JP3381935B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JP3381935B2 JP02017592A JP2017592A JP3381935B2 JP 3381935 B2 JP3381935 B2 JP 3381935B2 JP 02017592 A JP02017592 A JP 02017592A JP 2017592 A JP2017592 A JP 2017592A JP 3381935 B2 JP3381935 B2 JP 3381935B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関し、特に、SRAM(tatic andom ccess em
ory)を備えた半導体集積回路装置に適用して有効な技術
に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平3−234055号公報に揮発性
半導体記憶装置としてのSRAMが記載されている。こ
の種のSRAMは相補性データ線とワード線との交差部
毎に1〔bit〕 の情報を記憶するメモリセルが配置され
る。
【0003】前記メモリセルはフリップフロップ回路及
び2個の転送用MOSFET(etal xide emicon
ductor ield ffect ransistor)で構成される。転
送用MOSFETは、フリップフロップ回路の入出力端
子に一方の半導体領域を接続し、相補性データ線に他方
の半導体領域を接続する。この転送用MOSFETは、
ゲート電極をワード線に接続し、このワード線で導通、
非導通が制御される。フリップフロップ回路は、情報蓄
積部として構成され、2個の駆動用MOSFET及び2
個の負荷用MOSFETで構成される。駆動用MOSF
ETは、一方の転送用MOSFETの一方の半導体領域
にドレイン領域を接続し、基準電圧線(ソース線)にソ
ース領域を接続する。駆動用MOSFETのゲート電極
は他方の転送用MOSFETの一方の半導体領域に接続
される。負荷用MOSFETは、一方の転送用MOSF
ETの一方の半導体領域にドレイン領域を接続し、電源
電圧配線(ソース線)にソース領域を接続する。
【0004】前記メモリセルは、2個のうち、一方の転
送用MOSFETの活性領域及びゲート電極を含む平面
形状に対して他方の転送用MOSFETの平面形状が点
対称で構成される。メモリセルの一方の転送用MOSF
ETのゲート幅方向(又はゲート長方向)は他方の転送
用MOSFETのゲート幅方向(又はゲート長方向)に
対して平行に設定される。
【0005】また、メモリセルは、同様に、2個のう
ち、一方の駆動用MOSFETの活性領域及びゲート電
極を含む平面形状に対して他方の駆動用MOSFETの
平面形状が点対称で構成される。メモリセルの一方の駆
動用MOSFETのゲート幅方向(又はゲート長方向)
は他方の駆動用MOSFETのゲート幅方向(又はゲー
ト長方向)に対して平行に設定されるとともに、転送用
MOSFETのゲート幅方向に対して垂直に設定され
る。
【0006】メモリセルの一方の転送用MOSFETの
一方の半導体領域、一方の駆動用MOSFETのドレイ
ン領域の夫々は一体に構成され、一方の半導体領域、ド
レイン領域の夫々の周囲を取り囲み規定する素子分離絶
縁膜の一部が省略される。一体化された領域を除き、一
方の転送用MOSFET、一方の駆動用MOSFETの
夫々の周囲つまり活性領域の周囲は素子分離絶縁膜で取
り囲まれ規定される。同様に、メモリセルの他方の転送
用MOSFETの一方の半導体領域、他方の駆動用MO
SFETのドレイン領域の夫々は一体に構成され、他方
の転送用MOSFET、他方の駆動用MOSFETの夫
々は素子分離絶縁膜で周囲が規定される。
【0007】メモリセルの負荷用MOSFETは駆動用
MOSFETの上部に絶縁膜を介在して配置される。
【0008】前記メモリセルは、転送用MOSFETの
ゲート幅方向と一致する方向(X方向)に複数個配列さ
れるとともに、転送用MOSFETのゲート長方向と一
致する方向(Y方向)に複数個配列される。表現を変え
れば、メモリセルは、駆動用MOSFETのゲート幅方
向と一致する方向(Y方向)に複数個配列されるととも
に、駆動用MOSFETのゲート長方向と一致する方向
(X方向)に複数個配列される。つまり、前記メモリセ
ルは、マトリックス状に複数個配列され、メモリセルア
レイを構成する。
【0009】SRAMは、メモリセルアレイの周囲に配
置される周辺回路が相補型MOSFET(omplementa
ry etal xide emiconductor Field Effect Tr
ansistor)で構成される場合、ウエル構造が採用され
る。周辺回路は、デコーダ回路、ドライバー回路、セン
スアンプ回路等、メモリセルアレイに配列されたメモリ
セルの回路動作を直接制御する直接周辺回路、入出力回
路、アドレスバッファ回路等、前記直接周辺回路の回路
動作を制御する間接周辺回路のいずれも含む。ツインウ
エル構造が採用される場合、周辺回路の回路動作でメモ
リセルに記憶された情報に変動を与えない目的で、周辺
回路が配置されるウエル領域に対して、メモリセルアレ
イは電気的に独立に設定されたウエル領域に配置され
る。
【0010】メモリセルアレイが配置されたウエル領域
は、前記メモリセルアレイの外周領域であって、前記ウ
エル領域の周辺領域にガードリング領域が配置される。
ガードリング領域は、ウエル領域の素子分離絶縁膜で幅
方向が規定された活性領域の主面に配置された半導体領
域を主体に構成される。このガードリング領域を構成す
る半導体領域は、前記ウエル領域と同一導電型でかつ高
い不純物濃度で構成され、固定の電源が供給される。ガ
ードリング領域はウエル領域への固定電源の供給を主目
的として構成される。
【0011】また、メモリセルアレイが配置されたウエ
ル領域は、メモリセルアレイの中央領域での電位変動を
抑制する目的で、固定の電源を供給する領域所謂ウエル
コンタクト領域が配置される。通常、ウエルコンタクト
領域は、1個のメモリセルアレイを複数個に分割し、複
数個のサブメモリセルアレイを構成し、このサブメモリ
セルアレイ間に配置される。
【0012】なお、シングルウエル構造が採用される場
合は、メモリセルアレイはウエル領域又は半導体基板に
配置される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前述のS
RAMの開発に先立ち、以下の点について配慮がなされ
ていないことを見出した。
【0014】(1)前述のSRAMのメモリセルアレイ
において、複数個のメモリセルは、メモリセルの転送用
MOSFET及び駆動用MOSFETがX方向、Y方向
の夫々の配列方向にメモリセル毎に線対称に設定され配
列される。つまり、メモリセルアレイの中央領域は、メ
モリセルの配列方向において、メモリセルの転送用MO
SFET、駆動用MOSFETの夫々が配置されると、
素子分離絶縁膜を介在し、配列方向の次段のメモリセル
の駆動用MOSFET、転送用MOSFETの夫々が配
置され、メモリセルの配列には周期性(規則性)があ
る。
【0015】一方、メモリセルアレイの端部つまりガー
ドリング領域に隣接する領域、サブメモリセルアレイの
端部つまりウエルコンタクト領域に隣接する領域におい
ては、メモリセルの配列が途切れ、メモリセルの配列の
周期性に乱れが発生する。
【0016】メモリセルの転送用MOSFET、駆動用
MOSFETは、以下の製造プロセスを経て形成され
る。
【0017】まず、半導体基板の主面にウエル領域を形
成した後に、ウエル領域の主面の非活性領域に素子分離
絶縁膜を形成し、ウエル領域の主面に素子分離絶縁膜で
周囲を規定された活性領域を形成する。素子分離絶縁膜
は周知の基板(ウエル領域)表面の選択酸化法で形成さ
れる。
【0018】つまり、最初に、ウエル領域の主面上に酸
化珪素膜、窒化珪素膜、所謂ポジティブ型感光性樹脂膜
の夫々を順次形成する。次に、露光処理を施し、感光性
樹脂膜の非活性領域の部分を露光し、この後、現像処理
を施し、感光性樹脂膜の露光された部分を除去する。こ
の結果、感光性樹脂膜の活性領域に残存する部分がエッ
チングマスクとして形成される。次に、前記エッチング
マスクを使用し、窒化珪素膜にエッチングを施してパタ
ーンニングを行い、窒化珪素膜の非活性領域の部分が除
去し、窒化珪素膜の活性領域に残存する部分が酸化マス
クとして形成される。次に、前記エッチングマスクを除
去し、露出する酸化マスクを使用し、熱酸化処理を施す
ことにより、ウエル領域の非活性領域の主面に酸化珪素
膜で形成される素子分離絶縁膜が形成される。この素子
分離絶縁膜の形成後、酸化マスクは除去される。
【0019】次に、前記ウエル領域の主面の活性領域に
駆動用MOSFET、転送用MOSFETの夫々を形成
する。駆動用MOSFETは、ゲート絶縁膜、ゲート電
極、ソース領域及びドレイン領域の夫々を順次形成する
ことにより形成される。駆動用MOSFETのゲート電
極はSRAMの製造プロセスの第1層目ゲート電極材形
成工程において形成される。転送用MOSFETは、ゲ
ート絶縁膜、ゲート電極及びワード線、ソース領域及び
ドレイン領域の夫々を順次形成することにより形成され
る。転送用MOSFETのゲート電極はSRAMの製造
プロセスの第2層目ゲート電極材形成工程において形成
される。
【0020】次に、前記駆動用MOSFET及び転送用
MOSFETの上部に負荷用MOSFEを形成する。
【0021】次に、前記負荷用MOSFETの上部にワ
ード線(メインワード線、サブワード線)、相補性デー
タ線の夫々を形成する。これらの一連の形成工程が終了
すると、SRAMは完成する。
【0022】しかしながら、前述のSRAMの製造プロ
セスの素子分離絶縁膜の形成工程において、メモリセル
アレイの端部つまりメモリセルの配列が途切れ周期性が
乱れる領域で、感光性樹脂膜すなわちエッチングマスク
側面がだれる現象が発生した。本来、エッチングマスク
は下地の窒化珪素膜の表面に対してほぼ垂直な急峻な側
面に加工されるはずであるが、エッチングマスク側面に
だれが発生すると、結果的にエッチングマスクの平面サ
イズが露光時のフォトマスク(レチクル)からの転写サ
イズに比べて増大する。
【0023】本発明者は不良解析を行ったが、現在のと
ころ、原因が不明であるが、前述の周期性が途切れ周期
性が乱れる領域で感光性樹脂膜に何らかの応力が発生す
るのではないかと推定している。
【0024】このため、メモリセルアレイの端部におい
て、メモリセル特にガードリング領域やウエルコンタク
ト領域に最も隣接する駆動用MOSFETや転送用MO
SFETの活性領域のサイズが、メモリセルアレイの中
央領域に配置されるメモリセルのそれに比べて変化す
る。具体的には、メモリセルアレイの端部のメモリセル
において、1個のメモリセル内の一方の駆動用MOSF
ET、一方の転送用MOSFETの夫々の活性領域のサ
イズが他方の駆動用MOSFET、他方の転送用MOS
FETのそれに比べて大きくなる。特に、SRAMにお
いては、駆動用MOSFETのゲート幅寸法の変化、ゲ
ート長寸法の変化、転送用MOSFETのゲート幅寸法
の変化、ゲート長寸法の変化の夫々はβレシオを劣化す
る。βレシオは以下の式で与えられる。
【0025】
【数1】
【0026】但し、DW : 駆動用MOSFETのゲー
ト幅 DL : 駆動用MOSFETのゲート長 TW : 転送用MOSFETのゲート幅 TL : 転送用MOSFETのゲート長。
【0027】前記βレシオの劣化は、メモリセルに記憶
される情報がハイレベル側、ロウレベル側のいずれかに
偏りを生じ、メモリセルの情報保持特性(Vcc min/m
ax特性)を劣化する。また、この結果、SRAMの情報
書込み動作や情報読出し動作に誤動作が発生し、回路動
作上の信頼性が劣化する。
【0028】(2)また、前述の周期性が乱れた領域に
おいては、素子分離絶縁膜を形成する際に使用する熱酸
化マスクを形成する工程つまり窒化珪素膜のパターンニ
ング工程でもエッチング特性が変動する。同様に、前記
素子分離絶縁膜を形成する工程に限らず、メモリセルの
駆動用MOSFETのゲート電極のパターンニング工
程、転送用MOSFETのゲート電極のパターンニング
工程のいずれにおいても、周期性が乱れる領域で加工寸
法に変動を生じる。これらの変動は、前記問題点(1)
と同様に、メモリセルのβレシオを劣化し、メモリセル
の情報保持特性を劣化するので、SRAMの回路動作上
の信頼性が劣化する。
【0029】(3)前記問題点(1)、問題点(2)の
夫々を解決する技術として、メモリセルアレイの端部と
ガードリング領域又はウエルコンタクト領域との間に、
回路動作が行われないダミーとしてのメモリセルを配置
することが考えられる。しかしながら、ダミーメモリセ
ルの配置は、結果的にメモリセルアレイの総合的な占有
面積を増加することになり、SRAMの集積度が低下す
る。
【0030】本発明の目的は以下のとおりである。
【0031】(1)SRAMを備えた半導体集積回路装
置において、前記SRAMのメモリセルアレイの端部に
配置されたメモリセルの情報保持特性を向上し、SRA
Mの回路動作上の信頼性を向上する。
【0032】(2)SRAMを備えた半導体集積回路装
置において、前記目的(1)を達成するとともに、SR
AMの集積度を向上する。
【0033】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
【0034】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記のとおりである。
【0035】(1)素子分離絶縁膜でいずれもゲート幅
が規定される2個の転送用MISFET(etal nsu
lator emiconductor ield ffect ransistor)を
有するメモリセルが前記ゲート幅方向と一致する方向に
複数個配列され、この複数個配列されるメモリセルのう
ち、配列方向の初段、終段の少なくともいずれか一方の
メモリセルの一方の転送用MISFET、この一方の転
送用MISFETのゲート幅方向に一致する方向に配置
されかつ前記複数個配列されたメモリセルの外周領域に
配置された基板に固定電位を供給する半導体領域の夫々
の間が素子分離絶縁膜を介在し離隔される、SRAMを
備えた半導体集積回路装置において、前記配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルの一方の転送用MIS
FETのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜と前記基板
に固定電位を供給する半導体領域との間に活性領域を配
置し、前記一方の転送用MISFETと前記半導体領域
との間の離隔寸法に比べて、この一方の転送用MISF
ETと前記半導体領域との間に配置される前記素子分離
絶縁膜の前記離隔の方向と一致する方向の幅寸法を小さ
くする。
【0036】(2)素子分離絶縁膜でいずれもゲート幅
が規定される2個の転送用MISFETを有するメモリ
セルが前記ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列さ
れ、この複数個配列されるメモリセルのうち、配列方向
の初段、終段の少なくともいずれか一方のメモリセルの
一方の転送用MISFET、この一方の転送用MISF
ETのゲート幅方向に一致する方向に配置されかつ前記
複数個配列されたメモリセルの外周領域に配置された基
板に固定電位を供給する半導体領域の夫々の間が素子分
離絶縁膜を介在し離隔される、SRAMを備えた半導体
集積回路装置において、前記配列方向の初段、終段のい
ずれかのメモリセルの一方の転送用MISFETのチャ
ネル形成領域と前記基板に固定電位を供給する半導体領
域との間の素子分離絶縁膜の前記ゲート幅方向に一致す
る方向の幅寸法、前記配列方向の初段、終段のいずれか
のメモリセルの他方の転送用MISFETのチャネル形
成領域と配列方向の初段の次段、終段の前段のいずれか
のメモリセルの他方の転送用MISFETのチャネル形
成領域との間の素子分離絶縁膜の前記ゲート幅方向と一
致する方向の幅寸法の夫々が実質的に同一寸法で構成さ
れる。
【0037】(3)前記手段(1)又は手段(2)に記
載される、前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモ
リセルの一方の転送用MISFET、他方の転送用MI
SFETの夫々のゲート幅寸法が実質的に同一寸法で構
成される。
【0038】(4)前記手段(1)乃至手段(3)に記
載されるいずれかの配列方向の初段、終段のいずれかの
メモリセルの一方の転送用MISFETのゲート幅を規
定する素子分離絶縁膜の幅寸法又は一方の転送用MIS
FETのゲート幅寸法、配列方向の初段の次段、終段の
前段のいずれかのメモリセルの一方の転送用MISFE
Tのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜の幅寸法又は一
方の転送用MISFETのゲート幅寸法の夫々が実質的
に同一寸法で構成される。
【0039】(5)前記手段(1)乃至手段(4)のい
ずれかに記載される、基板に固定電位を供給する半導体
領域は、前記複数個配列されるメモリセルの周囲を取り
囲むガードリング領域である、又は複数個配列されるメ
モリセルの周囲に前記配列方向若しくはこの配列方向と
交差する方向に沿って所定間隔で配置された基板接続領
域(基板コンタクト領域又はウエルコンタクト領域)で
ある。
【0040】(6)素子分離絶縁膜でいずれもゲート幅
が規定される2個の駆動用MISFETを有するメモリ
セルが前記ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列さ
れ、この複数個配列されるメモリセルのうち、配列方向
の初段、終段の少なくともいずれか一方のメモリセルの
一方の駆動用MISFET、この一方の駆動用MISF
ETのゲート幅方向に一致する方向に配置されかつ前記
複数個配列されたメモリセルの外周領域に配置された基
板に固定電位を供給する半導体領域の夫々の間が素子分
離絶縁膜を介在し離隔される、SRAMを備えた半導体
集積回路装置において、前記配列方向の初段、終段のい
ずれかのメモリセルの一方の駆動用MISFETのゲー
ト幅を規定する素子分離絶縁膜と前記基板に固定電位を
供給する半導体領域との間に活性領域を配置し、前記一
方の駆動用MISFETと前記半導体領域との間の離隔
寸法に比べて、この一方の駆動用MISFETと前記半
導体領域との間に配置される前記素子分離絶縁膜の前記
離隔の方向と一致する方向の幅寸法を小さくする。
【0041】(7)素子分離絶縁膜でいずれもゲート幅
が規定される2個の駆動用MISFETを有するメモリ
セルが前記ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列さ
れ、この複数個配列されるメモリセルのうち、配列方向
の初段、終段の少なくともいずれか一方のメモリセルの
一方の駆動用MISFET、この一方の駆動用MISF
ETのゲート幅方向に一致する方向に配置されかつ前記
複数個配列されたメモリセルの外周領域に配置された基
板に固定電位を供給する半導体領域の夫々の間が素子分
離絶縁膜を介在し離隔される、SRAMを備えた半導体
集積回路装置において、前記配列方向の初段、終段のい
ずれかのメモリセルの一方の駆動用MISFETのチャ
ネル形成領域と前記基板に固定電位を供給する半導体領
域との間の素子分離絶縁膜の前記ゲート幅方向に一致す
る方向の幅寸法、前記配列方向の初段、終段のいずれか
のメモリセルの他方の駆動用MISFETのチャネル形
成領域と配列方向の初段の次段、終段の前段のいずれか
のメモリセルの他方の駆動用MISFETのチャネル形
成領域との間の素子分離絶縁膜の前記ゲート幅方向と一
致する方向の幅寸法の夫々が実質的に同一寸法で構成さ
れる。
【0042】(8)前記手段(6)又は手段(7)に記
載される、前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモ
リセルの一方の駆動用MISFET、他方の駆動用MI
SFETの夫々のゲート幅寸法が実質的に同一寸法で構
成される。
【0043】(9)前記手段(6)乃至手段(8)に記
載されるいずれかの配列方向の初段、終段のいずれかの
メモリセルの一方の駆動用MISFETのゲート幅を規
定する素子分離絶縁膜の幅寸法又は一方の駆動用MIS
FETのゲート幅寸法、配列方向の初段の次段、終段の
前段のいずれかのメモリセルの一方の駆動用MISFE
Tのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜の幅寸法又は一
方の駆動用MISFETのゲート幅寸法の夫々が実質的
に同一寸法で構成される。
【0044】(10)前記手段(6)乃至手段(9)の
いずれかに記載される、基板に固定電位を供給する半導
体領域は、前記複数個配列されるメモリセルの周囲を取
り囲むガードリング領域である。
【0045】(11)素子分離絶縁膜でいずれもゲート
幅が規定される2個の転送用MISFETを有するメモ
リセルが前記ゲート長方向と一致する方向に複数個配列
され、このゲート長方向と一致する方向に複数個配列さ
れたメモリセルの夫々に沿った一側に素子分離絶縁膜を
介在し基板に固定電位を供給する半導体領域が配置され
る、SRAMを備えた半導体集積回路装置において、前
記ゲート長方向と一致する方向に複数個配列されたメモ
リセルの夫々の一方の転送用MISFETのゲート幅を
規定する素子分離絶縁膜とこの複数個配列されたメモリ
セルの一側に沿って配置された基板に固定電位を供給す
る半導体領域との間に、前記一方の転送用MISFET
が配置される活性領域の形状と同一形状若しくは近似し
た形状の活性領域又はこの活性領域の一部が配置され
る。
【0046】(12)いずれもソース領域又はドレイン
領域の周囲の形状が素子分離絶縁膜で規定される2個の
転送用MISFETを有するメモリセルがゲート幅方向
と一致する方向に複数個配列され、このゲート幅方向と
一致する方向に複数個配列されたメモリセルの夫々に沿
った一側に素子分離絶縁膜を介在し基板に固定電位を供
給する半導体領域が配置される、SRAMを備えた半導
体集積回路装置において、前記ゲート幅方向と一致する
方向に複数個配列されたメモリセルの夫々の一方の転送
用MISFETのソース領域又はドレイン領域とこの複
数個配列されたメモリセルの一側に沿って配置された基
板に固定電位を供給する半導体領域との間に、前記一方
の転送用MISFETが配置される活性領域の形状と同
一形状若しくは近似した形状の活性領域又はこの活性領
域の一部が配置される。
【0047】(13)素子分離絶縁膜でいずれもゲート
幅が規定される2個の駆動用MISFETを有するメモ
リセルがゲート長方向と一致する方向に複数個配列さ
れ、このゲート長方向と一致する方向に複数個配列され
たメモリセルの夫々に沿った一側に素子分離絶縁膜を介
在し基板に固定電位を供給する半導体領域が配置され
る、SRAMを備えた半導体集積回路装置において、前
記ゲート長方向と一致する方向に複数個配列されたメモ
リセルの夫々の一方の駆動用MISFETのゲート幅を
規定する素子分離絶縁膜とこの複数個配列されたメモリ
セルの一側に沿って配置された基板に固定電位を供給す
る半導体領域との間に、前記一方の駆動用MISFET
が配置される活性領域の形状と同一形状若しくは近似し
た形状の活性領域又はこの活性領域の一部が配置され
る。
【0048】(14)いずれもソース領域の周囲の形状
が素子分離絶縁膜で規定される2個の駆動用MISFE
Tを有するメモリセルがゲート幅方向と一致する方向に
複数個配列され、このゲート幅方向と一致する方向に複
数個配列されたメモリセルの夫々に沿った一側に素子分
離絶縁膜を介在し基板に固定電位を供給する半導体領域
が配置される、SRAMを備えた半導体集積回路装置に
おいて、前記ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列
されたメモリセルの夫々の一方の駆動用MISFETの
ソース領域とこの複数個配列されたメモリセルの一側に
沿って配置された基板に固定電位を供給する半導体領域
との間に、前記一方の駆動用MISFETが配置される
活性領域の形状と同一形状若しくは近似した形状の活性
領域又はこの活性領域の一部が配置される。
【0049】(15)一方の駆動用MISFETの平面
形状に対して他方の駆動用MISFETの平面形状が点
対称で構成され、かつ前記一方の駆動用MISFETの
ゲート長方向、他方の駆動用MISFETのゲート長方
向の夫々が相互に実質的に平行をなすメモリセルが、前
記ゲート長方向と一致する方向にメモリセルの2個の駆
動用MISFETをメモリセル毎に交互に線対称で配置
しながら複数個配列される、SRAMを備えた半導体集
積回路装置において、前記複数個配列されるメモリセル
のうち、配列方向の初段又は終段のメモリセルの前記配
列方向と一致する方向の外周領域に、前記配列方向の初
段又は終段のメモリセルの少なくとも一方の駆動用MI
SFETのゲート電極の前記外周領域側の一側に所定寸
法だけ離隔して対向し、この離隔寸法が前記配列方向の
初段又は終段のメモリセルの少なくとも他方の駆動用M
ISFETのゲート電極と配列方向の初段の次段又は終
段の前段のメモリセルの少なくとも他方の駆動用MIS
FETのゲート電極との離隔寸法と実質的に同一寸法に
設定され、しかも前記一方、他方の駆動用MISFET
の夫々のゲート電極と同一層で形成されるダミー電極層
を配置する。
【0050】(16)前記手段(15)に記載されるダ
ミー電極層は固定電位が印加される。
【0051】(17)一方の転送用MISFETの平面
形状に対して他方の転送用MISFETの平面形状が点
対称で構成され、かつ前記一方の転送用MISFETの
ゲート長方向、他方の転送用MISFETのゲート長方
向の夫々が相互に実質的に平行をなすメモリセルが、前
記ゲート長方向と一致する方向にメモリセルの2個の転
送用MISFETをメモリセル毎に交互に線対称で配置
しながら複数個配列される、SRAMを備えた半導体集
積回路装置において、前記複数個配列されるメモリセル
のうち、配列方向の初段又は終段のメモリセルの前記配
列方向と一致する方向の外周領域に、前記配列方向の初
段又は終段のメモリセルの少なくとも一方の転送用MI
SFETのゲート電極の前記外周領域側の一側に所定寸
法だけ離隔して対向し、この離隔寸法が前記配列方向の
初段又は終段のメモリセルの少なくとも他方の転送用M
ISFETのゲート電極と配列方向の初段の次段又は終
段の前段のメモリセルの少なくとも他方の転送用MIS
FETのゲート電極との離隔寸法と実質的に同一寸法に
設定され、しかも前記一方、他方の転送用MISFET
の夫々のゲート電極と同一層で形成されるダミー電極層
を配置する。
【0052】(18)前記手段(1)乃至手段(14)
に記載されるいずれかのメモリセルは、一方の転送用M
ISFETの平面形状に対して他方の転送用MISFE
Tの平面形状が点対称で構成され、かつ前記一方の転送
用MISFETのゲート長方向、他方の転送用MISF
ETのゲート長方向の夫々が相互に実質的に平行をなし
て構成される、又は一方の駆動用MISFETの平面形
状に対して他方の駆動用MISFETの平面形状が点対
称で構成され、かつ前記一方の駆動用MISFETのゲ
ート長方向、他方の駆動用MISFETのゲート長方向
の夫々が相互に実質的に平行をなして構成される。
【0053】
【作用】上述した手段(1)によれば、以下の作用効果
が得られる。 (A)前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセ
ルの一方の転送用MISFETと基板に固定電位を供給
する半導体領域との間の素子分離絶縁膜(端部)の幅寸
法が活性領域を配置した分小さくされ、この素子分離絶
縁膜(端部)の幅寸法が、配列方向の初段、終段のいず
れかのメモリセルの他方の転送用MISFETと配列方
向の初段の次段、終段の前段のいずれかのメモリセルの
転送用MISFETとの間の素子分離絶縁膜(内部)の
幅寸法と同等に又は近似できるので、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルの一方の転送用MISFE
Tのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜、他方の転送用
MISFETのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜の夫
々の幅寸法の周期性を維持し、配列方向の初段、終段の
いずれかのメモリセルの2個の転送用MISFETの夫
々のゲート幅寸法を均一化できる。 (B)前記作用効果(A)に基づき、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルの一方の転送用MISFE
T及びそれに接続される駆動用MISFETで与えられ
るβレシオ、他方の転送用MISFET及びそれに接続
される駆動用MISFETで与えられるβレシオの夫々
を均一化でき、メモリセルの情報保持特性を向上できる
ので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0054】上述した手段(2)によれば、以下の作用
効果が得られる。 (A)前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセ
ルの一方の転送用MISFETと基板に固定電位を供給
する半導体領域との間の素子分離絶縁膜(端部)の幅寸
法、配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセルの他
方の転送用MISFETと配列方向の初段の次段、終段
の前段のいずれかのメモリセルの他方の転送用MISF
ETとの間の素子分離絶縁膜(内部)の幅寸法とが実質
的に同一寸法で構成され、配列方向の初段、終段のいず
れかのメモリセルの一方の転送用MISFETのゲート
幅を規定する素子分離絶縁膜、他方の転送用MISFE
Tのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜の夫々の幅寸法
の周期性を維持し、配列方向の初段、終段のいずれかの
メモリセルの2個の転送用MISFETの夫々のゲート
幅寸法を均一化できる。 (B)前記作用効果(A)に基づき、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルの一方の転送用MISFE
T及びそれに接続される駆動用MISFETで与えられ
るβレシオ、他方の転送用MISFET及びそれに接続
される駆動用MISFETで与えられるβレシオの夫々
を均一化でき、メモリセルの情報保持特性を向上できる
ので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0055】上述した手段(3)によれば、前記配列方
向の初段、終段のいずれかのメモリセルの一方の転送用
MISFET及びそれに接続される駆動用MISFET
で与えられるβレシオ、他方の転送用MISFET及び
それに接続される駆動用MISFETで与えられるβレ
シオの夫々を均一化でき、メモリセルの情報保持特性を
向上できるので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上
できる。
【0056】上述した手段(4)によれば、前記配列方
向の初段、終段のいずれかのメモリセルのβレシオ、配
列方向の初段の次段、終段の前段のいずれかのメモリセ
ルのβレシオの夫々が均一化でき、両者のメモリセルの
夫々の情報保持特性を均一化できるので、SRAMの回
路動作上の信頼性をより一層向上できる(いずれかの情
報保持特性が劣化した場合、この情報保持特性が劣化し
たメモリセルでSRAMのシステム全体の情報保持特性
が決定されるが、これを防止できる)。
【0057】上述した手段(6)によれば、以下の作用
効果が得られる。 (A)前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセ
ルの一方の駆動用MISFETと基板に固定電位を供給
する半導体領域との間の素子分離絶縁膜(端部)の幅寸
法が活性領域を配置した分小さくされ、この素子分離絶
縁膜(端部)の幅寸法が、配列方向の初段、終段のいず
れかのメモリセルの他方の駆動用MISFETと配列方
向の初段の次段、終段の前段のいずれかのメモリセルの
駆動用MISFETとの間の素子分離絶縁膜(内部)の
幅寸法と同等に又は近似できるので、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルの一方の駆動用MISFE
Tのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜、他方の駆動用
MISFETのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜の夫
々の幅寸法の周期性を維持し、配列方向の初段、終段の
いずれかのメモリセルの2個の駆動用MISFETの夫
々のゲート幅寸法を均一化できる。 (B)前記作用効果(A)に基づき、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルの一方の駆動用MISFE
T及びそれに接続される転送用MISFETで与えられ
るβレシオ、他方の駆動用MISFET及びそれに接続
される転送用MISFETで与えられるβレシオの夫々
を均一化でき、メモリセルの情報保持特性を向上できる
ので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0058】上述した手段(7)によれば、以下の作用
効果が得られる。 (A)前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセ
ルの一方の駆動用MISFETと基板に固定電位を供給
する半導体領域との間の素子分離絶縁膜(端部)の幅寸
法、配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセルの他
方の駆動用MISFETと配列方向の初段の次段、終段
の前段のいずれかのメモリセルの他方の駆動用MISF
ETとの間の素子分離絶縁膜(内部)の幅寸法とが実質
的に同一寸法で構成され、配列方向の初段、終段のいず
れかのメモリセルの一方の駆動用MISFETのゲート
幅を規定する素子分離絶縁膜、他方の駆動用MISFE
Tのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜の夫々の幅寸法
の周期性を維持し、配列方向の初段、終段のいずれかの
メモリセルの2個の駆動用MISFETの夫々のゲート
幅寸法を均一化できる。 (B)前記作用効果(A)に基づき、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルの一方の駆動用MISFE
T及びそれに接続される転送用MISFETで与えられ
るβレシオ、他方の駆動用MISFET及びそれに接続
される転送用MISFETで与えられるβレシオの夫々
を均一化でき、メモリセルの情報保持特性を向上できる
ので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0059】上述した手段(8)によれば、前記配列方
向の初段、終段のいずれかのメモリセルの一方の駆動用
MISFET及びそれに接続される転送用MISFET
で与えられるβレシオ、他方の駆動用MISFET及び
それに接続される転送用MISFETで与えられるβレ
シオの夫々を均一化でき、メモリセルの情報保持特性を
向上できるので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上
できる。
【0060】上述した手段(9)によれば、前記配列方
向の初段、終段のいずれかのメモリセルのβレシオ、配
列方向の初段の次段、終段の前段のいずれかのメモリセ
ルのβレシオの夫々が均一化でき、両者のメモリセルの
夫々の情報保持特性を均一化できるので、SRAMの回
路動作上の信頼性をより一層向上できる(いずれかの情
報保持特性が劣化した場合、この情報保持特性が劣化し
たメモリセルでSRAMのシステム全体の情報保持特性
が決定されるが、これを防止できる)。
【0061】上述した手段(11)によれば、以下の作
用効果が得られる。 (A)前記ゲート長方向と一致する方向に複数個配列さ
れるメモリセルの夫々の一方の転送用MISFETと基
板に固定電位を供給する半導体領域との間の素子分離絶
縁膜の幅寸法が活性領域又はその一部を配置した分小さ
くされ、この素子分離絶縁膜(端部)の幅寸法が、メモ
リセルの他方の転送用MISFETとゲート幅方向に配
置される次段の他のメモリセルの他方の転送用MISF
ETとの間の素子分離絶縁膜(内部)の幅寸法と同等に
又は近似できるので、ゲート長方向と一致する方向に複
数個配列されたメモリセルの夫々の一方の転送用MIS
FETのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜、他方の転
送用MISFETのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜
の夫々の幅寸法の周期性を維持し、ゲート長方向と一致
する方向に複数個配列されたメモリセルの2個の転送用
MISFETの夫々のゲート幅寸法を均一化できる。 (B)前記作用効果(A)に基づき、ゲート長方向と一
致する方向に複数個配列されるメモリセルの夫々の一方
の転送用MISFET及びそれに接続される駆動用MI
SFETで与えられるβレシオ、他方の転送用MISF
ET及びそれに接続される駆動用MISFETで与えら
れるβレシオの夫々を均一化でき、メモリセルの情報保
持特性を向上できるので、SRAMの回路動作上の信頼
性を向上できる。
【0062】上述した手段(12)によれば、以下の作
用効果が得られる。 (A)前記ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列さ
れるメモリセルの一方の転送用MISFETのデータ線
に接続されるソース領域又はドレイン領域と基板に固定
電位を供給する半導体領域との間の素子分離絶縁膜(端
部)の幅寸法が活性領域又はその一部を配置した分小さ
くされ、この素子分離絶縁膜(端部)の幅寸法が、メモ
リセルの他方の転送用MISFETとゲート長方向に配
置される次段の他のメモリセルの他方の転送用MISF
ETとの間の素子分離絶縁膜(内部)の幅寸法と同等に
又は近似できるので、ゲート幅方向と一致する方向に複
数個配列されたメモリセルの夫々の一方の転送用MIS
FETのソース領域又はドレイン領域の周囲を規定する
素子分離絶縁膜、他方の転送用MISFETのソース領
域又はドレイン領域の周囲を規定する素子分離絶縁膜の
夫々の幅寸法の周期性を維持し、ゲート幅方向と一致す
る方向に複数個配列されたメモリセルの2個の転送用M
ISFETの夫々のソース領域又はドレイン領域の形状
を均一化できる。(B)前記作用効果(A)に基づき、
前記ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列されるメ
モリセルの夫々の一方の転送用MISFETのソース領
域又はドレイン領域とデータ線との間の導通不良、接続
抵抗値の変動等を防止できる。
【0063】上述した手段(13)によれば、以下の作
用効果が得られる。 (A)前記ゲート長方向と一致する方向に複数個配列さ
れるメモリセルの夫々の一方の駆動用MISFETと基
板に固定電位を供給する半導体領域との間の素子分離絶
縁膜の幅寸法が活性領域又はその一部を配置した分小さ
くされ、この素子分離絶縁膜(端部)の幅寸法が、メモ
リセルの他方の駆動用MISFETとゲート幅方向に配
置される次段の他のメモリセルの他方の駆動用MISF
ETとの間の素子分離絶縁膜(内部)の幅寸法と同等に
又は近似できるので、ゲート長方向と一致する方向に複
数個配列されたメモリセルの夫々の一方の駆動用MIS
FETのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜、他方の駆
動用MISFETのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜
の夫々の幅寸法の周期性を維持し、ゲート長方向と一致
する方向に複数個配列されたメモリセルの2個の駆動用
MISFETの夫々のゲート幅寸法を均一化できる。 (B)前記作用効果(A)に基づき、ゲート長方向と一
致する方向に複数個配列されるメモリセルの夫々の一方
の駆動用MISFET及びそれに接続される転送用MI
SFETで与えられるβレシオ、他方の駆動用MISF
ET及びそれに接続される転送用MISFETで与えら
れるβレシオの夫々を均一化でき、メモリセルの情報保
持特性を向上できるので、SRAMの回路動作上の信頼
性を向上できる。
【0064】上述した手段(14)によれば、以下の作
用効果が得られる。 (A)前記ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列さ
れるメモリセルの一方の駆動用MISFETの基準電圧
線に接続されるソース領域が基板に固定電位を供給する
半導体領域との間に活性領域又はその一部を配置した分
大きくされ、このソース領域を規定する素子分離絶縁膜
(端部)の前記ゲート幅方向と一致する方向の幅寸法
が、メモリセルの他方の駆動用MISFETと次段の他
のメモリセルの他方の駆動用MISFETの夫々のソー
ス領域を規定する素子分離絶縁膜(内部)の幅寸法と同
等に又は近似できるので、ゲート幅方向と一致する方向
に複数個配列されたメモリセルの夫々の一方の駆動用M
ISFETのソース領域の周囲を規定する素子分離絶縁
膜、他方の駆動用MISFETのソース領域の周囲を規
定する素子分離絶縁膜の夫々の幅寸法の周期性を維持
し、ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列されたメ
モリセルの2個の駆動用MISFETの夫々のソース領
域の形状を均一化できる。 (B)この結果、前記ゲート幅と一致する方向に複数個
配列されたメモリセルMCの一方の駆動用MISFET
のソース領域と基準電圧線との接続不良を防止できる。
【0065】上述した手段(15)によれば、以下の作
用効果が得られる。 (A)前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセ
ルの少なくとも一方の駆動用MISFETのゲート電極
とダミー電極層との間の離隔寸法、配列方向の初段又は
終段のメモリセルの少なくとも他方の駆動用MISFE
Tのゲート電極と配列方向の初段の次段又は終段の前段
のメモリセルの少なくとも他方の駆動用MISFETの
ゲート電極との間の離隔寸法の夫々を実質的に同一寸法
に設定し、前記一方の駆動用MISFETのゲート電極
とダミー電極層との間隔、他方の駆動用MISFETの
ゲート電極間の間隔の夫々を均一化できるので、周期性
を維持し、配列方向の初段又は終段のメモリセルの少な
くとも一方の駆動用MISFETのゲート長寸法、他方
の駆動用MISFETのゲート長寸法の夫々を均一化で
きる。 (B)前記作用効果(A)に基づき、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルの一方の駆動用MISFE
T及びそれに接続される転送用MISFETで与えられ
るβレシオ、他方の駆動用MISFET及びそれに接続
される転送用MISFETで与えられるβレシオの夫々
を均一化でき、メモリセルの情報保持特性を向上できる
ので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。 (C)前記配列方向の初段又は終段のメモリセルの2個
の駆動用MISFETの夫々は相互に点対称で構成され
(2個の駆動用MISFETの夫々の平面形状は同一形
状で構成され)、一方の駆動用MISFET及びそれに
接続される転送用MISFETで与えられるβレシオ、
他方の駆動用MISFET及びそれに接続される転送用
MISFETで与えられるβレシオの夫々を均一化し易
いので、メモリセルの情報保持特性をより一層向上し、
SRAMの回路動作上の信頼性をより一層向上できる。
【0066】上述した手段(16)によれば、前記ダミ
ー電極層が帯電される等の現象を防止できるので、SR
AMの製造上の信頼性、使用上の信頼性等を向上でき
る。
【0067】上述した手段(17)によれば、以下の作
用効果が得られる。 (A)前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセ
ルの少なくとも一方の転送用MISFETのゲート電極
とダミー電極層との間の離隔寸法、配列方向の初段又は
終段のメモリセルの少なくとも他方の転送用MISFE
Tのゲート電極と配列方向の初段の次段又は終段の前段
のメモリセルの少なくとも他方の転送用MISFETの
ゲート電極との間の離隔寸法の夫々を実質的に同一寸法
に設定し、前記一方の転送用MISFETのゲート電極
とダミー電極層との間隔、他方の転送用MISFETの
ゲート電極間の間隔の夫々を均一化できるので、周期性
を維持し、配列方向の初段又は終段のメモリセルの少な
くとも一方の転送用MISFETのゲート長寸法、他方
の転送用MISFETのゲート長寸法の夫々を均一化で
きる。 (B)前記作用効果(A)に基づき、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルの一方の転送用MISFE
T及びそれに接続される駆動用MISFETで与えられ
るβレシオ、他方の転送用MISFET及びそれに接続
される駆動用MISFETで与えられるβレシオの夫々
を均一化でき、メモリセルの情報保持特性を向上できる
ので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0068】上述した手段(18)によれば、前記配列
方向の初段又は終段のメモリセルの2個の転送用MIS
FETの夫々は相互に点対称で構成され(夫々、同一平
面形状で構成され)、又はメモリセルの2個の駆動用M
ISFETの夫々は相互に点対称で構成され(夫々、同
一平面形状で構成され)、一方の転送用MISFET及
びそれに接続される一方の駆動用MISFETで与えら
れるβレシオ、他方の転送用MISFET及びそれに接
続される他方の駆動用MISFETで与えられるβレシ
オの夫々を均一化し易いので、メモリセルの情報保持特
性をより一層向上し、SRAMの回路動作上の信頼性を
より一層向上できる。
【0069】以下、本発明の構成について、一実施例と
ともに説明する。
【0070】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
【0071】
【実施例】(実 施 例 1) 本発明の実施例1であるSRAMの全体の概略構成を図
1(チップレイアウト図)で示す。
【0072】図1に示すSRAM(半導体ペレット)は
512〔Kword〕×8〔bit〕 構成を採用する4〔Mbi
t〕 の大容量で構成される。このSRAMは、図示しな
いが、DIP,SOP等、リードが対向する2辺に配列
されるデュアルインライン方式を採用する樹脂封止型半
導体装置(パッケージ)に封止される。SRAMは平面
形状がスリムな長方形状で構成される。本実施例のSR
AMは長方形状の長辺が17〔mm〕、短辺が7〔m
m〕で夫々構成される。
【0073】前記SRAMの長方形状の互いに対向する
長辺に沿った周辺領域の夫々には複数個の外部端子(ボ
ンディングパッド)BPが配置される。この外部端子B
Pは前述のリードの内部リード(インナーリード)に接
続される。複数個の外部端子BPの夫々には、例えばア
ドレス信号、チップセレクト信号、アウトプットイネー
ブル信号、ライトイネーブル信号、入出力データ信号の
夫々が印加される。また、外部端子BPには電源電圧V
cc、基準電圧Vssの夫々が印加される。電源電圧Vccは
例えば回路の動作電圧5〔V〕、基準電圧Vssは例えば
回路の接地電圧0〔V〕である。
【0074】SRAMの中央部には2個のメモリブロッ
クMB1及びMB2が配置される。この2個のメモリブ
ロックMB1、MB2の夫々はSRAMの長方形状の長
辺に沿って(図1中、左側の短辺から右側の短辺に向っ
てX方向に)順次配置される。一方のメモリブロックM
B1は、同図1に示すように、8個のメモリマットMM
に分割される。この8個に分割されたメモリマットMM
の夫々はメモリブロックMB1内においてX方向に配列
される。同様に、他方のメモリブロックMB2は8個の
メモリマットMMに分割される。この8個に分割された
メモリマットMMの夫々はメモリブロックMB2内にお
いてX方向に配列される。
【0075】図1中、SRAMのメモリブロックMB1
の左側に配置された4個のメモリマットMM、右側に配
置された4個のメモリマットMMの夫々の上側にはロー
ド回路LOADが配置される。左側に配置された4個の
メモリマットMM、右側に配置された4個のメモリマッ
トMMの夫々の下側にはYデコーダ回路YDEC、Yス
イッチ回路Y−SW、センスアンプ回路SAの夫々が配
置される。左側に配置された4個のメモリマットMM、
右側に配置された4個のメモリマットMMの夫々の間に
はXデコーダ回路XDECが配置される。
【0076】また、メモリブロックMB2の左側に配置
された4個のメモリマットMM、右側に配置された4個
のメモリマットMMの夫々は、上側にロード回路LOA
Dが配置され、下側にYデコーダ回路YDEC、Yスイ
ッチ回路Y−SW、センスアンプ回路SAの夫々が配置
される。左側に配置された4個のメモリマットMM、右
側に配置された4個のメモリマットMMの夫々の間には
Xデコーダ回路XDECが配置される。
【0077】前記2個のメモリブロックMB1及びMB
2のうち、SRAMの右側に配置されたメモリブロック
MB2の右側、つまりSRAMの最も右側には冗長回路
SMBが配置される。
【0078】前記メモリブロックMB1を8個に分割し
たメモリマットMMの夫々、メモリブロックMB2を8
個に分割したメモリマットMMの夫々は、図2(A)
(要部拡大ブロック図)に示すように、4個のメモリセ
ルアレイMAYで構成される。この4個のメモリセルア
レイMAYの夫々はメモリマットMMにおいてX方向に
配列される。つまり、SRAMは、2個のメモリブロッ
クMBの夫々を夫々8個のメモリマットMMに分割し、
この8個のメモリマットMMの夫々を夫々4個のメモリ
セルアレイMAYで構成したので、合計、64個のメモ
リセルアレイMAYを配置する。この64個のメモリセ
ルアレイMAYはX方向に(SRAMの長方形状の長辺
に沿って)配列される。
【0079】前記64個のメモリセルアレイMAYのう
ち、1個のメモリセルアレイMAYは、図3(要部拡大
ブロック図)に示すように、さらに4個のサブメモリセ
ルアレイSMAYに分割される。この4個に分割された
サブメモリセルアレイSMAYの夫々はX方向に配列さ
れる。サブメモリセルアレイSMAYはX方向(ワード
線延在方向)に配列された16個のメモリセルMCで構
成される。つまり、1個のメモリセルアレイMAYは、
X方向に16個のメモリセルMCを配列したサブメモリ
セルアレイSMAYを4個配置するので、合計、64個
(64〔bit〕)のメモリセルMCが配列される。ま
た、1個のメモリセルアレイMAYは、Y方向(相補性
データ線延在方向)に1028個(1028〔bit〕 )
のメモリセルMCが配列される。Y方向に配列された1
028個のメモリセルMCのうち、1024個(102
4〔bit〕 )は正規の(実際に情報を記憶する)メモリ
セルMCとして構成され、残りの4個(4〔bit〕 )は
冗長用のメモリセルMCとして構成される。
【0080】前記図2(A)及び図3に示すように、1
個のメモリマットMMの左側の2個のメモリセルアレイ
MAYと右側の2個のメモリセルアレイMAYとの間に
はワードドライバー回路WDRが配置される。前記図1
に示すSRAMの左側に配置されたメモリブロックMB
1の合計8個のメモリマットMMの夫々のワードドライ
バー回路WDRは、左側の4個のメモリマットMMと右
側の4個のメモリマットMMとの間に配置されたXデコ
ーダ回路XDECで選択される。同様に、SRAMの右
側に配置されたメモリブロックMB2の合計8個のメモ
リマットMMの夫々のワードドライバー回路WDRは、
左側の4個のメモリマットMMと右側の4個のメモリマ
ットMMとの間に配置されたXデコーダ回路XDECで
選択される。つまり、1個のXデコーダ回路XDECは
8個のメモリマットMMの合計8個のワードドライバー
回路WDRのうちの1個を選択する。
【0081】前記図3に示すように、ワードドライバー
回路WDRはメインワード線MWLを介してXデコーダ
回路XDECで選択される。また、ワードドライバー回
路WDRはそれ毎に配置されたアドレス信号線ALで選
択される。前記メインワード線MWLは、メモリセルア
レイMAY上をX方向に延在し、4個(4〔bit〕 )の
メモリセルMC毎にY方向に複数本配置される。つま
り、メインワード線MWLは、1個のメモリマットMM
において、ワードドライバー回路WDRの右側に配置さ
れた2個のメモリセルアレイMAYの512個のメモリ
セルMC、左側に配置された2個のメモリセルアレイM
AYの512個のメモリセルMC、合計1024個のメ
モリセルMCを選択する。アドレス信号線ALは、Y方
向に延在し、X方向に複数本配置される。アドレス信号
線ALは、メモリマットMMにおいて、ワードドライバ
ー回路WDRの右側に配置された2個のメモリセルアレ
イMAYのメモリセルMCを選択するのに8本、左側に
配置された2個のメモリセルアレイMAYに配置された
2個のメモリセルアレイMAYのメモリセルMCを選択
するのに8本、合計16本配置される。
【0082】前記図2(A)及び図3に示すように、メ
モリマットMMにおいて、ワードドライバー回路WDR
は、4個のメモリセルアレイMAYのうちの1つのメモ
リセルアレイMAY上を延在する第1ワード線WL1及
び第2ワード線WL2を選択する。第1ワード線WL1
及び第2ワード線WL2はメモリセルアレイMAY毎
(4個のサブメモリセルアレイSMAY毎)に配置され
る。第1ワード線WL1、第2ワード線WL2の夫々は
互いに離隔し、かつ実質的に平行にX方向に延在する。
この第1ワード線WL1及び第2ワード線WL2はY方
向に配列された1個のメモリセルMC毎に配置される。
つまり、1個のメモリセルMCには同一選択信号が印加
される2本の第1ワード線WL1及び第2ワード線WL
2が接続される。
【0083】前記図2(A)、図3の夫々に示すワード
ドライバー回路WDRの右側に配置された2個のメモリ
セルアレイMAYのうち、ワードドライバー回路WDR
に近い側のメモリセルアレイMAYを延在する第1ワー
ド線WL1及び第2ワード線WL2は第2サブワード線
SWL2を介してワードドライバー回路WDRで選択さ
れる。ワードドライバー回路WDRから遠く離れたメモ
リセルアレイMAYを延在する第1ワード線WL1及び
第2ワード線WL2は第1サブワード線SWL1を介し
てワードドライバー回路WDRで選択される。第1サブ
ワード線SWL1、第2サブワード線SWL2の夫々は
互いに離隔し、かつ平行にX方向に延在する。第1サブ
ワード線SWL1及び第2サブワード線SWL2は、前
記第1ワード線WL1及び第2ワード線WL2と同様
に、Y方向に配列された1個のメモリセルMC毎に配置
される。前記第1サブワード線SWL1は、ワードドラ
イバー回路WDRに近い側の1個のメモリセルアレイM
AY上を延在し、遠く離れた他のメモリセルアレイMA
Yに配置された第1ワード線WL1及び第2ワード線W
L2とワードドライバー回路WDRとの間を接続する。
【0084】ワードドライバー回路WDRの左側に配置
された2個のメモリセルアレイMAYの夫々には右側と
同様に第1ワード線WL1及び第2ワード線WL2が配
置される。この第1ワード線WL1及び第2ワード線W
L2は第1サブワード線SWL1又は第2サブワード線
SWL2を介してワードドライバー回路WDRに接続さ
れる。なお、本発明は、第2サブワード線SWL2の長
さが第1サブワード線SWL1に比べて短いので、この
第2サブワード線SWL2を廃止し、ワードドライバー
回路WDRに近い側のメモリセルアレイMAYに配置さ
れた第1ワード線WL1及び第2ワード線WL2を直接
ワードドライバー回路WDRに接続してもよい。
【0085】前記図2(A)に示すように、メモリマッ
トMMにおいて、4個のメモリセルアレイMAYの夫々
の上側には夫々毎に分割されたロード回路LOADが配
置される。4個のメモリセルアレイMAYの夫々の下側
には夫々毎に分割されたYデコーダ回路YDEC及びY
スイッチ回路Y−SWが配置される。また、4個のメモ
リセルアレイMAYの夫々の下側には夫々毎に分割され
たセンスアンプ回路SAが配置される。このセンスアン
プ回路SAは、1個のメモリセルアレイMAYに対して
4個配置され、4〔bit〕 の情報(4個のメモリセルM
Cに記憶された情報)を一度に出力できる。前記ワード
ドライバー回路WDRの下側にはコントロール回路CC
が配置される。また、図2(A)に示すメモリマットM
Mにおいて、ワードドライバー回路WDRの左側、右側
の夫々に配置された2個のメモリセルアレイMAY間に
は、後述するが(図21乃至図24参照)、メモリセル
アレイMAY間を接続するつなぎセルが配置される。
【0086】前記図2(A)及び図3に示すように、メ
モリマットMMにおいて、メモリセルアレイMAYには
相補性データ線DLが配置される。相補性データ線DL
は、前記メインワード線MWL、サブワード線SWL、
ワード線WLの夫々の延在方向と交差(実質的に直交)
するY方向に延在する。相補性データ線DLは互いに離
隔しかつ平行にY方向に延在する第1データ線DL1及
び第2データ線DL2の2本で構成される。この相補性
データ線DLは、図3に示すように、X方向に配列され
たメモリセルMC毎に配置される。相補性データ線DL
の上側の一端側はロード回路LOAD回路に接続され
る。相補性データ線DLの下側の他端側はYスイッチ回
路Y−SW回路を介してセンスアンプ回路SAに接続さ
れる。
【0087】前記図1に示すSRAMのメモリブロック
MBの右側に配置された冗長回路SMBには、図2
(B)(要部拡大ブロック図)に示すように、冗長用メ
モリセルアレイMAYSが配置される。この冗長用メモ
リセルアレイMAYSには前述のメモリセルアレイMA
Yに配置されたメモリセルMCと同一構造の冗長用メモ
リセルMCが複数個配置される。これに限定されない
が、冗長用メモリセルアレイMAYSは、X方向に32
個(32〔bit〕 )の冗長用メモリセルMCを配列し、
Y方向に1024個(1024〔bit〕 )の冗長用メモ
リセルMCを配列する。
【0088】前記冗長用メモリセルアレイMAYSの上
側には同図2(B)に示すように冗長用ロード回路LO
ADが配置される。冗長用メモリセルアレイMAYSの
左側には冗長用ワードドライバー回路WDRSが配置さ
れる。冗長用メモリセルアレイMAYSの下側には冗長
用Yスイッチ回路Y−SWが配置される。
【0089】前記SRAMに搭載される直接周辺回路及
び間接周辺回路を含む周辺回路、サブメモリセルアレイ
SMAYに配列されるメモリセルMCの夫々は基本的に
相補型MISFETで構成される。具体的なSRAMの
断面構造は後述するが(図6参照)、SRAMは、単結
晶珪素からなるn- 型半導体基板1を主体に構成され、
このn- 型半導体基板1の主面の互いに異なる領域にn
- 型ウエル領域(Nwell)3、p- 型ウエル領域
(Pwell)2の夫々が配置されるツインウエル構造
が採用される。
【0090】前記図3及び図4(要部拡大ブロック図)
に示すように、前記SRAMのメモリマットMMにおい
て、ワードドライバー回路WDRの左側に配置された2
個のメモリセルアレイMAYは1個のp- 型ウエル領域
2に配置される。メモリセルアレイMAY(この場合、
実質的にメモリセルMCが配置された領域を示す)の外
周囲であって、p- 型ウエル領域2の周辺領域にはこの
p- 型ウエル領域2の輪郭に沿って平面リング形状で形
成されるガードリング領域P−GRが配置される。この
ガードリング領域P−GRはp- 型ウエル領域2に固定
の基準電圧Vssを供給する。
【0091】前記ワードドライバー回路WDRの左側に
配置された2個のメモリセルアレイMAYの夫々の間に
おいて、p- 型ウエル領域2の主面にはウエルコンタク
ト領域PWC1が配置される。このウエルコンタクト領
域PWC1は、Y方向において、複数個のメモリセルM
C毎に1個の割合(例えば、2個のメモリセルMC毎に
1個の割合)で配置され、複数個配列される。
【0092】同様に、前記メモリマットMMにおいて、
ワードドライバー回路WDRの右側に配置された2個の
メモリセルアレイMAYは1個のp- 型ウエル領域2に
配置される。このp- 型ウエル領域2の周辺領域にはガ
ードリング領域P−GRが配置され、固定の基準電圧V
ssが供給される。ワードドライバー回路WDRの右側に
配置された2個のメモリセルアレイMAYの夫々の間に
おいて、p- 型ウエル領域2の主面にはウエルコンタク
ト領域PWC1が配置される。
【0093】また、同図3及び図4に示すように、メモ
リセルアレイMAYにおいて、4個に分割されたサブメ
モリセルアレイSMAYの夫々の間にはウエルコンタク
ト領域PWC2が配置される。このウエルコンタクト領
域PWC2は、前述のウエルコンタクト領域PWC1と
同様に、Y方向において、複数個のメモリセルMC毎に
1個の割合(例えば、2個のメモリセルMC毎に1個の
割合)で配置され、複数個配列される。
【0094】前記メモリセルアレイMAY間に配置され
るウエルコンタクト領域PWC1、サブメモリセルアレ
イSMAY間に配置されるウエルコンタクト領域PWC
2の夫々は、p- 型ウエル領域2に固定の基準電圧Vss
を供給し、このp- 型ウエル領域2の電位を安定化する
目的で配置される。
【0095】図4に示すように、メモリマットMMのワ
ードドライバー回路WDRが配置される領域にはp- 型
ウエル領域2、n- 型ウエル領域3の夫々がX方向にお
いて複数個交互に配置される。このワードドライバー回
路WDRが配置されるp- 型ウエル領域2の周辺領域に
はガードリング領域P−GRが配置され、n- 型ウエル
領域3の周辺領域にはガードリング領域N−GRが配置
される。
【0096】前記図3に示すメモリセルアレイMAYの
サブメモリセルアレイSMAYに配置された1個のメモ
リセルMCは、図5(回路図)に示すように、ワード線
WLと相補性データ線DLとの交差部毎に配置される。
つまり、メモリセルMCは第1ワード線WL1及び第2
ワード線WL2と第1データ線DL1及び第2データ線
DL2との交差部に配置される。メモリセルMCはフリ
ップフロップ回路と2個の転送用MISFETQt1及
びQt2とで構成される。フリップフロップ回路は情報
蓄積部として構成され、このメモリセルMCは1〔bi
t〕の情報“1”又は“0”を記憶する。
【0097】前記メモリセルMCの2個の転送用MIS
FETQt1、Qt2の夫々はフリップフロップ回路の
一対の入出力端子の夫々に一方の半導体領域を接続す
る。転送用MISFETQt1の他方の半導体領域は第
1データ線DL1に接続され、ゲート電極は第1ワード
線WL1に接続される。転送用MISFETQt2の他
方の半導体領域は第2データ線DL2に接続され、ゲー
ト電極は第2ワード線WL2に接続される。この2個の
転送用MISFEETQt1、Qt2の夫々はnチャネ
ル型で構成される。
【0098】前記フリップフロップ回路は2個の駆動用
MISFETQd1及びQd2と2個の負荷用MISF
ETQp1及びQp2とで構成される。駆動用MISF
ETQd1、Qd2の夫々はnチャネル型で構成され
る。負荷用MISFETQp1、Qp2の夫々はpチャ
ネル型で構成される。つまり、本実施例のSRAMのメ
モリセルMCは完全相補型MISFET(所謂フルCM
OS)構造で構成される。
【0099】前記駆動用MISFETQd1、負荷用M
ISFETQp1の夫々は、互いのドレイン領域を接続
し、かつ互いのゲート電極を接続し、相補型MISFE
Tを構成する。同様に、駆動用MISFETQd2、負
荷用MISFETQp2の夫々は、互いのドレイン領域
を接続し、かつ互いのゲート電極を接続し、相補型MI
SFETを構成する。駆動用MISFETQd1、負荷
用MISFETQp1の夫々のドレイン領域(入出力端
子)は、転送用MISFETQt1の一方の半導体領域
に接続されるとともに、駆動用MISFETQd2、負
荷用MISFETQp2の夫々のゲート電極に接続され
る。駆動用MISFETQd2、負荷用MISFETQ
p2の夫々のドレイン領域(入出力端子)は、転送用M
ISFETQt2の一方の半導体領域に接続されるとと
もに、駆動用MISFETQd1、負荷用MISFET
Qp1の夫々のゲート電極に接続される。駆動用MIS
FETQd1、Qd2の夫々のソース領域は基準電圧V
ss(例えば0〔V〕)に接続される。負荷用MISFE
TQp1、Qp2の夫々のソース領域は電源電圧Vcc
(例えば5〔V〕)に接続される。
【0100】前記メモリセルMCのフリップフロップ回
路の一対の入出力端子間、つまり2つの情報蓄積ノード
領域間には容量素子Cが構成される。容量素子Cは、一
方の電極を一方の情報蓄積ノード領域に、他方の電極を
他方の情報蓄積ノード領域に夫々接続する。この容量素
子Cは、基本的には情報蓄積ノード領域の電荷蓄積量を
