JPH08293562A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

Info

Publication number
JPH08293562A
JPH08293562A JP8131624A JP13162496A JPH08293562A JP H08293562 A JPH08293562 A JP H08293562A JP 8131624 A JP8131624 A JP 8131624A JP 13162496 A JP13162496 A JP 13162496A JP H08293562 A JPH08293562 A JP H08293562A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
polysilicon
pair
wiring
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8131624A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3125858B2 (en
Inventor
Toshiaki Yamanaka
俊明 山中
Naotaka Hashimoto
直孝 橋本
Koji Hashimoto
孝司 橋本
Akihiro Shimizu
昭博 清水
Koichiro Ishibashi
孝一郎 石橋
Katsuro Sasaki
勝朗 佐々木
Katsuhiro Shimohigashi
勝博 下東
Eiji Takeda
英次 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP08131624A priority Critical patent/JP3125858B2/en
Publication of JPH08293562A publication Critical patent/JPH08293562A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3125858B2 publication Critical patent/JP3125858B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a semiconductor memory device which is composed of new-type static random access memory cells lessened in occupation area and formed on a semiconductor substrate. CONSTITUTION: A word line WL of a memory cell is composed of a pair of first wirings (50a, 50b), and a power supply wiring VCC of the memory cell is composed of a pair of second wirings (56c, 56f). By this setup, a word line is divided as above, whereby a pair of transfer insulated gate field effect transistors (T3 , T4 ) and a pair of drive insulated gate field effect transistors (T1 , T2 ) are arranged adjacent to each other, a shared region (storage anode) of them is lessened in area, a power supply wiring can be arranged on the word lines as it is divided, and the memory cell is markedly lessened in area occupied by itself.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に係り、
特に高集積,超低消費電力で、しかもソフトエラー耐性
の高いスタティック型ランダムアクセスメモリ装置およ
びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device,
In particular, the present invention relates to a static random access memory device having high integration, ultra low power consumption and high soft error resistance, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(I
GFET,以下もっとも一般的なMOSトランジスタと
略す)を用いた従来の高集積スタティック型ランダムア
クセスメモリセルは、図6の等価回路に示すように2個
の駆動用MOSトランジスタ(T1,T2)を交差接続し
て成るフリップフロップ回路と、このフリップフロップ
回路の2個の記憶ノードN1,N2に接続されている情報
を保持するために微小な電流を記憶ノードN1,N2に供
給するための高抵抗素子R1,R2、および上記記憶ノー
ドN1,N2に接続されている情報の「書き込み」,「読
み出し」を行なうための転送用MOSトランジスタ(T
3,T4)で構成されており、フリップフロップ回路には
電源電圧VCCと接地電位が供給されており、転送用M
OSトランジスタにはデータ線1,1′が接続されてお
り、共通ゲートはワード線2となっている。このような
スタティック型ランダムアクセスメモリセルの動作はよ
く知られているように、ワード線を活性化し、転送用M
OSトランジスタを介してデータ線から“High”ま
たは“Low”の情報を記憶ノードN1,N2に記憶させ
たり、逆に記憶ノードの状態を読み出す。
2. Description of the Related Art Insulated gate type field effect transistor (I
A conventional highly integrated static random access memory cell using a GFET (hereinafter abbreviated as the most general MOS transistor) crosses two driving MOS transistors (T1, T2) as shown in the equivalent circuit of FIG. A flip-flop circuit formed by connecting and a high resistance element for supplying a minute current to the storage nodes N1 and N2 for holding information connected to the two storage nodes N1 and N2 of the flip-flop circuit. Transfer MOS transistors (T) for performing "writing" and "reading" of information connected to R1 and R2 and the storage nodes N1 and N2.
3 and T4), the power supply voltage VCC and the ground potential are supplied to the flip-flop circuit, and the transfer M
The data lines 1 and 1'are connected to the OS transistor, and the common gate is the word line 2. As is well known, the operation of such a static random access memory cell activates a word line to transfer M.
Information of "High" or "Low" is stored in the storage nodes N1 and N2 from the data line through the OS transistor, or conversely, the state of the storage node is read.

【0003】図7は上記のスタティック型ランダムアク
セスメモリセルの従来技術の平面図を示すもので、例え
ば日経エレクトロニクス誌1984年5月21日号の第
181頁から第199頁に記載されている。以下、図7
を参照して、従来の技術についてさらに詳しく述べる。
FIG. 7 is a plan view of the prior art of the static random access memory cell described above, which is described, for example, in Nikkei Electronics magazine May 21, 1984, pages 181 to 199. Below, FIG.
The related art will be described in more detail with reference to.

【0004】図7において、ゲート電極7c,7dは駆
動用MOSトランジスタT1,T2のゲート電極であり、
ゲート電極5aは転送用MOSトランジスタT3,T4の
共通のゲート電極である。駆動用MOSトランジスタT
1のドレインとなる高濃度のn型不純物領域3dは転送
用MOSトランジスタT3のn型不純物領域と共通であ
り、さらに駆動用MOSトランジスタT2のドレインと
なる高濃度n型不純物領域3eはゲート電極5bにより
転送用MOSトランジスタT4のn型不純物領域3cと
電気的に接続されており、該駆動用MOSトランジスタ
T2のゲート電極5cは転送MOSトランジスタT3と駆
動MOSトランジスタT1の共通のn型不純物領域3d
に電気的に接続されており、スタティック型ランダムア
クセスメモリセルのフリップフロップ回路の交差接続を
達成している。
In FIG. 7, gate electrodes 7c and 7d are gate electrodes of the driving MOS transistors T1 and T2,
The gate electrode 5a is a common gate electrode for the transfer MOS transistors T3 and T4. Driving MOS transistor T
The high-concentration n-type impurity region 3d to be the drain of 1 is common to the n-type impurity region of the transfer MOS transistor T3, and the high-concentration n-type impurity region 3e to be the drain of the driving MOS transistor T2 is the gate electrode 5b. Is electrically connected to the n-type impurity region 3c of the transfer MOS transistor T4, and the gate electrode 5c of the drive MOS transistor T2 is common to the transfer MOS transistor T3 and the drive MOS transistor T1.
To achieve cross-connection of the flip-flop circuits of the static random access memory cell.

【0005】また、ゲート電極5b,5cには接続孔6
a,6bが開孔されており、高抵抗ポリシリコン膜7
c,7dが低抵抗ポリシリコン膜7a,7bを介してゲ
ート電極5a,5cに接続されている。さらに低抵抗ポ
リシリコン膜7eは高抵抗ポリシリコン膜につながる共
通の電源配線となっている。
Further, the contact holes 6 are formed in the gate electrodes 5b and 5c.
The high resistance polysilicon film 7 has holes a and 6b.
c and 7d are connected to the gate electrodes 5a and 5c through the low resistance polysilicon films 7a and 7b. Further, the low resistance polysilicon film 7e serves as a common power supply line connected to the high resistance polysilicon film.

【0006】また、アルミニウム電極9a,9bはメモ
リセル内の2本のデータ線であり、接続孔8a,8bを
介して転送用MOSトランジスタT4,T3の高濃度n型
不純物領域3a,3bに電気的に接続されている。従来
構造のスタティックメモリセルの問題点を述べる。
The aluminum electrodes 9a and 9b are two data lines in the memory cell, and are electrically connected to the high concentration n-type impurity regions 3a and 3b of the transfer MOS transistors T4 and T3 through the connection holes 8a and 8b. Connected to each other. The problems of the conventional static memory cell are described.

【0007】メモリチップに封止を用いるレジン等の材
料やアルミニウム等の配線材料の中に微量に含まれてい
るウラニウム(U)やトリウム(Th)が崩壊するとき
に発生するα線がメモリセル内の“High”状態にあ
る記憶ノード部に入射すると、α線の飛程に沿って電子
−正孔対が発生し、空乏層内で電界によって記憶ノード
に引き寄せられ、記憶ノードの電位を変動させ、この結
果電位変動がフリップフロップの反転に十分な値であれ
ばメモリの情報が破壊される。これがソフトエラーと呼
ばれる現象であり、記憶ノードの蓄積電荷量を大きくす
るか、記憶ノード部に形成されているpn接合の面積を
低減し収集電荷量を小さくすれば上記ソフトエラーを低
減することができる。ところが従来のメモリセル構造で
記憶ノード部のpn接合の面積を小さくするためには次
のような問題があった。
Α-rays generated when a small amount of uranium (U) or thorium (Th) contained in a material such as a resin for sealing a memory chip or a wiring material such as aluminum collapses in the memory cell. When incident on the storage node portion in the "High" state, an electron-hole pair is generated along the range of the α-ray, and is attracted to the storage node by the electric field in the depletion layer to change the potential of the storage node. As a result, if the potential fluctuation has a sufficient value for flipping the flip-flop, the information in the memory is destroyed. This is a phenomenon called a soft error. The soft error can be reduced by increasing the accumulated charge amount of the storage node or by reducing the area of the pn junction formed in the storage node portion and decreasing the collected charge amount. it can. However, in order to reduce the area of the pn junction of the storage node portion in the conventional memory cell structure, there are the following problems.

【0008】(1)例えば図7の駆動用MOSトランジ
スタT1のドレイン領域から成る記憶ノードについて説
明すると、接続孔4bとゲート電極5a,5bの間には
マスク合わせずれ等によりこれらが重ならないよう予め
余裕をとる必要があり、しかも、ゲート電極5aと5b
の距離はゲート電極5cを高濃度n型不純物領域3aに
接続しなければならないために転送用MOSトランジス
タT3のゲート電極5aと駆動用MOSトランジスタT1
のゲート電極5bの距離を加工し得る最小寸法にまで縮
小することはできず、メモリセルの記憶ノード部のP−
N接合の面積低減の障害となった。
(1) For example, the storage node formed of the drain region of the driving MOS transistor T1 shown in FIG. 7 will be described. In order to prevent the connection hole 4b from overlapping with the gate electrodes 5a and 5b due to mask misalignment or the like. It is necessary to have a margin, and moreover, the gate electrodes 5a and 5b
Since the gate electrode 5c must be connected to the high-concentration n-type impurity region 3a, the gate electrode 5a of the transfer MOS transistor T3 and the drive MOS transistor T1
The distance of the gate electrode 5b of the memory cell cannot be reduced to the minimum size that can be processed, and P- of the memory node portion of the memory cell is
This was an obstacle to the reduction of the N-junction area.

【0009】(2)電源電圧を低下させた場合にメモリ
セルを安定に動作させるためには駆動MOSトランジス
タと転送用MOSトランジスタの電流駆動能力の比を3
以上にすると効果的であることが知られており、このた
めに従来は駆動用MOSトランジスタのチャネル幅を転
送用のMOSトランジスタのチャネル幅の3倍以上大き
くしていた。ところが転送用MOSトランジスタと駆動
用MOSトランジスタを図8の如き接近して配置せしめ
ると、チャネル幅が変化している位置からのそれぞれの
ゲート電極5d,5eまでの距離a,bが短くなりマス
クの位置合わせズレにより転送用および駆動用それぞれ
のMOSトランジスタのチャネル幅w1,w2が変化して
しまうために、メモリセル動作の安定性が劣化する。特
に上記チャネル幅の比が大きい場合や光によるホトリソ
グラフィ技術を用いた場合、実際のパターンは図9の如
くあいまい(角がとれ、丸みをおびること)になり、上
記の安定性劣化の問題はますます顕著となる。
(2) In order to operate the memory cell stably when the power supply voltage is lowered, the ratio of the current drive capability of the drive MOS transistor and the transfer MOS transistor is set to 3
It is known that the above is effective. For this reason, conventionally, the channel width of the driving MOS transistor has been made three times or more larger than the channel width of the transfer MOS transistor. However, when the transfer MOS transistor and the drive MOS transistor are arranged close to each other as shown in FIG. 8, the distances a and b from the position where the channel width is changed to the respective gate electrodes 5d and 5e are shortened and the masking Since the channel widths w1 and w2 of the transfer and drive MOS transistors change due to the misalignment, the stability of the memory cell operation deteriorates. In particular, when the channel width ratio is large or when the photolithography technique using light is used, the actual pattern becomes ambiguous (having sharp corners and roundness) as shown in FIG. It becomes more and more prominent.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
において、大きな問題としてはメモリセル占有面積が大
きいことである。
A major problem in the conventional semiconductor memory device is that the memory cell occupies a large area.

【0011】本発明の目的は、メモリセルの占有面積を
小さくした新規なスタティック型ランダムアクセスメモ
リセルを半導体基体に構成させた半導体記憶装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device in which a novel static random access memory cell having a small occupied area of the memory cell is formed on a semiconductor substrate.

【0012】本発明の他の目的は、メモリセルの占有面
積を小さくし、しかも容量増大を図ることで安定なメモ
リセル動作が可能なスタティック型ランダムアクセスメ
モリセルを半導体基体に構成させた半導体記憶装置を提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory in which a static random access memory cell, which is capable of stable memory cell operation by reducing the occupied area of the memory cell and increasing the capacity, is formed on a semiconductor substrate. To provide a device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の一つは、メモリ
セルにおけるワード線WLは一対の第1の配線で構成さ
れ、そのメモリセルにおける電源配線Vccは一対の第
2の配線で構成される。
According to one aspect of the present invention, a word line WL in a memory cell is composed of a pair of first wirings, and a power supply wiring Vcc in the memory cell is composed of a pair of second wirings. It

【0014】[0014]

【作用】ワード線を分割したことで転送用の一対の絶縁
ゲート型電界効果トランジスタと駆動用の一対の絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタと近接させそれらの共有領
域(蓄積ノード)を小さくし、そしてそれらワード線上
にそれぞれ電源配線を分割配置ができ、メモリセルの占
有面積を大幅に縮小できる。
By dividing the word line, the pair of insulated gate field effect transistors for transfer and the pair of insulated gate field effect transistors for driving are brought close to each other to reduce their shared region (storage node), and The power supply wiring can be separately arranged on each word line, and the occupied area of the memory cell can be significantly reduced.

