JP2003060088A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2003060088A
JP2003060088A JP2001246109A JP2001246109A JP2003060088A JP 2003060088 A JP2003060088 A JP 2003060088A JP 2001246109 A JP2001246109 A JP 2001246109A JP 2001246109 A JP2001246109 A JP 2001246109A JP 2003060088 A JP2003060088 A JP 2003060088A
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浩二 新居
Yoshiki Tsujihashi
良樹 辻橋
Takashi Matsumoto
尚 松本
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Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S257/00Active solid-state devices, e.g. transistors, solid-state diodes
    • Y10S257/903FET configuration adapted for use as static memory cell
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S257/904FET configuration adapted for use as static memory cell with passive components,, e.g. polysilicon resistors

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  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Nウエルコンタクト領域3は、拡散領域1と
反対の導電型になる。同様に、Pウエルコンタクト領域
4は、拡散領域2と反対の導電型になる。そのためNウ
エルコンタクト領域3とPウエルコンタクト領域4は、
孤立した小さな島状になるので、当該領域を形成する上
で高度な微細化技術を必要とし、当該領域が正常に形成
されないことがある課題があった。 【解決手段】 Nウエル及びPウエルの上部に第2の拡
散領域12と一体的にNウエルコンタクト領域13を形
成し、Pウエル及びNウエルの上部に第1の拡散領域1
1と一体的にPウエルコンタクト領域14を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、CMOSスタテ
ィックRAMのメモリセルが形成されている半導体記憶
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の半導体記憶装置を示す要部
上面図であり、図において、1は短冊状のNウエルの上
部に形成され、P型不純物が注入されている拡散領域、
2はNウエルに隣接している短冊状のPウエルの上部に
形成され、N型不純物が注入されている拡散領域、3は
Nウエルの上部に形成され、N型不純物が注入されてい
るNウエルコンタクト領域、4はPウエルの上部に形成
され、P型不純物が注入されているPウエルコンタクト
領域である。
【0003】次に動作について説明する。半導体記憶装
置には、複数のメモリセルがマトリックス状に形成され
ている。1ビットのメモリセルが、例えば、6個のトラ
ンジスタで構成されたFull−CMOSタイプのSR
AMメモリセルの場合、少なくとも1つのNウエルとP
ウエルに跨って形成される。
【0004】図4においては、NウエルとPウエルが列
をなして交互に形成されている例を示している。各ウエ
ルは、不純物を注入した活性層領域とゲート電極を形成
してトランジスタを形成するものである。不純物を注入
した活性層領域はトランジスタのソース端子とドレイン
端子に値する。
【0005】トランジスタのソース端子とドレイン端子
を形成する領域には、ウエルの導電型と逆の導電型の不
純物を注入する。例えば、Nウエル内であれば、P型不
純物を注入してPMOSトランジスタを形成する(拡散
領域1にPMOSトランジスタを形成する)。逆に、P
ウエル内であれば、N型不純物を注入してNMOSトラ
ンジスタを形成する(拡散領域2にNMOSトランジス
タを形成する)。一方で、ウエルと同じ導電型の不純物
を注入した領域の活性層はウエルと電気的に接続状態に
なるため、ウエルの電位を固定するためのウエルコンタ
クト領域(Nウエルコンタクト領域3、Pウエルコンタ
クト領域4)を形成する。
【0006】ウエルコンタクト領域は、各ウエルに所定
の固定電位を与えるために、複数のメモリセル行毎に設
けている。即ち、セルサイズの縮小を図るため、1ビッ
トのメモリセル内にはウエル電位を与えるためのウエル
コンタクトを設けないようにしている。ただし、各ウエ
ル内の電位を均等に与えるためには、ウエルの抵抗成分
による電圧降下が十分無視できる程度の間隔でウエルコ
ンタクトを配置する必要がある。例えば、メモリセルを
32行毎、もしくは、64行毎にウエルコンタクト領域
を配置する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
は以上のように構成されているので、Nウエルの上部に
形成されるNウエルコンタクト領域3は、Nウエルと同
じ導電型の不純物が注入され、メモリセル行を構成する
拡散領域1と反対の導電型になる。同様に、Pウエルの
上部に形成されるPウエルコンタクト領域4は、Pウエ
ルと同じ導電型の不純物が注入され、メモリセル行を構
成する拡散領域2と反対の導電型になる。そのためNウ
