JP3560763B2 - Method for manufacturing semiconductor memory device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体記憶装置の製造方法に関し、主として大記憶容量のダイナミック型RAM(ランダム・アクセス・メモリ)のメモリセルアレイ部に設けられる周辺回路部のPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETとを形成するためのイオン打ち込みのためのマスク層形成技術に利用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
選択されるメモリセルが設けられる必要なブロックのみを動作させ、動作させるメモリエリアをできるだけ少なくして低消費電力を図ること、及びメモリセルが接続されるサブワード線の選択動作の高速化を図るために、メインワード線に対してメモリセルが接続される複数のサブワード線を設けるようにした分割ワード線方式が提案されている。このような分割ワード線方式の例としては、特開平2−158995号公報がある。なお、上記公報ではメインワード線を前置ワード線と称し、サブワード線をワード線と称している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記分割ワード線方式では、ワード線と交差するように配置される相補ビット線もセンスアンプを介在させて分割するようにしている。メモリセルは、上記分割ワード線と分割ビット線にマトリックス配置され、その周辺部に上記センスアンプ及び分割ワード線の選択動作を行うワードドライバが配置される。例えば、64Mビットのようなダイナミック型RAMでは、全体が4個のメモリブロックに分割され、個々のメモリブロックでは8×16個ものメモリセルアレイが形成されててまう。
【0004】
図6には、この発明に先立って開発された64Mビットのメモリセルアレイとその周辺回路の構成図が示されている。同図には、代表として4つのメモリセルアレイ(メモリマット)MMATとその周辺部に設けられる2つのセンスアンプSA及びサブワードドライバSWDが示されている。上記周辺回路部のセンスアンプSA及びサブワードドライバは、Nチャンネル型MOSFETとPチャンネル型MOSFETからなるCMOS回路で構成され、同図に拡大図として示されているように、Pチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETとを形成するためのイオン打ち込みに使用するマスク層のマスクずれを考慮し、同図で点線で示した中心線からマスクずれを考慮して2L’のような余裕を持たせてPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETとを形成するようにするものである。例えば、Pチャンネル型MOSFETを形成するときには、同図の拡大図において斜線を付したようにNチャンネル型MOSFET側にマスク層を形成するものである。
【0005】
本願発明者等においては、上記Pチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETとの作り分けのためのマスク層のために余裕そのものは小さいが、上記のような大記憶容量のダイナミック型RAMにおいてはメモリセルアレイ部が上記のように縦横に積み重ねられて多数形成されるために、上記1つの小さなマスク合わせ余裕が上記分割メモリセルアレイの数に比例して増大し、無視できない大きさになっしまうことに気が付いた。
【0006】
この発明の目的は、大記憶容量化を図りつつチップサイズの小型化を実現した半導体記憶装置の製造方法を提供することにある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】
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、下記の通りである。すなわち、半導体記憶装置の製造方法において、周辺回路部とメモリセルアレイ部と境界にスペース部を設け、周辺回路部を構成する第1導電型MOSFETと第2導電型MOSFETとをそのイオン打ち込みに使用されるマスク層を形成する寸法ずれを無視した素子の最小加工寸法に従って設定するとともに、第2導電型MOSFETを形成するためのイオン打ち込みに使用される第1導電型MOSFET部に形成されるマスク層を上記周辺回路部と第1導電型MOSFETで構成されるメモリセルアレイ部とのスペース部で分離しつつ形成する。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1には、この発明に係るダイナミック型RAMの一実施例の概略レイアウト図が示されている。同図においては、ダイナミック型RAMを構成する各回路ブロックのうち、この発明に関連する部分が判るように示されており、それが公知の半導体集積回路の製造技術により、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上において形成される。
【0009】
この実施例では、特に制限されないが、メモリアレイは、全体として4個に分けらられる。半導体チップの長手方向に対して左右に2個ずつのメモリアレイが分けられて、中央部分14にアドレス入力回路、データ入出力回路及びボンディングパッド列からなる入出力インターフェイス回路及び電源発生回路等が設けられる。これら中央部分14の両側のメモリアレイに接する部分には、カラムデコーダ領域13が配置される。
【0010】
上述のように半導体チップの長手方向に対して左右に2個、上下に2個ずつに分けられた4個からなる各メモリアレイにおいて、長手方向に対して上下中央部にメインロウデコーダ領域11が設けられる。このメインロウデコーダの上下には、メインワードドライバ領域が形成されて、上記上下に分けられたメモリアレイのメインワード線をそれぞれが駆動するようにされる。以下、メモリセルアレイは、その拡大図に示すように、メモリセルアレイ15を挟んでセンスアンプ領域16、サブワードドライバ領域17が形成されるものである。上記センスアンプアンプ領域と、上記サブワードドライバ領域の交差部は、交差領域18とされる。上記センスアンプ領域に設けられるセンスアンプは、シェアードセンス方式により構成され、メモリセルアレイの両端に配置されるセンスアンプを除いて、センスアンプを中心にして左右に相補ビット線が設けられ、左右いずれかのメモリセルアレイの相補ビット線に選択的に接続される。
【0011】
この実施例のダイナミック型RAMは、特に制限されないが、約64M(メガ)ビットの記憶容量を持つようにされる。上記のように半導体チップの長手方向に対して左右に4個ずつのメモリアレイが分けられて、中央部分に同図では省略されているが、上記のようなアドレス入力回路、データ入出力回路等の入出力インターフェイス回路が設けられる。
【0012】
上述のように半導体チップの長手方向に対して左右に4個ずつに分けられたメモリアレイは、2個ずつ組となって配置される。このように2個ずつ組となって配置された2つのメモリアレイは、その中央部分にメインワードドライバ11が配置される。このメインワードドライバ11は、それを中心にして上下に振り分けられた2個のメモリアレイに対応して設けられる。メインワードドライバ11は、上記1つのメモリアレイを貫通するように延長されるメインワード線の選択信号を形成する。
【0013】
拡大図として示された1つのメモリセルアレイ15は、図示しないがサブワード線が256本と、それと直交する相補ビット線(又はデータ線)が256対とされる。上記1つのメモリアレイにおいて、上記メモリセルアレイ15がワードビット線方向に16個設けられるから、全体としての上記サブワード線は約4K分設けられ、ワード線方向に8個設けられるから、相補ビット線は全体として約2K分設けられる。このようなメモリアレイが全体で8個設けられるから、全体では8×2K×4K=64Mビットのような大記憶容量を持つようにされる。
