DE19654927C2 - Statische Halbleiterspeichervorrichtung (SRAM) - Google Patents
Statische Halbleiterspeichervorrichtung (SRAM)Info
- Publication number
- DE19654927C2 DE19654927C2 DE19654927A DE19654927A DE19654927C2 DE 19654927 C2 DE19654927 C2 DE 19654927C2 DE 19654927 A DE19654927 A DE 19654927A DE 19654927 A DE19654927 A DE 19654927A DE 19654927 C2 DE19654927 C2 DE 19654927C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistors
- transistor
- layer
- polysilicon layer
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 19
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 55
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
- H10B10/12—Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
Description
Diese vorliegende Erfindung betriff eine Halbleiterspeichervor
richtung.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, enthält eine Speicherzelle eines
der Anmelderin bekannten SRAMs insgesamt sechs Elemente, d. h.
vier N-Typ-Transistoren (Zwei Zugriffstransistoren Q1 und Q2
und zwei Treibertransistoren Q3 und Q4) und zwei P-Typ-
Transistoren (Lasttransistoren Q5 und Q6), also insgesamt sechs
Elemente. Da die sechs Transistoren auf der Oberfläche eines
Halbleitersubstrats gebildet werden, gibt es den Nachteil, dass
die Zellgröße sich erhöht.
Wie der Anmelderin bekannt ist, wird normalerweise ein TFT
(Dünnfilmtransistor) als ein P-Typ-Transistor verwendet, um
vier Elemente auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats und
zwei Elemente von dem TFT oberhalb des Halbleitersubstrats zu
bilden, um die Zellengröße zu reduzieren.
Es ist schwierig geworden, einen stabilen Betrieb bei einer
niedrigen Spannung von nicht mehr als 3 V unter Verwendung einer
TFT-Last zu erhalten. Dies ist deshalb, da eine günstige Strom
betriebseigenschaft eines TFTs bei einer niedrigen Spannung
nicht erhalten werden kann. Die Verwendung eines P-Typ-
Transistors, der auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats
gebildet wurde, mit einer günstigen Strombetriebseigenschaft
als ein P-Typ-Transistor wurde für den Zweck vorgeschlagen, ei
nen stabilen Betrieb bei einer niedrigen Spannung zu erhalten.
Dies ist beispielsweise in IEICE TRANS. ELECTRON., VOL. E77-C,
Nr. 8 AGUST 1994, S. 1385-1394 beschrieben.
Ein in diesem Dokument offenbartes Layout (Anordnung) einer
Speicherzelle eines SRAMs ist in Fig. 11 und 12 gezeigt. Wie in
Fig. 11 gezeigt ist, enthält eine der Anmelderin bekannte in
diesem Dokument offenbarte Speicherzelle zwei Zugriffstransis
toren Q1 und Q2 aus N-Typ MOS-Transistoren auf einer Hauptober
fläche eines Halbleitersubstrats (nicht gezeigt), zwei Treiber
transistoren Q3 und Q4 aus N-Typ MOS-Transistoren und zwei
Lasttransistoren Q5 und Q6 aus P-Typ MOS-Transistoren. Ein N-
Typ MOS aktiver Bereich 1 ist so vorgesehen, um den Sour
ce/Drain-Bereich eines N-Typ MOS-Transistors zu bilden. Ein P-
Typ MOS aktiver Bereich 6 ist so vorgesehen, um den Sour
ce/Drain-Bereich eines P-Typ MOS-Transistors zu bilden.
Ein Grabentrennbereich 203 ist in einem anderen Bereich gebil
det als der in dem der N-Typ MOS aktiver Bereich 1 und der P-
Typ MOS aktiver Bereich 6 auf der Oberfläche des Halbleitersub
strats gebildet sind. Eine Wortleitung 3 ist aus einer ersten
Polyzidschicht gebildet, die auch die Gateelektroden der
Zugriffstransistoren Q1 und Q2 bildet. Auch eine Gateelektrode
3b des Treibertransistors Q3 und des Lasttransistors Q5 und ei
ne Gateelektrode 3c des Treibertransistors Q4 und des Lasttran
sistors Q6 sind beide aus der ersten Polyzidschicht gebildet.
Die ersten Polyzidschichten 3b und 3c sind mit den aktiven Be
reichen 1 und 6 durch einen ersten Polykontakt 7 verbunden.
Weiterhin ist eine zweite Polyzidschicht, die im folgenden be
schrieben wird, mit den aktiven Bereichen 1 und 6 durch einen
zweiten Polykontakt 8 verbunden.
