JP2007317795A - 半導体メモリ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の例に関わる半導体メモリは、偶数カラムj内に配置される第1メモリセルと、奇数カラムj+1内に配置される第2メモリセルとを備える。第1メモリセルは、一端が第1ビット線に接続される第1抵抗変化素子Xと、第1抵抗変化素子Xの他端と第2ビット線との間に並列接続される第1及び第2FETとから構成される。第2メモリセルは、一端が第3ビット線に接続される第2抵抗変化素子と、第2抵抗変化素子の他端と第4ビット線との間に並列接続される第3及び第4FETとから構成される。第1FETのゲートは、第1ワード線に接続され、第2及び第3FETのゲートは、共に第2ワード線に接続され、第4FETのゲートは、第3ワード線に接続される。
【選択図】図2
Description
メモリセルアレイの構成法の一つに、1つのメモリセルを2つのMOSFET(ダブルゲート)と1つの抵抗変化素子とから構成するいわゆるダブルゲート構造が知られている。ダブルゲート構造は、抵抗変化素子に電流を流してその状態(抵抗値)を変化させる半導体メモリ、例えば、スピン注入磁気ランダムアクセスメモリに有効な技術である。
本発明の例の前提となる参考例を説明する。
このレイアウトは、特許文献2に開示されるものである。MTJ素子に流れる電流Isの向きを変えるために、1つのカラムj 内には、2つのビット線 BLu,BLdが存在する。
ダブルゲート構造のメモリセルのレイアウトをセルサイズの観点から具体的に記載すると、図6及び図7に示すようになる。図7は、図6からビット線BLu,BLdを削除したレイアウトである。
最良と思われるいくつかの実施の形態について説明する。
図14は、磁気ランダムアクセスメモリの主要部を示している。
・ ワード線WLとビット線BLuの総交点数の半分にMTJ素子が配置される。
・ MTJ素子及びビット線BLu,BLdに対するコンタクト部は、それぞれ全体として千鳥格子のレイアウトを有する。
・ 偶数カラムと奇数カラムとで、メモリセルの両側に存在する2本のワード線WLが常に異なる。
図22は、第2実施の形態のレイアウトを示している。図23は、図22からビット線BLu,BLdを削除したレイアウトである。図22及び図23は、参考例である図6及び図7のレイアウトに対応している。
第3実施の形態は、第1及び第2実施の形態のメモリセルレイアウトに対するアドレス割付(マッピング)に関する。
上述の実施の形態は、磁気ランダムアクセスメモリに関するものであるが、本発明の例は、抵抗変化素子をメモリセルとするダブルゲート構造の半導体メモリであって、高集積化及び大容量化が要求されるものに有効である。
本発明の例によれば、2つのMOSFETと1つの抵抗変化素子とから構成されるメモリセルのセルサイズの縮小を実現できる。
Claims (5)
- 偶数カラム内に配置される第1メモリセルと、奇数カラム内に配置される第2メモリセルとを具備し、
前記第1メモリセルは、一端が第1ビット線に接続される第1抵抗変化素子と、前記第1抵抗変化素子の他端と第2ビット線との間に並列接続される第1及び第2FETとから構成され、
前記第2メモリセルは、一端が第3ビット線に接続される第2抵抗変化素子と、前記第2抵抗変化素子の他端と第4ビット線との間に並列接続される第3及び第4FETとから構成され、
前記第1FETのゲートは、第1ワード線に接続され、前記第2及び第3FETのゲートは、共に第2ワード線に接続され、前記第4FETのゲートは、第3ワード線に接続される
ことを特徴とする半導体メモリ。 - 前記第1ビット線に対するコンタクト部と前記第3ビット線に対するコンタクト部は、前記第1乃至第3ワード線が延びる方向に対して互いに対向しないことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。
- 前記第2ビット線に対するコンタクト部と前記第4ビット線に対するコンタクト部は、前記第1乃至第3ワード線が延びる方向に対して互いに対向しないことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。
- 前記第1抵抗変化素子と前記第2抵抗変化素子は、前記第1乃至第3ワード線が延びる方向に対して互いに対向しないことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。
- 前記第1メモリセルを含む前記偶数カラム内の複数のメモリセルと、前記第2メモリセルを含む前記奇数カラム内の複数のメモリセルとを具備し、前記偶数カラム内の複数のメモリセルと前記奇数カラム内の複数のメモリセルは、前記偶数及び奇数カラム内の複数のメモリセルのカラム方向のピッチの半分だけカラム方向に互いにずれていることを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。
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