JPH0430574A - Cmosスタティックメモリセル - Google Patents

Cmosスタティックメモリセル

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JPH0430574A
JPH0430574A JP2137377A JP13737790A JPH0430574A JP H0430574 A JPH0430574 A JP H0430574A JP 2137377 A JP2137377 A JP 2137377A JP 13737790 A JP13737790 A JP 13737790A JP H0430574 A JPH0430574 A JP H0430574A
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layer
channel mos
memory cell
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mos transistors
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Shoichi Soeda
副田 正一
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明はCMOSスタティックメモリセルに関し、特に
3層積層構造を有するCMOSスタティックメモリセル
に関する。
[従来の技術] 第4図はCMOSスタティックメモリセルの回路図であ
る。図示のごとく、CMOSスタティックメモリセルは
負荷型PチャネルMOSトランジスタPi、P2と、駆
動用NチャネルMOSトランジスタNl、N2と、伝達
用NチャネルMOSトランジスタN3.N4により形成
されたフリップフロップ回路で構成されている。このよ
うなメモリセルを多層積層構造で形成するには、例えば
第5図に示したように、1層目にメモリセルにつき2個
のNチャネルMOSトランジスタNl、N3と1個のP
チャネルMOSトランジスタP1を形成し、デイジット
ラインD1とワードラインWを直交するように配置する
。次に、2層目に1メモリセルにつき2個のNチャネル
MOSトランジスタN2.N4と1個のPチャネルMO
3トランジスタP2を形成し、1層目と2N目との接続
をコンタクトC9,CIO,C1lで行う方法を従来は
とっていたく特開昭63−308372号公報rcMO
sスタティックRAMJ ”)。尚、第4図のVは電源
レベル、Gは接地レベルを表し、第5図のVl、V2は
電源ライン、Gl、G2は接地ラインを表す。
[発明が解決しようとする課題] 従来のCMOSスタティックRAMは以上のように構成
されているので、1層目と2層目の各々に同じ働きをす
るMOSトランジスタ(第5図の駆動用NチャネルMO
SトランジスタNl、  N2、負荷型PチャネルMO
SトランジスタPI、  P2、伝達用NチャネルMO
SトランジスタN3.N4)が配置されており、1層目
と2層目との製造バラツキにより、トランジスタ能力に
差が生じ、メモリセルとして所望の機能が果たせないと
いう問題があった。又、IN目と2層目に各々Pチャネ
ルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジスタ
が混在することからPN分離のための面積が余分に必要
となり、メモリセルを多層構造にしてセル面積の縮小を
図った効果がさほどないという問題があった。
[課題を解決するための手段] 本発明のCMOSスタティックメモリセルはかかる欠点
を改善してIN目と2層目と3層目にそれぞれ同数の同
チャネル型のMOSトランジスタを配置し、各層は同じ
働きをするMOSトランジスタ群で構成している。
すなわち、本発明のCMOSスタティックメモリセルは
、第1の負荷型PチャネルMOSトランジスタと第1の
駆動用NチャネルMOSトランジスタからなる第1のイ
ンバータと第2の負荷型PチャネルMOSトランジスタ
と第2の駆動用NチャネルMOSトランジスタからなる
第2のインバータとが交差接続してなるフリップフロッ
プと、第1のインバータと接続されている第1の伝達用
NチャネルMOSトランジスタと第2のインバータと接
続されている第2の伝達用NチャネルMOSトランジス
タから構成されたCMOSスタティックメモリセルにお
いて、メモリセルは3層に分離されて形成され、各層に
同一導電型のMOSトランジスタを各々2個づつ配置し
て構成したことを特徴とする。
更に、上記発明において、各層に各々2個づつ配置され
た同一導電型のMOSトランジスタは同一用途に供せら
れるものであることを特徴とする。
[作用コ 本発明のCMOSスタティックRAMは、1層目と2層
目と3層目にそれぞれ同数の同チャネル型のMOSトラ
ンジスタを配置したことにより、セル面積が小さくなり
、集積度を高めることができる。さらに各層に同じ働き
をするMOSトランジスタ群で構成することで、MOS
トランジスタ性能のバラツキを極力小さくし、所望のメ
モリセル性能が発揮できる。
[実施例] 第1図はこの発明の一実施例に係るCMOSスタティッ
クメモリセルの立体模式図である。この実施例では1層
目に1メモリセルにつき2個の駆動用NチャネルMOS
トランジスタNl、N2を形成し、1層目全体を絶縁膜
で覆い、コンタクトCI、C2を形成する。
次に、2層目のシリコン単結晶層を積層形成し、1メモ
リセルにつき2個の負荷型PチャネルMOSトランジス
タPI、P2を形成し、2層目全体を絶縁膜で覆い、コ
ンタクトC3,C4,C7゜C8を形成する。
次いで、3層目のシリコン単結晶層を積層形成し、1メ
モリセルにつき2個の伝達用NチャネルMOSトランジ
スタN3.N4を形成し、その際ワードラインWを配置
して3層目全体を絶縁膜で覆い、コンタク)C5,C6
形成した後、デイジットラインDI、D2を形成し、外
部電極接続のコンタクトを形成して所望のCMOSスタ
ティックRAMを得る。尚、図中、Gは接地レベル、■
は電源レベルである。
第2図に本実施例によるCMOSスタティックメモリセ
ルの平面図を示す。図において1は1層目の駆動用拡散
層であり、2は負荷型PチャネルMOSトランジスタ及
び駆動用NチャネルMOSトランジスタ用ゲートであり
、1と2とで1層目の駆動用NチャネルMOSトランジ
スタを形成している。3は2層目シリコン単結晶層であ
