KR19990074905A - SRAM Cells - Google Patents

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Abstract

TFT 트랜지스터의 게이트 길이 및 오프셋 영역의 사이즈, 즉 길이방향으로의 셀 사이즈를 감소시킬 수 있는 에스램 셀을 개시한다. 이 에스램 셀은, 각각 대각선 방향으로 대칭을 이루며 횡방향으로 배치되는 제1 전송트랜지스터와 제2 전송트랜지스터 및 상기 제1 전송트랜지스터와 상기 제2 전송 트랜지스터 사이에 종방향으로 소정의 길이을 갖고 배치되되 제1 도전층으로 형성되는 제1 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 구비하는 에스램 셀에 있어서, 각각 제2 도전층으로 형성되며, 대각선 방향으로 대칭을 이루고, 상기 제1 전송트랜지스터와 상기 제2 전송 트랜지스터 사이에 상기 제1 및 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 종방향으로 소정의 길이를 갖고 연장되는 제1 및 제2 TFT 트랜지스터의 게이트 전극과, 횡방향으로 연장되는 Vcc영역과, 상기 Vcc영역영역으로부터 직각방향으로 소정의 길이만큼 연장되되 상기 TFT 트랜지스터의 게이트 전극 상에 배치되는 채널 영역과, 상기 채널 영역으로부터 직각방향으로 소정의 길이만큼 연장되는 오프셋 영역 및 상기 오프셋 영역으로부터 상기 오프셋 영역 방양과 동일한 방향으로 연장되는 스토리지 노드 영역을 구비하되, 각각 제3 도전층으로 형성되며 대각선 방향으로 대칭을 이루는 제1 및 제2 채널을 구비한다.Disclosed are an SRAM cell capable of reducing the size of a gate length and an offset region of a TFT transistor, that is, a cell size in the longitudinal direction. The SRAM cells are arranged in a longitudinal direction between the first transfer transistor and the second transfer transistor, and the first transfer transistor and the second transfer transistor, which are symmetrically arranged in the diagonal direction and are disposed in the transverse direction. An SRAM cell having a gate electrode of a first driving transistor and a gate electrode of a second driving transistor formed of a first conductive layer, each of which is formed of a second conductive layer, is symmetrical in a diagonal direction, and is formed of the first conductive layer. Between the transfer transistor and the second transfer transistor, the gate electrodes of the first and second TFT transistors having a predetermined length extending in the same longitudinal direction as the gate electrodes of the first and second driving transistors, and extending laterally; V cc field, a doedoe extended by a predetermined length along the perpendicular direction from the V cc area region of the TFT transistor A channel region disposed on the gate electrode, an offset region extending by a predetermined length in a direction perpendicular to the channel region, and a storage node region extending in the same direction as the offset region from the offset region, respectively; It is formed of a conductive layer and has first and second channels symmetrically in a diagonal direction.

Description

에스램(SRAM) 셀SRAM Cell

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로서, 상세하게는 부하소자로 TFT를 채용한 에스램 셀에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to an SRAM cell employing a TFT as a load device.

에스램(Static Random Access Memory: 이하 SRAM이라 함) 셀은 통상 두 개의 전송 트랜지스터(access transistor)와 두 개의 구동 트랜지스터(drive transistor) 및 두 개의 부하소자로 이루어지는 플립플롭회로로 구성된다. 특히, 부하소자로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 TFT라 함)를 채용한 에스램은 부하소자로 저항을 채용한 에스램에 비해 낮은 대기전류(standby current)를 유지하며, 벌크(bulk)형 PMOS 트랜지스터를 부하소자로 채용한 풀(full) 시모스(CMOS) 에스램에 비해 집적도가 크다는 장점이 있다.A static random access memory (SRAM) cell is typically composed of a flip-flop circuit consisting of two access transistors, two drive transistors, and two load elements. In particular, an SRAM employing a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as a load element maintains a low standby current and a bulk type compared to an SRAM employing a resistor as a load element. Compared to full CMOS SRAMs employing PMOS transistors as load devices, there is an advantage in that the degree of integration is large.

