JPH11284081A - 高抵抗負荷スタチック型ramおよびその製造方法 - Google Patents
高抵抗負荷スタチック型ramおよびその製造方法Info
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- JPH11284081A JPH11284081A JP10083182A JP8318298A JPH11284081A JP H11284081 A JPH11284081 A JP H11284081A JP 10083182 A JP10083182 A JP 10083182A JP 8318298 A JP8318298 A JP 8318298A JP H11284081 A JPH11284081 A JP H11284081A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
- H10B10/15—Static random access memory [SRAM] devices comprising a resistor load element
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動トランジスタのゲート電極と転送トラン
ジスタの拡散層を半導体基板と短絡することなく高抵抗
負荷に接続することを可能にした高抵抗負荷スタチック
RAMとその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板1に形成された駆動トランジ
スタのゲート電極4と、転送トランジスタのソース・ド
レインとしての拡散層5と、高抵抗負荷としての高抵抗
膜9を接続する箇所において、拡散層5の高濃度層5a
がゲート電極4の直下にまで延在されており、この延在
された領域を含む領域において高抵抗膜9と拡散層5及
びゲート電極4との電気接続が行われる。ゲート電極4
と拡散層5との間の半導体基板1の表面に低濃度層や基
板導電型領域が露呈されなくなり、拡散層5及びゲート
電極4と半導体基板1との間の短絡が防止される。
ジスタの拡散層を半導体基板と短絡することなく高抵抗
負荷に接続することを可能にした高抵抗負荷スタチック
RAMとその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板1に形成された駆動トランジ
スタのゲート電極4と、転送トランジスタのソース・ド
レインとしての拡散層5と、高抵抗負荷としての高抵抗
膜9を接続する箇所において、拡散層5の高濃度層5a
がゲート電極4の直下にまで延在されており、この延在
された領域を含む領域において高抵抗膜9と拡散層5及
びゲート電極4との電気接続が行われる。ゲート電極4
と拡散層5との間の半導体基板1の表面に低濃度層や基
板導電型領域が露呈されなくなり、拡散層5及びゲート
電極4と半導体基板1との間の短絡が防止される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスタチック型RAM
(以下、SRAMと称する)に関し、特に高抵抗負荷を
有するSRAMにおける、ゲート電極と拡散層との接続
構造を改善したSRAMおよびその製造方法に関する。
(以下、SRAMと称する)に関し、特に高抵抗負荷を
有するSRAMにおける、ゲート電極と拡散層との接続
構造を改善したSRAMおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高抵抗SRAMとして、図4に回路構成
を示すように、2つの駆動用MOSトランジスタTr
1,Tr2と、2つの転送用MOSトランジスタTr
3,Tr4と、2つの高抵抗R1MR2で構成されるも
のがある。また、この高抵抗SRAMの平面レイアウト
を図5に示す。なお、図4と図5では同一符号は同一部
分を示しており、SDは不純物拡散層、G1,G2は駆
動用MOSトランジスタTr1,Tr2のゲート電極、
WLは転送用MOSトランジスタTr3,Tr4の各ゲ
ートで構成されるワード線、R1,R2は高抵抗、RC
Tは前記高抵抗R1,R2と前記不純物拡散層SDとの
コンタクト、VCCは第1電源コンタクト、VSSは第
2電源コンタクトである。
を示すように、2つの駆動用MOSトランジスタTr
1,Tr2と、2つの転送用MOSトランジスタTr
3,Tr4と、2つの高抵抗R1MR2で構成されるも
のがある。また、この高抵抗SRAMの平面レイアウト
を図5に示す。なお、図4と図5では同一符号は同一部
分を示しており、SDは不純物拡散層、G1,G2は駆
動用MOSトランジスタTr1,Tr2のゲート電極、
WLは転送用MOSトランジスタTr3,Tr4の各ゲ
ートで構成されるワード線、R1,R2は高抵抗、RC
Tは前記高抵抗R1,R2と前記不純物拡散層SDとの
コンタクト、VCCは第1電源コンタクト、VSSは第
2電源コンタクトである。
【0003】この高抵抗SRAMでは、駆動用MOSト
ランジスタTr2,Tr1のゲート電極に対して相補的
に接続される転送用MOSトランジスタTr3,Tr4
と高抵抗負荷R1,R2のそれぞれの接続領域Q1,Q
2は、それぞれ合一的に構成されたコンタクト構造とな
っている。例えば、図5にAA線で示すQ1の領域の断
