JP2012074723A - Semiconductor storage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体記憶装置、特にSRAMに関する。 The present invention relates to a semiconductor memory device, particularly an SRAM.
SRAMは、電源が入った状態ではリフレッシュ動作が不要であり、使いやすいが、一つのメモリセルを構成する素子数が多く占有面積が大きくなってしまうので、セル面積の縮小化が求められている。例えば、特開平9−270468号公報(米国特許第5744844号)や、特開平10−178110号公報(米国特許第5930163号)には、一つのセルがビットライン方向よりワードライン方向に長く構成されたセルレイアウト例が示されている。このうち、特開平10−178110号公報に記載のSRAMの平面構成について図16及び図117に示す。図16は、このSRAMの一つのメモリセルに関する平面図である。また、図17は、図16の一つのメモリセルに相当する等価回路図である。このようにビットライン方向の長さを短くすることによって高速化を図ると共に、活性層とゲート配線のレイアウトが基本的に直線に近い単純な形状とし、セル面積の縮小化が行われている。 An SRAM does not require a refresh operation when the power is turned on and is easy to use. However, since the number of elements constituting one memory cell is large and the occupied area is large, the cell area is required to be reduced. . For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-270468 (US Pat. No. 5,744,844) and Japanese Patent Laid-Open No. 10-178110 (US Pat. No. 5,930,163), one cell is configured to be longer in the word line direction than in the bit line direction. An example cell layout is shown. Among these, FIG. 16 and FIG. 117 show the planar configuration of the SRAM described in JP-A-10-178110. FIG. 16 is a plan view of one memory cell of this SRAM. FIG. 17 is an equivalent circuit diagram corresponding to one memory cell of FIG. In this manner, the length in the bit line direction is shortened to increase the speed, and the layout of the active layer and the gate wiring is basically a simple shape close to a straight line, and the cell area is reduced.
また、微細化の点では、露光装置において光の干渉によって、ウエハ上のレジストパターンが歪む現象(光近接効果)が顕著となる。さらに、エッチング過程においてもマイクロローディング効果によるエッチング後のパターン歪みが発生している。なお、このマイクロローディング効果とは、粗密差の大きいパターンをマッチングしていくと、深さ方向に対してエッチングレートが下がっていく現象である。近年、これらのパターン歪みを最小化するために、フォトリソグラフィ過程でのマスクパターンをあらかじめCAD技術で自動補正しておく光近接効果補正(OPC)の技術が開発され、利用されている。 In terms of miniaturization, a phenomenon (optical proximity effect) that the resist pattern on the wafer is distorted due to light interference in the exposure apparatus becomes significant. Further, even after the etching process, pattern distortion after etching due to the microloading effect occurs. The microloading effect is a phenomenon in which the etching rate decreases with respect to the depth direction when matching patterns with large density differences. In recent years, in order to minimize these pattern distortions, an optical proximity effect correction (OPC) technique in which a mask pattern in a photolithography process is automatically corrected in advance by a CAD technique has been developed and used.
通常、ゲート配線にコンタクトホールを形成してコンタクトをとる場合には、フォトリソグラフィ時のぶれを想定して転写マージン及び加工マージン等のカバーマージンを設ける必要がある。このためにゲート配線のうち、コンタクトホールを形成する箇所はカバーマージン分だけ幅を大きくして変形させたりする必要があった。また、ゲート配線自体の幅を微細化していく場合にも一部分の幅を太くする必要があるため、十分な微細化が困難となっていた。 Normally, when a contact hole is formed in a gate wiring to make a contact, it is necessary to provide a cover margin such as a transfer margin and a processing margin in consideration of blurring during photolithography. For this reason, it is necessary to change the portion of the gate wiring where the contact hole is to be formed by increasing the width by the cover margin. Further, when the width of the gate wiring itself is reduced, it is necessary to increase the width of a part of the gate wiring.
また、上記の光近接効果補正(OPC)技術によるOPCパターンを入れ込んで微細化を進めようとすると、ゲート配線が複雑に配列されていると、縦横方向の各方向で光近接効果補正のためのマージンを設ける必要があった。このため、十分な微細化が行えないため、メモリセル面積の十分な縮小ができず、微細化の阻害要因となっていた。 Further, if an attempt is made to reduce the size by inserting an OPC pattern by the optical proximity effect correction (OPC) technique, if the gate wirings are arranged in a complicated manner, the optical proximity effect correction is performed in each of the vertical and horizontal directions. It was necessary to provide a margin. For this reason, since sufficient miniaturization cannot be performed, the memory cell area cannot be sufficiently reduced, which has been an obstacle to miniaturization.
そこで、本発明の目的は、半導体記憶装置、特に、SRAMのゲート配線形成にあたって、ゲート形状を複雑に変形させることなく転写及び加工マージンを確保することである。 Therefore, an object of the present invention is to secure a transfer and processing margin without complicatedly changing the gate shape when forming a gate wiring of a semiconductor memory device, particularly, an SRAM.
本発明に係る半導体記憶装置は、第1組及び第2組のドライバトランジスタ、ロードトランジスタ及びアクセストランジスタとを備えたメモリセルが半導体基板上に2次元配列されたメモリセルアレーと、
前記2次元配置された各メモリセルに接続され、第1方向に沿って互いに平行に配置された複数のワードラインと、
前記各メモリセルに接続され、前記第1方向と直交する第2方向に沿って互いに平行に配置された複数のビットラインと、
第1組の前記ドライバトランジスタと前記ロードトランジスタとを接続し、直線状の側辺を有する長方形状の第1ゲート配線と、
前記アクセストランジスタと接続され、直線状の側辺を有する長方形状の第2ゲート配線と、
前記第1ゲート配線と、第2組の前記ドライバトランジスタと前記ロードトランジスタとを接続する第1コネクタと、
前記第2ゲート配線と前記ワードラインとを接続する第2コネクタと
を備えたことを特徴とする。
A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array in which memory cells each including a first set and a second set of driver transistors, a load transistor, and an access transistor are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate;
A plurality of word lines connected to the two-dimensionally arranged memory cells and arranged parallel to each other along a first direction;
A plurality of bit lines connected to each of the memory cells and arranged in parallel to each other along a second direction orthogonal to the first direction;
A rectangular first gate line connecting the first set of the driver transistor and the load transistor and having a straight side;
A rectangular second gate line connected to the access transistor and having a straight side;
A first connector connecting the first gate line, a second set of the driver transistor and the load transistor;
A second connector for connecting the second gate line and the word line is provided.
