JPS616855A - 相補型mos半導体装置 - Google Patents

相補型mos半導体装置

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JPS616855A
JPS616855A JP59126786A JP12678684A JPS616855A JP S616855 A JPS616855 A JP S616855A JP 59126786 A JP59126786 A JP 59126786A JP 12678684 A JP12678684 A JP 12678684A JP S616855 A JPS616855 A JP S616855A
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
layer
silicon layer
type
impurity diffusion
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JP59126786A
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English (en)
Inventor
Yoshitake Tsuruoka
鶴岡 義丈
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は相補型MOS牛導体装置(以下CMOS半導体
装置と記す)に関し、特に0MOS記憶装置において集
積度を大幅に向上させることができる構造に関する。
(従来の技術) CMOSメモリのメモリセルは一般的に第2図に示すよ
うに、2組のCMOSインバータ回路および2つのデー
タ転送用トランジスタQiQ4よ多構成されており、1
つのインバータ回路の出力はもう1つのインバータ回路
の入力となシ、これによりデータ転送用トランジスタを
通してビット線102よシ転送されるデータを保持する
ことができる。
ここでN型の駆動用トランジスタQN1とP型の負荷用
トランジスタQP1のドレイン同志の接続および駆動用
トランジスタQN2と負荷用トランジスタQP2のドレ
イン同志の接続はドレインを形成する不純物拡散層の導
電型が異なっているため、従来は金属配線層(通常はA
l)を介して行なわなければならなかった。
第3図は従来の製造法で設計されたCMOSメモリのメ
モリセルの一例の構成を示す模式図である。通常ビット
線204と前記ドレイン同志を接続する金属配線206
とは同一層で形成されているため、メモリセルの面積を
縮少する際の障害となっていた。また、集積度の向上に
従う素子寸法の微細化により多結晶シリコン配IwNI
Iの抵抗の増加は非常に大きなものとなシメモリ回路全
体の電気的特性を悪化させる原因となっている。特に第
3図中に示したワード選択線203は通常多結晶シリコ
ン層で形成されているため、微細化に伴う抵抗増加の影
響が大きく、ワード選択−での遅延時間により、メモリ
回路全体のアクセス時間が制限される様になっている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、上記従来のCMOS#−導体装置の問
題点であったCMOSインバータ回路のドレイン同志の
接続のように異なる4電型の配線層の接続にあたシ従来
行っていた金属配線を不要とし、また、素子寸法の微細
化による多結晶シリコン配線層の抵抗増加を防ぎ、特に
、0MOS記憶装置でのチップサイズの減少と特性の向
上を可能とする相補型MOS半導体装置を提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段) 本発明の第1の発明の相補型MOS半導体装置は、少な
くとも2層以上の多結晶シリコン配線層を有し、第一層
目の多結晶シリコンl−と第二層目の多結晶シリコン層
は互いに異なった導電型を有し、該第一層目の多結晶シ
リコン層はその表面がシリサイド化されており、第一層
目の多結晶シリコン層と第二層目の多結晶シリコン層は
該シリサイド層によ多接続されており、また同一導電型
の多結晶シリコン層と不純物拡散層とは埋め込みコンタ
クトによ多接続されることによ多構成される。
また、本発明の第2の発明の相補型MOS半導体装置は
、少なくとも2層以上の多結晶シリコン配線層を有し、
第一層目の多結晶シリコン層と第2層目の多結晶シリコ
ン層は互いに異なった24電型を有し、該第一層目の多
結晶シリコンjfIiはその表面がシリティド化されて
おり、第一層目の多結晶シリコン層と第二j−目の多結
晶シリコン層は該シリサイド層によ多接続されており、
また同一導電型の多結晶シリコン層と不純物拡散層とは
埋め込みコンタクトによ多接続されている配線構造を有
するセルをマトリクス状に配置し、表面がシリサイド化
さ扛たワード選択線と金属配線よりなるビット線、接地
電位線を配置し、相補型MOSメモリセルマトリックス
を形成することによ多構成される。
(実施例) 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
第1図(5)〜割は本発明の一実施例及びその製造方法
を説明するために工程順に示した模式図である。本実施
例ではN型半導体基板上にP型のウェルを持つ0MOS
構造のメモリセルを例にして説明する。
が形成される領域にボロン等のP型不純物をイオン打込
み法あるいは拡散等の方法を用いて約5μmの深さに導
入しPウェルを形成する。続いてP型およびN型の不純
物拡散層となる領域302,302’を形成するため、
選択酸化法等を用いて不純物拡散層形成領域3o2,3
o2パ以外の領域に約1μmの厚さの酸化膜を成長させ
る。
次に、第1図(B)に示すように、500A程度のゲー
ト酸化膜を厚い酸化膜が形成されていない領域に形成す
る。次いで、第1層目の多結晶シリコ、ン層を不純物拡
散層と接続するための埋込みコンタクトを形成する。本
実施例では一層目の多結晶シリコン層はN型とするため
N+拡散層が形成される領域に埋め込みコンタクト30
3を開孔する。
次いで一層目の多結晶シリコン層をCVD法等により約
05μm厚さに成長した後表面からリンを拡散しN型と
する。このとき同時に埋め込みコンタクト開孔部にも不
純物が拡散されるようにしておけばN型拡散層と第二層
目の多結晶シリコンはオーミックに接続きれることにな
る。次に、第−l曽目の多結晶シリコン層にMo等の金
