine SRAM-Zelle, die sechs Elemente aufweist; und
Fig. 26 eine SRAM-Zelle, die acht Elemente aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden im Detail unter Bezugnahme auf die Figuren
beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1, ist eine Struktur einer Halbleiterspeichervor
richtung gezeigt, die in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Diese Ausführungsform ist ein Beispiel
des Falles, in dem die Struktur der Halbleiterspeichervorrichtung auf eine
SRAM-Zelle, die den in Fig. 26 gezeigten Schaltungsaufbau aufweist, ange
wandt ist. Bei dieser Ausführungsform sind, um einen Anstieg der Speicher
zellenfläche zu vermeiden, wenn bipolare Transistoren in der SRAM-Zelle aus
gebildet sind, bipolare PNP-Typ Transistoren in dem Bitleitungskontakt
abschnitt der SRAM-Zelle ausgebildet.
In Fig. 1 ist Abschnitt A ein Bereich, in dem ein n-Kanal-Metall-Oxid-Halblei
ter-Transistor (NMOS-Transistor) Q1 (oder Q2), der als ein Zugriffstransistor
der SRAM-Zelle arbeitet, ausgebildet ist, und Abschnitt B ist ein Bereich, in
dem ein bipolarer PNP-Typ-Transistor Q5 (oder Q6), der zwischen den NMOS-
Transistor und eine Bitleitung geschaltet ist, ausgebildet ist.
In Fig. 1 sind ein n-Typ Siliziumhalbleitersubstrat (oder ein n-Typ Wannen
bereich) 1 und ein p-Typ Halbleiterbereich (ein Wannenbereich) 2, der auf bzw.
in dem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet ist, gezeigt. Der p-Typ Halbleiter
bereich 2 weist einen Wannenbereich 2a der Speicherzelle und den Kollektor
bereich 2b des bipolaren Transistors Q5 auf. Eine Hauptfläche 2c des Halb
leiterbereiches 2 wird ein Kanalbereich des NMOS-Transistors Q1. Ein Gate 3
und eine Gateoxidschicht 3a des Zugriffstransistors Q1 sind auf der Haupt
fläche 2c ausgebildet. Ein n-Typ Halbleiterbereich 11, der eine hohe Dotier
stoffkonzentration aufweist, ist ein n+-Sourcebereich (oder ein Drainbereich).
Ein n-Typ Halbleiterbereich 16 weist einen Drainbereich (oder einen Source
bereich) 16a des Zugriffstransistors Q1 und einen Verbindungsbasisbereich 16b
des bipolaren Transistors Q5 auf. Ein intrinsischer, d. h. unterhalb des Emittierbereichs 5
befindlicher Basisbereich 17 ist in dem
Verbindungsbasisbereich 16b ausgebildet. Außerdem ist ein Emitter 5 auf bzw.
in dem intrinsischen Basisbereich 17 für den bipolaren Transistor Q5 ausge
bildet. Des weiteren ist eine Zwischenschicht-Isolierschicht 6 auf den Tran
sistoren Q1 und Q5 ausgebildet, und eine Emitterelektrode 7 ist durch die
Zwischenschicht-Isolierschicht 6 zum Erreichen einer Bitleitung ausgebildet.
Die Emitterelektrode 7 ist in einer Position einer Bitleitungskontaktelektrode
zu dem Drainbereich (oder dem Sourcebereich) 16a des Zugriffstransistors Q5
ausgebildet. Während die Beschreibung für einen Fall gegeben wird, in dem die
Speicherzelle auf bzw. in dem n-Typ Halbleitersubstrat 1 ausgebildet ist, kann
dieselbe auch auf den Fall angewendet werden, in dem die Speicherzelle durch
einen n-Typ Bereich umgeben ist.
Der NMOS-Transistor Q1 wird als ein Zugriffstransistor durch den Source
bereich (oder den Drainbereich) 11, den Drainbereich (oder den Sourcebereich)
16a, den Kanalbereich 2c und das Gate 3 gebildet. Der bipolare Transistor Q5
wird durch den Emitter 5, den Verbindungsbasisbereich 16b, den intrinsischen
Basisbereich 17 und den Kollektor 2b gebildet.
Bei der in der zuvor beschriebenen Weise ausgebildeten Halbleiter-SRAM-
Vorrichtung wird die n-Typ Halbleiterschicht 16 durch den Drainbereich (oder
den Sourcebereich) 16a des Zugriffstransistors Q1 und den Verbindungsbasis
bereich 16b des bipolaren Transistors Q5 geteilt, so daß der Zugriffstransistor
Q1 und der bipolare Transistor Q5 innerhalb desselben Halbleitersubstrates 1
verbunden sind. Zusätzlich ist der Emitter 5 für den bipolaren Transistor Q5 an
bzw. in dem Abschnitt eines Bitleitungskontaktes ausgebildet. Derart kann der
bipolare Transistor, verglichen mit der herkömmliche Speicherzelle, ohne Er
höhung der Speicherzellenfläche auf dem Siliziumsubstrat 1 hergestellt werden.
Bei der zuvor erwähnten Struktur wird der intrinsische Basisbereich 17 als der
Basisbereich des bipolaren Transistors Q5 ausgebildet, nachdem die Emitter
öffnung ausgebildet ist. Darum ist diese Struktur vorteilhaft dahingehend, daß
die Fluktuation der Eigenschaften des bipolaren Transistors Q5, verglichen mit
dem Fall, in dem die Fluktuation der Eigenschaften des bipolaren Transistors
durch die Fluktuation des Ätzens der Emitteröffnung verursacht wird, mini
miert, ist.
Des weiteren ist es bei einer Struktur wie dieser, zur Vermeidung einer Ver
minderung des Durchbruchspielraums oder der Durchbruchspannungseigen
schaften des Zugriffstransistors Q1, wünschenswert, daß Arsen (As) mit einem
kleinen Diffusionskoeffizienten als der Hauptdotierstoff der n-Typ Halbleiterschicht
16, die den Drainbereich (oder den Sourcebereich) 16a des Zu
griffstransistors Q1 enthält bzw. aufweist, implantiert wird. Es ist außerdem
wünschenswert, das Phosphor (P) mit einem großen Diffusionskoeffizienten als
der Hauptdotierstoff des intrinsischen Basisbereiches 17 implantiert wird. Da
durch wird der Basisbereich des bipolaren Transistors Q5 fest gesichert, und
die Eigenschaften des bipolaren Transistors Q5 werden stabil gemacht.
