JPS60194561A - Semiconductor memory device - Google Patents
Semiconductor memory deviceInfo
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- JPS60194561A JPS60194561A JP59049231A JP4923184A JPS60194561A JP S60194561 A JPS60194561 A JP S60194561A JP 59049231 A JP59049231 A JP 59049231A JP 4923184 A JP4923184 A JP 4923184A JP S60194561 A JPS60194561 A JP S60194561A
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- transistor
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
- H10B10/10—SRAM devices comprising bipolar components
Landscapes
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、バイポーラメモリから成る半導体記憶装置特
にECLRAMの構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device comprising a bipolar memory, particularly to the structure of an ECLRAM.
従来技術と問題点
従来、半導体記憶装置、例えばバイポーラスタティック
RAMにおいては、アドレスが入力されてからデータが
読み出されるまでの時間tAA (addrs+ss
access time )とデータの書き込み動作が
完了するまでの時間tww(wright pulse
width )の特性を向上させるため、装置を構成す
るトランジスタ全体のベース厚を薄くしていた。Prior Art and Problems Conventionally, in a semiconductor memory device such as a bipolar static RAM, the time tAA (addrs+ss
access time ) and the time tww (write pulse
In order to improve the characteristics of width), the base thickness of the entire transistor constituting the device has been made thinner.
半導体記憶装置の読み出し書き込み動作速度を早めるた
めにはセンス回路を構成する検出トランジスタのしゃ断
層波数f丁を高くする必要があり、トランジスタ全体の
ベース厚を薄くすればfrは一般に高くなるからである
。This is because in order to increase the read/write operation speed of a semiconductor memory device, it is necessary to increase the blocking layer wave number f of the detection transistor constituting the sense circuit, and if the base thickness of the entire transistor is made thinner, fr generally increases. .
しかし、あまシにベース層を薄くすると、極めて高濃度
で形成されているエミッタ領域に少しでも結晶欠陥があ
れば、直ちに検出トランジスタのエミッタとコレクタ間
が短絡し、歩留りが低下する。従って半導体記憶装置の
歩留りを向上させるためには、上記の短絡が生じないよ
うベース厚を大きくすればよいが、ベース厚を大とすれ
ば既述したし中断周波数frが低下し、読出書込速度が
遅くなるという問題点がある。However, if the base layer is made too thin, even the slightest crystal defect in the emitter region, which is formed with extremely high concentration, will immediately cause a short circuit between the emitter and collector of the detection transistor, resulting in a decrease in yield. Therefore, in order to improve the yield of semiconductor memory devices, the base thickness should be increased to prevent the above-mentioned short circuit from occurring. However, if the base thickness is increased, as mentioned above, the interruption frequency fr will be lowered, and the read/write The problem is that the speed is slow.
また、飽和セル、例えば飽和形のPNPNセルを用いた
RAMでは、一般にベース周囲のコレクタ領域は低い濃
度に形成されておシ、この低濃度領域には電荷が蓄積さ
れる傾向がある。従ってこのような傾向を持つ飽和セル
を有するRAMのベース厚を、しゃ断層波数f7を高め
ようとして、薄くすればする程、低濃度のコレクタ領域
の体積が太きくなシ、そこに蓄積される電荷の量も増加
する。蓄積電荷の量が増加すれば、データの書き込み時
に除去しなければならない蓄積電荷の量も増え、書き込
み特性が低下する。このため、ベース厚を大にし、除去
しなければならない蓄積電荷量を減少させることによっ
て書込特性の向上が図られている。しかし、ベース厚を
大にすれば検出トランジスタのし中断周波数frが低下
し該トランジスタの動作速度が遅くなるという問題点が
ある。Furthermore, in a RAM using a saturated cell, for example, a saturated PNPN cell, the collector region around the base is generally formed with a low concentration, and charges tend to accumulate in this low concentration region. Therefore, the thinner the base thickness of a RAM that has saturated cells with this tendency is made in an attempt to increase the cut-off wave number f7, the larger the volume of the collector region with low concentration will be, and the more it will be accumulated there. The amount of charge also increases. As the amount of accumulated charge increases, the amount of accumulated charge that must be removed when writing data also increases, and the write characteristics deteriorate. Therefore, writing characteristics are improved by increasing the base thickness and reducing the amount of accumulated charge that must be removed. However, there is a problem in that increasing the base thickness lowers the interruption frequency fr of the detection transistor and slows down the operating speed of the transistor.
