TW541668B - Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof - Google Patents

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TW541668B
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TW
Taiwan
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mos transistor
transistor
channel
aforementioned
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TW091110054A
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English (en)
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Kenichi Osada
Koichiro Ishibashi
Yoshikazu Saitoh
Akio Nishida
Masaru Nakamichi
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Ulsi System Co Ltd
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541668 Α7 Β7
五、發明説明(I 【發明所屬之技術領域】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明是關於半導體積體電路裝置及其製造方法,特 別是 S R A M ( static random access memory :靜態隨機存 取記憶體)、被搭載在系統L S I之晶片連接式記憶體( on chip memory )、微處理器或者系統L S I等。 【習知技術】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 降低閘極隧道洩漏電流的周知技術,以日本專利特願 平9 — 5 3 6 0 5 5爲所知悉。在此周知例中,顯不:在 _極隧道浅漏電流大時’箱由以閘極氧化膜厚的閘極隱道 洩漏電流小的開關Μ ◦ S遮斷電源,以減少洩漏電流之電 路。另外,降低 G I D L (Gate Induced Drain Leakage:閘 極誘導汲極洩漏)電流之技術,以日本專利特2 Ο Ο 0 -3 5 7 9 6 2號爲所周知。在此周知例中,揭示如下之技 術:以Μ〇S電晶體的臨界値比較低爲前提,首先,爲了 減少副臨界洩漏電流,控制Ρ通道型Μ ◦ S電晶體的基板 電極在電源電壓以上,控制Ν通道型Μ 0 S電晶體的基板 電極在接地電位以下;其結果爲:因G I D L明顯化故, 降低電源電壓以減少G I D L電流。另外,在日本專利特 開平9 一 1 3 5 0 2 9號公報中,作爲G I D L電流對策 ,揭示:在η通道Μ I S電晶體的閘極電極與源極.汲極 區域植入磷離子之技術。 【發明所欲解決之課題】 -4- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 伴隨近年來製程之微細化,Μ〇S電晶體的閘極氧化 膜厚在4 n m以下。但是,閘極氧化膜一低於4 n m,閘 極險道浅漏電流增大,動作時的電壓一被施加在閘極電極 與源極電極間,閘極隧道洩漏電流在典型製程中,會成爲 1 0 — 1 2 A m 2 以上。 在被使用於行動電話之L S I中,要求在低洩漏電流 下的待機。特別是S R A Μ需要以按鈕電池將資料保持在 一週以上,製程成爲最壞情況,氧化膜變薄之情形,閘極 隧道洩漏電流增大,會有資料無法保持在一週以上之問題 。另外,由汲極流網基板之洩漏電流的G I D L電流的增 加也同樣成爲問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但是,在降低閘極隧道洩漏電流之習知的周知例(日 本專利特願平9 一 5 3 6 0 5 5)中,因以M 0S遮斷電 源故,存在S RAM單元和暫存器檔案以及鎖存器電路等 的保持資料被破壞之問題。另外,在降低G I D L電流之 習知的周知例(日本專利特願平1 1 — 2 5 5 3 1 7 )中 ,在使用比較高的臨界値例如,〇 . 7 V之Μ〇S電晶體 之情形,因副臨界値洩漏電流不顯著故,即使使Ν通道型 Μ〇S電晶體的基板電極成爲接地電位以下之電位,使Ρ 通道型Μ 0 S電晶體之基板電極成爲電源電位以上之電位 ,關閉電流也不會降低,反而,接合洩漏電流會有變大之 問題。 【用於解決課題之手段】 -5- 本紙張尺度適用中國國家標參(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(含 如簡單說明在本申請案所揭示之發明中的代表性者的 槪要,則如下述: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 半導體裝置爲一種半導體積體電路裝置’其特徵爲由 ••至少具有1個的N通道型MO S電晶體之第1電流路、 與至少具有1個之P通道型Μ〇S電晶體之第2電流路形 成之至少1個的邏輯電路所形成’前述邏輯電路的雙方的 電流路的一方的端子相互被連ί安’一方的電流路在導通狀 態時,另一'方的電流路成爲非導通狀感。則述至少1個的 邏輯電路爲:前述第1電流路的另一方的端子藉由源極線 被連接,在該源極線連接開關電路’該開關電路在被選擇 以使前述至少1個的邏輯電路動作時’使源極線保持在接 地電位,而且,在不那樣被選擇之待機時,將源極線保持 在比接地電位還高之電壓。 前述Ν通道型Μ ◦ S電晶體的基板電極被連接在接地 電位或者前述源極線。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在待機時,因被施加在導通狀態的Μ〇S電晶體的閘 極一源極電極間的電壓比電源電壓小之故,可以降低閘極 隧道洩漏電流,而且,鎖存器等之保持資料不會被破壞。 另外,副臨界値電流比G I D L小,在臨界値高的 Μ〇S電晶體中,因被施加在關閉狀態的閘極-汲極電極 間的電壓比電源電壓小之故,G I D L被降低,關閉電流 被降低。但是,因在Ν通道型Μ ◦ S電晶體的基板電極被 施加接地電位或者比接地電位還高之電壓,在Ρ通道型 Μ〇S電晶體的基板電極被施加電源電位之故,接合浅漏 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 7〇Ζ 541668 Α7 Β7 五、發明説明(4 電流不會增大。 第13圖是顯示臨界値電壓0.7V之程度與比較高 的副臨界値電流比G I D L電流小之N通道型Μ〇S電晶 體的汲極-源極間電流I d s的閘極電壓依存性。I d s 是以對數比例表示。就將汲極電壓設爲電源電位(1 . 5 V )之情形與設爲比本發明的電源電位還低的電位之情形 (1 · 0 V )做顯示。源極電極以及基板電極被連接在接 地電位,不在基板電位施加偏壓。在關閉狀態中,被施加 在閘極-汲極間的電位差降低,G I D L電流變小,洩漏 電流可以減少。 另外,本發明在半導體裝置中具備:在汲極區域之中 ,在取得接觸之區域利用砷、在延伸區域利用磷之N通道 型M 0S電晶體。在具有SRAM之半導體裝置中,將前 述N通道型Μ〇S電晶體使用在S RAM的記憶體單元內 的N通道型Μ〇S電晶體,在控制記憶體單元的周邊電路 的Ν通道型Μ 0 S電晶體利用在取得接觸的區域與延伸區 域之任一者都利用砷之Ν通道型Μ 0 S電晶體。 【發明之實施形態】 以下,利用圖面說明關於本發明之半導體裝置的合適 的幾個例子。 <實施例1 > 第1圖是顯示本發明之半導體裝置的一實施例的電路 本紙張尺度適用中國國家標奉(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事 項再填· :寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 Α7 Β7 五、發明説明(今 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖。本電路是顯示藉由P通道型M0S電晶體MP以及N 通道型Μ〇S電晶體MN所構成之半導體積體電路的一音β 份,利用被使用在Μ〇S電晶體的閘極之絕緣膜在4 n m 以下,閘極隧道洩漏電流在電源電壓爲1 · 5 V下’爲 1 〇 - 1 2 A / A m 2以上之半導體積體電路製造技術而被形 成在如單結晶砂之類的半導體基板。 第1圖是顯示半導體積體電路裝置的一部份之反相器 電路I N V以及保持資料之鎖存器電路L A T C Η。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 反相器電路I NV1 〇2是藉由Ρ通道型MOS電晶 體ΜΡ 1 0 2以及Ν通道型M〇S電晶體ΜΝ1 〇 2所構 成。在P通道型MO S電晶體MP 1 〇 2之聞極電極連接 輸入信號I 0 、在汲極電極連接連接節點N 0、在源極電 極連接電源電位V D D。另外,P通道型Μ〇S電晶體 ΜΡ 1 〇 2之基板電極被連接在電源電位VDD。在Ν通 道型Μ ◦ S電晶體Μ Ν 1 0 2之閘極電極連接輸入信號 I 0、在汲極電極連接連接節點Ν 〇、在源極電極連接接 地源極電極線V S S Μ。另外,Ν通道型Μ〇S電晶體 Μ Ν 1 〇 2之基板電極被連接於接地源極電極線V S S Μ 或者接地電位V S S。 反相器電路I NV1 0 3是藉由Ρ通道型M〇S電晶 體ΜΡ 1 〇 3以及Ν通道型M〇S電晶體ΜΝ1 〇 3所構 成。在P通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 〇 3之閘極電極連接 連接節點Ν 〇 '在汲極電極連接連接節點Ν 1、在源極電 極連接電源電位V D D。另外,Ρ通道型Μ 0 S電晶體 -8- 本紙張尺度適用中國國家標华(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(弓 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) MP 1 〇 3之基板電極被連接在電源電位VDD。在N通 道型Μ〇S電晶體Μ N 1 〇 2之閘極電極連接連接節點 Ν 〇、在汲極電極連接連接節點Ν 1、在源極電極連接接 地源極電極線V S S Μ。另外,Ν通道型Μ〇S電晶體 Μ Ν 1 〇 3之基板電極被連接在接地源極電極線V S S Μ 或者接地電位V S S。 反相器電路I NV1 〇4是藉由Ρ通道型M〇S電晶 體MP 1 0 4以及N通道型M〇S電晶體MN 1 〇 4所構 成。在P通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 〇 4之閘極電極連接 連接節點Ν 1 、在汲極電極連接輸出節點◦ 〇、在源極電 極連接電源電位V D D。另外,Ρ通道型Μ〇S電晶體 ΜΡ 1 〇 4之基板電極被連接在電源電位VDD。在Ν通 道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 〇 4之閘極電極連接連接節點 Ν 1、在汲極電極連接輸出節點〇 〇、在源極電極連接接 地源極電極線V S S Μ。另外,Ν通道型Μ〇S電晶體 Μ Ν 1 〇 4之基板電極被連接在接地源極電極線V S S Μ 或者接地電位V S S。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 鎖存器電路LATCH是由CM〇S反相器的輸入與 輸出互相連接而構成的正反器(P通道型Μ 0 S電晶體( ΜΡ1〇5、ΜΡ1〇6) 、Ν通道型電晶體( Μ Ν 1 〇 5、Μ Ν 1 〇 6 )構成,資訊被記憶在記憶節點 Ν 2與記憶節點Ν 3。 在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 0 5之閘極電極連接 記憶節點Ν 3、在汲極電極連接記憶節點Ν 2、在源極電 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(》 極連接電源電位V D D。另外,P通道型Μ〇S電晶體 ΜΡ 1 〇 5之基板電極被連接在電源電位VDD。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在Ρ通道型Μ〇S電晶體ΜΡ 1 0 6之閘極電極連接 記憶節點Ν 2 、在汲極電極連接記憶節點Ν 3、在源極電 極連接電源電位V D D。另外,Ρ通道型Μ ◦ S電晶體 ΜΡ 1 〇 6之基板電極被連接在電源電位VDD。 在Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 0 5之閘極電極連接 記憶節點Ν 3 、在汲極電源連接記憶節點Ν 2、在源極電 極連接接地源極電極線V S S Μ。另外,Ν通道型Μ〇S 電晶體Μ Ν 1 〇 5之基板電極被連接在接地源極電極線 V S SM或者接地電位VS S。 在Ν通道型Μ〇S電晶體ΜΝ 1 0 6之閘極電極連接 記憶節點Ν 2 、在汲極電極連接記憶節點Ν 3、在源極電 極連接接地源極電極線V S S Μ。另外,Ν通道型Μ〇S 電晶體Μ Ν 1 〇 6之基板電極被連接在接地源極電極線 VSSM或者接地電位VSS。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
