(57)【要約】【課題】ＰウェルおよびＮウェルのコンタクトおよび好ましくはグランドへのＰ＋拡散交差部を有する低コストＳＲＡＭ（スタティック・ランダム・アクセス・メモリ）セルを提供すること【解決手段】本ＳＲＡＭセルは、第２の金属（Ｍ２）レベルで完成し、セル・パスゲートのリーク、機能および製造歩留りを改善する。本ＳＲＡＭセルは、交差結合されたｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２を備え、Ｐ１、Ｐ２デバイスは電源ＶＤＤに接続され、Ｎ１、Ｎ２デバイスはＰ＋拡散領域を通してグランドに結合されている。第１のパスゲートは、第１のビットラインと、デバイスＰ１とＮ１の接合点の間に結合され、そのゲートがワードラインに結合されている。そして、第２のパスゲートは、第２のビットラインと、デバイスＰ２とＮ２の接合点の間に結合され、そのゲートがワードラインに結合されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差結合されたｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２であって、前記Ｐ１、Ｐ２デバイスが電源ＶＤＤに接続されている、ｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２と、
第１のビットラインと、デバイスＰ１とＮ１の接合点の間に結合された第１のパスゲートであって、該ゲートがワードラインに結合されている第１のパスゲートと、
第２のビットラインと、デバイスＰ２とＮ２の接合点の間に結合された第２のパスゲートであって、該ゲートが前記ワードラインに結合されている第２のパスゲートとを備えるＳＲＡＭセルであって、前記Ｎ１、Ｎ２デバイスがＰ＋拡散領域を通してグランドに結合されているＳＲＡＭセル。
【請求項２】
前記Ｎ１、Ｎ２デバイスが、前記ワードラインとＰ＋拡散ランナの交点で、Ｐ＋拡散領域を通してグランドに結合されている、請求項１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項３】
チップのポリシリコン導体（ＰＣ）レベル、第１の金属（Ｍ１）レベル、および第２の金属（Ｍ２）レベルの範囲内で完全にチップ上に形成される、請求項１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項４】
一直線のポリシリコン導体レベル・ワードラインおよび、前記ＳＲＡＭセルの周囲境界に配置されたグランド・コンタクトを備えて形成された、請求項３に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項５】
前記第１の金属レベルが広域ワードラインおよび電源ＶＤＤを含み、かつ前記第２の金属レベルが前記ビットラインおよびグランドを含むように形成された、請求項３に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項６】
Ｐウェル・コンタクトおよびＮウェル・コンタクトを備えて形成された、請求項１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項７】
前記第１および第２のパスゲートがｎｐｎデバイスである、請求項１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項８】
ポリシリコン導体（ＰＣ）レベル・ワードラインが、チップを横切って一直線に延び、Ｍ字状ＲＸ（トレンチ分離領域で分離された能動シリコン領域）領域の左および右の脚部と交差し、前記左の交差部が前記第１のパスゲートを画定し、前記ワードラインが前記第１のパスゲートのゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記第１のパスゲートのソース領域およびドレイン領域を画定し、さらに、前記右の交差部が前記第２のパスゲートを画定し、前記ワードラインが前記第２のパスゲートのゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記第２のパスゲートのソース領域およびドレイン領域を画定する、請求項１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項９】
左および右のポリシリコン導体領域が、前記チップの相対する左および右部分で垂直方向に延び、前記Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分が前記左のポリシリコン導体領域と交差し前記プルダウン・デバイスＮ１を画定し、前記左のポリシリコン導体領域が前記プルダウン・デバイスＮ１のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルダウン・デバイスＮ１のドレイン領域およびソース領域を画定し、前記Ｍ字状ＲＸ領域の前記上部水平部分が前記右のポリシリコン導体領域と交差し前記プルダウン・デバイスＮ２を画定し、前記右のポリシリコン導体領域が前記プルダウン・デバイスＮ２のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルダウン・デバイスＮ２のソース領域およびドレイン領域を画定し、前記プルダウン・デバイスＮ１とＮ２の間に共通ソース領域がある、請求項８に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項１０】
