JPH01287959A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH01287959A
JPH01287959A JP63117625A JP11762588A JPH01287959A JP H01287959 A JPH01287959 A JP H01287959A JP 63117625 A JP63117625 A JP 63117625A JP 11762588 A JP11762588 A JP 11762588A JP H01287959 A JPH01287959 A JP H01287959A
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JP
Japan
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high resistance
load
resistors
line
pair
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Application number
JP63117625A
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English (en)
Inventor
Yasumi Ema
泰示 江間
Takashi Yabu
薮 敬司
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 高抵抗負荷を有するスタティック・ランダム・アクセス
・メモリに関し、 高抵抗負荷を安定に形成することを可能とするメモリセ
ルの構造を提供することを目的としS1対の負荷抵抗と
、交差接続された1対のトランジスタと、前記負荷抵抗
の1方の端に1!源電位を供線する電源線とを含むメモ
リセルを具備し、前記負荷抵抗と、前記電源線とは互い
に別層の導電体膜で形成され、且つ、平面上両者の交差
する部分に於て、電気的に接続されていることを特徴と
する半導体記憶装置。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体記憶装置に関するものであり、特に高
抵抗負荷を有するスタティックランダムアクセスメモリ
ー(SRAM)に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は、SRAMセルの等価回路図であり、第4図は
従来のSRAMセルの平面図である。第3図に示す如く
、メモリセルは、高抵抗R1、Rtを負荷としたフリツ
プフロツプにメモリセル選択用のトランジスタT、、T
、と、ワード線WL、ビット線BL 、BLft付加し
て形成されている。トランジスタT+、Txl’!いず
れか一方は必ずオンしているから、負荷R1、R1のい
ずれかを介して、電源線Vccから接地線Vssへ定常
的に直流電流が流れており、負荷抵抗R,R,の値が小
さいと、消費電力は大きくなってしまう。
ところで、負荷抵抗R1,Rt ハ、物質の抵抗率と、
配線の長さ、幅、厚さで決定するが、第4図の如く、電
源線Vccと高抵抗負荷R1,Rt を同一層の多結晶
シリコンで形成し、前者は不純物を導入することにより
低抵抗化し、後者は不純物を導入せず、抵抗率音大きく
している。この不純物を導入しない高抵抗率部の長さは
第4図のlで規定するが、半導体製造工程中の高温熱処
理により、不純物は横方向にdだけ拡散する。このため
負荷抵抗の長さは、マスク上の設計値!より必ず短かく
なる。
また、従来の技術に於ては、前記多結晶シリコン膜を、
高抵抗負荷と、電源給電線だけでなく、周辺回路に於て
、保護抵抗、冗長用フェーズ等幅広く利用している。
第5図(a)〜(e)は、従来のSRAMセルの製造工
程図を示す図であり、それぞれ、$4図のz−z’断面
を示している。
以下、第5図を用いて従来のSRAMセルの製造工程を
説明する。
■ P型10ΩcIILSi基板1上にLOCO8法を
用いて、フィールド酸化膜2t−600OA成長する。
(第5図(a)) ■ ゲート酸化膜3i200人成長し、フォトリソグラ
フィー技術によりコンタクト窓4を開孔し、CVD法に
より、第1回目Po1y Si 1に4000人成長す
る。POClsをソースガスとする熱拡散法により、リ
ンを導入した後、フォトリソグラフィー技術によりゲー
ト電極5a、5bt形成する。
(第5図(a) ) ■ 前記ゲート電極5a、5bと、フィールド酸化膜2
をマスクとして%ASイオンt”60keV4E15/
cd注入し、ソース・ドレイン6a、6bと接地線6c
を形gL、cvo法にzp、5iOt7t−150OA
成長する。(第5図(b))■ フォトリソブラフイー
技術を用い、ゲート電極5bに対するコンタクトホール
を形成。(第5図(b)) ■ CVD法で、Po1ySi膜14t2000A成長
し、フォl−IJソゲラフイー技術を用いて選択的に、
Asイオ750 keV ’I E 16/cnl注入
する。(第5図(C)) ■ 7オ) IJソゲラフイー技術を用い、Po1yS
1膜14バターニングする。(第5図(d))■ 次い
で、PSG[1)t−形成し、ソース6aに対するコン
