JPS62263668A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS62263668A
JPS62263668A JP61106646A JP10664686A JPS62263668A JP S62263668 A JPS62263668 A JP S62263668A JP 61106646 A JP61106646 A JP 61106646A JP 10664686 A JP10664686 A JP 10664686A JP S62263668 A JPS62263668 A JP S62263668A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
integrated circuit
semiconductor integrated
circuit device
interlayer insulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP61106646A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Saeki
亮 佐伯
Tadashi Otani
大谷 正
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
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Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP61106646A priority Critical patent/JPS62263668A/ja
Publication of JPS62263668A publication Critical patent/JPS62263668A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices

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、半導体集積回路装置に関し、特に、半導体集
積回路装置における高抵抗の抵抗の形成に適用して有効
な技術に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、スタチックRA M (Random Acce
ss Memo−ry)のメモリセルとしては、高抵抗
多結晶Si (シリコン)負荷型メモリセルが主として
用いられている(例えば、特開昭57−130461号
公報等)。第6図に示す、ように、この高抵抗多結晶S
]負荷型メモリセルは1M03FETQ+及び高抵抗多
結晶S1抵抗R2から成ろインバータと、MOS F 
E T Q 2及び高抵抗多結晶S1抵抗R2から成る
インバータとの2個のインバータの一方の出力を他方の
入力に接続した構成の情報記憶用のフリツブフロップを
有し、このフリップフロップと。
セル外との情報のやりとりのためのスイッチ用MO3F
ETQ3 、Q4とが組み合わされた構成となっている
。前記高抵抗多結晶S1抵抗R+ 、 R2のそれぞれ
の一端は電源電位V。Cに接続され、またM OS F
 E T Q + −Q 2のそれぞれのソースは接地
されている。さらに前記スイッチ用MO3F E T 
Q3 、 Q4のゲートにはワード線W Lが。
ドレインにはデータ線DL、DLがそれぞれ接続されて
いる。
上述のような高抵抗多結晶S1負荷型メモリセルを有す
るスタチックRAMにおけるいわゆる待機時(スタンバ
イ時)消費電流Is、(待機時にR3又はR2を通って
電源電位vcoから接地線に流れる電流)は1例えば2
56にピッ1〜のスタチックRAMの場合、例えば2μ
八へ度以下に低減する必要がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、高抵抗多結晶Si抵抗R1,R2を用い
た場合には高抵抗化に限界があり、このため現在の技術
ではIseを2μ八へ度以下に低減することは難しいと
いう問題がある。
本発明の目的は、極めて高抵抗の抵抗を得ることが可能
な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上述の間層を解決す入く鋭意検討を行った
結果、不純物が導入された絶縁物が高抵抗材料として使
用可能であることを見い出し、本発明を案出するに到っ
た。
本願において開示される発明のうち1代表的なものの概
要を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、高抵抗の抵抗を不純物が導入された絶縁物に
より構成している。
〔作 用〕
上記した手段によれば、絶縁物の属性である高抵抗を利
用して極めて高抵抗の抵抗の形成が可能となると共に、
不純物の導入条件を選定することにより抵抗値の制御が
可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の構成について、一実施例に基づき図面を
用いて説明する。
なお、実施例の全図において、同一の機能を有するもの
