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JPS61276357A - semiconductor equipment - Google Patents

semiconductor equipment

Info

Publication number
JPS61276357A
JPS61276357A JP60118207A JP11820785A JPS61276357A JP S61276357 A JPS61276357 A JP S61276357A JP 60118207 A JP60118207 A JP 60118207A JP 11820785 A JP11820785 A JP 11820785A JP S61276357 A JPS61276357 A JP S61276357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode wiring
transistors
wiring layer
transistor
field effect
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.)
Pending
Application number
JP60118207A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Shinoki
篠木 徹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP60118207A priority Critical patent/JPS61276357A/en
Publication of JPS61276357A publication Critical patent/JPS61276357A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the integrating rate of static RAMs, etc., by providing with resistor regions in connecting holes, and by connecting directly the upper and lower wiring layers by the resistor regions. CONSTITUTION:Transistors Q11-Q14 constitutes a flip-flop, in which the transistors Q11, Q12 serve as drivers, and the transistors Q13, Q14 serve for the puspose of switching. Through the inter-layer insulating film INS betwen the upper wiring VDD and the lower wiring, the connecting holes H11, H12 are formed in which high relative resistance material R12, R12 such as poly-Si having a small amount of O and N, or N added is buried, in order to connect the electrode wiring patterns L1A and L1B. In this way, the integrating rate can be increased, the stray capacitance owing to the load resistors R11, R12 can be minimized, and the device can be speeded up.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 コンタクトホールに抵抗領域を設け、上・下の電極配線
層を該抵抗領域で直接接続することによシ、 SRAM
等の半導体装置の集積度を向上する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] By providing a resistance region in a contact hole and directly connecting the upper and lower electrode wiring layers with the resistance region, an SRAM is produced.
Improve the degree of integration of semiconductor devices such as

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ
(以下SRAM )等に適用される半導体装置の構造に
係)、特に抵抗形成技術に関する。
The present invention relates to the structure of a semiconductor device applied to a static random access memory (hereinafter referred to as SRAM), and particularly relates to a resistor formation technique.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、 !iRAMセルとしては「レジスタ・オン・ト
ランジスタ」と称される手法が一般的に適用されている
。第4図に抵抗負荷SEAMセルの等測的回路図を弐わ
し、第5図に従来の「レジスタ、オン・トランジスタ」
によシ実現される抵抗負荷SRAMセル部分のパターン
図を表わしてφる。第4図、第5図におりて、同一部分
には同一符号で指示する。
Conventionally,! A technique called "resistor-on-transistor" is generally applied to iRAM cells. Figure 4 shows an isometric circuit diagram of a resistive loaded SEAM cell, and Figure 5 shows a conventional "resistor, on transistor" circuit diagram.
φ represents a pattern diagram of a resistive load SRAM cell portion realized by φ. In FIGS. 4 and 5, the same parts are indicated by the same reference numerals.

第5図では、抵抗負荷セルの上面側から見たパターンが
表わしてメジ、太線枠が半導体基板に形成され九%厘拡
散領域でアシ、斜線領域は半導体基板上の電極配線層、
多数の点が付された領域は第2層配線層、縦線が付され
た領域は第3層配線層である。そして、第2層配線層に
、フリップフロップを構成するトランジスタQ1.Q2
の負荷抵抗R1及びR2が形成されて−る。R1+ R
2はスルーホールHs (黒い方形枠ンで(接続ノード
Noに相当)、高位の電源2イ/i’nn(上方の第5
0層配線層)にコンタクトし、R1の他端はスイッチン
グトランジスタQs、F/FのトランジスタQ1のドレ
イン及びトランジスタQ2のゲートとの接線ノードNム
にスルーホールH1でコンタクトしておfi、R2の他
端はスイッチングトランジスタQa 、F/Fのトラン
ジスタQ2のドレイン及びトランジスタQ1のゲートの
接続ノードNBにスルーホールH2t 介L テコンタ
クトしている。
In FIG. 5, the pattern seen from the top side of the resistive load cell is shown. The thick line frame is formed on the semiconductor substrate and is marked by a 9% diffusion region, and the diagonal line area is the electrode wiring layer on the semiconductor substrate.
The region marked with many dots is the second wiring layer, and the region marked with vertical lines is the third wiring layer. In the second wiring layer, transistors Q1. Q2
Load resistors R1 and R2 are formed. R1+R
2 is a through hole Hs (black rectangular frame (corresponding to connection node No.)
The other end of R1 is in contact with the switching transistor Qs, the tangential node N of the F/F transistor Q1, and the gate of the transistor Q2 through a through hole H1. The other end is in contact with a connection node NB of the switching transistor Qa, the drain of the F/F transistor Q2, and the gate of the transistor Q1 through a through hole H2t.