また、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1及び第2ゲート配線は、長手方向がアクセストランジスタのゲート幅方向にわたって延在するようにそれぞれ配列されていることを特徴とする。 The semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein the first and second gate wirings are arranged so that a longitudinal direction extends in a gate width direction of the access transistor. It is characterized by.
さらに、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1及び第2ゲート電極は、それぞれの長手方向が前記第1方向に沿って互いに平行に配列されていることを特徴とする。 Furthermore, the semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein the first and second gate electrodes are arranged in parallel with each other in the longitudinal direction along the first direction. Features.
またさらに、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1方向で互いに隣接する前記第1ゲート配線と前記第2ゲート配線との間の間隔は、実質的に同一であることを特徴とする。 Still further, the semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein a distance between the first gate wiring and the second gate wiring adjacent to each other in the first direction is substantially the same. It is characterized by being.
また、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第2方向で隣接する前記第1ゲート配線と前記第2ゲート配線との間の間隔は、実質的に同一であることを特徴とする。 The semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein a distance between the first gate line and the second gate line adjacent in the second direction is substantially the same. It is characterized by that.
さらに、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1及び第2ゲート電極は、実質的に同一長の短辺を有することを特徴とする。 Further, the semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein the first and second gate electrodes have short sides having substantially the same length.
またさらに、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1ゲート配線と前記第2ゲート配線とは、基板に平行な面への投影形状が互いに実質的に同一であることを特徴とする。 Furthermore, the semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein the first gate wiring and the second gate wiring have substantially the same projected shape on a plane parallel to the substrate. It is characterized by being.
また、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1及び第2ゲート配線に関して、所定の対称点について点対称に構成されていることを特徴とする。 The semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein the first and second gate lines are configured to be point-symmetric with respect to a predetermined symmetry point.
さらに、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1及び第2ゲート配線は、長辺/短辺の値が5以上であることを特徴とする。 Furthermore, the semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein the first and second gate wirings have a long side / short side value of 5 or more.
またさらに、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1及び第2ゲート配線の短辺の長さは、0.15μm以下であることを特徴とする。 Still further, the semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein a length of a short side of the first and second gate wirings is 0.15 μm or less.
また、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1及び第2コネクタは、タングステン・ダマシンからなることを特徴とする。 The semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein the first and second connectors are made of tungsten damascene.
本発明に係る半導体記憶装置は、第1組及び第2組のドライバトランジスタ、ロードトランジスタ及びアクセストランジスタとを備えたメモリセルが半導体基板上に2次元配列されたメモリセルアレーと、
前記2次元配置された各メモリセルに接続され、第1方向に沿って互いに平行に配置された複数のワードラインと、
前記各メモリセルに接続され、前記第1方向と直交する第2方向に沿って互いに平行に配置された複数のビットラインと、
第1組の前記ドライバトランジスタと前記ロードトランジスタとを接続する第1ゲート配線と、
前記アクセストランジスタと接続されている第2ゲート配線と、
を備え、
前記第1及び第2ゲート電極は、それぞれの長手方向が互いに平行に配列されたことを特徴とする。
A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array in which memory cells each including a first set and a second set of driver transistors, a load transistor, and an access transistor are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate;
A plurality of word lines connected to the two-dimensionally arranged memory cells and arranged parallel to each other along a first direction;
A plurality of bit lines connected to each of the memory cells and arranged in parallel to each other along a second direction orthogonal to the first direction;
A first gate line connecting the first set of the driver transistor and the load transistor;
A second gate line connected to the access transistor;
With
The first and second gate electrodes may be arranged in parallel with each other in the longitudinal direction.
本発明に係る半導体記憶装置は、第1組及び第2組のドライバトランジスタ、ロードトランジスタ及びアクセストランジスタとを備えたメモリセルが半導体基板上に2次元配列されたメモリセルアレーと、
前記2次元配置された各メモリセルに接続され、第1方向に沿って互いに平行に配置された複数のワードラインと、
前記各メモリセルに接続され、前記第1方向と直交する第2方向に沿って互いに平行に配置された複数のビットラインと、
第1組の前記ドライバトランジスタと前記ロードトランジスタとを接続する第1ゲート配線と、
前記アクセストランジスタと接続されている第2ゲート配線と、
を備え、
前記第1方向又は前記第2方向のうち、少なくとも一つの方向において互いに隣接する前記第1ゲート配線と前記第2ゲート配線との間の間隔は、実質的に同一であることを特徴とする。
A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array in which memory cells each including a first set and a second set of driver transistors, a load transistor, and an access transistor are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate;
A plurality of word lines connected to the two-dimensionally arranged memory cells and arranged parallel to each other along a first direction;
A plurality of bit lines connected to each of the memory cells and arranged in parallel to each other along a second direction orthogonal to the first direction;
A first gate line connecting the first set of the driver transistor and the load transistor;
A second gate line connected to the access transistor;
With
An interval between the first gate line and the second gate line adjacent to each other in at least one of the first direction and the second direction is substantially the same.
本発明に係る半導体記憶装置は、第1組及び第2組のドライバトランジスタ、ロードトランジスタ及びアクセストランジスタとを備えたメモリセルが半導体基板上に2次元配列されたメモリセルアレーと、
前記2次元配置された各メモリセルに接続され、第1方向に沿って互いに平行に配置された複数のワードラインと、
前記各メモリセルに接続され、前記第1方向と直交する第2方向に沿って互いに平行に配置された複数のビットラインと、
第1組の前記ドライバトランジスタと前記ロードトランジスタとを接続する第1ゲート配線と、
前記アクセストランジスタと接続されている第2ゲート配線と、
を備え、
前記第1ゲート配線と前記第2ゲート配線とは、基板に平行な面への投影形状が互いに実質的に同一であることを特徴とする。
A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array in which memory cells each including a first set and a second set of driver transistors, a load transistor, and an access transistor are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate;
A plurality of word lines connected to the two-dimensionally arranged memory cells and arranged parallel to each other along a first direction;
A plurality of bit lines connected to each of the memory cells and arranged in parallel to each other along a second direction orthogonal to the first direction;
A first gate line connecting the first set of the driver transistor and the load transistor;
A second gate line connected to the access transistor;
With
The first gate line and the second gate line may have substantially the same projected shape on a plane parallel to the substrate.
