JPH0212963A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH0212963A JPH0212963A JP63164312A JP16431288A JPH0212963A JP H0212963 A JPH0212963 A JP H0212963A JP 63164312 A JP63164312 A JP 63164312A JP 16431288 A JP16431288 A JP 16431288A JP H0212963 A JPH0212963 A JP H0212963A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体記憶装置に関し、特に負荷抵抗型スタテ
ィック半導体記憶装置に関する。
ィック半導体記憶装置に関する。
現今、スタティック半導体記憶装置(以下SRAMとい
う)の記憶セルは4個のMO3電界効果トランジスタと
2個の負荷抵抗から成るE/R型回路構成のものが主流
を占める。すなわち、SRAMの多くの記憶セルは、通
常、フィリップ・フロップを構成する一対のMOSドラ
イバ・トランジスタと、このフィリップ・フロップと電
源VCCとの間に挿入される一対の負荷抵抗と、ワード
線でゲート制御されディジット線とこのフィリップ・フ
ロップとの間に挿入される一対のMoSトランスファ・
ゲート・トランジスタとを含んで構成される。このE/
R型記憶セルは本来アクセス速度の高速化を目的として
開発されたものであるが、従来の記憶セルはトランスフ
ァ・ゲートおよびドライバの両トランジスタのゲート電
極を例えば、タングステン・ポリサイドの如き低抵抗の
導電膜で全て形成することによって、ワード線の遅延時
間の短縮化が更にはかられている。
う)の記憶セルは4個のMO3電界効果トランジスタと
2個の負荷抵抗から成るE/R型回路構成のものが主流
を占める。すなわち、SRAMの多くの記憶セルは、通
常、フィリップ・フロップを構成する一対のMOSドラ
イバ・トランジスタと、このフィリップ・フロップと電
源VCCとの間に挿入される一対の負荷抵抗と、ワード
線でゲート制御されディジット線とこのフィリップ・フ
ロップとの間に挿入される一対のMoSトランスファ・
ゲート・トランジスタとを含んで構成される。このE/
R型記憶セルは本来アクセス速度の高速化を目的として
開発されたものであるが、従来の記憶セルはトランスフ
ァ・ゲートおよびドライバの両トランジスタのゲート電
極を例えば、タングステン・ポリサイドの如き低抵抗の
導電膜で全て形成することによって、ワード線の遅延時
間の短縮化が更にはかられている。
しかしながら、半導体装置にあっては集積度の向上と消
費電力の低減化は常に大きな課題でありSRAMについ
ても決して例外ではあり得ない。
費電力の低減化は常に大きな課題でありSRAMについ
ても決して例外ではあり得ない。
従って、このE/R型記憶セルにあっても集積度および
低消費電力化のより一層の実現が今日における大きな技
術課題とされる。論じるまでもなく、このE/R型記憶
セルではトランジスタ素子のデイメンジョンを小さくす
ることと負荷抵抗の値を大きくすることによって、これ
らの課題を同時に解決することが可能である。しかし、
トランジスタ素子のデイメンジョンを小さくして行くと
集積度は向上するもののフィリップ・フロップのノード
(Node)浮遊容量も必然的に減少して行くので、こ
のまま単純に負荷抵抗を大きくするとノード電位が不安
定となり、所謂ソフト・エラーによる誤動作が生じ易く
なる。一般にこのソフト・エラーによる記憶内容の反転
などの誤動作の発生を抑止するには、ノードに容量素子
を付加してその保持容量を大きくすることが有効である
0通常、この付加容量素子はノード部直下の高不純物拡
散層およびノードにつながるドライバ・トランジスタの
ゲート電極を覆うように配置される絶縁膜と導電膜の積
層体によって形成される。
低消費電力化のより一層の実現が今日における大きな技
術課題とされる。論じるまでもなく、このE/R型記憶
セルではトランジスタ素子のデイメンジョンを小さくす
ることと負荷抵抗の値を大きくすることによって、これ
らの課題を同時に解決することが可能である。しかし、
トランジスタ素子のデイメンジョンを小さくして行くと
集積度は向上するもののフィリップ・フロップのノード
(Node)浮遊容量も必然的に減少して行くので、こ
