JP6681194B2 - 改善された放射線特性を有する集積回路 - Google Patents
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Description
実施の形態は、概して集積回路に関し、特に、改善された放射線耐性を有する集積回路と、集積回路を形成する方法とに関する。
集積回路は、電子機器の重要な素子である。しかしながら、集積回路の動作は、放射線の衝撃によって影響を受け得る。集積回路の回路素子の寸法が小さくなるにつれて、集積回路に記憶されるデータは、しばしばシングルイベントアップセット(SEU)衝撃と呼ばれる、放射線の衝撃によって破壊される可能性があり得る。そのような放射線の衝撃は、メモリ素子に記憶されたデータを変化または「ひっくり返す」ことがあり得る。破壊されたデータは、集積回路の性能に影響を与え得る。いくつかの例において、破壊されたデータは、正しいデータがメモリに再記憶されるまで、集積回路を使用不可能とする可能性がある。メモリ全体を再ロードする必要なしにデータエラーを検出して訂正するための技術が存在するが、そのような技術は大きな制限を有する。
まず図1に戻り、集積回路の断面図が示される。図1の集積回路は、p型ウェハ102と、pエピタキシャル(pエピ)層104とを含む。pウェル106と、nウェル108とは、pエピタキシャル層104に形成される。トランジスタ素子は、pウェル106と、nウェル108とに形成される。特に、示されるように、pウェル106内の第1のトランジスタは、ソース領域110と、ドレイン領域112と、ゲート114とを含む。nウェル108内の第2のトランジスタは、ソース領域116と、ドレイン領域118と、ゲート120とを有する。図1のトランジスタは、例示のために示されているとともに、たとえばメモリセルにおいて用いられ得る。しかしながら、以下においてより詳細に説明されるように、望まない少数電荷がメモリ素子の記憶状態を変化させるのを防ぐために、さまざまな改善例が集積回路として形成され得る。
Claims (12)
- 12トランジスタメモリセルを含むメモリセルを有するとともに、改善された放射線耐性を有する集積回路であって、前記集積回路は、
基板と、
前記メモリセルの前記基板に形成されたPウェルであって、複数の冗長ノードを有する、前記Pウェルと、
前記メモリセルの複数のN型トランジスタであって、前記複数のN型トランジスタは、前記複数のN型トランジスタのそれぞれのドレインまたはソースとして複数のN型領域を有し、前記複数のN型領域が前記Pウェルに形成された、前記複数のN型トランジスタと、
前記基板に形成されたNウェルと、
前記メモリセルの複数のP型トランジスタであって、前記複数のP型トランジスタは、前記複数のP型トランジスタのそれぞれのドレインまたはソースとして複数のP型領域を有し、前記複数のP型領域が前記Nウェルに形成された、前記複数のP型トランジスタとを備え、
前記メモリセルは、第1の対のノードと第2の対のノードとを有し、前記第2の対のノードは前記第1の対のノードに対して冗長であり、
前記第1の対のノードおよび前記第2の対のノードの各々のノードは、同じNウェル内に形成された前記複数のP型領域のそれぞれ1つと関連付けられ、
前記Nウェルの第1の側において、前記第2の対のノードのうちの第1のノードに関連する前記N型領域は、前記第1の対のノードのうちの第1のノードに関連するP型領域と、前記第1の対のノードのうちの第2のノードに関連する前記N型領域との間に配置され、前記Nウェルの第2の側において、前記第2の対のノードのうちの第2のノードに関連する前記N型領域は、前記第1の対のノードのうちの第2のノードに関連するP型領域と、前記第1の対のノードのうちの第1のノードに関連するN型領域との間に配置される、集積回路。 - 前記Nウェルの前記第1の側にある第1のPタップと、前記Nウェルの前記第2の側にある第2のPタップとをさらに備える、請求項1に記載の集積回路。
- 前記メモリセルは、前記Nウェルの前記第1の側および前記Nウェルの前記第2の側にある複数のN型トランジスタを備え、前記集積回路は、さらに、前記Nウェルの前記第1の側にある複数のトランジスタに付けられる第1のワード線コンタクトと、前記Nウェルの前記第2の側にある複数のN型トランジスタに関連付けられる第2のワード線コンタクトとを備える、請求項2に記載の集積回路。
- 前記複数のP型トランジスタは、前記第1の対のノードに関連付けられたトランジスタの間の距離を最大化するために前記Nウェルの内部に位置する、請求項1に記載の集積回路。
- 12トランジスタメモリセルを含むメモリセルを有するとともに、改善された放射線耐性を有する集積回路を形成する方法であって、前記方法は、
基板を準備することと、
前記基板にPウェルを形成することとを備え、前記Pウェルは、冗長ノードを有し、前記方法はさらに、
前記Pウェルに、前記メモリセルの複数のN型トランジスタを形成することを備え、前記複数のN型トランジスタは、前記複数のN型トランジスタのそれぞれのドレインまたはソースとしての複数のN型領域を有し、前記複数のN型領域は前記Pウェルに形成され、前記方法はさらに、
前記基板にNウェルを形成することと、
前記Nウェルに、前記メモリセルの複数のP型トランジスタを形成することとを備え、前記複数のP型トランジスタは、前記複数のP型トランジスタのそれぞれのドレインまたはソースとしての複数のP型領域を有し、前記複数のP型領域は前記Nウェルに形成され、
前記メモリセルは、第1の対のノードと第2の対のノードとを有し、前記第2の対のノードは前記第1の対のノードに対して冗長であり、
前記第1の対のノードおよび前記第2の対のノードの各々のノードは、同じNウェル内に形成された前記複数のPウェル領域のそれぞれ1つと関連付けられ、
前記Nウェルの第1の側において、前記第2の対のノードのうちの第1のノードに関連する前記N型領域は、前記第1の対のノードのうちの第1のノードに関連する前記P型領域と、前記第1の対のノードのうちの第2のノードに関連する前記N型領域との間に配置され、前記Nウェルの第2の側において、前記第2の対のノードのうちの第2のノードに関連する前記N型領域は、前記第1の対のノードのうちの第2のノードに関連する前記P型領域と、前記第1の対のノードのうちの前記第1のノードに関連する前記N型領域との間に配置される、方法。 - 前記Nウェルによって規定される領域内にあることを必要としない、前記メモリセルの素子を、前記Nウェルの外に形成することをさらに備える、請求項5に記載の方法。
- 前記Nウェルによって規定された領域の外にVddトレースを形成することをさらに備える、請求項5に記載の方法。
- 前記メモリセルの前記Nウェルおよび前記Pウェルを形成することは、前記Nウェルの前記第1の側にある第1のPタップと、前記Nウェルの前記第1の側と反対側にある前記Nウェルの前記第2の側にある前記第2のPタップとを形成することを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記12トランジスタメモリセルを形成することは、前記Nウェルの前記第1の側および前記Nウェルの前記第2の側に複数のN型トランジスタを形成することを含み、さらに、前記Nウェルの前記第1の側の第1のワード線コンタクトと、前記Nウェルの前記第2の側の第2のワード線コンタクトとを形成することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記Nウェルによって規定される領域の外に配置されたVddトレースを形成することをさらに備える、請求項8に記載の方法。
- 前記メモリセルの前記複数のN型トランジスタは、前記Nウェルの前記第1の側および前記Nウェルの前記第2の側にある、請求項1に記載の集積回路。
- 前記メモリセルの前記複数のN型トランジスタは、前記Nウェルの前記第1の側および前記Nウェルの前記第2の側にある、請求項5に記載の方法。
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