TW413941B - Semiconductor device - Google Patents

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TW413941B
TW413941B TW087106667A TW87106667A TW413941B TW 413941 B TW413941 B TW 413941B TW 087106667 A TW087106667 A TW 087106667A TW 87106667 A TW87106667 A TW 87106667A TW 413941 B TW413941 B TW 413941B
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TW
Taiwan
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ground
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mentioned
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TW087106667A
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Inventor
Hiroki Honda
Yoshiyuki Ishigaki
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
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    • G11C11/417Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the field-effect type
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • HELECTRICITY
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Description

A7 413941 B7 五、發明説明(1 ) [發明所屬之技術領域] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明有關於半導體裝置,尤其有關於具備有記憶單元 之半導體装置。 [習知之技術] 習知之揮發性半導體装置之1種有SRAM(Static Random Access Memory)。在該SRAM中,在被排列成短陣狀之互補 型資料線(位元線)和字線之交叉部配置有記憶單元。圖30 是習知之SRAM之記憶單元部之等值電路圖。參照圖36,習 知之SRAM之記憶單元之構成包含有2個之存取電晶體A1和 A2,2個之驅動器電晶體D1和D2,和2個之高電砠負載元件 R 1 i0 R 2 ° 另外,利用2個之高電阻負載元件R1和R2,和2個之驅動 器電晶體D1和D2用來構成正反器電路。利用該正反器電路 構成交叉耦合之2個記憶節點Ν1和Ν2。記憶節點Ν1和Η2具 有 High(Nl) * Low(N2) * 或 Uw(Nl),High(N2)之雙穩定狀 態。該雙穩定狀態只有在被施加指定之電源電壓時才繼壤 保持。 存取電晶體A1之源極/吸極區域之一方連接到位元線BIT 。存取電晶體A1之源極/吸極區域之另外一方連接到正反 器電路之記憶酣點N1。存取電晶體A2之源極/吸極區域之 一方連接到互補位元線/ B I T。另外,存取電晶體A 2之源極 /吸極區域之另外一方連接到正反器電路之記憶酣點N2。 另外,存取電晶體A1和A 2之閛極電極連接到字線W L。利用 _該字線UL用來控制存取電晶體A1和A2之0N/0FF。_ 本紙張尺度適川中囡國家棉皁(CNS ) Λ4规格(2;〇Χ297公趁) 413941 A7 B7 經濟部中央枒準局β工消费合作社印欠 五、發明説明 ( 2 ) 1 1 1 另 夕卜 » 驅 動 器 電 晶 體 D1和 D2 之 吸 極 區 域 分 別 連 接 到 存取 1 1 1 電 B 體 A1和 A2之 源 極 /吸極區域之另外- -方 、驅動器電晶 1 I 請 1 h . 體 D1和 D2之 源 極 區 域 連 接 到 接 地 線 〇 驅 動 器 電 晶 體 D1 之閘 先 閱 1 I 極 電 極 連 接 到 存 取 電 晶 體 A2之 源 極 /吸極區域之另外- -方 背 面 1 ί i » 驅 動 器 電 晶 體 D2之 閘 極 電 極 連 接 到 存 取 電 晶 體 A1 之 源極 之 注 I 1 i| 意 T /吸極區域之另外- 一方 高電阻負載元件R 1和R2之- -方分 事 項 1 I 再 1 ) 別 連 接 到 存 取 電 晶 體 Α1 和 A2之 源 極 /吸極區域之另外- 填 \ 本 0 另 外 高 電 阻 元 件 R1和 R2之 另 外 一 方 連 接 到 電 源 線 〇 頁 1 j 其 動 作 是 在 寫 入 責 料 時 選 擇 字 線 W L使 存 取 電 晶 體 A1 和 A2 1 I 變 成 ON 〇 然 後 依 昭 V、、、 所 希 望 之 邏 輯 值 對 位 元 線 對 偶 B IT和 1 1 1 r η / D it 強 制 m 加 電 Μ 用 來 將 正 反 /vf3k m m 之 雙 毽 定 狀 態設 1 訂 定 在 上 述 之 任 何 一 個 狀 能 0 另 外 在 諝 出 資 料 時 使 存 取電 1 1 晶 體 A1 和 A2 變 成 ON 0 然 後 將 記 憶 節 點 H1和 Ν2 之 電 位 傳達 1 | 到 位 元 線 對 偶 0 I | [發明所欲解決之問題] 1 { | t-- 仕 此 種 SRAM 中 近 年 來 高 度 的 要 求 動 作 之 高 速 化 和 以低 1 1 電 壓 進 行 動 作 〇 在 動 作 之 高 速 化 時 使 字 線 之 電 阻 降 低變 1 1 成 是 必 要 之 條 件 〇 另 外 在 現 以 低 電 Μ 進 行 動 作 時 ,必 | 需 要 使 接 地 m 之 電 位 湩 定 在 接 地 位 準 因 此 使 接 地 線之 1 [ 電 阻 降 低 亦 成 為 必 要 之 條 件 〇 1 為 著 達 成 此 S 的 在 習 知 技 術 中 使 用 聚 矽 或 聚 矽 化 物用 1 I 來 形 成 字 線 和 接 地 線 , 經 由 層 間 絕 緣 膜 在 該 線 和 接 地線 1 1 上 形 成 由 金 屬 膜 構 成 之 主 配 線 或 傍 路 配 線 〇 然 後 設 置記 1 I 憶 單 元 之 每 8個位元或1 6個位元之主配線或傍路配線之連 1 本紙張尺度適用屮國丨翌家標率(CNS ) Λ4規格(210Χ297公釐) 5 413941 五、 A7 B7 發明説明(3) 接區域,在該連接區域使字線和接地線與主配線或傍路配 線電連接。 圖31是構造圖,用來表示具備有晋知之字線和主字線之 SRAM之記憤器陣列。 