JP3325072B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JP3325072B2
JP3325072B2 JP06309693A JP6309693A JP3325072B2 JP 3325072 B2 JP3325072 B2 JP 3325072B2 JP 06309693 A JP06309693 A JP 06309693A JP 6309693 A JP6309693 A JP 6309693A JP 3325072 B2 JP3325072 B2 JP 3325072B2
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は一般的には半導体装置お
よびプロセス技術に関し、かつより特定的には、半導体
メモリに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to semiconductor devices and process technology, and more particularly, to semiconductor memories.

【0002】[0002]

【従来の技術】スタティック・ランダムアクセスメモリ
(SRAM)のような集積回路メモリ装置を製造するた
めにプレーナトランジスタがしばしば使用されている。
プレーナトランジスタはチャネル領域によって分離され
た拡散ソース電極およびドレイン電極を有する。チャネ
ル領域の上には該チャネル領域からゲート酸化膜によっ
て分離されたゲート電極が横たわっている。プレーナト
ランジスタは、数多くの集積回路メモリの用途に使用さ
れかつ有用であるが、領域または面積集約的でありかつ
トランジスタごとに多量の基板面積を消費する。さら
に、集積回路の寸法がサブミクロンの範囲に低減するに
応じて、プレーナトランジスタは種々の不都合を持つこ
とになる。より小さな形状およびより薄いゲート酸化膜
の厚さにおいては、ホットキャリア注入、リーケージ電
流、アイソレーション、短チャネル作用、およびチャネ
ル長の変動のような文献によく記載された問題がプレー
ナトランジスタにおいては主な問題となる。
2. Description of the Related Art Planar transistors are often used to manufacture integrated circuit memory devices, such as static random access memories (SRAMs).
The planar transistor has a diffusion source electrode and a drain electrode separated by a channel region. Over the channel region lies a gate electrode separated from the channel region by a gate oxide film. Although planar transistors are used and useful in many integrated circuit memory applications, they are area or area intensive and consume a large amount of substrate area per transistor. Moreover, as integrated circuit dimensions are reduced to the sub-micron range, planar transistors have various disadvantages. At smaller geometries and thinner gate oxide thicknesses, well-documented problems such as hot carrier injection, leakage current, isolation, short channel effects, and channel length variations are predominant in planar transistors. Problem.

【0003】プレーナトランジスタについての上に述べ
た不都合のいくつかを克服するため、薄膜トランジスタ
(TFT)、エレベーテッドソースおよびドレイントラ
ンジスタ、低ドープドレイン(LDD)トランジスタお
よび他の改良品が開発された。これらの改良は上に述べ
た不都合のいくつかを低減するが、該改良はいくつかの
望ましくない特性を有していた。主な望ましくない特性
は前記改善されたトランジスタは、たいていの場合、プ
レーナトランジスタと同じくらいに領域集約的であるか
あるいはプレーナトランジスタよりもさらに領域集約的
であり、あるいはTFTの場合は、プレーナトランジス
タと同様には動作せず、例えば、TFTを使用すること
により小さなメモリセル領域を得ることができるが、T
FTは高度に抵抗的であり、したがってすべての用途に
適しているわけではないという事実である。
To overcome some of the above mentioned disadvantages of planar transistors, thin film transistors (TFTs), elevated source and drain transistors, lightly doped drain (LDD) transistors and other improvements have been developed. Although these improvements reduce some of the disadvantages described above, the improvements have some undesirable properties. The main undesired characteristic is that the improved transistor is in most cases as area-intensive as the planar transistor, or even more area-intensive than the planar transistor, or, in the case of a TFT, a planar transistor. Similarly, it does not operate. For example, a small memory cell area can be obtained by using a TFT.
The fact is that FT is highly resistant and therefore not suitable for all applications.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上に述べた悪影響のい
くつかを低減しながら、同時に回路表面積を減少させか
つトランジスタの収容密度を増大するために種々の手法
が用いられてきた。サラウンディングゲート・トランジ
スタ(SGT)が開発され、該トランジスタを形成する
ためにはスペーサゲートおよびプレーナ拡散が使用され
ている。SGTはプレーナトランジスタに影響する不都
合のいくつかを低減しかつ縦方向に配置されたスーペー
サゲートにより表面積を低減した。SGTの分布形状
(トポグラフィ)の問題および幾何学的形状のため通常
達成するのが困難なソース、ゲートおよびドレイン用コ
ンタクトを生じかつサブミクロン技術を使用して一貫し
て製造するのが困難になっている。さらに、注入によっ
てソース領域、ドレイン領域、およびチャネル領域をド
ーピングすることが形状のため困難になることがありか
つ特別のプロセスを必要とする。
Various approaches have been used to reduce some of the above mentioned adverse effects while at the same time reducing circuit surface area and increasing transistor packing density. Surrounding gate transistors (SGTs) have been developed, and spacer gates and planar diffusions have been used to form the transistors. The SGT has reduced some of the disadvantages affecting the planar transistor and reduced surface area with a vertically arranged spacer gate. SGT distribution topography problems and geometries cause source, gate and drain contacts that are usually difficult to achieve and difficult to manufacture consistently using sub-micron technology. ing. In addition, the doping of the source, drain, and channel regions by implantation can be difficult due to geometry and requires special processing.

【0005】伝統的なプレーナトランジスタおよびTF
T技術は現在、64MbitのSRAMまたは256M
bitのSRAMのような、多量のメモリセルの形成を
可能にする速度では進歩していない。
[0005] Traditional planar transistors and TF
T technology is currently available in 64Mbit SRAM or 256Mbit
No progress has been made at speeds that allow the formation of large numbers of memory cells, such as bit SRAMs.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および作用】前に述べた不
都合は本発明によって克服されかつ他の利点が得られ
る。本発明はメモリ装置からなる。該メモリ装置は1つ
の面を有する基板を備えている。第1の縦形構造が前記
基板の面に少なくとも部分的に横たわるよう形成され
る。該第1の縦形構造は第2の半導体装置の下に横たわ
る第1の縦形トランジスタを有する。第2の縦形構造は
前記基板の面の上に少なくとも部分的に横たわって形成
されかつ前記第1の縦形構造に横方向に隣接して形成さ
れる。第2の縦形構造は第2の半導体装置の下に横たわ
る第2の縦形トランジスタを有する。電気的相互接続が
前記第1および第2の縦形トランジスタおよび前記第1
および第2の半導体装置に結合されて前記メモリ装置を
形成する。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned disadvantages are overcome by the present invention and other advantages are obtained. The invention comprises a memory device. The memory device includes a substrate having one surface. A first vertical structure is formed to at least partially lie on a surface of the substrate. The first vertical structure has a first vertical transistor underlying a second semiconductor device. A second vertical structure is formed at least partially overlying a surface of the substrate and is formed laterally adjacent to the first vertical structure. The second vertical structure has a second vertical transistor underlying the second semiconductor device. An electrical interconnect is provided between the first and second vertical transistors and the first and second vertical transistors.
And a second semiconductor device to form the memory device.

【0007】本発明は添付の図面と共に以下の詳細な説
明を参照することによりさらに明瞭に理解できるであろ
う。
[0007] The invention will be more clearly understood from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【実施例】図1には、トランジスタ10の形成に適した
構造が示されている。トランジスタ10はベース層を有
し、該ベース層は1つの面を有しかつ第1の導電形を有
する基板12である。トランジスタ10が第2のトラン
ジスタ(図示せず)の上に横たわって形成される第1の
トランジスタを表す場合には、該第1のトランジスタの
ためのベース層は下に横たわる第2のトランジスタの導
電性頭部層または頭部電極である。基板12はシリコ
ン、ガリウムひ素、シリコンオンサファイア、エピタキ
シャル形成、ゲルマニウム、ゲルマニウムシリコン、多
結晶シリコン、ダイアモンド、シリコンオンインシュレ
ータ(SOI)、および/または同様の基板材料から作
成することができる。好ましくは、基板12はシリコン
から形成される。拡散14が基板12内に形成される。
拡散14を形成するためには種々の方法を用いることが
できる。これらの方法は以下に説明する。第1の誘電層
16は基板12の上に横たわって形成されかつ始めは拡
散14の上に横たわっている。制御電極導電層18が誘
電体層16の上に形成される。好ましい形態では、導電
層18は多結晶シリコンであるが、導電層18は金属、
サリサイドまたはシリサイド、ゲルマニウムシリコン、
ポリサイド、その他でもよい。第2の誘電体層20は導
電層18の上に横たわって形成される。
FIG. 1 shows a structure suitable for forming a transistor 10. FIG. Transistor 10 has a base layer, which is a substrate 12 having one surface and having a first conductivity type. If the transistor 10 represents a first transistor formed overlying a second transistor (not shown), the base layer for the first transistor may be conductive of the underlying second transistor. Head layer or head electrode. Substrate 12 can be made from silicon, gallium arsenide, silicon on sapphire, epitaxially formed, germanium, germanium silicon, polycrystalline silicon, diamond, silicon on insulator (SOI), and / or similar substrate materials. Preferably, substrate 12 is formed from silicon. Diffusion 14 is formed in substrate 12.
Various methods can be used to form the diffusion 14. These methods are described below. A first dielectric layer 16 is formed overlying the substrate 12 and initially overlying the diffusion 14. A control electrode conductive layer 18 is formed on the dielectric layer 16. In a preferred form, conductive layer 18 is polycrystalline silicon, but conductive layer 18 is a metal,
Salicide or silicide, germanium silicon,
Polycide or others may be used. Second dielectric layer 20 is formed overlying conductive layer 18.

【0009】誘電体層16および20、およびここに述
べるすべての他の誘電体はそれらが行う機能に基づき物
理的かつ化学的構成において変化し得る。ここに述べる
誘電体層はウェットまたはドライ二酸化シリコン(Si
)、窒化物、窒化シリコン、テトラエチルオルソシ
リケート(TEOS)をベースとした酸化物、ボロフォ
スフェートシリケートガラス(BPSG)、フォスフェ
ートシリケートガラス(PSG)、ボロシリケートガラ
ス(BSG)、酸化物−窒化物−酸化物(ONO)、5
酸化タンタル、プラズマ増強窒化シリコン(P−S
)、酸化チタン、および/または同様のものとするこ
とができる。特定の誘電体は特定の誘電体が好ましいか
あるいは必要とされる場合に注記する。
[0009] The dielectric layers 16 and 20, and all other dielectrics described herein, can vary in physical and chemical composition based on the function they perform. The dielectric layer described herein may be wet or dry silicon dioxide (Si).
O 2 ), nitride, silicon nitride, oxide based on tetraethylorthosilicate (TEOS), borophosphate silicate glass (BPSG), phosphate silicate glass (PSG), borosilicate glass (BSG), oxide Nitride-oxide (ONO), 5
Tantalum oxide, plasma enhanced silicon nitride (P-S i N
x ), titanium oxide, and / or the like. Certain dielectrics are noted when a particular dielectric is preferred or required.

【0010】図1において、フォトレジストのマスキン
グ層(図示せず)が誘電体層20の上に被着される。該
マスキング層(図示せず)は伝統的な方法でパターニン
グされかつエッチングされて誘電体層20の一部を露出
するマスク開口を形成する。誘電体層20の一部は導電
層18へと選択的にエッチングされ誘電体層20に開口
を形成する。導電層18の一部は誘電体層16へと選択
的にエッチングされ導電層18へのエッチングにより開
口を深める。誘電体層16の一部は基板12へと選択的
にエッチングされ誘電体層16へとエッチングすること
によって開口をさらに深める。誘電体層16のエッチン
グは拡散14を露出する。誘電体層16および20そし
て制御電極導電層18のエッチングによりマスク開口へ
とセルフアラインされる開口を生ずる。該開口はいくつ
かの場合に「デバイス開口(device openi
ng)」と称される。他の形態では、該デバイス開口を
形成するのに非選択的エッチング処理を使用できる。
Referring to FIG. 1, a masking layer of photoresist (not shown) is deposited over dielectric layer 20. The masking layer (not shown) is patterned and etched in a conventional manner to form a mask opening exposing a portion of the dielectric layer 20. A portion of the dielectric layer 20 is selectively etched into the conductive layer 18 to form an opening in the dielectric layer 20. A part of the conductive layer 18 is selectively etched into the dielectric layer 16 and the opening is deepened by etching into the conductive layer 18. A portion of the dielectric layer 16 is selectively etched into the substrate 12 to further deepen the opening by etching into the dielectric layer 16. Etching of dielectric layer 16 exposes diffusion 14. Etching of dielectric layers 16 and 20 and control electrode conductive layer 18 results in openings that are self-aligned to the mask openings. The opening may in some cases be referred to as a "device opening".
ng) ". In another form, a non-selective etching process can be used to form the device openings.