エルコンタクト領域3とPウエルコンタクト領域4は、
孤立した小さな島状になるので、当該領域を形成する上
で高度な微細化技術を必要とし、当該領域が正常に形成
されないことがある課題があった。例えば、Nウエルコ
ンタクト領域3とPウエルコンタクト領域4を製造する
過程において、写真製版時に島状に残ったレジストの消
失や倒れが発生して、正常に不純物が注入されないこと
がある。
【0008】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、レジストの消失や倒れの発生を抑
制して、製造工程における不良の発生を抑制することが
できる半導体記憶装置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体記
憶装置は、Nウエル及びPウエルの上部に第2の拡散領
域と一体的にNウエルコンタクト領域を形成し、Pウエ
ル及びNウエルの上部に第1の拡散領域と一体的にPウ
エルコンタクト領域を形成するようにしたものである。
【0010】この発明に係る半導体記憶装置は、Nウエ
ルコンタクト領域とPウエルコンタクト領域を行方向に
交互に形成するようにしたものである。
【0011】この発明に係る半導体記憶装置は、Nウエ
ルに電力を供給するための電源線をNウエルコンタクト
領域に配線し、Pウエルを接地するための接地線をPウ
エルコンタクト領域に配線するようにしたものである。
【0012】この発明に係る半導体記憶装置は、Nウエ
ルコンタクト領域とPウエルコンタクト領域の間に、少
なくとも1以上のメモリセル行を形成するようにしたも
のである。
【0013】この発明に係る半導体記憶装置は、タイミ
ング調整用の信号線をNウエルコンタクト領域に配線す
るようにしたものである。
【0014】この発明に係る半導体記憶装置は、タイミ
ング調整用の信号線をPウエルコンタクト領域に配線す
るようにしたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による半
導体記憶装置を示す要部上面図であり、図において、1
1は短冊状のNウエルの上部に形成され、P型不純物が
注入されている第1の拡散領域、12は短冊状のPウエ
ルの上部に形成され、N型不純物が注入されている第2
の拡散領域、13はNウエル及びPウエルの上部に第2
の拡散領域12と一体的に形成されたNウエルコンタク
ト領域、14はPウエル及びNウエルの上部に第1の拡
散領域11と一体的に形成されたPウエルコンタクト領
域である。
【0016】次に動作について説明する。図1の半導体
記憶装置では、複数のメモリセルをマトリックス状に形
成するに際して、短冊状のNウエルの上部には、Nウエ
ルと反対の導電型であるP型不純物を注入して第1の拡
散領域11を形成し、短冊状のPウエルの上部には、P
ウエルと反対の導電型であるN型不純物を注入して第2
の拡散領域12を形成している。
【0017】そして、Nウエルに電力を供給するための
電源線を配線する領域として、Nウエルコンタクト領域
13を形成し、Pウエルを接地するための接地線を配線
する領域として、Pウエルコンタクト領域14を形成す
る。ここで、Nウエルコンタクト領域13は、Nウエル
と同じ導電型のN型不純物が注入された領域であるの
で、第1の拡散領域11とは非接触の状態を保つ必要が
あるが、第2の拡散領域12とは接触していても不都合
がない。したがって、Nウエルコンタクト領域13を形
成する際には、第2の拡散領域12と一体的に形成する
ことができる。
【0018】同様に、Pウエルコンタクト領域14は、
Pウエルと同じ導電型のP型不純物が注入された領域で
あるので、第2の拡散領域12とは非接触の状態を保つ
必要があるが、第1の拡散領域11とは接触していても
不都合がない。したがって、Pウエルコンタクト領域1
4を形成する際には、第1の拡散領域11と一体的に形
成することができる。
【0019】なお、電源線と接地線を隣接して配線する
場合、異物の混入などが原因でVDD−GND間にショ
ートが発生する可能性がある。この実施の形態1では、
VDD−GND間のショートの発生を防止するため、電
源線を配線するためのNウエルコンタクト領域13と接
地線を配線するためのPウエルコンタクト領域14を独
立して形成している。また、Nウエルに電源電位VD
D、Pウエルに接地電位GNDを均等に与えるために、
複数のメモリセル行毎に、Nウエルコンタクト領域13
とPウエルコンタクト領域14を交互に配置している。
【0020】ここで、図2は半導体記憶装置に対する金
属配線の配線模式図であり、図において、21はNウエ
ルコンタクト領域13に配線された金属配線である電源
線(以下、VDD配線という)、22はPウエルコンタ
クト領域14に配線された金属配線である接地線(以
下、GND配線という)、23はNウエルに電源電位V
DDを与えるためのコンタクトホール、24はPウエル
に接地電位GNDを与えるためのコンタクトホールであ
る。
【0021】以上で明らかなように、この実施の形態1
では、Nウエル及びPウエルの上部に第2の拡散領域1
2と一体的にNウエルコンタクト領域13を形成し、P
ウエル及びNウエルの上部に第1の拡散領域11と一体
的にPウエルコンタクト領域14を形成するように構成
したので、Nウエルコンタクト領域13及びPウエルコ
ンタクト領域14が独立した小さな島状にならない。し
たがって、レジストの消失や倒れの発生を抑制して、製
造工程における不良の発生を抑制することができる効果
を奏する。
【0022】実施の形態2.上記実施の形態1では、特
に言及していないが、図3に示すように、メモリセルの
各行毎にワード線31が配線される。ところで、製造ば
らつきによる微妙なタイミングのずれを吸収するため
に、ダミーのセルやワード線、あるいは、ビット線を用
いたタイミングコントロール手法が一般的になってきて
いる。
【0023】この実施の形態2では、Nウエルコンタク
