JPS6132465A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

Info

Publication number
JPS6132465A
JPS6132465A JP15287584A JP15287584A JPS6132465A JP S6132465 A JPS6132465 A JP S6132465A JP 15287584 A JP15287584 A JP 15287584A JP 15287584 A JP15287584 A JP 15287584A JP S6132465 A JPS6132465 A JP S6132465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
memory
word line
memory cell
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15287584A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Mitamura
三田村 一郎
Takeo Uchiyama
内山 武夫
Goro Kitsukawa
橘川 五郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP15287584A priority Critical patent/JPS6132465A/en
Publication of JPS6132465A publication Critical patent/JPS6132465A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • H10B10/10SRAM devices comprising bipolar components

Abstract

PURPOSE:To increase the operating margin at the time of transition by a method wherein required terminals symmetric in a circuit meaning are connected to each word line by two-division of the word line arranged in a memory array and connected to each memory. CONSTITUTION:The word line is two-divided into W1 and W2: a current stand- by line IST is so arranged as to pass through the center of a memory cell, and the word lines W1 and W2 are arranged in parallel with the current stand-by line IST and in symmetry across this line. Then, the anode side terminal of the first layer Schottky barrier diode SBD1 and SBD2 are connected to the second layer word lines W1 and W2 through-holes TH1 and TH2, respectively. One-ends of diffused resistors r2 and r1 are brought into contact with the aluminum electrode (first layer) of the diodes SBD1 and SBD2 via contact holes CH1 and CH2, respectively, and the other ends of the resistors r2 and r1 are joined to the base regions B1 and B2 of transistors Q1 and Q2 via P type semiconductor region.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、半導体集積技術さらには半導体装置におけ
る配線形成に適用して有効な技術に関し、例えばバイポ
ーラメモリにおけるワード線の形成に利用して有効な技
術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a technology that is effective when applied to semiconductor integration technology and also to the formation of wiring in a semiconductor device, for example, a technology that is effective when applied to the formation of word lines in a bipolar memory. .

[背景技術] バイポーラ型半導体メモリにおけるメモリセルの構成と
して、例えば第1図に示すものが知られている(電子通
信学会発行「メモリ」第94頁)。
[Background Art] As a structure of a memory cell in a bipolar semiconductor memory, for example, the structure shown in FIG. 1 is known ("Memory", p. 94, published by the Institute of Electronics and Communication Engineers).

このメモリセルは、ブリッププロップを構成するマルチ
エミッタトランジスタQl、Q2のコレクタとワード線
Wとの間に接続された負荷抵抗R1゜R2と並列に、順
方向抵抗の小さなショットキ・バリア・ダイオードD1
+D2を接続することにより、読出し電流が大きくされ
、低消費電力化と読出し速度の高速化が可能にされてい
る。
This memory cell has a Schottky barrier diode D1 with low forward resistance connected in parallel with a load resistor R1°R2 connected between the collectors of multi-emitter transistors Ql and Q2 constituting a blip-prop and the word line W.
By connecting +D2, the read current is increased, making it possible to reduce power consumption and increase the read speed.

なお、図においてり、Dは読出し、書込み電流が流され
るディジット線、ISTは定常時(スタンバイ時)にメ
モリセルの保持電流が流される電流スタンバイ線である
In the figure, D is a digit line through which read and write currents are passed, and IST is a current standby line through which a holding current of a memory cell is passed during normal operation (standby).

ところで、半導体メモリにおいては、上記構成のメモリ
セルをマトリックス状に配設してメモリアレイを構成す
る必要上、各メモリセル内の素子のレイアウトをできる
だけ高集積化できるような形に設計してメモリアレイの
占有面積を小さくすることが望まれる。
By the way, in semiconductor memory, since it is necessary to configure a memory array by arranging memory cells with the above configuration in a matrix, the layout of the elements in each memory cell is designed in a form that allows for as high integration as possible. It is desirable to reduce the area occupied by the array.

従って、メモリセルは、隣接するメモリセルとの整合性
の良い例えば長方形の領域内に各素子がぴったりと納ま
るようにレイアウトの設計がなされる。そして、このよ
うなメモリセルが上下方向および左右方向に多数並んで
配設されることにより、第2図に示すようなマトリック
ス状のメモリアレイM−ARYが構成される。
Therefore, the layout of the memory cells is designed so that each element fits perfectly within, for example, a rectangular region that has good matching with adjacent memory cells. A matrix-like memory array M-ARY as shown in FIG. 2 is constructed by arranging a large number of such memory cells in parallel in the vertical and horizontal directions.

しかして、上記メモリアレイ内には、各メモリセルを選
択し、かつ読出し、書込みあるいは保持電流を流してや
るため、ワード線Wとディジット線り、Dおよび電流ス
タンバイ線ISTを配設してやる必要がある。
Therefore, in the memory array, word lines W, digit lines D, and a current standby line IST must be provided in order to select each memory cell and cause read, write, or holding current to flow therein. .