Fig. 12 ist ein Diagramm,
das von dem obigen Dokument hergeleitet werden kann.
Eine aus einer zweiten Polyzidschicht gebildete Masse(GND)-
Verdrahtung 9b ist mit einem aktiven Bereich 1 (siehe Fig. 20)
über einen zweien Polykontakt 8 verbunden. Eine aus einer zwei
ten Polyzidschciht gebildete Vcc-Verdrahtung 9c ist mit einem
PMOS aktiven Bereich 6 über den zweiten Polykontakt 8 verbun
den. In dem NMOS aktiven Bereich 1 der Zugriffstransistoren Q1
und Q2 ist über den zweiten Polykontakt 8 eine aus der zweiten
Polyzidschicht gebildete Anschlussflächenschicht 9a gebildet.
Die Anschlussflächenschicht 9a und ein Paar von Bitleitungen
10, die aus einer Metallverdrahtung gebildet sind, sind über
einen Kontakt 11 verbunden.
Fig. 13 ist ein Ersatzschaltbilddiagramm entsprechend zu dem
Layout von Fig. 11 und 12 und Fig. 14 ist eine allgemeine neu
gezeichnete Ersatzschaltungsversion von der Ersatzschaltung von
Fig. 13. Wie in Fig. 13 und 14 gezeigt ist, ist der Knoten des
Zugriffstransistors Q1 und des Treibertransistors Q3 ein Spei
cherknoten 12. Der Knoten zwischen dem Zugriffstransistor Q2
und dem Treibertransistor Q4 ist ein Speicherknoten 13. Es gibt
keinen ersten Polykontakt 7 in einem Strompfad I1. Im Gegensatz
dazu gibt es zwei erste Polykontakte 7 in einem Strompfad I2.
Fig. 24 ist eine Querschnittsansicht der Speicherzelle von Fig.
20 entlang der Linie 200-200. Wie in Fig. 15 gezeigt ist, sind
eine N--Wanne 202 und P--Wanne 201 zueinander benachbart in der
Oberfläche eines Halbleitersubstrats 201 jeweils entsprechend
zu einem PMOS-Bereich und einem NMOS-Bereich gebildet. Eine
Grabentrennung 203 ist in der Hauptoberfläche des Halbleiter
substrats 201 gebildet, außer in den Bereichen, in denen die
aktiven Bereiche 1 und 6 gebildet sind. Weiterhin ist ein p+-
Dotierungsbereich 205, der den Source/Drain-Bereich des Last
transistors Q6 bildet, in einem vorbestimmten Bereich der
Hauptoberfläche der N--Wanne 202 vorgesehen. Es ist ein n+-
Dotierungsbereich 204, der den Source/Drain-Bereich des Trei
bertransistors Q4 bildet, in einem vorbestimmten Bereich der
Hauptoberfläche der P--Wanne 201 vorgesehen. Es ist ein Oxid
film 206 auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats 201
gebildet. Der erste Polykontakt 7 ist in einem Bereich des O
xidfilms 206 gebildet, der über den p+- und n+-Dotierungs
bereichen 205 und 204 angeordnet ist.
Es ist eine dritte Gateelektrode 3b der ersten Polyzidschicht
in dem ersten Polykontakt 7 so gebildet, dass sie elektrisch
mit dem p+-Dotierungsbereich 205 und dem n+-Dotierungsbereich
204 verbunden ist und dass sie sich entlang der Hauptoberfläche
des Oxidfilms 206 erstreckt. Die Gateelektrode 3b enthält eine
n-Typ Polysiliziumschicht 30, eine p-Typ Polysiliziumschicht
31, die mit der n-Typ Polysiliziumschicht 30 integral gebildet
ist, und eine auf der Oberfläche der n-Typ Polysiliziumschicht
30 und der p-Typ Polysiliziumschicht 31 gebildete WSi-Schicht
32. Ein solcher Aufbau mit einer Gateelektrode eines PMOS-
Transistors, die aus einer p-Typ Polysiliziumschicht 31 gebil
det ist, und mit einer Gateelektrode eines NMOS-Transistors,
die aus einer n-Typ Polysiliziumschicht 30 gebildet ist, wird
Doppelgatetransistor genannt. Wenn dieser Doppelgatetransistor
eine n-Typ Polysiliziumschicht als die Gateelektrode eines der
Anmelderin bekannte PMOS-Transistors verwendet, wird die Bil
dung eines PN-Übergangs bei der Verbindung der n-Typ Polysili
ziumschicht und des p+-Dotierungsbereichs 205 von dem P-Typ
Transistors verhindert.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, enthält der oben beschriebene der
Anmelderin bekannte SRAM keinen ersten Polykontakt 7 in dem
Strompfad I1. In dem Strompfad 12 enthält er zwei erste Poly
kontakte 7. Das bedeutet, dass der Strompfad 12 durch die bei
den ersten Polykontakte 7 einen größeren Kontaktwiderstand auf
weist als der Strompfad I1. Daher ist der Strom, der entlang
des Strompfades I2 fließt, kleiner als der Strom, der entlang
des Strompfades I1 fließt. Als ein Ergebnis wird das Auslesen
verzögert, wenn der Strom auf der Seite des Strompfades I2
fließt (wenn der Speicherknoten 13 ein L-Datum aufweist). Es
gab in der der Anmelderin bekannten Speicherzelle den Nachteil
der Unsymmetrie der elektrischen Charakteristika aufgrund der
verschiedenen Widerstände zwischen dem Strompfad I1 und dem
Strompfad I2.
