JP2003218322A - 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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JP2003218322A
JP2003218322A JP2002015231A JP2002015231A JP2003218322A JP 2003218322 A JP2003218322 A JP 2003218322A JP 2002015231 A JP2002015231 A JP 2002015231A JP 2002015231 A JP2002015231 A JP 2002015231A JP 2003218322 A JP2003218322 A JP 2003218322A
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dummy gate
memory device
transistor
semiconductor memory
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Taiichi Masuda
泰一 増田
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • H10B10/12Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element

Abstract

(57)【要約】 【課題】 SRAMのドライバトランジスタとアクセス
トランジスタとのコンダクタンス比を向上させる。 【解決手段】 半導体基板10上に素子分離絶縁膜1お
よび、それによって規定されるP型の活性領域2を形成
する。そして、アクセストランジスタのゲート電極3、
ドライバトランジスタのゲート電極4a,4bと共に、
ダミーゲート電極20を形成する。このとき、ダミーゲ
ート電極20は、N+ソースドレイン領域9を形成する
ためのN型ドーパンドの注入が行われる領域8内の活性
領域2の一部を覆うように形成される。その結果、ダミ
ーゲート電極20の下方にはN+ソースドレイン領域9
は形成されずN+ソースドレイン領域9の幅が狭くな
り、アクセストランジスタのコンダクタンスは低下す
る。つまり、ドライバトランジスタとアクセストランジ
スタとのコンダクタンス比は向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置およ
びその製造方法に関するものであって、特に、SRAM
(Static Access Memory)におけ
る動作の安定性を向上させるための技術に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化、高機能化
の進展は著しく、半導体デバイス構造の微細化が望まれ
ている。半導体デバイス開発において、半導体デバイス
構造の微細化はチップの面積の縮小に大きく寄与するた
め、そのための技術は重要である。このことは半導体記
憶装置に属するSRAMにおいても例外でなく、SRA
Mのメモリセルサイズの縮小化が期待されている。
【0003】SRAMセルは、記憶を行うフリップフロ
ップ回路を構成するトランジスタ(ドライバトランジス
タ)と、スイッチ用のトランジスタ(アクセストランジ
スタ)を有している。図19〜図21は、従来の半導体
記憶装置のSRAMのメモリセル部の製造工程を説明す
るための図である。図19,図20および図21(a)
はメモリセル部の上面図であり、図21(b)は図21
(a)のA−B線に沿った断面図である。以下、これら
の図に基づいて、従来のSRAMメモリセル部の製造工
程を説明する。
【0004】まず、図19のように、半導体基板上に素
子分離絶縁膜101および、それによって規定されるP
型の活性領域102を形成する。そして、基板上に酸化
膜および電極材料を堆積し、それらを選択的にエッチン
グすることにより、図20に示すようなアクセストラン
ジスタのゲート電極103、ドライバトランジスタのゲ
ート電極104a,104bを形成する。つまり、図2
0中に示す領域105aおよび105bの部分にアクセ
ストランジスタが、領域106aおよび106bの領域
にドライバトランジスタが、それぞれ形成されることと
なる。そして、それらのゲート電極103,104a,
104bをマスクとして、N型のドーパンドを注入す
る。それにより、ゲート電極下方以外の活性領域102
に、N−ソースドレイン領域107が形成される。
【0005】次に、基板上に図21(a)に示す領域1
08の部分を開口したレジストパターンを形成し、それ
をマスクとしてさらにN型のドーパンドの注入を行う。
その結果、領域108内の活性領域102に、N+ソー
スドレイン領域109が形成され、SRAMセルを構成
するアクセストランジスタおよびドライバトランジスタ
が形成される。なお、図21(b)において110は半