【0011】図1において、拡散14は少なくとも2つ
の方法の内の1つによって形成される。1つの形態で
は、拡散14はフォトレジストマスク、酸化物マスク、
窒化物マスクその他の内の1つを使用することによって
選択的に基板内に注入または拡散することができる。同
様にして、拡散14は酸化物または同様の材料を介して
注入し浅い、ドーパントが分散した接合を保証すること
ができる。この注入または拡散は導電層18の形成の前
に行われる。第2の方法においては、拡散14はデバイ
ス開口の形成の後に注入または拡散することができる。
第2の方法は、注入を使用した場合、得られる拡散14
が前記デバイス開口またはマスク開口にセルフアライン
されるという事実のため好ましいものである。拡散14
はN形またはP形のいずれでもよくかつ複数のドーパン
ト原子(例えば、リンおよびひ素)を含んでいてもよ
い。該デバイス開口は任意の形状または大きさでよいが
好ましくは最小リソグラフサイズの円形のコンタクトま
たは四角形のコンタクトとされる(0.5ミクロン以下
のオーダ)。
In FIG. 1, the diffusion 14 is formed by one of at least two methods. In one form, diffusion 14 comprises a photoresist mask, an oxide mask,
It can be selectively implanted or diffused into the substrate by using one of a nitride mask or the like. Similarly, diffusion 14 can be implanted through an oxide or similar material to ensure a shallow, dopant-dispersed junction. This implantation or diffusion is performed before the formation of the conductive layer 18. In a second method, the diffusion 14 can be implanted or diffused after forming the device opening.
The second approach is to use the resulting diffusion 14
Are preferred due to the fact that they are self-aligned to the device or mask openings. Spread 14
May be either N-type or P-type and may include a plurality of dopant atoms (eg, phosphorus and arsenic). The device openings can be of any shape or size, but are preferably circular or square contacts of the smallest lithographic size (on the order of 0.5 microns or less).

【0012】図2は、側壁誘電体層22の形成ステップ
を示す。側壁誘電体層22は前記開口の形成から生ずる
導電層18の側壁上に形成される。該誘電体はゲート酸
化膜として機能するという事実により、誘電体層22は
たいていの場合成長されたS層である。誘電体層
22の成長は薄い誘電体層24が拡散14の露出面上に
成長する結果となる。
FIG. 2 shows the step of forming the sidewall dielectric layer 22. Sidewall dielectric layer 22 is formed on the sidewalls of conductive layer 18 resulting from the formation of the opening. Dielectric by the fact that functions as a gate oxide film, a S i O 2 layer dielectric layer 22, which is most cases growth. Growth of dielectric layer 22 results in thin dielectric layer 24 growing on the exposed surface of diffusion 14.

【0013】誘電体層24の形成は望ましくない副作用
である。従って、図3は誘電体層24の一部のための誘
電体除去ステップを示す。円筒誘電体スペーサ26また
は同様の形成物が誘電体層24および隣接する誘電体層
22をおおって形成される。好ましくは、スペーサ26
は窒化物またはSiOに選択的にエッチングできる酸
化物であり、形状的に円筒形であり、かつ前記デバイス
開口の側壁内にかつ該側壁に隣接して形成される。スペ
ーサ26はデバイス開口内の内部開口を形成する。スペ
ーサ26は誘電体層22を後の酸化物エッチングから保
護するために使用される。次に、酸化物エッチングがス
ペーサ26および基板12に対し選択的に行われる。該
酸化物エッチングは前記円筒形の誘電体スペーサ26内
にある誘電体層24の部分を除去する。前記スペーサの
下にありかつ前記開口の周辺を囲む誘電体層24の部分
はエッチングされないで残る。スペーサ26は次に伝統
的な窒化物または除去可能なスペーサ技術によって除去
される。
The formation of dielectric layer 24 is an undesirable side effect. Accordingly, FIG. 3 illustrates a dielectric removal step for a portion of the dielectric layer 24. A cylindrical dielectric spacer 26 or similar formation is formed over dielectric layer 24 and adjacent dielectric layer 22. Preferably, spacer 26
Is an oxide that can be selectively etched into nitride or SiO 2 , is cylindrical in shape, and is formed in and adjacent to the sidewall of the device opening. Spacer 26 forms an internal opening within the device opening. Spacers 26 are used to protect dielectric layer 22 from subsequent oxide etching. Next, an oxide etch is performed selectively on the spacer 26 and the substrate 12. The oxide etch removes portions of the dielectric layer 24 within the cylindrical dielectric spacer 26. The portion of the dielectric layer 24 below the spacer and surrounding the periphery of the opening remains unetched. Spacer 26 is then removed by traditional nitride or removable spacer technology.

【0014】図4において、それぞれドレインおよびソ
ースとも称される、第1および第2の電流電極およびチ
ャネル領域が形成される。好ましい形態では、成長され
た導電領域が使用されて前記第1および第2の電流電極
およびチャネル領域を形成する。好ましくは、成長され
た導電領域は材料のベース層のエピタキシャル成長によ
って形成される。
In FIG. 4, first and second current electrodes, also referred to as drain and source, respectively, and a channel region are formed. In a preferred form, grown conductive regions are used to form said first and second current electrodes and channel regions. Preferably, the grown conductive region is formed by epitaxial growth of a base layer of the material.

【0015】トランジスタ10はエピタキシャル成長に
適した1つの機器内に置かれる。トランジスタ10を加
熱することによりかつ拡散14または基板12の露出部
分をジクロロシラン(dichlorosilane)
または同様のシリコン源ガスのような化合物にさらすこ
とにより成長が開始される。
Transistor 10 is placed in one piece of equipment suitable for epitaxial growth. Heating transistor 10 and exposing diffusion 14 or exposed portions of substrate 12 to dichlorosilane
Alternatively, growth is initiated by exposure to a compound such as a silicon source gas.

【0016】始めに、第1の電流電極またはドレイン電
極28がデバイス開口に形成される。電極28は前記第
1の導電形と反対の第2の導電形で形成される。ドレイ
ン電極28を第2の導電形のドーパント原子でドーピン
グするために、イオン注入も可能であるがインサイチュ
ドーピング(in−situ doping)が好まし
い。インサイチュドーピングはドレイン電極28が成長
の間にドーパントガス源によってドーピングされること
を意味する。もし第2の導電形がP形であれば、ボロン
含有ガスまたは同様のドーパントガスがドレイン電極2
8をドーピングするために使用される。もし第2の導電
形がN形であれば、燐含有、ひ素含有、あるいは同様の
ドーパントガスが電極28をドーピングするために使用
される。ドレイン電極28は、インサイチュドーピング
により、前記第1の誘電体層16に隣接して該ドレイン
電極28が図4に示されるように側壁誘電体層22の底
部に隣接するかあるいはほぼ隣接するまで成長される。
低ドープドレイン(LDD)領域またはグレーデッド・
ドーピングプロフィールをインサイチュードーピングの
濃度を変えることにより形成できる。
First, a first current or drain electrode 28 is formed in the device opening. The electrode 28 is formed of a second conductivity type opposite to the first conductivity type. In order to dope the drain electrode 28 with dopant atoms of the second conductivity type, ion implantation is possible, but in-situ doping is preferred. In situ doping means that the drain electrode 28 is doped by a dopant gas source during growth. If the second conductivity type is P-type, a boron-containing gas or similar dopant gas will
8 used to dope. If the second conductivity type is N-type, a phosphorus-containing, arsenic-containing, or similar dopant gas is used to dope electrode 28. The drain electrode 28 is grown by in-situ doping until the drain electrode 28 is adjacent or nearly adjacent to the bottom of the sidewall dielectric layer 22 as shown in FIG. Is done.
Lightly doped drain (LDD) region or graded drain
The doping profile can be formed by changing the concentration of in-situ doping.

【0017】エピタキシャル成長は同様にして成長しチ
ャネル領域30を形成する。チャネル領域30は、好ま
しくはここに説明するインサイチュドーピングにより、
第1の導電形で形成される。誘電層22はゲート酸化膜
でありかつ導電層18はゲートとして作用するという事
実により、チャネル領域30におけるドーピングはしき
い値電圧を調整するために使用できる。該チャネル領域
は、インサイチュドーピングにより、前記電極が図4に
示されるように側壁電極22の頭部に隣接するかあるい
はほぼ隣接するまで成長される。
Epitaxial growth is performed in the same manner to form a channel region 30. Channel region 30 is preferably formed by in-situ doping as described herein.
It is formed of the first conductivity type. Due to the fact that the dielectric layer 22 is a gate oxide and the conductive layer 18 acts as a gate, doping in the channel region 30 can be used to adjust the threshold voltage. The channel region is grown by in-situ doping until the electrode is adjacent or nearly adjacent to the top of the sidewall electrode 22, as shown in FIG.

【0018】エピタキシャル成長は同様にして継続し第
2の導電形の、ソース電極とも称される、第2の電流電
極を形成する。第2の電流電極は2つのサブ領域を有す
る。これら2つのサブ領域は低ドープ(lightly
doped)電極32および高ドープ(heavil
y doped)電極34である。電極32および34
は成長の間にインサイチュドーピングの濃度を変更する
ことにより形成される。始めに、第2の導電形のドーピ
ングガスは所定の濃度にされる。所定時間の後、かつ従
って所定のエピタキシャル成長厚さになった後、低ドー
プ電極32が形成され、かつドーパント濃度が第2の所
定のレベルに増大される。第2の所定のレベルを維持す
る間に、エピタキシャル成長が続けられて高ドープ電極
34を形成する。
Epitaxial growth continues in a similar manner to form a second current electrode, also referred to as a source electrode, of a second conductivity type. The second current electrode has two sub-regions. These two sub-regions are lightly doped.
doped electrode 32 and heavily doped
y doped) electrode 34. Electrodes 32 and 34
Is formed by changing the concentration of in-situ doping during growth. First, the doping gas of the second conductivity type is set to a predetermined concentration. After a predetermined time, and thus a predetermined epitaxial growth thickness, a lightly doped electrode 32 is formed and the dopant concentration is increased to a second predetermined level. While maintaining the second predetermined level, epitaxial growth is continued to form heavily doped electrode.

【0019】図4に示されるようにハーフ低ドープドレ
イン(LDD)構造を備えたトランジスタを持つことは
都合がよい。一般に、LDD領域は直列抵抗の増大を生
ずる。もしLDD領域が、該LDD領域が最も必要とさ
れる、ソース電極においてのみ形成できれば、LDD構
成の利点は直列抵抗を低減しながら維持することができ
る。ソースおよびドレイン領域は図4の構造においては
相互交換可能であることに注目すべきである。もしソー
スとドレインとの機能が切り替えられれば(すなわち、
ソースがチャネル領域30の下に横たわって形成されか
つドレインがチャネル領域30の上に横たわって形成さ
れれば)、LDD構造はより下側の電極に対して形成で
きる。また、LDD領域をソースおよびドレインの双方
に対して形成することによりフルLDDトランジスタを
形成できることも明らかである。LDD領域は任意選択
的なものでありかつソースおよびドレイン領域の双方に
対するドーピングは一定とすることが可能なことに注目
することが重要である。
It is convenient to have a transistor with a half lightly doped drain (LDD) structure as shown in FIG. Generally, the LDD region causes an increase in series resistance. If an LDD region can be formed only at the source electrode where it is most needed, the advantages of the LDD configuration can be maintained while reducing series resistance. It should be noted that the source and drain regions are interchangeable in the structure of FIG. If the function of source and drain is switched (ie,
If the source is formed below the channel region 30 and the drain is formed above the channel region 30), an LDD structure can be formed for the lower electrode. It is also clear that a full LDD transistor can be formed by forming the LDD region for both the source and the drain. It is important to note that the LDD regions are optional and the doping for both the source and drain regions can be constant.

【0020】また、エピタキシャル成長は清浄な面を必
要とし、従って成長を始める前に、伝統的なRCA酸化
クリーン、Ishizaka−Shirakiクリー
ン、または同等のクリーニングサイクルのような、クリ
ーニングサイクルが行われる。さらに、薄膜トランジス
タ(TFT)は上に述べたエピタキシャル手法により形
成できる。もし基板12が単結晶シリコンの代わりに多
結晶シリコンであれば、多結晶シリコンの電極領域およ
びチャネル領域はエピタキシャル的に成長される。この
成長は図4のトランジスタ10と同様の構造の縦形TF
Tを形成する。縦形TFTはメモリセルの設計において
面積を節約することに関して有用である。
Also, epitaxial growth requires a clean surface, so a cleaning cycle is performed before starting growth, such as a traditional RCA oxidation clean, Ishizaka-Shiraki clean, or equivalent cleaning cycle. Further, a thin film transistor (TFT) can be formed by the above-described epitaxial method. If the substrate 12 is polycrystalline silicon instead of monocrystalline silicon, the polycrystalline silicon electrode and channel regions are grown epitaxially. This growth is achieved by a vertical TF having the same structure as the transistor 10 of FIG.
Form T. Vertical TFTs are useful for saving area in memory cell design.