另外,配置將接地源極電極線V S S Μ與接地電位 VS S連接之Ν通道型MOS電晶體ΜΝ1 0 1以及將接 地源極電極線V S S Μ與比接地電位還高的電位V S S S 例如,0 . 5 V連接之Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1〇〇 〇 接著,利用第2圖之動作波形,說明動作狀態以及待 機狀態。 此處,將電源電位V D D設爲1 . 5 V、將接地電位 -10- 本紙張尺度適用中國國家標秦(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 541668 A7 B7 *** — ____ ---. 五、發明説明(9 V s S設爲0 V、將比接地電位還高之電位V S S S設爲 0 · 5 V。此電壓是依據裝置的特性等而被變更。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在動作時,N通道型M〇S電晶體MN1 0 1導通, λ,S S Μ成爲接地電位V S S ,例如〇V。I〇、N 1 、 Ν3的電位成爲1 · 5V,NO、Ν2的電位成爲0V。 此時,Ρ通道型M〇S電晶體(ΜΡ103、ΜΡ1〇6 )以及Ν通道型M〇S電晶體(ΜΝ1 02、ΜΝ1 04 、ΜΝ105)導通,Ρ通道型MOS電晶體( ΜΡ1〇2、ΜΡ104、ΜΡ105)以及Ν通道型 Μ〇S電晶體(Μ Ν 1 〇 3、Μ Ν 1 〇 6 )關閉。 在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 〇 3之閘極一源極電 極間被施加1 . 5 V,閘極隧道洩漏電流由源極電極流向 閘極電極。此電流通過連接節點Ν 〇、導通狀態之Ν通道 型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 〇 2而流向接地電位V S S。 同樣地,在Ν通道型Μ ◦ S電晶體Μ Ν 1 0 4之閘極 -源極電極間被施加1 . 5 V,閘極隧道洩漏電流由閘極 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電極流向源極電極。此電流通過連接節點Ν 1、導通狀態 之Ρ通道型MOS電晶體ΜΡ 1 03 ,自電源電位VDD 流過來。 同樣地,在P通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 〇 6之閘極 -源極電極間被施加1 . 5 V,閘極隧道洩漏電流由源極 電極流向閘極電極。此電流通過連接節點Ν 2、導通狀態 之Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 〇 5而流向接地電位 V S S 。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(3 同樣地,在N通道型Μ〇S電晶體Μ N 1 〇 5之閘極 -源極電極間被施加1 _ 5 V,閘極隧道洩漏電流由閘極 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 電極流向源極電極。此電流通過連接節點Ν 2、導通狀態 之Ρ通道型MOS電晶體ΜΡ 1 〇6 ,自電源電位VDD 流過來。 藉由以上之路徑,在動作時,閘極隧道洩漏電流流動 著。 另一方面,在待機時,Ν通道型Μ〇S電晶體 ΜΝ 1 〇 〇導通,VS SM成爲比接地電位還高之電位 VSSS ,例如〇 · 5V。I〇、N1 、Ν3之電位成爲 1. 5V,N〇、N2之電位成爲0.5V。此時,Ρ通 道型MOS電晶體(MP103、ΜΡ1〇6)以及N通 道型M〇S電晶體(MN102、ΜΝ1〇4、 MN105)導通,P通道型MOS電晶體(MP102 、ΜΡ1〇4 、MP105)以及N通道型MOS電晶體 (Μ Ν 1 〇 3 、Μ Ν 1 〇 6 )關閉。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 〇 3之閘極一源極電 極間被施加1 . 0 ν,與閘極隧道洩漏電流由1 . 5 V的 電位差所誘導之情形相比,約被降低1位數。 同樣地,在Ν通道型M〇S電晶體ΜΝ1 〇 4之閘極 -源極電極間被施加1 . 0 V,與閘極隧道洩漏電流由 1 · 5 V之電位差所誘導之情形相比,約被降低1位數。 同樣地,在Ρ通道型MOS電晶體ΜΡ106之閘極 -源極電極間被施加1 . 0 V,與閘極隧道洩漏電流由 -12- 本紙張尺度適用中國國家標奉(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(1)0 1 . 5 V的電位差所誘導之情形相比,約被降低1位數。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 同樣地,在N通道型Μ〇S電晶體Μ N 1 0 5之閘極 -源極電極間被施加1 . 0 V,與閘極隧道洩漏電流由 1 . 5 V的電位差所誘導之情形相比,約被降低1位數。 如上述般地,因被施加在閘極-源極間的電壓降低故 ,閘極隧道洩漏電流降低。另一方面,保持資料不會被破 壞。另外,在關閉狀態中,因被施加在閘極-汲極間的電 壓降低故,G I D L電流也減少。 在本實施例中,雖就反相器電路以及鎖存器電路之情 形加以敘述,但是在其它之半導體積體電路,例如“與非 “電路(N A N D )、 “非或“電路(N〇R )等也可以 獲得同樣的效果。 <實施例2 > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3圖是顯示本發明之半導體裝置的一實施例之電路 圖。本電路是顯示藉由P通道型Μ〇S電晶體MP以及N 通道型Μ〇S電晶體Μ Ν所構成之半導體積體電路的一部 份,利用被使用在Μ〇S電晶體的閘極之絕緣膜在4 ^ m 以下,閘極隧道洩漏電流在電源電壓爲1 . 5 V下,爲 1 0 1 2 a /// m 2以上之半導體積體電路製造技術而被形 成在如單結晶矽之類的半導體基板。 第3圖是顯不半導體積體電路裝置的一部份之反相器 電路I N V以及保持資料之鎖存器電路L A T C Η。 反相器電路I NV 1 1 2是藉由Ρ通道型m〇S電晶 -13- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(1)1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 體MP 1 1 2以及N通道型M〇S電晶體MN1 1 2所構 成。在P通道型Μ〇S電晶體Μ P 1 1 2之閘極電極連接 輸入信號I 1 、在汲極電極連接連接節點Ν 4、在源極電
極連接電源源極電極線v D D Μ。另外,Ρ通道型Μ〇S 電晶體Μ Ρ 1 1 2之基板電極被連接在電源源極電極線 VDDM。在Ν通道型MOS電晶體ΜΝ1 1 2之閘極電 極連接輸入信號I 1、在汲極電極連接連接節點Ν 4、在 源極電極連接接地電位V S S。另外,Ν通道型Μ 0 S電 晶體Μ Ν 1 1 2之基板電極被連接於接地電位V S S。 反相器電路I NV1 1 3是藉由Ρ通道型MOS電晶 體ΜΡ113以及Ν通道型MOS電晶體ΜΝ113所構 成。在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 1 3之閘極電極連接
連接節點Ν 4、在汲極電極連接連接節點Ν 5、在源極電 極連接電源源極電極線V D D Μ。另外,Ρ通道型Μ〇S 電晶體Μ Ρ 1 1 3之基板電極被連接在電源源極電極線 VDDM或者電源電位VDD。在Ν通道型M〇S電晶體 Μ Ν 1 1 3之閘極電極連接連接節點N 4、在汲極電極連 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接連接節點Ν 5、在源極電極連接接地電位V S S。另外 ,Ν通道型Μ〇S電晶體ΜΝ 1 1 4之基板電極被連接在 接地接地電位V S S。 反相器電路I NV1 1 4是藉由Ρ通道型M〇S電晶 體ΜΡ 1 1 4以及Ν通道型M〇S電晶體ΜΝ1 1 4所構 成。在P通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 1 4之閘極電極連接 連接節點Ν 5 、在汲極電極連接輸出節點〇1、在源極電 -14- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(21〇Χ 297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(妇 極連接電源源極電極線V D D Μ。另外,P通道型μ〇S 電晶體Μ Ρ 1 1 4之基板電極被連接在電源源極電極線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) VDDM或者電源電位VDD。在Ν通道型M〇S電晶體 Μ N 1 1 4之閘極電極連接連接節點N 5、在汲極電極連 接輸出節點〇1 、在源極電極連接接地電位V S S。另外 ,Ν通道型Μ 0 S電晶體Μ Ν 1 1 4之基板電極被連接在 接地電位V S S。 鎖存器電路LATCH是由CM〇S反相器的輸入與 輸出互相連接而構成的正反器(P通道型Μ 0 S電晶體( ΜΡ115、ΜΡ116) 、Ν通道型電晶體( Μ Ν 1 1 5、Μ Ν 1 1 6 )構成,資訊被記憶在記憶節點 Ν 6與記憶節點Ν 7。 在Ρ通道型M0S電晶體ΜΡ115之閘極電極連接 記憶節點Ν 7 、在汲極電極連接記憶節點Ν 6、在源極電 極連接電源源極電極線V D D Μ。另外,Ρ通道型Μ〇S 電晶體Μ Ρ 1 〇 5之基板電極被連接在電源源極電極線 VDDM或者電源電位VDD。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 1 6之閘極電極連接 記憶節點Ν 6 、在汲極電極連接記憶節點Ν 7、在源極電 極連接電源源極電極線V D D Μ。另外,Ρ通道型Μ〇S 電晶體Μ Ρ 1 1 6之基板電極被連接在電源源極電極線 VDDM或者電源電位VDD。 在Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 1 5之閘極電極連接 記憶節點Ν 7 、在汲極電源連接記憶節點Ν 6、在源極電 -15- 本紙張尺度適用中國國家標秦(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(伯 極連接接地電位V S S。另外,N通道型Μ〇S電晶體 Μ Ν 1 1 5之基板電極被連接在接地電位V S S。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 1 6之閘極電極連接 記憶節點Ν 6 、在汲極電極連接記憶節點Ν 7、在源極電 極連接接地電位V S S。另外,Ν通道型Μ ◦ S電晶體 Μ Ν 1 1 6之基板電極被連接在接地電位V S S。
