JP2008135461A - 半導体記憶装置および半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体記憶装置および半導体集積回路装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008135461A JP2008135461A JP2006318801A JP2006318801A JP2008135461A JP 2008135461 A JP2008135461 A JP 2008135461A JP 2006318801 A JP2006318801 A JP 2006318801A JP 2006318801 A JP2006318801 A JP 2006318801A JP 2008135461 A JP2008135461 A JP 2008135461A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate electrode
- storage node
- power supply
- gate
- node
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
【課題】SRAMセルのダイナミックスタビリティを考慮して、メモリセルの安定性をさらに増大させる。
【解決手段】フラッシュメモリセルのフローティングゲート(FG)およびコントロールゲート(CG)を製造する工程を利用して、容量素子(C1,C2)を、記憶ノード(SN,/SN)に接続する。すなわち、SRAMセルの負荷トランジスタ(PT1,PT2)およびドライバトランジスタ(NT1,NT2)のゲート電極を、フローティングゲートと同一層の配線で形成し、コントロールゲートと同一の配線層の配線を、負荷およびドライバトランジスタのゲート電極と整列して配置するキャパシタ電極として形成する。
【選択図】図3
【解決手段】フラッシュメモリセルのフローティングゲート(FG)およびコントロールゲート(CG)を製造する工程を利用して、容量素子(C1,C2)を、記憶ノード(SN,/SN)に接続する。すなわち、SRAMセルの負荷トランジスタ(PT1,PT2)およびドライバトランジスタ(NT1,NT2)のゲート電極を、フローティングゲートと同一層の配線で形成し、コントロールゲートと同一の配線層の配線を、負荷およびドライバトランジスタのゲート電極と整列して配置するキャパシタ電極として形成する。
【選択図】図3
Description
この発明は、半導体記憶装置に関し、特に、フラッシュメモリと同一半導体基板上に集積化されるスタティック型半導体記憶装置およびこのスタティック型半導体記憶装置およびフラッシュメモリを有する半導体集積回路装置に関する。
スタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)は、メモリセルがインバータラッチ(フリップフロップ)で構成され、電源が供給されている間データを保持する。このSRAMは、メモリセルのキャパシタの蓄積電荷によりデータを記憶するダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)と異なり、データ保持のための再書込を行なうリフレッシュ動作が不要である。また、SRAMは、スタティックに動作するため、信号線のプリチャージを行なうプリチャージサイクルが不要であり、DRAMに比べてアクセス時間が短い。このような特徴を有するSRAMは、キャッシュメモリなどの高速処理が要求される用途に広く用いられている。
近年、システムLSI(大規模集積回路)においては、1つの半導体チップ上に、プロセッサなどのロジック回路および複数種類のメモリが集積化されて、1つの処理システムが実現される。このようなシステムLSI(SOC;システム・オン・チップ)においては、消費電力の低減およびチップサイズの低減の観点から、各デバイスは、低電源電圧および小占有面積が求められる。
SRAMは、フルCMOSセル構造の場合、1対の負荷トランジスタ、1対のドライバトランジスタ、および1対のアクセストランジスタでメモリセルが構成される。したがって、メモリセルが1トランジスタ/1キャパシタで構成されるDRAMに比べて、SRAMは、メモリセルの占有面積が大きい。
一般に、SRAM等のメモリ装置においては、低電源電圧下でも、安定にデータの読出および書込を行なうことが要求され、また、データ保持の安定性が求められる。特に、SRAMにおいては、データ読出は非破壊的に行なわれるため、データの読出時において、データを安定に保持することが要求され、また、データ書込時においては、高速でメモリセルの記憶データを反転してデータの書込を行なうことが要求される。
このSRAMのメモリセルのデータ保持の安定性に対しては、従来から、スタティック・ノイズ・マージン(SNM)と呼ばれるスタティックな安定性(スタティック・スタビリティ)と、たとえば非特許文献1(Y. Haraguchi et al. “A Hierarchical Sensing Scheme (HSS) of High-Density and Low-Voltage Operation SRAMs,”1997 Symposium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers, PP.79-80.)に示されるように、ビット線容量とメモリセルの記憶ノードの容量との比を考慮するダイナミックな安定性(ダイナミック・スタビリティ)の2つの観点がある。
スタティック・ノイズ・マージンは、メモリセルを構成するインバータの伝達特性を考慮し、インバータラッチのインバータの伝達特性の双安定点が、データ読出時においても、安定に維持されるかを検討する。データ読出時において非破壊的にデータを読出すために、メモリセルの記憶ノードのロー側の電位が大きく変化して記憶データが反転するのを防止するために、ドライバトランジスタのトランス・コンダクタンスβdとアクセストランジスタのトランス・コンダクタンスβaの比(セル比),βd/βaを比較的大きく、2ないし3の値に設定する。すなわち、ドライバトランジスタの電流駆動力をアクセストランジスタの電流駆動力よりも大きく設定し、データ読出時におけるセルの記憶ノードの電位変動を抑制する。これにより、データ読出時においてセルの記憶ノードがビット線に接続されても、データ破壊を生じさせずにデータを安定に記憶することを保証する。
非特許文献1に示されるダイナミックな安定性においては、ビット線容量Cbとセルの記憶ノードの容量Csの比,Cb/Cs,を考慮して、セル比,βd/βaを設定する。この場合、データ書込時において、ビット線電流およびセル内を流れる電流をファクタとして、記憶ノードの電位変化を求める。このダイナミックな安定性を考慮する場合、スタティックな安定性を考慮する場合と異なり、ビット線容量Cbが、有限値に設定される。ビット線負荷電流によりセルの記憶ノードの電位変化が生じても、この記憶データの反転が生じないように、できるだけセル比を小さくするように、ビット線容量とセルの記憶ノードの容量比を求める。このダイナミック安定性を確保するためには、スタティックな安定性を確保する場合に比べて、セル比,βd/βaを小さくすることができる。非特許文献1においては、容量比Cb/Csが20の場合、セル比βd/βaが1.5でも、電源電圧が3Vの場合、安定にデータを保持することが示される。通常、低電源電圧下において、セル比が2以下の場合でも、安定にデータの破壊を伴うことなくデータの読出を行なうことができ、また高速でデータの書込を行なうことができる。
また、メモリセルの記憶ノードの容量値を増大させる構成が、非特許文献2(日経エレクトロニクス2003年9月29日号第34頁から第35頁参照)に示される。この意H特許文献2に示される低消費電力型SRAMは、メモリセルの記憶ノードに、DRAMキャパシタを接続する。負荷トランジスタがTFT(薄膜トランジスタ)で構成される。ドライバトランジスタ、TFTおよびDRAMキャパシタを、三次元的に積層する。このDRAMキャパシタとしては、円筒型キャパシタが用いられる。
Y. Haraguchi et al. "A Hierarchical Sensing Scheme (HSS) of High-Density and Low-Voltage Operation SRAMs,"1997 Symposium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers, PP.79-80. 日経エレクトロニクス 2003年9月29日号 第34頁から第35頁
Y. Haraguchi et al. "A Hierarchical Sensing Scheme (HSS) of High-Density and Low-Voltage Operation SRAMs,"1997 Symposium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers, PP.79-80. 日経エレクトロニクス 2003年9月29日号 第34頁から第35頁
メモリセルの安定性について、スタティックな安定性およびダイナミックな安定性いずれにおいても、セル比(β比)を大きくする必要がある。したがって、ドライバトランジスタのサイズ(チャネル幅Wとチャネル長Lの比,W/L)を大きくする必要があり、このため、メモリセルの面積が増大する。一方、セル比を小さくすると、データ保持の安定性が悪化する。
セル比を小さくすることのできるダイナミックな安定性の観点からSRAMの回路設計を行なう場合、セル面積の増大を抑制するため、記憶ノードに接続される容量(配線容量)は、5fF程度の容量値を有する。ビット線構造などのセルの周辺回路の構成に応じて、データ破壊を生じさせない容量比Cb/Csが設定される。ビット線容量Cbを大きくした場合、ビット線容量Cbからの流入電荷により、メモリセルの記憶ノードの容量Csの保持電位が変化し、データ保持の安定性が劣化するため、このビット線容量Cbの上限値も決定される。
セルの記憶ノードの容量Csが上述の様に小さいため、必然的に、ビット線容量Cbの容量値も、小さな値に制限される。セル比βd/βaとビット線/記憶ノード容量比Cb/Csは、相関関係を有しており(非特許文献1参照)、セル比が決定されれば、応じて、ビット線/記憶ノードの容量比Cb/Csの値も、ほぼ一意的に定められる。
ビット線容量Cbを大きくすることができない場合、ビット線を長くすることができない。従来、このビット線長として、1つのビット線に、100個以上のメモリセル接続することはできなかった。
ビット線長に上限が存在する場合、大容量のSRAMを構成するためには、ワード線を長くして、メモリアレイ内のメモリセル数を増大させる必要がある。この場合、メモリセルアレイの拡張方向がワード線方向に制限され、メモリセルアレイの設計の自由度が小さいという問題があった。
また、メモリセルの微細化が進むにつれて、メモリセルの記憶ノードの容量が低減される。この場合、ソフトエラー耐性が低減され、データ保持の安定性が損なわれる問題が生じる。
