JPS6197963A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は、半導体集積回路装置に関するものであり、特
に、スタティック型ランダムアクセスメモリを備えた半
導体集積回路装置[以下、SRAに適用して有効な技術
に関するものである。Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and in particular to a semiconductor integrated circuit device equipped with a static random access memory [hereinafter referred to as technology effective when applied to SRA]. It is something.
[背景技術]
SRAMのメモリセルは、その占有面積を縮小するため
に、負荷MISFETに替えて多結晶シリコン膜で形成
した抵抗素子で構成される傾向にある。[Background Art] In order to reduce the area occupied, memory cells of SRAMs tend to be constructed of resistive elements formed of polycrystalline silicon films instead of load MISFETs.
この抵抗素子は、不純物導入用マスクで高電位が印加さ
れる電源電圧用配線と同一の多結晶シリコン膜に抵抗値
を低減する不純物を導入させず、この後、所定のパター
ンニングを施して形成する。This resistor element is formed by using a mask for impurity introduction into the same polycrystalline silicon film as the power supply voltage wiring to which a high potential is applied, without introducing impurities to reduce the resistance value, and then performing predetermined patterning. do.
このため、不純物導入用マスク、不純物の拡散状態、パ
ターンニング等の加工のバラツキにより、メモリセルの
抵抗素子の抵抗値にバラツキを生じ易すい。Therefore, variations in the resistance value of the resistance element of the memory cell are likely to occur due to variations in the impurity introduction mask, impurity diffusion state, patterning, and other processing.
かかる技術における検討の結果、本発明者は、以下の理
由によって、SRAMの電気的信頼性を向上することが
できないという問題点を見い出した。すなわち、メモリ
セルに書き込まれた情報(電圧)に対して、抵抗素子か
ら供給される電流値が異なるので、情報の安定な保持を
することができず、情報の読み出し動作における動作マ
ージンが小さくなるからである。As a result of studies on this technology, the inventor of the present invention has found that the electrical reliability of SRAM cannot be improved due to the following reasons. In other words, since the current value supplied from the resistor element differs from the information (voltage) written in the memory cell, it is not possible to stably hold information, and the operating margin in the information read operation becomes small. It is from.
なお、SRAMのメモリセルを構成する抵抗素子の抵抗
値を制御する技術として、例えば、特開昭54−563
57号公報がある。Note that as a technique for controlling the resistance value of a resistance element constituting a memory cell of an SRAM, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-563
There is a publication No. 57.
[発明の目的コ
本発明の目的は、半導体集積回路装置の電気的信頼性を
向上することが可能な技術を提供することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a technique that can improve the electrical reliability of a semiconductor integrated circuit device.
本発明の他の目的は、SRAMにおいて、メモリセルに
書き込まれた情報を安定に保持し、その電気的信頼性を
向上することが可能な技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a technology capable of stably retaining information written in memory cells in an SRAM and improving its electrical reliability.
本発明の他の目的は、半導体集積回路装置に使用される
導電層及び抵抗素子の抵抗値の制御性をを向上し、その
電気的信頼性を向上することが可能な技術を提供するこ
とにある。Another object of the present invention is to provide a technology capable of improving the controllability of the resistance values of conductive layers and resistive elements used in semiconductor integrated circuit devices, and improving the electrical reliability thereof. be.
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。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[発明の概要コ
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。[Summary of the Invention] Among the inventions disclosed in this application, a brief outline of typical inventions is as follows.
すなわち、2つの抵抗素子と2つのMISFETとでフ
リップフロップ回路を構成するメモリセルを有するSR
AMにおいて、前記MISFETのゲート電極と前記抵
抗素子とを重ね合わせる。In other words, the SR has a memory cell that constitutes a flip-flop circuit with two resistance elements and two MISFETs.
In AM, the gate electrode of the MISFET and the resistor element are overlapped.
これによって、メモリセルに書き込まれた情報(電圧)
に対し、抵抗素子の抵抗値を変化させ、1′″、′″0
″の電圧差を明確にする方向に電流を供給する(セルフ
バイアス)ことができるので、情報の安定な保持をする
ことができる、
この結果、情報の読み出し動作における動作マージンを
大きくすることができるので、SRAMの電気的信頼性
を向上することができる。This allows the information (voltage) written to the memory cell to
, the resistance value of the resistance element is changed to 1′″,′″0
Current can be supplied in the direction that makes the voltage difference clear (self-bias), so information can be stably retained. As a result, the operating margin for information read operations can be increased. Therefore, the electrical reliability of the SRAM can be improved.
以下、本発明の構成について、本発明を、2つの抵抗素
子と2つのMrSFETとでメモリセルのフリップフロ
ップ回路を構成したSRAMを用いて説明する。Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained using an SRAM in which a memory cell flip-flop circuit is configured with two resistance elements and two MrSFETs.
[実施例コ
第1図は、本発明の一実施例を説明するためのSRAM
のメモリセルを示す等価回路図である。[Embodiment FIG. 1 shows an SRAM for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a memory cell of FIG.
なお、実施例の全回において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。It should be noted that in all the examples, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.
第1図において、WLはワード線であり1行方向に延在
し、列方向に複数本設けられている(以下、ワード線の
延在する方向を行方向という)。In FIG. 1, word lines WL extend in one row direction, and a plurality of word lines are provided in the column direction (hereinafter, the direction in which the word lines extend will be referred to as the row direction).
ワード線WLは、後述するスイッチ用MISFETを制
御するためのものである。The word line WL is for controlling a switch MISFET which will be described later.
DL、DLはデータ線であり1列方向に延在し、行方向
に複数本設けられている(以下、データ線の延在する方
向を列方向という)。このデータ線DL、DLは、後述
するメモリセルと書込回路又は読出回路との間で情報と
なる電荷を伝達するためのものである。DL and DL are data lines extending in one column direction, and a plurality of data lines are provided in the row direction (hereinafter, the direction in which the data lines extend will be referred to as the column direction). The data lines DL, DL are for transmitting charges serving as information between a memory cell and a write circuit or a read circuit, which will be described later.
Ql、Q2はMISFETであり、一端が後述する抵抗
素子を介して電源電圧用配線Vcc(例えば、5.0
[V] ) 、他方(DMr 5FETQ2 。Ql and Q2 are MISFETs, one end of which is connected to power supply voltage wiring Vcc (for example, 5.0
[V]), the other (DMr 5FETQ2).
Q、のゲート電極及びスイッチ用MISFETに接続さ
れ、他端が基準電圧用配fiV s s (例えば、
0[V])に接続されている。Q, is connected to the gate electrode and switch MISFET, and the other end is connected to the reference voltage distribution fiVss (for example,
0 [V]).
R1,R2は抵抗素子である。この抵抗素子R1、R2
は、電源電圧用配線Vccから流れる電流量を制御し、
書き込まれた情報を安定に保持するためのものである。R1 and R2 are resistance elements. These resistance elements R1, R2
controls the amount of current flowing from the power supply voltage wiring Vcc,
This is to stably hold the written information.
抵抗素子R1,R2は、後述するがセルフバイアスされ
るようになっている。Resistance elements R1 and R2 are designed to be self-biased, as will be described later.
一対の入出力端子を有するフリップフロップ回、路は、
2つのM I S F E TQI 、 Q2と抵抗素
子R!、 R2とによって構成されている。このフリッ
プフロップ回路は、前記データ線DL、DLから伝達さ
れる′1″、−II OIIの情報を蓄積するためのも
のである。A flip-flop circuit with a pair of input and output terminals is
Two MISFETQI, Q2 and resistance element R! , R2. This flip-flop circuit is for storing information '1'', -II OII transmitted from the data lines DL, DL.
QSl、QSlはスイッチ用MISFETであり、一端
がデータ線DL、DLに接続され、他端が前記フリップ
フロップ回路の一対の入出力端子に接続されている。こ
のスイッチ用M I S FETQs□、QS2は、ワ
ード線WLによって制御され、フリップフロップ回路と
データ線DL、DLとの間でスイッチ機能をするための
ものである。QSl and QSl are switch MISFETs, one end of which is connected to the data lines DL and DL, and the other end connected to a pair of input/output terminals of the flip-flop circuit. The switching M I S FETs Qs□ and QS2 are controlled by the word line WL and serve as a switch between the flip-flop circuit and the data lines DL and DL.
Cは情報蓄積用容量(寄生容量)であり、主として、一
方のMI 5FETQ+ 、Q2のゲート電極及び他方
のM I 5FETQ2 、Q+の一方の半導体領域(
ソース領域又はドレイン領域)に付加されている。この
情報蓄積用容量Cは、メモリセルの情報となる電荷を蓄
積するためのものである。C is an information storage capacitor (parasitic capacitance), which mainly connects the gate electrode of one MI 5FETQ+, Q2 and the semiconductor region of one of MI 5FETQ2, Q+ (
source region or drain region). This information storage capacitor C is for storing charge that becomes information of the memory cell.
SRAMのメモリセルは、一対の入出力端子を有するフ
リップフロップ回路とスイッチ用MISFETQs r
、Q82はスイッチ用MISFETとによって構成さ
れている。そして、メモリセルは、ワード線WLとデー
タaDL、DLとの所定交差部に複数配置されて設けら
れており、メモリセルアレイを構成している。An SRAM memory cell consists of a flip-flop circuit having a pair of input/output terminals and a switch MISFET Qsr.
, Q82 are configured with a switch MISFET. A plurality of memory cells are arranged at predetermined intersections between the word line WL and the data aDL, DL, forming a memory cell array.
次に、本実施例の具体的な構成について説明する。Next, a specific configuration of this embodiment will be explained.
第2図は、本発明の一実施例を説明するためのSRAM
のメモリセルを示す要部平面図、第3図は、第2図の■
−■切断線における断面図である。FIG. 2 shows an SRAM for explaining one embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view of the main part showing the memory cell in Figure 2.
It is a sectional view taken along the -■ cutting line.
な−お、第2図及び後述する第4図乃至第6図に示す平
面図は1本実施例の構成をわかり易すくするために、各
導電層間に設けられるフィールド絶縁膜以外の絶縁膜は
図示しない。Note that the plan views shown in FIG. 2 and FIGS. 4 to 6 described later are one insulating film other than the field insulating film provided between each conductive layer to make it easier to understand the structure of this embodiment. do not.
第2図及び第3図において、1は単結晶シリコンからな
るn−型の半導体基板である。この半導体基板1は、S
RAMを構成するためのものである。In FIGS. 2 and 3, reference numeral 1 denotes an n-type semiconductor substrate made of single crystal silicon. This semiconductor substrate 1 is made of S
This is for configuring RAM.