【0021】図1における開口の形成は複数のゲート電
極を有する多ゲートトランジスタを形成するために使用
できることに注目することが重要である。複数のゲート
電極または、Nを整数とし、N個のゲートは2つの方法
の内の1つによって形成される。第1の方法はゲート導
電層を形成する段階、リソグラフ的にゲート導電層をマ
スキングする段階、およびN個の物理的に分離した区別
可能なゲートを形成するためにエッチングする段階を含
む。この方法においては、デバイス開口に対するフォト
リソグラフ的なアライメントが重要でありかつ従ってこ
の方法は好まれない。好ましい方法はゲート導電層を単
一領域または層として形成しかつ単一のゲート導電層を
N個の導電ゲート領域に分離するためにデバイス開口の
形成を利用することである。この方法はすべてのゲート
が前記デバイス開口に対しセルフアラインされることを
保証する。図5は、1つの形態で、層18をN個のセル
フアラインされたゲートにエッチングするために使用さ
れるゲート導電層18およびデバイス開口21の頭部斜
視図を示し、図示された例ではNは4である。
It is important to note that the formation of the opening in FIG. 1 can be used to form a multi-gate transistor having a plurality of gate electrodes. A plurality of gate electrodes, or where N is an integer, the N gates are formed by one of two methods. A first method includes forming a gate conductive layer, lithographically masking the gate conductive layer, and etching to form N physically separate distinguishable gates. In this method, photolithographic alignment with the device aperture is important and therefore this method is not preferred. A preferred method is to form the gate conductive layer as a single region or layer and utilize the formation of device openings to separate the single gate conductive layer into N conductive gate regions. This method ensures that all gates are self-aligned to the device opening. FIG. 5 shows, in one form, a top perspective view of the gate conductive layer 18 and the device opening 21 used to etch the layer 18 into N self-aligned gates, where N Is 4.

【0022】図4において、デバイス開口の周囲に残る
誘電体層24は後のエピタキシャル成長のためのエピタ
キシャルシーディング領域(epitaxial se
eding area)を低減する。従って、図6は、
図2〜図3のステップに置き換えて使用できかつより大
きなエピタキシャルシーディング領域を達成する別の方
法を示す。前記開口を形成するために誘電体層16およ
び20および導電層18をエッチングする場合に、通常
誘電層20のエッチングとこれに続く導電層18のエッ
チング、さらにこれに続く誘電体層16のエッチングが
使用されて基板12を露出しかつトランジスタ10の種
々の特徴部をセルフアラインする。もし導電層18のエ
ッチングの間にオーバエッチまたは等方性エッチが行わ
れれば、導電層18は横方向にエッチングされかつ誘電
体層16および20によって規定される側部を有する
「洞窟(cave)」へとくぼむであろう。前記開口の
側壁から後退した導電層18により、誘電体層22′が
図6に示されるように形成できる。誘電体層22′の形
成は除去することができる拡散14の上に横たわる表面
誘電体層(図示せず)を形成する。相違点はスペーサが
もはや必要でないことである。反応性イオンエッチ(R
IE)が行われてくぼんだ誘電体層22′に影響を与え
ることなく拡散14の表面から表面誘電体層を完全に除
去することができる。
In FIG. 4, the dielectric layer 24 remaining around the device opening is an epitaxial seeding region for subsequent epitaxial growth.
eding area). Therefore, FIG.
FIG. 4 shows another method that can be used in place of the steps of FIGS. 2-3 and achieves a larger epitaxial seeding area. When the dielectric layers 16 and 20 and the conductive layer 18 are etched to form the opening, the etching of the dielectric layer 20, the subsequent etching of the conductive layer 18, and the subsequent etching of the dielectric layer 16 are usually performed. Used to expose substrate 12 and to self-align various features of transistor 10. If an overetch or isotropic etch occurs during the etching of conductive layer 18, conductive layer 18 is etched laterally and has a “cave” having sides defined by dielectric layers 16 and 20. ". With the conductive layer 18 recessed from the side wall of the opening, a dielectric layer 22 'can be formed as shown in FIG. The formation of dielectric layer 22 'forms a surface dielectric layer (not shown) overlying diffusion 14 which can be removed. The difference is that spacers are no longer needed. Reactive ion etch (R
IE) may be performed to completely remove the surface dielectric layer from the surface of the diffusion 14 without affecting the recessed dielectric layer 22 '.

【0023】もし前記誘電体層22′が前記「洞窟」の
一部が依然として残るように形成されれば、任意選択的
な誘電体スペーサ22″は図6に示されるように前記開
口に横方向に隣接しかつ前記導電層18に横方向に隣接
して形成できる。任意選択的な誘電体スペーサ22″は
好ましくはTOESをベースとした酸化物から形成され
る。該スペーサは次にRIEエッチングされて前記導電
層18に隣接する多結晶シリコン成長SiO層および
前記多結晶シリコン成長SiO層に隣接するTOES
をベースとした酸化物層を有する複合誘電体として誘電
体層22″を形成する。この複合酸化物形成は改善され
たゲート誘電体層を生成するために誘電体層22′内で
微小穴(micropores)(すなわち、欠陥)を
ミスアラインするために使用される。
If the dielectric layer 22 'is formed such that a portion of the "cave" still remains, an optional dielectric spacer 22 "may extend laterally into the opening as shown in FIG. And the dielectric layer 22 "is preferably formed from a TOES-based oxide. The spacers are then RIE etched to form a polysilicon grown SiO 2 layer adjacent to the conductive layer 18 and a TOES adjacent to the polysilicon grown SiO 2 layer.
The dielectric layer 22 "is formed as a composite dielectric having an oxide layer based on the composite oxide layer. This composite oxide formation provides micro-holes in the dielectric layer 22 'to create an improved gate dielectric layer. Used to misalign micropores (ie, defects).

【0024】さらに、RIEエッチングの間、プラズマ
損傷(plasma damage)によって誘電体層
22′が生じ得る。誘電体層22′はゲート酸化膜とし
て機能するという事実のため、誘電体層22′は優れた
品質のものでなければならない。従って、RIEエッチ
ングの間のプラズマ損傷を避けまたは低減するために、
誘電体層22′は通常N,NO,NHあるいは等
価物によって窒化される。窒化酸化物材料は他の酸化物
材料よりもプラズマ損傷に抵抗する。窒化酸化物は都合
のよいものであるがトランジスタ10にとっては任意選
択的なものである。
In addition, during the RIE etch, a plasma damage can result in the dielectric layer 22 '. Due to the fact that the dielectric layer 22 'functions as a gate oxide, the dielectric layer 22' must be of good quality. Therefore, to avoid or reduce plasma damage during the RIE etch,
The dielectric layer 22 'is nitrided by conventional N 2, N 2 O, NH 3 or equivalent. Nitride oxide materials are more resistant to plasma damage than other oxide materials. Nitride oxide is convenient but optional for transistor 10.

【0025】NチャネルおよびPチャネルトランジスタ
の双方が形成できる。もし第1の導電形がN形でありか
つ第2の導電形がP形であれば、Pチャネル縦形トラン
ジスタが形成される。もし第1の導電形がP形でありか
つ第2の導電形がN形であれば、Nチャネル縦形トラン
ジスタが形成される。
Both N-channel and P-channel transistors can be formed. If the first conductivity type is N-type and the second conductivity type is P-type, a P-channel vertical transistor is formed. If the first conductivity type is P-type and the second conductivity type is N-type, an N-channel vertical transistor is formed.

【0026】たいていの場合、図1のトランジスタ10
はチャネル領域30を完全に囲む導電層18を持つであ
ろう。完全に囲む導電層18は最大の電流伝達能力、よ
り首尾一貫したアスペクト比(トランジスタの幅/トラ
ンジスタの長さの比)、および信頼性あるフォトリソグ
ラフ的なアライメントを可能にする。他の場合には、大
きなパッキング密度がチャネル領域30を導電層18に
よって部分的に囲むことにより達成できる。この大きな
パッキング密度は大部分の多結晶シリコンおよび金属の
設計ルールのための導体間のスペースの要求を避けるこ
とにより達成される。
In most cases, the transistor 10 of FIG.
Will have the conductive layer 18 completely surrounding the channel region 30. Fully encircling conductive layer 18 allows for maximum current carrying capability, more consistent aspect ratio (transistor width / transistor length ratio), and reliable photolithographic alignment. In other cases, high packing density can be achieved by partially surrounding channel region 30 with conductive layer 18. This high packing density is achieved by avoiding space requirements between conductors for most polysilicon and metal design rules.

【0027】トランジスタ10は縦方向に積層された縦
形トランジスタを形成するために使用できる。これらの
縦方向に積層された縦形トランジスタは次に超小型のス
タティックランダムアクセスメモリ(SRAM)セルを
形成するために使用できる。超小型SRAMセルを製造
するために使用されるすべてのトランジスタは側壁誘電
体形成、LDD領域、ドーピングプロフィール、拡散、
酸化物その他に関しトランジスタ10について上に述べ
たすべての柔軟性を持つことができる。他の縦形トラン
ジスタも存在しかつここに提案された実施例において使
用できる。
Transistor 10 can be used to form vertically stacked vertical transistors. These vertically stacked vertical transistors can then be used to form very small static random access memory (SRAM) cells. All transistors used to fabricate micro SRAM cells have sidewall dielectric formation, LDD regions, doping profiles, diffusion,
It can have all the flexibility described above for transistor 10 with respect to oxides and the like. Other vertical transistors exist and can be used in the embodiments proposed herein.

【0028】トランジスタ10は他のトランジスタ10
の頭部上に縦方向に積層し約1平方ミクロンの表面積を
有するメモリセルを実現することができる。例えば、
0.25ミクロンのリソグラフ特徴サイズあるいは線幅
(feature size)が使用されかつ線間の最
小間隔要求が0.25ミクロンのオーダであれば、1平
方ミクロンのセルが実現できる。もし0.4ミクロンの
線幅が使用されかつ線間の最小間隔要求が0.4ミクロ
ンのオーダであれば、おおざっぱにいって2.5平方ミ
クロンのセルが実現できる。コンタクト開口またはデバ
イス開口は通常サブミクロンのサイズである。もし0.
5ミクロンの線幅が使用されかつ線間の最小間隔要求が
0.5ミクロンのオーダであれば、おおざっぱに4平方
ミクロンのセルが実現できる。図7〜図14において
は、複数のM個の縦形トランジスタ、ここではMは2に
等しい整数、が互いに積層されている。各々の積層され
たトランジスタは独立にNチャネルまたはPチャネルの
装置とすることができる。Pチャネルはトランジスタが
P形にドーピングされたソースおよびドレイン領域を有
することを意味する。NチャネルはトランジスタがN形
にドーピングされたソースおよびドレイン領域を有する
ことを意味する。各々の積層されたトランジスタは1か
らN個の導電性ゲートを持ち、NはM個の積層されたト
ランジスタの各々の間で異なる値とすることができる。
The transistor 10 is different from the other transistors 10
A memory cell having a surface area of about 1 micron stacked vertically on the head of the memory cell can be realized. For example,
If a lithographic feature size or feature size of 0.25 microns is used and the minimum spacing between lines is on the order of 0.25 microns, a 1 micron square cell can be realized. If a line width of 0.4 microns is used and the minimum spacing between lines is on the order of 0.4 microns, a roughly 2.5 square micron cell can be achieved. Contact or device openings are typically sub-micron in size. If 0.
If a line width of 5 microns is used and the minimum spacing between lines is on the order of 0.5 microns, a roughly 4 square micron cell can be achieved. 7 to 14, a plurality of M vertical transistors, where M is an integer equal to 2, are stacked on each other. Each stacked transistor can independently be an N-channel or P-channel device. P-channel means that the transistor has p-type doped source and drain regions. N-channel means that the transistor has N-type doped source and drain regions. Each stacked transistor has 1 to N conductive gates, where N can be different between each of the M stacked transistors.

【0029】M個のトランジスタの積層において、底部
のトランジスタの第2の電流電極、または頭部電極、は
上に横たわるトランジスタの第1の電流電極、または底
部電極、に接続される。この接続機構により、P形領域
はいくつかの場合N形領域と接触することになりかつP
N接合を生成する。PN接合の間でダイオード電圧降下
を避けるためサリサイド(salicide)、金属、
シリサイド(silicide)、その他の材料が使用
されて該PN接合を電気的に短絡する。
In the stack of M transistors, the second current electrode, or top electrode, of the bottom transistor is connected to the first current electrode, or bottom electrode, of the overlying transistor. With this connection mechanism, the P-type region will in some cases come into contact with the N-type region and
Create an N-junction. Salicide, metal, to avoid diode voltage drop across the PN junction
Silicide or other material is used to electrically short the PN junction.

【0030】図7〜図14において、図1〜図5の要素
と同様の要素は簡明化のために同じ番号が付されてお
り、かつ従って詳細には説明しない。図1〜図5の各要
素と同様の図7〜図14の各要素は図1〜図5について
ここに述べるすべての変更および修正が可能であるべき
である。図7は実質的に図1〜図2と等価でありかつ誘
電体層16,20および27の形成、導電層18,19
および25の形成、基板12を露出するデバイス開口の
形成、側壁誘電体22および誘電体層24の形成、およ
び拡散14の形成を示している。
In FIGS. 7-14, elements similar to those of FIGS. 1-5 are numbered the same for simplicity and will not be described in detail. Elements of FIGS. 7-14 that are similar to elements of FIGS. 1-5 should be capable of all of the changes and modifications described herein with respect to FIGS. FIG. 7 is substantially equivalent to FIGS. 1 and 2 and the formation of the dielectric layers 16, 20 and 27, the conductive layers 18, 19
2 and 25, the formation of a device opening exposing the substrate 12, the formation of the sidewall dielectric 22 and the dielectric layer 24, and the formation of the diffusion 14.