また、本発明に係る半導体記憶装置は、前記半導体記憶装置であって、前記第1ゲート配線と、第2組の前記ドライバトランジスタと前記ロードトランジスタとを接続する第1コネクタと、
前記第2ゲート配線と前記ワードラインとを接続する第2コネクタと
をさらに備えることを特徴とする。
The semiconductor memory device according to the present invention is the semiconductor memory device, wherein the first gate line, a first connector for connecting the second set of the driver transistor and the load transistor,
And a second connector connecting the second gate line and the word line.
本発明に係る半導体記憶装置の製造方法は、半導体基板を準備する半導体基板準備工程と、
前記半導体基板の所定箇所に素子分離用酸化膜を形成する素子分離酸化膜形成工程と、
前記半導体基板の所定箇所にイオン注入して、Pウエル領域、Nウエル領域、Pウエル領域を第1方向に順に配列するように前記各ウエル領域を形成するウエル領域形成工程と、
前記半導体基板上にゲート酸化膜を堆積させた後、ゲート配線用のポリシリコン配線層を堆積させるポリシリコン配線層形成工程と、
前記ポリシリコン配線層を介して前記半導体基板にイオン注入して、ドライバトランジスタ、ロードトランジスタ及びアクセストランジスタを作成するトランジスタ形成工程と、
前記ポリシリコン配線層のパターニングを行って、前記ドライバトランジスタとロードトランジスタとを接続する第1ゲート配線と前記アクセストランジスタと接続されている第2ゲート配線を形成するゲート配線形成工程と、
平坦化絶縁膜を堆積させ、コネクタ用マスクで平坦化絶縁膜をエッチングするコネクタ用溝形成工程と、
前記コネクタ用溝にタングステンを堆積させ、平坦化して前記溝内にタングステンを残して第1及び第2コネクタを形成するタングステン・ダマシン工程と、
平坦化絶縁膜を堆積させ、スタックビアホール用の孔を開け、タングステンを埋め込み、スタックビアホール以外のタングステンを除去してスタックビアホールを形成するスタックビアホール形成工程と、
全面に第1金属層を堆積させ、第1金属配線用マスクによって所定箇所以外の前記第1金属層を除去して、第1金属配線を形成する第1金属配線形成工程と、
層間絶縁膜を堆積させ、第1ビアホールの孔を開け、タングステンを埋め込み、それ以外のタングステンをエッチングで除去して第1ビアホールを形成する第1ビアホール形成工程と、
第2金属層を堆積させ、所定箇所以外の前記第2金属層を除去して、第2金属配線を形成する第2金属配線工程と
を含み
前記第1及び第2ゲート配線は、前記第1方向に平行な長手方向を有し、直線状の側辺を有する長方形状であることを特徴とする。
A method for manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention includes a semiconductor substrate preparation step of preparing a semiconductor substrate,
An element isolation oxide film forming step of forming an element isolation oxide film at a predetermined position of the semiconductor substrate;
A well region forming step of forming each of the well regions by ion-implanting into a predetermined portion of the semiconductor substrate and sequentially arranging a P well region, an N well region, and a P well region in a first direction;
A polysilicon wiring layer forming step of depositing a polysilicon wiring layer for gate wiring after depositing a gate oxide film on the semiconductor substrate;
A transistor forming step of ion-implanting into the semiconductor substrate through the polysilicon wiring layer to create a driver transistor, a load transistor and an access transistor;
A gate wiring forming step of patterning the polysilicon wiring layer to form a first gate wiring connecting the driver transistor and the load transistor and a second gate wiring connected to the access transistor;
A connector groove forming step of depositing a planarization insulating film and etching the planarization insulation film with a connector mask;
A tungsten damascene process in which tungsten is deposited in the connector groove and planarized to leave the tungsten in the groove to form first and second connectors;
A stack via hole forming step of depositing a planarization insulating film, opening a hole for a stack via hole, filling tungsten, removing tungsten other than the stack via hole to form a stack via hole;
A first metal wiring forming step of depositing a first metal layer on the entire surface, removing the first metal layer except for a predetermined portion with a first metal wiring mask, and forming a first metal wiring;
A first via hole forming step of depositing an interlayer insulating film, opening a hole of a first via hole, embedding tungsten, and removing the other tungsten by etching to form a first via hole;
A second metal wiring step of depositing a second metal layer and removing the second metal layer except for a predetermined portion to form a second metal wiring. The first and second gate wirings include the first metal wiring A rectangular shape having a longitudinal direction parallel to the direction and having straight side edges.
本発明に係る半導体記憶装置によれば、この第1ゲート配線及び第2ゲート配線は、ノッチ部や突起部のない直線状の側辺を有する長方形状を有し、直線状にレイアウトされている。これによって、精度良く第1及び第2ゲート配線を形成できるので、メモリセルを構成する各トランジスタの特性を安定化させることができる。そこで、半導体記憶装置として、安定した特性を得ることができる。また、この半導体記憶装置では、ローカル・インタ・コネクタ(LIC)を用いて各ゲート配線とのコンタクトをとっている。即ち、各ゲート配線とのコンタクトは、ゲート配線上に直接形成したビアホールを介してコンタクトをとるのではなく、タングステン・ダマシンによって形成されたローカル・インタ・コネクタ(LIC)によってコンタクトをとっている。このようにLICを利用することによって、各ゲート配線形成にあたってコンタクト用のカバーマージンを設ける必要がなく、規則正しい長方形状のゲート配線をレイアウトすることができる。また、第1ゲート配線と第2ゲート配線とを互いに平行にレイアウトしているので、フォトリソグラフィによってゲート配線を形成する工程において、干渉によるパターン歪みを抑制することができる。そこで、フォトリソグラフィにおける光近接効果を抑制することができる。 According to the semiconductor memory device of the present invention, the first gate wiring and the second gate wiring have a rectangular shape having a straight side with no notch or protrusion, and are laid out in a straight line. . As a result, the first and second gate wirings can be formed with high accuracy, and the characteristics of the transistors constituting the memory cell can be stabilized. Therefore, stable characteristics can be obtained as a semiconductor memory device. In this semiconductor memory device, a contact with each gate wiring is made using a local interconnector (LIC). That is, the contact with each gate wiring is not made through a via hole directly formed on the gate wiring but by a local interconnector (LIC) formed by tungsten damascene. By using LIC in this way, it is not necessary to provide a contact cover margin when forming each gate wiring, and a regular rectangular gate wiring can be laid out. In addition, since the first gate wiring and the second gate wiring are laid out in parallel with each other, pattern distortion due to interference can be suppressed in the step of forming the gate wiring by photolithography. Therefore, the optical proximity effect in photolithography can be suppressed.