面構造を図6に示す。同図において、p型シリコン基板
1の主面に形成されたフィールド酸化膜2によって素子
領域が画成され、この素子領域の一部に前記転送用MO
SトランジスタTr3及び駆動用MOSトランジスタT
r1の各ソース・ドレインSDとして、高濃度のn+ 拡
散層5aと低濃度のn- 拡散層5bからなる不純物の拡
散層5が形成される。また、前記駆動用MOSトランジ
スタTr2のゲート絶縁膜3及びゲート電極4(G1,
G2)が形成される。さらに、前記ゲート電極4及び拡
散層5を覆うTiからなる導電膜6が形成され、その上
に第1層間絶縁膜7が形成されている。また、この第1
層間絶縁膜7の前記Q1の領域、すなわち前記拡散層5
とゲート電極4の各一部領域の前記導電膜6を露呈する
コンタクトホール8が開口され、このコンタクトホール
8内に前記高抵抗負荷R1としての高抵抗金属からなる
高抵抗膜9が形成されている。その上に第2層間絶縁膜
10が形成されている。
ランジスタTr2,Tr1のゲート電極に対して相補的
に接続される転送用MOSトランジスタTr3,Tr4
と高抵抗負荷R1,R2のそれぞれの接続領域Q1,Q
2は、それぞれ合一的に構成されたコンタクト構造とな
っている。例えば、図5にAA線で示すQ1の領域の断
面構造を図6に示す。同図において、p型シリコン基板
1の主面に形成されたフィールド酸化膜2によって素子
領域が画成され、この素子領域の一部に前記転送用MO
SトランジスタTr3及び駆動用MOSトランジスタT
r1の各ソース・ドレインSDとして、高濃度のn+ 拡
散層5aと低濃度のn- 拡散層5bからなる不純物の拡
散層5が形成される。また、前記駆動用MOSトランジ
スタTr2のゲート絶縁膜3及びゲート電極4(G1,
G2)が形成される。さらに、前記ゲート電極4及び拡
散層5を覆うTiからなる導電膜6が形成され、その上
に第1層間絶縁膜7が形成されている。また、この第1
層間絶縁膜7の前記Q1の領域、すなわち前記拡散層5
とゲート電極4の各一部領域の前記導電膜6を露呈する
コンタクトホール8が開口され、このコンタクトホール
8内に前記高抵抗負荷R1としての高抵抗金属からなる
高抵抗膜9が形成されている。その上に第2層間絶縁膜
10が形成されている。
【0004】図7及び図8は前記SRAMの製造方法を
説明するための、前記領域Q1の部分の断面図である。
先ず、図7(a)のようにp型シリコン基板1の表面に
所要パターンにフィールド酸化膜2を形成し、素子領域
を画成する。次いで、図7(b)のように、前記素子領
域のシリコン基板1の表面に所要の厚さのゲート酸化膜
3を形成した後、ポリシリコンを所要の厚さに成長し、
かつこれをパターニングしてゲート電極4を形成する。
そして、このゲート電極4をマスクとして前記シリコン
基板1の素子領域にリンを注入してn- 拡散層5bを形
成する。次いで、図7(c)のように、全面に酸化膜を
堆積したのち、これを異方性エッチングすることで、前
記ゲート電極4の側壁部にサイドウォール酸化膜11を
形成し、かつ所要領域をレジスト12で覆った上で、前
記サイドウォール酸化膜11をマスクとして前記シリコ
ン基板1の表面にヒ素を注入してn+ 拡散層5aを形成
する。このn+ 拡散層5aは前記n- 拡散層5bと共に
前記ソース・ドレインの各拡散層5を構成することにな
る。しかる後、図7(d)のように、メモリセル領域に
おいて前記サイドウォール酸化膜11のみを除去する。
このとき、サイドウォール酸化膜11の直下のゲート酸
化膜3も同時に除去される。
説明するための、前記領域Q1の部分の断面図である。
先ず、図7(a)のようにp型シリコン基板1の表面に
所要パターンにフィールド酸化膜2を形成し、素子領域
を画成する。次いで、図7(b)のように、前記素子領
域のシリコン基板1の表面に所要の厚さのゲート酸化膜
3を形成した後、ポリシリコンを所要の厚さに成長し、
かつこれをパターニングしてゲート電極4を形成する。
そして、このゲート電極4をマスクとして前記シリコン
基板1の素子領域にリンを注入してn- 拡散層5bを形
成する。次いで、図7(c)のように、全面に酸化膜を
堆積したのち、これを異方性エッチングすることで、前
記ゲート電極4の側壁部にサイドウォール酸化膜11を
形成し、かつ所要領域をレジスト12で覆った上で、前
記サイドウォール酸化膜11をマスクとして前記シリコ
ン基板1の表面にヒ素を注入してn+ 拡散層5aを形成
する。このn+ 拡散層5aは前記n- 拡散層5bと共に
前記ソース・ドレインの各拡散層5を構成することにな
る。しかる後、図7(d)のように、メモリセル領域に
おいて前記サイドウォール酸化膜11のみを除去する。
このとき、サイドウォール酸化膜11の直下のゲート酸
化膜3も同時に除去される。
【0005】次いで、図8(a)のように、表面が露出
しているシリコン基板1、ゲート電極4の露呈面にTi
を形成して導電膜6を形成する。この導電膜6により、
前記n+ 拡散層5aとゲート電極4とが電気接続され
る。そして、図8(b)のように、シリコン基板1の全
面を覆うようにBPSG等の第1の層間絶縁膜7を形成
する。そして、前記n+ 拡散層5aとゲート電極4にま
たがる領域Q1,Q2にコンタクトホール8を開口す
る。続いて、図8(c)のように、前記コンタクトホー
