JPH0372675A - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
・1キャパシタ構成のダイナミック型メモリセルのセル
配列パターンに関する。
パシタ構成のダイナミック型メモリセルの配列は、高集
積化に向けて様々なパターンが提案されており、その−
例としてフォールデ・ソドビット線方式のセル配列パタ
ーンの従来例を第6図に概略的に示している。第8図に
おいて、61・・・はそれぞれ平行に形成されたビット
線、62・・・はビット線61・・・の両端側に配置さ
れたビット線センスアンプであり、隣合う2本のビット
線61.61が相補的な一対となって1個のビット線セ
ンスアンプ62に接続されている。ビット線61・・・
は、それぞれ長さ方向に一部ピッチPでメモリセルトラ
ンジスタ(電荷転送用トランジスタ)のドレイン(ある
いはソース)とのコンタクト部63・・・を有する。こ
の場合、隣合う任意の2本のビット線に注目すると、あ
るビット線61のトランジスタコンタクト部63・・・
の位置に対して、隣りのビット線61のトランジスタコ
ンタクト部63・・・の位置はビット線長さ方向に17
2ピツチずれている。
しており、61・・・はビット線、63・・・はビット
線コンタクト部、71a・・・は右上がりの向きのパタ
ーンを有する素子領域、71b・・・は右下がりの向き
のパターンを有する素子領域であり、これらの2種類の
素子領域パターンはビット線長さ方向に172ピツチ毎
に交互に繰返すように形成されている。72・・・はワ
ード線(一部はセルトランジスタゲート電極を兼ねてい
る)、73・・・はメモリセル毎に形成されたキャパシ
タ蓄積電極、74・・・はセルトランジスタのソース領
域43あるいは44とキャパシタ蓄積電極73・・・と
のコンタクト部(キャパシタコンタクト部)である。
第4図に示すような断面構造を有しており、4]は半導
体基板、42・・・は基板41上に選択的に形成された
素子分離用のフィールド絶縁膜、43および44はそれ
ぞれ基板とは逆導電型の拡散層領域からなる第1のセル
トランジスタのソース領域および第2のセルトランジス
タのソース領域、45は基板とは逆導電型の拡散層領域
からなる上記2つのセルトランジスタに共通のドレイン
領域、46および47はそれぞれ基板41上に薄いゲト
絶縁848を介して形成された第1のセルトランジスタ
のゲート電極および第2のセルトランジスタのゲート電
極であり、ワード線72・・・の一部である。4つは第
1の層間絶縁膜、61・・・は前記ビット線、63・・
・は前記トランジスタコンタクト部であり、コンタクト
ホールを通してドレイン領域45にコンタクトしている
。72・・・は前記ワード線、50は第2の層間絶縁膜
である。
のキャパシタが接続されている。即ち、73・・・はそ
れぞれ前記キャパシタ蓄積電極であり、その一部が第2
の層間絶縁膜50上でビット線61・・・の一部の上側
に形成されており、それぞれコンタクトホールを通して
前記セルトランジスタのソース領域43あるいは44に
コンタクトしている。そして、少なくとも一部が薄いキ
ャパシタ絶縁膜51を介してキャパシタ蓄積電極73・
・・に対向するようにキャパシタプレート電極52が形
成され、スタック型のキャパシタが形成されている。
ワード線72群とが交差する向きに形成され、1本のビ
ット線61および隣合う2本のワード線72をそれぞれ
横切るように、セルトランジス22個分の素子領域71
aまたは71bか形成され、この素子領域71aまたは
71. bと1本のビット線61との交差部分で2個の
セルトランジスタに共通にビット線61がコンタクトし
、この2個のセルトランジスタにそれぞれキャパシタが
接続されており、素子領域71 aまたは71bは右上
がりの向きのパターンと右下がりの向きのパターンとが
ビット線長さ方向に1/2ピツチ毎に交互に繰返すよう