このソフトエラー耐性を改善するために、非特許文献2に示されるのように、メモリセルの記憶ノードにDRAMキャパシタを接続した場合、3次元構造であり、またセル比を小さくすることが可能であり、セルサイズの増大を抑制することができる。しかしながら、このDRAMキャパシタを製造するための工程が必要となり、製造工程数が増大する。また、SRAMセルが、三次元構造であり、通常の円筒型キャパシタを有するDRAMセルよりも、さらに、TFTを形成する分その高さが高くなる。したがって、ロジック回路との間の段差が高くなり、システムLSIへの適用に対しては課題が残るという問題がある。
また、この低消費電力型SRAMは、DRAMキャパシタを記憶ノードに接続しており、その容量値は、DRAMセルキャパシタの容量値と同程度である。現状のDRAMでは、低電源電圧下においても一定の大きさの読出電圧を確保するために、セルキャパシタは容量値が30fF程度である。従って、DRAMセルキャパシタを、SRAMセルに適用した場合、その容量値が大きく、データ書込時に記憶データを反転させるのに時間を要し、高速書込に対する阻害要因となる。
それゆえ、この発明の目的は、メモリセルのデータ保持の安定性を増加させることのできる、混載に適した半導体記憶装置を提供することである。
この発明の他の目的は、メモリセルのデータ保持の安定性を損なうことなくメモリセルアレイの設計の自由度を大きくすることのできる半導体記憶装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、製造工程数を増加させることなく低電源電圧化においても安定にデータを保持することのできる混載に適した半導体記憶装置およびこの半導体記憶装置を備える半導体集積回路装置を提供することである。
この発明は、要約すれば、スタティックメモリセルの記憶ノードに、フラッシュメモリセルのフローティングゲートを利用して容量を追加したものである。
この発明に係る半導体記憶装置は、1つの実施の形態においては、負荷トランジスタおよびドライバトランジスタのゲート電極と重なるように形成されるキャパシタ電極を有する。このキャパシタ電極は、対向する記憶ノード、ハイ側電源ノードおよびロー側電源ノードのいずれかに接続する。ゲート電極およびキャパシタ電極は、1つの実施の形態においては、フラッシュメモリセルのフローティングゲートおよびコントロールゲートとそれぞれ同一工程で形成される。
メモリセルの記憶ノードに容量を追加する。したがって、記憶ノードの容量が、単に配線容量のみが設けられる場合に比べて増大し、応じて、ビット線容量を大きくすることができる。また、ドライバトランジスタのサイズも、この追加の容量により小さくすることができ、セルサイズも小さくすることが可能である。
また、フラッシュメモリセルのフローティングゲートおよびコントロールゲートを利用して、負荷トランジスタおよびドライバトランジスタのゲート電極およびキャパシタ電極を構成している。従って、システムLSIにおいて、製造工程を増加させることなくSRAMセルの記憶ノードの容量を増大させることができる。また、フラッシュメモリセルと同様の構造を利用することにより、必要以上にその容量値を増大させることがなく、また、その高さをDRAMキャパシタを利用する場合に比べて低くすることができる。
また、フラッシュメモリと同一半導体チップに集積化される場合、フラッシュメモリセルと同一製造工程でSRAMメモリセルを製造することができ、容量素子追加のための製造工程が増大することがない。
これにより、混載に適したSRAMを実現することができる。
[発明の原理的構成]
図1は、この発明に従う半導体記憶装置(以下、SRAMと称す)を含む半導体集積回路装置の全体の構成を概略的に示す図である。図1において、半導体集積回路装置1は、ロジック回路2と、SRAM4と、フラッシュメモリ6とを含む。ロジック回路2は、プロセッサまたはコントローラであってもよく、また専用のDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)であってもよい。SRAM4は、ロジック回路2が使用するデータを格納する。フラッシュメモリ6は、たとえば画像/音声などのデータおよびこの半導体集積回路装置の固有情報(識別情報、ID情報)等を記憶する。
図1は、この発明に従う半導体記憶装置(以下、SRAMと称す)を含む半導体集積回路装置の全体の構成を概略的に示す図である。図1において、半導体集積回路装置1は、ロジック回路2と、SRAM4と、フラッシュメモリ6とを含む。ロジック回路2は、プロセッサまたはコントローラであってもよく、また専用のDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)であってもよい。SRAM4は、ロジック回路2が使用するデータを格納する。フラッシュメモリ6は、たとえば画像/音声などのデータおよびこの半導体集積回路装置の固有情報(識別情報、ID情報)等を記憶する。
この図1に示す半導体集積回路装置1は、システムLSIであり、1つの半導体チップ上に集積化される。ロジック回路2、SRAM4、およびフラッシュメモリ6は、同一の製造工程で並行して形成される。SRAM4のメモリセル記憶ノードに、容量素子を、フラッシュメモリ6のメモリセル工程を利用して形成する。
図2は、図1に示すフラッシュメモリ6に含まれるメモリセル10の断面構造を概略的に示す図である。図2において、フラッシュメモリセル10は、半導体基板領域10a表面に形成されるソース不純物領域10bおよびドレイン不純物領域10cを含む。ソース不純物領域10bは、ソース線SLに結合され、ドレイン不純物領域10cは、ビット線BLに結合される。
フラッシュメモリセル10は、さらに、これらの不純物領域10bおよび10cの間の基板領域10a表面に図示しない絶縁膜を介して形成されるフローティングゲート(FG)10dと、フローティングゲート10d上に図示しない絶縁膜を介して形成されるコントロールゲート(CG)10eとを含む。コントロールゲート10eは、ワード線WLに結合される。
フローティングゲート10dは、その周囲が絶縁膜により取囲まれており、電気的にフローティング状態にある。このフローティングゲート10dに電荷を蓄積し、その蓄積電荷量に応じてデータを記憶する。すなわち、フラッシュメモリセル10は、積層ゲート型MOSトランジスタであり、フローティングゲート10dに蓄積される電荷(電子)の量が大きくなると、フラッシュメモリセル10のしきい値電圧が高くなる(NチャネルMOSトランジスタを利用する場合)。一方、フローティングゲート10dの蓄積電荷量(電子量)が少なくなると、このフラッシュメモリセル10のしきい値電圧が小さくなる。したがって、コントロールゲート10eに一定の読出電圧を印加した場合、しきい値電圧の大きさに応じて、ビット線BLとソース線SLの間に流れる電流量が異なる。この電流量を検出することにより、データの読出を行なう。
図3は、この発明に従うSRAMセルの電気的等価回路を示す図である。図3において、SRAMセル15は、負荷トランジスタPT1およびPT2と、ドライバトランジスタNT1およびNT2と、アクセストランジスタNT3およびNT4とを含む。この図3に示すSRAMセル15は、フルCMOS構成のセルである。
負荷トランジスタPT1は、ハイ側電源ノードと記憶ノードSNの間に接続され、そのゲートが記憶ノード/SNに結合される。負荷トランジスタPT2は、ハイ側電源ノードと記憶ノード/SNの間に接続され、そのゲートが記憶ノードSNに結合される。
ドライバトランジスタNT1は、記憶ノードSNとロー側電源ノードの間に接続され、そのゲートが記憶ノード/SNに結合される。ドライバトランジスタNT2は、記憶ノード/SNとロー側電源ノードの間に接続され、かつそのゲートが記憶ノードSNに結合される。
アクセストランジスタNT3は、ワード線WLが選択状態のとき(Hレベルのとき)、導通し、記憶ノードSNをビット線BLに電気的に結合する。アクセストランジスタNT4は、このワード線WLが選択状態のとき、記憶ノード/SNをビット線/BLに結合する。
メモリセルアレイにおいてはこのSRAMセルが行列状に配列される。ワード線WLには、1行に整列して配置されるSRAMセルが接続される。ビット線BLおよび/BLは、対を成してSRAMセル列に対応して配置され、対応の列に整列して配置されるSRAMセルが接続される。
本発明においては、記憶ノードSNおよび/SNに、それぞれ、フラッシュメモリセルのコントロールゲート(CG)10eおよびフローティングゲート(FG)10dを利用して、容量C1およびC2をそれぞれ形成する。したがって、記憶ノードSNおよび/SNの容量値Csが、配線の寄生容量Cpsのみの場合と比べて大きくすることができ、ビット線BLおよび/BLの配線容量Cbも大きくすることができる。応じて、ビット線BLおよび/BLを長くすることができ、メモリセルアレイのビット数増大時、ワード線方向のみならず、ビット線方向にも、拡張してSRAMセルを配置することができる。
図4は、ビット線容量Cbと記憶ノードの容量Csの比,Cb/Csとセル比βd/βaの関係を示す図である。図4において、縦軸に、容量比Cb/Csを示し、横軸にセル比(β比)を示す。この図4の相関関係は、例えば前述の非特許文献1に示されている。
図4に示すように、容量比Cb/Csが大きくなると、セル比(β比)も応じて大きくすることができる。また、セルのレイアウト面積およびデータ読出時の非破壊読出を考慮して、セル比(β比)の値が定められると、容量比Cb/Csの値もそれに応じて決定される。この場合、セル記憶ノードの容量値Csを大きくすることができれば、ビット線容量Cbも大きくすることができる。ビット線容量Cbは、その配線の寄生容量であり、配線長が長くなればその値も大きくなる。したがって、記憶ノードSNおよび/SNの容量C1およびC2を接続することにより、セル記憶ノード容量Csの値を大きくすることができ、応じて、ビット線容量Cbも大きくすることができる。これにより、ビット線BLおよび/BLの長さも長くすることができる。
また、記憶ノードSNおよび/SNの容量値が増大するため、ソフトエラー耐性も増大し、安定にデータを保持することが可能となる。ここで、ソフトエラーは、以下の現象を示す:α線の照射によりメモリセル基板領域に電子−正孔対が発生し、この電子が記憶ノードを構成するN型不純物領域に移動する。応じて、記憶ノードSNおよび/SNの電位が低下する。この記憶ノードSN及び/SNの電位が、ドライバトランジスタNT1およびNT2のしきい値電圧よりも低下すると、これらのドライバトランジスタNT1およびNT2がオフ状態となる。応じて、フリップフロップを構成するインバータがともに非活性状態となって、フリップフロップが不安定となって誤動作を起こし、記憶データが反転する。
また、フラッシュメモリセルのコントロールゲート(CG)およびフローティングゲート(FG)を用いて、図3に示す容量C1およびC2を形成しており、その周辺回路とメモリセルの段差は十分小さくすることができる。すなわち、図1に示すシステムLSIにおいて、SRAM4とロジック回路2の段差を、フラッシュメモリ6とロジック回路2の間の段差と同程度とすることができる。これにより、DRAMセルキャパシタを利用する構成に比べて、より混載に適したSRAMとメモリセルを実現することができる。
