JPH0837241A - スタティック記憶セル - Google Patents

スタティック記憶セル

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JPH0837241A
JPH0837241A JP6169477A JP16947794A JPH0837241A JP H0837241 A JPH0837241 A JP H0837241A JP 6169477 A JP6169477 A JP 6169477A JP 16947794 A JP16947794 A JP 16947794A JP H0837241 A JPH0837241 A JP H0837241A
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JP
Japan
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word lines
word line
cell
memory cell
transistors
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Application number
JP6169477A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Ichikawa
勉 市川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】低電圧動作の安定性に優れ、ビット線ピッチの
拡大を図れるスタティック記憶セルを実現する。 【構成】スプリットワード線型SRAMセルにおいて、
ワード線WL1 ,WL2間に配置するドライバトランジ
スタDT1 ,DT2 をゲート電極とアクティブ領域とを
直交させ、2個を互いに反平行にし、かつワード線WL
1 ,WL2 に対して斜めに傾けて配置し、またアクセス
トランジスタAT1 ,AT2 を、ワード線WL1 ,WL
2 に対してアクティブ領域を斜めに交差させて配置す
る。これにより、セルのワード線方向の長さが大きくな
り、またワード線WL1 ,WL2 の間隔が狭くなってビ
ット線方向に縮んだ構造となることから、メモリセル面
積および低電圧下における動作の安定性は、従来のもの
と同等のままでビット線間隔を広くできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スタティックランダム
アクセスメモリ(SRAM:Static RandomAccess Memo
ry)などのスタティック記憶セルのセルパターン構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】MOSFETはその大きさが縮小される
場合、消費電力の低減やデバイス信頼性確保のために、
電源電圧も同時に低下させることが必要である。そのた
め、MOS型SRAMセルにおいてもメモリセルのサイ
ズが縮小されるに従って電源電圧も低下させ、低電源電
圧下における動作時の安定性の確保が重要となる。ビッ
ト線に対して概直交するように配置された2本のワード
線の間に2個のドライバトランジスタが配置された、い
わゆるスプリットワード線型メモリセルは、MOSFE
Tを構成するアクティブ領域とゲート電極の形状がたと
えば段差やコーナの数が少ない等より単純であるため、
デバイスパラメータの変動が少なく優れた安定性を有し
ている。
【0003】図7は、従来のスプリットワード線型SR
AMセルのセルパターン構造を示すレイアウト図であ
る。スプリットワード線型SRAMセルは、図7に示す
ように、ビット線BL1 ,BL2 に垂直な方向に2本の
ワード線WL1 ,WL2 が配置されて、拡散層DU
1 ,DUF2 との重ね合わせ領域にアクセストランジ
スタAT1 ,AT2 が形成され、かつ、2本のワード線
WL1 とWL2 との間におけるビット線BL1 ,BL2
の配置方向にドライバトランジスタDT1 ,DT2 が配
置されている。すなわち、このメモリセルは、アクセス
トランジスタAT1 ,AT2 のゲートとドライバトラン
ジスタDT1 ,DT2 のゲートが概垂直に配置されてお
り、ビット線方向に長いセルに構成されている。また、
図7において、ACV1 ,ACV2 はアクティブ領域、
BL1 ,CBL2はビット線コンタクト、CSH1 ,CSH2
はシェアドコンタクト、CGD1 ,CGD2はグランドコン
タクトをそれぞれ示している。
【0004】このような構成を有するスプリットワード
