JPH03250762A - 集積半導体メモリ - Google Patents

集積半導体メモリ

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JPH03250762A
JPH03250762A JP2409651A JP40965190A JPH03250762A JP H03250762 A JPH03250762 A JP H03250762A JP 2409651 A JP2409651 A JP 2409651A JP 40965190 A JP40965190 A JP 40965190A JP H03250762 A JPH03250762 A JP H03250762A
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JP
Japan
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transistor
drain
memory cell
semiconductor memory
integrated semiconductor
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JP2409651A
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English (en)
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List Frans
フランス リスト
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • G11C11/412Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using field-effect transistors only
    • G11C11/4125Cells incorporating circuit means for protecting against loss of information
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/005Circuit means for protection against loss of information of semiconductor storage devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
(000月
【産業上の利用分野] 本発明は、半導体基板に集積化され、且つ行及び列に配
置したCMOSメモリセルのマトリックスを具えており
、各メモリセルが2つの交差的にレトロ結合させたイン
バータを具え、各インバータが2つの給電端子間の直列
に接続されたPMOSトランジスタと、抵抗と、NMO
3トランジスタを具えている集積半導体メモリに関する
ものである。 [0002] 【従来の技術】 集積CMOSスタチックRAMメモリ用の斯種のメモリ
セルについては、IEEE Transactions
 on Nuclear 5ience 、 Vol、
 NS 33. No、  6 、1986年12月、
第1730頁■■ けるRichard L、Johnson及び5ier
ra E、Diehlによる論文”An improv
ed singleevent resistive 
hardening technique for C
MO35tatic RAM5”に記載されている。こ
の文献に記載されているように、スタチックの6−トラ
ンジスタ全CMOSメモリセルは、一方のインバータの
出力端子と他方のインバータの入力端子との間、又はそ
の逆の端子間の抵抗を接続することにより、α粒子に曝
されることにより生ずる情報の損失に関する改善をする
ことができる。斯かる抵抗はメモリセルの出力端子を構
成するノードにおけるキャパシタンスと相俟ってRC回
路を形成し、この回路はα粒子の入射によって放たれた
収集電子による出力端子における電位の急な下落を遅ら
せる。この結果、メモリセルの片側は時間的に長い期間
ずっと妨げられないなめ、セルはこの時間中収集電子を
もっと償うことができ、従ってセルを乱すことになる総
電荷量を増やすことができる。レトロ結合に抵抗を挿入
することの欠点は、メモリセルへの情報の書込みを遅ら
せることにある。さらに抵抗を追加することはメモリセ
ルの表面積を大きくすることになる。他のα放射による
電荷の収集がRC回路の遅延時間を越して継続すれば、
メモリセルの情報は結局最終的に妨げられることになる
。上記引用文献には2つの抵抗対を追加する別の解決策
も提案されている。この場合には、一方のインバータか
ら他方のインバータに、即ち一方のインバータの入力端
子から他方のインバータに、又はその逆に抵抗を交差結
合させる以外に、各インバータの寸法をサブミクロンの
ドレインとNMO3トランジスタのドレインとの間のも
抵抗を設けている。この解決法の利点はセルを妨げるこ
とになる電荷量を十分に増やせることにある。しかし、
書込み特性が遅くなり、しかも抵抗を形成するのに大き
な基板面積を特徴とする特許う欠点が依然ある。 [0003]
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はα放射に不感応で、しかもα放射によっ