ト領域13にダミーワード線(タイミング調整用の信号
線)32を配線するとともに(Pウエルコンタクト領域
14にダミーワード線32を配線してもよい)、第1の
拡散領域11にダミーのNMOSアクセストランジスタ
を設けてダミーワード線32にそれぞれ接続する。これ
により、ダミーワード線32の配線負荷は、通常のワー
ド線31と同等な負荷となる。したがって、仮に、製造
上のばらつきで通常のワード線31の負荷が大きくなっ
たとしても、同じようにダミーワード線32の負荷も大
きくなるため、タイミングが同一の傾向でシフトする。
よって、タイミングマージンの減少を抑えることができ
るので、誤動作を防止することができる。
【0024】この実施の形態2によれば、メモリセルが
存在しないために、配線する余裕のあるNウエルコンタ
クト領域13又はPウエルコンタクト領域14にダミー
ワード線32を配線するので、ダミーワード線32を配
線するための特別な領域を形成することなく、誤動作を
防止することができる効果を奏する。即ち、半導体記憶
装置の面積を拡大することなく、誤動作を防止すること
ができる効果を奏する。
【0025】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、Nウ
エル及びPウエルの上部に第2の拡散領域と一体的にN
ウエルコンタクト領域を形成し、Pウエル及びNウエル
の上部に第1の拡散領域と一体的にPウエルコンタクト
領域を形成するように構成したので、レジストの消失や
倒れの発生を抑制して、製造工程における不良の発生を
抑制することができる効果がある。
【0026】この発明によれば、Nウエルコンタクト領
域とPウエルコンタクト領域を行方向に交互に形成する
ように構成したので、Nウエルに電源電位VDD、Pウ
エルに接地電位GNDを均等に与えることができる効果
がある。
【0027】この発明によれば、Nウエルに電力を供給
するための電源線をNウエルコンタクト領域に配線し、
Pウエルを接地するための接地線をPウエルコンタクト
領域に配線するように構成したので、VDD−GND間
のショートの発生を招くことなく、Nウエルに対する電
力の供給や、Pウエルの接地を行うことができる効果が
ある。
【0028】この発明によれば、Nウエルコンタクト領
域とPウエルコンタクト領域の間に、少なくとも1以上
のメモリセル行を形成するように構成したので、メモリ
セルの実装密度を高めることができる効果がある。
【0029】この発明によれば、タイミング調整用の信
号線をNウエルコンタクト領域に配線するように構成し
たので、半導体記憶装置の面積を拡大することなく、誤
動作を防止することができる効果がある。
【0030】この発明によれば、タイミング調整用の信
号線をPウエルコンタクト領域に配線するように構成し
たので、半導体記憶装置の面積を拡大することなく、誤
動作を防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による半導体記憶装
置を示す要部上面図である。
【図2】 半導体記憶装置に対する金属配線の配線模式
図である。
【図3】 半導体記憶装置に対するワード線の配線模式
図である。
【図4】 従来の半導体記憶装置を示す要部上面図であ
る。
【符号の説明】
11 第1の拡散領域、12 第2の拡散領域、13
Nウエルコンタクト領域、14 Pウエルコンタクト領
域、21 VDD配線(電源線)、22 GND配線
(接地線)、23 コンタクトホール、24 コンタク
トホール、31ワード線、32 ダミーワード線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 尚 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F083 BS00 LA16 LA17 LA18 LA21 ZA28

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 短冊状のNウエルの上部に形成され、P
    型不純物が注入されている第1の拡散領域と、上記Nウ
    エルに隣接している短冊状のPウエルの上部に形成さ
    れ、N型不純物が注入されている第2の拡散領域と、上
    記Nウエル及びPウエルの上部に上記第2の拡散領域と
    一体的に形成されたNウエルコンタクト領域と、上記P
    ウエル及びNウエルの上部に上記第1の拡散領域と一体
    的に形成されたPウエルコンタクト領域とを備えた半導
    体記憶装置。
  2. 【請求項2】 Nウエルコンタクト領域とPウエルコン
    タクト領域を行方向に交互に形成することを特徴とする
    請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 Nウエルに電力を供給するための電源線
    をNウエルコンタクト領域に配線し、Pウエルを接地す
    るための接地線をPウエルコンタクト領域に配線するこ
    とを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 Nウエルコンタクト領域とPウエルコン
    タクト領域の間に、少なくとも1以上のメモリセル行を
    形成することを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装
    置。
  5. 【請求項5】 タイミング調整用の信号線をNウエルコ
    ンタクト領域に配線することを特徴とする請求項2記載
    の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 タイミング調整用の信号線をPウエルコ
    ンタクト領域に配線することを特徴とする請求項2記載
    の半導体記憶装置。
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