2はp−型のウェル領域であり、半導体基板1の所定主
面部に設けられている。このウェル領域2は、相補型の
MISFETを構成するためのものである。Reference numeral 2 denotes a p-type well region, which is provided on a predetermined main surface portion of the semiconductor substrate 1. This well region 2 is for configuring a complementary MISFET.
3はフィールド絶縁膜であり、半導体素子形成領域間の
半導体基板1及びウェル領域2の主面上部に設けられて
いる。このフィールド絶縁膜3は。A field insulating film 3 is provided on the main surface of the semiconductor substrate 1 and the well region 2 between the semiconductor element forming regions. This field insulating film 3.
半導体素子間を電気的に分離するためのものである。This is for electrically isolating semiconductor elements.
メモリセルを構成するM I S FETQ+ 、Q2
及びスイッチ用MISFETQs+ 、QS2は、フィ
ールド絶縁膜3によってその周囲を囲まれ規定されてい
る。そして、M I S F E T Q 2とスイノ
チ用M I S F E T Q S 2とは、交差結
合をするために、一体内にフィールド絶縁膜3によって
規定されている。M I S F E T Q 1とス
イッチ用MISFETQs+とは、前記M I S F
E T Q 2とスイッチ用M I S F E T
Q s 2とに対して交差する位置に分離してフィー
ルド絶縁膜3によって規定されている。M I S F
E T Q sとスイッチ用MI S F E T
Q s rとは、フィールド絶縁膜3の上部に設けられ
る導電層により交差結合が施されるようになっている。M I S FETQ+, Q2 that constitutes the memory cell
The switch MISFETs Qs+ and QS2 are surrounded and defined by a field insulating film 3. The MISFET Q 2 and the MISFET QS 2 for Suinochi are integrally defined by a field insulating film 3 in order to perform cross-coupling. MISFET Q1 and MISFETQs+ for switch are the MISFETQs+ mentioned above.
E T Q 2 and M I S F E T for switch
It is separated and defined by a field insulating film 3 at a position intersecting with Q s 2. MISF
E T Q s and MI S F E T for switch
Q s r is cross-coupled by a conductive layer provided on the field insulating film 3 .
4はp型のチャネルストッパ領域であり、フィールド絶
縁膜3下部のウェル領域2の主面部に設けられている。A p-type channel stopper region 4 is provided on the main surface of the well region 2 under the field insulating film 3.
このチャネルストッパ領域4は、寄生MISFETを防
止し、半導体素子間を電気的により分離するためのもの
である。This channel stopper region 4 is for preventing a parasitic MISFET and further electrically isolating semiconductor elements.
5は絶縁膜であり、半導体素子形成領域となる半導体基
板1及びウェル領域2の主面上部に設けられている。こ
の′#@縁膜5は、主として、MISFETのゲート絶
縁膜を構成するためのものである。Reference numeral 5 denotes an insulating film, which is provided above the main surfaces of the semiconductor substrate 1 and the well region 2, which serve as semiconductor element formation regions. This '#@ edge film 5 is mainly used to constitute a gate insulating film of the MISFET.
6は接続孔であり、所定部の絶縁膜5を除去して設けら
れている。この接続孔6は、半導体素子(半導体領域)
と配線(半導体領域を形成するために不純物導入用マス
クとして用いる導電層)とを電気的に接続するためのも
のである。Reference numeral 6 denotes a connection hole, which is provided by removing a predetermined portion of the insulating film 5. This connection hole 6 is connected to a semiconductor element (semiconductor region).
and wiring (a conductive layer used as a mask for introducing impurities to form a semiconductor region).
7A乃至7Dは導電層であり、フィールド絶縁膜3又は
絶縁膜5の所定上部に延在して設けられている。Conductive layers 7A to 7D are provided extending over a predetermined upper portion of the field insulating film 3 or the insulating film 5.
導電層7Aは、スイッチ用M I S F E T Q
s r、Q S 2形成領域の絶縁膜5上部に設けら
れ、フィールド絶縁膜3上部を行方向に延在して設けら
れている。この導電層7Aは、スイッチ用MISFET
QS1.QS2形成領域でゲート電極を構成し、それ以
外の部分では、ワード線WLを構成するためのものであ
る。The conductive layer 7A is a switch M I S F E T Q
s r and Q S are provided above the insulating film 5 in the 2 forming region, and are provided extending above the field insulating film 3 in the row direction. This conductive layer 7A is a switch MISFET.
QS1. The QS2 forming region constitutes a gate electrode, and the other portion constitutes a word line WL.
導電層7Bは、接続孔6を通してフリップフロップ回路
を構成するM I S F E TQs 、 Q2の一
方の半導体領域と電気的に接続するように設けられ、導
電層7Aと同様に、フィールド絶縁膜3上部を行方向に
延在して設けられている。この導電M 7 Bは、行方
向に配置される複数のメモリセルのそれぞれの一方の半
導体領域に接続される基準電圧用配線Vssを構成する
ためのものである。The conductive layer 7B is provided so as to be electrically connected to one semiconductor region of the MISFETQs, Q2 constituting the flip-flop circuit through the connection hole 6, and similarly to the conductive layer 7A, it is connected to the field insulating film 3. The upper part extends in the row direction. The conductive conductor M 7 B is for configuring a reference voltage wiring Vss connected to one semiconductor region of each of a plurality of memory cells arranged in the row direction.
心電層7Aと導電層7Bとは、同一導電性材料で、同一
導電層に設けられており、それらが交差しないように、
互に離隔し、略平行に設けられている。The electrocardiogram layer 7A and the conductive layer 7B are made of the same conductive material and are provided on the same conductive layer, and are made of the same conductive material so that they do not intersect.
They are spaced apart from each other and are provided substantially parallel to each other.
導電層7Cは、一端部が、接続孔6を通してスイッチ用
M I S F E T Q s□の半導体領域と電気
的に接続し、他端部が、フィールド絶縁膜3及び一方の
M I S F E T Q 2形成領域の絶縁膜5上
部を延在し、接続孔6を通して他方のMISFETQ□
の半導体領域と電気的に接続するように設けられている
。この導電層7Cは、絶縁膜5上部でM T S F
E T Q 2のゲート電極を構成し、かつ。The conductive layer 7C has one end electrically connected to the semiconductor region of the switch MISFET Qs through the connection hole 6, and the other end connected to the field insulating film 3 and one MISFET Qs. Extends the upper part of the insulating film 5 in the E T Q 2 formation region and connects the other MISFET Q□ through the connection hole 6.
It is provided so as to be electrically connected to the semiconductor region of. This conductive layer 7C has M T S F on the upper part of the insulating film 5
constitutes a gate electrode of E T Q 2, and.
スイッチ用M I S F E T Q s 1と他方
のMI SFE T Q +との交差結合をするための
ものである。This is for cross-coupling the MI SFE T Q s 1 for switch and the other MI SFE T Q +.
導電層7Dは、一端部が、接続孔6を通してスイッチ用
M I S F E T Q S 2の半導体領域と電
気的に接続し、他端部が、フィールド絶縁膜3及び他方
のM I S F E T Q +形成領域の絶縁膜5
上部を延在するように設けられている。この導電層7D
は、絶縁膜5上部でM I S F E T Q +の
ゲート電極を構成するためのものである。スイッチ用M
I S F E T Q S 2とM I S F E
T Q 2とは、前述したように、半導体領域を一体
的に構成しであるので、この導電層で交差結合させる必
要はない。The conductive layer 7D has one end electrically connected to the semiconductor region of the switch MISFET QS 2 through the contact hole 6, and the other end connected to the field insulating film 3 and the other MISFET QS 2. Insulating film 5 in E T Q + formation region
It is provided so as to extend from the top. This conductive layer 7D
is for configuring the gate electrode of M I S F E T Q + above the insulating film 5. M for switch
I S F E T Q S 2 and M I S F E
As described above, T Q 2 is an integrated semiconductor region, so there is no need for cross-coupling with this conductive layer.
なお、スイッチ用M I S F E T Q S 2
とMISFE T Q 2とは、スイッチ用M I S
F E T Q s IとM I S F E T
Q Iの交差結合と同様に、導電層7Dを所定の形状に
して交差結合させてもよい。In addition, M I S F E T Q S 2 for the switch
and MISFE TQ 2 means MIS for switch.
F E T Q s I and M I S F E T
Similar to the cross-coupling of QI, the conductive layer 7D may be formed into a predetermined shape for cross-coupling.
通電層7A乃至7Dは、半導体領域よりも低い抵抗値の
導電性材料である、多結晶シリコンの上部にシリコンと
高融点金属との化合物であるシリサイドを設けたポリサ
イド(MoSi。、Ti5i2゜TaSi2.WSi2
/polysi) で構成する。マタ、導電層7A乃至
7Dは、その導電性材料として。The conductive layers 7A to 7D are made of polycide (MoSi, Ti5i2゜TaSi2. WSi2
/polysi). The conductive layers 7A to 7D are conductive materials.
シリサイド(MoSi2.TiSi2.Ta5iz 、
WSi2)、高融点金属(Mo、Ti、Ta、W)等で
構成してもよい。Silicide (MoSi2.TiSi2.Ta5iz,
WSi2), high melting point metals (Mo, Ti, Ta, W), etc. may be used.
導電R7A乃至7Dは、ポリサイド、シリサイド、高融
点金属等の導電性材料で構成することにより、数[Ω/
口]程度の抵抗値にすることができる。これによって、
導電層7B(基準電圧用配線Vs s)は、半導体領域
で構成した場合に比べ、その抵抗値が1桁程度小さくな
り、特に、メモリセルアレイおける行方向の占有面積を
著しく低減することができる。さらに、所定毎のメモリ
セル間にアルミニウム配線を走らせ、導電層7Bと接続
してその電位の変動を抑制する等の必要があるが、導電
層7Bは、その抵抗値が低く、前記アルミニウム配線の
本数を低減することができるので、特に、メモリセルア
レイにおける列方向の集積度を向上することができる。The conductors R7A to 7D are made of a conductive material such as polycide, silicide, high melting point metal, etc., so that the resistance of several [Ω/
The resistance value can be set to approximately 1000 yen. by this,
The resistance value of the conductive layer 7B (reference voltage wiring Vss) is reduced by about one order of magnitude compared to a case where it is formed of a semiconductor region, and in particular, the area occupied in the row direction of the memory cell array can be significantly reduced. Furthermore, it is necessary to run aluminum wiring between predetermined memory cells and connect it to the conductive layer 7B to suppress fluctuations in its potential. However, the conductive layer 7B has a low resistance value, and the aluminum wiring Since the number can be reduced, the degree of integration in the column direction in the memory cell array can be particularly improved.
