JP2662144B2 - 集積回路 - Google Patents
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Description
その製造方法に関する。
ち動的ランダムアクセスメモリと異なり、)記憶されて
いるデータの維持のための周期的リフレッシュ信号を必
要としないため、SRAM(“静的ランダムアクセスメ
モリ”)と称される。SRAM内のビット状態は、“フ
リップフロップ”と称される回路を形成する一対の交差
結合(cross-coupled)インバータ内に記憶される。
ぞれの電圧は、回路の動作が一つの出力を高電位に、他
方の出力を低電位にするため、二つの可能な電圧値のう
ち一つの電圧においてのみ安定である。フリップフロッ
プは回路に電力が供給される限り、与えられた状態を維
持するが、十分な振幅のトリガ電圧や、適当な入力まで
の時間間隔が与えられると、状態変化する(すなわちフ
リップする)ようにできる。
増加してきている。密度増加のほとんどが、より小さい
線幅の使用に起因する。線幅が1ミクロンを下回ると、
ステッパーレンズ非点収差による問題のために、不可能
でないにしても、回路の全印刷部分において一定の線幅
を維持することが極めて困難になる。しばしば、ある方
向の線は、他の方向の線より一貫して大きい幅を有す
る。
は、上述のリソグラフィー法によって形成されるゲート
を利用する。上述の線幅の変化は、ゲートの大きさに影
響し、従って素子動作および最終的にはセル動作に影響
を及ぼす。
ンジスタの一つを、適当なプルダウントランジスタに接
続する方法についてである。接続はしばしば、ゲート上
の窒化物上部層、および追加の処理ステップを必要とす
る。
ンジスタとプルダウントランジスタの間の相互接続を含
む。本実施例は、ゲート構造、ゲート近隣のソースまた
はドレーン、ゲートを被覆する第一の絶縁材料、第一の
絶縁材料を被覆する第一の導電性材料層、および第一の
導電性材料層を少なくとも部分的に被覆する第二の絶縁
材料を含む。第一および第二の絶縁材料はそれぞれ第一
および第二の開口部を有し、それらの開口部は共にソー
スまたはドレーン領域を露出させる。第二の導電性材料
層は第二の絶縁材料を部分的に被覆し、ソースまたはド
レーン領域と第一の導電性材料層とに接続している。
コンである。第一の層は一つのプルダウントランジスタ
のゲートに接続し、続いて行われるエッチングに際して
他のプルダウントランジスタのゲートを遮蔽する。第二
の層は、他の機能も行う一方、第一の層および一つのア
クセストランジスタのドレーンに接続され、従って接点
(例えば図1の符号15)を形成する。
含むSRAMセルは、フリップフロップとして動作す
る。ゲート19および21を有するトランジスタは、ア
クセストランジスタとして動作する。例えば、トランジ
スタ19が作動している場合、接点17に現れる論理1
は接点15に伝送される。接点15はプルダウントラン
ジスタ23のゲートに接続されている。プルダウントラ
ンジスタ23は導電状態になり、接点13に論理0を与
える。
ンジスタ25を停止させる。結果として接点15におい
て、負荷27を通して論理1が観測される。従って連動
するトランジスタ23および25はラッチ回路として機
能する。接点13または15に低論理(0)または高論
理(1)が与えられると、それは回路によって、動的に
増幅された状態に維持される。
ここでは、図1の回路が小さいセル内において動作し、
なおかつ良好な動作特性を示すことを目的として以下の
実施例を説明する。
めに、しばしばアクセストランジスタおよびプルダウン
トランジスタのゲートを、種々の方向に延長せざるをえ
ない。しかし、通常半導体製造において使用されるリソ
グラフィーのステッパーレンズにおける非点収差によ
り、ゲートを異なる方向に延長した場合にゲート幅が変
化してしまう。この理由は、多くのステッパーレンズ
は、特定の物体方向に対する焦点面が平面状であり、他
の方向よりも光軸対ウェーハの傾きの少ない非点収差像
面湾曲を示すからである。
(一般に非点収差の影響が最も少ない方向)に延長させ
ることによって、非点収差の問題を解決する。非点収差
像面湾曲の検出および測定方法は、“潜像を利用した半
導体集積回路製造方法(Semiconductor Integrated Cir
cuit Fabrication Utilizing Latent Imaging)”と題
する、本出願人による米国特許出願番号第664,18
7号に記載されている。
域の下には適当な半導体接合が存在する。説明の便宜
上、種々のチノックス領域が図1の接点に関連するとす
る。図2から5のゲートおよびチノックス領域は、一般
に一定縮尺で描かれている。(図2から5において、中
