JP2003188285A - 半導体記憶装置、メモリシステムおよび電子機器 - Google Patents
半導体記憶装置、メモリシステムおよび電子機器Info
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Abstract
モリシステムおよび電子機器を提供する。 【解決手段】 半導体記憶装置は、第1Vss配線64
と、第2Vss配線64と、第1および第2ビット線6
0,62とを含む。第1Vss配線64と、第2Vss
配線64と、第1ビット線60と、第2ビット線62と
は、同一の層に、Y方向に沿って伸びるように設けら
れ、かつ、X方向に順次配列されている。第1ビット線
60と第1Vss配線64との距離L10、および、第
2ビット線62と第2Vss配線64との距離L20
は、それぞれ、第1ビット線60と第2ビット線62と
の距離L30よりも大きい。
Description
と、Vss配線とを有する半導体記憶装置、メモリシス
テムおよび電子機器に関する。
半導体記憶装置の一例として、SRAMを挙げることが
できる。SRAMは、リフレッシュ動作が不要なのでシ
ステムを簡単にできることや低消費電力であるという特
徴を有する。このため、SRAMは、例えば、携帯電話
のような電子機器のメモリに好適に使用される。
出し特性が向上した半導体記憶装置、メモリシステムお
よび電子機器を提供することにある。
明の半導体記憶装置は、第1Vss配線と、第2Vss
配線と、第1および第2ビット線とを含み、前記第1V
ss配線と、前記第2Vss配線と、前記第1ビット線
と、前記第2ビット線とは、同一の層に、第1方向に沿
って伸びるように設けられ、かつ、前記第1方向と交差
する第2方向に順次配列され、前記第1ビット線と前記
第1Vss配線との距離、および、前記第2ビット線と
前記第2Vss配線との距離は、それぞれ、前記第1ビ
ット線と前記第2ビット線との距離よりも大きい。
2Vss配線と、第1ビット線と、第2ビット線とが、
第2方向に順次配列されている。すなわち、第1および
第2ビット線は、第1Vss配線と第2Vss配線とに
よって挟まれるように形成されている。このため、第1
および第2ビット線は、Vss配線によって、隣接する
メモリセルの第1および第2ビット線からシールドされ
ることとなる。これにより、後述する理由で、読み出し
特性が向上する。
第1Vss配線との距離、および、第2ビット線と第2
Vss配線との距離は、それぞれ、第1ビット線と第2
ビット線との距離よりも大きく設定されている。これに
より、ビット線とVss配線との容量結合の度合いが軽
減され、ビット線とVss配線との容量を保持しようと
する作用が弱まる。その結果、たとえば、読み出し時に
おいて、第1ビット線および第2ビット線は、所定の電
位に変化しやすくなり、読み出し特性が向上する。
ることができる。
s配線とは、グランド電位に設定されていることができ
る。
線とは、伝送される信号の論理が互いに異なるビット線
対を構成していることができる。本発明の半導体記憶装
置は、この態様をとる場合に特に有用である。
s配線、および前記第1および第2ビット線は、メモリ
セルに接続され、前記第1ビット線および前記第2ビッ
ト線を介して、前記メモリセルからデータを読み出す前
に、前記第1ビット線と前記第2ビット線は、所定電圧
にプリチャージされることができる。
であることができる。
トランジスタと、第2負荷トランジスタと、第1駆動ト
ランジスタと、第2駆動トランジスタと、第1転送トラ
ンジスタと、第2転送トランジスタとを含むことができ
る。
電極と、前記第1駆動トランジスタのゲート電極とを含
む、第1ゲート−ゲート電極層と、前記第2負荷トラン
ジスタのゲート電極と、前記第2駆動トランジスタのゲ
ート電極とを含む、第2ゲート−ゲート電極層と、前記
第1負荷トランジスタのドレイン領域と、前記第1駆動
トランジスタのドレイン領域とを電気的に接続する接続
層の一部を構成する、第1ドレイン−ドレイン配線層
と、前記第2負荷トランジスタのドレイン領域と、前記
第2駆動トランジスタのドレイン領域とを電気的に接続
する接続層の一部を構成する、第2ドレイン−ドレイン
配線層と、前記第1ゲート−ゲート電極層と、前記第2
ドレイン−ドレイン配線層とを電気的に接続する接続層
の一部を構成する、第1ドレイン−ゲート配線層と、前
記第2ゲート−ゲート電極層と、前記第1ドレイン−ド
レイン配線層とを電気的に接続する接続層の一部を構成
する、第2ドレイン−ゲート配線層と、を含み、前記第
1ドレイン−ゲート配線層と、前記第2ドレイン−ゲー
ト配線層とは、それぞれ異なる層に位置していることが
できる。
は層間絶縁層の上に配置された、層状の導電層をいう。
ト配線層と、第2ドレイン−ゲート配線層とは、それぞ