Die Implantierung von Arsen (As), das einen kleinen Diffusionskoeffizienten
aufweist, in den Drainbereich (oder den Sourcebereich) 16a kann die Anforde
rungen der feinen Struktur des MOS-Transistors für die reduzierte Größe der
Speicherzelle erfüllen.
Bei der Speicherzelle der Halbleiterspeichervorrichtung werden die minimale
Transistorgatelänge und Isolierungs- bzw. Trennungsbreite verwendet, um die
Integration zu erhöhen. Darum ist es wünschenswert, daß der n-Bereich (der
Drainbereich oder der Sourcebereich) des MOS-Transistors, der dem Basisbe
reich des bipolaren Transistors entspricht, schmaler bzw. flacher ist, und, z. B.,
die Tiefe sollte weniger als ungefähr 0,1 µm sein.
Andererseits ist es in dem Fall, in dem der bipolare Transistor ausgebildet
wird, nicht wünschenswert, daß ein flacher bzw. schmaler n-Bereich als der
Basisbereich des bipolaren Transistors verwendet wird. Dies ist so, da ein
bipolarer Transistor mit stabilen Eigenschaften mit einem solch schmalen bzw.
flachen n-Bereich nicht erhalten werden kann. Aus diesem Grund ist es bevor
zugt, eine intrinsische Basisschicht auszubilden. Daher sollte die intrinsische
Basisschicht tiefer als der Emitter des bipolaren Transistors sein. Zum Beispiel
in dem Fall, in dem der Emitter durch Implantation ausgebildet wird, wird die
Emittertiefe ungefähr 0,1 bis 0,2 µm, so daß die intrinsische Basisschicht tiefer
als diese gemacht wird. Aus diesem Grund ist es, um sowohl die notwendigen
Anforderungen für den MOS-Transistor als auch für den bipolaren Transistor
zu erfüllen, insbesondere wirksam, das ein bipolarer Transistor mit einer Ver
bindungsbasisstruktur innerhalb der Speicherzelle ausgebildet wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2, ist eine Struktur einer Halbleiterspeichervor
richtung gezeigt, die in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Diese Ausführungsform ist ein
anderes Beispiel, bei dem die Struktur der Halbleiterspeichervorrichtung auf
die SRAM-Zelle, die den in Fig. 26 gezeigten Schaltungsaufbau aufweist, an
gewendet wird. Auch bei der zweiten Ausführungsform sind, um einen Anstieg
der Speicherzellenfläche zu verhindern, wenn bipolare Transistoren in der
SRAM-Zelle ausgebildet sind, die bipolaren PNP-Typ Transistoren an bzw. in
einem Abschnitt an der Position des Bitleitungskontaktes der SRAM-Zelle aus
gebildet.
In Fig. 2 ist ein Abschnitt A ein Bereich, in dem ein NMOS-Transistor Q1
(oder Q2), der als ein Zugriffstransistor der SRAM-Zelle arbeitet, ausgebildet
ist, und ein Abschnitt B ist ein Bereich, in dem ein bipolarer PNP-Typ Tran
sistor Q5 (oder Q6) zwischen dem NMOS-Transistor und einer Bitleitung aus
gebildet ist.
In Fig. 2 ist, wie bei der in Fig. 1 gezeigten Struktur, ein n-Typ Siliziumhalb
leitersubstrat (oder ein n-Typ Wannenbereich) 1 gezeigt, und ein p-Typ Halb
leiterbereich (ein Wannenbereich) 2 ist auf bzw. in dem Halbleitersubstrat aus
gebildet. Der p-Typ Halbleiterbereich 2 weist eine Wanne 2a der Speicherzelle
und einen Kollektorbereich 2b des bipolaren Transistors Q5 auf. Ein Kanalbe
reich 2c des NMOS-Transistors Q1 ist an der Oberfläche des Halbleitersubstra
tes 2 ausgebildet. Eine Gateoxidschicht 3a und ein Gate 3 des Zugriffstran
sistors Q1 sind auf dem Kanalbereich 2c ausgebildet. Ein Emitter 5 ist für den
bipolaren Transistor Q5 ausgebildet. Eine Zwischenschicht-Isolierschicht 6 ist
auf den Transistoren Q1 und Q5 ausgebildet. Eine Emitterelektrode 7 ist durch
die Zwischenschicht-Isolierschicht 6 ausgebildet. Ein n+-Sourcebereich (oder
ein Drainbereich) 11 ist für den NMOS-Transistor Q1 ausgebildet.
Jedoch unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausfüh
rungsform aus Fig. 1 bezüglich der folgenden Punkte. Das heißt, in Fig. 2 weist ein
n-Typ Halbleiterbereich 4 mit einer ausreichenden Dicke einen Drain
bereich (oder einen Sourcebereich) 4a des Zugriffstransistors Q1 und einen
Basisbereich 4b des bipolaren Transistors Q5 auf. Derart gibt es keinen Be
reich, der den intrinsischen Basisbereich 17, der in Fig. 1 gezeigt ist, ent
spricht.
Der NMOS-Transistor Q1, der als ein Zugriffstransistor arbeitet, wird durch
den Sourcebereich (oder den Drainbereich) 11, den Drainbereich (oder den
Sourcebereich) 4a, den Kanalbereich 2c und das Gate 3 gebildet. Der bipolare
Transistor Q5 wird durch den Emitter 5, die Basis 4b und den Kollektor 2b
gebildet.
Bei der Halbleiter-SRAM-Vorrichtung, die in der zuvor beschriebenen Art und
Weise ausgebildet ist, wird der n-Typ Halbleiterbereich 4 durch den Drain
bereich (oder den Sourcebereich) 4a des Zugriffstransistors Q1 und den Basis
bereich 4b des bipolaren Transistors Q5 geteilt. Derart sind der Zugriffstran
sistor Q1 und der bipolare Transistor Q5 miteinander innerhalb desselben
Halbleitersubstrates verbunden. Zusätzlich kann, da der Emitter 5 an der Posi
tion des Bitleitungskontaktabschnittes zur Ausbildung des bipolaren Tran
sistors Q5 ausgebildet ist, der bipolare Transistor auf bzw. in dem Halbleiter
substrat 1, verglichen mit der herkömmlichen Speicherzelle, ohne Erhöhung der
Speicherzellenfläche ausgebildet werden.