発明の目的
本発明の目的は、半導体記憶装置において、検出トラン
ジスタの直下のベース厚のみを薄くすることにより、し
ゃ断層波数を高めるためにベース厚を薄くしたいという
要求と歩留り向上と蓄積電荷量の減少のためにベース厚
を厚くしたいという要求とを同時に満たすことにある。OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to meet the demand for thinning the base thickness in order to increase the wave number of the blocking layer, to improve the yield, and to reduce the amount of accumulated charge by thinning only the base thickness immediately below the detection transistor in a semiconductor memory device. The objective is to simultaneously satisfy the demand for increasing the base thickness in order to reduce the thickness of the base.
発明の構成
本発明によれば、検出トランジスタと保持トランジスタ
の各エミッタをそれぞれビット線、ホールド線に接続し
た半導体記憶装置において、基板表面の半導体層中に該
検出トランジスタと保持トランジスタの共用のベース領
域が形成され、該ベース領域内に該両トランジスタの各
エミッタ領域が形成され、該検出トランジスタのエミッ
タの直下のベース部分は他のベース部分より薄く形成さ
れていることを特徴とする半導体記憶装置が提供される
。According to the present invention, in a semiconductor memory device in which the emitters of a detection transistor and a holding transistor are connected to a bit line and a hold line, respectively, a common base region of the detection transistor and the holding transistor is provided in a semiconductor layer on the surface of the substrate. A semiconductor memory device is provided, wherein an emitter region of both transistors is formed in the base region, and a base portion directly below the emitter of the detection transistor is formed thinner than other base portions. provided.
発明の実施例
以下、本発明を実施例によシ添付図面を参照して説明す
る。Embodiments of the Invention The present invention will now be described by way of embodiments with reference to the accompanying drawings.
第1図はPNPNセルに適用された本発明に係る半導体
記憶装置の第1実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention applied to a PNPN cell.
第1図の装置は基板50表面にN形エピタキシャル層(
半導体層)60が形成され、その上面には電極である端
子W 、 S 、 B 、 H及びCがそれぞれ突出し
ている。これら端子は、第3図に示すようなフリップフ
ロップを有するスタティックセルの端子である。具体的
には、第4図のPNPNセル回路に示すように負荷トラ
ンジスタQB、Qいマルチエミッタトランジスタにょ多
構成される検出トランジスタQr −Qt 及び保持ト
ランジスタQ3 +Q、により構成されている。The device shown in FIG. 1 has an N-type epitaxial layer (
A semiconductor layer) 60 is formed, and terminals W, S, B, H, and C, which are electrodes, protrude from the upper surface of the semiconductor layer. These terminals are the terminals of a static cell having a flip-flop as shown in FIG. Specifically, as shown in the PNPN cell circuit of FIG. 4, it is composed of a load transistor QB, a detection transistor Qr -Qt composed of a number of Q multi-emitter transistors, and a holding transistor Q3 +Q.
端子Wはワード線Wに、Sは左右のビット線beとbr
に、Hにホールド線りに、またBはCに、それぞれ接続
されている。Terminal W is connected to word line W, S is connected to left and right bit lines be and br.
, H is connected to the hold line, and B is connected to C, respectively.
一方、第1図の半導体記憶装置の内部は、破線の上方が
2層10.20及び8層3oで、破線の下方が埋め込み
層40で、それぞれ形成されている。また第1図には、
第4図と対応させ、負荷のPNP )ランジスタQll
(Qa)検出用及び保持用のNPN)ランジスタQ+
(Qt )及びQs (Qa )と、各端子W、S、B
、H,Cとの関係が一点鎖線で示されている。この一点
鎖線から判るように、2層10は、負荷トランジスタQ
Il(Qa)のエミッタを、2層20は、検出及び保持
トランジスタQ+ (Q、 )、及びQ、 (Q、 )
のベースを、それぞれ構成している。On the other hand, inside the semiconductor memory device in FIG. 1, two layers 10, 20 and eight layers 3o are formed above the broken line, and a buried layer 40 is formed below the broken line. Also, in Figure 1,
Corresponding to Fig. 4, load PNP) transistor Qll
(Qa) NPN) transistor Q+ for detection and holding
(Qt) and Qs (Qa) and each terminal W, S, B
, H, and C are shown by dashed lines. As can be seen from this dashed line, the second layer 10 has a load transistor Q
The emitter of Il(Qa) is formed in two layers 20 by sensing and holding transistors Q+ (Q, ) and Q, (Q, ).