參照画31,習知之SRAM之記億器陣列101具備有多個之 字解碼器部102a,102b和記憶器板部103a,103b。在記憶器 板部103a形成有由聚矽構成之字線106a,106b,106c, 106d ’分別隔開指定之間隔,和形成從字解器部102a延伸之方 式。互補型位元線105a.105b形成與字線106a,106b,106c, l〇6d垂直。在字線和位元線之交叉點形成記憶簞元l〇4a, l〇4b。另外,與4根宇線1063,1066,106<:,106(1對應之1根 主字線,在字解碼器部102a形成與字線106a, 106b, 106c, l〇6d電連接。該主字線107K鉛等之金屬形成。 依照這棰方式,因為在字解碼器郜102a使1根之主字媒 107與字線l〇6a,106b,106c, 106d電連接•所K電信號可K 經由該主字溴107傳送到字線106a,106b,106c,106d。另外 ,因為主字線107是M低電阻之金屬形成,所M傳送到字 線106a,106b,106c, 106d之電信號可Κ經主字線107傅送, 其结果是可Μ滅小朝向字線l〇6a,106b,106c,106d傳送之 傅送延遲。 另外,圖32是具備有習知之另一實洌之傍路配線之SRAM 之記憶單元之平面布置圖。 參照圖32·習知之SRAM之記憶單元具備有存取電晶體 108a.l08b和驅動器電晶體IlOa.UOb。另外,字線106肜 本紙乐尺度適用,丨,國囤家橾if- ( CNS ) Λ4現格(210 X 297公楚1 ^^^^1 nv -£— mf li^^i ^^^—Ji -a^i (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} '?τ 經濟部中央標窣局只了消资合竹社印紫 _ 6 - 413941 A7 B7 硿濟部中央桴準局只X,消贽合竹"印災 五、發明说明 ( 4 ) 1 1 I 成 在 半 導 體 基 板 上 作 為 存 取 電 晶 體 108a ,1 OSb之閛極電極 1 ί 0 在 字 線 1 0 6上經由第1 層 間 絕 緣 m 形 成 互 補 型 位 元 線 1 j 請 i I 105a ,105b ^ ,另夕卜, 在互補型位元線105 a , 105b 上 經 由 第 2 先 閱 1 I 層 間 絕 緣 膜 肜 成 由 金 靨 膜 構 成 之 傍 路 配 線 107 < >另外 字 讀 背 1 \ 1 i 線 106和傍路配線107在 接 觸 孔 洞 109產生電連接 該接觸 之 注 11 意 孔 洞 形 成 在 與 記 憶 單 7C 區 域 不 同 之 另 外 — 個 區 域 〇 事 項 Ϊ I 再 1 1 在 此 種 習 知 之 SRAM 中 為 著 使 動 作 高 速 化 * 所 Μ 形 成 主 填 % 本 私 字 線 或 傍 路 配 線 在 字 解 碼 器 部 等 之 記 憶 單 元 以 外 之 區 域 頁 s_-· ! I t 使 其 與 字 線 電 連 接 〇 1 I I 另 外 為 著 達 成 使 接 地 線 之 電 阻 降 低 之 的 所 Μ 形 成 1 1 金 屬 膜 構 成 之 傍 路 配 線 當 在 傍 路 用 之 連 接 區 域 使 接 地 1 訂 線 和 該 傍 路 配 線 產 生 連 接 情 況 時 與 字 線 之 情 況 同 樣 的 1 1 > 在 記 憶 單 元 區 域 Μ 外 之 區 域 形 成 該 連 接 區 域 0 ! | 其 中 對 於 SRAM 除 了 動 作 之 高 速 化 和 以 低 電 壓 進 行 動 ! [ 作 之 要 求 外 更 要 求 高 積 體 化 0 但 是 如 圖 31和 騸 32所 示 L ί 1 f 在 習 知 之 SRAM 中 將 主 字 線 或 傍 路 配 線 107與字線i06 之 ί- 連 接 區 域 設 在 與 記 憶 簞 元 區 域 不 同 之 區 域 〇 因 此 必 需 使 ! 該 連 接 區 域 用 之 區 域 與 記 憶 單 元 區 域 分 開 成 為 妨 礙 SRAM 1 j 之 高 積 體 化 之 原 因 〇 另 外 對 於 接 地 線 在 形 成 傍 路 配 線 1 1 之 情 況 時 亦 會 產 生 同 樣 之 問 題 〇 1 本 發 明 用 來 解 決 上 述 之 問 題 0 1 本 發 明 之 1目的是提供可以使動作高速化 同時可以高 1 1 稽 體 化 之 半 導 體 装 置 1 I 本 發 明 之 另 - g 的 是 提 供 可 Μ 低 電 壓 進 行 動 作 同 時 1 本紙张尺度過川巾國國家標苹(CNS ) Λ4規格(210X297公趋) 413941 A7 B7 經消部中央標卑局負工消贽合作祕印繁 五、發明説明 ( 5 ) 1 1 可 以 高 積 體 化 之 半 導 體 裝 置 〇 1 1 ?決問題之手段] 1 1 本 發 明 之 第 1態樣之半導體装置具備有多個記憶蜇元被 請 J I 先 1 配 置 成 矩 陣 狀 0 在 上 逑 之 多 個記 憶單 元中之1個之第1記憶 閲 讀 1 背 -ΐ 單 元 上 形 成 有 字 線 0 在 上 述 之字 線上 *經由第1層間絕緣 面 之 i 注 膜 形 成 有 低 電 m 之 第 1傍路配線t >上述之第1傍路配線,在 意 拳 項 l 依 眧 i、、、 上 述 字 線 之 延 伸 方 向 之 大致 垂直 方尙被配置成鄰接之 再 1 / 上 述 多 個 記 憶 單 元 之 各 個 泡成 至少 各1画。上述之字線 寫 本 頁 V 1 和 上 述 之 第 1傍路配線在傍路用之第1 連接區域形成電連接 1 1 1 〇 上 述 之 第 1連接區域形成在與上述第1記憶單元平面重曼 1 I 之 區 域 0 在 申 請 專 利 範 圍 第 1項之本發明中,依照這種方 1 1 訂 式 因 為 低 電 阻 之 第 1傍路配線在傍路用之第1連接匾域, 1 與 字 媒 產 生 電 連 接 所 Μ 可 以經 由第 1傍路配線將信號傳 1 1 送 到 字 線 可 Μ 使 該 字 線 之 電阻 降低 。另外,因為傍路用 1 | 之 第 1連接區域形成在與第1記憶 單元 平面重叠之區域,所 1 ( K 不 需 要 在 記 憶 單 元 Μ 外 之 區域 確保 用以形成該第1連接 I 區 域 之 區 域 0 利 用 這 種 方 式 ,當 與第 1連接區域被設在記 ! 1 憶 單 元 以 外 之 區 域 之 情 況 比 較時 ,可 Μ形成更高度積體化 之 半 導 體 裝 置 0 另 外 因 為 第1傍路配線|在依照字線之 1 | 延 伸 方 向 之 大 致 垂 直 方 向 被 配置 成郯 接之上述多個記憶單 I 元 i 至 少 各 形 成 1個 ,所以每1根 字線 之傍路配線可以比習 1 I 知 者 增 加 » 其 结 果 是 當 與 習 知者 比較 時*字線之電咀可Μ 1 1 m 低 〇 1 1 本 發 明 之 第 2態樣之半導體裝置具備有多個記憶單元被 1 1 本紙张尺度適爪屮®國家標苹(CNS ) Λ4規格(2】〇X 297公釐) -8 - 413941 A7 B7 五、發明説明(6 )