また、導電層7Bは、抵抗値が低いので、メモリセルを
流九る電流によってその電位に変動を生じることを抑制
することができる。これによって、情報の書き込み及び
読み出し動作におけるマージンを大きくすることができ
るので、誤動作を防止することができる。Furthermore, since the conductive layer 7B has a low resistance value, it is possible to suppress fluctuations in its potential caused by current flowing through the memory cell. This makes it possible to increase the margin in information writing and reading operations, thereby making it possible to prevent malfunctions.
また、低い抵抗値の導電層7Cを延在してフリップフロ
ップ回路の交差結合をすることにより、導電層7Cと導
電層7Dとの間に交差結合のための導電層を同−導電層
又は異なる導電層で設ける必要がなくなるので、それら
の間の距離(MISFETQs、Q2のゲート電極間ピ
ッチの縮小)をすることができる。これによって、フリ
ップフロップ回路、すなわち、メモリセルの占有面積を
縮小することができるので、特に、メモリセルアレイに
おける列方向の集積度を向上することができる。Further, by extending the conductive layer 7C having a low resistance value and cross-coupling the flip-flop circuit, a conductive layer for cross-coupling may be provided between the conductive layer 7C and the conductive layer 7D, either the same conductive layer or a different conductive layer. Since there is no need to provide a conductive layer, the distance between them (the pitch between the gate electrodes of MISFETQs and Q2 can be reduced). As a result, the area occupied by the flip-flop circuit, that is, the memory cell, can be reduced, and the degree of integration in the column direction of the memory cell array can be particularly improved.
導電層7A乃至7Dは、製造工程における第1層目の導
電層形成工程により形成される。The conductive layers 7A to 7D are formed by a first conductive layer forming step in the manufacturing process.
8はn−型の半導体領域であり、スイッチ用MI 5F
ETQst 、QS2 、MI 5FETQI、Q2形
成領域となる導電層7A、7C17Dの両側部、(ソー
ス領域又はドレイン領域とチャネルが形成される領域と
の間)のウェル領域2の主面部に設けられている。この
半導体領域8は、LDD (L igbtly旦ope
d旦rain) fFJ造を構成するためのものである
。8 is an n-type semiconductor region, MI 5F for switch
ETQst, QS2, MI 5FETQI, provided on both sides of the conductive layers 7A and 7C17D, which are the Q2 formation regions, and on the main surface of the well region 2 (between the source region or drain region and the region where the channel is formed). . This semiconductor region 8 is an LDD (LDD)
ddanrain) This is for constructing fFJ structure.
この半導体領域8は、後述する実質的なソース領域又は
ドレイン領域となる半導体領域に比べて低い不純物濃度
を有している。これによって、半導体領域8とウェル領
域とのpn接合における電界強度を緩和できるので、M
TSFETのpn接合耐圧(ソース又はドレイン耐圧)
を向上することができる。This semiconductor region 8 has a lower impurity concentration than a semiconductor region that becomes a substantial source region or drain region, which will be described later. As a result, the electric field strength at the pn junction between the semiconductor region 8 and the well region can be relaxed.
TSFET pn junction breakdown voltage (source or drain breakdown voltage)
can be improved.
また、半導体領域8は、接合深さくxj)を浅く形成す
るので、ゲート電極下部(チャネルが形成される領域)
への回り込みを小さくすることができる。これによって
、短チヤネル効果を抑制することができる。In addition, since the semiconductor region 8 is formed with a shallow junction depth xj), the lower part of the gate electrode (the region where the channel is formed)
It is possible to reduce the amount of wraparound. Thereby, short channel effects can be suppressed.
半導体領域8は、主として、お電層7A、7C17Dを
不純物導入用マスクとして用い、イオン注入技術によっ
て形成するのて、導電M7A、7C17Dに対して自己
整合で構成される。The semiconductor region 8 is mainly formed by ion implantation using the conductive layers 7A and 7C17D as a mask for impurity introduction, and is self-aligned with the conductive layers M7A and 7C17D.
9は不純物導入用マスクであり、導電層7A乃至7Dの
両側部にそれらに対して自己整合で設けられている。こ
の不純物導入用マスク9は、実質的なソース領域又はド
レイン領域を構成するのに使用されるもので、主として
、L D D 41 ilを構成するためのものである
。なお、不純物導入用マスク9は、後述するn+型の半
導体領域及びP+型の半導体領域を構成した後に除去し
、SRAMの完成時にはなくてもよい。Reference numeral 9 denotes a mask for impurity introduction, which is provided on both sides of the conductive layers 7A to 7D in self-alignment with them. This impurity introduction mask 9 is used to constitute a substantial source region or drain region, and is mainly used to construct L D D 41 il. Note that the impurity introduction mask 9 is removed after forming an n+ type semiconductor region and a P+ type semiconductor region, which will be described later, and does not need to be present when the SRAM is completed.
10はn+型の半導体領域であり、導電層7A、7C1
7Dの両側部の絶縁膜5を介したウェル領域2主面部、
又は、導電層7B、7C17Dの下部の接続孔6部のウ
ェル領域2主面部に設けられている。この半導体領域1
0は、M I S FETの実質的なソース領域又はド
レイン領域、或いは、フリップフロップ回路の交差結合
用配線を構成するためのものである。10 is an n+ type semiconductor region, and conductive layers 7A, 7C1
The main surface of the well region 2 via the insulating film 5 on both sides of 7D,
Alternatively, it is provided on the main surface of the well region 2 in the connection hole 6 portion under the conductive layers 7B and 7C17D. This semiconductor region 1
0 is for configuring the substantial source region or drain region of the MI S FET, or the cross-coupling wiring of the flip-flop circuit.
半導体領域10は、前記不純物導入用マスク9を用い、
イオン注入技術で不純物を導入して形成するので、不純
物導入用マスク9、又は、S電層7A乃至7Dに対して
自己整合で構成される。The semiconductor region 10 is formed using the impurity introduction mask 9,
Since they are formed by introducing impurities using ion implantation technology, they are self-aligned with the impurity introduction mask 9 or the S conductive layers 7A to 7D.
11はP+型の半導体領域であり、所定の半導体領域1
0下部のウェル領域2主面部に、半導体領j或10と接
触して設けられている。11 is a P+ type semiconductor region, and a predetermined semiconductor region 1
It is provided on the main surface of the well region 2 below the semiconductor region j or 10 in contact with the semiconductor region j or 10.
この半導体領域11は、特に、フリップフロップ回路の
MI S FETQ+ 、Q2の半導体領域10の下部
、スイッチ用MISFETQSI 、Qs2の一方の半
導体領域10の下部(第2図では、1i(p”)と表示
して点線で囲まれた領域の半導体領域10下部)に設け
られている。すなわち、半導体領域11は、メモリセル
における情報となる電荷の蓄積量を増大させるのに寄与
する部分に設けられている。半導体領域11は、ウェル
領域2と半導体領域10とのpn接合に比べて不純物濃
度が高いもの同志のpn接合であり、接合容量を増大さ
せ、情報蓄積用容量Cの情報となる電荷の蓄積量を増大
させている。この情報となる電荷の蓄積量を増大させる
ことによって、アルファ(以下、αという)線により生
じるソフトエラーを防止することができる。また、半導
体領域11は、ウェル領域2に比べて高い不純物濃度で
構成しているので、α線により生じる少数キャリアの不
要な侵入を抑制するバリア効果を高めることができ、前
記と同様にソフトエラーを防止することができる。In particular, this semiconductor region 11 is the lower part of the semiconductor region 10 of the MISFET Q+ and Q2 of the flip-flop circuit, and the lower part of the semiconductor region 10 of one of the MISFETs QSI and Qs2 for the switch (indicated as 1i(p'' in FIG. 2)). In other words, the semiconductor region 11 is provided in a portion that contributes to increasing the amount of charge that is stored as information in the memory cell. The semiconductor region 11 is a pn junction with a higher impurity concentration than the pn junction between the well region 2 and the semiconductor region 10, increasing the junction capacitance and accumulating charges that serve as information in the information storage capacitor C. By increasing the amount of accumulated charge that serves as information, it is possible to prevent soft errors caused by alpha (hereinafter referred to as α) rays. Since the impurity concentration is higher than that of the impurity concentration, it is possible to enhance the barrier effect of suppressing unnecessary invasion of minority carriers generated by α rays, and it is possible to prevent soft errors as described above.
また、半導体領域11は、前記不純物導入用マスク9を
用い、イオン注入技術で不純物を導入して形成するので
、チャネルが形成される領域に達しないように構成され
、不純物導入用マスク9、又は、導電M7C17Dに対
して自己整合で構成される。これによって、半導体領域
11を構成するための製造工程におけるマスク合せ余裕
度を必要としなくなるので、SRAMの集積度を向上す
ることができる。Further, since the semiconductor region 11 is formed by introducing impurities by ion implantation technique using the impurity introduction mask 9, it is configured so that it does not reach the region where the channel is formed, and the impurity introduction mask 9 or , self-aligned to conductive M7C17D. This eliminates the need for mask alignment allowance in the manufacturing process for configuring the semiconductor region 11, so that the degree of integration of the SRAM can be improved.
また、半導体領域11を構成する不純物(例えば、ボロ
ンイオン)は、半導体領域10を構成する不純物(例え
ば、ヒ素イオン)に比べて拡散速度が速く、同一の不純
物導入用マスク9を使用するので、半導体領域11は、
半導体領域10にそって或いは半導体領域10を包み込
むように設けられる。これによって、半導体値jtll
と半導体領域10とのpn接合面積を増大させることが
できるので、接合容量をより増大又はバリア効果をより
高めることができる。In addition, since the impurities (for example, boron ions) constituting the semiconductor region 11 have a faster diffusion rate than the impurities (for example, arsenic ions) constituting the semiconductor region 10, and the same impurity introduction mask 9 is used, The semiconductor region 11 is
It is provided along the semiconductor region 10 or so as to wrap around the semiconductor region 10 . By this, the semiconductor value jtll
Since the pn junction area between the semiconductor region 10 and the semiconductor region 10 can be increased, the junction capacitance can be further increased or the barrier effect can be further enhanced.