另外,配置將電源源極電極線V D D Μ與電源電位 VDD連接之Ρ通道型M〇 S電晶體ΜΡ 1 〇 1以及將電 源源極電極線V D D Μ與比電源電位還低的電位ν d D D 例如,1 . Ο V連接之Ρ通道型Μ 0 S電晶體μ Ρ 1 〇 〇 〇 接著,利用第4圖之動作波形,說明動、作狀態以及待 機狀態。 此處,將電源電位V D D設爲1 . 5 V、將接地電位 v s S設爲〇 V、將比電源電位還低之電位V D D D設爲 1 · 0 V。此電壓是依據裝置的特性等而被變更。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在動作時,N通道型MOS電晶體MN1 〇〇導通, VDDM成爲電源電位VDD,例如1 . 5V〇N4、 N7的電位成爲1 . 5V,I 1、N5、N6的電位成爲 〇7。此時,?通道型¥〇3電晶體(¥?112、 MP1 14、MP1 16)以及N通道型M〇s電晶體( MN1 1 3 、MN1 1 5)導通,P通道型M〇s電晶體 CMP113 、MP115)以及N通道型M〇s電晶體 (Μ Ν 1 1 2 、Μ Ν 1 1 4、Μ Ν 1 1 6 )關閉。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標攀(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(1)4 在N通道型Μ〇S電晶體Μ N 1 1 3之閘極一源極電 極間被施加1 · 5 V,閘極隧道洩漏電流由閘極電極流向 源極電極。此電流通過連接節點Ν 4、導通狀態之Ρ通道 型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 1 2,由電源電位V D D流過來。 同樣地,在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 1 4之閘極 -源極電極間被施加1 . 5 V,閘極隧道洩漏電流由源極 電極流向閘極電極。此電流通過連接節點Ν 5、導通狀態 之Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 1 3而流向接地電位 V S S。 同樣地,在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 1 1 6之閘極 -源極電極間被施加1 . 5 V,閘極隧道洩漏電流由源極 電極流向閘極電極。此電流通過連接節點Ν 6、導通狀態 之Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 1 5而流向接地電位 V S S。 同樣地,在Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 1 5之閘極 -源極電極間被施加1 . 5 V,閘極隧道洩漏電流由閘極 電極流向源極電極。此電流通過連接節點Ν 6、導通狀態 之Ρ通道型MOS電晶體ΜΡ 1 1 6 ,自電源電位VDD 流過來。 藉由以上之路徑,在動作時,閘極隧道洩漏電流流動 著。 另一方面,在待機時,Ρ通道型Μ〇S電晶體 Μ Ρ 1 〇 1導通,V D D Μ成爲比電源電位還低之電位 V V D D,例如1 . 〇 V。Ν 4、Ν 7之電位成爲1 . 0 本紙張尺度適用中國國家標參(CNS )八4規格(2丨0><297公釐) _ 17 - (請先閲讀背面之注意事 項再填· :寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 Α7 Β7 五、發明説明(隹 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) V,I 1 、N 5、N6之電位成爲ον。此時,P通道型 M〇S電晶體(MP112、MP114、MP116) 以及N通道型M〇S電晶體(MN1 1 3、MN1 1 5) 導通,P通道型M〇S電晶體(MP1 1 3、MP1 1 5 )以及N通道型M〇S電晶體(MN1 1 2、MN1 1 4 、Μ N 1 1 6 )關閉。 在Ν通道型M〇S電晶體ΜΝ1 1 3之閘極一源極電 極間被施加1 . Ο ν,與閘極隧道洩漏電流由1 . 5 V的 電位差所誘導之情形相比,約被降低1位數。 同樣地,在P通道型Μ〇S電晶體Μ P 1 1 4之閘極 -源極電極間被施加1 . 0 V,與閘極隧道洩漏電流由 1 . 5 V之電位差所誘導之情形相比,約被降低1位數。 同樣地,在Ρ通道型M〇S電晶體ΜΡ 1 1 6之閘極 -源極電極間被施加1 . 0 V,與閘極隧道洩漏電流由 1 . 5 V的電位差所誘導之情形相比,約被降低1位數。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 同樣地,在Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 1 1 5之閘極 -源極電極間被施加1 . 0 V,與閘極隧道洩漏電流由 1 . 5 V的電位差所誘導之情形相比,約被降低1位數。 如上述般地,因被施加在閘極-源極間的電壓降低故 ,閘極隧道洩漏電流降低。另一方面,保持資料不會被破 壞。另外,在關閉狀態中,因被施加在閘極-汲極間的電 壓降低故,G I D L電流也減少。 在本實施例中,雖就反相器電路以及鎖存器電路之情 形加以敘述,但是在其它之半導體積體電路,例如“與非 -18- 本紙張尺度適用中國國家標秦(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 A7 B7 五、發明説明(妇 “電路、“非或“電路等也可以獲得同樣的效果。 <實施例3 > 第1 5圖是在S R A Μ適用本發明之情形的一實施例 的電路圖。本半導體製造裝置9 8是藉由Ρ通道型Μ〇S 電晶體Μ Ρ以及Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν所構成,利用 被使用在Μ〇S電晶體的閘極之絕緣膜在4 n m以下,聞 極隧道洩漏電流在電源電壓爲1 . 5 V下,爲1 〇 - 1 2 A / V m 2以上之半導體積體電路製造技術而被形成在如單結 晶矽之類的半導體基板。 半導體裝置之S R A Μ 9 8被分割爲複數的記憶墊 MEMBLK。第5圖顯示記憶墊之詳細。記憶墊單位例如爲2 Μ位元,在1 6 Μ之S R A Μ中,被分割爲8記憶墊。降 壓電路P W R是以由外部焊墊而被施加的電源電位V C C 爲基礎,產生內部電源(VDD、VSSS、VDDD) ,分配給個記憶墊。由輸入緩衝器I Ν B U F來之資料 1 1 6通過預先解碼器1 1 5以及控制電路1 1 7而成爲 解碼信號以及控制信號,被分配給各記憶墊。各記憶墊 1〇8是由複數的基本單元1 〇 6所構成。基本單元以2 行C c ο 1 u m η )之記憶體C E L L所構成。 CELL 0是由:1對的CMOS反相器的輸入與輸 出被相互連接而構成之正反器(以負荷型P通道型1"108 電晶體(ΜΡ〇〇、ΜΡ〇1)、驅動型N通道槊M〇S 電晶體(ΜΝ〇〇、ΜΝ〇1)構成)、與將前述正反器 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 19 - 裝 : 訂 AW. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 541668 A7 B7 五、發明説明(♦ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之記憶節點N L 0與記憶節點N R 〇選擇性地連接於資料 線(DT0、DBO)之傳送型N通道型M〇S電晶體( MN02、MN03)所構成。在N通道型M〇s電晶體 (Μ N 0 2、Μ N 0 3 )之閘極電極連接副字元線 S W L 〇。 CELL 1是由:1對的CMOS反相器的輸入與輸 出被相互連接而構成之正反器(以P通道型Μ〇S電晶體 (ΜΡ10、ΜΡ11) 、Ν通道型M〇S電晶體( Μ N 1 0、Μ N 1 1 )構成)、與將前述正反器之記憶節 點N L 1與記憶節點N R 1選擇性地連接於資料線( DTI 、DB 1 )之Ν通道型MOS電晶體(ΜΝ1 2、 ΜΝ1 3 )所構成。在Ν通道型M〇S電晶體(ΜΝ1 2 、Μ Ν 1 3 )之閘極電極連接副字元線S W L 〇。 另外,基本單元還包含:讀出放大器電路(1 〇 3) 與讀取資料驅動電路(1 0 4 )與寫入放大器電路( 1 05)與均壓·預先充電電路(99、1 00)以及γ 開關電路C 1 0 1 、1〇2 )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 讀出放大器電路(1 0 3 )是由:由Ρ通道型M〇S 電晶體(ΜΡ 2 0、ΜΡ2 1 )與Ν通道型MOS電晶體 (MN2 0、MN 2 1 )所形成之正反器,以及使讀出放 大器成爲活性之N通道型Μ〇S電晶體Μ N 2 2所形成之 鎖存器型讀出放大器電路與開關電路(Μ Ρ 2 2、 ΜΡ23)所構成。在M〇S電晶體(ΜΝ22、 Μ P 2 2、Μ P 2 3 )之閘極電極連接活性化信號s A。 20 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(21〇χ:297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(1)8 Υ開關電路1 0 1是由連接資料線(D Τ 0、D Β 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) )與讀出放大器電路1 0 3之Ρ通道型Mo S電晶體( ΜΡ〇5、ΜΡ06)與Ν通道型M〇s電晶體( Μ N 〇 4、Μ N 〇 5 )所構成。 Υ開關電路1 0 2是由連接資料線(D Τ 1 、D Β 1 )與讀出放大器電路1 0 3之Ρ通道型M〇S電晶體( ΜΡ 1 5、Μ Ρ1 6)與Ν通道型M〇s電晶體( MN14、MN15)所構成。 控制信號(Y S W、Y S W B )是將讀出放大器電路 1 0 3連接在資料線(D T 0、D B 〇 )或者連接在資料 線(D Τ 1、D Β 1 )之選擇信號。 寫入放大器電路1 0 5是由2個定時反相器( CINV2、CINV3)以及反相器INVO所構成。 藉由控制信號(W B C、W B C B ),資料匯流排1 1 1 的信號被傳播於資料線。 讀取資料驅動電路1 0 4是由2個之定時反相器( C I N V 2、C I N V 3 )所構成。藉由控制信號( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R B C、R B C B ),讀出資料被傳播於資料匯流排 111° 均壓.預先充電電路9 9是由連接電源電位VDD與 資料線D T 〇之P通道型M〇S電晶體MP 〇 2與連接電 源電位V D D與資料線D B 0之P通道型Μ ◦ S電晶體 Μ Ρ 0 3以及連接資料線D 丁 〇與資料線D Β 〇之Ρ通道 型M〇S電晶體ΜΡ 〇 4所構成。在Ρ通道型M〇S電晶 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -21 - 541668 A7 B7 五、發明説明(1)9 體(MP02 、MP〇3、MP〇4)之閘極電極連接控 制信號E Q。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 均壓.預先充電電路1 0 〇是由連接電源電位VDD 與資料線DT 1之P通道型M〇s電晶體MP 1 2與連接 電源電位VD D與資料線DB 1之p通道型MOS電晶體 Μ P 1 3以及連接資料線D T 1與資料線D B 1之P通道 型M〇S電晶體ΜΡ 1 4所構成。在ρ通道型M〇S電晶 體C Μ Ρ 1 2 ' Μ Ρ 1 3、Μ Ρ 1 4 )之閘極電極連接控 制信號E Q。 在各行配置待機時對資料線(D Τ、D Β )供應比電 源電壓還低的電壓,例如1 · 〇 V用之開關電路(1 0 9 、1 1 0 )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 開關電路1 0 9是由連接比電源電壓還低的電壓 VD DD與資料線DT 0之Ρ通道型M〇S電晶體 Μ Ρ 0 7與連接比電源電壓還低的電壓V D D D與資料線 DB 〇之Ρ通道型m〇S電晶體ΜΡΟ 8所構成。在Ρ通 道型M〇S電晶體(MP07、MP08)之閘極電極連 接控制信號CVDDD。 開關電路1 1 〇是由連接比電源電壓還低的電壓 V D D D與資料線D Τ 1之P通道型Μ〇S電晶體 Μ Ρ 1 7與連接比電源電壓還低的電壓V D D D與資料線 DB 1之ρ通道型m〇S電晶體ΜΡ 1 8所構成。在Ρ通 道型MOS電晶體(ΜΡ 1 7、ΜΡ 1 8)之閘極電極連 接控制信號CVDDD。