個 IX 第 之 上 之 線 之地 中^ 元ί 單 憶 記 個 多 之 述 上 在 0 第 狀成 陣肜 矩 * 成上 置元 配單 憶 記 第 之 述 上 在 0- 線 地 接 由 經 配 第路 膜 緣 絕 間 層 線 在 成 述 上 照 延 之 第線 之地 姐接 電1 :第 線 配 路 傍 第 之 述 上 垂 致 大 之 向 方 傍方 L直 個 2 個 1 成 形 第 之 用 路 傍 每在 少 , 至線 ’ 配 元路 單傍 憶ί 記 個 多 述 上 之 接 鄰 成第 置之 配述 被上 向 ΰ 第 之 述 上 和 線 地 接 經濟部中央標窣局货工消贤合作杜印哭 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 逑本 上 之 與項 ?- 在 成 形 域 區η第 專 接 — 之 請 i 連 f 阻 電 低 為 因
第 和 線 第配 圍路 範 ^ 利 專 請 第在 之 。 述域 上 區 ο 之 接叠 連重 電 面 成平 形元 域窜 區憶 接LIB 連L 中 明 第發 式 方 it 種 a 照 依 第 之 用 路 傍 在 線第 地向 接流 使W 可 以 所 结 其 Λ- 線 配 路 ,傍 接H 連第 電 之 生阻 產電 域低 區到 接流 連 ’ ί流 電 之 線 地 接 準 位 地 接 在 定 第穩 使位 以電 可 之 是線 果地 接 11- 第 使Μ 可 是 果 结 其 ο 低 降 阻 電 之 線 地 接 壓 電 低 Μ 置 装 捿 導 半 使Μ 可 昼 重 面 平 元 單 憶 記 1 第 與 在 成 形 域 區 接 連 11 第 為 ο 因 0 夕 行另 進 装 體 導 保lj半 連 確1¾使 ,第>i 域與可 區當 , 之,時 外式較 以方比 元種況 單這情 憶用之 記利域 在 。 區 要域之 需區外 不的以 M新元 所之單 , 用 憶 域域記 區區在 之接設 連 11 第 域 區 接 連 具大 中 之 造向 構方 之伸 樣延 態 之 g2線 第地 在接 是1S 置第 裝述 體上 導 照 半依 之在 揉 ’ 態 元 0ooπ肖㈣ 體之 mS2IP 高發第 更本有 置 備 1¾ 方 直 垂第 致之 述 上 在 上行 元 平 簞致 憶大 記線 地 接 接 S&U 1 電 元¾]成 為 單 形 憶 MSI 12¾½ 1 L 妾 第線 2 之地第 述接和 ± ^ ^ 接一¾ 鄰胄接 成 成 ί Ϊ 形第 置 配 被 第 之 述 上 與 為 成 本紙张尺度適州中國闯家樣準(CNS ) Λ4规格(2i〇X2L)7公f ) 9 413941 A7 B7 五、發明説明(7 ) 中 明 發 本 之 項 接 連 電 成 形0 地 第接 _ 圍 範 利 專 請 Φ 在第 第 和 線 地 接 1 第 之 域 區 之 接 連第 線該 直與 線成 配形 路線 傍地 1 接 第U 之 第第 時 域 為 因 式 方 I 種 這 用 利 阻 電 低 與 有 具 未Μ 所 線 地。 接接 /-S.1 II 連 電 線 配 路 傍 由 經Μ 可 亦 在 不 使 即 此 因 區使 接 Μ 連可 之是 用果 路结 傍 其 和 。 線低 配降 路阻 傍 電 之之 阻線 電地 低接 成 形 上 元 單 憶 記 第 使Κ 可 亦 作 行 進 壓 電 低 K 第 置之 裝明 體發 導本 半 中 造 構 之 樣 態 1X 第 在 是 置 装 體 導 半 之 al.K 樣 態 上 之 第線 之地 述接 上之 在述 傍 上 2 和第 線之 字胆 之 電 述低 上成 在形 。 膜 線緣 地絕 接間 成層 形ί 上 元 單 憶 記 第 由 經 延 之 線 字 述 上 照 依 在 線 配 路 傍 ^ii4 Hi 1^11^ —^― I-'” ---— 一 ί· l--t ί\ (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 元 單 憶 記 腥 多 述 上 之 接 鄰 成 置 配 被 第 向 之方 述 直 上垂 。 致 線大 Id之 路向 方 至 訂 經濟部中央標隼局EX工消费合作社印^ 2 第 之 述 上 和 線 也 接 之 述 上 ο 個 形 在Η利 線1SMW S3接罾 路if* 傍 2 在 第 。 之域 述區 上 之 。 疊 接重 連面 電 平 成元 形單 域憶 區記 接I: 連 _l/J 成 彩 個 第 之 第逑 之上 用輿 每路在 少傍成 外 造 構 之 項 1—Η 第 圍 範 利 專 請 申 了 除 中 明 發 本 之 項 4 第 圍 範 接 連 電 生 產第 域 之 區阻 接電 連低 到 流 流 電 之 線 2 地 第接 與向 亦流 線使 地 Μ 接可 為以 因所 第 在 線 配 路 傍 配 路 傍 2 其 , 〇 化 低作 降動 姐速 電 高 之 行 線進 地低 接降 使 之 以阻 可 電 亦之 外線 線字 字用 了 利 除時 是 同 果Κ 结可 其是 ’ 果 線结 行形 進亦 壓域 電區 以接 成連 促 化 定0 之 準 位 地 接第 之 了 位除 電 為 之 因 線 ’ 地外 接另 用 。 利作 和動 第 貧 外 域 區 接 塞*-· 元 這 單用 憶利 記 在域 要 區 需的 不新 Μ之 所用 ’ 域 域區 區接 之 連 S ε_Β 畫 面 平第 元 保 單確 憶 域 記區 與 之 在 外 成以 ο ΐτ 本紙張尺度適川中國阐家標半^阳)六4规格(210'乂 297公釐) 10 經漪部中央標卑局Θ工消资合作社印來 413941 A7 B7 五、發明説明(S ) 種方式,當與第1和第2連接區域設在記憶單元以外之區域 之情況比較時,可K使半導體裝置更高積體化。 本發明之第5態樣之半導體装置是在第1態樣之構造中使 電源供給線形成在位於上述之字線和上述之第1傍路配線 之間之區域。該電源供給線被配置成不與上述之第1連接 區域平面的重叠。在申請專利範圍第5項之本發明中*利 用這種方式,因為將電源供給線配置成不與第1連接區域 平面的重昼,所K即使在字線和第1配線之間存在有電源 供給線時|亦可以使第1連接區域形成在與記憶單元重簦 之區域。因此,不需要在記憶單元K外之區域確保第1連 接區域用之新的區域。利用這種方式,即使是電源供給溘 被配置在字線和第1傍路配線之間之構造方式之半導體裝 置,當與第1連接區域被設在記憶單元Μ外之區域之情況 比較時,可Μ使半導體装置更高稹體化。 本發明之第6態樣之半導體裝置是在第1態揉之構造中使 接地線形成在位於上述之字線和上述之第1傍路配線之間 之區域。上述之接地線被配置成不與上述之第1連接區域 平面的重叠。在申請專利範圍第6項之本發明中,利用這 種方式,因為接地線配置成不與第1連接區域平面的重叠 ,所以即使在字線和第1傍路配線之間存在有接地線時, 亦可以使第1連接區域形成在與記憶單元重蠱之區域。因 此,不需要在記憶單元Μ外之區域確保第1連接區域用之 新的區域。利用這種方式,即使是接地線被配置在字線和 第丨傍路配線之間之構造方式之半導體裝置 > 當與上述之 本紙烺尺度適用中阀闼家標苹(CNS ) Λ4规格(公埯) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装 -1 1 - 413941 經满部中央標準局只工消费合竹"印來 A7 B7五、發明説明(9 ) 第1連接區域被設在記憶單元Μ外之區域之情況比較時, 可Κ使半導體裝置更高積體化。 [發明之實施形態] 下面將根據附圖用來說明本發明之置施彤態。 (實施形態1) 圖1是平面佈置圖,用來表示本發明之實施形態1之配置 多個SRAM之記憶單元形成矩陣狀之情況*其中記憶單元被 配置成為2列4行之矩陣狀◊另外,圖2和圖3是沿著圖1之 500-500線和600-600線之剖面圖。下面將參照圖1〜圖3用 來說明實施彤態1之SRAM之記憶單元部之構造。另外,圖1 之500-500媒和600-600線具有多涸之屈折部*在圖2¾圖3 中用來同時顯示SRAM之主要元件。 在本實施形態1之記憶單元中 > 參照圖3,在^_型矽基 板1之表面形成P -型阱區域(圖中未顯示)。另外,在p*" 型阱區域之表面之指定區域形成用以使元件分離之場絕緣 膜2。在被場絕緣膜2包圍之活性區域形成分開指定間隔之 ti +型源極/吸極區域39a〜39g。在π +型源極/吸極區域 39a〜39s之通道區域側形成n_型源極/吸極區域6。利用 型源極/吸極區域6和η +型源極/吸極區域39a〜39s用來構 成具有LDD(Lightly Doped Drain)構造之源極/吸極區域° 在位於源極區域39a〜39g之間之指定之通道區域上和場 絕緣膜2之指定區域上,經由閘極絕緣膜3 0 a , 3 0 b , 3 0 c , 3 0 d (參照圖2)和30丨I形成字線35a.35b.35c和35d(參照圖2) •和形成字線3 5 d之傍路連接用之區域3 5 i。在位於η +型 本紙張尺度適川屮11家標伞(CNS ) Λ4規格(210X297公f ) '· - - Λ - - —t:厂 I - 1 \^ 1 - II - ...... /t, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12 - 經漓部中央標孳扃,·只工消贽合作杜印來 A7 ____B7五、發明説明(1 〇 ) 源極/吸極區域39a〜39η之間之指定之通道區域上’經由 閛極絕緣膜50a〜50d形成驅動單電晶體之閘極電極36a〜 36d。在字線35a〜35d和閘極電極36a〜36d之側面形成側 壁氣化膜7。另外,Μ覆蓋全面之方式形成由矽氧化膜構 成之層間絕緣膜9。在層間絕緣膜9之指定區域形成接觸孔 洞 40b和 40d 。 在接觸孔洞40b和40d内形成有聚矽之低電阻之插頭42b 和42d,用以形成記憶節點部。然後’在層間絕緣膜9上形 成Vcc配線41a和41b,和由聚矽構成之高電阻部43b和43d 。然後,在層間絕緣膜9上K覆蓋全體之方式形成層間絕 緣膜1 2 ®在層間絕緣膜1 2和9之指定區域形成接地線接觸 孔洞47a和47d,和位元線連接用接觸孔洞46b。 在層間絕緣膜12上之指定區域形成接地線44a和44b。在 接地線接觸孔洞47a和47d之內部形成接地線接觸用插頭 613和614。然後,在層間絕緣膜12上之指定區域形成位元 線接觸襯墊45d。在位元線連接用接觸孔洞46b之内部形成 位元線接觸用插頭60b。另外,以覆蓋其全體之方式’肜 成層間絕緣膜1 6。 在層間絕緣膜16之指定區域形成接地線傍路用接觸孔涧 1 7 c和位元線接觸孔洞1 7 d。然後,在層間絕緣膜1 6 , 1 2和9 之指定區域形成字線接觸孔洞17e和17i。在層間絕緣膜16 上之指定區域形成由鋁等之金靨層構成之傍路用字線18b, 18d,18f和18g。在該接觸孔洞17e之内部形成字線接觸用 插頭6 2 e。傍路用字線1 8 s經由形成在接觸孔洞1 7 e之内部 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(2I0X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *-衣---- 訂 經消部中次標枣局M-T消贽合作社印?ΐ A7 B7五、發明説明(u) 之字線接觸用插顗62ei形成與字線35d(參照圖2)之傍路 連接用之區域35i產生電連接。這時參照圖1*傍路用字線 181>,18<^,181',18^之接觸孔洞171),17}1,176等*在依傍路用 字線18b之延伸方1¾鄰接之每4個記憶單元形成1個該孔洞。 另外,參照圖3,在層間絕緣膜16上之指定區域形成傍 路用接地線18c。在接觸孔洞17c之内部形成接地線接觸用 插頭62c。該傍路用接地線i8c亦由鋁等之金屬層形成。另 外,傍路用字線18b,18d,18f和18s及傍路用接地線18c亦 可以為鎢矽化物等之高融點金屬矽化物形成。這時,參照 圓1,傍路用接地媒18c之接觸孔洞17c和17g,在依傍路用 接地線18c之延伸方向連接之每2個記憧單元形成1涸該孔 洞。 另外,參照圖3,在層間絕緣膜16上之指定區域形成由 鉛等之金屬層構成之位元線接觸襯墊lSe。在接觸孔洞17d 之内部形成位元線接觸用插頭62d。然後* Μ覆蓋其全體 之方式形成層間絕緣膜2 6。在層間絕緣膜2 6之指定區域形 成接觸孔洞27b。在層間絕緣膜26上之指定區域形成由鉛 等之金屬層所構成之位元線28b。在接觸孔洞27b内部形成 位元線接觸用插頭6 3 b。 依照這種方式,由铅等之金鼷層所構成之傍路用字線 18g,因為經由形成在接觸孔洞17e之内郜之字線接觸用插 頭62e·形成與字線35d(參照圖2)之傍路連接區域35i電連 接|所以可Μ經由傍路用字線1 8 g將信號傳送到字媿3 5 d。 其結果是可Μ使字線之電蛆降低,藉Μ使半導體裝置之動 本紙張尺度適小囡阐家標隼(CNS ) Λ4規格(2!0'乂297公t ) (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ衣. - -14 一 413941 經濟部中央桴卑局兵工消费合作社印來 A7 B7五、發明説明(1 2) 作高速化。 另外,由金鼷層構成之傍路用接地線18c因為經由接地 線接觸用插頭62c形成與接地線44 a電連接,所以可以使流 间接地線44a之電流形成流經低電阻之傍路用接地線1 8c。 其结果是可Μ使接地線44a之電阻降低。其結果是可Μ使 接地線44a之電位穩定在接地電位位準,半導體装置可Μ Κ低電壓進行動作。另外,參照圖1,在配置成依照與字 線大致垂直之位元線28a〜28h之延伸方向鄰接之多個記憶 單元之各個,因為各形成2根之傍路用字線18b,13d,18f和 18s,所Μ每1根字線之傍路用字線可以比習知者增加,其 结果是當與習知者比較時,宇線35a,35fc,35c和35d(參照 圖2)之電阻可K降低。 S外,傍路用字線18g所使用之接觸孔洞17e和傍路用接 地線ISc所使用之接觸孔洞17c,形成在平面上與記憶翬元 重叠之區域。因此,不需要記憶單元以外之新區域作為用 來連接該等傍路用字線Ik和字線35d之傍路連接用之區域 35丨,和作為用來連接傍路用接地線18c和接地線44a之區 域。利用這種方式*當與傍路連接區域被設在記憶單元Μ 外之區域之情況比較時,可以使半導體裝置更進一步的積 體化。 另外,因為將作為電源供給線之V c c配線4 1 a和4 U配置 成在平面不與傍路用字線18s所使用之接觸孔洞17e重叠, 所Μ即使在此種字媒3 5 d和傍路用字線1 8 s之間存在有V c c 配線41a和4U時·亦可以使傍路連接區域(用K傍路連接 本紙张尺度適用中1¾家標隼(CNS ) Λ4規格(210X297公趙) ^ ^ -15- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 IL·, 413941 A7 B7 五、發明説明(1 3 線 字 接路。 傍域 M區 用之 1(昼 35重 域域 區區 和元 g)單 8 „ί 1 憶 線記 字與 上 面 平 在 成 形