また、半導体領域11は、少なくとも半導体領域8下部
、すなわち、半導体領域10とウェル領域2どのpn接
合部からチャネルが形成される領域に伸びる空乏領域を
抑制する部分に設けられている。これによって、ソース
領域及びドレイン領域間となる半導体領域10間の空乏
領域の結合を防止することができるので、パンチスルー
を防止することができる。このパンチスルーを防止する
ことによって、短チヤネル効果を低減することができる
。Further, the semiconductor region 11 is provided at least under the semiconductor region 8, that is, in a portion that suppresses a depletion region extending from the pn junction between the semiconductor region 10 and the well region 2 to a region where a channel is formed. This can prevent coupling of the depletion region between the semiconductor regions 10 between the source region and the drain region, thereby preventing punch-through. By preventing this punch-through, the short channel effect can be reduced.
なお、半導体領域11は、単にバリア効果を高めるため
に使用してもよく、その場合には、半導体領域10と適
度に離隔させる。Note that the semiconductor region 11 may be used simply to enhance the barrier effect, and in that case, it is appropriately separated from the semiconductor region 10.
また、半導体領域10を7A〜7Cを不純物導入用マス
クとして溝成し半導体領域11を不純物導入用マスク9
を用いて構成し、半導体領域8を設けなくともよい。In addition, grooves are formed in the semiconductor region 10 using 7A to 7C as impurity introduction masks, and the semiconductor region 11 is used as an impurity introduction mask 9.
The semiconductor region 8 may be omitted.
スイッチ用M I S F E TQ’s 1. Q
S 2は、主として、ウェル領域2、絶縁膜5、導電層
7A、一対の半導体領域8、一対の半導体値f!J、i
o及び半導体領域11によって構成されている。MISFETQ's for switches 1. Q
S2 mainly includes the well region 2, the insulating film 5, the conductive layer 7A, the pair of semiconductor regions 8, and the pair of semiconductor values f! J,i
o and a semiconductor region 11.
M I S F E T Q +は、主として、ウェル
領域2、絶縁膜5、導電層7D、一対の半導体領域8、
一対の半導体領域10及び半導体領域11によって構成
されている。M I S F E T Q + mainly includes a well region 2, an insulating film 5, a conductive layer 7D, a pair of semiconductor regions 8,
It is composed of a pair of semiconductor regions 10 and 11.
M I S F E T Q 2は、主として、ウェル
領域2、絶縁膜5、導電層7C1一対の半導体領域8.
一対の半導体領域10及び半導体領域11によって構成
されている。M I S F E T Q 2 mainly includes a well region 2, an insulating film 5, a pair of conductive layers 7C1, and a pair of semiconductor regions 8.
It is composed of a pair of semiconductor regions 10 and 11.
12は絶縁膜であり、導電層7A乃至7D、半導体領域
10等を覆うように設けられている。この絶縁膜12は
、導電層7A乃至7D、半導体領域10等とその上部に
設けられる導電層とを電気的に分離するためのものであ
る。An insulating film 12 is provided to cover the conductive layers 7A to 7D, the semiconductor region 10, and the like. This insulating film 12 is for electrically separating the conductive layers 7A to 7D, the semiconductor region 10, and the like from the conductive layer provided thereabove.
また、絶縁膜12は、抵抗素子R1,R2をセルフバイ
アスさせるMIS型JM造を構成するためのゲート絶縁
膜として、さらに、情報蓄積用容量Cを構成するための
絶縁膜として使用される。半導体領域11は、絶縁膜1
2をとうして形成してもよい。Further, the insulating film 12 is used as a gate insulating film for configuring an MIS type JM structure for self-biasing the resistance elements R1 and R2, and further as an insulating film for configuring the information storage capacitor C. The semiconductor region 11 includes an insulating film 1
2 may be formed.
13は接続孔であり、所定の導電層7C17D及び半導
体領域10上部の絶縁膜12を除去して設けられている
。この接続孔13は、所定の導電層7C17D及び半導
体領域10とその上部に設けられる導電層とを電気的に
接続するためのものである。13 is a connection hole, which is provided by removing a predetermined conductive layer 7C17D and the insulating film 12 above the semiconductor region 10. This connection hole 13 is for electrically connecting a predetermined conductive layer 7C17D and semiconductor region 10 to a conductive layer provided thereabove.
14Aは導電層であり、導電層7B(基準電圧用配線V
s s )と重ね合わされ、かつ、絶縁膜12上部を
導電層7Bと略同様の行方向に延在して設けられている
。この導電層14Aは、行方向に配置されるメモリセル
のそれぞれに接続される電源電圧用配線Vccを構成す
るためのものである。14A is a conductive layer, and conductive layer 7B (reference voltage wiring V
s s ), and extends above the insulating film 12 in substantially the same row direction as the conductive layer 7B. This conductive layer 14A is for configuring a power supply voltage wiring Vcc connected to each of the memory cells arranged in the row direction.
導電層14A(電源電圧用配線Vce)と導電層7B(
基準電圧用配線Vss)とを絶縁膜12を介在させて重
ね合わせたことによって、情報蓄積用容量Cの情報とな
る電荷の蓄積量を増大することができる。この情報蓄積
用容量Cの蓄積量の増大は、導電層14Aと半導体領域
で構成した基準電圧用配線とを重ね合わせたものに比べ
て、絶縁膜の膜厚が薄くなるので、大きなものにするこ
とができる。情報蓄積用容量Cの蓄積量の増大によって
、α線により生じるソフトエラーを防止することができ
る。Conductive layer 14A (power supply voltage wiring Vce) and conductive layer 7B (
By overlapping the reference voltage wiring Vss) with the insulating film 12 interposed, the amount of charge stored as information in the information storage capacitor C can be increased. The increase in the storage amount of the information storage capacitor C is made larger because the thickness of the insulating film is thinner than that in the case where the conductive layer 14A and the reference voltage wiring made up of the semiconductor region are superimposed. be able to. By increasing the storage amount of the information storage capacity C, soft errors caused by α rays can be prevented.
また、導電層7Bの所定部を、その他の部分よりも大き
な面積で構成し、導電層14Aの所定部を、その他の部
分よりも大きな面積で構成し、導電層7Bの所定部と導
電層14Aの所定部とを重ね合わせて、さらに情報蓄積
用容量Cの蓄積量を増大させてもよい。Further, a predetermined portion of the conductive layer 7B is configured to have a larger area than other portions, a predetermined portion of the conductive layer 14A is configured to have a larger area than the other portion, and the predetermined portion of the conductive layer 7B and the conductive layer 14A are configured to have a predetermined portion larger than the other portions. The storage amount of the information storage capacity C may be further increased by overlapping a predetermined portion of the information storage capacity C.
14Bは抵抗素子であり、一端部が導電層14Aに電気
的に接続され、他端部が接続孔6.13を通して導電M
7G、半導体領域10又は導電層7D、半導体領域10
に電気的に接続されている。14B is a resistance element, one end of which is electrically connected to the conductive layer 14A, and the other end of which is connected to the conductive layer 14A through the connection hole 6.13.
7G, semiconductor region 10 or conductive layer 7D, semiconductor region 10
electrically connected to.
この抵抗素子14Bは、抵抗素子R1、R2を構成する
ためのものである。This resistance element 14B is for configuring resistance elements R1 and R2.
抵抗素子14Bは、絶縁膜12を介して、導電F17C
又は導電層7Dと重ね合わされ、略同様の列方向に延在
して設けられている。すなわち、導電層7C又は導電層
7Dをゲート電極、絶縁膜12を絶縁物、抵抗素子14
Bを半導体とするMIS型構造を構成している。これは
、M I S FETQlの導電層7D(ゲート電極)
が”High”レベルの電位に印加され、M I S
F E T Q 2の導電層7C(ゲート電極)がtr
L o、hpレベルの電位に印加された時に、抵抗素
子14B(R2)は、電源電圧用配線Vccからの電流
が流れ易すくなり、抵、抗素子14B(R□)は、電源
電圧用配線Vccからの電流が流れ易にくくなる(セル
フバイアス)。The resistance element 14B is connected to the conductive F17C via the insulating film 12.
Alternatively, it is provided so as to overlap the conductive layer 7D and extend in substantially the same column direction. That is, the conductive layer 7C or the conductive layer 7D is used as a gate electrode, the insulating film 12 is used as an insulator, and the resistive element 14 is used as a gate electrode.
It constitutes an MIS type structure in which B is a semiconductor. This is the conductive layer 7D (gate electrode) of M I S FET Ql.
is applied to a “High” level potential, and M I S
The conductive layer 7C (gate electrode) of FETQ2 is tr
When a potential at the Lo, HP level is applied, the current from the power supply voltage wiring Vcc easily flows through the resistance element 14B (R2), and the resistance element 14B (R□) is connected to the power supply voltage wiring Vcc. Current from Vcc becomes difficult to flow (self-bias).
すなわち、抵抗素子14 B (R> 、 R2)は、
メモリセルに書き込まれた情報(電圧)によってその抵
抗値を変化させ、II I II、rr Onの電圧差
を明確にする方向に電流を供給することができるので、
情報となる電荷を安定に保持することができる。That is, the resistance element 14B (R>, R2) is
The resistance value can be changed depending on the information (voltage) written in the memory cell, and current can be supplied in a direction that makes the voltage difference between II II II and rr On clear.
Charges that serve as information can be stably held.
導電層14A及び抵抗素子14Bは、製造工程における
第2層目の導電層形成工程によって形成され、例えば、
化学的気相析出(以下、CVDという)技術で形成した
多結晶シリコンで構成する。The conductive layer 14A and the resistance element 14B are formed by a second conductive layer forming step in the manufacturing process, for example,
It is made of polycrystalline silicon formed by chemical vapor deposition (hereinafter referred to as CVD) technology.
そして、導電層14Aは、多結晶シリコンに抵抗値を低
減するための不純物を導入し、抵抗素子14Bは、多結
晶シリコンのまま又はそれに適度に導電層14Aよりも
少ない量の不純物を導入して形成する。この前記導電層
14Aを構成する不純物の導入は、例えば、ヒ素イオン
を用い、イオン注入技術で導入する。イオン注入技術に
よる不純物の導入は、不純物濃度依存性がないので、熱
拡散技術に比べ、導電層14Aの抵抗値の制御性は極め
て良好になる。The conductive layer 14A is formed by introducing an impurity into polycrystalline silicon to reduce the resistance value, and the resistance element 14B is formed by using polycrystalline silicon as it is or by introducing a moderate amount of impurity into it that is smaller than that of the conductive layer 14A. Form. The impurity constituting the conductive layer 14A is introduced by ion implantation using, for example, arsenic ions. Since the introduction of impurities by ion implantation technology has no dependence on impurity concentration, the controllability of the resistance value of the conductive layer 14A is much better than that by thermal diffusion technology.
また、イオン注入技術による不純物の導入は。Also, the introduction of impurities through ion implantation technology.