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標參(CNS )八4規格(2丨〇><297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(本 記憶墊1 0 8內之全部的記憶體單元接地源極電極線 V S SM是藉由金屬層而被連接,藉由N通道型M〇S電 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 晶體(Μ N 6 、Μ N 7 )而被連接於電源。N通道型 Μ〇S電晶體Μ Ν 6是連接供應比接地電位還高的電壓之 電源V S S S與接地源極電極線V S S Μ之電晶體,在聞 極電極連接控制信號STVSSM。Ν通道型M〇S電晶體 Μ Ν 〇 7是連接接地電位V S S與接地源極電極線 V S S Μ之電晶體,在閘極電極連接控制信號ACVSSM。 控制信號 STVSSM是使用晶片選擇信號C S以及記憶 墊選擇信號M A T,藉由“與“電路A N D 0以及反相器 電路I Ν V 1而產生。 控制信號 ACVSSM是使用晶片選擇信號C S以及記憶 墊選擇信號M A T,藉由“與“電路A N D 〇而產生。 控制信號CVDDD是使用晶片選擇信號C S以及記憶墊 選擇信號M A T,藉由“與“電路A N D 〇而產生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 副字元線S W L是以預先解碼器1 1 5預先解碼被輸 入之位址以及控制信號1 1 6,藉由字元解碼器以及字兀 驅動器1 1 4而產生。 控制信號E Q是使用晶片選擇信號C S、記憶墊選擇 信號M A T以及重置脈衝A T D,藉由“與非“電路 NANDO而產生。 控制信號(Y S W B、Y S W )是使用Y位址Α γ ’ 藉由反相器電路I NV2而產生。 控制信號S A是使用晶片選擇信號C S、記憶墊選擇 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準·( CNS ) A4規格(210X297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(洳 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 信號M A T、寫入選擇信號W E以及F S E N,藉由“與 “電路AND 2以及反相器電路(I NV3、I NV4) 而產生。FS EN是藉由ATD所產生之定時脈衝。 控制信號(R B C、R B C B )是使用控制信號S A ,藉由反相器電路INV5而產生。 控制信號(W B C、W B C B )是使用晶片選擇信號 C S、記憶墊選擇信號M A T以及寫入選擇信號W E ’藉 由“與“電路AND3以及反相器電路INV6而產生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 控制信號(C S、W E、Y A、M A T、A T D )是 藉由被輸入之位址以及控制信號,利用控制電路1 1 7而 產生。記憶墊選擇信號M A T如地1 5圖所示般地,也有 利用別的控制電路1 1 8,而準備快速記憶墊選擇信號 M A T之情形。在字元線的選擇上,相對於爲了防止誤動 作,需要充分考慮製程偏差·定時,對於記憶體單元進行 g買出.寫入用而被驅動之電路(將動作電位控制爲選擇狀 態之電路、均壓·預先充電電路等),如比字元線的選擇 還快,也可以降低定時的控制精度。因此,在成爲選擇字 元線之基礎的控制電路1 1 7使用高臨界値的MOSFET (含 P通道型與N通道型之任一者),在輸出使對於記憶體單 元進行讀出.寫入用而被驅動之電路活性化之信號的控制 電路1 1 8使用前述高臨界値以及低臨界値之2種的臨界 値的MOSFET (含P通道型與N通道型之任一者)。如含臨 界値低的MOSFET,對於製程偏差會變弱,取得輸出定時的 精度雖會變得困難,但是控制電路1 1 8會比控制電路 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 541668 A7 B7 ___ 五、發明説明(衾 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 1 7還快地輸出記憶墊選擇信號。使用相同電路構成 可以使設計變得簡易。包含比成爲選擇字元線之基礎的控 制電路還低的臨界値的MOSFET,增加臨界値的種類,構成 控制對於記憶體單元進行讀出·寫入用而被驅動的電路之 電路。藉由此,提升成爲選擇字元線之基礎的記憶墊選擇 信號M A T之定時的精度,而且,可以使成爲對於記憶體 單元進行讀出.寫入用而被驅動的電路之基礎的記憶墊選 擇信號F M A T的定時比記憶墊選擇信號M A T還快地確 實輸出。本構成在非同步式、選擇定時的精度嚴苛之記億 體裝置的設計上特別有效。快速的記憶墊選擇信號 F M A T例如在控制記憶體單元接地源極電極線V S S Μ 之電路的“與“電路A N D 〇、控制V D D D供給之電路 的“與“電路A N D 1、控制均壓.預先充電之電路的“ 與非“電路N A N D 〇上,被使用於代替記憶電信號 MAT。 接著,利用第6圖說明由待機狀態進行讀出動作之情 形。晶片選擇信號C S在“ L ” ( “ L〇W ”準位)時或 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 者記憶電位被選擇時,記憶墊成爲待機狀態。此時,記憶 體單元接地源極電極線V S S Μ被供給比接地電位還高的 電壓V S S S ,例如0 · 5 V。另外,資料線(D Τ、 D Β )被供給比電源電壓V D D還低的電壓V D D D,例 如1 . Ο V。此時,記憶體單元C E L L 〇之儲存節點 NLO成爲〇 .5V,NR〇成爲電源電位VDD,例如 1 · 5 V。在導通狀態之P通道型Μ〇S電晶體Μ P 0 1 -25- 本紙張尺度適用中國國家標秦(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(龙 的閘極-源極電極間被施加比電源電壓1 _ 5 V還低之 1 _ 0 V的電壓,閘極隧道浅漏電流被降低。另外’在導 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 通狀態之N通道型Μ〇S電晶體Μ N 〇 〇的閘極-源極電 極間被施加比電源電壓1 · 5 V還低的1 . Ο V的電壓’ 閘極隧道洩漏電流被降低。另外,在關閉狀態之傳輸Ν通 道型MOS電晶體(ΜΝ02、ΜΝ〇3)之閘極一源極 電極間被施加比電源電壓1 · 5 V還低的1 . Ο V的電壓 ,G I D L電流被降低。 晶片選擇信號C S —變成“ Η ”或者位址一改變, A T D脈衝便被產生,開始讀出動作。藉由記憶墊選擇信 號M A T與晶片選擇信號C S,被選擇之記憶墊1 0 8的 記憶體單元接地源極電極線V S S Μ成爲接地電位Ο V。 另外,對資料線(D Τ、D Β )供給電壓V D D D之Ρ通 道型MOS 電晶體(ΜΡ07、ΜΡ08、ΜΡ1 7、 Μ Ρ 1 8 )成爲關閉。 藉由由A T D脈衝所產生之控制信號E Q,資料線( DT ' DB)被預先充電爲電源電壓VDD。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此結果爲:記憶體單元C E L L 0之儲存節點N L 〇 成爲Ο V,N R 〇成爲電源電位V D D,例如1 . 5 V。 在導通狀態之P通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 0 1的閘極-源 極電極間被施加電源電壓1 . 5 V,閘極隧道洩漏電流增
加。另外,在導通狀態之Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 〇 〇 的閘極-汲極電極間被施加電源電壓1 · 5 V,閘極隧道 洩漏電流增加。另外,在關閉狀態之傳輸Ν通道型Μ〇S 本紙張尺度適用中國國家標秦(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -26- 541668 A7 B7 五、發明説明(永 電晶體(Μ N 〇 2、Μ N 0 3 )之閘極一源極電極間被施 加電源電壓1 · 5 V ’ G I D L電流增加。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之後,字元線S W L 0被選擇,在資料線(D Τ、 D Β )產生微小電位差,藉由以控制信號S Α使讀出放大 器1 0 3活性化,放大微小電位差’將資料輸出於資料匯 流排1 1 1。 接著,利用第7圖之動作波形,說明由待機狀態進行 寫入動作之情形。待機狀態是與讀出動作時相同。 晶片選擇信號C S —成爲“ Η ”或者位址一改變, A T D脈衝被產生,開始寫入動作。藉由記憶墊選擇信號 M A T與晶片選擇信號C S,被選擇之記憶墊1 〇 8的記 憶體單元接地源極電極線V S S Μ成爲接地電位〇 V。另 外,對資料線(D Τ、D Β )供給電壓V D D D之Ρ通道 型MOS 電晶體(ΜΡ07、ΜΡ〇8、ΜΡ17 、 Μ Ρ 1 8 )關閉。 藉由由A Τ D脈衝所產生之控制信號Ε Q,資料線( DT、DB)被預先充電爲電源電壓VDD。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此結果爲:記憶體單元C E L L 〇之儲存節點N L 0 成爲Ο V,N R 〇成爲電源電位V D D,例如1 . 5 V。 在導通狀態之P通道型Μ〇S電晶體Μ P 〇 1的閘極-源 極電極間被施加電源電壓1 . 5 V,閘極隧道洩漏電流增 加。另外,在導通狀態之Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 0 0 的閘極-源極電極間被施加電源電壓1 . 5 V,閘極隧道
拽漏電流增加。另外,在關閉狀態之傳輸Ν通道型Μ〇S 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) Α4規格(210X297公釐) ?27 - ~ 541668 A7 B7 五、發明説明(本 電晶體(Μ N 0 2 ' Μ N 0 3 )之閘極一源極電極間被施 加電源電壓1 · 5 V ’ G I D L電流增加。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之後,字元線S W L 0被選擇,資料匯流排1 1 1的 信號被輸入資料線(D Τ、D Β ),藉由此信號’資料被 寫入記憶體單元C E L L。 在本實施例中,雖使記憶體單元的源極電壓在待機時 提升爲0 · 5 V,但是也可以使記憶體單元的電源降低爲 1 . 0 V。但是,在由待機狀態改變爲動作狀態時,比起 由動作狀態改變爲待機狀態時,要求更高速之轉換。因此 ,待機時,將源極電極提升爲〇 . 5 V比起將記憶體單元 的電源降低爲1 · 0 V,電源電路的負擔變小之故’以將 源極提升爲0 . 5 V比較有利。另外,觀察第1 3圖之特 性也可以明白,即使爲相同0 . 5 V,提高低電位側的源 極電壓在降低電流上有利。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 4圖是顯示待機時與動作時之1 S R A Μ單元的 洩漏電流。G I D L電流、副臨界値洩漏電流、G I D L 全部在待機時變小。第1 6圖是顯不降壓電路P W R之特 性的一例。採用在產生供給位元線之電位V D D D以及供 給記憶體單元之動作電位(高電位V D D、低電位 V S S S )之際,由外部焊墊所供給之電位V C C在某預 定値以上時,控制由外部焊墊所供給之電位而輸出之構成 。例如,由外部焊墊所供給之電位V c C在1 . 5 V以下 時,供給記憶體單元之高電位V D D與由外部焊墊所供給 之電源電位V C C爲相同,在V C C爲1 . 5 V以上時, 本紙張尺度適用中國國家標参(CNS ) Α4規格(210X297公釐) :28- 541668 A7 B7____ 五、發明説明(杰 V D D爲1 · 5 V,控制爲一定。另外,比電源電位還低 的電位V D D D在V C C爲1 · 〇 V以下時’與由外部焊 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 墊所供給之電位V C C爲相同,在V C C爲1 . 0 V以上 時,成爲1 · 0 V,控制成爲一定。比接地電位還高之電 位VSSS在電位VCC爲1 · 〇ν以下時,成爲0V, 在由外部電源焊墊所供給之電位V c C爲1 · 0 V以上時 ,依據供給記憶體單元之高電位側的電位v D D,控制爲 比其還低1 · 0 V之値。藉由此,即使由半導體晶片的外 部所輸入之電源電位V C C變動,被施加在記憶體單元之 電壓可以經常成爲1 . 0 V,不至於產生資料破壞。又, 由別的外部焊墊所供給的低電位側的電位V s S爲接地電 位之故,可認爲不會變動。藉由反饋電路可以進行控制之 動作電位產生電路的適用,並不限定於具備記憶體之半導 體積體電路,在之前的實施例也有效。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本實施例中,爲了 G I D L電流之降低,在半導體 裝置中,使具備在源極·汲極區域中,於取得接觸之區域 使用砷,在延伸區域使用磷之N通道型Μ〇S電晶體。在 具有SRAM之半導體裝置中,將前述Ν通道型Μ〇S電 晶體使用在S RAM之記憶體單元內的Ν通道型M〇S電 晶體,在控制記憶體單元之周邊電路的N通道型Μ〇S電 晶體使用在取得接觸之區域與延伸區域之任一區域都使用 砷之Ν通道型M〇 S電晶體。 在第2 6圖中,於C a )顯不在Ν通道型μ〇S電晶 體之源極·汲極區域中,取得接觸之區域都使用砷,在延