ところが、メモリアレイの占有面積を小さくするために
は、各メモリセルの整合性の他に各メモリセル行あるい
は列の占有領域上に一組のワード線W、ディジット線り
、Dおよび電流スタンバイ線ISTが完全に納まるよう
に配線のレイアウト設計を行なわれなければならない。
However, in order to reduce the occupied area of the memory array, in addition to the consistency of each memory cell, a set of word lines W, digit lines D, and current standby lines are provided on the occupied area of each memory cell row or column. The wiring layout must be designed so that the IST is completely accommodated.

、そこで、本発明者は、第2図に鎖線で示すように、各
メモリセルMCの列に沿ってその上に一対のディジット
線り、Dを一層目のアルミ配線で配設し、各メモリセル
MCの行に沿ってiの上に一本のワード線Wと一本の電
流スタンバイ線ISTをそれぞれ二層目のアルミ配線で
配設する。そして、上記ワード線Wに対してメモリセル
内のダイオードD1.D2のアノード側端子を一層目の
アルミ層によって接続させる方式を考えた。
Therefore, the present inventor arranged a pair of digit lines D along and above each column of memory cells MC using the first layer of aluminum wiring, as shown by the chain lines in FIG. One word line W and one current standby line IST are each provided on i along the row of cells MC using second layer aluminum wiring. A diode D1 . in the memory cell is connected to the word line W. We considered a method in which the anode side terminal of D2 was connected through the first aluminum layer.

これによって、各メモリセル間に配線ピッチを確保する
ための余分な空白領域を設けることなく各メモリセルM
Cをすきまなく密接に配線して、メモリアレイの占有面
積を最小にしてやることができる。
As a result, each memory cell M can be
C can be closely wired without gaps to minimize the area occupied by the memory array.

ところが、上記のようなワード線Wの配設方式を適用す
ると、ワード線Wと直交する方向のメモリセル中心線に
対して各メモリセルのレイアウトが対称性を有していな
いと、ワード線Wに対するメモリセル内の各ショットキ
・バリア・ダイオードのカソード側の端子とベース、コ
レクタを接続させる一層目のアルミ配線(第4図におけ
るアルミ結合線ρ1.Q2に相当する配線)の距離が等
しくならない。そのため、第1図に示すように、ワード
線Wとメモリセル内のノードnotnlとの間に寄生的
に接続されるカップリング容量C1゜C2の大きさが異
なって、保持情報の読出しにアンバランスを生じさせて
しまう。
However, when applying the word line W arrangement method as described above, if the layout of each memory cell is not symmetrical with respect to the memory cell center line in the direction perpendicular to the word line W, the word line W The distances of the first-layer aluminum wiring (wire corresponding to the aluminum bond lines ρ1 and Q2 in FIG. 4) connecting the cathode terminal, base, and collector of each Schottky barrier diode in the memory cell are not equal. Therefore, as shown in FIG. 1, the magnitudes of the coupling capacitances C1 and C2 parasitically connected between the word line W and the node notnl in the memory cell are different, resulting in an imbalance in the readout of retained information. This will cause

つまり、上記カップリング容量C1t C2の大きさが
異なると、読出し時にワード線Wのレベルを上げてやっ
たとき、カップリング容量C1,C2が等しければノー
ドnOと11 iのレベルが、第3図に実線Aで示すよ
うに、所望の曲線に沿って上昇するが、カップリング容
量C1,C2がアンバランスであると、容量の大きなカ
ップリング容量が接続された側のノードのレベルが、第
3図に破線Bで示すように、立上がりの終りのところで
押し上げられてピークを作ってしまう。
In other words, if the coupling capacitances C1t and C2 have different sizes, when the level of the word line W is raised during reading, if the coupling capacitances C1 and C2 are equal, the levels of nodes nO and 11i will be as shown in FIG. As shown by the solid line A, if the coupling capacitances C1 and C2 are unbalanced, the level of the node connected to the larger coupling capacitance will rise to the third level. As shown by the broken line B in the figure, it is pushed up at the end of the rise, creating a peak.

その結果、読出し基準電圧V r e fに対する読出
しレベル(110′ルベルと゛′1″レベル)のマージ
ンが小さくなり、誤まった読出しが行なわれたり設計が
やりにくくなるという不都合があることが本発明者によ
って明らかにされた。
As a result, the margin of the read level (110' level and '1' level) with respect to the read reference voltage V r e f becomes small, which causes problems such as erroneous reading and making design difficult. revealed by.