に形成されている。
して、右上がりの向きのパターンと右下がりの向きのパ
ターンとが交互に繰返すように形成されていると、素子
領域の高集積化が困難である。即ち、第9図中に示すよ
うに、素子領域の集積度は、隣合う2個の異なる向きの
パターン相互間の最小間隔dOで決まるが、この最小間
隔dOに比べて、隣合う2個の同じ向きのパターン相互
間の最小間隔dxは十分な余裕があり、その分だけ無駄
な面積が生じている。
子領域として2種類のパターンが1/2ピツチ毎に交互
に繰返すように形成されているので、素子領域の高集積
化が困難であるいう問題がある。
の目的は、ダイナミック型メモリセルのセル配列パター
ンにおける素子領域のパターン密度を一層高めて素子領
域の一層の高集積化を図り得る半導体記憶装置を提供す
ることにある。
形成され、1本のビット線および隣合う2本のワード線
をそれぞれ横切るようにセルトランジスタ2個分の素子
領域が形成され、上記各ビット線はそれぞれビット線長
さ方向に一層ピッチ毎に上記素子領域と交差する部分で
2個のセルトランジスタに共通にコンタクトし、この2
個のセルトランジスタに各対応してキャパシタが接続さ
れた1トランジスタ・1キャパシタ構成のダイナミック
型メモリセルのアレイを有する半導体記憶装置において
、隣合うビット線のそれぞれのコンタクト部がビット線
長さ方向にほぼ1/2n(nは2以上の自然数)ピッチ
、例えば1/4ピツチずれており、前記各素子領域のパ
ターンは同一の向きを有することを特徴とする。
する1種類のパターンが繰返すようになり、素子領域の
集積度は、隣合うパターン相九間のワード線方向の最小
間隔diまたはビット線方向の最小間隔d2で決まり、
ビット線長さ方向にほぼ1/2nピツチずれて隣合って
いるパターン相互間もほぼ最小間隔dlまたはd2程度
に小さくなるので、素子領域のパターン密度を高めて素
子領域の一層の高集積化を図ることが可能になる。
る。
セル配列パターンは、第8図および第9図を参照して前
述した従来のダイナミック型メモリセルと比べて、隣合
うビット線61・・・のそれぞれのトランジスタコンタ
クト部63・・・がビット線長さ方向にほぼ1/2n
(例えば1/4)ピッチずれており、素子領域11・
・・のパターンは同一の向きを有する(つまり、素子領
域11・・・のパターンは1種類である)点が異なり、
その他は同じである。
タ・1キャパシタ構戊のダイナミック型メモリセルのセ
ル配列パターンの一例としてフォールデッドビット線方
式のセル配列パターンの一部を示している。即ち、第1
図において、61・・・はそれぞれ平行に形成されたビ
ット線、62・・・はビット線61・・・の両端側に配
置されたビット線センスアンプであり、相互間に1本の
ビット!!j16Fを介して隣合う2本のビット線61
.61が相補的な一対となって1個のビット線センスア
ンプ62に接続されている。ビット線61・・・は、そ
れぞれ長さ方向に一層ピッチPでセルトランジスタのド
レイン(あるいはソース)とのコンタクト部63・・・
を有する。この場合、任意のビット線61のトランジス
タコンタクト部63・・・の位置に対して隣りのビット
線61のトランジスタコンタクト部63・・・の位置は
ビット線長さ方向に174ピツチずれている。
している。ビット線61群とワード線72群とは交差す
る向きに形成され、任意の1本のビット線61および隣
合う任意の2本のワード線72.72をそれぞれ横切る
ようにセルトランジスタ2個分の素子領域11・・・が
形成されている。
同一の向きを有しており、全体として1種類の素子領域
パターンが繰返し形成されている。また、0 各ビット線61・・・は、それぞれ長さ方向に一層ピッ
チP毎に素子領域11・・・と交差する部分で2個のセ
ルトランジスタに共通にコンタクトしている。
パシタが接続され、1トランジスタ・1キャパシタ構成
のダイナミック型メモリセルが1素子領域当り2個構成