한편, TFT 부하형 셀의 정지시 전류는 TFT 트랜지스터의 게이트 길이 및 TFT 트랜지스터 채널의 오트셋 영역의 크기에 절대적으로 좌우된다. 그런데, 셀 사이즈의 감소에 따라 TFT 부하형 에스램 셀에서 정지시 전류특성을 조정하는 TFT 트랜지스터의 사이즈도 함께 감소된다. 이러한 TFT 트랜지스터 사이즈의 감소는 저전력 소모용 고집적 에스램 소자의 구현에 걸림돌이 된다.On the other hand, the current upon stopping of the TFT-loaded cell is absolutely dependent on the gate length of the TFT transistor and the size of the offset region of the TFT transistor channel. However, as the cell size decreases, the size of the TFT transistor for adjusting the current characteristics at the stop in the TFT-loaded SRAM cell is also reduced. The reduction of the TFT transistor size is an obstacle to the implementation of a high-density SRAM device for low power consumption.

도 1은 부하소자로 P-채널 TFT를 채용한 종래의 에스램 셀의 등가회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of a conventional SRAM cell employing a P-channel TFT as a load element.

도 1을 참조하면, 부하소자로 P-채널 TFT를 채용한 종래의 에스램 셀은 전원단자(Vcc)와 접지단자(Vss) 사이에 병렬연결되어 있으며, P-채널 TFT와 NMOS 트랜지스터로 각각 이루어진 한쌍의 인버터(inverter)와, 상기 각각의 인버터의 출력단에 그 소오스 영역(또는 드레인 영역)이 각각 접속된 제1 전송 트랜지스터(T1)와 제2 전송 트랜지스터(T2)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional SRAM cell employing a P-channel TFT as a load element is connected in parallel between a power supply terminal Vcc and a ground terminal Vss, and is composed of a P-channel TFT and an NMOS transistor, respectively. A pair of inverters and a first transfer transistor T1 and a second transfer transistor T2 connected to a source region (or a drain region) of each of the inverters at an output terminal of the inverter are configured.

상기 제1 전송 트랜지스터(T1)의 드레인 영역(또는 소오스 영역)과 제2 전송 트랜지스터(T2)의 드레인 영역(또는 소오스 영역)은 각각 제1 비트라인( B/L ) 및 제2 비트라인( )에 연결된다. 또한, 상기 제1 및 제2 인버터는 하나의 래치회로(latch circuit)를 구성하기 위하여 제1 인버터의 입력단이 제2 인버터의 출력단과 연결되고, 제2 인버터의 입력단은 제1 인버터의 출력단과 연결된다.The drain region (or source region) of the first transfer transistor T1 and the drain region (or source region) of the second transfer transistor T2 are each a first bit line. B / L ) And second bitline ( ) In addition, the first and the second inverter is connected to the output terminal of the second inverter, the input terminal of the first inverter is connected to the output terminal of the first inverter, to form a latch circuit (latch circuit) do.

도 2는 도 1의 에스램 셀을 제조하기 위한 종래의 마스크 패턴중 일부를 도시한 도면이다.FIG. 2 illustrates a portion of a conventional mask pattern for manufacturing the SRAM cell of FIG. 1.

도 2에서 참조번호 20은 에스램 셀을, 참조번호 22는 TFT를 정의하는 마스크 패턴을, 참조번호 24는 TFT 게이트 전극을 정의하는 마스크 패턴을 나타낸다.In FIG. 2, reference numeral 20 denotes an SRAM cell, reference numeral 22 denotes a mask pattern defining a TFT, and reference numeral 24 denotes a mask pattern defining a TFT gate electrode.

도 2를 참조하면, TFT를 정의하는 종래의 마스크 패턴(22)은 Vcc 라인 영역(22a), TFT 채널 영역(22b), 오프셋(off set) 영역(22c) 및 스토리지 노드 영역(22d)으로 구성되며, 에스램 셀(20)의 대각선 방향으로 대칭을 이루며 한 쌍이 배치되어 있다.Referring to Fig. 2, a conventional mask pattern 22 defining a TFT is composed of a Vcc line region 22a, a TFT channel region 22b, an offset region 22c and a storage node region 22d. The pair is arranged symmetrically in the diagonal direction of the SRAM cell 20.