Bei einer solchen Struktur wie dieser wird der n-Typ Halbleiterbereich außer
dem als die Basis 46 des bipolaren Transistors verwendet. Zum Erhalten eines
bipolaren Transistors mit stabilen Eigenschaften gibt es die Notwendigkeit,
eine Basisschicht mit einer ausreichenden Dicke auszubilden. Aus diesem
Grund ist, verglichen mit dem Fall, in dem Arsen (As) mit einem kleinen Diffu
sionskoeffizienten verwendet wird, Phosphor (P) mit einem großen Diffusions
koeffizienten als der Dotierstoff des n-Typ Halbleiterbereiches 4 wirksamer.
Dies ist so, da der Basisbereich 4b des bipolaren Transistors fest gesichert
werden kann und außerdem der Verfahrensspielraum, d. h. die Toleranzen für
das Verfahren, größer werden. Falls Arsen (As) als der Dotierstoff des n-Typ
Halbleiterbereiches 4 verwendet wird, wird eine Dotierstoffimplantations
energie von einigen 100 keV zum Erhalten derselben Dotierungsimplantation
wie in dem Fall des Phosphors (P) notwendig, und als Folge wird die Herstel
lungseffizienz reduziert. Daher ist bei der zweiten Ausführungsform aus Fig. 2
ein Dotierstoff wie Phosphor (P) passender.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3, ist eine Struktur einer Halbleiterspeichervor
richtung gezeigt, die in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die dritte Ausführungsform unter
scheidet sich von der ersten Ausführungsform aus Fig. 1 dadurch, daß der zu
vor erwähnte n+-Sourcebereich (oder der Drainbereich) 11 nicht ausgebildet
ist. Die verbleibenden Teile sind dieselben wie in Fig. 1. Da dieselben Bezugs
zeichen wie in Fig. 1 dieselben Teile oder entsprechende Teile bezeichnen, wird
hier eine detaillierte Beschreibung zur Vermeidung von Wiederholungen weg
gelassen.
Falls die Vorrichtung in der zuvor beschriebenen Art und Weise konstruiert ist,
sind der Sourcebereich und der Drainbereich des NMOS-Transistors Q1
(oder Q2), der als ein Zugriffstransistor arbeitet, beide vom n--Typ und als
Folge wird der Stromwert des Zugriffstransistors reduziert werden. Aus diesem
Grund wird das Zellenverhältnis (Stromverhältnis), welches als der Stromwert
des Treibertransistors geteilt durch den Stromwert des Zugriffstransistors
definiert ist, größer werden. Dementsprechend gibt es einen Vorteil dahin
gehend, daß der Betrieb der Speicherzelle stabiler wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4, ist eine Struktur einer Halbleiterspeichervor
richtunug gezeigt, die in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die vierte Ausführungsform unter
scheidet sich von der zweiten Ausführungsform aus Fig. 2 dadurch, daß der
zuvor erwähnte n+-Sourcebereich (oder der Drainbereich) 11 nicht ausgebildet
ist. Die verbleibenden Teile sind dieselben wie in Fig. 2. Da dieselben Bezugs
zeichen wie in Fig. 2 dieselben Teile oder entsprechende Teile bezeichnen, wird
hier eine detaillierte Beschreibung zur Vermeidung von Wiederholungen weg
gelassen.
Falls die Vorrichtung in der zuvor erwähnten Art und Weise konstruiert ist,
sind der Sourcebereich und der Drainbereich des NMOS-Transistors Q1
(oder Q2), der als ein Zugriffstransistor arbeitet, beide vom n--Typ und als
Folge wird der Stromwert des Zugriffstransistors reduziert. Aus diesem Grund
wird das Zellverhältnis (Stromverhältnis), das als der Stromwert des Treiber
transistors geteilt durch den Stromwert des Zugriffstransistors definiert ist,
größer. Dementsprechend gibt es einen Vorteil dahingehend, daß der Betrieb
der Speicherzelte stabiler wird.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung nach einer
Ausführungsform der Erfindung wird als nächstes als fünfte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis
11 wird ein Verfahren zur Herstellung der Halbleiterspeichervorrichtung ge
zeigt, die die in Fig. 1 gezeigte Struktur aufweist.
Anfänglich werden, wie in Fig. 5 gezeigt ist, ein p-Wannenbereich 2 des
NMOS-Transistors und Isolier- bzw. Trennoxidschichten 8 auf bzw. in einen n-
Typ Halbleitersubstrat 1 (oder dem n-Typ Wannenbereich 1) in der herkömm
lichen Weise ausgebildet.
Danach werden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, eine Gateoxidschicht 3a und eine
Gateelektrode 3 des NMOS-Transistors in der herkömmlichen Weise ausgebil
det. Als nächstes werden n--Bereiche 16, die ein Source/Drain-Bereich (S/D-
Bereich) des NMOS-Transistors und ein Verbindungsbasisbereich des bipolaren
Transistors werden, unter Verwendung eines Resistmusters 9 als Maske aus
gebildet. Die n--Bereiche 16 sind bei einer notwendigen Konzentration flach
ausgebildet, um den Integrationsgrad der Speicherzelle zu erhöhen.
Danach werden Seitenwände 3b des Gates 3 ausgebildet, wie in Fig. 7 gezeigt
ist. Als nächstes wird der n+-Sourcebereich (oder der Drainbereich) 11 mit
einer hohen Dotierstoffkonzentration unter Verwendung eines Resistmusters 10
als Maske ausgebildet.
Danach wird, wie in Fig. 8 gezeigt ist, ein p+-Kollektorkontaktbereich 13
(Wannenkontakt) unter Verwendung eines Resistmusters 12 als Maske ausgebildet.
Dann werden, wie in Fig. 9 gezeigt ist, eine Zwischenschicht-Isolierschicht 6
und dann Bitleitungskontaktlöcher 14 ausgebildet.
Als nächstes wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist, ein Resistmuster 15 ausgebildet,
in dem ein Bitleitungskontaktloch 14 zum Ausbilden eines Emitters des bipola
ren Transistors geöffnet ist. Danach wird zuerst ein intrinsischer Basisbereich
17 mit einer ausreichenden Dicke durch Ionenimplantation ausgebildet. Dann
wird ein Emitter 5, der flacher als der intrinsische Basisbereich 17 ist, ausge
bildet.
Danach werden Emitterelektroden 7 ausgebildet, wie in Fig. 11 ge
zeigt ist.
Mit den zuvor beschriebenen Verfahrensabläufen wird der NMOS-Transistor
Q1 durch den Sourcebereich (oder den Drainbereich) 11, den Drainbereich
(oder den Sourcebereich) 16a, den Kanalbereich 2c und das Gate 3 gebildet.