ル8内に選択的に高抵抗膜9を形成し、高抵抗負荷R
1,R2を形成する。その後、BPSG等の第2の層間
絶縁膜10を形成することで、図6の構成が完成され
る。
しているシリコン基板1、ゲート電極4の露呈面にTi
を形成して導電膜6を形成する。この導電膜6により、
前記n+ 拡散層5aとゲート電極4とが電気接続され
る。そして、図8(b)のように、シリコン基板1の全
面を覆うようにBPSG等の第1の層間絶縁膜7を形成
する。そして、前記n+ 拡散層5aとゲート電極4にま
たがる領域Q1,Q2にコンタクトホール8を開口す
る。続いて、図8(c)のように、前記コンタクトホー
ル8内に選択的に高抵抗膜9を形成し、高抵抗負荷R
1,R2を形成する。その後、BPSG等の第2の層間
絶縁膜10を形成することで、図6の構成が完成され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来のSRAMで
は、サイドウォール酸化膜11を除去する際にゲート電
極4の側壁部が若干後退されるため、図9に示すよう
に、n- 拡散層5bとゲート電極4の重ならない部分X
が発生し、この部分Xにおいて前記シリコン基板1のp
型表面が露呈されてしまう。このため、この表面上に形
成される導電膜6によって、拡散層5及びゲート電極4
とシリコン基板1の表面が導通されてしまい、特に拡散
層5から導電膜6を介してシリコン基板1へと電流が流
れてしまい、SRAMとしての動作が行えなくなること
が生じるという問題がある。
は、サイドウォール酸化膜11を除去する際にゲート電
極4の側壁部が若干後退されるため、図9に示すよう
に、n- 拡散層5bとゲート電極4の重ならない部分X
が発生し、この部分Xにおいて前記シリコン基板1のp
型表面が露呈されてしまう。このため、この表面上に形
成される導電膜6によって、拡散層5及びゲート電極4
とシリコン基板1の表面が導通されてしまい、特に拡散
層5から導電膜6を介してシリコン基板1へと電流が流
れてしまい、SRAMとしての動作が行えなくなること
が生じるという問題がある。
【0007】本発明の目的は、拡散層及びゲート電極と
半導体基板を短絡することなく、駆動トランジスタのゲ
ート電極と拡散層との接続抵抗の低減化を可能にしたS
RAMとその製造方法を提供することにある。
半導体基板を短絡することなく、駆動トランジスタのゲ
ート電極と拡散層との接続抵抗の低減化を可能にしたS
RAMとその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板に
形成された駆動用及び転送用の各MOSトランジスタ
と、前記MOSトランジスタのゲート電極及びソース・
ドレインの拡散層にそれぞれ電気接続される高抵抗膜と
を備える高抵抗負荷SRAMにおいて、前記拡散層の高
濃度層が前記ゲート電極の直下にまで延在されており、
この延在された領域を含む領域において前記高抵抗膜と
前記拡散層及びゲート電極との電気接続が行われている
ことを特徴としている。この場合、前記拡散層が形成さ
れた半導体基板の表面から前記ゲート電極の表面上にわ
たって導電膜が形成されており、この導電膜により前記
拡散層とゲート電極とが電気接続され、かつ前記高抵抗
膜は前記導電膜の表面上に形成された構成とする。
形成された駆動用及び転送用の各MOSトランジスタ
と、前記MOSトランジスタのゲート電極及びソース・
ドレインの拡散層にそれぞれ電気接続される高抵抗膜と
を備える高抵抗負荷SRAMにおいて、前記拡散層の高
濃度層が前記ゲート電極の直下にまで延在されており、
この延在された領域を含む領域において前記高抵抗膜と
前記拡散層及びゲート電極との電気接続が行われている
ことを特徴としている。この場合、前記拡散層が形成さ
れた半導体基板の表面から前記ゲート電極の表面上にわ
たって導電膜が形成されており、この導電膜により前記
拡散層とゲート電極とが電気接続され、かつ前記高抵抗
膜は前記導電膜の表面上に形成された構成とする。
【0009】また、本発明の製造方法は、半導体基板に
駆動用及び転送用の各MOSトランジスタの各ゲート電
極を形成する工程と、前記ゲート電極を利用して前記半
導体基板に前記各トランジスタのソース・ドレインとし
ての拡散層を形成する工程と、前記ゲート電極の側面に
サイドウォールを形成する工程と、前記サイドウォール
のうち任意のものを除去する工程と、前記ゲート電極と
前記拡散層にわたる導電膜を形成する工程と、前記ゲー
ト電極と拡散層のそれぞれに電気接続される高抵抗膜を
形成する工程とを備え、かつ、前記高抵抗膜の直下の領
域において前記拡散層を構成する高濃度層の一部を前記
ゲート電極の直下にまで延在させる工程を含むことを特
徴とする。この高濃度層の一部をゲート電極の直下にま
で延在させる工程としては、前記半導体基板の表面と垂
直な方向に傾斜した方向から不純物をイオン注入する工
程、あるいは、前記ゲート電極をマスクとして前記半導
体基板に対して不純物をイオン注入した後、熱処理して
前記不純物を前記ゲート電極の直下にまで拡散させる工
程が用いられる。
駆動用及び転送用の各MOSトランジスタの各ゲート電
極を形成する工程と、前記ゲート電極を利用して前記半
導体基板に前記各トランジスタのソース・ドレインとし
ての拡散層を形成する工程と、前記ゲート電極の側面に
