JPH04307969A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH04307969A
JPH04307969A JP3072748A JP7274891A JPH04307969A JP H04307969 A JPH04307969 A JP H04307969A JP 3072748 A JP3072748 A JP 3072748A JP 7274891 A JP7274891 A JP 7274891A JP H04307969 A JPH04307969 A JP H04307969A
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memory
shape
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memory array
memory mat
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康司 山崎
Nobuyuki Moriwaki
信行 森脇
Shuji Ikeda
修二 池田
Hideaki Nakamura
英明 中村
Shigeru Honjo
本城 繁
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Hitachi Solutions Technology Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関し、特にメモリLSIを有する半導体集積回路装置の
電気特性の向上に適用して有効な技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】DRAM(ダイナミックRAM)、SR
AM(スタティックRAM)などのメモリLSIは、半
導体チップの主面に多数のメモリセルをマトリクス状に
配置したメモリアレイを有している。
【0003】従来、上記メモリアレイの端部に配置され
たメモリセルは、メモリアレイの内部に配置されたメモ
リセルに比べて電源マージンが減少し易いという問題が
指摘されている。
【0004】これを図4に例えば示すSRAMのメモリ
アレイ(MA)を用いて説明する。
【0005】このメモリアレイ(MA)は、SRAMの
メモリセルを構成するMOSFETの拡散層4がマトリ
クス状に配置され、拡散層4と拡散層4との間には、素
子分離用絶縁膜6が設けられている。また、上記それぞ
れの拡散層4の上には、MOSFETのゲート電極7が
配置されている。一方、メモリアレイ(MA)の外側に
は、給電用のガードリング(G)がメモリアレイ(MA
)の周囲を囲むように設けられている。
【0006】そこで、MOSFETの拡散層4に着目す
ると、メモリアレイ(MA)の内部に配置された拡散層
4は、その周囲が他の拡散層4によって囲まれているの
に対し、メモリアレイ(MA)の端部に配置された拡散
層4aは、その片側にガードリング(G)が対置されて
いるため、メモリアレイ(MA)の内部の拡散層4とは
形状が異なっている。
【0007】その結果、リソグラフィ工程で半導体ウエ
ハ上に塗布するフォトレジストの表面張力がメモリアレ
イ(MA)の内部と端部とで異なることなどに起因して
、メモリアレイ(MA)の端部の拡散層4aの加工寸法
が内部の拡散層4とは異なってくるため、端部のトラン
ジスタの電気特性が劣化するものと考えられる。
【0008】また、拡散層4の上に配置されたゲート電
極7についても上記と同様のことが云える。これは、メ
モリアレイ(MA)の内部の拡散層4の上には、4つの
ゲート電極7が配置されているのに対し、メモリアレイ
(MA)の端部の拡散層4aの上には、2つのゲート電
極7しか存在しないためである。
【0009】従来、このような問題を改善する対策とし
て、メモリセルとしては動作しないダミーのセルをメモ
リアレイの周囲に配置することによって、拡散層の形状
やゲート電極の配置を全てのメモリアレイで同じにする
方法が用いられていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、メモリアレ
イの周囲にダミーのセルを配置する従来技術は、メモリ
アレイの面積を増大させてしまうという問題がある。特
に、大容量のメモリLSIは、大容量化に伴う回路の配
線遅延を防止するためにメモリアレイを多数のメモリマ
ットに分割しているため、それぞれのメモリマットの周
囲にダミーのセルを配置すると、メモリマットの総面積
に対するダミーセルの占有率が大きくなり、半導体チッ
プの面積が大きくなってしまう。
【0011】本発明は、上記した問題点に着目してなさ
れたものであり、その目的は、チップの面積を増大させ