여기서, Vcc 라인(22a) 영역은 에스램 셀(20)의 폭을 따라 직선으로 연장된다. TFT 채널(22b) 영역은 상기 Vcc 라인(22a) 영역으로부터 아래쪽으로(또는 위쪽으로) 소정의 길이만큼 연장된다. 오프셋 영역(22c)은 상기 TFT 채널(22b) 영역으로부터 계속 아래쪽으로(또는 위쪽으로) 연장되며, 스토리지 노드(22d) 영역은 상기 오프셋 영역(22c)으로부터 계속 아래쪽으로(또는 위쪽으로) 연장된다.Here, the Vcc line 22a region extends in a straight line along the width of the SRAM cell 20. The TFT channel 22b region extends downwardly (or upwardly) from the Vcc line 22a region by a predetermined length. The offset region 22c continues downwards (or upwards) from the TFT channel 22b region, and the storage node 22d region extends downwards (or upwards) from the offset region 22c.

이와 같이, 활성영역을 정의하는 종래의 마스크 패턴(22)은 TFT 채널(22b) 영역과 오프셋 영역(22c)이 일자형으로 배치됨으로써, TFT 트랜지스터의 게이트 길이 및 오프셋 영역의 사이즈, 즉 길이방향으로의 셀 사이즈를 감소시키는 것에 한계가 있다.As described above, in the conventional mask pattern 22 defining the active region, the TFT channel 22b region and the offset region 22c are arranged in a straight line, and thus the size of the gate length and the offset region of the TFT transistor, i.e., in the longitudinal direction. There is a limit to reducing the cell size.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, TFT 트랜지스터의 게이트 길이 및 오프셋 영역의 사이즈, 즉 길이방향으로의 셀 사이즈를 감소시킬 수 있는 에스램 셀을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an SRAM cell capable of reducing the size of the gate length and the offset region of the TFT transistor, that is, the cell size in the longitudinal direction.

도 1은 부하소자로 P-채널 TFT를 채용한 종래의 에스램 셀의 등가회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of a conventional SRAM cell employing a P-channel TFT as a load element.

도 2는 도 1의 에스램 셀을 제조하기 위한 종래의 마스크 패턴중 일부를 도시한 도면이다.FIG. 2 illustrates a portion of a conventional mask pattern for manufacturing the SRAM cell of FIG. 1.

도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 에스램 셀을 나타내는 도면으로서, 하나의 단위 셀을 도시한다.3 to 7 are diagrams illustrating an SRAM cell according to the present invention, illustrating one unit cell.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

30:에스램 단위셀 32,34:활성영역30: SRAM unit cell 32, 34: active area

42:제1 전송 트랜지스터의 게이트 44:제2 전송 트랜지스터의 게이트42: gate of the first transfer transistor 44: gate of the second transfer transistor

46:제2 구동 트랜지스터의 게이트 48:제1 구동 트랜지스터의 게이트46: gate of the second driving transistor 48: gate of the first driving transistor

52, 54:콘택 62, 64 :제2 도전층52, 54: 62, 64: second conductive layer

72, 74:제3도전층72, 74: 3rd conductive layer

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에스램 셀은, 각각 대각선 방향으로 대칭을 이루며 횡방향으로 배치되는 제1 전송트랜지스터와 제2 전송트랜지스터 및 상기 제1 전송트랜지스터와 상기 제2 전송 트랜지스터 사이에 종방향으로 소정의 길이을 갖고 배치되되 제1 도전층으로 형성되는 제1 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 구비하는 에스램 셀에 있어서, 각각 제2 도전층으로 형성되며, 대각선 방향으로 대칭을 이루고, 상기 제1 전송트랜지스터와 상기 제2 전송 트랜지스터 사이에 상기 제1 및 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 종방향으로 소정의 길이를 갖고 연장되는 제1 및 제2 TFT 트랜지스터의 게이트 전극;과, 횡방향으로 연장되는 Vcc영역과, 상기 Vcc영역영역으로부터 직각방향으로 소정의 길이만큼 연장되되 상기 TFT 트랜지스터의 게이트 전극 상에 배치되는 채널 영역과, 상기 채널 영역으로부터 직각방향으로 소정의 길이만큼 연장되는 오프셋 영역 및 상기 오프셋 영역으로부터 상기 오프셋 영역 방양과 동일한 방향으로 연장되는 스토리지 노드 영역을 구비하되, 각각 제3 도전층으로 형성되며 대각선 방향으로 대칭을 이루는 제1 및 제2 채널을 구비한다.In order to achieve the above object, the SRAM cell of the present invention has a first transfer transistor and a second transfer transistor arranged in a symmetrical direction in a diagonal direction, and are disposed between the first transfer transistor and the second transfer transistor. In an SRAM cell having a predetermined length in a direction and having a gate electrode of a first driving transistor formed of a first conductive layer and a gate electrode of a second driving transistor, each of which is formed of a second conductive layer and is formed in a diagonal direction. Gates of the first and second TFT transistors which are symmetrically extended and extend with a predetermined length in the same longitudinal direction as the gate electrodes of the first and second driving transistors between the first transfer transistor and the second transfer transistor. electrode, and, as the V cc region extending in a lateral direction, orthogonal direction from the region V cc predetermined region of the road A channel region extending on the gate electrode of the TFT transistor, an offset region extending by a predetermined length in a direction perpendicular to the channel region, and a storage node region extending in the same direction as the offset region from the offset region. And first and second channels each formed of a third conductive layer and symmetrically arranged in a diagonal direction.