Da die Gateelektrode 3a der Zugriffstransistoren Q1 und Q2, die
Gateelektrode 3b des Treibertransistors Q3 und des Lasttransis
tors Q5 und die Gateelektrode 3b des Treibertransistors Q4 und
des Lasttransistors Q6 in der Speicherzelle des der Anmelderin
bekannten SRAMs, der in Fig. 21 und 22 gezeigt ist, aus einer
ersten Polyzidschicht gebildet sind, ist es nicht möglich die
Gateelektroden 3a, 3b und 3c zu überlappen. Daher war es
schwierig, die Speichergröße zu verringern.
Weiterhin gab es einen Nachteil, dass das Bormittel der P-Typ
Polysiliziumschicht 31 den Gateoxidfilm 206 durchdringt, da die
Speicherzelle des der Anmelderin bekannten SRAMs eine Doppelga
tetransistorstruktur aus einer P-Typ Polysiliziumschicht 31 und
einer N-Typ Polysiliziumschicht 30 aufweist, wie in Fig. 24 ge
zeigt ist. In diesem Fall gab es die Schwierigkeit, dass die
Einsatzspannung des P-Typ Transistors verändert wurde.
In dem in Fig. 15 gezeigten Doppelgatetransistor sind die P-Typ
Verunreinigungen von Bor in der P-Typ Polysiliziumschicht 31
einfach zu der oberen WSi-Schicht 32 diffundiert. Es gab den
Nachteil, dass das Bor in die N-Typ Polysiliziumschicht eindringt
und die Einsatzspannung VTH ändert. Es gab die Schwierigkeit, dass
der Widerstandswert der Gateelektrode verändert wurde. Um diese
Schwierigkeit zu lösen, wurde ein Lösungsweg vorgeschlagen, die
Bordiffusion durch Vorsehen einer amorphen Siliziumschicht (nicht
gezeigt) zwischen der unteren Polysiliziumschicht 31 und der oberen
WSi-Schicht 32 zu unterdrücken. Dieser Lösungsvorschlag jedoch be
inhaltet eine andere Schwierigkeit, dass ein Extraprozeß des Bil
dens einer amorphen Siliziumschicht benötigt wird. Die Bildung ei
ner amorphen Siliziumschicht führt zu einer Erhöhung der Höhe der
Gateelektrode 3b, was bei einer Reduzierung des gestuften Ab
schnitts für eine dünnere Gateelektrode zu einem Flaschenhals bzw.
zu einer Engstelle oder Schwierigkeit führt. Daher wird eine Fokus
abweichung beim Bilden eines feinen Musters mittels Photolithogra
phie größer und reduziert den Fokusspielraum.
In der US 5,294,822 ist eine Verbindung zwischen einem Drain
eines NMOS-Transistors und der Source eines PMOS-Transistors
über eine dotierte Siliziumschicht und eine darauf gebildete
Silizidschicht offenbart. Aufgrund der Ausbildung eines pn-
Überganges in der Siliziumschicht weist diese Struktur jedoch
ebenfalls die oben beschriebenen Nachteile auf.
Aufgabe ist es eine Halbleiterspeichervorrichtung zur Verfügung
zu stellen, die die durch die Verwendung eines Doppelgates ver
ursachte Änderung einer Einsatzspannung unterdrücken kann.
Diese Aufgabe wird durch die Halbleiterspeichervorrichtung nach
Anspruch 1 gelöst.
