JPH05283610A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH05283610A
JPH05283610A JP4081037A JP8103792A JPH05283610A JP H05283610 A JPH05283610 A JP H05283610A JP 4081037 A JP4081037 A JP 4081037A JP 8103792 A JP8103792 A JP 8103792A JP H05283610 A JPH05283610 A JP H05283610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
transistors
transistor
pair
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4081037A
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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
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Publication of JPH05283610A publication Critical patent/JPH05283610A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】動作上優れた対象性を有するビット線負荷回路
を備えた半導体装置を提供する。 【構成】基板面に垂直の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、少なくとも一組
のトランジスタ対を含むビット線負荷回路を有し、前記
ビット線負荷回路により複数のメモリセルが接続される
ビット線の電位が所定電位に設定される半導体記憶装置
において、少なくとも、前記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
に前記トランジスタ対の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】ビット線負荷回路を構成するトランジスタに、
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、半導体記憶装置、特に
ビット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。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5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は従来の半導体記憶装置におけるビッ
ト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
極がビット線BL、BLB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に示されるビット線負荷回路の
等価回路であり、トランジスタT3、T4、T5、T
6、及び高抵抗負荷HR1、HR2より成るメモリセル
と併せて示してある。なお、図6では拡散抵抗、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T1、T2のチャネル方向が同じく
図3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のドレイン端に前述のオフセット領域に起因する寄
生抵抗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のチャネル幅は同
一であるため、寄生抵抗RL3とRL4はそれぞれ同値
の抵抗となる。
【0005】図6の等価回路において、メモリセル選択
信号WLがlowの状態ではビット線対BL、BLBは
ビット線負荷回路により決定される電位に設定され、お
よそ電源電圧からNチャネルトランジスタT1、T2の
しきい値電圧を減じた電圧となる。一方、WLがhig
hとなりメモリセルが選択されると、ビット線対BL、
BLBにはメモリセル記憶ノードの論理状態に応じた信
号が出力され、その振幅は数十ミリボルトから数百ミリ
ボルトである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
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】メモリセル記憶ノードN1にlowデータ
が、N2にhighデータが記憶されている状態で選択
信号WLがhighとなり、ビット線対にデータが読み
出される動作を考える。前述の記憶状態ではメモリセル
駆動トランジスタT5、T6の内T5が導通となるた
め、トランジスタT1、T3、T5を介して電源線から
接地線に電流が流れる。一方、トランジスタT6はおよ
そ非導通であり、トランジスタT2、T4、T6の経路
ではほとんど電流は流れない。従って、ビット線BLの
電位はトランジスタT1の能力と、トランジスタT3、
T5直列接続の能力との能力比で決まる電位、BLBは
前述のビット線負荷回路により決定されるおよそ電源電
圧VDDからNチャネルトランジスタT2のしきい値電
圧を減じた電圧となる。またメモリセル内の記憶情報が
逆の場合は、各トランジスタは前述の動作と逆の動作を
行なう。何れの場合でも、ビット線対BL、BLB間に
は記憶情報に応じて所定の電位差が表れ、その振幅は主
として電流が流れる経路側のビット線の電位がいかに下
がるかで決定される。
【0008】データ線負荷トランジスタT1、T2の能
力は実効的ゲート・ソース間電圧により決定され、トラ
ンジスタT2では電源線VDDとビット線BLBの電位
差となる。しかし、トランジスタT1では電源線VDD
とビット線BLの電位差ではなく、VDDとトランジス
タT1の理想ソース端子S1との電位差で決定され、ト
ランジスタT2の場合に比べて寄生抵抗RL1での電圧
降下の分だけゲート・ソース電圧が小さくなる。従っ
て、トランジスタT1とT2は動作時オン抵抗に差が生
じ、記憶情報の論理状態によってビット線対BL、BL
Bに表れる電位差に差が生ずる。
【0009】以上のように、従来の半導体記憶装置では
ビット線に出力される電位差が記憶情報により異なると
いう回路的な非対象性を有しており、このため、ビット
線が入力されるセンスアンプの設計や、ビット線間の電
圧を均一化するイコライズ回路の設計を行なう際これら
のばらつきを考慮した煩雑な設計が必要とされるという
問題を有していた。
【0010】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、動作上優れた対象性を有するビット線
負荷回路を備えた半導体記憶装置を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置装置
は、基板面に垂直の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、少なくとも一組のト
ランジスタ対を含むビット線負荷回路を有し、前記ビッ
ト線負荷回路により複数のメモリセルが接続されるビッ