【0014】
上記1つのメモリアレイは、メインワード線方向に対して8個に分割される。かかる分割されたメモリセルアレイ15毎にサブワードドライバ(サブワード線駆動回路)17が設けられる。サブワードドライバ17は、メインワード線に対して1/8の長さに分割され、それと平行に延長されるサブワード線の選択信号を形成する。この実施例では、メインワード線の数を減らすために、言い換えるならば、メインワード線の配線ピッチを緩やかにするために、特に制限されないが、1つのメインワード線に対して、相補ビット線方向に4本からなるサブワード線を配置させる。このようにメインワード線方向には8本に分割され、及び相補ビット線方向に対して4本ずつが割り当てられたサブワード線の中から1本のサブワード線を選択するために、サブワード選択ドライバが配置される。このサブワード選択ドライバは、上記サブワードドライバの配列方向に延長される4本のサブワード選択線の中から1つを選択する選択信号を形成する。
【0015】
これにより、上記1つのメモリアレイに着目すると、1つのメインワード線に割り当てられる8個のメモリセルアレイのうち選択すべきメモリセルが含まれる1つのメモリセルアレイに対応したサブワードドライバにおいて、1本のサブワード選択線が選択される結果、1本のメインワード線に属する8×4=32本のサブワード線の中から1つのサブワード線が選択される。上記のようにメインワード線方向に2K(2048)のメモリセルが設けられるので、1つのサブワード線には、2048/8=256個のメモリセルが接続されることとなる。なお、特に制限されないが、リフレッシュ動作(例えばセルフリフレッシュモード)においては、1本のメインワード線に対応する8本のサブワード線が選択状態とされる。
【0016】
上記のように1つのメモリアレイは、相補ビット線方向に対して4Kビットの記憶容量を持つ。しかしながら、1つの相補ビット線に対して4Kものメモリセルを接続すると、相補ビット線の寄生容量が増大し、微細な情報記憶用キャパシタとの容量比により読み出される信号レベルが得られなくなってしまうために、相補ビット線方向に対しても16分割される。つまり、太い黒線で示されたセンスアンプ16により 相補ビット線が16分割に分割される。特に制限されないが、センスアンプ16は、シェアードセンス方式により構成され、メモリアレイの両端に配置されるセンスアンプ16を除いて、センスアンプ16を中心にして左右に相補ビット線が設けられ、左右いずれかの相補ビット線に選択的に接続される。
【0017】
図2には、上記メモリアレイのメインワード線とサブワード線との関係を説明するための要部ブロック図が示されている。同図は、サブワード線の選択動作を説明するために2本のメインワード線MWL0とMWL1が代表として示されている。これらのメインワード線MWL0は、メインワードドライバMWD0により選択される。他のメインワード線MWL1は、上記同様なメインワードドライバにより同様に選択される。
【0018】
上記1つのメインワード線MWL0には、それの延長方向に対して8組のサブワード線が設けられる。同図には、そのうちの2組のサブワード線が代表として例示的に示されている。サブワード線は、偶数0〜6と奇数1〜7の合計8本のサブワード線が1つのメモリセルアレイに交互に配置される。メインワードドライバに隣接する偶数0〜6と、メインワード線の遠端側(ワードドライバの反対側)に配置される奇数1〜7を除いて、メモリセルアレイ間に配置されるサブワードドライバは、それを中心にした左右のメモリセルアレイのサブワード線の選択信号を形成する。
【0019】
これにより、前記のようにメモリセルアレイとしては、8ブロックに分けられるが、上記のように実質的にサブワードドライバSWDにより2つのメモリセルアレイに対応したサブワード線が同時に選択されるので、実質的には上記メモリアレイが4ブロックに分けられることとなる。上記のようにサブワード線SWLを偶数0〜6と偶数1〜7に分け、それぞれメモリブロックの両側にサブワードドライバSWDを配置する構成では、メモリセルの配置に合わせて高密度に配置されるサブワード線SWLの実質的なピッチがサブワードドライバSWDの中で2倍に緩和でき、サブワードドライバSWDとサブワード線SWLとを効率よく半導体チップ上にレイアウトすることができる。
【0020】
この実施例では、上記サブワードドライバSWDは、4本のサブワード線0〜6(1〜7)に対して共通にメインワード線MWLから選択信号を供給する。上記4つのサブワード線の中から1つのサブワード線を選択するためのサブワード選択線FXBが設けられる。サブワード選択線は、FXB0〜FXB7の8本から構成され、そのうちの偶数FXB0〜FXB6が上記偶数列のサブワードドライバ0〜6に供給され、そのうち奇数FXB1〜FXB7が上記奇数列のサブワードドライバ1〜7に供給される。
【0021】
サブワード選択線FXB0〜FXB7は、アレイの周辺部では第2層目の金属配線層M2により形成され、同じく第2層目の金属配線層M2により構成されるメインワード線MWL0〜MWLnと平行に延長される第1サブワード選択線と、そこから直交する方向に延長される第2のサブワード選択線からなる。特に制限されないが、上記第2のサブワード選択線は、メインワード線MWLとの交差するために第3層目の金属配線層M3により構成される。
【0022】
サブワードドライバSWDは、そのうちの1つが例示的に示されているように、メインワード線MWLに入力端子が接続され、出力端子にサブワード線SWLが接続されたPチャンネル型MOSFETQ1とNチャンネル型MOSFETQ2からなる第1のCMOSインバータ回路と、上記サブワード線SWLと回路の接地電位との間に設けられ、上記サブワード選択信号FXBを受けるスイッチMOSFETQ3から構成される。また、上記サブワード選択信号FXBの反転信号を形成する第2のCMOSインバータ回路N1が設けられ、その出力信号を上記第1のCMOSインバータ回路の動作電圧端子であるPチャンネル型MOSFETQ1のソース端子に供給する。この第2のCMOSインバータ回路N1は、特に制限されないが、前記図1の交差エリアに形成され、複数の上記サブワードドライバSWDに対応して共通に用いられる。
【0023】
上記構成においては、メインワード線MWLがワード線の選択レベルに対応した高電圧VPPのようなハイレベルのとき、上記第1のCMOSインバータ回路のNチャンネル型MOSFETQ2がオン状態となり、サブワード線SWLを回路の接地電位のようなロウレベルにする。このとき、サブワード選択信号FXBが上記VPPのようなロウレベルのような選択レベルとなり、第2のCMOSインバータ回路N1の出力信号が上記VPPに対応した選択レベルにされても、上記メインワード線MWLの非選択レベルにより、Pチャンネル型MOSFETQ1がオフ状態であるので、上記サブワード線SWLは上記Nチャンネル型MOSFETQ2のオン状態による非選択状態にされる。
【0024】
上記メインワード線MWLがワード線の非選択レベルに対応した回路の接地電位のようなロウレベルのとき、上記第1のCMOSインバータ回路のNチャンネル型MOSFETQ2がオフ状態となり、Pチャンネル型MOSFETQ2がオン状態になる。このとき、サブワード選択信号FXBが上記VPPのようなロウレベルのような選択レベルなら、第2のCMOSインバータ回路N1の出力信号が上記VPPに対応した選択レベルにされて、サブワード線SWLをVPPのような選択レベルにする。もしも、サブワード選択信号FXBがハイレベルのような非選択レベルなら、上記第2のCMOSインバータ回路N2の出力信号がロウレベルとなり、これとともに上記Nチャンネル型MOSFETQ3がオン状態になってサブワード線SWLをロウレベルの非選択レベルにする。