【0015】[0015]

【実施例】以下、具体的な実施例により本発明をより詳
しく説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to specific examples.

【0016】(実施例1)図1乃至図3は、本発明に関
係したスタティック型ランダムアクセスメモリセルの平
面図を示すものである。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 3 are plan views of a static random access memory cell related to the present invention.

【0017】図1は9ビット分のメモリセルの平面図の
活性領域10と、(駆動用の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタの)ゲート電極11と、接続孔14の部分を示
しており、ゲート電極11以外の活性領域10(具体的
には絶縁分離領域としてのフィールド酸化膜で囲まれた
部分)では高濃度n型不純物領域となっている。
FIG. 1 shows an active region 10 of a plan view of a memory cell for 9 bits, a gate electrode 11 (of an insulated gate field effect transistor for driving), and a connection hole 14, and the gate electrode The active regions 10 other than 11 (specifically, the portion surrounded by the field oxide film as the insulating isolation region) are high-concentration n-type impurity regions.

【0018】図2乃至図3の1ビットセルの部分を詳細
に示したものであり、図4はその等価回路用を示すもの
である。さらに、図2および図3におけるA−A′線の
断面構造を図5に示している。
2 and 3 show details of the 1-bit cell portion, and FIG. 4 shows an equivalent circuit thereof. Further, FIG. 5 shows a cross-sectional structure taken along the line AA ′ in FIGS. 2 and 3.

【0019】本実施例は、積層形の相補形MOSトラン
ジスタを用いた一対のインバータから成るフリップフロ
ップ回路を含むスタティック型ランダムアクセスメモリ
であり、シリコン基板上の駆動用MOSトランジスタと
転送用MOSトランジスタを接近して配置せしめ、従っ
て記憶ノードのpn接合の面積を縮小し、第2層目のポ
リシリコン膜でフリップフロップ回路の交差接続を達成
し、さらに第2層目のポリシリコン膜を積層型のPMO
Sトランジスタのゲート電極に用いたものである。
The present embodiment is a static random access memory including a flip-flop circuit composed of a pair of inverters using stacked complementary MOS transistors, and includes a driving MOS transistor and a transfer MOS transistor on a silicon substrate. Therefore, the area of the pn junction of the storage node is reduced, cross-connection of the flip-flop circuit is achieved by the second-layer polysilicon film, and the second-layer polysilicon film is laminated. PMO
It is used for the gate electrode of the S transistor.

【0020】図2は、nチャネルの駆動用MOSトラン
ジスタおよび転送用MOSトランジスタおよび接地配線
とワード線とデータ線の部分を示す平面図であり、図3
はpチャネルのMOSトランジスタの部分を示してい
る。
FIG. 2 is a plan view showing n-channel driving MOS transistors, transfer MOS transistors, ground wirings, word lines and data lines.
Indicates the portion of the p-channel MOS transistor.

【0021】図2乃至図3および図5において、nチャ
ネルの駆動用MOSトランジスタ(T1,T2)およびn
チャネルの転送用MOSトランジスタ(T3,T4)はn
型シリコン基板21内に形成されたp型ウェル(p型不
純物の島領域)22内に形成されており、それぞれのゲ
ート電極11a,11b,11c,11dはいづれもn
型の不純物が添加された第1層目のポリシリコン膜であ
る。ここで、駆動用MOSトランジスタT1と転送用M
OSトランジスタおよび駆動用MOSトランジスタT2
と転送用MOSトランジスタT4はそれぞれ高濃度n型
不純物領域10b,10dを共用しており、図4に示さ
れているメモリセルの記憶ノードN1,N2を形成してい
る。ここで、上記高濃度型n型不純物領域10bはゲー
ト電極11aと11bを接近して配置することにより自
己整合的にpn接合面積が縮小されており、また、上記
高濃度n型不純物領域10dについても同様に自己整合
的にpn接合面積が縮小されている。さらに、上記ゲー
ト電極11a,11b,11c,11dの上部には絶縁
膜26が形成されており、かつ、側壁にはスペーサ絶縁
膜25が形成されており、n型の不純物が添加された第
3層目のポリシリコン膜16a,16bと上記高濃度の
n型不純物領域10b,10dはシリコン酸化膜27、
および28に開孔された接続孔14a,14bによっ
て、ゲート電極11a,11b,11c,11dに対し
て自己整合的に絶縁されるように接続されている。さら
に、上記第3層目のポリシリコン膜16a,16bは互
いに他方の駆動用MOSトランジスタのゲート電極11
c,11bにそれぞれ接続孔15b,15aを介して交
差接続されている。また、上記第3層目のポリシリコン
膜16a,16bの少なくとも一部は積層化されて形成
された図4に示されたポリシリコンPMOSトランジス
タT7,T8のゲート電極となっており、少なくともその
上部には上記ポリシリコンPMOSトランジスタT7,
T8のゲート絶縁膜29が形成されており、さらに少な
くともその上部にはポリシリコンPMOSトランジスタ
T7,T8のチャネル領域18c,18dとなる第4層目
のポリシリコン膜が形成されている。従って、積層化さ
れたポリシリコンPMOSトランジスタT7,T8のゲー
ト電極16a,16bはチャネル領域18c,18dよ
り下に位置することになる。
2 to 3 and 5, n-channel driving MOS transistors (T1, T2) and n
Channel transfer MOS transistors (T3, T4) are n
Is formed in a p-type well (p-type impurity island region) 22 formed in a type silicon substrate 21, and each of the gate electrodes 11a, 11b, 11c and 11d is n.
This is a first-layer polysilicon film to which a type impurity is added. Here, the driving MOS transistor T1 and the transfer M
OS transistor and driving MOS transistor T2
And the transfer MOS transistor T4 share the high-concentration n-type impurity regions 10b and 10d, respectively, and form storage nodes N1 and N2 of the memory cell shown in FIG. Here, in the high concentration n-type impurity region 10b, the pn junction area is reduced in a self-aligning manner by arranging the gate electrodes 11a and 11b close to each other. Similarly, the pn junction area is reduced in a self-aligning manner. Further, an insulating film 26 is formed on the gate electrodes 11a, 11b, 11c and 11d, and a spacer insulating film 25 is formed on the side wall of the gate electrode 11a, 11b, 11c, 11d. The polysilicon films 16a and 16b of the layer and the high-concentration n-type impurity regions 10b and 10d are the silicon oxide film 27,
And 28 are connected to the gate electrodes 11a, 11b, 11c and 11d so as to be insulated in a self-aligned manner. Further, the third polysilicon films 16a and 16b are the gate electrodes 11 of the other driving MOS transistors.
c and 11b are cross-connected through connection holes 15b and 15a, respectively. Further, at least a part of the third-layer polysilicon films 16a and 16b serve as the gate electrodes of the polysilicon PMOS transistors T7 and T8 shown in FIG. 4 formed by stacking, and at least the upper portion thereof. Is the polysilicon PMOS transistor T7,
A gate insulating film 29 of T8 is formed, and a fourth-layer polysilicon film which becomes the channel regions 18c and 18d of the polysilicon PMOS transistors T7 and T8 is formed at least on the gate insulating film 29. Therefore, the gate electrodes 16a and 16b of the stacked polysilicon PMOS transistors T7 and T8 are located below the channel regions 18c and 18d.

【0022】さらに、上記ポリシリコンPMOSトラン
ジスタT7,T8のドレイン領域18a,18bは上記チ
ャネル領域18c,18dと同一層内、即ち第4層目の
ポリシリコン膜内に形成されており、それぞれのドレイ
ン領域18a,18bは、接続孔17b,17aを介し
て互いにフリップフロップ回路の他方のポリシリコンP
MOSトランジスタのゲート電極16b,16aに接続
されており、フリップフロップ回路の交差接続が形成さ
れている。
Further, the drain regions 18a and 18b of the polysilicon PMOS transistors T7 and T8 are formed in the same layer as the channel regions 18c and 18d, that is, in the fourth-layer polysilicon film, and their drains are formed. The regions 18a and 18b are connected to the other polysilicon P of the flip-flop circuit via the connection holes 17b and 17a.
It is connected to the gate electrodes 16b and 16a of the MOS transistors, and cross connections of flip-flop circuits are formed.

【0023】一方、上記積層化されたポリシリコンPM
OSトランジスタT7,T8の共通ソース領域18eはチ
ャネル領域18c,13dと同様第4層目のポリシリコ
ン膜内に形成され、メモリ内の共通の給電用の配線とな
っており、メモリ内のすべてのポリシリコンPMOSト
ランジスタのソースに一定電圧が供給されている。ま
た、高濃度n型不純物領域10cは駆動用MOSトラン
ジスタT1,T2の共通のソース領域であり、接続孔14
a,14bと同様に、ゲート電極11b,11c上部の
絶縁膜26および側壁のスペーサ絶縁膜25によって自
己整合的に上記ゲート電極11b,11cと絶縁され、
第2層目ポリシリコン膜から成る接地配線13aが接続
孔12aを介して上記高濃度n型不純物領域10cに接
続され、該接地配線により、メモリ内のすべての駆動用
MOSトランジスタのソース電位が接地電位に固定され
ている。
On the other hand, the above-mentioned laminated polysilicon PM
Like the channel regions 18c and 13d, the common source region 18e of the OS transistors T7 and T8 is formed in the polysilicon film of the fourth layer and serves as a common power supply wiring in the memory. A constant voltage is supplied to the source of the polysilicon PMOS transistor. The high-concentration n-type impurity region 10c is a common source region of the driving MOS transistors T1 and T2, and the connection hole 14
Similarly to a and 14b, the gate electrodes 11b and 11c are insulated from the gate electrodes 11b and 11c in a self-aligned manner by the insulating film 26 on the gate electrodes 11b and 11c and the spacer insulating film 25 on the side wall.
A ground wiring 13a made of a second-layer polysilicon film is connected to the high-concentration n-type impurity region 10c via a connection hole 12a, and the source potentials of all the driving MOS transistors in the memory are grounded by the ground wiring. It is fixed at the electric potential.

【0024】なお、転送用MOSトランジスタT3,T4
それぞれのゲート電極11a,11dはワード線とな
り、活性領域である高濃度n型不純物領域10a,10
eにはシリコン酸化膜27,28およびポリシリコンP
MOSトランジスタのゲート絶縁膜29上に開孔された
接続孔19a,19bを介してメモリセルのデータ線
1,1′となるアルミニウム電極20a,20bが接続
されている。
Transfer MOS transistors T3 and T4
Each of the gate electrodes 11a and 11d becomes a word line, and the high concentration n-type impurity regions 10a and 10 which are active regions are formed.
e is a silicon oxide film 27, 28 and polysilicon P
Aluminum electrodes 20a and 20b to be the data lines 1 and 1'of the memory cell are connected through connection holes 19a and 19b formed on the gate insulating film 29 of the MOS transistor.

【0025】なお、上記駆動用MOSトランジスタT
1,T2のゲート電極11a,11b,11c,11dは
n型の不純物か添加されたポリシリコン膜であるが、ワ
ード線の信号遅延を低減するためにタングステンやモリ
ブデン,チタン等の低抵抗の高融点金属、またはこれら
の高融点金属とシリコンの化合物(シリサイド)やポリ
シリコンとシリサイドの複合膜(ポリサイド)などでも
よい。ここで、ゲート電極16b,11cにはn型の不
純物が高濃度に添加されていることが好ましく、少なく
ともこれらのゲート電極に接続される第3層目のポリシ
リコン膜16a,16bにはn型の不純物が高濃度に添
加されていることが好ましい。また、第3層目のポリシ
リコン膜16a,16bは必ずしもポリシリコンでなく
てもよく、上記ゲート電極と同様低抵抗の高融点金属や
高融点金属とシリコンの化合物(シリサイド)やポリシ
リコンとシリサイドの複合膜(ポリサイド)などでもよ
い。さらに、第3層目ポリシリコン膜16a,16b
に、不純物拡散係数の小さな、例えばチタン窒化膜(T
iN)やその複合膜等を用いれば上記ゲート電極11
b,11cには必らずしもn型の不純物を高濃度に添加
する必要がなく、p型の不純物が添加されていてもかま
わない。
The driving MOS transistor T is
The gate electrodes 11a, 11b, 11c, and 11d of T1 and T2 are polysilicon films to which n-type impurities are added, but in order to reduce the signal delay of the word line, low resistance such as tungsten, molybdenum, and titanium is used. It may be a melting point metal, or a compound of these refractory metal and silicon (silicide) or a composite film of polysilicon and silicide (polycide). Here, it is preferable that n-type impurities are added to the gate electrodes 16b and 11c at a high concentration, and at least the third-layer polysilicon films 16a and 16b connected to these gate electrodes are n-type. It is preferable that the impurity of (3) is added at a high concentration. Further, the third-layer polysilicon films 16a and 16b do not necessarily have to be polysilicon, and like the above gate electrode, a low-melting point refractory metal, a compound of high-melting point metal and silicon (silicide), or polysilicon and silicide. The composite film (polycide) or the like may be used. Further, the third-layer polysilicon films 16a and 16b
In addition, for example, a titanium nitride film (T
iN) or a composite film thereof, the gate electrode 11
It is not always necessary to add n-type impurities to b and 11c at a high concentration, and p-type impurities may be added.

【0026】なお、以上説明した相補形MOS(CMO
S)トランジスタを有するスタティック型ランダムアク
セスメモリセルの構造では、よく知られているように図
4に示す等価回路を構成し、リーク電流の多いpn接合
D1,D2が形成されているが、回路動作上問題にならな
い。
The complementary MOS (CMO) described above is used.
S) In the structure of a static random access memory cell having a transistor, as is well known, the equivalent circuit shown in FIG. 4 is formed, and pn junctions D1 and D2 with a large leak current are formed. It doesn't matter.