れ異なる層に位置している。このため、この態様によれ
ば、第1ドレイン−ゲート配線層と、第2ドレイン−ゲ
ート配線層とを同じ層に形成する場合に比べて、第1ド
レイン−ゲート配線層および第2ドレイン−ゲート配線
層が形成された各層における配線層のパターン密度を低
減することができ、セル面積を小さくすることができ
る。
ト配線層は、前記第2ドレイン−ゲート配線層より下の
層に位置していることができる。
−ゲート配線層は、前記第1ゲート−ゲート電極層と同
じ層に位置していることができる。
線と、前記第2Vss配線と、前記第1ビット線と、前
記第2ビット線とは、前記第2ドレイン−ゲート配線層
より上の層に位置していることができる。
−ゲート配線層は、第2ドレイン−ゲート配線層の下層
部と、第2ドレイン−ゲート配線層の上層部とを有し、
前記第2ドレイン−ゲート配線層の上層部は、前記第2
ドレイン−ゲート配線層の下層部より上の層に位置し、
かつ、前記第2ドレイン−ゲート配線層の下層部と電気
的に接続されていることができる。
記第2ゲート−ゲート電極層および前記第1ドレイン−
ゲート配線層は、第1層導電層に位置し、前記第1ドレ
イン−ドレイン配線層、前記第2ドレイン−ドレイン配
線層および前記第2ドレイン−ゲート配線層の下層部
は、第2層導電層に位置し、前記第2ドレイン−ゲート
配線層の上層部は、第3層導電層に位置し、前記第1V
ss配線と、前記第2Vss配線と、前記第1ビット線
と、前記第2ビット線とは、第4層導電層に位置してい
ることができる。
ムは、本発明の半導体記憶装置を含む。
の半導体記憶装置を含む。
する。本実施の形態は、本発明にかかる半導体記憶装置
を、SRAMに適用したものである。
である。
MOS電界効果トランジスタにより、一つのメモリセル
が構成されるタイプである。本実施の形態に係るSRA
Mは、第1CMOSインバータINV1と、第2CMO
SインバータINV2とを有する。第1CMOSインバ
ータINV1は、nチャネル型の駆動トランジスタQ3
とpチャネル型の負荷トランジスタQ5とから構成され
ている。第2CMOSインバータINV2は、nチャネ
ル型の駆動トランジスタQ4とpチャネル型の負荷トラ
ンジスタQ6とで構成されている。第1および第2CM
OSインバータINV1,INV2をクロスカップルす
ることにより、フリップフロップが構成されている。そ
して、このフリップフロップと、ビット線60および/
ビット線62とは、nチャネル型の転送トランジスタQ
1、Q2により、接続/非接続が選択される。
に説明する。
等価回路と、導電層との対応関係を示す図である。図2
は、本実施の形態に係るSRAMのメモリセルのフィー
ルドを模式的に示す平面図である。図3は、本実施の形
態に係るSRAMのメモリセルの第1層導電層を模式的
に示す平面図である。図4は、本実施の形態に係るSR
AMのメモリセルの第2層導電層を模式的に示す平面図
である。図5は、本実施の形態に係るSRAMのメモリ
セルの第3層導電層を模式的に示す平面図である。図6
は、本実施の形態に係るSRAMのメモリセルの第4層
導電層を模式的に示す平面図である。図7は、本実施の
形態に係るSRAMのメモリセルのフィールドおよび第
1層導電層を模式的に示す平面図である。図8は、本実
施の形態に係るSRAMのメモリセルのフィールドおよ
び第2層導電層を模式的に示す平面図である。図9は、
本実施の形態に係るSRAMのメモリセルの第1層導電
層および第2層導電層を模式的に示す平面図である。図
10は、本実施の形態に係るSRAMのメモリセルの第
2層導電層および第3層導電層を模式的に示す平面図で
ある。図11は、本実施の形態に係るSRAMのメモリ
セルの第3層導電層および第4層導電層を模式的に示す
平面図である。図12は、図2〜図11のA−A線に沿
った断面を模式的に示す断面図である。図13は、図2
〜図11のB−B線に沿った断面を模式的に示す断面図
である。
形成領域と、第1層導電層と、第2層導電層と、第3層
導電層と、第4層導電層とを含んで構成されている。以
下、フィールドおよび第1〜第4層導電層の各構成につ
いて、具体的に説明する。
ィールドは、第1〜第4活性領域14,15,16,1
7および素子分離領域12を有する。第1〜第4活性領
域14,15,16,17は、素子分離領域12によっ
て画定されている。第1および第2活性領域14,15
が形成された側の領域は、nウエル領域W10となって
おり、第3および第4活性領域16,17が形成された
側の領域は、pウエル領域W20となっている。
は、平面形状に関して、対称関係にある。また、第3活
性領域16と第4活性領域17とは、平面形状に関し
て、対称関係にある。
ンジスタQ5が形成される。第1活性領域14内には、
