JPS586586A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS586586A
JPS586586A JP56104920A JP10492081A JPS586586A JP S586586 A JPS586586 A JP S586586A JP 56104920 A JP56104920 A JP 56104920A JP 10492081 A JP10492081 A JP 10492081A JP S586586 A JPS586586 A JP S586586A
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transfer
gate
threshold voltage
memory cell
ratio
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JP56104920A
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Kenji Anami
穴見 健治
Masahiko Yoshimoto
雅彦 吉本
Hiroshi Shinohara
尋史 篠原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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】 本発明は半導体記憶装置に係り44IKスタテイツク型
メモリセルにおいて、耐緒音性を向上させるよう構成し
た半導体記憶装置に関するものである。
従来から標準的なものとして一般に用−られでいるスタ
ティック型メモリセルとその周辺回路の一例1菖[図に
示し説明すると、図において、(16)および(2a)
はエンハンスメント腫の駆動用のMO&電界効果トラン
ジスタ(以下、MOB −FITと略称する)、(3畠
)および(4a) aメそり七ルの書き込みならびに@
み出しの制御機能tもつゲート用(転送用)のMOB 
−F胛である。
そして、駆動用のMOB 11FIT (1m) 、 
(2m)のドレイン(9m) 、 (10&) #iそ
れぞれ高負荷抵抗(5m)、(6m)を介して電源端子
(nm) 、 (12a) K接続され、そのソースは
それでれ接地されると共に1−万、MOB・Fr(1m
)のゲートはMOII ・1FET (2a)Oドレイ
ンに、MOB ・WB2 (2m)めゲートはMOB−
FIT(la)のドレインにそれぞれ接続されて2安定
回路が形成され、寄生容量(7m) 、 (88)には
記憶情報が蓄積されるように構成されている。また、転
送用のHog −FIST(3m) 、 (4m)のド
レインま九はソースはそれぞれ上記駆動用のMOB I
IFICT (1m) 、 (2m)のドレイン(9m
)。
(loa) K接続され、転送用のMOB LIFET
(3m)、 (4m)のソースまたはドレイン社それぞ
れビットラインe”I t QDK接続され、そのゲー
トはワードライン(13a)K接続されている。
以上の構成によ夕1個のメモリセル、すなわちメモリセ
ルMCjが形成される。なお、McmはメモリセルMC
Iと同様に構成されたメモリセルである。
そして、128X128PLANEの16にスタティッ
クシMでは、このようなメモリセルが1コラムに128
個配列され、各々、同一ビットライン翰および(21)
K連結される。
−1,1イオ−1”接続すt’LftMO8−ygTc
j4オヨび(ハ)はそれぞれ、電源端子(至)とビット
ライン翰。
電源端子a珍とビットラインc11)の間に接続され、
それぞれビットライン(7)、(ハ)をプリチャージす
るように構成されている。また、MOB −FET(2
)、CIはそのドレインまたはソースがそれぞれビット
ラインCO,aυに接続され、ソースまたはドレインが
それぞれ入出力!ろライン(2)、■に接続され、その
ゲートはコラム選択信号出力8n@に連結されている。
そして、128X128PLANK(D16KXlfイ
ック8ムyでは128個のコラムが配列され、メモリア
レイを構成している。
このように構成されたスタティック形メモリは、前述し
たように、・従来から標準的なものであり、床机に用い
られ、その動作は一般によく知られているので、詳細な
説明は省略するが、コラム選択信号出力SEL@には選
択信号がち見られ、ビットライン(至)およびc!劾に
は読取動作の際には選択信号と同期した読取信号が得ら
れ、書込動作においては選択信号と同期して書込内容に
対応した電位変化が与えられる。
そして、メモリセルを構成するうえで必要な仁とは、例
えば特許出願公告昭44−11831号公報または米国
特許第3,539,839号明細書忙詳細に述べられて
いるように、転送用MO8−pat(sa)、(4m)
のチャネル@(ゲート幅) w3 、 W4とチャネル
長(ゲート長) La + L4の比 と駆動用MO&−FET (1m) 、 (2m)のチ
ャネル幅(ゲ=ト@)Wl、Wlとチャネル長(ゲート
長)LleLmの比 すなわち、従来はMOB・FRYのノース・ドレイン電
流がMOB・Frのゲート幅Wとゲート長りのみ出しお
よび書き込み動作に必要な駆動用MO8・FETと転送
用MOg・FITのコンダクタンスの北部動用MOB 
−FITのコン2クタンス、a、a伝送用MO8@FI
Tのコンダクタンスである。
しかしながら、このような構成のスタティックメモリに
おいては、前述のように、転送用MO8・PET(am
) t (4m)のゲート幅とゲート長の比と、駆動用
MO8・FET (1m) 、 (2m)のゲート幅と
ゲート長の比との比β、の値t1.5〜5.OKとる必
要があるため、転送用MOB−FET (3m) 、 
(4m)のゲート長L3sL4か、駆動用MO8−FE
T (1&) 、 (2m)のゲート幅W3゜W4を大
き(とらなければならず、メモリセルの面積が大きぐな
るという欠点があった。そして、このメモリセルの面積
が大きくなるということは、チップの歩留り、コスト、
性能面からみて非常に不刹である。
本実fIAII′i以上の点に鑑み、このような欠点を
除去すると共に、かかる問題を解決すべくなされたもの
で、その目的は、転送MOB @FETのしきい値電圧
を駆動MO8@FETのしきい値電圧より高めに設定す
ることにより、安定な書き込みおよび読み出し動作を保
証することが半導体記憶装置t−提供することにある。
以下、図WJK″基づき本発明の実施例を詳細忙説明す
る。