Ｗ字状ＲＸ領域の水平ベースが前記左および右のポリシリコン導体領域の上の部分と交差し、前記Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分が前記左のポリシリコン導体領域と交差し前記プルアップ・デバイスＰ１を画定し、前記左のポリシリコン導体領域が前記プルアップ・デバイスＰ１のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルアップ・デバイスＰ１のドレイン領域およびソース領域を画定し、前記Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分が前記右のポリシリコン導体領域と交差し前記プルアップ・デバイスＰ２を画定し、前記右のポリシリコン導体領域が前記プルアップ・デバイスＰ２のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルアップ・デバイスＰ２のソース領域およびドレイン領域を画定し、前記プルアップ・デバイスＰ１とＰ２の間に共通ソース領域がある、請求項９に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項１１】
ＳＲＡＭセルを製造する方法であって、
ｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２を交差結合するステップであって、前記Ｐ１、Ｐ２デバイスが電源ＶＤＤに接続されるステップと、
第１のビットラインと、デバイスＰ１とＮ１の接合点の間に第１のパスゲートを結合し、かつ該ゲートをワードラインに結合するステップと、
第２のビットラインと、デバイスＰ２とＮ２の接合点の間に第２のパスゲートを結合し、かつ該ゲートを前記ワードラインに結合するステップと、
前記Ｎ１、Ｎ２デバイスをＰ＋拡散領域を通してグランドに結合するステップとを備える方法。
【請求項１２】
前記Ｎ１、Ｎ２デバイスを、前記ワードラインとＰ＋拡散ランナの交点でＰ＋拡散領域を通してグランドに結合することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
チップのポリシリコン導体レベル、第１の金属（Ｍ１）レベル、および第２の金属（Ｍ２）レベルの範囲内で完全にチップ上に前記ＳＲＡＭセルを製造することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
一直線のポリシリコン導体レベル・ワードラインおよび、前記ＳＲＡＭセルの周囲境界に配置されたグランド・コンタクトを有する前記ＳＲＡＭセルを製造することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の金属レベルが広域ワードラインおよび電源ＶＤＤを含み、かつ前記第２の金属レベルが前記ビットラインおよびグランドを含む前記ＳＲＡＭセルを製造することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
Ｐウェル・コンタクトおよびＮウェル・コンタクトを有する前記ＳＲＡＭセルを製造することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１および第２のパスゲートをｎｐｎデバイスとして製造することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
チップを横切って一直線に延び、かつＭ字状ＲＸ（トレンチ分離領域で分離された能動シリコン領域）領域の左および右の脚部と交差するポリシリコン導体レベル・ワードラインを製造することを含み、前記左の交差部が前記第１のパスゲートを画定し、前記ワードラインが前記第１のパスゲートのゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記第１のパスゲートのソース領域およびドレイン領域を画定し、さらに、前記右の交差部が前記第２のパスゲートを画定し、前記ワードラインが前記第２のパスゲートのゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記第２のパスゲートのソース領域およびドレイン領域を画定する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記チップの相対する左および右部分で垂直方向に延びる左および右のポリシリコン導体領域と、前記左のポリシリコン導体領域と交差し前記プルダウン・デバイスＮ１を画定する前記Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分であって、前記左のポリシリコン導体領域が前記プルダウン・デバイスＮ１のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルダウン・デバイスＮ１のドレイン領域およびソース領域を画定する前記Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分と、前記右のポリシリコン導体領域と交差し前記プルダウン・デバイスＮ２を画定する前記Ｍ字状ＲＸ領域の前記上部水平部分であって、前記右のポリシリコン導体領域が前記プルダウン・デバイスＮ２のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルダウン・デバイスＮ２のドレイン領域およびソース領域を画定する前記Ｍ字状ＲＸ領域の前記上部水平部分と、を製造することを含み、前記プルダウン・デバイスＮ１とＮ２の間に共通ソース領域がある、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記左および右のポリシリコン導体領域の上の部分と交差するＷ字状ＲＸ領域の水平ベースと、前記左のポリシリコン導体領域と交差し前記プルアップ・デバイスＰ１を画定する前記Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分であって、前記左のポリシリコン導体領域が前記プルアップ・デバイスＰ１のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルアップ・デバイスＰ１のドレイン領域およびソース領域を画定する前記Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分と、前記右のポリシリコン導体領域と交差し前記プルアップ・デバイスＰ２を画定する前記Ｗ字状ＲＸ領域の前記下部水平部分であって、前記右のポリシリコン導体領域が前記プルアップ・デバイスＰ２のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルアップ・デバイスＰ２のソース領域およびドレイン領域を画定する前記Ｗ字状ＲＸ領域の前記下部水平部分と、を製造することを含み、前記プルアップ・デバイスＰ１とＰ２の間に共通ソース領域がある、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
交差結合されたｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２であって、前記Ｎ１、Ｎ２デバイスがグランドに接続されているｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２と、
第１のビットラインと、デバイスＰ１とＮ１の接合点の間に結合された第１のパスゲートであって、該ゲートがワードラインに結合されている第１のパスゲートと、
第２のビットラインと、デバイスＰ２とＮ２の接合点の間に結合された第２のパスゲートであって、該ゲートが前記ワードラインに結合されている第２のパスゲートとを備えるＳＲＡＭセルであって、
前記Ｐ１、Ｐ２デバイスがＮ＋拡散領域を通して電源ＶＤＤに結合されているＳＲＡＭセル。
【請求項２２】
前記Ｐ１、Ｐ２デバイスが、前記ワードラインとＮ＋拡散ランナの交点で、Ｎ＋拡散領域を通して前記電源ＶＤＤに結合されている、請求項２１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項２３】
チップのポリシリコン導体（ＰＣ）レベル、第１の金属（Ｍ１）レベル、および第２の金属（Ｍ２）レベルの範囲内で完全にチップ上に形成される、請求項２１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項２４】
一直線のポリシリコン導体レベル・ワードラインおよび、前記ＳＲＡＭセルの周囲境界に配置されたグランド・コンタクトを備えて形成された、請求項２３に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項２５】
前記第１の金属レベルが広域ワードラインおよび電源ＶＤＤを含み、かつ前記第２の金属レベルが前記ビットラインおよびグランドを含むように形成された、請求項２３に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項２６】
Ｐウェル・コンタクトおよびＮウェル・コンタクトを備えて作られた、請求項２１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項２７】
前記第１および第２のパスゲートがｐｎｐデバイスである、請求項２１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項２８】
ポリシリコン導体レベル・ワードラインが、チップを横切って一直線に延び、Ｍ字状ＲＸ（トレンチ分離領域で分離された能動シリコン領域）領域の左および右の脚部と交差し、前記左の交差部が前記第１のパスゲートを画定し、前記ワードラインが前記第１のパスゲートのゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記第１のパスゲートのソース領域およびドレイン領域を画定し、さらに、前記右の交差部が前記第２のパスゲートを画定し、前記ワードラインが前記第２のパスゲートのゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記第２のパスゲートのソース領域およびドレイン領域を画定する、請求項２１に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項２９】