導体基板を示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、SRAMの
記憶保持動作および読み出し動作の安定化を確保するた
めにはドライバトランジスタとアクセストランジスタと
のコンダクタンス比をある程度大きくする必要がある。
即ち、アクセストランジスタの抵抗値をある程度大きく
保つ必要があった。そのため、図19のような従来のS
RAMセル構造においては、同図に示したように記憶ノ
ードが接続されるN+ソースドレイン領域109とアク
セストランジスタのゲート電極103との間にN−領域
(N−ソースドレイン領域107)を形成し、それを抵
抗とすることで上記コンダクタンス比の大きさを確保し
ていた。しかし、半導体装置構造の微細化が進むにつれ
て、このN−領域を形成するための領域を確保すること
が困難になってきている。そのため、N−領域を用いて
充分な抵抗を形成できず、ドライバトランジスタとアク
セストランジスタとのコンダクタンス比の劣化を招いて
しまうという問題が生じていた。
【0007】一方、その問題を解決するために、例え
ば、活性領域102の形成の際に、N+ソースドレイン
領域109とアクセストランジスタのゲート電極103
との間のN−領域の部分の幅を微細加工して狭くするこ
とによって、当該N−領域の抵抗値を高くするという方
法も考えられる。しかしその場合、ゲート電極形成のた
めのマスクパターン合わせの際のマスクずれ等によりア
クセストランジスタのゲート幅が変化してしまう恐れが
あり、動作品質の安定性を低下させる原因となる。特
に、微細化が進んだ近年の半導体装置の製造において
は、そのようなマスクずれを完全に抑えることは非常に
困難である。
【0008】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、SRAMのドライバトランジス
タとアクセストランジスタとのコンダクタンス比の良好
に保つことができ、製造工程が容易、且つ、マスクずれ
の影響を抑えることができる半導体記憶装置およびその
製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の半導体
記憶装置は、フリップフロップ回路を構成するドライバ
トランジスタと、スイッチ用のアクセストランジスタと
を備えるSRAM(Static Access Me
mory)セルを有する半導体記憶装置であって、前記
アクセストランジスタおよび前記ドライバトランジスタ
のソースドレイン拡散層が形成される活性領域と、前記
活性領域の一部の領域を覆う前記ドライバトランジスタ
のゲート電極と、前記活性領域の一部の領域を覆う前記
アクセストランジスタのゲート電極と、前記活性領域の
一部の領域を覆うダミーゲート電極を少なくとも1つ以
上備え、前記ソースドレイン拡散層が、前記活性領域に
おける前記ダミーゲート電極に覆われた前記一部の領域
以外のみに形成されている、ことを特徴とする。
【0010】請求項2に記載の半導体記憶装置は、請求
項1に記載の半導体記憶装置であって、前記ダミーゲー
ト電極が、平面視で前記活性領域を挟むように形成され
ていることを特徴とする。
【0011】請求項3に記載の半導体記憶装置は、請求
項1または請求項2に記載の半導体記憶装置であって、
前記ダミーゲート電極の一部または全部が、前記ドライ
バトランジスタのゲート電極または前記アクセストラン
ジスタのゲート電極に接続されていることを特徴とす
る。
【0012】請求項4に記載の半導体記憶装置の製造方
法は、フリップフロップ回路を構成するドライバトラン
ジスタと、アクセストランジスタとを備えるSRAMセ
ルを有する半導体記憶装置の製造方法であって、(a)
半導体基板上に、活性領域を形成する工程と、(b)前
記活性領域の一部の領域を覆うように、前記アクセスト
ランジスタのゲート電極および前記ドライバトランジス
タのゲート電極を形成すると共に、ダミーゲート電極を
少なくとも1つ以上形成する工程と、(c)前記アクセ
ストランジスタのゲート電極、前記ドライバトランジス
タのゲート電極および前記ダミーゲート電極をマスクと
して前記活性領域にドーパンドの注入を行い、前記アク
セストランジスタおよび前記ドライバトランジスタのソ
ースドレイン拡散層を形成する工程とを備えることを特
徴とする。
【0013】請求項5に記載の半導体記憶装置の製造方
法は、請求項4に記載の半導体記憶装置の製造方法であ
って、前記工程(b)において、前記ダミーゲート電極
が、平面視で前記活性領域を挟むように形成されること
を特徴とする。
【0014】請求項6に記載の半導体記憶装置の製造方
法は、請求項4または請求項5に記載の半導体記憶装置
の製造方法であって、前記工程(b)において形成され
る前記ダミーゲート電極の一部または全部が、前記ドラ
イバトランジスタのゲート電極または前記アクセストラ
ンジスタのゲート電極に接続していることを特徴とす
る。
【0015】