また、図5に示すように、メモリセルアレイ20において、記憶容量増大時、ワード線(WL)方向に、アレイを拡張でき、また、ビット線(BL)方向にも、メモリアレイ20を拡張することができる。したがって、メモリ容量の増大時、ワード線(WL)およびビット線(BL)いずれの方向にも拡張可能であり、ワード線選択用のロウデコーダおよびビット線選択用のコラムデコーダの配置を含む設計の自由度が大きくなる。
[実施の形態1]
図6は、この発明の実施の形態1に従うSRAMセル15の電気的等価回路を示す図である。図6に示すSRAMセル15においては、負荷トランジスタPT1のゲートと記憶ノードSNの間に容量素子C11が接続される。また、負荷トランジスタPT2のゲートと記憶ノード/SNの間に容量素子C12が接続される。負荷トランジスタPT1のゲートは、ドライバトランジスタNT1のゲートに接続されており、したがって、容量素子C11の一方電極は、負荷トランジスタPT1およびNT1のゲート電極と記憶ノードSNの間に接続される。同様、容量素子C12も、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲート電極と記憶ノード/SNの間に接続される。
図6は、この発明の実施の形態1に従うSRAMセル15の電気的等価回路を示す図である。図6に示すSRAMセル15においては、負荷トランジスタPT1のゲートと記憶ノードSNの間に容量素子C11が接続される。また、負荷トランジスタPT2のゲートと記憶ノード/SNの間に容量素子C12が接続される。負荷トランジスタPT1のゲートは、ドライバトランジスタNT1のゲートに接続されており、したがって、容量素子C11の一方電極は、負荷トランジスタPT1およびNT1のゲート電極と記憶ノードSNの間に接続される。同様、容量素子C12も、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲート電極と記憶ノード/SNの間に接続される。
SRAMセル15の他のトランジスタの構成は先の図3に示すSRAMセルと同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
記憶ノードSNおよび/SNには、各々、寄生容量Cpsが存在する。ビット線BLおよび/BLには、寄生容量Cbが存在する。容量素子C11およびC12の容量値は、この記憶ノードの寄生容量Cpsが、5fF程度の場合、約10fF程度に設定する。この場合、記憶ノードSNおよび/SNの容量値が15fFとなり、寄生容量Cpsの容量値のみが存在する場合の3倍の値に設定することができる。
したがって、ダイナミックな安定性(ダイナミック・スタビリティ)で考慮される容量比Cb/Csにおいて、セル記憶ノードの容量Csが大きくなるため、ビット線容量Cbを大きくすることができ、ビット線を長くすることができる。セル記憶ノードの寄生容量が5fFの場合に比べて、15fFと約3倍、セル記憶ノードの容量値が増大するため、ビット線に接続されるメモリセルの数を、寄生容量のみの場合の100個から300個程度にまで増加させることができる。
また、容量素子C11およびC12は、容量値は小さく、データ書込時において記憶ノードSNおよび/SNの電位変化に対する影響は充分小さく、高速でデータを書込むことができる。
なお、図6に示す構成においては、記憶ノードSNおよび/SNの間に、容量素子C11およびC12が並列に接続される。この場合、容量素子C11およびC12を介して、記憶ノードSNおよび/SNが結合される。容量結合により、記憶ノードSNおよび/SNの電位変化が伝達されるため、記憶ノードSNおよび/SNの間の電位差を維持することができ、スタティック・ノイズ・マージンは十分に確保することができる。
図7は、図6に示すSRAMセル15の平面レイアウトを概略的に示す図である。図7においては、SRAMセル15のトランジスタの平面レイアウトを示し、ビット線、ワード線およびハイ側およびロー側の電源線の配置は示していない。これらのハイ側およびロー側電源線の配置は、書込特性を改善するために、書込時、選択列ごとに電源線の電圧を制御するライトアシスト回路を用いる等の構成に応じて、ハイ側およびロー側電源線のレイアウトが異なる。また、ワード線およびビット線は、図7のX方向およびY方向それぞれに延在する上層の配線により形成されるが、図面を簡略化するために、図7においては、これらのワード線およびビット線は示していない。
図7において、Y方向に延在するN型活性領域30aおよび30bが設けられる。N型の活性領域30aおよび30bは、Y方向に連続的に延在する。
活性領域30aおよび30bの間に、互いに間をおいてかつY方向において位置をずらせてP型活性領域31aおよび31bが設けられる。活性領域31aおよび31bは、各々、Y方向において隣接するメモリセルと共有されるようにY方向に延在する。
活性領域30aおよび31aを横切るようにX方向に延在して、第1ゲート電極配線32bが設けられ、また、活性領域30bおよび31bを横切るようにX方向に延在して第1ゲート電極配線32aが設けられる。これらの第1ゲート電極配線32aおよび32bは、それぞれ、Y方向において活性領域31aおよび31bと対向する領域にまで延在して配置される。
第1ゲート電極配線32aおよび32bと整列して、その上層に、図示しない絶縁膜を介して第2ゲート電極配線34aおよび34cが設けられる。第2ゲート電極配線34aは、活性領域31aを超える領域にまで延在し、活性領域31bとは対向しない。また、第2ゲート電極配線34cは、活性領域31bを超える領域まで延在し、活性領域31aとは対向しない。
ゲート電極配線32aと整列して、活性領域30aを横切るように第2ゲート電極配線34bが設けられ、また、第1ゲート電極配線32bとX方向において整列して、活性領域30bを横切るように第2ゲート電極配線34dが設けられる。
活性領域30aにおいては、コンタクト36a、36bおよび36cが、それぞれゲート電極配線34b、および32b/32aの間において形成される。コンタクト36aは、図示しないビット線に対するコンタクトであり、コンタクト36bは、記憶ノードSNの内部配線を行なうためのコンタクトである(この記憶ノード相互接続用内部配線は示していない)。コンタクト36cは、ロー側電源ノードに対するコンタクトである。
活性領域31aおよび31bに対して、共有コンタクト38aおよび38bがそれぞれ設けられる。共有コンタクト38aは、第1ゲート電極配線32aと活性領域31aと第2ゲート電極配線34aを相互接続する。共有コンタクト38bは、第2ゲート電極配線34cと活性領域31bと第1ゲート電極配線32bを相互接続する。活性領域31aにおいて、また共有コンタクト38aと対向して、コンタクト36dが設けられる。活性領域31bにおいても、共有コンタクト38bと対向してコンタクト36eが設けられる。コンタクト36dおよび36eは、各々、ハイ側電源線に対する接続を行なうためのコンタクトである。
活性領域30bにおいても、ゲート電極配線34dおよび32a/34cを間においてコンタクト36f,36gおよび36hが設けられる。コンタクト36fは、ロー側電源線との電気的接続を取るためのコンタクトである。コンタクト36gは、記憶ノード/SNを内部接続するためのコンタクトである。コンタクト36hは、図示しないビット線/BLに対する接続を取るためのコンタクトである。
第1ゲート電極配線32aおよび32bは、先のフラッシュメモリセルのフローティングゲートFGと同一配線層の配線であり、第2ゲート電極配線34a−34dは、フラッシュメモリセルのコントロールゲートCGと同一配線層の配線である。
第1ゲート電極配線32bと活性領域30aにより、ドライバトランジスタNT1が形成され、ゲート電極配線34bと活性領域30aとにより、アクセストランジスタNT3が形成される。活性領域31aと第1ゲート電極配線32bとにより、負荷トランジスタPT1が形成される。同様、活性領域31bにおいて負荷トランジスタPT2が形成され、第1ゲート電極配線32aが、負荷トランジスタPT2のゲート電極を構成する。活性領域30bにおいて、ゲート電極配線34dが、アクセストランジスタNT4のゲート電極であり、ゲート電極配線32aが、ドライバトランジスタNT2のゲート電極を構成する。
共有コンタクト38aにより、トランジスタPT2およびNT2のゲートが、記憶ノードSN(負荷トランジスタPT1のドレインノード)に接続されかつ容量素子C11の電極に接続される。同様、共有コンタクト38bが、トランジスタNT1およびPT1のゲートを、記憶ノード/SN(負荷トランジスタPT2のドレインノード)に接続するとともに、容量素子の電極34cと接続する。ゲート電極配線32bおよび34aとその間の図示しない絶縁膜とにより、図6に示す容量素子C11が形成される。ゲート電極配線32aおよび34cとその間の図示しない絶縁膜により、図6に示す容量素子C12が形成される。
これらの共有コンタクト38aおよび38bは、図7において破線の円で示す領域40aおよび40bにおいて、容量素子C11およびC12の電極を負荷トランジスタPT1およびPT2のドレインノードに接続し、さらに、それぞれコンタクト36bおよび36gと図示しない配線を介して電気的に接続される。これにより、図6に示すように、記憶ノードと負荷/ドライバトランジスタのゲートとの間に接続される容量素子C11およびC12を形成することができる。
図8は、図7に示す線L8−L8に沿った断面構造を概略的に示す図である。図8において、半導体基板領域42上に、活性領域31bの不純物領域43aおよび43bが形成される。不純物領域43bに対しコンタクト36eが電気的に接続される。このコンタクト36eは、不純物領域43bに接続される脚部36ebと、この脚部36ebを、他の図示しない上層の配線に接続するための頂部36eaを含む。
不純物領域43aおよび43bの間に、図示しない絶縁膜を介して第1ゲート電極配線32aが形成される。第1ゲート電極配線32上に、この第1ゲート電極配線32aと整列して、絶縁膜44aを介して第2ゲート電極配線34cが形成される。第1ゲート電極配線32aが、フラッシュメモリセルのフローティングゲート(FG)と同一配線層の配線であり、第2ゲート電極配線34cが、フラッシュメモリセルのコントロールゲート(CG)と同一配線層の配線である。
すなわち、このSRAMセルは、同一半導体チップ上に形成されるフラッシュメモリと同一工程で並行して形成される。同一配線層の配線とは、同一製造工程で形成される配線を示す。
不純物領域43aに隣接して、素子分離膜46が形成される。この素子分離膜46上に図示しない絶縁膜を介して第1ゲート電極配線32bが形成される。共有コンタクト38bは、このゲート電極配線32bおよび34cと不純物領域43aを電気的に接続する。この供給コンタクト38bは、ゲート電極配線32bおよび34cと不純物領域43aを接続する脚部38bbと、この共有コンタクトを記憶ノード(/SN)に接続する配線との接続のための頂部38baを含む。
ゲート電極配線32aおよび34cには側壁絶縁膜が形成され、これらのゲート電極配線32aおよび34cが、コンタクト36eと電気的に分離され、また、第1ゲート電極配線32aが共有コンタクト38bと電気的に分離される。同様、第1ゲート電極配線32bに対しても、側壁絶縁膜が形成される。この側壁絶縁膜は、配線間の電気的分離のみならず、ドレイン/ソース不純物領域の横方向拡散を抑制し、また、ドレイン高電界が発生するのを抑制するためにドレイン領域近傍の不純物濃度を低減するために用いられる。