属を02μm程度の厚さに蒸着し熱処理する。しかると
きは多結晶シリコン上のMoはシリサイド化され、酸化
膜上はシリサイド化されないので容易にエツチングによ
りバターニングすることができ、これによfiNチャネ
ルトランジスタのゲート及び配線部分304等を形成す
る、その後厚い酸化膜、ゲートをマスクとしてNチャン
ネルソース・ドレイン領域にN型不純物(例えばAs)
iイオン打ち込み法により約0.5μmの深さに導入す
る。
次に、第1図(qに示すように、第1図(B)の場合と
同様な方法によj5P型拡散層上にも埋め込みコンタク
)305を開孔し、P型多結晶シリコン層306の形成
及びパターニング、P型不純物(例えばホウ素)の導入
を行う。ここで、N型の第一1目多結晶シリコン表面に
形成されたシリサイド上に絶縁層が存在しないようにし
ておけば、第一層目の多結晶シリコン層と第二層目の多
結晶シリコンは互いにオーミック接続がとれる。
次に、第1図(0に示すように、1−聞納縁膜として例
えばSin、をCVD法等で1μm厚さに成長し、その
彼ピット線と接地電位線との接続部にコンタクトホール
307を開孔後アルミニウム配線層を1μmの厚さに真
空蒸着法等を用いて成長し、その後パターニングを行な
いピット線309と接地電位線308を形成する。
以上説明したように、本実施例によれば従来0MOS構
造で必要でらっfcPチャンネルトランジスタとNチャ
ンネルトランジスタのドレイン同志を接続するだめの金
属配線はシリサイド1−を介して多結晶シリコン1−を
接続することにょシネ要□なものとすることができ、こ
れにょシメモリセルのサイズを大幅に縮小することがで
き、また、同時にワード選択線の表面がシリサイド化さ
れているためワード選択線の抵抗値はシリサイド化され
ていない場合に比べ約1桁減少するためワード選択線で
の遅延時間を小さなものとすることができる。
なお、本実施例ではN型半導体基板上にPウェルを形成
し、また第一層目の多結晶シリコン層をN型に第二層目
の多結晶シリコン層をP型としたが、P型基板上にNウ
ェルを形成した場合、あるいは第−l−目の多結晶シリ
コン層をP型に、第二層目の多結晶シリコン層をN型と
した場合匹おいても本発明を適用することにょ夛同様な
効果が得られる。
(発明の効果) 以上説明したとおシ、本発明によれば2#以上の多結晶
シリコン配線j@を有し、しかも異なる導電型の配線層
であっても金属配線にょシ特別式接続する必要をなくし
、素子寸法の微細化による多結晶シリコン配線層の抵抗
増加を防ぐことができ相補型MOS半導体装置のチップ
サイズの減/j%と特性の向上を可能にすることができ
る。特にCMOS記憶装置に適用すると効果が太きい。
【図面の簡単な説明】
第4図(5)〜(Illは本発明ので実施例を説明する
ために製造工程順に示した模式図、第2図は従来のCM
OSメモリセルの一例の回路図、第3図はCMOSメモ
リセルの構成を示す模式図である。 QNI + QN2・・・・・・N型部動用トランジス
タ%QP1+QP2・・・・・・P型負荷用トランジス
タ、Qs+Q4・・団・データ転送用トランジスタ、I
D1・・・山ワード選択線、102・・・・・・ピット
線、103・・・・・・電源供給線、201・・・・・
・N型不純物拡散層、202・・団・P型不純物拡散層
、2o3・・・・・・多結晶シリコン層、204・・・
・・・ビット線、205・・・・・・接地電位線、20
6・・・・・・ドレイン同志を接続する配線、207・
・・・・・コンタクトホール、301・・・−P ウェ
ル−302,302’・・・・・・不純物拡散層、30
3・・・・・・埋め込みコンタク)(N型)、304・
・・・・・N型多結晶シリコン層、305・・・・・・
埋め込みコンタク)(P型)、306・・・・・・P型
多結晶シリコン層、307代理人  弁理士  内 原
   音 (△) 第1図 (C,) (D) 第1図 第2図 夢3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも2層以上の多結晶シリコン配線層を有
    し、第一層目の多結晶シリコン層と第二層目の多結晶シ
    リコン層は互いに異なった導電型を有し、該第一層目の
    多結晶シリコン層はその表面がシリサイド化されており
    、第一層目の多結晶シリコン層と第二層目の多結晶シリ
    コン層は該シリサイド層により接続されており、また同
    一導電型の多結晶シリコン層と不純物拡散層とは埋め込
    みコンタクトにより接続されていることを特徴とする相
    補型MOS半導体装置。
  2. (2)少なくとも2層以上の多結晶シリコン配線層を有
    し、第一層目の多結晶シリコン層と第二層目の多結晶シ
    リコン層は互いに異なった導電型を有し、該第一層目の
    多結晶シリコン層はその表面がシリサイド化されており
    、第一層目の多結晶シリコン層と第二層目の多結晶シリ
    コン層は該シリサイド層により接続されており、また同
    一導電型の多結晶シリコン層と不純物拡散層とは埋め込
    みコンタクトにより接続されている配線構造を有するセ
    ルをマトリクス状に配置し、表面がシリサイド化された
    ワード選択線と金属配線よりなるビット線、接地電位線
    を配置し、相補型MOSメモリセルマトリックスを構成
    したことを特徴とする相補型MOS半導体装置。
JP59126786A 1984-06-20 1984-06-20 相補型mos半導体装置 Pending JPS616855A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63226060A (ja) * 1986-10-27 1988-09-20 Seiko Epson Corp 半導体記憶装置
US5475240A (en) * 1991-03-15 1995-12-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Contact structure of an interconnection layer for a semiconductor device and a multilayer interconnection SRAM

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