第1のp+型不純物層14aおよび第2のp+型不純物層
14bが形成されている。第1のp+型不純物層14a
は、第1負荷トランジスタQ5のソースとして機能す
る。第2のp+型不純物層14bは、第1負荷トランジ
スタQ5のドレインとして機能する。
ンジスタQ6が形成される。第2活性領域15内には、
第3のp+型不純物層15aおよび第4のp+型不純物層
15bが形成されている。第3のp+型不純物層15a
は、第2負荷トランジスタQ6のソースとして機能す
る。第4のp+型不純物層15bは、第2負荷トランジ
スタQ6のドレインとして機能する。
ンジスタQ3および第1転送トランジスタQ1が形成さ
れる。第3活性領域16内には、トランジスタQ1,Q
3の構成要素となる第1〜第3のn+型不純物層16
a,16b,16cと、ウエルコンタクト領域を構成す
る第5のp+型不純物層16dとが形成されている。第
1のn+型不純物層16aは、第1転送トランジスタQ
1のソースまたはドレインとして機能する。第2のn+
型不純物層16bは、第1駆動トランジスタQ3のドレ
イン、および、第1転送トランジスタQ1のソースまた
はドレインとして機能する。第3のn+型不純物層16
cは、第1駆動トランジスタQ3のソースとして機能す
る。
ンジスタQ4および第2転送トランジスタQ2が形成さ
れる。第4活性領域17内には、トランジスタQ2,Q
4の構成要素となる第4〜第6のn+型不純物層17
a,17b,17cと、ウエルコンタクト領域を構成す
る第6のp+型不純物層17dとが形成されている。第
4のn+型不純物層17aは、第2転送トランジスタQ
2のソースまたはドレインとして機能する。第5のn+
型不純物層17bは、第2駆動トランジスタQ4のドレ
イン、および、第2転送トランジスタQ2のソースまた
はドレインとして機能する。第6のn+型不純物層17
cは、第2駆動トランジスタQ4のソースとして機能す
る。
説明する。なお、第1層導電層とは、シリコン基板の上
に形成された導電層をいう。
層20と、第2ゲート−ゲート電極層22と、第1ドレ
イン−ゲート配線層30と、副ワード線24とを有す
る。
ゲート−ゲート電極層22は、Y方向に沿って伸びるよ
うに形成されている。第1ドレイン−ゲート配線層30
および副ワード線24は、X方向に沿って伸びるように
形成されている。
て、具体的に説明する。
第1活性領域14および第3活性領域16と交差するよ
うに形成されている。第1ゲート−ゲート電極層20
は、第1負荷トランジスタQ5および第1駆動トランジ
スタQ3のゲート電極として機能する。
性領域14において、第1のp+型不純物層14aと第
2のp+型不純物層14bとの間を通るように形成され
ている。すなわち、第1ゲート−ゲート電極層20と、
第1のp+型不純物層14aと、第2のp+型不純物層1
4bとで、第1負荷トランジスタQ5を構成している。
また、第1ゲート−ゲート電極層20は、第3活性領域
16において、第2のn+型不純物層16bと第3のn+
型不純物層16cとの間を通るように形成されている。
すなわち、第1ゲート−ゲート電極層20と、第2のn
+型不純物層16bと、第3のn+型不純物層16cと
で、第1駆動トランジスタQ3を構成している。
ト電極層20の側部から、第2ゲート−ゲート電極層2
2に向かってX方向に沿って伸びるように形成されてい
る。また、第1ドレイン−ゲート配線層30は、図7に
示すように、少なくとも、第1活性領域14と第3活性
領域16との間において形成されている。
第2活性領域15および第4活性領域17と交差するよ
うに形成されている。第2ゲート−ゲート電極層22
は、第2負荷トランジスタQ6および第2駆動トランジ
スタQ4のゲート電極として機能する。
性領域15において、第3のp+型不純物層15aと第
4のp+型不純物層15bとの間を通るように形成され
ている。すなわち、第2ゲート−ゲート電極層22と、
第3のp+型不純物層15aと、第4のp+型不純物層1
5bとで、第2負荷トランジスタQ6を構成している。
また、第2ゲート−ゲート電極層22は、第4活性領域
17において、第5のn+型不純物層17bと第6のn+
型不純物層17cとの間を通るように形成されている。
すなわち、第2ゲート−ゲート電極層22と、第5のn
+型不純物層17bと、第6のn+型不純物層17cと
で、第2駆動トランジスタQ4を構成している。
6および第4活性領域17と交差するように形成されて
いる。副ワード線24は、第1および第2転送トランジ
スタQ1,Q2のゲート電極として機能する。
いて、第1のn+型不純物層16aと第2のn+型不純物
層16bとの間を通るように形成されている。すなわ
ち、副ワード線24と、第1のn+型不純物層16a
と、第2のn+型不純物層16bとで、第1転送トラン