여기서, 상기 제1 도전층 및 제2 도전층은 폴리실리콘으로 형성되는 것이바람직하며, 상기 제3 도전층은 폴리실리콘 또는 비정질실리콘으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the first conductive layer and the second conductive layer are preferably formed of polysilicon, and the third conductive layer is preferably formed of polysilicon or amorphous silicon.

이와 같은 에스램 셀은, TFT 트랜지스터의 게이트 길이 및 오프셋 영역의 사이즈, 즉 길이방향으로의 셀 사이즈를 감소시킬 수 있다.Such an SRAM cell can reduce the size of the gate length and offset region of the TFT transistor, that is, the cell size in the longitudinal direction.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면에서, 층이나 영역들의 두께는 설명을 명확하게 하기 위하여 과장된 것이다, 도면에서, 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 또한 어떤 층이 다른 층 또는 기판의 "상부"에 있다고 기재된 경우, 상기 어떤 층은 상기 다른 층 또는 기판의 상부에 직접 접촉하면서 존재할 수도 있고, 그 사이에 다른 제3의 층이 개재될 수도 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of layers or regions are exaggerated for clarity. In the drawings, like reference numerals designate like elements. In addition, where a layer is described as being on the "top" of another layer or substrate, the layer may be present in direct contact with the top of the other layer or substrate, with another third layer interposed therebetween.

도 3은 활성영역을 정의하기 위한 마스크 패턴을 나타내는 도면으로서, 셀의 대각선 방향으로 대칭을 이루며 배치된다.3 is a diagram illustrating a mask pattern for defining an active region, and is arranged symmetrically in a diagonal direction of a cell.

도 3을 참조하면, 참조번호 32는 제1 전송 트랜지스터와 제1 구동 트랜지스터의 활성영역을 형성하기 위한 마스크 패턴을 나타내며, 참조번호 34는 제2 전송 트랜지스터와 제2 구동 트랜지스터의 활성영역을 형성하기 위한 마스크 패턴을 나타낸다. 참조번호 30은 SRAM의 단위 셀을 나타낸다. 실제 공정에 있어서는, 도 3의 활성영역을 정의하기 위한 마스크 패턴(32, 34)을 이용한 사진공정을 실시하여 반도체 기판의 활성영역을 정의한 후, 통상의 소자분리 공정을 거쳐 상기 반도체 기판의 비활성 영역에 소자분리막을 형성한다.Referring to FIG. 3, reference numeral 32 denotes a mask pattern for forming an active region of a first transfer transistor and a first driving transistor, and reference numeral 34 denotes an active region of a second transfer transistor and a second driving transistor. For a mask pattern. Reference numeral 30 denotes a unit cell of the SRAM. In the actual process, the photolithography process using the mask patterns 32 and 34 for defining the active region of FIG. 3 is performed to define the active region of the semiconductor substrate, and then the inactive region of the semiconductor substrate is subjected to a conventional device isolation process. An isolation film is formed on the substrate.

도 4는 제1 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴을 나타내는 도면으로서, 셀의 대각선 방향으로 대칭을 이루며 배치된다.4 is a diagram illustrating a mask pattern for forming a first conductive layer, and is disposed symmetrically in a diagonal direction of a cell.