Each constitutes the base of
そして、P7iilOは、一方において端子Wに接続す
ると共に、他方において埋め込み層4oの近傍まで拡散
してbる。Then, P7iilO is connected to the terminal W on one side, and diffuses to the vicinity of the buried layer 4o on the other side.
また2層20即ち検出及び保持トランジスタのベースは
全体として埋込層4oの近傍まで拡散している。Further, the base of the second layer 20, that is, the detection and holding transistor, is generally diffused to the vicinity of the buried layer 4o.
しかし、検出トランジスタQ、(Q、)のエミッタ端子
Sの直下部分201だけ、埋込層4oがらは離れて、他
のベース部分202.203よシ薄く形成されている。However, only the portion 201 directly below the emitter terminal S of the detection transistor Q, (Q,) is formed away from the buried layer 4o and thinner than the other base portions 202 and 203.
第2図は、本発明に係る半導体記憶装置の第2実施例を
示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention.
第1図の第1実施例と異なるのは、負荷トランジスタQ
a (Qa )のエミッタを構成する2層1゜と、検出
及び保持トランジスタQ+(qt)及びQa (Qa
)のベースを構成する2層2oのうちの部分202だけ
が埋込層4oに達するよう拡散している点である。The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the load transistor Q
The two layers 1° constituting the emitter of a (Qa ) and the detection and holding transistors Q+ (qt) and Qa (Qa
) is that only a portion 202 of the two layers 2o constituting the base is diffused to reach the buried layer 4o.
これは、負荷トランジスタQa (Qa ) としてコ
レクタ領域が特に低濃度のもの、例えばラテラルPNP
)ランジスタ、を使用した場合、低濃度のコレクタ領域
30(ラテラルトランジスタのベース領域)の体積をな
るべく小さくして、ペースにたまる蓄積電荷の量を少な
くしようとするためである。This is because the collector region of the load transistor Qa (Qa) has a particularly low concentration, for example, a lateral PNP.
) transistor is used, the volume of the low concentration collector region 30 (base region of the lateral transistor) is made as small as possible to reduce the amount of accumulated charge accumulated in the paste.
以上、第1図と第2図の実施例は、第4図の飽和形PN
PNセルに適用した例であるが、同じ飽和形のセルとし
て第5図のダイオード負荷セルや第6図のIILセルに
適用した例が考えられる。As described above, the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 are based on the saturated type PN shown in FIG.
Although this is an example in which the present invention is applied to a PN cell, an example in which the present invention is applied to a diode load cell shown in FIG. 5 or an IIL cell shown in FIG. 6 as the same saturation type cell may also be considered.
第5図と第6図の場合も、第4図の場合と同様に、検出
トランジスタのエミッタ端子Sの直下だけのベース厚を
薄く形成することによシ(第1図、第2図)、同じ効果
を挙げることができる。In the case of FIG. 5 and FIG. 6, as in the case of FIG. The same effect can be achieved.
第7図は、本発明に係る半導体記憶装置を実際の回路に
応用した例である。FIG. 7 is an example in which the semiconductor memory device according to the present invention is applied to an actual circuit.
第4図の回路は、セルのマトリックスを4桁で表わした
ものでちゃ、横方向のワード線Wと縦方向のビット線す
により6,7,8.9のうちいずれか1つのセルが選択
される。横方向のワード線WはXアドレスデコーダ1に
より、縦方向のビット線はYアドレスデコーダ2によシ
それぞれのドライバ回路を介して選択される。3はワー
ド線放電回路でありワード線を急速に下がらせる機能を
有し、5は書き込み読み出し制御回路であり書き込みま
たは読み出しを行うべきビット線のみに、電流を流し、
それに従9てセンス回路4によシ書き込み読み出しが行
われるようになっている。In the circuit shown in Figure 4, the cell matrix is expressed in four digits, and one of the cells 6, 7, and 8.9 is selected by the horizontal word line W and the vertical bit line. be done. The horizontal word line W is selected by the X address decoder 1, and the vertical bit line is selected by the Y address decoder 2 through their respective driver circuits. 3 is a word line discharge circuit which has the function of rapidly lowering the word line; 5 is a write/read control circuit which flows current only to the bit line to be written or read;
Accordingly, the sense circuit 4 performs writing and reading.