ト線の電位が所定電位に設定される半導体記憶装置にお
いて、少なくとも、前記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、回路的に前
記トランジスタ対の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記憶装置
である。
【0012】
【作用】本発明の半導体記憶装置では、ビット線負荷回
路内に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、ビット線の動作時の電圧振幅はいかな
る論理状態でも同一となる。
【0013】
【実施例】図1は本発明にかかる実施例の一例を示すビ
ット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
電極がビット線BL、BLB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T
1、T2は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。
【0014】図2は図1に示されるビット線負荷回路の
等価回路であり、トランジスタT3、T4、T5、T
6、及び高抵抗負荷HR1、HR2より成るメモリセル
と併せて示してある。なお、図2では拡散抵抗、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の両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がそ
れぞれ生ずる。
【0015】図2のビット線負荷回路等価回路におい
て、メモリセル駆動トランジスタT5が導通してT1、
T3、T5の経路で電流が流れた場合でも、逆にメモリ
セル駆動トランジスタT6が導通した場合でも、ビット
線負荷トランジスタT1、T2のゲート・ソース間電圧
はVDDとビット線BLもしくはBLBとなるため、ビ
ット線対BL、BLBに出力される信号の振幅に記憶情
報の論理状態による差が生ずることはない。従って、前
述の従来装置で問題となった回路的な非対象性はなく、
センスアンプ、ビット線イコライズ回路等、ビット線に
付随する回路の設計も容易になる。
【0016】尚、図1の実施例ではビット線負荷回路に
Nチャネルトランジスタのみを用いていたが、例えばP
チャネルトランジスタを直列に挿入した構成に本発明を
適用してもよい。また前述の実施例のビット線負荷回路
のトランジスタT1、T2のゲート電極に書き込み制御
信号が接続された回路構成に本発明を適用してもよい。
また、トランジスタT1、T2はそのソース電極に寄生
抵抗が生ずるよう配置されも、回路的な対象性は損なわ
れない。
【0017】
【発明の効果】以上に述べたように本発明では、ビット
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、ビット線動作時振幅に論理状態による
差が生ずることのない、高い対象性を有するビット線負
荷回路を備えた半導体記憶装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のビット線負荷回路のレイアウト図。
【図2】本発明のビット線負荷回路の等価回路図。
【図3】従来のビット線負荷回路のレイアウト図。
【図4】従来のLDDトランジスタの断面構造図。
【図5】従来のLDDトランジスタの等価回路図。
【図6】従来のビット線負荷回路の等価回路図。
【符号の説明】
T1、T2・・・ビット線負荷回路Nチャネルトランジ
スタ T3、T4・・・メモリセルアクセス用Nチャネルトラ
ンジスタ T5、T6・・・メモリセル駆動Nチャネルトランジス
タ HR1、HR2・・・メモリセル高抵抗負荷 BL、BLB・・・ビット線 WL・・・メモリセル選択信号 VDD・・・電源線 ID・・・イオン打ち込み方向 RLDD、RL1、RL2、RL3、RL4・・・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】 基板面に垂直の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
    も一組のトランジスタ対を含むビット線負荷回路を有
    し、前記ビット線負荷回路により複数のメモリセルが接
    続されるビット線の電位が所定電位に設定される半導体
    記憶装置において、 少なくとも、前記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、回路的に前記トラ
    ンジスタ対の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記憶装置。
JP4081037A 1992-04-02 1992-04-02 半導体記憶装置 Pending JPH05283610A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4081037A JPH05283610A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 半導体記憶装置

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JP4081037A JPH05283610A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 半導体記憶装置

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JPH05283610A true JPH05283610A (ja) 1993-10-29

Family

ID=13735257

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4081037A Pending JPH05283610A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 半導体記憶装置

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JP (1) JPH05283610A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996035234A1 (en) * 1995-05-01 1996-11-07 Micron Technology, Inc. Peripheral circuit for semiconductor memory device
JP2012054502A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Elpida Memory Inc 半導体装置

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996035234A1 (en) * 1995-05-01 1996-11-07 Micron Technology, Inc. Peripheral circuit for semiconductor memory device
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