ジスタQ1を構成している。また、副ワード線24は、
第4活性領域17において、第4のn+型不純物層17
aと第5のn+型不純物層17bとの間を通るように形
成されている。すなわち、副ワード線24と、第4のn
+型不純物層17aと、第5のn+型不純物層17bと
で、第2転送トランジスタQ2を構成している。
サイド層が順次積層されて構成されることができる。
ルドおよび第1層導電層の上には、第1の層間絶縁層9
0が形成されている。第1の層間絶縁層90は、たとえ
ば化学的機械的研磨法により、平坦化処理がなされて構
成されることができる。
電層を説明する。なお、第2層導電層とは、第1の層間
絶縁層90の上に形成された導電層をいう。
ドレイン−ドレイン配線層40と、第2ドレイン−ドレ
イン配線層42と、第2ドレイン−ゲート配線層の下層
部32aと、第1BLコンタクトパッド層70aと、第
1/BLコンタクトパッド層72aと、第1Vssコン
タクトパッド層74aと、Vddコンタクトパッド層7
6とを有する。
2ドレイン−ドレイン配線層42と、第2ドレイン−ゲ
ート配線層の下層部32aとは、Y方向に沿って伸びる
ように形成されている。第1ドレイン−ドレイン配線層
40と、第2ドレイン−ドレイン配線層42と、第2ド
レイン−ゲート配線層の下層部32aとは、X方向に順
次配列されて形成されている。
て、具体的に説明する。
4および第3活性領域16と平面的にみて重なる部分を
有する(図8参照)。具体的には、第1ドレイン−ドレ
イン配線層40の一方の端部40aは、第2のp+型不
純物層14bの上方に位置している。第1ドレイン−ド
レイン配線層40の一方の端部40aと第2のp+型不
純物層14bとは、フィールドと第2層導電層とのコン
タクト部(以下「フィールド・第2層−コンタクト部」
という)80を介して電気的に接続されている。第1ド
レイン−ドレイン配線層40の他方の端部40bは、第
2のn+型不純物層16bの上方に位置している。第1
ドレイン−ドレイン配線層40の他方の端部40bと第
2のn+型不純物層16bとは、フィールド・第2層−
コンタクト部80を介して電気的に接続されている。
5および第4活性領域17と平面的にみて重なる部分を
有する(図8参照)。具体的には、第2ドレイン−ドレ
イン配線層42の一方の端部42aは、第4のp+型不
純物層15bの上方に位置している。第2ドレイン−ド
レイン配線層42の一方の端部42aと、第4のp+型
不純物層15bとは、フィールド・第2層−コンタクト
部80を介して電気的に接続されている。第2ドレイン
−ドレイン配線層42の他方の端部42bは、第5のn
+型不純物層17bの上方に位置している。第2ドレイ
ン−ドレイン配線層42の他方の端部42bと、第5の
n+型不純物層17bとは、フィールド・第2層−コン
タクト部80を介して電気的に接続されている。
2は、第1ドレイン−ゲート配線層30の端部30aと
平面的にみて重なる部分を有する(図9参照)。第2ド
レイン−ドレイン配線層42と、第1ドレイン−ゲート
配線層30の端部30aとは、第1層導電層と第2層導
電層とのコンタクト部(以下「第1層・第2層−コンタ
クト部」という)82を介して電気的に接続されてい
る。
レイン−ドレイン配線層42を基準として、第1ドレイ
ン−ドレイン配線層40の反対側に形成されている。第
2ドレイン−ゲート配線層の下層部32aは、第2ゲー
ト−ゲート電極層22と平面的にみて重なる部分を有す
る(図9参照)。第2ドレイン−ゲート配線層の下層部
32aと、第2ゲート−ゲート電極層22とは、第1層
・第2層−コンタクト部82を介して電気的に接続され
ている。
6における第1のn+型不純物層16aの上方に位置し
ている(図8参照)。第1BLコンタクトパッド層70
aと第1のn+型不純物層16aとは、フィールド・第
2層−コンタクト部80を介して電気的に接続されてい
る。
17における第4のn +型不純物層17aの上方に位置
している(図8参照)。第1/BLコンタクトパッド層
72aと第4のn+型不純物層17aとは、フィールド
・第2層−コンタクト部80を介して電気的に接続され
ている。
ジスタQ3,Q4のソース(たとえば第3のn+型不純
物層16c)およびウエルコンタクト領域(たとえば第
5のp+型不純物層16d)の上方に位置している(図
8参照)。各第1Vssコンタクトパッド層74aは、
フィールド・第2層−コンタクト部80を介して、駆動
トランジスタQ3,Q4のソース(たとえば第3のn+
型不純物層16c)と電気的に接続されている。また、
第1Vssコンタクトパッド層74aは、フィールド・
第2層−コンタクト部80を介して、ウエルコンタクト
領域(たとえば第4のp+型不純物層16d)と電気的
に接続されている。
Q5,Q6のソース(たとえば第1のp+型不純物層1