増加し、α線ソフトエラー耐性を高める目的で構成され
る。また、容量素子Cは、夫々の電極を2つの情報蓄積
ノード領域の間に接続したので、2個所の情報蓄積ノー
ド領域の夫々に独立に2個の容量素子を構成する場合に
比べて、約半分の平面々積で構成できる。つまり、この
容量素子Cは、メモリセルMCの占有面積を縮小できる
ので、SRAMの集積度を向上できる。
【0101】このように構成されるSRAMは、まず、
前記図1、図2(A)及び図3に示すように、Xデコー
ダ回路XDECでY方向に配置された256本のうちの
1本のメインワード線MWLが選択されるとともに、メ
モリブロックMBの複数個のメモリマットMMに配置さ
れた複数個のワードドライバー回路WDRのうちの1個
が選択される。このメインワード線MWL、ワードドラ
イバー回路WDRの夫々の選択により、1個のメモリマ
ットMMのワードドライバー回路WDRの右側に延在す
る4組のサブワード線SWL及び左側に延在する4組の
サブワード線SWLが選択される。そして、選択された
ワードドライバー回路WDRヘのアドレス信号(Y系ア
ドレス信号)に基づき、ワードドライバー回路WDRの
右側、左側のいずれかの4組のサブワード線SWLのう
ちのいずれか1本のサブワード線SWLが選択され、こ
のサブワード線SWLに接続され、かつ1個のサブメモ
リセルアレイSMAYを延在する2本の第1ワード線W
L1及び第2ワード線WL2が選択される。つまり、S
RAMは、第1ワード線WL1及び第2ワード線WL2
をその延在方向に複数個分割し、この複数個に分割され
たうちの1組の第1ワード線WL1及び第2ワード線W
L2をワードドライバー回路WDR及びXデコーダ回路
XDECで選択する、デバイデッドワードライン方式が
採用される。デバイデッドワードライン方式の採用は、
選択されたワード線WLの充放電々流量を低減できるの
で、SRAMの低消費電力化が図れる。
【0102】また、SRAMは、前記図2(A)及び図
3に示すように、前記ワードドライバー回路WDRの一
端側に配置された2個のうちの一方のメモリセルアレイ
MAYを延在する第1ワード線WL1及び第2ワード線
WL2を第2サブワード線SWL2を介してワードドラ
イバー回路WDRに接続し、他方のメモリセルアレイM
AYを延在する第1ワード線WL1及び第2ワード線W
L2を第1サブワード線SWL1を介してワードドライ
バー回路WDRに接続する。つまり、SRAMは、メモ
リセルアレイMAYにそれ毎に分割されたワード線WL
及び分割された複数本のワード線WL間を接続するサブ
ワード線SWLを配置する、ダブルワードライン方式が
採用される。ダブルワードライン方式の採用は、サブワ
ード線SWLに相当する分、ワードドライバー回路WD
Rとワード線WLとの間の抵抗値を低減できるので、選
択されたワード線WLの充放電速度を速め、SRAMの
回路動作速度の高速化が図れる。
【0103】前記SRAMのメモリセルアレイMAYの
周辺領域に配置されたXデコーダ回路XDEC、Yデコ
ーダ回路YDEC、Yスイッチ回路Y−SW、センスア
ンプ回路SA、ロード回路LOAD等はSRAMの周辺
回路を構成する。この周辺回路はメモリセルMCの情報
の書込み動作、情報の保持動作、情報の読出し動作等を
制御する。
【0104】次に、前記SRAMのメモリセルMC及び
メモリセルアレイMAYの具体的構造について説明す
る。メモリセルMCの完成状態の平面構造は図7(平面
図)に、製造プロセス中の各製造工程毎に示す平面構造
図8及び図9(平面図)に夫々示す。メモリセルMC
の完成状態の断面構造は図6(図7のIーI切断線で切
った断面図)に示す。
【0105】図6及び図7に示すように、SRAMは単
結晶珪素からなるn- 型半導体基板1を主体に構成され
る。このn- 型半導体基板1のメモリセルアレイMAY
の領域の主面部にはp- 型ウエル領域2が構成される。
p- 型ウエル領域2は、メモリセルアレイMAYの領域
に限らず、前述のように、周辺回路のnチャネルMIS
FETの形成領域等に構成される。また、n- 型半導体
基板1の主面部のp-型ウエル領域2が配置される領域
以外の領域、つまりpチャネルMISFETの形成領域
等にはn- 型ウエル領域3が構成される。
【0106】前記メモリセルアレイMAYが配置された
p- 型ウエル領域2の非活性領域の主面上には素子分離
絶縁膜(フィールド酸化珪素膜)4が構成される。ま
た、前記p- 型ウエル領域2の非活性領域の主面部つま
り素子分離絶縁膜4下にはp型チャネルストッパ領域5
が構成される。同様に、図6及び図7においては図示し
ていないが、n- 型ウエル領域3の非活性領域の主面上
には素子分離絶縁膜4が構成される(図33参照)。n
- 型ウエル領域3の非活性領域の主面部は、p-型ウエ
ル領域2に比べて反転領域が発生しにくく、素子分離が
確実に行えるので、製造プロセスを簡略する目的で、基
本的にチャネルストッパ領域は設けない。
【0107】前記SRAMの1個のメモリセルMCはp
- 型ウエル領域2の活性領域の主面に構成される。活性
領域は素子分離絶縁膜4(特に、素子分離絶縁膜4の端
部)及びp型チャネルストッパ領域5で周囲を囲まれ規
定された領域内に構成される。メモリセルMCのうち、
2個の駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々は、図
6、図7、図8及び図9に示すように、素子分離絶縁膜
4で周囲を規定された領域内において、p- 型ウエル領
域2の主面に構成される。駆動用MISFETQd1、
Qd2の夫々は、主にp- 型ウエル領域2、ゲート絶縁
膜6、ゲート電極7、ソース領域及びドレイン領域を主
体に構成される。
【0108】前記駆動用MISFETQd1、Qd2の
夫々は夫々のゲート長(Lg)方向を実質的に平行に設
定し、夫々のゲート長方向はX方向(又はワード線WL
の延在方向)に一致する。前記素子分離絶縁膜4(及び
p型チャネルストッパ領域5)は主にこの駆動用MIS
FETQd1、Qd2の夫々のゲート幅(Lw)を規定
する位置に構成される。
【0109】前記p- 型ウエル領域2は駆動用MISF
ETQd1、Qd2の夫々のチャネル形成領域を構成す
る。
【0110】ゲート電極7は活性領域においてp- 型ウ
エル領域2のチャネル形成領域上にゲート絶縁膜6を介
して構成される。ゲート電極7の一端側は、少なくとも
製造プロセスにおけるマスク合せ余裕寸法に相当する
分、素子分離絶縁膜4上にY方向に突出する。駆動用M
ISFETQd1のゲート電極7の他端側は素子分離絶
縁膜4上を通って駆動用MISFETQd2のドレイン
領域上までY方向に延在する。同様に、駆動用MISF
ETQd2のゲート電極7の一端側は素子分離絶縁膜4
上に突出し、他端側は素子分離絶縁膜4上を通って駆動
用MISFETQd1のドレイン領域上までY方向に延
在する。
【0111】ゲート電極7は、第1層目のゲート材形成
工程で形成され、例えば単層構造の多結晶珪素膜で形成
される。この多結晶珪素膜には抵抗値を低減するn型不
純物例えばP(又はAs)が導入される。単層構造で構
成されるゲート電極7は、その膜厚を薄膜化できるの
で、上層の導電層の下地となる層間絶縁膜の表面の平担
化を図れる。
【0112】ソース領域、ドレイン領域の夫々は夫々低
い不純物濃度のn型半導体領域10及びその主面部に設
けられた高い不純物濃度のn+ 型半導体領域11で構成
される。この不純物濃度が異なる2種類のn型半導体領
域10、n+ 型半導体領域11の夫々は、前記ゲート電
極7のゲート長方向の側部において、このゲート電極7
(正確にはゲート電極7と後述するサイドウォールスペ
ーサ9)に対して自己整合で形成される。つまり、駆動
用MISFETQd1、Qd2の夫々のソース領域、ド
レイン領域の夫々は所謂2重ドレイン(DDD:oubl
e iffused rain)構造で構成される。この2重ドレ
イン構造のソース領域、ドレイン領域の夫々は、p- 型
ウエル領域2の活性領域の主面部において、図8に符号
DDDを付けて示す一点鎖線で囲まれた領域内に構成さ
れる。
【0113】前記ソース領域、ドレイン領域の夫々はn
型半導体領域10が例えばn型不純物であるPで形成さ
れる。n+ 型半導体領域11は、前記Pに比べて拡散速
度が遅いn型不純物であるAsで形成する。製造プロセ
スにおいて、同一マスクを使用して同一製造工程で2種
類のn型不純物を導入した場合、n型半導体領域10、
n+ 型半導体領域11の夫々の拡散距離の差は2種類の
n型不純物の夫々の拡散速度差に律則される。2重ドレ
イン構造を採用する駆動用MISFETQd1、Qd2
の夫々において、n+ 型半導体領域11とチャネル形成
領域との間のn型半導体領域10のゲート長方向の実質
的な寸法は、n型半導体領域10の拡散距離からn+ 型
半導体領域11の拡散距離を差し引いた寸法に相当す
る。このn型半導体領域10は、ゲート長方向の実質的
な寸法が後述するLDD(ightlyoped rain)構造
の低い不純物濃度のn型半導体領域(17)のゲート長
方向の寸法に比べて小さく、しかもLDD構造の低い不
純物濃度のn型半導体領域(17)に比べて不純物濃度
が高い。つまり、駆動用MISFETQd1、Qd2の
夫々は、ソース領域−ドレイン領域間の電流経路におい
て、n型半導体領域10に付加される寄生抵抗がLDD
構造のn型半導体領域(17)に比べて小さいので、後
述するLDD構造を採用する転送用MISFETQt
1、Qt2の夫々に比べて駆動能力(ドライバビリテ
ィ)が高い。
【0114】前記ゲート電極7のゲート長方向の側壁に
はサイドウォールスペーサ9が構成される。サイドウォ
ールスペーサ9は、ゲート電極7に対して自己整合で形
成され、例えば酸化珪素膜等の絶縁膜で形成される。
【0115】前記ゲート電極7上部の上層の導電層(1
3)が配置された領域には、符号を付けないが、2層の
絶縁膜が順次積層される。この2層の絶縁膜のうち、下
側の絶縁膜は、ゲート電極7の表面の酸化を防止する酸
化マスクとして構成され、例えば窒化珪素膜で形成され
る。上側の絶縁膜は、主に下層のゲート電極7、上層の
導電層(13)の夫々を電気的に分離し、例えば酸化珪
素膜で形成される。
【0116】前記メモリセルMCは図7及び図8に符号
MCを付けて二点鎖線で囲まれた平面形状が長方形状で
規定される領域内において配置される。メモリセルMC
の一方の駆動用MISFETQd1の平面形状はメモリ
セルMCの中心点CP(長方形状の対角線の交点)に対
する駆動用MISFETQd2の平面形状の点対称で構
成される。なお、前記中心点CPは、説明の便宜上示さ
れる点であり、SRAMのメモリセルMCに実際にパタ
ーンとして形成した点ではない。
【0117】図7及び図8に示すように、メモリセルア
レイMAY又はサブメモリセルアレイSMAYにおい
て、メモリセルMCの駆動用MISFETQd1、Qd
2の夫々の平面形状は、この駆動用MISFETQdの
ゲート長方向と一致するX方向に隣接する他のメモリセ
ルMCとの間のX1−X3軸又はX2−X4軸に対す
る、前記他のメモリセルMCの駆動用MISFETQd
1、Qd2の夫々の平面形状の線対称で構成される。同
様に、メモリセルMCの駆動用MISFETQd1、Q
d2の夫々の平面形状は、この駆動用MISFETQd
のゲート幅方向と一致するY方向に隣接する他のメモリ
セルMCとの間のX1−X2軸又はX3−X4軸に対す
る、前記他のメモリセルMCの駆動用MISFETQd
1、Qd2の夫々の平面形状の線対称で構成される。つ
まり、メモリセルMCの駆動用MISFETQdはX方
向、Y方向の夫々においてメモリセルMCの配列のメモ
リセルMC毎に線対称の形状で構成される。
【0118】X方向に配列されたメモリセルMCの駆動
用MISFETQdのうち、隣接するメモリセルMCの
駆動用MISFETQdの夫々の互いに向い合うソース
領域同士は一体に構成される(図11参照)。つまり、
隣接する一方のメモリセルMCの駆動用MISFETQ
dのソース領域で他方のメモリセルMCの駆動用MIS
FETQdのソース領域を構成し、駆動用MISFET
Qdのソース領域の占有面積を縮小する。また、一方の
メモリセルMCの駆動用MISFETQdのソース領域
とそれと向い合う他方のメモリセルMCの駆動用MIS
FETQdのソース領域との間には素子分離絶縁膜4
(及びp型チャネルストッパ領域5)を介在しないの
で、この素子分離絶縁膜4に相当する分、メモリセルM
Cの占有面積を縮小できる。
【0119】前記メモリセルMCの2個の転送用MIS
FETQt1、Qt2の夫々は、図6、図7、図8及び
図9に示すように、素子分離絶縁膜4で周囲を規定され
た領域内において、p- 型ウエル領域2の主面に構成さ
れる。転送用MISFETQt1、Qt2の夫々は、主
にp- 型ウエル領域2、ゲート絶縁膜12、ゲート電極
13、ソース領域及びドレイン領域を主体に構成され
る。
【0120】前記転送用MISFETQt1、Qt2の
夫々は夫々のゲート長(Lg)方向を実質的に平行に設
定し、夫々のゲート長方向はY方向(又は相補性データ
線DLの延在方向)に一致する。すなわち、転送用MI
SFETQt1、Qt2の夫々のゲート長方向と駆動用
MISFETQd1、Qd2のゲート長方向とはほぼ直
角に交差する。前記素子分離絶縁膜4(及びp型チャネ
ルストッパ領域5)は主にこの転送用MISFETQt
1、Qt2の夫々のゲート幅(Lw)を規定する位置に
構成される。
【0121】前記p- 型ウエル領域2は転送用MISF
ETQt1、Qt2の夫々のチャネル形成領域を構成す
る。
【0122】ゲート電極13は活性領域においてp- 型
ウエル領域2のチャネル形成領域上にゲート絶縁膜12
を介して構成される。ゲート電極13は、第2層目のゲ
ート材形成工程で形成され、例えば多結晶珪素膜13
A、多結晶珪素膜13B及び高融点金属珪化膜13Cの
夫々を順次積層した3層の積層構造(所謂ポリサイド構
造)で構成される。下層の多結晶珪素膜13Aには抵抗
値を低減するn型不純物例えばP(又はAs)が導入さ
れる。中間層の多結晶珪素膜13Bには抵抗値を低減す
るn型不純物例えばP(又はAs)が導入される。上層
の高融点金属珪化膜13Cは例えばWSix(xは例え
ば2)で形成される。このゲート電極13は、上層の高
融点金属珪化膜13Cの比抵抗値が下層の多結晶珪素膜
13A、中間層の多結晶珪素膜13Bの夫々に比べて小
さいので、信号伝達速度の高速化を図れる。また、ゲー
ト電極13は、多結晶珪素膜13A、多結晶珪素膜13
B及び高融点金属珪化膜13Cの積層構造で構成され、
合計の断面々積を増加し、抵抗値を低減できるので、信
号伝達速度の高速化をより一層図れる。なお、前記ゲー
ト電極13の上層の高融点金属珪化膜13Cは前記WS
ixの他にMoSix、TiSix又はTaSixを使
用してもよい。
【0123】前記ゲート電極13のゲート幅寸法は、
に示すように、前記駆動用MISFETQdのゲート
電極7のゲート幅寸法に比べて小さく構成される。すな
わち、転送用MISFETQtは駆動用MISFETQ
dに比べて駆動能力を小さく構成し、βレシオを稼ぐこ
とができるので、メモリセルMCは情報蓄積ノード領域
に記憶された情報を安定に保持できる。
【0124】前記ソース領域、ドレイン領域の夫々は、
図6に示すように、高い不純物濃度のn+ 型半導体領域
18及びそれとチャネル形成領域との間に設けられた低
い不純物濃度のn型半導体領域17で構成される。この
不純物濃度が異なる2種類のうち、n型半導体領域17
はゲート電極13のゲート長方向の側部においてこのゲ
ート電極13に対して自己整合で形成される。n型半導
体領域17は、チャネル形成領域とのpn接合部におい
て不純物濃度勾配が緩くなる、n型不純物例えばPで形
成される。n+ 型半導体領域18はゲート電極13のゲ
ート長方向の側部においてサイドウォールスペーサ16
に対して自己整合で形成される。n+ 型半導体領域18
は、p- 型ウエル領域2との接合部の深さ(接合深さ:
xj)を浅くできるn型不純物例えばAsで形成され
る。つまり、転送用MISFETQt1、Qt2の夫々
はLDD構造で構成される。このLDD構造を採用する
転送用MISFETQt1、Qt2の夫々は、ドレイン
領域の近傍において電界強度を緩和できるので、ホット
キャリアの発生量を低減し、経時的なしきい値電圧の変
動を低減できる。
【0125】前記サイドウォールスペーサ16はゲート
電極13の側壁にそれに対して自己整合で形成される。
サイドウォールスペーサ16は例えば酸化珪素膜等の絶
縁膜で形成される。
【0126】前記ゲート電極13上部には絶縁膜15が
構成される。絶縁膜15は、主に下層のゲート電極1
3、上層の導電層(23)の夫々を電気的に分離し、例
えば酸化珪素膜で形成される。この絶縁膜15は、前記
ゲート電極7の上部に設けられた絶縁膜に比べて厚い膜
厚で形成される。
【0127】前記図8に示すように、転送用MISFE
TQt1の一方のソース領域又はドレイン領域は、駆動
用MISFETQd1のドレイン領域に一体に構成され
る。転送用MISFETQt1、駆動用MISFETQ
d1の夫々は夫々のゲート長方向(又はゲート幅方向)
を交差させているので、一体に構成された部分を中心
に、駆動用MISFETQd1の活性領域はX方向(ゲ
ート長方向と一致する方向)に向って、転送用MISF
ETQt1の活性領域はY方向(ゲート長方向と一致す
る方向)に向って夫々形成される。すなわち、転送用M
ISFETQt1、駆動用MISFETQd1の夫々の
活性領域は平面形状がほぼL字形状で構成される。同様
に、前記転送用MISFETQt2の一方のソース領域
又はドレイン領域は、駆動用MISFETQd2のドレ
イン領域に一体に構成される。すなわち、転送用MIS
FETQt2、駆動用MISFETQd2の夫々の活性
領域は平面形状がほぼL字形状で構成される。素子分離
絶縁膜4(及びp型チャネルストッパ領域5)は、一体
に構成された転送用MISFETQt及び駆動用MIS
FETQdの外周囲つまり前述のL字形状の活性領域の
周囲に沿ってこの領域を規定する位置に構成される。
【0128】前記転送用MISFETQt1、Qt2の
夫々の平面形状は、メモリセルMC内において、前記駆
動用MISFETQd1、Qd2の夫々の関係と同様
に、中心点CPに対して点対称で構成される。すなわ
ち、図8に示すように、メモリセルMCは、転送用MI
SFETQt1及びそれに一体化された駆動用MISF
ETQd1、転送用MISFETQt2及びそれに一体
化された駆動用MISFETQd2の夫々が中心点CP
に対して点対称で構成される(メモリセル内点対称形
状)。メモリセルMCは、転送用MISFETQt1及
び駆動用MISFETQd1、転送用MISFETQt
2及び駆動用MISFETQd2の夫々の平面形状が、
アンバランスな形状でなく、同一形状で構成される。メ
モリセルMCは、転送用MISFETQt1、Qt2の
夫々の間に駆動用MISFETQd1及びQd2を配置
し、この駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々を向
い合せて配置する。つまり、メモリセルMCの転送用M
ISFETQt1及び駆動用MISFETQd1、転送
用MISFETQt2及び駆動用MISFETQd2の
夫々は、駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々の間
に配置される素子分離絶縁膜4及びp型チャネルストッ
パ領域5のみで分離され、この素子分離絶縁膜4の幅寸
法のみで離隔寸法が律則される。
【0129】図7及び図8に示すように、メモリセルア
レイMAY又はサブメモリセルアレイSMAYにおい
て、メモリセルMCの転送用MISFETQt1、Qt
2の夫々の平面形状は、この転送用MISFETQtの
ゲート長方向と一致するY方向に隣接する他のメモリセ
ルMCとの間のX1−X2軸又はX3−X4軸に対す
る、前記他のメモリセルMCの転送用MISFETQt
1、Qt2の夫々の平面形状の線対称で構成される。同
様に、メモリセルMCの転送用MISFETQt1、Q
t2の夫々の平面形状は、この転送用MISFETQt
のゲート幅方向と一致するX方向に隣接する他のメモリ
セルMCとの間のX1−X3軸又はX2−X4軸に対す
る、前記他のメモリセルMCの転送用MISFETQt
1、Qt2の夫々の平面形状の線対称で構成される。つ
まり、メモリセルMCの転送用MISFETQtはX方
向、Y方向の夫々においてメモリセルMCの配列のメモ
リセルMC毎に線対称の形状で構成される。
【0130】Y方向に配列されたメモリセルMCの転送
用MISFETQtのうち、隣接するメモリセルMCの
転送用MISFETQtの夫々の互いに向い合う他方の
ドレイン領域又はソース領域同士は一体に構成される
図12参照)。つまり、隣接する一方のメモリセルM
Cの転送用MISFETQtの他方のドレイン領域又は
ソース領域で他方のメモリセルMCの転送用MISFE
TQtの他方のドレイン領域又はソース領域を構成し、
転送用MISFETQtの他方のドレイン領域又はソー
ス領域の占有面積が縮小できる。また、一方のメモリセ
ルMCの転送用MISFETQtの他方のドレイン領域
又はソース領域とそれと向い合う他方のメモリセルMC
の転送用MISFETQtの他方のドレイン領域又はソ
ース領域との間には素子分離絶縁膜4を介在しないの
で、この素子分離絶縁膜4に相当する分、メモリセルM
Cの占有面積が縮小できる。
【0131】前記メモリセルMCの転送用MISFET
Qt1、Qt2の夫々のゲート電極13は、前記図7及
図8に示すように、そのゲート幅方向と一致するX方
向において、ワード線(WL)13に接続される。ワー
ド線13は、ゲート電極13と一体に構成され、同一導
電層で構成される。メモリセルMCのうち、転送用MI
SFETQt1のゲート電極13には第1ワード線(W
L1)13が接続され、第1ワード線13は素子分離絶
縁膜4上をX方向に実質的に直線で延在する。転送用M
ISFETQt2のゲート電極13には第2ワード線
(WL2)13が接続され、第2ワード線13はX方向
に実質的に直線で延在する。つまり、1個のメモリセル
MCには、互いに離隔し、かつ同一X方向に平行に延在
する2本の第1ワード線13及び第2ワード線13が配
置される。メモリセルアレイMAYにおいて、前記第1
ワード線13及び第2ワード線13の平面形状は、前述
のX1−X3軸、X2−X4軸の夫々に対して、X方向
に線対称で構成される。また、第1ワード線13及び第
2ワード線13の平面形状は、X1−X2軸、X3−X
4軸の夫々に対して、Y方向に線対称で構成される。
【0132】前記第1ワード線(WL1)13は、図6
及び図8に示すように、メモリセルMCの駆動用MIS
FETQd1のゲート電極7のゲート幅方向と一致する
方向において素子分離絶縁膜4上に突出する部分と交差
する。同様に、第2ワード線(WL2)は、駆動用MI
SFETQd2のゲート電極7のゲート幅方向と一致す
る方向において素子分離絶縁膜4上に突出する部分と交
差する。
【0133】また、前記メモリセルMCに配置された第
1ワード線(WL1)13、第2ワード線(WL2)1
3の夫々の間には基準電圧線(ソース線:Vss)13が
配置される。基準電圧線13は、メモリセルMCにおい
て1本配置され、メモリセルMCの駆動用MISFET
Qd1及びQd2に共通のソース線として構成される。
基準電圧線13は、前記ワード線13と同一導電層で構
成され、このワード線13と離隔し、かつ素子分離絶縁
膜4上をX方向に実質的に直線で延在する。メモリセル
アレイMAY又はサブメモリセルアレイSMAYにおい
て、基準電圧線13の平面形状は、X1−X3軸、X2
−X4軸の夫々に対して、X方向に線対称で構成され
る。また、基準電圧線13の平面形状は、X1−X2
軸、X3−X4軸の夫々に対して、Y方向に線対称で構
成される。
【0134】前記基準電圧線13は、図6及び図8に示
すように、メモリセルMCの駆動用MISFETQd
1、Qd2の夫々の間の素子分離絶縁膜4上において、
この駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々のゲート
電極7のゲート幅方向と一致する方向に突出する部分と
交差する。
【0135】前記基準電圧線13は、図6、図7及び
に示すように、駆動用MISFETQd1、Qd2の
夫々のソース領域(n+ 型半導体領域11)に接続され
る。基準電圧線13は、特に図8に示すように、駆動用
MISFETQdのソース領域上に転送用MISFET
Qtのゲート絶縁膜12を形成する工程と同一工程で形
成される絶縁膜12に形成された接続孔14を通して接
続される。基準電圧線13は前述のように3層の積層構
造で構成され、前記接続孔14は基準電圧線13の下層
の多結晶珪素膜13Aを形成した後にこの多結晶珪素膜
13Aにも形成される。つまり、基準電圧線13は、前
記下層の多結晶珪素膜13A及びその下層の絶縁膜12
に形成された接続孔14を通して、中間層の多結晶珪素
膜13Bを直接ソース領域に接続し、この中間層の多結
晶珪素膜13Bを通して上層の高融点金属珪化膜13C
がソース領域に接続される。
【0136】この基準電圧線13の駆動用MISFET
Qdのソース領域への接続構造は、後に製造プロセスの
説明において形成工程の順序は説明するが、下層の多結
晶珪素膜13Aを形成した後に、この下層の多結晶珪素
膜13A及び絶縁膜12に接続孔14を形成するので、
フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を行う際
に、転送用MISFETQtのゲート絶縁膜12の表面
を下層の多結晶珪素膜13Aで保護できる。つまり、転
送用MISFETQtのゲート絶縁膜12の劣化が防止
できるので、ゲート絶縁膜12の絶縁耐圧を向上でき
る。
【0137】また、基準電圧線13の駆動用MISFE
TQdのソース領域への接続構造は、前記ソース領域と
上層の高融点金属珪化膜13Cとの直接の接続を廃止
し、両者間に中間層の多結晶珪素膜13Bを介在したの
で、ソース領域と基準電圧線13との接触抵抗値を低減
できる。基準電圧線13の中間層の多結晶珪素膜13B
は、この接触抵抗値を低減する目的で、下層の多結晶珪
素膜13Aに比べて抵抗値を低減する不純物が多く導入
される。逆に、基準電圧線13の下層の多結晶珪素膜1
3Aは、転送用MISFETQtのゲート絶縁膜12の
絶縁耐圧を向上する目的で、中間層の多結晶珪素膜13
Bに比べて抵抗値を低減する不純物が少なく導入され
る。
【0138】前記メモリセルMCに配置された容量素子
Cは、図6、図7及び図9に示すように、主に第1電極
7、誘電体膜21、第2電極23の夫々を順次積層して
構成される。つまり、容量素子Cはスタックド(積層)
構造で構成される。メモリセルMCには主に2個の容量
素子Cが配置され、この2個の容量素子Cはメモリセル
MCの情報蓄積ノード領域間に並列に接続され配置され
る。
【0139】前記容量素子Cの第1電極7は駆動用MI
SFETQdのゲート電極(第1層目のゲート材形成工
程で形成された多結晶珪素膜)の一部で構成される。つ
まり、メモリセルMCの一方の駆動用MISFETQd
1のゲート電極7は2個のうちの一方の容量素子Cの第
1電極7を構成する。他方の駆動用MISFETQd2
のゲート電極7は他方の容量素子Cの第1電極7を構成
する。
【0140】誘電体膜21は前記第1電極(ゲート電
極)7上に構成される。誘電体膜21は、第1電極7以
外の領域にも構成されるが、第1電極7上において、第
1ワード線(WL1)13、基準電圧線13の夫々で規
定される領域、及び第2ワード線(WL2)13、基準
電圧線13の夫々で規定される領域が容量素子Cの実質
的な誘電体膜21として使用される。この誘電体膜21
は例えば酸化珪素膜で形成される。
【0141】第2電極23は前記第1電極7上に誘電体
膜21を介して構成される。第2電極23は前記誘電体
膜21とほぼ同様にワード線(WL)13、基準電圧線
13の夫々で規定される領域が容量素子Cの実質的な第
2電極23として使用される。第2電極23は、第3層
目のゲート材形成工程で形成され、例えば単層の多結晶
珪素膜で形成される。この多結晶珪素膜には抵抗値を低
減するn型不純物例えばP(又はAs)が導入される。
【0142】つまり、前記容量素子Cは、駆動用MIS
FETQd1のゲート電極7を第1電極7とし、駆動用
MISFETQd1の領域に配置された容量素子Cと、
駆動用MISFETQd2のゲート電極7を第1電極7
とし、駆動用MISFETQd2の領域に配置された容
量素子Cとで構成される。この容量素子Cの第2電極2
3は、後述するが、負荷用MISFETQpのゲート電
極23としても構成される。また、容量素子Cの第2電
極23は、負荷用MISFETQpのドレイン領域(実
際にはn型チャネル形成領域26N)と転送用MISF
ETQtの一方の半導体領域、駆動用MISFETQd
のドレイン領域、駆動用MISFETQdのゲート電極
7の夫々とを接続する導電層(中間導電層若しくは連結
用導電層)23としても構成される。
【0143】前記駆動用MISFETQd1の領域に配
置された一方の容量素子Cの第2電極23は、駆動用M
ISFETQd1のドレイン領域(11)、転送用MI
SFETQt1の一方の半導体領域(18)、駆動用M
ISFETQd2のゲート電極7の夫々に接続される。
これらの接続は、容量素子Cの第2電極23を駆動用M
ISFETQd1のゲート長方向と一致するX方向に引
き出した、前記第2電極23と同一層でかつ一体に構成
された導電層23で行われる。導電層23は、絶縁膜
(誘電体膜21と同一層)21、絶縁膜12等を除去し
て形成された接続孔22を通して、前記ドレイン領域
(11)、一方の半導体領域(18)、ゲート電極7の
夫々に接続される。同様に、前記駆動用MISFETQ
d2の領域に配置された他方の容量素子Cの第2電極2
3は、駆動用MISFETQd2のドレイン領域(1
1)、転送用MISFETQt2の一方の半導体領域
(18)、駆動用MISFETQd1のゲート電極7の
夫々に接続される。これらの接続は、容量素子Cの第2
電極23を駆動用MISFETQd2のゲート長方向と
一致する方向に引き出した導電層23で行われる。導電
層23は接続孔22を通して前記ドレイン領域(1
1)、一方の半導体領域(18)、ゲート電極7の夫々
に接続される。
【0144】前記メモリセルアレイMAY又はサブメモ
リセルアレイSMAYにおいて、X方向に配列されたメ
モリセルMCの容量素子Cは、図7及び図9に示すX1
−X3軸又はX2−X4軸に対して、第2電極23(及
び導電層23)の平面形状が線対称で構成される。ま
た、Y方向に配列されたメモリセルMCの容量素子C
は、前述の駆動用MISFETQd及び転送用MISF
ETQtの線対称の配列と異なり、第2電極23の平面
形状が非線対称で構成される。つまり、X方向に配列さ
れた複数個のメモリセルMCの夫々の容量素子Cの第2
電極23の配列に対して、Y方向に隣接する次段のX方
向に配列された複数個のメモリセルMCの容量素子C
は、前記前段の第2電極23と同様に、第2電極23の
平面形状をX方向に線対称で構成するとともに、第2電
極23の平面形状が前記前段のメモリセルMCの配列に
対して1個のメモリセルMC分(1メモリセルピッチ
分)だけX方向にずらして構成される。メモリセルアレ
イMAYにおいて、前述のメモリセルMCの容量素子C
の第2電極23(及び導電層23)の配列は、後述する
が、主に第2電極23の上層に形成される電源電圧線
(Vcc:26P)及び負荷用MISFETQpの平面形
状がY方向に対して非線対称で構成されるので、これに
律則され非線対称で構成される。
【0145】前記メモリセルMCの2個の負荷用MIS
FETQp1、Qp2の夫々は、図6、図7及び図9
示すように、駆動用MISFETQdの領域上に構成さ
れる。負荷用MISFETQp1は駆動用MISFET
Qd2の領域上に構成され、負荷用MISFETQp2
は駆動用MISFETQd1上に構成される。負荷用M
ISFETQp1、Qp2の夫々は駆動用MISFET
Qd1、Qd2の夫々のゲート長方向と一致する方向に
ゲート長方向をほぼ直交させ配置される。この負荷用M
ISFETQp1、Qp2の夫々は、主にn型チャネル
形成領域26N、ゲート絶縁膜24、ゲート電極23、
ソース領域26P及びドレイン領域26Pで構成され
る。
【0146】前記ゲート電極23は前記容量素子Cの第
2電極(第3層目のゲート材形成工程で形成される多結
晶珪素膜)23で構成される。つまり、駆動用MISF
ETQd1の領域に配置された一方の容量素子Cの第2
電極23は負荷用MISFETQp2のゲート電極23
を構成する。駆動用MISFETQd2の領域に配置さ
れた他方の容量素子Cの第2電極23は負荷用MISF
ETQp1のゲート電極23を構成する。
【0147】前記ゲート絶縁膜24は前記ゲート電極2
3上に構成される。ゲート絶縁膜24は例えば酸化珪素
膜で構成される。
【0148】n型チャネル形成領域26Nは前記ゲート