左および右のポリシリコン導体領域が、前記チップの相対する左および右部分で垂直方向に延び、前記Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分が前記左のポリシリコン導体領域と交差し前記プルダウン・デバイスＮ１を画定し、前記左のポリシリコン導体領域が前記プルダウン・デバイスＮ１のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルダウン・デバイスＮ１のドレイン領域およびソース領域を画定し、前記Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分が前記右のポリシリコン導体領域と交差し前記プルダウン・デバイスＮ２を画定し、前記右のポリシリコン導体領域が前記プルダウン・デバイスＮ２のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルダウン・デバイスＮ２のソース領域およびドレイン領域を画定し、前記プルダウン・デバイスＮ１とＮ２の間に共通ソース領域がある、請求項２８に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項３０】
Ｗ字状ＲＸ領域の水平ベースが前記左および右のポリシリコン導体領域の上の部分と交差し、前記Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分が前記左のポリシリコン導体領域と交差し前記プルアップ・デバイスＰ１を画定し、前記左のポリシリコン導体領域が前記プルアップ・デバイスＰ１のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルアップ・デバイスＰ１のドレイン領域およびソース領域を画定し、前記Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分が前記右のポリシリコン導体領域と交差し前記プルアップ・デバイスＰ２を画定し、前記右のポリシリコン導体領域が前記プルアップ・デバイスＰ２のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルアップ・デバイスＰ２のソース領域およびドレイン領域を画定し、前記プルアップ・デバイスＰ１とＰ２の間に共通ソース領域がある、請求項２９に記載のＳＲＡＭセル。
【請求項３１】
ＳＲＡＭセルを製造する方法であって、
ｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２を交差結合するステップであって、前記Ｐ１、Ｐ２デバイスが電源ＶＤＤに接続されるステップと、
第１のビットラインと、デバイスＰ１とＮ１の接合点の間に第１のパスゲートを結合し、かつ該ゲートをワードラインに結合するステップと、
第２のビットラインと、デバイスＰ２とＮ２の接合点の間に第２のパスゲートを結合し、かつ該ゲートを前記ワードラインに結合するステップと、
前記Ｐ１、Ｐ２デバイスをＮ＋拡散領域を通して電源ＶＤＤに結合するステップとを備える方法。
【請求項３２】
前記Ｐ１、Ｐ２デバイスを、前記ワードラインとＮ＋拡散ランナの交点でＮ＋拡散領域を通して前記電源ＶＤＤに結合することを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
チップのポリシリコン導体（ＰＣ）レベル、第１の金属（Ｍ１）レベル、および第２の金属（Ｍ２）レベルの範囲内で完全にチップ上に前記ＳＲＡＭセルを製造することを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
一直線のポリシリコン導体レベル・ワードラインおよび、前記ＳＲＡＭセルの周囲境界に配置されたグランド・コンタクトを有する前記ＳＲＡＭセルを製造することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の金属レベルが広域ワードラインおよび電源ＶＤＤを含み、前記第２の金属レベルが前記ビットラインおよびグランドを含む前記ＳＲＡＭセルを製造することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
Ｐウェル・コンタクトおよびＮウェル・コンタクトを有する前記ＳＲＡＭセルを製造することを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１および第２のパスゲートをｎｐｎデバイスとして製造することを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３８】
チップを横切って一直線に延び、かつＭ字状ＲＸ（トレンチ分離領域で分離された能動シリコン領域）領域の左および右の脚部と交差するポリシリコン導体レベル・ワードラインを製造することを含み、前記左の交差部が前記第１のパスゲートを画定し、前記ワードラインが前記第１のパスゲートのゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記第１のパスゲートのソース領域およびドレイン領域を画定し、前記右の交差部が前記第２のパスゲートを画定し、前記ワードラインが前記第２のパスゲートのゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記第２のパスゲートのソース領域およびドレイン領域を画定する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３９】