また、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1及び第2ゲート配線の長手方向がアクセストランジスタのゲート幅方向にわたって延在するようにそれぞれ配列されているので、各ゲート配線の長手方向をメモリセルの長辺と一致させることができる。 According to the semiconductor memory device of the present invention, since the longitudinal directions of the first and second gate wirings are arranged so as to extend over the gate width direction of the access transistor, the longitudinal direction of each gate wiring is determined. It can coincide with the long side of the memory cell.
さらに、本発明に係る半導体記憶装置によれば、前記第1及び第2ゲート電極は、それぞれの長手方向が前記第1方向に沿って互いに平行に配列されているので、各ゲート配線の長手方向をメモリセルの長辺と一致させることができる。 Furthermore, according to the semiconductor memory device of the present invention, since the first and second gate electrodes are arranged in parallel with each other along the first direction, the longitudinal direction of each gate wiring Can coincide with the long side of the memory cell.
またさらに、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1ゲート配線と第2ゲート配線との長手方向(第1方向)における間隔(ピッチ)を実質的に等しくしている。これにより、フォトリソグラフィ時において、光近接効果の発生を抑制することができるので、光近接効果補正(OPC)のためにゲート配線の形状を変形させる必要がなくなる。そこで、転写マージン不足からくる歩留まり低下を招かないようにすることができる。また、転写解像度を向上させることができる。さらに、これによって得られる各トランジスタの特性を均一化、安定化できるので、半導体記憶装置として、安定した特性を得ることができる。 Furthermore, according to the semiconductor memory device of the present invention, the distance (pitch) in the longitudinal direction (first direction) between the first gate wiring and the second gate wiring is made substantially equal. Thus, the occurrence of the optical proximity effect can be suppressed during photolithography, so that it is not necessary to change the shape of the gate wiring for the optical proximity effect correction (OPC). Therefore, it is possible to prevent a decrease in yield resulting from a transfer margin shortage. Further, the transfer resolution can be improved. Furthermore, since the characteristics of the transistors obtained thereby can be made uniform and stable, stable characteristics can be obtained as a semiconductor memory device.
また、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第2方向で隣接する第1ゲート配線と第2ゲート配線との間の間隔をそれぞれ実質的に同一としているので、フォトリソグラフィにおいてさらに光近接効果を抑制することができる。そこで、転写マージン不足からくる歩留まり低下を招かないようにすることができる。また、転写解像度を向上させることができる。さらに、これによって得られる各トランジスタの特性を均一化、安定化できるので、半導体記憶装置として、安定した特性を得ることができる。 In addition, according to the semiconductor memory device of the present invention, since the distance between the first gate line and the second gate line adjacent in the second direction is substantially the same, the optical proximity effect is further increased in photolithography. Can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent a decrease in yield resulting from a transfer margin shortage. Further, the transfer resolution can be improved. Furthermore, since the characteristics of the transistors obtained thereby can be made uniform and stable, stable characteristics can be obtained as a semiconductor memory device.
さらに、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1及び第2ゲート電極は、実質的に同一長さの短辺を有するので、フォトリソグラフィにおいてさらに光近接効果を抑制することができる。そこで、転写マージン不足からくる歩留まり低下を招かないようにすることができる。また、転写解像度を向上させることができる。 Furthermore, according to the semiconductor memory device of the present invention, since the first and second gate electrodes have short sides having substantially the same length, the optical proximity effect can be further suppressed in photolithography. Therefore, it is possible to prevent a decrease in yield resulting from a transfer margin shortage. Further, the transfer resolution can be improved.
またさらに、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1ゲート配線と第2ゲート配線とは、基板に平行な面への投影形状が互いに実質的に同一とすることによって、層間を埋め込む間隔が一様に保てる。そこで、層間絶縁膜として、たれ性の良いBPSG膜だけでなく、NSG膜、PSG膜等の比較的たれ性の良くない材料を利用することもできる。これによって材料選択の自由度が得られ、コストを低減できる。さらに、CMPの加工難度、設定する誘電率、ボイド発生の難易、ソフトエラー等の条件に応じて層間絶縁膜の材料を選択できる。 Still further, according to the semiconductor memory device of the present invention, the first gate wiring and the second gate wiring have the same projection shape onto the plane parallel to the substrate, so that the gap between the layers is embedded. Can be kept uniform. Therefore, as the interlayer insulating film, not only a BPSG film having good sagging properties but also a material having relatively poor sagging properties such as an NSG film and a PSG film can be used. This provides a degree of freedom in material selection and can reduce costs. Furthermore, the material of the interlayer insulating film can be selected according to conditions such as the difficulty of CMP processing, the dielectric constant to be set, the difficulty of generating voids, and soft errors.
また、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1及び第2ゲート配線に関して、所定の対称点について点対称に構成されているので、所定の対称点を中心にしてマスクを回転させて使用することができる。 In addition, according to the semiconductor memory device of the present invention, the first and second gate wirings are configured to be point-symmetric with respect to a predetermined symmetry point, so that the mask is rotated around the predetermined symmetry point for use. can do.
さらに、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1及び第2ゲート配線の長辺(L)/短辺(W)のアスペクト比xは5以上である。このようにゲート配線のアスペクト比を5以上とすることで、転写時のパターン飛びなどの欠陥発生数を大幅に減少させることができる。 Furthermore, according to the semiconductor memory device of the present invention, the aspect ratio x of the long side (L) / short side (W) of the first and second gate wirings is 5 or more. Thus, by setting the aspect ratio of the gate wiring to 5 or more, it is possible to greatly reduce the number of defects such as pattern skipping during transfer.
またさらに、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1及び第2ゲート配線の短辺の長さが0.15μm以下であるので、各メモリセルを微細化することができる。 Furthermore, according to the semiconductor memory device of the present invention, each of the memory cells can be miniaturized because the length of the short side of the first and second gate lines is 0.15 μm or less.
また、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1及び第2ローカル・インタ・コネクタは、タングステン・ダマシンからなるので、ゲート配線とのコンタクトをとるためのコンタクトマージンを必要としない。これによって、ゲート配線形成時にはコンタクト用のマージンのためにゲート配線の形状を変形させる必要がない。 Further, according to the semiconductor memory device of the present invention, the first and second local interconnectors are made of tungsten damascene, so that no contact margin is required for making contact with the gate wiring. Thus, it is not necessary to change the shape of the gate wiring for the contact margin when forming the gate wiring.