図9は、図7に示す線L−L9に沿った断面構造を概略的に示す図である。図9において、活性領域30bにおいては、互いに間をおいて不純物領域48a、48bおよび48cが半導体基板領域42表面上に形成される。不純物領域48aおよび48bの間の基板領域表面上に図示しないゲート絶縁膜を介して第1ゲート電極配線34bが設けられる。第2ゲート電極配線34cが、この第1ゲート電極配線34b上に絶縁膜44aを介して第1ゲート電極配線34bと整列して形成される。
不純物領域48bおよび48cの間の基板領域表面上に、図示しないゲート絶縁膜を介して第2ゲート電極配線34dが形成される。これらのゲート電極配線32a、34cおよび34dには、それぞれ側壁絶縁膜が形成される。
コンタクト36fは、不純物領域48aに接続する脚部36fbと、ロー側電源線に接続するための中間領域となる頂部36faを含む。コンタクト36gは、不純物領域48bに接続する脚部36gbと、共有コンタクト38bに接続する配線との接続を取るための頂部36gaを含む。コンタクト36hは、不純物領域48cに電気的に接続する脚部36hbと、ビット線に接続するための中間層として機能する頂部36haを含む。
図8および図9に示すように、第1ゲート電極配線32aおよび第2ゲート電極配線34cを有するMOSトランジスタPT2およびNT2は、そのゲート構造としては、フラッシュメモリセルと同じである。第1ゲート電極配線32aが、記憶ノードSNに電気的に接続される。したがって、フラッシュメモリセルの製造工程と同一製造工程で、このSRAMセルを形成することができる。
図10は、図7に示す線L10−L10に沿った断面構造を概略的に示す図である。半導体基板領域42表面に、活性領域30a、31aおよび30bが形成される。これらの活性領域30a、31a、および30bは、それぞれ、素子分離膜46a−46dにより互いに分離される。
素子分離膜46aから素子分離膜46c上にわたって連続的に延在して第1ゲート電極配線32bが形成される。第1ゲート電極配線32b上に、絶縁膜44bを介して第2ゲート電極配線34aが形成される。また、活性領域30bに対しては、第2ゲート電極配線34dが形成される。第1ゲート電極配線32bは、素子分離膜46c上の領域においてシェアードコンタクト38bに接続される。第2ゲート電極配線34aは、活性領域31aの領域においてシェアードコンタクト38aに接続される。
図10に示すように、第1ゲート電極配線32bおよび絶縁膜46bおよび第2ゲート電極配線34aは、比較的長い距離にわたって対向して配置される。したがって、比較的大きな容量値の容量素子を、SRAMセルのレイアウト面積を増加させることなく、形成することができる。
通常、フラッシュメモリセルがプロセッサなどと同一半導体チップ上に形成される場合、このフラッシュメモリセルの構造として、積層ゲート構造のメモリトランジスタと、このメモリトランジスタと直列に接続される選択トランジスタとを有する構造が利用される場合がある。この場合、フラッシュメモリセルの段差が、プロセッサ形成部と差が大きくならないように、コントロールゲート電極配線は、比較的薄くされる。したがって、この様は選択トランジスタを利用するメモリセルにおいて、選択トランジスタのゲート電極は、メモリトランジスタのコントロールゲートと同一配線層の配線を用いて形成されることが多い。この実施の形態1に従うSRAMセルにおいても、アクセストランジスタのゲートに、フラッシュメモリセルの選択トランジスタと同様、コントロールゲートと同一配線層の第2ゲート電極配線を用いて形成する。これにより、段差を十分小さくして、記憶ノードの容量を大きくすることのできるSRAMセルを、製造工程を増加させることなく実現することができる。
[変更例]
図11は、この発明の実施の形態1の変更例のSRAMセルの平面レイアウトを概略的に示す図である。この図11に示すSRAMセルのレイアウトは、図7に示すSRAMセルのレイアウトと、以下の点でその構成が異なる。すなわち、アクセストランジスタNT3およびNT4のゲートを、第1ゲート電極配線32cおよび32dでそれぞれ形成する。この図11に示すSRAMセルの平面レイアウトの他の配置および構成は、先の図7に示すSRAMセルの平面レイアウトの配置および構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
図11は、この発明の実施の形態1の変更例のSRAMセルの平面レイアウトを概略的に示す図である。この図11に示すSRAMセルのレイアウトは、図7に示すSRAMセルのレイアウトと、以下の点でその構成が異なる。すなわち、アクセストランジスタNT3およびNT4のゲートを、第1ゲート電極配線32cおよび32dでそれぞれ形成する。この図11に示すSRAMセルの平面レイアウトの他の配置および構成は、先の図7に示すSRAMセルの平面レイアウトの配置および構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
この図11に示すSRAMセルの場合、SRAMセル内のトランジスタのゲート電極は、すべてフラッシュメモリセルのフローティングゲートと同じ材料で同一製造工程で形成される。したがって、トランジスタのゲートの電気的特性を、SRAMセル内のトランジスタについてすべて同じとすることができ、正確にセル比(β比)を、そのチャネル幅とチャネル長の比に応じて設定することができる。
以上のように、この発明の実施の形態1に従えば、SRAMセルのトランジスタのゲート電極を、フラッシュメモリセルのフローティングゲートと同一配線層の配線で形成し、その上層に、フラッシュメモリセルのコントロールゲートと同一配線層の配線でキャパシタ電極を形成している。これにより、メモリセルのレイアウト面積を増大させることなく、またフラッシュメモリとの混載時、その製造工程を増加させることなく、SRAMセル内の記憶ノードに容量を接続することができる。これにより、ソフトエラー耐性が改善され、かつダイナミックスタビリティの観点から安定性を維持して、ビット線容量Cbを大きくすることができる。応じて、メモリアレイにおいてビット線に接続されるメモリセルの数を増大させることができ、メモリ容量増大時のメモリアレイの設計の自由度が改善される。また、メモリアレイの記憶容量が同一の場合、記憶ノードの容量値が増加しており、安定にデータを保持することができる。
また、DRAMキャパシタを利用する構成と異なり、単に、第1および第2ゲート電極配線の対向電極を利用しているだけであり、円筒型キャパシタのスタック構造を利用する場合に比べて、段差は十分に小さくすることができる。また、記憶ノードの容量値も、書込時の記憶ノードの充放電が十分高速で行なうことのできる容量値に抑制することができ、高速アクセスを実現することができる。
[実施の形態2]
図12は、この発明の実施の形態2に従うSRAMセルの平面レイアウトを示す図である。図12においても、SRAMセルのトランジスタのゲート電極および容量素子の電極を示し、上層のハイ側電源線およびロー側電源線、ワード線およびビット線のレイアウトは示していない。
図12は、この発明の実施の形態2に従うSRAMセルの平面レイアウトを示す図である。図12においても、SRAMセルのトランジスタのゲート電極および容量素子の電極を示し、上層のハイ側電源線およびロー側電源線、ワード線およびビット線のレイアウトは示していない。
この図12に示すSRAMセルの平面レイアウトは、以下の点で、図7に示すSRAMセルと、その配置が異なる。すなわち、活性領域30aにおいて、図7に示すコンタクト36bに代えて共有コンタクト38cが設けられる。この共有コンタクト38cは、破線円領域40cにおいて、記憶ノードSNを構成する不純物領域とゲート電極配線34aとを接続する。
活性領域31aに対して設けられる共有コンタクト38dは、第1ゲート電極配線32aと活性領域31aの不純物領域とを接続する。この共有コンタクト38dは、第2ゲート電極配線34aには接続されない。
活性領域31bに対して設けられる共有コンタクト38eは、第1ゲート電極配線32bと活性領域31bの不純物領域とを接続する。
活性領域30bにおいて、また、破線円領域40dにおいて第2ゲート電極配線34cを記憶ノード/SNを構成する不純物領域に接続する共有コンタクト38fが設けられる。従って、共有コンタクト38cおよび38fは、それぞれ、図12の破線円で示す領域40cおよび40dそれぞれにおいて、記憶ノードとキャパシタ電極とを接続する。
この図12に示す平面レイアウトの他の配置は、図7に示す平面レイアウトの配置と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
なお、アクセストランジスタNT3およびNT4のゲート電極を構成するゲート電極配線は、先の実施の形態1の変更例と同様、第1ゲート電極配線32cおよび32dでそれぞれ形成されてもよい。
図13は、図12に示す線L13−L13に沿った断面構造を示す図である。この図13に示す断面構造は、以下の点で、図8に示す断面構造と、その構成が異なる。すなわち、共有コンタクト38eは、下部の不純物領域43aと第1ゲート電極配線32bとに接続する脚部38ebを有する。この脚部38eb上部に、記憶ノードとの接続を取るための中間層となる頂部38eaが設けられる。共有コンタクト38eは、第2ゲート電極配線34cとは分離される。この図13に示す断面構造の他の構成は、図8に示す断面構造の構成要素と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
この共有コンタクト38eにより、トランジスタNT1およびPT1のゲート電極を、記憶ノード/SNに結合する。
図14は、図12に示す線L14−L14に沿った断面構造を概略的に示す図である。この図14に示す断面構造は、図9に示す断面構造と、以下の点で、その構成が異なる。すなわち、共有コンタクト38fは、その脚部38fbが、第2ゲート電極配線34cと不純物領域48bに接続され第1ゲート電極配線34dとは分離される。この脚部38fb上部に、図12に示す共有コンタクト38eと接続するための中間層として機能する頂部38faが設けられる。
この図14に示す断面構造の構成要素の他の構成要素は、図9に示す構成要素と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
図14に示すように、共有コンタクト38fにより、トランジスタPT2およびNT2のゲート電極と平行に形成される容量素子の電極(キャパシタ電極)を記憶ノード/SNに結合する。
図15は、図12に示す線L15−L15に沿った断面構造を概略的に示す図である。この図15に示す断面構造は、以下の点で、図10に示す断面構造と、その構成が異なる。すなわち、素子分離膜46cの形成領域において、第1ゲート電極配線32bに共有コンタクト38eが接続される。また活性領域30a上の領域において、共有コンタクト38cが、第2ゲート電極配線34aに接続される。この図15に示す構造の他の構成要素は、図10に示す構成要素と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