なお、第4図、第5図において、WLはEIRAMのワ
ードライン、 Bit及びBitはビットライン。
In addition, in FIG. 4 and FIG. 5, WL is a word line of EIRAM, and Bit and Bit are bit lines.

VDD及びvanは高位及び低位の電源ラインを表わす
VDD and van represent high and low power supply lines.

このように従来にお9ては、半導体基板上に形成さ糺た
電界効果トランジスタの上方に、負荷抵抗Rl + R
2を配置してアル、負荷抵抗Rj + R2自身の占め
る面積が下方の電界効果トランジスタ領域よ)も小さい
場合にはセル面積縮小に有効でおった。
In this way, conventionally, a load resistor Rl + R is placed above a field effect transistor formed on a semiconductor substrate and bonded.
If the area occupied by the load resistor Rj + R2 itself is small (as compared to the lower field effect transistor region), it is effective in reducing the cell area.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、SRAMの大容量化に伴う、半導体装置製造工
程の進歩によシ、下方の°電界効果トランジスタの領域
は縮小され、負荷抵抗と同等か、小さくなってきておシ
、負荷抵抗領域の面積が問題となってきた。
However, due to advances in the semiconductor device manufacturing process associated with the increase in the capacity of SRAMs, the area of the lower field effect transistor has been reduced and has become equal to or smaller than the load resistance, and the area of the load resistance area has decreased. has become a problem.

さらに、「レジスタ・オン・トランジスタ」においては
、下方の電界効果トランジスタと上方の負荷抵抗の間に
、絶縁膜があシ、この間の浮遊容量が、 SRAMの高
速化に悪影響を与えている。
Furthermore, in the "resistor-on-transistor", there is an insulating film between the lower field effect transistor and the upper load resistor, and the stray capacitance between them has a negative effect on the speeding up of SRAM.

ta、rレジスタ・オン・トランジスタ」構造では、負
荷抵抗に関するコンタクトホールは、最低3個必要であ
シ、大容量メそりを考えた場合、コンタクトホールの数
が多i程1歩留シは低くなる。
In the "ta, r resistor-on-transistor" structure, at least three contact holes are required for the load resistance, and when considering large-capacity semiconductors, the larger the number of contact holes, the lower the yield. Become.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、SRAMの構成をみたとき、負荷抵抗の一方
は必ず電源ラインと接続されて―ること、また、電源ラ
インと電界効果トランジスタの間には絶縁膜がらシ、接
続にはコンタクトホールが必要であることに着目してな
されたもので、 llRAMの負荷抵抗領域をコンタク
トホールに直接形成する。
In the present invention, when looking at the structure of an SRAM, one of the load resistors is always connected to the power supply line, and there is an insulating film between the power supply line and the field effect transistor, and a contact hole is provided for the connection. This was done by focusing on the necessity of forming the load resistance region of the 11RAM directly in the contact hole.

〔作用〕[Effect]

上記によシ、負荷抵抗をコンタクトホールの寸法に形成
できるのでEIRAMの集積度が向上する。
According to the above, since the load resistance can be formed to the size of the contact hole, the degree of integration of the EIRAM is improved.

また負荷抵抗による浮遊容量を小さくでき、高速動作を
図ることが可能になシ、また、コンタクトの数の減少も
行なうことができる。
Furthermore, stray capacitance due to load resistance can be reduced, high-speed operation can be achieved, and the number of contacts can also be reduced.