発明の効果
上記のとおり、本発明によれば、検出トランジスタ直下
のベース厚のみを薄くすることができるので、し中断周
波数を高めるためにベース厚を薄くしたいと込う要求と
歩留り向上と蓄積電荷量減少のためにベース厚を厚くし
たいという要求とを同時に満たすことができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, only the base thickness directly below the detection transistor can be made thinner, thereby meeting the demand for thinning the base thickness in order to increase the interruption frequency, improving yield, and accumulating charge. It is possible to simultaneously satisfy the demand for increasing the base thickness in order to reduce the volume.
第1図と第2図はそれぞれ本発明装置の第4実施例と第
2実施例の断面図、第3図は本発明装置の一般的な回路
構成図、第4図から第6図まではそれぞれPNPNセル
、ダイオード負荷セル、IILセルに適用された本発明
装置の具体的な回路構成図、第7図は本発明装置の応用
例を示す回路図である。
l・・・基板、10.20・・・P層、30・・・N層
、40・・・埋込層、201・・・2層20の薄い部分
、202.203・・・2層20の厚い部分。
特許出願人
冨士通株式会社
特許出願代理人
弁理士 青 木 朗
弁理士西舘和之
弁理士内田幸男
弁理士 山 口 昭 之
第1図
ノ
(
第3図
第4図
第5図
第6図1 and 2 are cross-sectional views of the fourth and second embodiments of the device of the present invention, respectively, FIG. 3 is a general circuit configuration diagram of the device of the present invention, and FIGS. 4 to 6 are A specific circuit configuration diagram of the device of the present invention applied to a PNPN cell, a diode load cell, and an IIL cell, respectively, and FIG. 7 is a circuit diagram showing an application example of the device of the present invention. l...Substrate, 10.20...P layer, 30...N layer, 40...buried layer, 201...thin part of second layer 20, 202.203...two layer 20 thick part of Patent applicant Fujitsu Co., Ltd. Patent application agent Akira Aoki Patent attorney Kazuyuki Nishidate Patent attorney Yukio Uchida Patent attorney Akira Yamaguchi Figures 1-(Figure 3, Figure 4, Figure 5, Figure 6)
Claims (1)
れぞれビット線、ホールド線に接続した半導体記憶装置
において、基板表面の半導体層中に該検出トランジスタ
と保持トランジスタの共用のベース領域が形成され、該
ベース領域内に該両トランジスタの各エミッタ領域が形
成され、該検出トランジスタのエミッタの直下のベース
部分は他のベース部分より薄く形成されていることを特
徴とする半導体記憶装置。In a semiconductor memory device in which the emitters of a detection transistor and a holding transistor are connected to a bit line and a hold line, respectively, a base region shared by the detection transistor and the holding transistor is formed in a semiconductor layer on the surface of the substrate, and a base region is formed in the base region. A semiconductor memory device characterized in that emitter regions of both of the transistors are formed, and a base portion directly below the emitter of the detection transistor is formed thinner than other base portions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59049231A JPS60194561A (en) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59049231A JPS60194561A (en) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Semiconductor memory device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60194561A true JPS60194561A (en) | 1985-10-03 |
Family
ID=12825124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59049231A Pending JPS60194561A (en) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Semiconductor memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60194561A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01154554A (en) * | 1987-12-11 | 1989-06-16 | Nec Corp | Semiconductor device |
US6566217B1 (en) | 1996-01-16 | 2003-05-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Manufacturing process for semiconductor device |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP59049231A patent/JPS60194561A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01154554A (en) * | 1987-12-11 | 1989-06-16 | Nec Corp | Semiconductor device |
US6566217B1 (en) | 1996-01-16 | 2003-05-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Manufacturing process for semiconductor device |
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