ることなく、メモリアレイ(またはメモリマット)の端
部に配置されたトランジスタの電気特性の劣化を防止す
ることのできる技術を提供することにある。
【0012】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は、メモリアレイまたはメモリマットの周囲を囲む
ガードリングの内周の形状を、上記メモリアレイまたは
メモリマットの端部に配置された拡散層の形状と略同一
にしたものである。
【0014】また、上記ガードリングの上にダミーパタ
ーンを設け、このダミーパターンの形状を、メモリアレ
イまたはメモリマットの端部に配置された拡散層の上に
設けられたゲート電極の形状と略同一にすると共に、ダ
ミーパターンとガードリングとを電気的に接続したもの
である。
【0015】
【作用】上記した手段によれば、メモリアレイ(または
メモリマット)の内部に配置されたメモリセルの形状と
、端部に配置されたメモリセルの形状とが実質的に等し
くなるので、メモリアレイ(またはメモリマット)の端
部のメモリセルを構成するトランジスタの加工寸法のば
らつきが防止される。
【0016】上記した手段によれば、メモリアレイ(ま
たはメモリマット)の周囲にダミーのセルを配置する従
来技術と異なり、ガードリングの内側の形状を変更する
だけなので、メモリアレイ(またはメモリマット)の面
積が増大することもない。
【0017】
【実施例】図3に示すように、例えばn形シリコン単結
晶からなる半導体チップ1の主面の中央には、例えば4
メガビット(Mbit) の大容量を有するSRAMの
メモリアレイ(MA)が形成されている。このSRAM
は、大容量化に伴う回路の配線遅延を防止するために、
メモリアレイ(MA)を多数のメモリマット(MM)に
分割している。
【0018】上記メモリアレイ(MA)の外側には、チ
ップ1の長辺方向に沿って周辺回路2が配置されており
、さらにその外側には、外部との電気的接続を取るため
のボンディングパッド3が配置されている。
【0019】図1は、上記メモリマット(MM)のコー
ナー部(図3の破線Aで囲んだ領域)の拡大図、図2は
、図1のII−II線におけるチップ1の断面図である
【0020】このメモリマット(MM)には、SRAM
のメモリセルを構成するnチャネルMOSFET(Q)
の拡散層4がマトリクス状に配置されている。図1に示
すように、これらの拡散層4のうち、メモリマット(M
M)の端部に配置された拡散層4aは、その形状がメモ
リマット(MM)の内部の拡散層4を二分割した形状に
なっている。また、図2に示すように、拡散層4は、p
形ウエル5の主面に形成されたn形半導体領域からなる
【0021】上記それぞれの拡散層4は、例えば酸化珪
素からなる素子分離用絶縁膜6によって互いに分離され
ている。また、上記それぞれの拡散層4の上には、nチ
ャネルMOSFET(Q)のゲート電極7が設けられて
いる。このゲート電極7は、例えば多結晶シリコンによ
り構成されている。図1に示すように、メモリマット(
MM)の内部の拡散層4の上には、4つのゲート電極7
が配置されており、端部の拡散層4aの上には、2つの
ゲート電極7が配置されている。
【0022】上記メモリマット(MM)の外側には、例
えばP形ウエル5に電源単位(VSS) を供給するた
めのガードリング(G)が設けられている。図2に示す
ように、このガードリング(G)は、p形ウエル5の主
面に形成されたp+ 形半導体領域からなり、メモリマ
ット(MM)の周囲を囲むように配置されている。
【0023】図1に示すように、本実施例のガードリン
グ(G)は、その内側の形状が、メモリマット(MM)
の端部の拡散層4aの形状と略等しくなっている。その
ため、拡散層4aの形状とそれに隣接するガードリング
(G)の内側の形状とを合わせた形状は、メモリマット
(MM)の内部の拡散層4の形状と略等しくなっている
【0024】また、図1に示すように、上記ガードリン
グ(G)の上には、ダミーパターン8が設けられている
。このダミーパターン8は、ガードリング(G)に沿っ
てメモリマット(MM)の周囲を囲むように配置されて
いる。ダミーパターン8は、例えばゲート電極7と同一
の材料(多結晶シリコンなど)からなり、ゲート電極7
と同一の工程で同時に形成される。
【0025】上記ダミーパターン8は、その内側の形状
が、メモリマット(MM)の端部の拡散層4aの上に設
けられたゲート電極7の形状と略等しくなっている。そ
のため、拡散層4a上の2つのゲート電極7の形状とそ
れに隣接するダミーパターン8の内側の形状とを合わせ
た形状は、メモリマット(MM)の内部の拡散層4の上
に設けられた4つのゲート電極7の形状と略等しくなっ
ている。
【0026】上記ダミーパターン8は、アクティブなト