線型SRAMセルは、各トランジスタの近傍でのアクテ
ィブ領域ACV1 ,ACV2 およびワード線やゲート電
極となる第1ポリシリコン層の大きな段差やコーナが少
なく低電源電圧下における動作の安定性に優れている。
これは、TFT型SRAMに限らず、高抵抗負荷型SR
AMにおいても同様である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したセ
ルパターン構造では、ビット線方向に細長いために、短
辺(ワード線方向)の中に2本のビット線BL1 .BL
2 を通す必要があることから、ビット線ピッチが狭く、
ビット線間に付く大きな容量を充放電するために時間が
かかり、たとえばアクセス時間が遅くなる等の問題があ
る。また、主にAlからなるビット線のピッチの狭い加
工が難しく、またマイグレーションによる信頼性の問題
が懸念される等の問題がある。
【0006】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、低電圧動作の安定性に優れ、か
つビット線ピッチの拡大を図れるスタティック記憶セル
を提供することにあある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスタティック記憶セルでは、ビット線に対
して概直交するように配置された2本のワード線の間に
配置された2個のドライバトランジスタが、ゲート電極
とアクティブ領域とを直交させ、互いに反平行とし、か
つワード線に対して斜めに傾けて配置されている。
【0008】また、本発明のスタティック記憶セルで
は、アクセストランジスタのアクティブ領域がワード線
に対して斜めに傾いて交差し、その交差領域により形成
されるチャネル領域が平行四辺形の形状となるように配
置されている。さらに、アクセストランジスタのアクテ
ィブ領域がドライバトランジスタのアクティブ領域と同
一方向または逆方向に傾けて配置されている。
【0009】
【作用】本発明のスタティック記憶セルによれば、ドラ
イバトランジスタがワード線に対して斜めに配置される
ことから、短辺(ワード線方向)の長さが大きくなり、
またワード線の間隔が狭くなって長辺方向(ビット線方
向)に縮んでいる。これにより、メモリセル面積および
低電圧下における動作の安定性は従来のものと同等のま
までビット線間隔が広くなっている。
【0010】
【実施例】図1は、本発明に係るスプリットワード線型
SRAMのセルパターン構造の第1の実施例を示すレイ
アウト図であって、前述した図7と同一構成部分は同一
符号をもって表す。すなわち、BL1 ,BL2 はビット
線、WL1 ,WL2 はワード線、DUF1,DUF2
拡散層、AT1 ,AT2 はアクセストランジスタ、DT
1 ,DT2はドライバトランジスタ、ACV1 ,ACV
2 は記憶ノードとなるアクティブ領域、CBL1 ,CBL2
はビット線コンタクト、CSH1 ,CSH2 はシェアドコン
タクト、CGD1 ,CGD2 はグランドコンタクトをそれぞ
れ示している。
【0011】このスプリットワード線型SRAMセル
は、図1に示すように、ビット線BL 1 ,BL2 に垂直
な方向に2本のワード線WL1 ,WL2 が配置され、ワ
ード線WL1 ,WL2 対して斜め(たとえば45°)に
形成された拡散層DUF1 ,DUF2 との重ね合わせ領
域にアクセストランジスタAT1 ,AT2 が形成され、
かつ、2本のワード線WL1 とWL2 との間に、ドライ
バトランジスタDT1 ,DT2 がワード線WL1 および
WL2 に対して斜めに傾けて(たとえば45°)配置さ
れている。また、アクセストランジスタAT1 ,AT2
は、それらのアクティブ領域ACV1 ,ACV2 がワー
ド線WL1 ,WL2 に対してドライバトランジスタのア
クティブ領域と同一方向に傾いており、トランジスタ
(チャネル領域)は平行四辺形の形状となっている。こ
こで、アクティブ領域ACV1 ,ACV2 の幅に対して
ゲート電極であるワード線WL1 ,WL2 の幅はやや大
きく、たとえば1.2倍に設定されている。
【0012】このように、本実施例のスプリットワード
線型SRAMセルは、ドライバトランジスタDT1 ,D
2 がワード線WL1 ,WL2 に対して斜めに配置され
ていることから、短辺(ワード線方向)の長さが大きく
なり、またワード線WL1 ,WL2 の間隔が狭くなって
長辺方向(ビット線方向)に縮んでいる。これにより、
メモリセル面積および低電圧下における動作の安定性
は、図7に示す従来のものと同等のままでビット線間隔