サイドウォールを形成する工程と、前記サイドウォール
のうち任意のものを除去する工程と、前記ゲート電極と
前記拡散層にわたる導電膜を形成する工程と、前記ゲー
ト電極と拡散層のそれぞれに電気接続される高抵抗膜を
形成する工程とを備え、かつ、前記高抵抗膜の直下の領
域において前記拡散層を構成する高濃度層の一部を前記
ゲート電極の直下にまで延在させる工程を含むことを特
徴とする。この高濃度層の一部をゲート電極の直下にま
で延在させる工程としては、前記半導体基板の表面と垂
直な方向に傾斜した方向から不純物をイオン注入する工
程、あるいは、前記ゲート電極をマスクとして前記半導
体基板に対して不純物をイオン注入した後、熱処理して
前記不純物を前記ゲート電極の直下にまで拡散させる工
程が用いられる。
【0010】本発明では、拡散層を構成する高濃度層の
一部がゲート電極の直下にまで延在されるため、拡散層
とゲート電極との間の半導体基板の表面に基板の導電型
領域が露呈されることが防止される。このため、拡散層
からゲート電極にわたって高抵抗膜を形成した場合にお
いても、高抵抗膜やその下地の導電膜が低濃度層や基板
の導電型領域に接触されることはなく、拡散層と高抵抗
膜との接続抵抗が増大されることはなく、また高抵抗膜
や下地の導電膜を介して高濃度層やゲート電極が半導体
基板に短絡されることが防止される。
一部がゲート電極の直下にまで延在されるため、拡散層
とゲート電極との間の半導体基板の表面に基板の導電型
領域が露呈されることが防止される。このため、拡散層
からゲート電極にわたって高抵抗膜を形成した場合にお
いても、高抵抗膜やその下地の導電膜が低濃度層や基板
の導電型領域に接触されることはなく、拡散層と高抵抗
膜との接続抵抗が増大されることはなく、また高抵抗膜
や下地の導電膜を介して高濃度層やゲート電極が半導体
基板に短絡されることが防止される。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明のSRAMの要部の断
面図であり、図6に示した従来構成と同様に、図4の回
路及び図5の平面レイアウトのQ1の部分の断面図であ
る。図1において、p型シリコン基板1の主面に形成さ
れたフィールド酸化膜2によって素子領域が画成され、
この素子領域の一部に前記転送用MOSトランジスタT
r3及び駆動用MOSトランジスタTr1の各ソース・
ドレインSDとしての不純物の拡散層5が形成される。
また、前記駆動用MOSトランジスタTr2のゲート絶
縁膜3及びゲート電極4(G2)が形成される。ここ
で、前記拡散層5は高濃度のn+ 拡散層5aと低濃度の
n- 拡散層5bとで構成されているが、さらに前記n-
拡散層5bを包含して前記ゲート電極4の直下領域まで
延在されるn+ 拡散層5cが形成されている。また、前
記ゲート電極4及び拡散層5を覆うTiからなる導電膜
6が形成され、その上に第1層間絶縁膜7が形成されて
いる。また、この第1層間絶縁膜7には、前記Q1の領
域、すなわち前記拡散層5とゲート電極4が重ねられた
領域において前記導電膜6を露呈するコンタクトホール
8が開口され、このコンタクトホール8内に前記高抵抗
負荷R1としての高抵抗材料からなる高抵抗膜9が形成
されている。その上に第2層間絶縁膜10が形成されて
いる。
参照して説明する。図1は本発明のSRAMの要部の断
面図であり、図6に示した従来構成と同様に、図4の回
路及び図5の平面レイアウトのQ1の部分の断面図であ
る。図1において、p型シリコン基板1の主面に形成さ
れたフィールド酸化膜2によって素子領域が画成され、
この素子領域の一部に前記転送用MOSトランジスタT
r3及び駆動用MOSトランジスタTr1の各ソース・
ドレインSDとしての不純物の拡散層5が形成される。
また、前記駆動用MOSトランジスタTr2のゲート絶
縁膜3及びゲート電極4(G2)が形成される。ここ
で、前記拡散層5は高濃度のn+ 拡散層5aと低濃度の
n- 拡散層5bとで構成されているが、さらに前記n-
拡散層5bを包含して前記ゲート電極4の直下領域まで
延在されるn+ 拡散層5cが形成されている。また、前
記ゲート電極4及び拡散層5を覆うTiからなる導電膜
6が形成され、その上に第1層間絶縁膜7が形成されて
いる。また、この第1層間絶縁膜7には、前記Q1の領
域、すなわち前記拡散層5とゲート電極4が重ねられた
領域において前記導電膜6を露呈するコンタクトホール
8が開口され、このコンタクトホール8内に前記高抵抗
負荷R1としての高抵抗材料からなる高抵抗膜9が形成
されている。その上に第2層間絶縁膜10が形成されて
いる。
【0012】図2及び図3は前記SRAMの製造方法を
説明するための、前記領域Q1の部分の断面図である。
先ず、図2(a)のようにp型シリコン基板1の表面に
所要パターンに4000Åのフィールド酸化膜2を形成
し、素子領域を画成する。次いで、図2(b)のよう
に、前記素子領域のシリコン基板1の表面に厚さ90Å
のゲート酸化膜3を形成した後、ポリシリコンを厚さ2
000Åに成長し、かつこれをパターニングしてゲート
電極4を形成する。そして、このゲート電極4をマスク
として前記シリコン基板1の素子領域にリンを50Ke
V,1E13cm-2で注入してn- 拡散層5bを形成す
る。次いで、図2(c)のように、全面に1500Å程
