JPH04234168A - スタティック型半導体記憶装置 - Google Patents

スタティック型半導体記憶装置

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JPH04234168A
JPH04234168A JP2417521A JP41752190A JPH04234168A JP H04234168 A JPH04234168 A JP H04234168A JP 2417521 A JP2417521 A JP 2417521A JP 41752190 A JP41752190 A JP 41752190A JP H04234168 A JPH04234168 A JP H04234168A
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
load
channel
silicon layer
conductor layer
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JP2417521A
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Takeshi Ando
安藤 岳
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NEC Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスタティック型半導体記
憶装置に関し、特にスタティック型ランダム・アクセス
・メモリ(以下、SRAMと略す)の積層構造に関する
【0002】
【従来の技術】一般にSRAMのメモリセルは図5に示
されている回路構成を有しており、駆動用nチャンネル
MOSFET  T1,T2は、それぞれ負荷用pチャ
ンネルTFT  T5,T6に直列接続されて一組のイ
ンバータ300,301を形成している。前記一組のイ
ンバータ300,301は共通ドレインとゲートを互い
に接続したフリップフロップ構成に接続されており、転
送用nチャンネルMOSFETT3,T4と共にメモリ
セルを形成している。
【0003】ここで、駆動用nチャンネルMOSFET
  T1,T2のソースは接地線に接続され、負荷用p
チャンネルTFT  T5,T6のソースは電源線VC
Cに接続されている。また、転送用nチャンネルMOS
FET  T3,T4のゲート電極はワード線Wに、ソ
ースドレインはそれぞれビット線B1,B2に接続され
ている。
【0004】次に従来のSRAMのメモリセルの平面レ
イアウト図を図6,図7に示す。図6は駆動用MOSF
ETおよび転送用MOSFETの平面レイアウトを示し
、図7は負荷用TFTの平面レイアウトを示す。
【0005】図6においてT1,T2は駆動用nチャン
ネルMOSFETを、T3,T4は転送用nチャンネル
MOSFETを示しており、これらのMOSFET  
T1,T2,T3,T4のチャンネルおよびソースドレ
インは拡散層L1に形成されており、ゲート電極は多結
晶シリコン層L2により形成されている。
【0006】ここでC2は拡散層L1と多結晶シリコン
層L2との接続孔を、C3は拡散層L1と接地線として
の多結晶シリコン層との接続孔を、C8は拡散層L1と
ビット線としてのアルミ配線層との接続孔をそれぞれ示
している。
【0007】図7において、T5,T6は負荷用pチャ
ンネルTFTであり、これらの負荷用TFTT5,T6
のゲート電極は多結晶シリコン層L6により、チャンネ
ルおよびソースドレインは多結晶シリコン層L7により
形成されている。
【0008】ここで、C6は多結晶シリコン層L2と多
結晶シリコン層L6との接続孔を、C7は多結晶シリコ
ン層L6と多結晶シリコン層L7との接続孔をそれぞれ
示している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のSRA
Mのメモリセル構造では、負荷用pチャンネルTFTT
5,T6のゲート電極が同一レベルの多結晶シリコン層
L6で形成されているので、多結晶シリコン層L6の間
隔を設計基準値以上に広く設定する必要がある。このよ
うに間隔bを広くすることは、集積度の観点から十分に