電極23上にゲート絶縁膜24を介して構成される。n
型チャネル形成領域26Nはそのゲート長方向を駆動用
MISFETQdのゲート幅方向と一致する方向にほぼ
一致させ配置される。n型チャネル形成領域26Nは、
第4層目のゲート材形成工程で形成され、例えば多結晶
珪素膜で構成される。多結晶珪素膜には負荷用MISF
ETQpのしきい値電圧をエンハンスメント型に設定す
るn型不純物(例えばP)が導入される。負荷用MIS
FETQpは、動作時(ON動作時)、情報蓄積ノード
領域に電源電圧Vccを充分に供給でき、情報を安定に保
持できる。また、負荷用MISFETQpは、非動作時
(OFF動作時)、情報蓄積ノード領域への電源電圧V
ccの供給をほぼ確実に遮断できるので、スタンバイ電流
量が低減でき、低消費電力化が図れる。この点、負荷用
MISFETQpは負荷用高抵抗素子に比べて異なる
(負荷用高抵抗素子は常時微小電流が流れる)。
【0149】前記ソース領域26Pは前記n型チャネル
形成領域26Nの一端側(ソース領域側)に一体に構成
されかつ同一導電層で形成されたp型導電層(26P)
で構成される。つまり、ソース領域(p型導電層)26
Pは第4層目のゲート材形成工程で形成された多結晶珪
素膜で形成され、多結晶珪素膜にはp型不純物(例えば
BF2 )が導入される。ソース領域26Pは、図9に符
号26pを付けて一点鎖線で囲まれた領域内において構
成される(一部は電源電圧線26Pとして構成され
る)。前記ドレイン領域26Pは、n型チャネル形成領
域26Nの他端側(ドレイン側)に一体に構成され、ソ
ース領域26Pと同様に、同一導電層で形成されたp型
導電層(26P)で構成される。ドレイン領域26Pは
符号26Pを付けて一点鎖線で囲まれた領域内において
構成される。つまり、後述する製造プロセスにおいて
は、一点鎖線で囲まれた領域26P内に、ソース領域及
びドレイン領域26Pを形成するp型不純物が導入さ
れ、それ以外の領域はn型チャネル形成領域26Nとし
て構成される。
【0150】前記負荷用MISFETQp1のドレイン
領域26Pは、転送用MISFETQt1の一方の半導
体領域、駆動用MISFETQd1のドレイン領域及び
駆動用MISFETQd2のゲート電極7に接続され
る。同様に、負荷用MISFETQp2のドレイン領域
26Pは、転送用MISFETQt2の一方の半導体領
域、駆動用MISFETQd2のドレイン領域及び駆動
用MISFETQd1のゲート電極7に接続される。こ
れらの接続は前記導電層23を介して行われる。
【0151】また、負荷用MISFETQpのドレイン
領域26Pはn型チャネル形成領域26Nを介してゲー
ト電極23から離隔される。換言すれば、負荷用MIS
FETQpはゲート電極23とドレイン領域26Pとが
重なりを持たずに離隔される。つまり、負荷用MISF
ETQpのドレイン領域26P側はオフセット構造で構
成される。このオフセット構造の負荷用MISFETQ
pはn型チャネル形成領域26N−ドレイン領域26P
間のブレークダウン耐圧を向上できる。すなわち、この
オフセット構造は、ドレイン領域26Pとゲート電極2
3によってチャージが誘起されるn型チャネル形成領域
26Nとを離隔することによって、ドレイン領域26P
とn型チャネル形成領域26Nとのpn接合部のブレー
クダウン耐圧を向上できる。本実施例の場合、負荷用M
ISFETQpは 約0.6〔μm〕又はそれ以上の寸法
のオフセット寸法(離隔寸法)で構成される。
【0152】前記導電層23は前述のように容量素子C
の第2電極23を引き出して構成される(第3層目のゲ
ート材形成工程で形成された多結晶珪素膜)。導電層2
3は負荷用MISFETQpのゲート電極23と同一導
電層で形成される。この導電層23は層間絶縁膜24に
形成された接続孔25を通して上層の負荷用MISFE
TQpのp型ドレイン領域26Pに接続される。また、
前述のように、導電層23は接続孔22を通して転送用
MISFETQtの一方の半導体領域、駆動用MISF
ETQdのドレイン領域及びゲート電極7に接続され
る。このように構成される導電層23は、導電層23の
膜厚、及び導電層23の上側の接続孔25の位置と下側
の接続孔22の位置との間の寸法に相当する分、負荷用
MISFETQpのドレイン領域26Pの他端側、転送
用MISFETQtの一方の半導体領域(18)及び駆
動用MISFETQdのドレイン領域(11)の夫々の
間を離隔できる。導電層23はn型不純物が導入された
多結晶珪素膜で形成されるので、前記p型ドレイン領域
26Pを形成するp型不純物の前記一方の半導体領域
(18)、ドレイン領域(11)の夫々への拡散距離を導電
層23で増加できる。つまり、導電層23は、転送用M
ISFETQt、駆動用MISFETQdの夫々のチャ
ネル形成領域に、負荷用MISFETQpのドレイン領
域26Pのp型不純物が拡散されることを低減し、転送
用MISFETQt、駆動用MISFETQdの夫々の
しきい値電圧の変動を防止できる。前記導電層23は、
負荷用MISFETQpのゲート電極23、容量素子C
の第2電極23又はそれから引き出された導電層23と
同一導電層(同一製造工程)で形成されるので、構造上
導電層数を低減でき、又、製造プロセスの製造工程数を
低減できる。
【0153】図6、図7及び図9に示すように、前記負
荷用MISFETQpのソース領域(p型導電層26
P)には電源電圧線(Vcc)26Pが接続される。電源
電圧線26Pは前記ソース領域であるp型導電層26P
と一体に構成されかつ同一導電層で構成される。つま
り、電源電圧線26Pは第4層目のゲート材形成工程で
形成された多結晶珪素膜で形成され、この多結晶珪素膜
には抵抗値を低減するp型不純物(例えばBF2 )が導
入される。
【0154】前記電源電圧線(Vcc)26Pはメモリセ
ルMC内に2本配置される。この2本の電源電圧線26
Pは、メモリセルアレイMAY又はサブメモリセルアレ
イSMAYにおいて、互いに離隔しかつ同一のX方向に
ほぼ平行に延在する。メモリセルMCに配置される一方
の電源電圧線26Pは、負荷用MISFETQp2のソ
ース領域と一体に構成され、第1ワード線(WL1)1
3上をその延在方向と一致する方向に沿って延在する。
他方の電源電圧線26Pは、負荷用MISFETQp1
のソース領域と一体に構成され、第2ワード線(WL
2)13上をその延在方向と一致する方向に沿って延在
する。
【0155】前記図7及び図9に示すように、メモリセ
ルMCにおいて、一方の電源電圧線26PはX方向に延
在するとともに、転送用MISFETQt1の他方の半
導体領域(18)と相補性データ線DLの第1データ線
(DL1:33)との接続部分(後述する中間導電層2
9)をY方向に迂回する。つまり、一方の電源電圧線2
6Pは、メモリセルMCの負荷用MISFETQp1と
前記接続部分との間を通過せず、この接続部分とY方向
に隣接する(図9中、上側に配置された)他のメモリセ
ルMCの負荷用MISFETQp1との間を通過し迂回
する。また、一方の電源電圧線26Pは前記Y方向に隣
接する(図9中、上側に配置された)他のメモリセルM
Cの一方の電源電圧線26Pと兼用される。他方の電源
電圧線26Pは、同様に、X方向に延在するとともに、
転送用MISFETQt2の他方の半導体領域(18)
と相補性データ線DLの第2データ線(DL2:33)
との接続部分(後述する中間導電層29)をY方向に迂
回する。他方の電源電圧線26PはメモリセルMCの負
荷用MISFETQp2と前記接続部分との間を迂回
し、この接続部分とY方向に隣接する(図9中、下側に
配置された)他のメモリセルMCの負荷用MISFET
Qp2との間は通過しない。また、同様に他方の電源電
圧線26Pは前記Y方向に隣接する(図9中、下側に配
置された)他のメモリセルMCの他方の電源電圧線26
Pと兼用される。つまり、1個のメモリセルMCには2
本の電源電圧線26Pが配置されるが、この2本の電源
電圧線26Pの夫々はY方向の上下に隣接する他のメモ
リセルMCの夫々の電源電圧線26Pと兼用されるの
で、1個のメモリセルMCには実質的に1本の電源電圧
線26Pが配置されることになる。
【0156】前記メモリセルMCに配置された2本の電
源電圧線26Pは、前記メモリセルアレイMAY又はサ
ブメモリセルアレイSMAYにおいて、図9に示すX1
−X3軸又はX2−X4軸に対して、平面形状がX方向
に線対称で構成される。また、メモリセルMCに配置さ
れた2本の電源電圧線26Pは、前述の駆動用MISF
ETQd及び転送用MISFETQtの線対称の配列と
異なり、かつ容量素子Cの第2電極23の配列と同様
に、平面形状がY方向に非線対称で構成される。つま
り、X方向に配列された複数個のメモリセルMCを延在
する電源電圧線26Pの平面形状に対して、Y方向に隣
接する次段のX方向に配列されたメモリセルMCを延在
する電源電圧線26Pは、前記前段のメモリセルMCを
延在する電源電圧線26Pと同様にX方向に線対称で構
成されるとともに、前記前段のメモリセルMCを延在す
る電源電圧線26Pに対して1個のメモリセルMC分
(1メモリセルピッチ)だけ列方向にずらして構成され
る。メモリセルアレイMAY又はサブメモリセルアレイ
SMAYにおいて、電源電圧線26Pの転送用MISF
ETQtの他方の半導体領域と相補性データ線DLとの
接続部分(中間導電層29)の迂回は同一Y方向である
上側ですべて行われる。
【0157】前述のメモリセルMCに配置された容量素
子Cのうち、駆動用MISFETQd1上に配置された
容量素子Cの第2電極23(及び導電層23)は、図9
に示すように、一方の電源電圧線26Pを前記接続部分
(中間導電層29)において、上側の他のメモリセルM
Cへ迂回させ、前記接続部分と負荷用MISFETQp
1との間の離隔寸法を縮小しているので、この縮小した
寸法に相当する分、メモリセルMCの平面形状が縮小さ
れる。また、メモリセルMCの駆動用MISFETQd
2上に配置された容量素子Cの第2電極23(及び導電
層23)は、他方の電源電圧線26Pを前記接続部分
(中間導電層29)において、このメモリセルMC内へ
迂回させ、前記接続部分と負荷用MISFETQp2と
の間に他方の電源電圧線26Pを通過させるので、この
他方の電源電圧線26Pの通過に相当する分、メモリセ
ルMCの平面形状が増大する。つまり、電源電圧線26
Pは、集積度を向上する目的でメモリセルMC上を必ず
延在する(メモリセルMCの占有面積を利用する)の
で、この電源電圧線26PがメモリセルMC上を迂回す
る側である、駆動用MISFETQd2上に配置された
容量素子Cの第2電極23(及び導電層23)の平面形
状を基準にした場合、駆動用MISFETQd1上に配
置された容量素子Cの第2電極23(及び導電層23)
の平面形状は電源電圧線26PがメモリセルMC上を迂
回しないので縮小される。したがって、メモリセルMC
の容量素子Cの第2電極23(及び導電層23)は、X
方向(X1−X2軸又はX3−X4軸)に線対称で配置
した場合には、駆動用MISFETQd2上に配置され
る第2電極23の平面形状ですべての(駆動用MISF
ETQd1上の)第2電極23の平面形状が律則され、
メモリセルMCの占有面積が増大するが、前述のよう
に、電源電圧線26PはY方向に非線対称で配置される
ことにより、駆動用MISFETQd1上の第2電極2
3の平面形状が縮小され、この縮小に相当する分、メモ
リセルMCの占有面積が縮小できる。
【0158】前記メモリセルMCの転送用MISFET
Qtの他方の半導体領域(18)は、図6及び図7に示
すように、相補性データ線(DL)33に接続される。
メモリセルMCの一方の転送用MISFETQt1は相
補性データ線33の第1データ線(DL1)に接続され
る。他方の転送用MISFETQt2は相補性データ線
33の第2データ線(DL2)に接続される。この転送
用MISFETQtの他方の半導体領域、相補性データ
線33の夫々の接続は、下層側から上層側に向って順次
積層された中間導電層23、29の夫々を介して行われ
る。
【0159】前記中間導電層23は、図6、図7及び
に示すように、層間絶縁膜21上に構成される。この
中間導電層23の一部は、サイドウォールスペーサ16
で規定された領域内において、前記層間絶縁膜21に形
成された接続孔22を通して転送用MISFETQtの
他方の半導体領域(18)に接続される。前記接続孔2
2はサイドウォールスペーサ16で規定される領域より
も大きい(ゲート電極12側に大きい)開口サイズで構
成される。前記サイドウォールスペーサ16は前述のよ
うに転送用MISFETQtのゲート電極12の側壁に
それに対して自己整合で形成される。つまり、中間導電
層23の一部はサイドウォールスペーサ16に律則され
た位置にかつそれに対して自己整合で転送用MISFE
TQtの他方の半導体領域に接続される。中間導電層2
3の他部は、少なくとも、この中間導電層23と上層の
中間導電層29との製造プロセスのマスク合せ余裕寸法
に相当する分、層間絶縁膜21上に引き出される。この
中間導電層23は、転送用MISFETQtの他方の半
導体領域、中間導電層23の夫々に製造プロセスのマス
ク合せずれが生じる場合でも、このマスク合せずれを吸
収し、転送用MISFETQtの他方の半導体領域にそ
れに対して自己整合で中間導電層23を見かけ上接続で
きる。
【0160】前記中間導電層23は前記負荷用MISF
ETQpのゲート電極23、容量素子Cの第2電極2
3、導電層23の夫々と同一導電層で構成される。つま
り、第3層目のゲート材形成工程で形成される多結晶珪
素膜で形成され、この多結晶珪素膜には抵抗値を低減す
るn型不純物が導入される。
【0161】前記中間導電層29は、図6及び図7に示
すように、層間絶縁膜27上に構成される。中間導電層
29の一端側は層間絶縁膜27に形成された接続孔28
を通して前記中間導電層23に接続される。この中間導
電層23は前述のように転送用MISFETQtの他方
の半導体領域に接続される。中間導電層29の他端側
は、X方向に引き出され、層間絶縁膜30に形成された
接続孔31を通して相補性データ線33に接続される。
【0162】前記転送用MISFETQt1の他方の半
導体領域に一端側が接続される中間導電層29は、転送
用MISFETQt2の他方の半導体領域上をY方向に
延在する相補性データ線33のうちの第1データ線(D
L1)33下までX方向に引き出され、この引き出され
た領域において第1データ線33に接続される。同様
に、転送用MISFETQt2の他方の半導体領域に一
端側が接続される中間導電層29は、転送用MISFE
TQt1の他方の半導体領域上をY方向に延在する相補
性データ線33のうちの第2データ線(DL2)33下
までX方向に引き出され、この引き出された領域におい
て第2データ線33に接続される。つまり、中間導電層
29は、メモリセルMCの転送用MISFETQt1、
Qt2の夫々とそれとX方向において反転位置に延在す
る第1データ線33、第2データ線33の夫々とを接続
する交差配線構造を構成する。
【0163】中間導電層29は、その形成方法について
は後述するが、製造プロセスの第1層目の金属材形成工
程で形成された高融点金属膜例えばW膜で形成される。
このW膜は前記多結晶珪素膜、高融点金属珪化膜の夫々
に比べて比抵抗値が小さい。
【0164】この中間導電層29の下地となる層間絶縁
膜27は、図6に示すように、酸化珪素膜27A、BP
SG膜27Bの夫々を順次積層した複合膜で構成され
る。層間絶縁膜27の上層のBPSG膜27Bは、グラ
スフローが施され、表面に平担化処理が施される。
【0165】前記層間絶縁膜30は、図6に示すよう
に、堆積型の酸化珪素膜30A、塗布型の酸化珪素膜3
0B、堆積型の酸化珪素膜30Cの夫々を順次積層した
3層の積層構造で構成される。下層の酸化珪素膜30
A、上層の酸化珪素膜30Cの夫々は、後述するが、テ
トラエソキシシラン(TEOS:etra thoxy ilan
e)ガスをソースガスとするプラズマCVD法で堆積さ
れる。下層の酸化珪素膜30Aは、下地の段差形状に沿
って均一な膜厚で堆積され、特に下地の段差形状の凹部
分において、この凹部分の上側でのオーバーハング形状
が発生しずらい。つまり、下層の酸化珪素膜30Aは前
記オーバーハング形状に基づく巣の発生を低減できる。
中間層の酸化珪素膜30Bは、スピンオングラス(pi
n n lass)法で塗布され、ベーク処理が施された
後、全面エッチング(エッチバック)される。この中間
層の酸化珪素膜30Bは、下層の酸化珪素膜30Aの表
面の段差形状部分に集中的に形成され(残存し)、層間
絶縁膜30の表面の平担化を図れる。中間層の酸化珪素
膜30Bは、基本的に前述の中間導電層29と相補性デ
ータ線33とを接続する接続孔31の領域を除く、下層
の酸化珪素膜30Aの表面上の段差部分に形成される。
つまり、中間層の酸化珪素膜30Bが含有する水分に基
づく、相補性データ線(アルミニウム合金)33の腐食
が防止できる。上層の酸化珪素膜30Cは、中間層であ
る酸化珪素膜30Bの表面を被覆し、この酸化珪素膜3
0Bの膜質の劣化を防止できる。
【0166】前記相補性データ線(DL)33は、図6
に示すように、層間絶縁膜30上に構成される。この相
補性データ線33は前記接続孔31を通して中間導電層
29の引き出された部分に接続される。相補性データ線
33は製造プロセスの第2層目の金属材形成工程で形成
される。相補性データ線33は下層の金属膜33A、中
間層のアルミニウム合金膜33B、上層の金属膜33C
の夫々を順次積層した3層の積層構造で構成される。前
記下層の金属膜33Aは、基本的に、転送用MISFE
TQtの他方の半導体領域(18)や中間導電層23の
珪素(Si)、中間層のアルミニウム合金膜33Bのア
ルミニウム(AL)の夫々の相互拡散を防止し、所謂ア
ロイスパイクを防止するバリアメタル膜として形成す
る。下層の金属膜33Aは例えばTiW膜で形成する。
前記中間層のアルミニウム合金膜33Bは多結晶珪素
膜、高融点金属膜、高融点金属珪化膜の夫々に比べて比
抵抗値が小さい。アルミニウム合金膜33BはCu、S
iの少なくともいずれか一方が添加されたアルミニウム
で構成される。Cuは基本的にエレクトロマイグレーシ
ョン耐性を向上できる作用を有する。Siは基本的にア
ロイスパイクを防止できる作用を有する。上層の金属膜
33Cは、基本的に、中間層のアルミニウム合金膜33
Bのアルミニウムヒルロック現象を防止することを目的
として構成される。また、上層の金属膜33Cは、フォ
トリソグラフィ技術でのパターンニングの際の露光工程
において、中間層のアルミニウム合金膜33Bの表面の
反射率を低減し、回析現象(ハレーション)を防止する
目的で形成される。
【0167】なお、相補性データ線33は、アルミニウ
ム合金膜33Bをアルミニウム膜で、或いは下層の金属
膜33Aを廃止して単層のアルミニウム合金膜で構成し
てもよい。
【0168】前記相補性データ線33は、図7に示すよ
うに、メモリセルMC上をY方向に延在する。相補性デ
ータ線33のうちの一方の第1データ線(DL1)33
はメモリセルMCの駆動用MISFETQd1、転送用
MISFETQt2及び負荷用MISFETQp2上を
Y方向に延在する。他方の第2データ線(DL2)33
はメモリセルMCの駆動用MISFETQd2、転送用
MISFETQt1及び負荷用MISFETQp1上を
Y方向に延在する。つまり、相補性データ線33の第1
データ線33、第2データ線33の夫々は互いに離隔し
かつほぼ平行にY方向に延在する。
【0169】同図7に示すように、メモリセルアレイM
AY又はサブメモリセルアレイMAYにおいて、X方向
に配列されたメモリセルMCの相補性データ線33の平
面形状はX1−X3軸又はX2−X4軸に対して線対称
で配置される。Y方向に配列されたメモリセルMCの相
補性データ線33の平面形状はX1−X2軸又はX3−
X4軸に対して線対称で配置される。
【0170】前記メモリセルMC上には、図6及び図7
に示すように、メインワード線(MWL)29及びサブ
ワード線(SWL1)29が配置される。メインワード
線29、サブワード線29の夫々は、同一導電層(第1
層目の金属材形成工程で形成される高融点金属膜)で構
成され、前記中間導電層29と同一導電層で構成され
る。つまり、メインワード線29、サブワード線29の
夫々はワード線(WL)13と相補性データ線33との
間の層に構成される。メインワード線29、サブワード
線29の夫々は、メモリセルMCの転送用MISFET
Qt1に接続される中間導電層29と転送用MISFE
TQt2に接続される中間導電層29との間に配置され
る。メインワード線29、サブワード線29の夫々は互
いに離隔し、かつメモリセルアレイMAYをほぼ平行に
X方向に延在する。
【0171】前述の図2(A)及び図3に示すように、
メインワード線29はY方向に配列された4個(4〔bi
t〕 )のメモリセルMC毎に1本配置される。1本のメ
インワード線29は、前記図1に示すメモリブロックM
Bの4個のメモリマットMMの合計16個のメモリセル
アレイMAY上を延在するので、抵抗値を低減する目的
でサブワード線29に比べて配線幅寸法が太く構成され
る。
【0172】サブワード線(SWL1)29は、前述の
図2(A)及び図3に示すように、メモリマットMMの
ワードドライバー回路WDRに近接する側に配置された
メモリセルアレイMAYにおいて、Y方向に配列された
1個のメモリセルMC毎に1本配置される。サブワード
線29は、1個のメモリセルアレイMAYを延在する程
度の長さで、前記メインワード線29に比べて延在する
長さが短いので、メインワード線29に比べて配線幅寸
法が細く構成される。図6及び図7に示すように、メイ
ンワード線29、サブワード線29の夫々は、メモリセ
ルMCに接続される基準電圧線(Vss)13をワード線
(WL)13と同一導電層で構成し、この基準電圧線1
3を延在させていた導電層を空領域としたので、この空
領域(2本の配線を配置できる程度の領域)を利用して
配置される。つまり、メモリセルMCは、ワード線(W
L)13及び基準電圧線13の他に、X方向にデバイデ
ッドワードライン方式で使用するメインワード線29及
びダブルワードライン方式で使用するサブワード線29
の2本のワード線が延在できる。
【0173】前記メモリセルMCの相補性データ線33
上を含む基板全面(外部端子BPの領域は除く)には、
図6に示すように、ファイナルパッシベーション膜(最
終保護膜)34が構成される。このファイナルパッシベ
ーション膜34は、その構造を詳細に示さないが、酸化
珪素膜、窒化珪素膜、樹脂膜の夫々を順次積層した3層
の積層構造で構成される。
【0174】ファイナルパッシベーション膜34の下層
の酸化珪素膜は、さらに3層の積層構造で構成され、前
記層間絶縁膜30と同様の構造で構成される。すなわ
ち、下層の酸化珪素膜は、テトラエソキシシランガスを
ソースガスとするCVD法で堆積された酸化珪素膜、塗
布後にエッチングが施された酸化珪素膜、テトラエソキ
シシランガスをソースガスとするCVD法で堆積された
酸化珪素膜の夫々で形成される。つまり、下層の酸化珪
素膜は、表面の平担化を図り、上層の窒化珪素膜に巣が
発生することを防止する。中間層の窒化珪素膜はプラズ
マCVD法で形成される。この中間層の窒化珪素膜は耐
湿性を高める作用がある。上層の樹脂膜は例えばポリイ
ミド系樹脂で形成される。この樹脂膜は、樹脂封止型半
導体装置の樹脂封止部に微量に含有される放射性元素か
ら放出されるα線を遮蔽し、SRAMのα線ソフトエラ
ー耐性を向上できる。また、樹脂膜は、前記樹脂封止部
に含有されるフィラーでファイナルパッシベーション膜
34等の層間膜にクラックが発生することを防止する。
【0175】次に、SRAMのメモリブロックMB、メ
モリマットMM、メモリセルアレイMAY、サブメモリ
セルアレイSMAYの夫々の周辺領域(端部)に配置さ
れたメモリセルMCの構造及びその周辺構造について説
明する。
【0176】まず、前記図1に示すSRAMの左側に配
置されたメモリブロックMB1の左下端部、つまり図2
(A)に示すメモリマットMMの最も左側に配置された
メモリセルアレイMAY又はサブメモリセルアレイSM
AYの左下端部、図1中、図2(A)中の夫々において
符号Aを付け破線で囲まれたA領域について説明する。
このA領域のメモリセルMCの構造及びその周辺構造は
図10乃至図12(A領域の拡大平面図)及び図13乃
至図16(A領域の平面図)に示す。図10は素子分離
絶縁膜4で周囲の形状を規定された活性領域の平面形状
を示す。図11は前記活性領域に重ね合せた駆動用MI
SFETQdの平面形状を示す。図12は前記活性領域
及び駆動用MISFETQdに重ね合せた転送用MIS
FETQtの平面形状を示す。図13は素子分離絶縁膜
4で周囲の形状を規定された活性領域の平面形状を示
す。図14は前記活性領域に重ね合せた駆動用MISF
ETQd及び転送用MISFETQtの平面形状を示
す。図15は前記活性領域に重ね合せた容量素子C及び
負荷用MISFETQpの平面形状を示す。図16は前
記活性領域に重ね合せたサブワード線(SWL)29、
メインワード線(MWL)29及び相補性データ線(D
L)33の平面形状を示す。
【0177】前記図10及び図13に示すように、メモ
リセルアレイMAY又はサブメモリセルアレイSMAY
の中央領域において、X方向及びY方向に隣接する4個
のメモリセルMCの一部の活性領域は一体に構成され、
平面形状がリング形状で構成される。具体的には、同
10及び図13に符号MC2を付けて示すメモリセルM
C2を中心として、このメモリセルMC2、その右側に
隣接するメモリセルMC、これら2個のメモリセルMC
の下側に隣接する2個のメモリセルMC、合計4個のメ
モリセルMCにおいて、4個のメモリセルMCの夫々の
一方の転送用MISFETQt及び一方の駆動用MIS
FETQd、合計4個の転送用MISFETQt及び4
個の駆動用MISFETQdの活性領域は一体に構成さ
れ、リング形状の活性領域が構成される(図10)にお
いて一部を塗りつぶした領域)。
【0178】換言すれば、前記4個の転送用MISFE
TQt、4個の駆動用MISFETQdの夫々(合計8
個のMISFET)は、互いに向い合うソース領域又は
ドレイン領域を一体に構成し、電気的にも直列接続され
たリング形状で構成される。つまり、X方向、Y方向の
夫々に隣接する4個のメモリセルMCにおいて、メモリ
セルMCの一方の転送用MISFETQt及び駆動用M
ISFETQdで構成される一方のL字形状の活性領域
を互いに連続させ、かつ活性領域の延在する方向(直列
に接続された複数個のMISFETのゲート長方向と一
致する方向)に終端がなく、活性領域のパターンが閉じ
るリング形状で構成される。リング形状の活性領域の互
いに対向する内枠側、外枠側の夫々(転送用MISFE
TQt、駆動用MISFETQdの夫々のゲート幅を規
定する領域)は素子分離絶縁膜4及びp型チャネルスト
ッパ領域5で規定される。前記4個のメモリセルMCの
夫々の転送用MISFETQtはゲート長方向をY方向
に一致させ、駆動用MISFETQdはゲート長方向を
X方向に一致させているので、前記リング形状は円形状
や楕円形状よりもむしろ方形状(長方形状)に近い平面
形状で構成される。
【0179】前記リング形状で構成された活性領域はX
方向(転送用MISFETQtのゲート幅方向又は駆動
用MISFETQdのゲート長方向と一致する方向)に
同一形状でかつ同一ピッチで複数個配列される。このX
方向に隣接する複数個のリング形状の活性領域の夫々の
間は、素子分離絶縁膜4(及びp型チャネルストッパ領
域5)が配置され、電気的に分離される。リング形状の
活性領域のY方向(転送用MISFETQtのゲート長
方向又は駆動用MISFETQdのゲート幅方向と一致
する方向)に隣接する次段のリング形状の活性領域は、
前段の配列と同様に、X方向に同一形状でかつ同一ピッ
チで複数個配列されるとともに、前段の配列に対してX
方向に2分の1ピッチ(ハーフピッチ)だけずらして配
列される。つまり、前記リング形状の活性領域は、図1
及び図13に示すように、メモリセルアレイMAY
(又はサブメモリセルアレイSMAY)において千鳥り
形状に周期性を確保し配列される。
【0180】前記図10及び図13に示すように、メモ
リセルアレイMAY(又サブメモリセルアレイSMA
Y)の終端、つまりメモリセルアレイMAYの左下端部
であって、メモリセルアレイMAYの外周囲に配置され
たガードリング領域P−GRに近接する領域において
は、前記リング形状の活性領域の配列の周期性の乱れを
緩めるレイアウトが施される。
【0181】図10及び図13に示すように、メモリセ
ルアレイMAYにおいて、X方向、Y方向の夫々に配列
される複数個のメモリセルMCの夫々のうち、いずれの
配列方向においても端部となる位置(左下端部)にはメ
モリセルMC1が配置される。このメモリセルMC1
は、メモリセルアレイMAYの中央領域に配列されたリ
ング形状の活性領域の上側半分が存在するほぼ2分の1
の半リング形状の活性領域の左側半分、左側半分が存在
するほぼ2分の1の半リング形状の活性領域の下側半分
の夫々に転送用MISFETQt及び駆動用MISFE
Tが配置される。
【0182】このメモリセルMC1の他方の転送用MI
SFETQt2が配置される活性領域特にそのゲート幅
1 は、図10図13及び図33図13乃至図16
のII−II切断線で切った断面図)に示すように、素子分
離絶縁膜4(及びp型チャネルストッパ領域5)で規定
される。同様に、メモリセルMC1の一方の転送用MI
SFETQt1が配置される活性領域特にそのゲート幅
2 は素子分離絶縁膜4で規定される。このメモリセル
MC1の一方の転送用MISFETQt1のゲート幅L
2 、他方の転送用MISFETQt2のゲート幅L1
夫々は基本的に同一寸法で構成される(メモリセルMC
1内の2個の転送用MISFETQtのゲート幅は同一
寸法で構成される)。
【0183】また、メモリセルMC1の一方の転送用M
ISFETQt1のゲート幅L2 、他方の転送用MIS
FETQt2のゲート幅L1 の夫々はメモリセルアレイ
MAYの中央領域に配置される他のメモリセルMCのそ
れ(例えばMC2のゲート幅L11)と同様に同一寸法で
構成される(メモリセルMC1及び他のメモリセルMC
の個々の転送用MISFETQtのゲート幅はすべて同
一寸法で構成される)。つまり、メモリセルアレイMA
Yの端部に配置されるメモリセルMC1の転送用MIS
FETQtのゲート幅は、メモリセルMC1内において
も、メモリセルアレイMAYの中央領域に配置される他
のメモリセルMCとの間においても、同一寸法で構成さ
れ、活性領域の形状の周期性が確保される。
【0184】前記メモリセルMC1の他方の転送用MI
SFETQt2のゲート幅L1 を規定するリング形状の
活性領域の外枠側に位置する(他方の転送用MISFE
TQt2とガードリングP−Grとの間に位置する)素
子分離絶縁膜4のX方向と一致する方向の幅寸法L3
一方の転送用MISFETQt1のゲート幅L2 を規定
する同一位置の素子分離絶縁膜4の幅寸法L4 と同一寸
法で構成される。つまり、メモリセルMC1内の2個の
転送用MISFETQtのゲート幅を規定する素子分離
絶縁膜4の幅寸法は同一寸法で構成される。また、メモ
リセルMC1の一方の転送用MISFETQt1のゲー
ト幅L2 を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法L4 、他
方の転送用MISFETQt2のゲート幅L1 を規定す
る素子分離絶縁膜4の幅寸法L3 の夫々は、メモリセル
アレイMAYの中央領域に配置される他のメモリセルM
Cのそれと同様に同一寸法で構成される。つまり、メモ
リセルMC1及び他のメモリセルMCの個々の転送用M
ISFETQtのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜4
の幅寸法はすべて同一寸法で構成される。すなわち、同
様に、メモリセルアレイMAYの端部に配置されるメモ
リセルMC1の転送用MISFETQtのゲート幅を規
定する素子分離絶縁膜4の幅寸法は、メモリセルMC1
内においても、メモリセルアレイMAYの中央領域に配
置される他のメモリセルMCとの間においても、同一寸
法で構成され、活性領域の形状の周期性が確保される。
【0185】前記メモリセルMC1の他方の転送用MI
SFETQt2のゲート幅L1 を規定する素子分離絶縁
膜4の幅寸法L3 は、この素子分離絶縁膜4とガードリ
ング領域P−GRとの間に活性領域(ダミー活性領域、
図10において一部を塗りつぶした領域)4D1を配置
し、他の素子分離絶縁膜4の幅寸法L4 等と同一寸法に
構成される。この活性領域4D1はX方向と一致する方
向に寸法L5 を有する。つまり、表現を変えれば、メモ
リセルMC1の他方の転送用MISFETQt2のゲー
ト幅L1 を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法L3 は、