度に酸化膜を堆積したのち、これを異方性エッチングす
ることで、前記ゲート電極4の側壁部にサイドウォール
酸化膜11を形成する。次いで、前記サイドウォール酸
化膜11をマスクとして前記シリコン基板1の表面にヒ
素を40KeV,4E15cm-2で注入してn+ 拡散層
5aを形成する。このn+ 拡散層5aは前記n- 拡散層
5bと共に前記ソース・ドレインの各拡散層5を構成す
ることになる。しかる後、図2(d)のように、SRA
Mのメモリセル領域の前記サイドウォール酸化膜11の
みを除去する。このとき、所望の部分はマスクで覆って
おき、サイドウォール酸化膜は除去しない。このサイド
ウォール酸化膜11の除去により、その直下のゲート酸
化膜3も同時に除去される。
説明するための、前記領域Q1の部分の断面図である。
先ず、図2(a)のようにp型シリコン基板1の表面に
所要パターンに4000Åのフィールド酸化膜2を形成
し、素子領域を画成する。次いで、図2(b)のよう
に、前記素子領域のシリコン基板1の表面に厚さ90Å
のゲート酸化膜3を形成した後、ポリシリコンを厚さ2
000Åに成長し、かつこれをパターニングしてゲート
電極4を形成する。そして、このゲート電極4をマスク
として前記シリコン基板1の素子領域にリンを50Ke
V,1E13cm-2で注入してn- 拡散層5bを形成す
る。次いで、図2(c)のように、全面に1500Å程
度に酸化膜を堆積したのち、これを異方性エッチングす
ることで、前記ゲート電極4の側壁部にサイドウォール
酸化膜11を形成する。次いで、前記サイドウォール酸
化膜11をマスクとして前記シリコン基板1の表面にヒ
素を40KeV,4E15cm-2で注入してn+ 拡散層
5aを形成する。このn+ 拡散層5aは前記n- 拡散層
5bと共に前記ソース・ドレインの各拡散層5を構成す
ることになる。しかる後、図2(d)のように、SRA
Mのメモリセル領域の前記サイドウォール酸化膜11の
みを除去する。このとき、所望の部分はマスクで覆って
おき、サイドウォール酸化膜は除去しない。このサイド
ウォール酸化膜11の除去により、その直下のゲート酸
化膜3も同時に除去される。
【0013】次いで、図3(a)のように、前記マスク
をそのまま利用してメモリセル領域に対して、シリコン
基板1の表面に対して垂線方向に30°の角度からリン
を70KeV,4E15cm-2で注入する。これによ
り、ゲート電極4の直下にまでリンが注入され、前記n
- 拡散層5bを包含してゲート電極4の直下にまで延在
されるn+ 拡散層5cが形成され、このn+ 拡散層5c
を含んで前記拡散層5が形成されることになる。しかる
後、シリコン基板1、ゲート電極4の各表面を露呈させ
る処理を行い、かつその露呈面に200Åの厚さのTi
を形成して導電膜6を形成する。この導電膜6により、
前記n+ 拡散層5aとゲート電極4とが電気接続され
る。そして、図3(b)のように、シリコン基板1の全
面を覆うように厚さ3000ÅのBPSGの第1の層間
絶縁膜7を形成する。さらに、前記n+ 拡散層5aとゲ
ート電極4にまたがる領域Q1,Q2にコンタクトホー
ル8を開口する。続いて、図3(c)のように、前記コ
ンタクトホール8を含む全面に厚さ500ÅのSIPO
Sからなる高抵抗膜を形成し、かつこれをパターン形成
することで、前記コンタクトホール内に選択的に高抵抗
膜9を形成し、高抵抗負荷R1,R2を形成する。その
後、厚さ4000ÅのBPSGの第2の層間絶縁膜10
を形成することで、図1の構成が完成される。
をそのまま利用してメモリセル領域に対して、シリコン
基板1の表面に対して垂線方向に30°の角度からリン
を70KeV,4E15cm-2で注入する。これによ
り、ゲート電極4の直下にまでリンが注入され、前記n
- 拡散層5bを包含してゲート電極4の直下にまで延在
されるn+ 拡散層5cが形成され、このn+ 拡散層5c
を含んで前記拡散層5が形成されることになる。しかる
後、シリコン基板1、ゲート電極4の各表面を露呈させ
る処理を行い、かつその露呈面に200Åの厚さのTi
を形成して導電膜6を形成する。この導電膜6により、
前記n+ 拡散層5aとゲート電極4とが電気接続され
る。そして、図3(b)のように、シリコン基板1の全
面を覆うように厚さ3000ÅのBPSGの第1の層間
絶縁膜7を形成する。さらに、前記n+ 拡散層5aとゲ
ート電極4にまたがる領域Q1,Q2にコンタクトホー
ル8を開口する。続いて、図3(c)のように、前記コ
ンタクトホール8を含む全面に厚さ500ÅのSIPO
Sからなる高抵抗膜を形成し、かつこれをパターン形成
することで、前記コンタクトホール内に選択的に高抵抗
膜9を形成し、高抵抗負荷R1,R2を形成する。その
後、厚さ4000ÅのBPSGの第2の層間絶縁膜10
を形成することで、図1の構成が完成される。
【0014】このように、この実施形態のSRAMで
は、駆動トランジスタ及び転送トランジスタの各ソース
・ドレインを構成する拡散層5は、ゲート電極4の直下
の領域にまでn+ 拡散層5a,5cが延在された構成と
されており、ゲート電極4と拡散層5との間のシリコン
基板1の表面にp型面が露呈されることはない。そのた
め、拡散層5の表面からゲート電極4の表面にわたって
形成される導電膜6が、シリコン基板1の表面において