【0025】
図3には、この発明に係るダイナミック型RAMのセンスアンプ部の一実施例の要部回路図が示されている。同図においては、メモリマット(前記メモリブロックと同じ)MAT0とMAT1に挟まれて配置されたセンスアンプSA1とそれに関連した回路が例示的に示されている。メモリマットMAT1はブラックボックスとして示され、端部に設けられるセンスアンプSA0もブラックボックスとして示されている。
【0026】
ダイナミック型メモリセルは、メモリマットMMAT0に設けられたサブワード線SWLに対応して4個が代表として例示的に示されている。ダイナミック型メモリセルは、アドレス選択MOSFETQmと情報記憶キャパシタCsから構成される。アドレス選択MOSFETQmのゲートは、サブワード線SWLに接続され、このMOSFETQmのドレインがビット線に接続され、ソースに情報記憶キャパシタCsが接続される。情報記憶キャパシタCsの他方の電極は共通化されてプレート電圧が与えられる。上記サブワード線SWLの選択レベルは、上記ビット線のハイレベルに対して上記アドレス選択MOSFETQmのしきい値電圧分だけ高くされた高電圧VPPとされる。例えば、後述するセンスアンプの電源電圧VCCで動作させるようにした場合、上記ビット線に与えられるハイレベルは電源電圧VCCに対応したレベルにされるから、上記ワード線の選択レベルに対応した高電圧VPPはVCC+Vthにされる。
【0027】
一対の相補ビット線は、同図に示すように平行に配置され、ビット線の容量バランス等をとるために必要に応じて適宜に交差させられる。かかる相補ビット線は、シェアードスイッチMOSFETQ1とQ2によりセンスアンプの単位回路の入出力ノードと接続される。センスアンプの単位回路は、ゲートとドレインとが交差接続されてラッチ形態にされたNチャンネル型MOSFETQ5,Q6及びPチャンネル型MOSFETQ7,Q8から構成される。Nチャンネル型MOSFETQ5とQ6のソースは、共通ソース線CSNに接続される。Pチャンネル型MOSFETQ7とQ8のソースは、共通ソース線CSPに接続される。上記共通ソース線CSNとCSPには、Nチャンネル型MOSFETとPチャンネル型MOSFETのパワースイッチMOSFETがそれぞれ設けられて、センスアンプの活性化信号により上記パワースイッチMOSFETがオン状態になり、センスアンプの動作に必要な電圧供給、例えばVCCとVSSを供給する。
【0028】
上記センスアンプの単位回路の入出力ノードには、相補ビット線を短絡させるMOSFETQ11と、相補ビット線にハーフプリチャージ電圧HVCを供給するスイッチMOSFETQ9とQ10からなるプリチャージ回路が設けられる。これらのMOSFETQ9〜Q11のゲートは、共通にプリチャージ信号PCBが供給される。
【0029】
MOSFETQ12とQ13は、カラム選択信号YSによりスイッチ制御されるカラムスイッチを構成する。この実施例では、1つのカラム選択信号YSにより4対のビット線を選択できるようにされる。つまり、ブラックボックスで示されたセンスアンプSA0においても、同様なカラムスイッチが設けられている。このようにメモリマットMMAT0を挟んで2つのセンスアンプSA0とSA1により、相補ビット線のうち、偶数列のビット線と奇数列のビット線とに分けて上記センスアンプSA0とSA1を対応させるものである。それ故、上記カラム選択信号YSは、センスアンプSA1側で例示的に示されている2対のビット線と、センスアンプSA0側に設けられる図示しない残り2対のビット線とに対応した合計4対の相補ビット線を選択できるようにされる。これらの2対ずつの相補ビット線対は、上記カラムスイッチを介して2対ずつの共通入出力線I/Oに接続される。
【0030】
センスアンプSA1は、シェアードスイッチMOSFETQ3とQ4を介してメモリマットMMAT1の同様な奇数列の相補ビット線に接続される。メモリマットMMAT1の偶数列の相補ビット線は、メモリマットMMAT1の右側に配置される図示しないセンスアンプSA2に、前記シェアードスイッチMOSFETQ1とQ2に対応したシェアードスイッチMOSFETを介して接続される。このような繰り返しパターンにより、メモリアレイが分割されてなるメモリマット(前記メモリブロック)間に設けられるセンスアンプに接続される。例えば、メモリマットMMAT0のサブワード線SWLが選択されたときには、センスアンプSA0の右側シェアードスイッチMOSFETと、センスアンプSA1の左側シェアードスイッチMOSFETとがオン状態にされる。ただし、上記端部のセンスアンプSA0では、上記右側シェアードスイッチMOSFETのみが設けられるものである。信号SHRLは、左側シェアード選択信号であり、SHRR右側シェアード選択信号である。
【0031】
図4には、上記分割されたメモリセルアレイ部とその周辺回路の製造方法を説明するためのイオン打ち込みに使用されるマスク層の実施例を説明するための構成図が示されている。この実施例では、メモリセルアレイ(メモリマット)MMATと周辺回路であるサブワードドライバSWD及びセンスアンプSAとの間にスペースspace が設けられる。
【0032】
上記周辺回路部のPチャンネル型MOSFETを形成する際には、P型不純物をイオン打ち込みするものであり、かかるP型不純物がNチャンネル型MOSFET側に導入されるのを防止するためにNチャンネル型MOSFET側に斜線で付したようなマスク層が形成される。逆に、Nチャンネル型MOSFETを形成するために、N型不純物をイオン打ち込みする際にはPチャンネル型MOSFET側にはそれを阻止するマクス層が形成される。この実施例では、かかるPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETとを作り分けるためのマスク層の位置ずれを考慮した余裕を設けることなく、Pチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETとの間のスペースLは、最小加工寸法に従って設定される。
【0033】
したがって、上記Pチャンネル型MOSFETを形成するためのマスク層が位置ずれによってPチャンネル型MOSFETのゲート電極FG側にずれ込むことがある。しかしながら、Nチャンネル型MOSFET側は、大きめ面積のメモリセルアレイ部と上記周辺回路部との間にスペースspace が設けられており、ここで上記マスク層が分離される。したがって、P型不純物をイオン打ち込みときには上記マスク層にイオン化されたP型不純物によって電位を持つことになるが、上記ゲート部FGが露出したような周辺回路部のマスク層と大きな面積を持つことによって大量の電荷を蓄積することになるメモリセルアレイ側のマスクとが分離されているために、上記周辺回路部のマスク層のずれによってP型不純物がゲートFGに打ち込まれてしまうMOSFETにおいてゲート絶縁破壊が生じてしまうという問題は発生しない。
【0034】
Nチャンネル型MOSFETを形成するためにN型不純物をイオン打ち込みする際には、マスクされるのは上記周辺回路部のPチャンネル型MOSFET上に形成される小面積のマスク層であり、かかかるマスク層に捕獲されたイオンによってマスクされたPチャンネル型MOSFETのゲート絶縁膜が絶縁破壊されてしまうような虞れは生じない。
【0035】
本願発明者の試算によれば、上記のような64Mビットのようなダイナミック型RAMに適用することにより、上記メモリセルアレイ部と周辺回路部との間のスペースspace を設ける分を差し引いてもX及びY方向に約90μmものチップサイズの削減を図ることができるようになるものである。