도 4를 참조하면, 참조번호 42는 제1 전송 트랜지스터의 게이트를 형성하기 위한 마스크 패턴이고, 참조번호 44는 제2 전송 트랜지스터의 게이트를 형성하기 위한 마스크 패턴이다. 참조번호 48은 제1 구동 트랜지스터의 게이트를 형성하기 위한 마스크 패턴이고, 참조번호 46은 제2 구동 트랜지스터의 게이트를 형성하기 위한 마스크 패턴을 나타낸다. 실제 공정에 있어서는, 상기 소자분리막이 형성된 반도체 기판 상에 제1도전층 물질, 예를 들면 폴리실리콘을 증착하고, 도 4의 제1 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(42, 44, 46, 48)을 이용한 사진공정을 실시하여 반도체 기판 상에 제1 도전층 영역을 정의한 후, 통상의 식각공정을 거쳐 상기 반도체 기판 상에 제1 도전층을 형성한다.Referring to FIG. 4, reference numeral 42 is a mask pattern for forming a gate of the first transfer transistor, and reference numeral 44 is a mask pattern for forming a gate of the second transfer transistor. Reference numeral 48 denotes a mask pattern for forming a gate of the first driving transistor, and reference numeral 46 denotes a mask pattern for forming a gate of the second driving transistor. In a practical process, a mask pattern 42, 44, 46, 48 for depositing a first conductive layer material, for example polysilicon, on the semiconductor substrate on which the device isolation film is formed and forming the first conductive layer of FIG. The first conductive layer region is defined on the semiconductor substrate by performing a photolithography process, and then the first conductive layer is formed on the semiconductor substrate through a normal etching process.

도 5는 제1 도전층과 제2 도전층을 연결시키는 콘택을 형성하기 위한 마스크 패턴을 나타내는 도면으로서, 셀의 대각선 방향으로 대칭을 이루며 배치된다.FIG. 5 is a diagram illustrating a mask pattern for forming a contact connecting the first conductive layer and the second conductive layer, and is disposed symmetrically in a diagonal direction of the cell.

도 5를 참조하면, 참조번호 52는 제1 전송 트랜지스터 및 제1 구동 트랜지스터의 활성영역과, 제2 구동 트랜지스터 및 제1 TFT의 게이트 전극을 동시에 연결하는 콘택홀을 형성하기 위한 마스크 패턴이다. 참조 번호 54는 제2 전송 트랜지스터 및 제2 구동 트랜지스터의 활성영역과, 제1 구동 트랜지스터 및 제2 TFT의 게이트 전극을 동시에 연결하는 콘택 홀을 형성하기 위한 마스크 패턴이다. 실제 공정에 있어서는, 제1 도전층이 형성된 상기 반도체 기판의 전면에 층간 절연막을 형성한 후, 콘택홀을 형성하기 위한 마스크 패턴(52, 54)을 이용한 사진공정을 실시하여 반도체 기판 상에 콘택홀 영역을 정의한 후, 통상의 식각공정을 거쳐 상기 반도체 기판 상에 콘택홀을 형성한다.Referring to FIG. 5, reference numeral 52 is a mask pattern for forming a contact hole for simultaneously connecting the active regions of the first transfer transistor and the first driving transistor and the gate electrodes of the second driving transistor and the first TFT. Reference numeral 54 is a mask pattern for forming a contact hole for simultaneously connecting the active regions of the second transfer transistor and the second driving transistor and the gate electrodes of the first driving transistor and the second TFT. In an actual process, after forming an interlayer insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate on which the first conductive layer is formed, performing a photo process using mask patterns 52 and 54 for forming contact holes, and then forming contact holes on the semiconductor substrate. After defining the region, a contact hole is formed on the semiconductor substrate through a normal etching process.

도6은 제2 도전층 즉, TFT의 게이트 전극을 형성하기 위한 마스크 패턴을 나타내는 도면으로서, 도 5와 마찬가지로 셀의 대각선 방향으로 대칭을 이루며 배치된다.FIG. 6 is a diagram showing a mask pattern for forming a second conductive layer, that is, a gate electrode of a TFT, and is arranged symmetrically in the diagonal direction of the cell as in FIG.

