JPS59129990A - 半導体メモリセル - Google Patents

半導体メモリセル

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JPS59129990A
JPS59129990A JP58005699A JP569983A JPS59129990A JP S59129990 A JPS59129990 A JP S59129990A JP 58005699 A JP58005699 A JP 58005699A JP 569983 A JP569983 A JP 569983A JP S59129990 A JPS59129990 A JP S59129990A
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JP
Japan
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potential
current
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electrode
carrying electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP58005699A
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English (en)
Inventor
Kazuo Terada
寺田 和夫
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS59129990A publication Critical patent/JPS59129990A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (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。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は半導体メモリセル内電極し、特にアルファ粒子
などの放射性粒子によって引起されるソフトエラーの発
生が少ないスタティック型子導体メモリセルに関する。
一般に、アルファ粒子などの放射性粒子が半導体内に入
射すると、半導体内部には多量の電荷が生成される。こ
れらの電荷が半導体メモリセル内部の電極に流入すると
、その電極の電位を変化させ、その結果ソフトエラーを
起す。半導体メモリセル内の電極が取扱う電荷量が大き
い時は、このような内部生成電荷の流入の影響は小さく
、このメモリセルがソフトエラーを起すことは少ない。
しかし、半導体メモリセルが小型化されると、メモリセ
ル内電極の取扱う電荷量が減少するため。
ソフトエラーの問題が重大となる。
従来の半導体メモリセルでは、メモリセル内電極の構造
を改良し、放射性粒子によって生成される電荷のこの電
極への流入を少なくすること、この電極の取扱う電荷量
を流入電荷量以上に保つことによってソフトエラー全防
いでいた。しかし、メモリセル内電極へ流入する電荷量
を減らすことには限界があるため、その電極で取扱う電
荷量全ある値以上に保たなければならない。その結果、
従来の半導体メモリセルではその大きさも、その消費電
力もある値以上にしなければなら々かった。
このことはこの半導体メモリセルの小型化およびこの半
導体メモリセル全便ったメモリ装置の集積化にとって大
きな障害となるという欠点があった。
本発明は目的は、上記欠点を除き、アルファ粒子などの
放射性粒子によって引起されるソフトエラーの発生が極
めて少なく、小型化、高集積化が可能な半導体メモリセ
ルを提供することにある。
本発明による半導体メモリセルは、第1の基準′電位の
供給された第1通電電極と第2通電電極ゲート電極を有
する第1導電型の第1FETと、第2の基準電位の供給
された第1通電電極と前記第1FETのゲート電極に接
続された第2通電電極と前記第1FETの第2通電電極
に」妾絖されたゲート電極を有する第2導電型の第2F
ETと、一方の端子に第2の基準電位が供給され他方の
端子が前記第1F’ETの第2通電電極に接続された第
1の抵抗と、一方の端子VC第1の基準電位が供給され
他方の端子が前記第2FETの第2通電電極に接続され
た第2の抵抗と、一方の端子が前記11FETの第2通
電電極に接続され他方の端子が前記第2FETの第2通
電電極に接続された容量と、前記第1FETの第2通電
電極に接続された通電電極を有する第1導電型の第3F
ETと、前記第2FETの第2通電電極に接続された通
電電極を有する第2導電型の第4FETとを備えたこと
全特徴とする。