Daher ist es nicht notwendig, ein Doppelgate für den Zweck des
Verhinderns des Bildens eines PN-Übergangs zu verwenden. Die
aufgrund der Verwendung eines Doppelgates generelle Schwierig
keit, wie die Änderung der Einsatzspannung, ist verhindert.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1, 2 und 3 Draufsichten von Layouts bzw. Anordnun
gen einer Speicherzelle eines SRAMs ent
sprechend einem Beispiel;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Speicher
zelle von Fig. 1 bis 3 entlang der Linie
100-100;
Fig. 5 ein Ersatzschaltungsdiagramm, das der
Draufsicht des Layouts der Speicherzelle
entspricht, die in Fig. 1 bis 3 gezeigt
ist;
Fig. 6 ein Ersatzschaltungsdiagramm von Fig. 5,
das als herkömmliches Übersichtsersatz
schaltungsdiagramm umgezeichnet wurde;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer Ver
gleichsspeicherzelle zum Beschreiben ei
ner Speicherzelle entsprechend einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht der Speicher
zelle der Ausführungsform;
Fig. 9 ein Ersatzschaltungsdiagramm, das eine
Änderung der Speicherzelle des ersten
Beispiels und der Ausführungs
form zeigt;
Fig. 10 ein Ersatzschaltungsdiagramm einer Spei
cherzelle eines der Anmelderin bekannten
allgemeinen SRAMs;
Fig. 11 und 12 Draufsichten von Layouts einer Speicher
zelle eines der Anmelderin bekannten
SRAMs;
Fig. 13 ein Ersatzschaltungsdiagramm entspre
chend dem Layout der der Anmelderin be
kannten Speicherzelle, die in Fig. 11
und 12 gezeigt ist;
Fig. 14 ein Ersatzschaltungsdiagramm von Fig.
11, das in eine Übersichtsversion wie in
Fig. 10 umgezeichnet wurde; und
Fig. 15 eine Querschnittsansicht der Speicher
zelle von Fig. 11 entlang der Linie 200-
200.
Die Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden mit Bezug
zu den Figuren beschrieben.
Erstes Beispiel, das nicht die Erfindung darstellt, aber not
wendig für ihr Verständnis ist.
Fig. 1 zeigt einen Isolierbereich, einen aktiven Bereich, eine
erste und eine zweite Polysiliziumschicht und einen ersten Po
lykontakt. Fig. 2 zeigt einen Isolierbereich, einen aktiven Be
reich, eine zweite und eine dritte Polysiliziumschicht und ei
nen zweiten Polykontakt. Fig. 3 zeigt einen Isolierbereich, ei
nen aktiven Bereich, eine dritte Polysiliziumschicht, einen
Kontakt und eine Metallverdrahtung.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist eine Speicherzelle eines SRAMs
einen Zugriffstransistor Q1 und einen Treibertransistor Q3 auf,
die in einem gemeinsamen N-Typ MOS aktiven Bereich 1 gebildet
sind. Genauso sind ein Zugriffstransistor Q2 und Treibertran
sistor Q4 in einem gemeinsamen N-Typ MOS aktiven Bereich 1 ge
bildet. Eine Gateelektrode 3a ist aus einer ersten Polysi
liziumschicht so gebildet, dass sie die Gateelektroden des
Treibertransistors Q3 und eines Lasttransistors Q5 bildet. Eine
Gateelektrode 3b ist aus einer ersten Polysiliziumschicht so
gebildet, dass sie die Gateelektroden des Treibertransistors Q4
und eines Lasttransistors Q6 bildet. Eine Wortleitung 9a ist
aus einer zweiten Polysiliziumschicht so gebildet, dass sie die
Gateelektroden der Zugriffstransistoren Q1 und Q2 verwirklicht
bzw. bildet.
Eine Verbindungsverdrahtung 9b aus einer zweiten Polysilizium
schicht ist so gebildet, dass sie den N-Typ MOS aktiven Bereich
1 gemeinsam mit dem Zugriffstransistor Q1 und dem Treibertran
sistor Q3 mit einem P-Typ MOS aktiven Bereich 6 des Lasttransi
stors Q5 über einen ersten Polykontakt 7 verbindet. Eine Ver
bindungsverdrahtung 9c aus der zweiten Polysiliziumschicht ist
so gebildet, dass sie den N-Typ MOS aktiven Bereich 1 gemeinsam
mit dem Zugriffstransistors Q2 und dem Treibertransistor Q4 mit
einem P-Typ MOS aktiven Bereich 6 eines Lasttransistors Q6 über
einen ersten Polykontakt 7 elektrisch verbindet. Eine Vcc-
Verdrahtung (Stromversorgungsverdrahtung) 9d ist aus der zwei
ten Polysiliziumschicht so gebildet, dass sie mit dem einem P-
Typ MOS aktiven Bereich 6 der Lasttransistoren Q5 und Q6 über
einen ersten Polykontakt 7 elektrisch verbunden ist.