【0031】図1〜図5と異なる図7の層および領域に
ついて説明することが重要である。導電層18および1
9は図5に示されたものと同様にして単一導電層から形
成される。導電層25は誘電体層20の上に横たわるよ
うに形成されかつ出力導体として機能する。さらに、誘
電体層27は導電層25の上に横たわるように形成され
る。導電層18および19はそれぞれ第1の導電ゲート
電極および第2の導電ゲート電極を形成する。従って、
デバイス開口内にかつ前記導電層18および19に隣接
して形成されるトランジスタはダブルゲートのものとな
る。導電層18および19は図7においては集合的に単
一ゲートとして形成できることに注目することが重要で
ある。
It is important to describe the layers and regions of FIG. 7 that are different from FIGS. Conductive layers 18 and 1
9 is formed from a single conductive layer in a manner similar to that shown in FIG. Conductive layer 25 is formed overlying dielectric layer 20 and functions as an output conductor. Further, dielectric layer 27 is formed so as to overlie conductive layer 25. Conductive layers 18 and 19 form a first conductive gate electrode and a second conductive gate electrode, respectively. Therefore,
The transistor formed in the device opening and adjacent to the conductive layers 18 and 19 is of a double gate type. It is important to note that conductive layers 18 and 19 can be formed collectively as a single gate in FIG.

【0032】図8において、前に述べた、保護のために
スペーサ26を利用する側壁誘電体方法が示されてい
る。図6において本明細書に提案されたくぼみ側壁手法
は図8のスペーサ方法に対し実行可能な置き換え例であ
りかつ逆も同様である。図8においては誘電体層25の
一部が除去されている。
Referring to FIG. 8, the previously described sidewall dielectric method utilizing spacers 26 for protection is illustrated. The recessed sidewall approach proposed herein in FIG. 6 is a viable replacement for the spacer approach of FIG. 8 and vice versa. In FIG. 8, a part of the dielectric layer 25 has been removed.

【0033】図9において、導電領域がほぼ図4と同じ
チャネル領域および電極領域を有しデバイス開口内に形
成されている。図9においては、ハーフLDD構造が示
されている。エピタキシャル成長によって電極およびチ
ャネル領域を形成する方法が図4に関連して詳細に説明
される。前に述べたように、電極およびチャネル領域を
形成する導電領域は任意選択的にフルLDD構造、ある
いはLDD領域を持たない構造で形成できる。導電領域
および導電層18および19は第1のトランジスタを形
成する。
In FIG. 9, the conductive region has the same channel region and electrode region as in FIG. 4, and is formed in the device opening. FIG. 9 shows a half LDD structure. The method of forming electrodes and channel regions by epitaxial growth is described in detail with reference to FIG. As previously mentioned, the conductive regions forming the electrodes and the channel region can optionally be formed with a full LDD structure or a structure without an LDD region. The conductive regions and layers 18 and 19 form a first transistor.

【0034】図10において、誘電体層27の一部が除
去されて導電層25の一部を露出する。短時間のエピタ
キシャル成長工程または被着およびエッチング手順が使
用されて導電層25と高ドープ電極34との間に電気的
コンタクトを形成する。好ましくは、短時間の(bri
ef)エピタキシャル成長工程はエピタキシャルリンク
層36を介して導電層25を高ドープ領域34にリンク
する。層36と同様のリンク層を形成するために側壁コ
ンタクト、他の形式のエピタキシャル成長、被着および
エッチング手順、その他を使用することができる。
In FIG. 10, a part of the dielectric layer 27 is removed to expose a part of the conductive layer 25. A short epitaxial growth step or deposition and etching procedure is used to form an electrical contact between conductive layer 25 and heavily doped electrode. Preferably, a short (bri
ef) The epitaxial growth step links the conductive layer 25 to the highly doped region 34 via the epitaxial link layer 36. Sidewall contacts, other forms of epitaxial growth, deposition and etching procedures, etc. can be used to form a link layer similar to layer 36.

【0035】図11において、誘電体層38および42
そして導電層40が形成されて第2のトランジスタの形
成を可能にする。第2のトランジスタは導電層18およ
び19によってゲーティングされる第1のトランジスタ
の上に横たわる。第2のトランジスタはベース層として
高ドープ電極34を使用する。ベース層は上に横たわる
第2のトランジスタの形成のためのエピタキシャル品質
の材料を提供する。誘電体層38および42そして導電
層40は図1において説明されたのと同様にして形成さ
れる。
Referring to FIG. 11, dielectric layers 38 and 42
Then, a conductive layer 40 is formed to enable the formation of the second transistor. The second transistor overlies the first transistor, which is gated by conductive layers 18 and 19. The second transistor uses a highly doped electrode 34 as a base layer. The base layer provides an epitaxial quality material for the formation of the overlying second transistor. Dielectric layers 38 and 42 and conductive layer 40 are formed in a manner similar to that described in FIG.

【0036】図12において、第2のデバイス開口、ま
たは第2の開口が誘電層38および42そして導電層4
0によって形成される。側壁誘電体44が図1〜図2に
関して説明したのと同様にして形成される。第2のトラ
ンジスタは導体40により単一ゲートのものとなる。導
体40は第2の開口の周囲を完全に囲むか、あるいは第
2の開口の周囲を部分的に囲む。誘電体層46は、図7
の誘電体層24と同様に、側壁誘電体層44の形成の間
に高ドープ電極34の上に横たわって形成される。
In FIG. 12, a second device opening, or second opening, is formed by dielectric layers 38 and 42 and conductive layer 4
0. Sidewall dielectric 44 is formed in a manner similar to that described with respect to FIGS. The second transistor is single gated by conductor 40. The conductor 40 completely surrounds the periphery of the second opening, or partially surrounds the periphery of the second opening. The dielectric layer 46 is shown in FIG.
Is formed overlying the highly doped electrode 34 during formation of the sidewall dielectric layer 44.

【0037】図13は、図8と同様の側壁スペーサおよ
び誘電体除去工程を示す。スペーサの下にない誘電体層
46は除去される。図14において、第2の導電領域が
形成され、該第2の導電領域は第1の電流電極50、チ
ャネル領域52および低ドープドレイン領域54および
高ドープドレイン領域56と称されるサブ領域を有する
第2の電流電極を有する。
FIG. 13 shows a side wall spacer and dielectric removing step similar to FIG. The dielectric layer 46 not under the spacer is removed. In FIG. 14, a second conductive region is formed, which has a first current electrode 50, a channel region 52 and sub-regions referred to as a lightly doped drain region 54 and a highly doped drain region 56. A second current electrode.

【0038】図14に示される構造と同様の複数の構造
を以下に教示するように接続して超小型のSRAMセル
を形成できる。
A plurality of structures similar to the structure shown in FIG. 14 can be connected as taught below to form a micro SRAM cell.

【0039】図15〜図20は本発明に係わる縦方向に
集積された縦形トランジスタ構造を形成するための他の
方法を示す。図7〜図14は一度に1つのトランジスタ
がかつセルフアライメントなしで積層されたトランジス
タが形成される技術を示す。図15〜図20は複数のト
ランジスタがスタックで形成され、該トランジスタが互
いにセルフアラインされる方法を示す。ここで説明する
縦形CMOS論理ゲートは前記セルフアライン方法また
は非セルフアライン方法のいずれをも使用できる。ここ
で説明する縦形SRAMセルはセルフアライン方法ある
いは非セルフアライン方法のいずれを使用することもで
きる。
FIGS. 15-20 illustrate another method for forming a vertically integrated vertical transistor structure according to the present invention. 7 to 14 show a technique in which stacked transistors are formed one transistor at a time and without self-alignment. 15 to 20 show a method in which a plurality of transistors are formed in a stack and the transistors are self-aligned with each other. The vertical CMOS logic gate described herein can use either the self-aligned method or the non-self-aligned method. The vertical SRAM cell described here can use either a self-aligned method or a non-self-aligned method.

【0040】図15において、基板12および拡散14
が再び示されている。図1〜図14と同様の領域および
層は図15〜図20においても同じ番号が付されてい
る。導電層60,64および68そして誘電体層58,
62,66および70は図示のごとく基板12上に横た
わるように形成されている。誘電体層58,62,66
および70は平坦なものとして図示されている。平坦化
が示されているが機能上の積層デバイスにとっては必要
なものではない。平坦化は地形を改善しかつ、金属層の
ような、上に横たわる導電層における地形的な(top
ographical)問題を低減する。もし平坦化方
法が使用されなければ、「火山形(volcano−s
haped)」の積層論理装置が作成される。
In FIG. 15, the substrate 12 and the diffusion 14
Is shown again. The same regions and layers as those in FIGS. 1 to 14 are given the same numbers in FIGS. 15 to 20. Conductive layers 60, 64 and 68 and dielectric layers 58,
62, 66 and 70 are formed so as to lie on the substrate 12 as shown. Dielectric layers 58, 62, 66
And 70 are shown as flat. Although planarization is shown, it is not required for functionally stacked devices. Planarization improves terrain and topography in overlying conductive layers, such as metal layers.
reduce the problem. If no planarization method is used, the "volcano-s
happed) stacked logic device is created.

【0041】図16においては、デバイス開口または開
口が形成されている。該開口は側壁を有しかつ導電層6
0,64および68ならびに誘電体層58,62,66
および70の一部をエッチングすることにより形成され
る。導電層60,64および68のエッチングの間に、
導電層60,64および68がオーバエッチングされ図
6に示されるように導電層60,64および68に隣接
する開口の側壁を横方向にくぼませる。このくぼみ形成
は横方向にくぼんだ側壁誘電体層72が誘電体層74の
形成と同時に形成されるようにする。誘電体層72がく
ぼむという事実のため、誘電体層74がここに説明され
るように誘電体層72に影響を与えることなくエッチン
グされる。
In FIG. 16, device openings or openings are formed. The opening has side walls and the conductive layer 6
0, 64 and 68 and the dielectric layers 58, 62, 66
And 70 are formed by etching a part thereof. During the etching of the conductive layers 60, 64 and 68,
The conductive layers 60, 64 and 68 are over-etched to laterally recess the sidewalls of the openings adjacent to the conductive layers 60, 64 and 68 as shown in FIG. This indentation causes the laterally indented sidewall dielectric layer 72 to be formed simultaneously with the formation of the dielectric layer 74. Due to the fact that the dielectric layer 72 is recessed, the dielectric layer 74 is etched without affecting the dielectric layer 72 as described herein.

【0042】拡散14は、1つの形態においては、図1
5に示されるように導電層60,64および68そして
誘電体層58,62,66および70の形成の前あるい
は形成中に基板12に形成される。好ましい形態におい
ては、拡散14は図16に示されるように開口に対して
セルフアラインされて形成される。図16においては、
互いの頭部に積層されるすべてのトランジスタは互いに
セルフアラインしている。従って、図16はSRAMセ
ルを形成するために使用できる完全にセルフアラインさ
れたプロセスを示す。
Diffusion 14 is, in one form, shown in FIG.
5, is formed on the substrate 12 before or during the formation of the conductive layers 60, 64 and 68 and the dielectric layers 58, 62, 66 and 70. In a preferred form, the diffusion 14 is formed self-aligned to the opening as shown in FIG. In FIG.
All transistors stacked on top of each other are self-aligned with each other. Thus, FIG. 16 illustrates a completely self-aligned process that can be used to form an SRAM cell.

【0043】図17においては、第1および第2のトラ
ンジスタが一方が他方の頭部上に形成される。図17は
フルLDDトランジスタの使用を示している。第1のト
ランジスタは低ドープ領域76および高ドープ領域74
を有する第1の電流電極を有する。該第1のトランジス
タはチャネル領域78を有する。該第1のトランジスタ
は低ドープ領域80および高ドープ領域82を有する第
2の電流電極を有する。第2のトランジスタは低ドープ
領域86および高ドープ領域84を有する第1の電流電
極を有する。第2のトランジスタはチャネル領域88を
有する。第2のトランジスタは低ドープ領域90および
高ドープ領域92を有する第2の電流電極を有する。誘
電体層94は前記高ドープ領域92を後のエッチングプ
ロセスおよび損傷から保護する。高ドープ領域および低
ドープ領域は一緒に単一の電流電極を形成する。
In FIG. 17, one of the first and second transistors is formed on the other head. FIG. 17 illustrates the use of a full LDD transistor. The first transistor comprises a lightly doped region 76 and a heavily doped region 74.
And a first current electrode having The first transistor has a channel region 78. The first transistor has a second current electrode having a lightly doped region 80 and a heavily doped region 82. The second transistor has a first current electrode having a lightly doped region 86 and a heavily doped region 84. The second transistor has a channel region 88. The second transistor has a second current electrode having a lightly doped region 90 and a heavily doped region 92. The dielectric layer 94 protects the highly doped region 92 from subsequent etching processes and damage. The heavily and lightly doped regions together form a single current electrode.