されている。
目すると、あるビット線61のトランジスタコンタクト
部63・・・の位置に対して、このビット線61に順次
隣合うビット線61・・・のそれぞれのトランジスタコ
ンタクト部63・・・の位置は、ビット線長さ方向に順
次はぼ1/4ピツチづつずれている。なお、メモリセル
毎にキャパシタ蓄積電極73・・・が形成されてセルト
ランジスタにコンタクトしており、74・・・はセルト
ランジスタのソース領域43あるいは44とキャパシタ
蓄積電極73・・・とのコンタクト部である。
トランジスタのソース領域43および44、1 チャネル領域12、ドレイン領域45のパターンを示し
ている。
ており、41は半導体基板、42・・・は基板上に選択
的に形成された素子分離用のフィールド絶縁膜、43お
よび44はそれぞれ基板とは逆導電型の拡散層領域から
なる第1のセルトランジスタのソース領域および第2の
セルトランジスタのソース領域、45は基板とは逆導電
型の拡散層領域からなる上記2つのセルトランジスタに
共通のドレイン領域、46および47はそれぞれ基板4
1上に薄いゲート絶縁膜48を介して形成された第1の
セルトランジスタのゲート電極および第2のセルトラン
ジスタのゲート電極であり、前記ワード線72・・・の
一部である。4つは第1の層間絶縁膜、61・・・は前
記ビット線、63・・・は前記トランジスタコンタクト
部であり、コンタクトホールを通してドレイン領域45
にコンタクトしている。72・・・は前記ワード線、5
0は第2の層間絶縁膜である。
のキャパシタが接続されている。即ち、73・・・はそ
れぞれ前記キャパシタ蓄積電極であり、その一部が第2
の層間絶縁膜50上でビット線61・・・の一部の上側
に形成されており、それぞれコンタクトホールを通して
前記セルトランジスタのソース領域43あるいは44に
コンタクトしている。そして、少なくとも一部が薄いキ
ャパシタ絶縁膜51を介してキャパシタ蓄積電極73・
・・に対向するようにキャパシタプレート電極52が形
成され、スタック型のキャパシタが形成されている。
1・・・とじては、それぞれ同一の向きを有する1種類
のパターンが繰り返すようになる。この場合、素子領域
11・・・の集積度は、隣合うパターン相互間のワード
線長さ方向の最小間隔dlまたはビット線長さ方向の最
小間隔d2で決まり、ビット線長さ方向にほぼ1/4ピ
ツチずれて隣合っているパターン相互間もほぼ最小間隔
diまた3 はd2程度に小さくなるので、素子領域11・・・のパ
ターン密度を高めて素子領域11・・・の−層の高集積
化を図ることが可能になる。
ルトランジスタのソース領域43あるいは44とキャパ
シタの蓄積電極73・・・とのコンタクト部74・・・
の面積を確保するために、簗5図に示すように、コンタ
クト部74・・・の近傍のワード線幅Waを他の部分の
ワード線幅WAよりも細く形成してもよい。同様に、コ
ンタクト部74・・・の近傍のビット線幅wbを他の部
分のビット線幅WBよりも細く形成してもよい。
の一部がビット線61・・・の一部の上側に位置するよ
うに形成したが、これに限らず、キャパシタ蓄積電極7
3・・・の一部がビット線61・・・の−部の下側に位
置するように形成してもよい。
ンタクトが1/8ピツチずれたダイナミ4 ツク型メモリセルのフォールデッドビット線方式のセル
配列パターンを示し、第2図と同じものは同じ符号を付
けている。
て隣り合う2本のビット線61.61を相補的な一対と
してセンスアンプ62が接続されている。ビット線61
は、それぞれ長さ方向に一層ピッチPでセルトランジス
タのドレイン(あるいはソース)とのコンタクト63を
有する。任意のビット線61のトランジスタコンタクト
63の位置に対して隣のビット線61のトランジスタコ
ンタクト63の位置はビット線長さ方向に1/8ピツチ
ずれている。
ている。
、半導体基板に形成された素子領域11上に絶縁的にワ