【0027】次に、図10乃至図16を参照して本実施
例の製造工程について説明する。
Next, the manufacturing process of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0028】図10乃至図16は、本実施例によるスタ
ティック型ランダムアクセスメモリセルの各製造工程の
断面図であり、図1および図2の平面図におけるA−
A′線の断面を表わしている。本実施例ではメモリセル
に用いられているシリコン基板表面に形成されMOSト
ランジスタはすべてp型ウェル22内のnチャネルMO
Sトランジスタであり、メモリ周辺回路にはダブルウェ
ルを用いた相補形MOS(CMOS)回路を用いてい
る。
10 to 16 are cross-sectional views of each manufacturing process of the static random access memory cell according to this embodiment, which are taken along the line A- in the plan views of FIGS.
The cross section along line A'is shown. In this embodiment, all MOS transistors formed on the surface of the silicon substrate used for the memory cell are n-channel MO in the p-type well 22.
It is an S transistor, and a complementary MOS (CMOS) circuit using a double well is used as a memory peripheral circuit.

【0029】しかし、p型ウェルまたはN型ウェルの単
一構造でもよく、また、メモリ周辺回路に複数の電源電
圧が供給できるように基板と同じ導電型のウェルはそれ
と反対導電型の別のウェルで囲まれ基板と電気的に分離
されているような3種類以上のウェル構造でもよい。ま
た、シリコン基板の導電型についてもn型でもp型でも
よい。
However, a single structure of p-type well or N-type well may be used, and a well of the same conductivity type as the substrate may be another well of the opposite conductivity type so that a plurality of power supply voltages can be supplied to the memory peripheral circuit. There may be three or more types of well structures surrounded by and electrically isolated from the substrate. The conductivity type of the silicon substrate may be either n-type or p-type.

【0030】さらに、本実施例ではメモリセル部の製造
工程だけについて述べるが、周辺のCMOS回路の製造
方法については公知の技術を用いることができる。
Further, in the present embodiment, only the manufacturing process of the memory cell portion will be described, but a known technique can be used for the manufacturing method of the peripheral CMOS circuit.

【0031】まず、比抵抗10Ω・cm程度のn型シリコ
ン基板21内にボロンのイオン打込み法と熱拡散法によ
り公知の方法を用いて不純物濃度1016〜1017cm~3,
深さ2〜3μmのp型ウェル22を形成した後、選択酸
化法によりp型のチャネルストッパ層と素子分離用の厚
さ300〜500nmのシリコン酸化膜(フィールド酸
化膜)23を形成し、続いてMOSトランジスタの能動
領域となる部分に厚さ5〜20nmのゲート酸化膜24
を形成する。ここでフィールド酸化膜23を形成する際
に通常N反転防止用のチャネルストッパ層をp型ウェル
22内のフィールド酸化膜下に形成するが、ここではそ
れを省略した図面を用いている。また、ウェルの不純物
濃度分布が深さ方向に不純物濃度が高くなるような分布
でも良く、この場合、pウェルを形成するためのイオン
打込みのエネルギーは複数の種類になる〔図10〕。
First, an impurity concentration of 1016 to 1017 cm ~ 3, is applied to the n-type silicon substrate 21 having a specific resistance of about 10 Ωcm by a known method such as ion implantation of boron and thermal diffusion.
After forming a p-type well 22 having a depth of 2 to 3 μm, a p-type channel stopper layer and a silicon oxide film (field oxide film) 23 having a thickness of 300 to 500 nm for element isolation are formed by a selective oxidation method. The gate oxide film 24 having a thickness of 5 to 20 nm is formed in the active region of the MOS transistor.
To form. Here, when forming the field oxide film 23, a channel stopper layer for preventing N inversion is usually formed under the field oxide film in the p-type well 22, but a drawing omitting it is used here. Further, the impurity concentration distribution in the well may be such that the impurity concentration increases in the depth direction, and in this case, the ion implantation energies for forming the p-well have a plurality of types [FIG. 10].

【0032】次に、MOSトランジスタのしきい値電圧
調整用のイオン打込みを行なった後厚さ200nmのポ
リシリコン膜11を減圧化学気相成長法(LPCVD
法)により堆積し、リンなどのn型不純物を気相拡散に
より導入し、引きつづいてシリコン窒化膜等の絶縁膜2
6をLPCVD法により200nmの厚さに堆積し、ホ
トリソグラフィとドライエッチングにより上記絶縁膜2
6とポリシリコン膜11をゲート電極11a〜11dの
パターンに加工し、これらのゲート電極をイオン打込み
のマスクとして用いて1015/cm2程度の打込み量ヒ
素等のn型不純物イオンのイオン打込みを行ない、90
0℃の窒化雰囲気中でアニールすることにより深さ0.
1〜0.2μmの高濃度n型不純物領域10a〜10e
を形成する。ここでゲート電極11a〜11dおよびそ
の上部に形成されたシリコン窒化膜等の絶縁膜26の厚
さは加工寸法やドライエッチングの条件に応じて最適な
厚さにすることが望ましい。また絶縁膜26はシリコン
酸化膜でもよいが、その他のシリコン酸化膜に比べドラ
イエッチングのエッチング速度が小さなタンタル酸化膜
(Ta2O5)などの絶縁膜が適している。さらにゲート
電極のポリシリコンへの不純物添加はイオン打込み法や
ポリシリコン膜の形成時に導入する方法でもよい〔図1
1〕。
Next, after performing ion implantation for adjusting the threshold voltage of the MOS transistor, the 200 nm-thickness polysilicon film 11 is subjected to low pressure chemical vapor deposition (LPCVD).
Method) and n-type impurities such as phosphorus are introduced by vapor phase diffusion, followed by insulating film 2 such as a silicon nitride film.
6 is deposited to a thickness of 200 nm by the LPCVD method, and the insulating film 2 is formed by photolithography and dry etching.
6 and the polysilicon film 11 are processed into a pattern of gate electrodes 11a to 11d, and using these gate electrodes as a mask for ion implantation, an implantation amount of about 10 15 / cm 2 is used to implant n-type impurity ions such as arsenic. Do 90
By annealing in a nitriding atmosphere at 0 ° C, the depth of
High concentration n-type impurity regions 10a to 10e of 1 to 0.2 μm
To form. Here, it is desirable that the thickness of the gate electrodes 11a to 11d and the insulating film 26 such as a silicon nitride film formed on the gate electrodes 11a to 11d is set to an optimum thickness according to the processing dimensions and the dry etching conditions. The insulating film 26 may be a silicon oxide film, but an insulating film such as a tantalum oxide film (Ta2O5) having a smaller dry etching rate than other silicon oxide films is suitable. Further, the impurity addition to the polysilicon of the gate electrode may be carried out by an ion implantation method or a method of introducing it at the time of forming the polysilicon film [FIG.
1].

【0033】次に、厚さ200〜400nmのシリコン
酸化膜をLPCVD法により堆積した後、異方性のドラ
イエッチングによりのドライエッチングによりエッチン
グゲート電極11a〜11dの側壁にスペーサ絶縁膜2
5を形成し、続いて厚さ100nmのシリコン酸化膜2
7をLPCVD法により堆積し、断面図には表われてい
ないが、上記シリコン酸化膜27に接続孔〔図2の12
a〕をホトリソグラフィとドライエッチングにより開口
し、続いて厚さ100nmの第2層目のポリシリコン膜
13aを堆積しヒ素等のn型不純物をイオン打込み法等
で1019〜1020/cm3の濃度で導入した後ホトリソ
グラフィとドライエッチングにより接地配線13aの形
状にパターニングする。ここでスペーサ絶縁膜25は絶
縁膜26と同様にシリコン酸化膜やその他の絶縁膜でも
よい。また、上記接続孔12aを開孔する場合に、ゲー
ト電極11b,11cの側壁にはスペーサ絶縁膜25,
上部には絶縁膜26があるためドライエッチングの条件
を適切にすることによりゲート電極11b,11cは上
記接続孔に対して自己整合的に絶縁することもできる。
その場合接続孔12aとゲート電極11b,11cは接
近して配置することができるためメモリセル面積が低減
できる。なお接地配線13aはタングステンシリサイド
膜やポリサイド膜などの低抵抗の材料の方が好ましい
〔図12〕。
Next, after depositing a silicon oxide film having a thickness of 200 to 400 nm by the LPCVD method, the spacer insulating film 2 is formed on the sidewalls of the etching gate electrodes 11a to 11d by dry etching by anisotropic dry etching.
5 is formed, and then the silicon oxide film 2 having a thickness of 100 nm is formed.
7 was deposited by the LPCVD method, and although not shown in the cross-sectional view, contact holes [12 in FIG.
a] is opened by photolithography and dry etching, then a second-layer polysilicon film 13a having a thickness of 100 nm is deposited, and an n-type impurity such as arsenic is ion-implanted at 10 19 to 10 20 / cm 3. Then, the ground wiring 13a is patterned by photolithography and dry etching. Here, the spacer insulating film 25 may be a silicon oxide film or another insulating film like the insulating film 26. When the connection hole 12a is opened, the spacer insulating film 25, is formed on the sidewalls of the gate electrodes 11b, 11c.
Since the insulating film 26 is provided on the upper portion, the gate electrodes 11b and 11c can be insulated in a self-aligned manner with respect to the connection holes by adjusting the dry etching conditions appropriately.
In that case, since the connection hole 12a and the gate electrodes 11b and 11c can be arranged close to each other, the memory cell area can be reduced. The ground wiring 13a is preferably made of a low resistance material such as a tungsten silicide film or a polycide film [FIG. 12].

【0034】次に、LPCVD法によりシリコン酸化膜
28を100nmの厚さに堆積し、高濃度n型不純物領
域10d上のシリコン酸化膜27,28上に接続孔14
bをホトリソグラフィとドライエッチングを用いて開口
する。この際、ゲート電極11c,11dの側壁にはス
ペーサ絶縁膜25,上部には絶縁膜26があるため、ド
ライエッチングの条件を適切にすることによりゲート電
極11cと11dは接続孔14bに対して自己整合的に
絶縁できる〔図13〕。
Next, a silicon oxide film 28 is deposited to a thickness of 100 nm by the LPCVD method, and the connection hole 14 is formed on the silicon oxide films 27 and 28 on the high concentration n-type impurity region 10d.
The opening b is opened by using photolithography and dry etching. At this time, since the spacer insulating film 25 is provided on the side walls of the gate electrodes 11c and 11d and the insulating film 26 is provided on the upper side, the gate electrodes 11c and 11d are self-assembled with respect to the connection hole 14b by adjusting the dry etching conditions appropriately. It can be insulated in a consistent manner [Fig. 13].

【0035】次に、ホトリソグラフィとドライエッチン
グ法によりゲート電極11b上の絶縁膜26およびシリ
コン酸化膜27,28に接続孔15aを開口し、LPC
VDを用いて100nmの第3層目のポリシリコン膜1
6bを堆積した後に80KeV,5×1015/cm2
ヒ素のイオン打込みにより該第3層目ポリシリコン膜1
6bにn型不純物を添加し所定のアニールにより活性化
した後、ホトリソグラフィとドライエッチングにより所
望の形状に加工する。ここで、上記イオン打込みの際に
はポリシリコン膜16b上に薄いシリコン酸化膜が形成
されていることが好ましい。また、ポリシリコン膜16
bの厚さによってイオン打込み量やエネルギーは最適の
値にすることが好ましい。なお、前工程〔図13〕で開
口した接続孔14bと本工程で開口した接続孔15aは
同一のホトリソグラフィとドライエッチングにより開口
しても構わない。その場合は、製造工程数が低減できる
〔図14〕。
Next, a contact hole 15a is formed in the insulating film 26 and the silicon oxide films 27 and 28 on the gate electrode 11b by photolithography and dry etching, and the LPC is formed.
Third-layer polysilicon film 1 of 100 nm thickness using VD
After depositing 6b, the third layer polysilicon film 1 is formed by ion implantation of arsenic at 80 KeV and 5 × 10 15 / cm 2 .
After n-type impurities are added to 6b and activated by a predetermined annealing, it is processed into a desired shape by photolithography and dry etching. Here, it is preferable that a thin silicon oxide film is formed on the polysilicon film 16b during the ion implantation. In addition, the polysilicon film 16
Depending on the thickness of b, it is preferable that the amount of ion implantation and the energy are optimized. The connection hole 14b opened in the previous step [FIG. 13] and the connection hole 15a opened in this step may be formed by the same photolithography and dry etching. In that case, the number of manufacturing steps can be reduced [FIG. 14].