4a)の上方に位置されている。各Vddコンタクトパ
ッド層76は、フィールド・第2層−コンタクト部80
を介して、負荷トランジスタQ5,Q6のソース(たと
えば第1のp+型不純物層14a)と電気的に接続され
ている。
図13を用いて説明する。第2層導電層は、例えば、高
融点金属の窒化物層のみからなることができる。第2層
導電層の厚さは、たとえば100〜200nm、好まし
くは140〜160nmである。高融点金属の窒化物層
は、例えば、窒化チタンからなることができる。第2層
導電層が高融点金属の窒化物層からなることにより、第
2層導電層の厚さを小さくすることができ、微細加工が
し易い。したがって、セル面積の低減を図ることができ
る。
様であってもよい。1)高融点金属からなる金属層上
に、高融点金属の窒化物層を形成した構造を有していて
もよい。この場合、高融点金属からなる金属層は、下敷
きとなり、例えば、チタン層からなることができる。高
融点金属の窒化物層の材料としては、窒化チタンを挙げ
ることができる。2)第2層導電層の構成は、高融点金
属の金属層のみから構成されてもよい。
80の断面構造について、図12および図13を用いて
説明する。フィールド・第2層−コンタクト部80は、
第1の層間絶縁層90に形成されたスルーホール90a
を充填するように形成されている。フィールド・第2層
−コンタクト部80は、バリア層80aと、バリア層8
0aの上に形成されたプラグ80bとを含む。プラグの
材料としては、チタン、タングステンを挙げることがで
きる。バリア層80aとしては、高融点金属からなる金
属層と、その金属層の上に形成された高融点金属の窒化
物層とからなることが好ましい。高融点金属からなる金
属層の材質としては、たとえばチタンを挙げることがで
きる。高融点金属の窒化物層の材質としては、たとえば
窒化チタンを挙げることができる。
の断面構造について、図12および図13を用いて説明
する。第1層・第2層−コンタクト部82は、第1の層
間絶縁層90に形成されたスルーホール90bを充填す
るように形成されている。第1層・第2層−コンタクト
部82は、フィールド・第2層−コンタクト部80にお
いて述べた構成と同様の構成をとることができる。
縁層92が形成されている。第2の層間絶縁層92は、
たとえば化学的機械的研磨法により、平坦化処理がなさ
れて構成されることができる。
を説明する。なお、第3層導電層とは、第2の層間絶縁
層92の上に形成された導電層をいう。
線層の上層部32bと、主ワード線50と、Vdd線5
2と、第2BLコンタクトパッド層70bと、第2/B
Lコンタクトパッド層72bと、第2Vssコンタクト
パッド層74bとを有する。
b、主ワード線50およびVdd線52は、X方向に沿
って伸びるように形成されている。第2BLコンタクト
パッド層70bと、第2/BLコンタクトパッド層72
bと、第2Vssコンタクトパッド層74bとは、Y方
向に沿って伸びるように形成されている。
て、具体的に説明する。
に示すように、第2層導電層の第2ドレイン−ドレイン
配線層42と交差するように形成されている。具体的に
は、第2ドレイン−ゲート配線層の上層部32bは、第
1ドレイン−ドレイン配線層40の端部40bの上方か
ら、第2ドレイン−ゲート配線層の下層部32aの端部
32a1の上方まで形成されている。第2ドレイン−ゲ
ート配線層の上層部32bは、第2層導電層と第3層導
電層とのコンタクト部(以下「第2層・第3層−コンタ
クト部」という)84を介して、第1ドレイン−ドレイ
ン配線層40の端部40bと電気的に接続されている。
また、第2ドレイン−ゲート配線層の上層部32bは、
第2層・第3層−コンタクト部84を介して、第2ドレ
イン−ゲート配線層の下層部32aの端部32a1と電
気的に接続されている。
電層の第1ドレイン−ドレイン配線層40と、第1層導
電層の第2ゲート−ゲート電極層22とは、第2層・第
3層−コンタクト部84、第2ゲート−ドレイン配線層
の上層部32b、第2層・第3層−コンタクト部84、
第2ゲート−ドレイン配線層の下層部32a、第1層・
第2層−コンタクト部82を介して、電気的に接続され
ている。
クトパッド層76の上方を通るように形成されている。
Vdd配線52は、第2層・第3層−コンタクト部84
を介して、Vddコンタクトパッド層76と電気的に接
続されている。
クトパッド層70aの上方に位置している。第2BLコ
ンタクトパッド層70bは、第2層・第3層−コンタク
ト部84を介して、第1BLコンタクトパッド層70a
と電気的に接続されている。
ンタクトパッド層72aの上方に位置している。第2/
BLコンタクトパッド層72bは、第1/BLコンタク
トパッド層72aと、第2層・第3層−コンタクト部8
4を介して電気的に接続されている。
