JPH09148456A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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Publication number
JPH09148456A
JPH09148456A JP7303156A JP30315695A JPH09148456A JP H09148456 A JPH09148456 A JP H09148456A JP 7303156 A JP7303156 A JP 7303156A JP 30315695 A JP30315695 A JP 30315695A JP H09148456 A JPH09148456 A JP H09148456A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
high resistance
power supply
transistor
gate electrode
memory cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP7303156A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Kodaira
覚 小平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP7303156A priority Critical patent/JPH09148456A/ja
Publication of JPH09148456A publication Critical patent/JPH09148456A/ja
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高抵抗負荷型のSRAMメモリセルにおいて、
ワード線が延在する方向に形成される一対の高抵抗素子
どうしの電源配線への接続部分を共通にすることで、高
抵抗領域を長くし、待機時電源電流の増加を抑える。 【解決手段】ワード線14が延在する方向に隣接する2
つのメモリセル内の高抵抗領域、即ち3と4及び5と6
が電源配線1への接続部分を共有して構成されている。
従って、それぞれの高抵抗領域長は従来のビット線方向
の長さL1に加えてワード線方向にL2だけ長くするこ
とが可能となり、メモリセルが縮小しても抵抗値を下げ
ることなく高抵抗素子を形成することが可能であるた
め、待機時電源電流の増加が抑えられる。さらに高抵抗
負荷の他端が電源に共通に接続される領域を低抵抗とす
れば高抵抗負荷の分岐点の電圧降下を下げることがで
き、データ保持特性を改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積装置に関
し、特に半導体メモリの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】高抵抗負荷型のCMOSスタティックR
AMのメモリセルは図4に示す回路構成をとる。Nチャ
ンネル型ドライブトランジスタN1,N2のソースは接
地電位に接続され、高抵抗負荷R1,R2の一端は電源
に接続さる。N1のドレインとR1の他端は接点Aにお
いて接続され、N2のドレインとR2の他端は接点Bに
おいて接続される。Nチャンネル型トランスファトラン
ジスタN3は接点Aとビット線BLの間に、N4は接点
Bとビット線/BLの間に接続され、各々のゲートはワ
ード線WLに接続されている。
【0003】図5は図4の従来のパターン平面図の一例
である。11はメモリセルの一単位を示している。1
7,18,19,20,21はN型の拡散層であり、ポ
リシリコンゲート30,31,32,33によってドラ
イブトランジスタが形成され、ワード線14によってト
ランスファトランジスタが形成される。前記トランスフ
ァトランジスタのドレインはコンタクト孔22,23,
24,25によってビット線(図示せず)に接続され、
前記ドライブトランジスタのソースはコンタクト孔3
4,35によって接地電源(図示せず)に接続される。
1,3,4,5,6は多結晶ポリシリコンであり、2は
高抵抗負荷素子を形成するためのマスクパターンであ
る。メモリセルの高集積化のため、通常電源配線と高抵
抗負荷素子とは同一導電層で一体に形成される。すなわ
ち、前記多結晶ポリシリコンは堆積された段階では高抵
抗を有するため、高抵抗負荷素子を形成するための領域
3,4,5,6は高抵抗を保つように、2をマスクとし
て抵抗値を低減するためのN型の不純物であるAsまた
はP等を導入する。従って前記多結晶ポリシリコンのう
ち、3,4,5,6のみ長さL1の高抵抗素子となり、
その他の領域が低抵抗になるため、1がワードライン1
4と同一方向に延在する低抵抗な電源配線として形成さ
れ、、高抵抗素子3,4,5,6のそれぞれが独立に電
源配線1と接続している。また、7,8,9,10は前
記低抵抗領域を介して高抵抗素子3,4,5,6とその
下層に形成されるドライブトランジスタのゲート電極3
0,31,32,33とを接続するためのコンタクト孔
であり、さらに前記ゲート電極がコンタクト開口部2