できず、負荷用TFT  T6のチャンネル長l3の上
限に制限を加える結果になっていた。そしてこのことは
負荷用TFTのオフ電流低減を図るうえでの障害になっ
ていた。
【0010】
【問題点を解決するための手段】本発明の要旨は半導体
基板上に形成され、駆動用電界効果トランジスタと負荷
用電界効果トランジスタとを直列接続した第1,第2イ
ンバータを第1,第2電源間に並列に設け、第1,第2
インバータの共通ドレインを第2、第1インバータのゲ
ートに接続してフリップフロップを構成したメモリセル
を含むスタティック型の半導体記憶装置において、前記
第1インバータを構成する第1負荷用トランジスタのゲ
ートおよび第2インバータを構成する第2負荷用トラン
ジスタのチャンネルおよびソース・ドレイン領域を第1
導体層に形成し、前記第1負荷用トランジスタのチャン
ネルおよびソース・ドレイン領域および第2負荷用トラ
ンジスタのゲートを前記第1導体層とは異なるレベルの
第2導体層に形成したことことである。
【0011】
【発明の作用】第1導体層の一部に形成されたゲートと
第2導体層の一部に形成されたソースドレイン領域とで
第1負荷トランジスタが実現し、第2導体層の他部に形
成されたゲートと第1導体層の他部に形成されたソース
ドレイン領域で第2負荷トランジスタが実現する。第1
,第2導体層は互いに異なるレベルであり、第1,第2
負荷トランジスタの水平間隔を大きくとれる。
【0012】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0013】図1,図2は本発明の第1実施例に係るS
RAM用メモリセルの互いに異なる部分の平面レイアウ
トを示している。図1は駆動用MOSFETおよび転送
用MOSFETの平面レイアウトを示し、図2は負荷用
TFTの平面レイアウトを示す。
【0014】図1においてT1,T2は駆動用nチャン
ネルMOSFETを示し、T3,T4は転送用nチャン
ネルMOSFETを示す。これらのMOSFET  T
1,T2,T3,T4のチャンネルおよびソースドレイ
ンは拡散層L1に形成されており、ゲート電極は多結晶
シリコン層L2により形成されている。
【0015】ここで、C2は拡散層L1と多結晶シリコ
ン層L2との接続孔を、C3は拡散層L1と接地線の多
結晶シリコン層との接続孔を、C8は拡散層L1とビッ
ト線のアルミニウム配線層との接続孔を示している。
【0016】図2において、T5,T6は負荷用pチャ
ンネルTFTを示しており、一方のTFT  T5のゲ
ート電極は多結晶シリコン層L4により形成され、チャ
ンネルおよびソースドレインは多結晶シリコン層L5に
より形成されている。
【0017】他方のTFT  T6のゲート電極は多結
晶シリコン層L5により、チャンネルおよびソースドレ
インは多結晶シリコン層L4により形成されている。
【0018】ここで、C4は多結晶シリコン層L2と多
結晶シリコン層L4との接続孔C5は多結晶シリコン層
L2と多結晶シリコン層L5との接続孔をそれぞれ示し
ている。
【0019】このように一組の負荷用pチャンネルTF
T  T5,T6のゲート電極を異なった多結晶シリコ
ン層L4,L5に形成することによって、TFT  T
6のチャンネル長l1の上限が従来例のようにTFTの
ゲート電極を形成する多結晶シリコン層の間隔により制
限を受けることがなくなり、従来構造に比べてチャンネ
ル長l1を延長することが可能となる。
【0020】例えば、従来例における多結晶シリコン層
L6の間隔bを0.6ミクロン、多結晶シリコン層L4
と多結晶シリコン層L5の間隔aを0.3ミクロン、従
来例におけるチャンネル長l3を1.5ミクロンに設定
したとすれば、本実施例におけるチャンネル長l1の上
限はl3+(b−a)=1.8ミクロンとなり、従来例
と比較してチャンネル長を20%延長することが可能と
なる。
【0021】図3,図4は本発明の第2実施例に係るS
RAM用メモリセルの平面レイアウトを示しており、図
3は駆動用MOSFETおよび転送用MOSFETの平
面レイアウトを、図4は負荷用TFTの平面レイアウト
図をそれぞれ示している。
【0022】第1実施例との相違点は、接続孔C4によ
って多結晶シリコン層L2と、接地線と同一層で形成さ
れた多結晶シリコン層L3とが接続され、続いて接続孔
