JP4267009B2 - 半導体メモリおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
少なくとも一対のMOSFETで形成されるセンスアンプを有する半導体メモリにおいて、一対のMOSFETは互いに前記センスアンプの中心点に対して点対称となるように構成され、センスアンプに形成された拡散層がそのセンスアンプを区画する素子分離領域に接する部分にも、拡散層と素子分離領域に跨がるようにゲート電極が形成されていることを特徴とする。
センスアンプを区画する素子分離領域とセンスアンプを形成する拡散層とが接する領域にも、その素子分離領域とその拡散層とに跨がるようにゲート電極が形成されている半導体メモリの製造方法であって、
第1の態様では、拡散層となるシリコン基板内に素子分離領域を形成するステップと、シリコン基板上にゲート絶縁膜と、ゲート下部電極と、ゲート上部電極とを積層して形成し、ゲート上部電極上にマスク窒化膜を堆積するステップと、
フォトリソグラフィ工程とエッチング工程を用いてMOSFETのリング型のゲート電極を形成するとともに、拡散層と素子分離領域の接する部分にゲート電極を同時に形成するステップと、
シリコン基板に対してイオン注入プロセスを用いて低不純物濃度の拡散層を形成し、ゲート電極の側面にサイドウォール絶縁膜を形成し、シリコン基板に対してイオン注入プロセスを用いて高不純物濃度の拡散層を形成し、全体に層間絶縁膜を堆積して平坦化するステップと、通常のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程を用いてリング型のゲート電極内にコンタクトホールを開口し、Wを埋め込んでコンタクトを形成するステップとを有することを特徴とする。
フォトリソグラフィ工程とエッチング工程を用いてリング型のゲート電極を形成するとともに、拡散層と素子分離領域の接する部分にゲート電極を同時に形成するステップと、
シリコン基板に対してイオン注入プロセスを用いて、低不純物濃度の拡散層を形成し、ゲート電極の側面にサイドウォール絶縁膜を形成し、シリコン基板に対してイオン注入プロセスを用いて、高不純物濃度の拡散層を形成し、全体にポリシリコンを堆積して平坦化するステップと、
ポリシリコンからポリパッドを形成し、第1の層間絶縁膜を堆積して平坦化するステップと、第1の層間絶縁膜を用いてゲート電極を形成するマスクを形成し、拡散層と素子分離領域の接する部分に形成されたゲート電極のセンスアンプと反対側となる側壁を形成し、ゲート上部電極、およびゲート下部電極をエッチングするステップと、
第1の層間絶縁膜上に第2の層間絶縁膜を堆積して平坦化し、通常のフォトリソグラフィ工程とエッチング工程を用いてリング型のゲート電極内のポリシリコン上にコンタクトホールを開口し、Wを埋め込んでコンタクトを形成するステップとを有することを特徴とする。
2a、2b、5a、5b、6a、6b MOSFET
11、41、61 拡散層
12、12a、12b、42、62a、62b ゲート電極
13、51 拡散層端のゲート電極
14、15、44、45 ゲート電極間隔
16、17、17a、17b、18、38、46、47a、47b、48、66、67a、67b、68 コンタクト
20、50、70 素子分離領域(STI)
30、60 シリコン基板
31、61 ゲート絶縁膜
32、62 ゲート下部電極
33、63 ゲート上部電極
34、64 マスク窒化膜
35、65 低不純物濃度拡散層
36、66 サイドウォール絶縁膜
37、67 高不純物濃度拡散層
38 層間絶縁膜
43 センスアンプ側のゲート電極の辺
52 センスアンプと反対側のゲート電極の辺
53 ポリシリコン
54 ポリパッド
64、65 拡散層間隔
68 第1の層間絶縁膜
69 第2の層間絶縁膜
Claims (12)
- 半導体基板上に形成された素子分離領域と、
前記素子分離領域によって区画された拡散層と、
前記拡散層上に形成され、センスアンプを形成する少なくとも一対のMOSFETと、
前記素子分離領域と前記拡散層とに跨るように形成された一対のゲート電極とを有し、
前記一対のMOSFETは、互いに前記センスアンプの中心に対して点対称となるように配置され、かつ、第1のリング型のゲート電極と第2のリング型のゲート電極とを備え、
前記一対のゲート電極は、前記第1のリング型のゲート電極の一辺と対向する第1のゲート電極と前記第2のリング型のゲート電極の一辺と対向する第2のゲート電極とを備え、