には同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する
。また本実施例によるスタチックRAMのメモリセルは
、第6図に示すと同様な回路構成を有する。
第1図及び第2図に示すように、本実施例によるスタチ
ックRAMにおいては、例えばP型S1基板のような半
導体基板1の表面に例えば5iO2(二酸化シリコン)
1模のようなフィールド絶8膜2が設けられ、このフィ
ールド絶縁膜2により素子分離が行われている。このフ
ィールド絶縁膜2の下方には、P゛型のチャネルストッ
パ領域3が設けられ、寄生チャネルの発生が防止されて
いる。
前記フィールド絶縁膜2で囲まれた各活性領域表面には
1例えばSiO2膜のようなゲート絶秋膜4が設けられ
ている。このゲート絶縁膜4及びフィールド絶縁膜2の
上には1例えば多結晶5ill15と高融点金属シリサ
イド膜6との二層膜、すなわちポリサイド膜から成る所
定形状のワード線WL、ゲート電極7.8及び接地線(
ソース線)SLがそれぞれ設けられている。またフィー
ルド絶縁膜2で囲まれた前記各活性領域には、前記ワー
ド線WL、ゲート電極7.8及び接地線SLに対して自
己整合的に、n3型のソース領域9及びトレイン領域1
0が形成されている。そしてワード線WL、ソース領域
9及びドレイン領域10によりスイーソチ用MOS F
 E TQ3 、 Q4が、ゲート電極7、ソース領域
9及びドレイン領域10により〜105FETQIが、
ゲート電極8、ソース領域9及びドレイン領域lOによ
りM OS F E ”I” Q 2かそれぞれ構成さ
れている。なお前記MO3FETQ+のトレイン領域1
0と前記MO5FETQ4のソース領域9とは共通にな
っている。またこれらのM OS F E T Q 1
〜Q4はいずれもいわゆるLDD (Lighjly 
Doped Drain) +1!7i告を有し、前記
ソース領域9及びドレイン領域10は、ワード線WL及
びゲート電極7,8の側面に例えばSiC2から成る側
壁11を形成する前後の2段階に分けて半導体基板1中
に不純物導入を行うことにより形成される。
こ九らのM OS F E T Q I−Q4の上には
1例えば5102膜のような層間絶縁膜12が設けられ
ている。なお第1図においては1図面をわかりやすくす
るために、この層間絶8膜12の図示を省略した。この
層間絶縁膜12の表面には、例えばヒ素のような不純物
が例えば深さ数100人程度まで選択的に導入された領
域が設けられ、この不純物導入領域により抵抗Rr 、
 R2が構成されている。さらにこの層間絶縁膜12の
上には、例えば所定形状のn゛型多結晶Si膜から成る
配線層13が設けらオシ、この配線層13に前記抵抗R
+、R2が接続されている。なおこの配線層13は、例
えばポリサイド膜により形成することも可能である。ま
た前記配a層13は、層間絶縁膜12及びゲートFa 
Jji膜4に設けられたコンタクトホール14を通して
それぞれM OS F E T Qs 、 Qaのソー
ス領域9にコンタクトしている。
前記抵抗R1,R2は1層間絶縁膜12に例えばイオン
打ち込みにより例えばヒ素を例えばエネルギー80ke
V、ドーズ量10”/cat程度の条件で導入すること
により形成することができる。
これによって、不純物導入前の層間絶縁膜12の抵抗率
が例えば1020Ωm程度以上であるのに対して、この
不純物導入領域の抵抗率は例えば1015Ωm程度とな
る。この抵抗率は、真性多結晶Siの抵抗率が104〜
105Ωm程度であるのに対して極めて高い値である。
このため、抵抗R1、R2の抵抗値を高くすることがで
きるので、Isoを例えば1ALA程度以下に低減する
ことができる。なお1層間絶縁膜12に導入する不純物
としては、ヒ素以外にリンやホウ素等の各種不純物を用
いることができ、また打ち込みのエネルギー、ドーズ量
等も必要に応じて変更可能である。
この不純物導入条件の選定により、抵抗率の制御が可能
であり、従って抵抗R4,R2の抵抗値の制御が可能で
ある。
さらに、従来は十分な抵抗値を得るために高抵抗多結晶
S1抵抗R1,R2の長さを例えば4〜5μIn程度に
する必要があったが1本実施例によれば、上述のように
不純物を層間絶縁膜12に導入することにより抵抗R+
 、 R2を形成しているので、抵抗値の著しい増大に
より3抵抗R1,R2の長さを著しく低減することが可
能となる。従って、この分だけメモリセル1個当たりの
占有面積を小さくすることができるので、集積密度の増
大を図ることができる。
さらに本実施例によるスタチックR,AMにおいては、
虹記配線層13、抵抗R1,R2等を覆うように1例え
ばPSG膜のような層間絶縁膜15が設けられ、この層
間絶縁膜15の上にA1膜から成るデータ線DL、DL
が設けられている。これらのデータ線DL、DLは、層
間絶縁膜12.15及びゲート絶縁膜4に設けられたコ
ンタクトホー /L716 ’:y: m シテソ、h
ぞtLMo S F E TQ3 、 Q4のトレイン
領域10にコンタクトしている。なお第1図においては
、図面をわかりやすくするためにデータ線DL、D〒を
一点鎖線で示し、また二層目の層間絶縁膜15の図示は
省略した。
次に」二連の実施例によるスタチックRAMの製造方法
につき説明する。まず第1図及び第2図に示すようにM