本発明に係る半導体記憶装置によれば、前記第1及び第2ゲート電極は、それぞれの長手方向が互いに平行に配列されているので、ゲート配線の形成を簡易化できる。これにより製造工程を簡略化できる。 According to the semiconductor memory device of the present invention, since the longitudinal directions of the first and second gate electrodes are arranged in parallel with each other, the formation of the gate wiring can be simplified. Thereby, a manufacturing process can be simplified.
本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1方向又は第2方向のうち、少なくとも一つの方向において隣接する第1ゲート配線と第2ゲート配線との間の間隔をそれぞれ実質的に同一としているので、フォトリソグラフィにおいて光近接効果を抑制することができる。そこで、転写マージン不足からくる歩留まり低下を招かないようにすることができる。また、転写解像度を向上させることができる。さらに、これによって得られる各トランジスタの特性を均一化、安定化できるので、半導体記憶装置として、安定した特性を得ることができる。 According to the semiconductor memory device of the present invention, the distance between the first gate line and the second gate line adjacent in at least one of the first direction and the second direction is substantially the same. Therefore, the optical proximity effect can be suppressed in photolithography. Therefore, it is possible to prevent a decrease in yield resulting from a transfer margin shortage. Further, the transfer resolution can be improved. Furthermore, since the characteristics of the transistors obtained thereby can be made uniform and stable, stable characteristics can be obtained as a semiconductor memory device.
本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1ゲート配線と第2ゲート配線とは、基板に平行な面への投影形状が互いに実質的に同一とすることによって、層間を埋め込む間隔が一様に保てる。そこで、層間絶縁膜として、たれ性の良いBPSG膜だけでなく、NSG膜、PSG膜等の比較的たれ性の良くない材料を利用することもできる。これによって材料選択の自由度が得られ、コストを低減できる。さらに、CMPの加工難度、設定する誘電率、ボイド発生の難易、ソフトエラー等の条件に応じて層間絶縁膜の材料を選択できる。 According to the semiconductor memory device of the present invention, the first gate wiring and the second gate wiring have the same projected shape onto the plane parallel to the substrate, so that the spacing between the embedded layers is uniform. I can keep it. Therefore, as the interlayer insulating film, not only a BPSG film having good sagging properties but also a material having relatively poor sagging properties such as an NSG film and a PSG film can be used. This provides a degree of freedom in material selection and can reduce costs. Furthermore, the material of the interlayer insulating film can be selected according to conditions such as the difficulty of CMP processing, the dielectric constant to be set, the difficulty of generating voids, and soft errors.
また、本発明に係る半導体記憶装置によれば、第1及び第2ゲート配線にコンタクトホールを直接設けることなく、第1及び第2コネクタによってコンタクトをとっている。そこで、各ゲート配線にはコンタクトをとるためのコンタクトマージンを必要としない。これによって、ゲート配線形成時にはコンタクトマージンのためにゲート配線の形状を変形させる必要がない。 According to the semiconductor memory device of the present invention, the first and second connectors are contacted without directly providing contact holes in the first and second gate lines. Therefore, a contact margin for making contact with each gate wiring is not required. Accordingly, it is not necessary to change the shape of the gate wiring for the contact margin when forming the gate wiring.
本発明に係る半導体記憶装置の製造方法によれば、ノッチ部や突起部のない直線状の側辺を有する長方形状の第1及び第2ゲート配線を形成することができる。さらに、第1及び第2ゲート配線をワードラインの長手方向に沿って規則正しくレイアウトすることができる。これによって、この半導体記憶装置を構成するドライバトランジスタ、アクセストランジスタ等のトランジスタ特性を安定化及び均一化させることができる。そこで、半導体記憶装置としての安定した特性を得ることができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, the first and second gate wirings having a rectangular shape having a straight side having no notch or protrusion can be formed. Further, the first and second gate lines can be regularly laid out along the longitudinal direction of the word line. Thereby, transistor characteristics such as driver transistors and access transistors constituting the semiconductor memory device can be stabilized and made uniform. Therefore, stable characteristics as a semiconductor memory device can be obtained.
本発明の実施の形態に係る半導体記憶装置及びその製造方法について、添付図面を用いて以下に説明する。なお、図面では実質的に同一の部材には同一符号を付している。 A semiconductor memory device and a manufacturing method thereof according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, substantially the same members are denoted by the same reference numerals.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る半導体記憶装置及びその製造方法について、図1から図11を用いて説明する。まず、半導体記憶装置について、図1から図7を用いて説明する。この半導体記憶装置は、図1の回路図に示すように、2組のドライバトランジスタ11、ロードトランジスタ12、アクセストランジスタ13を備えるメモリセル10が2次元配列されたメモリセルアレーを備える。この半導体記憶装置は、6つのトランジスタを有するタイプのSRAMである。このうち一つのメモリセル10の配線について、図1を用いて説明する。このメモリセル10では、2種類のゲート配線を有している。即ち、ドライバトランジスタ11とロードトランジスタ12とを接続する第1ゲート配線3a、3bと、アクセストランジスタ13とワードラインWLとを接続している第2ゲート配線3c、3dとを備えている。この第1ゲート配線3a、3b及び第2ゲート配線3c、3dは、図2の平面図に示すように、ノッチ部や突起部のない直線状の側辺を有する長方形状であって、長手方向がアクセストランジスタ13のゲート幅方向にわたって互いに平行にレイアウトされている。さらに具体的には、各ゲート配線3は、ワードラインの長手方向に平行にレイアウトされている。これによって、精度良く第1及び第2ゲート配線3a、3b、3c、3dを形成できるので、各トランジスタの特性を安定化させることができる。そこで、半導体記憶装置として、安定した特性を得ることができる。なお、ワードラインの長手方向を第1方向とする。また、この第1方向に直交する方向を第2方向とする。
A semiconductor memory device and a manufacturing method thereof according to
なお、特開2000−124332号公報、特開2000−208643号公報、特開2000−31298号公報には、直線的に配置されたゲート配線を備えたSRAMが記載されている。しかし、これらの公報に記載されたSRAMでは、いずれもゲート配線に直接コンタクトホールを形成してコンタクトをとっており、実際にはゲート配線にコンタクトをとるためのカバーマージンが必要となるためゲート配線は変形したり、余分な幅を設けられている。このため、本発明のようにノッチ部や突起部のない直線状の側辺を有する長方形状のゲート配線は得られない。ここで「ノッチ部」とは、切り欠きや凹部をいう。したがって、「直線状」とは、実質的な直線をなしていることをいう。 Note that Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-124332, 2000-208643, and 2000-31298 describe SRAMs having gate wirings arranged linearly. However, in all of the SRAMs described in these publications, a contact hole is directly formed in the gate wiring to make a contact, and a cover margin for actually contacting the gate wiring is required. Is deformed or provided with extra width. For this reason, a rectangular gate wiring having a straight side with no notch or protrusion as in the present invention cannot be obtained. Here, the “notch portion” means a notch or a recess. Therefore, “linear” means that a substantially straight line is formed.