これらの図12から図15に示すSRAMセルの構成において、その電気的等価回路は実施の形態1と同様であり、負荷トランジスタPT1およびドライバトランジスタNT1のゲートと記憶ノードSNの間に容量素子(ゲート電極配線32bおよび34aで形成される容量素子)が接続される。また、ゲート電極配線32aおよび34cにより形成される容量素子が、負荷トランジスタPT2とドライバトランジスタNT2のゲート電極と記憶ノード/SNの間に接続される。これにより、記憶ノードSNおよび/SNに、有意の大きさの容量値を有する容量を接続することができ、実施の形態1と同様、ビット線容量の増大を実現でき、ビット線を長くすることができる。また、ソフトエラー耐性も改善され、安定にデータを保持することができる。この場合、記憶ノードの容量値は、実施の形態1と同様、寄生容量を含めて15fF程度であり、データ書込時においても、高速でデータの書込を行なうことができる。
なお、アクセストランジスタNT3およびNT4のゲート電極は、第2ゲート電極配線34bおよび34dに代えて、図12において括弧内に示すように、第1ゲート電極配線32cおよび32dで、それぞれ形成されてもよい。実施の形態1の変更例と同様の効果を得ることができる。
[実施の形態3]
図16は、この発明の実施の形態3に従うSRAMセルの電気的等価回路を示す図である。この図16に示すSRAMセルの構成は、以下の点で、図6に示すSRAMセルの構成と異なる。すなわち、容量素子C21が、負荷トランジスタPT1およびドライバトランジスタNT1のゲートとハイ側電源ノード50aの間に接続される。同様、容量素子C22が、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲートとハイ側電源ノード50bの間に接続される。負荷トランジスタPT1およびNT1のゲート電極が、記憶ノード/SNに接続され、また、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲートが記憶ノードSNに接続される。従って、この図16に示すSRAMセルの場合、記憶ノードSNとハイ側電源ノード50bの間に容量素子C22が接続され、記憶ノード/SNとハイ側電源ノード50aの間に容量素子C21が接続される。この図16に示すSRAMセルの他の構成は、図6に示すSRAMセルの構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
図16は、この発明の実施の形態3に従うSRAMセルの電気的等価回路を示す図である。この図16に示すSRAMセルの構成は、以下の点で、図6に示すSRAMセルの構成と異なる。すなわち、容量素子C21が、負荷トランジスタPT1およびドライバトランジスタNT1のゲートとハイ側電源ノード50aの間に接続される。同様、容量素子C22が、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲートとハイ側電源ノード50bの間に接続される。負荷トランジスタPT1およびNT1のゲート電極が、記憶ノード/SNに接続され、また、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲートが記憶ノードSNに接続される。従って、この図16に示すSRAMセルの場合、記憶ノードSNとハイ側電源ノード50bの間に容量素子C22が接続され、記憶ノード/SNとハイ側電源ノード50aの間に容量素子C21が接続される。この図16に示すSRAMセルの他の構成は、図6に示すSRAMセルの構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
この図16に示すSRAMセルの構成においても、記憶ノードSNおよび/SNそれぞれに、容量素子C22およびC21が接続され、記憶ノードの容量値を大きくすることができる。これらの容量素子C22およびC21の容量値は、実施の形態1および2と同様、約10fFであり、記憶ノードSNおよび/SNの容量値は、約15fFである。
図17は、図16に示すSRAMセルの平面レイアウトを概略的に示す図である。この図17においても、SRAMセルトランジスタのゲート電極および容量素子のキャパシタ電極の平面レイアウトを示す。上層のハイ側電源線およびロー側電源線、ワード線、およびビット線の配置は示していない。
この図17に示す平面レイアウトは、図12に示す平面レイアウトと、以下の点で、その配置が異なる。すなわち、活性領域31aにおいて、共有コンタクト38fが設けられる。この共有コンタクト38fは、破線円で示す領域40eにおいて、第2ゲート電極配線34aを、活性領域31aのハイ側電源ノードに接続される不純物領域に接続する。活性領域31bにおいても、共有コンタクト38gが設けられる。この共有コンタクト38gにより、破線円で示す領域40fにおいて、第2ゲート電極配線34cと負荷トランジスタPT2のハイ側電源ノードに接続する不純物領域とが接続される。
共有コンタクト38fおよび38gは、図示しないハイ側電源線により接続される。このハイ側電源ノードに接続する共有コンタクト38fおよび38gは、それぞれ別々に設けられるハイ側電源線に接続されてもよく、同一のハイ側電源線に接続されてもよい。回路構成に応じて、メモリセル列ごとにハイ側電源電圧を調整する場合、さらに、このSRAMセルの電源ノードの電圧を個々に調整する構成が用いられる場合もある。したがって、SRAMセルの周辺回路、特に電源構成に応じて、ハイ側電源線の配線レイアウトが適宜定められ、このハイ側電源線の配置に応じて、共有コンタクト38fおよび38gをハイ側電源線に接続する配線レイアウトが適宜設定される。
活性領域30aおよび30bにおいては、記憶ノードSNおよび/SNとそれぞれ結合するためのコンタクト36bおよび36gが設けられる。
図17に示す平面レイアウトの他の構成は、図12に示す平面レイアウトの構成要素の配置と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
この図17に示すSRAMセルの平面レイアウトは、負荷トランジスタを形成する活性領域31aおよび31bにおいて、ハイ側電源ノードに接続するコンタクトに代えて共有コンタクト38fおよび38gをそれぞれ形成するだけであり、メモリセルのレイアウト面積の増大は十分に抑制できる。
図18は、図17に示す線L18−L18に沿った断面構造を概略的に示す図である。この図18に示す断面構造は、図13に示すSRAMセルの断面構造と、以下の点で、その構成が異なる。すなわち、コンタクト36eに代えて共有コンタクト38eが用いられる。この共有コンタクト38eは、ハイ側電源ノードを構成するとともに、脚部38ebおよび頂部38eaを有する。脚部38ebは、負荷トランジスタPT2のソースノードを構成する不純物領域43bに接続されかつ第2ゲート電極配線34cに接続される。頂部38eaは、ハイ側電源ノードを構成し、また、ハイ側電源線に接続する中間層として作用する。
この図18に示すSRAMセルの負荷トランジスタに関連する部分の断面構造の他の構成要素の構成および配置は、図13に示す断面構造の構成要素のそれらと同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
この共有コンタクト38gにより、何ら製造工程を増加させることなく、第2ゲート電極配線34cを、ハイ側電源ノードに接続することができる。
図19は、図17に示す線L19−L19に沿った断面構造を示す図である。この図19に示す断面構造は、実質的に図9に示すSRAMセルの記憶ノード/SNに対するアクセストランジスタドライバトランジスタの断面構造と同じである。すなわち、活性領域30b内において、不純物領域48a、48bおよび48cそれぞれに対して、コンタクト36f、36gおよび36hが設けられる。したがって、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
図20は、図17に示す線L20−L20に沿った断面構造を概略的に示す図である。この図20に示す断面構造は、図15に示す断面構造と、以下の点で、その構成が異なる。すなわち、活性領域31aの領域において、共有コンタクト38fが設けられ、活性領域30aの領域においては、共有コンタクトは設けられない。この図20に示す断面構造の構成要素と図15に示す構成要素と対応する部分には、同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
これらの図17から図20に示すSRAMセルの構成においても、単に共有コンタクトを利用して、容量素子の電極をハイ側電源ノードに接続しているだけである。製造工程としては、コンタクト形成工程と共有コンタクト形成工程とは同じであり実質的に同様である。従って、製造工程を増加させることなく、ハイ側電源ノードと記憶ノードの間に容量素子を接続することができる。
以上のように、この発明の実施の形態3においては、ハイ側電源ノードと記憶ノードの間に容量素子を接続している。したがって、記憶ノードの容量値を増大させることができ、実施の形態1および2と同様の効果を得ることができる。すなわち、ソフトエラー耐性に優れ、かつビット線を長くすることができてメモリアレイ拡張時の設計自由度が改善される混載に適したSRAMを実現することができる。
[実施の形態4]
図21は、この発明の実施の形態4に従うSRAMセルの電気的等価回路を示す図である。この図21に示すSRAMセルにおいては、記憶ノードSNとロー側電源ノード52bの間に容量素子C32が接続され、記憶ノード/SNとロー側電源ノード52aの間に容量素子C31が接続される。容量素子C31は、一方電極が、負荷トランジスタPT1およびドライバトランジスタNT1のゲート電極に対向して配置される。容量素子C32は、その一方電極が、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲート電極と対向して配置される。この図21に示すSRAMセル15の他の構成は、図16に示すSRAMセルの構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
図21は、この発明の実施の形態4に従うSRAMセルの電気的等価回路を示す図である。この図21に示すSRAMセルにおいては、記憶ノードSNとロー側電源ノード52bの間に容量素子C32が接続され、記憶ノード/SNとロー側電源ノード52aの間に容量素子C31が接続される。容量素子C31は、一方電極が、負荷トランジスタPT1およびドライバトランジスタNT1のゲート電極に対向して配置される。容量素子C32は、その一方電極が、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲート電極と対向して配置される。この図21に示すSRAMセル15の他の構成は、図16に示すSRAMセルの構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
図21に示すSRAMセルにおいても、記憶ノードSNおよび/SNに容量素子C32およびC31がそれぞれ接続され、記憶ノードSNおよび/SNの容量値を大きくすることができる。したがって、この実施の形態4においても、実施の形態1から3と同様の効果を得ることができる。