【0036】
図5には、この発明が適用されるダイナミック型RAMの概略素子構造断面図が示されている。半導体チップの最外周部には、特に制限されないが、P型ウェル領域PWが形成され、その中にはPチャンネル型MOSFETのソース,ドレインと同じ拡散層により形成されたオーミックコンタクト用P型領域が形成され、かかるP型領域に前記接地線が設けられてボンディングバッド等から回路の接地電位PVS1が与えられる。メモリセルMCを構成するアドレス選択用MOSFETは、その周囲が上記スペースspace としても利用されるN型ウェル領域NWにより囲まれ、その下層に深い層のN型ウェル領域DWが形成されて、半導体基板P−Subから電気的に分離されて、負の基板バックバイアス電圧VBBが印加される。上記分離用のN型ウェルNWとDWには、特に制限されないが、ワード線の選択レベルに対応した昇圧電圧VPPが印加される。上記分離されたP型ウェル領域にメモリセルMCのみしか形成されない場合には、アドレス選択用MOSFETのソース,ドレインに供給される最も高い電圧がVCLならかかるVCLあるいは電源電圧VCCが印加される。
【0037】
センスアンプSAを構成するPチャンネル型MOSFET(P−SA)は、N型ウェル領域NWに形成される。センスアンプの動作電圧が電源電圧より低くした電圧VCLとしたときには、かかるN型ウェル領域NWには、電源電圧VCCではなく上記VCLを供給する構成としてもよい。センスアンプを構成するNチャンネル型MOSFET(N−SA)は、P型ウェル領域PWに形成される。このP型ウェル領域PWには、基板P−Subから回路の接地電位VSSが与えられる。以下同様にして、周辺回路Peri や周辺回路IOを構成する各Pチャンネル型MOSFETは、N型ウェル領域NWに形成され、かかるN型ウェル領域には電源電圧VCCが印加される。周辺回路Peri や周辺回路IOを構成する各Nチャンネル型MOSFETは、P型ウェル領域PWに形成され、かかるN型ウェル領域には回路の接地電位VSSが印加される。
【0038】
同図において、周辺回路Peri のNチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETとは、規則的に配置されるメモリセルアレイに従って最小加工寸法に従って形成されるものである。これに対して、入出力回路IOのようにメモリセルアレイの配置に制約されず、その配置が自由になる部分は比較的大きな面積的余裕があるから、上記イオン打ち込みのためのマスク層のずれを考慮して余裕を以て素子寸法及び間隔を設定するものである。
【0039】
上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りである。すなわち、
(1) 半導体記憶装置の製造方法において、周辺回路部とメモリセルアレイ部と境界にスペース部を設け、周辺回路部を構成する第1導電型MOSFETと第2導電型MOSFETとをそのイオン打ち込みに使用されるマスク層を形成する寸法ずれを無視した素子の最小加工寸法に従って設定するとともに、第2導電型MOSFETを形成するためのイオン打ち込みに使用される第1導電型MOSFET部に形成されるマスク層を上記周辺回路部と第1導電型MOSFETで構成されるメモリセルアレイ部とのスペース部で分離しつつ形成することにより、第1導電型MOSFETのゲート絶縁膜を静電破壊から防止しつつ、高集積化を実現することができるという効果が得られる。
【0040】
(2) ワード線分割方式及びビット線分割方式のダイナミック型RAMに適用することにより、メモリセルアレイが多数に分割されて構成されるために、上記周辺回路部での縮小化の効果を大きくできるという効果が得られる。
【0041】
以上本発明者よりなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本願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で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、メモリアレイの構成、または半導体チップに搭載される複数のメモリアレイの配置は、その記憶容量等に応じて種々の実施形態を採ることができる。この発明は、メインワード線とサブワード線とを備え、メモリセルアレイ部が同一導電型MOSFETから構成され、分割ワード線方式のダイナミック型RAMあるいはスタティック型RAMを代表とするような各種の半導体記憶装置の製造方法に広く利用できる。
【0042】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、半導体記憶装置の製造方法において、周辺回路部とメモリセルアレイ部と境界にスペース部を設け、周辺回路部を構成する第1導電型MOSFETと第2導電型MOSFETとをそのイオン打ち込みに使用されるマスク層を形成する寸法ずれを無視した素子の最小加工寸法に従って設定するとともに、第2導電型MOSFETを形成するためのイオン打ち込みに使用される第1導電型MOSFET部に形成されるマスク層を上記周辺回路部と第1導電型MOSFETで構成されるメモリセルアレイ部とのスペース部で分離しつつ形成することにより、第1導電型MOSFETのゲート絶縁膜を静電破壊から防止しつつ、高集積化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るダイナミック型RAMの一実施例を示すレイアウト図である。
【図2】図1のメモリアレイのメインワード線とセンスアンプとの関係を説明するための要部ブロック図である。
【図3】この発明に係るダイナミック型RAMのセンスアンプ部の一実施例を示す要部回路図である。
【図4】上記分割されたメモリセルアレイ部とその周辺回路の製造方法を説明するためのイオン打ち込みに使用されるマスク層の一実施例を説明するための構成図である。
【図5】この発明が適用されたダイナミック型RAMを説明するための素子構造断面図である。
【図6】この発明に先立って開発されたメモリセルアレイ部とその周辺回路の製造方法を説明するためのイオン打ち込みに使用されるマスク層を説明するための構成図である。
【符号の説明】
10…メモリチップ、11…メインロウデコーダ領域、12…メインワードドライバ領域、13…カラムデコーダ領域、14…周辺回路、ポンディングパッド領域、15…メモリセルアレイ、16…センスアンプ領域、17…サブワードドライバ領域、18…交差領域、
Q1〜Q13…MOSFET、CSP,CSN…共通ソース線、YS…カラム選択信号、HVC…ハーフプリチャージ電圧、SHRL,SHRR…シェアード選択線、I/O…入出力線、
MMAT…メモリセルアレイ(メモリマット)、SWD…サブワードドラバ、SA…センスアンプ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor memory device, and mainly forms a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET in a peripheral circuit section provided in a memory cell array section of a dynamic RAM (random access memory) having a large storage capacity. The present invention relates to a technology effective for use in a mask layer forming technology for ion implantation for performing ion implantation.