また、この半導体記憶装置では、米国特許第5541427号に記載されているローカル・インタ・コネクタ(LIC)を用いて各ゲート配線とのコンタクトをとっている。即ち、各ゲート配線とのコンタクトは、ゲート配線上に直接形成したビアホールを介してコンタクトをとるのではなく、タングステン・ダマシンによって形成されたローカル・インタ・コネクタ(LIC)によってコンタクトをとっている。このようにLICを利用することによって、各ゲート配線形成にあたってコンタクト用のカバーマージンを設ける必要がなく、ノッチ部や突起部のない直線状の側辺を有する長方形状のゲート配線をレイアウトすることができる。また、第1ゲート配線3a、3bと第2ゲート配線3c、3dとを互いに平行にレイアウトしているので、フォトリソグラフィによってゲート配線を形成する工程において、干渉によるパターン歪みを抑制することができる。そこで、フォトリソグラフィにおける光近接効果を抑制することができる。これによって、ゲート配線を微細化することができる。
Further, in this semiconductor memory device, a contact is made with each gate wiring using a local interconnector (LIC) described in US Pat. No. 5,541,427. That is, the contact with each gate wiring is not made through a via hole directly formed on the gate wiring but by a local interconnector (LIC) formed by tungsten damascene. By using the LIC in this way, it is not necessary to provide a cover margin for contact when forming each gate wiring, and it is possible to lay out a rectangular gate wiring having a straight side without a notch or a protrusion. it can. In addition, since the
さらに、この半導体記憶装置の構成について説明する。この半導体記憶装置は、図1の等価回路図に示すように、1つのメモリセル10に第1組及び第2組のドライバトランジスタ11、ロードトランジスタ12、アクセストランジスタ13を備えたSRAMである。また、一つのメモリセル10は、図1及び図2に示すようにワードラインWLの長手方向がビットラインBITの長手方向よりも長い構成を有している。なお、図2は、各ゲート配線3a、3b、3c、3dと各ローカル・インタ・コネクタ(LIC)5a、5b、5c、5dとの接続を中心に示す平面図である。ドライバトランジスタ11とロードトランジスタ12とを接続する第1ゲート配線3a、3bは、それぞれダマシンプロセスによるタングステン(W)の第1ローカル・インタ・コネクタ(LIC)5a、5bによって、同一メモリセル中のもう一組のドライバトランジスタ11及びロードトランジスタ12とコンタクトをとっている。また、アクセストランジスタ13と接続された第2ゲート配線3c、3dは、それぞれ第2LIC5c、5dによってワードラインとコンタクトをとっている。なお、メモリセル内のインバータのクロスカップル配線は、LICを用いて配線され、ビットラインは第2金属配線、VDD線は第2金属配線、GND線は第2金属配線で形成されている。
Further, the configuration of this semiconductor memory device will be described. As shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 1, this semiconductor memory device is an SRAM that includes a first set and a second set of driver transistors 11, a load transistor 12, and an
さらに、この半導体記憶装置の半導体基板1の基板面から垂直方向の構成について、図3から図7を用いて説明する。このうち、図3から図6は、図2の各切断線に沿って切断した断面図である。まず、この半導体記憶装置の半導体基板1には、図3のワードラインの長手方向(第1方向)に沿った断面図に示すように、Pウエル領域、Nウエル領域、Pウエル領域が第1方向に沿って順に形成されている。さらに、アクセストランジスタ13、ロードトランジスタ12、ドライバトランジスタ11が、素子分離酸化膜(STI)で互いに分離されて形成されている。この半導体基板1上に、ドライバトランジスタ11とロードトランジスタ12とを接続するポリシリコンからなる第1ゲート配線3bが第1方向に沿って延在している。また、ポリシリコンからなる第2ゲート配線3cは、アクセストランジスタ13上に第1方向に沿って直線上に延在している。この第1及び第2ゲート配線3b、3cは、図3に示すように、その上に堆積させた層間絶縁膜に設けられたローカル・インタ・コネクタ用溝に埋め込まれたタングステンからなる第1及び第2ローカル・インタ・コネクタ5b、5cによってコンタクトをとっている。さらに、図4に示すように、LICはスタックビアホールによって第1金属配線層に接続されている。また、図5に示すように、タングステンからなる第1LIC5b、5aが埋め込まれている。さらに、図6に示すように、ゲート配線3とLIC5との接続では、マスクずれが起きた場合にもサイドウオール幅分のずれを許容できる。また、この半導体記憶装置の配線に関する構成を図7の平面図に示す。なお、この図7では、上面から層間絶縁膜を除いて配線に関する構成のみを示している。
Further, the configuration in the direction perpendicular to the substrate surface of the
次に、この半導体記憶装置の製造方法について、図8から図11を用いて説明する。この半導体記憶装置は、以下の工程によって作製される。
(1)半導体基板1を準備する。
(2)半導体基板1の所定箇所に素子分離用酸化膜(STI:Shallow Trench Isolation)2を形成する。
(3)所定箇所にイオン注入して、ウエル領域を形成する。この場合、図8に示すように、半導体基板1上にPウエル領域、Nウエル領域、Pウエル領域を順に配列するように各ウエル領域を順に形成する。なお、この配列方向を第1方向とする。この第1方向は、一つのメモリセル10の長辺方向になる。
(4)ゲート酸化膜を堆積させた後、ゲート配線となるポリシリコン配線層3を堆積させる。
(5)次いでイオン注入してトランジスタ11、12、13を作成する。
(6)その後、パターニングを行う(図8)。これによって第1ゲート配線3a、3b及び第2ゲート配線3c、3dを形成する。この第1ゲート配線3a、3bは、図8に示すように、ドライバトランジスタ11とロードトランジスタ12とを接続し、第1方向に沿って直線状に配置されている。また、第2ゲート配線3c、3dは、アクセストランジスタ13に接続され、第1方向に沿って直線状に配置されている。それぞれのゲート配線3はノッチ部や突起部のない直線状の側辺を有する長方形状であり、規則正しく配置されている。このためパターニングにおいて、微細化の精度を向上させることができる。
Next, a method for manufacturing this semiconductor memory device will be described with reference to FIGS. This semiconductor memory device is manufactured by the following steps.