[発明の目的コ この発明の目的は、フリップフロップ構成のメモリセル
からなる半導体記憶装置において、過渡時(読出し時)
の動作マージンを大きくして、設計を容易にし、かつ正
確な読出しを可能にするような配線のレイアウト方式を
提供することにある。
[Objective of the Invention] An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device consisting of memory cells of a flip-flop configuration.
An object of the present invention is to provide a wiring layout method that increases the operating margin of the device, facilitates design, and enables accurate readout.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明かにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
[Summary of the Invention] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、この発明は、フリップフロップ構成のメモリ
セルからなるメモリアレイを備えた半導体記憶装置にお
いて、メモリアレイ内に配設され各メモリに接続される
ワード線を2分割して、回路的に対称な所定の端子を各
ワード線に接続させるようにすることにより、ワード線
と直交する方向の中心線に対して非対称なレイアウトの
されたメモリセルであってもメモリセル内のノードに接
続されるカップリング容量を等しくさせて、読出し時の
レベルにアンバランスを生じさせないようにして、過渡
時の動作マージンを大きくするという上記目的を達成す
るものである。
That is, in a semiconductor memory device equipped with a memory array consisting of memory cells having a flip-flop configuration, the present invention divides a word line arranged in the memory array and connected to each memory into two to create a circuit symmetrical structure. By connecting a predetermined terminal to each word line, even if the memory cell is laid out asymmetrically with respect to the center line in the direction perpendicular to the word line, the cup can be connected to the node in the memory cell. This achieves the above-mentioned objective of increasing the operating margin during transient times by making the ring capacitances equal and preventing unbalance in the read level.

以下この発明を実施例とともに詳細に説明する。The present invention will be described in detail below along with examples.

[実施例コ 第4図は、本発明をフリップフロップ構成のメモリセル
からなるバイポーラメモリに適用した場合のメモリアレ
イの一実施例を示すものである。
Embodiment FIG. 4 shows an embodiment of a memory array in which the present invention is applied to a bipolar memory consisting of memory cells having a flip-flop configuration.

第4図において、符号5BD1.5BD2で示されるの
は、ショットキ・バリア・ダイオードで、Bly El
 1 y El 2 r CN1およびB2+E21、
R22,CN2で示されるのは、それぞれフリップフロ
ップを構成するマルチエミッタ・トランジスタQ1.Q
2のベース、エミッタの開11部(コンタクトホール)
およびコレクタ引出し口である。なお、コレクタ側の負
荷抵抗R1,R2は、第4図に破線r1+r2で示され
るような箇所に拡散抵抗として形成される。ここでは、
第1図に示されるように対称的なメモリセル構成に合わ
せて、各素子のレイアウトを同図のように点対称になる
ように設計することにより、メモリセルがコンパクトに
され、かつ隣接するメモリセルとの整合性が向上され、
高集積化が可能にされている。
In FIG. 4, 5BD1.5BD2 is a Schottky barrier diode, Bly El
1 y El 2 r CN1 and B2+E21,
The multi-emitter transistors Q1.R22 and CN2 respectively constitute flip-flops. Q
2 base, emitter opening 11 (contact hole)
and a collector drawer. Note that the load resistors R1 and R2 on the collector side are formed as diffused resistors at locations as indicated by broken lines r1+r2 in FIG. here,
In accordance with the symmetrical memory cell configuration shown in Figure 1, by designing the layout of each element to be point symmetrical as shown in Figure 1, the memory cell can be made compact and the adjacent memory Improved consistency with cells,
High integration is possible.

つまり、上R己のようなレイアウトのメモリセルMCを
上下方向および左右方向に多数連続して配設することに
より、隣接するメモリセルとの間に余分な空白領域(す
きま)を生じさせることなく配設することができる。こ
れによってメモリアレイの高集積化が可能にされている
In other words, by arranging a large number of memory cells MC with a layout like the one shown above in succession in the vertical and horizontal directions, no extra blank area (gap) is created between adjacent memory cells. can be placed. This allows memory arrays to be highly integrated.

しかしながら、上記のようなメモリアレイのレイアウト
では、図面の左右方向に沿って第2図に示したのと同じ
ような方式でワード線Wを配設しようとした場合、ワー
ド線Wはメモリセルの中心からずれてしまい、かつワー
ド線と直交する方向のメモリセル中心線に対してメモリ
セルがレイアウト上の対称性を有していないため、ワー
ド線Wとメモリセル内のノードno+nlとの間に接続
されるカップリング容量C1,C2の大きさが等しくな
らない。これを等しくするため、上記ワード線Wをメモ
リセルMCの中心に配設し、このワード線Wに対して回
路的に対称な2つの端子(ショットキ・バリア・ダイオ
ードD1 、D2のアノード側の端子)の距離を等しく
してやる方法も考えられる。
However, in the layout of the memory array as described above, if the word lines W are arranged along the horizontal direction of the drawing in the same manner as shown in FIG. Since the memory cell is off-center and the memory cell does not have layout symmetry with respect to the memory cell center line in the direction perpendicular to the word line, there is a gap between the word line W and the node no+nl in the memory cell. The sizes of the coupled coupling capacitors C1 and C2 are not equal. In order to make this equal, the word line W is arranged at the center of the memory cell MC, and two terminals (anode side terminals of Schottky barrier diodes D1 and D2) that are symmetrical in circuit with respect to the word line W are arranged. ) can also be considered to make the distances equal.

しかしながら、ワード線WをメモリセルMCの中心に配
設すると、所定の配線ピッチを確保して電流スタンバイ
線ISTを配設しようとした場合に、電流スタンバイ線
ISTがメモリセルMCの外側へはみ出してしまうとい
う不具合が生じる。
However, if the word line W is arranged at the center of the memory cell MC, when attempting to arrange the current standby line IST while ensuring a predetermined wiring pitch, the current standby line IST will protrude outside the memory cell MC. There is a problem of it being put away.