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施例の回路図である。
この実す色例の半導体メモリセルは、第1の基準電位1
1が供給された第1通電電極1aと第2通電電極1bと
ゲート電極1gを有する第1導電型の第1P″ETIと
、第2の基準電位12の供給された第1通電電極2aと
第1FETのゲート電極IgK接続された第2通電電極
2bと第1 FETの第2通電電極1bVC接続された
ゲート電極2gを有する第2導′這型の第2FBT2と
、一方の端子VC第2の基準電位12が供給され他方の
端子が第1FETL0D第2通電電極1. b VC接
続された第1の抵抗R1と、一方の端子vciiの基準
電位が供給され他方の端子が第2FETの第2通電電極
に接続された第2の抵抗R2と、一方の端子が第1FE
Tの第2通電電極1bに接続され他方の端子が第2FE
Tの第2通電電極2bに接続された容量Cと、第1FE
Tの第2通電電極1bに接続された第1通電電極3aと
第1のビット線BLIに接続された第2通電電極3bと
第1のワード線WLIに接続されたゲート電極3gを有
する第3FET3と、第2 F’ E ’、1’の第2
通電電極2bに接続された第1通電電極4aと第2のビ
ット線BL2に裏絖された第2通電電極4bと第2のワ
ード線WL2vc筬続されたゲート電極4gを有する第
4のF’ET4とを含んで構成される。
次に、この実施例について、第1の基準電位11がOV
、第2の基準電位が5V、第1導電型がN型。
第24電型がP型とし、4つのFB’l”1〜4がすべ
てノーマリ・オフである場合について説明する。
Nチャネルの第1FETIと第1の抵抗R1のインバー
タ全構成し、Pチャネルの第2FET2と第2の抵抗R
2が第2のインバータを構成し、これら二つのインバー
タの出力がお互いの入力となってフリップフロップを構
成する。Nチャネルの第3FET3とPチャネルの第4
FET4は、それぞれ選択ゲート’6構成し、第1のワ
ード線WLI が約5Vの高電位で、第2のワード線W
L2が約OVの低電位の午き、このメモリセルが選択さ
れ、逆に第1のワード線WLIが低電位、第2のワード
線WL2が高電位のときに非選択となる。以下、節点N
1が高電位で節点N2が低電位の状態を″′1パ状態、
逆に節点N1が低電位で節点N2が高電位の状態を′+
 01+状態と呼ぶことにする。
アルファ粒子等の放射性粒子の入射によって半導体内V
C生成された車行がこの半導体内部の電極に流入すると
、該電極の電位は、該電極とその周囲の半導体との間の
電位差金減らす方向に変化する。よってもともと半導体
内部電極とその周囲半導体とが同電位の場合には、該電
極電位はアルファ粒子等の影響を受けない。
第1図に示すメモリセルでは、節点N11N型領域に限
り、それに隣接する半導体領域をP型領域1c、3cに
限ることができ、節点N2ff1P型領域に限り、それ
に隣接する半導体領域を図の2C。
4CVc相当するN型領域に限ることができる。さらに
本メモリセルが°“0”状態9節点N1の電位はそれと
接するP型領域IC,3C17)電位 OVとほぼ等し
く、節点へ2の電位はそれと接するN型領域2C,4G
の電位5■とほぼ等しい。従って、本メモリセルの″O
″状態はアルファ粒子等の入射によって壊されることは
ない。
本メモリセルが1”状態の場合、節点N1の電位は約5
V、節点N2の電位は約OVで第1のFETIと第20
FET2とはオフ状態である。この状態で、例えばアル
ファ粒子が節点N1に入射した場合を考える。このとき
節点N1にはアルファ粒子によって生成された電子が短
時間のうちに流入し、その電位が低下する。N1の電位
が低下すると、節点N1には抵抗R1全通して電流が流
れ込みその電位低下全土めようとするが、通常アルファ
粒子r(よる電流は抵抗R1全通しての電流よりも太き
いため、節点N1の電位低下は起る。例えばN1の電位
が5VからOVまで低下する、電位低下最大の場合全零
える。
このとき、節点N2の電位も容量Cのカップリングによ
って低下する。Cの容量全c 8.節点N2に付く容量
C以外の容量を02とし、節点Nl、、N2の電位変化
が高速のため抵抗R1,I(,2’を通して流れ込む電
流の効果が小さいとすれば、節点N2のt位変(tJ:
はぼ−5V−C8/(C8+C2)、1!:fx る。
よってC8がC2よりも中文大きい時には節点N2の電
位は約−5■となる。このように節点N2の電位は2つ
の電源電位OV、5Vの間からとび出ることになるが、
本発明のメモリセルでは節点N2はP型半導体であるた
め、このN2の電位のとび出しは単に節点N2とその隣
接領域間のPN接合間の逆方向バイアス全増大させるだ
けであり、問題ない。   − 節点N1の電位がそれと隣接する領域と同じ0■になる
と、アルファ粒子等VCよって生成された電子は節点N
1に流入しなくなり、拡散によって周囲に広がる。その