間レベルの酸化物層およびゲート酸化物が省略されてい
る。)さらに図2において、拡大されたポリシリコンラ
ンディングパッドが省略されている。
0は図1の回路図のゲート19および20を構成する。
図1の回路図の接点17および11は図2において、そ
れぞれ対応するチノックス領域によって示される。同様
に図1の接点15および13も、図2において対応する
チノックス領域によって示される。図2のポリシリコン
ストライプ25は、図1の左側のプルダウントランジス
タ25のゲートである。
5はポリシリコンストライプ20に平行である。同様に
図2のポリシリコンストライプ23は、図1の回路の右
側のプルダウントランジスタ23のゲートに対応する。
ポリシリコンストライプ23はポリシリコンストライプ
25および20に平行である。従って全てのゲートは平
行に設計される。ゲート25は接点15とVSS領域の
間に、ゲート23は接点13とVSS領域の間にある。
好ましくなるように設計される。レンズの非点収差は、
試験パターンラインの設置や、どの方向において非点収
差が最も良好であるかを決定するSEM分析を含む種々
の技術によって評価される。
4,187号に記載されている、ホトレジスト内の潜像
の評価も行われる。適切な方向が決定され、ステッパー
レンズが選択された方向の物体のために活用された後、
図2に従ったセル設計が行われる。
0、25および23示している点において図2に類似し
ている。しかし図3にはポリシリコンパッド26、28
が追加される。便宜上、ポリシリコンパッド26、28
はポリシリコンストライプ20、25および23と同時
に形成される。
おいていくらかポリシリコンストライプ20、23およ
び25と異なるが、それらの存在と位置はSRAMセル
のトランジスタの動作に影響しない。
に本実施例のポリシリコンゲートは全てケイ化物であ
る。
セル設計の可能性が示される。図4において、追加され
た層は従来“ポリ2”と称される。酸化物層が図2のゲ
ートレベルポリ1上に堆積され、ポリ2層とランディン
グパッド28の間の接続のために、上部の酸化物層内の
ランディングパッド28に適当な開口部が設けられる。
図4においてパターンが描かれたポリシリコンパッド3
1、33、および35が形成される。
いて行われるビットライン接続のために、拡大されたラ
ンディングパッドを提供する。ポリシリコン層35はウ
ィンドウを通してポリシリコンパッド28に接続され
る。ポリシリコン層35は、ゲート25に対して、いか
なる直接的電気接続も形成しない。ポリシリコン層35
は続いて行われるエッチングからゲート25を保護す
る。
域15を部分的に被覆する。しかし中間レベル酸化物層
(図6の符号51)の存在のため、この製造段階では、
ポリシリコン層35とチノックス領域15の間は電気的
に接続されていない。ポリシリコン層35の存在によ
り、ゲート25をチッ化物のような保護材料で被覆する
必要がなくなる。
僅かな不整列はポリシリコン層35に接続するだけでゲ
ート25を損傷しないため、連続するウィンドウをチノ
ックス領域15に整列させる必要はない。
と、チノックス領域15の一部を被覆する様子が示され
る。酸化物層51(図2から5には示されていない)
は、ポリシリコン層35がチノックス領域15付近の接
合点に接続することを防ぐ。さらに、もう一つの酸化物
層53がポリシリコン層35上に堆積される。
においてもう一つの酸化物層(例えば図6、7の53)
が堆積され、適当な位置にウィンドウが設けられ、第三
のポリシリコン層60が堆積され、パターンが描かれ
る。特に、チノックス領域13上に一つ、チノックス領
域15上に一つ、合計二つのウィンドウが設けられる。
ように堆積され、パターンが描かれる。ポリシリコン層
60の一部分41は、チノックス領域13上に堆積され
た場合、ポリシリコンパッド26を介してポリシリコン
ゲート25とチノックス領域13の間の電気的接続を提
供する。従って、ポリシリコンパッド41は、図1にお
いて左側のプルダウントランジスタと接点13の間の交
差接続を提供する。
シリコン層35とポリシリコンパッド28間の接続を介
して、ウィンドウ100が設置されている接点(チノッ
クス15)と、ゲート23の間の電気的接続を提供す
る。
領域15とゲート23の間に電気的接続を提供する様子
が示される。図7の構造は、酸化物層53内にウィンド
ウが設置され、層60のポリシリコン部分43が堆積さ
れた後の図6の構造である。図7の構造はいくつかの利
点を有する。ポリシリコン層35は、ウィンドウ設置過
程におけるエッチングから、ゲート25を保護する。
00は正確な位置にある必要がない。すなわち、ウィン
ドウの大きさは、チノックス領域15の大きさを越え、
ゲート25上に延長している。しかし、保護ポリシリコ
ン層35のため、ゲート25を損傷する危険はない。さ