【発明の実施の形態】<実施の形態1>図1は、本発明
の実施の形態1に係る半導体記憶装置のSRAMのメモ
リセル部の構造を示す図である。図1(a)はメモリセ
ル部の上面図であり、図1(b)は図1(a)のA−B
線に沿った断面図である。これらの図において、1は素
子分離絶縁膜、2は活性領域、3はアクセストランジス
タのゲート電極、4aおよび4bはドライバトランジス
タのゲート電極、7はN−ソースドレイン領域、9およ
び9a,9bはN+ソースドレイン領域を示している。
また、20はダミーゲート電極であり、活性領域2の一
部の領域を覆うように形成されている。
【0016】図1(b)に示すように、活性領域2にお
けるゲート電極に覆われている一部の領域の下にN−ソ
ースドレイン領域7およびN+ソースドレイン領域9を
有さない。言い換えれば、N−ソースドレイン領域7お
よびN+ソースドレイン領域9は、活性領域2における
ゲート電極に覆われている一部の領域以外のみである。
つまり、従来のSRAMのメモリセルと比較して、N+
ソースドレイン領域9およびN−ソースドレイン領域7
の幅が狭くなるため、アクセストランジスタの電流駆動
能力は抑えられ、コンダクタンスは抑えられている。そ
の結果、ドライバトランジスタとアクセストランジスタ
とのコンダクタンス比は大きくなり、SRAMの記憶動
作および読み出し動作の安定性向上に寄与できる。
【0017】また、図2および図3は、実施の形態1に
係る半導体記憶装置のSRAMのメモリセル部の製造工
程を説明するための図である。図2,図3はメモリセル
部の上面図である。以下、これらの図に基づいて、図1
に示した本実施の形態に係るSRAMメモリセル部の製
造工程を説明する。
【0018】まず、図2のように、半導体基板上に素子
分離絶縁膜1および、それによって規定されるP型の活
性領域2を形成する。そして、上記した従来の半導体記
憶装置の製造工程と同様に基板上に酸化膜および電極材
料を堆積し、それらを選択的にエッチングすることによ
り図3に示すようにアクセストランジスタのゲート電極
3、ドライバトランジスタのゲート電極4a,4bを形
成するが、本実施の形態においてはこのとき同時にダミ
ーゲート電極20も形成する。このダミーゲート電極2
0は、図3のように活性領域2の一部を覆うように形成
されるが、他のゲート電極3,4a,4bと同様にその
下面にゲート酸化膜を有しているため活性領域2とは絶
縁されている。なお、同図に示す領域5aおよび105
bの部分にアクセストランジスタが、領域6aおよび6
bの領域にドライバトランジスタが、それぞれ形成され
ることとなる。
【0019】次に、それらのゲート電極3,4a,4b
およびダミーゲート電極20をマスクとして、N型のド
ーパンドを注入する。それにより、ゲート電極3,4
a,4bおよびダミーゲート電極20の下方以外の活性
領域2に、N−ソースドレイン領域7が形成される。
【0020】そして、従来の半導体記憶装置の製造工程
と同様に、図1(a)に示す領域8の部分を開口したレ
ジストパターンを形成し、それをマスクとしてさらにN
型のドーパンドの注入を行う。ここで、同図に示すよう
に、ダミーゲート電極20はその形成工程において、領
域8内の活性領域2の一部を覆うように形成されてい
る。
【0021】その結果、領域8内のダミーゲート電極2
0下方以外の活性領域2に、N+ソースドレイン領域9
が形成され、SRAMセルを構成するアクセストランジ
スタおよびドライバトランジスタが形成される。図1
(b)は、N+ソースドレイン領域9形成後の断面図で
あり、10は半導体基板、11はゲート絶縁膜を示して
いる。この図からも分かるように、ダミーゲート電極2
0の下方にはN+ソースドレイン領域9は形成されない
ため、同図9a,9bのように、N+ソースドレイン領
域の幅が狭くなる。
【0022】つまり、本実施の形態に係る半導体記憶装
置によれば、活性領域2のN+ソースドレイン領域9を
形成するためのN型ドーパンドの注入が行われる領域8
の一部を覆うようにダミーゲート電極20を有し、その
下方にN+ソースドレイン領域9およびN−ソースドレ
イン領域7が形成されないため、アクセストランジスタ
の電流駆動能力は抑えられ、コンダクタンスは抑えられ
る。その結果、ドライバトランジスタとアクセストラン
ジスタとのコンダクタンス比は大きくなり、SRAMの
記憶動作および読み出し動作の安定性向上に寄与でき
る。
【0023】また、以上の工程からも分かるように、従
来の半導体記憶装置の製造方法から、工程数の増加は伴
わない。さらに、例えば活性領域2やN+ソースドレイ
ン領域9を形成するためのN型ドーパンドの注入が行わ
れる領域8を規定するレジストパターンの微細化も伴わ
ないため、マスクずれによる影響は従来の半導体記憶装
置と同程度に抑えられる。
【0024】さらに、ダミーゲート電極20の位置およ
び形状は、図1および図3に示したものに限定されるも
のではない。ダミーゲート電極20の位置および形状を