도 6을 참조하면, 참조번호 62는 제1 TFT의 게이트 전극을 형성하기 위한 마스크 패턴이며, 참조번호 64는 제 2 TFT의 게이트 전극을 형성하기 위한 마스크 패턴이다. 실제 공정에 있어서는, 상기 콘택홀이 형성된 반도체 기판의 전면에 제 2도전층 물질 예를 들면 폴리실리콘을 증착한 후, 제2 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(62, 64)을 이용한 사진공정을 실시하여 반도체 기판 상에 제1 TFT의 게이트 전극 영역 및 제2 TFT의 게이트 전극 영역을 정의하고, 이어서 통상의 식각공정을 거쳐 상기 반도체 기판 상에 제2 도전층을 형성한다. 통상적으로 제2 도전층은 폴리실리콘층으로 형성된다.Referring to Fig. 6, reference numeral 62 denotes a mask pattern for forming the gate electrode of the first TFT, and reference numeral 64 denotes a mask pattern for forming the gate electrode of the second TFT. In an actual process, a photo process using a mask pattern 62, 64 for forming a second conductive layer after depositing a second conductive layer material, for example polysilicon, on the entire surface of the semiconductor substrate on which the contact hole is formed is performed. The gate electrode region of the first TFT and the gate electrode region of the second TFT are defined on the semiconductor substrate, and then a second conductive layer is formed on the semiconductor substrate through a normal etching process. Typically, the second conductive layer is formed of a polysilicon layer.

여기서, 종래의 제2 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(도2의 24)은 제2 구동 트랜지스터의 게이트를 형성하기 위한 마스크 패턴(미도시)과 제1 구동 트랜지스터의 게이트를 형성하기 위한 마스크 패턴(미도시)과 각각 직각방향으로 연장되는 대체로 사각형 형상을 갖는다. 그러나, 이러한 패턴(도2의 24)은 단차로 인하여 패턴 형성이 어렵고, 특히 길이 방향으로 셀의 크기를 감소시킬 때, 충분한 TFT의 게이트 길이를 확보할 수 없기 때문에 셀 크기의 축소에 한계가 있다. 그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제2 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(62, 64)은 종래의 패턴(도2의 24)과 달리 제2 구동 트랜지스터의 게이트를 형성하기 위한 마스크 패턴(46)과 제1 구동 트랜지스터의 게이트를 형성하기 위한 마스크 패턴(48)과 각각 같은 방향으로 연장되는 대체로 직사각형 형상을 구비한다. 이와 같은 본 발명의 제2 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(62, 64)은 단차에 덜 민감하여 패턴을 형성하는 것이 용이하며, 특히 길이 방향으로 셀의 크기를 감소시킬 때, 충분한 TFT 게이트의 길이를 확보할 수 있기 때문에 종래의 마스크 패턴에 비하여 길이방향으로 셀 크기를 축소하는 것이 가능하다.Here, the mask pattern (24 of FIG. 2) for forming the conventional second conductive layer is a mask pattern (not shown) for forming the gate of the second driving transistor and a mask pattern for forming the gate of the first driving transistor. (Not shown) and have a generally rectangular shape extending in a direction perpendicular to each other. However, such a pattern (24 in Fig. 2) is difficult to form a pattern due to a step, and in particular, when reducing the size of the cell in the longitudinal direction, there is a limit in reducing the size of the cell because sufficient gate length of the TFT cannot be secured. . However, as shown in FIG. 6, unlike the conventional pattern (24 of FIG. 2), the mask patterns 62 and 64 for forming the second conductive layer according to the present invention form a gate of the second driving transistor. The mask pattern 46 and the mask pattern 48 for forming the gate of the first driving transistor each have a generally rectangular shape extending in the same direction. Such mask patterns 62 and 64 for forming the second conductive layer of the present invention are less susceptible to stepping, making it easy to form patterns, especially when reducing the size of the cell in the longitudinal direction. Since the length can be ensured, it is possible to reduce the cell size in the longitudinal direction as compared with the conventional mask pattern.

도 7은 제3 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴을 나타내는 도면으로서, 셀의 대각선 방향으로 대칭을 이루며 배치된다.7 is a diagram illustrating a mask pattern for forming a third conductive layer, and is disposed symmetrically in a diagonal direction of a cell.