6,27,28,29,36によってトランスファトラ
ンジスタのソース及びドライブトランジスタのドレイン
に接続されて図4中の記憶ノードA,Bを形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】CMOS型スタティッ
クRAMの大きな特徴は、待機時電源電流を低く抑えら
れることであり、高抵抗負荷型のCMOSスタティック
RAMの場合には高抵抗負荷の抵抗値をいかに大きくす
ることができるかが重要な技術的課題である。高抵抗を
実現するために、素子の幅を細く、厚さを薄くする手段
がとられてきたが、加工精度の問題や製造上の問題から
いずれも限界がある。しかも、製造技術の進歩による微
細化に伴って、メモリセルのサイズが縮小されるにした
がい、前述した従来の構成のままでは高抵抗素子の長さ
L1が短くなってしまうため、高抵抗値を保つことが非
常に困難になり、待機時電源電流の増加するという問題
が生じる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板上
に形成された第1導電型の第1及び第2のトランジスタ
と、前記第1及び第2のトランジスタの上層に、前記第
1及び第2のゲート電極とは異なる導電層で形成される
第1及び第2の高抵抗負荷から成り、前記第1及び第2
のトランジスタのソースが第1の電位に接続され、前記
第1の高抵抗負荷の一端は前記第1のトランジスタのド
レイン及び前記第2のトランジスタのゲート電極に接続
され、前記第2の高抵抗負荷の一端は前記第2のトラン
ジスタのドレイン及び前記第1のトランジスタのゲート
電極に接続されたメモリセルを複数個アレイした半導体
メモリにおいて、第2の電位を供給する電源配線を前記
第1及び第2の高抵抗負荷と同一導電層で低抵抗にかつ
ワードラインと同一方向に延在するように形成し、第1
のメモリセル内に形成される前記第1または第2の高抵
抗負荷の他端は、ワードライン方向に隣接する第2のメ
モリセル内の前記第1または第2の高抵抗負荷の他端と
共通に前記電源配線に接続したことを特徴とする。
【0006】また本発明は、半導体基板上に形成された
第1導電型の第1及び第2のトランジスタと、前記第1
及び第2のトランジスタの上層に、前記第1及び第2の
ゲート電極とは異なる導電層で形成される第1及び第2
の高抵抗負荷から成り、前記第1及び第2のトランジス
タのソースが第1の電位に接続され、前記第1の高抵抗
負荷の一端は前記第1のトランジスタのドレイン及び前
記第2のトランジスタのゲート電極に接続され、前記第
2の高抵抗負荷の一端は前記第2のトランジスタのドレ
イン及び前記第1のトランジスタのゲート電極に接続さ
れた半導体メモリにおいて、第2の電位を供給する電源
配線を前記第1及び第2の高抵抗負荷と同一導電層で低
抵抗にかつワード線と同一方向に延在するように形成
し、前記第1及び第2の高抵抗負荷の他端を前記電源配
線に共通に接続したことを特徴とする。
【0007】また本発明は、前記高抵抗負荷の他端が電
源に共通に接続される領域は低抵抗であることを特徴と
する。
【0008】
【作用】本発明の上記の構成によれば、ワード線が延在
する方向に形成される一対の高抵抗素子どうしの電源配
線への接続部分を共通にすることで、高抵抗領域を長く
することができるため、メモリセルサイズが縮小されて
も負荷素子の抵抗値を下げることなく形成できることに
より、待機時電源電流の増加を抑える作用がある。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第一の実施例のパ
ターン平面図である。本実施例は前述した従来例に本発
明を適用した場合であり、従来例に対応する箇所には同
一符号を付けているため説明は省略し、本発明の特徴と
なる点を説明する。本発明の特徴は、ワード線14が延
在する方向に隣接する2つのメモリセル内の高抵抗領
域、即ち3と4及び5と6が電源配線1への接続部分を
共有していることにある。従って、それぞれの高抵抗領
域長は従来のビット線方向の長さL1に加えてワード線
方向にL2だけ長くすることが可能となり、メモリセル
が縮小しても抵抗値を下げることなく高抵抗素子を形成
することが可能である。
【0010】ここで図1の一部を拡大して図2に示す。
R3は高抵抗領域と低抵抗領域との境界Cから高抵抗素
子5と6とが接続される点Dまでの間に形成される抵
抗。R4は前記接続点Dから記憶ノードEまでに形成さ
れる抵抗である。例えば高抵抗負荷5の一端が接続され
る記憶ノードEのデータが”0”で、高抵抗負荷6が接
続される記憶ノードFのデータが”1”であると仮定す
る。高抵抗負荷の抵抗値に比べて十分小さい低抵抗領域
の抵抗値及びコンタクト抵抗と、トランジスタのリーク
等を無視して考えると、電源配線1から電流Iが高抵抗
負荷5に流れることになる。従って高抵抗負荷5と6が
分岐する点Dの電位は、 VDD−I・R3 となってしまうため、記憶ノードFの電位は電源電圧よ
りI・R3だけ降下することになる。データ保持特性上
この電圧降下が問題となる場合がある。そこで、図3に
本発明の第二の実施例のパターン平面図を示す。本実施
例では、高抵抗を形成するためのマスク領域2のビット