他方の転送用MISFETQt2のゲート幅L1 を規定
する部分とガードリング領域P−GRとの間の寸法(素
子分離絶縁膜4の幅寸法L3 に活性領域4D1の寸法L
5 を加算した寸法)に比べて小さく構成される。
【0186】前記素子分離絶縁膜4とガードリング領域
P−GRとの間に配置された活性領域4D1は、その平
面形状(輪郭)がメモリセルMC1の他方の転送用MI
SFETQt2及び他方の駆動用MISFETQd2が
配置される活性領域(L字形状)の平面形状に対して、
X方向に線対称で配置された形状と同一形状又はその一
部の形状で構成される。つまり、活性領域4D1は、メ
モリセルアレイMAYの中央領域に配列される複数個の
メモリセルMCの活性領域の形状の周期性をメモリセル
アレイMAYの端部で確保できる。
【0187】前記図10に示す前記メモリセルMC1の
一方の転送用MISFETQt1のゲート幅L2 を規定
するリング形状の活性領域の内枠側に位置する(一方の
転送用MISFETQt1とガードリングP−Grとの
間に位置する)素子分離絶縁膜4のX方向と一致する方
向の幅寸法L12は、この素子分離絶縁膜4のX方向と一
致する方向の寸法がガードリング領域P−GR側に引き
伸ばされ、他方の転送用MISFETQt2のゲート幅
1 を規定する同一位置の素子分離絶縁膜4の幅寸法L
13と同一寸法で構成される。つまり、メモリセルMC1
内の2個の転送用MISFETQtのゲート幅を規定す
る素子分離絶縁膜4の幅寸法は同一寸法で構成される。
また、メモリセルMC1の一方の転送用MISFETQ
tのゲート幅L2 を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法
12、他方の転送用MISFETQt2のゲート幅L1
を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法L13の夫々は、メ
モリセルアレイMAYの中央領域に配置される他のメモ
リセルMCのそれと同様に同一寸法で構成される。つま
り、メモリセルMC1及び他のメモリセルMCの個々の
転送用MISFETQtのゲート幅を規定する素子分離
絶縁膜4の幅寸法はすべて同一寸法で構成される。すな
わち、同様に、メモリセルアレイMAYの端部に配置さ
れるメモリセルMC1の転送用MISFETQtのゲー
ト幅を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法は、メモリセ
ルMC1内においても、メモリセルアレイMAYの中央
領域に配置される他のメモリセルMCとの間において
も、同一寸法で構成され、活性領域の形状の周期性が確
保される。
【0188】一方、前記メモリセルMC1の他方の駆動
用MISFETQd2が配置される活性領域特にそのゲ
ート幅L6 は、図10及び図13に示すように、素子分
離絶縁膜4(及びp型チャネルストッパ領域5)で規定
される。同様に、メモリセルMC1の一方の駆動用MI
SFETQd1が配置される活性領域特にそのゲート幅
7 は素子分離絶縁膜4で規定される。このメモリセル
MC1の一方の駆動用MISFETQd1のゲート幅L
7 、他方の駆動用MISFETQd2のゲート幅L6
夫々は基本的に同一寸法で構成される(メモリセルMC
1内の2個の駆動用MISFETQdのゲート幅は同一
寸法で構成される)。
【0189】また、メモリセルMC1の一方の駆動用M
ISFETQd1のゲート幅L7 、他方の駆動用MIS
FETQd2のゲート幅L6 の夫々はメモリセルアレイ
MAYの中央領域に配置される他のメモリセルMCのそ
れと同様に同一寸法で構成される(メモリセルMC1及
び他のメモリセルMCの個々の駆動用MISFETQd
のゲート幅はすべて同一寸法で構成される)。つまり、
メモリセルアレイMAYの端部に配置されるメモリセル
MC1の駆動用MISFETQdのゲート幅は、メモリ
セルMC1内においても、メモリセルアレイMAYの中
央領域に配置される他のメモリセルMCとの間において
も、同一寸法で構成され、活性領域の形状の周期性が確
保される。
【0190】前記メモリセルMC1の他方の駆動用MI
SFETQd2のゲート幅L6 を規定するリング形状の
活性領域の内枠側に位置する(他方の駆動用MISFE
TQd2とガードリングP−Grとの間に位置する)素
子分離絶縁膜4のY方向と一致する方向の幅寸法L8
一方の駆動用MISFETQd1のゲート幅L7 を規定
する同一位置の素子分離絶縁膜4の幅寸法L9 と同一寸
法で構成される。つまり、メモリセルMC1内の2個の
駆動用MISFETQdのゲート幅を規定する素子分離
絶縁膜4の幅寸法は同一寸法で構成される。また、メモ
リセルMC1の一方の駆動用MISFETQd1のゲー
ト幅L7 を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法L9 、他
方の駆動用MISFETQd2のゲート幅L6 を規定す
る素子分離絶縁膜4の幅寸法L8 の夫々は、メモリセル
アレイMAYの中央領域に配置される他のメモリセルM
Cのそれと同様に同一寸法で構成される。つまり、メモ
リセルMC1及び他のメモリセルMCの個々の駆動用M
ISFETQdのゲート幅を規定する素子分離絶縁膜4
の幅寸法はすべて同一寸法で構成される。すなわち、同
様に、メモリセルアレイMAYの端部に配置されるメモ
リセルMC1の駆動用MISFETQdのゲート幅を規
定する素子分離絶縁膜4の幅寸法は、メモリセルMC1
内においても、メモリセルアレイMAYの中央領域に配
置される他のメモリセルMCとの間においても、同一寸
法で構成され、活性領域の形状の周期性が確保される。
【0191】前記メモリセルMC1の他方の駆動用MI
SFETQd2のゲート幅L6 を規定する素子分離絶縁
膜4の幅寸法L8 は、この素子分離絶縁膜4とガードリ
ング領域P−GRとの間に活性領域(ダミー活性領域、
図10において一部を塗りつぶした領域)4D2を配置
し、他の素子分離絶縁膜4の幅寸法L9 等と同一寸法に
構成される。この活性領域4D2はY方向と一致する方
向に寸法L10を有する。つまり、表現を変えれば、メモ
リセルMC1の他方の駆動用MISFETQd2のゲー
ト幅L6 を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法L10は、
他方の駆動用MISFETQd2のゲート幅L6 を規定
する部分とガードリング領域P−GRとの間の寸法(素
子分離絶縁膜4の幅寸法L8 に活性領域4D2の寸法L
10を加算した寸法)に比べて小さく構成される。
【0192】前述の活性領域4D1と同様に、前記素子
分離絶縁膜4とガードリング領域P−GRとの間に配置
された活性領域4D2は、その平面形状(輪郭)がメモ
リセルMC1の他方の駆動用MISFETQd2が配置
される活性領域の平面形状に対して、Y方向に線対称で
配置された形状と同一形状又はその一部の形状で構成さ
れる。つまり、活性領域4D2は、メモリセルアレイM
AYの中央領域に配列される複数個のメモリセルMCの
活性領域の形状の周期性をメモリセルアレイMAYの端
部で確保できる。
【0193】前述のメモリセルアレイMAYの左下端部
のメモリセルMC1を含む、メモリセルアレイMAYの
下端部にこのメモリセルアレイMAYの周囲に沿って配
列された複数個のメモリセルMCの夫々の他方の転送用
MISFETQt2の他方の半導体領域(18)と素子
分離絶縁膜4との間には、図10に示すように、活性領
域(ダミー活性領域)4D3が配置される。この活性領
域4D3は、他方の転送用MISFETQt2の他方の
半導体領域が配置される活性領域をY方向に線対称で配
置した形状と同一形状又はその一部の形状で構成され
る。つまり、活性領域4D3は、メモリセルアレイMA
Yの中央領域に配列される複数個のメモリセルMCの活
性領域の形状の周期性をメモリセルアレイMAYの端部
で確保できる。この活性領域4D3は、周期性の乱れに
基づく他方の転送用MISFETQt2の他方の半導体
領域が配置される活性領域の形状の変動を防止し、他方
の転送用MISFETQt2の他方の半導体領域と相補
性データ線(DL)33との間の接続不良を防止でき
る。
【0194】また、メモリセルアレイMAYの左下端部
のメモリセルMC1を含む、メモリセルアレイMAYの
左端部にこのメモリセルアレイMAYの周囲に沿って配
列された複数個のメモリセルMCの夫々の一方の駆動用
MISFETQd1のソース領域(11)とガードリン
グP−GRとの間には、図10に示すように、活性領域
(ダミー活性領域)4D4が配置される。この活性領域
4D4は、一方の駆動用MISFETQd1のソース領
域が配置される活性領域をX方向に線対称で配置した形
状と同一形状又はその一部の形状で構成される。つま
り、活性領域4D4は、メモリセルアレイMAYの中央
領域に配列される複数個のメモリセルMCの活性領域の
形状の周期性をメモリセルアレイMAYの端部で確保で
きる。この活性領域4D4は、周期性の乱れに基づく一
方の駆動用MISFETQd1のソース領域が配置され
る活性領域の形状の変動を防止し、一方の駆動用MIS
FETQd1のソース領域と基準電圧線(Vss)13と
の間の接続不良を防止できる。
【0195】前記図4に示すメモリマットMMの2個の
メモリセルアレイMAYの周囲を取り囲むガードリング
領域P−GRは、図10図13及び図33に示すよう
に、p- 型ウエル領域2の主面の周辺領域において、素
子分離絶縁膜4で周囲を規定された(一部は活性領域4
Dで規定された)領域に構成される。ガードリング領域
P−GRは、p- 型ウエル領域2の主面部に形成された
p+ 型半導体領域40を主体に構成され、p- 型ウエル
領域2に固定の基準電圧Vssを供給する。
【0196】前述のメモリセルアレイMAYの端部に配
置される、活性領域の形状の周期性を確保する活性領域
4D1、4D2、4D4の夫々が配置される領域は、製
造プロセスにおいて、ガードリング領域P−GRのp+
型半導体領域40のp型不純物を導入する際のマスクの
製造プロセス上の合せずれを吸収できる領域としても使
用される。つまり、メモリセルアレイMAYの周辺領域
に合せずれ量に相当する余分な領域が廃止できる(活性
領域4Dと兼用できる)ので、実効的なメモリセルアレ
イMAYの占有面積を縮小でき、SRAMの集積度を向
上できる。
【0197】前記ガードリング領域P−GRは、図16
及び図33に示すように、基準電圧線(Vss)29を介
在して基準電圧線(Vss)33が電気的に接続される。
基準電圧線29は、前述のメインワード線(MWL)2
9、サブワード線(SWL)29等と同一導電層で形成
され、メモリセルアレイMAYの周囲に沿って延在す
る。基準電圧線29は層間絶縁膜27に形成された接続
孔28を通してガードリング領域P−GRに接続され
る。基準電圧線33は相補性データ線(DL)33と同
一導電層で形成される。メモリセルアレイMAY内は相
補性データ線33がY方向に延在するので、基準電圧線
33は、相補性データ線33との接触を避けるためにY
方向に延在する。基準電圧線33は層間絶縁膜30に形
成された接続孔31を通して下層の基準電圧線29に接
続される。
【0198】また、図10図13及び図33に示すよ
うに、メモリセルアレイMAYが配置されたp- 型ウエ
ル領域2の外周囲にはn- 型ウエル領域3が構成され、
このn- 型ウエル領域3の周辺領域にはガードリング領
域N−GRが配置される。ガードリング領域N−GR
は、n- 型ウエル領域3の主面の周辺領域において、素
子分離絶縁膜4で周囲を規定された領域に構成される。
ガードリング領域N−GRは、n- 型ウエル領域3の主
面部に形成されたn+ 型半導体領域11及び18を主体
に構成され、n- 型ウエル領域3に固定の電源電圧Vcc
を供給する。
【0199】前記ガードリング領域N−GRは電源電圧
線(Vcc)29を介在して電源電圧線(Vcc)33が電
気的に接続される。この電源電圧線29は基準電圧線2
9と同一導電層で形成され、電源電圧線33は基準電圧
線33と同一導電層で形成される。
【0200】前記メモリセルアレイMAYの左下端部の
メモリセルMC1は、図11及び図14に示すように、
一方の駆動用MISFETQd1のゲート長F1 、他方
の駆動用MISFETQd2のゲート長F2 の夫々が基
本的に同一寸法で構成される(メモリセルMC1内の2
個の駆動用MISFETQdのゲート長は同一寸法で構
成される)。表現を変えれば、メモリセルMC1の一方
の駆動用MISFETQd1のチャネル長(ソース領域
のn型半導体領域10とドレイン領域のn型半導体領域
10との間の寸法)は他方の駆動用MISFETQd2
のチャネル長と同一寸法で構成される。
【0201】また、メモリセルMC1の一方の駆動用M
ISFETQd1のゲート長F1 、他方の駆動用MIS
FETQd2のゲート長F2 の夫々はメモリセルアレイ
MAYの中央領域に配置される他のメモリセルMC(例
えば、メモリセルMC2の一方の駆動用MISFETQ
d1のゲート長F5 )のそれと同様に同一寸法で構成さ
れる。つまり、メモリセルMC1及び他のメモリセルM
Cの個々の駆動用MISFETQdのゲート長はすべて
同一寸法で構成される。すなわち、メモリセルアレイM
AYの端部に配置されるメモリセルMC1の駆動用MI
SFETQdのゲート長は、メモリセルMC1内におい
ても、メモリセルアレイMAYの中央領域に配置される
他のメモリセルMCとの間においても、同一寸法で構成
され、活性領域の形状の周期性が確保される。
【0202】前記メモリセルMC1の他方の駆動用MI
SFETQd2のゲート電極7、そのゲート長方向と一
致する方向(X方向)において、図10,図11,図1
中、右側に隣接し配置された他のメモリセルMCの他
方の駆動用MISFETQd2のゲート電極7の夫々の
間は離隔寸法F4 をもって離隔される。メモリセルMC
1の一方の駆動用MISFETQd1はメモリセルアレ
イMAYの端部に配置され、このメモリセルMC1のX
方向の左側に隣接する位置にはメモリセルMCが配置さ
れないが、メモリセルMC1の一方の駆動用MISFE
TQd1のゲート電極7に対向する位置にダミーゲート
電極7D(図11中、塗りつぶした領域)が配置され
る。ダミーゲート電極7DはメモリセルMCの一方の駆
動用MISFETQd1のゲート電極7をX方向に線対
称で配置した平面形状又はその一部を有する平面形状で
構成される。ダミーゲート電極7D、一方の駆動用MI
SFETQd1のゲート電極7の夫々の間の離隔寸法F
3 は前述のメモリセルMC1の他方の駆動用MISFE
TQd2のゲート電極7と他のメモリセルMCの他方の
駆動用MISFETQd2のゲート電極7との間の離隔
寸法F4 と同一寸法で構成される。
【0203】つまり、ダミーゲート電極7Dは、メモリ
セルMC1の一方の駆動用MISFETQd1のゲート
電極7との間の離隔寸法F3 をメモリセルアレイMAY
の中央領域での同一位置の離隔寸法(例えば離隔寸法F
4 、F6 等)と同一寸法に構成し、メモリセルアレイM
AYの端部での離隔寸法の周期性の乱れを防止できる。
このダミーゲート電極7DはメモリセルMCの駆動用M
ISFETQdのゲート電極7と同一導電層で形成さ
れ、メモリセルアレイMAYの左端にY方向に配列され
た複数個のメモリセルMC毎に配置される。この複数個
のダミーゲート電極7Dは、複数個毎に又はすべてが一
体に構成され、帯電等の不良原因を排除する目的で基準
電圧(Vss)が印加される。図16に示すように、ダミ
ーゲート電極7Dはガードリング領域P−GRの上部を
延在する基準電圧線33から基準電圧線29を通して基
準電圧が供給される。つまり、ダミーゲート電極7D
は、見かけ上、メモリセルアレイMAYの左端にY方向
に延在する基準電圧線(Vss)として構成される。
【0204】メモリセルアレイMAYの下端は、本実施
例においては、図11及び図14に示すように、ダミー
ゲート電極7Dを配置しない。メモリセルアレイMAY
の下端に配置されるメモリセルMCの他方の駆動用MI
SFETQd2のゲート電極7のゲート幅方向と一致す
る方向の端部(図11中、下端部)は素子分離絶縁膜4
の表面上に寸法F7 をもって突出させ、この突出した部
分において、ゲート電極7のY方向の平面形状の変動を
吸収できるので、ダミーゲート電極7Dは配置しない。
なお、ゲート電極7の平面形状の変動を吸収しきれない
場合は、ダミーゲート電極7Dと同様の機能を有するダ
ミーゲート電極をメモリセルアレイMAYの下端に沿っ
て配置してもよい。
【0205】前記メモリセルアレイMAYの左端部にお
いて、メモリセルMC1等、Y方向に配列された複数個
のメモリセルMC毎に接続されるワード線(WL)13
のX方向の左端部は、図12図14及び図33に示す
ように、ダミーワード線13D1(図12中、塗りつぶ
した領域)が構成される。このダミーワード線13D1
はメモリセルアレイMAYの端部に位置するワード線1
3の左端部の位置を余分に長くした領域(同一導電層)
で構成される。本来のワード線13の左端部の位置は、
少なくとも、製造プロセス中のX方向のマスク合せずれ
が発生しても、活性領域(例えば、メモリセルMC1の
他方の転送用MISFETQt2が配置される活性領
域)を露出しない位置に設定される。ダミーワード線1
3D1は、前述の活性領域(ダミー活性領域)4D、ダ
ミーゲート電極7Dの夫々と同様に、ワード線13の平
面形状の周期性を確保し(ワード線13の場合は連続性
を維持し)、図12に示すように、例えばメモリセルM
C1の他方の転送用MISFETQt2のゲート幅S1
の変動を防止できる。つまり、ダミーワード線13D1
は、メモリセルMC1の他方の転送用MISFETQt
2のゲート幅S1 、一方の転送用MISFETQt1の
ゲート幅S2 の夫々を同一寸法で構成できる(メモリセ
ルMC1内の2個の転送用MISFETQtのゲート幅
は同一寸法で構成される)。
【0206】また、ダミーワード線13D1は、メモリ
セルMC1の一方の転送用MISFETQt1のゲート
幅S1 、他方の転送用MISFETQt2のゲート幅S
2 の夫々をメモリセルアレイMAYの中央領域に配置さ
れる他のメモリセルMCのそれと同一寸法で構成でき
る。
【0207】また、前記メモリセルアレイMAYの左端
部において、メモリセルMC1等、Y方向に配列された
複数個のメモリセルMC毎に接続される基準電圧線(V
ss)13のX方向の左端部は、図12及び図14に示す
ように、ダミー基準電圧線13D2(図12中、塗りつ
ぶした領域)が構成される。このダミー基準電圧線13
D2はメモリセルアレイMAYの端部に位置する基準電
圧線13の左端部の位置を余分に長くした領域(同一導
電層)で構成される。本来の基準電圧線13の左端部の
位置は、メモリセルMCの駆動用MISFETQdのソ
ース領域(11)との接続領域を含む位置に設定され
る。ダミー基準電圧線13D2は、前述の活性領域(ダ
ミー活性領域)4D3、4D4の夫々と同様に、基準電
圧線13の平面形状の周期性を確保し(基準電圧線13
の場合は連続性を維持し)、図12に示すように、例え
ばメモリセルMC1の一方の駆動用MISFETQd1
のソース領域の活性領域の平面形状の変動(特に、接続
孔14の平面形状の変動)を防止できる。
【0208】また、ダミー基準電圧線13D2は、図1
に示すように、ガードリング領域P−GRの上部に配
置される基準電圧線33と重復する位置に配置される。
基準電圧線33は、基準電圧線29、重復した領域のダ
ミー基準電圧線13D2の夫々を通して基準電圧線13
に基準電圧(Vss)を供給する。つまり、ダミー基準電
圧線13D2は、基準電圧線33(実際には基準電圧線
29)との接続領域としても構成される。
【0209】なお、本発明は、メモリセルアレイMAY
の下端部にワード線13のY方向の配列の周期性を確保
する目的で、図12に符号13D3を付けて二点鎖線で
示すダミーワード線を配置してもよい。
【0210】次に、前記図3及び図4に示すSRAMの
メモリマットMMの複数個のサブメモリセルアレイSM
AY間、図3中、符号Eを付け破線で囲まれたE領域、
つまりウエルコンタクト領域PWC2について説明す
る。このE領域のメモリセルMCの構造及びその周辺構
造は図17,図18,図19,図20(E領域の平面
図)及び図34図17,図18,図19,図20のII
I−III切断線で切った断面図)に示す。図17は素子分
離絶縁膜4で周囲の形状を規定された活性領域の平面形
状を示す。図18は前記活性領域に重ね合せた駆動用M
ISFETQd及び転送用MISFETQtの平面形状
を示す。図19は前記活性領域に重ね合せた容量素子C
及び負荷用MISFETQpの平面形状を示す。図20
は前記活性領域に重ね合せたサブワード線(SWL)2
9、メインワード線(MWL)29及び相補性データ線
(DL)33の平面形状を示す。
【0211】図17に示すように、複数個のサブメモリ
セルアレイSMAY間にはウエルコンタクト領域PWC
2が配置される。図17乃至図20に示す右側に配置さ
れたサブメモリセルアレイSMAYの右側端部、左側に
配置されたサブメモリセルアレイSMAYの右側端部の
夫々に配置されるメモリセルMC、つまりウエルコンタ
クト領域PWC2のX方向の両側に夫々配置されるメモ
リセルMCの構造は前述のA領域に配置されたメモリセ
ルMC1と実質的に同一構造で構成される。つまり、サ
ブメモリセルアレイSMAYの右側端部、左側端部の夫
々に配置されるメモリセルMCは、図17に示すように
活性領域(ダミー活性領域)4Dが構成され、図18
示すようにダミーゲート電極7D、ダミーワード線13
D1及びダミー基準電圧線(Vss)13D2が構成され
る。
【0212】前記ウエルコンタクト領域PWC2は、
17,図18,図19,図20及び図34に示すよう
に、p- 型ウエル領域2の主面の素子分離絶縁膜4及び
ダミーゲート電極7Dに形成された開口で周囲を規定さ
れた活性領域(この活性領域は、図17に示すように、
活性領域4D1に一体に構成される)に形成されたp+
型半導体領域40を主体に構成される。ウエルコンタク
ト領域PWC2のp+ 型半導体領域40は、図20及び
図34に示すように、2個のサブメモリセルアレイSM
AY間をY方向に延在する基準電圧線(Vss)33に中
間導電層29を通して電気的に接続され、基準電圧(V
ss)が供給される。
【0213】前記ウエルコンタクト領域PWC2のX方
向の寸法PWC2は、図17に示すように、メモリセル
MCのX方向におけるセルピッチCPと実質的に同一又
はセルピッチCPに比べて小さく構成される。サブメモ
リセルアレイSMAYのメモリセルMCの配列の周期性
を維持する目的で、前述のリング形状の活性領域をX方
向に配列し、この1個のリング形状の活性領域において
ウエルコンタクト領域PWC2を構成した場合には、ウ
エルコンタクト領域PWC2のX方向の寸法PWC2は
セルピッチCPに比べて大きくなる。本実施例のウエル
コンタクト領域PWC2は、2個のサブメモリセルアレ
イSMAYの夫々の端部に活性領域(ダミー活性領域)
4Dを付加した状態で、2個のサブメモリセルアレイS
MAY間を一旦素子分離絶縁膜4で分離し、この素子分
離絶縁膜4の一部を廃止した活性領域に構成される。つ
まり、ウエルコンタクト領域PWC2は、活性領域4D
間を分離する程度の素子分離絶縁膜4の幅寸法に等しい
寸法(X方向)で構成され、前述のように、セルピッチ
CPと実質的に同一又はそれに比べて小さく構成できる
ので、ウエルコンタクト領域PWC2の占有面積を縮小
でき、SRAMの集積度を向上できる。
【0214】また、前記ウエルコンタクト領域PWC2
が配置された領域は、図18に示すように、2個のサブ
メモリセルアレイSMAYの夫々に延在するワード線1
3の夫々の接続領域(つなぎ領域)、夫々に延在する基
準電圧線13の夫々の接続領域として使用される。2個
のサブメモリセルアレイSMAYの夫々に延在するワー
ド線13の夫々の接続はダミーワード線13D1を使用
し(兼用し)行われる。2個のサブメモリセルアレイS
MAYの夫々に延在する基準電圧線13の夫々の接続は
ダミー基準電圧線13D2を使用し(兼用し)行われ
る。
【0215】同様に、前記ウエルコンタクト領域PWC
2が配置された領域は、図19に示すように、2個のサ
ブメモリセルアレイSMAYの夫々に延在する電源電圧
線(Vcc)26Pの夫々の接続領域として使用される。
また、ウエルコンタクト領域PWC2が配置された領域
は、図20に示すように、2個のサブメモリセルアレイ
SMAYの夫々に延在するサブワード線(SWL)29
の夫々の接続領域(通過領域)、メインワード線(MW
L)29の夫々の接続領域(通過領域)として夫々使用
される。
【0216】すなわち、このウエルコンタクト領域PW
C2が配置される領域は、このウエルコンタクト領域P
WCの配置にとどまらず、多目的で使用される(複数の
層の配置の占有面積を相互に兼用する)ので、SRAM
の集積度を向上できる。
【0217】次に、前記図2(A)及び図4に示すSR
AMのメモリマットMMの複数個のメモリセルアレイM
AY間、図2(A)中、符号Cを付け破線で囲まれたC
領域、つまりウエルコンタクト領域PWC1について説
明する。このC領域のメモリセルMCの構造及びその周
辺構造は図21乃至図24(C領域の平面図)に示す。
図21は素子分離絶縁膜4で周囲の形状を規定された活
性領域の平面形状を示す。図22は前記活性領域に重ね
合せた駆動用MISFETQd及び転送用MISFET
Qtの平面形状を示す。図23は前記活性領域に重ね合
せた容量素子C及び負荷用MISFETQpの平面形状
を示す。図24は前記活性領域に重ね合せたサブワード
線(SWL)29、メインワード線(MWL)29及び
相補性データ線(DL)33の平面形状を示す。
【0218】図21乃至図24に示すように、複数個の
メモリセルアレイMAY間にはウエルコンタクト領域P
WC1が配置される。図21乃至図24に示す右側に配
置されたメモリセルアレイMAYの右側端部、左側に配
置されたメモリセルアレイMAYの右側端部の夫々に配
置されるメモリセルMC、つまりウエルコンタクト領域
PWC1のX方向の両側に夫々配置されるメモリセルM
Cの構造は前述のA領域に配置されたメモリセルMC1
と実質的に同一構造で構成される。また、ウエルコンタ
クト領域PWC1の構造は前述のE領域(サブメモリセ
ルアレイSMAY間)に配置されるウエルコンタクト領
域PWC2の構造と実質的に同一構造で構成される。つ
まり、前記ウエルコンタクト領域PWC1は、図21乃
至図24に示すように、素子分離絶縁膜4で周囲を規定
された活性領域において、p- 型ウエル領域2の主面部
に形成されたp+ 型半導体領域40を主体に構成され、
基準電圧(Vss)が供給される。
【0219】このウエルコンタクト領域PWC1は、基
本的にはウエルコンタクト領域PWC2と同一構造で構
成されるが、図22に示す左側に配置されるメモリセル
アレイMAYをX方向に延在する2本の第1ワード線
(WL1)13、第2ワード線(WL2)13の夫々の
接続領域として使用され、この2本のワード線13が
24に示すサブワード線(SWL1)29に接続される
領域として使用される。つまり、ウエルコンタクト領域
PWC1は、図21に示すように、この領域の寸法PW
C1が前述のウエルコンタクト領域PWC2、セルピッ
チCPのいずれに比べても大きく構成される。
【0220】次に、前記図2(A)に示すSRAMのメ
モリマットMMのメモリセルアレイMAYの右下端部、
図2(A)中、符号Dを付け破線で囲まれたD領域、つ
まりメモリセルアレイMAYのワードドライバー回路W
DRに近接する端部に配置されるメモリセルMCの構造
及びその周辺構造について説明する。このD領域のメモ
リセルMCの構造及びその周辺構造は図25乃至図28
(D領域の平面図)に示す。図25は素子分離絶縁膜4
で周囲の形状を規定された活性領域の平面形状を示す。
図26は前記活性領域に重ね合せた駆動用MISFET
Qd及び転送用MISFETQtの平面形状を示す。
27は前記活性領域に重ね合せた容量素子C及び負荷用
MISFETQpの平面形状を示す。図28は前記活性
領域に重ね合せたサブワード線(SWL)29、メイン
ワード線(MWL)29及び相補性データ線(DL)3
3の平面形状を示す。
【0221】図25乃至図28に示すように、メモリセ
ルアレイMAYの右下端部に配置されるメモリセルMC
は前述のウエルコンタクト領域PWC1に類似した平面
形状で構成される。このメモリセルアレイMAYの右側
端部は、その外周囲にY方向にガードリング領域P−G
Rが延在するので、本来なら前述のA領域に配置される
メモリセルMCと同一構造で構成される。ところが、ウ
エルコンタクト領域PWC1の領域と同様に、図26
示すように、2本の第1ワード線(WL1)13、第2
ワード線(WL2)13の夫々の接続領域として使用さ
れ、かつ図28に示すように、2本のワード線13、サ
ブワード線(SWL2)29の夫々の接続領域として使
用されるので、メモリセルアレイMAYの右側端部はウ
エルコンタクト領域PWC1と類似する。つまり、この
メモリセルアレイMAYの右側端部に配置されるメモリ
セルMCはガードリング領域P−GRとの間において活
性領域(ダミー活性領域)4D等が付加されるが、この
メモリセルMCとガードリング領域P−GRとの間の素
子分離絶縁膜4の幅寸法は、前述の接続領域に相当する
分、大きく構成される。
【0222】次に、前記図1に示すSRAMの左側に配
置されたメモリブロックMB1において、Xデコーダ回
路XDECの左側に配置されたメモリマットMMのメモ
リセルアレイMAYの右下端部、図1中、符号Bを付け
破線で囲まれたB領域、つまりメモリセルアレイMAY
のXデコーダ回路XDECに近接する端部に配置される
メモリセルMCの構造及びその周辺構造について説明す
る。このB領域のメモリセルMCの構造及びその周辺構
造は図29乃至図32(B領域の平面図)に示す。図2
は素子分離絶縁膜4で周囲の形状を規定された活性領
域の平面形状を示す。図30は前記活性領域に重ね合せ
た駆動用MISFETQd及び転送用MISFETQt
の平面形状を示す。図31は前記活性領域に重ね合せた
容量素子C及び負荷用MISFETQpの平面形状を示
す。図32は前記活性領域に重ね合せたサブワード線
(SWL)29、メインワード線(MWL)29及び相
補性データ線(DL)33の平面形状を示す。
【0223】図29乃至図32に示すように、メモリセ
ルアレイMAYの右下端部に配置されるメモリセルMC
は前述のD領域(メモリセルアレイMAYのワードドラ
イバー回路WDRに近接する領域)に類似した平面形状
で構成される。基本的には、このメモリセルアレイMA
Yの右側端部は、その外周囲にY方向にガードリング領
域P−GRが延在する。このメモリセルアレイMAYと
Xデコーダ回路XDECとの間には2本のワード線13
の接続領域、2本のワード線13とサブワード線29と
の接続領域の夫々が配置されないので、この接続領域に
相当する分、メモリセルアレイMAYとXデコーダ回路
XDECとの間の素子分離絶縁膜4の幅寸法は小さく構
成される。
【0224】前述したSRAMのA領域、B領域、C領
域、D領域、E領域の夫々の領域以外の領域について
は、これらの領域のいずれかと実質的に同一若しくは類
似した構造(X方向、Y方向のいずれかの方向に線対称
で配置される場合を含む)で構成される。
【0225】次に、前述のSRAMの具体的な製造方法
について、図35,37,39,41,43,45,4
(メモリセルアレイの中央領域において各工程毎に示
す要部断面図)及び図36,38,40,42,44,
46,48(メモリセルアレイの周辺領域であるA領域
において各工程毎に示す要部断面図)を用いて簡単に説
明する。
【0226】《ウエル形成工程》 まず、単結晶珪素からなるn- 型半導体基板1を用意す
る(図35及び図36参照)。
【0227】次に、前記n- 型半導体基板1の主面上に
酸化珪素膜42Aを形成する。酸化珪素膜42Aは、例
えば熱酸化法で形成し、約40〜50〔nm〕の膜厚で
形成する。
【0228】次に、前記n- 型半導体基板1のp- 型ウ
エル領域2の形成領域の主面上に前記酸化珪素膜42A
を介して窒化珪素膜を形成する。この窒化珪素膜は不純
物導入マスク及び耐酸化マスクとして使用される。窒化
珪素膜は、例えばCVD法で堆積し、約40〜60〔n
m〕の膜厚で形成される。窒化珪素膜は、その堆積後に
フォトリソグラフィ技術で形成されたマスクを使用し、
エッチング技術によってパターンニングされる。
【0229】次に、前記窒化珪素膜を不純物導入マスク
として使用し、n- 型半導体基板1のn- 型ウエル領域
3の形成領域の主面部に、n型不純物を導入する。n型
不純物としては例えばPを使用する。Pは、イオン打込
み技術を使用し、120〜130〔KeV〕程度のエネ
ルギで1013〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入さ