【0036】さらに、シリコン酸化膜などの絶縁膜29
をLPCVD法により10〜50nmの厚さに堆積し、
900℃10分程度のアニールを窒素雰囲気中で行な
う。引き続き、絶縁膜29に図3に示されている接続孔
17a,17bをホトリソグラフィとドライエッチング
により開口し、LPCVD法により厚さ10〜50nm
の第4層目のポリシリコン膜18を堆積し、続いてホト
リソグラフィとドライエッチングにより所望の形状に加
工する。次に上記ポリシリコン膜18上に厚さ5nmの
シリコン酸化膜を形成した後にホトリソグラフィにより
ポリシリコンPMOSトランジスタのチャネル領域18
dとなる領域上にホトレジストを形成し、該ホトレジス
トをイオン打込みのマスクとして打込みエネルギー25
keV,打込み量1014〜1015/cm2でBF2イオン
のイオン打込みを行ないホトレジストを除去した後に、
850℃10分程度の窒素雰囲気中のアニールを行ない
不純物イオンを活性化し、ポリシリコンPMOSトラン
ジスタのソース,ドレイン,チャネル領域18e,18
a,18dをそれぞれ形成する。ここで、ポリシリコン
PMOSトランジスタのゲート絶縁膜29はポリシリコ
ン膜16bを酸化して形成してもよく、またシリコン窒
化膜やシリコン窒化膜とシリコン酸化膜の複合膜、その
他シリコン酸化膜より比誘電率の大きな絶縁膜を用いる
こともできる。さらに、ポリシリコンPMOSトランジ
スタのソース,ドレイン,チャネル領域を形成するため
のイオン打込みは、第4層目のポリシリコン膜をパター
ニングする前に行なってもよい。また、ポリシリコンP
MOSトランジスタのゲート絶縁膜29は少なくとも第
4層目のポリシリコン膜18a,18d,18eの下に
あればよく、図17の如く第4層目のポリシリコン膜下
以外の絶縁膜29はエッチングして取り除いても構わな
い。さらにポリシリコンPMOSトランジスタのソー
ス、ドレイン領域を形成するためのBF2のイオン打込
みは、ソース,ドレイン間のリーク電流を低減するため
に1014/cm2以下のイオン打込み量でもよい。この
場合、ソース,ドレインの抵抗を低減するためにイオン
打込みをした部分をタングステン等の高融点金属を用い
たシリサイド層にすると良い。
Further, an insulating film 29 such as a silicon oxide film
Is deposited to a thickness of 10 to 50 nm by the LPCVD method,
Annealing is performed at 900 ° C. for about 10 minutes in a nitrogen atmosphere. Subsequently, the connection holes 17a and 17b shown in FIG. 3 are opened in the insulating film 29 by photolithography and dry etching, and the thickness is 10 to 50 nm by the LPCVD method.
The fourth-layer polysilicon film 18 is deposited, and then processed into a desired shape by photolithography and dry etching. Next, a silicon oxide film having a thickness of 5 nm is formed on the polysilicon film 18, and then the channel region 18 of the polysilicon PMOS transistor is formed by photolithography.
A photoresist is formed on the area to be d, and the implantation energy is set to 25 using the photoresist as a mask for ion implantation.
After removing the photoresist by performing ion implantation of BF2 ions with keV and an implantation amount of 10 14 to 10 15 / cm 2 ,
Annealing is performed in a nitrogen atmosphere at 850 ° C. for about 10 minutes to activate the impurity ions, and the source, drain, and channel regions 18e, 18 of the polysilicon PMOS transistor are activated.
a and 18d are formed respectively. Here, the gate insulating film 29 of the polysilicon PMOS transistor may be formed by oxidizing the polysilicon film 16b, or may be formed by using a silicon nitride film, a composite film of a silicon nitride film and a silicon oxide film, or other silicon oxide film having a relative dielectric constant. An insulating film having a high rate can also be used. Furthermore, the ion implantation for forming the source, drain, and channel regions of the polysilicon PMOS transistor may be performed before patterning the fourth-layer polysilicon film. In addition, polysilicon P
It suffices that the gate insulating film 29 of the MOS transistor be at least under the fourth-layer polysilicon films 18a, 18d, 18e, and the insulating film 29 other than under the fourth-layer polysilicon film is etched as shown in FIG. You can remove it. Further, the ion implantation of BF2 for forming the source and drain regions of the polysilicon PMOS transistor may be 10 14 / cm 2 or less in order to reduce the leak current between the source and drain. In this case, in order to reduce the resistance of the source and drain, it is preferable that the ion-implanted portion be a silicide layer using a refractory metal such as tungsten.

【0037】次に、厚さ100nmのシリコン酸化膜と
厚さ300nmの例えばリンを含んだシリコン酸化膜と
の複合のシリコン酸化膜30を堆積しメモリセル内の段
差を緩和し、接続孔19bを開口し、スパッタリングに
よりアルミニウム膜を約1μmの厚さに堆積し、ホトリ
ソグラフィとドライエッチングによりアルミ電極206
のパターンに加工する〔図15〕。以降は通常のパッシ
ベーション工程、パッケージ工程を行ない完成する。な
お、電極配線材料に関しては、タングステン等を用いて
もよい。
Next, a composite silicon oxide film 30 of a silicon oxide film having a thickness of 100 nm and a silicon oxide film having a thickness of 300 nm, for example, containing phosphorus is deposited to alleviate the step in the memory cell, and the connection hole 19b is formed. After opening, an aluminum film is deposited to a thickness of about 1 μm by sputtering, and an aluminum electrode 206 is formed by photolithography and dry etching.
Is processed into a pattern [Fig. 15]. After that, a normal passivation process and a packaging process are performed to complete the process. As the electrode wiring material, tungsten or the like may be used.

【0038】実施例2 本実施例は,実施例1におけるスタティック型ランダム
アクセスメモリセルで、接地配線の面積を自己整合的に
広くする方法に関するものである。図18、図19は本
実施例によるスタティック型ランダムアクセスメモリセ
ルの平面図を示す図であり、それぞれ図1および図2に
対応している。また、図20は図18、図19のA−
A′線における断面構造を示す図である。図18および
図20において、メモリセルのフリップフロップ回路の
記憶ノードを構成している高濃度n型不純物領域10
b,10dには、接地配線となっている第2層目のポリ
シリコン膜13bと自己整合的に絶縁された第3層目に
ポリシリコン膜16a,16bが接続されている。従っ
て、第2層目のポリシリコン膜13bは接続孔14a,
14bおよび15a,15bの位置に無関係に配置する
ことができるため接置配線の面積を広くすることができ
る。さらに、図21乃至図25を用いて本実施例を詳し
く説明する。
Embodiment 2 This embodiment relates to a method of increasing the area of the ground wiring in a self-aligning manner in the static random access memory cell in Embodiment 1. 18 and 19 are plan views showing a static random access memory cell according to this embodiment, which correspond to FIGS. 1 and 2, respectively. Further, FIG. 20 is A- of FIG. 18 and FIG.
It is a figure which shows the cross-section in the A'line. 18 and 20, the high-concentration n-type impurity region 10 forming the storage node of the flip-flop circuit of the memory cell.
b and 10d are connected to the third-layer polysilicon films 16a and 16b which are insulated in a self-aligned manner from the second-layer polysilicon film 13b which is the ground wiring. Therefore, the polysilicon film 13b of the second layer is formed of the contact holes 14a,
Since they can be arranged independently of the positions of 14b and 15a, 15b, the area of the contact wiring can be increased. Further, this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 21 to 25.

【0039】図21乃至図25は第2層目と第3層目の
ポリシリコン膜を自己整合的に絶縁した部分の製造工程
の断面図を示すものである。
21 to 25 are sectional views showing a manufacturing process of a portion in which the second and third polysilicon films are insulated in a self-aligned manner.

【0040】まず、n型シリコン基板21上にnチャネ
ルのMOSトランジスタと接地配線13bを形成するま
での工程は、接地配線即ち第2層目のポリシリコン膜の
パターン形状が異なる点を除いて実施例1の図10乃至
図16とまったく同様である〔図21〕。
First, the steps up to forming the n-channel MOS transistor and the ground wiring 13b on the n-type silicon substrate 21 are carried out except that the pattern shape of the ground wiring, that is, the second-layer polysilicon film is different. This is exactly the same as FIGS. 10 to 16 of Example 1 [FIG. 21].

【0041】次に、LPCVD法を用いて厚さ100n
mのシリコン酸化膜28を堆積した後、ホトリソグラフ
ィとドライエッチングにより高濃度n型不純物領域10
d上のシリコン酸化膜27、第2層目ポリシリコン膜、
シリコン酸化膜28に接続孔14bを開口する〔図2
2〕。
Next, a thickness of 100 n is obtained by using the LPCVD method.
m silicon oxide film 28 is deposited, and then the high concentration n-type impurity region 10 is formed by photolithography and dry etching.
silicon oxide film 27 on d, second-layer polysilicon film,
The connection hole 14b is opened in the silicon oxide film 28 [FIG.
2].

【0042】次に、シリコン窒化膜などの絶縁膜31を
LPCVD法により50nmの厚さに堆積する。ここ
で、絶縁膜31の厚さは接続孔14bの直径や絶縁膜2
6、シリコン酸化膜28等の厚さやドライエッチングの
条件に応じて10nm〜100nmの間で適正な値を選
択すればよい。また絶縁膜31はシリコン酸化膜やシリ
コン酸化膜とシリコン窒化膜との複合膜等を用いること
もできる〔図23〕。
Next, an insulating film 31 such as a silicon nitride film is deposited by LPCVD to a thickness of 50 nm. Here, the thickness of the insulating film 31 depends on the diameter of the connection hole 14b and the insulating film 2.
6. An appropriate value may be selected within the range of 10 nm to 100 nm according to the thickness of the silicon oxide film 28 and the dry etching conditions. Alternatively, the insulating film 31 may be a silicon oxide film, a composite film of a silicon oxide film and a silicon nitride film, or the like [FIG. 23].

【0043】次に、反応性イオンエッチングなど異方性
の強いドライエッチングを用いて接続孔14bの底面お
よび接続孔14b以外の部分の上記絶縁膜31をエッチ
ングし、開口した接続孔14bの側壁のみに上記絶縁膜
31を残し、第2層目ポリシリコン膜13bを自己整合
的に絶縁する〔図24〕。
Then, the insulating film 31 on the bottom surface of the connection hole 14b and the portion other than the connection hole 14b is etched by dry etching having strong anisotropy such as reactive ion etching, and only the side wall of the opened connection hole 14b is etched. Then, the insulating film 31 is left, and the second layer polysilicon film 13b is insulated in a self-aligned manner (FIG. 24).

【0044】次に、第3層目ポリシリコンの形成工程
〔図25〕以降の工程は実施例1とまったく同様でよ
い。
Next, the steps after the step of forming the third layer polysilicon [FIG. 25] may be exactly the same as in the first embodiment.

【0045】本実施例によれば、接地配線となる第2層
目ポリシリコン膜とポリシリコンPMOSトランジスタ
のゲート電極および交差接続部の配線となる第3層目ポ
リシリコン膜は自己整合的に接絶されているために、第
2層目ポリシリコン膜13bと第3層目ポリシリコン膜
16bとの重なり部分の面積を効果的に広くすることが
できるため図26に示すような記憶ノードと接地電位に
容量値の大きな容量素子c1,c2が形成でき、微細なス
タティック型ランダムアクセスメモリのソフトエラー率
を低減することができる。さらに、駆動用MOSトラン
ジスタのゲート電極11cと第2層目ポリシリコン膜1
3bの重なり部分の面積を広くすることができ、同図に
示すような容量素子c3,c4も形成することができ、c
1,c2と同様に微細なスタティック型ランダムアクセス
メモリのソフトエラー率を低減することができる。な
お、上記容量c1、c2,c3,c4の容量値は、絶縁膜2
6,31やシリコン酸化膜28にシリコン酸化膜に比べ
比誘電率の大きな材料を用いれば、メモリセル面積の増
加なしにさらに容量値を大きくすることができる。上記
材料としてはシリコン窒化膜の他に例えばシリコン酸化
膜とシリコン酸化膜との複合膜なタンタル酸化膜などが
ある。
According to this embodiment, the second-layer polysilicon film, which serves as the ground wiring, and the third-layer polysilicon film, which serves as the gate electrode of the polysilicon PMOS transistor and the wiring at the cross connection, are contacted in a self-aligned manner. Since it is cut off, the area of the overlapping portion of the second-layer polysilicon film 13b and the third-layer polysilicon film 16b can be effectively increased, so that the storage node and the ground as shown in FIG. Capacitance elements c1 and c2 having a large capacitance value can be formed at the potential, and the soft error rate of a fine static random access memory can be reduced. Further, the gate electrode 11c of the driving MOS transistor and the second-layer polysilicon film 1
The area of the overlapping portion of 3b can be increased, and the capacitive elements c3 and c4 as shown in the figure can be formed.
Similar to 1 and c2, the soft error rate of the fine static random access memory can be reduced. The capacitance values of the capacitors c1, c2, c3, and c4 are the same as those of the insulating film 2
If a material having a larger relative dielectric constant than that of the silicon oxide film is used for 6, 31 and the silicon oxide film 28, the capacitance value can be further increased without increasing the memory cell area. Examples of the material include a tantalum oxide film which is a composite film of a silicon oxide film and a silicon oxide film in addition to the silicon nitride film.

【0046】さらに本実施例によれば、メモリセル面積
の増加なしに接地配線13bの配線幅を広くすることが
できるため、図26に示したメモリセル内の駆動用MO
Sトランジスタのソースへの接地電位の供給において、
メモリセルに大きな電流が流れてもメモリセルに供給す
る接地電位を安定にすることができ、電源電圧の低下が
電源配線に混入した雑音等の影響でメモリセルが誤動作
することを防止できる。
Further, according to the present embodiment, the wiring width of the ground wiring 13b can be widened without increasing the memory cell area, so that the driving MO in the memory cell shown in FIG.
In supplying the ground potential to the source of the S transistor,
Even if a large current flows through the memory cell, the ground potential supplied to the memory cell can be stabilized, and the memory cell can be prevented from malfunctioning due to the influence of noise or the like mixed in the power supply wiring due to the decrease in the power supply voltage.

【0047】なお、本実施例による接地配線の方法は他
のポリシリコンを用いた接地配線の構造を有する実施例
にも適用できる。
The ground wiring method according to this embodiment can be applied to other embodiments having a ground wiring structure using polysilicon.