が広くなっている。
【0013】また、アクティブ領域ACV1 ,ACV2
の幅に対してゲート電極であるワード線WL1 ,WL2
の幅はやや大きくしているが(1.2倍)、これらが斜
めに交わることにより電気特性としては、ゲート長が実
効的にワード線の幅よりも長い場合の特性が得られる。
その結果、図7に示す従来のセルと同等の特性を保持し
つつ、ワード線WL1,WL2 間の幅を図7のセルより
も狭くでき、メモリセルのビット線方向の長さをさらに
縮小できる。
【0014】なお、シェアドコンタクトCSH1 ,CSH2
は記憶ノードであるアクティブ領域ACV1 ,ACV2
とドライバトランジスタDT1 ,DT2 のゲート電極と
を、および上層の図示しない負荷素子との接続を行うも
のであるが、これを行えるのは1個のシェアドコンタク
トに限られることはない。
【0015】以上説明したように、本実施例によれば、
スプリットワード線型SRAMセルにおいて、ワード線
WL1 ,WL2 間に配置するドライバトランジスタDT
1 ,DT2 をゲート電極とアクティブ領域とを直交さ
せ、2個を互いに反平行にし、かつワード線WL1 ,W
2 に対して斜めに傾けて配置したので、セルのワード
線方向の長さが大きくなり、またワード線WL1 ,WL
2 の間隔が狭くなってビット線方向に縮んだ構造となる
ことから、メモリセル面積および低電圧下における動作
の安定性は、図7に示す従来のものと同等のままでビッ
ト線間隔を広くできる。その結果、ビット線間に付く大
きな容量を充放電するための時間を短縮化でき、アクセ
ス時間の向上等を図れる。また、主にAlからなるビッ
ト線の加工が容易となり、またマイグレーションによる
信頼性の問題を解消できる等の利点がある。
【0016】また、アクセストランジスタAT1 ,AT
2 は、ワード線WL1 ,WL2 に対してアクティブ領域
を斜めに交差させて配置したので、電気特性としては、
ゲート長が実効的にワード線の幅よりも長い場合の特性
が得られる。その結果、図7に示す従来のセルと同等の
特性を保持しつつ、ワード線WL1,WL2 間の幅を狭
くでき、メモリセルのビット線方向の長さをさらに縮小
できる。
【0017】図2は、本発明に係るスプリットワード線
型SRAMのセルパターン構造の第2の実施例を示すレ
イアウト図である。本実施例は、アクセストランジスタ
AT1 ,AT2 のアクティブ領域ACV1,ACV2
ワード線WL1 ,WL2 に対する傾きを、上述した第1
の実施例を示す図1の構造とは、反対方向にしたもので
ある。
【0018】本第2の実施例においても、上述した第1
の実施例の効果と同様の効果を得ることができる。
【0019】図3は、本発明に係るスプリットワード線
型SRAMのセルパターン構造の第3の実施例を示すレ
イアウト図である。本実施例は、上述した第1の実施例
を示す図1のスプリットワード線型SRAMセルをアレ
イ状に配置、展開したものである。本実施例では、ワー
ド線を挟んでビット線コンタクトCBL2 を共有化するよ
うな配置構成となっている。
【0020】特に、本実施例においては、たとえば図3
中αで示すように、ビット線コンタクトの間のスペース
でワード線の幅を部分的に広げても良く、これによりワ
ード線の抵抗を低減しワード線における遅延を抑制で
き、高速化を図れる利点がある。
【0021】図4は、本発明に係るスプリットワード線
型SRAMのセルパターン構造の第4の実施例を示すレ
イアウト図である。本実施例は、上述した第3の実施例
と同様に、図1のスプリットワード線型SRAMセルを
アレイ状に配置、展開したものであるが、ワード線を挟
んでビット線コンタクトCBL2 を共有化するのではな
く、各セルをいわゆる平行移動した形の配置構成となっ
ている。本実施例においても、上述した第3の実施例と
同様の効果を得ることができる。
【0022】図5は、本発明に係るスプリットワード線
型SRAMのセルパターン構造の第5の実施例を示すレ
イアウト図である。本構造は、TFT負荷型SRAMセ
ルではなく、高抵抗負荷型SRAMセルを構成するた
め、図1に示す層のさらに上層のレイアウトを示してい
る。図5において、PL2は第2ポリシリコン層、PL
3は第3ポリシリコン層、RLは高抵抗部分をそれぞれ
示している。
【0023】本実施例では、第2ポリシリコン層PL2
を全面敷き詰め型のグランド配線に用いている。また、
第3ポリシリコン層PL3は電源電圧VCC配線および高
抵抗を構成するために用いており、またシェアドコンタ
クトCSH1 ,CSH2 を通して記憶ノードであるアクティ