ンタクトパッド層74aの上方に位置している。第2V
ssコンタクトパッド層74bは、第2層・第3層−コ
ンタクト部84を介して、第1Vssコンタクトパッド
層74aと電気的に接続されている。
図13を用いて説明する。第3層導電層は、たとえば、
下から順に、高融点金属の窒化物層、金属層、高融点金
属の窒化物層が積層された構造を有する。高融点金属の
窒化物層の材質としては、たとえば窒化チタンを挙げる
ことができる。金属層の材質としては、たとえば、アル
ミニウム、銅、またはこれらの合金を挙げることができ
る。
の断面構造について説明する。第2層・第3層−コンタ
クト部84は、第2の層間絶縁層92に形成されたスル
ーホール92aを充填するように形成されている。第2
層・第3層−コンタクト部84は、フィールド・第2層
−コンタクト部80において述べた構成と同様の構成を
とることができる。
縁層94が形成されている。第3の層間絶縁層94は、
たとえば化学的機械的研磨法により、平坦化処理がなさ
れて構成されることができる。
明する。なお、第4層導電層とは、第3の層間絶縁層9
4の上に形成された導電層をいう。
ト線62と、Vss配線64とを有する。
s配線64は、Y方向に沿って伸びるように形成されて
いる。Vss配線64と、ビット線60と、/ビット線
62と、Vss配線64とは、X方向に順次配列されて
いる。すなわち、ビット線60および/ビット線62
は、Vss配線64間に設けられている。
10、および、/ビット線62とVss配線64との距
離L20は、ビット線60と/ビット線62との距離L
30より大きくなるように設定される。この作用効果
は、以下の「作用効果」の項で後述する。なお、ビット
線60と/ビット線62とは、ビット線60と/ビット
線62との容量結合がメモリの特性に悪影響を及ぼさな
い程度の間隔を開けることが好ましい。
線62およびVss配線64の構成を説明する。
クトパッド層70bの上方を通るように形成されてい
る。ビット線60は、第3層導電層と第4層導電層との
コンタクト部(以下「第3層・第4層−コンタクト部」
という)86を介して、第2BLコンタクトパッド層7
0bと電気的に接続されている。
ンタクトパッド層72bの上方を通るように形成されて
いる。/ビット線62は、第3層・第4層−コンタクト
部86を介して、第2/BLコンタクトパッド層72b
と電気的に接続されている。
ンタクトパッド層74bの上方を通るように形成されて
いる。Vss配線64は、第3層・第4層−コンタクト
部86を介して、第2Vssコンタクトパッド層74b
と電気的に接続されている。
図13を用いて説明する。第4層導電層は、第3層導電
層で述べた構成と同様の構成をとることができる。
の断面構造について説明する。第3層・第4層−コンタ
クト部86は、第3の層間絶縁層94に形成されたスル
ーホール94aを充填するように形成されている。第3
層・第4層−コンタクト部86は、フィールド・第2層
−コンタクト部80において述べた構成と同様の構成を
とることができる。
いが、第4層導電層の上に、パシベーション層が形成さ
れることができる。
V1のノードN1の電位がVdd(HIGH)であり、
第2CMOSインバータINV2のノードN2の電位が
0V(LOW)の場合を考える。
6に示すように、選択されるメモリセルのビット線60
(BL)および/ビット線62(/BL)を、電源電圧
(Vdd)にプリチャージする。電源電圧のプリチャー
ジは、プリチャージ信号PCに基づき、プリチャージス
イッチング素子Q10,Q20をオンさせ、ビット線6
0および/ビット線62と電源電圧線VLとを接続する
ことにより行うことができる。また、このプリチャージ
の際、ビット線60と/ビット線62とをショートさせ
てもよい。このショートは、プリチャージ信号PCに基
づきスイッチング素子Q30をオンさせて行うことがで
きる。
(Vdd)を供給し、転送トランジスタQ1,Q2をオ
ンする。これにより、ビット線60は第1CMOSイン
バータINV1のノードN1に接続され、/ビット線6
2は第2CMOSインバータINV2のノードN2に接
続される。そして、図16に示すように、ビット線62
の電位はVdd(HIGH)の状態を維持し、/ビット
線62の電位は0V(LOW)となる。ビット線62と
/ビット線62との電位がセンスアンプでセンスされる
ことにより、メモリセルの記憶情報が読み出される。
ノードN1の電位が0V(LOW)であり、第2CMO
SインバータのノードN2の電位がVdd(HIGH)
の場合は、読み出し時において、ビット線60の電位が
0V(LOW)となり、/ビット線62の電位がVdd
(HIGH)となる。
線対60,62を設けている。これにより、次の作用効
果が奏される。
s配線120を挟むように、ビット線110と/ビット