第2図は本実F!AKよる半導体記憶装置の−実施例を
示す回路図で、説明に必要な部分のみを示す。
第2図において第1図と同一符号のものは相当部分を示
し、(υ、(2)#;を駆動MO8−FET、(5)、
[6)Fiそれぞし駆動MQ8− FET(11、+2
1ト11111端子(it) I 82)トの間に接続
され負荷抵抗で、これらは2安定回路を構成している。
(3)、(4)はそれぞれ2安定回路とビットライン(
7)、 canとの間に接続された転送MO8−FET
テ、この転送MOI9− FE’r (3) 、 (4
) Oゲートはワードツイン(13に接続されている。
そして、この回路構成は第1図に示す従来のものと同様
であるが、第111Oものと異なる点は、!送MO8−
FET (31、(4)o L、きい値電圧Vthyt
駆動MO8−FET(1) 、 (210しきい値電圧
VthDよりも高めに設定していることにある。ここで
、このしきい値電圧を変えるのは、酸化膜の厚さを変え
る方法やイオン注入法などによって実現することができ
る。また、チャネル幅が狭くなるにしたがいしきい値電
圧が高くなるという狭チャネル効果を積極的に利用する
のもよい。
そして、駆動MO8−FET (1) 、 +21のゲ
ート幅とゲート長の比が転送MO8−FE’r (3)
 、 (4)のゲート幅とゲート長和比し、はぼ1.5
未満であるように構成されている。
つぎにこの第2図に示す実施例の動作を説明する。まず
、本発明は、所望の読み出し、書き込み動作に必要な駆
動MO8−FE’f’ (1) 、(2)と転送MO8
−FET(3) 、 (4)のコンダクタンス比Gy’
t、チャネル幅(ゲート幅)とチャネル長(ゲート長)
だけでなく、シきい値電圧の違いも利用してコンダクタ
ンス比を取っている〇 衆知のように、MOS −FETの特性は簡単にはここ
で、■□はソース・ドレイン電流 6゜工はゲート酸化膜の誘電率 taxはゲート酸化膜厚 Vthはしきい値電圧 VDaはドレイン・ソース間電圧 で衆わすことができる。上式から明らかなように、しき
い値電圧Vthが大きくなれば、ソース・ドレイン電R
IDIIが小さくなり、MOI9− FITのソース・
ドレイン間のコンダクタンスが小さくなる。
したがって、読み出し、書き込み動作が確実に行なわれ
るように、転送MO8・FBT 13) 、 (4)の
しきい値電゛圧Vthyt[動MO8−FIT (1)
 、 (21のしきい値電圧VthDよ)も高くするこ
とにより、適正なコンG勤 ダクタンス比Gr=−を設定することができる。
G! すなわち、第1図に示す従来技術のように1コンダクタ
ンス比Grをチャネル幅、チャネル形状だけに依って決
定しないため、従来、転送用MO8−PETCBa> 
I C4m)のゲート幅とゲート長の比と、駆動用MO
8−FET (1m) 、 C2&)のグー′ト幅とゲ
ート長の比との比β1が1.5以上必要であったのを1
.5未満でも実現することができ、これに伴ってメモリ
セルの面積を低減でき、高Iff、高速ランダム・アク
セスメモリを実現することができる。
以上本発明t−NチャネルMO8−FBT f用いた場
合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定される
ものではな(、PチャネルMOB −FE’rでも電圧
の極性を変えるだけで、同様な効果を得ることができる
以上説明したように、本発明によれば、転送MOB@F
ETのしきい値電圧【駆動MO8@FETのしきい値電
圧より高く設定したので、駆動MO8−FETのゲート
幅とゲート長の比と転送MO8・F釘のゲート幅とゲー
ト長の比との比β、が1.5未満でもコンダクタンス比
が十分取れ、安定なメモリセルが得られる効果がある。
また、上記形状比βFが165未満でも実現できるので
、メモリセルの面積i低減することができ、耐雑音性を
向上すると共和、高密度、高速ランダム・アクセスメモ
リを実現することができ、安定な書き込み、読み出し動
作を保証する仁とができるという点において極めて有効
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスタティックメモリのメモリセルとその
周辺回路の一例を示す回路内、第2図は本発明による半
導体記憶装置の一実施例を示す回路図である。 (1)、(2)・・嗜・駆動MO8@FE’r 、 (
31、(4)・・・・転送MO8−FET 、 (5)
 、 +6)・・・・負荷抵抗。 代理人 葛 野 信 −(外1名) 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示    特願昭 11r@−10411
0−I’−2、発明の名称 半導体記憶装置 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称(601)   三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 4、代理人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (2)同書第6頁第16行の「〜することが」の後に「
できる」を加入する。 以  上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 C五F駆動MO8電界効果トランジスタと負荷素子とか
    らなる2安定回路と、この2安定回路に@纜された転送
    MO8電界トランジスタとからなるメモ9−kkKkい
    て、前記転送MO8電界効果トランジスタのしきい値電
    圧を前記駆動Mos電界効果トランジスタのしきi値電
    圧よ夕高めに設定するようKしたことt4I黴とする半
    導体記憶装置。 t2J  IIgmMOB電界効果トランジスタのゲー
    ト幅とゲート長の比が転送MO8電界効果トランジスタ
    のゲート幅とゲート長に比しほぼ1.5倍未満であるこ
    とre黴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶
    装置。 (3)  転送MO&電界効果トランジスタのしきい値
    電圧をイオン注入によって制御する仁とt−特徴とする
    特許請求のam嬉1項記載の半導体記憶装置。
JP56104920A 1981-07-02 1981-07-02 半導体記憶装置 Granted JPS586586A (ja)

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