らに図7によると、ポリシリコン部分43はポリシリコ
ン層35および接合点15に接続している。従って図5
における、ポリシリコン層43は図1のゲート23と接
点15の間の必要な相互接続を提供する。
分は、VDDラインを形成するために、導体46(VD
D領域)として、負荷27,29を介して、ソースまた
はドレーン領域15、13に接続されている。(ポリシ
リコン部分41、43および45は、層60の一部分と
して同時に形成されるが、説明の便宜上個別に称す
る。)
し、符号で示す領域内のドーピングされない部分を除去
して抵抗負荷を構成することにより、ポリシリコン部分
43および41内に、負荷27および29がそれぞれ形
成される。ドーピングはマスクを使用して行われる。
ィングパッド31および33の付近のランディングパッ
ドに取り付けられる。ランディングパッドは、ビットラ
インのためのマスクの大きな不整合に対応できる。
較的均一な幅のゲートが製造可能である。さらに第一お
よび第二のポリシリコン導電層がソース/ドレーンに接
続されるため、アクセストランジスタとプルダウントラ
ンジスタの間の接点が形成される。
びチノックス領域の概略を示す上視図である。
びチノックス領域の概略を示す上視図である。
の上視図である。
の上視図である。
層) 41 ポリシリコン層一部分 43 ポリシリコン層一部分 45 ポリシリコン層一部分 46 導体(VDD領域) 51 中間レベル酸化物層 53 酸化物層 60 ポリシリコン層 100 ウィンドウ
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体基板上に形成された第1と第2の
アクセストランジスタ(19,21)と第1と第2のプ
ルダウントランジスタ(25,23)とからなり、 前記第1のプルダウントランジスタ(25)のゲート
が、第2のプルダウントランジスタ(23)と第2のア
クセストランジスタ(21)の第2共通ソースまたはド
レーン領域(13)に接続され、 第2のプルダウントランジスタ(23)のゲートが、第
1のプルダウントランジスタ(25)と第1のアクセス
トランジスタ(19)の第1共通ソースまたはドレーン
領域(15)に接続され、前記第1のアクセストランジスタ(19)と第1のプル
ダウントランジスタ(25)の、それぞれのソース領域
とドレーン領域(15,17)を結んだチャネル方向
は、同一の第1直線上にあり、 前記第2のアクセストランジスタ(21)と第2のプル
ダウントランジスタ(23)の、それぞれのソース領域
とドレーン領域(13,11)を結んだチャネル方向
は、同一の第2直線上にあり、 前記第1直線と第2直線は、ほぼ平行であり、 前記第1と第2の共通ソースまたはドレーン領域(1
5、13)にそれぞれ負荷(27,29)を介して接続
される接続導体(46)と、 前記2個のアクセストランジスタ(19,21)のゲー
トは、前記第1直線に直交するほぼ直線状の導体(2
0)で接続される 半導体メモリからなる半導体集積回路
において、 前記第1のプルダウントランジスタ(25)のゲートを
被覆する第一の絶縁材料層(51)と、 前記第一の絶縁材料(51)上に形成され、前記第1の
プルダウントランジスタ(25)の第1共通ソース領域
またはドレーン領域(15)と、前記第2のプルダウン
トランジスタ(23)のゲートとを接続する第一の導電
性材料層(35)と、 前記第一の導電性材料層(35)を少なくとも部分的に
被覆する第二の絶縁材料層(53)と、 前記第二の絶縁材料層(53)上に形成され、前記第2
のプルダウントランジスタ(23)の第2共通ソース領
域またはドレーン領域(13)と、前記第1のプルダウ
ントランジスタ(25)のゲートとを接続する第二の導
電性材料層(41)と、 からなり、 前記第一および第二の絶縁材料層(51、53)が、そ
れぞれ第一および第二の開口部(100)を有し、前記
開口部が共に前記第1共通ソース領域またはドレーン領
域(15)を露出させ、前記接続導体(46)の負荷(27,29)を越える部
分(43)が、前記第1ソースまたはドレーン領域(1
5)で第一の導電性材料層(35)に接続されている こ
とを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項2】 前記第二の開口部(100)が、前記第
1のプルダウントランジスタ(25)のゲート上に延長
されることを特徴とする、請求項1記載の回路。 - 【請求項3】 前記第一の導電性材料層(35)が、前
記第2のプルダウントランジスタ(23)の第2ソース
またはドレーン領域(13)を少なくとも部分的に被覆
することを特徴とする、請求項1記載の回路。
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