り、2と3とで2層目の負荷型PチャネルMOSトラン
ジスタを形成している。4は3層目シリコン単結晶層で
あり、5はワードラインであり、4と5とで3層目の伝
達用NチャネルMOSトランジスタを形成している。尚
、CI、C2は駆動用拡散層1と2層目シリコン単結晶
層3を接続するものであり、C3,C4は負荷型Pチャ
ネルMOSトランジスタ及び駆動用NチャネルMOSト
ランジスタ用ゲート2と、3層目シリコン単結晶層4を
接続するものてあり、C5,C6は3層目シリコン単結
晶層4とデイジットラインDI、D2を接続するものて
あり、C7,C8は2層目シリコン単結晶層3と3層目
シリコン単結晶層4を接続するものである。
第3図はこの発明の他の一実施例に係るCMOSスタテ
ィックメモリセルの立体模式図である。
この実施例では1層目に1メモリセルにつき2個の伝達
用NチャネルMOSトランジスタN3.N4を形成し、
その際コンタクトC5,C6を形成した後、ワードライ
ンW、デイジットラインD1゜D2を配置し、1層目全
体を絶縁膜で覆い、コンタクトC3,C4を形成する。
次に、2層目のシリコン単結晶層を積層形成し、1メモ
リセルにつき2個の負荷型PチャネルMOSトランジス
タPI、P2を形成し、2層目全体を絶縁膜で覆い、コ
ンタクトCI、  C2,C7゜C8を形成する。
次いで、3層目のシリコン単結晶層を積層形成し、1メ
モリセルにつき2個の駆動用NチャネルMOSトランジ
スタNl、N2を形成し、3層目全体を絶縁膜で覆い、
外部電極接続のコンタクトを形成して所望のCMOSス
タティックメモリセルを得る。本実施例では1層目にワ
ードラインW。
デイジットラインDI、D2を形成したことにより、段
差がきびしくないほぼ平坦なところで配線長として長い
ワードラインWデイジットラインD1、D2を形成する
ことができ、製造しやすく有利である。
[発明の効果コ 以上説明したように本発明は、1メモリセルを構成する
MOSトランジスタをIN目と2層目と3層目に均等配
置したので、1メモリセルあたりのセル面積が小さくな
り、回路全体の集積度を高めることができる。さらに、
各層に同じ働きをするMOSトランジスタ群で構成する
ことで、MOSトランジスタ性能のバラツキを極力小さ
くし、所望のメモリセル性能が発揮できる。もちろん以
上の発明はシリコン多結晶層を用いても構わな(
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るCMOSスタティック
メモリセルの立体模式図、第2図はそC平面図、第3図
は本発明の他の一実施例に係るCMOSスタティックメ
モリセルの立体模式図、第4図はCMOSスタティック
メモリセルの回路図第5図は従来例の立体模式図である
。 Nl、N2・・・・・・駆動用NチャネルMOSトラン
ジスタ、 N3.N4・・・・・・伝達用NチャネルMOSトラン
ジスタ、 Pi、P2・・・・・・負荷型PチャネルMOSトラン
ジスタ、 DI、D2・・・・・・デイジットライン、W・・・・
・・・・・−ワードライン、■111 G11 ・ ψ C]〜C 1・ ・ ・ 2目 ・ ・・・・・・・電源レベル、 ・・・・・・・接地レベル、 11・・・・・コンタクト、 ・・・・・・・駆動用拡散層、 ・負荷型PMOSトランジスタ・ 駆動用NMOSトランジスタ用ゲート、3・・・・2層
目シリコン単結晶層、 4・・・・3層目シリコン単結晶層、 5・Φ・・ワードライン。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の負荷型PチャネルMOSトランジスタと第
    1の駆動用NチャネルMOSトランジスタからなる第1
    のインバータと第2の負荷型PチャネルMOSトランジ
    スタと第2の駆動用NチャネルMOSトランジスタから
    なる第2のインバータとが交差接続してなるフリップフ
    ロップと、第1のインバータと接続されている第1の伝
    達用NチャネルMOSトランジスタと第2のインバータ
    と接続されている第2の伝達用NチャネルMOSトラン
    ジスタから構成されたCMOSスタティックメモリセル
    において、メモリセルは3層に分離されて形成され、各
    層に同一導電型のMOSトランジスタを各々2個づつ配
    置して構成したことを特徴とするCMOSスタティック
    メモリセル。
  2. (2)各層に各々2個づつ配置された同一導電型のMO
    Sトランジスタは同一用途に供せられるものであること
    を特徴とする請求項1に記載のCMOSスタティックメ
    モリセル。
  3. (3)第1の駆動用NチャネルMOSトランジスタと第
    2の駆動用NチャネルMOSトランジスタを1層目に、
    第1の負荷型PチャネルMOSトランジスタと第2の負
    荷型PチャネルMOSトランジスタを2層目に、第1の
    伝達用NチャネルMOSトランジスタと第2の伝達用N
    チャネルMOSトランジスタを3層目に形成したことを
    特徴とする請求項2に記載のCMOSスタティックメモ
    リセル。
  4. (4)第1の伝達用NチャネルMOSトランジスタと第
    2の伝達用NチャネルMOSトランジスタを1層目に、
    第1の負荷型PチャネルMOSトランジスタと第2の負
    荷型PチャネルMOSトランジスタを2層目に、第1の
    駆動用NチャネルMOSトランジスタと第2の駆動用N
    チャネルMOSトランジスタを3層目に形成したことを
    特徴とする請求項2に記載のCMOSスタティックメモ
    リセル。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0661452A (ja) * 1992-08-11 1994-03-04 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US5461251A (en) * 1993-07-28 1995-10-24 United Microelectronics Corporation Symmetric SRAM cell with buried N+ local interconnection line

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