変えることにより、アクセストランジスタのソースと記
憶ノード間の抵抗を任意に変化させることができる。言
い換えれば、アクセストランジスタの電流駆動能力およ
びコンダクタンスを変化させることができる。
【0025】また、ダミーゲート電極20の位置をドラ
イバトランジスタのソースドレイン領域が形成される領
域を覆うように形成することにより、ドライバトランジ
スタの電流駆動能力およびコンダクタンスを変化させる
ことも可能である。つまり、アクセストランジスタやド
ライバトランジスタのゲート長やゲート幅に影響を与え
ることなく、任意のコンダクタンス比を得ることができ
る。
【0026】なお、図1および図3においては、ダミー
ゲート電極20は、アクセストランジスタのゲート電極
3およびドライバトランジスタのゲート電極4a,4b
と独立して配置した例を示した。しかし、ダミーゲート
電極20は、アクセストランジスタのゲート電極3ある
いはドライバトランジスタのゲート電極4a,4bに接
続された構成であってもよい。それにより、ダミーゲー
ト電極20を形成するための基板上のスペースを小さく
でき、半導体装置の小型化に寄与できる。また、ダミー
ゲート電極20を複数は複数個であってもよい。
【0027】図4、図5にそれらの例を示す。これらの
図において、図1と同様の機能を有する要素には同一符
号を付しており、ここでの詳細な説明は省略する。ま
た、各図(a)は上面図であり、(b)は(a)のA−
B線に沿った断面図である。図4(b)、図5(b)か
らも分かるように、この場合もダミーゲート電極20の
下方向にはN+ソースドレイン領域9およびN−ソース
ドレイン領域7は形成されず、ダミーゲート電極20の
位置および形状を変えることにより、任意のコンダクタ
ンス比を得ることができる。
【0028】<実施の形態2>図6は、実施の形態2に
係る半導体記憶装置のSRAMのメモリセル部の構成を
示す図である。図6(a)はメモリセル部の上面図であ
り、図6(b)は図6(a)のA−B線に沿った断面図
である。これらの図においても、図1と同様の機能を有
する要素には同一符号を付しており、ここでの詳細な説
明は省略する。
【0029】実施の形態1と同様にアクセストランジス
タのゲート電極3およびドライバトランジスタのゲート
電極4a,4bを形成する際に、N+ソースドレイン領
域9を形成するためのN型ドーパンドの注入が行われる
領域8内の活性領域2の一部を覆うダミーゲート電極2
0を形成する。ただし、本実施の形態においては、ダミ
ーゲート電極20が、図6(a)に示すように平面視で
活性領域2を左右方向(X方向)の両側から挟むように
形成される。即ち、ダミーゲート電極20が、活性領域
2の互いに対向する辺のそれぞれ上に形成される。その
結果、図6(b)のように、活性領域2のゲート電極下
方にN+ソースドレイン領域9およびN−ソースドレイ
ン領域7が形成されず、N+ソースドレイン領域9の幅
が狭くなり、実施の形態1と同様の効果を得ることがで
きる。また、実施の形態1と同様に、従来の半導体記憶
装置の製造方法から、工程数の増加は伴わないことも明
らかである。
【0030】ところで、実施の形態1においてゲート電
極3,4a,4bを形成する工程でX方向にマスクずれ
が生じダミーゲート電極20の位置がX方向にずれた場
合、例えば図1(b)に示した2つのN+ソースドレイ
ン領域9aの幅と9bの幅とに差が生じる。例えば、右
方向へのマスクずれが生じた場合、N+ソースドレイン
領域9aの幅は広くなり、N+ソースドレイン領域9b
の幅は狭くなる。そのため、SRAMセルが有する2つ
のアクセストランジスタ間でコンダクダンスのアンバラ
ンスが生じ、SRAMの動作の安定性の劣化を招いてし
まうという問題が生じる。
【0031】しかし、本実施の形態においては、上記し
たように、ダミーゲート電極20が平面視で活性領域2
をX方向の両側から挟むように形成されるので、ゲート
電極3,4a,4bおよびダミーゲート電極20形成の
際にX方向のマスクずれが発生しても、図6(b)に示
す2つのN+ソースドレイン領域9aの幅と9bの幅は
それぞれ一定に保たれる。つまり、SRAMセルが有す
る2つのアクセストランジスタ間でのコンダクダンスの
アンバランスの発生は抑えられ、SRAMの動作の安定
性の劣化を抑えることができる。
【0032】さらに、本実施の形態においてもダミーゲ
ート電極20の位置および形状は、図6に示したものに
限定されるものではない。ダミーゲート電極20の位置
および形状を変えることにより、アクセストランジスタ
のソースと記憶ノード間の抵抗を任意に変化させること
ができる。言い換えれば、アクセストランジスタの電流
駆動能力およびコンダクタンスを変化させることができ
る。
【0033】また、ダミーゲート電極20の位置をドラ
イバトランジスタのソースドレイン領域が形成される領
域を覆うように形成することにより、ドライバトランジ
スタの電流駆動能力およびコンダクタンスを変化させる