れる。Pは前記酸化珪素膜42Aを通してn- 型半導体
基板1の主面部に導入される。
【0230】次に、前記n- 型半導体基板1のn- 型ウ
エル領域3の形成領域の主面上に形成された酸化珪素膜
42Aを成長し、膜厚の厚い酸化珪素膜42Bを形成す
る。この酸化珪素膜42Bの成長は前記窒化珪素膜を耐
酸化マスクとして使用した熱酸化法で行う。酸化珪素膜
42Bは約130〜140〔nm〕の膜厚に成長させ
る。
【0231】次に、前記窒化珪素膜を除去する。そし
て、前記成長させた酸化珪素膜42Bを不純物導入マス
クとして使用し、n- 型半導体基板1のp- 型ウエル領
域2の形成領域の主面部にp型不純物を導入する。p型
不純物としては例えばBF2 を使用する。BF2 は、イ
オン打込み技術を使用し、60〔KeV〕程度のエネル
ギで1012〜1013〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で
導入される。BF2 は前記酸化珪素膜42Aを通してn
- 型半導体基板1の主面部に導入される。
【0232】次に、前記n- 型半導体基板1の主面部に
導入されたp型不純物、n型不純物の夫々に引き伸し拡
散を施し、図35及び図36に示すように、前記p型不
純物でp- 型ウエル領域2、n型不純物でn- 型ウエル
領域3の夫々を形成する。不純物の引き伸し拡散は例え
ば1100〜1300〔℃〕の高温度で約100〜20
0〔分〕行う。このp- 型ウエル領域2、n- 型ウエル
領域3の夫々を形成することにより、同図35及び図3
に示すツインウエル構造のn- 型半導体基板1が完成
する。
【0233】《素子分離領域の形成工程》 次に、前記n- 型半導体基板1のp- 型ウエル領域2の
主面上の酸化珪素膜42A、n- 型ウエル領域3の主面
上の酸化珪素膜42Bの夫々を除去する。
【0234】次に、前記p- 型ウエル領域2、n- 型ウ
エル領域3の夫々の主面上に新たに酸化珪素膜42Cを
形成する。酸化珪素膜42Cは、熱酸化法で形成し、例
えば約15〜20〔nm〕の膜厚で形成する。
【0235】次に、前述のp- 型ウエル領域2、n- 型
ウエル領域3の夫々の活性領域の形成領域の主面上に窒
化珪素膜43を形成する(図37及び図38参照)。窒
化珪素膜43は不純物導入マスク及び耐酸化マスクとし
て使用される。窒化珪素膜43は、例えばCVD法で堆
積し、約100〜150〔nm〕の膜厚で形成する。窒
化珪素膜43は、図37及び図38に符号43を付け一
点鎖線で示す、堆積後にフォトリソグラフィ技術で形成
されるマスク(感光性樹脂膜)44を使用し、エッチン
グ技術でパターンニングされる。
【0236】このとき、前述のA領域(B領域乃至E領
域も同様)において、図38に示すメモリセルアレイM
AYの端部に配置されたメモリセルMC(特に、メモリ
セルMC1)の他方の転送用MISFETQt2が配置
される活性領域とガードリング領域P−GRとの間の非
活性領域(素子分離絶縁膜4が形成される領域、前記
10参照)の幅寸法L3 が、メモリセルアレイMAYの
端部での周期性を確保する目的でメモリセルアレイMA
Yの中央領域の非活性領域の同一位置の幅寸法と実質的
に同一寸法で形成される。この結果、同図38に符号4
4Aを付け破線で示す、周期性の乱れによる何らかの応
力がメモリセルMC1の他方の転送用MISFETQt
2が配置される活性領域を規定するマスク44に作用し
なくなり、このマスク44の側面のだれ44Aを低減
し、マスク44の側面を急峻な形状に加工できる。つま
り、メモリセルMC1の他方の転送用MISFETQt
2が配置される活性領域のゲート幅L1 は、このメモリ
セルMC1内の一方の転送用MISFETQt1のゲー
ト幅L2 や他のメモリセルMCのそれと同一寸法で形成
できる。
【0237】なお、前記マスク44の側面のだれ44A
に相当する現象は、このマスク44の加工工程だけに限
られるものではなく、マスク44を使用した下層の窒化
珪素膜43のパターンニング工程、素子分離絶縁膜4の
形成工程等の種々の工程においても同様に発生する。ま
た、前記マスク44の加工工程、つまりフォトリソグラ
フィ技術によるマスク44の形成工程は、通常、感光性
樹脂膜の塗布工程、ベーク処理による感光性樹脂膜の硬
化工程、露光工程及び現像工程を含む。
【0238】前記窒化珪素膜43をパターンニングした
後、前記マスク44を除去する。
【0239】次に、前記窒化珪素膜43がパターンニン
グされると、この窒化珪素膜43から露出する非活性領
域において、酸化珪素膜42C又はその一部が除去され
るので、この非活性領域に新たに酸化珪素膜42Cを再
度形成する。この新たに形成された酸化珪素膜42C
は、例えば熱酸化法で形成し、約8〜12〔nm〕の膜
厚で形成する。この新たに形成された酸化珪素膜42C
は、窒化珪素膜43をパターンニングした際のエッチン
グダメージの除去、不純物導入の際の汚染防止等の目的
で形成される。
【0240】次に、前記窒化珪素膜43を不純物導入マ
スクとして使用し、図37及び図38に示すように、p
- 型ウエル領域2の非活性領域(素子分離領域)の形成
領域にp型不純物を導入する。p型不純物としては例え
ばBF2 を使用する。BF2は、イオン打込み技術を使
用し、30〜50〔KeV〕程度のエネルギで1012
1013〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入される。
BF2 は前記酸化珪素膜42Cを通してp- 型ウエル領
域2の主面部に導入される。
【0241】次に、前記窒化珪素膜43を耐酸化マスク
として使用し、p- 型ウエル領域2、n- 型ウエル領域
3の夫々の非活性領域の主面上の酸化珪素膜42Cを成
長させ、素子分離絶縁膜4を形成する(図39及び図4
参照)。前記素子分離絶縁膜4は、例えば熱酸化法
(基板の選択熱酸化法)で形成された酸化珪素膜で形成
され、約400〜500〔nm〕の膜厚で形成される。
【0242】前述のように、A領域等、メモリセルアレ
イMAYの端部に配置されるメモリセルMC1の他方の
転送用MISFETQt2が配置される活性領域を規定
する素子分離絶縁膜4の幅寸法L3 はメモリセルセルア
レイMAYの中央領域の素子分離絶縁膜4の同一位置の
幅寸法と同一寸法で形成され、メモリセルアレイMAY
の端部での周期性が確保できるので、前記メモリセルM
C1の他方の転送用MISFETQt2のゲート幅L1
は他のゲート幅と同一寸法に形成できる。つまり、素子
分離絶縁膜4が形成されることにより、前記図10
13図17図21図25図29図33の夫々
に示す活性領域(ダミー活性領域)4Dが形成される。
【0243】前記素子分離絶縁膜4を形成する熱処理工
程が施されると、予じめp- 型ウエル領域2の非活性領
域に導入されたp型不純物に引き伸し拡散が施され、p
型チャネルストッパ領域5が形成される。
【0244】前記素子分離絶縁膜4及びp型チャネルス
トッパ領域5を形成した後に、耐酸化マスクとして使用
した窒化珪素膜43を除去する。
【0245】《第1ゲート絶縁膜の形成工程》 次に、前記p- 型ウエル領域2、n- 型ウエル領域3の
夫々の活性領域の主面上の酸化珪素膜42Cを除去す
る。この酸化珪素膜42Cを除去する工程により、p-
型ウエル領域2、n- 型ウエル領域3の夫々の活性領域
の主面が露出する。
【0246】次に、前記p- 型ウエル領域2、n- 型ウ
エル領域3の夫々の活性領域の主面上に新たに酸化珪素
膜を形成する。酸化珪素膜は主に不純物導入の際の汚染
防止、及び前記窒化珪素膜の除去の際に除去しきれない
素子分離絶縁膜4の端部の窒化珪素膜所謂ホワイトリボ
ンの除去を目的として形成する。酸化珪素膜は、例えば
熱酸化法で形成され、約18〜20〔nm〕の膜厚で形
成する。
【0247】次に、p- 型ウエル領域2、n- 型ウエル
領域3の夫々の活性領域の主面部に、しきい値電圧調整
用不純物を導入する。しきい値電圧調整用不純物として
はp型不純物例えばBF2 を使用する。このBF2 は、
イオン打込み技術を使用し、40〜50〔KeV〕程度
のエネルギで約1012〜1013〔atoms/cm2〕程度の不
純物濃度で導入される。このBF2 は前記酸化珪素膜を
通してp- 型ウエル領域2、n- 型ウエル領域3の夫々
の主面部に導入される。
【0248】次に、前記p- 型ウエル領域2、n- 型ウ
エル領域3の夫々の活性領域の主面上の酸化珪素膜を除
去し、このp- 型ウエル領域2、n- 型ウエル領域3の
夫々の活性領域の主面を露出する。この後、図39及び
図40に示すように、このp- 型ウエル領域2、n- 型
ウエル領域3の夫々の活性領域の主面上にゲート絶縁膜
6を形成する。ゲート絶縁膜6は、熱酸化法で形成し、
約13〜15〔nm〕の膜厚で形成する。ゲート絶縁膜
6は、メモリセルMCの駆動用MISFETQd、図示
しないが、SRAMの外部端子と入力段回路との間に挿
入される静電気破壊防止回路(クランプ用MISFE
T)や出力段回路を構成するnチャネルMISFETQ
nの夫々のゲート絶縁膜として使用される。
【0249】《第1層目ゲート材の形成工程》 次に、前記ゲート絶縁膜6上を含む基板全面に多結晶珪
素膜(7)を堆積する。この多結晶珪素膜は第1層目の
ゲート材形成工程により形成される。多結晶珪素膜は、
CVD法で堆積し、この堆積中に抵抗値を低減する不純
物を導入した所謂ドープドポリシリコンで形成される。
この多結晶珪素膜はジシラン(Si26)及びフォスフ
ィン(PH3 )をソースガスとするCVD法で堆積され
る。本実施例の場合、前記多結晶珪素膜はn型不純物で
あるPが導入され、Pは約1020〜1021〔atoms/c
m3〕の不純物濃度に導入される。また、この多結晶珪素
膜はMISFETのゲート電極7、容量素子Cの第1電
極7の夫々として使用する場合において比較的薄い膜厚
約100〔nm〕の膜厚で形成される。多結晶珪素膜
は、MISFETのゲート電極7等として使用する場合
に動作速度を損なわない程度において、その上層に形成
される誘電体膜(21)又は下地のゲート絶縁膜(6)
の絶縁耐圧を確保でき、薄膜化による上層の平担化が図
れる。
【0250】前記第1層目のゲート材形成工程で形成さ
れた多結晶珪素膜を形成した後に、この多結晶珪素膜に
熱処理が施される。この熱処理は、例えば窒素(N2
ガス中、700〜950〔℃〕の温度で8〜12〔分〕
程度行い、多結晶珪素膜に導入されたPの活性化及び膜
質の安定化を図る。
【0251】次に、前記多結晶珪素膜上を含む基板全面
に絶縁膜(符号を付けない)を形成する。この絶縁膜は
下層の多結晶珪素膜、上層の導電層(13)の夫々を電
気的に分離する。絶縁膜は無機シラン(SiH4又はS
iH2Cl2 )をソースガス、酸化窒素(N2O )ガス
をキャリアガスとするCVD法で堆積された酸化珪素膜
で形成する。酸化珪素膜は約800〔℃〕の温度で堆積
される。絶縁膜は約130〜160〔nm〕の膜厚で形
成される。
【0252】次に、前記絶縁膜、多結晶珪素膜の夫々を
順次パターンニングし、多結晶珪素膜により、ゲート電
極7を形成する(図41及び図42参照)。パターンニ
ングは、フォトリソグラフィ技術で形成されたマスクを
使用し、例えばRIE等の異方性エッチングで行う。ゲ
ート電極7は駆動用MISFETQd等のゲート電極7
として構成される。また、ゲート電極7を形成する工程
と同一工程により、前記図11図14図18図2
図26図30図34の夫々に示すダミーゲート
電極7Dが形成される。
【0253】《第1ソース領域及びドレイン領域の形成
工程》 次に、前記ゲート電極7及びその上部に形成された絶縁
膜の側壁にサイドウォールスペーサ9を形成する。サイ
ドウォールスペーサ9は、前記絶縁膜上を含む基板全面
に酸化珪素膜を堆積し、この堆積した膜厚に相当する
分、この酸化珪素膜の全面をエッチングすることにより
形成される。酸化珪素膜は、前述と同様に、無機シラン
ガスをソースガスとするCVD法で堆積され、例えば1
40〜160〔nm〕の膜厚で形成する。エッチングは
RIE等の異方性エッチングを使用する。
【0254】次に、前記サイドウォールスペーサ9を形
成するエッチングの際に、ゲート電極7及びサイドウォ
ールスペーサ9が形成された以外の領域のp- 型ウエル
領域2、n- 型ウエル領域3の夫々の活性領域の主面が
露出するので、この露出した領域に酸化珪素膜(符号は
付けない)を形成する。この酸化珪素膜は主に不純物導
入の際の汚染防止、不純物導入に基づく活性領域の主面
のダメージの防止等の目的で使用される。この酸化珪素
膜は、例えば熱酸化法で形成され、約10〜30〔n
m〕の膜厚で形成する。
【0255】次に、図示しないが、メモリセルアレイM
AYの転送用MISFETQt、周辺回路のnチャネル
MISFETQn、pチャネルMISFETQpの夫々
(2重ドレイン構造の形成領域は除く)の形成領域にお
いて、不純物導入マスクを形成する。メモリセルアレイ
MAYにおいて、不純物導入マスクは、前記図8に符号
DDDを付けて一点鎖線で囲まれた領域外に形成され
る。不純物導入マスクは例えばフォトリソグラフィ技術
で形成される。
【0256】次に、前記不純物導入マスクを使用し、
41及び図42に示すように、メモリセルアレイMAY
の駆動用MISFETQdの形成領域において、p- 型
ウエル領域2の主面部にn型不純物を導入する。このn
型不純物は、主に2重ドレイン構造を採用する駆動用M
ISFETQdのソース領域、ドレイン領域の夫々の低
い不純物濃度のn型半導体領域10を形成し、拡散速度
が速いPを使用する。Pは、イオン打込み技術を使用
し、約30〜40〔KeV〕程度のエネルギで約1014
〜1015〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入され
る。Pの導入に際しては、前記不純物導入マスク(DD
D)とともに、ゲート電極7及びその側壁に形成された
サイドウォールスペーサ9も不純物導入マスクとして使
用される。
【0257】前記Pの夫々の導入後、前記不純物導入マ
スクは除去される。
【0258】次に、前記n型不純物としてのPに引き伸
し拡散を施し、図41及び図42に示すように、低い不
純物濃度のn型半導体領域10を形成する。このn型半
導体領域10は、サイドウォールスペーサ9を不純物導
入マスクとして使用するので、駆動用MISFETQd
の形成領域において、チャネル形成領域側への拡散量が
サイドウォールスペーサ9で律則される。つまり、n型
半導体領域10は、ゲート電極7を不純物導入マスクと
して使用した場合に比べて、サイドウォールスペーサ9
の膜厚に相当する分、チャネル形成領域側への拡散量を
低減できる。このチャネル形成領域側への拡散量の低減
は、駆動用MISFETQdの実効的なゲート長寸法
(チャネル長寸法)を増加できるので、駆動用MISF
ETQdの短チャネル効果を防止できる。
【0259】《第2ゲート絶縁膜の形成工程》 次に、メモリセルアレイMAYの転送用MISFETQ
t、周辺回路のnチャネルMISFETQn、pチャネ
ルMISFETQpの夫々の形成領域において、p- 型
ウエル領域2、n- 型ウエル領域3の夫々の活性領域の
主面部にしきい値電圧調整用不純物を導入する。しきい
値電圧調整用不純物としてはp型不純物例えばBF2
使用する。BF2 は、イオン打込み法を使用し、約40
〜60〔KeV〕程度のエネルギで約1012〜10
13〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入される。BF2
は活性領域の主面上に形成された酸化珪素膜を通して
p- 型ウエル領域2、n- 型ウエル領域3の夫々の主面
部に導入される。
【0260】次に、前記メモリセルアレイMAYの転送
用MISFETQt、周辺回路のnチャネルMISFE
TQn、pチャネルMISFETQpの夫々の形成領域
において、p- 型ウエル領域2、n- 型ウエル領域3の
夫々の活性領域の主面上の酸化珪素膜を除去し、その主
面を露出する。
【0261】次に、この露出されたp- 型ウエル領域
2、n- 型ウエル領域3の夫々の活性領域の主面上にゲ
ート絶縁膜12を形成する。ゲート絶縁膜12は、熱酸
化法で形成し、約13〜14〔nm〕の膜厚で形成す
る。ゲート絶縁膜12は、メモリセルMCの転送用MI
SFETQt、周辺回路のnチャネルMISFETQ
n、pチャネルMISFETQpの夫々のゲート絶縁膜
として使用される。
【0262】《第2層目ゲート材の形成工程》 次に、前記ゲート絶縁膜12上を含む基板全面に多結晶
珪素膜13A(3層構造の電極層のうちの下層)を堆積
する。この多結晶珪素膜13Aは第2層目のゲート材形
成工程により形成される。多結晶珪素膜13Aは、前記
ゲート電極7の多結晶珪素膜と同様に、Si26及びP
3 をソースガスとするCVD法で堆積される。本実施
例の場合、多結晶珪素膜13Aは、下地のゲート絶縁膜
13Aの絶縁耐圧を向上する目的で、約2×1020〔at
oms/cm3〕の不純物濃度にPを導入する。また、多結晶
珪素膜13Aは、上層の平担化を図る目的で、約30〜
50〔nm〕の薄い膜厚で形成される。
【0263】次に、メモリセルアレイMAYのメモリセ
ルMCの駆動用MISFETQdのソース領域(10)
上、ソース領域と基準電圧線(Vss、13)との接続領
域において、多結晶珪素膜13A、その下層のゲート絶
縁膜12の夫々を順次除去し、接続孔14を形成する。
接続孔14は、フォトリソグラフィ技術で形成されたマ
スクを使用し、例えばRIE等の異方性エッチングを施
して形成する。この接続孔14は駆動用MISFETQ
dのソース領域、基準電圧線(13)の夫々の間を接続
する。清浄なゲート絶縁膜12を形成した後に、直接、
ゲート絶縁膜12上に多結晶珪素膜13Aを形成し、こ
の後に接続孔14を形成するので、前記接続孔14を形
成するマスクは直接ゲート絶縁膜12の表面に接触しな
い。つまり、この接続孔14を形成する工程は、マスク
の形成及びマスクの剥離に基づく、ゲート絶縁膜12の
汚染を生じないので、ゲート絶縁膜12の絶縁耐圧が劣
化しない。
【0264】次に、前記多結晶珪素膜13A上を含む基
板全面に、多結晶珪素膜13B、高融点金属珪化膜13
Cの夫々を順次形成する。この多結晶珪素膜13Bは第
2層目のゲート材形成工程により形成される。多結晶珪
素膜13Bは、前記ゲート電極7の多結晶珪素膜と同様
に、Si26及びPH3 をソースガスとするCVD法で
堆積される。本実施例の場合、多結晶珪素膜13Bは、
基準電圧線(13)として直接ソース領域(10)の表
面に接続されるので、この接続の際の接触抵抗値を向上
する目的で、約4×1020〔atoms/cm3〕の不純物濃度
にPを導入する。つまり、中間層の多結晶珪素膜13B
は下層の多結晶珪素膜13Aに導入されるPの不純物濃
度に比べて高い不純物濃度にPが導入される。また、多
結晶珪素膜13Bは、上層の平担化を図る目的で、約3
0〜50〔nm〕の薄い膜厚で形成される。前記高融点
金属珪化膜13Cは第2層目のゲート材形成工程で形成
される。高融点金属珪化膜13Cの一部は、前記接続孔
14を通し、中間層の多結晶珪素膜13Bを介在し、駆
動用MISFETQdのソース領域に接続される。高融
点金属珪化膜13CはCVD法又はスパッタ法で堆積し
たWSi2 で形成する。WSi2 は量産的には安定性の
高いゲート材である。高融点金属珪化膜13Cは、比抵
抗値が多結晶珪素膜13A、13Bの夫々に比べて小さ
いので、又上層の段差形状の成長を抑えるために、約8
0〜100〔nm〕の比較的薄い膜厚で形成される。
【0265】次に、前記高融点金属珪化膜13C上を含
む基板全面に絶縁膜15を形成する。この絶縁膜15は
例えば200〜300〔nm〕の膜厚で形成される。絶
縁膜15は、例えば有機シラン(Si(OC254)を
ソースガスとする、高温度(例えば700〜850
〔℃〕)、低圧力(例えば 1.0〔torr〕)のCVD法
で堆積された酸化珪素膜で形成する。
【0266】次に、前記絶縁膜15、高融点金属珪化膜
13C、多結晶珪素膜13B、多結晶珪素膜13Aの夫
々に順次パターンニングを施し、多結晶珪素膜13A、
13B及び高融点金属珪化膜13Cで構成された積層構
造のゲート電極13を形成する。ゲート電極13はメモ
リセルMCの転送用MISFETQt、周辺回路のnチ
ャネルMISFETQn、pチャネルMISFETQp
の夫々のゲート電極として使用される。また、ゲート電
極13を形成する工程と同一製造工程で、ワード線(W
L)13、基準電圧線(Vss)13の夫々が形成される
図43及び図44参照)。前記パターンニングは、フ
ォトリソグラフィ技術で形成されたマスクを使用し、R
IE等の異方性エッチングで行う。また、ゲート電極1
3を形成する工程により、前記図12図14図1
図22図26図30図33の夫々に示すダミ
ーワード線13D1及びダミー基準電圧線13D2が形
成される。
【0267】《第2ソース領域及びドレイン領域の形成
工程》 次に、メモリセルアレイMAYのメモリセルMCの転送
用MISFETQt、駆動用MISFETQd、周辺回
路のnチャネルMISFETQnの夫々の形成領域にお
いて、p- 型ウエル領域2の活性領域の主面部に、n型
不純物を導入する。このn型不純物は、LDD構造の低
い不純物濃度のn型半導体領域(17)を形成する目的
で導入され、ドレイン領域近傍での電界強度を弱めるた
めに、不純物濃度勾配がAsに比べて緩いPを使用す
る。Pは、イオン打込み技術を使用し、約40〜60
〔KeV〕程度のエネルギで約1013〔atoms/cm2〕程
度の不純物濃度で導入される。Pは、メモリセルMCの
転送用MISFETQt、nチャネルMISFETQn
の夫々の形成領域においてゲート電極13を不純物導入
マスクとして、駆動用MISFETQdの形成領域にお
いてゲート電極7を不純物導入マスクとして夫々使用
し、このゲート電極13、7の夫々に対して自己整合で
導入される。
【0268】この後、熱処理を施し、前記Pに引き伸し
拡散を施し、低い不純物濃度のn型半導体領域17を形
成する(図43及び図44参照)。熱処理は、例えば、
アルゴン(Ar)中、900〜1000〔℃〕の高温度
で約15〜25〔分〕行う。この熱処理に基づき、前記
n型半導体領域17は、転送用MISFETQt、nチ
ャネルMISFETQnの夫々のチャネル形成領域側へ
の拡散量が増加し、製造プロセスの完了後にゲート電極
13に適度に重なり合う。
【0269】次に、図示しないが、周辺回路のpチャネ
ルMISFETQpの形成領域において、n- 型ウエル
領域3の活性領域の主面部に、p型不純物を導入する。
このp型不純物はLDD構造の低い不純物濃度のp型半
導体領域を形成する目的で導入される。p型不純物はB
2 を使用する。BF2 は、イオン打込み技術を使用
し、約40〔KeV〕程度のエネルギで約1012〜10
13〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入される。BF2
は、ゲート電極13を不純物導入マスクとして使用
し、このゲート電極13に対して自己整合で導入され
る。このp型不純物の導入により、pチャネルMISF
ETQpのLDD構造を構成する低い不純物濃度のp型
半導体領域が形成される。p型不純物はn型不純物に比
べて拡散速度が速いので、p型半導体領域は、熱処理を
施さなくても、ゲート電極13と充分な重なり合いを形
成できる。
【0270】次に、前述のゲート電極13、絶縁膜15
の夫々の側壁にサイドウォールスペーサ16を形成す
る。サイドウォールスペーサ16は、絶縁膜15上を含
む基板全面に酸化珪素膜を堆積し、この堆積した膜厚に
相当する分、この酸化珪素膜の全面をエッチングするこ
とにより形成される。酸化珪素膜は、前述と同様に無機
シランガスをソースガスとするCVD法で堆積され、例
えば250〜300〔nm〕の膜厚で形成する。エッチ
ングはRIE等の異方性エッチングを使用する。
【0271】次に、サイドウォールスペーサ16を形成
するエッチングの際に、ゲート電極13及びサイドウォ
ールスペーサ16が形成された以外の領域のp- 型ウエ
ル領域2、n- 型ウエル領域3の夫々の活性領域の主面
が露出するので、この露出した領域に酸化珪素膜(符号
は付けない)を形成する。この酸化珪素膜は、主に不純
物導入の際の汚染防止、不純物導入に基づく活性領域の
主面のダメージ防止等の目的で使用される。この酸化珪
素膜は、例えば熱酸化法で形成され、約10〜20〔n
m〕の膜厚で形成する。
【0272】次に、メモリセルアレイMAYのメモリセ
ルMCの転送用MISFETQt、駆動用MISFET
Qd、周辺回路のnチャネルMISFETQnの夫々の
形成領域において、p- 型ウエル領域2の活性領域の主
面部にn型不純物を導入する。n型不純物は、pn接合
深さを浅くする目的で、Pに比べて拡散速度が遅いAs
を使用する。Asは、イオン打込み技術を使用し、約3
0〜50〔KeV〕程度のエネルギで約1015〜1016
〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入される。このA
sは、ゲート電極7、12、サイドウォールスペーサ9
及び16を不純物導入マスクとして使用し、これらに対
して自己整合で導入される。
【0273】この後、熱処理を施し、前記n型不純物に
引き伸し拡散を施し、高い不純物濃度のn+ 型半導体領
域11、18の夫々を形成する。熱処理は、例えば窒素
ガス中、800〜900〔℃〕の高温度で約15〜20
〔分〕行う。前記n+ 型半導体領域11、18の夫々は
ソース領域及びドレイン領域として使用される。図43
及び図44に示すように、前記n+ 型半導体領域11を
形成する工程により、メモリセルMCのDDD構造を採
用する駆動用MISFETQdが完成し、n+型半導体
領域18を形成する工程により、LDD構造を採用する
転送用MISFETQtが完成する。また、n+ 型半導
体領域18を形成する工程により、周辺回路のLDD構
造を採用するnチャネルMISFETQnが完成する。
また、同図43及び図44に示すように、前記n+ 型半
導体領域11及び18を形成することにより、n- 型ウ
エル領域3の周辺領域に配置されるn+ 型半導体領域1
1及び18で形成されるガードリング領域N−GRが完
成する。
【0274】《第3層目のゲート材形成工程》 次に、基板全面にエッチングを施し、主に、メモリセル
アレイMAYのメモリセルMCの駆動用MISFETQ
dのゲート電極7上に形成された絶縁膜を除去する。こ
の絶縁膜の除去は、前記ゲート電極13、ワード線1
3、基準電圧線13の夫々の上部に形成された絶縁膜1
5及びサイドウォールスペーサ16をエッチングマスク
として使用して行われる(それらマスクに規定された領
域が除去される)。つまり、ゲート電極13、ワード線
13、基準電圧線13の夫々の下部に存在する絶縁膜は
残存する。この絶縁膜の除去は主にメモリセルMCの容
量素子Cの第1電極7となる駆動用MISFETQdの
ゲート電極7の表面を露出する目的で行われる。ゲート
電極7つまり第1電極7の上部の絶縁膜は前述のように
酸化珪素膜で形成され、ゲート電極13等の上部の絶縁
膜15及びサイドウォールスペーサ16は前述のように
酸化珪素膜で形成され、エッチング速度差は確保できな
いが、絶縁膜15及びサイドウォールスペーサ16の膜
厚が厚く形成されるので、この絶縁膜15及びサイドウ
ォールスペーサ16を残存し、第1電極7上の絶縁膜の
みを除去できる。
【0275】次に、前記ゲート電極7つまり第1電極7
の露出された表面上を含む基板全面に絶縁膜21を形成
する。この絶縁膜21は主にメモリセルMCの容量素子
Cの誘電体膜21として使用される。絶縁膜21は例え
ば無機シランをソースガスとするCVD法で堆積した酸
化珪素膜で形成する。容量素子Cの第1電極7は、Si
26をソースガスとするCVD法で堆積され、表面を平
担化できるので、絶縁膜21は絶縁耐圧を向上でき、そ
の結果、絶縁膜21の膜厚は薄くできる。また、絶縁膜
21は、単層の酸化珪素膜で形成されるので薄い膜厚で
形成でき、例えば約40〜50〔nm〕の薄い膜厚で形
成される。
【0276】次に、メモリセルMCの転送用MISFE
TQtの一方の半導体領域(18)及び他方の半導体領
域(18)上において、前記絶縁膜21及びその下層の
絶縁膜を除去し、接続孔22を形成する(図45
照)。転送用MISFETQtの一方の半導体領域上に
形成された接続孔22は、この一方の半導体領域、駆動
用MISFETQdのドレイン領域(11)、ゲート電
極7、容量素子Cの第2電極(23)の夫々を接続する
目的で形成される。転送用MISFETQtの他方の半
導体領域上に形成された接続孔22は、この他方の半導
体領域、中間導電層(23)の夫々を接続する目的で形
成される。この後者の絶縁膜22に形成される接続孔2
2は、転送用MISFETQtのゲート電極13の側壁
に設けられたサイドウォールスペーサ16よりもゲート
電極13側に大きい開口サイズで形成される。つまり、
絶縁膜21に形成された接続孔22内にはサイドウォー
ルスペーサ16の表面が露出し、他方の半導体領域(1
8)上の実質的な接続孔22の開口サイズはサイドウォ
ールスペーサ16で規定される。したがって、実質的な
接続孔22のゲート電極13側の開口位置は、サイドウ
ォールスペーサ16がゲート電極13に対して自己整合
で形成されるので、結果的にゲート電極13に対して自
己整合で規定される。
【0277】次に、前記誘電体膜となる絶縁膜21上を
含む基板全面に多結晶珪素膜23を堆積する。この多結
晶珪素膜23は第3層目のゲート材形成工程で形成され
る。多結晶珪素膜23の一部は前記接続孔22を通して
前記転送用MISFETQtの半導体領域、駆動用MI
SFETQdのドレイン領域及びゲート電極7に接続さ
れる。この多結晶珪素膜23は負荷用MISFETQp
のゲート電極(23)、容量素子Cの第2電極(2
3)、導電層(23)、中間導電層(23)の夫々とし
て使用される。特に、多結晶珪素膜23は、前記負荷用
MISFETQpのゲート電極(23)及び容量素子C
の第2電極(23)として使用されるので、前述と同様
に、Si26及びPH3 をソースガスとするCVD法で
堆積される(ドープドポリシリコン)。多結晶珪素膜2
3は、上層の段差形状の成長を抑えるために、例えば6
0〜80〔nm〕の薄い膜厚で形成され、1020〜10
21〔atoms/cm3〕程度の不純物濃度にPが導入される。
【0278】この後、熱処理を施し、多結晶珪素膜23
に導入されたPの活性化を行う。この熱処理は窒素ガス
中、700〜900〔℃〕度の高温度で約20〔分〕行
う。
【0279】次に、前記多結晶珪素膜23にパターンニ
ングを施し、負荷用MISFETQpのゲート電極2
3、容量素子Cの第2電極23、導電層23、中間導電
層23の夫々を形成する。多結晶珪素膜23のパターン
ニングは、例えばフォトリソグラフィ技術で形成された
マスクを使用し、RIE等の異方性エッチングを施して
形成する。
【0280】前記第2電極23を形成する工程により、
第1電極7、誘電体膜21、第2電極23の夫々を順次
積層した容量素子Cが完成する。
【0281】《第3ソース領域及びドレイン領域の形成
工程》 次に、図示しないが、周辺回路のpチャネルMISFE
TQpの形成領域において、n- 型ウエル領域3の活性
領域の主面部にp型不純物を導入する。p型不純物はB
2 を使用する。BF2 は、イオン打込み技術を使用
し、約50〜70〔KeV〕程度のエネルギで約1015
〜1016〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入され
る。BF2 は、ゲート電極13及びサイドウォールスペ
ーサ16を不純物導入マスクとして使用し、このゲート
電極13及びサイドウォールスペーサ16に対して自己
整合で導入される。このp型不純物を導入することによ
り、高い不純物濃度のp+ 型半導体領域40が形成さ
れ、周辺回路のLDD構造を採用するpチャネルMIS
FETQpが完成する。また、前記p+ 型半導体領域4
0はメモリセルアレイMAYの外周囲であってp- 型ウ
エル領域2の周辺領域の主面部にも形成され、このp+
型半導体領域40はガードリング領域P−GRを形成す
る(図46参照)。
【0282】次に、前記負荷用MISFETQpのゲー
ト電極23、容量素子Cの第2電極23、導電層23、
中間導電層23の夫々の側壁にサイドウォールスペーサ
(符号を付けない)を形成する(図45及び図46
照)。このサイドウォールスペーサは、前記ゲート電極
23、第2電極23等の側壁の急峻な段差形状を緩和
し、上層の平担化(特に、負荷用MISFETQpのチ
ャネル形成領域26Nを含む第4層目ゲート材の平担
化)を図る目的で形成される。サイドウォールスペーサ
は、ゲート電極23の上層を含む基板全面に酸化珪素膜
を堆積し、この堆積した膜厚に相当する分、RIE等の
異方性エッチングを施すことで形成する。サイドウォー
ルスペーサの酸化珪素膜は、例えば無機シランをソース
ガスとするCVD法で堆積され、80〜120〔nm〕