て生ずる妨害に対する特別な手段を講じないでメモリセ
ルと同じ基板表面積で済むメモリセルのマトリックスを
具えている集積半導体メモリ・を提供することにある。 [0004]
【課題を解決するための手段】
本発明は冒頭にて述べた種類の集積半導体メモリにおい
て、前記各NMO3トランジスタの少なくともNMOS
トランジスタのNMOSトランジスタのドレインに交差
的に接続し前記メモリセルの少なくともNMOSトラン
ジスタの寸法をサブミクロンの集積半導体メモリ。
【請
求項3】少なくとも1個のMOS トランジスタのドレ
インを別のMOSトランジスタを介してビットラインに
接続したことを特徴とする。前述した欠点を軽減するな
めに本発明による集積半導体メモリに講する手段はPチ
ャネルトランジスタのドレイン接点と前記NMOSトラ
ンジスタのドレイン接点との間の抵抗を付加し、且つ一
方ではPチャネルトランジスタの各ゲートと他のPチャ
ネルトランジスタのドレインとの間を、他方では前記N
MOSトランジスタの各ゲートと他の前記NMOSトラ
ンジスタのドレインとの間を直接交差接続する。 [0005] 本発明による集積半導体メモリの好適例では、前記寸法
をサブミクロンのドレインと前記NMO3トランジスタ
のドレインとの間の抵抗の値を50 kΩよりも高い値
とする。 [0006]
【実施例】
以下図面を参照して実施例につき説明するに、図1に示
す本発明による6−トランジスタ全CMOS SRAM
セルは、2個のPMO8トランジスタP1及びR2と、
4個のNMOSトランジスタNi、 N2. N3及び
N4との6個のトランジスタを具えている。このメモリ
セルは2個の抵抗R1及びR2も具えている。メモリセ
ルを2つの給電リード線vDDとOとの間の接続する。 CMOSメモリセルの出力端子1及び2をトランジスタ
N1及びN3を介してビットラインBL及び非ビットラ
イン
【外1】 BL にそれぞれ接続する。トランジスタN1及びN3のゲー
トを既知のワードラインWLに一緒に接続する。寸法を
サブミクロンP1及びR2のゲートをそれぞれ寸法をサ
ブミクロンP2及びPlのドレイン(ノード12及び1
1)に直接接続する。NMO3トランジスタN2及びN
4のゲートはそれぞれNMOSトランジスタN4及びN
2のドレインに直接接続する。寸法をサブミクロンP1
及びR2のドレインはそれぞれ抵抗R1及びR2を介し
て出力端子1及び2に接続する。 [0007] 単一ビットラインBL又は
【外2】 BL を経て書込み及び読取りをしたり、或いは一方のビット
ラインBL又は
【外3】 ■ を経て書込みをし、且つ他方のビットライン又はBLを
経て読取りをすることができることは明らかである。 ワードラインVIILは低レベルにあり、ノード1及び
11は高レベルにあるものとする。このことは寸法をサ
ブミクロンP1とNMO3トランジスタN4がターン・
オーンし且つ寸法をサブミクロンP2とNMO3トラン
ジスタN2がターン・オフすることを意味する。α粒子
の入射による電子の収集によって出力ノード1が放電す
ると、ノード11を放電させる電流は抵抗R1により 
(VDD十VD ) /R1に限定され、ここにVDは
電子を収集するN+ドレイン拡散領域のNPダイオード
の順方向電圧である。この電流が導通トランジスタP1
により十分に供給され得るように抵抗R1の抵抗値を選
定すれば、ノード11における電位の低下はごく僅かと
なる。この結果、トランジスタP2はターン・オフし続
けるため、このトランジスタはノード12及び出力ノー
ド2を帯電させることができない。トランジスタP2の
ドレインであるノード12の電位は低レベルのままであ
るため、トランジスタP1はターン・オンし続ける。従
って、α粒子の入射により電荷が内部に収集されたセル
はα放射に対して完全に不感応なものとなる。これと同
じようなことは、同じα放射によって発生されるホール
形態の電荷がノード12に収集される場合にも云える。 [0008] 図2のグラフは電荷量のシミュレーションを示し、メモ
リセル内の情報がPMOSトランジスタとNMO3トラ
ンジスタのドレイン間の挿入した抵抗の抵抗値の関数と
して全く乱されることがないことがわかる。このグラフ
にプロットした線Aは寸法をサブミクロンのドレインと
NMO3トランジスタのドレインとの間の抵抗値をOΩ
とし、且つトランジスタの各ゲートと他方のトランジス
タのドレインとの間の抵抗(RGl及びRG2)を介挿
した(前記引用文献の第6図に見られるように)場合の
シミュレーション結果を示す。線Bはメモリセル内の情
報が抵抗値R1及びR2の関数として全く乱されなくな
る臨界的な電荷量のシミユレーション値を示したもので
ある。グラフから明らかなように、50 kΩよりも多
少高く、しかも75 kΩよりも多少低い抵抗値の場合
にメモリセル内の情報を有効に保護することができる。 抵抗値が50 kΩ以下の場合には、例えばNMO3ト
ランジスタN1のドレイン電圧が過度に降下するため、
情報が失われることになる。抵抗値が高過ぎ、例えば1
00にΩ以上の場合にはメモリセルの書込特性が悪影響
を受けることになる。上述したことは、SRAMメモリ
におけるメモリセルの寸法として、少なくともNMO3
トランジスタのゲートの長さをサブミクロンのレンジと
する寸法のものに対してシミュレーションとした場合で
ある。シミュレーションは次のような寸法のトランジス
タを用いて行なった。
【0009】 寸法をサブミクロン:ゲート長:0.8pmゲート幅二
0.8μm NMO3トランジスタ:ゲート長:0.7μmゲート幅
=144μm [0010] 前述したシミュレーションの場合には、出力端子1にて
収集する電荷は次式に基く電流として説明することがで
きるものとした。即ち、[0011] ■。。11−■oeXp(−t/α) [0012] ここに■ は瞬時1=0における収集電流であり、αは
電荷収集の時定数である。Q  を収集電荷の総量とす
れば、Q  −α■  ・dtとなる。シミュレーco
ll               coll−coi
lジョンに対しては、αを1/2・nsとし、VDDを
2vとし、且つワードラインWLの電圧をOvとした。 シミュレーションの開始時に片側のノード1及び11と
、反対側のノード2及び12の電位をそれぞれ2v及び
Ovに初期化する。シミュレーションによるグラフは、
セルの抵抗値を50 kΩより多少高く、しかも75 
kΩより多少低い値とすれば、セルをα放射に対して全
く不感応とするのに十分であることを呈した。このセル
の抵抗はセルのN十拡散領域とP十拡散領域との間をポ
リシリコンの相互接続トラックで橋絡することにより実
現し得るため、実際上メモリセルに抵抗を用いてもセル
に必要な基板の表面積を大きくすることにはならない。 さちに、抵抗の値は比較的低い値とするため、書込みに
関係する時定数は小さい。従って、抵抗を付加してもセ
ルの書込み特性には殆ど影響を及ぼさない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による6−トランジスタ全CMO3SRAMセル
の一例を示す回路である。
【図2】 α放射の妨害に対する本発明によるセルの感度を抵抗値
の関数として示した特性図である。
【符号の説明】
メモリセルの出力端子 1 2 PMO8トランジスタ N1〜N4 NMO3トランジスタ 1 2 抵抗 L ビットライン
【外5】 ゛肛非ビッ トライン L ワードライン
【書類者】
図面
【図1】
【図2】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板に集積化され、且つ行及び列に
    配置したCMOSメモリセルのマトリックスを具えてお
    り、各メモリセルが2つの交差的にレトロ結合させたイ
    ンバータを具え、各インバータが2つの給電端子間に直
    列に接続されたPMOSトランジスタと、抵抗と、NM
    OSトランジスタを具えている集積半導体メモリにおい
    て、前記各NMOSトランジスタのゲートをそれぞれ他
    方のNMOSトランジスタのドレインに交差的に接続し
    、前記各PMOSトランジスタのゲートをそれぞれ他方
    のPMOSトランジスタのドレインに交差的に接続し、
    少なくとも1個のMOSトランジスタのドレインを別の
    MOSトランジスタを介してビットラインに接続したこ
    とを特徴とする集積半導体メモリ。
  2. 【請求項2】前記PMOSトランジスタのドレインと前
    記NMOSトランジスタのドレインとの間の抵抗の値を
    50kΩよりも高い値としたことを特徴とする請求項1
    の集積半導体メモリ。
  3. 【請求項3】前記メモリセルの少なくともNMOSトラ
    ンジスタの寸法をサブミクロンのレンジのものとしたこ
    とを特徴とする請求項1又は2の集積半導体メモリ。
  4. 【請求項4】前記抵抗値を約75kΩとしたことを特徴
    とする請求項2の集積半導体メモリ。
  5. 【請求項5】前記抵抗を、前記半導体基板におけるp領
    域内のNMOSトランジスタのドレインを前記基板にお
    けるn領域内のPMOSトランジスタのドレインに接続
    するポリシリコンの相互接続トラックで実現したことを
    特徴とする請求項12、3又は4のいずれかに記載の集
    積半導体メモリ。
JP2409651A 1989-12-11 1990-12-11 集積半導体メモリ Pending JPH03250762A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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NL8903033A NL8903033A (nl) 1989-12-11 1989-12-11 Alfa-straling ongevoelige 6 transistor cmos geheugencel.
NL8903033 1989-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03250762A true JPH03250762A (ja) 1991-11-08

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ID=19855766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2409651A Pending JPH03250762A (ja) 1989-12-11 1990-12-11 集積半導体メモリ

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EP (1) EP0432846A1 (ja)
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