ことも可能である。つまり、アクセストランジスタやド
ライバトランジスタのゲート長やゲート幅に影響を与え
ることなく、任意のコンダクタンス比を得ることができ
る。
【0034】また、ダミーゲート電極20は、アクセス
トランジスタのゲート電極3あるいはドライバトランジ
スタのゲート電極4a,4bに接続された構成であって
もよい。それにより、ダミーゲート電極20を形成する
ための基板上のスペースを小さくでき、半導体装置の小
型化に寄与できる。
【0035】図7にその例を示す。この図においても、
図1と同様の機能を有する要素には同一符号を付してい
る。なお、(a)は上面図であり、(b)は(a)のA
−B線に沿った断面図である。図7(b)からも分かる
ように、この場合もダミーゲート電極20の下方向には
N+ソースドレイン領域9およびN−ソースドレイン領
域7は形成されず、ダミーゲート電極20の位置および
形状を変えることにより、任意のコンダクタンス比を得
ることができる。
【0036】<実施の形態3>上記した実施の形態1お
よび2においては、SRAMセル構造として、アクセス
トランジスタとドライバトランジスタとが互いに90度
異なる向きに形成される構成を示したが、他の構造を有
するSRAMセルにも容易に適用可能である。
【0037】図8〜図10は、アクセストランジスタと
ドライバトランジスタとが共に同じ向きに形成される構
成に適応した場合の製造工程を示す図である。図8,図
9および図10(a)はメモリセル部の上面図であり、
図10(b)は図10(a)のA−B線に沿った断面図
である。以下、これらの図に基づいて、本実施の形態に
係るSRAMメモリセル部の製造工程を説明する。な
お、これらの図においては、図1〜図3に示したものと
同一の機能を有する要素には同一符号を付してある。
【0038】まず、図8のように、半導体基板上に素子
分離絶縁膜1および、それによって規定されるP型の活
性領域2を形成する。実施の形態1と同様に基板上に酸
化膜および電極材料を堆積し、それらを選択的にエッチ
ングすることにより、図9に示すようにアクセストラン
ジスタのゲート電極3、ドライバトランジスタのゲート
電極4a,4b、ダミーゲート電極20を形成する。ダ
ミーゲート電極20は、図9のように活性領域2の一部
を覆うように形成される。なお、同図に示す領域5aお
よび105bの部分にアクセストランジスタが、領域6
aおよび6bの領域にドライバトランジスタが、それぞ
れ形成されることとなる。
【0039】次に、それらのゲート電極3,4a,4b
およびダミーゲート電極20をマスクとして、N型のド
ーパンドを注入し、ゲート電極3,4a,4bおよびダ
ミーゲート電極20の下方以外の活性領域2に、N−ソ
ースドレイン領域7を形成する。
【0040】そして、図10(a)に示すN+ソースド
レイン領域9を形成するためのN型ドーパンドの注入が
行われる領域8の部分を開口したレジストパターンを形
成し、それをマスクとしてさらにN型のドーパンドの注
入を行い、N+ソースドレイン領域9を形成する。この
とき同図に示すように、ダミーゲート電極20は、領域
8内の活性領域2の一部を覆うように形成されているの
で、領域8内のダミーゲート電極20下方にはN+ソー
スドレイン領域9が形成されない。図10(b)は、N
+ソースドレイン領域9形成後の断面図であり、9a,
9bのようにN+ソースドレイン領域の幅が狭くなる。
【0041】よって、アクセストランジスタの電流駆動
能力は抑えられ、コンダクタンスは抑えられる。その結
果、ドライバトランジスタとアクセストランジスタとの
コンダクタンス比は大きくなり、SRAMの記憶動作お
よび読み出し動作の安定性向上に寄与できる。
【0042】また、以上の工程からも分かるように、従
来の半導体記憶装置の製造方法から、工程数の増加は伴
わない。さらに、例えば活性領域2やN+ソースドレイ
ン領域9を形成するためのN型ドーパンドの注入が行わ
れる領域8を規定するレジストパターンの微細化も伴わ
ないため、マスクずれによる影響は従来の半導体記憶装
置と同程度に抑えられる。
【0043】以上のように、アクセストランジスタとド
ライバトランジスタとが共に同じ向きに形成される構成
にも容易に適用でき、実施の形態1と同様の効果を得る
ことがきる。
【0044】さらに、ダミーゲート電極20の位置およ
び形状は、図9および図10に示したものに限定される
ものではない。また、ダミーゲート電極20の位置およ
び形状を変えることにより、アクセストランジスタのソ
ースと記憶ノード間の抵抗を任意に変化させることがで
きる。言い換えれば、アクセストランジスタの電流駆動
能力およびコンダクタンスを変化させることができる。
【0045】また、ダミーゲート電極20の位置をドラ
イバトランジスタのソースドレイン領域が形成される領
域を覆うように形成することにより、ドライバトランジ
スタの電流駆動能力およびコンダクタンスを変化させる
ことも可能である。つまり、アクセストランジスタやド