そこで、この実施例では、特し;制限されないがワード
線Wは、比較的大きな電流を流してやるため、電流スタ
ンバイ線ISTに比べて線幅が広くなるように形成され
ることに着目して、ワード線WをWlとW2に2分割し
た。そして、上記電流スタンバイ線ISTをメモリセル
MCの中心を通るように配設するとともに、上記分割さ
れたワード線W1とW2を上記電流スタンバイ線IST
と平行かつこれを挟んで対称的に配設した。
Therefore, in this embodiment, although not limited to, the word line W is formed to have a wider line width than the current standby line IST in order to allow a relatively large current to flow therethrough. The word line W was divided into two parts, Wl and W2. The current standby line IST is arranged to pass through the center of the memory cell MC, and the divided word lines W1 and W2 are connected to the current standby line IST.
It was arranged parallel to and symmetrically across it.

このようにして、2分割されかつ対称的に配設された二
層目のアルミ層からなるワード線WllW2に対して、
一層目のアルミ層からなるショットキ・バリア・ダイオ
ード5BD1.5BD2のアノード側の端子(電極)が
、それぞれスルーホールTH1,TH2にてそれぞれ結
合される。なお、負荷抵抗R1、R2を構成する拡散抵
抗r1とr2は、レイアウトの都合上、それぞれ反対側
のショットキ・バリア・ダイオード5BD2と5BD1
に隣接して設けられている。また、ショットキ・バリア
・ダイオードS B D i 、 S B D 2のカ
ソード側端子は、後で断面を示して説明するようにそれ
を構成する半導体領域の下方のN+埋込層を介してトラ
ンジスタQl、Q2のコレクタ領域(N+拡散層)に結
合されている。
In this way, for the word line WllW2 made of the second aluminum layer divided into two and symmetrically arranged,
The anode side terminals (electrodes) of Schottky barrier diodes 5BD1 and 5BD2 made of the first aluminum layer are coupled through through holes TH1 and TH2, respectively. Note that the diffused resistors r1 and r2 constituting the load resistors R1 and R2 are connected to Schottky barrier diodes 5BD2 and 5BD1 on opposite sides, respectively, due to layout considerations.
It is located adjacent to. In addition, the cathode side terminals of the Schottky barrier diodes S B D i and S B D 2 are connected to the transistor Ql via the N+ buried layer below the semiconductor region constituting the Schottky barrier diodes S B D i and S B D 2, as will be explained later by showing a cross section. , Q2 (N+ diffusion layer).

一方、拡散抵抗r2とrlの一端は、コンタクトホール
CH1とCH2を介してそれぞれショットキ・バリア・
ダイオード5BD1と5BD2のアルミ電極(一層目)
と接触され、抵抗r2とrlの他端はP型半導体領域を
介してトランジスタQ1とQ2のベース領域(BitB
2)にそれぞれ結合されている。さらに、このベース領
域(B1゜B2)は一層目のアルミ配線層U1+ Q2
を介して、コンタクトホールCH3,CH4にて他方の
トランジスタQ2.Qhのコレクタ領域CN2゜CN、
に接続されている。また、トランジスタQ1とQ2のエ
ミッタ領域E11とE21は、互いに共通の一層目のア
ルミ配線層Q3を介して接続され、この一層目のアルミ
配線層Q3は二層目のアルミ層からなる電流スタンバイ
llAl STに、スルーホールTH3にて接続されて
いる。
On the other hand, one ends of the diffused resistors r2 and rl are connected to the Schottky barrier via contact holes CH1 and CH2, respectively.
Aluminum electrodes of diodes 5BD1 and 5BD2 (first layer)
The other ends of resistors r2 and rl are connected to the base regions (BitB) of transistors Q1 and Q2 via a P-type semiconductor region.
2) respectively. Furthermore, this base region (B1°B2) is the first aluminum wiring layer U1+Q2
via contact holes CH3 and CH4 to the other transistor Q2. Collector region CN2°CN of Qh,
It is connected to the. Further, the emitter regions E11 and E21 of the transistors Q1 and Q2 are connected to each other via a common first aluminum wiring layer Q3, and this first aluminum wiring layer Q3 is connected to a current standby layer formed by a second aluminum layer. It is connected to ST through a through hole TH3.

データ線り、Dは、一層目のアルミ層によって上記ワー
ド線W1.w2と直交する方向に沿って配設され、デー
タ線りにはトランジスタQ2のエミッタ領域(E2□)
が、またデータ線りにはトランジスタQ1のエミッタ領
域(E12)がそれぞれ結合されている。
The data lines D are connected to the word lines W1. by the first aluminum layer. It is arranged along the direction perpendicular to w2, and the emitter region (E2□) of transistor Q2 is located on the data line.
However, the emitter region (E12) of transistor Q1 is also coupled to each data line.