도 7을 참조하면, 참조 번호 72는 제1 TFT의 채널을 형성하기 위한 마스크 패턴이고, 참조번호 74는 제2 TFT의 채널을 형성하기 위한 마스크 패턴이다. 실제 공정에 있어서는, 상기 제2 도전층이 형성된 반도체 기판의 전면에 제 3도전층 물질을 증착한 후, 제3 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(72, 74)을 이용한 사진공정을 실시하여 반도체 기판 상에 제1 TFT의 채널 영역 및 제2 TFT의 채널 영역을 정의하고, 이어서 통상의 식각공정을 거쳐 상기 반도체 기판 상에 제3 도전층을 형성한다. 제3 도전층은 통상적으로 폴리실리콘층 또는 비정질 실리콘층으로 형성된다.Referring to Fig. 7, reference numeral 72 denotes a mask pattern for forming a channel of the first TFT, and reference numeral 74 denotes a mask pattern for forming a channel of the second TFT. In the actual process, after depositing the third conductive layer material on the entire surface of the semiconductor substrate on which the second conductive layer is formed, the semiconductor layer is subjected to a photo process using mask patterns 72 and 74 for forming the third conductive layer. A channel region of the first TFT and a channel region of the second TFT are defined on the substrate, and then a third conductive layer is formed on the semiconductor substrate through a normal etching process. The third conductive layer is typically formed of a polysilicon layer or an amorphous silicon layer.

여기서, 본 발명에 따른 제3 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(72, 74)은 에스램 셀(30)의 폭을 따라 직선으로 연장되는 Vcc 라인(72a, 74a) 영역과, 상기 Vcc 라인(72a, 74a) 영역으로부터 아래쪽으로(또는 위쪽으로) 소정의 길이만큼 연장되는 TFT 채널(72b, 74b) 영역과, 상기 TFT 채널(72b, 74b) 영역의 하단부로부터 대체로 직각 방향으로 연장되는 오프셋 영역(72c, 74c)과, 상기 오프셋 영역(72c, 74c)으로부터 에스램 셀(30)의 폭을 따라 계속 연장되는 스토리지 노드(72d, 74d) 영역을 구비한다.Here, the mask patterns 72 and 74 for forming the third conductive layer according to the present invention may include a region of Vcc lines 72a and 74a extending linearly along the width of the SRAM cell 30 and the Vcc lines ( TFT channel 72b, 74b regions extending downwardly (or upwardly) from the regions 72a, 74a by a predetermined length, and offset regions extending generally at right angles from the lower end portions of the TFT channel 72b, 74b regions ( 72c and 74c and areas of storage nodes 72d and 74d that continue to extend along the width of the SRAM cell 30 from the offset areas 72c and 74c.

일반적으로, 상기 오프셋 영역(72c, 74c)은 TFT의 드레인 영역에 형성되어 TFT 부하형 에스램 셀의 정지시 소모전류의 크기를 조정하는 가장 중요한 요소로서 작용한다. 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 제3 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(22)은 TFT의 채널 영역(22b) 및 오프셋 영역(22c)은 제1 및 제2 구동 트랜지스터의 게이트 방향과 동일한 방향으로 일자 형상을 갖는다. 그러나, 본 발명에 따른 제3 도전층을 형성하기 위한 마스크 패턴(72, 74)은 TFT의 채널 영역(72b 또는 74b)과 오프셋 영역(72c 또는 74c)이 대체로 직각으로 형성된 "ㄴ"자 또는 "ㄱ"자 형상을 갖는다. 즉, 본 발명에 따르면, TFT의 채널 영역(72b 또는 74b)은 제1 및 제2 구동 트랜지스터의 게이트 방향과 동일한 방향으로 배치되나, 오프셋 영역(72c 또는 74c)은 제1 및 제2 구동 트랜지스터의 게이트 방향과 수직한 방향으로 배치된다.In general, the offset regions 72c and 74c are formed in the drain region of the TFT to serve as the most important factor for adjusting the magnitude of the current consumption when the TFT-loaded SRAM cell is stopped. As shown in FIG. 2, in the mask pattern 22 for forming the conventional third conductive layer, the channel region 22b and the offset region 22c of the TFT have the same direction as the gate direction of the first and second driving transistors. It has a straight shape. However, the mask patterns 72 and 74 for forming the third conductive layer according to the present invention are formed with a "b" character or "" in which the channel regions 72b or 74b and the offset regions 72c or 74c of the TFT are formed at substantially right angles. It has the shape of a ". That is, according to the present invention, the channel region 72b or 74b of the TFT is disposed in the same direction as the gate direction of the first and second driving transistors, but the offset region 72c or 74c is formed of the first and second driving transistors. It is arranged in a direction perpendicular to the gate direction.