のまま単純に負荷抵抗を大きくするとノード電位が不安
定となり、所謂ソフト・エラーによる誤動作が生じ易く
なる。一般にこのソフト・エラーによる記憶内容の反転
などの誤動作の発生を抑止するには、ノードに容量素子
を付加してその保持容量を大きくすることが有効である
0通常、この付加容量素子はノード部直下の高不純物拡
散層およびノードにつながるドライバ・トランジスタの
ゲート電極を覆うように配置される絶縁膜と導電膜の積
層体によって形成される。
この絶縁膜には誘電率の高いシリコン酸化膜(Si02
)または窒化膜(5i3N4)を単独または複合で用い
るのが通常である。
)または窒化膜(5i3N4)を単独または複合で用い
るのが通常である。
しかしながら、従来の記憶セルではトランスファ・ゲー
トおよびドライバ双方のゲート電極は、例えば同質のタ
ングステン・ポリサイドから成り、上面に何れも高融点
金属のシリサイド膜を露出しているので、良質のシリコ
ン酸化膜(Si02)を形成することが難しい、従って
、容量素子に必要な絶縁耐圧の良好な酸化薄膜を得るこ
とができないので、記憶装置の高集積化および低消費電
力化に伴うソフト・エラーによる記憶セルの誤動作の課
題を完全には解決することができない 本発明の目的は、上記の情況に鑑み、ソフト・エラーに
よる誤動作を生じることなく高集積化および低消費電力
化をはかり得る構造のスタティック記憶セルを備えた半
導体記憶装置を提供することである。
トおよびドライバ双方のゲート電極は、例えば同質のタ
ングステン・ポリサイドから成り、上面に何れも高融点
金属のシリサイド膜を露出しているので、良質のシリコ
ン酸化膜(Si02)を形成することが難しい、従って
、容量素子に必要な絶縁耐圧の良好な酸化薄膜を得るこ
とができないので、記憶装置の高集積化および低消費電
力化に伴うソフト・エラーによる記憶セルの誤動作の課
題を完全には解決することができない 本発明の目的は、上記の情況に鑑み、ソフト・エラーに
よる誤動作を生じることなく高集積化および低消費電力
化をはかり得る構造のスタティック記憶セルを備えた半
導体記憶装置を提供することである。
本発明によれば、半導体記憶装置の半導体基板上に形成
される記憶セルは、フィリップ・フロップを構成する一
対のMOSドライブ・トランジスタと前記フィリップ・
フロップと電源との間に挿入される一対の負荷抵抗と前
記フィリップ・フロップとワード線およびディジット線
との間に挿入される一対のMOSトランスファ・ゲート
・トランジスタと前記一対のMOSドライブ・トランジ
スタのゲート電極と接地電位との間にそれぞれ挿入され
る容量素子とを含んで成り、前記容量素子は前記フィリ
ップ・フロップのノード・コンタクトのコンタクト孔壁
に設けられる誘電体膜により形成されることを含んで構
成される。
される記憶セルは、フィリップ・フロップを構成する一
対のMOSドライブ・トランジスタと前記フィリップ・
フロップと電源との間に挿入される一対の負荷抵抗と前
記フィリップ・フロップとワード線およびディジット線
との間に挿入される一対のMOSトランスファ・ゲート
・トランジスタと前記一対のMOSドライブ・トランジ
スタのゲート電極と接地電位との間にそれぞれ挿入され
る容量素子とを含んで成り、前記容量素子は前記フィリ
ップ・フロップのノード・コンタクトのコンタクト孔壁
に設けられる誘電体膜により形成されることを含んで構
成される。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図および第2図はそれぞれ本発明の一実施例を示す
スタティック・ランダム記憶セルの平面図およびその等
価接続回路図である。本実施例によれば、本発明記憶装
置の記憶セルは、N型拡散層2aまたは2bをそれぞれ
のソース、ドレインとし、ドレイン(またはソース)を
それぞれディジット線りおよびDに、また、ソース(ま
たはトレイン)をそれぞれノード・コンタクトN、およ
びN2に接続すると共にゲート電極を一つのワード線W
に共通接続する一対のMoSトランスファ・ゲート・ト
ランジスタQ1.Q2と、N型拡散層2bまたは2cを
それぞれのソース、ドレインとし、トレインをそれぞれ
ノード・コンタクトN、およびN2に、また、ソースを
共通接地すると共にゲート電極をノード・コンタクトN
2およびN、に互いに交差接続してフリップ・フロップ
を構成する一対のMOSドライバ・トランジスタQ3.
