JPH05283609A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH05283609A
JPH05283609A JP4081036A JP8103692A JPH05283609A JP H05283609 A JPH05283609 A JP H05283609A JP 4081036 A JP4081036 A JP 4081036A JP 8103692 A JP8103692 A JP 8103692A JP H05283609 A JPH05283609 A JP H05283609A
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JP
Japan
Prior art keywords
transistor
transistors
data line
load circuit
vdd
Prior art date
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Pending
Application number
JP4081036A
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English (en)
Inventor
Takashi Kumagai
敬 熊谷
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電圧オフセットがなく、動作上優れた対象性を
有するデータ線負荷回路を備えた半導体装置を提供す
る。 【構成】基板面に垂直な軸から傾いて行なわれるイオン
打ち込みにより不純物領域が形成され、少なくともデー
タ線対が接続される一組のトランジスタ対を含むデータ
線負荷回路を有し、前記データ線負荷回路により前記デ
ータ線の電位が所定電位に設定される半導体装置におい
て、少なくとも、前記データ線対が接続される一組のト
ランジスタ対に生ずる前記イオン打ち込みに起因する寄
生抵抗が回路的に同種の電極に生ずるよう、前記トラン
ジスタ対が配置される。 【効果】データ線負荷回路を構成するトランジスタに生
ずるイオン打ち込み時のオフセット領域に起因する寄生
抵抗が回路的に対象となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置、特にデー
タ線負荷回路の配置方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、例えば100の結晶方位を持つ
シリコン基板にイオン打ち込み法を用いて不純物領域を
形成する場合、トンネリング効果による不具合を抑える
ためシリコン基板に垂直とならない、例えば7゜前後角
度オフセットをつけた状態でイオン打ち込みを行なう。
図4はチャネル方向が前述の角度オフセットの生ずる方
向と平行となるよう配置されたMOSトランジスタの断
面構造を示す図である。この図4のトランジスタはLD
D(Lightly−Doped−Drain)構造を
持つNチャネルトラインジスタであり、N型不純物濃度
の薄い領域8、9をたとえばポリシリコンより成るゲー
ト電極1をマスクにしてイオン打ち込みした後、サイド
ウォール2、3を形成しN型高濃度不純物領域10、1
1を打ち込むことにより形成する。ここでMOSトラン
ジスタのソース電極もしくはドレイン電極は不純物領域
10もしくは11より各々取り出される。これらのイオ
ン打ち込みはシリコン基板に対して垂直に行われないた
め薄い不純物領域8はゲート電極1の左端より高濃度不
純物領域10側にずれ、チャネル左端にはゲート電極と
N型不純物領域がオーバーラップしないオフセット領域
12が生ずる。図4に示されるNチャネルトランジスタ
の高濃度不純物領域10をソース電極としたときの等価
回路は図7のようになる。図5に示されるように、オフ
セット領域12は等価的に寄生抵抗となり、理想トラン
ジスタのソース端子SS2と高濃度不純物領域10より
取り出されたソース電極ST2との間に縦列接続される
構成になる。
【0003】図3は従来の半導体装置におけるデータ線
負荷回路のレイアウト図の一例であり、フィールド層、
ポリシリコン層、コンタクト層と金属配線層のみが記さ
れている。図3においてトランジスタT1、T2はゲー
ト電極とドレイン電極が電源線VDDに、ソース電極が
データ線DL、DLB間にそれぞれ接続されるNチャネ
ルトランジスタであり、トランジスタT3、T4はゲー
ト電極がデータ線負荷回路制御信号CLKに、ソース電
極が接地線GNDに、ドレイン電極がデータ線DL、D
LBにそれぞれ接続されるNチャネルトランジスタであ
る。ここで、トランジスタT1、T2はレイアウト上同
サイズ、トランジスタT3、T4もレイアウト上同サイ
ズであり、前述のイオン打ち込みは図3の矢印IDで示
される方向から傾いて行われる。
【0004】図6は図3に示されるセンスアンプの等価
回路であり、拡散抵抗、コンタクト抵抗、ポリシリコン
抵抗、金属配線抵抗等の寄生抵抗は省略されている。図
3のデータ線負荷回路レイアウトではトランジスタT
1、T2、T3、T4のチャネル方向が同じく図5中矢
印で示されるイオン打ち込み方向IDと平行となるた
め、トランジスタT1のソース端、トランジスタT2の
ドレイン端、トランジスタT3のドレイン端、及びトラ
ンジスタT4のソース端に前述のオフセット領域に起因
する寄生抵抗RL1、RL2、RL3、RL4がそれぞ
れ接続されることになる。ここで、トランジスタT1と
T2、T3とT4のチャネル幅は同一であるため、寄生
抵抗RL1とRL2及びRL3とRL4はそれぞれ同値
の抵抗となる。
【0005】図6の負荷回路等価回路において、制御信