程度の膜厚で堆積される。
【0283】《第3ゲート絶縁膜の形成工程》 次に、前記ゲート電極23、第2電極23、導電層2
3、中間導電層23の夫々の上部を含む基板全面に絶縁
膜24を形成する。絶縁膜24は、下層の前記ゲート電
極23等の導電層、上層の導電層(26)の夫々を電気
的に分離するとともに、負荷用MISFETQpのゲー
ト絶縁膜24として使用される。絶縁膜24は、前述の
容量素子Cの誘電体膜21等と同様に、無機シランガス
をソースガスとするCVD法で堆積した酸化珪素膜で形
成する。絶縁膜24は、絶縁耐圧を確保するとともに、
負荷用MISFETQpの導通特性(ON特性)を確保
する目的で、約50〜70〔nm〕程度の膜厚で形成す
る。
【0284】《第4層目のゲート材形成工程》 次に、メモリセルアレイMAYのメモリセルMCの導電
層23の上部において、前記絶縁膜24に接続孔25を
形成する。接続孔25は下層の導電層23、上層の導電
層(26、実際には負荷用MISFETQpのn型チャ
ネル形成領域26N)の夫々を接続する目的で形成され
る。
【0285】次に、前記絶縁膜24上を含む基板全面に
多結晶珪素膜を形成する。この多結晶珪素膜は第4層目
のゲート材形成工程により形成される。多結晶珪素膜は
負荷用MISFETQpのn型チャネル形成領域(26
N)、ソース領域(26P)、電源電圧線(Vcc:26
P)の夫々を形成する。多結晶珪素膜は、前述の多結晶
珪素膜(7、13A、13B、23の夫々)と異なり、
Si26をソースガスとするCVD法で堆積した所謂ノ
ンドープドポリシリコンで形成する。この多結晶珪素膜
は例えば30〜50〔nm〕程度の薄い膜厚で形成す
る。つまり、多結晶珪素膜は、結晶粒が膜厚の均一性に
影響を及ぼさない膜厚よりも厚い膜厚で形成され、かつ
負荷用MISFETQpのリーク電流を低減できる膜厚
よりも薄い膜厚で形成される。
【0286】《第4ソース領域及びドレイン領域の形成
工程》 次に、図示しないが、前記多結晶珪素膜(26)上に絶
縁膜を形成する。この絶縁膜は、不純物導入の際の汚染
防止、表面のダメージの緩和等を目的として形成され
る。絶縁膜は、例えば熱酸化法で形成した酸化珪素膜で
形成し、約4〜6〔nm〕程度の薄い膜厚で形成する。
【0287】次に、前記多結晶珪素膜の全面にしきい値
電圧調整用不純物を導入する。このしきい値電圧調整用
不純物はn型不純物例えばPを使用する。Pは負荷用M
ISFETQpのしきい値電圧をエンハンスメント型に
する目的で導入される。エンハンスメント型のしきい値
電圧は約1017〜1018〔atoms/cm3〕の不純物濃度で
得られる。したがって、Pは、イオン打込み技術を使用
し、約20〜40〔KeV〕程度のエネルギで約1012
〜1013〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入され
る。多結晶珪素膜に導入されるPの不純物濃度が1018
〔atoms/cm3〕を越えた場合、多結晶珪素膜はしきい値
電圧が上昇する(絶対値で大きくなる)ので高抵抗素子
として作用する。つまり、負荷用MISFETQpは、
非導通時(OFF時)において、n型チャネル形成領域
(26N)でのリーク電流分に相当する電流しかメモリ
セルMCの情報蓄積ノード領域に電源電圧Vccを供給で
きないので、情報の保持特性が劣化する。また、多結晶
珪素膜に導入されるPの不純物濃度をさらに増加し、し
きい値電圧を上昇させると、リーク電流量が増大する。
このリーク電流の増大は消費電力化の妨げになる。前記
しきい値電圧調整用不純物を導入する工程により、n型
チャネル形成領域26Nが形成される(図45及び図4
参照)。
【0288】次に、メモリセルアレイMAYのメモリセ
ルMCの負荷用MISFETQpのソース領域(26
P)の形成領域及び電源電圧線(Vcc:26P)の形成
領域において、前記多結晶珪素膜(26)にp型不純物
を導入する。p型不純物は、例えばBF2 を使用し、前
記図7及び図9に符号26Pを付けて一点鎖線で囲まれ
た領域内に導入される。このBF2 は、イオン打込み技
術を使用し、約20〜40〔KeV〕程度のエネルギで
約1014〜1015〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導
入される。p型不純物の導入に際してはフォトリソグラ
フィ技術で形成されたマスクを使用する。
【0289】次に、図45及び図46に示すように、前
記多結晶珪素膜にパターンニングを施し、n型チャネル
形成領域26N、ソース領域26P、電源電圧線26P
の夫々を形成する。多結晶珪素膜のパターンニングは、
例えばフォトリソグラフィ技術で形成されたマスクを使
用し、RIE等の異方性エッチングで行う。前記n型チ
ャネル形成領域26N及びソース領域26Pが形成され
ると、メモリセルMCの負荷用MISFETQpが完成
する。また、この負荷用MISFETQpの完成によ
り、メモリセルMCが完成する。
【0290】《第1層目金属配線形成工程》 次に、前記メモリセルMC上を含む基板全面に層間絶縁
膜27を形成する。層間絶縁膜27は酸化珪素膜27
A、BPSG膜27Bの夫々を順次積層した2層の積層
構造で構成される。
【0291】下層の酸化珪素膜27Aは上層のBPSG
膜27Bに含有されるB、Pの夫々の下層側への漏れを
防止する目的で形成される。酸化珪素膜27Aは例えば
Si(OC25)4 をソースガスとする、高温度(例えば
600〜800〔℃〕)、低圧力(例えば 1.0〔tor
r〕)のCVD法で堆積される。酸化珪素膜27Aは例
えば140〜160〔nm〕の膜厚で形成される。
【0292】上層のBPSG膜27Bは表面を平担化し
て上層の段差形状の成長を抑える目的で形成される。B
PSG膜27Bは主に無機シラン(例えばSiH4 )を
ソースガスとするCVD法で堆積される。このBPSG
膜27Bは、例えば280〜320〔nm〕の膜厚で堆
積後、グラスフローを施し、表面が平担化される。グラ
スフローは、例えば窒素ガス中、800〜900〔℃〕
の高温度で約10〔分〕行う。
【0293】次に、前記層間絶縁膜27に接続孔28を
形成する。接続孔28は、メモリセルアレイMAYにお
いて、メモリセルMCの転送用MISFETQtの他方
の半導体領域(18)上に形成された中間導電層23上
に形成される(図45参照)。また、接続孔28は、メ
モリセルアレイMAYの周辺領域、つまりガードリング
領域P−GRのp+ 型半導体領域40の上部、ガードリ
ング領域N−GRのn+ 型半導体領域11及び18の上
部の夫々にも形成される。接続孔28は、フォトリソグ
ラフィ技術で形成されたマスクを使用し、RIE等の異
方性エッチングで形成する。
【0294】次に、前記層間絶縁膜27上を含む基板全
面に高融点金属膜29を形成する。高融点金属膜29は
第1層目の金属配線形成工程で形成される。この高融点
金属膜29は例えばスパッタ法で堆積したW膜で形成す
る。W膜は、CVD法で堆積した場合、段差形状部分で
のステップカバレッジは良好であるが、層間絶縁膜27
の表面から剥がれ易い。スパッタ法で堆積されるW膜
は、層間絶縁膜27の表面での接着性が高い利点がある
が、ステップカバレッジが悪く、しかも膜厚が厚いと内
部応力が増大する欠点がある。そこで、本実施例のSR
AMは、W膜の接着性が高い利点を生かし、W膜の下地
の層間絶縁膜27の表面を平担化して(BPSG膜27
Bを使用しグラスフローを施す)ステップカバレッジに
対処し、W膜を薄膜化して内部応力に対処する。W膜は
金属配線としては薄い例えば280〜320〔nm〕の
膜厚で形成する。
【0295】次に、前記高融点金属膜29にパターンニ
ングを施し、メモリセルアレイMAYにおいて、メイン
ワード線(MWL)29、サブワード線(SWL)2
9、中間導電層29の夫々を形成する(図47参照)。
前記中間導電層29の一部は接続孔28を通して下層の
中間導電層23に接続される。この中間導電層23はメ
モリセルMCの転送用MISFETQtの他方の半導体
領域(18)に接続される。また、メモリセルアレイM
AY以外の領域において、例えばガードリング領域P−
GRのp+ 型半導体領域40の上部においては基準電圧
線(Vss)29として形成され、ガードリング領域N−
GRのn+ 型半導体領域11及び18の上部においては
電源電圧線(Vcc)29として形成される(図48
照)。前記高融点金属膜29のパターンニングは、例え
ばフォトリソグラフィ技術で形成されたマスクを使用
し、異方性エッチングで行う。
【0296】《第2層目金属配線の形成工程》 次に、前記メインワード線29、サブワード線29、中
間導電層29等の上部を含む基板全面に層間絶縁膜30
を形成する。層間絶縁膜30は、酸化珪素膜30A、酸
化珪素膜30B、酸化珪素膜30Cの夫々を順次積層し
た3層の積層構造で形成される。
【0297】下層の酸化珪素膜30Aはテトラエソキシ
シランガス(TEOS:Si(OC254)をソースガ
スとするプラズマCVD法で堆積される。酸化珪素膜3
0Aは、平担部、段差部の夫々での膜厚を均一に形成で
き、例えばメインワード線29、サブワード線29の夫
々の間の凹部(最小配線間隔に相当する)を埋込みその
表面上を平担化する場合に、オーバーハング形状がほと
んど発生しないので、所謂巣の発生が生じない。この酸
化珪素膜30Aは、前記最小配線間隔を埋込みその表面
を平担化する目的で、最小配線間隔の2分の1以上の膜
厚、例えば400〜600〔nm〕程度の膜厚で形成す
る。
【0298】中間層の酸化珪素膜30Bは、スピンオン
グラス法を使用し、例えば200〜300〔nm〕の膜
厚で塗布し、ベーク処理を施した後、全面エッチングさ
れる。この酸化珪素膜30Bは主に層間絶縁膜30の表
面の平担化を目的として形成される。前記全面エッチン
グは、下層の導電層(29)、上層の導電層(33)の
夫々の接続部分(接続孔31内)には残存させず、かつ
段差部分に残存させる条件下で行われる。
【0299】上層の酸化珪素膜30Cは、下層の酸化珪
素膜30Aと同様に、テトラエソキシシランガスをソー
スガスとするプラズマCVD法で堆積される。この酸化
珪素膜30Cは例えば300〜500〔nm〕の膜厚で
形成する。酸化珪素膜30Cは、主に、層間絶縁膜30
としての上下配線層間の絶縁分離に必要な膜厚を確保す
るとともに、中間層の酸化珪素膜30Bを被覆し、この
中間層の酸化珪素膜30Bの膜質の劣化を防止する目的
で形成される。
【0300】次に、前記層間絶縁膜30に接続孔31を
形成する。接続孔31は、例えばフォトリソグラフィ技
術で形成されたマスクを使用し、RIE等の異方性エッ
チングで形成する。
【0301】次に、図47及び図48に示すように、メ
モリセルアレイMAYにおいて、前記層間絶縁膜30上
に相補性データ線(DL)33を形成する。また、メモ
リセルアレイMAYの周辺領域において、例えばガード
リング領域P−GRのp+ 型半導体領域40上において
基準電圧線(Vss)33、ガードリング領域N−GRの
n+ 型半導体領域11及び18上において電源電圧線
(Vcc)33の夫々を形成する。
【0302】前記相補性データ線33(及び配線33)
は第2層目の金属配線形成工程で形成される。相補性デ
ータ線33は接続孔31を通して下層の中間導電層29
に接続される。相補性データ線33は、下層の金属膜3
3A、中間層のアルミニウム合金膜33B、上層の金属
膜33Cの夫々を順次積層した2層の積層構造で形成さ
れる。下層の金属膜33Aは、例えばスパッタ法で堆積
されたTiW膜で形成され、約30〜50〔nm〕程度
の膜厚で形成される。この下層の金属膜33Aは、主に
バリアメタル膜として機能するので、TiW膜以外の
膜、例えばTiN膜等で形成してもよい。この中間層の
アルミニウム合金膜33Bは、スパッタ法で堆積され
た、Cu、Siの少なくともいずれか一方が添加された
アルミニウムで形成され、約700〜900〔nm〕程
度の膜厚で形成される。上層の金属膜33Cは、例えば
スパッタ法で堆積されたTiW膜で形成され、約150
〜250〔nm〕程度の膜厚で形成される。この上層の
金属膜33Cは、主に中間層のアルミニウム合金膜33
Bをパターンニングする際の回析現象を防止する(光反
射率を低下し、ハレーション効果を防止する)目的で、
又アルミニウムヒルロックを防止する目的で形成され
る。
【0303】《ファイナルパッシベーション膜の形成工
程》 次に、前述の図6、図33及び図34に示すように、前
記相補性データ線33上を含む基板全面にファイナルパ
ッシベーション膜34を形成する。ファイナルパッシベ
ーション膜34は、詳細な構造を示していないが、酸化
珪素膜、窒化珪素膜、樹脂膜の夫々を順次積層した3層
の積層構造で構成される。
【0304】下層の酸化珪素膜は、さらに3層の積層構
造で形成され、前述の層間絶縁膜30と同様の構造で形
成される。つまり、下層の酸化珪素膜は、テトラエソキ
シシランガスをソースガスとするプラズマCVD法で堆
積した酸化珪素膜、塗布後にエッチングされ段差部にの
み残存させた酸化珪素膜、テトラエソキシシランガスを
ソースガスとするプラズマCVD法で堆積した酸化珪素
膜の夫々を順次積層し形成される。下層の酸化珪素膜の
下層、上層の夫々の酸化珪素膜は、相補性データ線33
のアルミニウム合金膜33Bを形成した後に形成される
ので、低温度例えば約400〔℃〕以下で生成できる前
述のCVD法を使用する。この下層の酸化珪素膜の下層
の酸化珪素膜は例えば400〜600〔nm〕程度の膜
厚で形成され、中間層の酸化珪素膜は200〜300
〔nm〕程度の膜厚で形成され、上層の酸化珪素膜は7
00〜900〔nm〕程度の膜厚で形成される。
【0305】中間層の窒化珪素膜は主に耐湿性を向上す
る目的で形成される。この中間層の窒化珪素膜は、例え
ばプラズマCVD法で堆積され、1.0〜1.4〔μm〕
の膜厚で形成される。
【0306】上層の樹脂膜は、例えばポリイミド系樹脂
膜で形成され、主にα線を遮蔽する目的で形成される。
この上層の樹脂膜は例えば2.2〜2.4〔μm〕の膜厚
で形成される。
【0307】これら一連の製造プロセスが施されると、
本実施例のSRAMは完成する。
【0308】前述の本実施例のSRAMによれば、以下
の作用効果が得られる。
【0309】(1)素子分離絶縁膜4でいずれもゲート
幅が規定される2個の転送用MISFETQt1、Qt
2の夫々を有するメモリセルMCが前記ゲート幅方向
(X方向)と一致する方向に複数個配列され、この複数
個配列されるメモリセルMCのうち、配列方向の初段、
終段の少なくともいずれか一方のメモリセルMC1の他
方の転送用MISFETQt2、この他方の転送用MI
SFETQt2のゲート幅方向に一致する方向に配置さ
れかつ前記複数個配列されたメモリセルMCの外周領域
に配置されたp- 型ウエル領域2(基板)に基準電位
(Vss)を供給するp+ 型半導体領域40(ガードリン
グ領域P−GR又はウエルコンタクト領域PWC1若し
くはPWC2)の夫々の間が素子分離絶縁膜4を介在し
離隔される、SRAMにおいて、前記配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルMC1の他方の転送用MI
SFETQt2のゲート幅L1 を規定する素子分離絶縁
膜4と前記p+ 型半導体領域40との間に活性領域(ダ
ミー活性領域)4D1を配置し、前記他方の転送用MI
SFETQt2と前記p+ 型半導体領域40との間の離
隔寸法(L5 にL3 を加算した寸法)に比べて、この他
方の転送用MISFETQt2と前記p+ 型半導体領域
40との間に配置される前記素子分離絶縁膜4の前記離
隔の方向と一致する方向の幅寸法L3 を小さくする(前
図10参照)。
【0310】この構成により、(A)前記配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMC1の他方の転送用
MISFETQt2とp+ 型半導体領域40との間の素
子分離絶縁膜(端部)4の幅寸法L3 が活性領域4D1
を配置した分小さくされ、この素子分離絶縁膜(端部)
の幅寸法L3 が、配列方向の初段、終段のいずれかのメ
モリセルMC1の一方の転送用MISFETQt1と配
列方向の初段の次段、終段の前段のいずれかのメモリセ
ルMCの転送用MISFETQtとの間の素子分離絶縁
膜(内部)4の幅寸法L4 と同等に又は近似できるの
で、配列方向の初段、終段のいずれかのメモリセルMC
の一方の転送用MISFETQt1のゲート幅L2 を規
定する素子分離絶縁膜4、他方の転送用MISFETQ
t2のゲート幅L1 を規定する素子分離絶縁膜4の夫々
の幅寸法L4 、L3 の周期性を維持し、配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMC1の2個の転送用
MISFETQt1、Qt2の夫々のゲート幅寸法L
1 、L2 を均一化できる。(B)また、前記作用効果
(A)に基づき、配列方向の初段、終段のいずれかのメ
モリセルMC1の一方の転送用MISFETQt1及び
それに接続される一方の駆動用MISFETQd1で与
えられるβレシオ、他方の転送用MISFETQt2及
びそれに接続される他方の駆動用MISFETQd2で
与えられるβレシオの夫々を均一化でき、メモリセルM
C1の情報保持特性を向上できるので、SRAMの回路
動作上の信頼性を向上できる。
【0311】(2)素子分離絶縁膜4でいずれもゲート
幅が規定される2個の転送用MISFETQt1、Qt
2を有するメモリセルMCが前記ゲート幅方向と一致す
る方向に複数個配列され、この複数個配列されるメモリ
セルMCのうち、配列方向の初段、終段の少なくともい
ずれか一方のメモリセルMCの他方の転送用MISFE
TQt2、この他方の転送用MISFETQt2のゲー
ト幅方向に一致する方向に配置されかつ前記複数個配列
されたメモリセルMCの外周領域に配置されたp- 型ウ
エル領域2に基準電位を供給するp+ 型半導体領域40
の夫々の間が素子分離絶縁膜4を介在し離隔される、S
RAMにおいて、前記配列方向の初段、終段のいずれか
のメモリセルMCの他方の転送用MISFETQt2の
チャネル形成領域と前記p+ 型半導体領域40との間の
素子分離絶縁膜4の前記ゲート幅方向に一致する方向の
幅寸法L3 、前記配列方向の初段、終段のいずれかのメ
モリセルMCの一方の転送用MISFETQt1のチャ
ネル形成領域と配列方向の初段の次段、終段の前段のい
ずれかのメモリセルMCの一方の転送用MISFETQ
t1のチャネル形成領域との間の素子分離絶縁膜4の前
記ゲート幅方向と一致する方向の幅寸法L4 の夫々が実
質的に同一寸法で構成される(前記図10参照)。
【0312】この構成により、(A)前記配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMC1の他方の転送用
MISFETQt2とp+ 型半導体領域40との間の素
子分離絶縁膜(端部)4の幅寸法L3 、配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMC1の一方の転送用
MISFETQt1と配列方向の初段の次段、終段の前
段のいずれかのメモリセルMCの一方の転送用MISF
ETQt1との間の素子分離絶縁膜(内部)の幅寸法L
4 とが実質的に同一寸法で構成され、配列方向の初段、
終段のいずれかのメモリセルMC1の他方の転送用MI
SFETQt2のゲート幅L1 を規定する素子分離絶縁
膜4、一方の転送用MISFETQt1のゲート幅L2
を規定する素子分離絶縁膜4の夫々の幅寸法L3 、L4
の周期性を維持し、配列方向の初段、終段のいずれかの
メモリセルMC1の2個の転送用MISFETQt1、
Qt2の夫々のゲート幅寸法L2 、L1 を均一化でき
る。(B)また、前記作用効果(A)に基づき、配列方
向の初段、終段のいずれかのメモリセルMCの一方の転
送用MISFETQt1及びそれに接続される一方の駆
動用MISFETQd1で与えられるβレシオ、他方の
転送用MISFETQt2及びそれに接続される他方の
駆動用MISFETQd2で与えられるβレシオの夫々
を均一化でき、メモリセルMC1の情報保持特性を向上
できるので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上でき
る。
【0313】(3)前記手段(1)又は手段(2)に記
載される、前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモ
リセルMC1の一方の転送用MISFETQt1、他方
の転送用MISFETQt2の夫々のゲート幅寸法L
2 、L1 が実質的に同一寸法で構成される。
【0314】この構成により、前記配列方向の初段、終
段のいずれかのメモリセルMC1の一方の転送用MIS
FETQt1及びそれに接続される一方の駆動用MIS
FETQd1で与えられるβレシオ、他方の転送用MI
SFETQt2及びそれに接続される駆動用MISFE
TQd2で与えられるβレシオの夫々を均一化でき、メ
モリセルMC1の情報保持特性を向上できるので、SR
AMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0315】(4)前記手段(1)乃至手段(3)に記
載されるいずれかの配列方向の初段、終段のいずれかの
メモリセルMC1の他方の転送用MISFETQt2の
ゲート幅L1 を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法L3
又は他方の転送用MISFETQt2のゲート幅寸法L
1 、配列方向の初段の次段、終段の前段のいずれかのメ
モリセルMCの他方の転送用MISFETQt2のゲー
ト幅L11を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法L4 又は
他方の転送用MISFETQt2のゲート幅寸法L11
夫々が実質的に同一寸法で構成される。
【0316】この構成により、前記配列方向の初段、終
段のいずれかのメモリセルMC1のβレシオ、配列方向
の初段の次段、終段の前段のいずれかのメモリセルMC
のβレシオの夫々が均一化でき、両者のメモリセルMC
1、MCの夫々の情報保持特性を均一化できるので、S
RAMの回路動作上の信頼性をより一層向上できる(い
ずれかの情報保持特性が劣化した場合、この情報保持特
性が劣化したメモリセルMC1又はMCでSRAMのシ
ステム全体の情報保持特性が決定されるが、これを防止
できる)。
【0317】(5)前記手段(1)乃至手段(4)のい
ずれかに記載される、p- 型ウエル領域2に基準電位を
供給するp+ 型半導体領域40は、前記複数個配列され
るメモリセルMCの周囲を取り囲むガードリング領域P
−GRである、又は複数個配列されるメモリセルMCの
周囲に前記配列方向若しくはこの配列方向と交差する方
向に沿って所定間隔で配置されたウエルコンタクト領域
PWC1若しくはPWC2である。
【0318】(6)素子分離絶縁膜4でいずれもゲート
幅が規定される2個の駆動用MISFETQd1、Qd
2を有するメモリセルMCが前記ゲート幅方向と一致す
る方向(Y方向)に複数個配列され、この複数個配列さ
れるメモリセルMCのうち、配列方向の初段、終段の少
なくともいずれか一方のメモリセルMC1の他方の駆動
用MISFETQd2、この他方の駆動用MISFET
Qd2のゲート幅方向に一致する方向に配置されかつ前
記複数個配列されたメモリセルMCの外周領域に配置さ
れたp- 型ウエル領域2に基準電位を供給するp+ 型半
導体領域40の夫々の間が素子分離絶縁膜4を介在し離
隔される、SRAMにおいて、前記配列方向の初段、終
段のいずれかのメモリセルMC1の他方の駆動用MIS
FETQd2のゲート幅L6 を規定する素子分離絶縁膜
4と前記p+ 型半導体領域40との間に活性領域(ダミ
ー活性領域)4D2を配置し、前記他方の駆動用MIS
FETQd2と前記p+ 型半導体領域40との間の離隔
寸法(L10にL8 を加算した寸法)に比べて、この他方
の駆動用MISFETQd2と前記p+ 型半導体領域4
0との間に配置される前記素子分離絶縁膜4の前記離隔
の方向と一致する方向の幅寸法L8 を小さくする(前記
図10参照)。
【0319】この構成により、(A)前記配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMC1の他方の駆動用
MISFETQd2とp+ 型半導体領域40との間の素
子分離絶縁膜(端部)4の幅寸法L8 が活性領域4D2
を配置した分小さくされ、この素子分離絶縁膜(端部)
4の幅寸法L8 が、配列方向の初段、終段のいずれかの
メモリセルMC1の一方の駆動用MISFETQd1と
配列方向の初段の次段、終段の前段のいずれかのメモリ
セルMCの一方の駆動用MISFETQd1との間の素
子分離絶縁膜(内部)4の幅寸法L9 と同等に又は近似
できるので、配列方向の初段、終段のいずれかのメモリ
セルMC1の他方の駆動用MISFETQd2のゲート
幅L6 を規定する素子分離絶縁膜4、一方の駆動用MI
SFETQd1のゲート幅L7 を規定する素子分離絶縁
膜4の夫々の幅寸法L8 、L9 の周期性を維持し、配列
方向の初段、終段のいずれかのメモリセルMC1の2個
の駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々のゲート幅
寸法L7 、L6 を均一化できる。(B)また、前記作用
効果(A)に基づき、配列方向の初段、終段のいずれか
のメモリセルMC1の一方の駆動用MISFETQd1
及びそれに接続される一方の転送用MISFETQt1
で与えられるβレシオ、他方の駆動用MISFETQd
2及びそれに接続される他方の転送用MISFETQt
2で与えられるβレシオの夫々を均一化でき、メモリセ
ルMC1の情報保持特性を向上できるので、SRAMの
回路動作上の信頼性を向上できる。
【0320】(7)素子分離絶縁膜4でいずれもゲート
幅が規定される2個の駆動用MISFETQd1、Qd
2を有するメモリセルMCが前記ゲート幅方向と一致す
る方向に複数個配列され、この複数個配列されるメモリ
セルMCのうち、配列方向の初段、終段の少なくともい
ずれか一方のメモリセルMC1の他方の駆動用MISF
ETQd2、この他方の駆動用MISFETQd2のゲ
ート幅方向に一致する方向に配置されかつ前記複数個配
列されたメモリセルMCの外周領域に配置されたp- 型
ウエル領域2に基準電位を供給するp+ 型半導体領域4
0の夫々の間が素子分離絶縁膜4を介在し離隔される、
SRAMにおいて、前記配列方向の初段、終段のいずれ
かのメモリセルMC1の他方の駆動用MISFETQd
2のチャネル形成領域と前記p+ 型半導体領域40との
間の素子分離絶縁膜4の前記ゲート幅方向に一致する方
向の幅寸法L8 、前記配列方向の初段、終段のいずれか
のメモリセルMC1の一方の駆動用MISFETQd1
のチャネル形成領域と配列方向の初段の次段、終段の前
段のいずれかのメモリセルMCの一方の駆動用MISF
ETQd1のチャネル形成領域との間の素子分離絶縁膜
4の前記ゲート幅方向と一致する方向の幅寸法L9 の夫
々が実質的に同一寸法で構成される。
【0321】この構成により、(A)前記配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMC1の他方の駆動用
MISFETQd2とp+ 型半導体領域40との間の素
子分離絶縁膜(端部)4の幅寸法L8 、配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMC1の一方の駆動用
MISFETQd1と配列方向の初段の次段、終段の前
段のいずれかのメモリセルMCの一方の駆動用MISF
ETQd1との間の素子分離絶縁膜(内部)4の幅寸法
9 とが実質的に同一寸法で構成され、配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMC1の他方の駆動用
MISFETQd2のゲート幅L6 を規定する素子分離
絶縁膜4、一方の駆動用MISFETQd1のゲート幅
7 を規定する素子分離絶縁膜4の夫々の幅寸法L8
9 の周期性を維持し、配列方向の初段、終段のいずれ
かのメモリセルMC1の2個の駆動用MISFETQd
1、Qd2の夫々のゲート幅寸法L7 、L6 を均一化で
きる。(B)また、前記作用効果(A)に基づき、配列
方向の初段、終段のいずれかのメモリセルMC1の一方
の駆動用MISFETQd1及びそれに接続される一方
の転送用MISFETQt1で与えられるβレシオ、他
方の駆動用MISFETQd2及びそれに接続される他
方の転送用MISFETQt2で与えられるβレシオの
夫々を均一化でき、メモリセルMC1の情報保持特性を
向上できるので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上
できる。
【0322】(8)前記手段(6)又は手段(7)に記
載される、前記配列方向の初段、終段のいずれかのメモ
リセルMC1の一方の駆動用MISFETQd1、他方
の駆動用MISFETQd2の夫々のゲート幅寸法L
7 、L6 が実質的に同一寸法で構成される。
【0323】この構成により、前記配列方向の初段、終
段のいずれかのメモリセルMC1の一方の駆動用MIS
FETQd1及びそれに接続される一方の転送用MIS
FETQt1で与えられるβレシオ、他方の駆動用MI
SFETQd1及びそれに接続される他方の転送用MI
SFETQt2で与えられるβレシオの夫々を均一化で
き、メモリセルMC1の情報保持特性を向上できるの
で、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0324】(9)前記手段(6)乃至手段(8)に記
載されるいずれかの配列方向の初段、終段のいずれかの
メモリセルMC1の他方の駆動用MISFETQd2の
ゲート幅L6 を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法L8
又は他方の駆動用MISFETQd2のゲート幅寸法L
6 、配列方向の初段の次段、終段の前段のいずれかのメ
モリセルMCの他方の駆動用MISFETQd2のゲー
ト幅を規定する素子分離絶縁膜4の幅寸法又は他方の駆
動用MISFETQd2のゲート幅寸法の夫々が実質的
に同一寸法で構成される。
【0325】この構成により、前記配列方向の初段、終
段のいずれかのメモリセルMC1のβレシオ、配列方向
の初段の次段、終段の前段のいずれかのメモリセルMC
のβレシオの夫々が均一化でき、両者のメモリセルMC
1、MCの夫々の情報保持特性を均一化できるので、S
RAMの回路動作上の信頼性をより一層向上できる。
【0326】(10)前記手段(6)乃至手段(9)の
いずれかに記載される、p- 型ウエル領域2に基準電位
を供給するp+ 型半導体領域40は、前記複数個配列さ
れるメモリセルMCの周囲を取り囲むガードリング領域
P−GRである。
【0327】(11)素子分離絶縁膜4でいずれもゲー
ト幅が規定される2個の転送用MISFETQt1、Q
t2を有するメモリセルMCが前記ゲート長方向と一致
する方向(Y方向)に複数個配列され、このゲート長方
向と一致する方向に複数個配列されたメモリセルMCの
夫々に沿った一側に素子分離絶縁膜4を介在しp- 型ウ
エル領域2に基準電位を供給するp+ 型半導体領域40
が配置される、SRAMにおいて、前記ゲート長方向と
一致する方向に複数個配列されたメモリセルMCの夫々
の他方の転送用MISFETQt2のゲート幅L1 を規
定する素子分離絶縁膜4とこの複数個配列されたメモリ
セルMCの一側に沿って配置されたp+ 型半導体領域4
0との間に、前記他方の転送用MISFETQt2が配
置される活性領域の形状と同一形状若しくは近似した形
状の活性領域又はこの活性領域の一部(ダミー活性領
域)4D1が配置される(前記図10参照)。
【0328】この構成により、(A)前記ゲート長方向
と一致する方向に複数個配列されるメモリセルMCの夫
々の他方の転送用MISFETQt2とp+ 型半導体領
域40との間の素子分離絶縁膜4の幅寸法L3 が活性領
域又はその一部4D1を配置した分(寸法L5 に相当す
る分)小さくされ、この素子分離絶縁膜(端部)4の幅
寸法L3 が、メモリセルMC1の一方の転送用MISF
ETQt1とゲート幅方向に配置される次段の他のメモ
リセルMCの一方の転送用MISFETQt1との間の
素子分離絶縁膜(内部)4の幅寸法L4 と同等に又は近
似できるので、ゲート長方向と一致する方向に複数個配
列されたメモリセルMCの夫々の他方の転送用MISF
ETQt2のゲート幅L1 を規定する素子分離絶縁膜
4、一方の転送用MISFETQt1のゲート幅L2
規定する素子分離絶縁膜4の夫々の幅寸法L3 、L4
周期性を維持し、ゲート長方向と一致する方向に複数個
配列されたメモリセルMCの2個の転送用MISFET
Qt1、Qt2の夫々のゲート幅寸法L2 、L1 を均一
化できる。(B)また、前記作用効果(A)に基づき、