ブ領域とドライバトランジスタのゲート電極とを(およ
び第3ポリシリコン層PL3とを)相互に接続してい
る。また、本実施例では、電源電圧VCC配線を横方向
(ワード線方向)に接続している。
【0024】本実施例においても、上述した第1の実施
例の効果と同様の効果を得ることができる。
【0025】図6は、本発明に係るスプリットワード線
型SRAMのセルパターン構造の第6の実施例を示すレ
イアウト図である。本実施例が、上述した第5の実施例
と異なる点は、電源電圧VCC配線を横方向(ワード線方
向)ではなく、縦方向(ビット線方向)接続し、高抵抗
部分RLが第5の実施例のように屈曲せず、直線的でそ
の長さが短くなっている。
【0026】本実施例においても、上述した第5の実施
例の効果と同様の効果を得ることができる。
【0027】なお、上述した第5および第6の実施例に
おいて、高抵抗部分RLをTFTのソース、ドレインお
よびチャネルとし、ポリシリコン層を1層追加してTF
Tのゲート電極とすることにより、容易にTFT負荷型
のメモリセルとすることができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
メモリセル面積は従来のメモリセルと同等であるにもか
かわらず、ビット線ピッチを従来のスプリットワード線
型メモリセルよりも大きくでき、トランジスタの特性の
変動を抑制でき、低電圧下における動作の安定性を図れ
る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスプリットワード線型SRAMの
セルパターン構造の第1の実施例を示すレイアウト図で
ある。
【図2】本発明に係るスプリットワード線型SRAMの
セルパターン構造の第2の実施例を示すレイアウト図で
ある。
【図3】本発明に係るスプリットワード線型SRAMの
セルパターン構造の第3の実施例を示すレイアウト図で
ある。
【図4】本発明に係るスプリットワード線型SRAMの
セルパターン構造の第4の実施例を示すレイアウト図で
ある。
【図5】本発明に係るスプリットワード線型SRAMの
セルパターン構造の第5の実施例を示すレイアウト図で
ある。
【図6】本発明に係るスプリットワード線型SRAMの
セルパターン構造の第6の実施例を示すレイアウト図で
ある。
【図7】従来のスプリットワード線型SRAMセルのセ
ルパターン構造を示すレイアウト図である。
【符号の説明】
BL1 ,BL2 …ビット線 WL1 ,WL2 …ワード線 DUF1 ,DUF2 …拡散層 AT1 ,AT2 …アクセストランジスタ DT1 ,DT2 …ドライバトランジスタ ACV1 ,ACV2 …アクティブ領域 CBL1 ,CBL2 …ビット線コンタクト CSH1 ,CSH2 …シェアドコンタクト CGD1 ,CGD2 …グランドコンタクト PL2…第2ポリシリコン層 PL3…第3ポリシリコン層 PL…高抵抗部分

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビット線に対して概直交するように配置
    された2本のワード線の間に2個のドライバトランジス
    タが配置され、これらワード線に接続されたアクセスト
    ランジスタを介して記憶ノードがアクセスされるスタテ
    ィック記憶セルであって、 上記2個のドライバトランジスタは、ゲート電極とアク
    ティブ領域とを直交させ、互いに反平行とし、かつワー
    ド線に対して斜めに傾けて配置されているスタティック
    記憶セル。
  2. 【請求項2】 上記アクセストランジスタは、そのアク
    ティブ領域がワード線に対して斜めに傾いて交差し、そ
    の交差領域により形成されるチャネル領域が平行四辺形
    の形状となるように配置されている請求項1記載のスタ
    ティック記憶セル。
  3. 【請求項3】 アクセストランジスタのアクティブ領域
    がドライバトランジスタのアクティブ領域と同一方向に
    傾けて配置されている請求項2記載のスタティック記憶
    セル。
  4. 【請求項4】 アクセストランジスタのアクティブ領域
    がドライバトランジスタのアクティブ領域とは逆方向に
    傾けて配置されている請求項2記載のスタティック記憶
    セル。
JP6169477A 1994-07-21 1994-07-21 スタティック記憶セル Pending JPH0837241A (ja)

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