熱拡散技術に比べて、不純物導入用マスク下部への回り
込みが小さいので、加工寸法の余裕度を低減することが
でき、抵抗素子14Bの縮小又は抵抗素子14Bを充分
に長く構成することができる。Compared to the thermal diffusion technique, since the amount of the impurity introduced into the lower part of the mask is smaller, the allowance for processing dimensions can be reduced, and the resistance element 14B can be reduced in size or the resistance element 14B can be made sufficiently long.
また、第2層目の導電層形成工程では、フリップフロッ
プ回路の交差結合等の配線を構成する必要がなく、導電
層14Aと抵抗素子14Bとのマスク合せ余裕度を考慮
するだけでよいので、抵抗素子14Bの縮小又は抵抗素
子14Bを導電層14Aと接続孔13との間で充分に長
く構成することができる。In addition, in the process of forming the second conductive layer, there is no need to configure wiring such as cross-coupling of the flip-flop circuit, and it is only necessary to consider the margin for mask alignment between the conductive layer 14A and the resistive element 14B. The resistance element 14B can be reduced or the resistance element 14B can be configured to be sufficiently long between the conductive layer 14A and the connection hole 13.
前記抵抗素子14Bを充分に長く構成することにより、
その抵抗値を増大することができ、情報を保持するため
に、抵抗素子14Bから流九るスタンバイ電流を小さく
することができる。By configuring the resistive element 14B to be sufficiently long,
Its resistance value can be increased, and the standby current flowing from resistive element 14B can be reduced in order to retain information.
また、前記抵抗素子14Bを充分に長く構成することに
より、抵抗素子14Bと導電層14Aとの接合部、又は
、抵抗素子14Bと半導体領域10、導電層7C17D
との接合部から抵抗素子14Bの内部に形成される空乏
領域間の結合を防止することができる。これによって、
抵抗素子14Bにおけるパンチスルーを防止することが
できる。Further, by configuring the resistive element 14B to be sufficiently long, the junction between the resistive element 14B and the conductive layer 14A, the resistive element 14B and the semiconductor region 10, the conductive layer 7C17D
It is possible to prevent coupling between the depletion region formed inside the resistance element 14B from the junction with the resistor element 14B. by this,
Punch-through in the resistance element 14B can be prevented.
イオン注入技術による不純物の導入は、抵抗値の制御性
が良いので1周辺回路、例えば、入力保護回路の抵抗素
子の構成に使用してもよく、又、この入力保護回路の抵
抗素子は、導電層14Aと同一製造工程で、かつ、同°
程度の抵抗値で構成してもよい。The introduction of impurities by ion implantation allows for good controllability of the resistance value, so it may be used in the configuration of resistive elements in one peripheral circuit, for example, an input protection circuit. Same manufacturing process as layer 14A and same degree
It may be configured with a resistance value of about
15はM縁膜であり、導電層14A及び抵抗素子14B
上部に設けられている。この絶縁膜15は、導電層14
A及び抵抗素子14Bとその上部に設けられる導電層と
の電気的な分離をするためのものである。15 is an M edge film, which includes a conductive layer 14A and a resistive element 14B.
It is located at the top. This insulating film 15 is a conductive layer 14
This is for electrically separating the conductive layer A and the resistive element 14B from the conductive layer provided thereon.
16は接続孔であり、スイッチ用MISFETQ s
1. Q S 2の一方の半導体領域10上部の絶縁膜
5.12.15を除去して設けられている。16 is a connection hole, MISFET Q s for switch
1. It is provided by removing the insulating film 5, 12, 15 above one semiconductor region 10 of Q S 2.
この接続孔16は、半導体領域10と絶縁膜15の上部
に設けられる導電層との電気的な接続をするためのもの
である。This connection hole 16 is for electrically connecting the semiconductor region 10 and a conductive layer provided on the insulating film 15 .
17は導電層であり、接続孔16を通して所定の半導体
領域10と電気的に接続し、絶縁膜15上部を導電層7
A、7B、14Bと交差するように列方向に延在し、導
電層7C17D、抵抗素子14Bと重ね合わされて設け
られている。この導電層17は、データ線り、L、DL
を構成するためのものである。そして、導電層7G、1
7.抵抗素子14B又は導電Ji17D、17、抵抗素
子14Bを重ね合わせることにより、平面的な面積を縮
小することができるので、S RA Mの集積度を向上
することができる。A conductive layer 17 is electrically connected to a predetermined semiconductor region 10 through a contact hole 16, and the upper part of the insulating film 15 is connected to the conductive layer 7.
It extends in the column direction so as to intersect with A, 7B, and 14B, and is provided to overlap with the conductive layer 7C17D and the resistive element 14B. This conductive layer 17 includes data lines, L, DL.
It is for configuring. And conductive layer 7G, 1
7. By overlapping the resistive element 14B or the conductive Ji 17D, 17, and the resistive element 14B, the planar area can be reduced, so the degree of integration of the S RAM can be improved.
導電層17は、製造工程における第3層目の導電層形成
工程により形成される。The conductive layer 17 is formed by a third conductive layer forming step in the manufacturing process.
このようにして構成されるメモリセルは、Xa−Xa線
又はxb−xb線に路線対称で行方向に複数配置され、
Ya又はYbに略180[度コの回転角度の回転対称で
列方向に複数配置され、メモリセルアレイを構成してい
る。A plurality of memory cells configured in this manner are arranged in the row direction in line symmetry with respect to the Xa-Xa line or the xb-xb line,
A plurality of cells are arranged in the column direction with rotational symmetry with a rotation angle of about 180[deg.] in Ya or Yb, forming a memory cell array.
次に、本実施例の製造方法について説明する。Next, the manufacturing method of this example will be explained.
第4図乃至第10図は、本発明の一実施例の製造方法を
説明するための各製造工程におけるSRAMのメモリセ
ルを示す図であり、第4図乃至″第6図は、その要部平
面図、第7図乃至第10図は、その断面図である。なお
、第7図は、第4図の■−■切断線における断面を示し
、第9図は、第5図のIX−IX切断程における断面を
示し、第10図は、第6図のx−x#J断線における断
面を示している。4 to 10 are diagrams showing SRAM memory cells in each manufacturing process for explaining a manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 6 show the main parts thereof. The plan view and FIGS. 7 to 10 are sectional views thereof. In addition, FIG. 7 shows a cross section taken along the section line ■--■ in FIG. 4, and FIG. A cross section at the IX cutting step is shown, and FIG. 10 shows a cross section at the line xx#J of FIG. 6.
まず、単結晶シリコンからなるn−型の半導体基板1を
用意する。この半導体基板1の所定の主面部にp−型の
ウェル領Wi2を形成する。First, an n-type semiconductor substrate 1 made of single crystal silicon is prepared. A p-type well region Wi2 is formed in a predetermined main surface portion of this semiconductor substrate 1.
前記ウェル領域2は、例えば、2X1012[aIZo
ms/cm”コ程度のB F 2イオジを60[KeV
]程度のエネルギのイオン注入技術によって導入し、引
き伸し拡散を施すことにより形成する。The well region 2 has, for example, 2×1012 [aIZo
ms/cm” B F2 iodine at 60[KeV
] is introduced by an ion implantation technique with an energy of about 100%, and is formed by stretching and diffusing.
そして、半導体基板1及びウェル領域2の所定の主面上
部に、フィールド絶縁膜3を形成し、ウェル領域2の所
定の主面部に、p型のチャネルストッパ領域4を形成す
る。Then, a field insulating film 3 is formed on a predetermined main surface of the semiconductor substrate 1 and the well region 2, and a p-type channel stopper region 4 is formed on a predetermined main surface of the well region 2.
フィールド絶縁膜3は、選択的な熱酸化技術で形成した
酸化シリコン膜を用いる。The field insulating film 3 is a silicon oxide film formed by selective thermal oxidation technology.
チャネルストッパ領域4は1例えば3X10”[ato
ms/ cm 2コ程度のB F 2イオンを60 [
’KeVコ程度のエネルギのイオン注入技術によって導
入し、フィールド絶8膜3の熱酸化技術で引き伸し拡散
を施すことにより形成する。The channel stopper region 4 is 1, for example, 3×10” [ato
ms/cm About 2 B F 2 ions at 60 [
It is introduced by an ion implantation technique with an energy of about 'KeV, and is formed by stretching and diffusing the field isolation film 3 by a thermal oxidation technique.
次に、第4図及び第7図に示すように、半導体素子形成
領域となる半導体基板1及びウェル領域2の主面上部に
、絶縁膜5を形成する。Next, as shown in FIGS. 4 and 7, an insulating film 5 is formed on the main surfaces of the semiconductor substrate 1 and the well region 2, which will be the semiconductor element formation region.
絶縁膜5は、M’l5FETのゲート絶縁膜を構成する
ように、例えば、熱酸化技術で形成した酸化シリコン膜
を用い、その膜厚を200〜300[オンゲストローム
(以下、Aという)コで形成する。The insulating film 5 is made of, for example, a silicon oxide film formed by thermal oxidation technology, and has a film thickness of 200 to 300 [ongest stromal (hereinafter referred to as A) film] so as to constitute the gate insulating film of the M'l5FET. to form.
第4図及び第7図に示す絶縁膜5を形成する工程の後に
、絶縁膜5の所定部を除去し、接続孔6を形成する。After the step of forming the insulating film 5 shown in FIGS. 4 and 7, a predetermined portion of the insulating film 5 is removed to form a connection hole 6.
そして、フィールド絶縁膜3上部、絶縁膜5上部又は接
続孔6を通して所定のウェル領域2の主面と接続するよ
うに、導電m7A乃至7Dを形成する。Then, conductive conductors m7A to 7D are formed so as to be connected to the main surface of a predetermined well region 2 through the upper part of the field insulating film 3, the upper part of the insulating film 5, or the contact hole 6.
この導電層7A乃至7Dは1例えば、CVD技術で形成
し、抵抗値を低減するためにリンイオンを拡散した多結
晶シリコン膜7aと、その上部にスパッタ技術で形成し
たモリブデンシリサイド膜7bとで形成する。多結晶シ
リコン膜7aの膜厚は、例えば2000[A]程度で形
成し、モリブデンシリサイド膜7bは、例えば、300
0[A1程度で形成すればよい。The conductive layers 7A to 7D are formed by, for example, a polycrystalline silicon film 7a formed by CVD technology and having phosphorus ions diffused therein to reduce resistance, and a molybdenum silicide film 7b formed by sputtering technology on top of the polycrystalline silicon film 7a. . The thickness of the polycrystalline silicon film 7a is, for example, about 2000 [A], and the thickness of the molybdenum silicide film 7b is, for example, about 300 [A].