Entsprechend können die Gateelektroden 3a und 3b mit der Wort
leitung 9a in einer planaren Art überdeckt werden durch Bilden
der Treibertransistoren Q3 und Q4 und der Lasttransistoren Q5
und Q6 durch die Gateelektroden 3a und 3b der ersten Polysili
ziumschicht und durch Bilden der Wortleitung 9a, die gemeinsam
als die Gateelektrode der Zugriffstransistoren QI und Q2 dient,
aus einer zweiten Polysiliziumschicht. Daher kann die Speicher
zellengröße im Vergleich mit der der Anmelderin bekannten Aus
führung verringert werden, bei der die Gateelektroden von allen
Transistoren aus der ersten Polysiliziumschicht gebildet sind.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine dritte Polysiliziumschicht
109c so gebildet, dass sie die Verbindungsverdrahtung 9b der
zweiten Polysiliziumschicht mit der Gateelektrode 3b (siehe
Fig. 1) der ersten Polysiliziumschicht über einen zweiten Poly
kontakt 108 verbindet. Genauso ist eine Verbindungsverdrahtung
109d aus der dritten Polysiliziumschicht so gebildet, dass sie
die Verbindungsverdrahtung 9c mit der Gateelektrode 3a (siehe
Fig. 1) über einen zweiten Polykontakt 108 verbindet. Es sind
Anschlußflächenschichten 109a und 109b aus der dritten Polysi
liziumschicht in den Source/Drain-Bereichen der Zugriffstran
sistoren Q1 und Q2
über einen zweiten Polykontakt 108 gebildet. Es sind auch
Anschlußflächenschichten 109e und 109f aus der dritten Polysi
liziumschicht in den aktiven Bereichen der Treibertransistoren
Q3 und Q4 über den zweiten Polykontakt 108 gebildet.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Paar von Bitleitungen (BL,
/BL) 10, das sich in einer vorbestimmten Richtung erstreckt, so
gebildet, dass ein Kontakt mit den Anschlußflächenschichten
109a und 109b über einen Kontakt 11 vorgesehen ist. Es sind Er
dungsverdrahtungen (Masseverdrahtungen) 10, die sich in ent
sprechenden Richtungen erstrecken, auf den jeweiligen
Anschlußflächenschichten 109e und 109f über einen Kontakt 11
gebildet. Diese Erdungsverdrahtungen 10 und das Paar von Bit
leitungen 10 sind aus Metallverdrahtungen gebildet.
Ein Aufbau eines Querschnitts eines Speicherzellenbereiches des
SRAMs wird im folgenden mit Bezug zu Fig. 4 beschrieben. Ein
Feldoxidfilm 106 zur Elementtrennung ist in einem vorbestimmten
Bereich der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats 101 gebil
det. Eine P-Wanne 102 ist in einem Bereich gebildet, in dem der
NMOS-Transistor auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats
101 gebildet ist. Ein P+-Isolationsbereich 5 ist in einer
vergrabenen Art in der P-Wanne 102 so gebildet, um eine
Erzeugung eines unerwünschten Sperrens (Latch-up) zu verhindern
und um die N-Typ MOS-Transistoren voneinander zu trennen.
Weiterhin ist ein Paar von N-Typ Source/Drain-Bereichen 1a mit
einem vorbestimmten Abstand zueinander in der Hauptoberfläche
der p-Wanne 102 gebildet, um einen Kanalbereich zu definieren.