 OS F E T Q +〜Q4、ワード線WL、接
地線SL等を形成し、これらの上に層間絶縁膜12を形
成した後、コンタクトホール14を形成する。次に第3
図に示すように、フォトリンクラフイーにより層間絶縁
膜12上に所定形状のフォトレジスト膜17を形成した
後、このフォトレジスト膜17をマスクとして層間絶縁
膜12中に例えばヒ素を選択的にイオン打ち込みするこ
とにより抵抗R1、R2(第3図においては艮、のみ示
す)を形成する。次にフォトレジスト膜17を除去した
後、第・1図に示すように、配線層形成用の真性多結晶
Si膜18を全面に形成する。次にこの真性多結晶Si
膜18の全面し;例えばリンのイオン打ち込み、拡散等
を行うことにより、この多結晶Silσ18を低拡抗化
する。次にこの多結晶Si膜18を所定形状にパターン
ニンクすることによリ、第5図に示すように、例えばリ
ンの導入によりn゛型化れた多結晶Si膜から成る低抵
抗の配線層13を形成する。この後、第1図及び第2図
に示すように層間絶縁膜15、コンタクトホール16及
びデータ線DL、 D′T−を形成して、目的とするス
タチックRAMを完成させる。
上述のような製造方法によれば、Issが極めて小さい
スタチックRA Mを簡単なプロセスにより製造するこ
とができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが1本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて1種々変形し得ることは勿論である。
例えば、上述の実施例においては本発明をスタチックR
AMに適用した場合につき説明したが、本発明は、高抵
抗の抵抗を有する各種半導体集積回路装置に適用するこ
とが可能である。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
すなわち、極めて高抵抗の抵抗を得ることが可能となる
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例によるスタチックRAMの
要部平面図。 第2図は、第1図のA−A線断面図、 第3図〜第5図は、第1図及び第2図に示すスタチック
RAMの製造方法の一例を工程順に説明するための要部
断面図、 第6図は、高抵抗多結晶Si負荷型メモリセルの回路構
成を示す回路図である。 図中、1・・・半導体基板、2・・・フィールド絶縁膜
、3・・・チャネルストッパ領域、4・・・ゲート絶縁
膜。 7.8・・ゲート電極、9・・・ソース領域、1o・・
・ドレイン領域、12.15・・・層間絶縁膜、13・
・・配線層、17・・・フォトレジスト膜、18・・真
性多結晶Si膜、R1,R2・・・抵抗、WL・・・ワ
ード線、DL、百■・・・データ線、SL・・・接地線
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高抵抗の抵抗を有する半導体集積回路装置であって
    、前記抵抗を不純物が導入された絶縁物により構成した
    ことを特徴とする半導体集積回路装置。 2、前記絶縁物が二酸化シリコンであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 3、前記不純物がヒ素であることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項又は第2項記載の半導体集積回路装置。 4、前記抵抗が層間絶縁膜に設けられていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一項記
    載の半導体集積回路装置。 5、前記半導体集積回路装置がスタチックRAMである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第4項のいず
    れか一項記載の半導体集積回路装置。 6、前記抵抗が高抵抗負荷型メモリセルにおける抵抗で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の半導
    体集積回路装置。
JP61106646A 1986-05-12 1986-05-12 半導体集積回路装置 Pending JPS62263668A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049970A (en) * 1987-11-17 1991-09-17 Sharp Kabushiki Kaisha High resistive element
US5214497A (en) * 1988-05-25 1993-05-25 Hitachi, Ltd. Polycrystalline silicon resistor for use in a semiconductor integrated circuit having a memory device
CN111696966A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 东芝存储器株式会社 半导体装置

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