Q4と、ノード・コンタクトN 1 * N 2のコン
タクト孔内のN型拡散層2a、2bと接地線(第3層の
多結晶シリコンM>6との間にそれぞれ形成される誘電
体膜から成る接地容量C1C2と、電源(Vcc)線(
第2Mの多結晶シリコン層)8を介しリード・コンタク
トNl、N2と電源(Vcc)との間にそれぞれ接続さ
れる高抵抗の負荷抵抗(第2層の多結晶シリコンR>R
tR2とを含む。ここで、Gは例えばタングステン・ポ
リサイドから成るゲート・ポリサイド層、6a、6bは
接地線用コンタクトをそれぞれ示す。また、デジット線
(アルミ膜)D、Dは図面の複雑さを避けるため平面図
(第1図)からは全て除去されデジット線用コンタクト
9a、9bのみがそれぞれ示されている。
スタティック・ランダム記憶セルの平面図およびその等
価接続回路図である。本実施例によれば、本発明記憶装
置の記憶セルは、N型拡散層2aまたは2bをそれぞれ
のソース、ドレインとし、ドレイン(またはソース)を
それぞれディジット線りおよびDに、また、ソース(ま
たはトレイン)をそれぞれノード・コンタクトN、およ
びN2に接続すると共にゲート電極を一つのワード線W
に共通接続する一対のMoSトランスファ・ゲート・ト
ランジスタQ1.Q2と、N型拡散層2bまたは2cを
それぞれのソース、ドレインとし、トレインをそれぞれ
ノード・コンタクトN、およびN2に、また、ソースを
共通接地すると共にゲート電極をノード・コンタクトN
2およびN、に互いに交差接続してフリップ・フロップ
を構成する一対のMOSドライバ・トランジスタQ3.
Q4と、ノード・コンタクトN 1 * N 2のコン
タクト孔内のN型拡散層2a、2bと接地線(第3層の
多結晶シリコンM>6との間にそれぞれ形成される誘電
体膜から成る接地容量C1C2と、電源(Vcc)線(
第2Mの多結晶シリコン層)8を介しリード・コンタク
トNl、N2と電源(Vcc)との間にそれぞれ接続さ
れる高抵抗の負荷抵抗(第2層の多結晶シリコンR>R
tR2とを含む。ここで、Gは例えばタングステン・ポ
リサイドから成るゲート・ポリサイド層、6a、6bは
接地線用コンタクトをそれぞれ示す。また、デジット線
(アルミ膜)D、Dは図面の複雑さを避けるため平面図
(第1図)からは全て除去されデジット線用コンタクト
9a、9bのみがそれぞれ示されている。
上記実施例から明らかなように、本発明によれば、ノー
ド・コンタクトN、、N2のコンタクト孔の孔壁が接地
容量c、、C2の形成場所に直接利用される。すなわち
、接地容量素子は従来のように基板上の薄膜によらずノ
ード・コンタクト孔内の薄膜を用い全くの独立工程で形
成される。従って、容量素子が必要とする絶縁耐圧の良
好な誘電体膜を容易に得ることができ、また、それぞれ
のノードに直接付加することができるので、記憶装置の
高集積化および低消費電力化に伴うソフト・エラーによ
る記憶セルの誤動作問題を容易に解決することができる
。
ド・コンタクトN、、N2のコンタクト孔の孔壁が接地
容量c、、C2の形成場所に直接利用される。すなわち
、接地容量素子は従来のように基板上の薄膜によらずノ
ード・コンタクト孔内の薄膜を用い全くの独立工程で形
成される。従って、容量素子が必要とする絶縁耐圧の良
好な誘電体膜を容易に得ることができ、また、それぞれ
のノードに直接付加することができるので、記憶装置の
高集積化および低消費電力化に伴うソフト・エラーによ
る記憶セルの誤動作問題を容易に解決することができる
。
第3図は上記平面図の第1図を線A−A’に沿って切断
した場合に現われるノード・コンタクト部の断面構造図
である。この第3図には一方のノード・コンタクトN1
の断面図のみが示されているが他方のノード・コンタク
トN2の断面構造もこれと全く同じである。これによれ
ば、MOSトランスファ・ゲート・トランジスタQ1の
ソース(またはドレイン)を形成するN型拡散層2aと
接触するようにノード・コンタクトN、のコンタクト孔
に延ばされた、第2Nの多結晶シリコン層から成る負荷
抵抗R1上には、薄いシリコン窒化膜5から成る誘電体
膜が形成され、更に第3層の多結晶シリコン層から名る
接地線6が、ノード・コンタクトN1.N2をそれぞれ
覆うように配置形成されてこの薄いシリコン窒化膜5と
接触せしめられる。ここで、1.3およびGはそれぞれ
P型シリコン基板、フィールド絶縁膜およびゲート・ポ
リサイド層を示し、また、4および7はそれぞれノード
・コンタクトN1.N2のコンタクト孔を開孔する厚さ
1.5μm程度の厚い層間絶縁膜および接地線6とデジ
ット線(アルミ線)D。
した場合に現われるノード・コンタクト部の断面構造図
である。この第3図には一方のノード・コンタクトN1
の断面図のみが示されているが他方のノード・コンタク
トN2の断面構造もこれと全く同じである。これによれ
ば、MOSトランスファ・ゲート・トランジスタQ1の
ソース(またはドレイン)を形成するN型拡散層2aと
接触するようにノード・コンタクトN、のコンタクト孔
に延ばされた、第2Nの多結晶シリコン層から成る負荷
抵抗R1上には、薄いシリコン窒化膜5から成る誘電体