[0002]
[Prior art]
To operate only the necessary blocks in which the selected memory cells are provided, to reduce the memory area to be operated as much as possible for low power consumption, and to speed up the operation of selecting the sub-word line to which the memory cells are connected. There has been proposed a divided word line system in which a plurality of sub-word lines for connecting memory cells to a main word line are provided. An example of such a divided word line system is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-158959. In the above publication, the main word line is referred to as a pre-word line, and the sub-word lines are referred to as word lines.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned divided word line system, a complementary bit line arranged so as to intersect with a word line is also divided through a sense amplifier. The memory cells are arranged in a matrix of the divided word lines and the divided bit lines, and the sense amplifiers and word drivers for selecting the divided word lines are arranged in the periphery thereof. For example, in a dynamic RAM such as 64 Mbits, the whole is divided into four memory blocks, and each memory block forms as many as 8 × 16 memory cell arrays.
[0004]
FIG. 6 shows a configuration diagram of a 64-Mbit memory cell array and its peripheral circuits developed prior to the present invention. FIG. 1 shows four memory cell arrays (memory mats) MMAT and two sense amplifiers SA and sub-word drivers SWD provided in the periphery thereof as representatives. The sense amplifier SA and the sub-word driver in the peripheral circuit section are constituted by a CMOS circuit composed of an N-channel MOSFET and a P-channel MOSFET. As shown in an enlarged view in FIG. In consideration of a mask shift of a mask layer used for ion implantation for forming a MOSFET, a margin such as 2L 'is provided in consideration of a mask shift from a center line indicated by a dotted line in FIG. And an N-channel MOSFET. For example, when a P-channel MOSFET is formed, a mask layer is formed on the N-channel MOSFET side as indicated by hatching in the enlarged view of FIG.
[0005]
In the present inventors, the margin itself is small because of the mask layer for separately forming the P-channel MOSFET and the N-channel MOSFET. However, in the dynamic RAM having a large storage capacity as described above, a memory cell array is used. Since a large number of parts are stacked vertically and horizontally as described above, the small mask alignment margin increases in proportion to the number of the divided memory cell arrays, and becomes noticeable. .
[0006]
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor memory device which realizes a reduction in chip size while achieving a large storage capacity. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The outline of a representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in the method of manufacturing a semiconductor memory device, a space is provided at the boundary between the peripheral circuit portion and the memory cell array portion, and the first conductivity type MOSFET and the second conductivity type MOSFET constituting the peripheral circuit portion are used for ion implantation. The mask layer formed in the first conductivity type MOSFET portion used for ion implantation for forming the second conductivity type MOSFET is set in accordance with the minimum processing size of the element ignoring the dimensional deviation for forming the mask layer. It is formed so as to be separated at the space between the peripheral circuit section and the memory cell array section composed of the first conductivity type MOSFET.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic layout diagram of one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention. In the figure, a portion related to the present invention is shown in each of the circuit blocks constituting the dynamic RAM so as to be understood, and it is formed by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique such as single crystal silicon. It is formed on one semiconductor substrate.
[0009]
In this embodiment, although not particularly limited, the memory array is divided into four as a whole. Two memory arrays are divided into two on the left and right sides with respect to the longitudinal direction of the semiconductor chip. An input / output interface circuit including a row of address input circuits, a data input / output circuit, and a bonding pad, a power generation circuit, etc. Can be
[0010]
As described above, in each of the four memory arrays divided into two on the left and right sides and two on the upper and lower sides with respect to the longitudinal direction of the semiconductor chip, the main row decoder area 11 is located at the upper and lower central parts in the longitudinal direction. Provided. Main word driver regions are formed above and below the main row decoder, and drive the main word lines of the memory array divided into upper and lower parts. Hereinafter, as shown in the enlarged view of the memory cell array, the
[0011]
Although not particularly limited, the dynamic RAM according to this embodiment has a storage capacity of about 64 M (mega) bits. As described above, four memory arrays are divided on the left and right sides with respect to the longitudinal direction of the semiconductor chip, and although omitted in the figure at the center, the address input circuit, data input / output circuit, etc. Are provided.
[0012]
As described above, the memory arrays divided into four on the left and right sides in the longitudinal direction of the semiconductor chip are arranged in groups of two. In the two memory arrays arranged in pairs as described above, the main word driver 11 is arranged at the center. The main word driver 11 is provided corresponding to the two memory arrays which are divided up and down around the main word driver 11. The main word driver 11 generates a selection signal of a main word line extended so as to penetrate the one memory array.
[0013]
Although not shown, one
[0014]
The one memory array is divided into eight in the main word line direction. A sub-word driver (sub-word line driving circuit) 17 is provided for each of the divided
[0015]
Thus, focusing on the one memory array, one sub-word driver corresponding to one memory cell array including a memory cell to be selected among the eight memory cell arrays allocated to one main word line. As a result of the selection line being selected, one sub-word line is selected from 8 × 4 = 32 sub-word lines belonging to one main word line. As described above, since 2K (2048) memory cells are provided in the main word line direction, 2048/8 = 256 memory cells are connected to one sub-word line. Although not particularly limited, in a refresh operation (for example, a self-refresh mode), eight sub-word lines corresponding to one main word line are set to a selected state.