本纸張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210X297公釐) TjgT 541668 A7 B7 五、發明説明(方 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 伸區域使用砷時之閘極電壓V g s與源極·汲極間的電流 特性I d s ,在(b )顯示使用磷時之閘極電壓V g s與 源極.汲極間的電流1 d s之特性。座標在(a ) ( b ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 都相同。觀看此波形可以明白地’閘極電壓爲0 . 0 V之 關閉電流,以使用磷之(b )明顯降低’進而’在本發明 之方式(待機時,將記憶體單元之動作電位V s s m由 〇 . 〇V提升至Ο . 5V之方式)時’知道將磷使用在延 伸區域,對於降低關閉電流有效。此處雖爲顯示出’但是 知道在高溫動作區域的效果顯著° p (磷)比A s (砷) 的V t h — L 〇 w e r i n g (降低V t h )特性等之對 裝置特性的變動大,電流驅動力比A s低之故,離子植入 濃度和能量的調整難之故’一般’在取得接觸之區域以及 延伸區域使用砷。在日本專利特開平9 一 1 3 5 0 2 9號 中,雖然揭示在取得接觸之區域以及延伸區域之任一區域 都使用磷之裝置構造,但是由本發明者們發現在G I D L 電流降低上,以在延伸區域植入磷爲有效,在取得接觸之 區域,由於裝置的性能面(電流驅動力、短通道特性), 以使用砷爲有效。可以獲得本效果之理由爲:藉由在閘極 電極下相重疊之延伸區域之磷植入,由於閘極電極來之縱 方向電場所造成的能帶彎曲被緩和之故。另外,由於植入 輪廓的寬廣化,通道區域與延伸區域之縱方向的接合電場 強度被緩和,P N接合洩漏降低之效果也有助益。 第1 7圖〜第2 5圖是以工程順序顯示本實施例的半 導體裝置的製造方法之一例的剖面圖。個別之圖是分開記 本紙張尺度適用中國國家標孪(CNS )八4規格(2丨0><297公釐) _ 3〇 _ 541668 A7 B7 五、發明説明(龙 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 載:構成記憶體單元部M C之N通道型Μ 0 S電晶體 Q m η與Ρ通道型Μ ◦ S電晶體Q m ρ、與構成周邊電路 部P ER I之N通道型M〇S電晶體Qp η與P通道型 M〇S電晶體Qp Ρ、與構成高耐壓部HV之Ν通道型 MOS電晶體Qhn與P通道型MOS電晶體Qhp。構 成記憶體單元部M C之N通道型Μ 0 S電晶體Q m η是被 使用在第5圖之各記憶體單元C E L L之驅動與傳送 Μ〇S電晶體。構成記億體單元部M C之Ρ通道型Μ〇S 電晶體Qmp是被使用在第5圖之各記憶體單元C E L L 之負荷Μ 0 S電晶體。構成周邊電路部Ρ E R I之N通道 型M〇S電晶體Q ρ η與Ρ通道型M〇S電晶體Q ρ ρ是 被使用在第5圖之記憶體單元部以外的Ρ與Ν通道型 Μ ◦ S電晶體。即包含被使用在:讀出放大器電路( 10 3)、讀取資料驅動電路(1 0 4 )、寫入放大器電 路(105)、均壓.預先充電電路(99、1〇〇)與 Υ開關電路(1 0 1、1 0 2 )、字元解碼器以及字元驅 動器(1 1 4 )、預先解碼器(1 1 5 )、控制電路( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 7)之M OS電晶體。構成高耐壓部HV之Ν通道型 M〇S電晶體Qhn與Ρ通道型M〇S電晶體Qh ρ被使 用在輸入與輸出的動作電壓不同之電路,即構成第1 5圖 之輸入緩衝器(I N B U F )、降壓電路(P W R )、輸 入輸出電路I ◦之N與P通道型M OS電晶體。 以下’利用圖面’依據工程順序進彳了說明。首先,如 第1 7 ( a )圖所示般地,例如準備由ρ -型之單結晶石夕 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標參(CNS ) A4規格(21 OX297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(衾 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 形成之半導體基板2 0 0,在半導體基板2 0 0之主面形 成元件分離區域2 0 1。元件分離區域2 0 1例如可以如 下述般地形成。首先,在半導體基板2 0 0之主面上依序 形成矽氧化膜(S 1〇2 )以及矽氮化膜(S 1 3 N 4 ), 利用被圖案化之光阻膜蝕刻此矽氮化膜,將此被蝕刻之矽 氮化膜當成光罩,在半導體基板2 0 0形成溝型之分離區 域。之後,堆積埋住溝型之分離區域之絕緣膜,例如矽氧 化膜,利用C Μ P法等,去除溝型分離區域以外的區域的 矽氧化膜,進而,藉由濕鈾刻法等,去除矽氮化膜。藉由 此,形成元件分離區域(溝槽絕緣)2 0 1 。元件分離區 域並不限定爲溝型之分離區域,例如也可以以藉由 L 〇 C 〇 S ( Local Oxidization of Silicon:區域氧化石夕)法 所形成之區域絕緣膜來形成。爲了緩和由於下一離子植入 工程所造成之半導體基板表面之損傷,使堆積薄的矽氧化 膜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之後,將被圖案化之光阻膜當成光罩,進行不純物離 子植入,如第1 7 (b)圖所示般地,形成p井2 1〇、 2 1 2以及η井21 1、21 3。在p井離子植入顯示p 型之導電型的不純物,例如硼或者氟化硼B F 2,在η井 離子植入顯示η型之導電型之不純物,例如磷Ρ、砷a s 。之後,在各井區域離子植入控制MOSFET之臨界値用之 不純物(在N通道型Μ ◦ S電晶體中,顯示η型之導電型 的不純物C Ρ )、在Ρ通道型Μ〇S電晶體中,顯示ρ型 之導電型之不純物(B F 2 ))。 -32- 本紙張尺度適用中國國家標奉(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著,如第1 7 ( b )圖所示般地,形成成爲閘極絕 緣膜之矽氧化膜2 2 1。在此之際,利用光蝕法、蝕刻技 術在高耐壓部形成厚膜閘極氧化膜、在周邊電路部與記憶 體單元部形成薄膜閘極氧化膜。在本實施例中,厚膜閘極 氧化膜之膜厚由於外部輸入輸出,需要對應3 . 3 V之故 ,設爲8 · 0 n m、薄膜閘極氧化膜爲待機時之閘極洩漏 電流成爲問題之3 . 0 n m。藉由光鈾法·濕鈾刻技術去 除高耐壓部以外的氧化膜厚,再度藉由熱氧化形成2種之 膜厚的氧化膜。之後,堆積閘極電極用之多結晶矽膜 222,利用光阻光罩223 ,在N與P通道型M〇S之 電極區域分別離子植入η型/ ρ型之不純物(磷、砸)。 如第1 8 ( a )圖所示般地,藉由利用光蝕法.濕蝕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 刻進行加工,形成閘極電極2 3 0、2 3 1、2 3 2、 233、23 4、235,。接著,如第18 (b)圖所示 般地’以離子植入法形成成爲延伸區域之半導體區域以及 抑制穿透其之相反的導電型(與井爲相同導電型,比井區 域還高濃度)之半導體區域。在N通道型M0S電晶體中 ’在記憶體單元部M C與周邊電路部P E R I與高耐壓部 Η V分別改變光罩(工程)進行離子植入。在記憶體單元 部M C中,爲了降低待機時的G I d L電流,藉由植入η 型之不純物之磷、ρ型之不純物(硼),形成η型半導體 區域241 、242與ρ型半導體區域243、244。 在此之際,其它之區域(Ρ通道型M〇S電晶體區域、周 邊®路部.高耐壓部區域)被以光阻遮蔽。在周邊電路部 -33- 本紙張尺度適用中國國家檩参(CNS ) a4規格(210X297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(汾 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 P E R I 中 爲 了 實 現 高速動作, 藉 由 植 入 η 型 之 不 純 物 之 砷 、 Ρ 型 之 不 純 物 ( 硼),形成 η 型 半 導 體 區 域 2 4 5 2 4 6 與 Ρ 型 半 導 體 區域2 4 7 、 2 4 8 〇 在 此 之 際 , 其 它 之 區 域 ( Ρ 通 道 型 Μ 0 S電晶 體 域 Λ 記 憶 單 元 部 • 耐 壓 部 區 域 ) 被 以 光阻遮蔽。 接 著 , 如 第 1 8 ( C ) 圖 所 示 般 地 5 藉 由 在 成 爲Ρ通道型 Μ 〇 S 電 晶 體 之 η 型 井 2 1 1 植 入 Ρ 型 之 不 純 物(硼)、 η 型 之 不 純 物 ( A S ) 形 成成 爲: 延伸1 Ε域之半導體區域2 5 1 Λ 2 5 4 2 5 5 > 2 5 6 Λ 爲 了 抑制穿透之 與 井 爲 相 同 導 電 型 比 井 區 域 高 濃 度 之 半 導 體區域2 5 3 2 5 4 > 2 5 7 2 5 8 〇 Ρ 通 道 型 Μ 〇 S電晶體在 記 憶 體 單 元 部 Μ C Λ 周 邊 電 路 部 Ρ Ε R I 並 沒 有改變不純 物 的 種 類 • 離 子 植 入 之 條 件 ( 能 量 ) 因 此 以相同之光 罩 ( 工 程 ) 進 行 在 植 入 離 子 之 際 , 成 爲 Ν 通 道型Μ〇S 電 晶 之 域 以 及 成 爲 高 耐 壓 部 Η V 之 Ρ 通 道 型Μ〇S電 晶 體 之 區 域 被 以 光 阻 遮 蔽 〇 局 耐 壓 部 的 Ν 通 道 型Μ〇S電 晶 體 爲 了 緩 和 邊 緣 之 縱 方 向 電 場 ? 藉 由 植 入 η型之不純 物 之 砷 以 及 磷 、 P 型 之 不 純 物 ( 硼 ) ,形成】 1型半導體區塌 \2 5 9 Λ 2 6 〇 2 6 1 Λ 2 6 2 與 Ρ 型 半導體區域 2 6 3 、 2 6 4 〇 依 據 分布係 數 之 不 同 ,接近半導體表面之 :η 型 半 導 區 域 2 5 9 > 2 6 〇 是 以 砷 爲主構成, 更 被 深 入 植 入 之 η 型 半 導 體 區 域 2 6 1 、 1 2 ( 3 2以磷爲主成 :分 - 0 接 著 如 第 1 9 ( a ) 圖所示 般 地 藉 由 在 成 爲 尚 耐 壓 部 Η V 之 Ρ 通 道 型 Μ 〇S電晶體 的 η 井 區 域 2 1 3 植 入 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -34- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 A7 B7 五、發明説明(Φ P型之不純物(硼)、η型之不純物(A S ),形成成爲 延伸區域之P型半導體區域2 6 6、抑制穿透用之以與井 爲相同導電型,比井區域還高濃度之半導體區域2 6 7。 在本實施例中,雖在高耐壓部Η V與記憶體單元部μ C、 周邊電路部P E R改變光罩(工程,離子植入條件),但 是只要耐壓能夠滿足產品之特性,也可以在記憶體單元部 M C、同邊電路部P E R I 、高耐壓部Η V不改變不純物 之種類·離子植入的條件(能量)以一個光罩(工程)製 作Ρ通道型Μ〇S電晶體。 又,延伸區域以及與井爲相反導電型而高濃度之半導 體區域的離子植入之順序並沒有關係。即可以先於對Ν通 道型Μ 0 S電晶體區域的離子植入,而先進行成爲Ρ通道 型Μ〇S電晶體之區域的離子植入。