ライバトランジスタのゲート長やゲート幅に影響を与え
ることなく、任意のコンダクタンス比を得ることができ
る。
【0046】例えば図11のように、ダミーゲート電極
20は複数個であってもよい。この図においても(a)
は上面図であり、(b)は(a)のA−B線に沿った断
面図である。この場合もダミーゲート電極20の下方向
にはN+ソースドレイン領域9およびN−ソースドレイ
ン領域7は形成されず、図10のケースと同様の効果を
得ることができる。
【0047】また、ダミーゲート電極20は、アクセス
トランジスタのゲート電極3あるいはドライバトランジ
スタのゲート電極4a,4bに接続された構成であって
もよい。それにより、ダミーゲート電極20を形成する
ための基板上のスペースを小さくでき、半導体装置の小
型化に寄与できる。
【0048】図12〜図15にその例を示す。これらの
図においても、図10と同様の機能を有する要素には同
一符号を付している。また、各図(a)は上面図であ
り、(b)は(a)のA−B線に沿った断面図である。
各図(b)(b)からも分かるように、この場合もダミ
ーゲート電極20の下方向にはN+ソースドレイン領域
9およびN−ソースドレイン領域7は形成されず、ダミ
ーゲート電極20の位置および形状を変えることによ
り、任意のコンダクタンス比を得ることができる。
【0049】<実施の形態4>図16は、実施の形態4
に係る半導体記憶装置のSRAMのメモリセル部の構成
を示す図である。図16(a)はメモリセル部の上面図
であり、図16(b)は図16(a)のA−B線に沿っ
た断面図である。これらの図においても、図1と同様の
機能を有する要素には同一符号を付しており、ここでの
詳細な説明は省略する。
【0050】本実施の形態においては、実施の形態3に
示したような、アクセストランジスタとドライバトラン
ジスタとが共に同じ向きに形成される構成において、ダ
ミーゲート電極20が平面視で活性領域2を左右方向
(X方向)の両側から挟むように形成される。即ち、ダ
ミーゲート電極20が、活性領域2の互いに対向する辺
のそれぞれ上に形成される。その結果、図16(b)の
ように、活性領域2のゲート電極下方にN+ソースドレ
イン領域9およびN−ソースドレイン領域7が形成され
ず、N+ソースドレイン領域9の幅が狭くなり、実施の
形態3と同様の効果を得ることができる。また、実施の
形態3と同様に、従来の半導体記憶装置の製造方法か
ら、工程数の増加は伴わないことも明らかである。
【0051】また、本実施の形態においては、ダミーゲ
ート電極20が平面視で活性領域2をX方向の両側から
挟むように形成されるので、ゲート電極3,4a,4b
およびダミーゲート電極20形成の際にX方向のマスク
ずれが発生しても、図16(b)に示す2つのN+ソー
スドレイン領域9aの幅と9bの幅はそれぞれ一定に保
たれる。つまり、実施の形態2と同様に、SRAMセル
が有する2つのアクセストランジスタ間でのコンダクダ
ンスのアンバランスの発生は抑えられ、SRAMの動作
の安定性の劣化を抑えることができる。
【0052】さらに、本実施の形態においてもダミーゲ
ート電極20の位置および形状は、図16に示したもの
に限定されるものではない。ダミーゲート電極20の位
置および形状を変えることにより、アクセストランジス
タのソースと記憶ノード間の抵抗を任意に変化させるこ
とができる。言い換えれば、アクセストランジスタの電
流駆動能力およびコンダクタンスを変化させることがで
きる。
【0053】また、ダミーゲート電極20の位置をドラ
イバトランジスタのソースドレイン領域が形成される領
域を覆うように形成することにより、ドライバトランジ
スタの電流駆動能力およびコンダクタンスを変化させる
ことも可能である。つまり、アクセストランジスタやド
ライバトランジスタのゲート長やゲート幅に影響を与え
ることなく、任意のコンダクタンス比を得ることができ
る。
【0054】また、ダミーゲート電極20は、アクセス
トランジスタのゲート電極3あるいはドライバトランジ
スタのゲート電極4a,4bに接続された構成であって
もよい。それにより、ダミーゲート電極20を形成する
ための基板上のスペースを小さくでき、半導体装置の小
型化に寄与できる。
【0055】図17および図18にその例を示す。これ
らの図においても、図1と同様の機能を有する要素には
同一符号を付している。なお、各図(a)は上面図であ
り、(b)は(a)のA−B線に沿った断面図である。
各図(b)からも分かるように、この場合もダミーゲー
ト電極20の下方向にはN+ソースドレイン領域9およ
びN−ソースドレイン領域7は形成されず、ダミーゲー
ト電極20の位置および形状を変えることにより、任意
のコンダクタンス比を得ることができる。
【0056】
【発明の効果】請求項1に記載の半導体記憶装置によれ
ば、活性領域の一部の領域を覆うダミーゲート電極を少
なくとも1つ以上備え、アクセストランジスタおよびド
ライバトランジスタのソースドレイン拡散層が、活性領