ード線72が設けられると共に、該ワード線上に絶縁的
にビット線61が形成されている。該素子領域11も、
全て同一の向きを有5 する1種類のパターンの繰り返しとなっている。
おける一対のセルトランジスタの共通領域と電気的に接
続されている。本実施例においては、隣り合うビット線
61のコンタクト63はビット線長さ方向に1/8ピツ
チずれている。図示しない絶縁膜がビット線を覆うよう
に堆積されており、その絶縁膜上にキャパシタ蓄積電極
73が設けられている。該蓄積電極73はコンタクト7
4を通してセルトランジスタのソース領域に接続されて
いる。上記蓄積電極73と対向するように、絶縁膜を介
してキャパシタプレート電極52が設けられている。
コンタクト63がビット線長さ方向に1/8ピツチずれ
ていることを除いて、その基本的な構造は第1実施例と
同様であり、素子領域のパターン密度を一層高めること
ができる。
ット線方式のセル配列パターンを用い6 たダイナミック型メモリに限らず、オープンビット線方
式のセル配列パターンを用いたダイナミック型メモリに
も適用できる。
ナミック型メモリセルのセル配列パターンにおける素子
領域のパターン密度を一層高めて素子領域の一層の高集
積化を実現できる。
ル配列パターンの一部を示す図、第2図は第1図のセル
配列パターンの一部を詳細に示す図、第3図は第2図中
の素子領域におけるセルトランジスタのソース領域・チ
ャネル領域・ドレイン領域のパターンを示す図、第4図
は第2図中のメモリセル領域の断面構造を示す図、第5
図は第2図中のコンタクト部の近傍のワード線パターン
およびビット線パターンの変形例を示す図、第6図は本
発明の半導体記憶装置の他の実施例におけるセル配列パ
ターンの一部を示す図、第7図は第7 6図のセル配列パターンの一部を詳細に示す図、第8図
は従来のダイナミック型メモリにおけるセル配列パター
ンの一部を示す図、第9図は第8図のセル配列パターン
の一部を詳細に示す図である。 11・・・・・・素子領域、12・・・・・・チャネル
領域、41・・・・・・半導体基板、42・・・・・・
フィールド絶縁膜、43.44・・・・・・ソース領域
、45・・・・・・ドレイン領域、46.47・・・・
・・ゲート電極、48・・・・・・ゲート絶縁膜、49
・・・・・・第1の層間絶縁膜、50・・・・・・第2
の層間絶縁膜、51・・・・・・キャパシタ絶縁膜、5
2・・・・・・キャパシタプレート電極、61・・・・
・・ピッ)線、63−・−・−)ランジスタコンタクト
部、72・・・・・・ワード線、73・・・・・・キャ
パシタ蓄積電極、74・・・・・・キャパシタコンタク
ト部。
Claims (2)
- (1)ビット線群とワード線群とが交差する向きに形成
され、1本のビット線および隣合う2本のワード線をそ
れぞれ横切るようにセルトランジスタ2個分の素子領域
が形成され、前記各ビット線はそれぞれビット線長さ方
向に一定ピッチ毎に前記素子領域と交差する部分で2個
のセルトランジスタに共通にコンタクトし、この2個の
セルトランジスタに各対応してキャパシタが接続された
1トランジスタ、1キャパシタ構成のダイナミック型メ
モリセルのアレイを有する半導体記憶装置において、 隣合うビット線のそれぞれのコンタクト部がビット線長
さ方向にほぼ1/2^n(nは2以上の自然数)ピッチ
ずれており、前記各素子領域のパターンは同一の向きを
有することを特徴とする半導体記憶装置。 - (2)前記ビット線のコンタクト部および前記セルトラ
ンジスタとキャパシタとを接続するコンタクト部の少な
くとも一部の近傍で、ワード線幅および/あるいはビッ
ト線幅が他の部分のワード線幅および/あるいはビット
線幅よりも細く形成されていることを特徴とする請求項
1記載の半導体記憶装置。
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