Die Gateelektrode 9a der Zugriffstransistoren Q1 und Q2 ist auf
dem Kanalbereich mit einem dazwischenliegenden Gateoxidfilm 110
gebildet. Die Gateelektrode 9a ist aus der zweiten
Polysiliziumschicht gebildet. Die Anschlußflächenschicht 109a
aus der dritten Polysiliziumschicht ist so gebildet, dass sie
mit einem N-Typ Source/Drain-Bereich 1a in Kontakt kommt. Die
Bitleitung 10 ist mit der Anschlußflächenschicht 109a über den
ist mit der Anschlußflächenschicht 109a über den Kontakt 11 e
lektrisch verbunden. Weiterhin ist eine flache N-Wanne 105 in
der Oberfläche des Halbleitersubstrats 101 mit einem vorbe
stimmten Abstand von der P-Wanne 102 gebildet. Ein p-Typ Sour
ce/Drain-Bereich 6a ist auf bzw. in einer Oberfläche der N-
Wanne 105 gebildet. Die Verbindungsverdrahtung 9b ist aus der
zweiten Polysiliziumschicht so gebildet, dass sie den P-Typ
Source/Drain-Bereich 6a mit dem N-Typ Source/Drain-Bereich 1a
elektrisch verbindet. Es ist zu beachten, dass die Verbindungs
verdrahtung 9b auf dem Feldoxidfilm 106 mit dem dazwischenlie
genden Gateoxidfilm 110 gebildet ist. Die Verbindungsverdrah
tung 109c ist aus der dritten Polysiliziumschicht in einem vor
bestimmten Bereich auf der Verbindungsverdrahtung 9b gebildet.
Die Gateelektrode 3a des Lasttransistors Q5 und des Treiber
transistors Q3 ist auf dem Feldoxidfilm 106 mit dem dazwischen
liegenden Gateoxidfilm 110 gebildet.
Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ist der erste Polykontakt 7
nicht in den Strompfaden I1 und I2 in der Speicherzelle der
ersten Ausführungsform vorhanden. Das bedeutet, dass der Wider
standswert sich zwischen den Strompfaden I1 und I2 nicht unter
scheidet, wie es in der der Anmelderin bekannten Speicherzelle
ist, die in Fig. 14 gezeigt ist. Daher kann die elektrische Un
symmetrie der Speicherzelle in der ersten Ausführungsform be
seitigt werden. Weiterhin können, da die Kontakte in Bezug zu
den Speicherknoten 12 und 13 bei der Ersatzschaltung elektrisch
symmetrisch angeordnet sind, ausgeglichene elektrische Charak
teristika erhalten werden.
Durch Bilden der Bitleitung 10 und der Erdungsverdrahtung 10
durch nur eine Metallverdrahtung und durch Bilden der Vcc-
Verdrahtung 9d durch die, zweite Polysiliziumschicht entspre
chend dem Layout in der Speicherzelle der ersten Ausführungs
form können das Paar von Bitleitungen und die Erdungsverdrah
tung bei dem Layout ohne Schwierigkeit gebildet werden. In der
Speicherzelle der ersten Ausführungsform ist der Stromfluß des
Lasttransistors Q5 und Q6 durch Vcc kleiner eingestellt als der
Zellenstrom, der über die Zugriffstransistoren Q1 und Q2 und
die Treibertransistoren Q3 und Q4 zur Masse fließt. Daher ist
der Spannungsabfall entsprechend eines parasitären Widerstands
auf der Masseseite größer. Daher gibt es kein Problem beim Bil
den der Vcc-Verdrahtung 9d aus einer zweiten Polysilizium
schicht mit einem Widerstand, der größer ist als der einer Me
tallverdrahtung, und beim Bilden der Masseverdrahtung 10 und
des Bitleitungspaares 10 aus einer Metallverdrahtung mit klei
nem Widerstand.
In dem oben beschriebenen Beispiel kann die zweite Polysilizi
umschicht, die die Gateelektrode 9a des Zugriffstransistors,
die Verbindungsverdrahtungen 9b und 9c und die Vcc-Verdrahtung
9d bildet, aus einem Polyzidaufbau gebildet werden, der eine
Polysiliziumschicht und eine darauf gebildete Metallsilizid
schicht enthält. In diesem Fall sind die oben beschriebenen
erste und dritte Polysiliziumschichten nicht in einem Polyzi
daufbau vorgesehen und es werden Polysiliziumschichten verwen
det. Genauer muß die zweite Polysiliziumschicht, die für die
Vcc-Spannungsversorgung verwendet wird, einen geringen Wider
stand aufweisen, um die Reduzierung des Vcc-Potentials aufgrund
eines parasitären Widerstands zu verhindern. Daher wird die
zweite Polyzidschicht anstatt der zweiten Polysiliziumschicht
verwendet. Eine Verwendung einer Polyzidschicht für alle Poly
siliziumschichten, die erste bis dritte Polysiliziumschicht,
würde jedoch zu einer Erhöhung der Dicke von allen Schichten
führen, was zu größeren abgestuften Bereichen führt. Um die ab
gestuften Bereiche zu reduzieren, während ein Abfall des Vcc-
Potentials verhindert wird, wird nur die zweite Polysilizium
schicht in die zweite Polyzidschicht geändert. Da diese zweite
Polysiliziumschicht auch als die Gateelektrode eines Transis
tors in der nichtgezeigten peripheren Schaltung verwendet wird,
kann die Betriebsrate des Transistors der peripheren Schaltung
erhöht werden durch Anpassen einer Polyzidstruktur mit geringem
Widerstand für die zweite Polysiliziumschicht. Somit kann ein
Hochgeschwindigkeits-SRAM mit einem kleinen abgestuften Ab
schnitt realisiert werden.