域におけるダミーゲート電極に覆われた一部の領域以外
のみに形成されているので、ダミーゲート電極の位置お
よび形状を変えることでアクセストランジスタおよびド
ライバトランジスタの電流駆動能力を抑制し、コンダク
タンス比を制御できる。よって、アクセストランジスタ
の電流駆動能力を抑制してコンダクタンスを抑えること
で、ドライバトランジスタとアクセストランジスタとの
コンダクタンス比は大きくなり、SRAMの記憶動作お
よび読み出し動作の安定性を向上させることができる。
【0057】また、ダミーゲート電極はドライバトラン
ジスタおよびアクセストランジスタのゲート電極と同じ
工程により形成することができるので、従来の半導体記
憶装置の製造方法からの工程数の増加は伴わない。さら
に、活性領域やソースドレイン拡散層を規定するレジス
トパターンの微細化も伴わないため、マスクずれによる
影響は従来の半導体記憶装置と同程度に抑えられる。
【0058】請求項2に記載の半導体記憶装置によれ
ば、請求項1に記載の半導体記憶装置において、ダミー
ゲート電極が、平面視で活性領域を挟むように形成され
ているので、ダミーゲート電極形成の際にマスクずれが
発生しても、ダミーゲート電極の位置によって規定され
るソースドレイン拡散層の幅は一定に保たれる。よっ
て、マスクずれ伴う2つのアクセストランジスタ間での
コンダクダンスのアンバランス、および2つのドライバ
トランジスタ間でのコンダクダンスのアンバランスの発
生は抑えられ、SRAMの動作の安定性の向上に寄与で
きる。
【0059】請求項3に記載の半導体記憶装置によれ
ば、請求項1または請求項2に記載の半導体記憶装置に
おいて、ダミーゲート電極の一部または全部が、ドライ
バトランジスタのゲート電極またはアクセストランジス
タのゲート電極に接続されているので、ダミーゲート電
極を形成するための基板上のスペースを小さくでき、半
導体装置の小型化に寄与できる。
【0060】請求項4に記載の半導体記憶装置の製造方
法によれば、活性領域の一部の領域を覆うように形成さ
れた、アクセストランジスタのゲート電極、ドライバト
ランジスタのゲート電極およびダミーゲート電極をマス
クとして活性領域にドーパンドの注入を行うことで、ア
クセストランジスタおよびドライバトランジスタのソー
スドレイン拡散層を形成するので、ダミーゲート電極の
位置および形状を変えることでアクセストランジスタお
よびドライバトランジスタの電流駆動能力を抑制し、コ
ンダクタンス比を制御できる。よって、アクセストラン
ジスタの電流駆動能力を抑制してコンダクタンスを抑え
ることで、ドライバトランジスタとアクセストランジス
タとのコンダクタンス比は大きくなり、SRAMの記憶
動作および読み出し動作の安定性を向上させることがで
きる。
【0061】また、ダミーゲート電極はドライバトラン
ジスタおよびアクセストランジスタのゲート電極と同じ
工程により形成することができるので、従来の半導体記
憶装置の製造方法からの工程数の増加は伴わない。さら
に、活性領域やソースドレイン拡散層を規定するレジス
トパターンの微細化も伴わないため、マスクずれによる
影響は従来の半導体記憶装置と同程度に抑えられる。
【0062】請求項5に記載の半導体記憶装置の製造方
法によれば、請求項4に記載の半導体記憶装置の製造方
法において、ダミーゲート電極が、平面視で活性領域を
挟むように形成されるので、ダミーゲート電極形成の際
にマスクずれが発生しても、ダミーゲート電極の位置に
よって規定されるソースドレイン拡散層の幅は一定に保
たれる。よって、マスクずれ伴う2つのアクセストラン
ジスタ間でのコンダクダンスのアンバランス、および2
つのドライバトランジスタ間でのコンダクダンスのアン
バランスの発生は抑えられ、SRAMの動作の安定性の
向上に寄与できる。
【0063】請求項6に記載の半導体記憶装置の製造方
法は、請求項4または請求項5に記載の半導体記憶装置
の製造方法において、ダミーゲート電極の一部または全
部が、ドライバトランジスタのゲート電極またはアクセ
ストランジスタのゲート電極に接続するように形成され
るので、ダミーゲート電極を形成するための基板上のス
ペースを小さくでき、半導体装置の小型化に寄与でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係る半導体記憶装置のSRA
Mのメモリセル部の構成を示す図である。
【図2】 実施の形態1に係る半導体記憶装置のSRA
Mのメモリセル部の製造工程を説明するための図であ
る。
【図3】 実施の形態1に係る半導体記憶装置のSRA
Mのメモリセル部の製造工程を説明するための図であ
る。
【図4】 実施の形態1の変形例を示す図である。
【図5】 実施の形態1の変形例を示す図である。
【図6】 実施の形態2に係る半導体記憶装置のSRA
Mのメモリセル部の構成を示す図である。
【図7】 実施の形態2の変形例を示す図である。
【図8】 実施の形態3に係る半導体記憶装置のSRA
Mのメモリセル部の製造工程を説明するための図であ