【0044】SRAMデバイスにおいては、PN接合に
おけるダイオード電圧降下(通常0.1V〜0.9V)
を避けるべきである。ダイオード電圧降下はPN接合を
サリサイド、金属または同様の材料によって電気的に短
絡することにより避けられる。図18は、図15に示さ
れるプロセスのような、完全にセルフアラインしたプロ
セスが使用される場合にPN接合をサリサイド化(sa
liciding)するために使用できる方法を示す。
エッチングホール96が形成されこれは導電層64を露
出する。エッチング工程が使用されて図18に示される
ように導電層64の一部を除去する。導電層64のエッ
チングにより露出した側壁誘電体72を除去するために
短い誘電体エッチングが使用される。好ましくはフォト
レジストであるマスキング層95が使用されて誘電体層
94を保護する。露出した側壁誘電体72の除去によっ
て高ドープ領域82および84の一部が露出する。
In an SRAM device, a diode voltage drop at a PN junction (typically 0.1 V to 0.9 V)
Should be avoided. Diode voltage drop is avoided by electrically shorting the PN junction with salicide, metal or similar material. FIG. 18 illustrates salicidation (sa) of a PN junction when a completely self-aligned process is used, such as the process shown in FIG.
Figure 4 shows a method that can be used for
An etching hole 96 is formed, exposing the conductive layer 64. An etching step is used to remove a portion of conductive layer 64 as shown in FIG. A short dielectric etch is used to remove sidewall dielectric 72 exposed by etching conductive layer 64. A masking layer 95, preferably a photoresist, is used to protect the dielectric layer 94. Removal of the exposed sidewall dielectric 72 exposes portions of the heavily doped regions 82 and 84.

【0045】図19において、適合的な(confor
mal)CVDチタンあるいは同様の材料が被着されて
サリサイドアニール工程が行われサリサイド化領域97
が形成される。効果的な短絡回路が今や高ドープ領域8
2および84によって形成されるPN接合の間にブリッ
ジされている。
In FIG. 19, the matching (conform
mal) CVD titanium or similar material is deposited and a salicide anneal is performed to form a salicidation region 97
Is formed. Effective short circuit is now highly doped region 8
Bridged between the PN junction formed by 2 and 84.

【0046】図20においては、導電領域99および9
8が形成されてインバータゲート13への電気的コンタ
クトが作成される。領域98はインバータゲート13の
出力コンタクトを形成し、かつ領域99は電源接続を形
成する。電気的コンタクトを作成するために、誘電体層
94が除去される。
In FIG. 20, conductive regions 99 and 9
8 are formed to create an electrical contact to inverter gate 13. Region 98 forms the output contact of inverter gate 13 and region 99 forms the power connection. To make electrical contact, dielectric layer 94 is removed.

【0047】図18〜図19におけるこのサリサイド形
成工程はそれがセルフアラインされた積層トランジスタ
を有するプロセスにおいて行われるため困難であること
に注目することが重要である。図7〜図14のプロセス
は一度に1つのトランジスタが形成されるという事実の
ためサリサイド形成工程にとってより適している。伝統
的な被着、エッチングおよびアニールサイクルによって
第2のトランジスタの高ドープ領域が形成される前に第
1のトランジスタの高ドープ領域の上にサリサイド領域
を形成することができ、それによって得られたPN接合
を電気的に短絡する。この手法に伴う唯一の不都合は得
られるサリサイド領域が高ドープ領域の大きな表面領域
の上に形成されると導電領域のエピタキシャル成長を妨
げることである。他方のものに対して一方の方法の使用
を決定することは設計上の選択でありかつデバイスの用
途、利用可能な機器、および機器の能力に依存する。
It is important to note that this salicide formation step in FIGS. 18-19 is difficult because it is performed in a process having a self-aligned stacked transistor. The process of FIGS. 7-14 is more suitable for the salicide formation step due to the fact that one transistor is formed at a time. A salicide region can be formed over the heavily doped region of the first transistor before the heavily doped region of the second transistor is formed by traditional deposition, etching and annealing cycles, thereby obtaining Electrically short the PN junction. The only disadvantage with this approach is that the resulting salicide region, if formed over a large surface region of the highly doped region, will prevent epitaxial growth of the conductive region. Deciding to use one method over the other is a design choice and depends on the application of the device, the equipment available, and the capabilities of the equipment.

【0048】もし図20によって示される構造と同様の
複数の構造が適切な様式で電気的に接続されかつドーピ
ングされれば、1つのSRAMセルまたは複数のSRA
Mセルが次のようにして製造できる。
If a plurality of structures similar to the structure shown by FIG. 20 are electrically connected and doped in a suitable manner, one SRAM cell or multiple SRA
An M cell can be manufactured as follows.

【0049】図21においては、図20の構造が頭部斜
視図で示されている。導電層60,64および68のみ
が図21において開口73として示されている開口と共
に図示されている。
In FIG. 21, the structure of FIG. 20 is shown in a head perspective view. Only the conductive layers 60, 64 and 68 are shown with an opening shown as opening 73 in FIG.

【0050】図22は伝統的なSRAMセルの回路図を
示す。図22はN形ラッチトランジスタ100および1
02、N形パストランジスタ104および106、そし
て抵抗装置108および110を示す。相互接続118
はトランジスタ104および100をトランジスタ10
2のゲートに接続する。相互接続120はトランジスタ
102および106をトランジスタ100のゲートに接
続する。抵抗装置108および110は抵抗素子、ダイ
オード、薄幕トランジスタ(TFT)、P形トランジス
タ、その他でよい。もし抵抗装置108および110が
トランジスタ装置であれば、相互接続118は抵抗装置
110のゲートに接続しかつ相互接続120は抵抗装置
108のゲートに接続する。電源(Vdd)およびグラ
ンド接続が図22に示されている。ビット線114およ
び116とワード線112が図示されている。図22は
またトランジスタノード101および103を示してい
る。
FIG. 22 shows a circuit diagram of a conventional SRAM cell. FIG. 22 shows N-type latch transistors 100 and 1
02, N-type pass transistors 104 and 106 and resistive devices 108 and 110 are shown. Interconnect 118
Replaces transistors 104 and 100 with transistor 10
2 gate. Interconnect 120 connects transistors 102 and 106 to the gate of transistor 100. The resistance devices 108 and 110 may be resistance elements, diodes, thin film transistors (TFTs), P-type transistors, and the like. If resistor devices 108 and 110 are transistor devices, interconnect 118 connects to the gate of resistor device 110 and interconnect 120 connects to the gate of resistor device 108. The power supply (Vdd) and ground connections are shown in FIG. Bit lines 114 and 116 and word line 112 are shown. FIG. 22 also shows transistor nodes 101 and 103.

【0051】図23は本発明に係わるSRAMセルを形
成するために使用できるレイアウトの頭部斜視図を示
す。縦形トランジスタスタック124は2つのトランジ
スタを含みかつ寸法上は1つのリソグラフ線幅(fea
ture)である。縦形トランジスタスタック124は
図1〜図21に示された技術を使用して形成されかつ2
つの積層縦形トランジスタを含む(図14または図20
と同じである)。2個の積層トランジスタは図22のト
ランジスタ102および106と類似している。トラン
ジスタ102はこの実施例ではトランジスタ106の下
に横たわって形成されている。縦形トランジスタスタッ
ク122は2つのトランジスタを含みかつ寸法上1つの
リソグラフ線幅である。縦形トランジスタスタック12
2は図1〜図21において示された技術を使用して形成
されかつ2個の積層縦形トランジスタ(図14または図
20と同じ)を含む。2つの積層トランジスタは図22
のトランジスタ100および104と類似している。ト
ランジスタ100はこの実施例ではトランジスタ104
の下に横たわって形成される。
FIG. 23 shows a top perspective view of a layout that can be used to form an SRAM cell according to the present invention. The vertical transistor stack 124 includes two transistors and is dimensionally one lithographic line width (fea).
cure). The vertical transistor stack 124 is formed using the technique shown in FIGS.
FIG. 14 or FIG.
Is the same as The two stacked transistors are similar to transistors 102 and 106 of FIG. Transistor 102 is formed below transistor 106 in this embodiment. The vertical transistor stack 122 includes two transistors and is one lithographic linewidth in size. Vertical transistor stack 12
2 is formed using the technique shown in FIGS. 1-21 and includes two stacked vertical transistors (same as FIG. 14 or FIG. 20). FIG. 22 shows two stacked transistors.
Of the transistors 100 and 104 of FIG. The transistor 100 is a transistor 104 in this embodiment.
Formed underneath.

【0052】図23において、相互接続118は縦形ト
ランジスタスタック122内のトランジスタ100およ
び104の間に横たわるトランジスタノード101(図
22を参照)を縦形トランジスタスタック124内に位
置するトランジスタ102のゲートに接続する。図23
においては、相互接続118は好ましくは多結晶シリコ
ンまたは同様の導体または半導体から形成される。相互
接続120は縦形トランジスタスタック124内のトラ
ンジスタ102および106の間にあるトランジスタノ
ード103(図22を参照)を縦形トランジスタスタッ
ク122内に位置するトランジスタ100のゲートに接
続する。図23においては、相互接続120は好ましく
は多結晶シリコンまたは同様の導体または半導体から形
成される。相互接続118および120はそれぞれ縦方
向スタック126および128を介して縦形トランジス
タスタック122および124の間に接続される。相互
接続118および120は図14に従って形成された第
2のトランジスタスタックの導電層18への図14に従
って形成された第1のトランジスタスタックの接続導電
層25に類似している。相互接続118および120は
後の断面図(図24〜図26)に示されている。
In FIG. 23, interconnect 118 connects transistor node 101 (see FIG. 22) lying between transistors 100 and 104 in vertical transistor stack 122 to the gate of transistor 102 located in vertical transistor stack 124. . FIG.
In, the interconnect 118 is preferably formed from polysilicon or a similar conductor or semiconductor. Interconnect 120 connects transistor node 103 (see FIG. 22) between transistors 102 and 106 in vertical transistor stack 124 to the gate of transistor 100 located in vertical transistor stack 122. In FIG. 23, interconnect 120 is preferably formed from polysilicon or a similar conductor or semiconductor. Interconnects 118 and 120 are connected between vertical transistor stacks 122 and 124 via vertical stacks 126 and 128, respectively. The interconnects 118 and 120 are similar to the connecting conductive layer 25 of the first transistor stack formed according to FIG. 14 to the conductive layer 18 of the second transistor stack formed according to FIG. Interconnects 118 and 120 are shown in later cross-sectional views (FIGS. 24-26).

【0053】ワード線112が図23に示されている。
ワード線112は、例えば、図20の導電層60に各々
類似している。拡散(図示せず)は図23のライン24
−24に沿ってグランド電位を伝達しかつ縦形トランジ
スタスタック122および124の各々の底部に接続す
る。この拡散(図示せず)はまっすぐな斜め方向の拡散
でもよくあるいはジクザク形式の幾何学的構造でもよ
い。さらに、ここに示された拡散はサリサイド化または
シリサイド化されてもよい。コバルトのような、高融点
金属材料を注入する、イオン注入ステップを用いて前記
拡散内に埋込シリサイドまたはサリサイド層を形成でき
る。他のシリサイド/サリサイド金属および材料も存在
する。シリサイドおよび/またはサリサイドはより大き
な導電性の拡散を形成する。
The word line 112 is shown in FIG.
The word lines 112 are, for example, each similar to the conductive layer 60 of FIG. Diffusion (not shown) is shown on line 24 in FIG.
Conducts ground potential along -24 and connects to the bottom of each of vertical transistor stacks 122 and 124. This diffusion (not shown) may be a straight diagonal diffusion or a zigzag geometry. Further, the diffusions shown herein may be salicided or silicided. A buried silicide or salicide layer can be formed in the diffusion using an ion implantation step of implanting a refractory metal material, such as cobalt. Other silicide / salicide metals and materials also exist. Silicide and / or salicide form a larger conductive diffusion.

【0054】縦形スタック126は図22の抵抗装置1
08に類似した抵抗装置またはTFT装置を含む。縦形
スタック126は図22の抵抗装置110に類似した抵
抗装置またはTFT装置を含む。これらのTFTまたは
抵抗装置は縦形スタック126および128の頭部にお
いて電源導体(図23には示されていない)に接続され
ている。これらの接続は図24〜図26においてより詳
細に示される。
The vertical stack 126 corresponds to the resistance device 1 shown in FIG.
08 including a resistive or TFT device. The vertical stack 126 includes a resistor or TFT device similar to the resistor device 110 of FIG. These TFTs or resistor devices are connected to power conductors (not shown in FIG. 23) at the top of the vertical stacks 126 and 128. These connections are shown in more detail in FIGS.

【0055】図24はライン24−24に沿った図23
の断面図を示す。図24は図23の縦形トランジスタス
タック122および124を示す。図24においては、
縦形トランジスタスタック122は図22のトランジス
タ100および図22のトランジスタ104を図示のご
とく保持する。該縦形トランジスタスタックは図14ま
たは図20の構造と同様でありかつ従って図24の同様
の要素は図14と同じ番号が付されている。拡散14は
グランド(Vss)信号を伝達する。
FIG. 24 shows FIG. 23 along line 24-24.
FIG. FIG. 24 shows the vertical transistor stacks 122 and 124 of FIG. In FIG. 24,
Vertical transistor stack 122 holds transistor 100 of FIG. 22 and transistor 104 of FIG. 22 as shown. The vertical transistor stack is similar to the structure of FIG. 14 or FIG. 20 and therefore like elements of FIG. 24 are numbered the same as in FIG. The diffusion 14 transmits a ground (Vss) signal.