タクト用開孔を形成してから、ビット線B L i A
J?で形成する。(第5図(e))但し、途中の高温熱
処理でAsがPo I yS i膜14中を矢印の方向
へ拡散するので負荷抵抗R1の長さは設計厘よυ短くな
ってしまう。
〔発明が解決しようとする課題〕
メモリ素子の高集積、微細化を進めた時、前記高抵抗負
荷のマスク上の設計長さlは小さくなるが、前記不純物
の横方向拡散長dは、それ程小さくならず、結果として
高抵抗負荷の実質的長さは、メモリセルの微細化以上に
短縮されてしまう。このため、高抵抗負荷の幅の縮小だ
けでは、負荷抵抗の抵抗値は小さくなり、消費電力が増
加してしまう。従って、高抵抗負荷の厚さを薄くするこ
とにより補う会費がある。
ところが、前述の如く、高抵抗負荷を形成する多結晶シ
リコン膜は、フェーズ、電源線、#電気保護抵抗として
使用しているため薄膜化した時、下記の問題がある。
■ 電#線の抵抗が増大してしまう。
■ 素子外部からの静電気による大電流により、保護抵
抗は溶断し易くな9、#1耐jkが劣化する。
■ 電気的切断によるフユーズ抵抗が増加し、一定電圧
印加による切断時のi流減少が薄膜化による溶融容易性
に優れ、結果として切断が困難となる。
本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、多結晶シリコン膜により1成される高抵抗負荷
領域は薄膜化し、他の領域は通常膜厚として、他の特性
を劣化させることなく、高抵抗負荷全安定に形成するこ
とを可能とする半導体記憶装(tを提供f!c味題とす
る。
〔諌題を解決するための手段〕
上記の課題は、1対の負荷抵抗と、交差接続された1対
のトランジスタと、前記負荷抵抗の一方の端に電源電位
を供線するTt電源線を含むメモリセルを具備し、前記
負荷抵抗と前記を像線とは互いに別層の導電体膜で形成
され、且つ、平面上両者の交差する部分に於て、′電気
的に接続されていることを特徴とする半導体記憶装置に
よって達成される。
〔作用〕
本発明によれば、電源線Vccと負荷抵抗R1、Rtは
各々別の導電体膜で形成されるため、その膜厚は独立に
決定することができ、従来の技術の問題点を解決するこ
とが可能となる。また、実施別で詳細に説明するが、電
源線Vccと、負荷抵抗R1゜R1が交差する部分全域
で′電気的接続するため、両者の間に絶縁膜を形成する
必要がなく、工程の増加を最小限に抑えることが可能と
なる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示す。
平面図、第2人図は第1図のx−x’断面図、第2B図
は本発明の一実施例を示す製造工程図であり、(a)〜
(e)は第1図のY−Y’断面に対応する断面図である
第1図に於て、左斜線ハツチングで示す、第2層目のP
o1ySi膜(Po1ySi II )で、不純物を高
濃度に含み電源線(Vcc) 8を形成し、右斜線ハツ
チングで示す第3層目のPo1ySi(PolySi 
m)で、不純物を含まず、高抵抗負荷R+ 、 Rtを
形成する。
両者の交差部Aで両者が接続している。
矢に、第2A、2B図を用いて製造工程を説明する。
■ P型10Ω口Si基板工に、LOCO8法を用いて
フィールド酸化膜2l−600OA成長する。
(第2B図(a)) ■ ゲート散化膜3t−1200人底長し、フォトリソ
グラフィー技術により、コンタクト窓4t−開孔し、C
VDf&により、第1#目Po1ySi (PolyS
i I )を400OA成長する。POCI、をソース
ガスとする熱拡散法により、リンを導入した後、フォト
リングラフイー技術により、ゲート電極5a、5bを形
成する。(第2B図(a)) ■ 前記ゲート電極5a、5bと、フィールド酸化膜2
t−マスクとして、人Sイオンを60keV4E15/
cd注入し、ソース睦ドレイン6a、6bと接地線(V
ss)6c k形a L、cvDatcよp、S、O,
g7を150OA成長する。(第2B図(b))■ C
VD1により、第2層Po1ySi(PolySiII
)を200OA成長し、人Sイオンを全面に50keV
IE16/d注入した後、フォトリソグラフィー技術に
より電源線10を形成する。尚、この時、周辺回路部に
於ては、フユーズ・保護抵抗等を形成する。(第2B図
(C)) ■ フォトリソグラフィー技術を用いて、前記S、 0
.7を選択的に除去し、前記第1層Po1ySi5b表
面を露出する如く、コンタクトホールを開孔する。(第
2B図(C)) ■ CV D@を用イテg 3 N 目Po1ySi(
PolySiIII)k500人戊長し、フォトリソグ
ラフィー技術を用いて、高抵抗負荷10を形成する。こ
の時用いるマスクパターンは、高抵抗部分のみfc残す
パターンでも良いし、高抵抗部分と、第21i目Po1
ySiで形成したパターンの合成でも良い。前者の場合
、Po1ySiのエツチングは、第2層目のPo1yS
iが残るよう注意する必要がある。後者の場合、不純物
を含まないPo1ySiが上層にあるため、N1合金等
とのコンタクトに懸念を感するかもしれないが、その厚
さが、500人と薄いため、後工程で十分に不純物が拡
散し問題とならない。
(第2B図(d)) ■ CVD法によりs、o!soo入P S G 1.