前記チップの相対する左および右部分で垂直方向に延びる左および右のポリシリコン導体領域と、前記左のポリシリコン導体領域と交差し前記プルダウン・デバイスＮ１を画定する前記Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分であって、前記左のポリシリコン導体領域が前記プルダウン・デバイスＮ１のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルダウン・デバイスＮ１のドレイン領域およびソース領域を画定する前記Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分と、前記右のポリシリコン導体領域と交差し前記プルダウン・デバイスＮ２を画定する前記Ｍ字状ＲＸ領域の前記上部水平部分であって、前記右のポリシリコン導体領域が前記プルダウン・デバイスＮ２のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルダウン・デバイスＮ２のソース領域およびドレイン領域を画定する前記Ｍ字状ＲＸ領域の前記上部水平部分と、を製造することを含み、前記プルダウン・デバイスＮ１とＮ２の間に共通ソース領域がある、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記左および右のポリシリコン導体領域の上の部分と交差するＷ字状ＲＸ領域の水平ベースと、前記左のポリシリコン導体領域と交差し前記プルアップ・デバイスＰ１を画定する前記Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分であって、前記左のポリシリコン導体領域が前記プルアップ・デバイスＰ１のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルアップ・デバイスＰ１のドレイン領域およびソース領域を画定する前記Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分と、前記右のポリシリコン導体領域と交差し前記プルアップ・デバイスＰ２を画定する前記Ｗ字状ＲＸ領域の前記下部水平部分であって、前記右のポリシリコン導体領域が前記プルアップ・デバイスＰ２のゲートを画定し前記ＲＸ領域が前記プルアップ・デバイスＰ２のソース領域およびドレイン領域を画定する前記Ｗ字状ＲＸ領域の前記下部水平部分と、を製造することを含み、前記プルアップ・デバイスＰ１とＰ２の間に共通ソース領域がある、請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ＰおよびＮウェル（well）・コンタクトを有し、好ましくはグランド（ground：接地）へのＰ＋拡散交差部（crossing）を有する低コストＳＲＡＭ（スタティック・ランダム・アクセス・メモリ）セルに関し、より詳細には、第２の金属（Ｍ２）レベルで完成し、かつセル・パスゲートのリーク（leakage）、機能および製造歩留りが改善されたＳＲＡＭセルの低コスト設計に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１、２、４および５に示すすべての寸法は、ミクロン単位であり、図１および２は、また、ＳＲＡＭセル・サイズのミクロン単位の寸法も示す。
【０００３】
図１は、従来技術の９０ｎｍノード技術のＳＲＡＭセルの回路配置の平面図を示す。図１は、ポリシリコン導体（ＰＣ）エリア（area）だけを示し、ＲＸ（トレンチ分離領域で分離された能動シリコン導体領域）領域、およびＳＲＡＭセルおよびチップの第１の金属（Ｍ１）レベル（level：層）、および第２（Ｍ２）および第３の金属（Ｍ３）レベルは示されていない。
【０００４】
図２は、図１の簡単化されたものを示し、ＳＲＡＭセルおよびチップのポリシリコン導体（ＰＣ）エリアおよびＲＸ領域だけを示し、Ｍ１金属レベルは示されていない。
【０００５】
従来技術の９０ｎｍ技術のＳＲＡＭセルは、ベース・ポリシリコン導体（ＰＣ）レベル、その上にある最下層Ｍ１金属レベル、その１つ上の金属レベルＭ２、およびその１つ上の金属層Ｍ３で作られている。従来技術の９０ｎｍノード技術のＳＲＡＭセルは、１０に湾曲Ｖ字形状を有するポリシリコン導体レベル・ワードラインＷＬおよびＭ２金属レベル・ビットラインＢＬを用いて作られる。大きなＳＲＡＭアレイでは、ポリシリコン導体レベルは広域（global）ワードラインにとって十分効率の良い導体ではなく、Ｍ３金属レベルを広域ワードラインに使用しなければならない。
【０００６】
要約すると、ポリシリコン導体レベルはワードラインＷＬを含み、Ｍ２金属レベルはグランドＧＮＤおよびＶＤＤ電源（これらは、図１にＭ１ＧＮＤおよびＭ１ＶＤＤとして示すＭ１金属層を通して接続されており、隣接するＳＲＡＭセルに接続している）およびビットラインＢＬを含み、そしてＭ３金属レベルは広域ワードラインを含む。従来技術のＳＲＡＭセルは、８．５ＣＡ（コンタクト）および２Ｖ１（ビア）を含み、ＰＷ（Ｐウェル）およびＮＷ（Ｎウェル）コンタクトを含んでいない。このＰＷおよびＮＷコンタクトで、ＰＷおよびＮＷへの周期的なコンタクトのための追加のチップ面積（real estate）を、図１に示す回路の外のチップに設けることが必要となる。
【０００７】
図３は、従来技術の９０ｎｍノード技術のＳＲＡＭセルの回路図を示す。従来技術９０ｎｍノード技術のＳＲＡＭセルの回路はよく知られており、交差結合されたｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２を含む。このＰ１、Ｐ２デバイスは電源ＶＤＤに接続され、またＮ１、Ｎ２デバイスはグランドＧＮＤに直接に接続されている。左のｎｐｎパスゲートＮＬは、左のビットラインＢＬと、デバイスＰ１とＮ１の接合部の間に結合され、パスゲートＮＬのゲートはワードラインＷＬに結合されている。右のｎｐｎパスゲートＮＲは、右のビットラインＢＲと、デバイスＰ２とＮ２の接合部の間に結合され、パスゲートＮＲのゲートはワードラインＷＬに結合されている。
【０００８】
図１および、より分かりやすくは図２を参照して、ポリシリコン導体レベルのＷＬは、中央部にＶ字状のくぼみ１０を有してチップの下方部分を水平方向に横切って延び、下部のＭ字状Ｎ＋ＲＸ（能動シリコン導体）領域の左および右の脚部と交差する。ここで、左の交差部がパスゲートＮＬを画定し、ＷＬがパスゲートＮＬのゲートＧを画定しＲＸ領域がパスゲートＮＬのソース領域Ｓおよびドレイン領域Ｄを画定している。また、右の交差部がパスゲートＮＲを画定し、ＷＬがパスゲートＮＲのゲートＧを画定しＲＸ領域がパスゲートＮＲのソース領域Ｓおよびドレイン領域Ｄを画定している。
【０００９】
図１および２に示すように、左および右のポリシリコン導体領域は、ＳＲＡＭセルの相対する左部分および右部分を垂直方向に延びている。
【００１０】
下部のＭ字状ＲＸ領域の上部水平部分は、左のポリシリコン導体領域と交差し、プルダウン・デバイスＮ１を画定する。ここで、左のポリシリコン導体領域がプルダウン・デバイスＮ１のゲートＧを画定しＲＸ領域がプルダウン・デバイスＮ１のドレイン領域Ｄおよびソース領域Ｓを画定している。Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分は、右のポリシリコン導体領域と交差し、プルダウン・デバイスＮ２を画定する。ここで、右のポリシリコン導体領域がプルダウン・デバイスＮ２のゲートＧを画定しＲＸ領域がプルダウン・デバイスＮ２のソース領域Ｓおよびドレイン領域Ｄを画定し、プルダウン・デバイスＮ１とＮ２の間に共通ソース領域Ｓを有する。
【００１１】
上部のＷ字状Ｐ＋ＲＸ（能動シリコン導体）領域の水平ベース部は、左および右のポリシリコン導体領域の上方部分と交差する。
【００１２】
上部のＷ字状ＲＸ領域の下部水平部分は、左のポリシリコン導体領域と交差し、プルアップ・デバイスＰ１を画定する。ここで、左のポリシリコン導体領域がプルアップ・デバイスＰ１のゲートＧを画定しＲＸ領域がプルアップ・デバイスＰ１のドレイン領域Ｄおよびソース領域Ｓを画定している。Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分は、右のポリシリコン導体領域と交差し、プルアップ・デバイスＰ２を画定する。ここで、右のポリシリコン導体領域がプルアップ・デバイスＰ２のゲートＧを画定しＲＸ領域がプルアップ・デバイスＰ２のソース領域Ｓおよびドレイン領域Ｄを画定し、プルアップ・デバイスＰ１とＰ２の間に共通ソース領域Ｓを有する。
【００１３】
図１に示すように、ポリシリコン導体レベル・ワードラインＷＬのＶ字形状は、ＧＮＤコンタクトＣＡ１２の周りでくねっている（にがせている）。ポリシリコン導体レベル・ワードラインＷＬがＧＮＤコンタクト１２の周りでくねっているのは、第３の金属（Ｍ３）レベルの広域ワードラインおよび１０に示すようなパスゲートの上でのポリシリコン導体レベルの４５度傾斜が主な理由である。
【００１４】
ＲＸ／ポリシリコン導体マスク／レベルの位置合わせ不良がある場合、従来技術セルの挙動は不安定になる。
【００１５】
製造されたＳＲＡＭセルのパスゲートのリークは、また、ロット間で変動し、かつ大抵の場合に非常に大きかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
第２の金属（Ｍ２）レベルで完成し、かつセル・パスゲートのリークを適切に抑制した低コストＳＲＡＭが求められている。
【００１７】
本発明は、ウェル・コンタクトおよび好ましくはグランドへのＰ＋拡散交差部もしくはＶＤＤへのＮ＋交差部を有する低コストＳＲＡＭセルを提供し、より詳細には、第２の金属（Ｍ２）レベルで完成し、かつセル・パスゲートのリーク、機能および製造歩留りが改善されたＳＲＡＭセルの低コスト設計を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本ＳＲＡＭセルは、ＰウェルおよびＮウェルのコンタクトおよび好ましくはグランドへのＰ＋拡散交差部を有する。本ＳＲＡＭセルは、第２の金属（Ｍ２）レベルで完成し、セル・パスゲートのリーク、機能および製造歩留りを改善する。本ＳＲＡＭセルは、交差結合されたｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２を備え、Ｐ１、Ｐ２デバイスは電源ＶＤＤに接続され、Ｎ１、Ｎ２デバイスはＰ＋拡散領域を通してグランドに結合されている。第１のパスゲートは、第１のビットラインと、デバイスＰ１とＮ１の接合点の間に結合され、そのゲートがワードラインに結合されている。そして、第２のパスゲートは、第２のビットラインと、デバイスＰ２とＮ２の接合点の間に結合され、そのゲートがワードラインに結合されている。
【００１９】
ウェル・コンタクトおよびグランドへのＰ＋拡散交差部またはＶＤＤへのＮ＋拡散交差部を有するＳＲＡＭセルに関する本発明の前述の目的および利点は、添付の図面に関連して解釈されるいくつかの実施例についての以下の詳細な説明を参照して、当業者がより容易に理解することができる。この図面では、いくつかの図面全体を通して、同様な要素は同一参照数字で示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
従来技術のＳＲＡＭセルにおいて、ポリシリコン導体レベルのワードラインＷＬがＧＮＤコンタクト１２の周りの１０で曲がりくねっているのは、第３の金属（Ｍ３）レベルの広域ワードラインおよびパスゲートの上でのポリシリコン導体レベルの４５度傾斜が主な理由である。さらに、ポリシリコン導体レベルでのプルダウンＮＦＥＴの仮の（pseudo）アンカ（anchor）１４は、１６でのポリシリコン導体レベル角とＣＡレベル角の間の短絡を最小限にするために必要である。そして、仮のアンカのために、１８のパスゲートの縁部でポリシリコン導体レベル・ワードラインＷＬが切り欠きを入れなければならない。
【００２１】
従来技術のこれらの問題を認識して、本発明は、図４に示すように、ＧＮＤコンタクト４０をセルの境界に移す。そして、図５に示すように、プルダウンＮＦＥＴのＧＮＤコンタクトは、Ｐウェルと下部Ｍ字状ＲＸ領域の中心の脚部の間に形成されたＰ＋拡散交差部４２を通して接続される。
【００２２】
本発明は、第２の金属（Ｍ２）レベルで完成し、セル・パスゲートのリーク、機能および製造歩留りが改善され、ＰおよびＮウェル・コンタクトおよびグランドへのＰ＋拡散交差部を有する低コストＳＲＡＭセルを提供する。
【００２３】
図４は、本発明のＳＲＡＭセルの好ましい実施例の回路配置の平面図を示し、ポリシリコン導体（ＰＣ）エリアだけを示し、ＲＸ（トレンチ分離領域内に分離された能動シリコン導体領域）領域、およびＳＲＡＭセルの第１の金属（Ｍ１）レベル、および第２（Ｍ２）および第３（Ｍ３）金属レベルは示されていない。
【００２４】
図５は、図４の簡単化されたものを示し、ＳＲＡＭセルのポリシリコン導体エリアおよびＲＸ領域だけを示し、Ｍ１金属レベルは示されていない。
【００２５】
図４は、本発明に従ったＳＲＡＭセルの配置の平面図を示す。本発明のＳＲＡＭセルは、位置を変えたＧＮＤコンタクト４０のために一直線のポリシリコン導体レベル・ワードラインＷＬ、および第２の金属（Ｍ２）レベル・ビットラインＢＬを有する。第１の金属（Ｍ１）レベルは、ここで、Ｍ１ＧＷＬで示すように広域ワードラインＧＷＬに使用され、またＭ１ＶＤＤで示すように電源ＶＤＤにも使用される。要約すると、ポリシリコン導体レベルはワードラインＷＬを含み、第１の金属（Ｍ１）レベルは広域ワードラインＧＷＬおよびＶＤＤ電源を含み、また、第２の金属（Ｍ２）レベルはビットラインＢＬおよびグランドＧＮＤを含み、そして第３の金属（Ｍ３）レベルはＳＲＡＭセルの形成には使用されない。
【００２６】
本発明のＳＲＡＭセルは、従来技術の８．５ＣＡ（０．５ＣＡはＣＡを共有することで生じる）よりも少ない８．０ＣＡ（コンタクト）、従来技術の２．０Ｖ１よりも少ない１．５Ｖ１（ビア）を含み、またＰＷおよびＮＷコンタクトも実現する。
【００２７】
図６は、本発明のＳＲＡＭセルの回路図を示す。従来技術のＳＲＡＭセルの回路と同様に、この回路は、交差結合されたｐｎｐプルアップ・デバイスＰ１、Ｐ２およびｎｐｎプルダウン・デバイスＮ１、Ｎ２を含み、Ｐ１、Ｐ２デバイスは電源ＶＤＤに接続されている。Ｎ１、Ｎ２デバイスは、０．５Ｋ抵抗器として示すＰ＋拡散領域を通して、グランドＧＮＤに結合されている。このことは、従来技術のＳＲＡＭセルと異なっている。左のｎｐｎパスゲートＮＬは、左のビットラインＢＬと、デバイスＰ１とＮ１の接合部の間に結合され、パスゲートＮＬのゲートはワードラインＷＬに結合されている。右のｎｐｎパスゲートＮＲは、右のビットラインＢＲと、デバイスＰ２とＮ２の接合部の間に結合され、パスゲートＮＲのゲートはワードラインＷＬに結合されている。
【００２８】
図４およびより分かりやすくは図５を参照して、ポリシリコン導体ＷＬはＳＲＡＭセルの下方部分を横切って水平に一直線に延び（従来技術のように中ほどにＶ字状のくぼみ（dip）１０なしに）、そして、下部Ｍ字状Ｎ＋ＲＸ領域の左および右の脚部と交差する。ここで、左の交差部がパスゲートＮＬを画定し、ＷＬがパスゲートＮＬのゲートＧを画定しＲＸ領域がパスゲートＮＬのソース領域Ｓおよびドレイン領域Ｄを画定する。さらに、右の交差部がパスゲートＮＲを画定し、ＷＬがパスゲートＮＲのゲートＧを画定しＲＸ領域がパスゲートＮＲのソース領域Ｓおよびドレイン領域Ｄを画定する。
【００２９】
左および右のポリシリコン導体領域は、図４および５に示すようにＳＲＡＭセルの相対する左および右部分で垂直方向に延びている。
【００３０】
下部Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分は、左のポリシリコン導体領域と交差し、プルダウン・デバイスＮ１を画定する。ここで、左のポリシリコン導体領域がプルダウン・デバイスＮ１のゲートＧを画定しＲＸ領域がプルダウン・デバイスＮ１のドレイン領域Ｄおよびソース領域Ｓを画定する。Ｍ字状ＲＸ領域の上部水平部分は、右のポリシリコン導体領域と交差し、プルダウン・デバイスＮ２を画定する。ここで、右のポリシリコン導体領域がプルダウン・デバイスＮ２のゲートＧを画定しＲＸ領域がプルダウン・デバイスＮ２のソース領域Ｓおよびドレイン領域Ｄを画定し、プルダウン・デバイスＮ１とＮ２の間に共通ソース領域Ｓがある。
【００３１】
上部Ｗ字状Ｐ＋ＲＸ（能動シリコン導体）領域の水平ベース部は左および右のポリシリコン導体領域の上方部分と交差する。
【００３２】
上部Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分は左のポリシリコン導体領域と交差し、プルアップ・デバイスＰ１を画定する。ここで、左のポリシリコン導体領域がプルアップ・デバイスＰ１のゲートＧを画定しＲＸ領域がプルアップ・デバイスＰ１のドレイン領域Ｄおよびソース領域Ｓを画定する。Ｗ字状ＲＸ領域の下部水平部分は右のポリシリコン導体領域と交差し、プルアップ・デバイスＰ２を画定する。ここで、右のポリシリコン導体領域がプルアップ・デバイスＰ２のゲートＧを画定しＲＸ領域がプルアップ・デバイスＰ２のソース領域Ｓおよびドレイン領域Ｄを画定し、プルアップ・デバイスＰ１とＰ２の間に共通ソース領域Ｓがある。
【００３３】
図４は、セルの下方部分にあるＰＷコンタクトの位置を示し、また、セル上方部分でＶＤＤ電源のまわりに追加されたＮＷコンタクトの位置を示す。図４および５は、ＲＸ領域の能動シリコン中にＰ＋拡散を形成するために使用される下方の点線のマスクＢＰ１の位置を示す。また、ＰＷＣＯＮＴとして示すＰウェル・コンタクトは、点線のマスクＢＰ１のエリア内のＰ＋拡散を覆って下部Ｍ字状ＲＸ領域の中心脚部の重なったエリア／領域に形成されている。図４および５は、また、ＲＸ領域の能動シリコン中にＮ＋拡散を形成するために使用される上方の点線のマスクＢＰ２の位置を示す。また、ＮＷＣＯＮＴとして示すＮウェル・コンタクトは、点線のマスクＢＰ２のエリア内のＮ＋拡散を覆って上部Ｗ字状ＲＸ領域の中心脚部の重なったエリア／領域に形成されている。
【００３４】
本発明の全体的な利点は次の通りである。
【００３５】
【表１】
2005236282.tif 000003
【００３６】
これらの利点に対する負担は、ＧＮＤコンタクトへのＰ＋拡散の追加の抵抗であり、この追加抵抗は、この特定の配置の場合に約５００オームであり、ポリシリコン導体ワードラインとＧＮＤコンタクトに達するＰ＋拡散ランナ（runner）の交点に形成される。
【００３７】
この追加抵抗は、ＮＷの上ではなくてＰＷの上のＰＦＥＴに類似している。
【００３８】
最高で２００ｍＶのＢＬ差を切り換えるＷＬからの読出しアクセスは、０．５７ｎｓから０．６ｎｓに〜５％だけ悪化し、これは、２ｎｓから１０ｎｓの範囲の一般的なサイクル時間を有する９０ｎｍノード技術の回路設計にとって無視できるものである。さらに、読出しアクセスのどのような悪化も、書込み時間の同様な量の改善で補償される。
【００３９】
雑音マージンを以下に表で示す。再び、僅かな劣化があるが、増分（delta）はシミュレーションの精度よりも小さいかもしれない。
【００４０】
【表２】
2005236282.tif 000004
【００４１】
このグランド（接地）抵抗は、Ｐ＋拡散とポリシリコン導体の交点のＰ＋チャネル注入（implant）でなくすることができる。
【００４２】
同様な考えはＰＦＥＴパスゲート・セルの代替の実施形態で実施することができ、この場合には、交差部（crossing）は、ＶＤＤへのＮ＋拡散とであるかもしれない。図７は、図６の回路図と考え方が似ているＰＦＥＴパスゲート・セルの回路図であるが、ここでは、すべてのＮデバイスはＰデバイスに変えられ、すべてのＰデバイスはＮデバイスに変えられており、さらにＶＤＤとＧＮＤは逆にされている。
【００４３】
ウェル・コンタクトおよびグランドへのＰ＋拡散交差部またはＶＤＤへのＮ＋拡散交差部を有するＳＲＡＭセルに関する本発明のいくつかの実施例および変形物をここで詳細に説明したが、本発明の開示および教示は多くの他の設計を当業者に暗示することは当然明らかなはずである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来技術の９０ｎｍノード技術のＳＲＡＭセルの回路配置を示す平面図であり、ポリシリコン導体エリアだけを図示し、ＲＸ（トレンチ分離領域で分離された能動シリコン導体領域）領域、およびＳＲＡＭセルの第１の金属（Ｍ１）レベル、および第２の金属（Ｍ２）および第３の金属（Ｍ３）レベルは示されていない。
【図２】図１の簡単化されたものを示す図であり、ＳＲＡＭセルのポリシリコン導体エリアおよびＲＸ領域だけを示し、Ｍ１金属レベルは示されていない。
【図３】従来技術９０ｎｍノード技術のＳＲＡＭセルを示す回路図である。
【図４】本発明のＳＲＡＭセルの好ましい実施例の回路配置を示す平面図であり、ＳＲＡＭセルおよびチップのポリシリコン導体エリア、ＲＸ領域、およびＭ１レベルだけを図示し、Ｍ２およびＭ３金属レベルは示されていない。
【図５】図４の簡単化されたものを示す図であり、ＳＲＡＭセルおよびチップのポリシリコン導体エリアおよびＲＸ領域だけを示し、Ｍ１金属レベルは示されていない。
【図６】本発明のＳＲＡＭセルを示す回路図である。
【図７】図６の回路図と考え方が似ているＰＦＥＴパスゲート・セルの代替の実施形態を示す概略図であり、ここでは、すべてのＮデバイスはＰデバイスに変えられ、すべてのＰデバイスはＮデバイスに変えられ、さらにＶＤＤとＧＮＤは逆にされている。
【符号の説明】
【００４５】
Ｐ１、Ｐ２  ｐｎｐプルアップ・デバイス
Ｎ１、Ｎ２  ｎｐｎプルダウン・デバイス
ＮＬ  左のパスゲート
ＮＲ  右のパスゲート
Ｓ  ソース領域
Ｇ  ゲート
Ｄ  ドレイン領域
ＶＤＤ  電源
ＰＣ  ポリシリコン導体
Ｍ１  第１の金属
Ｍ２  第２の金属
ＷＬ  ワードライン
ＢＬ  左のビットライン
ＢＲ  右のビットライン
ＲＸ  トレンチ分離領域で分離された能動シリコン領域
Ｐ＋ＲＸ  Ｗ字状Ｐ＋能動シリコン導体領域
Ｎ＋ＲＸ  Ｍ字状Ｎ＋能動シリコン導体領域
ＣＡ  コンタクト
ＮＷ  ＣＯＮＴ  Ｎウェル・コンタクト
ＰＷ  ＣＯＮＴ  Ｐウェル・コンタクト
４０  ＧＮＤ（グランド）コンタクト
４２  Ｐ＋拡散交差部
ＢＰ１  Ｐ＋拡散用マスク
ＢＰ２  Ｎ＋拡散用マスクＢＰ２
【図１】
2005236282.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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