另外,如依據第1 8 C b ) ( c ),在N通道型Μ〇S電晶體之中,雖以記憶 體單元部、周邊電路部、高耐壓部之順序進行離子植入, 其順序並不過問。在高耐壓部的離子植入之際,依據不純 物量,在記憶體單元部、周邊電路部的離子植入之際,不 以光罩覆蓋,爲了高耐壓部之故,雖也可以不準備光罩, 但是不純物量如有不同,如第1 8 ( c )般地,則需要準 備別的光罩。 如第19 (a)圖所示般地,在半導體基板200上 例如以C V D法堆積矽氧化膜後,藉由不等向性蝕刻此矽 氧化膜,在閘極電極2 3〇、2 3 1 、2 3 2 、2 3 3、 2 3 4、2 3 5之側壁分別形成側壁間隔(閘極側壁膜) ----:---1T------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -35- 541668 A7 B7 五、發明説明(3)3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 6 5。接著,如第1 9 ( b )圖所示般地,以光阻膜 2 7 0爲光罩,在η井2 1 0、2 1 2離子植入P型不純 物(硼),在η井上之閘極電極231、232、235 之兩側形成Ρ型半導體區域2 7 1。Ρ型半導體區域 2 7 1是對於閘極電極2 3 1 、2 3 2、2 3 5以及側壁 間隔2 6 5而自我對準被形成,作用爲ρ通道MISFET之源 極、汲極區域。同樣地,以光阻膜爲光罩,在Ρ井2 1 1 、2 1 3離子植入η型不純物(A s ),形成與電極取的 接觸之η型半導體區域2 8 0。η型半導體區域2 8 0是 對於閘極電極2 3 0、2 3 3、2 3 4以及側壁間隔 2 6 5自我對準而被形成。另外,η型半導體區域280 作用爲η通道MI SFET之源極、汲極區域。其結果爲 :在側壁間隔2 6 5之形成前,形成低濃度的不純物半導 體區域,在側壁間隔2 6 5之形成後,形成高濃度之不純 物半導體區域之LDD ( Lightly Doped Drain :低摻雜汲極 )構造的電晶體被形成在個別之區域(第1 9 ( c )圖) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 。又,在本實施例中,雖然先形成N通道型Μ〇S電晶體 之源極·汲極區域,但是也可以先形成Ρ通道型Μ 0 S電 晶體。 接著,如第2 0 ( a )圖所示般地,鈾刻砂氧化膜, 露出源極·汲極半導體區域之表面,堆積高熔點金屬膜( Co、Ti、W、Mo、Ta),退火處理之,去除未反 應之高熔點金屬膜,使形成閘極電極2 3 0、2 3 1、 232、23 3、234、235以及源極.汲極之半導 -36- 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(洳 體區域的表面的一部份金屬矽化物化(2 9 0、2 9 1 ) 。之後,堆積矽氮化膜2 9 2。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第19 (b)圖所示般地,在半導體基板2〇〇上 以C V D法或者濺鍍法堆積矽氧化膜後,藉由例如以 C Μ P法硏磨該矽氧化膜,形成表面被平坦化之第1層間 絕緣膜3 0 0 。接著,利用光蝕法技術,在第1層間絕緣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 膜3 0 0形成連接孔。此連接孔是形成在η型半導體區域 或者Ρ型半導體區域上的必要部份。在連接孔內例如以下 述方法形成插塞。首先,在包含連接孔的內部之半導體基 板2 0 0的全面形成氮化鈦膜3 0 1。氮化鈦膜例如可以 藉由C V D法形成。C V D法在覆膜的段差被覆性優異之 故,在微細的連接孔內也可以形成均勻膜厚的氮化鈦膜。 接著,形成塡埋連接孔之金屬(鋰)膜3 0 2。金屬膜例 如可以以C V D法形成。接著,例如藉由C Μ Ρ法去除連 接孔以外區域的金屬膜以及氮化鈦膜,可以形成插塞。藉 由形成此種金屬矽化物層,可以降低連接孔1 2底部的接 觸電阻。同樣地,在第2層間絕緣膜3 1 0形成連接孔。 連接孔是藉由氮化鈦膜3 1 1與金屬(鎢)膜3 1 2而形 成。這些之插塞被使用在區域配線之連接。接著,在半導 體基板2 0 0之全面藉由C V D法或者濺鍍法,例如形成 氮化鈦膜3 2 1與鋁膜3 2 2,藉由光蝕法技術圖案化被 堆積之膜,形成第1配線層的配線。第1層之配線在記憶 體部被使用於位元線等。形成覆蓋配線之絕緣膜,例如矽 氧化膜,藉由C Μ Ρ法平坦化此絕緣膜,形成第2層間絕 -37- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(龙 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 緣膜3 3 0。在第2層間絕緣膜3 3 0上形成連接孔之區 域形成具有開孔之光阻膜,以此光阻膜爲光罩,施以蝕亥fj 。藉由此,在第2層間絕緣膜3 3 0之預定的區域形成連 接孔。在連接孔內形成插塞。插塞可以以下述方法形成。 首先,在包含連接孔之內部的半導體基板2 0 0之全面形 成阻障金屬層3 4 0,進而,形成塡埋連接孔之金屬(鎢 )膜3 4 1。在此之後,藉由C Μ P法去除連接孔以外區 域的金屬膜以及阻障金屬層,形成插塞。阻障金屬層具有 防止對第2層間絕緣膜3 3 0等周邊擴散鎢之機能,例如 ,可以顯示氮化鈦膜之例子。又,不限定於氮化鈦膜,只 要具有鎢的擴散防止機能,也可以爲其它的金屬膜。例如 ,代替氮化鈦,也可以使用鉅(T a )、氮化鉅(T a N )。與第1配線層相同地,形成第2配線層之配線(
3 5 1、3 5 2 )。形成覆蓋配線之絕緣膜,藉由C Μ P 法平坦化此絕緣膜,形成第3層間絕緣膜3 6 0。在第3 層間絕緣層3 6 0上形成與在第2層間絕緣膜3 3 0所設 置的相同的連接孔,在連接孔內形成插塞(3 6 1、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 6 2 )。與第2配線層相同地,形成第3配線層之配線 (3 6 3、3 6 4 )。形成覆蓋配線之絕緣膜3 7 0,在 此絕緣膜之上形成氮化矽膜以作爲鈍化膜3 7 0。在作爲 產品而出貨前,有檢查工程、樹脂密封工程等。 使用將砷植入延伸區域與取得接觸之區域之情形以及 將磷適用在延伸區域之本裝置構造而試做記憶體單元之結 果,知道待機電流在2 5 °C、9 0 °C中,約降低5 0 %。 -38- 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) 541668 A7 B7 五、發明説明(衾 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 即不單在通常動作之溫度,在高溫中也可以抑制半導體裝 置的待機電流,藉由採用本構造’具有可以將產品的動作 保證溫度(例如,7 0 °C以下)設定爲比較高之效果。 藉由在薄膜NMO S採用本裝置構造’半導體裝置的 待機電流可以由習知A s構造的2 . 5 // A降低爲1 .〇 β A。此效果是由待機電流的主成分爲N Μ〇S之 G I D L電流(約7 0 %程度)所引起。 又,在記憶體單元部的Ν通道型Μ ◦ S電晶體的延伸 區域雖使使用磷,但爲了高速動作’也有植入磷以及砷。 在此情形,離子源雖需要2種,但是會產生驅動電流增加 之效果。構造類似高耐壓部的Ν通道型Μ〇S電晶體。需 要以比高耐壓Μ ◦ S還低的能量進行離子植入之故,在進 行高耐壓部的延伸區域的離子値入時,需要改變光罩,其 結果:半導體區域之延伸會比高耐壓部本身窄。 <實施例4 > 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 第8圖是顯示將本發明適用在微處理器之實施例。利 用被使用在Μ〇S電晶體的閘極之絕緣膜在4 n m以下, 閘極隧道洩漏電流在電源電壓爲1 · 5 V下,爲1 〇 - 1 2 A /// m 2以上之半導體積體電路製造技術而被形成在如單 結晶矽之類的半導體基板。 微處理器1 3 0是由:I P電路1 3 3、快取記憶體 1 3 1以及C P U 1 3 2所構成。另外,控制動作以及待 機狀態之控制電路1 3 4也被搭載於微處理器1 3 〇。 -39- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(21〇'乂297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(匆 快取記憶體1 3 1的接地源極電極線v s S Μ是透過 Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 2 0 ◦而被連接在比接地電位 還高之電位V SSS,另外’透過Ν通道型MOS電晶體 ΜΝ 2 0 1而被連接在接地電位ν s S。在Ν通道型 Μ〇S電晶體Μ Ν 2 0 0之閘極電極連接控制信號 STBYO。在Ν通道型M〇S電晶體ΜΝ20 1之閘極 電極連接控制信號A C T V 0。 C P U電路1 3 2之接地源極電極線V S S Μ是透過 Ν通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 2 0 2被連接在比接地電位還 高的電位VS SS,另外,透過Ν通道型MOS電晶體 ΜΝ203被連接在接地電位VSS。在Ν通道型M〇S 電晶體Μ N 2 0 2之閘極電極連接S T B Y 1。在N通道 型Μ〇S電晶體Μ Ν 2 0 3之閘極電極連接控制信號 A C Τ V 1。 I P電路1 3 3之接地源極電極線V S S Μ是透過N 通道型Μ ◦ S電晶體Μ Ν 2 0 4被連接在比接地電位還高 之電位VSS S ,另外,透過Ν通道型MOS電晶體ΜΝ 2〇5被連接在接地電位V S S。在Ν通道型Μ 0 S電晶 體Μ Ν 2 0 4之閘極電極連接控制信號S Τ Β Υ 2。在Ν 通道型Μ〇S電晶體Μ Ν 2 0 5之閘極電極連接控制信號 A C Τ V 2。 控制信號s Τ B Y 〇如成爲“ Η ” 、A C Τ V 〇成爲 “ L “,快取記憶體1 3 1成爲待機狀態,V S S Μ之電 位成爲比接地電位還高之電壓V S S S,例如〇 . 5 V。 本紙張尺度適用中國國家標準·( CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 項再填{ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -40- 541668 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(女 此時,被施加在Μ〇S電晶體之閘極-源極間之電壓降低 ,閘極隧道洩漏電流降低。但是,快取記憶體內之資料不 被破壞地被保持著。 控制信號S Τ Β Υ 〇如成爲“ L “、A C Τ V 0成爲 “ Η “,快取記憶體1 3 1成爲動作狀態,V S S Μ之電 位成爲接地電位V S S。在此情形,Μ〇S電晶體的閘極 隧道洩漏電流與待機時相比,會增加。 控制信號S Τ Β Υ 1如成爲“ Η ” 、A C Τ V 1成爲 “ L ” ,C P U電路1 3 2成爲待機狀態,V S S Μ之電 位成爲比接地電位還高之電壓V s S S,例如0 . 5 V。 此時,被施加在Μ 0 S電晶體之閘極-源極間的電壓降低 ,閘極隧道洩漏電流降低。但是,暫存器檔案以及鎖存器 內之資料不被破壞地被保持著。 控制信號S Τ Β Υ 1如成爲“ L “、A C Τ V 1成爲 “ Η ” ,C P U電路1 3 2成爲動作狀態,V S S Μ之電 位成爲接地電位V S S。在此情形,Μ〇S電晶體之閘極 隧道洩漏電流與待機時相比,會增加。 控制信號S Τ Β Υ 2如成爲“ Η ” 、A C Τ V 2成爲 “ L ” ,:[ P 1 3 8成爲待機狀態,V S S Μ之電位成爲 比接地電位還高之電壓V S S S,例如0 . 5 V。此時, 被施加在Μ〇S電晶體之閘極-源極間的電壓降低,閘極 隧道洩漏電流降低。 控制信號S Τ Β Υ 2如成爲“ L “、A C Τ V 2成爲 “ Η ” ,I Ρ 1 3 8成爲動作狀態,V S S Μ之電位成爲 本紙張尺度適用中國國家標年(CNS ) Α4規格(210X297公釐) _ 41 _ 裝 ^ 訂 AW. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(漆 接地電位V s S。在此情形,Μ〇S電晶體之閘極隧道洩 漏電流與待機時相比,會增加。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) <實施例5 > 第9圖是顯示將本發明適用在微處理器之實施例。利 用被使用在Μ〇S電晶體的閘極之絕緣膜在4 n m以下, 閘極隧道洩漏電流在電源電壓爲1 . 5 V下,爲1 0 — 1 2 A /// m 2以上之半導體積體電路製造技術而被形成在如單 結晶砂之類的半導體基板。 微處理器1 3 5是由:I P電路1 3 8、快取記憶體 1 3 6以及C P U 1 3 7所構成。另外,控制動作以及待 機狀態之控制電路1 3 9也被搭載於微處理器1 3 5。