Die Querschnittsansichten von Fig. 7 und 8 sind Vergrößerungen
der Verbindungsverdrahtung 90b zwischen dem P-Typ Source/Drain-
Bereich 6a und dem N-Typ Source/Drain-Bereich 1a, die in Fig. 4
gezeigt sind. Die vorliegende Ausführungsform weist eine Ver
bindungsverdrahtung 9b auf, die durch eine Polyzidschicht mit
einer IM-Typ Polysiliziumschicht 90b und einer darauf gebildeten
WSi-Schicht 91b verwirklicht ist. In diesem Fall bildet die N-
Typ Polysiliziumschicht 90b einen direkten Kontakt mit der O
berfläche des P-Typ Source/Drain-Bereichs 6a und der Oberfläche
des N-Typ Source/Drain-Bereich 1a in dem ersten Polykontakt 7.
Daher gab es eine Schwierigkeit, dass ein PN-übergang als der
Kontaktbereich zwischen der N-Typ Polysiliziumschicht 90b und
dem P-Typ Source/Drain-Bereich 6a gebildet ist. Eine der Anmel
derin bekannte Verwirklichung verwendet für diesen Zweck bzw.
aus diesem Grund einen Doppelgateaufbau, wie in Fig. 15 gezeigt
ist. Die Verwendung eines Doppelgateaufbaus schafft jedoch wie
oben beschrieben verschiedene Schwierigkeiten, wie zum Beispiel
die Reduzierung der Einsatzspannung. In der Ausführungsform von
Fig. 8 ist nur die WSi-Schicht 91b, die den Polyzidaufbau bil
det, in direkten Kontakt mit der Oberfläche des P-Typ Sour
ce/Drain-Bereichs 6a und des N-Typ Source/Drain-Bereichs 1a ge
bracht und die N-Typ Polysiliziumschicht 90b ist nicht in di
rekten Kontakt mit dem P-Typ Source/Drain-Bereich 6a und dem N-
Typ Source/Drain-Bereich 1a gebracht. Es ist daher nicht not
wendig eine Doppelgatestruktur anzupassen. Damit sind die ver
schiedenen Schwierigkeiten, die mit der Verwendung der Doppel
gatestruktur verbunden sind, nicht vorhanden.
Wenn die N-Wanne 105 flacher als der Feldoxidfilm 106 gebildet
ist, wie in Fig. 4 und 8 gezeigt ist, und wenn jede N-Wanne 105
unabhängig ist, kann die Vcc-Verdrahtung 9d von Fig. 1 als das
festgelegte Potential der N-Wanne 105 verwendet werden. In die
sem Fall sollten die N-Wannenkontakte bei A und B, wie in Fig.
1 angedeutet, gebildet werden. Als ein Ergebnis ist das N-
Wannenpotential stabilisiert, so dass der Latch-up Widerstand
verbessert werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige erste Ausfüh
rungsform begrenzt, bei denen die Zugriffstransistoren Q1 und
Q2 aus N-Typ Transistoren gebildet sind. Die Zugriffstransisto
ren Q1 und Q2 können aus P-Typ Transistoren gebildet sein, wie
in Fig. 9 gezeigt ist.