ランジスタとなることを禁止するため、ガードリング(
G)上の絶縁層(図示せず)に開孔されたコンタクトホ
ール(C)を通じて下層のガードリング(G)と電気的
に接続されている。なお、メモリマット(MM)の拡散
層4の上に開孔されたコンタクトホール(C)は、メモ
リセルのノード電位を配線層(図示せず)に伝えるため
のものである。
【0027】以上の構成からなる本実施例のSRAMに
よれば、下記の作用、効果を得ることができる。
【0028】(1).ガードリング(G)の内側の形状
を、メモリマット(MM)の端部の拡散層4aの形状と
略等しくしたことにより、拡散層4aの形状とそれに隣
接するガードリング(G)の内側の形状とを合わせた形
状が、メモリマット(MM)の内部の拡散層4の形状と
略等しくなる。
【0029】(2).ダミーパターン8の内側の形状を
、メモリマット(MM)の端部の拡散層4a上に設けら
れたゲート電極7の形状と略等しくしたことにより、拡
散層4a上のゲート電極7の形状とそれに隣接するダミ
ーパターン8の内側の形状とを合わせた形状が、メモリ
マット(MM)の内部の拡散層4上に設けられたゲート
電極7の形状と略等しくなる。
【0030】(3).上記(1) および(2) によ
り、メモリマット(MM)の内部に配置されたメモリセ
ルの形状と、端部に配置されたメモリセルの形状とが実
質的に等しくなり、これにより、メモリアレイ(MA)
の内部と端部とで拡散層4やゲート電極7の加工寸法が
ばらつくのを防止することができるので、メモリアレイ
(MA)の端部のメモリセルを構成するMOSFETの
電気特性の劣化を防止することができる。
【0031】(4).メモリアレイの周囲にダミーのセ
ルを配置する従来技術と異なり、ガードリング(G)の
内側の形状を変更するだけなので、メモリマット(MM
)の面積が増大することはない。
【0032】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0033】前記実施例では、メモリアレイを多数のメ
モリマットに分割したSRAMについて説明したが、こ
れに限定されるものではなく、メモリセルをマトリクス
状に配置したメモリアレイまたはメモリマットを有する
メモリLSI全般に適用することができる。
【0034】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0035】本発明によれば、チップの面積を増大させ
ることなく、メモリアレイ(またはメモリマット)の端
部に配置されたトランジスタの電気特性の劣化を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
メモリマットの一部を拡大して示す平面図である。
【図2】図1のII−II線における半導体チップの断
面図である。
【図3】この半導体集積回路装置を形成した半導体チッ
プの全体平面図である。
【図4】従来のメモリアレイの一部を拡大して示す平面
図である。
【符号の説明】
1  半導体チップ 2  周辺回路 3  ボンディングパッド 4  拡散層 4a  拡散層 5  p形ウエル 6  素子分離用絶縁膜 7  ゲート電極 8  ダミーパターン A  破線 C  コンタクトホール G  ガードリング MA  メモリアレイ MM  メモリマット Q  nチャネルMOSFET

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  メモリセルをマトリクス状に配置した
    メモリアレイまたはメモリマットを有する半導体集積回
    路装置であって、前記メモリアレイまたはメモリマット
    の周囲を囲むガードリングの内側の形状を、前記メモリ
    アレイまたはメモリマットの端部に配置された拡散層の
    形状と略等しくしたことを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  2. 【請求項2】  前記ガードリングの上にダミーパター
    ンを設け、前記ダミーパターンの形状を、前記メモリア
    レイまたはメモリマットの端部に配置された拡散層の上
    に設けられたゲート電極の形状と略等しくすると共に、
    前記ダミーパターンと前記ガードリングとを電気的に接
    続したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路
    装置。
  3. 【請求項3】  前記ダミーパターンを前記ゲート電極
    と同一の材料で構成したことを特徴とする請求項2記載
    の半導体集積回路装置。
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