It may be formed with approximately 0 [A1.
導ff1ff7A乃至7Dは、モリブデンシリサイド7
aで構成しているので、その抵抗値は、数[Ω/口]程
度にすることができる。Leads ff1ff7A to 7D are molybdenum silicide 7
Since it is made up of a, its resistance value can be set to about several [Ω/mouth].
なお、接続孔6を通して導電層7B、7C又は7Dと接
続されたウェル領域2の主面部は、図示されていないが
、多結晶シリコン膜7aに導入されたリンイオンが拡散
し、n型の半導体領域が形成されるようになっている。Although not shown, the main surface of the well region 2 connected to the conductive layer 7B, 7C, or 7D through the connection hole 6 is an n-type semiconductor region where phosphorus ions introduced into the polycrystalline silicon film 7a are diffused. is starting to form.
次に、第8図に示すように、絶縁膜5を介した導電層7
A、7C17Dの両側部のウェル領域2の主面部に、L
DD構造を構成するために、n−型の半導体領域8を形
成する。Next, as shown in FIG.
A, L on the main surface of the well region 2 on both sides of 7C17D.
In order to configure the DD structure, an n-type semiconductor region 8 is formed.
半導体領域8は、導電層7A、7C17D及びフィール
ド絶縁膜3を不純物導入用マスクとして用い、例えば、
I Xl01” [at、oms/cjn2]程
度のリンイオンを50[KeV]程度のエネルギのイオ
ン注入技術によって溝入し、引き伸し拡散を施して形成
する。The semiconductor region 8 is formed by using the conductive layers 7A, 7C17D and the field insulating film 3 as a mask for impurity introduction, for example.
Phosphorus ions of approximately I Xl01'' [at, oms/cjn2] are implanted into grooves using an ion implantation technique with an energy of approximately 50 [KeV], and stretched and diffused to form the grooves.
第8図に示す半導体領域8を形成する工程の後に、導電
層7A乃至7Dに対して自己整合でそのの両側部に、不
純物導入用マスク9を形成する。After the step of forming semiconductor region 8 shown in FIG. 8, impurity introduction masks 9 are formed on both sides of conductive layers 7A to 7D in self-alignment.
この不純物導入用マスク9は、例えば、CVD技術で形
成した酸化シリコン膜に異方性エツチング技術を施して
形成する。また、不純物導入用マスク9として、CVD
技術で形成した多結晶シリコン膜を用いてもよい。This impurity introduction mask 9 is formed, for example, by applying an anisotropic etching technique to a silicon oxide film formed by a CVD technique. Also, as the mask 9 for impurity introduction, CVD
A polycrystalline silicon film formed by a technique may also be used.
そして、不純物導入用マスク9を用いて、該不純物導入
用マスク9又は導電層7A乃至7Dに対して自己整合で
ウェル領域2所定の主面部にn+型の半導体領域10を
形成する。Then, using the impurity introduction mask 9, an n+ type semiconductor region 10 is formed in a predetermined main surface portion of the well region 2 in self-alignment with the impurity introduction mask 9 or the conductive layers 7A to 7D.
この半導体領域10は、M T S FETのソース領
域又はドレイン領域を構成するように、例えば、1 x
lO” ’ [ajoms/cm’コ程度のヒ素イオ
ンを80[K e V ]程度のエネルギのイオン注入
技術によって導入し、引き伸し拡散を施して形成する。This semiconductor region 10 is, for example, 1 x
Arsenic ions of about 1O"'[ajoms/cm' are introduced by an ion implantation technique with an energy of about 80 [K e V ], and are formed by stretching and diffusion.
この後、主として、情報となる電荷の蓄積量を増大させ
るp+型の不純物を導入するために、不純物導入用マス
ク(図示していない)を形成する。Thereafter, an impurity introduction mask (not shown) is formed mainly to introduce p+ type impurities that increase the amount of accumulated charge serving as information.
そして、第5図及び第9図に示すように、この不純物導
入用マスク及び前記不純物導入用マスク9を用いて、該
不純物導入用マスク9又は導電層7C,7Dに対して自
己整合で所定の半導体領域IO上下部ウェル領域2主面
部にp+型の半導体領域11を形成する。Then, as shown in FIGS. 5 and 9, using this impurity introduction mask and the impurity introduction mask 9, a predetermined shape is self-aligned with respect to the impurity introduction mask 9 or the conductive layers 7C and 7D. A p+ type semiconductor region 11 is formed on the main surface of the upper and lower well regions 2 of the semiconductor region IO.
半導体領域11は、例えば、L XIO” J[ajo
mS/。2]程度のボロンイオンを50[KeV1程度
のエネルギのイオン注入技術によって導入し、引き伸し
拡散を施して形成する。The semiconductor region 11 is, for example, L
mS/. Boron ions of about 2] are introduced by an ion implantation technique with an energy of about 50 [KeV1, and stretched and diffused.
なお、第5図において、半導体領域11を形成する不純
物は、11 (p”)と表示する点線で囲まれた領域内
の絶縁膜5を通したウェル領域2の主面部に導入される
。この点線11(p”)は、前記不純物導入用マスクの
パターンを示している。In FIG. 5, impurities forming the semiconductor region 11 are introduced into the main surface of the well region 2 through the insulating film 5 in the region surrounded by the dotted line indicated by 11 (p''). A dotted line 11 (p'') indicates the pattern of the impurity introduction mask.
このとき、導電層7A乃至7D、半導体領域8、lOは
、周辺回路を構成するMISFETの形成工程と同一製
造工程により形成されるようになっており、半導体領域
11を所定のn+型の半導体領域下部1例えば、入力保
護回路を構成するMISFETのソース領域及びドレイ
ン領域下部に形成してもよい。At this time, the conductive layers 7A to 7D, the semiconductor regions 8, and 1O are formed in the same manufacturing process as that of the MISFET forming the peripheral circuit, and the semiconductor region 11 is formed as a predetermined n+ type semiconductor region. The lower portion 1 may be formed, for example, below the source region and drain region of a MISFET constituting the input protection circuit.
第5図及び第9図に示す半導体領域11を形成する工程
の後に、絶縁膜12を形成する。この絶縁膜12は、例
えば、CVD技術によって形成した酸化シリコン膜を用
い、その膜厚を1000〜2000[A]程度に形成す
る。After the step of forming the semiconductor region 11 shown in FIGS. 5 and 9, an insulating film 12 is formed. This insulating film 12 is formed using, for example, a silicon oxide film formed by CVD technology, and has a thickness of about 1000 to 2000 [A].
そして、所定の導電層7C17D及び半導体領域10上
部の絶縁膜12を除去して接続孔13を形成する。Then, a predetermined conductive layer 7C17D and the insulating film 12 above the semiconductor region 10 are removed to form a connection hole 13.
この後、電源電圧用配線及び抵抗素子を形成するために
、接続孔13を通して所定の半導体領域10と接続し、
絶縁膜12上部を覆うように多結晶シリコン膜を形成す
る。この多結晶シリコン膜は、例えば、CVD技術によ
って形成し、その膜厚を1000〜2000[A]程度
に形成すればよい。After that, in order to form power supply voltage wiring and a resistance element, connection is made to a predetermined semiconductor region 10 through a connection hole 13,
A polycrystalline silicon film is formed to cover the upper part of the insulating film 12. This polycrystalline silicon film may be formed by, for example, CVD technology, and the film thickness may be approximately 1000 to 2000 [A].
そして、抵抗素子形成領域以外の電源電圧用配線形成領
域となる多結晶シリコン画に、抵抗値を低減するための
不純物を導入する。この不純物は、ヒ素イオンを用い、
イオン注入技術によって導入し、熱拡散技術によって拡
散させる。Then, an impurity for reducing the resistance value is introduced into the polycrystalline silicon area which is the power supply voltage wiring formation area other than the resistance element formation area. This impurity uses arsenic ions,
It is introduced by ion implantation technology and diffused by thermal diffusion technology.
この後、第6図及び第10図に示すように、前記多結晶
シリコン膜にパターンニングを施し、電源電圧用配線V
c cとして使用される導電層14A及び抵抗素子R
1,R2として使用される抵抗素子14Bを形成する。Thereafter, as shown in FIGS. 6 and 10, the polycrystalline silicon film is patterned, and the power supply voltage wiring V
Conductive layer 14A and resistance element R used as c c
1, a resistance element 14B used as R2 is formed.
なお、導電層14A及び導電層14Bを形成するために
導入される不純物は、第6図の14Bと表示される点線
で囲まれた領域外の前記多結晶シリコン膜に導入される
。Note that impurities introduced to form the conductive layers 14A and 14B are introduced into the polycrystalline silicon film outside the region surrounded by the dotted line 14B in FIG.
第6図及び第10図に示す導電層14A及び抵抗素子1
4Bを形成する工程の後に、絶縁膜15を形成する。こ
の絶縁膜15は、例えば、CVD技術によって形成した
フォスフオシリケードガラス膜を用い、その膜厚を30
00〜4000[A]程度に形成すればよい。Conductive layer 14A and resistance element 1 shown in FIGS. 6 and 10
After the step of forming 4B, an insulating film 15 is formed. This insulating film 15 uses, for example, a phosphor silicate glass film formed by CVD technology, and has a film thickness of 30 mm.
What is necessary is just to form it to about 00-4000 [A].
そして、所定の半導体領域10上部の絶縁膜5.12.
15を除去し、接続孔16を形成する。Then, the insulating film 5.12.
15 is removed to form a connection hole 16.
この後、前記第2図及び第3図に示すように、接続孔1
6を通して所定の半導体領域10と電気的に接続し、絶
縁膜15上部を導電層7Aと交差するように列方向に延
在して導電層17を形成する。After this, as shown in FIGS. 2 and 3, the connection hole 1
The conductive layer 17 is electrically connected to a predetermined semiconductor region 10 through the conductive layer 6 and extends in the column direction so as to cross the conductive layer 7A on the upper part of the insulating film 15.
導電層17は、例えば、スパッタ蒸着技術によって形成
されたアルミニウム膜を用いる。For the conductive layer 17, for example, an aluminum film formed by sputter deposition technology is used.
これら一連の製造工程によって1本実施例のSRAMは
完成する。なお、この後に、保護膜等の処理工程を施し
てもよい。Through these series of manufacturing steps, the SRAM of this embodiment is completed. Note that, after this, a treatment process such as a protective film may be performed.
[効果コ
以上説明したように、本願によって開示された新規な技
術手段によれば、以下に述べるような効果を得ることが
できる。[Effects] As explained above, according to the novel technical means disclosed by the present application, the following effects can be obtained.