【0048】実施例3 本実施例は実施例1におけるスタティック型ランダムア
クセスメモリセルで接地配線に高濃度n型不純物領域を
用いたものに関する。図27乃至図28は本実施例によ
るスタティック型ランダムアクセスメモリセルの平面構
造を示す図であり、実施例1と同様に、図27は駆動用
および転送用MOSトランジスタと接地配線、データ部
の部分を示し、図28はポリシリコンPMOSトランジ
スタの部分を示している。さらに、図29は図27およ
び図28におけるA−A′線の断面構造を示す図であ
る。図27および図29において、高濃度n型不純物領
域10c′はメモリセル内の2つの駆動MOSトランジ
スタT1,T2の共通のソースであり、かつメモリ内の共
通の接地配線としても用いられており、各メモリセルの
駆動MOSトランジスタのソースに接地電位を供給して
いる。さらにメモリセルのフリップフロップ回路の記憶
ノードを形成している高濃度n型不純物領域10b,1
0dは実施例1と同様、微小な領域に形成されており、
該高濃度n型不純物領域10b,10d上には接続孔1
4a′,14b′が開口されており、第2層目ポリシリ
コン膜32a′,32bが接続されており、それぞれポ
リシリコンPMOSトランジスタT6,T5のゲート電極
となっており、しかも第2層目ポリシリコン膜32a,
32bは接続孔15b′,15a′を介してフリップフ
ロップ回路の他方の駆動用MOSトランジスタのゲート
電極11c,11bに接続されており交差接続を達成し
ている。さらに、上記第2層目ポリシリコン膜32a,
32bには接続孔33a,33bが開口され、ポリシリ
コンPMOSトランジスタT5,T6のドレイン領域とな
る第3層目ポリシリコン膜34b,34aがそれぞれ接
続されており、フリップフロップ回路の交差接続を達成
している。さらに上記ポリシリコンPMOSトランジス
タT5,T6の共通のソース領域となる第3層目ポリシリ
コン膜34eは各メモリセルの共通の電源配線となって
いるまた、上記ポリシリコンPMOSトランジスタT
5,T6のチャネル領域となる第3層目ポリシリコン膜3
4c,34dはそれぞれ第2層目ポリシリコン膜32
a,32bに絶縁膜29′をはさんで配置されている。
なお、本実施例のように高濃度n型不純物領域10c′
を接地配線として用いる場合には高濃度n型不純物領域
10′の一部にタングステンやチタン等の高融点金属の
シリサイド層35を形成することにより接地配線の抵抗
を十分に小さくでき、メモリセルの誤動作が防止でき
る。
Embodiment 3 This embodiment relates to the static random access memory cell in Embodiment 1 in which a high concentration n-type impurity region is used for the ground wiring. 27 to 28 are views showing the planar structure of the static random access memory cell according to the present embodiment, and like the first embodiment, FIG. 27 shows the driving and transfer MOS transistors, the ground wiring, and the data section. FIG. 28 shows a part of a polysilicon PMOS transistor. Further, FIG. 29 is a diagram showing a cross-sectional structure taken along the line AA ′ in FIGS. 27 and 28. 27 and 29, the high-concentration n-type impurity region 10c 'is a common source of the two drive MOS transistors T1 and T2 in the memory cell and is also used as a common ground wiring in the memory. The ground potential is supplied to the source of the drive MOS transistor of each memory cell. Further, the high-concentration n-type impurity regions 10b, 1 forming the storage node of the flip-flop circuit of the memory cell
0d is formed in a minute area as in the first embodiment,
A connection hole 1 is formed on the high concentration n-type impurity regions 10b and 10d.
4a 'and 14b' are opened and the second-layer polysilicon films 32a 'and 32b are connected to serve as the gate electrodes of the polysilicon PMOS transistors T6 and T5, respectively. Silicon film 32a,
The reference numeral 32b is connected to the gate electrodes 11c and 11b of the other driving MOS transistor of the flip-flop circuit through the connection holes 15b 'and 15a' to achieve cross connection. Further, the second-layer polysilicon film 32a,
Connection holes 33a and 33b are opened in 32b, and third-layer polysilicon films 34b and 34a, which are the drain regions of the polysilicon PMOS transistors T5 and T6, are connected, respectively, to achieve cross-connection of flip-flop circuits. ing. Further, the third-layer polysilicon film 34e, which is a common source region of the polysilicon PMOS transistors T5 and T6, is a common power supply line for each memory cell.
Third layer polysilicon film 3 to be the channel region of 5, T6
4c and 34d are second-layer polysilicon films 32, respectively.
An insulating film 29 'is sandwiched between a and 32b.
Incidentally, as in this embodiment, the high concentration n-type impurity region 10c 'is formed.
When using as a ground wiring, the resistance of the ground wiring can be made sufficiently small by forming the silicide layer 35 of a refractory metal such as tungsten or titanium in a part of the high concentration n-type impurity region 10 ', and the resistance of the memory cell can be reduced. Malfunction can be prevented.

【0049】本発明によれば、ポリシリコン膜の層数を
低減することができ、従ってメモリセルの段差が低減で
きるため、製造工程数が低減でき、しかも製造歩留まり
を向上することができる。
According to the present invention, the number of layers of the polysilicon film can be reduced, and therefore, the steps of the memory cell can be reduced, so that the number of manufacturing steps can be reduced and the manufacturing yield can be improved.

【0050】実施例4 本実施例は、実施例1におけるスタティック型ランダム
アクセスメモリセルで、シリコン基板上に形成したチャ
ネルMOSトランジスタに公知のLDD(Lighly Doped
Drain)構造を用いたものに関する。図30は本実施例
によるスタティック型ランダムアクセスメモリセルの断
面構造を示す図である。図30において、シリコン基板
21表面に形成されたnチャネルMOSトランジスタの
ソース,ドレイン端には1017〜1019/cm2の低濃
度n型不純物領域36が自己整合的に形成されている。
すなわち、上記高濃度n型不純物領域10c,10d,
10eはスペーサ絶縁膜25をイオン打込みのマスクと
して自己整合的にPN接合の面積が微小になるように形
成されている。なお、上記LDD構造のMOSトランジ
スタの製造方法は公知の方法を用いることができる。な
お、駆動用MOSトランジスタのソース領域には必ずし
も低濃度n型不純物領域は形成しなくてもよい。
Embodiment 4 This embodiment is a static random access memory cell in Embodiment 1, and is a well-known LDD (Lighly Doped) for a channel MOS transistor formed on a silicon substrate.
Drain) structure. FIG. 30 is a view showing the cross-sectional structure of the static random access memory cell according to this embodiment. In FIG. 30, low-concentration n-type impurity regions 36 of 10 17 to 10 19 / cm 2 are formed in a self-aligned manner at the source and drain ends of the n-channel MOS transistor formed on the surface of the silicon substrate 21.
That is, the high concentration n-type impurity regions 10c, 10d,
10e is formed so that the area of the PN junction becomes minute in a self-aligning manner using the spacer insulating film 25 as a mask for ion implantation. A publicly known method can be used for manufacturing the MOS transistor having the LDD structure. It is not always necessary to form the low concentration n-type impurity region in the source region of the driving MOS transistor.

【0051】本実施例によれば、シリコン基板表面に形
成したnチャネルMOSトランジスタの性能を長期変動
を少なくすることができ、スタティック型ランダムアク
セスメモリ装置の誤動作を防止できる。
According to this embodiment, the long-term fluctuation of the performance of the n-channel MOS transistor formed on the surface of the silicon substrate can be reduced, and malfunction of the static random access memory device can be prevented.

【0052】なお、本実施例は他の実施例のシリコン基
板上に形成した絶縁ゲート型電界効果トランジスタすべ
てに適用できる。
This embodiment can be applied to all insulated gate field effect transistors formed on the silicon substrate of other embodiments.

【0053】実施例5 本実施例は、実施例1におけるスタティック型ランダム
アクセスメモリセルで、駆動用MOSトランジスタと転
送用MOSトランジスタの配置方法に関するものであ
る。図31乃至図32は本実施例によるスタティック型
ランダムアクセスメモリセルの平面構造を示す図であ
り、実施例1と同様、図31は駆動用および転送用MO
Sトランジスタと接地配線、データ線の部分を示し、図
32はポリシリコンPMOSトランジスタの部分を示し
ている。図31および図32において、メモリセルのフ
リップフロップ回路の記憶ノードを構成している高濃度
n型不純物領域37b,37eには接続孔41a,41
bを介して第3層目のポリシリコン膜42a,42bが
接続されており、該第3層目のポリシリコン膜42a,
42bはポリシリコンPMOSトランジスタT6,T5の
ゲート電極としても動作し、さらに駆動用MOSトラン
ジスタT2,T1のゲート電極38b,38dにそれぞれ
接続孔41c,41dを介して接続されフリップフロッ
プ回路の交差接続を形成している。ここで接続孔41a
と41cおよび41bと41dは同一の工程で開口する
が、実施例1と同様に接続孔41aと41bは同一の工
程,接続孔41cと41dは別の工程の開口しても構わ
ない。さらに接続孔41aと41cおよび接続孔41b
と41dはそれぞれ単一の接続孔で開口してもよい。ま
た、駆動用MOSトランジスタT1,T2のソース領域と
なる高濃度n型不純物領域37c,37fには接続孔3
9b,39aを介して第2層目のポリシリコン膜40a
が接続されており、さらに該第2層目のポリシリコン膜
40aはメモリ内の接続配線となっており、各メモリセ
ルの駆動用MOSトランジスタのソースに接地電位を供
給している。
Fifth Embodiment This embodiment relates to a method of arranging a drive MOS transistor and a transfer MOS transistor in the static random access memory cell of the first embodiment. 31 to 32 are views showing the planar structure of the static random access memory cell according to the present embodiment. As with the first embodiment, FIG. 31 shows the drive and transfer MO cells.
The S transistor, the ground wiring, and the data line are shown, and FIG. 32 shows the polysilicon PMOS transistor. 31 and 32, the connection holes 41a and 41 are formed in the high-concentration n-type impurity regions 37b and 37e forming the storage node of the flip-flop circuit of the memory cell.
The third-layer polysilicon films 42a and 42b are connected to each other via b, and the third-layer polysilicon films 42a and 42b are connected.
42b also operates as the gate electrodes of the polysilicon PMOS transistors T6 and T5, and is further connected to the gate electrodes 38b and 38d of the driving MOS transistors T2 and T1 through the connection holes 41c and 41d, respectively, to cross-connect the flip-flop circuit. Is forming. Here, the connection hole 41a
And 41c and 41b and 41d are opened in the same process, but the connection holes 41a and 41b may be opened in the same process, and the connection holes 41c and 41d may be opened in a different process, as in the first embodiment. Further, the connection holes 41a and 41c and the connection hole 41b
And 41d may each be opened by a single connection hole. Further, the connection hole 3 is formed in the high-concentration n-type impurity regions 37c and 37f which are the source regions of the driving MOS transistors T1 and T2.
Second polysilicon film 40a through 9b and 39a
The second-layer polysilicon film 40a serves as a connection wiring in the memory and supplies the ground potential to the source of the driving MOS transistor of each memory cell.

【0054】本実施例によれば、駆動用MOSトランジ
スタのチャネル幅を転送用MOSトランジスタのチャネ
ル幅より十分広とすることができるため、スタティック
型ランダムアクセスメモリ装置として動作する電源電圧
の範囲が広くなり、電源電圧の低下に対して、メモリが
誤動作することを防止できる。
According to this embodiment, since the channel width of the driving MOS transistor can be made sufficiently wider than the channel width of the transfer MOS transistor, the range of the power supply voltage operating as the static random access memory device is wide. Therefore, it is possible to prevent the memory from malfunctioning even when the power supply voltage drops.

【0055】実施例6 本実施例は、実施例5におけるスタティック型ランダム
アクセスメモリセルで、メモリセルのフリップフロップ
回路の記憶ノードのpn接合面積の低減方法に関するも
のである。図33は本実施例によるスタティック型ラン
ダムアクセスメモリセルの断面構造を示す図である。図
33において、メモリセルのフリップフロップ回路の記
憶ノードを構造している高濃度n型不純物領域37b下
にはシリコン酸化物47が形成されており、高濃度n型
不純物領域37bによって形成されるpn接合部は該高
濃度n型不純物領域37bの側面だけになる。
Embodiment 6 This embodiment relates to a method of reducing the pn junction area of the storage node of the flip-flop circuit of the memory cell in the static random access memory cell in Embodiment 5. FIG. 33 is a view showing the cross-sectional structure of the static random access memory cell according to this embodiment. In FIG. 33, a silicon oxide 47 is formed under the high-concentration n-type impurity region 37b forming the storage node of the flip-flop circuit of the memory cell, and the pn formed by the high-concentration n-type impurity region 37b is formed. The junction is only on the side surface of the high-concentration n-type impurity region 37b.

【0056】なお、上記シリコン酸化物47の形成方法
は例えば1018/cm2のドープ量でイオン打込みの飛
程がシリコン基板表面より0.2〜0.3μmの深さにな
るように酸素のイオン打込みを記憶ノードになる部分の
み行ない、窒化雰囲気中で1100℃,2時間のアニー
ルを行うことにより達成される。なお、上記シリコン酸
化物47の領域はメモリ領域全面でもよく、また、メモ
リ領域と周辺回路領域全面に形成してもよい。また、上
記シリコン酸化物47の形成はMOSトランジスタを形
成する前に行うとよい。
The method of forming the above-mentioned silicon oxide 47 is carried out with oxygen at a doping amount of, for example, 10 18 / cm 2 so that the range of ion implantation is 0.2 to 0.3 μm from the surface of the silicon substrate. This can be achieved by performing ion implantation only on the portion that becomes the storage node and performing annealing at 1100 ° C. for 2 hours in a nitriding atmosphere. The silicon oxide 47 region may be formed over the entire memory region or may be formed over the entire memory region and peripheral circuit region. The silicon oxide 47 is preferably formed before forming the MOS transistor.

【0057】本実施例によれば、メモリセルのフリップ
フロップ回路の記憶ノードのpn接合面積がきわめて小
さくなるために、α線の照射によって発生するエレクト
ロン・ホールペアの発生量が減少し、ソフトエラー耐性
がきわめて高く、しかも電源電圧の低下に対して誤動作
することのない高集積、低消費電力のスタティック型ラ
ンダムアクセスメモリが実現できる。
According to this embodiment, since the pn junction area of the storage node of the flip-flop circuit of the memory cell is extremely small, the amount of electron-hole pairs generated by the irradiation of α-rays is reduced and the soft error is reduced. It is possible to realize a highly integrated, low power consumption static random access memory that has extremely high tolerance and does not malfunction even when the power supply voltage drops.