線 字 與 不叠線± fi ® laea接 平17有 在洞在 成孔存 置觸間 配接之 4b之8g 4 S- ί 和域 ail區 44接 線連 地路 接傍 將 之 i ) 5 為 2 3 因圖線 , 照 字 外·參s 另 d 使 5 P 3 HU 線 字 用 路 傍 和 Μ 和 4 經满部中央標苹局Θ工消费合作社印狀 44b時,亦可Μ使字線之傍路連接區域形成在與記憶單元 區域重叠之區域。 另外,參照圖1,因為設有作為傍路連接區域之接觸孔 洞17e(參照圖3)用來連接傍路用字線ISs和字線35d之傍路 連接用之區域3 5丨(參照圖3 ),在依照位元線2 8 b之延伸方 向之大致垂罝方向鄭接之每4個記憶單元形成i個之接觸孔 洞1 7 e >所Μ可Μ使字線3 5 d之電阻降低,可Μ削減記憶單 元上之傍路連接區域之接觸孔洞17e之個數,可Μ削減其 佔甩面積。對於其他之傍路用字線1 8 b和1 S d之接觸孔洞 17b,17h等亦同樣的適用此種方式。因此,在對半導體裝 置進行高積體化時,可Μ緩和記憶單元上之其他接地線 443和44b等之其他配線之佈置所受到之限制。 另外,因為設有作為傍路連接區域之接觸孔洞17c和17g 用來連接傍路用接地線ISc和接地線44a和44b,在依照位 元線28a之延伸方向鄰接之每2個記憶單元形成1個之接觸 孔洞1 7 c和1 7 s >所 >义可Μ使接地線4 4 a和4 4 b之電阻降低, 可Μ削減記憶單元上之傍路連接區域之接觸孔洞1 7 c和1 7 s 之個數,可Μ削減其佔用面積。因此,在對半導體裝置進 行高積體化時,可以鍰和記憶單元上之其他配線之佈置所 本紙張尺度適〗ntlli家標革(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公资) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本育) 装 、vs -16 - 413941 A7 B7五、發明説明(14) 受到之限制。 另外,參照圖1,因為對於依照位元線2 8 a之延伸方向郯 接之每2涸記憶翬元*在一個位置形成對接地線4 4a傍路連 接之傍路連接區域之接觸孔洞17c,所以在形成有傍路用 字線18f和ISs之記憶單元未存在有對接地線44b直接連接 之傍路用接地線。但是,在依照位元線2 8 a之延伸方尚鄰 接之記憶單元,傍路用接地線18c和接地線44a經由形成在 接觸孔洞17c之内部之插頭62c(參照画3)產生電連接。另 外,參照圖2,上述之2個記憶單元之接地線44a和44b因為 經由連接部44e產生電連接,所以對於未形成有傍路用接 地線之記憶翬元之接地線44b,亦可Μ使傍路用接地線18c 電連接。因此,在形成有該接地線44b之記億單元,即使 未形成傍路用接地線和傍路連接區域時,亦可K使接地線 4 4 b之電阻降低|藉以使半導體裝置Μ低電壓進行動作。 圖4〜17是用以說明本發明之實施形態1之半導體裝置之 製造工程之平面佈置圖和剖面圖。下面將參照圖4〜17用 來說明本實施形態1之半専體裝置之製造工程。 首先,在型半導體基板1上,Κ矽氣化膜(圖中未顯 示)作為襯墊膜,在其上堆積矽氮化膜(圖中未顯示)*使 用該矽氮化膜作為酎氧化性罩幕,利用選擇性熱氧化法( 例如 Locos: Local οχ丨dation of Silicon)形成由砂氧化 膜構成之場絕緣膜2 (參照圖4 )。該場絕緣膜2之膜厚為 2000〜5000纟程度。然後,除去被使用作為上述襯墊膜之 矽氧化膜和矽氮ib _ ,用來使η _型半導體基板1之主表面 本紙張尺度適/丨〗中國阁家標隼(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) _ _ (請先閱讀背面之泣意事項再填{巧本頁) 策---- -* 413941 A7 B7五、發明説明(ϊ 5) 兹出。利用此種方式獲得圖4所示之構造。其中沿著圖4之 300 -3 0 0線之剖面圃Μ圖5表示。另外,沿著圖4之40 0-400 線之剖面圖與圖5大致相同。 然後,在η"*型半導體基板1之主表面全面,使用注入能 量為2 0 0〜7 0 0 k e V,劑量為1 0 12〜1 0 13 / c m 2程度之條件| 注人如同硼等之P型不純,然後使用注人能量為30〜70 keV ,劑量為3.ΟΧΙΟ12 /cms程度之條件,注入硼等之P型不 純饬,用來進行存取電晶體和驅動器電晶體之臨界值電壓 之設定。依此方式形成之p~型阱區域(圖中未顯示)具有 10 16〜10 18 /cm3程度之不純物濃度。 其次|經由對全體進行熱氧化用來形成由矽氧化膜構成 之閘極絕緣膜(圖中未顯示)。該閘極絕緣膜之膜厚為大約 40 〜100A程度。然後,使用 LPCVDi'Low Pressure Chemical Vapor Deposition)法,在閑極絕緣膜上混入膝 (pH3)等之氣體,用來堆積磷摻雜聚矽膜(圖中未顗示)。 該磷摻雜聚矽膜之膜厚為500〜2000$程度*磷之濃度為 1.0〜8,0X10 2<)/cm3程度。然後,在該磷摻雜聚矽膜上 形成抗蝕劑圖型,以該抗蝕劑圖型作為罩幕|使用反應性 離子触刻(Reactive Ion Etching: ίίΙΕ)法之触刻除去上 述之閘極絕緣膜和磷摻雜聚矽膜。利用這種方式形成字線 35a〜35d(參照画6)和驅動器電晶體之閘極電極36a〜36d( 參照圖6)及閘極絕緣膜30a〜30d,5 0a〜50d(參照画7)。 然後,使晶圓旋轉同時以4 5 °之注入角度將砷注入到基板 全面。這時之注人能垦為30〜70keV程度,劑量為1.0〜 本紙張尺度適用中阐囡家栉準(CNS ) Λ4规樁(210X297公釐) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ衣' .1Τ 一 18 *- 413941 \Ί 經濟部中戎標準局只工消费合竹社印4,1私 Β7五、發明説明(ϊ 6) 5.〇x 10 13 /cm2程度。利用這種方式形成η_型源極/吸極 區域6(參照圖7)。該n_型源極/趿極區域6具有10 17〜10 /era3程度之不純物濃度。然後,使用LPCVD法在基板全面 堆積具有500〗〜2000$程度之膜厚之矽氧化膜(圖中未顯示 )。然後,使用R I S法*利用異方性蝕刻除去該矽氧化膜用 來在字線35a〜35d和驅動器電晶體之閘極電極36a〜36d之 側面形成側壁氧化膜7 (參照圖7)。該側壁氧化膜7之幅度 為5 0 0〜2 0 0 0〗程度。然後,經由將砷注入到η -型半導體 基板1之主表面,用來形成n +型源極/吸極區域3Sa〜38h( 參照圖7 )。這時之砷之注入條件是注入能量為5 0 k e V程度 ,劑量為1.0〜5.〇x 10 15 / cm2程度。