図22は、図21に示すSRAMセルの平面レイアウトを概略的に示す図である。この図22においても、SRAMセルのトランジスタのゲート電極および容量素子の電極のレイアウトを示し、上層のワード線、ビット線、ハイ側電源線およびロー側電源線のレイアウトは示していない。
この図22に示す平面レイアウトは、図17に示す平面レイアウトと、以下の点で、その構成が異なる。すなわち、活性領域30aにおいては、ロー側電源ノードに対するコンタクト36cに代えて、共有コンタクト38hが設けられる。この共有コンタクト38hは、破線円で示す領域40gにおいて、第2ゲート電極配線34aと活性領域30aのドライバトランジスタNT1のソースノード(不純物領域)とを電気的に結合する。活性領域31aにおいては、共有コンタクト38fは設けられず、ハイ側電源ノード接続用のコンタクト36dが設けられる。活性領域31bにおいても、共有コンタクト38gに代えてコンタクト36eが設けられ、ハイ側電源線に対する電気的接続が形成される。
活性領域30bにおいては、コンタクト36fに代えて共有コンタクト38iが設けられる。この共有コンタクト38iは、破線円で示す領域40hにおいて、第2ゲート電極配線34cを活性領域30bのドライバトランジスタNT2のソースノード(不純物領域)に電気的に接続する。この図22に示すレイアウトの他の構成要素の配置は、図17に示す平面レイアウトの構成要素の配置と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
活性領域30aおよび30bにおいて、ドライバトランジスタNT1およびNT2のソース不純物領域は、ロー側電源線に結合される。ゲート電極配線34aおよび34cは容量素子の電極である。したがって、ドライバトランジスタNT1および負荷トランジスタPT1のゲートに対して形成される容量素子C31を、ロー側電源ノード50aに接続することができる。同様、ドライバトランジスタNT2および負荷トランジスタPT2のゲート電極と対向して形成される容量素子C32の電極を、ロー側電源ノード52bに接続することができる。
この実施の形態4においても、単に共有コンタクトを利用して、容量素子の電極を、ロー側電源ノードに接続しているだけである。したがって、何ら製造工程を増加させることなく、容量素子の電極を、ロー側電源ノードに接続することができる。
図23は、図22に示す線L23−L23に沿った断面構造を概略的に示す図である。この図23に示す断面構造は、図18に示す断面構造と、以下の点で、その構成が異なる。すなわち、ハイ側電源ノードに接続する共有コンタクト38gに代えて、コンタクト36eが設けられる。このコンタクト36eは、脚部36ebが負荷トランジスタPT2のソース領域を構成する不純物領域43bに接続され、その頂部36eaが、ハイ側電源線に電気的に接続される。第2ゲート電極配線34cとコンタクト36eとは、電気的に分離される。この図23に示す断面構造の構成要素の他の構成要素は、図18に示す構成要素と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
図24は、図22に示す線L24−L24に沿った断面構造を概略的に示す図である。この図24に示す断面構造は、以下の点で、図19に示す断面構造と、その構成が異なる。すなわち、コンタクト36fに代えて共有コンタクト38iが設けられる。この共有コンタクト38iは、その脚部38ibが、第2ゲート電極配線34cおよび不純物領域48aに接続され、その頂部38iaがロー側電源線に電気的に接続される。この図24に示す断面構造の他の構成要素は、図19に示す断面構造の構成要素と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
不純物領域48aは、ドライバトランジスタNT2のソース領域であり、ロー側電源線に接続される。したがって容量素子のゲート電極と、ドライバトランジスタのソースノードをともに、共有コンタクト38iにより、ロー側電源線に接続することができる。
図25は、図22に示す線L25−L25に沿った断面構造を概略的に示す図である。この図25に示す断面構造は、以下の点で、図20に示す断面構造と、その構成が異なる。すなわち、共有コンタクト38fに代えて、活性領域30a上の領域において共有コンタクト38hが設けられる。この共有コンタクトが第2ゲート電極配線34aに電気的に接続される。この図25に示す断面構造の他の構成要素は、図20に示す断面構造の構成要素と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
これらの図22から図25に示すように、容量素子をSRAMセルのロー側電源ノードに接続する場合においても、フラッシュメモリセルのフローティングゲート(FG)と同一配線層を用いて、負荷トランジスタおよびドライバトランジスタのゲート電極を形成し、フラッシュメモリセルのコントロールゲート(CG)と同一配線層の配線を用いて容量素子の電極を形成する。したがって、製造工程を増加させることなく容量素子を形成することができ、また、その高さも低くすることができる。また共有コンタクト38iおよび38hを利用して、この容量素子のゲート電極をロー側電源ノードに接続することにより、セルのレイアウト面積を増大させることなく、また配線の配置に悪影響を及ぼすことなく、ロー側電源ノードに容量素子の電極を接続することができる。
以上のように、この発明の実施の形態4に従えば、フラッシュメモリセルの製造工程と同一製造工程で、負荷トランジスタおよびドライバトランジスタのゲート電極および容量素子の電極を形成し、共有コンタクトを用いて、この容量素子の電極を、ロー側電源ノードに接続している。したがって、フラッシュメモリセルと同一製造工程で、SRAMセルおよび容量素子を製造することができ、製造工程を増加させることなく、記憶ノードの容量値を増大させることができる。このように、実施の形態1から3と同様、ソフトエラー耐性に優れ、またビット線を長くすることのできるSRAMセルを実現することができる。
なお、この実施の形態4においても、アクセストランジスタのゲート電極配線は、第2ゲート電極配線34bおよび34dではなく、第1ゲート電極配線32cおよび32dで形成してもよい。
[実施の形態5]
図26は、この発明の実施の形態5に従うSRAMセルの平面レイアウトを概略的に示す図である。この図26に示すSRAMセルの配置においては、第1ゲート電極配線32aが共有コンタクト38jを介して、活性領域31aに形成される負荷トランジスタPT1のドレイン不純物領域に接続される。また、第1ゲート電極配線32bは、共有コンタクト38kを介して、活性領域31bに形成される負荷トランジスタPT2のドレイン領域に接続される。この図26に示す平面レイアウトの他の配置は、図7に示すSRAMセルの平面レイアウトと同じである。
図26は、この発明の実施の形態5に従うSRAMセルの平面レイアウトを概略的に示す図である。この図26に示すSRAMセルの配置においては、第1ゲート電極配線32aが共有コンタクト38jを介して、活性領域31aに形成される負荷トランジスタPT1のドレイン不純物領域に接続される。また、第1ゲート電極配線32bは、共有コンタクト38kを介して、活性領域31bに形成される負荷トランジスタPT2のドレイン領域に接続される。この図26に示す平面レイアウトの他の配置は、図7に示すSRAMセルの平面レイアウトと同じである。
この図26に示すSRAMセルの平面レイアウトは、第2ゲート電極配線34aおよび34cが設けられない点を除いて、標準のSRAMセルの平面レイアウトと同じである。この第2ゲート電極配線34aおよび34cを、コンタクト/バイアを介して適当なノードに接続することにより、以下に例示するように、種々のSRAMセルにおける容量の配置接続を実現することができる。
図27は、この発明の実施の形態5に従うSRAMセルの電気的等価回路を示す図である。この図27に示すSRAMセル15においては、容量素子C41が、負荷トランジスタPT1およびドライバトランジスタNT1のゲート電極と記憶ノード/SNの間に接続され、容量素子C42が、負荷トランジスタPT2およびドライバトランジスタNT2のゲート電極と記憶ノードSNの間に接続される。容量素子C41の電極は、負荷トランジスタPT1およびNT1のゲート電極(第1ゲート電極配線32b)により形成される。図26に示すレイアウトにおいて、例えば、第2ゲート電極配線34aを共有コンタクト38kに接続し、第2ゲート電極配線34cを共有コンタクト38jに接続することにより、この図27に示すSRAMセルの構成が得られる。
この構成においては、容量素子C41は、その両電極がともに記憶ノード/SNに接続され、容量素子C42は、その両電極がともに記憶ノードSNに接続される。従って、これらの容量シスC41およびC42は、各々、両電極ノードが同ノードに接続される。しかしながら、記憶ノードSNおよび/SNそれぞれに対し容量素子C42およびC41が個々に接続されるため、これらの記憶ノードSNおよび/SNの容量値は、大きくすることができる。
[変更例1]
図28は、この発明の実施の形態5に従うSRAMセル15の変更例1の電気的等価回路を示す図である。この図28に示すSRAMセル15の構成においては、容量素子C43が、トランジスタPT1およびNT1のゲートとハイ側電源ノード50bの間に接続され、容量素子C44が、トランジスタPT2およびNT2のゲートとハイ側電源ノード50aの間に接続される。SRAMセル15内におけるトランジスタの構成は先の実施の形態1から4と同じである。この場合においても、容量素子C43およびC44の電極配線が交差してハイ側電源ノード50bおよび50aに接続される。したがって、先の実施の形態2と同様の効果を得ることができる。特に、ハイ側電源ノード50aおよび50bが、同じハイ側電源線に接続される場合、先の実施の形態2の図16に示すSRAMセル15の構成と電気的に等価となる。
図28は、この発明の実施の形態5に従うSRAMセル15の変更例1の電気的等価回路を示す図である。この図28に示すSRAMセル15の構成においては、容量素子C43が、トランジスタPT1およびNT1のゲートとハイ側電源ノード50bの間に接続され、容量素子C44が、トランジスタPT2およびNT2のゲートとハイ側電源ノード50aの間に接続される。SRAMセル15内におけるトランジスタの構成は先の実施の形態1から4と同じである。この場合においても、容量素子C43およびC44の電極配線が交差してハイ側電源ノード50bおよび50aに接続される。したがって、先の実施の形態2と同様の効果を得ることができる。特に、ハイ側電源ノード50aおよび50bが、同じハイ側電源線に接続される場合、先の実施の形態2の図16に示すSRAMセル15の構成と電気的に等価となる。
この図28に示す構成の場合には、図26に示すレイアウトにおいて、ゲート電極配線34aを、活性領域31bのコンタクト36eと電気的に接続し、第2ゲート電極配線34cを、活性領域31aのハイ側電源用のコンタクト36dに電気的に接続する。これに代えて、これらの活性領域31aおよび31b上層に、ハイ側電源線が配置される場合には、その領域において、第2ゲート電極配線34aおよび34cをハイ側電源線に電気的に接続する。