ゲート長方向と一致する方向に複数個配列されるメモリ
セルMCの夫々の一方の転送用MISFETQt1及び
それに接続される一方の駆動用MISFETQd1で与
えられるβレシオ、他方の転送用MISFETQt2及
びそれに接続される他方の駆動用MISFETQd2で
与えられるβレシオの夫々を均一化でき、メモリセルM
Cの情報保持特性を向上できるので、SRAMの回路動
作上の信頼性を向上できる。
【0329】(12)いずれもソース領域又はドレイン
領域(18)の周囲の形状が素子分離絶縁膜4で規定さ
れる2個の転送用MISFETQt1、Qt2を有する
メモリセルMCがゲート幅方向と一致する方向(X方
向)に複数個配列され、このゲート幅方向と一致する方
向に複数個配列されたメモリセルMCの夫々に沿った一
側に素子分離絶縁膜4を介在しp- 型ウエル領域2に基
準電位を供給するp+ 型半導体領域40が配置される、
SRAMにおいて、前記ゲート幅方向と一致する方向に
複数個配列されたメモリセルMCの夫々の他方の転送用
MISFETQt2のソース領域又はドレイン領域とこ
の複数個配列されたメモリセルMCの一側に沿って配置
されたp+ 型半導体領域40との間に、前記他方の転送
用MISFETQt2が配置される活性領域の形状と同
一形状若しくは近似した形状の活性領域又はこの活性領
域の一部(ダミー活性領域)4D3が配置される。
【0330】この構成により、(A)前記ゲート幅方向
と一致する方向に複数個配列されるメモリセルMCの他
方の転送用MISFETQt2の相補性データ線(D
L,33)に接続されるソース領域又はドレイン領域と
p+ 型半導体領域40との間の素子分離絶縁膜(端部)
4の幅寸法が活性領域又はその一部4D3を配置した分
小さくされ、この素子分離絶縁膜(端部)4の幅寸法
が、メモリセルMCの一方の転送用MISFETQt1
とゲート長方向に配置される次段の他のメモリセルMC
の一方の転送用MISFETQt1との間の素子分離絶
縁膜(内部)4の幅寸法と同等に又は近似できるので、
ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列されたメモリ
セルMCの夫々の他方の転送用MISFETQt2のソ
ース領域又はドレイン領域の周囲を規定する素子分離絶
縁膜4、一方の転送用MISFETQt1のソース領域
又はドレイン領域の周囲を規定する素子分離絶縁膜4の
夫々の幅寸法の周期性を維持し、ゲート幅方向と一致す
る方向に複数個配列されたメモリセルMCの2個の転送
用MISFETQt1、Qt2の夫々のソース領域又は
ドレイン領域の形状を均一化できる。(B)また、前記
作用効果(A)に基づき、前記ゲート幅方向と一致する
方向に複数個配列されるメモリセルMCの夫々の他方の
転送用MISFETQt2のソース領域又はドレイン領
域と相補性データ線との間の導通不良、接続抵抗値の変
動等を防止できる。
【0331】(13)素子分離絶縁膜4でいずれもゲー
ト幅が規定される2個の駆動用MISFETQd1、Q
d2を有するメモリセルMCがゲート長方向と一致する
方向に複数個配列され、このゲート長方向と一致する方
向に複数個配列されたメモリセルMCの夫々に沿った一
側に素子分離絶縁膜4を介在しp- 型ウエル領域2に基
準電位を供給するp+ 型半導体領域40が配置される、
SRAMにおいて、前記ゲート長方向と一致する方向に
複数個配列されたメモリセルMCの夫々の他方の駆動用
MISFETQd2のゲート幅L6 を規定する素子分離
絶縁膜4とこの複数個配列されたメモリセルMCの一側
に沿って配置されたp+ 型半導体領域40との間に、前
記他方の駆動用MISFETQd2が配置される活性領
域の形状と同一形状若しくは近似した形状の活性領域又
はこの活性領域の一部(ダミー活性領域)4D2が配置
される(前記図10参照)。
【0332】この構成により、(A)前記ゲート長方向
と一致する方向に複数個配列されるメモリセルMCの夫
々の他方の駆動用MISFETQd2とp+ 型半導体領
域40との間の素子分離絶縁膜4の幅寸法L8 が活性領
域又はその一部4D2を配置した分小さくされ、この素
子分離絶縁膜(端部)4の幅寸法L8 が、メモリセルM
Cの一方の駆動用MISFETQd1とゲート幅方向に
配置される次段の他のメモリセルMCの一方の駆動用M
ISFETQd1との間の素子分離絶縁膜(内部)の幅
寸法L9 と同等に又は近似できるので、ゲート長方向と
一致する方向に複数個配列されたメモリセルMCの夫々
の他方の駆動用MISFETQd2のゲート幅L6 を規
定する素子分離絶縁膜4、一方の駆動用MISFETQ
d1のゲート幅L7 を規定する素子分離絶縁膜4の夫々
の幅寸法L8 、L9 の周期性を維持し、ゲート長方向と
一致する方向に複数個配列されたメモリセルMCの2個
の駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々のゲート幅
寸法L7 、L6 を均一化できる。(B)また、前記作用
効果(A)に基づき、ゲート長方向と一致する方向に複
数個配列されるメモリセルMCの夫々の一方の駆動用M
ISFETQd1及びそれに接続される一方の転送用M
ISFETQt1で与えられるβレシオ、他方の駆動用
MISFETQd2及びそれに接続される他方の転送用
MISFETQt2で与えられるβレシオの夫々を均一
化でき、メモリセルMCの情報保持特性を向上できるの
で、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0333】(14)いずれもソース領域(11)の周
囲の形状が素子分離絶縁膜4で規定される2個の駆動用
MISFETQd1、Qd2を有するメモリセルMCが
ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列され、このゲ
ート幅方向と一致する方向(Y方向)に複数個配列され
たメモリセルMCの夫々に沿った一側に素子分離絶縁膜
4を介在しp- 型ウエル領域2に基準電位を供給するp
+ 型半導体領域40が配置される、SRAMにおいて、
前記ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列されたメ
モリセルMCの夫々の一方の駆動用MISFETQd1
のソース領域とこの複数個配列されたメモリセルMCの
一側に沿って配置されたp+ 型半導体領域40との間
に、前記一方の駆動用MISFETQd1が配置される
活性領域の形状と同一形状若しくは近似した形状の活性
領域又はこの活性領域の一部(ダミー活性領域)4D4
が配置される。
【0334】この構成により、(A)前記ゲート幅方向
と一致する方向に複数個配列されるメモリセルMCの一
方の駆動用MISFETQd1の基準電圧線(Vss)1
3に接続されるソース領域がp+ 型半導体領域40との
間に活性領域又はその一部4D4を配置した分大きくさ
れ、このソース領域を規定する素子分離絶縁膜(端部)
の前記ゲート幅方向と一致する方向の幅寸法L12が、メ
モリセルMCの他方の駆動用MISFETQd2と次段
の他のメモリセルMCの他方の駆動用MISFETQd
2の夫々のソース領域を規定する素子分離絶縁膜(内
部)の幅寸法L13と同等に又は近似できるので、ゲート
幅方向と一致する方向に複数個配列されたメモリセルM
Cの夫々の一方の駆動用MISFETQd1のソース領
域の周囲を規定する素子分離絶縁膜4、他方の駆動用M
ISFETQd2のソース領域の周囲を規定する素子分
離絶縁膜4の夫々の幅寸法の周期性を維持し、ゲート幅
方向と一致する方向に複数個配列されたメモリセルMC
の2個の駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々のソ
ース領域の形状を均一化できる。(B)この結果、前記
ゲート幅方向と一致する方向に複数個配列されるメモリ
セルMCの一方の駆動用MISFETQd1のソース領
域と基準電圧線13との接続不良を防止できる。
【0335】(15)一方の駆動用MISFETQd1
の平面形状に対して他方の駆動用MISFETQd2の
平面形状が点対称で構成され、かつ前記一方の駆動用M
ISFETQd1のゲート長方向、他方の駆動用MIS
FETQd2のゲート長方向の夫々が相互に実質的に平
行をなすメモリセルMCが、前記ゲート長方向と一致す
る方向にメモリセルMCの2個の駆動用MISFETQ
d1、Qd2をメモリセルMC毎に交互に線対称で配置
しながら複数個配列される、SRAMにおいて、前記複
数個配列されるメモリセルMCのうち、配列方向の初段
又は終段のメモリセルMC1の前記配列方向と一致する
方向の外周領域に、前記配列方向の初段又は終段のメモ
リセルMC1の少なくとも一方の駆動用MISFETQ
d1のゲート電極7の前記外周領域側の一側に所定寸法
3 だけ離隔して対向し、この離隔寸法F3 が前記配列
方向の初段又は終段のメモリセルMC1の少なくとも他
方の駆動用MISFETQd2のゲート電極7と配列方
向の初段の次段又は終段の前段のメモリセルMCの少な
くとも他方の駆動用MISFETQd2のゲート電極7
との離隔寸法F4 と実質的に同一寸法に設定され、しか
も前記一方、他方の駆動用MISFETQdの夫々のゲ
ート電極7と同一層で形成されるダミーゲート電極層7
Dを配置する。
【0336】この構成により、(A)前記配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMCの少なくとも一方
の駆動用MISFETQd1のゲート電極7とダミーゲ
ート電極層7Dとの間の離隔寸法F3 、配列方向の初段
又は終段のメモリセルMCの少なくとも他方の駆動用M
ISFETQd2のゲート電極7と配列方向の初段の次
段又は終段の前段のメモリセルMCの少なくとも他方の
駆動用MISFETQd2のゲート電極7との間の離隔
寸法F4 の夫々を実質的に同一寸法に設定し、前記一方
の駆動用MISFETQd1のゲート電極7とダミーゲ
ート電極層7Dとの間隔、他方の駆動用MISFETQ
d2のゲート電極7間の間隔の夫々を均一化できるの
で、周期性を維持し、配列方向の初段又は終段のメモリ
セルMCの少なくとも一方の駆動用MISFETQd1
のゲート長寸法F1 、他方の駆動用MISFETQd2
のゲート長寸法F2 の夫々を均一化できる。(B)ま
た、前記作用効果(A)に基づき、配列方向の初段、終
段のいずれかのメモリセルMCの一方の駆動用MISF
ETQd1及びそれに接続される一方の転送用MISF
ETQt1で与えられるβレシオ、他方の駆動用MIS
FETQd2及びそれに接続される他方の転送用MIS
FETQt2で与えられるβレシオの夫々を均一化で
き、メモリセルMCの情報保持特性を向上できるので、
SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。(C)ま
た、前記配列方向の初段又は終段のメモリセルMCの2
個の駆動用MISFETQd1、Qd2の夫々は相互に
点対称で構成され(2個の駆動用MISFETQd1、
Qd2の夫々の平面形状が同一形状で構成され)、一方
の駆動用MISFETQd1及びそれに接続される一方
の転送用MISFETQt1で与えられるβレシオ、他
方の駆動用MISFETQd2及びそれに接続される他
方の転送用MISFETQt2で与えられるβレシオの
夫々を均一化し易いので、メモリセルMCの情報保持特
性をより一層向上し、SRAMの回路動作上の信頼性を
より一層向上できる。
【0337】(16)前記手段(15)に記載されるダ
ミーゲート電極層7Dは基準電位(固定電位)が印加さ
れる。
【0338】この構成により、前記ダミーゲート電極層
7Dが帯電される等の現象を防止できるので、SRAM
の製造上の信頼性、使用上の信頼性等を向上できる。
【0339】(17)一方の転送用MISFETQt1
の平面形状に対して他方の転送用MISFETQt2の
平面形状が点対称で構成され、かつ前記一方の転送用M
ISFETQt1のゲート長方向、他方の転送用MIS
FETQt2のゲート長方向の夫々が相互に実質的に平
行をなすメモリセルMCが、前記ゲート長方向と一致す
る方向にメモリセルMCの2個の転送用MISFETQ
t1、Qt2をメモリセルMC毎に交互に線対称で配置
しながら複数個配列される、SRAMにおいて、前記複
数個配列されるメモリセルMCのうち、配列方向の初段
又は終段のメモリセルMCの前記配列方向と一致する方
向の外周領域に、前記配列方向の初段又は終段のメモリ
セルMCの少なくとも他方の転送用MISFETQt2
のゲート電極13の前記外周領域側の一側に所定寸法だ
け離隔して対向し、この離隔寸法が前記配列方向の初段
又は終段のメモリセルMCの少なくとも一方の転送用M
ISFETQt1のゲート電極13と配列方向の初段の
次段又は終段の前段のメモリセルMCの少なくとも一方
の転送用MISFETQt1のゲート電極13との離隔
寸法と実質的に同一寸法に設定され、しかも前記一方、
他方の転送用MISFETQtの夫々のゲート電極13
と同一層で形成されるダミー電極層(ダミーワード線)
13D3を配置する。
【0340】この構成により、(A)前記配列方向の初
段、終段のいずれかのメモリセルMCの少なくとも他方
の転送用MISFETQt2のゲート電極13とダミー
電極層13D3との間の離隔寸法、配列方向の初段又は
終段のメモリセルMCの少なくとも一方の転送用MIS
FETQt1のゲート電極13と配列方向の初段の次段
又は終段の前段のメモリセルMCの少なくとも一方の転
送用MISFETQt1のゲート電極13との間(ワー
ド線13間)の離隔寸法の夫々を実質的に同一寸法に設
定し、前記他方の転送用MISFETQt2のゲート電
極13とダミー電極層13D3との間隔、一方の転送用
MISFETQt1のゲート電極13間の間隔の夫々を
均一化できるので、周期性を維持し、配列方向の初段又
は終段のメモリセルMCの少なくとも他方の転送用MI
SFETQt2のゲート長寸法、一方の転送用MISF
ETQt1のゲート長寸法の夫々を均一化できる。
(B)また、前記作用効果(A)に基づき、配列方向の
初段、終段のいずれかのメモリセルMCの一方の転送用
MISFETQt1及びそれに接続される一方の駆動用
MISFETQd1で与えられるβレシオ、他方の転送
用MISFETQt2及びそれに接続される他方の駆動
用MISFETQd2で与えられるβレシオの夫々を均
一化でき、メモリセルMCの情報保持特性を向上できる
ので、SRAMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0341】(18)前記手段(1)乃至手段(14)
に記載されるいずれかのメモリセルMCは、一方の転送
用MISFETQt1の平面形状に対して他方の転送用
MISFETQt2の平面形状が点対称で構成され、か
つ前記一方の転送用MISFETQt1のゲート長方
向、他方の転送用MISFETQt2のゲート長方向の
夫々が相互に実質的に平行をなして構成される、又は一
方の駆動用MISFETQd1の平面形状に対して他方
の駆動用MISFETQd2の平面形状が点対称で構成
され、かつ前記一方の駆動用MISFETQd1のゲー
ト長方向、他方の駆動用MISFETQd2のゲート長
方向の夫々が相互に実質的に平行をなして構成される。
【0342】この構成により、前記配列方向の初段又は
終段のメモリセルMCの2個の転送用MISFETQt
の夫々は相互に点対称で構成され(夫々、同一平面形状
で構成され)、又はメモリセルMCの2個の駆動用MI
SFETQdの夫々は相互に点対称で構成され(夫々、
同一平面形状で構成され)、一方の転送用MISFET
Qt1及びそれに接続される一方の駆動用MISFET
Qd1で与えられるβレシオ、他方の転送用MISFE
TQt2及びそれに接続される他方の駆動用MISFE
TQd2で与えられるβレシオの夫々を均一化し易いの
で、メモリセルMCの情報保持特性をより一層向上し、
SRAMの回路動作上の信頼性をより一層向上できる。
【0343】(実 施 例 2) 本実施例2は、前述のSRAMのメモリセルアレイにポ
テンシャルバリア領域を構成した、本発明の第2実施例
である。
【0344】本発明の実施例2であるSRAMの断面構
造について、図49及び図50を使用し、簡単に説明す
る。図49はSRAMのメモリセルアレイの中央領域の
要部断面図である。図50はSRAMのメモリセルアレ
イの周辺領域の要部断面図である。
【0345】図49及び図50に示すように、SRAM
のメモリセルアレイMAYにおいて、p- 型ウエル領域
2の内部にはポテンシャルバリア領域(p+ 型半導体領
域)45が構成される。このポテンシャルバリア領域4
5は、メモリセルMCの転送用MISFETQtの一部
下の領域及び駆動用MISFETQd下の領域、少なく
とも情報蓄積ノード領域下に構成される。ポテンシャル
バリア領域45は、p- 型ウエル領域2と同一導電型で
形成され、かつp- 型ウエル領域2に比べて高い不純物
濃度に設定される。ポテンシャルバリア領域45は、p
- 型ウエル領域2の内部(ポテンシャルバリア領域45
よりも深い領域)やn- 型半導体基板1の内部で発生す
る少数キャリアが情報蓄積ノード領域で捕獲されること
を防止し、SRAMのα線ソフトエラー耐性を向上でき
る。また、ポテンシャルバリア領域45は、メモリセル
MCの転送用MISFETQt、駆動用MISFETQ
dの夫々に付加される接合容量を増加し、情報蓄積ノー
ド領域に蓄積される情報電荷量を増加できる。
【0346】前述のポテンシャルバリア領域45は、前
記実施例1の製造プロセスの図41及び図42に示すD
DD構造を形成する低い不純物濃度のn型半導体領域1
0を形成した後に、図51(メモリセルアレイの中央領
域での所定工程における要部断面図)及び図52(メモ
リセルアレイの周辺領域での所定工程における要部断面
図)に示すように形成される。
【0347】つまり、まず、同図51,図52に示すよ
うに、フォトリソグラフィ技術を使用し、マスク46を
形成する。このマスク46は、図53(A領域での所定
工程における平面図)及び図54(C領域での所定工程
における平面図)に示すように、メモリセルアレイMA
Yの中央領域は平面形状の周期性が確保され、メモリセ
ルアレイMAYの周辺領域においてもダミーマスク46
Dが付加され、メモリセルアレイMAYの端部に配置さ
れるメモリセルMCの領域においての平面形状の周期性
が確保される。
【0348】次に、前記マスク46及びダミーマスク4
6Dを使用し、前記図51及び図52に示すように、メ
モリセルアレイMAYが配置されるp- 型ウエル領域2
の内部にp型不純物を導入する。p型不純物としては例
えばBが使用され、このBは、イオン打込み技術を使用
し、200〜250〔KeV〕のエネルギで約10
13〔atoms/cm2〕程度の不純物濃度で導入される。この
p型不純物の導入後、マスク46及びダミーマスク46
Dは除去される。
【0349】この後の製造プロセスは、前述の実施例1
と同様であるので、本実施例においては省略する。
【0350】このように、前述のポテンシャルバリア領
域45を形成するマスク46において、メモリセルアレ
イMAYの端部にダミーマスク46Dを付加することに
より、メモリセルアレイMAYの端部に配置されるメモ
リセルMCのβレシオの変動を低減できるので、SRA
Mの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0351】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
【0352】例えば、本発明は、前述のSRAMのメモ
リセルの負荷素子として高抵抗素子を使用した場合にも
適用できる。つまり、本発明は、前述の実施例と同様
に、メモリセルアレイの端部での活性領域、半導体領
域、導電層(ゲート電極等)、素子分離絶縁膜等の周期
性を少なくとも確保できればβレシオを向上できるの
で、メモリセルの負荷素子として高抵抗素子を使用して
も直接βレシオには影響を与えず、本発明はメモリセル
に高抵抗素子を組込んだSRAMにも適用できる。ま
た、この結果、本発明は、前述のSRAMにおいて、製
造工程における第3層目ゲート材形成工程及びそれ以後
の層に、メモリセルアレイの端部での周期性を確保でき
る手段を設けてもよい。
【0353】また、本発明は、マイクロプロセッサ等の
半導体集積回路装置に搭載されるSRAMに適用しても
よい。
【0354】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【0355】(1)SRAMを備えた半導体集積回路装
置において、前記SRAMのメモリセルアレイの端部に
配置されたメモリセルの情報保持特性を向上でき、SR
AMの回路動作上の信頼性を向上できる。
【0356】(2)SRAMを備えた半導体集積回路装
置において、前記効果(1)の他に、SRAMの集積度
を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1のSRAMのチップレイア
ウト図。
【図2】 (A)及び(B)は前記SRAMの要部拡大
ブロック図。
【図3】 前記SRAMの要部拡大ブロック。
【図4】 前記SRAMの要部拡大ブロック。
【図5】 前記SRAMのメモリセルの回路図。
【図6】 前記メモリセルの断面図。
【図7】 前記メモリセルの平面図。
【図8】 前記メモリセルを工程毎に示す平面図。
【図9】 前記メモリセルを工程毎に示す平面図。
【図10】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図11】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図12】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図13】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図14】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図15】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図16】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図17】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図18】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図19】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図20】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図21】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図22】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図23】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図24】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図25】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図26】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図27】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図28】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図29】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図30】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図31】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図32】 アレイ端部を工程毎に示す平面図。
【図33】 前記SRAMのアレイ端部の断面図。
【図34】 前記SRAMのアレイ端部の断面図。
【図35】 メモリセルを工程毎に示す断面図。
【図36】 アレイ端部を工程毎に示す断面図。
【図37】 メモリセルを工程毎に示す断面図。
【図38】 アレイ端部を工程毎に示す断面図。
【図39】 メモリセルを工程毎に示す断面図。
【図40】 アレイ端部を工程毎に示す断面図。
【図41】 メモリセルを工程毎に示す断面図。
【図42】 アレイ端部を工程毎に示す断面図。
【図43】 メモリセルを工程毎に示す断面図。
【図44】 アレイ端部を工程毎に示す断面図。
【図45】 メモリセルを工程毎に示す断面図。
【図46】 アレイ端部を工程毎に示す断面図。
【図47】 メモリセルを工程毎に示す断面図。
【図48】 アレイ端部を工程毎に示す断面図。
【図49】 本発明の実施例2であるSRAMのメモリ
セルの断面図。
【図50】 アレイ端部の断面図。
【図51】 前記メモリセルの所定工程での断面図。
【図52】 アレイ端部の所定工程での断面図。
【図53】 アレイ端部における所定工程での平面図。
【図54】 アレイ端部における所定工程での平面図。
【符号の説明】
1…半導体基板、2,3…ウエル領域、4…素子分離絶
縁膜、5…チャネルストッパ領域、4D…活性領域(ダ
ミー活性領域)、6,12,24…ゲート絶縁膜、7…
ゲート電極、7D…ダミー電極層、13…ゲート電極,
ワード線又は配線、13D…ダミー電極層、10,1
1,17,18,40…半導体領域、23,26,2
9,33…導電層又は配線、21,27,30…層間絶
縁膜、MC…メモリセル、Qt…転送用MISFET、
Qd…駆動用MISFET、Qp…負荷用MISFE
T、C…容量素子、WL…ワード線、DL…データ線、
Gr…ガードリング領域、45…ポテンシャルバリア領
域、46…マスク、46D…ダミーマスク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本城 繁 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (72)発明者 池田 修二 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立製作所 武蔵工場内 (72)発明者 中村 英明 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリ ング株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−211169(JP,A) 特開 平3−234055(JP,A) 特開 昭59−56757(JP,A) 特開 昭54−104290(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8244 H01L 21/76 H01L 27/11

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】4辺を有する第1領域に配列上に形成され
    た複数のメモリセルからなるメモリセルアレイと、 上記第1領域を囲むガードリング領域とを有し、 上記第1領域内にはウエルコンタクト領域が設けられ、 上記ウエルコンタクト領域に隣接するメモリセルの構造
    は、上記ウエルコンタクト領域に隣接しないメモリセル
    の構造と等しく、 上記ガードリング領域と上記メモリセルアレイの境界は
    凹凸を有する ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】上記複数のメモリセルは、半導体基板内に
    それぞれ第1と第2転送用MISFETと、第1と第2
    駆動用MISFETとを形成するSRAMメモリセルで
    あって、 上記ウエルコンタクト領域に隣接するメモリセルの第1
    と第2転送MISFETのゲート幅は、それぞれ上記ウ
    エルコンタクト領域に隣接しないメモリセルの第1と第
    2転送MISFETのゲート幅と等しいことを特徴とす
    る請求項1に記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】上記ウエルコンタクト領域に隣接するメモ
    リセルの第1と第2転送MISFETの活性領域の形状
    は、それぞれ上記ウエルコンタクト領域に隣接しないメ
    モリセルの第1と第2転送MISFETの活性領域の形
    状と等しいことを特徴とする請求項2に記載の半導体集
    積回路装置。
  4. 【請求項4】上記複数のメモリセルにおいて、 上記第1転送用MISFETの平面形状と、上記第2転
    送用MISFETの平面形状とは前記メモリセルの中心
    点に対して点対称で構成され、 上記第1駆動用MISFETの平面形状と、上記第2駆
    動用MISFETの平面形状とは、前記メモリセルの中
    心点に対して点対称で構成されている ことを特徴とする
    請求項2乃至請求項3の何れか一項に記載の半導体集積
    回路装置。
  5. 【請求項5】4辺を有する第1領域に形成された複数の
    SRAMメモリセルからなるメモリセルアレイと、 上記第1領域を囲むガードリング領域とを有し、 上記第1領域内にはウエルコンタクト領域が設けられ、 上記複数のSRAMメモリセルは、半導体基板内にそれ
    ぞれ第1と第2転送用MISFETと、第1と第2駆動
    用MISFETとを形成し、 上記第1転送用MISFETの平面形状と、上記第2転
    送用MISFETの平面形状とは前記メモリセルの中心
    点に対して点対称で構成され、 上記第1駆動用MISFETの平面形状と、上記第2駆
    動用MISFETの平面形状とは、前記メモリセルの中
    心点に対して点対称で構成され 上記ウエルコンタクト領域に隣接するメモリセルの第1
    と第2転送用MISFETのゲート幅は、それぞれ上記
    ウエルコンタクト領域に隣接しないメモリセルの第1と
    第2転送用MISFETのゲート幅と等しく、 上記ウエルコンタクト領域に隣接するメモリセルの第1
    と第2転送用MISFETの活性領域の形状は、それぞ
    れ上記ウエルコンタクト領域に隣接しないメモリセルの
    第1と第2転送用MISFETの活性領域の形状と等し
    ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】上記ガードリング領域と上記メモリセルア
    レイの境界は凹凸を有することを特徴とする請求項5に
    記載の半導体集積回路装置。
  7. 【請求項7】4辺を有する第1領域に配列上に形成さ
    れ、複数のメモリセルと複数のデータ線と複数のワード
    線とを具備するメモリセルアレイと、 上記第1領域を囲むガードリング領域と、 上記ガードリング領域と接する素子分離絶縁膜の上を延
    在し、上記複数のメモリセルを構成するMISFETの
    ゲート電極と同一導電層で形成された配線とを有し、 上記第1領域内にはウエルコンタクト領域が設けられ、 上記ウエルコンタクト領域に隣接するメモリセルの構造
    は、上記ウエルコンタクト領域に隣接しないメモリセル
    の構造と等しく、 上記配線には第1電圧が供給され、半導体基板と水平な
    面での形状に凹凸があることを特徴とする半導体集積回
    路装置。
  8. 【請求項8】上記複数のメモリセルは、それぞれ第1と
    第2転送用MISFETと、第1と第2駆動用MISF
    ETと、第1と第2負荷用MISFETとを具備するこ
    とを特徴とする請求項7に記載の半導体集積回路装置。
  9. 【請求項9】上記複数のメモリセルにおいて、 上記第1転送用MISFETの平面形状と、上記第2転
    送用MISFETの平面形状とは前記メモリセルの中心
    点に対して点対称で構成され、 上記第1駆動用MISFETの平面形状と、上記第2駆
    動用MISFETの平面形状とは、前記メモリセルの中
    心点に対して点対称で構成されていることを特徴とする
    請求項8に記載の半導体集積回路装置。
  10. 【請求項10】上記半導体集積回路装置は上記複数のワ
    ード線を駆動するワードドライバ回路をさらに有し、 上記ワードドライバ回路はp型半導体領域とn型半導体
    領域とが交互に配置された領域に配置されていることを
    特徴とする請求項7乃至請求項9の何れか一項に記載の
    半導体集積回路装置。
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