線112とを形成することが考えられる。しかし、この
場合、ビット線110(MC2)は、左側で隣接するメ
モリセルMC1の/ビット線112との容量結合C10
に起因して、隣接するMC1の/ビット線112の影響
を受ける場合がある。具体的には、メモリセルMC2の
ビット線110の読み出し電位がVdd(HIGH)
で、左側で隣接するメモリセルMC1の/ビット線11
2の読み出し電位が0V(LOW)となる場合には、図
18に示すように、読み出し時の初期段階において、左
側で隣接するメモリセルMC1の/ビット線112の影
響を受けて、ビット線110(MC2)の電位がLOW
側に引っ張られることとなり、読み出し特性が悪くな
る。
に示すように、ビット線60および/ビット線62は、
Vss配線64間に設けられている。このため、ビット
線60(MC2)は、左側で隣接するメモリセルMC1
の/ビット線62からシールドされている。また、/ビ
ット線62も、右側で隣接するメモリセルMC3のビッ
ト線60からシールドされている。その結果、ビット線
60および/ビット線62は、それぞれ、隣接するメモ
リセルMC1,MC3のビット線60および/ビット線
62の影響を受け難くなる。このため、たとえば、メモ
リセルMC2のビット線60の電位がHIGHであり、
メモリセルMC1の/ビット線62の電位がLOWであ
る場合でも、読み出し時の初期段階において、メモリセ
ルMC2のビット線60の電位がLOW側に引っ張られ
難くなる。したがって、読み出し特性が向上する。
び図19に示すように、ビット線60とVss配線64
との距離L10は、ビット線60と/ビット線62との
距離L30より大きくなるように設定されている。配線
間の容量結合の度合いは、配線間隔が大きいほど、小さ
くなる。このため、上記の距離L10が距離L30より
小さく設定した場合に比べて、ビット線60とVss配
線64との容量結合の度合いを小さくすることができ
る。その結果、たとえばビット線60の読み出し電位が
LOWの場合、Vss配線64との容量結合が小さい分
だけ、容量を保持しようとする作用が弱まり、Vddの
状態からLOWの状態へと電位が落ちやすい。したがっ
て、より高速にデータを読み出すことができる。
6および図19に示すように、/ビット線62とVss
配線64との距離L20がビット線60と/ビット線6
2との距離L30より大きくなるように設定している。
これにより、上述の作用効果(2)と同様の理由によ
り、たとえば/ビット線62の読み出し電位がLOWの
場合、Vddの状態からLOWの状態へと電位が落ちや
すい。したがって、より高速にデータを読み出すことが
できる。
2ドレイン−ゲート配線層とを、同一の導電層に形成す
ることが考えられる。この場合、第1および第2ドレイ
ン−ゲート配線層が形成された導電層のパターン密度の
大きさから、セル面積を小さくするのが難しい。
レイン−ゲート配線層30は、第1層導電層に位置して
いる。また、第2ドレイン−ゲート配線層は、第2ドレ
イン−ゲート配線層の下層部32aと、第2ドレイン−
ゲート配線層の上層部32bとに分けられて構成されて
いる。第2ドレイン−ゲート配線層の下層部32aは第
2層導電層に位置し、第2ドレイン−ゲート配線層の上
層部32bは第3層導電層に位置している。このため、
第1ドレイン−ゲート配線層と、第2ドレイン−ゲート
配線層とは、それぞれ異なる層に形成されている。した
がって、第1ドレイン−ゲート配線層と、第2ドレイン
−ゲート配線層とが同じ層に形成されていないため、配
線層のパターン密度を小さくすることができる。その結
果、本実施の形態に係るメモリセルによれば、セル面積
を小さくすることができる。
ような電子機器に応用することができる。図14は、携
帯電話機のシステムの一部のブロック図である。CPU
540、SRAM550、DRAM560はバスライン
により、相互に接続されている。さらに、CPU540
は、バスラインにより、キーボード510およびLCD
ドライバ520と接続されている。LCDドライバ52
0は、バスラインにより、液晶表示部530と接続され
ている。CPU540、SRAM550およびDRAM
560でメモリシステムを構成している。
テムを備える携帯電話機600の斜視図である。携帯電
話機600は、キーボード612、液晶表示部614、
受話部616およびアンテナ部618を含む本体部61
0と、送話部622を含む蓋部620と、を備える。
ず、本発明の要旨を超えない範囲で種々の変更が可能で
ある。
導電層との対応関係を示す図である。
ィールドを模式的に示す平面図である。
1層導電層を模式的に示す平面図である。
2層導電層を模式的に示す平面図である。
3層導電層を模式的に示す平面図である。
4層導電層を模式的に示す平面図である。