[0016]
As described above, one memory array has a storage capacity of 4K bits in the complementary bit line direction. However, when as many as 4K memory cells are connected to one complementary bit line, the parasitic capacitance of the complementary bit line increases, and a signal level read out cannot be obtained due to a capacitance ratio with a minute information storage capacitor. Are also divided into 16 parts in the complementary bit line direction. That is, the complementary bit line is divided into 16 parts by the
[0017]
FIG. 2 is a main block diagram for explaining the relationship between a main word line and a sub word line of the memory array. In the figure, two main word lines MWL0 and MWL1 are shown as representatives for explaining the sub-word line selection operation. These main word lines MWL0 are selected by a main word driver MWD0. The other main word line MWL1 is similarly selected by the same main word driver.
[0018]
The one main word line MWL0 is provided with eight sets of sub-word lines in the extending direction thereof. FIG. 2 exemplarily shows two sets of the sub-word lines as representatives. As the sub-word lines, a total of eight sub-word lines of even numbers 0 to 6 and
[0019]
As a result, the memory cell array is divided into eight blocks as described above, but since the sub-word lines corresponding to the two memory cell arrays are simultaneously selected by the sub-word driver SWD substantially as described above, substantially The memory array is divided into four blocks. In the configuration in which the sub-word lines SWL are divided into even numbers 0 to 6 and
[0020]
In this embodiment, the sub-word driver SWD supplies a selection signal from the main word line MWL to four sub-word lines 0 to 6 (1 to 7) in common. A sub-word selection line FXB for selecting one sub-word line from the four sub-word lines is provided. The sub-word selection lines are composed of eight lines FXB0 to FXB7, of which the even-numbered FXB0 to FXB6 are supplied to the sub-word drivers 0 to 6 of the even-numbered columns, and the odd-numbered FXB1 to FXB7 are provided to the
[0021]
The sub-word select lines FXB0 to FXB7 are formed by a second metal wiring layer M2 in the periphery of the array, and extend in parallel with the main word lines MWL0 to MWLn also formed by the second metal wiring layer M2. And a second sub-word selection line extending in a direction orthogonal thereto. Although not particularly limited, the second sub-word selection line is formed by a third-layer metal wiring layer M3 to cross the main word line MWL.
[0022]
The sub-word driver SWD includes a P-channel MOSFET Q1 and an N-channel MOSFET Q2 having an input terminal connected to the main word line MWL and an output terminal connected to the sub-word line SWL, as one of them is illustratively shown. And a switch MOSFET Q3 provided between the sub-word line SWL and the ground potential of the circuit and receiving the sub-word selection signal FXB. A second CMOS inverter circuit N1 for forming an inverted signal of the sub-word selection signal FXB is provided, and its output signal is supplied to a source terminal of a P-channel MOSFET Q1, which is an operating voltage terminal of the first CMOS inverter circuit. I do. Although not particularly limited, the second CMOS inverter circuit N1 is formed in the intersection area of FIG. 1, and is commonly used corresponding to the plurality of sub-word drivers SWD.
[0023]
In the above configuration, when the main word line MWL is at a high level such as the high voltage VPP corresponding to the selected level of the word line, the N-channel MOSFET Q2 of the first CMOS inverter circuit is turned on, and the sub-word line SWL is turned on. A low level such as the ground potential of the circuit. At this time, even if the sub-word selection signal FXB becomes a selection level such as a low level such as the VPP and the output signal of the second CMOS inverter circuit N1 is set to a selection level corresponding to the VPP, the main word line MWL is Since the P-channel MOSFET Q1 is in the OFF state due to the non-selection level, the sub-word line SWL is set to the non-selected state due to the ON state of the N-channel MOSFET Q2.
[0024]
When the main word line MWL is at a low level such as the ground potential of a circuit corresponding to the word line non-selection level, the N-channel MOSFET Q2 of the first CMOS inverter circuit is turned off and the P-channel MOSFET Q2 is turned on. become. At this time, if the sub-word selection signal FXB is at a selection level such as a low level such as VPP, the output signal of the second CMOS inverter circuit N1 is set to a selection level corresponding to VPP, and the sub-word line SWL is set to VPP. Selection level. If the sub-word selection signal FXB is a non-selection level such as a high level, the output signal of the second CMOS inverter circuit N2 goes to a low level, and at the same time, the N-channel MOSFET Q3 turns on to bring the sub-word line SWL to a low level. To a non-selection level.
[0025]
FIG. 3 is a main part circuit diagram of one embodiment of the sense amplifier section of the dynamic RAM according to the present invention. FIG. 2 exemplarily shows a sense amplifier SA1 arranged between memory mats (same as the memory block) MAT0 and MAT1 and circuits related thereto. The memory mat MAT1 is shown as a black box, and the sense amplifier SA0 provided at the end is also shown as a black box.
[0026]
Four dynamic memory cells are exemplarily shown as representatives corresponding to the sub-word lines SWL provided in the memory mat MMAT0. The dynamic memory cell includes an address selection MOSFET Qm and an information storage capacitor Cs. The gate of the address selection MOSFET Qm is connected to the sub-word line SWL, the drain of this MOSFET Qm is connected to the bit line, and the source is connected to the information storage capacitor Cs. The other electrode of the information storage capacitor Cs is shared and receives a plate voltage. The selection level of the sub-word line SWL is a high voltage VPP higher than the high level of the bit line by the threshold voltage of the address selection MOSFET Qm. For example, in the case of operating with a power supply voltage VCC of a sense amplifier to be described later, the high level given to the bit line is set to a level corresponding to the power supply voltage VCC. VPP is set to VCC + Vth.
[0027]
The pair of complementary bit lines are arranged in parallel as shown in the figure, and are appropriately crossed as needed to balance the bit line capacitance. Such complementary bit lines are connected to input / output nodes of a unit circuit of the sense amplifier by shared switch MOSFETs Q1 and Q2. The unit circuit of the sense amplifier includes N-channel MOSFETs Q5 and Q6 and P-channel MOSFETs Q7 and Q8, whose gates and drains are cross-connected to form a latch. The sources of the N-channel MOSFETs Q5 and Q6 are connected to a common source line CSN. The sources of the P-channel MOSFETs Q7 and Q8 are connected to a common source line CSP. An N-channel MOSFET and a P-channel MOSFET are provided on the common source lines CSN and CSP, respectively. The power switch MOSFET is turned on by an activation signal of the sense amplifier, and the operation of the sense amplifier is performed. , For example, VCC and VSS.