【0056】縦形トランジスタスタック124は構造的
に図14および図20の縦形トランジスタスタック12
2と同様でありかつ従って特に番号は付けられていな
い。縦形トランジスタスタック124は図22のトラン
ジスタ102および106を形成するために使用され
る。図24の導電層40は図22に図示されたワード線
112を形成する。図22の相互接続118および12
0は図24においては第1および第2の多結晶シリコン
層として示されている。相互接続120はトランジスタ
102および106を縦形スタック128内の接続を介
してトランジスタ100のゲートに接続する。相互接続
118はトランジスタ100および104を縦形スタッ
ク126内の接続を介してトランジスタ102のゲート
に接続する。
The vertical transistor stack 124 is structurally similar to the vertical transistor stack 12 of FIGS.
2 and therefore are not specifically numbered. Vertical transistor stack 124 is used to form transistors 102 and 106 of FIG. The conductive layer 40 of FIG. 24 forms the word line 112 shown in FIG. Interconnects 118 and 12 of FIG.
0 is shown as the first and second polycrystalline silicon layers in FIG. Interconnect 120 connects transistors 102 and 106 to the gate of transistor 100 via a connection in vertical stack 128. Interconnect 118 connects transistors 100 and 104 to the gate of transistor 102 via a connection in vertical stack 126.

【0057】縦形トランジスタスタック124および1
22は同時に形成できる。すべての4つのトランジスタ
100,102,104および106はN形でありかつ
従って図20に示されているシリサイドの電気的短絡回
路領域を必要としない。
The vertical transistor stacks 124 and 1
22 can be formed simultaneously. All four transistors 100, 102, 104 and 106 are N-type and therefore do not require the silicide electrical short circuit area shown in FIG.

【0058】図25はライン25−25に沿って図23
の断面図を示す。図23の縦形トランジスタスタック1
22が示されておりかつ図23の縦形スタック128が
示されている。図25のトランジスタスタック122は
図24に示される同じ縦形トランジスタスタックであ
る。唯一の相違は図25の縦形トランジタスタック12
2は異なる方向(ライン24−24の代わりにライン2
5−25)からの断面図である点である。
FIG. 25 is a sectional view of FIG.
FIG. Vertical transistor stack 1 of FIG.
22, and the vertical stack 128 of FIG. 23 is shown. The transistor stack 122 of FIG. 25 is the same vertical transistor stack shown in FIG. The only difference is the vertical transistor stack 12 of FIG.
2 is in a different direction (line 2 instead of lines 24-24)
5-25) is a sectional view.

【0059】図25においては、縦形スタック128が
示されている。相互接続120はトラジスタ100のゲ
ートをトランジスタ102および106(図22の出力
ノード103)に接続する。縦形スタック128の一部
は2つの導電層を縦方向に結びつけ図25に示されるよ
うに相互接続120を形成するために使用される。縦方
向スタック128の頭部は図22の抵抗装置110と類
似の抵抗装置134を形成するために使用される。好ま
しくは、該抵抗装置は多結晶シリコン抵抗素子または抵
抗性材料から形成された抵抗素子である。該抵抗素子は
ドーピングされ、補償されまたはドーピングされなくて
もよい。好ましくは金属材料である、導電層136は抵
抗装置134を電源電圧(Vdd)に接続する。
In FIG. 25, a vertical stack 128 is shown. Interconnect 120 connects the gate of transistor 100 to transistors 102 and 106 (output node 103 in FIG. 22). A portion of the vertical stack 128 is used to vertically tie the two conductive layers together to form an interconnect 120 as shown in FIG. The head of the vertical stack 128 is used to form a resistance device 134 similar to the resistance device 110 of FIG. Preferably, the resistive device is a polycrystalline silicon resistive element or a resistive element formed from a resistive material. The resistive element may be doped, compensated or undoped. A conductive layer 136, preferably a metal material, connects the resistor device 134 to a power supply voltage (Vdd).

【0060】抵抗装置134はプラグ(plug)およ
び平坦化/エッチバック処理、エピタキシャル成長、ま
たはその他によって形成できる。他の形式では、抵抗装
置134は図1〜図6に示されるプロセスによって薄膜
トランジスタ(TFT)または縦形多結晶トランジスタ
として形成できる。
The resistive device 134 can be formed by a plug and planarization / etchback process, epitaxial growth, or the like. In another form, the resistor device 134 can be formed as a thin film transistor (TFT) or vertical polycrystalline transistor by the process shown in FIGS.

【0061】図26はライン26−26に沿った図23
の断面図を示す。図23の縦形トランジスタスタック1
22が示されておりかつ図23の縦方向スタック126
が示されている。図26の縦形トランジスタスタック1
22は図24に示される同じ縦形トランジスタスタック
122である。唯一の相違は図26の縦形トランジスタ
スタック122は異なる方向(ライン24−24の代わ
りにライン26−26)からの断面図である点である。
FIG. 26 shows FIG. 23 along line 26-26.
FIG. Vertical transistor stack 1 of FIG.
22 is shown and the vertical stack 126 of FIG.
It is shown. Vertical transistor stack 1 of FIG.
22 is the same vertical transistor stack 122 shown in FIG. The only difference is that the vertical transistor stack 122 of FIG. 26 is a cross-sectional view from a different direction (lines 26-26 instead of lines 24-24).

【0062】図26においては、縦方向スタック126
が示されている。相互接続118はトランジスタ102
のゲートをトランジスタ100および104(図22の
出力ノード101)に接続する。縦方向スタック126
の一部は2つの導電層を縦方向に結びつけ図26に示さ
れるように相互接続118を形成するために使用され
る。縦方向スタック126の頭部は図22の抵抗装置1
08に類似した抵抗装置138を形成するために使用さ
れる。好ましくは、該抵抗装置は多結晶シリコン抵抗素
子または抵抗性材料から形成された抵抗素子である。該
抵抗素子はドーピングされ、補償され、あるいはドーピ
ングされなくてもよい。好ましくは金属材料である、導
電層136は抵抗装置138を電源電圧(Vdd)に接
続する。
In FIG. 26, the vertical stack 126
It is shown. Interconnect 118 connects transistor 102
Are connected to transistors 100 and 104 (output node 101 in FIG. 22). Vertical stack 126
Are used to vertically connect the two conductive layers to form an interconnect 118 as shown in FIG. The head of the vertical stack 126 is the resistance device 1 of FIG.
08 to form a resistance device 138 similar to that of FIG. Preferably, the resistive device is a polycrystalline silicon resistive element or a resistive element formed from a resistive material. The resistive element may be doped, compensated or undoped. A conductive layer 136, preferably a metallic material, connects the resistor device 138 to a power supply voltage (Vdd).

【0063】抵抗装置138はプラグおよび平坦化(p
lanarization)/エッチバック処理、エピ
タキシャル成長、または同様のものによって形成でき
る。1つの形態においては、抵抗装置138は図1〜図
6に示されるプロセスによって薄膜トランジスタ(TF
T)または縦形多結晶シリコントランジスタとして形成
できる。
The resistance device 138 includes a plug and a planarization (p
lanization / etchback treatment, epitaxial growth, or the like. In one embodiment, the resistor device 138 is a thin film transistor (TF) by the process shown in FIGS.
T) or as vertical polycrystalline silicon transistors.

【0064】以上でSRAMセルが示され(図23〜図
26)かつ積層トランジスタを形成する方法が説明され
た(図1〜図21)ので、図23〜図26のSRAMの
製造方法をさらに説明するためにSRAMデバイスにと
って重要な(device−critical)層のト
ップダウン処理フローを図27〜図33に示す。図22
は第1のレイアウトを示しかつ図27〜図33は第2の
レイアウトを示す。誘電体層、基板層、拡散およびその
他の層の内のいくつかは図23〜図26においては図示
されていない。明瞭化のため図27〜図33においては
導電層のみが図示されており、かつ1つのSRAMセル
のみが完全に番号付けられている。
Since the SRAM cell has been described above (FIGS. 23 to 26) and the method of forming the stacked transistor has been described (FIGS. 1 to 21), the method of manufacturing the SRAM of FIGS. 23 to 26 will be further described. FIG. 27 to FIG. 33 show a top-down processing flow of a device-critical layer for the SRAM device to perform the above operation. FIG.
Shows a first layout and FIGS. 27 to 33 show a second layout. Some of the dielectric layers, substrate layers, diffusions and other layers are not shown in FIGS. Only the conductive layers are shown in FIGS. 27-33 for clarity, and only one SRAM cell is fully numbered.

【0065】図27においては、基板12が設けられて
いる。拡散(図示せず)が基板12内に形成され必要に
応じてグランド電位、他の電位、または論理信号を伝達
する。拡散(図示せず)はここに教示されるように任意
選択的にサリサイド化またはシリサイド化される。第1
の誘電体層(図示せず)は図24の誘電体層16に対応
して形成される。
In FIG. 27, a substrate 12 is provided. Diffusions (not shown) are formed in substrate 12 to carry ground potential, other potentials, or logic signals as needed. The diffusion (not shown) is optionally salicided or silicided as taught herein. First
The dielectric layer (not shown) is formed corresponding to the dielectric layer 16 in FIG.

【0066】多結晶シリコン、ポリサイド(polyc
ide)または同様の層が形成されかつパターニングさ
れて第1の導電層を形成する。第1の導電層は図示のご
とく相互接続118および120の部分を形成する。第
1の導電層のドーピングはインサイチュ・ドーピング
(in−situ doping)、拡散、イオン注入
その他によって行われる。
Polycrystalline silicon, polycide (polyc)
ide) or similar layer is formed and patterned to form a first conductive layer. The first conductive layer forms portions of interconnects 118 and 120 as shown. The doping of the first conductive layer is performed by in-situ doping, diffusion, ion implantation or the like.

【0067】図28においては、第2の誘電体層(図示
せず)が図24の誘電体層20に対応して形成されてい
る。ここに述べられている誘電体層の平坦化は任意選択
的なものである。好ましくは多結晶シリコン、アモルフ
ァスシリコン、ポリサイド、または同様の材料である、
第2の導電層が前記第2の誘電体層(図示せず)の上に
形成されかつパターニングされる。第2の誘電体層は図
示のごとく相互接続118および120の他の部分を形
成するために使用される。第2の導電層のドーピングは
インサイチュ・ドーピング、拡散、イオン注入その他に
よって行われる。
In FIG. 28, a second dielectric layer (not shown) is formed corresponding to dielectric layer 20 in FIG. The planarization of the dielectric layer described herein is optional. Preferably polycrystalline silicon, amorphous silicon, polycide or similar material,
A second conductive layer is formed and patterned on the second dielectric layer (not shown). The second dielectric layer is used to form other portions of interconnects 118 and 120 as shown. Doping of the second conductive layer is performed by in-situ doping, diffusion, ion implantation or the like.

【0068】図29においては、第3の誘電体層(図示
せず)が図24の誘電体層38に対応して形成されてい
る。第3の誘電体層(図示せず)の平坦化は任意選択的
なものである。好ましくは多結晶シリコン、アモルファ
スシリコン、ポリサイド、または同様の材料である、第
3の導電層が第2の誘電体層(図示せず)の上に形成さ
れかつパターニングされる。第3の誘電体層は図24の
導電層40と類似したSRAMセルのワード線を形成す
るために使用される。第3の導電層のドーピングはイン
サイチュ・ドーピング、拡散、イオン注入その他によっ
て行われる。
In FIG. 29, a third dielectric layer (not shown) is formed corresponding to the dielectric layer 38 of FIG. The planarization of the third dielectric layer (not shown) is optional. A third conductive layer, preferably of polysilicon, amorphous silicon, polycide, or a similar material, is formed and patterned over a second dielectric layer (not shown). The third dielectric layer is used to form the word lines of the SRAM cell similar to the conductive layer 40 of FIG. The doping of the third conductive layer is performed by in-situ doping, diffusion, ion implantation or the like.

【0069】図30においては、コンタクトホールが形
成されかつ縦形トランジスタスタック122および12
4が本明細書に教示されているように形成される。縦形
トランジスタスタック122および124内に形成され
るすべての4つのトランジスタ(トランジスタ100,
102,104および106)は縦形のN形トランジス
タである。これら4つのトランジスタの形成には、ここ
に開示されているように、エピタキシャル成長が好まし
い。縦形トランジスタスタック122および124は順
次または同時に形成できる。
In FIG. 30, contact holes are formed and vertical transistor stacks 122 and 12 are formed.
4 are formed as taught herein. All four transistors (transistors 100, 100) formed in vertical transistor stacks 122 and 124
Reference numerals 102, 104, and 106) denote vertical N-type transistors. For the formation of these four transistors, epitaxial growth is preferred, as disclosed herein. The vertical transistor stacks 122 and 124 can be formed sequentially or simultaneously.

【0070】図31においては、コンタクトホールが形
成されかつ縦形スタック126および128が本明細書
に教示されているように形成される。縦形スタック12
6および128は相互接続118および120の電気的
接続を完成させる。さらに、縦形スタック126および
128の頭部は図25および図26の抵抗装置134お
よび138に類似した抵抗装置を形成するために使用さ
れる。縦形スタック126および128は順次または同
時に形成できる。
In FIG. 31, contact holes are formed and vertical stacks 126 and 128 are formed as taught herein. Vertical stack 12
6 and 128 complete the electrical connection of interconnects 118 and 120. In addition, the heads of the vertical stacks 126 and 128 are used to form a resistance device similar to the resistance devices 134 and 138 of FIGS. The vertical stacks 126 and 128 can be formed sequentially or simultaneously.