る。
【図9】 実施の形態3に係る半導体記憶装置のSRA
Mのメモリセル部の製造工程を説明するための図であ
る。
【図10】 実施の形態3に係る半導体記憶装置のSR
AMのメモリセル部の製造工程を説明するための図であ
る。
【図11】 実施の形態3の変形例を示す図である。
【図12】 実施の形態3の変形例を示す図である。
【図13】 実施の形態3の変形例を示す図である。
【図14】 実施の形態3の変形例を示す図である。
【図15】 実施の形態3の変形例を示す図である。
【図16】 実施の形態4に係る半導体記憶装置のSR
AMのメモリセル部の構成を示す図である。
【図17】 実施の形態4の変形例を示す図である。
【図18】 実施の形態4の変形例を示す図である。
【図19】 従来の半導体記憶装置のSRAMのメモリ
セル部の製造工程を説明するための図である。
【図20】 従来の半導体記憶装置のSRAMのメモリ
セル部の製造工程を説明するための図である。
【図21】 従来の半導体記憶装置のSRAMのメモリ
セル部の製造工程を説明するための図である。
【符号の説明】
1 素子分離酸化膜、2 活性領域、3 アクセストラ
ンジスタのゲート電極、4a,4b ドライバトランジ
スタのゲート電極、7 N−ソースドレイン領域、9
N+ソースドレイン領域、10 半導体基板、11 ゲ
ート酸化膜、20 ダミーゲート電極。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フリップフロップ回路を構成するドライ
    バトランジスタと、スイッチ用のアクセストランジスタ
    とを備えるSRAM(Static Access M
    emory)セルを有する半導体記憶装置であって、 前記アクセストランジスタおよび前記ドライバトランジ
    スタのソースドレイン拡散層が形成される活性領域と、 前記活性領域の一部の領域を覆う前記ドライバトランジ
    スタのゲート電極と、 前記活性領域の一部の領域を覆う前記アクセストランジ
    スタのゲート電極と、 前記活性領域の一部の領域を覆うダミーゲート電極を少
    なくとも1つ以上備え、 前記ソースドレイン拡散層が、前記活性領域における前
    記ダミーゲート電極に覆われた前記一部の領域以外のみ
    に形成されている、ことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の半導体記憶装置であっ
    て、 前記ダミーゲート電極が、平面視で前記活性領域を挟む
    ように形成されている、ことを特徴とする半導体記憶装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の半導体
    記憶装置であって、 前記ダミーゲート電極の一部または全部が、前記ドライ
    バトランジスタのゲート電極または前記アクセストラン
    ジスタのゲート電極に接続されている、ことを特徴とす
    る半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 フリップフロップ回路を構成するドライ
    バトランジスタと、アクセストランジスタとを備えるS
    RAMセルを有する半導体記憶装置の製造方法であっ
    て、 (a)半導体基板上に、活性領域を形成する工程と、 (b)前記活性領域の一部の領域を覆うように、前記ア
    クセストランジスタのゲート電極および前記ドライバト
    ランジスタのゲート電極を形成すると共に、ダミーゲー
    ト電極を少なくとも1つ以上形成する工程と、 (c)前記アクセストランジスタのゲート電極、前記ド
    ライバトランジスタのゲート電極および前記ダミーゲー
    ト電極をマスクとして前記活性領域にドーパンドの注入
    を行い、前記アクセストランジスタおよび前記ドライバ
    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
    を備える、ことを特徴とする半導体記憶装置の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の半導体記憶装置の製造
    方法であって、前記工程(b)において、前記ダミーゲ
    ート電極が、平面視で前記活性領域を挟むように形成さ
    れる、ことを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項4または請求項5に記載の半導体
    記憶装置の製造方法であって、 前記工程(b)において形成される前記ダミーゲート電
    極の一部または全部が、前記ドライバトランジスタのゲ
    ート電極または前記アクセストランジスタのゲート電極
    に接続している、ことを特徴とする半導体記憶装置の製
    造方法。
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