線方向の長さを従来のL1からL3に縮小し、高抵抗領
域から電源配線に接続するための共通の引きだし領域を
低抵抗にしている。したがって図2中のR3の影響はほ
とんど無視できるため、前述した電圧降下の問題は改善
される。この場合L3はL1に比べて短くなってしまう
が、引き出しの長さL4は、製造上ポリシリコン1と6
とを分離して加工できる最小幅だけあれば良いため、前
述したワード線方向に延長される長さL2比べると短
く、本発明の目的である負荷の高抵抗化は十分に達成さ
れる。
【0011】尚、上記第一及び第2の実施例では、隣接
した異なるメモリセル内の高抵抗素子の電源配線への接
続を共通にする例について説明したが、本発明はこれに
限られるものではなく、同一メモリセル内の一対の高抵
抗負荷素子の電源配線への接続を共通にしても、同様な
効果が得られることは容易に理解できるであろう。
【0012】
【発明の効果】以上述べてきた様に、本発明によればメ
モリセルサイズが縮小しても、高抵抗負荷素子の長さを
長く形成することが可能であるため、高抵抗値を維持す
ることができ、待機時電源電流の増加を抑えることが可
能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すパターン平面図。
【図2】図1の高抵抗領域の拡大図。
【図3】本発明の他の実施例を示すパターン平面図。
【図4】SRAMのメモリセルを示す回路図。
【図5】従来のパターン平面図。
【符号の説明】
1・・・電源配線 2・・・高抵抗負荷素子を形成するためのマスクパター
ン 3,4,5,6・・・高抵抗負荷素子 7,8,9,10・・・コンタクト孔 11・・・メモリセル単位 14・・・ワード線 17,18,19,20,21・・・N型の拡散領域 22,23,24,25・・・ビット線とのコンタクト
孔 26,27,28,29,36・・・コンタクト開口部 30,31,32,33・・・ゲート電極 34,35・・・接地線へのコンタクト孔 L1,L2,L3,L4・・・寸法 A,B・・・記憶ノード N1,N2,N3,N4・・・Nチャンネル型トランジ
スタ R1,R2・・・高抵抗負荷 BL,/BL・・・ビット線 WL・・・ワード線 R3,R4・・・抵抗 I・・・電流 C,D,E,F・・・接続点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/092

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板上に形成された第1導電型の第
    1及び第2のトランジスタと、前記第1及び第2のトラ
    ンジスタの上層に、前記第1及び第2のゲート電極とは
    異なる導電層で形成される第1及び第2の高抵抗負荷か
    ら成り、前記第1及び第2のトランジスタのソースが第
    1の電位に接続され、前記第1の高抵抗負荷の一端は前
    記第1のトランジスタのドレイン及び前記第2のトラン
    ジスタのゲート電極に接続され、前記第2の高抵抗負荷
    の一端は前記第2のトランジスタのドレイン及び前記第
    1のトランジスタのゲート電極に接続されたメモリセル
    を複数個アレイした半導体メモリにおいて、第2の電位
    を供給する電源配線を前記第1及び第2の高抵抗負荷と
    同一導電層で低抵抗にかつワードラインと同一方向に延
    在するように形成し、第1のメモリセル内に形成される
    前記第1または第2の高抵抗負荷の他端は、ワードライ
    ン方向に隣接する第2のメモリセル内の前記第1または
    第2の高抵抗負荷の他端と共通に前記電源配線に接続し
    たことを特徴とする半導体メモリ。
  2. 【請求項2】半導体基板上に形成された第1導電型の第
    1及び第2のトランジスタと、前記第1及び第2のトラ
    ンジスタの上層に、前記第1及び第2のゲート電極とは
    異なる導電層で形成される第1及び第2の高抵抗負荷か
    ら成り、前記第1及び第2のトランジスタのソースが第
    1の電位に接続され、前記第1の高抵抗負荷の一端は前
    記第1のトランジスタのドレイン及び前記第2のトラン
    ジスタのゲート電極に接続され、前記第2の高抵抗負荷
    の一端は前記第2のトランジスタのドレイン及び前記第
    1のトランジスタのゲート電極に接続された半導体メモ
    リにおいて、第2の電位を供給する電源配線を前記第1
    及び第2の高抵抗負荷と同一導電層で低抵抗にかつワー
    ド線と同一方向に延在するように形成し、前記第1及び
    第2の高抵抗負荷の他端を前記電源配線に共通に接続し
    たことを特徴とする半導体メモリ。
  3. 【請求項3】前記高抵抗負荷の他端が電源に共通に接続
    される領域は低抵抗であることを特徴とする特許請求項
    1または請求項2に記載の半導体メモリ。
JP7303156A 1995-11-21 1995-11-21 半導体メモリ Pending JPH09148456A (ja)

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