p型面に接触されることはなくなり、導電膜6を介して
拡散層5とゲート電極4がシリコン基板1に短絡される
ことはなく、信頼性の高い高抵抗負荷のSRAMを得る
ことができる。
は、駆動トランジスタ及び転送トランジスタの各ソース
・ドレインを構成する拡散層5は、ゲート電極4の直下
の領域にまでn+ 拡散層5a,5cが延在された構成と
されており、ゲート電極4と拡散層5との間のシリコン
基板1の表面にp型面が露呈されることはない。そのた
め、拡散層5の表面からゲート電極4の表面にわたって
形成される導電膜6が、シリコン基板1の表面において
p型面に接触されることはなくなり、導電膜6を介して
拡散層5とゲート電極4がシリコン基板1に短絡される
ことはなく、信頼性の高い高抵抗負荷のSRAMを得る
ことができる。
【0015】ここで、前記第1の実施形態では、ゲート
電極4の直下領域にまでn+ 拡散層5a,5cを延在さ
せるために、シリコン基板1に対して斜め方向からイオ
ン注入を行う技術を用いているが、イオン注入自体はシ
リコン基板1の表面に対して垂直方向から行い、その後
の熱処理によって不純物をゲート電極4の直下領域にま
で拡散させるようにしてもよい。例えば、図2(d)の
工程において、サイドウォール酸化膜11とその直下の
ゲート酸化膜3を除去した後に、シリコン基板1の表面
に対して垂直方向から例えば40keV,7E15cm
-2でリン注入を行う。そして、窒素雰囲気中で850℃
の熱処理を10分間行うことで、ゲート電極4の直下に
n+ 拡散層5cを形成することが可能となる。なお、こ
の第2の実施形態では、斜め方向からのイオン注入が不
要になり、製造を容易に行うことができる反面、高温の
熱処理が必要であるため、他の回路素子の拡散層に与え
る影響を考慮する必要がある。
電極4の直下領域にまでn+ 拡散層5a,5cを延在さ
せるために、シリコン基板1に対して斜め方向からイオ
ン注入を行う技術を用いているが、イオン注入自体はシ
リコン基板1の表面に対して垂直方向から行い、その後
の熱処理によって不純物をゲート電極4の直下領域にま
で拡散させるようにしてもよい。例えば、図2(d)の
工程において、サイドウォール酸化膜11とその直下の
ゲート酸化膜3を除去した後に、シリコン基板1の表面
に対して垂直方向から例えば40keV,7E15cm
-2でリン注入を行う。そして、窒素雰囲気中で850℃
の熱処理を10分間行うことで、ゲート電極4の直下に
n+ 拡散層5cを形成することが可能となる。なお、こ
の第2の実施形態では、斜め方向からのイオン注入が不
要になり、製造を容易に行うことができる反面、高温の
熱処理が必要であるため、他の回路素子の拡散層に与え
る影響を考慮する必要がある。
【0016】なお、本発明は前記した回路構成、あるい
は平面レイアウト構成のSRAMに限られるものではな
く、メモリセルを構成するトランジスタのゲート電極と
拡散層との接続領域に高抵抗負荷を構成する高抵抗膜を
接触状態に形成する構成を含むSRAMであれば、本発
明を同様に適用することが可能である。
は平面レイアウト構成のSRAMに限られるものではな
く、メモリセルを構成するトランジスタのゲート電極と
拡散層との接続領域に高抵抗負荷を構成する高抵抗膜を
接触状態に形成する構成を含むSRAMであれば、本発
明を同様に適用することが可能である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、駆動用及
び転送用の各MOSトランジスタのソース・ドレインと
して機能する拡散層を構成する高濃度層の一部が、前記
各トランジスタのゲート電極の直下にまで延在されてい
ため、拡散層とゲート電極との間の半導体基板の表面に
基板の導電型領域が露呈されることが防止される。この
ため、拡散層からゲート電極にわたって高抵抗膜を形成
した場合においても、高抵抗膜やその下地の導電膜が基
板の導電型領域に接触されることはなく、高濃度層やゲ
ート電極が半導体基板に短絡されることが防止される。
これにより、安定動作を確保し、かつ高信頼度の高抵抗
負荷SRAMを得ることができる。
び転送用の各MOSトランジスタのソース・ドレインと
して機能する拡散層を構成する高濃度層の一部が、前記
各トランジスタのゲート電極の直下にまで延在されてい
ため、拡散層とゲート電極との間の半導体基板の表面に
基板の導電型領域が露呈されることが防止される。この
ため、拡散層からゲート電極にわたって高抵抗膜を形成
した場合においても、高抵抗膜やその下地の導電膜が基
板の導電型領域に接触されることはなく、高濃度層やゲ
ート電極が半導体基板に短絡されることが防止される。
これにより、安定動作を確保し、かつ高信頼度の高抵抗
負荷SRAMを得ることができる。
【図1】本発明の高抵抗負荷SRAMの要部(図5AA
線)の断面図である。
線)の断面図である。
【図2】図1の構成の製造方法を工程順に示す断面図の
その1である。
その1である。
【図3】図1の構成の製造方法を工程順に示す断面図の
その2である。
その2である。
【図4】本発明の対象となるSRAMの回路図である。
【図5】図4のSRAMの平面レイアウト図である。
【図6】従来の高抵抗負荷SRAMの一部(図5AA
線)の断面図である。
線)の断面図である。
【図7】図6の構成の製造方法を工程順に示す断面図の