【0071】図32においては、伝統的なレベル間(i
nter−level)誘電体(番号は付けられていな
い)が形成されかつ導電層136が形成されて縦形スタ
ック126および128の頭部を電源電位(Vdd)に
接続する。導電層136は好ましくは金属層である。
In FIG. 32, the traditional interlevel (i
An inter-level dielectric (not numbered) is formed and a conductive layer 136 is formed to connect the heads of the vertical stacks 126 and 128 to the power supply potential (Vdd). The conductive layer 136 is preferably a metal layer.

【0072】図33においては、第2の伝統的なレベル
間誘電体(番号は付けられていない)が形成されかつ導
電層131および導電層133が形成されて縦形トラン
ジスタスタック122および124の頭部を接続する。
導電層131および133はSRAMセルのための1対
のビット線を形成する。典型的には、導電層131およ
び133は単一の金属層に形成されかつ相補論理信号を
伝達する。
In FIG. 33, a second traditional interlevel dielectric (not numbered) is formed and conductive layers 131 and 133 are formed to form the tops of the vertical transistor stacks 122 and 124. Connect.
Conductive layers 131 and 133 form a pair of bit lines for the SRAM cell. Typically, conductive layers 131 and 133 are formed on a single metal layer and carry complementary logic signals.

【0073】[0073]

【発明の効果】SRAM形成のためにここに提案された
本発明の方法および装置は低減された表面積、改善され
た短チャネル作用、および少ないチャネル長変動を有す
る縦形トランジスタ論理および縦形回路を提供する。リ
ーケージ電流は電流電極およびチャネル領域が基板から
分離されているという事実のため低減される。トランジ
スタ10の長さは図1に示されるように導電層18の被
着厚さLにより制御される。従って、本発明のトランジ
スタはリソグラフに無関係であり、リソグラフが可能な
ものより小さく、かつより小さな変動内で制御されるゲ
ートおよびチャネル長を有する。さらに、被着厚さL、
および小さな基板表面積がNチャネルのデバイス特性と
整合するためにPチャネルデバイスのアスペクト比およ
びデバイス特性を調整するために使用できる。
The method and apparatus of the present invention proposed herein for forming an SRAM provides a vertical transistor logic and vertical circuit having reduced surface area, improved short channel operation, and reduced channel length variation. . The leakage current is reduced due to the fact that the current electrode and the channel region are separated from the substrate. The length of the transistor 10 is controlled by the thickness L of the conductive layer 18 as shown in FIG. Thus, the transistors of the present invention are lithographically independent, having gate and channel lengths that are smaller than lithographically possible and controlled within smaller variations. Further, the deposition thickness L,
And the small substrate surface area can be used to adjust the aspect ratio and device characteristics of the P-channel device to match the device characteristics of the N-channel.

【0074】ここに教示される本発明のメモリ装置を形
成するために使用されるトランジスタのデバイス幅は同
じ表面積の従来のプレーナトランジスタよりも大きい
が、それは円筒形または円柱形のトランジスタのチャネ
ル幅は該円筒の外周であるためである。ここに教示され
るコンタクトホールは円形であることを必要とせず、か
つ三角形、四角形、楕円、正方形または他の形状でもよ
いことに注目すべきである。より小さなチャネル長およ
びより大きなチャネル幅のため、本トランジスタ論理の
電流伝達能力は論理回路の表面積を増大することなく増
大できる。たいていの場合、SRAMセル基板の表面積
はここに開示されたSRAMセル技術については3平方
ミクロンと1平方ミクロン以下(sub−one sq
uaremicron)の間になるであろう。
Although the device width of the transistor used to form the memory device of the present invention taught herein is greater than a conventional planar transistor of the same surface area, the channel width of a cylindrical or cylindrical transistor is This is because it is the outer periphery of the cylinder. It should be noted that the contact holes taught herein need not be circular and may be triangular, square, elliptical, square or other shapes. Because of the smaller channel length and larger channel width, the current carrying capability of the present transistor logic can be increased without increasing the surface area of the logic circuit. In most cases, the surface area of the SRAM cell substrate will be less than 3 square microns and 1 square micron (sub-one sq.) For the SRAM cell technology disclosed herein.
uremicron).

【0075】本発明のメモリ装置は集積回路においてリ
ソグラフ的に最も小さい線幅のコンタクトホール内に形
成される。さらに、本発明のSRAMセルの形成はもし
該SRAMが図15〜図16のように完全にセルフアラ
インされて形成されれば二三のフォトリソグラフ工程を
必要とするのみである。各トランジスタが1度に1つず
つ順次形成される場合でもトランジスタのソース電極、
ドレイン電極、およびチャネル領域のすべての形成に必
要なものは1つのマスクである。ここに開示されたトラ
ンジスタの多くの特徴部分、例えば、拡散およびゲー
ト、はセルフアラインすることができる。非対称ソース
およびドレイン電極が得られかつLDDおよびハーフL
DDトランジスタが容易に形成される。チャネル領域の
バルク反転がサブミクロンのチャネル領域寸法に対して
達成できる。ロー論理オフ電流、知られたクロストーク
現象、および基板への電流リーケージが多くの拡散が直
列的に配置されかつ基板から分離されているという事実
のため最小化される。
The memory device of the present invention is lithographically formed in a contact hole having the smallest line width in an integrated circuit. Furthermore, the formation of the SRAM cell of the present invention only requires a few photolithographic steps if the SRAM is formed completely self-aligned as shown in FIGS. Even if each transistor is sequentially formed one at a time, the source electrode of the transistor,
All that is required for the formation of the drain electrode and the channel region is one mask. Many features of the transistors disclosed herein, such as diffusions and gates, can be self-aligned. Asymmetric source and drain electrodes are obtained and LDD and half L
DD transistors are easily formed. Bulk inversion of the channel region can be achieved for sub-micron channel region dimensions. Low logic off current, known crosstalk phenomena, and current leakage into the substrate are minimized due to the fact that many diffusions are placed in series and separated from the substrate.

【0076】本発明のSRAMセルは従来のSRAMセ
ルトランジスタよりも互いに物理的に接近して配置され
たトランジスタを有するから、本発明のSRAMセルは
多くの多結晶シリコン、シリコンおよび金属接合を避け
ることができかつ高速度の動作を行うことができる。
The SRAM cell of the present invention avoids many polysilicon, silicon and metal junctions because the SRAM cell of the present invention has transistors that are physically closer together than conventional SRAM cell transistors. And high-speed operation can be performed.

【0077】いくつかの場合、本発明のSRAMは完全
に空乏化または使い尽くす(deplete)には余り
にも大きすぎる開口内にトランジスタを有するよう形成
されるかもしれない。完全に使い尽くされたトランジス
タおよびバルク反転トランジスタは有利でありかつもし
小さなリソグラフ形状が達成されればここに開示された
トランジスタについて可能になる。完全なチャネル領域
の使い尽くしまたはバルクチャネル反転はまた改善され
た性能を達成するために大きな形状寸法のトランジスタ
にとっても望ましい。もし側壁コンタクトが本発明のト
ランジスタのチャネル領域に対して作成されかつ該側壁
コンタクトが装置の導電形に応じて基板または電源に接
続されれば、改善された空乏化または使い尽くし(de
pletion)が達成できる。該側壁コンタクトはノ
ンゲートの側壁部分を備えたトランジスタチャネル領域
または部分的に囲まれたチャネル領域を有する論理ゲー
トに対して可能である。ここに開示された部分的に囲む
ゲート構造のため、チャネルコンタクトを作成できかつ
デプレッションが改善される。
In some cases, the SRAM of the present invention may be formed to have the transistor in an opening that is too large to be completely depleted or depleted. Completely depleted transistors and bulk inversion transistors are advantageous and are possible for the transistors disclosed herein if small lithographic shapes are achieved. Full channel area exhaustion or bulk channel inversion is also desirable for large geometry transistors to achieve improved performance. If sidewall contacts are made to the channel region of the transistor of the present invention and the sidewall contacts are connected to a substrate or power supply, depending on the device conductivity, improved depletion or depletion (de)
pletion) can be achieved. The sidewall contact is possible for a transistor gate region with a non-gate sidewall portion or for a logic gate having a partially enclosed channel region. Because of the partially surrounding gate structure disclosed herein, a channel contact can be created and depletion is improved.

【0078】さらに、図25および26に戻ると、相互
接続118および120はSRAMセルのための出力ノ
ード(すなわち、図22における出力ノード101およ
び103に類似しあるいは結合された)である。技術的
にSRAMの出力ノードに隣接して配置されたバイアス
された容量は知られたかつ理解されたソフトエラーの免
疫性を改善することが知られている。従って、拡散(図
示せず)は図25および図26において相互接続118
および120の下に形成できる。この拡散(図示せず)
は前記拡散14に接続できかつ従って好ましい形式では
グランドに接続され、あるいは他の伝統的な電位に接続
できる。この拡散(図示せず)は相互接続118および
120に容量結合を加えかつソフトエラー免疫性を改善
する。
Still referring to FIGS. 25 and 26, interconnects 118 and 120 are output nodes for the SRAM cells (ie, similar or coupled to output nodes 101 and 103 in FIG. 22). It is known in the art that a biased capacitance located adjacent to the output node of an SRAM improves the immunity of known and understood soft errors. Accordingly, the diffusion (not shown) is performed in FIG. 25 and FIG.
And below 120. This diffusion (not shown)
Can be connected to the diffusion 14 and thus in a preferred manner to ground or to other traditional potentials. This diffusion (not shown) adds capacitive coupling to interconnects 118 and 120 and improves soft error immunity.

【0079】本発明が特定の実施例を参照して示されか
つ説明されたが、当業者にはさらに変更および改善をな
すことができる。例えば、ここに教示されたSRAMメ
モリは反転してVdd電源電圧は拡散領域でありかつV
ss電源電圧は金属で形成できる。PチャネルおよびN
チャネルトランジスタは互いの上に積層され他のSRA
Mの実施例を形成できる。多結晶縦形TFTは抵抗装置
として使用できる。他の縦形トランジスタも従来技術に
おいて存在しかつ任意の縦形トランジスタをここに開示
されたSRAMセルと同様のSRAMセルを形成するた
めに使用できる。側壁誘電体形成のための種々の技術が
存在しかつ種々のスペーサ技術を本発明と組合わせて使
用できる。種々のシリサイド化方法が存在する。本発明
の装置の数多くの特徴部分は任意選択的にセルフアライ
ンされあるいはセルフアラインされないようにすること
ができる。
Although the invention has been shown and described with reference to specific embodiments, further modifications and improvements will occur to those skilled in the art. For example, the SRAM memory taught herein may be inverted so that the Vdd power supply voltage is a diffusion region and Vdd
The ss power supply voltage can be formed of metal. P channel and N
Channel transistors are stacked on top of each other
M embodiments can be formed. The polycrystalline vertical TFT can be used as a resistance device. Other vertical transistors exist in the prior art and any vertical transistor can be used to form an SRAM cell similar to the SRAM cells disclosed herein. Various techniques exist for sidewall dielectric formation and various spacer techniques can be used in conjunction with the present invention. Various silicidation methods exist. Many features of the device of the present invention can optionally be self-aligned or non-self-aligned.

【0080】さらに、LDD無し、ハーフLDD、フル
LDD、ダブルLDD、およびインサイチュ・グレーデ
ッド(in−situ graded)LDD電極構造
のような、数多くのデバイス構造が可能である。窒化物
化ゲート酸化物が側壁ゲート誘電体に対するRIE(反
応性イオンエッチング)損傷を低減するために使用でき
る。広範囲のレイアウトおよびプロセスフローにより種
々のプロセス統合機構が可能である。他の縦形レイアウ
トも存在する。ここに開示した方法および装置は他の従
来のSRAM用のメモリセルを形成するために使用でき
る。いくつかの場合、ここに提案された抵抗装置は大き
くする必要はない。本発明のSRAMセルにおける縦形
トランジスタは基板から分離された電流電極を有する。
このアイソレーションは前記電極が容量として機能でき
るようにする。従って、本発明のセルはダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ(DRAM)およびSRAMセル
の間の交差部(cross)として動作することができ
る。さらに、ここに開示された方法および装置を使用し
て他のSRAM回路を作成することもできる。例えば、
NチャネルトランジスタをPチャネルTFTの下に横た
わって形成でき、あるいはNチャネルトランジスタを抵
抗の下に形成することもできる。従って、この発明は示
された特定の形式に限定されるものではなくかつ添付の
請求の範囲においてはこの発明の精神および範囲から離
れることのないすべての変形をカバーするものと考えて
いることが理解されるべきである。
In addition, a number of device structures are possible, such as no LDD, half LDD, full LDD, double LDD, and in-situ graded LDD electrode structures. A nitrided gate oxide can be used to reduce RIE (reactive ion etching) damage to the sidewall gate dielectric. A wide variety of process integration mechanisms are possible with a wide range of layouts and process flows. Other vertical layouts also exist. The methods and apparatus disclosed herein can be used to form memory cells for other conventional SRAMs. In some cases, the resistance device proposed here does not need to be large. The vertical transistor in the SRAM cell of the present invention has a current electrode separated from the substrate.
This isolation allows the electrodes to function as capacitors. Thus, the cells of the present invention can operate as a cross between dynamic random access memory (DRAM) and SRAM cells. In addition, other SRAM circuits can be created using the methods and apparatus disclosed herein. For example,
An N-channel transistor can be formed below the P-channel TFT, or an N-channel transistor can be formed below the resistor. Accordingly, it is not intended that the invention be limited to the specific forms shown and that the appended claims will cover all modifications that do not depart from the spirit and scope of the invention. It should be understood.