快取記憶體1 3 6之電源源極電極線V D D Μ透過P 通道型Μ 0 S電晶體Μ Ρ 2 0 0連接在比電源電位還低的 電位VDDD,另外,透過Ρ通道型MOS電晶體 ΜΡ 2 0 1連接在電源電位VDD。在Ρ通道型MO S電 晶體Μ Ρ 2 0 0的閘極電極連接控制信號S Τ Β Υ Β〇。 經瀆部智慧对產局員工涓黄合作社即製 在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 2 0 1之閘極電極連接控制 信號A C Τ V Β〇。
C P U電路1 3 7之電源源極電極線V D D Μ透過P 通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 2 0 2被連接在比電源電位還低
的電位VDDD,另外,透過Ρ通道型M〇S電晶體 ΜΡ 2 0 3被連接在電源電位VDD。在Ρ通道型M〇S 電晶體Μ Ρ 2 0 2之閘極電極連接控制信號S Τ Β Υ Β 1 - 42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇X297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(Φ 。在P通道型μ〇S電晶體Μ P 2 0 3之閘極電極連接控 制信號A C Τ V Β 1。 I P電路1 3 8之電源源極電極線V D D Μ透過P通 道型Μ 0 S電晶體Μ Ρ 2 0 4被連接在比電源電位還低的 電位VDDD ,另外,透過Ρ通道型M〇S電晶體 MP 2 0 5被連接在電源電位VDD。在P通道型M〇S 電晶體Μ P 2 0 4之閘極電極連接控制信號S T B Y B 2 。在Ρ通道型Μ〇S電晶體Μ Ρ 2 0 5之閘極電極連接控 制信號A C Τ V Β 2。 控制信號S T B Y B 〇如成爲“ L “、A C T V B 〇 成爲“ Η “時,快取記憶體1 3 6成爲待機狀態, V D D Μ之電位成爲比電源電位還低的電壓V D D D,例 如1 . Ο V。此時,被施加在Μ〇S電晶體之閘極一源極 間的電壓降低,閘極隧道洩漏電流降低。但是,快取記憶 體內之資料不被破壞地被保持著。 控制信號S Τ Β Υ Β 〇如成爲“ Η “、A C Τ V Β 〇 成爲“ L “時,快取記憶體1 3 6成爲動作狀態, V D D Μ之電位成爲電源電位V D D。此時,Μ〇S電晶 體之閘極隧道洩漏電流與待機時相比,會增加。 控制信號S Τ Β Υ Β 1如成爲“ L “、A C Τ V Β 1 成爲“ Η “時,快取記憶體1 3 7成爲待機狀態, λπ D D Μ之電位成爲比電源電位還低的電壓V D D D,例 如1 · Ο V。此時,被施加在Μ〇S電晶體之閘極一源極 間的電壓降低,閘極隧道洩漏電流降低。但是,暫存器檔 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •項再填办 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -43- 541668 Α7 Β7 五、發明説明(冷 案以及鎖存器內之資料不被破壞地被保持著。 控制信號s T B Y B 1如成爲“ Η “、A C Τ V Β 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 成爲“ L “時,快取記憶體1 3 7成爲動作狀態, V D D Μ之電位成爲電源電位V D D。此時,μ〇S電晶 體之閘極隆道拽漏電流與待機時相比,會增加。 控制信號S Τ Β Υ Β 2如成爲“ L “、A C Τ V Β 2 成爲“ Η “時,I P電路1 3 8成爲待機狀態,v d D Μ 之電位成爲比電源電位還低的電壓V D D D,例如1 . 〇 V。此時,被施加在Μ〇S電晶體之閘極一源極間的電壓 降低,閘極隧道洩漏電流降低。 控制信號S Τ Β Υ Β 2如成爲“ Η “、A C Τ V Β 2 成爲“ L “時,I P電路1 3 8成爲動作狀態,V D D Μ 之電位成爲電源電位V D D。此時,Μ〇S電晶體之閘極 隧道洩漏電流與待機時相比,會增加。 <實施例6 > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 0圖是顯不將利用本發明之S R A Μ或者微處理 益應用在彳丁動電話等之以電池動作的系統之實施例。 行動電話1 4 0搭載有:電池1 4 1與在實施例3敘 述之SRAM、在實施例4敘述之微處理器1 3 0。由在 單一的半導體基板搭載電池驅動用之端子與S R A Μ與微 處理器之半導體裝置所形成。另外,也搭載由電源電位 V D D產生比接地電位還高的電壓V S S S,例如〇 . 5 V之電路1 4 3。 -44- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 541668 Α7 Β7 五、發明説明(在 S R A Μ 9 8在c S爲‘‘ L· ”時,成爲待機狀態,接 地電極成爲0 . 5 V,閘極隧道洩漏電流降低。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 微處理器130在STBY爲“Η “、ACTV爲“ L 時’成爲待機狀態’接地電極成爲0 . 5 V,閘極隧 道洩漏電流降低。 此結果爲:可以延長電池的壽命。 <實施例7 > 第11圖是顯不將利用本發明之SRAM或者微處理 器應用在行動電話等之以電池動作的系統之實施例。 行動電話1 4 4搭載有:電池1 4 1與S R A Μ 1 4 6、微處理器1 47。也搭載供應SRAM1 46與 微處理器1 4 7之電源VDD I之電源晶片1 4 5。 第1 2圖顯示動作波形。在動作時,待機信號 STBY成爲“L” ,在SRAM146與微處理器 1 4 7供應電源電位V D D。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在待機時,待機信號S T B Y成爲“ Η ” ,在 S RAM1 4 6與微處理器1 4 7供應比電源電位VDD 還低的電位。此時,閘極隧道洩漏電流以及G I D L電流 降低。此結果:可以延遲電池之壽命。 又,也可以適用在將以本文中的Μ 0 S電晶體的閘極 氧化膜當成絕緣膜之Μ I S電晶體。 【發明之效果】 - 45- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 541668 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(僉 如依據本發明,可以不破壞資料而降低洩漏電流。 【圖面之簡單說明】 第1圖是關於實施例1之半導體裝置積體電路的電路 圖。 第2圖是關於實施例1之半導體裝置積體電路的動作 波形。 第3圖是關於實施例2之半導體裝置積體電路的電路 圖。 第4圖是關於實施例2之半導體裝置積體電路的動作 波形。 第5圖是關於實施例3之半導體記憶裝置的電路圖。 第6圖是關於實施例3之待機時以及讀出時的動作波 第7圖是關於實施例3之待機時以及寫入時的動作波 形。 第8圖是關於實施例4之半導體積體電路的電路圖。 第9圖是關於實施例5之半導體積體電路的電路圖。 第1 0圖是關於實施例6之半導體積體電路的電路圖 〇 第1 1圖是關於實施例7之半導體積體電路的電路圖 〇 第1 2圖是關於實施例7之半導體積體電路的動作波 形0 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) M規格(21 〇 X 297公釐) -46- --------^裝----;---訂------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 541668 A7 B7____ 五、發明説明(伞 第1 3圖是本方式之Μ〇S電晶體電流降低效果。 第1 4圖是關於實施例3之洩漏電流降低效果。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 5圖是關於實施例3之半導體記憶裝置的槪略電 路圖。 第1 6 關於實施例3之降壓電路的特性圖。 第1 7 顯示本發明之半導體積體電路的製造方法 之半導體基板_^要部位剖面圖。 第1 8 示本發明之半導體積體電路的製造方法 之半導體基重要部位剖面圖。 \料〉、〜幻 第1 9 顯示本發明之半導體積體電路的製造方法 之半導體基板^^要部位剖面圖。 第2 0圖是顯示本發明之半導體積體電路的製造方^去 之半導體基板的重要部位剖面圖。 弟2 1圖是威不本發明之半導體積體電路的製造方法 之半導體基禮:热重要部位剖面圖。 ΐφ^Φ) 第2 2 用本發明之製造方法的情形之特性圖。 '々’⑭ ·'.〆· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【圖號說明】 C E L L : S R A Μ記憶體單元, MN:Ν通道型M〇S電晶體, MP:P通道型MOS電晶體, I Ν V :反相器電路, C I Ν V :定時反相器電路, L A T C Η :鎖存器電路, 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Μ規格(21〇Χ297公襲):47_ ' 541668 A7 B7 五、發明説明(在 NAND :NAND電路, AND: AND電路, N :連接節點, I :輸入信號, 〇:輸出信號, N L、N R : S R A Μ記憶體單元內部節點, V D D :電源電位, V D D D :比電源電位低之電位, V C C :由外部焊墊所供給之高電位側的電源電位, V D D Μ :電源源極電極線, V S S :接地電位, V S S S :比接地電位高之電位, V S S Μ :接地源極電極線, D Τ、D Β :資料線, S W L :副字元線, S Τ Β Υ :待機選擇信號, A C Τ V :動作選擇信號, ACVSSM :控制信號, S Τ V S S Μ :控制信號, CVDDD :控制信號, E Q :均壓.預先充電電路控制信號, V S W、Y S W B : Υ開關控制信號, S A :讀出放大器控制信號, R B C、R B C B :讀出資料輸出控制信號, 本紙張尺度適用中國國家標参(CNS ) A4規格(210X297公釐) --------0^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -48- 541668 A7 B7
五、發明説明(4]B
入 寫 B C B W Λ C Β W 號 信 制 控 入 輸 料 s c Ε w
γ A 片Λ位 晶寫 γ τ A Μ 記
Dτ A 8 9 9 9 A 4 ο 〇 3 〇 4 ο 5 ο 6 8 〇 〇 讀讀寫基 Μ 充路 , , ,先電,路, 號 Μ 預關路電路 ,, 信,A 、 開電動電 號號 擇衝 R 壓 Y 器驅器, 信信 選脈 S 均:大料大元 擇擇,墊 D : : 2 放資放單 選選址憶 T 6 oo 出取入本 Κ L Β Μ Ε 路 電 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 〇 ίμ 塾 元 口与 憶 , 己 各 1 三口 πβ 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 6 7 〇 3 3 2 3 3 3 1± 1± 器 動 驅 元 字 電 及 關,以 開排器 :流碼 ο 匯解解以 1 料元先址 1 資字預位
號路 信電 , 芾 芾 器控控 碼及 : 8 IX 3 5
8 3 IX 器 彐二 理 處,, 微體路, • · 憶電路 7 記U電 4 取 ρ Ρ τ—Η c _~~_ 本紙張尺度適用中國國家標參(CNS ) Α4規格(210><297公釐) -49- 541668 A7 B7 五、發明説明(舍 4 3 9 3
〇 4 IX 4 4 統 , 系 路話 電電 制動 控行 4 池 電 3 4 5 4