【0058】実施例7 本実施例は、実施例1におけるスタティック型ランダム
アクセスメモリセルで、駆動用MOSトランジスタのゲ
ート電極と、電送用MOSトランジスタのゲート電極を
異なる層内に形成したものに関する。図34、図35は
本実施例によるスタティック型ランダムアクセスメモリ
セルの平面構造を示す図であり、図36は図34乃至図
35の平面構造図に示したA−A′の断面構造を示す図
である。図34および図36において駆動MOSトラン
ジスタT1,T2のゲート電極49a,49bは第1層目
のポリシリコン膜であり、転送MOSトランジスタT
3,T4のゲート電極50a,50bは第2層目のポリシ
リコン膜である。また、第3層目のポリシリコン膜は接
地配線52aとなっており、さらに第4層目のn型のポ
リシリコン膜54a,54bはポリシリコンPMOSト
ランジスタのゲート電極であり、かつゲート電極49
a,49bと高濃度n型不純物領域48b,48eはそ
れぞれ接続孔53a,53bにより交差接続されてい
る。さらに、ポリシリコンPMOSトランジスタのトレ
イン領域56a,56d、およびチャネル領域56b,
56e,およびソース領域56c,56fは第5層目の
ポリシリコン膜であり、それぞれのドレイン領域56
a,56dは第4層目ポリシリコン膜から成る互いに他
方のゲート電極54b,54aに接続孔55a,55b
を介して交差接続されている。また、ポリシリコンPM
OSトランジスタのソース領域56c,56fは独立の
電源配線となっている。
Embodiment 7 This embodiment relates to the static random access memory cell in Embodiment 1 in which the gate electrode of the driving MOS transistor and the gate electrode of the transmission MOS transistor are formed in different layers. 34 and 35 are views showing a planar structure of the static random access memory cell according to the present embodiment, and FIG. 36 is a view showing a sectional structure of AA ′ shown in the planar structure diagrams of FIGS. 34 to 35. Is. 34 and 36, the gate electrodes 49a and 49b of the drive MOS transistors T1 and T2 are the first-layer polysilicon film, and the transfer MOS transistor T
The gate electrodes 50a and 50b of T3 and T4 are polysilicon films of the second layer. The third-layer polysilicon film serves as the ground wiring 52a, and the fourth-layer n-type polysilicon films 54a and 54b are the gate electrode of the polysilicon PMOS transistor and the gate electrode 49.
a and 49b and the high concentration n-type impurity regions 48b and 48e are cross-connected by connection holes 53a and 53b, respectively. Further, the train regions 56a and 56d of the polysilicon PMOS transistor and the channel regions 56b,
56e and the source regions 56c and 56f are the polysilicon film of the fifth layer,
a and 56d are connection holes 55a and 55b in the other gate electrodes 54b and 54a made of the fourth layer polysilicon film.
Are cross-connected through. Also, polysilicon PM
The source regions 56c and 56f of the OS transistor are independent power supply lines.

【0059】なお、本実施例のように、ポリシリコン膜
の層数が多い場合にはメモリセルの段差が増大するの
で、アルミニウム電極58a,58bと高濃度n型不純
物領域48a,48bの接続部にはタングステンプラグ
を用いるとよい。また転送用MOSトランジスタのゲー
ト電極には実施例1で述べた低抵抗材料が好ましい。さ
らに、本実施例では駆動用MOSトランジスタのゲート
電極を第1層目ポリシリコン膜で形成し転送用MOSト
ランジスタのゲート電極を第2層目ポリシリコン膜で形
成したが、転送用MOSトランジスタのゲート電極を第
1層目ポリシリコンで形成し、駆動用MOSトランジス
タのゲート電極を第2層目のポリシリコン膜で形成する
こともできる。
When the number of layers of the polysilicon film is large as in this embodiment, the step difference of the memory cell increases, so that the connection between the aluminum electrodes 58a and 58b and the high-concentration n-type impurity regions 48a and 48b. A tungsten plug may be used for this. The low resistance material described in the first embodiment is preferable for the gate electrode of the transfer MOS transistor. Further, in this embodiment, the gate electrode of the driving MOS transistor is formed of the first-layer polysilicon film and the gate electrode of the transfer MOS transistor is formed of the second-layer polysilicon film. It is also possible to form the electrode by the first layer polysilicon and form the gate electrode of the driving MOS transistor by the second layer polysilicon film.

【0060】本実施例によれば、転送用MOSトランジ
スタと駆動用MOSトランジスタを接近して配置できる
ため、メモリセル面積が低減できる。
According to this embodiment, since the transfer MOS transistor and the drive MOS transistor can be arranged close to each other, the memory cell area can be reduced.

【0061】実施例8 本実施例は実施例7におけるスタティック型ランダムア
クセスメモリセルで、接地配線の抵抗を低減する方法に
関するものである。図37乃至図38は本発明によるス
タティック型ランダムアクセスメモリセルの平面構造を
示す図である。図37乃至図38において、駆動用MO
SトランジスタT1,T2のソース領域となる高濃度n型
不純物領域48c,48fには接続孔51a,51bを
介してn型の第5層目ポリシリコン膜61a,61bに
は接続孔57c,57dを介して第1層目アルミニウム
電極62bが接続されており接地配線となっている。一
方、データ線は接続孔57a,57b,63a,63
b、第1層目アルミニウム電極62a,62bを介して
第2層目アルミニウム電極64a,64bにより形成さ
れている。また、ポリシリコンPMOSトランジスタの
ゲート電極54a′,54b′は第3層目のポリシリコ
ン膜に、ソース領域56c′,56f′,チャネル領
域,56b,56e′およびドレイン領域56a′,5
6d′は第4層目のポリシリコン膜により形成されてい
る。
Embodiment 8 This embodiment relates to a method of reducing the resistance of the ground wiring in the static random access memory cell in Embodiment 7. 37 to 38 are views showing a planar structure of a static random access memory cell according to the present invention. 37 to 38, the drive MO
Connection holes 57c and 57d are formed in the n-type fifth layer polysilicon films 61a and 61b through the connection holes 51a and 51b in the high-concentration n-type impurity regions 48c and 48f which are the source regions of the S transistors T1 and T2. The first-layer aluminum electrode 62b is connected to the ground electrode via the ground electrode. On the other hand, the data lines are connected holes 57a, 57b, 63a, 63.
b, the second-layer aluminum electrodes 64a and 64b are formed via the first-layer aluminum electrodes 62a and 62b. The gate electrodes 54a 'and 54b' of the polysilicon PMOS transistor are formed on the third-layer polysilicon film as source regions 56c ', 56f', channel regions 56b, 56e 'and drain regions 56a', 5 '.
6d 'is formed of the fourth layer polysilicon film.

【0062】本実施例によれば、接地配線の抵抗が低減
できるため、スタティック型ランダムアクセスメモリ装
置の誤動作を防止することができる。
According to this embodiment, since the resistance of the ground wiring can be reduced, it is possible to prevent malfunction of the static random access memory device.

【0063】実施例9 本実施例は実施例7におけるスタティック型ランダムア
クセスメモリセルで、接地配線の構造に関するものであ
る。図30は本発明によるスタティック型ランダムアク
セスメモリセルの断面図を示すものである。同図におい
てp型シリコン基板65内にはn型ウェル66内にp型
ウェル22が形成されており、p型ウェル22はp型シ
リコン基板65とは電気的に分離している。また、n型
ウェル66には接地電位が供給されており、駆動用MO
Sトランジスタのソースとなる高濃度n型不純物領域4
8cは絶縁膜68で側壁が絶縁された溝内に埋め込まれ
たn型のポリシリコン67を介してn型ウェル66に接
続されている。
Example 9 This example is a static random access memory cell in Example 7 and relates to the structure of the ground wiring. FIG. 30 is a sectional view of a static random access memory cell according to the present invention. In the figure, the p-type well 22 is formed in the n-type well 66 in the p-type silicon substrate 65, and the p-type well 22 is electrically separated from the p-type silicon substrate 65. Further, the ground potential is supplied to the n-type well 66, and the driving MO
High-concentration n-type impurity region 4 serving as the source of the S transistor
8c is connected to the n-type well 66 through the n-type polysilicon 67 embedded in the groove whose side wall is insulated by the insulating film 68.

【0064】本実施例によればメモリセルの段差を低減
できるためホトリソグラフィによる製造歩留まりが向上
する。なお、メモリセル内のn型ウェルの末端には図4
0の如き周辺回路に使用しているツインウェルのn型ウ
ェル69を用いるとよい。
According to this embodiment, since the step difference of the memory cell can be reduced, the manufacturing yield by photolithography is improved. The end of the n-type well in the memory cell is shown in FIG.
It is preferable to use the twin well n-type well 69 used for the peripheral circuit such as 0.

【0065】なお本実施例で述べた接地配の構造は他の
実施例にも適用できる。
The structure of grounding described in this embodiment can be applied to other embodiments.

【0066】実施例10 本実施例は、実施例1におけるスタティック形ランダム
アクセスメモリセルで、データ線の接続部の構造に関す
るものである。図41は本実施例によるスタティック型
ランダムアクセスメモリセルの断面構造を示す図であ
る。図41において、転送用MOSトンジスタの高濃度
n型不純物領域10eには第2層目ポリシリコン膜13
cが接続されており、さらに該第2層目ポリシリコン膜
にはデータ線となるアルミニウム電極が接続されてい
る。
Embodiment 10 This embodiment relates to the static random access memory cell in Embodiment 1 and relates to the structure of the connection portion of the data line. FIG. 41 is a diagram showing the cross-sectional structure of the static random access memory cell according to the present embodiment. In FIG. 41, the second-layer polysilicon film 13 is formed in the high-concentration n-type impurity region 10e of the transfer MOS transistor.
c is connected, and further, an aluminum electrode to be a data line is connected to the second-layer polysilicon film.

【0067】本実施例によれば、データ線のアルミニウ
ム電極のための接続孔の深さを残すことができ、しかも
該接続孔はゲート電極11d上に配置せしめることがで
きるため、メモリセルの集積度を上げることができる。
According to this embodiment, since the depth of the connection hole for the aluminum electrode of the data line can be left and the connection hole can be arranged on the gate electrode 11d, the memory cell integration can be achieved. You can increase the degree.

【0068】なお、本実施例で述べたアルミニウム配線
の方法は他の実施例にも適用できる。
The aluminum wiring method described in this embodiment can be applied to other embodiments.

【0069】実施例11 本実施例は、実施例1におけるスタティック型ランダム
アクセスメモリセルで、データ線の寄生的な容量を低減
する方法に関する。
Embodiment 11 This embodiment relates to a method of reducing the parasitic capacitance of the data line in the static random access memory cell in Embodiment 1.

【0070】図42は本実施例によるスタティック型ラ
ンダムアクセスメモリセルの断面構造を示す図である。
図42において、高濃度n型不純物領域10e接続され
た第2層目ポリシリコン膜13cには第1層目アルミニ
ウム電極20b′が接続されており、さらにデータ線と
なる第2層目アルミニウム電極71bが接続されてい
る。
FIG. 42 is a view showing the sectional structure of the static random access memory cell according to this embodiment.
In FIG. 42, the first-layer aluminum electrode 20b 'is connected to the second-layer polysilicon film 13c connected to the high-concentration n-type impurity region 10e, and the second-layer aluminum electrode 71b to be a data line is further formed. Are connected.

【0071】本実施例によれば、データ線となる第2層
目アルミニウム電極下の層間のシリコン酸化膜70の厚
さが厚いため寄生的な容量が低減でき、メモリ装置の高
速動作が可能になる。
According to this embodiment, the parasitic capacitance can be reduced because the thickness of the silicon oxide film 70 between the layers below the second layer aluminum electrode, which will be the data line, is large, and the memory device can operate at high speed. Become.

【0072】なお、本実施例で述べたアルミニウム配線
の方法は他の実施例にも適用できる。
The aluminum wiring method described in this embodiment can be applied to other embodiments.

【0073】実施例12 本実施例は、実施例1におけるスタティック型ランダム
アクセスメモリセルで、ポリシリコンPMOSトランジ
スタの電流駆動能力の増加の方法に関する。図43は本
実施例によるスタティック型ランダムアクセスメモリセ
ルの断面構造を示す図である。図43において、ポリシ
リコンPMOSトランジスタのチャネル領域72dポリ
シリコン膜の膜厚は1〜30nmの範囲である。この場
合、ソース領域72dは共通の電源電圧供給用の配線と
なるため、抵抗値増大による各メモリセルへ供給する電
位低下を防止するために、ソース領域72dのポリシリ
コン膜の膜厚は少なくともチャネル領域72dより厚く
なっていた方がよい。なお、ソース領域72eは2層の
ポリシリコン膜で形成してもよい。さらに図44に示す
ようにソース領域のポリシリコン膜72eにタングテン
等の高融点金属とのシリサイド層25を形成してもよ
い。
[Embodiment 12] This embodiment relates to a method of increasing the current drive capability of a polysilicon PMOS transistor in the static random access memory cell in Embodiment 1. FIG. 43 is a diagram showing the cross-sectional structure of the static random access memory cell according to the present embodiment. In FIG. 43, the thickness of the channel region 72d polysilicon film of the polysilicon PMOS transistor is in the range of 1 to 30 nm. In this case, since the source region 72d serves as a wiring for supplying a common power supply voltage, in order to prevent a decrease in potential supplied to each memory cell due to an increase in resistance value, the thickness of the polysilicon film in the source region 72d is at least the channel. It should be thicker than the region 72d. The source region 72e may be formed of a two-layer polysilicon film. Further, as shown in FIG. 44, a silicide layer 25 of a refractory metal such as tung ten may be formed on the polysilicon film 72e in the source region.

【0074】本実施例によれば、スタティック型ランダ
ムアクセスメモリセルのフリップフロップ回路に用いら
れている相補型MOSインバータにおいて、ポリシリコ
ンPMOSトランジスタのチャネル部の薄膜化効果によ
り電流駆動能力が増大するために、メモリセルの動作が
安定になり、スタティック型ランダアフクセスメモリ装
置の誤動作を防止できる。
According to this embodiment, in the complementary MOS inverter used in the flip-flop circuit of the static random access memory cell, the current driving capability is increased due to the thinning effect of the channel portion of the polysilicon PMOS transistor. Moreover, the operation of the memory cell becomes stable, and the malfunction of the static type random access memory device can be prevented.

【0075】なお、本実施例で述べたポリシリコンPM
OSトランジスタの構造は他の実施例のポリシリコンP
MOSトランジスタすべてに適用できる。
The polysilicon PM described in this embodiment is used.
The structure of the OS transistor is the polysilicon P of the other embodiment.
It can be applied to all MOS transistors.