第4図におけるA−A’線およびB−B’線に沿った断
面を、第5図と第6図に示して説明する。
A cross section taken along the line AA' and line B-B' in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

第4図におけるA−A’線に沿った断面を示す第5図に
おいて、ショットキ・バリア・ダイオード5BD2は、
P型シリコン半導体基板1上に選択的に形成されたN+
埋込層2上に気相成長されてなるN−型エピタキシャル
層3の主面の一部に選択的にP型不純物を導入すること
によって形成されたP型半導体領域4と、その表面に蒸
着形成された一層目のアルミ層からなるバリア電極5と
によって構成されている。このショットキ・バリア・ダ
イオード5BI)2に隣接して、隣のメモリーセルのシ
ョットキ・バリア・ダイオード5BD3が形成されてい
る。これらのショットキ・バリア・ダイオード5BD2
と5BD3との間は、特に制限されないが、N+埋込層
、2を貫通するように比較的深く形成されたU溝分離領
域6によって分離されている。U溝分離領域6は、半導
体基板に溝を掘って、その内側を酸化して絶縁膜7を形
成してからポリシリコンのような誘電体8を充填して形
成される公知の素子分離技術である。このU溝分離領域
6は比較的厚いフィールド酸化膜に置き換えることも可
能である。
In FIG. 5 showing a cross section along the line AA' in FIG. 4, the Schottky barrier diode 5BD2 is
N+ selectively formed on P-type silicon semiconductor substrate 1
A P-type semiconductor region 4 is formed by selectively introducing P-type impurities into a part of the main surface of an N-type epitaxial layer 3 grown in vapor phase on the buried layer 2, and a P-type semiconductor region 4 is formed by vapor-depositing on the surface thereof. and a barrier electrode 5 made of the first aluminum layer formed. A Schottky barrier diode 5BD3 of an adjacent memory cell is formed adjacent to this Schottky barrier diode 5BI)2. These Schottky barrier diodes 5BD2
Although not particularly limited, and 5BD3 are separated by a U-groove isolation region 6 formed relatively deeply so as to penetrate the N+ buried layer 2. The U-groove isolation region 6 is formed using a known element isolation technique in which a trench is dug in a semiconductor substrate, the inside of the trench is oxidized to form an insulating film 7, and then a dielectric material 8 such as polysilicon is filled. be. This U-trench isolation region 6 can also be replaced with a relatively thick field oxide film.

特に制限されないが、互いに隣接するショットキ・バリ
ア・ダイオード5BD2と5BD3の電極5はアルミ層
を連続的に形成することにより一体化されており、その
一部は負荷抵抗R1とされる拡散抵抗r1の一端をも覆
うように延長されている。
Although not particularly limited, the electrodes 5 of the Schottky barrier diodes 5BD2 and 5BD3 that are adjacent to each other are integrated by continuously forming an aluminum layer, a part of which is connected to the diffused resistor r1, which is the load resistor R1. It is extended to cover one end.

ショットキ・バリア・ダイオード5BD2のカソード側
のN一層からなる半導体領域9は、その下方のN+埋込
層2を介して、トランジスタQ2のコレクタ領域20(
第6図参照)につながっている。
The semiconductor region 9 made of a single N layer on the cathode side of the Schottky barrier diode 5BD2 is connected to the collector region 20 (of the transistor Q2) via the N+ buried layer 2 below.
(See Figure 6).

拡散抵抗r1は、N−型エピタキャル層3上にP型不純
物を導入することによって形成されたP型半導体領域I
Oからなる。この拡散抵抗r1としてのP型半導体領域
10と、上記ショットキ・バリア・ダイオード5BD2
を構成するP型半導体領域4との間は、N−型エピタキ
シャル層3を貫通する比較的浅いU溝分離領域6′によ
って分離されている。
The diffused resistance r1 is a P-type semiconductor region I formed by introducing P-type impurities onto the N-type epitaxial layer 3.
Consists of O. This P-type semiconductor region 10 as the diffused resistance r1 and the Schottky barrier diode 5BD2
It is separated from the P-type semiconductor region 4 constituting the N-type epitaxial layer 3 by a relatively shallow U-groove isolation region 6' penetrating the N-type epitaxial layer 3.

拡散抵抗r1としての上記P型半導体領域10に接する
ようにN−型エピタキシャル層3の主面上には、P型不
純物を導入することにより、トランジスタQ2のベース
領域となるP型半導体領域11が形成されている。また
、このP型半導体領域11の主面の一部には、N型不純
物を導入することにより、トランジスタQ2の2つのエ
ミッタ領域(E2□tE21)としてのN型半導体領域
12aと12bが形成されている。
By introducing P-type impurities onto the main surface of the N-type epitaxial layer 3 so as to be in contact with the P-type semiconductor region 10 serving as the diffused resistor r1, a P-type semiconductor region 11 that will become the base region of the transistor Q2 is formed. It is formed. Further, by introducing an N-type impurity into a part of the main surface of this P-type semiconductor region 11, N-type semiconductor regions 12a and 12b are formed as two emitter regions (E2□tE21) of the transistor Q2. ing.