膜が形成され、更に第3層の多結晶シリコン層から名る
接地線6が、ノード・コンタクトN1.N2をそれぞれ
覆うように配置形成されてこの薄いシリコン窒化膜5と
接触せしめられる。ここで、1.3およびGはそれぞれ
P型シリコン基板、フィールド絶縁膜およびゲート・ポ
リサイド層を示し、また、4および7はそれぞれノード
・コンタクトN1.N2のコンタクト孔を開孔する厚さ
1.5μm程度の厚い層間絶縁膜および接地線6とデジ
ット線(アルミ線)D。
百とを相互絶縁する層間絶縁膜である。この構造では薄
いシリコン窒化膜5が容量素子CI + C2の誘電体
膜として機能する。つぎに、この構造の作り方を説明す
る。
いシリコン窒化膜5が容量素子CI + C2の誘電体
膜として機能する。つぎに、この構造の作り方を説明す
る。
第4図(a)〜(f)は本発明記憶装置の製造方法を示
すノード・コンタクト部の工程順序図でる。以下説明を
簡単にするため一つのノード・コンタクトN1だけに限
って説明する。まず、通常の技術を用いてP型シリコン
基板1のフィールド絶縁膜3上にワード線Wおよびゲー
ト・ポリサイド層Gをパターニング形成し、ついで、ド
レインのN型拡散2aを形成する〔第4図(a)参照〕
、つぎに第4図(b)および(C)に示すように、厚さ
1.5μm程度の厚い第1層間絶縁膜4を気相成長法に
よるシリコン酸化膜で形成した後、ノード・コンタクト
N、形成のための開口部10を開孔する。ついで、第2
層の多結晶シリコン層から成る負荷抵抗R1をこの開口
部10の内壁に沿って形成し、底部でN型拡散層2aと
接触せしめる〔第4図(d)参照〕、つぎに、全面に厚
さ200人程度の薄いシリコン窒化膜(N5Sj4)を
成長させ、パターニングして開口部10内に薄いシリコ
ン窒化膜5を残す〔第4図(e)参照〕。ついで、接地
用コンタクト6a、6bのコンタクト孔を開孔後、全面
に第3層の多結晶シリコン層を成長させ、この薄いシリ
コン窒化膜5上を覆うようにパターニングして接地線6
を形成する〔第4図(f)参照〕。あとは、この上に第
2の眉間絶縁膜7を成長させ更にデジット線りをアルミ
膜のパターニングによって形成すれば、第3図に示した
通りのノード・コンタクト構造を得ることができる。
すノード・コンタクト部の工程順序図でる。以下説明を
簡単にするため一つのノード・コンタクトN1だけに限
って説明する。まず、通常の技術を用いてP型シリコン
基板1のフィールド絶縁膜3上にワード線Wおよびゲー
ト・ポリサイド層Gをパターニング形成し、ついで、ド
レインのN型拡散2aを形成する〔第4図(a)参照〕
、つぎに第4図(b)および(C)に示すように、厚さ
1.5μm程度の厚い第1層間絶縁膜4を気相成長法に
よるシリコン酸化膜で形成した後、ノード・コンタクト
N、形成のための開口部10を開孔する。ついで、第2
層の多結晶シリコン層から成る負荷抵抗R1をこの開口
部10の内壁に沿って形成し、底部でN型拡散層2aと
接触せしめる〔第4図(d)参照〕、つぎに、全面に厚
さ200人程度の薄いシリコン窒化膜(N5Sj4)を
成長させ、パターニングして開口部10内に薄いシリコ
ン窒化膜5を残す〔第4図(e)参照〕。ついで、接地
用コンタクト6a、6bのコンタクト孔を開孔後、全面
に第3層の多結晶シリコン層を成長させ、この薄いシリ
コン窒化膜5上を覆うようにパターニングして接地線6
を形成する〔第4図(f)参照〕。あとは、この上に第
2の眉間絶縁膜7を成長させ更にデジット線りをアルミ
膜のパターニングによって形成すれば、第3図に示した
通りのノード・コンタクト構造を得ることができる。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、記憶セル
のノードに対接地線容量がノード・コンタクト内に構造
的に直接付加されるので、α線によるソフト・エラ一対
策の強化されたSRAMを容易に得ることができる。
のノードに対接地線容量がノード・コンタクト内に構造
的に直接付加されるので、α線によるソフト・エラ一対
策の強化されたSRAMを容易に得ることができる。
第1図および第2図はそれぞれ本発明の一実施例を示す
スタティック・ランダム記憶セルの平面図およびその等
価接続回路図、第3図は上記平面図の第1図を線A−A
’に沿って切断した場合に現われるノード・コンタクト
部の断面構造図、第4図(a)〜(f)は本発明記憶装
置の製造方法を示すノード・コンタクト部の工程順序図
である。 1・・・P型シリコン基板、2a、2b、2c・・・N
型拡散層、3・・・フィールド絶縁膜、4・・・第1N
間絶縁膜、5・・・薄いシリコン窒化膜、6・・・接地
線(第3層の多結晶シリコン層)、6a、6b・・・接
地線用コンタクト、7・・・第2層間絶縁膜、8・・・
電源(Vcc)線(第2Mの多結晶シリコン層)、9a
、9b・・・デジット線用コンタクト、RIR2・・・
負荷抵抗(第2層の多結晶シリコン層)、Ql、Q4・
・・MoSトランスファ・ゲート・トランジスタ、Q2
.QS・・・MOSドライバ・トランジスタ、W・・・