(1)メモリセルのフリップフロップ回路を構成するM
ISFETのゲート電極と抵抗素子とを重ね合わせるこ
とにより、抵抗素子をセルフバイアスすることができる
ので、情報となる電荷を安定に保持することができる。(1) M forming the flip-flop circuit of the memory cell
By overlapping the gate electrode of the ISFET and the resistive element, the resistive element can be self-biased, so that charges serving as information can be stably held.
(2)前記(1)により、情報の読み出し動作における
動作マージンを大きくすることができるので、SRAM
の電気的信頼性を向上することができる。(2) Due to (1) above, the operating margin in the information read operation can be increased, so the SRAM
It is possible to improve the electrical reliability of the
(3)多結晶シリコンからなる導電層の抵抗値を低減す
る不純物を、イオン注入技術で導入することにより、熱
拡散技術に比べて不純物濃度依存性がないので、その抵
抗値の制御性を良好にすることができる。(3) By introducing impurities that reduce the resistance value of the conductive layer made of polycrystalline silicon using ion implantation technology, there is no dependence on impurity concentration compared to thermal diffusion technology, so the resistance value can be controlled better. It can be done.
(4)前記(3)により、導電層又は抵抗素子の抵抗値
の制御性を向上することができるので、SRAMの電気
的信頼性を向上することができる。(4) According to the above (3), the controllability of the resistance value of the conductive layer or the resistance element can be improved, so the electrical reliability of the SRAM can be improved.
(5)多結晶シリコンからなる導電層の抵抗値を低減す
る不純物を、イオン注入技術で導入することにより、抵
抗素子を形成する不純物導入用マスク下部への不純物の
回り込みを小さくすることができるので、抵抗素子の加
工寸法の余裕度を低減することができる。(5) By introducing impurities that reduce the resistance value of the conductive layer made of polycrystalline silicon using ion implantation technology, it is possible to reduce the amount of impurities entering the lower part of the impurity introduction mask that forms the resistance element. , it is possible to reduce the margin of processing dimensions of the resistance element.
(6)前記(5)により、抵抗素子の加工寸法の余裕度
を低減することができるので、抵抗素子の占有面積を縮
小することができ、SRAMの集積度を向上することが
できる。(6) According to (5) above, it is possible to reduce the margin of processing dimensions of the resistor element, so the area occupied by the resistor element can be reduced, and the degree of integration of the SRAM can be improved.
(7)前記(5)により、抵抗素子の加工寸法の余裕度
を低減することができるので、抵抗素子を充分に長く構
成することができる。(7) According to (5) above, it is possible to reduce the margin of machining dimension of the resistance element, so that the resistance element can be configured to be sufficiently long.
(8)前記(7)により、抵抗素子を充分に長く構成す
ることができるので、抵抗素子から流れるスタンバイ電
流を小さくすることができる。(8) According to (7) above, the resistance element can be configured to be sufficiently long, so that the standby current flowing from the resistance element can be reduced.
(9)前記(7)により、抵抗素子の内部に伸びる空乏
領域間の結合を防止することができるので、抵抗素子に
おけるノ5ンチスルーを防止することができる。(9) According to the above (7), it is possible to prevent coupling between the depletion regions extending inside the resistance element, and therefore, it is possible to prevent inch-through in the resistance element.
(10)メモリセルを構成するMISFETのゲート電
極、抵抗素子及びメモリセルに接続されるデータ線を重
ね合せることにより、平面的な面積を縮小することがで
きるので、SRAMの集積度を向上することができる。(10) By overlapping the gate electrode of the MISFET that constitutes the memory cell, the resistance element, and the data line connected to the memory cell, the planar area can be reduced, so the degree of integration of the SRAM can be improved. Can be done.
(11)メモリセルに接続される基準電圧用配線を、ポ
リサイド、シリサイド、高融点金属等の抵抗値の小さな
導電層で形成したので、メモリセルアレイでの基準電圧
用配線の占有面積を縮小することができる。(11) Since the reference voltage wiring connected to the memory cells is formed of a conductive layer with a low resistance value such as polycide, silicide, or high melting point metal, the area occupied by the reference voltage wiring in the memory cell array can be reduced. Can be done.
(12)メモリセルに接続される基準電圧用配線を、メ
モリセルを構成する抵抗値の小さなMISFETのゲー
ト電極と同一導電性材料で形成したので、メモリセルア
レイでの基準電圧用配線の占有面積を縮小することがで
きる。(12) Since the reference voltage wiring connected to the memory cell is made of the same conductive material as the gate electrode of the MISFET with low resistance that constitutes the memory cell, the area occupied by the reference voltage wiring in the memory cell array is reduced. Can be reduced.
(13)前記(11)及び(12)により、基準電圧用
配線に接続されるアルミニウム配線を所定毎に走らせる
本数を低減することがでるので、、メモリセルアレイで
のアルミニウム配線の占有面積を縮小することができる
。(13) Due to (11) and (12) above, it is possible to reduce the number of aluminum wires connected to the reference voltage wire at a given time, reducing the area occupied by the aluminum wires in the memory cell array. can do.
(14)前記(11)乃至(13)により、メモリセル
アレイでの基準電圧用配線又はアルミニウム配線の占有
面積を縮小することができるので、SRAMの集積度を
向上することができる。(14) According to (11) to (13) above, the area occupied by the reference voltage wiring or aluminum wiring in the memory cell array can be reduced, so the degree of integration of the SRAM can be improved.
(15ン前記(11)及び(]2)により、基準電圧用
配線の抵抗値を小さくすることができ、その電位の安定
度を良好にすることができるので、情報の書き込み及び
読み出し動作マージンを大きくすることができる。(15) Due to (11) and (2) above, it is possible to reduce the resistance value of the reference voltage wiring and improve the stability of its potential, thereby increasing the margin for information writing and reading operations. Can be made larger.
(16)前記(15)により、情報の書き込み及び読み
出し動作における誤動作を抑制することができるので、
SRAMの電気的信頼性を向上することができる。(16) According to (15) above, malfunctions in information writing and reading operations can be suppressed, so
The electrical reliability of SRAM can be improved.
(17)基準電圧用配線V s sと電源電圧用配線V
ccとを重ね合わせたので、メモリセルの情報蓄積用容
量の情報となる電荷蓄積量を増大することができる。(17) Reference voltage wiring V s s and power supply voltage wiring V
Since the capacitors cc and cc are superimposed, it is possible to increase the amount of charge stored, which becomes the information of the information storage capacitor of the memory cell.
(18)前記(17〕により、情報となる電荷の蓄積量
を増大することができるので、α線により生じるソフト
エラーを防止することができる。(18) According to the above (17), it is possible to increase the amount of accumulated charge serving as information, so that soft errors caused by α rays can be prevented.
(19)前記(17)及び(18)により、情報となる
電荷の蓄積量を増大し、ソフトエラーを防止することが
できるので、メモリセルの占有面積を縮小することがで
きる。(19) According to (17) and (18) above, the amount of accumulated charge serving as information can be increased and soft errors can be prevented, so that the area occupied by the memory cell can be reduced.
(20)前記(19)により、メモリセルの占有面積を
縮小することができるので、SRAMの集積度を向上す
ることができる。(20) According to the above (19), the area occupied by the memory cell can be reduced, so the degree of integration of the SRAM can be improved.
(21)前記(17)により、情報となる電荷の蓄積量
を増大することができるので、情報の読み出し動作の信
頼性を向上することができる。(21) According to the above (17), the amount of accumulated charge serving as information can be increased, so that the reliability of the information read operation can be improved.
(22)2つのMISFETで構成されたフリップフロ
ップ回路の一方のMISFETのゲート電極を延在して
交差結合をすることにより、ゲートTtI極間に交差結
合のための配線を設ける必要がなくなるので、ゲート電
極間ピッチを縮小することができる。(22) By extending the gate electrode of one MISFET of a flip-flop circuit composed of two MISFETs and performing cross-coupling, there is no need to provide wiring for cross-coupling between the gate TtI poles. The pitch between gate electrodes can be reduced.
(23)前記(22)により、メモリセルの占有面積を
縮小することができるので、SRAMの集積度を向上す
ることができる。(23) According to the above (22), the area occupied by the memory cell can be reduced, so the degree of integration of the SRAM can be improved.
(24)メモリセルを構成する所定のMTSFETのゲ
ート電極の側部に不純物導入用マスクを自己整合で設け
、該不純物導入用マスクに対し、て自己整合でソース領
域又はドレイン領域となる第1の半導体領域と、その下
部に反対導電型の第2の半導体領域とを設けたことによ
り、ゲート電極と第2の半導体領域とのマスク合せ余裕
度を必要としなくなるので、SRAMの集積度を向上す
ることができる。(24) An impurity introduction mask is provided in self-alignment on the side of the gate electrode of a predetermined MTSFET constituting a memory cell, and a first impurity introduction mask that becomes a source region or a drain region is self-aligned with respect to the impurity introduction mask. By providing a semiconductor region and a second semiconductor region of an opposite conductivity type below the semiconductor region, there is no need for a margin for mask alignment between the gate electrode and the second semiconductor region, thereby improving the degree of integration of the SRAM. be able to.
(25)前記(24)により、不純物導入用マスクで第
2の半導体領域を形成し、チャネル領域への第2半導体
領域への回り込みを防止することができるので、MIS
FETのしきい値電圧の変動及び基板効果定数の増大を
防止することができる。(25) According to (24) above, it is possible to form the second semiconductor region with the impurity introduction mask and prevent the channel region from entering the second semiconductor region.
Fluctuations in the threshold voltage of the FET and increases in the substrate effect constant can be prevented.
(26)前記(24)及び(25)により、SRAMの
集積度の向上及び電気的信頼性を向上することができる
。(26) According to (24) and (25) above, the degree of integration and electrical reliability of the SRAM can be improved.
(27)第1半導体領域にそってその下部に、第2の半
導体領域を設けることによって、第1の半導体領域と第
2の半導体領域とのpn接合容量を増大させることがで
きるので、情報蓄積用容量の情報となる電荷の蓄積量を
増大させることができる。(27) By providing the second semiconductor region along and below the first semiconductor region, the pn junction capacitance between the first semiconductor region and the second semiconductor region can be increased, so information storage It is possible to increase the amount of charge accumulated, which serves as information on the capacity used.
(28)第1半通体領域にそってその下部に、第2の半
導体領域を設けることによって、第1の半導体領域と第
2の半導体領域と対向面積を増大させることができるの
で、バリア効果を高めることができる。(28) By providing the second semiconductor region along and below the first semi-conductor region, it is possible to increase the opposing area of the first semiconductor region and the second semiconductor region, thereby improving the barrier effect. can be increased.