上記N型半導体領域12aと12bの表面およびこれら
の半導体領域12a、12b間のP型半導体領域11の
表面の絶縁膜13がそれぞれ一部除去されて開口部が形
成され、そこにデータ線りとしてのアルミ配線14と他
方のトランジスタQ1のエミッタ領域を接続するための
アルミ配線層15(Qs)とベース領域たるP型半導体
領域11を他方のトランジスタQ1のコレクタ領域(図
示省略)に接続されるためのアルミ配線層16(C2)
がそれぞれ一層目のアルミニウム層によって形成されて
対応する半導体領域に接触されている。
A portion of the insulating film 13 on the surface of the N-type semiconductor regions 12a and 12b and the surface of the P-type semiconductor region 11 between these semiconductor regions 12a and 12b is removed to form an opening, in which a data line is inserted. In order to connect the aluminum wiring layer 15 (Qs) for connecting the aluminum wiring 14 and the emitter region of the other transistor Q1 and the P-type semiconductor region 11 serving as the base region to the collector region (not shown) of the other transistor Q1. Aluminum wiring layer 16 (C2)
are each formed by a first aluminum layer and are in contact with a corresponding semiconductor region.

上記ショットキ・バリア・ダイオード5BD2のバリア
電極5と上記各アルミ配線層14〜16の上には、シリ
コン酸化膜あるいはPSG膜(リン・ケイ酸ガラス膜)
からなる層間絶縁膜17が形成され、その上に、電流ス
タンバイ線ISTとなるアルミ配線層18と、ワード線
W2となるアルミ配線層19とが、二層目のアルミニウ
ム層によってそれぞれ形成されている。
A silicon oxide film or a PSG film (phosphorus silicate glass film) is formed on the barrier electrode 5 of the Schottky barrier diode 5BD2 and each of the aluminum wiring layers 14 to 16.
An interlayer insulating film 17 is formed, on which an aluminum wiring layer 18 that becomes a current standby line IST and an aluminum wiring layer 19 that becomes a word line W2 are formed by a second aluminum layer. .

第4図におけるB−B’線に沿った断面を示す第6図に
は、トランジスタQ2のベース領域となる上記P型半導
体領域11とその上に形成されたエミッタ領域としての
N型半導体領域1.2 bが示されている。このN型半
導体領域12bに隣接してトランジスタQ2のコレクタ
引上げ口となるN1型半導体領域20が形成されている
。P型半導体11とN+型半導体領域20との間は浅い
U溝分離領域6′で分離されている。
FIG. 6, which shows a cross section taken along the line BB' in FIG. .2b is shown. An N1 type semiconductor region 20 is formed adjacent to this N type semiconductor region 12b and serves as a collector pull-up port of the transistor Q2. The P-type semiconductor 11 and the N+ type semiconductor region 20 are separated by a shallow U-groove isolation region 6'.

そして、上記トランジスタQ2のコレクタ引上げ口とな
るN+型半導体領域20に隣接して、他方のトランジス
タQ1のベース領域となるP型半導体領域21が形成さ
れ、N+型半導体領域20とP型半導体領域21すなわ
ちトランジスタQ2のコレクタとトランジスタQ1のベ
ースとは、一層目のアルミニウム層からなるアルミ配線
層22(Ql)によって接続されている。N+型半導体
領域20上の絶縁膜13に形成された開口部23が、第
4図に示されているコンタクトホールCH3である。上
記N+型半導体領域20とP型半導体領域21との間は
、深いU溝分離領域6によって分離されている。
Then, adjacent to the N+ type semiconductor region 20 which becomes the collector pull-up port of the transistor Q2, a P type semiconductor region 21 which becomes the base region of the other transistor Q1 is formed. That is, the collector of the transistor Q2 and the base of the transistor Q1 are connected by an aluminum wiring layer 22 (Ql) made of the first aluminum layer. The opening 23 formed in the insulating film 13 on the N+ type semiconductor region 20 is the contact hole CH3 shown in FIG. 4. The N + -type semiconductor region 20 and the P-type semiconductor region 21 are separated by a deep U-groove isolation region 6 .

上記アルミ配線層22の上には、眉間絶縁膜17が形成
され、その上に二層目のアルミニウム層からなるワード
線24 (Wl)が、上記ワード線19(Wl)と電流
スタンバイ線18(IST)に平行に配設されている。
A glabellar insulating film 17 is formed on the aluminum wiring layer 22, and a word line 24 (Wl) made of a second aluminum layer is formed on the glabella insulating film 17, and the word line 19 (Wl) and the current standby line 18 ( IST).

以上、断面図を用いてトランジスタC2側の構造につい
て説明したが、トランジスタC1側も同様な構造にされ
ている。
The structure of the transistor C2 side has been described above using the cross-sectional diagram, but the structure of the transistor C1 side is also similar.

第7図には、上記のような配線、接続がなされた場合の
メモリセルの回路図が示されている。
FIG. 7 shows a circuit diagram of a memory cell with wiring and connections as described above.

なお、特に制限されないが、2分割された上記ワード線
W1とWlはメモリアレイM−ARYの外側において一
本のワード線に結合され、共通のワード線駆動回路によ
って駆動されるようにされる。
Note that, although not particularly limited, the word lines W1 and Wl divided into two are coupled to one word line outside the memory array M-ARY and driven by a common word line drive circuit.