[0028]
An input / output node of the unit circuit of the sense amplifier is provided with a MOSFET Q11 for short-circuiting a complementary bit line and a precharge circuit including switch MOSFETs Q9 and Q10 for supplying a half precharge voltage HVC to the complementary bit line. The gates of these MOSFETs Q9 to Q11 are commonly supplied with a precharge signal PCB.
[0029]
The MOSFETs Q12 and Q13 form a column switch that is switch-controlled by the column selection signal YS. In this embodiment, four pairs of bit lines can be selected by one column selection signal YS. That is, a similar column switch is provided in the sense amplifier SA0 indicated by a black box. As described above, the two sense amplifiers SA0 and SA1 sandwich the memory mat MMAT0 to divide the complementary bit lines into even-numbered bit lines and odd-numbered bit lines, thereby associating the sense amplifiers SA0 and SA1 with each other. is there. Therefore, the column selection signal YS has a total of four bits corresponding to the two pairs of bit lines exemplarily shown on the sense amplifier SA1 side and the remaining two pairs of bit lines (not shown) provided on the sense amplifier SA0 side. A pair of complementary bit lines can be selected. These two pairs of complementary bit line pairs are connected to two pairs of common input / output lines I / O via the column switches.
[0030]
The sense amplifier SA1 is connected to similar odd-numbered complementary bit lines of the memory mat MMAT1 via shared switch MOSFETs Q3 and Q4. The even-numbered complementary bit lines of the memory mat MMAT1 are connected to a sense amplifier SA2 (not shown) arranged on the right side of the memory mat MMAT1 via shared switch MOSFETs corresponding to the shared switch MOSFETs Q1 and Q2. With such a repetitive pattern, the memory array is connected to a sense amplifier provided between memory mats (the memory blocks) obtained by dividing the memory array. For example, when the sub-word line SWL of the memory mat MMAT0 is selected, the right shared switch MOSFET of the sense amplifier SA0 and the left shared switch MOSFET of the sense amplifier SA1 are turned on. However, in the sense amplifier SA0 at the end, only the right shared switch MOSFET is provided. The signal SHRL is a left shared selection signal and a SHRR right shared selection signal.
[0031]
FIG. 4 is a configuration diagram for explaining an embodiment of a mask layer used for ion implantation for explaining a method of manufacturing the divided memory cell array portion and its peripheral circuit. In this embodiment, a space is provided between the memory cell array (memory mat) MMAT and the sub-word driver SWD and the sense amplifier SA which are peripheral circuits.
[0032]
When forming the P-channel MOSFET in the peripheral circuit section, a P-type impurity is ion-implanted. In order to prevent the P-type impurity from being introduced into the N-channel MOSFET, an N-channel MOSFET is formed. A mask layer as indicated by oblique lines is formed on the MOSFET side. Conversely, when an N-type impurity is ion-implanted in order to form an N-channel MOSFET, a max layer is formed on the P-channel MOSFET side for preventing the ion implantation. In this embodiment, the space L between the P-channel MOSFET and the N-channel MOSFET is provided without providing a margin in consideration of the displacement of the mask layer for separately producing the P-channel MOSFET and the N-channel MOSFET. Is set according to the minimum processing size.
[0033]
Therefore, a mask layer for forming the P-channel MOSFET may be shifted toward the gate electrode FG of the P-channel MOSFET due to a positional shift. However, on the N-channel MOSFET side, a space is provided between the memory cell array portion having a larger area and the peripheral circuit portion, and the mask layer is separated here. Therefore, when the P-type impurity is ion-implanted, the mask layer has a potential due to the ionized P-type impurity, but has a large area with the mask layer of the peripheral circuit portion where the gate portion FG is exposed. Since the mask on the memory cell array side that accumulates a large amount of electric charge is separated, gate insulation breakdown occurs in a MOSFET in which P-type impurities are implanted into the gate FG due to a shift of the mask layer in the peripheral circuit portion. This does not cause a problem.
[0034]
When ion-implanting an N-type impurity to form an N-channel MOSFET, what is masked is a small-area mask layer formed on the P-channel MOSFET in the peripheral circuit section. There is no fear that the gate insulating film of the P-channel MOSFET masked by the ions trapped in the layer is broken down.
[0035]
According to the calculation by the inventor of the present application, by applying the present invention to a dynamic RAM such as the 64 Mbit described above, even if the space provided between the memory cell array section and the peripheral circuit section is subtracted, X and The chip size can be reduced by about 90 μm in the Y direction.
[0036]
FIG. 5 is a schematic sectional view of the element structure of a dynamic RAM to which the present invention is applied. Although not particularly limited, a P-type well region PW is formed at the outermost periphery of the semiconductor chip, and a P-type region for ohmic contact formed by the same diffusion layer as the source and drain of the P-channel MOSFET is formed therein. The ground line is provided in such a P-type region, and a ground potential PVS1 of the circuit is applied from a bonding pad or the like. The address selection MOSFET constituting the memory cell MC is surrounded by an N-type well region NW which is also used as the space, and a deep N-type well region DW is formed below the N-type well region NW. A negative substrate back bias voltage VBB is applied electrically separated from the P-Sub. The boosted voltage VPP corresponding to the selected level of the word line is applied to the N-type wells NW and DW for isolation, although not particularly limited. When only the memory cells MC are formed in the separated P-type well region, if the highest voltage supplied to the source and drain of the address selection MOSFET is VCL, the applied VCL or power supply voltage VCC is applied.
[0037]
The P-channel MOSFET (P-SA) constituting the sense amplifier SA is formed in the N-type well region NW. When the operating voltage of the sense amplifier is set to the voltage VCL lower than the power supply voltage, the N-type well region NW may be configured to supply the VCL instead of the power supply voltage VCC. An N-channel MOSFET (N-SA) constituting the sense amplifier is formed in the P-type well region PW. The ground potential VSS of the circuit is applied to the P-type well region PW from the substrate P-Sub. Similarly, each P-channel MOSFET constituting the peripheral circuit Peri and the peripheral circuit IO is formed in the N-type well region NW, and the power supply voltage VCC is applied to the N-type well region. Each N-channel MOSFET constituting the peripheral circuit Peri and the peripheral circuit IO is formed in the P-type well region PW, and the ground potential VSS of the circuit is applied to the N-type well region.
