JP2007234793A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のメモリセル50からなるSRAMを有する半導体装置であって、メモリセル50を構成するパスゲートトランジスタQ5,Q6は(シリコン基板に直接形成された)バルクトランジスタであり、それ以外のトランジスタQ1〜Q4は(シリコン基板に部分的に形成されたSOI構造のSi層に形成された)SOIトランジスタである。このような構成であれば、パスゲートトランジスタQ5,Q6の基板電位を例えばGNDに固定することができ、パスゲートトランジスタQ5,Q6のチャネル領域下部における電荷の蓄積を防止することができる。
【選択図】図1
Description
即ち、n型のパスゲートトランジスタのゲートが閉じており、そのソースとドレインとに高電界がかかっている状態を考える。この状態では、ゲートからボディ方向への電界がほぼゼロ(Vss)であるため、ゲート電極直下のボディには深いポテンシャル井戸が形成され、そこにホールが蓄積されている。このようにホールが蓄積されている状態でゲート電位をLowに維持したまま、そのソースが接続しているビット線の電位をHighからLowに切り替えると、ボディに蓄積されていたホールがパスゲートトランジスタのソースに流出すると共に電子がドレインに流れ込み、メモリセルの記憶保持状態が書き換えられてしまうおそれがある。
また、第1信号線にはSOIトランジスタである第1トランジスタのソース又はドレインの一方が接続されているので、発明1と比べて、第1信号線の寄生容量を低減することができる。
このような構成であれば、パスゲートリークの発生を防止したSRAMを提供することができる。
発明4の半導体装置の製造方法によれば、パスゲートトランジスタとメモリセルトランジスタとを同一の半導体基材に混載した半導体装置を提供することが可能である。
(1)第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の構成例を示す回路図である。この半導体装置は例えばSRAMであり、図1に示すように、2つのCMOSインバータ10,20と、2つのパスゲートトランジスタQ5,Q6とで構成されるメモリセル50を多数備えたものである。
図2及び図3は、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。また、図4は、トランジスタQ1〜Q4と、パスゲートトランジスタQ5,Q6の配置例を示す平面図である。ここでは、SBSI法を用いてバルクのシリコンウエーハに部分的にSOI構造を形成し、形成したSOI構造のSi層にトランジスタQ1〜Q4を形成摺ると共に、SOI構造が形成されていないシリコン基板にパスゲートトランジスタQ5,Q6を形成する。
図5は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の構成例を示す回路図である。図5において、図1と同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。この第2実施形態では、SRAMのメモリセル50´のパスゲートトランジスタが、SOIトランジスタであるnMOSトランジスタと、バルクトランジスタであるnMOSトランジスタとで構成されている。
また、ビット線B1にはSOIトランジスタであるnMOSトランジスタQ7のソースが接続されているので、第1実施形態と比べてビット線B1の寄生容量を低減することができる。同様に、ビット線B2にはSOIトランジスタであるnMOSトランジスタQ8のソースが接続されているので、第1実施形態と比べてビット線B2の寄生容量を低減することができる。
Claims (4)
- ソース又はドレインの一方が第1信号線に接続されると共にゲートが第2信号線に接続されたパスゲートトランジスタと、前記パスゲートトランジスタのソース又はドレインの他方に接続されたメモリセルトランジスタと、を1つのメモリセル内に有する半導体装置であって、
前記パスゲートトランジスタはバルクトランジスタであり、前記メモリセルトランジスタはSOIトランジスタであることを特徴とする半導体装置。 - パスゲートトランジスタと、メモリセルトランジスタとを1つのメモリセル内に有する半導体装置であって、
前記パスゲートトランジスタは、第1トランジスタと第2トランジスタとを有し、
前記第1トランジスタのソース又はドレインの一方は第1信号線に接続されると共にその他方は前記第2トランジスタのソース又はドレインの一方に接続され、
前記第2トランジスタのソース又はドレインの他方は前記メモリセルトランジスタに接続され、
前記第1トランジスタのゲート及び前記第2トランジスタのゲートは第2信号線に接続され、
前記第1トランジスタ及び前記メモリセルトランジスタはSOIトランジスタであり、前記第2トランジスタはバルクトランジスタである、ことを特徴とする半導体装置。 - 前記メモリセルはSRAMのメモリセルであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。
- 請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
半導体基材上に第1半導体層を形成する工程と、
前記第1半導体層よりもウエットエッチングの選択比が小さな第2半導体層を前記第1半導体層上に形成する工程と、
SOI形成領域に隣接する所定領域の前記第2半導体層及び前記第1半導体層をエッチングして除去することによって、当該所定領域に前記半導体基材を底面とする穴を形成する工程と、
前記半導体基材上に支持体膜を形成して前記穴を埋め込み且つ前記第2半導体層を覆う工程と、
前記穴の少なくとも一部と前記SOI形成領域とを連続して覆い、それ以外の領域を露出するマスクパターンを前記支持体膜上に形成する工程と、
前記マスクパターンをマスクに前記支持体膜、前記第2半導体層及び前記第1半導体層を順次ドライエッチングすることによって、前記支持体膜下に前記第1半導体層の側面を露出する開口面を形成する工程と、
前記開口面を介して前記第1半導体層をウエットエッチングすることにより、前記第2半導体層と前記半導体基材との間に空洞部を形成する工程と、
前記空洞部内に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜を形成した後で前記第2半導体層上の前記支持体をエッチングして除去する工程と、
前記支持体を除去した後で前記第2半導体層に前記メモリセルトランジスタを形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2043111A1 (en) | 2007-09-10 | 2009-04-01 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rare earth permanent magnetic alloy and producing method thereof |
JP2014053424A (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-20 | Toshiba Corp | パスゲート及びこれを備えた半導体記憶装置 |
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2006
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