(29)前記(27)により、情報蓄積用容量の情報と
なる電荷の蓄積量を増大させることができるので、α線
により生じるソフトエラーを防止することができる。(29) According to the above (27), the amount of charge stored as information in the information storage capacitor can be increased, so that soft errors caused by α rays can be prevented.
(30)前記(29)により、メモリセルの占有面積を
縮小することができるので、SRAMの集積度を向上す
ることができる。(30) According to the above (29), the area occupied by the memory cell can be reduced, so the degree of integration of the SRAM can be improved.
(31)第2の半導体領域を、チャネルが形成される領
域に伸びる空乏領域を抑制する部分に設けることによっ
て、ソース領域及びドレイン領域間の空乏領域の結合を
防止することができるので、パンチスルーを防止するこ
とができる。(31) By providing the second semiconductor region in a portion that suppresses the depletion region extending to the region where the channel is formed, it is possible to prevent the depletion region from coupling between the source region and the drain region. can be prevented.
(32)前記(31)により、パンチスルーを防止する
ことができるので、短チヤネル効果を低減することがで
きる。(32) According to (31) above, punch-through can be prevented, so the short channel effect can be reduced.
(33)前記(32)により、短チヤネル効果を低減す
ることができるので、SRAMの集積度を向上すること
ができる。(33) According to the above (32), the short channel effect can be reduced, so the degree of integration of the SRAM can be improved.
以上1本発明者によってなされた発明を、実施例にもと
すき具体的に説明したが、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、種々変形し得ることは勿論である。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained in the examples above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified in various ways without departing from the gist of the invention. Of course you can get it.
例えば、前記実施例は、フリップフロップ回路及びスイ
ッチング素子を構成するM I S FETを半導体基
板に形成した例について説明したが、半導体基板上部に
単結晶シリコン層を設け、該単結晶シリコン層にM I
S FETを構成してもよい。For example, in the above embodiment, an example was explained in which an M I S FET constituting a flip-flop circuit and a switching element was formed on a semiconductor substrate. I
An S FET may also be configured.
また、前記実施例は、抵抗素子とMISFETとを有す
るSRAMに適用した例について説明したが、抵抗素子
とM I S FETとを有するそれ以外の半導体集積
回路装置に適用してもよい。Furthermore, although the above embodiment has been described as an example applied to an SRAM having a resistive element and a MISFET, the present invention may also be applied to other semiconductor integrated circuit devices having a resistive element and a MISFET.
第1図は、本発明の一実施例を説明するためのSRAM
のメモリセルを示す等価回路図、第2図は、本発明の一
実施例を説明するためのSRAMのメモリセルを示す要
部断面図、第3図は、第2図の■−■切断線における断
面図、
第4図乃至第10図は1本発明の一実施例の製造方法を
説明するための各製造工程におけるSRAMのメモリセ
ルを示す図であり。
第4図乃至第6図は、その要部平面図。
第7図乃至第10図は、その断面図である。
図中、1・・・半導体基板、2・・・ウェル領域、3・
・・フィールド絶縁膜、4・・・チャネルストッパ領域
。
5.12.15・・・絶縁膜、6.13.16・・・接
続孔、7A乃至7D、14A、17・・・導電層、8゜
10.11・・・半導体領域、9・・・不純物導入用マ
スク、14B・・・抵抗素子、DL、DL・・・データ
線。
WL・・・ワード線、Q+ 、Q2 、Qs 1.Qs
2 ・・MISFET、R□、R2・・・抵抗素子、C
・・・情報蓄積用容量、Vss・・・基準電圧用配線、
VcC・・・電g電圧用配線である。FIG. 1 shows an SRAM for explaining one embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a main part of an SRAM memory cell for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the section line ■-■ in FIG. 2. 4 to 10 are diagrams showing an SRAM memory cell in each manufacturing process for explaining a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 4 to 6 are plan views of the main parts thereof. FIGS. 7 to 10 are cross-sectional views thereof. In the figure, 1... semiconductor substrate, 2... well region, 3...
...Field insulating film, 4...Channel stopper region. 5.12.15... Insulating film, 6.13.16... Connection hole, 7A to 7D, 14A, 17... Conductive layer, 8°10.11... Semiconductor region, 9... Impurity introduction mask, 14B...resistance element, DL, DL...data line. WL...word line, Q+, Q2, Qs 1. Qs
2... MISFET, R□, R2... Resistance element, C
...Capacity for information storage, Vss...Wiring for reference voltage,
VcC: Electric g voltage wiring.
Claims (1)
成され、一対の入出力端子を有するフリップフロップ回
路と、該フリップフロップ回路のそれぞれの入出力端子
に接続されるスイッチ用MISFETとで構成されるメ
モリセルを有する半導体集積回路装置であって、前記フ
リップフロップ回路のMISFETのゲート電極と、前
記抵抗素子とを重ね合わせて構成したことを特徴とする
半導体集積回路装置。 2、前記ゲート電極は、多結晶シリコンあるいは抵抗値
の低い高融点金属、高融点金属とシリコンとの化合物で
あるシリサイド、多結晶シリコン上部にシリサイドが設
けられたポリサイド等で構成したことを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置。 3、前記抵抗素子は、多結晶シリコン又は適度に不純物
が導入された多結晶シリコンで構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の半導体集積
回路装置。 4、前記ゲート電極と抵抗素子とは、絶縁膜を介在して
重ね合わされていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項乃至第3項に記載のそれぞれの半導体集積回路装置
。 5、前記ゲート電極と重ね合わされた前記抵抗素子は、
その一端部が当該ゲート電極を有するMISFETの一
方の半導体領域と電気的に接続され、その他端部が電源
電圧用配線に接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項乃至第4項に記載のそれぞれの半導体集積
回路装置。 6、電源電圧用配線に接続される2つの第1の抵抗素子
と2つのMISFETとによって構成され、一対の入出
力端子を有するフリップフロップ回路と、該フリップフ
ロップ回路のそれぞれの入出力端子に接続されるスイッ
チ用MISFETとで構成されるメモリセルを有する半
導体集積回路装置であって、前記電源電圧用配線と第1
の抵抗素子とを、同一の導電層にイオン注入技術で不純
物の導入をするか否かによって構成し、前記メモリセル
以外の領域に、前記第1の抵抗素子と異なる第2の抵抗
素子を、前記電源電圧用配線と同一製造工程によって形
成してなることを特徴とする半導体集積回路装置。 7、前記不純物は、ヒ素イオンであることを特徴とする
特許請求の範囲第6項に記載の半導体集積回路装置。 8、前記第2の抵抗素子は、入力保護回路の抵抗素子を
構成してなることを特徴する特許請求の範囲第6項又は
第7項に記載の半導体集積回路装置。 9、前記第2の抵抗素子は、電源電圧用配線と略同等の
シート抵抗値で構成されてなることを特徴とする特許請
求の範囲第[Claims] 1. A flip-flop circuit configured with two resistance elements and two MISFETs and having a pair of input/output terminals, and a switch MISFET connected to each input/output terminal of the flip-flop circuit. What is claimed is: 1. A semiconductor integrated circuit device having a memory cell comprising: a gate electrode of a MISFET of the flip-flop circuit; and a resistor element stacked on top of each other. 2. The gate electrode is made of polycrystalline silicon, a high melting point metal with a low resistance value, silicide which is a compound of a high melting point metal and silicon, polycide in which silicide is provided on top of polycrystalline silicon, etc. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein the resistive element is made of polycrystalline silicon or polycrystalline silicon into which impurities are appropriately introduced. 4. Each of the semiconductor integrated circuit devices according to claims 1 to 3, wherein the gate electrode and the resistance element are overlapped with an insulating film interposed therebetween. 5. The resistive element overlapped with the gate electrode,
Claims 1 to 4, characterized in that one end thereof is electrically connected to one semiconductor region of the MISFET having the gate electrode, and the other end is connected to power supply voltage wiring. Each semiconductor integrated circuit device described in . 6. A flip-flop circuit composed of two first resistance elements and two MISFETs connected to power supply voltage wiring and having a pair of input/output terminals, and connected to each input/output terminal of the flip-flop circuit. 1. A semiconductor integrated circuit device having a memory cell configured with a switch MISFET, wherein the power supply voltage wiring and a first
a second resistance element different from the first resistance element in a region other than the memory cell; A semiconductor integrated circuit device, characterized in that it is formed by the same manufacturing process as the power supply voltage wiring. 7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the impurity is an arsenic ion. 8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6 or 7, wherein the second resistance element constitutes a resistance element of an input protection circuit. 9. Claim No. 9, characterized in that the second resistance element has a sheet resistance value that is approximately the same as that of the power supply voltage wiring.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59218472A JPS6197963A (en) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | Semiconductor integrated circuit device |
KR1019850005816A KR940002772B1 (en) | 1984-08-31 | 1985-08-13 | Semiconductor integrated circuit and its manufacturing method |
GB8520741A GB2163901B (en) | 1984-08-31 | 1985-08-19 | A semiconductor integrated circuit device and a process for manufacturing such a device |
DE3530897A DE3530897C2 (en) | 1984-08-31 | 1985-08-29 | Static RAM memory and a method for its production |
GB8720041A GB2195496B (en) | 1984-08-31 | 1987-08-25 | A semiconductor integrated circuit device |
GB08720042A GB2195497A (en) | 1984-08-31 | 1987-08-25 | A semiconductor integrated circuit device |
US07/218,486 US4890148A (en) | 1984-08-31 | 1988-07-07 | Semiconductor memory cell device with thick insulative layer |
SG826/90A SG82690G (en) | 1984-08-31 | 1990-10-11 | A semiconductor integrated circuit device and a process for manufacturing such a device |
SG825/90A SG82590G (en) | 1984-08-31 | 1990-10-11 | A semiconductor integrated circuit device |
HK946/90A HK94690A (en) | 1984-08-31 | 1990-11-15 | A semiconductor integrated circuit device and a process for manufacturing such a device |
HK947/90A HK94790A (en) | 1984-08-31 | 1990-11-15 | A semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP59218472A JPS6197963A (en) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | Semiconductor integrated circuit device |
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ID=16720453
Family Applications (1)
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JP59218472A Pending JPS6197963A (en) | 1984-08-31 | 1984-10-19 | Semiconductor integrated circuit device |
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JP (1) | JPS6197963A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6653690B1 (en) | 1997-03-31 | 2003-11-25 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device comprising high density integrated circuit having a large number of insulated gate field effect transistors |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP59218472A patent/JPS6197963A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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