Zur selben Zeit wird der bipolare Transistor Q5 durch den Emitter 5, den in
trinsischen Basisbereich 17, den Verbindungsbasisbereich 16b und den Kollek
tor 2b gebildet.
Bei dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren werden der Drainbereich
(oder der Sourcebereich) 16a des Zugriffstransistors Q1 und der Verbindungs
basisbereich 16b des bipolaren Transistors Q5 zur selben Zeit ausgebildet, wo
bei sie sich die n-Typ Halbleiterschicht 16 teilen. Darum sind der Zugriffstran
sistor Q1 und der bipolare Transistor Q5 innerhalb desselben Halbleitersubstra
tes verbunden. Zusätzlich kann, da der Emitter 5 an dem Bitleitungskontaktab
schnitt zur Ausbildung des bipolaren Transistors Q5 ausgebildet wird, der
bipolare Transistor Q5 auf dem Siliziumsubstrat 1, verglichen mit der her
kömmlichen Speicherzelle, ohne Erhöhung der Speicherzellenfläche ausgebildet
werden.
Bei dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren wird der Basisbereich 16b
so ausgebildet, daß eine Verbindungsbasisstruktur vorhanden ist, und der in
trinsische Basisbereich 17 wird bei dem in Fig. 10 gezeigten Verfahrensablauf
so ausgebildet, daß eine ausreichende Dicke vor der Ausbildung des Emitters 5
vorhanden ist. Als eine Folge gibt es einen Vorteil dahingehend, daß die Fluk
tuation der Eigenschaften des bipolaren Transistors Q5 minimiert ist. In Fig. 10
wird, wenn das Bitleitungskontaktloch zur Ausbildung des Emitters des bipola
ren Transistors geöffnet wird, ein Überätzen ausgeführt, und die Ätzung des
Siliziumsubstrates kann fluktuieren. Nichtsdestotrotz wird die Fluktuation der
Eigenschaften des bipolaren Transistors Q5 aufgrund der Ausbildung der
intrinsischen Basisschicht 17 klein.
Bei dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren ist es, um eine Reduzie
rung des Durchbruchsspielraums oder der Trennungsspannungseigenschaften
des Zugriffstransistors Q1 zu verhindern, wünschenswert, daß Arsen (As), das
einen kleinen Diffusionskoeffizienten aufweist, als der Hauptdotierstoff der n-
Typ Halbleiterschicht 16, die den Drainbereich (oder den Sourcebereich) 16a
enthält bzw. aufweist, implantiert wird. Es ist außerdem wünschenswert, daß
Phosphor (P), das einen großen Diffusionskoeffizienten aufweist, als der
Hauptdotierstoff des intrinsischen Basisbereiches 17 implantiert wird, was den
Basisbereich fest sichern kann und den bipolaren Transistor Q5 stabil macht.
Zusätzlich können die Anforderungen für eine feine Struktur (d. h. eine Struk
tur mit kleinen Abmessungen) des MOS-Transistors durch Reduzierung der
Große der Speicherzelle erfüllt werden, indem Arsen (As) mit einem kleinen
Diffusionskoeffizienten als der Hauptdotierstoff der n-Typ Halbleiterschicht
16, die den Drainbereich (oder den Sourcebereich) 16a enthält, implantiert
wird.
Bei der Speicherzeile der Halbleiterspeichervorrichtung werden die minimale
Transistorgatelänge und Trennungsbreite für eine hohe Integration verwendet.
Aus diesem Grund ist es nützlich, daß der n--Bereich 16, der als der Drainbe
reich (oder der Sourcebereich) 16a des MOS-Transistors arbeitet, flacher ist
und die Tiefe, z. B., so ausgebildet ist, daß sie nicht weniger als ungefähr
0,1 µm ist. Darum wird die Verbindungsbasis 16b des bipolaren Transistors in
vergleichbarer Weise flach. Jedoch ist es, um die Fluktuation der Eigenschaften
des bipolaren Transistors zu minimieren, wünschenswert, daß die Basisschicht
eine benötigte bzw. geforderte Dicke aufweist. Aus diesem Grund wird eine
intrinsische Basisschicht 17 ausgebildet. Darum sollte die intrinsische Basis
schicht 17 tiefer als der Emitter 5 des bipolaren Transistors sein. Zum Beispiel,
in dem Fall, in dem der Emitter 5 des bipolaren Transistors durch Implantation
ausgebildet wird, wird die Emittertiefe ungefähr 0,1 bis 0,2 µm, so daß die
intrinsische Basisschicht 17 tiefer als dieses gemacht wird. Darum wird, um
sowohl die Anforderungen für eine hohe Integration der Speicherzelle als auch
die Anforderungen für die Stabilität der Eigenschaften des bipolaren Tran
sistors zu erfüllen, ein bipolarer Transistor mit einer Verbindungsbasisstruktur
in der Speicherzelle ausgebildet.
Die Emitterelektrode 7 kann entweder aus einem Metall wie einer
Aluminiumverbindung, Polysilizium oder einem Silizid ausgebildet werden. In
dem Fall, in dem Polysilizium und ein Silizid zur Ausbildung der Emitter
elektrode verwendet werden, kann der Emitter 5 des bipolaren
Transistors durch Diffusion aus dem Polysilizium ausgebildet werden
Während diese Ausführungsform unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben
worden ist, in dem der bipolare PNP-Typ Transistor und die Speicherzelle, die
den NMOS-Transistor verwendet, ausgebildet werden, kann dasselbe in dem
Fall gesagt werden, in dem ein bipolarer NPN-Typ Transistor und die
Speicherzelle, die einen PMOS-Transistor verwendet, ausgebildet werden.
Als eine Modifikation des zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren gibt es
ein Herstellungsverfahren, bei dem die Ausbildung des n+-Sourcebereiches
(oder des Drainbereiches) 11, der eine hohe Dotierstoffkonzentration aufweist,
in dem Verfahrensablauf aus Fig. 7 nicht ausgeführt wird. Durch dieses Her
stellungsverfahren kann eine Halbleiterspeichervorrichtung mit der in Fig. 3
gezeigten Struktur hergestellt werden. Da die übrigen Verfahrensabläufe, die
andere als diese Verfahrensabläufe sind, identisch sind, wird hier eine detail
lierte Beschreibung weggelassen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 18 wird ein Verfahren zur Herstellung
einer Halbleitervorrichtung gezeigt, die die in Fig. 2 gezeigte Struktur auf
weist.