ワード線、D、D・・・デジット線。 代理人 弁理士 内 原 晋 第 冴 兇 図 第 図
スタティック・ランダム記憶セルの平面図およびその等
価接続回路図、第3図は上記平面図の第1図を線A−A
’に沿って切断した場合に現われるノード・コンタクト
部の断面構造図、第4図(a)〜(f)は本発明記憶装
置の製造方法を示すノード・コンタクト部の工程順序図
である。 1・・・P型シリコン基板、2a、2b、2c・・・N
型拡散層、3・・・フィールド絶縁膜、4・・・第1N
間絶縁膜、5・・・薄いシリコン窒化膜、6・・・接地
線(第3層の多結晶シリコン層)、6a、6b・・・接
地線用コンタクト、7・・・第2層間絶縁膜、8・・・
電源(Vcc)線(第2Mの多結晶シリコン層)、9a
、9b・・・デジット線用コンタクト、RIR2・・・
負荷抵抗(第2層の多結晶シリコン層)、Ql、Q4・
・・MoSトランスファ・ゲート・トランジスタ、Q2
.QS・・・MOSドライバ・トランジスタ、W・・・
ワード線、D、D・・・デジット線。 代理人 弁理士 内 原 晋 第 冴 兇 図 第 図
Claims (1)
- 半導体基板上に形成される記憶セルは、フィリップ・フ
ロップを構成する一対のMOSドライブ・トランジスタ
と前記フィリップ・フロップと電源との間に挿入される
一対の負荷抵抗と前記フィリップ・フロップとワード線
およびディジット線との間に挿入される一対のMOSト
ランスファ・ゲート・トランジスタと前記一対のMOS
ドライブ・トランジスタのゲート電極と接地電位との間
にそれぞれ挿入される容量素子とを含んで成り、前記容
量素子は前記フィリップ・フロップのノード・コンタク
トのコンタクト孔壁に設けられる誘電体膜により形成さ
れることを特徴とする半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63164312A JPH06103741B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63164312A JPH06103741B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0212963A true JPH0212963A (ja) | 1990-01-17 |
JPH06103741B2 JPH06103741B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=15790749
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP63164312A Expired - Lifetime JPH06103741B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH06103741B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04278539A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Sharp Corp | 半導体装置 |
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JP2006526928A (ja) * | 2003-06-03 | 2006-11-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ローパスフィルタおよび電子装置 |
JP2009044183A (ja) * | 2008-10-24 | 2009-02-26 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
US20140104355A1 (en) * | 2009-07-02 | 2014-04-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP63164312A patent/JPH06103741B2/ja not_active Expired - Lifetime
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KR100348185B1 (ko) * | 1997-07-03 | 2002-09-18 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 반도체장치및그제조방법 |
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US8991999B2 (en) * | 2009-07-02 | 2015-03-31 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06103741B2 (ja) | 1994-12-14 |
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