前記第1のリング型のゲート電極の側端部と前記第1のゲート電極の側端部との間隔が、前記第2のリング型のゲート電極の側端部と前記第2のゲート電極の側端部との間隔と等しいことを特徴とする半導体メモリ。 - 前記第1及び第2のリング型のゲート電極と前記第1及び第2のゲート電極とを覆うように前記半導体基板上に形成された層間絶縁膜を備え、
前記層間絶縁膜を貫通する複数のコンタクトを有することを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。 - 前記第1及び第2のリング型のゲート電極に囲まれた内部と前記第1及び第2のリング型のゲート電極の外部とにはそれぞれ独立してポリパッドが形成され、
前記第1及び第2のリング型のゲート電極、前記第1及び第2のゲート電極及び前記ポリパッドを覆うように形成された層間絶縁膜を備え、
前記層間絶縁膜を貫通する複数のコンタクトを有することを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。 - 前記複数のコンタクトが、前記センスアンプの中心に対して点対称となるように配置されることを特徴とする請求項2又は3に記載の半導体メモリ。
- 前記一対のゲート電極には、所定の電位が与えられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体メモリ。
- 前記所定の電位は、接地電位であることを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ。
- 前記素子分離領域がシャロートレンチアイソレーション領域であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の半導体メモリ。
- 半導体基板上に素子分離領域を形成する工程と、
該素子分離領域によって区画された第1の領域上に、センスアンプを形成する少なくとも一対のMOSFETのゲート電極と、前記素子分離領域と前記第1の領域とに跨る一対のゲート電極とを同時に形成するゲート電極形成工程とを備え、
前記一対のMOSFETは互いに前記センスアンプの中心に対して点対称となるように配置され、かつ、第1のリング型のゲート電極と第2のリング型のゲート電極とを備え、
前記一対のゲート電極は、前記第1のリング型のゲート電極の一辺と対向する第1のゲート電極と前記第2のリング型のゲート電極の一辺と対向する第2のゲート電極とを備え、
前記第1のリング型のゲート電極の側端部と前記第1のゲート電極の側端部との間隔が前記第2のリング型のゲート電極の側端部と前記第2のゲート電極の側端部との間隔と同じになるように形成されることを特徴とする半導体メモリの製造方法。 - 前記ゲート電極形成工程の後に、
前記第1の領域に不純物を注入し拡散層を形成する拡散層形成工程を有することを特徴とする請求項8に記載の半導体メモリの製造方法。 - 前記拡散層形成工程の後に、
前記第1及び第2のリング型のゲート電極と前記第1及び第2のゲート電極とを覆うように前記半導体基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜を貫通する複数のコンタクトを形成する工程とを有し、
前記複数のコンタクトは、前記センスアンプの中心に対して点対称となるように配置されることを特徴とする請求項9に記載の半導体メモリの製造方法。 - 前記拡散層形成工程の後に、
前記第1及び第2のリング型のゲート電極に囲まれた内部と前記第1及び第2のリング型ゲート電極の外部とにそれぞれ独立してポリパッドを形成する工程と、
前記第1及び第2のリング型のゲート電極、前記第1及び第2のゲート電極及び前記ポリパッドを覆うように前期半導体基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜を貫通する複数のコンタクトを形成する工程とを有し
前記複数のコンタクトは、前記センスアンプの中心に対して点対称となるように配置されることを特徴とする請求項9に記載の半導体メモリの製造方法。 - 前記素子分離領域がシャロートレンチアイソレーション領域であることを特徴とする請求項8乃至11のいずれか一項に記載の半導体メモリの製造方法。
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