号CLKによりトランジスタT3、T4が導通すると、
データ線DL、DLBはトランジスタT1とT3、トラ
ンジスタT2とT4の能力比で決まる電位にそれぞれ設
定され、その電位は電源電圧の半分程度である。データ
線DL、DLBには例えばメモリ回路でメモリセルから
の微少振幅を持つ相補の信号が出力されるデータ線対が
接続され、動作時の振幅は百ミリボルトから数百ミリボ
ルト程度である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は上
記のように構成されているため、以下のような課題があ
る。
【0007】データ線DL、DLBにメモリセル等から
データが出力されていない状態で制御信号CLKがHi
ghとなり負荷回路が活性化されると、電源線VDDか
らトランジスタT1、T3を介して接地線に、同様に電
源線VDDからトランジスタT2、T4を介して接地線
に電流が流れ、双方の電流はほぼ同量である。この電流
により寄生抵抗RL1、RL2、RL3及びRL4に電
圧降下が生ずる。各トランジスタの能力は実効的ゲート
・ソース間電圧により決定されるが、トランジスタT1
ではVDDとトランジスタT1の理想ソース端子S1の
電位差、トランジスタT2ではVDDとDLBの電位差
となるため、結果的にトランジスタT2のゲート・ソー
ス間電圧の方が大きくなり、トランジスタT2のオン抵
抗はトランジスタT1のオン抵抗より小さくなる。一
方、トランジスタT3の実効的ゲート・ソース間電圧は
CLKと接地線GNDの電位差、トランジスタT4では
CLKとトランジスタT4の理想ソース端子S4の電位
差と寄生抵抗RL4での電圧降下分だけ差が生じ、結果
的にトランジスタT3のゲート・ソース間電圧の方が大
きくなり、トランジスタT3のオン抵抗はトランジスタ
T4のオン抵抗より小さくなる。すなわち、トランジス
タT2、T3のオン抵抗はそれぞれT1、T4より小さ
くなるのでDLはDLBより低電位となる。
【0008】以上のように、従来の半導体装置ではデー
タ線負荷回路により設定されるデータ線対DL、DLB
の電位に差が生ずるため、DL、DLBの電位差を検出
するセンスアンプには初期的に電圧オフセットを持つ信
号が入力されることになる。データ線DL、DLBの電
位差は前述のように数百ミリボルト以下であるため、こ
の初期的な電圧オフセットはセンスアンプの増幅動作の
妨げとなる、例えばセンスアンプの増幅スピードが遅く
なる、もしくはセンスアンプ初期動作時に誤データが出
力される等の問題を有していた。
【0009】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、動作オフセットがなく、動作上優れた
対象性を有するデータ線負荷回路を備えた半導体装置を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
基板面に垂直な軸から傾いて行なわれるイオン打ち込み
により不純物領域が形成され、少なくともデータ線対が
接続される一組のトランジスタ対を含むデータ線負荷回
路を有し、前記データ線負荷回路により前記データ線の
電位が所定電位に設定される半導体装置において、少な
くとも、前記データ線対が接続される一組のトランジス
タ対に生ずる前記イオン打ち込みに起因する寄生抵抗が
回路的に同種の電極に生ずるよう、前記トランジスタ対
が配置されることを特徴とする半導体装置である。
【0011】
【作用】本発明の半導体装置では、データ線負荷回路に
生ずるイオン打ち込み角度に起因したの寄生抵抗が回路
的に対象となり、データ線負荷回路により設定せれるデ
ータ線対の電位は同一となる。
【0012】
【実施例】図1は本発明にかかる実施例の一例を示すデ
ータ線負荷回路のレイアウト図であり、フィールド層、
ポリシリコン層、コンタクト層と金属配線層のみが記さ
れている。図1においてトランジスタT1、T2はゲー
ト電極とドレイン電極が電源線VDDに、ソース電極が
データ線DL、DLB間にそれぞれ接続されるNチャネ
ルトランジスタであり、トランジスタT3、T4はゲー
ト電極がデータ線負荷回路制御信号CLKに、ソース電
極が接地線GNDに、ドレイン電極がデータ線DL、D
LBにそれぞれ接続されるNチャネルトランジスタであ
る。ここで、トランジスタT1、T2はレイアウト上同
サイズ、トランジスタT3、T4もレイアウト上同サイ
ズであり、前述のイオン打ち込みは図1」の矢印IDで
示される方向から傾いて行われる。
【0013】図2は図1に示されるデータ線負荷回路の
等価回路であり、拡散抵抗、コンタクト抵抗、ポリシリ
コン抵抗、金属配線抵抗等の寄生抵抗は省略されてい
る。図1のデータ線負荷回路レイアウトではトランジス
タT1、T2、T3、T4のチャネル方向が同じく図1
中矢印で示されるイオン打ち込み方向IDと平行であ
り、トランジスタT1、T2、T3、T4全てのトラン
ジスタのドレイン端に前述のオフセット領域に起因する
寄生抵抗RL1、RL2、RL3、RL4がそれぞれ生
ずる。
【0014】図2のデータ線負荷回路等価回路におい
て、データ線DL、DLBにメモリセル等からデータが
出力されていない状態で制御信号CLKがHighとな
り負荷回路が活性化されると、電源線VDDからトラン
ジスタT1、T3を介して接地線に、同様に電源線VD
DからトランジスタT2、T4を介して接地線に電流が
流れ、双方の電流はほぼ同量である。各トランジスタの
能力は実効的ゲート・ソース間電圧により決定される
が、トランジスタT1ではVDDとDLの電位差、トラ
ンジスタT2ではVDDとDLBの電位差となる。一
方、トランジスタT3、T4の両実効的ゲート・ソース
間電圧はCLKと接地線GNDの電位差となり、トラン