Claims (1)
- Halbleiterspeichervorrichtung mit
zwei Treibertransistoren (Q3, Q4),
zwei Zugriffstransistoren (Q1, Q2) und
zwei Lasttransistoren (Q5, Q6), die auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats, die einem Speicherzellenbereich ent spricht, gebildet sind,
wobei die Halbleiterspeichervorrichtung
einen Transistor des ersten Leitungstyps, der Treibertransisto ren (Q3, Q4) und die Zugriffstransistoren (Q1, Q2) bildet,
einen Transistor eines zweiten Leitungstyps, der die Lasttran sistoren (Q5, Q6) bildet, und
eine Polyzidschicht, die eine Polysiliziumschicht (90b) und ei ne darauf gebildete Metallsilizidschicht (91b) enthält, zum Verbinden eines ersten aktiven Bereiches des Transistors des ersten Leitungstyps und eines zweiten aktiven Bereiches des Transistors des zweiten Leitungstyps aufweist,
wobei die Metallsilizidschicht (91b) der Polyzidschicht in di rekten Kontakt mit dem ersten und dem zweiten aktiven Bereich ist und die Polysiliziumschicht (90b) der Polyzidschicht nicht in direkten Kontakt mit dem ersten und dem zweiten aktiven Be reich ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19489995A JP3428240B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 半導体記憶装置 |
DE19609448A DE19609448A1 (de) | 1995-07-31 | 1996-03-11 | Halbleiterspeichervorrichtung, die einen Speicherzellenbereich mit sechs Transistoren enthält |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19654927C2 true DE19654927C2 (de) | 2003-03-06 |
Family
ID=26023663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19654927A Expired - Fee Related DE19654927C2 (de) | 1995-07-31 | 1996-03-11 | Statische Halbleiterspeichervorrichtung (SRAM) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19654927C2 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5294822A (en) * | 1989-07-10 | 1994-03-15 | Texas Instruments Incorporated | Polycide local interconnect method and structure |
DE4341170A1 (de) * | 1993-12-02 | 1995-06-08 | Siemens Ag | ESD-Schutzstruktur für integrierte Schaltungen |
-
1996
- 1996-03-11 DE DE19654927A patent/DE19654927C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5294822A (en) * | 1989-07-10 | 1994-03-15 | Texas Instruments Incorporated | Polycide local interconnect method and structure |
DE4341170A1 (de) * | 1993-12-02 | 1995-06-08 | Siemens Ag | ESD-Schutzstruktur für integrierte Schaltungen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69226405T2 (de) | Geschichtete CMOS SRAM Zelle mit polysilizium-Lasttransistoren | |
DE102004041831B4 (de) | Integriertes Schaltkreisbauelement mit E/A-ESD-Schutzzelle | |
DE4437960C2 (de) | Halbleiterspeichervorrichtung | |
DE102005001134B4 (de) | Knotenpunkt-Kontaktstrukturen in Halbleitervorrichtungen, insbesondere SRAM-Vorrichtungen, und Verfahren zur Herstellung derselben | |
DE3530897C2 (de) | Statischer RAM-Speicher und ein Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE69016393T2 (de) | Halbleiterspeichervorrichtung und seine Herstellung. | |
DE69324864T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Speicherstruktur vom vertikalen Typ und nach dem Verfahren hergestellte Struktur | |
DE69133300T2 (de) | Feldeffektanordnung mit einem Kanal aus polykristallinem Silizium | |
DE3587255T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit einer Wanne, z.B. einer komplementären Halbleiteranordnung. | |
DE602005002546T2 (de) | Verbessertes layout einer sram-speicherzelle | |
DE10338986B4 (de) | SRAM-Bauelement | |
DE19832795B4 (de) | Statische Zelle eines Speichers für wahlfreien Zugriff mit optimiertem Seitenverhältnis und Halbleiterspeichervorrichtung, die mindestens eine Speicherzelle umfasst | |
DE10123514A1 (de) | Halbleiter-Speicherbaustein | |
DE10254169A1 (de) | Halbleiterspeichervorrichtung | |
DE69331677T2 (de) | Halbleiter-Speicherbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE69119800T2 (de) | Halbleiterspeicher | |
DE102021115959A1 (de) | Interconnect-struktur zur verbesserung von speicherleistung und/oder logikleistung | |
DE69223167T2 (de) | Statische Direktzugriffsspeicheranordnung | |
DE3851416T2 (de) | Statische Direktzugriffshalbleiterspeicheranordnung. | |
DE69011038T2 (de) | Integrierte Halbleiterschaltung. | |
DE19609448A1 (de) | Halbleiterspeichervorrichtung, die einen Speicherzellenbereich mit sechs Transistoren enthält | |
DE69332966T2 (de) | Halbleiterspeicherbauelement | |
DE10316567A1 (de) | Statische Halbleiterspeichervorrichtung | |
DE69027474T2 (de) | Statischer Speicher | |
DE69230019T2 (de) | Anordnung von Transistoren zur Fertigung einer Basiszelle für eine integrierte Masterslice-Halbleiteranordnung und integrierte Masterslice-Halbleiteranordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8304 | Grant after examination procedure | ||
AC | Divided out of |
Ref document number: 19609448 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |