JPH0221654A - スタティックランダムアクセスメモリ装置 - Google Patents
スタティックランダムアクセスメモリ装置Info
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- JPH0221654A JPH0221654A JP63171521A JP17152188A JPH0221654A JP H0221654 A JPH0221654 A JP H0221654A JP 63171521 A JP63171521 A JP 63171521A JP 17152188 A JP17152188 A JP 17152188A JP H0221654 A JPH0221654 A JP H0221654A
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- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
- H10B10/12—Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element
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- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
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- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/41—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
- G11C11/412—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using field-effect transistors only
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- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
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- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
- H10B10/12—Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element
- H10B10/125—Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element the MOSFET being a thin film transistor [TFT]
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S257/903—FET configuration adapted for use as static memory cell
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、一般に、スタティックランダムアクセスメ
モリ装置に関し、特に、2つの能動素子層間にわたって
形成された積層型スタティックランダムアクセスメモリ
装置に関する。
モリ装置に関し、特に、2つの能動素子層間にわたって
形成された積層型スタティックランダムアクセスメモリ
装置に関する。
[従来の技術]
第5図は、一般に知られている、従来のスタティックラ
ンダムアクセスメモリ(以下、SRAMと略称する)を
示す概略のブロック図である。第5図を参照して、この
SRAMは、データ信号をストアするための数多くのメ
モリセル40を備えたメモリアレイ41と、メモリセル
40を指定するための信号XOないしXnおよびYOな
いしYmをそれぞれ出力するXデコーダ42およびYデ
コーダ43と、メモリセル40にストアされた信号を増
幅して読出すセンスアンプ44とを含む。
ンダムアクセスメモリ(以下、SRAMと略称する)を
示す概略のブロック図である。第5図を参照して、この
SRAMは、データ信号をストアするための数多くのメ
モリセル40を備えたメモリアレイ41と、メモリセル
40を指定するための信号XOないしXnおよびYOな
いしYmをそれぞれ出力するXデコーダ42およびYデ
コーダ43と、メモリセル40にストアされた信号を増
幅して読出すセンスアンプ44とを含む。
第6図は、従来のSRAMのメモリセルの一例を示す回
路図である。第6図を参照して、このメモリセル40は
、電源Vccと接地Vssとの間に接続された、CMO
Sフリップフロップと、ビット線33および34とこの
フリップフロップとの間に接続されたアクセス用のNM
O3電界効電界効果トランジスタ上5Q6とを含む。
路図である。第6図を参照して、このメモリセル40は
、電源Vccと接地Vssとの間に接続された、CMO
Sフリップフロップと、ビット線33および34とこの
フリップフロップとの間に接続されたアクセス用のNM
O3電界効電界効果トランジスタ上5Q6とを含む。
フリップフロップは、交差結合された2つのCMOSイ
ンバータを含む。インバータの1つはPMOs電界効電
界効果トランジスタ上1NMO3電界効電界効果トラン
ジスタ上2構成され、もう1つはPMO3?IS界効果
トランジスタQ3およびNMO5電界効電界効果トラン
ジスタ上4構成される。トランジスタQ5およびQ6の
ゲートがワード線35に接続されている。
ンバータを含む。インバータの1つはPMOs電界効電
界効果トランジスタ上1NMO3電界効電界効果トラン
ジスタ上2構成され、もう1つはPMO3?IS界効果
トランジスタQ3およびNMO5電界効電界効果トラン
ジスタ上4構成される。トランジスタQ5およびQ6の
ゲートがワード線35に接続されている。
従来、第6図に示されたようなSRAMセルを半導体基
板上に形成するために、1つの基板上に平面的にこれら
6つのトランジスタが設けられていた。
板上に形成するために、1つの基板上に平面的にこれら
6つのトランジスタが設けられていた。
第7図は、メモリセル40を構成するための6つのトラ
ンジスタが基板平面上に設けられていることを示す概念
図である。図中の記号は第6図に示されたものと対応し
ている。
ンジスタが基板平面上に設けられていることを示す概念
図である。図中の記号は第6図に示されたものと対応し
ている。
第8A図ないし第8C図は、第7図に示されたようにメ
モリセルを基板上に平面的に設けるために形成されてい
る、主な3の層の平面図である。
モリセルを基板上に平面的に設けるために形成されてい
る、主な3の層の平面図である。
第8A図、第8B図および第8C図は、それぞれ順に、
下側の層、中間の層、および上側の層を示している。
下側の層、中間の層、および上側の層を示している。
第8A図により示される下側の層では、基板内にp+お
よびp−の不純物拡散領域が形成され、その上にゲート
酸化膜を介してポリシリコン層が形成され、6つの電界
効果トランジスタQ1ないしQ6が構成されている。斜
線が施されたコンタクタC1ないしC4は、いずれも各
トランジスタの電極間を電気的に接続するためのもので
、第8B図に示されるように、それらは、中間の層に設
けられたアルミ層31および32を介して接続される。
よびp−の不純物拡散領域が形成され、その上にゲート
酸化膜を介してポリシリコン層が形成され、6つの電界
効果トランジスタQ1ないしQ6が構成されている。斜
線が施されたコンタクタC1ないしC4は、いずれも各
トランジスタの電極間を電気的に接続するためのもので
、第8B図に示されるように、それらは、中間の層に設
けられたアルミ層31および32を介して接続される。
また、中間の層にはポリシリコンで形成されたワード線
35が設けられ、さらに、電源VcCに接続されたアル
ミ配線36が設けられている。
35が設けられ、さらに、電源VcCに接続されたアル
ミ配線36が設けられている。
第8C図に示された上側の層では、アルミで形成された
ビット線33および34と、接地Vssに接続されたア
ルミ配線37および38が設けられている。
ビット線33および34と、接地Vssに接続されたア
ルミ配線37および38が設けられている。
このように、従来、SRAMセルは、基板上に下面的に
形成されていたが、高集積化が進むにつれ、例えば、ラ
ッチアップを防ぐためのガードリングを設ける必要が生
じるなど、構造が複雑化してきている。そこで、次に示
されるような積層構造を何するSRAMセルが知られる
ようになった。
形成されていたが、高集積化が進むにつれ、例えば、ラ
ッチアップを防ぐためのガードリングを設ける必要が生
じるなど、構造が複雑化してきている。そこで、次に示
されるような積層構造を何するSRAMセルが知られる
ようになった。
第9図は、2層構造を有する従来の積層型SRAMのメ
モリセル回路を示す概念図である。このSRAMセルは
特開昭61−32467号に見られる。このSRAMセ
ルは電界効果トランジスタが2つの能動素子層上に設け
られ、それらがスルーホールによって接続されている。
モリセル回路を示す概念図である。このSRAMセルは
特開昭61−32467号に見られる。このSRAMセ
ルは電界効果トランジスタが2つの能動素子層上に設け
られ、それらがスルーホールによって接続されている。
このようなSRAMセルを形成するために、シリコンオ
ンインシュレータ(以下、Solと略称する)技術が知
られている。
ンインシュレータ(以下、Solと略称する)技術が知
られている。
第9図を参照して、上側の能動素子層(以下、第1の層
と称す)には、PMO3ii界効果トランジスタQ1お
よびQ3が形成され、それらの一方電極が電源Vccに
一体接続される。また、第1の層では、トランジスタQ
1のゲート電極とトランジスタQ3の他方電極とがノー
ドN21で一体接続され、トランジスタQ3のゲート電
極とトランジスタQ1の他方電極とがノードN11で一
体接続されている。さらに、第1の層上にビット線33
および34が設けられている。
と称す)には、PMO3ii界効果トランジスタQ1お
よびQ3が形成され、それらの一方電極が電源Vccに
一体接続される。また、第1の層では、トランジスタQ
1のゲート電極とトランジスタQ3の他方電極とがノー
ドN21で一体接続され、トランジスタQ3のゲート電
極とトランジスタQ1の他方電極とがノードN11で一
体接続されている。さらに、第1の層上にビット線33
および34が設けられている。
次に、下側の能動素子層(以下、第2の層と称す)上に
は、NMO3電界効電界効果トランジスタ上2、Q5お
よびQ6が形成される。トランジスタQ2およびQ4の
一方電極は接地Vssに一体接続される。また、第2の
層上では、トランジスタQ2のゲート電極とトランジス
タQ4の他方電極とがノードN22で一体接続され、ト
ランジスタQ4のゲート電極とトランジスタQ2の他方
電極とがノードN12で一体接続される。さらに、第2
の層上にワード線35が設けられている。
は、NMO3電界効電界効果トランジスタ上2、Q5お
よびQ6が形成される。トランジスタQ2およびQ4の
一方電極は接地Vssに一体接続される。また、第2の
層上では、トランジスタQ2のゲート電極とトランジス
タQ4の他方電極とがノードN22で一体接続され、ト
ランジスタQ4のゲート電極とトランジスタQ2の他方
電極とがノードN12で一体接続される。さらに、第2
の層上にワード線35が設けられている。
第1の層および第2の層は絶縁層により分離されている
。第1の層のノードNllと第2の層のノードN12を
電気的に接続するためにスルーホール51が絶縁層内に
設けられ、第1の層のノードN21と第2の層のノード
N22とを電気的に接続するためにスルーホール52が
設けられる。
。第1の層のノードNllと第2の層のノードN12を
電気的に接続するためにスルーホール51が絶縁層内に
設けられ、第1の層のノードN21と第2の層のノード
N22とを電気的に接続するためにスルーホール52が
設けられる。
こうして、トランジスタQ1、Q3、Q2、およびQ4
がスルーホール51および52を介して接続されること
により、CMOSフリップフロップが構成されている。
がスルーホール51および52を介して接続されること
により、CMOSフリップフロップが構成されている。
さらに第2の層では、アクセス用のトランジスタQ5は
、その一方電極がノードN12に接続され、ゲート電極
がワード線35に接続される。同様に、トランジスタQ
6は、その一方電極がノードN22に接続され、ゲート
電極がワード線35に接続される。トランジスタQ5の
他方電極は、絶縁層内に設けられたスルーホール53を
介して、第1の層上に設けられたビット線33と電気的
に接続される。同様に、トランジスタQ6の他方電極も
、スルーホール54を介して第1の層上のビット線34
に接続される。
、その一方電極がノードN12に接続され、ゲート電極
がワード線35に接続される。同様に、トランジスタQ
6は、その一方電極がノードN22に接続され、ゲート
電極がワード線35に接続される。トランジスタQ5の
他方電極は、絶縁層内に設けられたスルーホール53を
介して、第1の層上に設けられたビット線33と電気的
に接続される。同様に、トランジスタQ6の他方電極も
、スルーホール54を介して第1の層上のビット線34
に接続される。
第10A図および第10B図は、各々第9図に示された
SRAMセルの上側および下側の能動素子層の一例を示
す平面図である。
SRAMセルの上側および下側の能動素子層の一例を示
す平面図である。
第10A図および第10B図を参照して、第1の層上で
は、301層内にp+不純物領域55が形成され、その
上にゲート酸化膜を介してポリシリコン層60が形成さ
れ、その結果、トランジスタQ1およびQ3が形成され
る。他方、第2の層上では、半導体基板のp−領域内に
n+不純物領域56が形成され、その上にゲート酸化膜
を介してポリシリコン層71が形成され、その結果、ト
ランジスタQ2、Q4、Q5、およびQ6が形成される
。前述のように、第1の層および第2の層間を接続する
ためにスルーホール51.52.53、および54が設
けられている。
は、301層内にp+不純物領域55が形成され、その
上にゲート酸化膜を介してポリシリコン層60が形成さ
れ、その結果、トランジスタQ1およびQ3が形成され
る。他方、第2の層上では、半導体基板のp−領域内に
n+不純物領域56が形成され、その上にゲート酸化膜
を介してポリシリコン層71が形成され、その結果、ト
ランジスタQ2、Q4、Q5、およびQ6が形成される
。前述のように、第1の層および第2の層間を接続する
ためにスルーホール51.52.53、および54が設
けられている。
[発明が解決しようとする課題]
第9図に示された従来の積層型SRAMセルでは、前述
のように、1つのメモリセルについて、スルーホール5
1.52.53および54が必要とされる。このうちス
ルーホール53および54は各々隣接したメモリセルと
共用されるので、これらのスルーホール53および54
による占有面積は1つのスルーホールの占有面積(これ
をSとする)に等しい。スルーホール51および52に
より面積2Sが占められ、その結果、合計3Sの面積が
スルーホール51.52.53、および54により占め
られることになる。これにより、SRAMの集積度が低
下するという課題がある。
のように、1つのメモリセルについて、スルーホール5
1.52.53および54が必要とされる。このうちス
ルーホール53および54は各々隣接したメモリセルと
共用されるので、これらのスルーホール53および54
による占有面積は1つのスルーホールの占有面積(これ
をSとする)に等しい。スルーホール51および52に
より面積2Sが占められ、その結果、合計3Sの面積が
スルーホール51.52.53、および54により占め
られることになる。これにより、SRAMの集積度が低
下するという課題がある。
第11図は、第9図に示されたSRAMセルの第2の層
上に形成されたローカルオキシデイションオブシリコン
(以下、LOGO3と略称する)を示す断面図である。
上に形成されたローカルオキシデイションオブシリコン
(以下、LOGO3と略称する)を示す断面図である。
第11図を参照して、LOGO381は、第2の層の素
子領域間を分離するために形成される。基板のp″領域
66上に5i0211169が形成され、その上にSi
N層68が形成される。LOGO381は、図かられか
るように、SiN層68とSiO□膜69との間に延び
た、バーズビークと呼ばれる部分を含む。このバーズビ
ークの長さLlは、たとえば、LOGO381の厚さを
5000人とすると、約5000人になる。第9図に示
されたSRAMセルでは、第2の層上に4つのトランジ
スタが形成されているので、これらを分離するためにL
OGO381を数多く形成する必要がある。したがって
、これによっても集積度が低下される。
子領域間を分離するために形成される。基板のp″領域
66上に5i0211169が形成され、その上にSi
N層68が形成される。LOGO381は、図かられか
るように、SiN層68とSiO□膜69との間に延び
た、バーズビークと呼ばれる部分を含む。このバーズビ
ークの長さLlは、たとえば、LOGO381の厚さを
5000人とすると、約5000人になる。第9図に示
されたSRAMセルでは、第2の層上に4つのトランジ
スタが形成されているので、これらを分離するためにL
OGO381を数多く形成する必要がある。したがって
、これによっても集積度が低下される。
第12図は、第9図に示されたSRAMセルの断il?
ili構造の一部を示す断面図である。第12図を参照
して、第1の層上では、801層62上にゲート酸化膜
61を介してポリシリコンロ0が形成され、電界効果ト
ランジスタが形成されている。
ili構造の一部を示す断面図である。第12図を参照
して、第1の層上では、801層62上にゲート酸化膜
61を介してポリシリコンロ0が形成され、電界効果ト
ランジスタが形成されている。
他方、第2の層上では、n型シリコン基板67内にp−
領域66が形成される。p−領域66上にゲート酸化膜
65を介してポリシリコン71が形成され、電界効果ト
ランジスタが形成される。このトランジスタ上に絶縁層
を介してポリシリコン層64が形成され、形成されたト
ランジスタのドレインまたはソースに接続される。ポリ
シリコン層64と801層62との間には、絶縁層が形
成されており、これにより第1の層および第2の層が分
離されている。
領域66が形成される。p−領域66上にゲート酸化膜
65を介してポリシリコン71が形成され、電界効果ト
ランジスタが形成される。このトランジスタ上に絶縁層
を介してポリシリコン層64が形成され、形成されたト
ランジスタのドレインまたはソースに接続される。ポリ
シリコン層64と801層62との間には、絶縁層が形
成されており、これにより第1の層および第2の層が分
離されている。
第9図に示されたスルーホール51および53は、たと
えば、第12図に示されるように、互いに深さの異なる
ホールを設けその中に導電物質を入れることにより形成
される。このように深さの異なるホールを設けるために
、エツチングレートの選択比を変える必要があり、製造
プロセスが複雑化されていた。
えば、第12図に示されるように、互いに深さの異なる
ホールを設けその中に導電物質を入れることにより形成
される。このように深さの異なるホールを設けるために
、エツチングレートの選択比を変える必要があり、製造
プロセスが複雑化されていた。
この発明の1つの目的は、積層型SRAMのメモリセル
の占有面積を減少することである。
の占有面積を減少することである。
この発明のもう1つの目的は、積層型S RAM装置の
製造プロセスを簡略化することである。
製造プロセスを簡略化することである。
[課題を解決するための手段]
この発明に係る積層型スタティックランダムアクセスメ
モリ装置のメモリセルは、絶縁層を介して分離された第
1および第2の能動素子層にわたって形成されたフリッ
プフロップ手段と、第1の能動素子層上に設けられ、フ
リップフロップ手段に対してデータ信号を入出力するた
めのビット線手段と、第1の能動素子層上に設けられ、
フリップフロップ手段を入出力制御するための信号を与
えるワード線手段と、第1の能動素子層上に、フリップ
フロップ手段とビット線手段との間に設けられ、ワード
線手段からの信号に応答して導通するスイッチング手段
とを含む。
モリ装置のメモリセルは、絶縁層を介して分離された第
1および第2の能動素子層にわたって形成されたフリッ
プフロップ手段と、第1の能動素子層上に設けられ、フ
リップフロップ手段に対してデータ信号を入出力するた
めのビット線手段と、第1の能動素子層上に設けられ、
フリップフロップ手段を入出力制御するための信号を与
えるワード線手段と、第1の能動素子層上に、フリップ
フロップ手段とビット線手段との間に設けられ、ワード
線手段からの信号に応答して導通するスイッチング手段
とを含む。
[作用]
この発明におけるスタティックランダムアクセスメモリ
装置では、フリップフロップ手段の共用される入出力と
、ワード線手段と、ビット線手段と、スイッチング手段
とが、すべて第1の能動素子層上に形成されているので
、これらを絶縁層を介して接続する必要がない。
装置では、フリップフロップ手段の共用される入出力と
、ワード線手段と、ビット線手段と、スイッチング手段
とが、すべて第1の能動素子層上に形成されているので
、これらを絶縁層を介して接続する必要がない。
[発明の実施例]
第1図は、この発明の一実施例を示す、積層型スタティ
ックランダムアクセスメモリ(以下、SRAMと略称す
る)のメモリセル回路を示す概念図である。第1図を参
照して、第9図に示された従来のものと比較し、て、ワ
ード線35が上側の能動素子層(以下、第1の層と称す
)上に形成され、これに加えて、アクセス用のPMO3
’M界効果トランジスタQ7およびQ8が第1の層上に
形成されている。より詳細には、トランジスタQ7は、
その一方電極がフリップフロップのノードNILに接続
され、他方電極がビット線33に接続され、制御電極が
ワード線35に接続される。同様に、トランジスタQ8
は、その一方電極がフリップフロップのノードN21に
接続され、他方電極がビット線34に接続され、制御電
極がワード線35に接続される。これらの接続はいずれ
も第1の層上でなされる。
ックランダムアクセスメモリ(以下、SRAMと略称す
る)のメモリセル回路を示す概念図である。第1図を参
照して、第9図に示された従来のものと比較し、て、ワ
ード線35が上側の能動素子層(以下、第1の層と称す
)上に形成され、これに加えて、アクセス用のPMO3
’M界効果トランジスタQ7およびQ8が第1の層上に
形成されている。より詳細には、トランジスタQ7は、
その一方電極がフリップフロップのノードNILに接続
され、他方電極がビット線33に接続され、制御電極が
ワード線35に接続される。同様に、トランジスタQ8
は、その一方電極がフリップフロップのノードN21に
接続され、他方電極がビット線34に接続され、制御電
極がワード線35に接続される。これらの接続はいずれ
も第1の層上でなされる。
このようにして、アクセス用のトランジスタQ7および
Q8に関する接続がすべて同一の層、すなわち、第1の
層上で行なうことができるので、第9図に示されたよう
なビット線とアクセス用のトランジスタとを接続するた
めのスルーホール53および54を絶縁層内に設ける必
要がない。したがって、第1図に示されたSRAMセル
では2つのスルーホール51および52のみが必要とさ
れ、その占有面積は2Sである。このように、スルーホ
ールによる占有面積が減少されるので、SRAMを高集
積化することが可能となる。
Q8に関する接続がすべて同一の層、すなわち、第1の
層上で行なうことができるので、第9図に示されたよう
なビット線とアクセス用のトランジスタとを接続するた
めのスルーホール53および54を絶縁層内に設ける必
要がない。したがって、第1図に示されたSRAMセル
では2つのスルーホール51および52のみが必要とさ
れ、その占有面積は2Sである。このように、スルーホ
ールによる占有面積が減少されるので、SRAMを高集
積化することが可能となる。
第2A図および第2B図は、各々第1図に示されたSR
AMセルの上側および下側の能動素子層(第1および第
2の層)の−例を示す平面図である。
AMセルの上側および下側の能動素子層(第1および第
2の層)の−例を示す平面図である。
第2A図および第2B図を参照して、第1の層上では、
301層内にp+不純物領域5..5が形成され、その
上にゲー十酸化膜を介してポリシリコンロ0が形成され
、その結果、PMO3電界効果トランジスタQ1、Q3
、Q7、およびQ8が形成される。なお、トランジスタ
Q7およびQ8のゲートは、ワード線35を構成するポ
リシリコンロ0の中に含まれる。また、ビット線33お
よび34は、各々コンタクトホール57および58を介
してトランジスタQ7およびQ8に接続される。
301層内にp+不純物領域5..5が形成され、その
上にゲー十酸化膜を介してポリシリコンロ0が形成され
、その結果、PMO3電界効果トランジスタQ1、Q3
、Q7、およびQ8が形成される。なお、トランジスタ
Q7およびQ8のゲートは、ワード線35を構成するポ
リシリコンロ0の中に含まれる。また、ビット線33お
よび34は、各々コンタクトホール57および58を介
してトランジスタQ7およびQ8に接続される。
さらに、この図におけるスルーホール51の位置は第1
図に示されたノードNilに対応し、スルーホール52
の位置はノードN21に対応する。
図に示されたノードNilに対応し、スルーホール52
の位置はノードN21に対応する。
一方、第2の層上では、半導体基板のp″領域内にn+
不純物領域56が形成され、その上にゲート酸化膜を介
して・ポリシリコン71が形成され、その結果、NMO
5電界効電界効果トランジスタ上2Q4が形成されてい
る。n+不純物領域56に接地Vssが接続される。こ
の図におけるスルーホール51の位置は第1図に示され
たノードN12に対応し、スルーホール52の位置はノ
ードN22に対応する。
不純物領域56が形成され、その上にゲート酸化膜を介
して・ポリシリコン71が形成され、その結果、NMO
5電界効電界効果トランジスタ上2Q4が形成されてい
る。n+不純物領域56に接地Vssが接続される。こ
の図におけるスルーホール51の位置は第1図に示され
たノードN12に対応し、スルーホール52の位置はノ
ードN22に対応する。
第3図は、第1図に示されたSRAMセルの第1の層上
に形成されたLOGO5を示す断面図である。第3図を
参照して、第1の層および第2の層を分離するだめの絶
縁層63上に301層62が形成され、その上にSiO
□膜61を介してSiN層70が形成される。LOGO
382は、SiN層70と301層62との間に延びた
バーズビークを有する。このバーズビーク基L2は、L
OCO382の厚さを2500人とすると、約2500
人となる。このように、第1の層上に形成される素子領
域分離のためのLOGO382のバーズビーク基L2は
、第11図に示された第2の層上に形成されるLOGO
381のバーズビーク基L1と比較して、短くすること
ができる。第1図に示されたSRAMの例では、第1の
層上に4つのトランジスタが設けられるのであるが、バ
ーズビーク基L2が小さいので、LOGO882により
失われる面積を、従来と比較して少なくすることができ
る。
に形成されたLOGO5を示す断面図である。第3図を
参照して、第1の層および第2の層を分離するだめの絶
縁層63上に301層62が形成され、その上にSiO
□膜61を介してSiN層70が形成される。LOGO
382は、SiN層70と301層62との間に延びた
バーズビークを有する。このバーズビーク基L2は、L
OCO382の厚さを2500人とすると、約2500
人となる。このように、第1の層上に形成される素子領
域分離のためのLOGO382のバーズビーク基L2は
、第11図に示された第2の層上に形成されるLOGO
381のバーズビーク基L1と比較して、短くすること
ができる。第1図に示されたSRAMの例では、第1の
層上に4つのトランジスタが設けられるのであるが、バ
ーズビーク基L2が小さいので、LOGO882により
失われる面積を、従来と比較して少なくすることができ
る。
第4図は、第1図に示されたSRAMセルの断面構造の
一部を示す断面図である。第4図を参照して、第12図
に示された従来の構造と比較して、この図にはスルーホ
ール53を設けるためのホールが必要でない。スルーホ
ール51または52を形成するためのホールのみが必要
とされる。これらを形成するためのホールはその深さが
同じであり、従来のようにエツチングレートを変化させ
るなど、複雑な製造プロセスが必要とされない。
一部を示す断面図である。第4図を参照して、第12図
に示された従来の構造と比較して、この図にはスルーホ
ール53を設けるためのホールが必要でない。スルーホ
ール51または52を形成するためのホールのみが必要
とされる。これらを形成するためのホールはその深さが
同じであり、従来のようにエツチングレートを変化させ
るなど、複雑な製造プロセスが必要とされない。
第1図の実施例では、さらに、801層を形成するのに
必要なシードを、比較的面積的に余裕のある第2の層内
にとることができるという効果もある。この面積的な余
裕は、第2の層上に形成されるトランジスタの数が、従
来と比較して、減少されたことによる。
必要なシードを、比較的面積的に余裕のある第2の層内
にとることができるという効果もある。この面積的な余
裕は、第2の層上に形成されるトランジスタの数が、従
来と比較して、減少されたことによる。
上記の実施例では、第1の層上にPMO3電界効果トラ
ンジスタが設けられ、第2の層上にNMO8電界効果ト
ランジスタが設けられた場合が示されたが、逆に、第1
の層上にNMO3電界効果トランジスタ、第2の層上に
PMO3?Ii界効果トランジスタを設けても、同様の
効果が得られる。
ンジスタが設けられ、第2の層上にNMO8電界効果ト
ランジスタが設けられた場合が示されたが、逆に、第1
の層上にNMO3電界効果トランジスタ、第2の層上に
PMO3?Ii界効果トランジスタを設けても、同様の
効果が得られる。
また、SRAMセルを形成するための2つの能動素子層
として、積層化された2を越える能動素子層を有する三
次元半導体集積回路素子中に含まれる、いずれの隣接す
る2つの能動素子層をも選ぶことができる。また、張り
合わせなどの方法により債層化しても同様の効果が得ら
れる。
として、積層化された2を越える能動素子層を有する三
次元半導体集積回路素子中に含まれる、いずれの隣接す
る2つの能動素子層をも選ぶことができる。また、張り
合わせなどの方法により債層化しても同様の効果が得ら
れる。
尚、この張り合わせに関する技術については、1987
年に出版された雑誌「応用物理」第56巻第3号(37
3頁ないし376頁)の“シリコンウェハーの直接接合
″と題された論文に見られる。
年に出版された雑誌「応用物理」第56巻第3号(37
3頁ないし376頁)の“シリコンウェハーの直接接合
″と題された論文に見られる。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、積層型スタティック
ランダムアクセスメモリ装置のメモリセルを構成するた
めに、ワード線手段、ビット線手段、およびスイッチン
グ手段を同じ能動素子層上に設けたので、絶縁層を介し
てこれらを接続する必要がない。したがって、積層型ス
タティックランダムアクセスメモリ装置のメモリセルの
占有面積が減少された。これに加えて、その製造プロセ
スをも簡略化することができた。
ランダムアクセスメモリ装置のメモリセルを構成するた
めに、ワード線手段、ビット線手段、およびスイッチン
グ手段を同じ能動素子層上に設けたので、絶縁層を介し
てこれらを接続する必要がない。したがって、積層型ス
タティックランダムアクセスメモリ装置のメモリセルの
占有面積が減少された。これに加えて、その製造プロセ
スをも簡略化することができた。
第1図は、この発明の一実施例を示す積層型SRAMの
メモリセル回路の概念図である。第2A図および第2B
図は、第1図に示されたS RAMセルの上側および下
側の能動素子層を示す平面図である。第3図は、第1図
に示されたSRAMセルの上側の能動素子層上に形成さ
れたLOGO3を示す断面図である。第4図は、第1図
に示されたSRAMセルの断面構造の一部を示す断面図
である。第5図は、従来のSRAMを示す概略のブロッ
ク図である。第6図は、従来のSRAMのメモリセルを
示す回路図である。第7図は、基板上に平面的に形成さ
れた従来のSRAMのメモリセル回路を示す概念図であ
る。第8A図ないし第8C図は、第7図に示されたメモ
リセルを形成するのに必要な3つの層の平面図である。 第9図は、従来の積層型SRAMのメモリセル回路を示
す概念図である。第10A図および第10B図は、第9
図に示されたメモリセルを形成するための上側および下
側の能動素子層を示す平面図である。第11図は、第9
図に示された下側の能動素子層上に形成されるLOGO
5を示す断面図である。第12図は、第9図に示された
メモリセルの断面構造の一部を示す断面図である。 図において、Ql、Q3、Ql、Q8はPMO8電界効
果トランジスタ、Q2、Q4、Q5、Q6はNMO37
1S界効果トランジスタ、33および34はビット線、
35はワード線、51.52.53.54はスルーホー
ルである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
メモリセル回路の概念図である。第2A図および第2B
図は、第1図に示されたS RAMセルの上側および下
側の能動素子層を示す平面図である。第3図は、第1図
に示されたSRAMセルの上側の能動素子層上に形成さ
れたLOGO3を示す断面図である。第4図は、第1図
に示されたSRAMセルの断面構造の一部を示す断面図
である。第5図は、従来のSRAMを示す概略のブロッ
ク図である。第6図は、従来のSRAMのメモリセルを
示す回路図である。第7図は、基板上に平面的に形成さ
れた従来のSRAMのメモリセル回路を示す概念図であ
る。第8A図ないし第8C図は、第7図に示されたメモ
リセルを形成するのに必要な3つの層の平面図である。 第9図は、従来の積層型SRAMのメモリセル回路を示
す概念図である。第10A図および第10B図は、第9
図に示されたメモリセルを形成するための上側および下
側の能動素子層を示す平面図である。第11図は、第9
図に示された下側の能動素子層上に形成されるLOGO
5を示す断面図である。第12図は、第9図に示された
メモリセルの断面構造の一部を示す断面図である。 図において、Ql、Q3、Ql、Q8はPMO8電界効
果トランジスタ、Q2、Q4、Q5、Q6はNMO37
1S界効果トランジスタ、33および34はビット線、
35はワード線、51.52.53.54はスルーホー
ルである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 絶縁層を介して分離された第1および第2の能動素子層
にわたって形成されたメモリセルを含む積層型スタティ
ックランダムアクセスメモリ装置であって、 前記メモリセルは、 前記第1および第2の能動素子層にわたって形成された
フリップフロップ手段を含み、 前記フリップフロップ手段がその共用される入出力が前
記第1の能動素子層上に設けられ、前記第1の能動素子
層上に設けられ、前記フリップフロップ手段を入出力制
御するための信号を与えるためのワード線手段と、 前記第1の能動素子層上に設けられ、前記フリップフロ
ップ手段にデータ信号を与え、かつ、ストアされたデー
タ信号を受けるためのビット線手段と、 前記第1の能動素子層上に、かつ、前記フリップフロッ
プ手段の前記入出力、前記ビット線手段、および前記ワ
ード線手段の間に設けられ、前記ワード線手段から与え
られた信号に応答して、前記フリップフロップ手段の前
記入出力と前記ビット線手段との間を電気的に接続する
スイッチング手段とを含む、スタティックランダムアク
セスメモリ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171521A JPH0770623B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | スタティックランダムアクセスメモリ装置 |
| US07/337,702 US5001539A (en) | 1988-07-08 | 1989-04-13 | Multiple layer static random access memory device |
| KR1019890009743A KR920001078B1 (ko) | 1988-07-08 | 1989-07-08 | 스태틱 랜덤 액세스 메모리(static ramdom access memory)장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171521A JPH0770623B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | スタティックランダムアクセスメモリ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221654A true JPH0221654A (ja) | 1990-01-24 |
| JPH0770623B2 JPH0770623B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=15924658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63171521A Expired - Lifetime JPH0770623B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | スタティックランダムアクセスメモリ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5001539A (ja) |
| JP (1) | JPH0770623B2 (ja) |
| KR (1) | KR920001078B1 (ja) |
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| KR900002330A (ko) | 1990-02-28 |
| JPH0770623B2 (ja) | 1995-07-31 |
| US5001539A (en) | 1991-03-19 |
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