ジスタT3のオン抵抗はトランジスタT4のオン抵抗と
同一となる。結果的に、各トランジスタのゲート・ソー
ス間電圧寄生抵抗により影響されることはなく、データ
線対DL、DLBの電位はトランジスタT1とT3のサ
イズ比、T2とT4のサイズ比のみで決定される同一の
電位となり、従来装置であった設定電位に差が生ずるこ
とはない。
【0015】以上のように、本発明の半導体装置ではデ
ータ線負荷回路により設定されるデータ線対DL、DL
Bの電位に初期的な電圧オフセットが生ずることがない
ためため、センスアンプの増幅スピードが遅くなる、も
しくはセンスアンプ初期動作時に誤データが出力される
等センスアンプの増幅動作の不具合が生ずることはなな
い。
【0016】尚、図1の実施例ではデータ線負荷回路を
構成する全てのトランジスタをソース側に寄生抵抗が生
ずるよう配置していたが、ドレイン側に生ずるよう配置
しても回路的な対象性は損なわれない。また、回路的な
対象性からみると、トランジスタT1はT2と同種の電
極、トランジスタT3はT4と同種の電極に寄生抵抗が
生ずるよう配置されることが重要であり、例えばトラン
ジスタT1、T2は各々ソース電極、トランジスタT
3、T4はドレイン電極に寄生抵抗が生ずるよう配置さ
れても、もしくはその逆でもよい。ただし、ソース側に
寄生抵抗が生じた場合、回路対象性は損なわれないが、
ゲート・ソース間電圧が減少するため、図1に示される
ように全てのトランジスタのドレイン電極側に寄生抵抗
が生ずるよう配置されるのが回路動作上最も好ましい。
【0017】
【発明の効果】以上に述べたように本発明では、データ
線負荷回路を構成するトランジスタに生ずるイオン打ち
込み時のオフセット領域に起因する寄生抵抗が回路的に
対象となるので、データ線対間の設定電位に電圧差が生
ずることのない、高い対象性を有するデータ線負荷回路
を備えた半導体装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデータ線負荷回路のレイアウト図。
【図2】本発明のデータ線負荷回路の等価回路図。
【図3】従来のデータ線負荷回路のレイアウト図。
【図4】LDDトランジスタの断面構造図。
【図5】LDDトランジスタの等価回路図。
【図6】従来のデータ線負荷回路の等価回路図。
【符号の説明】
T1、T2、T3、T4・・・データ線負荷回路Nチャ
ネルトランジスタ DL、DLB・・・データ線 CLK・・・データ線負荷回路活性化制御信号 VDD・・・電源線 GND・・・接地線 ID・・・イオン打ち込み方向 RLDD、RL1、RL2、RL3、RL4・・・寄生
抵抗 RL5、RL6、RL7、RL8・・・寄生抵抗 1・・・ゲート電極 2、3・・・サイドウォール 4、5、8、9・・・薄いN型不純物領域 6、7、10、11・・・濃いN型不純物領域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板面に垂直な軸から傾いて行なわれるイ
    オン打ち込みにより不純物領域が形成され、少なくとも
    データ線対が接続される一組のトランジスタ対を含むデ
    ータ線負荷回路を有し、前記データ線負荷回路により前
    記データ線の電位が所定電位に設定される半導体装置に
    おいて、 少なくとも、前記データ線対が接続される一組のトラン
    ジスタ対に生ずる前記イオン打ち込みに起因する寄生抵
    抗が回路的に同種の電極に生ずるよう、前記トランジス
    タ対が配置されることを特徴とする半導体装置。
JP4081036A 1992-04-02 1992-04-02 半導体装置 Pending JPH05283609A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4081036A JPH05283609A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 半導体装置

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JP4081036A JPH05283609A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 半導体装置

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ID=13735229

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JP4081036A Pending JPH05283609A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 半導体装置

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JP (1) JPH05283609A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012054502A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Elpida Memory Inc 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012054502A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Elpida Memory Inc 半導体装置

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