また、コンタクトホールに形成する抵抗材料は、従来用
iられてiる多結晶シリコンよシも高比抵抗でしかも安
定な高抵抗材料を用いることができる。
Further, as the resistance material formed in the contact hole, a high resistance material that has a higher specific resistance and is more stable than the conventional polycrystalline silicon can be used.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に本発明の実施例のSRAMパターンを表わして
6〕、図は基板上方から見た平面図であシ、太線枠で示
すパターンが基板上の%散拡散層でめシ、ハツチングバ
ター7が基板上の電極配線パターンでア〕、ダブル八ッ
テング部@、■は5型拡散層とのオーミックコンタクト
を示し、縦線を付したパターンが上層配線層である。W
Lはワードラインを表わしs Bs t + B * 
1は相補ビットラインでありmVssは低位の電源ライ
ン+ 1’DDは高位の電源ラインを表わす。
Figure 1 shows an SRAM pattern according to an embodiment of the present invention [6], which is a plan view seen from above the substrate, and the pattern indicated by the thick line frame is the % diffused layer on the substrate. Butter 7 is the electrode wiring pattern on the substrate; double octagonal part @, and ■ indicate ohmic contact with the type 5 diffusion layer, and the pattern with vertical lines is the upper wiring layer. W
L represents the word line s Bs t + B *
1 is a complementary bit line, mVss is a low power supply line + 1'DD is a high power supply line.

第2図には第1図0A−A’線の断面構造を示している
。第5図には第1図のSRAMセルの等測的回路を表わ
しておシ、これは第4図の回路と実質上同一の2抵抗、
4トランジスタのスタティック・メモリ回路である。第
1図〜第3図において、同一部分には同一符号で指示し
である。
FIG. 2 shows a cross-sectional structure taken along line 0A-A' in FIG. 1. FIG. 5 shows an isometric circuit for the SRAM cell of FIG.
This is a 4-transistor static memory circuit. In FIGS. 1 to 3, the same parts are indicated by the same reference numerals.

第1図から説明すると、 Q111Q12はフリップ・
70ツブを構成するドライバトランジスタ及びQ+s+
Q1aはスイッチ/グトラ/ジスタである(第3図参照
)。上層配線のvDDラインとその下層の配線と・の層
間絶縁膜に(第2図にINSと表わす)コンタクトホー
ルH11,ff+2が設けてメル、第2図に示すよ′う
に抵抗材料が埋込まれている。この抵抗材料としては酸
素、窒素酸いは炭素等を少量(1〜5X10  asa
”  2)ドープした多結晶S(等が使用されるが、こ
れに限らず安定な高比抵抗材料で6ればこれを用いるこ
とができる。これらの抵抗材料で形成されるコンタクト
ホールの抵抗R11及びR1,によシ、それぞれ電極配
線パター7L1ムとLlBとが接続される。
To explain from Figure 1, Q111Q12 is a flip
Driver transistor and Q+s+ forming 70 tubes
Q1a is a switch/gutra/distor (see Figure 3). Contact holes H11, ff+2 (represented as INS in Figure 2) are formed in the interlayer insulating film between the vDD line of the upper layer wiring and the wiring of the lower layer, and a resistive material is embedded as shown in Figure 2. ing. As this resistance material, a small amount of oxygen, nitrogen acid, carbon, etc. (1~5X10 asa
2) Doped polycrystalline S (etc.) is used, but it is not limited to this, and any stable high specific resistance material can be used.Resistance R11 of the contact hole formed with these resistance materials and R1, the electrode wiring pattern 7L1 and LlB are connected, respectively.

以上、一実施例を示したが、抵抗が接続される上・下の
電極は、拡散層、金属等低抵抗材料でおれば良く、その
接続場所(抵抗が形成される場所ンも、両電極間にコン
タクトホールが形成出来れば、他のいずれの場所でも良
い。
Although one embodiment has been described above, the upper and lower electrodes to which the resistor is connected may be made of a low-resistance material such as a diffusion layer or metal; Any other location may be used as long as a contact hole can be formed therebetween.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のことから明らかなごとく1本発明によれは、以下
の効果が奏される。
As is clear from the above, the present invention provides the following effects.