該n +型源極/吸極 區域3 S a〜3 8 h之不純物濃度為1 0 20〜1 0 S1 / c m 3程度。利 用這種方式獲得圖6〜8所示之構造。參照圖7*利用該 型源極/吸極區域6和n +型源極/吸極區域3Sa〜38h用來形 成所謂之LDD構造。其中,圖6是該製造工程之平面佈置圖 。另外,圖7是圖6之300-300線之剖面圖*圖8是圖6之400 -40 0線之剖面圖。 其次*以覆蓋基板全面之方式,使用LPCVD法形成由具 有1 0 0 0〜1 0 0 0 0〗程度之膜厚之矽氧化膜所構成之層間絕緣 膜9 (#照圖1 0)。在該層間絕緣膜9上形成抗蝕劑圖型(圖 中未顯示)。然後,以該抗蝕劑圖型作為罩幕,利用異方 性蝕刻除去層間?過緣瞑9之一部份,用來形成接觸孔洞40 a 〜4 0 d (參照圖9 )。該異方性蝕刻亦可Μ使用R I E法。在該 接觸孔洞40a〜40d之底部,使驅動器電晶體之閘極電極 本紙ί良尺度適川中阈阐家標隼(CNS ) Λ4規格(210X 297公f ) -1 9 _ (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 413941 B7 五、發明説明(1 7 ) 36a〜36d之一部份和n +型源極/吸極區域3Sb,38s(參照圖 10),39c和39e(參照圖11)之一部份露出。 然後,利用氟酸等之濕示蝕刻,在進行自然氧化膜之除 去之後,使用L P C V D法在層間絕緣膜9 (參照圖1 0 )上和接觸 孔洞40a〜40d(參照圖10和圖11)之內部,堆積具有200〜 ιοοοΑ程度之膜厚之聚矽膜(圖中未顯示)。然後*在該聚 矽膜上形成抗蝕劑圖型。以該抗鈾劑圖型作為罩幕,利用 異方性蝕刻除去上述之聚矽_之一部份。該異方性蝕刻使 用RIE法。然後,除去上述之抗蝕劑圖型。 然後*利用注人能量大約為30keV,劑量為10 12〜10 14 / c a2程度之條件,在基板全面注入磷。然後 > 以至少可以 掩蔽高電阻部43a〜43d(參照圖9)之區域之方式,形成抗 蝕劑圈型(圖中未顯示),Μ該抗蝕劑圖型作為罩幕|將砷 注入到上述之聚矽膜。該砷之注人條件是注入能量大約為 20keV >劑量為10 14〜10 15 / cm£之程度。 依照這種方式,形成作為記憶醏點部之低電阻之插頭 42a〜42d(參照圖9)和Vcc配線41a和41b(參照圖9)。然後 除去抗蝕劑圖型。然後*在未注入上述之砷之區域具有高 電阻,作為高電阻部43a〜43d。該高電阻部43a〜43d形成 具有大約100M〜10ΤΩ/根之電阻值*插頭42a〜42d和Vcc 配線钟4 1 a和4 Η肜成具有大約1 K〜1 0 0 Κ Ω之片電咀值。以 此方式獲得圖9〜圖1 1所示之構造。其中,因為將作為電 源供給線之VCC配線41a和41b配置成不與接觸孔洞17e(參 照圖1,用來讓傍路用字線1 U (參照圖1 )連接到字線3 5 d ) 本紙張尺度適州中阀國家操苹(CNS ) Λ4規格(210 乂 297公#) -· J— .3 I -11 ^^^1 11 ^^^1 _ --- - ^^^1 ^^^1 一OJ— II : - J ---ι-ζ-ίλ^. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夾標枣局只工消"合作社卬^ -20 - 413341 at _B7___ 五、發明説明(1 8) 平面的重*,所以位於此種字線35d和ί旁路用字線1“之間 之區域,即使存在有Vcc配線41a和41b時,亦可以使作為 傍路連接區域之接觸孔洞l?e形成在與記憶單兀區域平面 重毚之區域。其中*圖9是上述之製造工程所獲得之梅造 之平面佈置圖’圖表不圈9之線之剖面’和圖11 表示圖9之400-400線之剖面圖。 益後,使用LPCVDte,也基板全面堆蒱由具_ ίυυύ〜 10000叾程度之膜厚之砂氧化模所形成之層間絕緣膜參 照聞13}。其次’在層間絕緣膜12上形成抗触劑圖型(圖中 未顯示)之後,Μ該抗蝕劑圖型作為罩幕’除去層間絕緣 膜12和9之一部份,用來在指定之區域形成接觸孔洞4?a〜 47d和位元媒用之接觸孔洞46a〜46c(參照圖13和圖14)。 然後,除去抗独劑圖型。 經濟部中央標擎局.只工消开合作社印繫 J----------/V衣— (請先閲讀背面之注意事頜再垓寫本頁) 然後,利用氟酸等之濕式蝕刻進行自然氧化膜之除去後 ,使用LPCVD法在層間絕緣膜12上和接觸孔洞46a〜46c, 47a〜之內部形成具有1000〜2000 &程度之膜厚之磷摻 雜聚矽膜(圖中未顯示)。該磷摻雜聚矽膜之磷之濃度為大 約1.0〜8.〇x l〇2〇/cn3程度。在該聚矽膜上形成抗蝕劑 圖型(圃中未顯示),以該抗蝕劑圖型作為罩幕,利用異方 性触刻除去接雜聚矽瞑之一部份,用來肜成位元線接觸孔 洞45a〜45c,接地線接觸用插頭61a〜61d(參照圖13和圖 14)和接地媒443和441)(參照圖13)。利用這種方式獲得圆 12〜圖14所示之構造。圖12是至這時之製造工程所獲得之 -^ 佈置圖,11113表示圖12之300-300線之剖面圖 本紙張纽關㈣2ΐ〇χ 297^¥) ~ 一 21 _ 413341 A7 B7 經濟部中央標隼扃只工消费合作社印" 五、發明説明(19) ,和圖14表示圖12之400-400線剖面圖。 其中,因為將接地線44a和44b配置成不與字線35d之傍 路連接區域之接觸孔洞17e平面的重叠,所以在字線35d和 傍路用字線18g之間即使存在有接地線44a和44b之情況時 ,亦可Μ使字線之傍路連接區域形成在與記憶單元區域重 叠之區域。 另外,此處所示者是只Μ磷摻雜聚矽膜形成位元線接觸 襯墊45a〜45c和接地線44a和44b,但是亦可以與第1層之 聚矽膜同樣的,例如使用鎢矽化物膜等之金鼷矽化物膜和 磷摻雜聚矽膜用來構成所謂之聚矽化物配線。另外,用K 構成該位元線接觸襯墊45a〜45c和接地線44a和44b之聚矽 膜之片電阻值大約為10〜100Ω。 其次,Μ覆蓋基板之全面之方式’使用LPCVD法堆積由 具有3000〜1 0000〗程度之膜厚之矽氧化膜所構成之層間絕 緣膜16 (參照圖16)。其次,在層間絕緣膜16上形成抗蝕劑 圖型(圖中未顯示)之後,以該抗蝕劑圖型作為罩幕,利用 異方性蝕刻除去層間絕緣膜16,12和9(參照圖16)之一部 份,用來形成位元線用之接觸孔洞17a,17d和17f,接地 線傍路用接觸孔洞17c和17s,和字媒傍路用接觸孔洞17b ,17e和17h(參照圖15)。其次,形成由作為第1金靥配線 之具有1 000〜5000$程度之膜厚之鋁所構成之位元線連接 部18a,18e和18h,傍路用字線18b,18d,18f和18g,和 傍路用接地線18c(參照圖15)。該第1層之金屬配線層之片 電阻之值大約為0.05〜1Ω °依照此種方式獲得圖15〜圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---Γ"-裝. 訂 線l· 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4既格(210X 297公ft〉 - 22 - 經漪部中央標苹局只工消费合作社印繁 413341 A7 B7 五、發明説明(2〇) 17所示之構造。