JPH0555487A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH0555487A
JPH0555487A JP3215239A JP21523991A JPH0555487A JP H0555487 A JPH0555487 A JP H0555487A JP 3215239 A JP3215239 A JP 3215239A JP 21523991 A JP21523991 A JP 21523991A JP H0555487 A JPH0555487 A JP H0555487A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistors
data line
transistor
load circuit
ion implantation
Prior art date
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Pending
Application number
JP3215239A
Other languages
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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Publication of JPH0555487A publication Critical patent/JPH0555487A/ja
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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
こと。 【構成】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、基板面に垂直な軸とイオン打ち込み方
向との間に1゜以上の角度が生ずる方向に対し、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
のチャネル方向が垂直となるよう配置されることを特徴
とする半導体装置。 【効果】データ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
の発生するのをを防ぎ、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実現できる。

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6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6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6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7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5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5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5の矢印IDで示
される方向から傾いて行われる。
【0004】図8は図5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
5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8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、
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、基板面に垂直な軸とイオン打ち込み方向との間
に1゜以上の角度が生ずる方向に対し、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のチャネ
ル方向が垂直となるよう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、データ線負荷回路内
にイオン打ち込み角度に起因したの寄生抵抗が生ずるこ
とがなく、データ線負荷回路による設定電位は同一とな
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でデータ線負荷回路を構成する
NチャネルトランジスタT1、T2、T3、もしくはT
4の断面構造を示す図である。本発明の半導体装置にお
けるデータ線負荷回路を構成するNチャネルトランジス
タはチャネル方向が前述の角度オフセットの生ずる方向
と垂直となるよう配置されているため、N型不純物濃度
の薄い領域8、9のエッジはゲート電極1のエッジとほ
ぼ一致して打ち込まれ、図6に示されるようなチャネル
端のオフセット領域が生ずる事はない。図3は図2の構
成を持つトランジスタの等価回路であるが、前述のオフ
セット領域に起因する寄生抵抗は接続されない。
【0014】図4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と垂直となる
ため、トランジスタT1、T2、T3、T4の両ソース
端、ドレイン端に前述のオフセット領域に起因する寄生
抵抗が接続されることはない。
【0015】図4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。結果的にはデータ線DLの電位はDLBの
電位と同一となり、トランジスタT1、T2とT3、T
4のトランジスタサイズ比のみで決定されることにな
る。
【0016】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。
【0017】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イオン打ち込み角度の影
響がないように配置していたが、トランジスタT3、T
4のみのチャネル方向がイオン打ち込み方向IDと平行
となるよう配置しても図5の従来装置のデータ線負荷回
路より特性は改善される。また、トランジスタT1、T
2のみのチャネル方向がイオン打ち込み方向IDと平行
となるよう配置した場合も同様である。ただし図1に示
されるように全てのトランジスタがイオン打ち込み角度
の影響がないよう配置されるのが回路動作上最も好まし
い。
【0018】
【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のチャネル方向がイ
オン打ち込み時の角度オフセットの生ずる方向と垂直と
なるよう配置されているので、各トランジスタのソース
端子もしくはドレイン端子にオフセット領域に起因する
寄生抵抗が発生することがない。従って寄生抵抗に起因
するデータ線設定電位のオフセットが生ずることのな
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を構成するトランジ
スタの断面構造図。
【図3】図3のトランジスタの等価回路図。
【図4】本発明のデータ線負荷回路の等価回路図。
【図5】従来のデータ線負荷回路のレイアウト図。
【図6】従来のデータ線負荷回路を構成するトランジス
タの断面構造図。
【図7】図6のトランジスタの等価回路図。
【図8】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 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】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、 基板面に垂直な軸とイオン打ち込み方向との間に1゜以
    上の角度が生ずる方向に対し、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のチャネル方向が
    垂直となるよう配置されることを特徴とする半導体装
    置。
JP3215239A 1991-08-27 1991-08-27 半導体装置 Pending JPH0555487A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3215239A JPH0555487A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 半導体装置

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JP3215239A JPH0555487A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 半導体装置

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ID=16669025

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JP3215239A Pending JPH0555487A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 半導体装置

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JP (1) JPH0555487A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5751033A (en) * 1994-03-15 1998-05-12 Nec Corporation Frequency converter circuit structure having two sources
US6887107B2 (en) 2002-05-17 2005-05-03 Yazaki Corporation Connecting structure of electric bulb

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5751033A (en) * 1994-03-15 1998-05-12 Nec Corporation Frequency converter circuit structure having two sources
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