この図28に示す構成においても、記憶ノードSNおよび/SNとハイ側電源ノードの間にそれぞれ個々に容量素子が接続され、記憶ノードSNおよび/SNの容量値を増大させることができる。
[変更例2]
図29は、この発明の実施の形態5の変更例2のSRAMセルの電気的等価回路を示す図である。この図29に示すSRAM15の構成においては、容量素子C45が、トランジスタPT1およびNT1のゲートとロー側電源ノード52bの間に接続され、容量素子C46が、トランジスタPT2およびNT2のゲートとロー側電源ノード52aの間に接続される。この図29に示すSRAM15の構成は、このロー側電源ノード52aおよび52bが同じロー側電源線に接続される場合、先の実施の形態4において示したSRAMセル15の構成(図21参照)と電気的に等価となる。
図29は、この発明の実施の形態5の変更例2のSRAMセルの電気的等価回路を示す図である。この図29に示すSRAM15の構成においては、容量素子C45が、トランジスタPT1およびNT1のゲートとロー側電源ノード52bの間に接続され、容量素子C46が、トランジスタPT2およびNT2のゲートとロー側電源ノード52aの間に接続される。この図29に示すSRAM15の構成は、このロー側電源ノード52aおよび52bが同じロー側電源線に接続される場合、先の実施の形態4において示したSRAMセル15の構成(図21参照)と電気的に等価となる。
この図29に示す構成の場合、図26に示されるレイアウトにおいて、第2ゲート電極配線34aを活性領域30bのロー側電源用のコンタクト36fに接続し、第2ゲート電極配線34cを、活性領域30aのロー側電源用のコンタクト36cに接続する。この場合、ロー側電源線が、Y方向に連続的に形成される場合、中間配線を介して、この第2ゲート電極配線34aおよび34cを、それぞれロー側電源線に接続する。
このロー側電源線およびハイ側電源線は、データ書込を容易とするためのライトアシスト回路を利用する場合の電源構成に応じて適宜、その接続が定められればよい。ロー側電源線が、共通にSRAMセルのロー側電源ノード52aおよび52bに対して設けられ、ハイ側電源線が個々に、分離してハイ側電源ノード50aおよび50bに設けられる場合、および逆にハイ側電源線が、SRAMセルに対して共通にハイ側電源ノード50aおよび50bに対して共通に設けられ、ロー側電源線が、このロー側電源ノード52aおよび52bに対して個々に分離して設けられる場合に応じて、この接続が適宜定められればよい。
いずれの構成においても、フラッシュメモリセルのプロセスを利用して、SRAMセルの記憶ノードに容量素子を接続することができる。
この発明は、フラッシュメモリと同一半導体チップ上に集積化されるSRAMセルに対して適用することにより、ソフトエラー耐性に優れ、またビット線を長くすることのできるSRAMを実現することができる。この場合、フラッシュメモリとSRAMの製造工程を共通化することができるため、製造工程を増加させることなく、またSRAMセルの高さを高くすることなく、プロセッサおよびフラッシュメモリとの段差を小さくするSRAMを実現できる。応じて、混載SRAMに適したSRAMセル構造を実現することができる。
なお、SRAM単体としても、第2ゲート電極配線を形成する工程が増加するものの、この図26に示すSRAMセルの基本構成に対し、第2ゲート電極配線(34a,34c)を形成することにより、記憶ノードに対する容量値を増大させることができる。
1 半導体集積回路装置、2 ロジック回路、4 SRAM、6 フラッシュメモリ、10d フローティングゲート(FG)、10e コントロールゲート(CG)、10 フラッシュメモリセル、15 SRAMセル、PT1,PT2 負荷トランジスタ、NT1,NT2 ドライバトランジスタ、NT3,NT4 アクセストランジスタ、C1,C2 容量素子、C11,C12 容量素子、30a,30b 活性領域、31a,31b 活性領域、32a,32b 第1ゲート電極配線、34a−34d 第2ゲート電極配線、36a−36h コンタクト、38a,38b 共有コンタクト、43a,43b,48a−48c 不純物領域、32c,32d 第1ゲート電極配線、38c−38f 共有コンタクト、C21,C22 容量素子、38f,38g 共有コンタクト、50a,50b ハイ側電源ノード、C31,C32 容量素子、52a,52b ロー側電源ノード、38h,38i 共有コンタクト、38j,38k 共有コンタクト、C41−C46 容量素子。
Claims (10)
- 複数のメモリセルを備える半導体記憶装置であって、
各前記メモリセルは、
半導体基板領域上に形成される第1のゲート電極を有し、第1の電源ノードと第1の記憶ノードとの間に接続され、前記第1のゲート電極が第2の記憶ノードに接続される第1の負荷トランジスタ、
前記半導体基板領域上に前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第2のゲート電極を有し、前記第1の電源ノードと同じ電圧を供給する第2の電源ノードと前記第2の記憶ノードとの間に接続され、前記第2のゲート電極が前記第1の記憶ノードに接続される第2の負荷トランジスタ、
前記半導体基板領域上に前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第3のゲート電極を有し、前記第1の電源ノードと異なる電圧を供給する第3の電源ノードと前記第1の記憶ノードとの間に接続され前記第3のゲート電極が前記第2の記憶ノードに接続される第1のドライバトランジスタ、
前記半導体基板領域上に前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第4のゲート電極を有し、前記第2の電源ノードと同じ電圧を供給する第4の電源ノードと前記第2の記憶ノードとの間に接続され、前記第4のゲート電極が前記第1の記憶ノードに接続される第2のドライバトランジスタ、
前記第1および第3のゲート電極と整列して前記第1および第3のゲート電極上に絶縁膜を介して形成され、前記第1および第3のゲート電極とにより前記第1および第2の記憶ノードの少なくとも一方に対する容量を形成する第1のキャパシタ電極、
前記第2および第4のゲート電極と整列して前記第2および第4のゲート電極上に絶縁膜を介して形成され、前記第2および第4のゲート電極等により前記第1および第2の記憶ノードの少なくとも他方に対する容量を形成する第2のキャパシタ電極、
前記第1の記憶ノードと第1のビット線との間に接続され、ワード線上の電位に従って前記第1の記憶ノードと前記第1のビット線とを電気的に接続する第1のアクセストランジスタ、および
前記第2の記憶ノードと第2のビット線との間に接続され、前記ワード線上の電位に従って前記第2の記憶ノードと前記第2のビット線とを電気的に接続する第2のアクセストランジスタを備える、半導体記憶装置。 - 前記第1のキャパシタ電極は前記第1および第2の記憶ノードの一方に接続され、前記第2のキャパシタ電極は前記第1および第2の記憶ノードの他方に接続される、請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記第1のキャパシタ電極は前記第1および第2の電源ノードの一方に接続され、前記第2のキャパシタ電極は前記第1および第2の電源ノードの他方に接続される、請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記第1のキャパシタ電極は、前記第3および第4の電源ノードの一方に接続され、前記第2のキャパシタ電極は前記第3および第4の電源ノードの他方に接続される、請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記半導体記憶装置は、フローティングゲートと前記フローティングゲート上に絶縁膜を介して形成されるコントロールゲートを有し、前記フローティングゲートの蓄積電荷量に応じてデータを記憶する不揮発性メモリセルを有する記憶装置と同一半導体基板上に形成され、
前記第1から第4のゲート電極は、前記フローティングゲートと同一配線層の配線で形成され、
前記第1および第2のキャパシタ電極は、前記コントロールゲートと同一配線層の配線で形成される、請求項1記載の半導体記憶装置。 - 前記第1および第2のアクセストランジスタは、各々、前記コントロールゲートと同一配線層の配線で形成され、前記ワード線に接続されるゲート電極を有する、請求項5記載の半導体記憶装置。
- 前記第1および第2のアクセストランジスタは、各々、前記フローティングゲートと同一配線層の配線で形成され、前記ワード線に接続されるゲート電極を有する、請求項5記載の半導体記憶装置。
- 各々が、フローティングゲートと前記フローティングゲート上に絶縁膜を介して形成されるコントロールゲートを有し、前記フローティングゲートの蓄積電荷量に応じてデータを記憶する複数の不揮発性メモリセルを有する不揮発性メモリ、および
前記不揮発性メモリと同一半導体チップ上に形成され、各々がデータを記憶する複数のスタティックセルを有するスタティックメモリを備え、
各前記スタティックセルは、
前記フローティングゲートと同一配線層の配線で構成される第1のゲート電極を有し、第1の電源ノードと第1の記憶ノードとの間に接続され、前記第1のゲート電極が第2の記憶ノードに接続される第1の負荷トランジスタと、
前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第2のゲート電極を有し、前記第1の電源ノードと同じ電圧を供給する第2の電源ノードと前記第2の記憶ノードとの間に接続され、前記第2のゲート電極が前記第1の記憶ノードに接続される第2の負荷トランジスタと、
前記半導体基板領域上に前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第3のゲート電極を有し、前記第1の電源ノードと異なる電圧を供給する第3の電源ノードと前記第1の記憶ノードとの間に接続され前記第3のゲート電極が前記第2の記憶ノードに接続される第1のドライバトランジスタと、
前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第4のゲート電極を有し、前記第2の電源ノードと同じ電圧を供給する第4の電源ノードと前記第2の記憶ノードとの間に接続され、前記第4のゲート電極が前記第1の記憶ノードに接続される第2のドライバトランジスタと、
前記第1および第3のゲート電極と整列して前記第1および第3のゲート電極上に絶縁膜を介して前記コントロールゲートと同一配線層の配線で形成され、前記第1および第3のゲート電極とにより前記第1および第2の記憶ノードの少なくとも一方に対する容量を形成する第1のキャパシタ電極と、
前記第2および第4のゲート電極と整列して前記第2および第4のゲート電極上に絶縁膜を介して前記第1のキャパシタ電極と同一配線層の配線で形成され、前記第2および第4のゲート電極等により前記第1および第2の記憶ノードの少なくとも他方に対する容量を形成する第2のキャパシタ電極と、
前記第1の記憶ノードと第1のビット線との間に接続され、ワード線上の電位に従って前記第1の記憶ノードと前記第1のビット線とを電気的に接続する第1のアクセストランジスタと、