【0076】実施例13 本実施例は実施例12のポリシリコンPMOSトランジ
スタの電流駆動能力を増加する方法で、別の方法に関す
るものである。図45は本発明によるスタティック型ラ
ンダムアクセスメモリセルの断面構造を示す図である。
図45においてポリシリコンPMOSトランジスタのゲ
ート絶縁膜29はチャネル部で膜厚が他の部分より薄く
なっている。また、上記絶縁膜29の膜厚の薄い部分は
5〜10nmとなっている。
Embodiment 13 This embodiment relates to another method for increasing the current driving capability of the polysilicon PMOS transistor of Embodiment 12. FIG. 45 is a diagram showing a sectional structure of a static random access memory cell according to the present invention.
In FIG. 45, the gate insulating film 29 of the polysilicon PMOS transistor is thinner in the channel portion than in other portions. The thin portion of the insulating film 29 has a thickness of 5 to 10 nm.

【0077】本実施例によれば、ポリシリコントランジ
スタで通常起こるようなドレイン端で発生するリーク電
流を低減しながらポリシリコンPMOSトランジスタの
ゲート絶縁膜の薄膜化効果により、電流駆動能力を増大
できる。メモリの消費電力が小さく、しかも誤動作のな
いスタティック型ランダムアクセスメモリを提供でき
る。なお、本実施例はポリシリコンPMOSトランジス
タの構造は他の実施例のポリシリコンPMOSトランジ
スタすべてに適用できる。
According to the present embodiment, the current driving capability can be increased by the thinning effect of the gate insulating film of the polysilicon PMOS transistor while reducing the leak current that normally occurs at the drain end in the polysilicon transistor. It is possible to provide a static random access memory with low power consumption and no malfunction. The structure of the polysilicon PMOS transistor of this embodiment can be applied to all the polysilicon PMOS transistors of other embodiments.

【0078】実施例14 本実施例は実施例1におけるスタティック型ランダムア
クセスメモリセルにおいて、負荷素子に高抵抗ポリシリ
コンを用いたものに関する。図46乃至図47は実施例
によるスタティック型ランダムアクセスメモリセルの平
面構造を示す図であり、その等価回路図は図6に示した
等価回路図と同一である。図46乃至図47において、
メモリセルへの電源電圧の供給のための配線はヒ素が添
加された第4層目ポリシリコン膜144eであり、さら
にこの第4層目ポリシリコン膜144eには高抵抗ポリ
シリコンとなる第4層目ポリシリコン144b,144
dが接続されており、第4層目の低抵抗ポリシリコン1
44a,144cおよび接続孔43b,43aを介して
それぞれ記憶ノードされている第3層目ポリシリコン膜
142b,142aに接続されており、電源電圧から微
小な電流が各メモリセルの記憶ノードに供給されてい
る。なお、高抵抗ポリシリコンへの電界効果を低減する
ために第3層目と第4層目のポリシリコン膜の膜厚は1
00nm以上にすることが好ましい。本実施例によれ
ば、高集積のスタティック型ランダムアクセスメモリが
提供できる。
Embodiment 14 This embodiment relates to the static random access memory cell in Embodiment 1 in which high resistance polysilicon is used as a load element. 46 to 47 are views showing the planar structure of the static random access memory cell according to the embodiment, and the equivalent circuit diagram thereof is the same as the equivalent circuit diagram shown in FIG. 46 to 47,
The wiring for supplying the power supply voltage to the memory cell is the fourth-layer polysilicon film 144e to which arsenic is added, and the fourth-layer polysilicon film 144e further includes a fourth-layer polysilicon which is a high-resistance polysilicon. Eye polysilicon 144b, 144
d is connected, and the fourth layer of low resistance polysilicon 1
44a and 144c and connection holes 43b and 43a, respectively, are connected to the third layer polysilicon films 142b and 142a, which are storage nodes, and a minute current is supplied from the power supply voltage to the storage node of each memory cell. ing. In order to reduce the electric field effect on the high resistance polysilicon, the film thickness of the third and fourth polysilicon films is 1
It is preferable that the thickness is 00 nm or more. According to this embodiment, a highly integrated static random access memory can be provided.

【0079】実施例15 本実施例は、実施例1におけるスタティック型ランダム
アクセスメモセルで、記憶ノード部のpm接合の形成方
法に関するものである。図48乃至図50は本実施例の
記憶ノード部の製造工程を示す断面図であり、MOSト
ランジスタのゲート電極11c,11dを形成するまで
の工程は実施例1と同様である。ゲート電極11c,1
1dを加工した後、記憶ノード部となる部分にホトレジ
スト74を形成し、記憶ノード部以外の部分に通常の高
濃度n型不純物領域を形成する工程と同様に1015/c
2程度の打込み量でヒ素等のn型不純物イオンのイオ
ン打込みを行ない、ホトレジスト74を除去した後に9
00℃の窒素雰囲気中でアニールすることにより深さ
0.1〜0.2μmの高濃度n型不純物領域10a〜10
eを形成する〔図48〕。
Embodiment 15 This embodiment relates to a static random access memory cell in Embodiment 1 and a method for forming a pm junction in a storage node portion. 48 to 50 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the storage node portion of this embodiment, and the process until the gate electrodes 11c and 11d of the MOS transistor are formed is the same as that of the first embodiment. Gate electrode 11c, 1
After processing 1d, a photoresist 74 is formed in a portion to be a storage node portion, and 10 15 / c is formed in the same manner as the step of forming a normal high concentration n-type impurity region in a portion other than the storage node portion.
After implanting n-type impurity ions such as arsenic with a dose of about m 2 and removing the photoresist 74, 9
By annealing in a nitrogen atmosphere at 00 ° C., the high concentration n-type impurity regions 10a to 10 having a depth of 0.1 to 0.2 μm are formed.
e is formed (FIG. 48).

【0080】次に、厚さ200〜400nmのシリコン
酸化膜をLPCVD法により堆積した後、異方性のドラ
イエッチングによりエッチングを行って、ゲート電極1
1c,11dの側壁にスペーサ絶縁膜25を形成する
〔図49〕。
Next, a silicon oxide film having a thickness of 200 to 400 nm is deposited by the LPCVD method and then etched by anisotropic dry etching to form the gate electrode 1.
A spacer insulating film 25 is formed on the side walls of 1c and 11d [FIG. 49].

【0081】この後、第3層目のポリシリコン膜16b
をドライエッチグするまでの工程は実施例1の図12か
ら図14までの工程と同じであり、第3層目のポリシリ
コン膜16bを堆積した後または加工した後に第3層目
のポリシリコン膜16bからn型不純がp型ウェル22
中に拡散し、高濃度n型不純物領域10d′が形成でき
るように所定のアニールを行なう〔図50〕。以降の工
程は、実施例1の図15および図16と同様である。
After that, the third-layer polysilicon film 16b is formed.
The steps up to dry etching are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 12 to 14, and the third layer polysilicon film is deposited or processed after the third layer polysilicon film 16b is deposited. From the film 16b to the n-type impurity, the p-type well 22
Predetermined annealing is performed so that the high concentration n-type impurity region 10d 'can be formed by diffusion inside (FIG. 50). Subsequent steps are the same as those in FIG. 15 and FIG. 16 of the first embodiment.

【0082】本実施例によれば、記憶ノード部の高濃度
n型不純物領域10d′はスペーサ絶縁膜25により面
積が縮小された領域から不純物拡散により形成されるた
め、記憶ノード部のpn接合面積を縮小でき、スタティ
ック型ランダムアクセスメモリのソフトエラー耐性を向
上させることができる。なお、本実施例で述べた記憶ノ
ード部の形成方法は他の実施例にも適用できる。
According to the present embodiment, the high-concentration n-type impurity region 10d 'of the storage node portion is formed by impurity diffusion from the region whose area is reduced by the spacer insulating film 25, so that the pn junction area of the storage node portion is formed. Can be reduced, and the soft error resistance of the static random access memory can be improved. The method of forming the storage node portion described in this embodiment can be applied to other embodiments.

【0083】実施例16 本実施例は本発明によるスタティック型ランダムアクセ
スメモリを高性能ワークステーションのキャッシュメモ
リに用いたものである。図51は本実施例による高性能
ワークステーションのシステム構成図(フロック図)で
ある。図51において、高性能ワークステーションのメ
インメモリには大容量のダイナミック型ランダムアクセ
スメモリ(DRAM)が用いられており、キャッシッュ
メモリには本発明による高速のスタティック型ランダム
アクセスメモリ(SRAM)が用いられている。
Embodiment 16 In this embodiment, the static random access memory according to the present invention is used as the cache memory of a high performance workstation. FIG. 51 is a system configuration diagram (flock diagram) of the high performance workstation according to the present embodiment. In FIG. 51, a high-capacity dynamic random access memory (DRAM) is used as the main memory of the high-performance workstation, and a high-speed static random access memory (SRAM) according to the present invention is used as the cache memory. It is used.

【0084】本実施例によれば、大容量のメインメモリ
を直接アクセスせずに高速のキャッシュメモリによりデ
ータのアクセスを行うためきわめて高速動作可能とな
る。なお、本実施例はキャッシュメモリへ応用した場合
であるが、メインメモリに応用することもできる。さら
に、高性能ワークステーションに限らが、大型コンピュ
ータのキャッシュメモリや汎用コンピュータのメインメ
モリ、さらには本発明によるスタティック型ランダムア
クセスメモリの超低消費電力性を生かしてバツテリー動
作が可能なパーソナルコンピュータやメモリカードなど
のハンデー機器のメモリにも応用できる。
According to this embodiment, the data can be accessed by the high-speed cache memory without directly accessing the large-capacity main memory, which enables extremely high-speed operation. Although the present embodiment is applied to the cache memory, it can also be applied to the main memory. Further, although it is not limited to a high-performance workstation, a personal computer or memory capable of battery operation by taking advantage of the ultra-low power consumption of the cache memory of a large-sized computer, the main memory of a general-purpose computer, and the static random access memory according to the present invention. It can also be applied to the memory of handy devices such as cards.

【0085】実施例7 本実施例は、実施例6におけるスタティック型ランダム
アクセスメモリセルで、メモリセルのフリップフロップ
回路の記憶ノードのpn接合面積の低減方法で、別の方
法に関するものである。図52は本実施例におけるスタ
ティック型ランダムアクセスメモリセルの断面図を示す
図である。図52において、記憶ノードのnp接合とな
る高濃度n型不純物領域37bは厚いフィールド酸化膜
23′により分離され、pn接合の面積が縮小されてい
る。また、上記フィールド酸化膜23′により分離され
た高濃度n型不純物領域37bはポリシリコンPMOS
トランジスタのゲート電極42aによれ接続されてい
る。
Embodiment 7 This embodiment relates to another method of reducing the pn junction area of the storage node of the flip-flop circuit of the memory cell in the static random access memory cell in Embodiment 6. FIG. 52 is a diagram showing a cross-sectional view of a static random access memory cell in this example. In FIG. 52, the high-concentration n-type impurity region 37b to be the np junction of the storage node is separated by the thick field oxide film 23 ', and the area of the pn junction is reduced. Further, the high concentration n-type impurity region 37b separated by the field oxide film 23 'is a polysilicon PMOS.
It is connected by the gate electrode 42a of the transistor.

【0086】本実施例によれば、製造工程を簡単にする
ことができ、製造コストが低減できる。
According to this embodiment, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明によれば、スタティック型ランダ
ムアクセスメモリセルにおいて、フリップフロップ回路
の記憶ノードのpn接合の面積が自己整合的に微細化さ
れており、しかも記憶ノードに積層形の容量素子が付加
され、さらにフリップフロップ回路を積層構造の相補形
のインバータで構成することができ、さらにフリップフ
ロップ回路の交差接続部を自己整合的に接続できるた
め、きわめて微小なメモリセル面積でα線の照射や電源
電圧の低下に対して誤動作がなくしかも高速動作が可能
な半導体記憶装置を提供できる。
According to the present invention, in a static random access memory cell, the area of a pn junction of a storage node of a flip-flop circuit is miniaturized in a self-aligned manner, and a stacked capacitive element is formed at the storage node. In addition, since the flip-flop circuit can be configured with a complementary inverter of a laminated structure and the cross-connecting portions of the flip-flop circuit can be connected in a self-aligned manner, α-rays can be formed in an extremely small memory cell area. It is possible to provide a semiconductor memory device that does not malfunction due to irradiation or a decrease in power supply voltage and can operate at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の平面図。FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の断面図。FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の断面図。FIG. 3 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の等価回路図。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の断面図。FIG. 5 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図6】従来技術の等価回路図。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a conventional technique.

【図7】従来技術の平面図。FIG. 7 is a plan view of the related art.

【図8】従来技術の一部平面図。FIG. 8 is a partial plan view of a conventional technique.

【図9】従来技術の一部平面図。FIG. 9 is a partial plan view of the related art.

【図10】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 10 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 11 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 12 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 13 is a cross-sectional view in a manufacturing process of an example of the present invention.

【図14】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 14 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 15 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図16】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 16 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図17】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 17 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図18】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 18 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図19】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 19 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図20】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 20 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図21】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 21 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図22】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 22 is a sectional view in the manufacturing process of an example of the present invention.

【図23】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 23 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図24】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 24 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図25】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 25 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図26】本発明の他の実施例の等価回路図。FIG. 26 is an equivalent circuit diagram of another embodiment of the present invention.

【図27】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 27 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図28】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 28 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図29】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 29 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図30】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 30 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図31】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 31 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図32】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 32 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図33】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 33 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図34】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 34 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図35】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 35 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図36】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 36 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図37】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 37 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図38】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 38 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図39】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 39 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図40】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 40 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図41】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 41 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図42】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 42 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図43】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 43 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図44】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 44 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図45】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 45 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【図46】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 46 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図47】本発明の他の実施例の平面図。FIG. 47 is a plan view of another embodiment of the present invention.