Anfänglich werden, wie in Fig. 12 gezeigt ist, ein p-Wannenbereich 2 für einen
NMOS-Transistor und Isolier- bzw. Trennoxidschichten 8 in bzw. auf dem n-
Typ Halbleitersubstrat 1 (oder dem n-Typ Wannenbereich 1) in der herkömm
lichen Weise ausgebildet.
Danach werden, wie in Fig. 13 gezeigt ist, eine Gateoxidschicht 3a und eine
Gateelektrode 3 eines MOS-Transistor in der herkömmlichen Weise ausgebil
det. Als nächstes werden n--Bereiche 4, die als ein Source/Drain-Bereich (S/D-
Bereich) des NMOS-Transistors arbeiten, und ein Basisbereich eines bipolaren
Transistors unter Verwendung eines Resistmusters 9 als Maske ausgebildet.
Bei dieser Ausführungsform wird der n--Bereich 4 so ausgebildet, daß er eine
ausreichende Dicke derart aufweist, daß er als ein Basisbereich des bipolaren
Transistors arbeitet bzw arbeiten kann.
Danach werden Seitenwände 3b des Gates 3 ausgebildet, wie in Fig. 14 gezeigt
ist. Als nächstes wird der n+-Drainbereich (oder der Sourcebereich) 11 mit
einer hohen Dotierstoffkonzentration unter Verwendung eines Resistmusters 10
als Maske ausgebildet.
Danach wird, wie in Fig. 15 gezeigt ist, ein p+-Kollektorkontaktbereich 13
(Wannenkontakt) an einem Kollektorherausziehabschnitt unter Verwendung
eines Resistmusters 12 als Maske ausgebildet.
Dann werden, wie in Fig. 16 gezeigt ist, eine Zwischenschicht-Isolierschicht 6
und Bitleitungskontaktlöcher 14 ausgebildet.
Als nächstes wird, wie in Fig. 17 gezeigt ist, ein Resistmuster 15 ausgebildet,
in dem ein Bitleitungskontaktloch 14 zur Ausbildung eines Emitters des bipo
laren Transistors geöffnet bzw. freigelassen ist. Danach wird ein Emitter 5 des
bipolaren Transistors durch Ionenimplantation ausgebildet. Der Emitter 5 wird
flacher als der n--Bereich 4 gemacht, so daß der verbleibende n--Bereich 4b als
ein Basisbereich des bipolaren Transistors arbeiten kann.
Danach werden die Emitterelektroden 7 ausgebildet, wie in Fig. 18
gezeigt ist.
Mit den zuvor beschriebenen Verfahrensabläufen wird der NMOS-Transistor
Q1 durch den Sourcebereich (oder den Drainbereich) 11, den Drainbereich
(oder den Sourcebereich) 4a, den Kanalbereich 2c und das Gate 3 gebildet. Zur
selben Zeit wird der bipolare Transistor Q5 durch den Emitter 5, die Basis 4b
und den Kollektor 2b gebildet.
Bei dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren werden der Drainbereich
(oder der Sourcebereich) 4a des Zugriffstransistors Q1 und der Basisbereich 4b
des bipolaren Transistors Q5 zur selben Zeit ausgebildet, wobei sie sich die n-
Typ Halbleiterschicht 4 teilen. Darum sind der Zugriffstransistor Q1 und der
bipolare Transistor Q5 innerhalb desselben Halbleitersubstrates verbunden Zu
sätzlich kann, da der Emitter 5 an dem Bitleitungskontaktabschnitt zur Ausbil
dung des bipolaren Transistors Q5 ausgebildet wird, der bipolare Transistor Q5
auf bzw. in dem Siliziumsubstrat 1, verglichen mit der herkömmlichen
Speicherzelle, ohne Erhöhung der Speicherzellenfläche ausgebildet werden.
Zusätzlich resultiert, bei dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren, da
der Drainbereich (oder der Sourcebereich) 4a des NMOS-Transistors Q1 und
der Basisbereich 4b des bipolaren Transistors Q5 sich die n-Typ Halb
leiterschicht 4 teilen, dieses Verfahren in einer Reduzierung der Herstellungs
kosten ohne Erhöhung der Anzahl der Herstellungsverfahrensabläufe.
Bei dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren wird der n-Typ Halbleiter
bereich 4 außerdem als die Basis 4b des bipolaren Transistors verwendet.
Darum kann in dem Fall, in dem Phosphor (P) mit einem großen Diffusions
koeffizienten verwendet wird, der Basisbereich 4b des bipolaren Transistors Q5
fest gesichert werden, und der Verfahrensspielraum wird größer, verglichen mit
dem Fall, in dem Arsen (As) mit einem kleinen Diffusionskoeffizienten verwen
det wird.
Außerdem kann die Emitterelektrode 7 entweder aus einem Metall
wie einer Aluminiumverbindung, Polysilizium oder einem Silizid ausgebildet
werden. In dem Fall, in dem Polysilizium und ein Silizid zur Ausbildung der
Emitterherausziehelektrode verwendet werden, kann der Emitter 5 des bipo
laren Transistors durch Diffusion aus dem Polysilizium oder dem Silizid aus
gebildet werden.
Wahrend diese Ausführungsform unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben
worden ist, in dem der bipolare PNP-Typ Transistor und die Speicherzelle, die
den NMOS-Transistor verwendet, ausgebildet werden, kann dasselbe in dem
Fall gesagt werden, in dem ein bipolarer NPN-Typ Transistor und die
Speicherzelle, die einen PMOS-Transistor verwendet, ausgebildet werden.
Als eine Modifikation des zuvor erwähnten Herstellungsverfahrens gibt es ein
Herstellungsverfahren, bei dem die Ausbildung des n+-Sourcebereiches (oder
des Drainbereiches) 11, der eine hohe Dotierstoffkonzentration aufweist, in
dem Verfahrensablauf aus Fig. 14 nicht ausgeführt wird. Durch dieses Herstel
lungsverfahren kann eine Halbleiterspeichervorrichtung mit der in Fig. 4 ge
zeigten Struktur hergestellt werden. Da die Verfahrensabläufe, die andere als
dieser Verfahrensablauf sind, identisch sind, wird hier eine detaillierte Be
schreibung weggelassen.
Es wird eine Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung einer Halbleiter
speichervorrichtung nach einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung gegeben. Die Fig. 19 bis 24 zeigen das Herstellungsverfahren der
siebten Ausführungsform in dem Fall, in dem eine Halbleiterspeichervorrich
tung unter Anwendung eines CMOS-Verfahrens hergestellt wird. Diese Ausfüh
rungsform bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren in dem Fall, in dem ein
PMOS-Transistor in einer peripheren Schaltung gleichzeitig mit der Herstel
lung des NMOS-Transistors in dem Speicherabschnitt, die in den Fig. 5 bis 11
oder den Fig. 12 bis 18 gezeigt ist, hergestellt wird.