このようにすれば、配線ピッチを確保してワード線W1
.W2および電流スタンバイ線IS’l”を配設しても
、配線をメモリセルMCの幅の中に完全に納めることが
でき、隣接するメモリセルとの間に空白領域を設けるこ
となく、きっちりとメモリアレイの配設を行なうことが
できる。
By doing this, the wiring pitch can be secured and the word line W1
.. Even if W2 and the current standby line IS'l'' are arranged, the wiring can be completely contained within the width of the memory cell MC, and the wiring can be placed neatly without creating a blank area between adjacent memory cells. A memory array can be arranged.

しかも、上記のように2分割され対称的に配設されたワ
ード線W1.W2にショットキ・バリア・ダイオードD
1.D2が接続されているので、メモリセルMC内のノ
ードno+nlとワード線W1.W2との間に接続され
るカップリング容量C1,C2が等しくなる。そのため
、読出し時等の過渡時におけるノードn0とn、のレベ
ルの変化に、上記カップリング容量C1,C2によるア
ンバランスがなくなる。
Moreover, the word line W1. which is divided into two and arranged symmetrically as described above. Schottky barrier diode D in W2
1. D2 is connected, the node no+nl in memory cell MC and word line W1. Coupling capacitances C1 and C2 connected between W2 become equal. Therefore, there is no imbalance caused by the coupling capacitors C1 and C2 in changes in the levels of the nodes n0 and n during a transition such as during reading.

その結果、ノードnOと01の過渡特性が均一になり、
第3図に示すようなピークがなくなって基準電圧Vre
fに対するマージンが大きくなるので、設計が容易にな
り、かつ誤読出しも防止される。
As a result, the transient characteristics of nodes nO and 01 become uniform,
The peak as shown in FIG. 3 disappears and the reference voltage Vre
Since the margin for f becomes larger, design becomes easier and erroneous reading is also prevented.

さらに、上記電流スタンバイ線ISTもメモリセルMC
の中心に配設されているので、電流スタンバイ線IST
に接続される容量も等しくされる。
Furthermore, the current standby line IST is also connected to the memory cell MC.
Since the current standby line IST
The capacitances connected to are also made equal.

また、上記のように電流スタンバイ線に比べてワード線
の幅を広く設計したことにより、例えばワード線に大き
な電流を流して多ビットのメモリセルを同時に読み出す
ような機能を持つメモリを設計することが容易となる。
Furthermore, by designing the width of the word line to be wider than the current standby line as described above, it is possible to design a memory that has the function of simultaneously reading multiple bits of memory cells by flowing a large current through the word line, for example. becomes easier.

なお、上記実施例では、ワード線Wを2分割して電流ス
タンバイ線ISTを挟んで対称的に配設しているが、ワ
ード線Wを中央に配設し、電流スタンバイ線ISTを2
分割してワード線Wの両側に対称的に配設するようにし
てもよい。
In the above embodiment, the word line W is divided into two parts and arranged symmetrically across the current standby line IST, but the word line W is arranged in the center and the current standby line IST is divided into two parts.
It may be divided and arranged symmetrically on both sides of the word line W.

また、メモリセルのレイアウトは第4図に示すようなも
のに限定されるものではない。
Further, the layout of the memory cells is not limited to that shown in FIG. 4.

[効果] フリップフロップ構成のメモリセルからなるメモリアレ
イを備えた半導体記憶装置において、メモリアレイ内に
配設され各メモリセルに接続されるワード線を2分割し
て、回路的に対称な所定の端子を各ワード線に接続させ
るようにしたので、ワード線と直交する方向の中心線に
対して非対称なレイアウトのされたメモリセルであって
もメモリセル内のノードに接続されるカップリング容量
が等しくされて、読出し時のレベルにアンバランスが生
じなくなるという作用により、過渡時の動作マージンを
大きくとることができ、これによって設計が容易になる
とともに誤まったデータの読出しも防止されるという効
果がある。
[Effect] In a semiconductor memory device equipped with a memory array consisting of memory cells in a flip-flop configuration, a word line arranged in the memory array and connected to each memory cell is divided into two, and a predetermined line symmetrical in terms of circuitry is formed. Since the terminals are connected to each word line, the coupling capacitance connected to the node within the memory cell can be reduced even if the layout of the memory cell is asymmetrical with respect to the center line in the direction perpendicular to the word line. By making them equal, there will be no unbalance in the level during reading, which will allow for a large operating margin during transients, which will facilitate design and prevent erroneous data reading. There is.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、フリッププロッ
プ型メモリセルの構成は、前記実施例のものに限定され
るものでなく、ショットキ・バリア・ダイオードが省略
された形のもの、あるいはシ目ットキ・バリア・ダイオ
ードと並列にスピードアップ・コンデンサが接続された
形のものなどであってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, the configuration of a flip-flop type memory cell is not limited to that of the above embodiment, but may be one in which the Schottky barrier diode is omitted, or one in which a Schottky barrier diode is used in parallel to increase speed.・It may be in the form of a capacitor connected.