【図48】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 48 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図49】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 49 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図50】本発明の一実施例の製造工程における断面
図。
FIG. 50 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図51】本発明の一実施例を示すブロック図。FIG. 51 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図52】本発明の他の実施例の断面図。FIG. 52 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1′…データ線、 2…ワード線、 3a,3b,3c,3e,3d,3f,3g,3g′,
10c′,10d′,37a,37b,37c,37
d,48a,48b,48c,48d,48e,48f
…高濃度n型不純物領域、 4a,4b,4c,6a,6b,8a,8b,12a,
14,14a,14a′14b,14b′,15a,1
5a′,15b,15b′17a,17b,19a,1
9b,33a,33b,39a,39b,41a,41
b,41c,41d,43a,43b,45a,45
b,51a,51b,53a,55a,55b,57
a,57b,57c,57d,63a,63b…接続
孔,5a,5b,5c,5d,5d′,5e,5e′,
11,11a,11b,11c,11d,38a,38
b,38c,38d,49a,49b…ゲート電極(第
1層目ポリシリコン膜)、 7a、7b、7e…第2層目低抵抗ポリシリコン膜、 7c,7d…第2層目高抵抗ポリシリコン膜、 9a,9b,20a,20b,46a,46b,58
a,58b…データ線(第1層目アルミニウム電極)、 20b′,62a,62b,62c…第1層目アルミニ
ウム電極、 13a,13b,40a…接地配線(第2層目ポリシリ
コン膜)、 16a,16b,42a,42b,54a′54b′…
ポリシリコンPMOSゲート電極兼インターコネクショ
ン(第3層目ポリシリコン膜)、 18a,18b,44a,44c,56a′,56d′
…ポリシリコンPMOSドレイン領域(第4層目ポリシ
リコン膜)、 18c,18d,44b,44d,56b′56e′,
72d…ポリシリコンPMOSチャネル領(第4層目ポ
リシリコン膜)、 18e,44e,56c′,56f′,72e…ポリシ
リコンPMOソース領域(第4層目ポリシコン膜)、 21…n型シリコン基板、 22…p型ウェル、 23,23′…フィールド酸化膜、 24,24′…ゲート酸化膜、 25,25′…スペーサ絶縁膜、 26,26′,31,68…絶縁膜、 27,28,30,59,70…シリコン酸化膜、 29,29′…ポリシリコンPMOSゲート絶縁膜、 32a,32b…ポリシリコンPMOSゲート電極兼イ
ンターコネクション(第2層目ポリシリコン膜)、 34a,34b…ポリシリコンPMOSドレイン領域
(第3層目ポリシリコン膜)、 34c,34d…ポリシリコンPMOSチャネル領域
(第3層目ポリシリコン膜)、 34e…ポリシリコンPMOSソース領域(第3層目ポ
リシリコン膜)、 35…シリサイド層、 36…低濃度n型不純物領域、 47…シリコン酸化物、 50a,50b…ゲート電極(第2層目ポリシリコン
膜)、 52a…接地配線(第3層目ポリシリコン膜)、 54a,54b…ポリシリコンPMOSゲート電極(第
4層目ポリシリコン膜)、 56a,56d…ポリシリコンPMOSドレイン領域
(第5層目ポリシリコン膜)、 56b,56e…ポリシリコンPMOSチャネル領域
(第5層目ポリシリコン膜)、 56c,56f…ポリシリコンPMOSソース領域(第
5層目ポリシリコン膜)、 60…タングステンプラグ、 61a,61b…第5層目n型ポリシリコン膜、 64a,64b,71b…第2層目アルミニウム電極
(データ線)、 65…p型シリコン基板、 66…n型ウェル、 67…n型埋込みポリシリコン、 69…ツインウェルのn型ウェル、 13c…第2層目n型ポリシリコン膜、 73…シリサイド膜、 142a,142b…第3層目n型ポリシリコン膜、 144a,144c…第4層目n型低抵抗ポリシリコン
膜、 144b,144d…第4層目高抵抗ポリシミド膜、 144e…電源配線(第4層目ポリシリコン膜)、 10…活性領域、 74…ホトレジスト。
1, 1 '... data line, 2 ... word line, 3a, 3b, 3c, 3e, 3d, 3f, 3g, 3g',
10c ', 10d', 37a, 37b, 37c, 37
d, 48a, 48b, 48c, 48d, 48e, 48f
... High-concentration n-type impurity region, 4a, 4b, 4c, 6a, 6b, 8a, 8b, 12a,
14, 14a, 14a '14b, 14b', 15a, 1
5a ', 15b, 15b' 17a, 17b, 19a, 1
9b, 33a, 33b, 39a, 39b, 41a, 41
b, 41c, 41d, 43a, 43b, 45a, 45
b, 51a, 51b, 53a, 55a, 55b, 57
a, 57b, 57c, 57d, 63a, 63b ... Connection holes, 5a, 5b, 5c, 5d, 5d ', 5e, 5e',
11, 11a, 11b, 11c, 11d, 38a, 38
b, 38c, 38d, 49a, 49b ... Gate electrode (first layer polysilicon film), 7a, 7b, 7e ... Second layer low resistance polysilicon film, 7c, 7d ... Second layer high resistance polysilicon Membrane, 9a, 9b, 20a, 20b, 46a, 46b, 58
a, 58b ... Data line (first layer aluminum electrode), 20b ', 62a, 62b, 62c ... First layer aluminum electrode, 13a, 13b, 40a ... Ground wiring (second layer polysilicon film), 16a , 16b, 42a, 42b, 54a'54b '...
Polysilicon PMOS gate electrode / interconnection (third layer polysilicon film), 18a, 18b, 44a, 44c, 56a ', 56d'
... polysilicon PMOS drain region (fourth layer polysilicon film), 18c, 18d, 44b, 44d, 56b'56e ',
72d ... Polysilicon PMOS channel region (fourth layer polysilicon film), 18e, 44e, 56c ', 56f', 72e ... Polysilicon PMO source region (fourth layer polysilicon film), 21 ... N-type silicon substrate, 22 ... P-type well, 23, 23 '... Field oxide film, 24, 24' ... Gate oxide film, 25, 25 '... Spacer insulating film, 26, 26', 31, 68 ... Insulating film, 27, 28, 30 , 59, 70 ... Silicon oxide film, 29, 29 '... Polysilicon PMOS gate insulating film, 32a, 32b ... Polysilicon PMOS gate electrode / interconnection (second layer polysilicon film), 34a, 34b ... Polysilicon PMOS Drain region (third layer polysilicon film), 34c, 34d ... Polysilicon PMOS channel region (third layer poly film) Recon film), 34e ... Polysilicon PMOS source region (third layer polysilicon film), 35 ... Silicide layer, 36 ... Low concentration n-type impurity region, 47 ... Silicon oxide, 50a, 50b ... Gate electrode (second) 52a ... Ground wiring (third layer polysilicon film), 54a, 54b ... Polysilicon PMOS gate electrodes (fourth layer polysilicon film), 56a, 56d ... Polysilicon PMOS drain region ( Fifth layer polysilicon film), 56b, 56e ... Polysilicon PMOS channel region (fifth layer polysilicon film), 56c, 56f ... Polysilicon PMOS source region (fifth layer polysilicon film), 60 ... Tungsten Plugs 61a, 61b ... Fifth layer n-type polysilicon film, 64a, 64b, 71b ... Second layer aluminum Electrode (data line), 65 ... P type silicon substrate, 66 ... N type well, 67 ... N type buried polysilicon, 69 ... Twin well n type well, 13c ... Second layer n type polysilicon film, 73 ... Silicide film, 142a, 142b ... Third layer n-type polysilicon film, 144a, 144c ... Fourth layer n-type low resistance polysilicon film, 144b, 144d ... Fourth layer high resistance polysilicon film, 144e ... Power supply Wiring (fourth layer polysilicon film), 10 ... Active region, 74 ... Photoresist.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 直孝 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 橋本 孝司 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 清水 昭博 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 (72)発明者 石橋 孝一郎 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 佐々木 勝朗 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 下東 勝博 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 武田 英次 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Naotaka Hashimoto 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji City, Tokyo Stock Company Hitachi Central Research Institute (72) Inventor Takashi Hashimoto 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Stock Company Within Hitachi Central Research Laboratory (72) Inventor Akihiro Shimizu 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi Ultra LSI Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Koichiro Ishibashi Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory, 1-chome, 280 (72) Inventor, Katsuro Sasaki, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo, 1-chome, Ltd. 72, Ltd. Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72), Katsuhiro Shimoto, 1 Chome 280 Stock Company Hitachi Central Research Laboratory (72) Inventor Department Eiji Tokyo Kokubunji Higashikoigakubo 1-chome 280 address Co., Ltd. Hitachi, center within the Institute

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基体に駆動用の一対の第1の絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタと、そのゲートがワード線
に繋がる転送用の一対の第2の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタとを有するフリップフロップ回路を構成する
メモリセルが複数設けられ、かつ上記半導体基体に第1
電位配線と第2電位配線とが設けられ、上記メモリセル
が上記第1電位配線と上記第2電位配線とに電気的接続
された半導体記憶装置であって、上記セルにおける上記
ワード線は一対の第1の配線で構成され、上記セルにお
ける上記第1電位配線は一対の第2の配線で構成されて
いることを特徴とする半導体記憶装置。
1. A flip-flop having, on a semiconductor substrate, a pair of first insulated gate field effect transistors for driving and a pair of second insulated gate field effect transistors for transfer whose gates are connected to word lines. A plurality of memory cells forming a circuit are provided, and the semiconductor substrate is provided with a first memory cell.
A semiconductor memory device in which a potential wiring and a second potential wiring are provided, and the memory cell is electrically connected to the first potential wiring and the second potential wiring, and the word line in the cell is a pair. A semiconductor memory device comprising a first wiring, and the first potential wiring in the cell is composed of a pair of second wirings.
【請求項2】上記第1電位配線は電源配線であり、上記
第2電位配線は接地配線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。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first potential wiring is a power source wiring and the second potential wiring is a ground wiring.
【請求項3】上記一対の第1配線は互いに離間して、そ
の長手方向が第1方向に延在し、上記第2電位配線は上
記一対の第1配線を交差して第2方向に延在する第1配
線部と上記第1方向に延在する第2配線部とで構成され
た第3の配線が配置されていることを特徴とする請求項
1記載の半導体記憶装置。
3. The pair of first wirings are separated from each other, and the longitudinal direction thereof extends in the first direction, and the second potential wiring intersects the pair of first wirings and extends in the second direction. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a third wiring formed of an existing first wiring portion and a second wiring portion extending in the first direction.
【請求項4】半導体基体に駆動用の一対の第1の絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタと、そのゲートがワード線
に繋がる転送用の一対の第2の絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタとを有するフリップフロップ回路を構成する
メモリセルが複数設けられ、かつ上記半導体基体に電源
配線と接地配線とが設けられ、上記メモリセルが上記第
1電位配線と上記第2電位配線とに電気的接続された半
導体記憶装置であって、上記セルにおける上記ワード線
は一対のワード線で構成され、それらワード線は半導体
基体主面上において互いに離間して第1方向に沿って延
在し、上記1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲ
ートの長手方向は上記一対のワード線間の半導体基体主
面上において上記第1方向に沿って延在し、上記セルに
おける上記ワード線は一対の第1の配線で構成され、上
記セルにおける上記接地配線は上記一対のワード線間の
半導体基体主面上において上記第1方向に沿って延在し
て成ることを特徴とする半導体記憶装置。
4. A flip-flop having, on a semiconductor substrate, a pair of first insulated gate field effect transistors for driving and a pair of second insulated gate field effect transistors for transfer whose gates are connected to word lines. A semiconductor memory in which a plurality of memory cells forming a circuit are provided, a power supply wiring and a ground wiring are provided in the semiconductor substrate, and the memory cells are electrically connected to the first potential wiring and the second potential wiring. In the device, the word line in the cell is composed of a pair of word lines, and the word lines are spaced apart from each other on the main surface of the semiconductor substrate and extend in the first direction. The longitudinal direction of the gate of the field effect transistor extends along the first direction on the main surface of the semiconductor substrate between the pair of word lines, and the word in the cell Is composed of a pair of first wirings, and the ground wiring in the cell extends along the first direction on the main surface of the semiconductor substrate between the pair of word lines. apparatus.
JP08131624A 1996-05-27 1996-05-27 Semiconductor storage device Expired - Lifetime JP3125858B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08131624A JP3125858B2 (en) 1996-05-27 1996-05-27 Semiconductor storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08131624A JP3125858B2 (en) 1996-05-27 1996-05-27 Semiconductor storage device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1132642A Division JP2892683B2 (en) 1985-12-27 1989-05-29 Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08293562A true JPH08293562A (en) 1996-11-05
JP3125858B2 JP3125858B2 (en) 2001-01-22

Family

ID=15062414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08131624A Expired - Lifetime JP3125858B2 (en) 1996-05-27 1996-05-27 Semiconductor storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3125858B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3125858B2 (en) 2001-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100517099B1 (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method
US6271063B1 (en) Method of making an SRAM cell and structure
US6613634B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor device using oblique ion injection
US5619055A (en) Semiconductor integrated circuit device
US7138685B2 (en) Vertical MOSFET SRAM cell
US5317178A (en) Offset dual gate thin film field effect transistor
JP2000058675A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
KR100306931B1 (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof
JP2892683B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JPH10173073A (en) Sram cell structure and manufacture thereof
JP2550119B2 (en) Semiconductor memory device
JP3125858B2 (en) Semiconductor storage device
US5847434A (en) Semiconductor integrated circuit device and process for manufacturing the same
JP2880452B2 (en) Semiconductor storage device
JP2702999B2 (en) Semiconductor storage device
KR100325464B1 (en) Method of fabricating cmos memory device with self aligned metal plug
JPH1012749A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
KR0180715B1 (en) Semiconductor memory device having flip-flop circuits
KR0180540B1 (en) Semiconductor memory device having flip-flop circuits
JPH0574229B2 (en)
JPH06275796A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2004349718A (en) Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20001010

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071102

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

Year of fee payment: 9