(1) The
(2) An element isolation oxide film (STI: Shallow Trench Isolation) 2 is formed at a predetermined location of the
(3) Ion implantation is performed at a predetermined location to form a well region. In this case, as shown in FIG. 8, each well region is formed in order so that a P well region, an N well region, and a P well region are arranged in order on the
(4) After depositing a gate oxide film, a
(5) Next, ions are implanted to form
(6) Thereafter, patterning is performed (FIG. 8). Thereby, the
(7)サイドウオール4を形成する。
(8)イオン注入により、ソースS及びドレインDを形成する。
(9)CoSi2層を形成する。
(10)エッチングストッパ膜を堆積させる。
(11)平坦化絶縁膜6aを堆積させる。
(12)ローカル・インタ・コネクタLIC(Local Inter Connect)用マスクで平坦化絶縁膜6aをエッチングする。このとき、エッチングをエッチングストッパで止める。
(13)平坦化絶縁膜6aをエッチングして露出させたエッチングストッパ膜を除去し、LIC用溝とする。
(14)LIC用溝にタングステン(W)を堆積させ、次いで、平坦化し、溝内にのみタングステンを残し(Wダマシン法)、タングステンLIC5を形成する。第1LIC5a、5b及び第2LIC5c、5dを形成することができる。このLIC5a、5b、5c、5dを介してゲート配線とのコンタクトをとることができるので、コンタクト用のマージンを設けるためゲート配線の形状を変形させる必要がない。なお、第1LIC5a、5bについてのダマシン法は、配線のみを形成するシングルダマシン法を用いることができる。
(15)平坦化絶縁膜6bを堆積させる。
(16)スタックビアホール7用の孔を開ける。
(17)タングステンLIC5部分とスタックビアホール7以外のタングステンを除去する(図9)。これによって第2ゲート配線3c、3dから第2LIC5c、5dを介してワードラインWLへの接続用のスタックビアホール7を形成することができる。
(7) The
(8) Source S and drain D are formed by ion implantation.
(9) A CoSi2 layer is formed.
(10) Deposit an etching stopper film.
(11) Deposit the planarization insulating film 6a.
(12) The planarization insulating film 6a is etched with a mask for a local interconnector (LIC). At this time, etching is stopped by an etching stopper.
(13) The etching stopper film exposed by etching the planarization insulating film 6a is removed to form a groove for LIC.
(14) Tungsten (W) is deposited in the groove for LIC and then flattened, leaving tungsten only in the groove (W damascene method) to form tungsten LIC5. The first LICs 5a and 5b and the second LICs 5c and 5d can be formed. Since the contact with the gate wiring can be made through the LICs 5a, 5b, 5c and 5d, it is not necessary to change the shape of the gate wiring in order to provide a margin for contact. The damascene method for the first LICs 5a and 5b can be a single damascene method in which only wiring is formed.
(15) Deposit the planarization insulating film 6b.
(16) Open a hole for the stacked via
(17) Tungsten other than the
(18)全面に第1金属層8を堆積させる。
(19)第1金属配線用マスクによって所定箇所以外の第1金属層8を除去する。これによって、図10に示すように、第1金属配線8からなるワードラインWLを形成することができる。
(20)層間絶縁膜6cを堆積させる。
(21)第1ビアホール14の孔を開ける。
(22)第1ビアホール14内にタングステンを埋め込み、それ以外のタングステンをエッチングで除去する(図10)。これにより、第1金属配線8からさらに上層への電気的接続を形成することができる。
(18) The
(19) The
(20) Deposit an interlayer insulating film 6c.
(21) Open the first via
(22) Tungsten is buried in the first via
(23)第2金属層9を堆積させ、所定箇所以外の第2金属層9を除去する。これにより、第2金属配線9からなるビットライン、VDD線、GND線、を形成することができる。
(24)層間絶縁膜6dを堆積させる。
(25)第2ビアホールの孔をエッチングで開ける。
(26)第2ビアホール内にタングステンを埋め込み、それ以外のタングステンをエッチングで除去する。
(27)第3金属配線層15を堆積させ、所定箇所以外の第3金属配線層15を除去する(図11)。
(23) The
(24) An interlayer insulating film 6d is deposited.
(25) Opening the second via hole by etching.
(26) Tungsten is buried in the second via hole, and other tungsten is removed by etching.