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

【図1】本発明に係わる半導体メモリ装置およびその形
成方法において使用するためのトランジスタを示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a transistor used in a semiconductor memory device and a method for forming the same according to the present invention.

【図2】本発明に係わる半導体メモリ装置およびその形
成方法において使用するためのトランジスタを示す断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a semiconductor memory device according to the present invention and a transistor used in a method for forming the same.

【図3】本発明に係わる半導体メモリ装置およびその形
成方法において使用するためのトランジスタを示す断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a transistor used in a semiconductor memory device and a method for forming the same according to the present invention.

【図4】本発明に係わる半導体メモリ装置およびその形
成方法において使用するためのトランジスタを示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a transistor used in a semiconductor memory device and a method of forming the same according to the present invention.

【図5】本発明に係わる半導体メモリ装置において使用
するための複数のゲートを有する縦形トランジスタを示
す頭部斜視図である。
FIG. 5 is a top perspective view showing a vertical transistor having a plurality of gates for use in a semiconductor memory device according to the present invention.

【図6】本発明に係わる半導体メモリ装置において使用
するトランジスタのための側壁誘電体形成の別の方法を
示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another method of forming a sidewall dielectric for a transistor used in a semiconductor memory device according to the present invention.

【図7】本発明に係わる1対の縦方向に積層した縦形ト
ランジスタおよびその形成方法を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図8】本発明に係わる1対の縦方向に積層した縦形ト
ランジスタおよびその形成方法を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a pair of vertically stacked vertical transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図9】本発明に係わる1対の縦方向に積層した縦形ト
ランジスタおよびその形成方法を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a pair of vertically stacked transistors and a method for forming the same according to the present invention.

【図10】本発明に係わる1対の縦方向に積層した縦形
トランジスタおよびその形成方法を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図11】本発明に係わる1対の縦方向に積層した縦形
トランジスタおよびその形成方法を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図12】本発明に係わる1対の縦方向に積層した縦形
トランジスタおよびその形成方法を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図13】本発明に係わる1対の縦方向に積層した縦形
トランジスタおよびその形成方法を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図14】本発明に係わる1対の縦方向に積層した縦形
トランジスタおよびその形成方法を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図15】本発明に係わる他の対の縦方向に積層した縦
形トランジスタおよびその形成方法を示す断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating another pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図16】本発明に係わる他の対の縦方向に積層した縦
形トランジスタおよびその形成方法を示す断面図であ
る。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing another pair of vertical transistors stacked in the vertical direction and a method of forming the same according to the present invention.

【図17】本発明に係わる他の対の縦方向に積層した縦
形トランジスタおよびその形成方法を示す断面図であ
る。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing another pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図18】本発明に係わる他の対の縦方向に積層した縦
形トランジスタおよびその形成方法を示す断面図であ
る。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing another pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図19】本発明に係わる他の対の縦方向に積層した縦
形トランジスタおよびその形成方法を示す断面図であ
る。
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating another pair of vertically stacked transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図20】本発明に係わる他の対の縦方向に積層した縦
形トランジスタおよびその形成方法を示す断面図であ
る。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing another pair of vertically stacked vertical transistors according to the present invention and a method for forming the same.

【図21】図20の対の縦方向に積層された縦形トラン
ジスタの1つの実施例の頭部斜視図である。
FIG. 21 is a top perspective view of one embodiment of the pair of vertically stacked vertical transistors of FIG. 20;

【図22】従来のスタティックランダムアクセスメモリ
(SRAM)を示す回路図である。
FIG. 22 is a circuit diagram showing a conventional static random access memory (SRAM).

【図23】本発明に係わるスタティックランダムアクセ
スメモリ(SRAM)の頭部斜視図である。
FIG. 23 is a head perspective view of a static random access memory (SRAM) according to the present invention.

【図24】図23のスタティックランダムアクセスメモ
リをライン24−24に沿って示す断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view of the static random access memory of FIG. 23, taken along line 24-24.

【図25】図23のスタティックランダムアクセスメモ
リをライン25−25に沿って示す断面図である
FIG. 25 is a cross-sectional view of the static random access memory of FIG. 23, taken along line 25-25.

【図26】図23のスタティックランダムアクセスメモ
リをライン26−26に沿って示す断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view of the static random access memory of FIG. 23, taken along line 26-26.

【図27】本発明に係わる他のスタティックランダムア
クセスメモリ(SRAM)を作成する方法を示す頭部斜
視図である。
FIG. 27 is a perspective view of the head showing a method of making another static random access memory (SRAM) according to the present invention.

【図28】本発明に係わる他のスタティックランダムア
クセスメモリ(SRAM)を作成する方法を示す頭部斜
視図である。
FIG. 28 is a perspective view of a head showing a method of making another static random access memory (SRAM) according to the present invention.

【図29】本発明に係わる他のスタティックランダムア
クセスメモリ(SRAM)を作成する方法を示す頭部斜
視図である。
FIG. 29 is a perspective view of a head showing a method of making another static random access memory (SRAM) according to the present invention.

【図30】本発明に係わる他のスタティックランダムア
クセスメモリ(SRAM)を作成する方法を示す頭部斜
視図である。
FIG. 30 is a perspective view of a head showing a method of making another static random access memory (SRAM) according to the present invention.

【図31】本発明に係わる他のスタティックランダムア
クセスメモリ(SRAM)を作成する方法を示す頭部斜
視図である。
FIG. 31 is a perspective view of the head showing a method of making another static random access memory (SRAM) according to the present invention.

【図32】本発明に係わる他のスタティックランダムア
クセスメモリ(SRAM)を作成する方法を示す頭部斜
視図である。
FIG. 32 is a perspective view of the head showing a method of making another static random access memory (SRAM) according to the present invention.

【図33】本発明に係わる他のスタティックランダムア
クセスメモリ(SRAM)を作成する方法を示す頭部斜
視図である。
FIG. 33 is a perspective view of the head showing a method of making another static random access memory (SRAM) according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 基板 14 拡散 28 第1の電流電極 30 チャネル領域 32 第2の電流電極 40 ゲート電極 50 第1の電流電極 52 チャネル領域 54 第2の電流電極 100,102,104,106 トランジスタ 118,120 電気的相互接続部 122 第1の縦形トランジスタスタック 124 第2の縦形トランジスタスタック 126,128 縦方向スタック 134,138 抵抗装置 12 Substrate 14 Diffusion 28 First current electrode 30 Channel region 32 Second current electrode 40 Gate electrode 50 First current electrode 52 Channel region 54 Second current electrode 100, 102, 104, 106 Transistors 118, 120 Electrical Interconnect 122 First vertical transistor stack 124 Second vertical transistor stack 126,128 Vertical stack 134,138 Resistor device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ティ・フィッチ アメリカ合衆国テキサス州78759、オー スチン、ジョリービル・ロード 11160 #623 (72)発明者 ジェイムズ・ディ・ハイデン アメリカ合衆国テキサス州78737、オー スチン、リオ・ブラボ・レーン 6802 (72)発明者 キース・イー・ウィテック アメリカ合衆国テキサス州78704、オー スチン、マンチャカ・ロード 3204 #214 (56)参考文献 特開 昭64−89560(JP,A) 特開 平1−265558(JP,A) 米国特許4554570(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8244 H01L 27/11 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor John T. Fitch 11160 # 623, Jollyville Road, Austin, 78759, Texas, USA James Di Heiden, 78737, Austin, Texas, USA Rio Bravo Lane 6802 (72) Inventor Keith E. Whitec 3204 # 214, Manchaka Road, Austin 78704, Texas, United States of America Reference: JP-A-64-89560 (JP, A) -265558 (JP, A) US Patent 4,554,570 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/8244 H01L 27/11 JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体メモリ装置であって、第1の トランジスタ(100)であって、該第1のトラ
ンジスタは第1の電流電極(28)、該第1の電流電極
の上に位置する第2の電流電極(32)、前記第1およ
び第2の電流電極の間の第1のチャネル領域(30)で
あって該第1のチャネル領域は第1のチャネル幅を有す
るもの、および前記第1のチャネル領域に隣接する少な
くとも1つのゲート電極(120)を有するもの、第2の トランジスタ(104)であって、該第2のトラ
ンジスタは第1の電流電極(50)、該第1の電流電極
の上に位置する第2の電流電極(54)、該第1および
第2の電流電極の間の第2のチャネル領域(52)であ
って該第2のチャネル領域は第2のチャネル幅を有する
もの、および前記第2のチャネル領域に隣接する少なく
とも1つのゲート電極(40)、を有し、前記第2のチ
ャネル領域は前記第2のチャネル幅と前記第1のチャネ
ル幅とがほぼ同じ寸法であるように前記第1のチャネル
領域の上に位置するもの、 を具備し、 ここで、前記第1のトランジスタの第2の電流電極と前
記第2のトランジスタの第1の電流電極とは前記半導体
メモリ装置の第1のノードに電気的に結合され、かつ前
記半導体メモリ装置の第2のノードは前記第1のトラン
ジスタの前記少なくとも1つのゲート電極かあるいは前
記第2のトランジスタの前記少なくとも1つのゲート電
極のいずれか一方に電気的に接続されている、 半導体メモリ装置。
1. A semiconductor memory device, comprising:First A transistor (100), wherein the first transistor
Transistor is a first current electrode (28), said first current electrode
on top ofTo positionA second current electrode (32);
Between the second current electrodeIn the first channel region (30)
Wherein the first channel region has a first channel width
And the firstFew adjacent to the channel region
At least one gate electrode (120),Having,Second A transistor (104), wherein the second transistor
Transistor is a first current electrode (50), said first current electrode
on top ofTo positionA second current electrode (54), the first and
Between the second current electrodesIn the second channel region (52)
The second channel region has a second channel width
One, and at least adjacent to the second channel region
And one gate electrode (40).
A channel region is defined by the second channel width and the first channel.
The first channel so that the width of the first channel is substantially the same
Located above the area, With Here, a second current electrode of the first transistor and a
The first current electrode of the second transistor is the semiconductor
Electrically coupled to the first node of the memory device and
The second node of the semiconductor memory device is connected to the first transistor.
At least one of the gate electrodes of the transistor or
The at least one gate voltage of the second transistor;
Electrically connected to one of the poles, Semiconductor memory device.
【請求項2】 さらに、第3の トランジスタ(102)であって、該第3のトラ
ンジスタは第1の電流電極、該第1の電流電極の上に
置する第2の電流電極、前記第1および第2の電流電極
の間の第3のチャネル領域であって該第3のチャネル領
域は第3のチャネル幅を有するもの、および前記第3の
チャネル領域に隣接する少なくとも1つのゲート電極
(118)を有するもの、第4の トランジスタ(106)であって、該第4のトラ
ンジスタは第1の電流電極、該第1の電流電極の上に
置する第2の電流電極、前記第1および第2の電流電極
の間の第4のチャネル領域であって該第4のチャネル領
域は第4のチャネル幅を有するもの、および前記第4の
チャネル領域に隣接する少なくとも1つのゲート電極
(40)、を有し、前記第4のチャネル領域は前記第4
のチャネル幅と前記第1のチャネル幅とがほぼ同じ寸法
であるように前記第3のチャネル領域の上に位置するも
の、 を具備し、 ここで、前記第3のトランジスタの第2の電流電極と前
記第4のトランジスタの第1の電流電極とは前記半導体
メモリ装置の前記第2のノードに電気的に結合され、か
つ前記半導体メモリ装置の前記第1のノードは前記第3
のトランジスタの前記少なくとも1つのゲート電極かあ
るいは前記第4のトランジスタの前記少なくとも1つの
ゲート電極のいずれか一方に電気的に接続されている、 請求項1に記載の半導体メモリ装置。
2. Further,Third A transistor (102), the third transistor
The transistor is a first current electrode, on the first current electrodeRank
PutA second current electrode, said first and second current electrodes
BetweenA third channel region, the third channel region
The zone having a third channel width;
At least one gate electrode adjacent to the channel region
(118),Having,Fourth A transistor (106), wherein the fourth transistor
The transistor is a first current electrode, on the first current electrodeRank
PutA second current electrode, said first and second current electrodes
BetweenA fourth channel region, wherein the fourth channel region is
The zone having a fourth channel width;
At least one gate electrode adjacent to the channel region
(40), wherein the fourth channel region is the fourth channel region.
And the first channel width are approximately the same size
Which is located above the third channel region so that
of, With Here, a second current electrode of the third transistor and a
The first current electrode of the fourth transistor corresponds to the semiconductor
Electrically coupled to the second node of the memory device;
The first node of the semiconductor memory device is connected to the third node
The at least one gate electrode of the transistor
Or said at least one of said fourth transistors
Electrically connected to one of the gate electrodes, The semiconductor memory device according to claim 1.
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