이상 도면들과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이며 의미를 한정하거나 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 한정하기 위하여 사용된 것이 아니다. 예컨대, 하부막은 질화막과 같은 다른 막으로 대체될 수 있다.The best embodiment has been disclosed in the drawings and specification above. Herein, specific terms have been used, but these are merely used to describe the present invention and are not used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims below. For example, the lower film can be replaced with another film such as a nitride film.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 에스램 셀은, TFT의 채널 영역과 TFT의 오프셋 영역이 "ㅣ"자 또는 "ㄱ"자 형상을 갖도록 배치됨으로써, TFT 트랜지스터의 게이트 길이 및 오프셋 영역의 사이즈, 즉 길이방향으로의 셀 사이즈를 감소시킬 수 있다. 따라서, 종래의 에스램 셀에 비하여 TFT의 채널 영역이 대략 20% 증가되어 고집적 저전력 소모용 SRAM에서 요구되는 정지시 소모전류를 낮출 수 있다.As described above, the SRAM cell according to the present invention is disposed such that the channel region of the TFT and the offset region of the TFT have a shape of "|" or "a", so that the gate length and the size of the offset region of the TFT transistor, That is, the cell size in the longitudinal direction can be reduced. Therefore, compared with the conventional SRAM cell, the channel area of the TFT is increased by approximately 20%, thereby lowering the stop current consumption required in the highly integrated low power consumption SRAM.

Claims (3)

각각 대각선 방향으로 대칭을 이루며 횡방향으로 배치되는 제1 전송트랜지스터와 제2 전송트랜지스터 및 상기 제1 전송트랜지스터와 상기 제2 전송 트랜지스터 사이에 종방향으로 소정의 길이을 갖고 배치되되 제1 도전층으로 형성되는 제1 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 구비하는 에스램 셀에 있어서,The first transfer transistor and the second transfer transistor and the first transfer transistor and the second transfer transistor, which are symmetrical in the diagonal direction and are disposed in the transverse direction, are disposed with a predetermined length in the longitudinal direction between the first transfer transistor and the second transfer transistor. A SRAM cell comprising a gate electrode of a first driving transistor and a gate electrode of a second driving transistor, wherein 각각 제2 도전층으로 형성되며, 대각선 방향으로 대칭을 이루고, 상기 제1 전송트랜지스터와 상기 제2 전송 트랜지스터 사이에 상기 제1 및 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 종방향으로 소정의 길이를 갖고 연장되는 제1 및 제2 TFT 트랜지스터의 게이트 전극;Each of the second conductive layers is formed to be symmetrical in a diagonal direction, and has a predetermined length in the same longitudinal direction as the gate electrodes of the first and second driving transistors between the first transfer transistor and the second transfer transistor. Gate electrodes of extending first and second TFT transistors; 횡방향으로 연장되는 Vcc영역과, 상기 Vcc영역영역으로부터 직각방향으로 소정의 길이만큼 연장되되 상기 TFT 트랜지스터의 게이트 전극 상에 배치되는 채널 영역과, 상기 채널 영역으로부터 직각방향으로 소정의 길이만큼 연장되는 오프셋 영역 및 상기 오프셋 영역으로부터 상기 오프셋 영역 방양과 동일한 방향으로 연장되는 스토리지 노드 영역을 구비하되, 각각 제3 도전층으로 형성되며 대각선 방향으로 대칭을 이루는 제1 및 제2 채널을 구비하는 에스램 셀.A V cc region extending laterally, a channel region extending from the V cc region by a predetermined length at a right angle, and disposed on the gate electrode of the TFT transistor, and a channel length extending from the channel region at a right angle. An offset region extending and a storage node region extending in the same direction as the offset region from the offset region, each having a first conductive layer formed of a third conductive layer and having symmetrical directions in a diagonal direction; RAM cell. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 도전층 및 제2 도전층은 폴리실리콘으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에스램 셀.And the first conductive layer and the second conductive layer are formed of polysilicon. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제3 도전층은 폴리실리콘 또는 비정질실리콘으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에스램셀.The third conductive layer is SRAM cell, characterized in that formed of polysilicon or amorphous silicon.
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