Zuerst werden, wie in Fig. 19 gezeigt ist, parallel mit dem Herstellungsver
fahrensablauf des NMOS-Transistors aus Fig. 5, ein n-Wannenbereich 19 für
einen PMOS-Transistor und Isolier- bzw. Trennoxidschichten 8 auf bzw. in
einem n-Typ Halbleitersubstrat 1 in der herkömmlichen Weise ausgebildet.
Dann werden, parallel mit dem Herstellungsverfahrensablauf des NMOS-Tran
sistors aus Fig. 6, eine Gateoxidschicht 3a und, eine Gateelektrode 3 und
Seitenwände 3b ausgebildet.
Als nächstes wird, wie in Fig. 20 gezeigt ist, parallel zu dem Herstellungsver
fahrensablauf des NMOS-Transistors aus Fig. 7, ein Wannenkontaktbereich 11'
gleichzeitig mit der Ausbildung des n+-Sourcebereiches (oder des Drain
bereiches) 11 aus Fig. 7 durch Verwendung eines gemeinsamen Resistmusters
10 als Maske ausgebildet.
Danach werden, wie in Fig. 21 gezeigt ist, parallel mit dem Herstellungsver
fahrensablauf des NMOS-Transistors aus Fig. 8, p+-Source/Drain-Bereiche 13'
gleichzeitig mit der Ausbildung des Kollektorkontaktbereiches 13 aus Fig. 8
durch Verwenden eines gemeinsamen Resistmusters 12 als Maske ausgebildet.
Danach wird, wie in Fig. 22 gezeigt ist, parallel mit dem Herstellungsver
fahrensablauf des NMOS-Transistors aus Fig. 9, eine gemeinsame Zwischen
schicht-Isolierschicht 16 ausgebildet, und dann werden Source/Drain-Kontakt
löcher 14' gleichzeitig mit der Ausbildung der Bitleitungskontaktlöcher 14 aus
Fig. 9 ausgebildet.
Danach wird, wie in Fig. 23 gezeigt ist, parallel mit dem Herstellungsver
fahrensablauf des NMOS-Transistors auf Fig. 10, ein gemeinsames Resist
muster 15 ausgebildet, in dem die Source/Drain-Kontaktlöcher 14' geöffnet
sind. Dann werden p+-Kontaktbereiche 20 gleichzeitig mit der Ausbildung des
Emitters 5 aus Fig. 10 durch Ionenimplantation ausgebildet. In dem Speicher
zellenabschnitt ist das Resistmuster 15 ein Muster zum Ausführen der Implan
tation des Emitters des bipolaren Transistors, und in dem peripheren Abschnitt
ist das Resistmuster 15 ein Muster zum Ausführen der p+-SAC-Implantation
des PMOS-Transistors (Implantation zur Ausbildung eines Ohmsches Kontak
tes). Derart wird das Resistmuster 15 sowohl zur Ausbildung des bipolaren
Transistors als auch des PMOS-Transistors verwendet.
Zu diesem Zeitpunkt wird in dem Kontaktbereich 20 des PMOS-Transistors der
peripheren Schaltung, die in Fig. 23 gezeigt ist, eine Dotierstoffimplantation
derselben Menge wie die des Dotierstoffes, der in den Emitter 5 des bipolaren
Transistors des Speicherabschnittes, der in den Fig. 10 oder 17 gezeigt ist,
implantiert wird, für den p+-Sourcebereich und den Drainbereich 13' ausge
führt. Als ein Ergebnis ist die Dotierstoffkonzentration des Kontaktbereiches
20 des PMOS-Transistors die Summe der Dotierungskonzentration des
Emitters 5 des bipolaren Transistors in dem Speicherabschnitt und der Dotier
stoffkonzentration des p+-Source/Drain-Bereiches 13' des PMOS-Transistors.
Danach werden, wie in Fig. 24 gezeigt ist, parallel zu dem Herstellungsver
fahrensablauf des NMOS-Transistors auf Fig. 11, Source/Drain-Elektroden 7'
gleichzeitig mit der Ausbildung der Herausziehelektroden 7 aus Fig. 11 aus
gebildet.
Durch das zuvor beschriebene Herstellungsverfahren wird der PMOS-Tran
sistor in dem peripheren Schaltungsabschnitt parallel zu der Ausbildung des
NMOS-Transistors Q1 und des bipolaren Transistors Q5 in dem Speicherzellen
abschnitt ausgebildet.
Wie oben beschrieben worden ist, kann die Implantation des Emitters 5 für die
Ausbildung des bipolaren Transistors in dem Speicherzellenabschnitt ebenfalls
für die Implantation des selbstausrichtenden Kontaktes (SAC) des PMOS-
Transistors in dem peripheren Schaltungsabschnitt verwendet werden. Darum
resultiert die vorliegende Ausführungsform in einer Reduzierung der Herstel
lungskosten ohne Erhöhung der Anzahl der Verfahrensabläufe bzw. -schritte.
Wie in dem Fall der Emitterelektrode 7 aus Fig. 11 (oder Fig. 18)
können die Source/Drain-Elektroden 7' aus Fig. 24 entweder aus einem Metall
wie einer Aluminiumverbindung, Polysilizium oder Silizid ausgebildet werden.
In dem Fall, in dem Polysilizium oder Silizid zur Ausbildung der Source/Drain-
Elektroden 7' verwendet werden, kann der Kontaktbereich 20 durch Diffusion
aus dem Polysilizium oder dem Silizid ausgebildet werden.