[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるバイポーラメモリに
適用した場合について説明したが、それに限定されず、
MOS型のメモリ等にも利用することができる。
[Field of Application] In the above description, the invention made by the present inventor was mainly applied to bipolar memory, which is the field of application that formed the background of the invention, but the present invention is not limited thereto.
It can also be used for MOS type memory, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、従来のバイポーラメモリにおけるメモリセル
の構成例を示す回路図、 第2図は、従来のメモリアレイのレイアウト構成の一例
を示す構成図、 第3図は、従来型のメモリセル内のノードの過渡特性を
示す波形図、 第4図は、本発明をバイポーラメモリに適用した場合の
メモリセルのレイアウト構成の一例を示す構成図、 第5図は、第4図におけるA−A’線に沿った断面図、 第6図は、第4図におけるB−B’線に沿った断面図、 第7図は、第4図に示すようなレイアウト構成をとった
場合の回路構成を示す回路図である。 Ql、Q2・・・・マルチエミッタ・トランジスタ、R
,、R2・・・・負荷抵抗、Dl、D2,5BD7,5
BD2・・・・ショットキ・バリア・ダイオード、cl
、C2・・・・カップリング容量、W。 Wl、W2・・・・ワード線、IST・・・・電流スタ
ンバイ線、D、D・・・・ディジット線。 第   1  図 第   2  図 −11KI
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a memory cell in a conventional bipolar memory. FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the layout configuration of a conventional memory array. 4 is a configuration diagram showing an example of the layout configuration of a memory cell when the present invention is applied to a bipolar memory, and FIG. 5 is a waveform diagram showing the transient characteristics of the node in FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB' in FIG. 4. FIG. 7 is a circuit configuration when the layout configuration as shown in FIG. 4 is adopted. It is a circuit diagram. Ql, Q2...Multi-emitter transistor, R
,, R2...Load resistance, Dl, D2,5BD7,5
BD2...Schottky barrier diode, cl
, C2...Coupling capacity, W. Wl, W2...word line, IST...current standby line, D, D...digit line. Figure 1 Figure 2 Figure-11KI

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、回路的に対称なフリップフロップ構成のメモリセル
からなるメモリアレイを備えた半導体記憶装置において
、上記メモリアレイ内に配設された各メモリセルに接続
される同一の配線が2分割され、かつ対称的に配設され
、上記メモリセル内の対称的な所定の端子が上記分割さ
れた配線に接続されるようにされてなることを特徴とす
る半導体記憶装置。 2、上記メモリセルがワード線と直交する方向の中心線
に対して非対称なレイアウトにされているものにおいて
、上記ワード線が2分割され対称的に配設されてなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶
装置。
[Claims] 1. In a semiconductor memory device including a memory array consisting of memory cells having a circuit-symmetrical flip-flop configuration, the same wiring is connected to each memory cell arranged in the memory array. A semiconductor memory device characterized in that the memory cell is divided into two parts and arranged symmetrically, and symmetrical predetermined terminals in the memory cell are connected to the divided wirings. 2. A patent claim characterized in that the memory cells are laid out asymmetrically with respect to a center line in a direction orthogonal to the word line, and the word line is divided into two and arranged symmetrically. The semiconductor memory device according to item 1.
JP15287584A 1984-07-25 1984-07-25 Semiconductor memory device Pending JPS6132465A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15287584A JPS6132465A (en) 1984-07-25 1984-07-25 Semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15287584A JPS6132465A (en) 1984-07-25 1984-07-25 Semiconductor memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6132465A true JPS6132465A (en) 1986-02-15

Family

ID=15550025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15287584A Pending JPS6132465A (en) 1984-07-25 1984-07-25 Semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6132465A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1419834A (en) Integrated semiconductor memory cell array
US4480319A (en) Emitter coupled flip flop memory with complementary bipolar loads
JPS564263A (en) Semiconductor memory
US4021786A (en) Memory cell circuit and semiconductor structure therefore
JPH0766659B2 (en) Semiconductor memory device
US5453640A (en) Semiconductor integrated circuit having MOS memory and bipolar peripherals
JP3428240B2 (en) Semiconductor storage device
US5652441A (en) Gate array base cell with novel gate structure
US4550390A (en) Semiconductor memory device
US4595942A (en) Integrated circuit
JPS6132465A (en) Semiconductor memory device
EP0037930B1 (en) Semiconductor memory device
US4170017A (en) Highly integrated semiconductor structure providing a diode-resistor circuit configuration
US5452247A (en) Three-dimensional static random access memory device for avoiding disconnection among transistors of each memory cell
JP3472590B2 (en) Semiconductor storage device
JP3132437B2 (en) Semiconductor storage device
JPH07112011B2 (en) Semiconductor memory
JPS6216028B2 (en)
JP2926785B2 (en) Semiconductor device
JP2969735B2 (en) Semiconductor device
JPH01150354A (en) Semiconductor storage device
JPS63249365A (en) Semiconductor memory device
JPH03230565A (en) Semiconductor memory device
JPS6271266A (en) Semiconductor memory
JPS6197960A (en) Semiconductor memory device