その1である。
その1である。
【図8】図6の構成の製造方法を工程順に示す断面図の
その2である。
その2である。
【図9】従来のSRAMの問題点を説明するための断面
図である。
図である。
1 p型シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート酸化膜 4 ゲート電極 5 拡散層(ソース・ドレイン拡散層) 5a n+ 拡散層 5b n- 拡散層 5c n+ 拡散層 6 導電膜 7 第1層間絶縁膜 8 コンタクトホール 9 高抵抗膜 10 第2層間絶縁膜 11 サイドウォール酸化膜 12 レジスト
Claims (6)
- 【請求項1】 半導体基板に形成された駆動用及び転送
用の各MOSトランジスタと、前記MOSトランジスタ
のゲート電極及びソース・ドレインの拡散層にそれぞれ
電気接続される高抵抗膜とを備える高抵抗負荷スタチッ
ク型RAM(以下、高抵抗負荷SRAMと称する)にお
いて、前記拡散層の高濃度層が前記ゲート電極の直下に
まで延在されており、この延在された領域を含む領域に
おいて前記高抵抗膜と前記拡散層及びゲート電極との電
気接続が行われていることを特徴とする高抵抗負荷SR
AM。 - 【請求項2】 前記拡散層が形成された半導体基板の表
面から前記ゲート電極の表面上にわたって導電膜が形成
され、前記導電膜により前記拡散層とゲート電極とが電
気接続され、前記高抵抗膜は前記導電膜の表面上に形成
されている請求項1に記載の高抵抗負荷SRAM。 - 【請求項3】 半導体基板に駆動用及び転送用の各MO
Sトランジスタの各ゲート電極を形成する工程と、前記
ゲート電極を利用して前記半導体基板に前記各トランジ
スタのソース・ドレインとしての拡散層を形成する工程
と、前記ゲート電極と拡散層のそれぞれに電気接続され
る高抵抗膜を形成する工程とを備える高抵抗SRAMの
製造方法において、前記高抵抗膜の直下の領域において
前記拡散層を構成する高濃度層の一部を前記ゲート電極
の直下にまで延在させる工程を含むことを特徴とする高
抵抗負荷SRAMの製造方法。 - 【請求項4】 前記高濃度層の一部をゲート電極の直下
にまで延在させる工程は、前記半導体基板の表面と垂直
な方向に傾斜した方向から不純物をイオン注入する工程
である請求項3に記載の高抵抗負荷SRAMの製造方
法。 - 【請求項5】 前記高濃度層の一部をゲート電極の直下
にまで延在させる工程は、前記ゲート電極をマスクとし
て前記半導体基板に対して不純物をイオン注入した後、
熱処理して前記不純物を前記ゲート電極の直下にまで拡
散させる工程である請求項3に記載の高抵抗負荷SRA
Mの製造方法。 - 【請求項6】 半導体基板に駆動用及び転送用の各MO
Sトランジスタの各ゲート電極を形成する工程と、前記
ゲート電極を利用して前記半導体基板に前記各トランジ
スタのソース・ドレインとしての拡散層を形成する工程
と、前記拡散層と前記ゲート電極にわたる導電膜を形成
する工程と、前記導電膜の表面に高抵抗膜を形成する工
程とを備える請求項3に記載の高抵抗負荷SRAMの製
造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08318298A JP3183249B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 高抵抗負荷スタチック型ramの製造方法 |
KR1019990011094A KR19990078422A (ko) | 1998-03-30 | 1999-03-30 | 고저항부하스태틱형ram및그제조방법 |
US09/280,703 US20020028545A1 (en) | 1998-03-30 | 1999-03-30 | Highly resistive static random access memory and method of fabricating the same |
CN99105571A CN1231515A (zh) | 1998-03-30 | 1999-03-30 | 高电阻负载静态型ram及其制造方法 |
TW088104991A TW448447B (en) | 1998-03-30 | 1999-03-30 | High resistive load SRAM and method of its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08318298A JP3183249B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 高抵抗負荷スタチック型ramの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11284081A true JPH11284081A (ja) | 1999-10-15 |
JP3183249B2 JP3183249B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=13795177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08318298A Expired - Fee Related JP3183249B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 高抵抗負荷スタチック型ramの製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP3183249B2 (ja) |