0μからなる膜12を連続成長する。S、O,はPSG
から、前記高抵抗Pa LyS i 10中に不純物が
拡散するのを阻止するためのものである。フォトリソグ
ラフィー技術を用いて、コンタクトホール12ft開孔
し、スパッタ法にてA1合金を1.0μ成長後、フォト
リソグラフィー技術を用いて、ビット線13等を配線し
て完成する。(第2B図(e))尚、本実施例において
、polysiIIIはPo1ySiI[に比較して薄
いため、Po1ySi mのエツチング時に、Po1y
Si IIが消失することはない。よって・Po1yS
iII(Vcc)とPOlySl m (R1、R4)
とを接続するためのコンタクトホール形成は不要でおる
ここで従来と本実施例の工程の相違を比較すると以下の
とおりである。
従来→フォトリソグラフィー(コンタクトホール形成)
 −Po1ySi −7オトリソグラフイー(イオン注
入マスク:エツチング無)−人Sイオン江人−フオドリ
ソグラフィー(Po1ySiエツチング) 本発明→Po1ySi成長−人s −7オトリソグラフ
′イー (PolySiエツチング)−フォトリソグラ
フィー(コンタクトホール形成) −Po 1 yS i成長−7オドリソグラフイー(P
o1ySiエツチング) であり、実質的には、Po1ySi成長とエツチングが
増加するのみである。
〔効 果〕
以上説明したように、本発明によれば、若干の工程増加
のみで、高抵抗負荷、電源線φフユーズ・保膿抵抗等を
極めて安定して形成することが可能となり、高集積・値
組化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す平面図、第2A図US
X図oX−X’断面図、。 第2B図(a)〜(e)に本発明の一実施例を示す製造
工程図(第1図のY−Y’ Wr面図)、第3図はSR
AMセルの等価回路図、 第4図は従来のSRAMセルの平面図、第5図(a)〜
(e)u従来のSRAMセルのWi!工程図である。 1・・P型Si基板、2・・・フィールド配化膜、3・
・・ゲート酸化膜、5a、5b−・・Po1ySiI 
(ゲート電極)、6a、6b、6c=−n+拡散層(ソ
ーストL/イン、Vss ) 、4+9・・コンタクト
ホール、7・・・S、0.膜、8−・−Po1ySi 
II (Vcc )、1010−Po1ySi負荷抵抗
R+ 、 R,)、1)・・・PSG膜、12・・・S
、O,+PSG膜、13・・・ビット線(BL。 BL+ 茎f目のx−x’蛤面い 箪ZAe

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1対の負荷抵抗と、交差接続された1対のトラン
    ジスタと、前記負荷抵抗の一方の端に電源電位を供線す
    る電源線とを含むメモリセルを具備し、前記負荷抵抗と
    前記電源線とは互いに別層の導電体膜で形成され、且つ
    、平面上両者の交差する部分に於て電気的に接続されて
    いることを特徴とする半導体記憶装置。
  2. (2)前記電源線を構成する導体膜の膜厚に対して、前
    記負荷抵抗を構成する導体膜厚が小であることを特徴と
    する請求項(1)記載の半導体記憶装置。
JP63117625A 1988-05-13 1988-05-13 半導体記憶装置 Pending JPH01287959A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6329573A (ja) * 1986-07-23 1988-02-08 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6329573A (ja) * 1986-07-23 1988-02-08 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

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