圖15是至這時之製造工程所獲得之構造之 平面佈置圖,圖16是圖15之500-500線之剖面圖*圖17是 圖15之600-600線之剖面圃。 其中,參照圖17,因為由鋁等之金靥層所形成之傍路用 字線18s,經由形成在接觸孔洞17e之内部之插頭62e,形 成與字線之傍路連接用之區域35i電連接,所Μ可以經由 傍路用字線13g將信號傳送到字線35d(參照圖6)。另外, 其他之字線35a〜35c(參照圖6)亦同樣的可Μ經由傍路用 字線1 S b,U d和1 δ f傳送信號。其結果是可以使字線353〜 35d之電阻降低,可Μ使半導體装置之動作高速化。 另外,參照圖17,因為由金屬層形成之傍路用接地線 18c*經由形成在接觸孔洞17c之内部之插頭62c,形成與 接地線44a電連接,所以可Μ使流尚接地線44a之電流流經 低電阻之傍路用接地線18c。其结果是可Μ使接地線44a之 電阻降低。其結果是接地線44a之電位可K楗定在接地電 位位準,可以使半導體装置K低電壓進行動作。 另外,參照圖15,在被配置成依傍路用字線18g之大致 垂直方向鄰接之多個記憶單元之各個,因為各形成2根之 傍路用字線18b,18d,18r和18g,所Μ每1根字線之傍路 用字線之數目可Μ比習知者增加。其結果是字線35a,35b 35c和35d(參照圖2和圖3)之電姐可Μ比習知者低。 另外·參照圖15,傍路用字線18s所使用之接觸孔洞17e •和傍路用接地線18c所使用之接觸孔洞17c形成在不與記 憶單元平面重曼之區域。另外•對於其他之傍路用字線 本紙張尺度適用屮國阎家標準ϋ ) Λ4規格(210x 297公釐) -〇3 - J--1 .1.--Γ ----/ .裝-------訂------_r (請先閱讀背面之注意事項再€寫本頁:一 經"部中央標^而只工消费合"7,印災 413941 A7 B7 五、發明説明(2 I ) 18b* 18d和18f所使用之接觸孔洞亦同樣的適於使用此種 方式。因此,不需要在記憶翬元以外之區域確保用Μ連接 該等傍路用字線18b,13d· 18f和18g與字媒35a〜35d之新 的區域,和用K連接傍路用接地線18c和接地線44a之新的 區域。利用這種方式*當與傍路連接區域被設在記憶單元 Μ外之區域之情況比較時,可Μ使半導體装置更進一步的 積體化。 另外,參照圖15,因為用Μ連接傍路用字線18g和字線 35d(參照圈2)之連接點35i(參照圖3)之傍路連接區域之接 觸孔洞17e,在依照傍路用字線18s之延伸方向彤成鄰接之 每4個記憶單元形成1個之孔洞,所以可K使字線35d之電 姐降低,可以消減記憶軍元上之傍路連接區域之接觸孔洞 17e之個數,和可K削減其佔用面積。因此,在對半導體 裝置進行高積體化時,可以緩和記憶單元上之接地線44a 和4 4 b等之其他配線之佈置所受到之限制。 另外,因為用W連接傍路用接地線18c和接地線4 4a之傍 路連接區域之接觸孔洞17c和17s*在依照位元線28a (參照 圖1)之延伸方向形成鄰接之毎2個之記憶單元,形成1個之 孔洞 > 所Μ可以使接地線44a之電阻降低•可Μ削減記憶 單元上之傍路連接區域之接觸孔洞17c之個數,和可Κ消 減其佔用面積。因此,在對半導體裝置進行高積體化時· 可K緩和記憶單元上之其他配線之佈置所受到之限制。 另外,因為在依照位元線28a之延伸方向形成郯接之每2 個記憶單元,對1個位置之接地線44a形成傍路連接區域之 本紙张尺度適屮國阐家榡卑(CNS ) /\4規格(210x297公淹) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
413941 A7 經濟部中央樣準局另工消费合作社印來 B7五、發明説明(22) 接觸孔洞17c·所以對於形成有傍路用字编18f和ISg之記 憶單元之接地線44b,未存在有直接連接之傍路用接地線 。但是,與該記憶單元相對的,在依照位元線2 8 a之延伸 方向形成鄰接之記憶單元,徬路用接地線1 Sc和接地線44a 經由接觸孔洞17C產生電連接。另外,因為上述之2涸記億 單元之接地線44a和44b經由連接部44e(參照_16)產生電 連接,所以對於未形成有傍袼用接地缌1 S c之記憶票元之 接地線44b,亦可Μ與傍路用接地線18c產生電連接。因此 ,在彤成有該接地線44b之主記憶單元,即使未形成有傍 路用接地媒和傍路連接區域,亦可Μ使接地線44b之電阻 降低•可Μ使半導體裝置以低電壓進行動作。 另外,在圖15〜圖17所示之步驟之後* Μ覆蓋基板全面 之方式•使用LPCVD法堆積由具有5000〜10000^程度之膜 厚之矽氧化膜所構成之層間絕緣膜2 6 (參照圖2)。然後> 在層間絕緣_ 26上形成抗蝕劑圖型之後,Μ該抗蝕劑圖型 作為罩幕|利用異方性蝕刻除去層間絕緣膜2 6之一部份, 藉Μ形成接觸孔洞27aft27b(參照圖lh然後,除去抗鈾 劑圖型。 其次,形成由具有3000〜1000〇λ程度之膜厚之鉛層所構 成之位元線28a〜28h作為第2層之金靥配線。該第2層之金 屬配線之片電阻之值為大約0 , 0 1〜0 . 1 Ω程度。利用埴種 方式獲得圖1〜圖3所示之半専體装置。 (莨胞形態2 ) 圖18是本發明之實胞形態2之SRAM之2個郞接之記憶單元 本紙张尺度適汛中1¾阐家栋隼(〔:NS ) Λ4規格(210X297公淹) -25- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 裝--
-1T 413341 A7 經濟部中夾標準局K工消费合作社印於 B7五、發明说明(2 3) 之平面佈置圖。另外,表不圖18之100-100線之剖面 圖之一部份。另外,圖20表示圖18之200-200線之剖面圖 。參照圖18〜圃20*下面將說明實施形態2之SRAM之記憶 單元部之構造。 本寅施形態2之記憶單元基本上具有與實施彤態1之SRAM 之記億單元同樣之構造。但是*在本實施形態2之記憶單 元中,傍路用字線1 8 b和1 8 e (參照圖1 8 )分刖為每一個記植 單元形成1根。另外•在記憶單元區域中,形成為作為傍 路連接區域之接觸孔洞(#照圖20)用來連接接地線 14d(參照圖20)和傍路用接地線18c(參照_20)。 依照這種方式*在本發明之實施形態2中*如圔20所示 τ因為接地纈14d與傍路用接地線18c產生電連接,所以在 接地線14d流動之電流可Μ流到由金屬膜構成之低電阻之 傍路用接地線18c。其結果是可Μ使接地線14d之電阻降低 。利用這種方式,可以使接地線1 4d之電位毽定在接地位 準,可>乂使半導體装置Μ低電壓進行動作。另外,因為使 接地線14d和傍路用接地線Uc之連接部之接觸孔洞17d形 成在位於記憶單元上之區域*所以在記憶單元Μ外之區域 不需要確保接地線14d和傍路用接地線18c之新的接合區域 。利用這種方式,可以使半導體裝置更進一層的積體化。 另外| #照圖19 >在本發明之實施形態2中,因為傍路 用字線18b,18c和傍路用接地線18c形成在與位元線28a不 同之層,所Μ相互間不會受到佈置上之限制,可以配置在 互相垂直之方向。 本紙張尺度適川屮國阄家標準(CNS___) Λ4規格(210X 297公尨) -26 ~ (會先閱讀背面之注意事項再哄寫本頁)