ため、もし節点N1の近< VC正市位の供給されたN
型領域があれば、電子は速やかにその領域に吸収され、
節点N1近傍の電子は減少する。
アルファ粒子等VCよって生成された電子によって短時
間のうちにN1の電位はOV、N2の電位は約−5■に
なったのち、N2の電位は抵抗R2゜第2のFET2’
に通って流れる電流に、l:り上昇し、N1の電位は、
近傍に電子があるうちはovvcとどまり、それか力く
なるとN2との間の容量結合と抵抗R1全通って流れる
電流により上昇する。
そのためN2の電位がN1の電位を越える前に、N1近
傍の電子が拡散でなくなれば、NlとN2の電位関係は
逆転せず、ソフトエラーは起らない。
N2の電位の上昇する速さは容量Cと抵抗R2及び第2
のFET2のチャネル抵抗で決まる時定数で決まるが、
この値はメモリーのアクセス時間と同じ10+1秒オー
ダで構わ寿い。一方節点N1近傍の電子が拡散によフな
くなる速さは、電子を吸い込むN型領域を近くに設けれ
ば1+1秒オーダの高速にできる。そのため不発明のメ
モリセルがアルファ粒子等によるソフトエラーを起さな
いようにすることは可能である。
以上の述べてきた節点N I V(アルファ粒子等が入
射した場合の本発明のメモリセルの動作はアルファ粒子
等が節点N2に入射した場合にも、電圧変化の符号や抵
抗の働きが入れ換わるだけで全く同様に考えることがで
きる。よってこの場合にもソフトエラーが生じないよう
にできる。
本発明のメモリセルでは、節点Nl、 N2が取9扱う
電荷量をアルファ粒子等によって生成された電荷量以上
に保たなくても、ソフトエラーが生じないようにできる
。そのため本発明のメモリセルはソフトエラ一対策のた
めVC小型化が制限されることがない。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、アルファ
粒子などの放射性粒子によって引起されるソフトエラー
の発生が極めて少なく、小型化。
同集積化が可能な半導体メモリセルが囮られるのでその
効果は太きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は不発明の一実施例の回路図である。 1 ・・・・第1導電型の第1FET、2・・・・・・
第2導電型の第2FE’l”、3・・・・・・第1導電
型の第3F’E’I’。 4・・・・・・第2等定型の第4FET、11・・・・
・・第1の基準電位、12・・・・・・第2の基準電位
、BLI・・・・・・〜第1のビット線、BL2・・・
・・・第2のビット線、C・・・・・・容量、Nl、N
2・・・・・・節点、R,1・・・・・・第1の抵抗j
−L2・・・・・・第2の抵抗、WLI・・・・・・第
1のワード線、WL2・・・・・・第2のワード線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の基準電位の供給された第1通電電極と第2通電電
    極とゲート電極全有する第1導電型の第1 f” E 
    Tと、第2の基準電位の供給された第1通電電極と前記
    第1FB’Tのゲート電極VC接続された第2通電電極
    と前記第1 FETの第2通電電極に接続されたゲート
    電極金有する第22N−電型の第2FETと、一方の端
    子に第2の基準電位が供給され他方の端子が前記第1 
    FETの第2通電電極Vcj要続された第1の抵抗と、
    一方の端子に第1の基準電位が供給され他方の端子が前
    記第2 FETの第2通電電極に接続された第2の抵抗
    と、一方の端子が前記i 1 F E ’I”の第2通
    電電極に接続され他方の端子が前記第2FETの第2通
    電電極に接続された容量と、前記第1FETの第2通電
    電極に接続された通電電極を有する第14電型の第3F
    ETと、前記第2FETの第2通電電極に接続された通
    電電極を有する第2導電型の第4 I”ETとを備えた
    ことを特徴とする半導体メモリセル。
JP58005699A 1983-01-17 1983-01-17 半導体メモリセル Pending JPS59129990A (ja)

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JP58005699A JPS59129990A (ja) 1983-01-17 1983-01-17 半導体メモリセル

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JP58005699A JPS59129990A (ja) 1983-01-17 1983-01-17 半導体メモリセル

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