■ 負荷抵抗形成に必要な領域は、コンタクトホールと
同等で良く、素子密度の向上を可能とする。
(2) The area required to form the load resistor may be the same as that of a contact hole, making it possible to improve device density.

■ 負荷抵抗による浮遊容量を最小限にすることがでも
、素子の高速化を図ることができる。
■ Minimizing the stray capacitance caused by load resistance can also increase the speed of the device.

■ 抵抗を形成するために配線mを確保する必要がなく
なる。コンタクトの数も最小限にできるので歩留シを向
上することができる。
■ There is no need to secure wiring m to form a resistor. Since the number of contacts can also be minimized, yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例のSRAMのパターン図。 第2図は第1図0A−A’線断面図、 第3図は第1図の等価回路図、 第4図は抵抗負荷SRAMセルの回路図、第5図は従来
の抵抗負荷SRAMセルのパターン図である。 Rt+ l R+2・・・(コンタクトホールに形成し
た)抵抗 Hn + R12・・・コンタクトホールQn〜Q14
・・・トランジスタ yss・・・低位の電源ライン VDD・・・高位の電源ライン
FIG. 1 is a pattern diagram of an SRAM according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a sectional view taken along line 0A-A' in Figure 1, Figure 3 is an equivalent circuit diagram of Figure 1, Figure 4 is a circuit diagram of a resistive load SRAM cell, and Figure 5 is a diagram of a conventional resistive load SRAM cell. It is a pattern diagram. Rt+ l R+2...Resistor Hn+R12 (formed in the contact hole)...Contact hole Qn~Q14
...Transistor yss...Low power supply line VDD...High power supply line

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板に形成された半導体素子領域と、該半導
体素子領域に接続された第1の電極配線層と、その上層
に形成された第2の電極配線層と、第1、第2の電極配
線層間の絶縁膜とを含み、該第1、第2の電極配線層間
の絶縁膜に形成されたコンタクトホール中に高比抵抗材
料が充填されており、該高比抵抗材料で第1、第2の電
極配線層間が接続されてなることを特徴とする半導体装
置。 2、前記半導体基板上に形成された半導体素子領域に、
電界効果トランジスタのソース、ドレイン領域が備えら
れ、該ソース、ドレイン領域間に前記第1の電極配線層
の一部であるゲート電極を有し、該電界効果トランジス
タはインバータを構成する駆動トランジスタであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 3、前記インバータの2つが、互いにフリップ・フロッ
プ接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第2
項記載の半導体装置。 4、前記フリップ・フロップ接続されている各々のイン
バータに、それぞれ転送用電界効果トランジスタが接続
され、記憶セルが構成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第3項記載の半導体装置。
[Claims] 1. A semiconductor element region formed on a semiconductor substrate, a first electrode wiring layer connected to the semiconductor element region, a second electrode wiring layer formed on the upper layer, and a first electrode wiring layer connected to the semiconductor element region. 1. A contact hole formed in the insulating film between the first and second electrode wiring layers is filled with a high specific resistance material, and the high specific resistance material includes an insulating film between the first and second electrode wiring layers. A semiconductor device characterized in that first and second electrode wiring layers are connected by a material. 2. In the semiconductor element region formed on the semiconductor substrate,
A field effect transistor is provided with source and drain regions, and has a gate electrode that is a part of the first electrode wiring layer between the source and drain regions, and the field effect transistor is a drive transistor constituting an inverter. A semiconductor device according to claim 1, characterized in that: 3. Claim 2, characterized in that two of the inverters are flip-flop connected to each other.
1. Semiconductor device described in Section 1. 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein a transfer field effect transistor is connected to each of the flip-flop connected inverters to constitute a memory cell.
JP60118207A 1985-05-31 1985-05-31 semiconductor equipment Pending JPS61276357A (en)

Priority Applications (1)

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JP (1) JPS61276357A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5489796A (en) * 1992-03-30 1996-02-06 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit resistor comprising amorphous silicon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5489796A (en) * 1992-03-30 1996-02-06 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit resistor comprising amorphous silicon

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