記路入 速電輸 快壓: :降 F T : U A R B M w N F ρ I 號 , 信 路擇 電選 源墊 電隱
ρ m Q ,、 τ η Ε m F Q s I—IM 型 道 通 P 與 N 的 咅 元 ’ 單 器體 衝 隱 緩記 型 道 通 ρ 與 Ν 的 ΚΗ 立口 路 電 邊 周 Ρ Ρ Q , 、 Τ η Ε p F Q S _—_Μ
型 道 通 Ρ 與 Ν 的 β, 咅 壓 耐 高 Ρ h Q Λ η h Q T E F S _—_Μ 〇 〇 2 ο 2 〇 1± 2 井 3 r—I 2 , 2 ’ 域 τ_ 板區 C\3 基離 、 體分 1 導件 1 半元 2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 2 2 3 2 2 罩 光 , 阻 膜光 , 砂: 膜晶 ο 緣結 7 絕多 2 5 3 2 Λ 4 3 2 Λ 3 3 2 Λ 2 3 2 f 3 2 Λ ο 3 2 極 電 極 閘 4 5 2 f 3 5 2 Λ 6 4 2 、 5 4 2 f 2 4 2 f lx 4 2 2 6 2 、 IX 6 2 Λ 〇 6 2 Λ 9 5 2 f 8 5 2 半 型 η 〇 8 、 2 7 、 5 7 2 6 、 2 域 區 ΜΈ. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -50- 541668 A7 B7 五、發明説明(也 4 5 1 2 7 、 2 T—I 、 5 6 2 6 、 2 8 4 4 2 6 Λ 2 7 4 3 2 6 、 2 4 4 6 2 5 Λ 2 3 4 5 2 5 2 膜 物 化 矽 屬 ,金 , 隔:膜 間 1 化 , 壁 9 氮 域惻 2 砂 一口胆 : Λ : 0 5 0 2 »6 9 9 7#2 2 2 型 Ρ 絕 間 層ο 7 3 f 〇 6 3 Λ 〇 3 3 f 〇 一—I 3 Λο 〇 3 膜 緣 1 2 ,ο ο 膜 3 3 屬 金 2 3 Λ Τ—I 3 膜 鈦 化 氮 4 6 3 f 2 5 3 f 1—Η 4 3 Λ 2 2 3 Λ 2 IX 3 層 屬 金 障 阻 4 6 3 Λ 1 膜 5 化 3 鋪 〇 1 4 7 3 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準·( CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -51 -

Claims (1)

  1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1 · 一種半導體積體電路裝置,其特徵爲: 具有: 包含個別之汲極被連接之N通道型Μ 0 S電晶體與P 通道型Μ〇S電晶體之邏輯電路;及 在第1狀態中,將源極線保持在第1電位;在第2狀 態中,將源極線保持在比上述第1電位還高的第2電位之 開關電路, 上述Ν通道型Μ〇S電晶體連接在上述源極線,上述 源極線連接在開關電路,在動作時之電壓時,上述電晶體 的聞極隧道洩漏電流在1 0 — 1 2 A /// m 2以上。 2 . —種半導體積體電路裝置,其特徵爲: 具有: 包含被使用在閘極之絕緣膜厚在4 n m以下,個別之 汲極被連接之N通道型Μ〇S電晶體與P通道型Μ〇S電 晶體之邏輯電路;及 在第1狀態中,將源極線保持在第1電位;在第2狀 態中,將源極線保持在比上述第1電位還高的第2電位之 開關電路, 上述Ν通道型Μ ◦ S電晶體連接在上述源極線,上述 源極線連接在開關電路。 , 3 . —種半導體積體電路裝置,其特徵爲: 具有: 包含個別之汲極被連接之Ν通道型Μ 0 S電晶體與Ρ 通道型Μ 0 S電晶體之邏輯電路;及 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐] ^52 - ' Aw- ^IT (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 在第1狀態中,將源極線保持在第1電位;在第2狀 態中,爲了降低G I D L電流,將源極線保持在比上述第 1電位還高的第2電位之開關電路, 上述N通道型Μ〇S電晶體連接在上述源極線,上述 源極線連接在開關電路,前述Ν通道型Μ〇S電晶體的基 板電極被設定在上述第1電位。 4 . 一種半導體積體電路裝置,其特徵爲: 具有: 包含個別之汲極被連接之Ν通道型Μ〇S電晶體與Ρ 通道型Μ〇S電晶體之邏輯電路;及 在第1狀態中,將源極線保持在第1電位;在第2狀 態中,爲了降低G I D L電流,將源極線保持在比上述第 1電位還高的第2電位之開關電路, 上述Ν通道型Μ〇S電晶體連接在上述源極線,上述 源極線連接在開關電路,前述Ν通道型Μ〇S電晶體的基 板電極連接在前述源極線。 5 . —種半導體積體電路裝置,其特徵爲: 具有: 複數的靜態型記憶體單元排列爲行列狀之記憶墊;及 連接在前述複數的靜態型記憶體單元之複數的資料線 ;及 連接在前述複數的靜態型記憶體單元之複數的字元線 •,及 與上述複數的靜態型記憶體單元的驅動用Ν通道型 --------裝------訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家襟务(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -53 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範固 3 Μ〇S電晶體之個別的源極電極連接之源極線, 在第1狀態中,以上述源極線的電位爲第1電位,在 第2狀態中,控制上述源極線的電位成爲比第1電位還高 的第2電位。 6 ·如申請專利範圍第5項記載之半導體積體電路裝 置,其中前述驅動用Ν通道型Μ〇S電晶體的基板電位採 用第1電位。 7 _如申請專利範圍第5項記載之半導體積體電路裝 置,其中前述驅動用Ν通道型Μ〇S電晶體的基板電極連 接在上述源極線。 8 . —種半導體積體電路裝置,其特徵爲: 具有: 複數的靜態型記憶體單元排列爲行列狀之記憶墊;及 連接在前述複數的靜態型記憶體單元之複數的資料線 ;及 連接在前述複數的靜態型記憶體單元之複數的字元線 ;及 與上述複數的靜態型記憶體單元的Ρ通道型Μ 0 S電 晶體之個別的源極電極連接之源極線, 在第1狀態中,以上述源極線的電位爲第.1電位,在 第2狀態中,控制上述源極線的電位成爲比第1電位還低 的第2電位。 9 .如申請專利範圍第8項記載之半導體積體電路裝 置,其中前述Ρ通道型MO S電晶體的基板電位採用第1 ^紙張尺度適用中國國家標參(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 「54 - :~" 11 IAW n 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範固 4 電位。 1 0 ·如申請專利範圍第8項記載之半導體積體電路 裝置,其中在上述第1狀態中,上述記憶墊內之記憶體單 冗被選擇爲進丫了 δ買出或者寫入’在上述第2狀態中,上述 記憶墊內的記憶體單元未被選擇。 1 1 ·如申請專利範圍第8項記載之半導體積體電路 裝置,其中上述第1狀態與上述第2狀態之切換是依據記 憶墊選擇信號而進行。 1 2 ·如申請專利範圍第8項記載之半導體積體電路 裝置,其中使用在上述Μ〇S電晶體的閘極之絕緣膜在4 η m以下。 1 3 ·如申請專利範圍第8項記載之半導體積體電路 裝置,其中與流經上述第1狀態之Μ〇S電晶體的 G I D L電流相比,流經上述第2狀態之Μ ◦ S電晶體的 G I D L電流小。 1 4 .如申請專利範圍第8項記載之半導體積體電路 裝置,其中在上述第2狀態中,上述複數的資料線被設定 在比電源電位低之電位。 1 5 ·如申請專利範圍第8項記載之半導體積體電路 裝置,其中進而具備:輸出由外部焊墊所供飨之電位被輸 入而供應前述記憶體單元之第3電位,以及比前述第3電 位還低之第4電位所形成之動作電位的動作電位產生電路 上述動作電位產生電路在上述由外部所供給的電位成 本紙張尺度適用中國國家襟率(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -55 _ ^IT (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 541668 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範® 5 爲第5電位以上時,將比由外部焊墊所供給之電位還低的 電位當成前述第3電位輸出’前述由外部所供給之電位成 爲比前述第5電位還低的第6電位以上時’以所輸出之第 3電位爲基礎而產生前述第4電位。 1 6 . —種半導體積體電路裝置,其特徵爲: 具有: 複數的靜態型記憶體單元排列爲行列狀之複數的記憶 墊;及 連接在前述複數的靜態型記憶體單元之複數的資料線 •,及 連接在前述複數的靜態型記憶體單元之複數的字元線 ;及 輸入位址信號,分別輸出選擇前述記憶墊之信號的第 1與第2控制電路, 前述第1電路選擇前述記憶墊之信號被輸出後’前述 第2電路輸出選擇前述記憶墊之信號。 1 7 . —種半導體積體電路裝置,其特徵爲: 具有: 複數的靜態型記憶體單元排列爲行列狀之複數的記憶 墊;及 . 連接在前述複數的靜態型記憶體單元之複數的資料線 ;及 連接在前述複數的靜態型記憶體單元之複數的字元線 ;及 本紙張尺度適用中國國家襟秦(CNS ) A4規格(210X297公釐) -56 - 裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 541668 A8 B8 C8 _D8 、申請專利範園 6 輸入位址信號’分別輸出選擇前述記憶墊之信號的第 1與第2控制電路, 前述第1電路具備:比在前述第2電路所使用的 M 1 S電晶體的第1臨界値電壓還小的第2臨界値電壓之 M 1 S電晶體與具有前述第1臨界値電壓之μ I S電晶體 〇 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項記載之半導體積體電 路裝置,其中前述第1與第2控制電路是採用相同之電路 構成。 1 9 · 一種半導體裝置之製造方法,是針對具有Ν通 道型之第1與第2Μ I S電晶體的半導體裝置之製造方法 ’其特徵爲·· 具有: 在半導體基板內形成即述第1 Μ I S電晶體之第1 Ρ 型井’與形成前述第2Μ I S電晶體之第2 Ρ型井之工程 ;及 在前述第1與第2 Ρ型井上形成閘極絕緣膜與閘極電 極之工程;及 在前述第1 Ρ型井植入磷之工程;及 在前述第2Ρ型井植入砷之工程;及 在前述第1與第2 Ρ型井分別植入磷與砷之工程後, 形成前述閘極電極之側壁膜之工程;及 在形成前述閘極電極之側壁膜之工程後,在前述第1 與第2 Ρ型井植入砷之工程。 --------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -57- 8 6 6 11 54 六 A8 B8 C8 D8
    申請專利範固 製與 是 2 製 述 第 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ρ 2 〇 .如申請專利範圍第1 9項記載之半導體裝置之 造方法,其中前述半導體裝置具有SRAM記憶體單元 控制其之電路, 削述S R A Μ記j意體單元內之N通道型M〗s電晶體 以前述第1 Μ I S電晶體所構成, 前述控制電路內之Ν通道型Μ丨S電晶體是以前述第 Μ I S電晶體所構成。 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項記載之半導體裝晉之 造方法’其中前述半導體裝置進而具有具備Ν通道型之 Μ I S電晶體之輸入輸出電路; 進而具有: 在形成前述第1與第2 Ρ型井之工程中,形成 _ w w肜成刖 第3ΜΙS電晶體之第3Ρ型井, 在形成前述閘極絕緣膜、閘極電極之工程中,〜一 Τ 在刖述 3 Ρ型井上形成閘極絕緣膜與閘極電極, 在形成前述閘極電極的側壁膜後,在前述第χ〆、束^ 2 型井植入砷之工程中,在前述第3 Ρ型井植入砷, 在形成前述閘極電極之側壁膜之工程前,在爺> _ 江刖逃第3 型井植入砷與磷之工程。 本紙張尺度適用中國國家標參(CNS ) A4規格(210X297公釐) -58 - --------------IT------φ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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