KR (1) | KR19990078422A (ja) |
CN (1) | CN1231515A (ja) |
TW (1) | TW448447B (ja) |
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---|---|---|---|---|
KR100657142B1 (ko) | 2005-06-03 | 2006-12-13 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 이미지센서의 픽셀 쉬링크를 위한 콘택 구조 및 그 제조방법 |
CN103730468B (zh) * | 2012-10-16 | 2017-12-01 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及其形成方法、sram存储单元、sram存储器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4784965A (en) * | 1986-11-04 | 1988-11-15 | Intel Corporation | Source drain doping technique |
US5491099A (en) * | 1994-08-29 | 1996-02-13 | United Microelectronics Corporation | Method of making silicided LDD with recess in semiconductor substrate |
DE69625747T2 (de) * | 1995-06-19 | 2003-10-23 | Interuniversitair Micro-Electronica Centrum Vzw, Leuven-Heverlee | Ätzverfahren für CoSi2-Schichten und Verfahren zur Herstellung von Schottky-Barrieren Detektoren unter Verwendung desselben |
US5595919A (en) * | 1996-02-20 | 1997-01-21 | Chartered Semiconductor Manufacturing Pte Ltd. | Method of making self-aligned halo process for reducing junction capacitance |
US5998272A (en) * | 1996-11-12 | 1999-12-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Silicidation and deep source-drain formation prior to source-drain extension formation |
US6063680A (en) * | 1998-02-19 | 2000-05-16 | Texas Instruments - Acer Incorporated | MOSFETS with a recessed self-aligned silicide contact and an extended source/drain junction |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08318298A patent/JP3183249B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-30 CN CN99105571A patent/CN1231515A/zh active Pending
- 1999-03-30 US US09/280,703 patent/US20020028545A1/en not_active Abandoned
- 1999-03-30 KR KR1019990011094A patent/KR19990078422A/ko active IP Right Grant
- 1999-03-30 TW TW088104991A patent/TW448447B/zh not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
---|---|
TW448447B (en) | 2001-08-01 |
JP3183249B2 (ja) | 2001-07-09 |
KR19990078422A (ko) | 1999-10-25 |
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CN1231515A (zh) | 1999-10-13 |
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