Wahrend die siebte Ausführungsform unter Bezugnahme auf den Fall beschrie
ben worden ist, in dem der PMOS-Transistor in dem peripheren Schaltungs
abschnitt gleichzeitig mit der Ausbildung des bipolaren PNP-Typ Transistors
und des NMOS-Transistors in dem Speicherzellenabschnitt ausgebildet wird,
kann dasselbe in dem Fall gesagt werden, in dem ein NMOS-Transistor in dem
peripheren Schaltungsabschnitt gleichzeitig mit der Ausbildung eines bipolaren
NPN-Typ Transistors und eines PMOS-Transistors in dem Speicherzellen
abschnitt ausgebildet wird.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird, wie
oben beschrieben worden ist, eine Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei
der eine Halbleiterdotierungsschicht durch sowohl einen Source/Drain-Bereich
eines MOS-Transistors als auch einen Basisbereich eines bipolaren Transistors
in dem Halbleiterspeicherabschnitt geteilt wird, und in der ein bipolarer Tran
sistor mit einem Emitter an einem Kontaktloch für einen Source/Drain-Bereich
ausgebildet wird. Zusätzlich resultiert diese Anordnung in einer Reduzierung
der Herstellungskosten ohne Erhöhung der Anzahl der Verfahrensabläufe.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei der ein Source/Drain-Bereich eines
MOS-Transistors und ein Verbindungsbasisbereich eines bipolaren Transistors
in derselben Halbeiterdotierungsschicht ausgebildet werden, und bei der der
bipolare Transistor einen intrinsischen Basisbereich aufweist. Mit dieser An
ordnung können die Eigenschaften des bipolaren Transistors stabilisiert wer
den.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei der ein Source/Drain-Bereich eines
MOS-Transistors flach bzw. schmal gemacht ist, und der intrinsische Basisbe
reich eines bipolaren Transistors ist tiefer als der Source/Drain-Bereich des
MOS-Transistors gemacht. Mit dieser Anordnung werden die Eigenschaften des
bipolaren Transistors stabil.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei der ein MOS-Transistor als ein
Zugriffstransistor einer SRAM-Zelle ausgebildet und ein bipolarer Transistor
an einem Bitleitungskontaktloch des MOS-Transistors ausgebildet wird. Diese
Anordnung kann eine Halbleiterspeichervorrichtung bereitstellen, bei der ein
bipolarer Transistor innerhalb der Speicherzelle eines Halbleiterspeichers ohne
Erhöhung der Fläche ausgebildet wird.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei der ein Source/Drain-Bereich eines
MOS-Transistors vom n--Typ und der andere von n+-Typ ist. Damit können die
Anforderungen an eine feine Struktur des MOS-Transistors erfüllt werden.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei der beide Source/Drain-Bereiche
eines MOS-Transistors vom n--Typ sind. Damit können die Anforderungen an
eine feine Struktur des MOS-Transistors erfüllt werden.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei der die Source/Drain-Bereiche eines
MOS-Transistors und ein Basisbereich eines bipolaren Transistors beide vom
n--Typ mit Phosphor als einem Hauptdotierstoff sind. Mit dieser Anordnung
können die Herstellungskosten ohne Erhöhung der Anzahl der Verfahrensab
läufe reduziert werden.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei der ein Hauptdotierstoff, der den
Source/Drain-Bereichen eines MOS-Transistors und eines Verbindungsbasis
bereiches eines bipolaren Transistors gemeinsam ist, unterschiedlich von dem
jenigen eines intrinsischen Basisbereiches des bipolaren Transistors ist, so daß
die Eigenschaften der Halbleiterspeichervorrichtung stabil werden. Mit dieser
Anordnung können die Anforderungen an eine feine Struktur des MOS-Tran
sistors erfüllt werden.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung erhalten, bei der ein Hauptdotierstoff, der den
Source/Drain-Bereichen eines MOS-Transistors und einem Verbindungsbasis
bereich eines bipolaren Transistors gemeinsam ist, Arsen ist, und ein Haupt
dotierstoff eines intrinsischen Basisbereiches des bipolaren Transistors Phos
phor ist. Mit dieser Anordnung können die Anforderungen an eine feine
Struktur des MOS-Transistors erfüllt werden.
Entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird in dem
Fall, in dem ein CMOS-Verfahren angewandt wird, auch wenn eine Emitter
implantation zur Ausbildung eines bipolaren Transistors in einem Speicher
abschnitt, der einen MOS-Transistor eines Leitungstyps enthält, ausgeführt
wird, eine Dotierstoffimplantation gleichzeitig zur Ausbildung eines MOS-
Transistors des anderen Leitungstyps in einem peripheren Abschnitt ausgeführt.
Beide Implantationen können unter Verwendung einer gemeinsamen
Resistschicht ausgeführt werden. Als eine Folge können die Herstellungskosten
ohne Erhöhung der Anzahl der Verfahrenabläufe reduziert werden.
Zahlreiche zusätzliche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfin
dung sind im Lichte der obigen Lehren möglich. Die vorliegende Erfindung
kann anders, als es speziell bei den obigen Ausführungsformen beschrieben
wurde, ausgeführt werden, wie daraus ohne weiteres zu verstehen ist.
Claims (18)
1. SRAM-Halbleiterspeichervorrichtung mit
einem MOS-Transistor (Q1), der Source/Drain-Bereiche (11, 16a, 16, 4, 4a) eines ersten Lei tungstyps, die einander über einen Kanalbereich (2c), der an einer Hauptoberfläche eines Halbleiterbereiches (2) eines zweiten Leitungstyps in einem Halbleiterspeicher abschnitt (A) ausgebildet ist, gegenüberliegend angeordnet sind, aufweist und ein Zu griffstransistor einer SRAM-Zelle ist, und
einem ersten Dotierungsbereich (5) des zweiten Leitungstyps an einem Kontaktloch für einen der Source/Drain-Bereiche (16a, 4a) und einem zweiten Dotierungsbereich (16b, 4b) des ersten Leitungstyps in einem Bereich, der dem Source/Drain-Bereich (16a, 4a) gemeinsam ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Dotierungsbereich an dem Bitleitungskontaktloch des Zugriffstransistors ausgebildet ist, und
daß ein bipolarer Transistor (Q5) gebildet wird durch den ersten Dotierungsbereich als Emitterbereich (5), den zweiten Dotierungsbereich als Basisbereich (17, 4b) und einen Kollektorbereich (2b), der durch den Halbleiterbereich (2) gebildet wird.
einem MOS-Transistor (Q1), der Source/Drain-Bereiche (11, 16a, 16, 4, 4a) eines ersten Lei tungstyps, die einander über einen Kanalbereich (2c), der an einer Hauptoberfläche eines Halbleiterbereiches (2) eines zweiten Leitungstyps in einem Halbleiterspeicher abschnitt (A) ausgebildet ist, gegenüberliegend angeordnet sind, aufweist und ein Zu griffstransistor einer SRAM-Zelle ist, und
einem ersten Dotierungsbereich (5) des zweiten Leitungstyps an einem Kontaktloch für einen der Source/Drain-Bereiche (16a, 4a) und einem zweiten Dotierungsbereich (16b, 4b) des ersten Leitungstyps in einem Bereich, der dem Source/Drain-Bereich (16a, 4a) gemeinsam ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Dotierungsbereich an dem Bitleitungskontaktloch des Zugriffstransistors ausgebildet ist, und
daß ein bipolarer Transistor (Q5) gebildet wird durch den ersten Dotierungsbereich als Emitterbereich (5), den zweiten Dotierungsbereich als Basisbereich (17, 4b) und einen Kollektorbereich (2b), der durch den Halbleiterbereich (2) gebildet wird.
2. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1, bei der
ein intrinsischer Basisbereich (17) zwischen dem Emitterbereich (5) und dem
Kollektorbereich (2b) des bipolaren Transistors (Q5) angeordnet ist und der
intrinsische Basisbereich (17) tiefer als der Basisbereich (16b, 4b) ausgebildet
ist.
3. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, bei der einer der Source/Drain-
Bereiche (16a) flach ausgebildet ist und der intrinsische Basisbereich (17) tiefer als der
Source/Drain-Bereich (16a) ausgebildet ist (Fig. 1, 3).
4. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der
ein Hauptdotierstoff, der den Source/Drain-Bereichen (16a, 16, 4, 4a) des MOS-
Transistors und dem Verbindungsbasisbereich (16b) des bipolaren Transistors
(Q5) gemeinsam ist, unterschiedlich von demjenigen des intrinsischen Basis
bereiches (17) des bipolaren Transistors (Q5) ist.
5. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der
ein Hauptdotierstoff, der den Source/Drain-Bereichen (16a, 16, 4, 4a) des MOS-
Transistors und dem Verbindungsbasisbereich (16b) des bipolaren Transistors
(Q5) gemeinsam ist, Arsen ist, und ein Hauptdotierstoff des intrinsischen
Basisbereiches (17) des bipolaren Transistors (Q5) Phosphor ist.
6. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der der Halbleiterbereich (2) von einem p-Typ ist, einer der Source/Drain-Bereiche (16a,
4a)) von einem n--Typ ist, und der andere der Source/Drain-Bereich (11) von einem n+-Typ
ist (Fig. 1, 2).
7. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der
der Halbleiterbereich (2) von einem p-Typ ist, und beide Source/Drain-Bereiche (16, 16a, 4a)
von einem n--Typ sind (Fig. 3, 4).
8. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der
der Halbleiterbereich (2) von einem p-Typ ist, und einer der Source/Drain-Bereiche (16, 16a)
und der Basisbereich (16b) von einem n--Typ mit Phosphor als einem Hauptdotierstoff sind.
(Fig. 3)
9. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der
der Emitterbereich (5) des bipolaren Transistors (Q5) gleichzeitig mit der Ausbildung einer
Kontaktschicht (20) für einen Source/Drain-Bereich eines anderen MOS-Transistors eines
Leitungstyps, der dem des MOS-Transistors (Q1) entgegengesetzt ist, ausgebildet wird.
10. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 9, bei der
die Summe der Dotierstoffkonzentration des Emitterbereiches (5) des bipolaren Transistors
(Q5) und der Dotierstoffkonzentration des Source/Drain-Bereiches (13') des anderen MOS-
Transistors im wesentlichen gleich der Dotierstoffkonzentration der Kontaktschicht (20) des
Source/Drain-Bereiches des anderen MOS-Transistors ist.
11. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 10 mit den Schritten:
Ausbilden des MOS-Transistors (Q1) durch Ausbilden des Kanalbereiches (2c) an einer Hauptoberfläche des Halbleiterbereiches (2) in einem Halbleiterspeicherabschnitt und durch Ausbilden der einander über den Kanalbereich (2c) gegenüberliegenden Source/- Drain-Bereiche (16), und
Ausbilden des bipolaren Transistors (Q5) durch Ausbilden des Emitterbereiches (5) an dem Kontaktloch für den Source/Drain-Bereich (16a) und durch Ausbilden des Basisbe reiches (16b), der durch einen Bereich gebildet wird,
der dem Source/Drain-Bereich (16a) gemeinsam ist.
Ausbilden des MOS-Transistors (Q1) durch Ausbilden des Kanalbereiches (2c) an einer Hauptoberfläche des Halbleiterbereiches (2) in einem Halbleiterspeicherabschnitt und durch Ausbilden der einander über den Kanalbereich (2c) gegenüberliegenden Source/- Drain-Bereiche (16), und
Ausbilden des bipolaren Transistors (Q5) durch Ausbilden des Emitterbereiches (5) an dem Kontaktloch für den Source/Drain-Bereich (16a) und durch Ausbilden des Basisbe reiches (16b), der durch einen Bereich gebildet wird,
der dem Source/Drain-Bereich (16a) gemeinsam ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem
ein intrinsischer Basisbereich (17) des weiteren an dem Kontaktloch für den Source/
Drain-Bereich (16a) ausgebildet und der Emitterbereich (5) flacher als der intrinsische
Basisbereich (17) ausgebildet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem
der Source/Drain-Bereich (16a) flach ausgebildet wird und der intrinsische Basisbereich
(17) tiefer als der Source/Drain-Bereich (16a) ausgebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem
ein Hauptdotierstoff, der unterschiedlich von einem Hauptdotierstoff, der den Source/
Drain-Bereichen (16a) und dem Verbindungsbasisbereich (16b) gemeinsam ist, in den
intrinsischen Basisbereich (17) implantiert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem
Arsen als ein Hauptdotierstoff, der den beiden Source/Drain-Bereichen (16a) des MOS-
Transistors (Q1) und dem Basisbereich (16b) des bipolaren Transistors (Q5) gemeinsam
ist, implantiert und Phospor als ein Hauptdotierstoff des intrinsischen Basisbereiches (17)
des bipolaren Transistors (Q5) implantiert wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem
der Halbleiterbereich (2) von einem p-Typ ist und ein Source/Drain-Bereich (16a) des
MOS-Transistors von einem n--Typ und der andere Souce/Drain-Bereich (11) des MOS-
Transistors (Q1) von einem n+-Typ ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem
der Halbleiterbereich (2) von einem p-Typ ist und beide Source/Drain-Bereiche (16, 16a)
des MOS-Transistors von einem n--Typ sind.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei dem
der Emitterbereich (5) des bipolaren Transistors (Q5) gleichzeitig mit der Ausbildung
einer Kontaktschicht (20) für einen Source/Drain-Bereich (13') eines anderen MOS-
Transistors eines Leitungstyps, der demjenigen des MOS-Transistors entgegengesetzt ist,
ausgebildet wird.
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