[0038]
In the figure, the N-channel MOSFET and the N-channel MOSFET of the peripheral circuit Peri are formed according to a minimum processing size in accordance with a regularly arranged memory cell array. On the other hand, unlike the input / output circuit IO, the arrangement of the memory cell array is not restricted and the portion where the arrangement is free has a relatively large area allowance. The element dimensions and intervals are set with allowance in consideration.
[0039]
The operational effects obtained from the above embodiment are as follows. That is,
(1) In a method of manufacturing a semiconductor memory device, a space portion is provided at a boundary between a peripheral circuit portion and a memory cell array portion, and a first conductivity type MOSFET and a second conductivity type MOSFET constituting the peripheral circuit portion are used for ion implantation. A mask layer formed in a first conductivity type MOSFET portion used for ion implantation for forming a second conductivity type MOSFET, while being set according to a minimum processing size of a device ignoring a dimensional deviation forming a mask layer to be formed. Are formed separately in the space between the peripheral circuit section and the memory cell array section composed of the first conductivity type MOSFET, so that the gate insulating film of the first conductivity type MOSFET can be prevented from being damaged by electrostatic discharge, The effect that integration can be achieved is obtained.
[0040]
(2) By applying the present invention to a dynamic RAM of a word line division system and a bit line division system, the memory cell array is divided into a large number of parts, so that the effect of reduction in the peripheral circuit portion can be enhanced. The effect is obtained.
[0041]
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the embodiments, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Nor. For example, the configuration of a memory array or the arrangement of a plurality of memory arrays mounted on a semiconductor chip can employ various embodiments according to the storage capacity and the like. The present invention provides various types of semiconductor memory devices having a main word line and a sub word line, a memory cell array portion formed of MOSFETs of the same conductivity type, and a dynamic RAM or a static RAM of a divided word line type. Can be widely used in manufacturing methods.
[0042]
【The invention's effect】
The following is a brief description of an effect obtained by a representative one of the inventions disclosed in the present application. That is, in the method of manufacturing a semiconductor memory device, a space is provided at the boundary between the peripheral circuit portion and the memory cell array portion, and the first conductivity type MOSFET and the second conductivity type MOSFET constituting the peripheral circuit portion are used for ion implantation. The mask layer formed in the first conductivity type MOSFET portion used for ion implantation for forming the second conductivity type MOSFET is set in accordance with the minimum processing size of the element ignoring the dimensional deviation for forming the mask layer. By forming the peripheral circuit portion and the memory cell array portion composed of the first conductivity type MOSFETs separately in a space portion, the gate insulating film of the first conductivity type MOSFET is prevented from electrostatic breakdown, and high integration is achieved. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout diagram showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention.
FIG. 2 is a main block diagram for explaining a relationship between a main word line and a sense amplifier of the memory array of FIG. 1;
FIG. 3 is a main part circuit diagram showing one embodiment of a sense amplifier section of the dynamic RAM according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram for explaining an embodiment of a mask layer used for ion implantation for explaining a method of manufacturing the divided memory cell array portion and its peripheral circuit.
FIG. 5 is a sectional view of an element structure for explaining a dynamic RAM to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a configuration diagram for explaining a mask layer used for ion implantation for explaining a method of manufacturing a memory cell array portion and peripheral circuits developed prior to the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10: memory chip, 11: main row decoder area, 12: main word driver area, 13: column decoder area, 14: peripheral circuit, bonding pad area, 15: memory cell array, 16: sense amplifier area, 17: sub-word driver Area, 18 ... intersection area,
Q1 to Q13: MOSFET, CSP, CSN: common source line, YS: column selection signal, HVC: half precharge voltage, SHRL, SHRR: shared selection line, I / O: input / output line,
MMAT: memory cell array (memory mat), SWD: sub-word driver, SA: sense amplifier.
Claims (3)
上記周辺回路部とメモリセルアレイ部と境界にスペース部を設け、上記周辺回路部を構成する第1導電型MOSFETと第2導電型MOSFETとをそのイオン打ち込みに使用されるマスク層を形成する寸法ずれを無視した素子の最小加工寸法に従って設定するとともに、第2導電型MOSFETを形成するためのイオン打ち込みに使用される第1導電型MOSFET部に形成されるマスク層を上記周辺回路部とメモリセルアレイ部のスペース部で分離しつつ形成してなることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。A memory cell array section in which a plurality of memory cells each composed of a first conductivity type MOSFET are regularly arranged; and a first conductivity type MOSFET and a second conductivity type MOSFET provided around the memory cell array section. In a method of manufacturing a semiconductor memory device including a configured peripheral circuit portion,
A space portion is provided at the boundary between the peripheral circuit portion and the memory cell array portion, and the first conductive type MOSFET and the second conductive type MOSFET forming the peripheral circuit portion are dimensionally shifted to form a mask layer used for ion implantation thereof. Is set in accordance with the minimum processing size of the element ignoring the above, and a mask layer formed in the first conductivity type MOSFET portion used for ion implantation for forming the second conductivity type MOSFET is formed in the peripheral circuit portion and the memory cell array portion. A method for manufacturing a semiconductor memory device, wherein the semiconductor memory device is formed while being separated at a space portion.
メインワード線と、
上記メインワード線の延長方向に対して分割された長さとされ、かつ、上記メインワード線と交差する相補ビット線方向に対して複数配置され、複数からなる上記メモリセルが接続されてなるサブワード線と、
上記相補ビット線は、センスアンプにより複数に分割されてなり、
上記分割された相補ビット線及びサブワード線により上記1つのメモリセルアレイ部が構成され、かかるメモリセルが半導体基板上に上記分割数に対応して半導体基板上に碁盤目状に配置されるものであり、
上記周辺回路部は、上記センスアンプと上記サブワード線を選択するサブワードドライバを含むものであることを特徴とする請求項1又請求項2の半導体記憶装置の製造方法。The semiconductor memory device is
A main word line,
A sub-word line having a length divided in the direction in which the main word line extends and a plurality of the memory cells connected to a plurality of memory cells arranged in a complementary bit line direction crossing the main word line. When,
The complementary bit line is divided into a plurality by a sense amplifier,
The one memory cell array section is constituted by the divided complementary bit lines and the sub-word lines, and the memory cells are arranged on the semiconductor substrate in a grid pattern corresponding to the number of divisions. ,
3. The method according to claim 1, wherein said peripheral circuit section includes said sense amplifier and a sub-word driver for selecting said sub-word line.
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