ィールドおよび第1層導電層を模式的に示す平面図であ
る。
ィールドおよび第2層導電層を模式的に示す平面図であ
る。
1層導電層および第2層導電層を模式的に示す平面図で
ある。
第2層導電層および第3層導電層を模式的に示す平面図
である。
第3層導電層および第4層導電層を模式的に示す平面図
である。
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
帯電話機のシステムの一部のブロック図である。
携帯電話機の斜視図である。
フである。
る。
関係を示すグラフである。
たる第4層導電層の平面を模式的に示す平面図である。
す図である
Claims (8)
- 【請求項1】 第1Vss配線と、第2Vss配線と、
第1および第2ビット線とを含み、 前記第1Vss配線と、前記第2Vss配線と、前記第
1ビット線と、前記第2ビット線とは、同一の層に、第
1方向に沿って伸びるように設けられ、かつ、前記第1
方向と交差する第2方向に順次配列され、 前記第1ビット線と前記第1Vss配線との距離、およ
び、前記第2ビット線と前記第2Vss配線との距離
は、それぞれ、前記第1ビット線と前記第2ビット線と
の距離よりも大きい、半導体記憶装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記第1Vss配線と前記第2Vss配線とは、グラン
ド電位に設定されている、半導体記憶装置。 - 【請求項3】 請求項1または2において、 前記第1ビット線と前記第2ビット線とは、伝送される
信号の論理が互いに異なるビット線対を構成している、
半導体記憶装置。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記第1Vss配線、前記第2Vss配線、および前記
第1および第2ビット線は、メモリセルに接続され、 前記第1ビット線および前記第2ビット線を介して、前
記メモリセルからデータを読み出す前に、前記第1ビッ
ト線と前記第2ビット線は、所定電圧にプリチャージさ
れる、半導体記憶装置。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記メモリセルは、SRAMのメモリセルである、半導
体記憶装置。 - 【請求項6】 請求項5において、 前記メモリセルは、第1負荷トランジスタと、第2負荷
トランジスタと、第1駆動トランジスタと、第2駆動ト
ランジスタと、第1転送トランジスタと、第2転送トラ
ンジスタとを含む、半導体記憶装置。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の半導体
記憶装置を含む、メモリシステム。 - 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載の半導体
記憶装置を含む、電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001387626A JP2003188285A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 半導体記憶装置、メモリシステムおよび電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001387626A JP2003188285A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 半導体記憶装置、メモリシステムおよび電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003188285A true JP2003188285A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27596396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001387626A Withdrawn JP2003188285A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 半導体記憶装置、メモリシステムおよび電子機器 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2003188285A (ja) |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387626A patent/JP2003188285A/ja not_active Withdrawn
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