413941 A7 B7 五、發明説明(2 4 ) 画21是平面佈置圖,用來表示將圖18所示之記憶單元配 置成4行X 4列之狀態。 匾22〜圖29是用Μ表示圖18所示之本發明之實施形態2 之SRAM之記憶單元之製造工程之平面佈置圖和剖面圖。另 夕卜,該圖22〜圖29所示之製造工程,基本上與圖4〜圖17 所示之貿施例1之SRAH之記憶單元之製造工程相同。 另外,此處所揭示之窖施形態S作璺例夕用而無意用來 限制本發明。本發明之範圍並不只限於上述之說明,而是 由所附之申請專利範圍加以限制,包含與申請專利範圍同 等意義和範圍内之所有之變更。 [發明之效果] 如上所述,依照本發明之第1、3〜6態揉時,在具備有記 億單元之半導體裝置中,因為具備有包含金屬之第1配線 層,該第1配線層和字線在傍路用之第1連接區域產生電連 接,而且使該第1連接區域形成在與記憶單元平面重叠之 區域,所K可Μ使字線之電阻降低,和在記憶單元Μ外之 區域不需要確保第1連接區域所需要之面積。因此,可Μ 使半導體裝置之動作高速化•同時可以進行高積體化。 另外,依照本發明之第2、3、6態樣時,在具備有記憶 單元之半導體装置中,因為具備有包含金靨之第2配線層 ,該第2配線層和接地線在傍路用之第2連接區域產生電連 接,該第2連接區域形成在與記憶單元平面重叠之區域。 因此,可Μ使接地線之電阻降低,和不需要在記憶單元Μ 外之區域確保第2連接區域。其結果是可Μ使半導體装置 本紙張尺度適1卜囡阐家樣牟(CNS ) Λ4规格(210Χ29"/公处) -27- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝
*1T 413941 A7 B7 五、發明説明(25) 以低電颳進行動作,同時可以進行高積體化。 [附圖之簡里說明] 圔1是平面佈置圖,用來表示本發明之實施形態1之SRAM 之記憶單元被排列成2列X 4行之矩陣狀之狀態。 圖2是圖1之500-500線之剖面圖。 圖3是圖1之600-600線之剖面圖。 Η 4是平面砟置囷,用來說明變1所示之®埯形嗶1之 SRAM之記憶單元之製造工程之第1工程。 圖5是圖4之300-3 00線之剖面圖。 圖6是平面佈置圖,用來說明圖1所示之本發明之簧施形 態1之SRAM之記憶單元之製造工程之第2工程。 圖7是圖6之300-300線之剖面圖。 圖8是圖6之400-400線之剖面圖。 圖9是平面佈置圖•用來說明圖1所示之本發明之實施形 態1之SRAH之記憶單元之製造工程之第3工程。 圖10是圖9之3 00 -300線之剖面圖。 圖11是圖9之400-400線之剖面圖。 經濟部中央標革局只工消费合作社印製 圈12是平面佈置圖,用來說明画1所示之本發明之簧施 形態1之SRAM之記憶單元之製造工程之第4工程。 圖13是画12之300-300線之剖面圖。 圖14是園li之400_400線之剖面圖。 圖15是平面佈置圖•用來說明圖1所示之本發明之實施 形態1之SRAM之記憶單元之製造工程之第5工程。 圖16是圖15之500-500線之剖面圖。 28 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標苹(CNS ) Λ4規格(210X297公f ) 413341 經濟部中炎標準局Μ工消贽合作社印" A7 B7五、發明説明(26) 圖17是圖15之600-600線之剖面圖。 圖18是平面佈置圖,用來表示本發明之實施形態2之 SRAM之記憶單元之2個鄰接之狀態。 圖19是圖18之100-100線之剖面圖之一部份。 圖2G是圖18之200-200線之剖面圖。 圖21是平面佈置圖,用來表示圖18所示之本發明之實施 形態2之SRAM之記憶簞元排列成4列X 4行之矩陣狀之狀態。 圖22是平面佈置圖,用來說明圖18所示之本發明之實施 形態2之SRAM之記憶翬元之製造工程之第1工程。 圖23是圖22之200-200媒之剖面圖。 圖24是平面佈置圖,用來說明圖18所示之本發明之實施 肜態2之SRAM之記憶單元之製造工程之第2工程。 圖25是圖24之200-2 00線之剖面圖。 圖26是平面佈置圖*用來說明圖18所示之本發明之實施 形態2之SRAM之記憶單元之製造工程之第3工程。 圖27是圖26之200-200線之剖面圖。 圖28是平面佈置圖*用來說明圖1S所示之本發明之實施 形態2之SRAM之記憶單元之製造工程之第4工程。 圈29是圖28之200-200線之剖面圖。 匾30是習知之SRAM之記憶單元之等值電路圖。 圖3 1是構造圖,用來表示習知之S R A Μ之記憶單元陣列。 圖32是習知之SRAM之記憶單元之平面布置圖。 [符號之說明] 1...半導體基板, 2..,,埸絕緣膜, 30a〜30d,50a 本紙張尺度通州中國阁家標卑-(CNS ) Λ4現格(210 X 297公趋) -29 - (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

Claims (1)

  1. 413941 AS B8 CS D8 六、申請專利範圍 上述之第1連接區域形成在與上述第1記憶單元平面重叠 之區域。 3. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置*其中更具備有: 第2記憶單元,在依照上述第1接地線之延伸方向之大致 垂直方向,被配置成鄰接上述之第1記億單元:和 第2接地線,形成在上逑之第2記憶單元上,延伸成為與 上述之第1接地線大致平行; 上逑之第1接地線和上述之第2接地線形成電連接。 4. 如申請專利範園第1項之半導體装置,其中更具備有: 接地線,形成在上述之第1記憶單元上;和 低電阻之第2傍路配猓,經由上逑之第1層間絕緣膜形成 在上述之字線和上述之接地線之上; 上述之第2傍路配線,在依照上述字線之延伸方尚之大 致垂直方向被配置成鄰接之上述多個記憶單元,至少每2 個形成1個; 上述之接地線和上述之第2傍路配線*在傍路用之第2連 接區域形成電連接;和 經濟部中央標準局員工消资合作社印袈 (請先Μ讀背vg之注意事項再填寫本頁) 上述之第2連接區域形成在與上述第1記憶單元平面重fi 之區域。 5. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置,其中更具镅有: 電源供給線,形成在位於上述之字線和上述之第1傍路 配線之間之區域;和 上述之電源供給線被配置成不與上述之第1連接區域平 面的重叠。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) „ 413941 B8 C8 D8 ττ、申請專利乾圍 6.如申請專利範圍第1項之半導體装置,其中更具備有: 接地線|形成在位於上述之字線和上述之第1傍路配線 之間之區域;和 上述之接地線被配置成不與上述之第1傍路連接區域平 面的重叠。 Ί n /1— ^ H 訂 /\ ^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) Α4規格(2丨ΟΧ297公釐)
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