(27) The third
以上の工程によって、上記半導体記憶装置を得ることができる。この半導体記憶装置の製造方法では、ノッチ部や突起部のない直線状の側辺を有する長方形状の第1及び第2ゲート配線3を備えた半導体記憶装置を作製することができる。さらに、第1及び第2ゲート配線3をワードラインの長手方向に沿って規則正しくレイアウトすることができる。これによって、この半導体記憶装置を構成するドライバトランジスタ11、ロードトランジスタ12、アクセストランジスタ13等のトランジスタ特性を安定化及び均一化させることができる。そこで、半導体記憶装置としての安定した特性を得ることができる。
Through the above steps, the semiconductor memory device can be obtained. In this method of manufacturing a semiconductor memory device, it is possible to manufacture a semiconductor memory device including the first and
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る半導体記憶装置について、図12から14における4つのメモリセルの構成を示す平面図を用いて説明する。この半導体記憶装置は、実施の形態1に係る半導体記憶装置と比較すると、図12の平面図に示すように、第1ゲート配線3a、3bと第2ゲート配線3c、3dとの長手方向における間隔(ピッチ)d1を実質的に等しくしている点で相違する。これにより、フォトリソグラフィ工程において、光近接効果の発生を抑制することができるので、光近接効果補正(OPC)のためにゲート配線の形状を変形させる必要がなくなる。そこで、転写マージン不足によって生じる歩留まり低下を招かないようにすることができる。また、転写解像度を向上させることができる。
A semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to plan views showing configurations of four memory cells in FIGS. Compared with the semiconductor memory device according to the first embodiment, this semiconductor memory device has a distance in the longitudinal direction between the
なお、この半導体記憶装置は、図13の平面図に示すように、4つのメモリセルが一つの繰返しユニットとして構成されている。即ち、メモリセル10aとメモリセル10bとは、ゲート配線の構成について互いに鏡面対称性を有している。また、メモリセル10aとメモリセル10cとも互いに鏡面対称性を有している。従って、メモリセル10aとメモリセル10dとは同一のゲート配線の構成を有し、メモリセル10bとメモリセル10cとは同一のゲート配線の構成を有する。なお、繰返しユニットは上記の場合に限定されず、ゲート配線の構成を適宜選択して複数のメモリセルを含む繰返しユニットを構成してもよい。
In this semiconductor memory device, as shown in the plan view of FIG. 13, four memory cells are configured as one repeating unit. That is, the memory cell 10a and the memory cell 10b have mirror symmetry with respect to the configuration of the gate wiring. Also, the memory cell 10a and the memory cell 10c have mirror symmetry with respect to each other. Therefore, the memory cell 10a and the
また、この半導体装置の別の場合として、図14の平面図に示すように、一つのメモリセル10aのゲート配線の構成をそのまま繰返しユニットとしてメモリセルアレーが構成されていてもよい。この場合、各メモリセル10b、10c、10dは、メモリセル10aと同一のゲート配線の構成を有する。
As another case of this semiconductor device, as shown in the plan view of FIG. 14, a memory cell array may be configured by using the gate wiring configuration of one memory cell 10a as it is as a repeating unit. In this case, each of the
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る半導体記憶装置について説明する。この半導体記憶装置は、実施の形態2に係る半導体記憶装置と比較すると、第1ゲート配線3a、3bと第2ゲート配線3c、3dとにおいて、長手方向の各ゲート配線の長さ及び間隔が実質的に等しいことに加えて、さらに長手方向に垂直方向(第2方向)の各ゲート配線の幅及び間隔が実質的に等しい点で相違する。これにより、フォトリソグラフィ工程において、光近接効果を抑制することができるので、この光近接効果補正(OPC)のためにゲート配線の形状を変形させる必要がなくなる。そこで、転写マージン不足によって生じる歩留まり低下を招かないようにすることができる。また、規則的なレイアウトパターンを用いることで超解像技術を利用して高精度に転写することができる。
A semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention will be described. Compared with the semiconductor memory device according to the second embodiment, this semiconductor memory device has substantially the same length and interval between the
また、第1及び第2ゲート配線の長さ、幅等を実質的に同一にし、各ゲート配線間の間隔を同一にすることによって、層間を埋め込む間隔が一様に保てる。そこで、層間絶縁膜として、たれ性の良いBPSG膜だけでなく、NSG膜、PSG膜等の比較的たれ性の良くない材料を利用することもできる。これによって材料選択の自由度が得られ、コストを低減できる。さらに、CMPの加工難度、設定する誘電率、ボイド発生の難易、ソフトエラー等の条件に応じて層間絶縁膜の材料を選択できる。 Further, by making the length and width of the first and second gate wirings substantially the same and by making the spacings between the gate wirings the same, the spacing between the layers can be kept uniform. Therefore, as the interlayer insulating film, not only a BPSG film having good sagging properties but also a material having relatively poor sagging properties such as an NSG film and a PSG film can be used. This provides a degree of freedom in material selection and can reduce costs. Furthermore, the material of the interlayer insulating film can be selected according to conditions such as the difficulty of CMP processing, the dielectric constant to be set, the difficulty of generating voids, and soft errors.
実施の形態4.
本発明の実施の形態4に係る半導体記憶装置について図15のグラフを用いて説明する。この図15は、ゲート配線の幅(短辺W)を0.15μmとする場合において、ゲート配線のアスペクト比xと発生欠陥数との実験的に得られた関係を示している。この半導体記憶装置は、第1及び第2ゲート配線の長辺(L)/短辺(W)のアスペクト比xが5以上である。このようにゲート配線のアスペクト比を5以上とすることで、図15に示すように、転写時のパターン飛びなどの欠陥発生数を大幅に減少させることができる。
A semiconductor memory device according to
1 半導体基板、2 素子分離酸化膜、3a、3b、3c、3d ポリシリコン配線層(ゲート配線層)、4 サイドウオール、5a、5b、5c、5d タングステン配線層(LIC配線層)、6a、6b、6c 層間絶縁膜、7 スタックビアホール(タングステン埋め込み)、8 第1金属配線層、9 第2金属配線層、10 メモリセル、11 ドライバトランジスタ、12 ロードトランジスタ、13 アクセストランジスタ、14 第1ビアホール、15 第3金属配線層、55a、55b、55c、55d ゲート配線、57 ビアホール、60 メモリセル、61 ドライバトランジスタ、62 ロードトランジスタ、63 アクセストランジスタ
1 semiconductor substrate, 2 element isolation oxide film, 3a, 3b, 3c, 3d polysilicon wiring layer (gate wiring layer), 4 side wall, 5a, 5b, 5c, 5d tungsten wiring layer (LIC wiring layer), 6a, 6b 6c
Claims (1)
前記2次元配置された各メモリセルに接続され、第1方向に沿って互いに平行に配置された複数のワードラインと、
前記各メモリセルに接続され、前記第1方向と直交する第2方向に沿って互いに平行に配置された複数のビットラインと、
第1組の前記ドライバトランジスタと前記ロードトランジスタとを接続し、直線状の側辺を有する長方形状の第1ゲート配線と、
前記アクセストランジスタと接続され、直線状の側辺を有する長方形状の第2ゲート配線と、
前記第1ゲート配線と、第2組の前記ドライバトランジスタと前記ロードトランジスタとを接続する第1コネクタと、
前記第2ゲート配線と前記ワードラインとを接続する第2コネクタと
を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。 A memory cell array in which memory cells each including a first set and a second set of driver transistors, load transistors, and access transistors are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate;
A plurality of word lines connected to the two-dimensionally arranged memory cells and arranged parallel to each other along a first direction;
A plurality of bit lines connected to each of the memory cells and arranged in parallel to each other along a second direction orthogonal to the first direction;
A rectangular first gate line connecting the first set of the driver transistor and the load transistor and having a straight side;
A rectangular second gate line connected to the access transistor and having a straight side;
A first connector connecting the first gate line, a second set of the driver transistor and the load transistor;
A semiconductor memory device comprising: a second connector for connecting the second gate line and the word line.
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CN115394844A (en) * | 2022-10-26 | 2022-11-25 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
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