C3から一定の距離をおいて配置された接続孔C4によ
って多結晶L3と多結晶シリコン層L4が接続されてい
ることである。
【0023】本実施例では接続孔C4の位置が多結晶シ
リコン層L2の位置により制限を受けることがなくなる
ため、第1実施例と比較してさらにTFT  T6のチ
ャンネル長l2を延長することが可能となる。
【0024】特に接続孔C4は多結晶シリコン層L5と
重ねて配置することができるため、例えば従来例におけ
る多結晶シリコン層L6の間隔6を0.6ミクロン、多
結晶シリコン層L4と多結晶シリコン層L5の間隔aを
0.3ミクロン、従来例における多結晶シリコン層L7
の間隔dおよび幅eを共に0.6ミクロン、従来例にお
けるチャンネル長l3を1.5ミクロンに設定したとす
れば、本実施例におけるチャンネル長l2の上限はl3
+(b−a)+(d+e)=3.0ミクロンとなり、従
来例と比較してチャンネル長を2倍延長することが可能
となる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、メモリセ
ル内の第1負荷トランジスタのゲートおよび第2負荷ト
ランジスタのチャンネルおよびソースドレイン領域を第
1導体層に形成し、前記第1負荷トランジスタのチャン
ネルおよびソースドレイン領域と第2負荷トランジスタ
のゲートを前記配線層とは別のレベルの第2導体層に形
成した。したがって、従来構造に比較して前記一組の負
荷トランジスタのチャンネル長を延長することが可能に
なり、オフ電流の低減を図ることができるという効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のレイアウトの一部を示す平面図で
ある。
【図2】第1実施例のレイアウトの他部を示す平面図で
ある。
【図3】第2実施例のレイアウトの一部を示す平面図で
ある。
【図4】第2実施例のレイアウトの他部を示す平面図で
ある。
【図5】スタティック型メモリセルの回路図である。
【図6】従来例のレイアウトの一部を示す平面図である
【図7】従来例のレイアウトの他部を示す平面図である
【符号の説明】
T1  駆動用nチャンネルMOSFETT2  駆動
用nチャンネルMOSFETT3  転送用nチャンネ
ルMOSFETT4  転送用nチャンネルMOSFE
TT5  負荷用pチャンネルTFT T6  負荷用pチャンネルTFT L1  拡散層 L2  多結晶シリコン層 L3  多結晶シリコン層 L4  多結晶シリコン層 L5  多結晶シリコン層 L6  多結晶シリコン層 L7  多結晶シリコン層 C2  接続孔 C3  接続孔 C4  接続孔 C5  接続孔 C6  接続孔 C7  接続孔 C8  接続孔 a  多結晶シリコン層L4と多結晶シリコン層L5の
間隔b  多結晶シリコン層L6の間隔 d  多結晶シリコン層L7の間隔 e  多結晶シリコン層L7の幅 l1  TFT  T6のチャンネル長l2  TFT
  T6のチャンネル長l3  TFT  T6のチャ
ンネル長W  ワード線 Vu  電源線 B1  ビット線 B2  ビット線 300  インバータ 301  インバータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  半導体基板上に形成され、駆動用電界
    効果トランジスタと負荷用電界効果トランジスタとを直
    列接続した第1,第2インバータを第1,第2電源間に
    並列に設け、第1,第2インバータの共通ドレインを第
    2、第1インバータのゲートに接続してフリップフロッ
    プを構成したメモリセルを含むスタティック型の半導体
    記憶装置において、前記第1インバータを構成する第1
    負荷用トランジスタのゲートおよび第2インバータを構
    成する第2負荷用トランジスタのチャンネルおよびソー
    ス・ドレイン領域を第1導体層に形成し、前記第1負荷
    用トランジスタのチャンネルおよびソース・ドレイン領
    域および第2負荷用トランジスタのゲートを前記第1導
    体層とは異なるレベルの第2導体層に形成したことを特
    徴とするスタティック型半導体記憶装置。
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