前記第2の記憶ノードと第2のビット線との間に接続され、前記ワード線上の電位に従って前記第2の記憶ノードと前記第2のビット線とを電気的に接続する第2のアクセストランジスタを備える、半導体集積回路装置。 - 複数のメモリセルを備える半導体記憶装置であって、
各前記メモリセルは、
半導体基板領域上に形成される第1のゲート電極を有し、第1の電源ノードと第1の記憶ノードとの間に接続され、前記第1のゲート電極が第2の記憶ノードに接続される第1の負荷トランジスタ、
前記半導体基板領域上に前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第2のゲート電極を有し、前記第1の電源ノードと同じ電圧を供給する第2の電源ノードと前記第2の記憶ノードとの間に接続され、前記第2のゲート電極が前記第1の記憶ノードに接続される第2の負荷トランジスタ、
前記半導体基板領域上に前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第3のゲート電極を有し、前記第1の電源ノードと異なる電圧を供給する第3の電源ノードと前記第1の記憶ノードとの間に接続され前記第3のゲート電極が前記第2の記憶ノードに接続される第1のドライバトランジスタ、
前記半導体基板領域上に前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第4のゲート電極を有し、前記第2の電源ノードと同じ電圧を供給する第4の電源ノードと前記第2の記憶ノードとの間に接続され、前記第4のゲート電極が前記第1の記憶ノードに接続される第2のドライバトランジスタ、
前記第1および第3のゲート電極上に絶縁膜を介して形成され、前記第1および第3のゲート電極とにより前記第1および第2の記憶ノードの少なくとも一方に対する容量を形成する第1のキャパシタ電極、
前記第2および第4のゲート電極上に絶縁膜を介して形成され、前記第2および第4のゲート電極等により前記第1および第2の記憶ノードの少なくとも他方に対する容量を形成する第2のキャパシタ電極、
前記第1の記憶ノードと第1のビット線との間に接続され、ワード線上の電位に従って前記第1の記憶ノードと前記第1のビット線とを電気的に接続する第1のアクセストランジスタ、および
前記第2の記憶ノードと第2のビット線との間に接続され、前記ワード線上の電位に従って前記第2の記憶ノードと前記第2のビット線とを電気的に接続する第2のアクセストランジスタを備える、半導体記憶装置。 - 各々が、フローティングゲートと前記フローティングゲート上に絶縁膜を介して形成されるコントロールゲートを有し、前記フローティングゲートの蓄積電荷量に応じてデータを記憶する複数の不揮発性メモリセルを有する不揮発性メモリ、および
前記不揮発性メモリと同一半導体チップ上に形成され、各々がデータを記憶する複数のスタティックセルを有するスタティックメモリを備え、
各前記スタティックセルは、
前記フローティングゲートと同一配線層の配線で構成される第1のゲート電極を有し、第1の電源ノードと第1の記憶ノードとの間に接続され、前記第1のゲート電極が第2の記憶ノードに接続される第1の負荷トランジスタと、
前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第2のゲート電極を有し、前記第1の電源ノードと同じ電圧を供給する第2の電源ノードと前記第2の記憶ノードとの間に接続され、前記第2のゲート電極が前記第1の記憶ノードに接続される第2の負荷トランジスタと、
前記半導体基板領域上に前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第3のゲート電極を有し、前記第1の電源ノードと異なる電圧を供給する第3の電源ノードと前記第1の記憶ノードとの間に接続され前記第3のゲート電極が前記第2の記憶ノードに接続される第1のドライバトランジスタと、
前記第1のゲート電極と同一配線層に形成される第4のゲート電極を有し、前記第2の電源ノードと同じ電圧を供給する第4の電源ノードと前記第2の記憶ノードとの間に接続され、前記第4のゲート電極が前記第1の記憶ノードに接続される第2のドライバトランジスタと、
前記第1および第3のゲート電極上に絶縁膜を介して前記コントロールゲートと同一配線層の配線で形成され、前記第1および第3のゲート電極とにより前記第1および第2の記憶ノードの少なくとも一方に対する容量を形成する第1のキャパシタ電極と、
前記第2および第4のゲート電極上に絶縁膜を介して前記第1のキャパシタ電極と同一配線層の配線で形成され、前記第2および第4のゲート電極等により前記第1および第2の記憶ノードの少なくとも他方に対する容量を形成する第2のキャパシタ電極と、
前記第1の記憶ノードと第1のビット線との間に接続され、ワード線上の電位に従って前記第1の記憶ノードと前記第1のビット線とを電気的に接続する第1のアクセストランジスタと、
前記第2の記憶ノードと第2のビット線との間に接続され、前記ワード線上の電位に従って前記第2の記憶ノードと前記第2のビット線とを電気的に接続する第2のアクセストランジスタを備える、半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006318801A JP2008135461A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 半導体記憶装置および半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006318801A JP2008135461A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 半導体記憶装置および半導体集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008135461A true JP2008135461A (ja) | 2008-06-12 |
Family
ID=39560123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006318801A Withdrawn JP2008135461A (ja) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | 半導体記憶装置および半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008135461A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010087420A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Renesas Technology Corp | 半導体装置およびフォトマスク |
JP2012203927A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
CN110047534A (zh) * | 2014-03-21 | 2019-07-23 | 意法半导体(鲁塞)公司 | 与sram存储平面和非易失性存储平面相关联的、针对意外翻转而硬化的存储器装置 |
-
2006
- 2006-11-27 JP JP2006318801A patent/JP2008135461A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010087420A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Renesas Technology Corp | 半導体装置およびフォトマスク |
JP2012203927A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
CN110047534A (zh) * | 2014-03-21 | 2019-07-23 | 意法半导体(鲁塞)公司 | 与sram存储平面和非易失性存储平面相关联的、针对意外翻转而硬化的存储器装置 |
CN110047534B (zh) * | 2014-03-21 | 2023-09-22 | 意法半导体(鲁塞)公司 | 与sram存储平面和非易失性存储平面相关联的、针对意外翻转而硬化的存储器装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7738312B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US7035135B2 (en) | Semiconductor memory device | |
US5866928A (en) | Single digit line with cell contact interconnect | |
JP2589949B2 (ja) | 記憶セル | |
US6781875B2 (en) | Semiconductor memory device and semiconductor device | |
JP5596335B2 (ja) | 半導体装置 | |
US7002826B2 (en) | Semiconductor memory device | |
KR100474602B1 (ko) | 반도체 기억 장치 | |
KR101795135B1 (ko) | 다중-포트 sram 소자 | |
JP2001053167A (ja) | 半導体記憶装置 | |
KR20020015940A (ko) | 반도체 기억 장치 | |
JP2001053164A (ja) | 半導体記憶装置 | |
KR100699421B1 (ko) | 반도체집적회로장치 | |
JP2011146104A (ja) | 半導体装置及び半導体装置を含む情報処理システム | |
US7259977B2 (en) | Semiconductor device having hierarchized bit lines | |
WO2005122244A1 (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP2001093989A (ja) | 半導体装置 | |
JP2008135461A (ja) | 半導体記憶装置および半導体集積回路装置 | |
JP2010109232A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
JP3557051B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
US6765253B2 (en) | Semiconductor memory device | |
JP4339766B2 (ja) | 半導体装置 | |
US20070241370A1 (en) | Semiconductor memory device | |
JP4498323B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP2001093990A (ja) | 半導体記憶装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100202 |