JPS6216028B2 - - Google Patents

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JPS6216028B2
JPS6216028B2 JP57050092A JP5009282A JPS6216028B2 JP S6216028 B2 JPS6216028 B2 JP S6216028B2 JP 57050092 A JP57050092 A JP 57050092A JP 5009282 A JP5009282 A JP 5009282A JP S6216028 B2 JPS6216028 B2 JP S6216028B2
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JP
Japan
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region
type
conductivity type
memory device
word line
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JP57050092A
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Japanese (ja)
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Inventor
Yoshinori Okajima
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Priority to US06/881,475 priority patent/US4677455A/en
Publication of JPS6216028B2 publication Critical patent/JPS6216028B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/39Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using thyristors or the avalanche or negative resistance type, e.g. PNPN, SCR, SCS, UJT
    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は、半導体記憶装置に関し、特にPNPN
形メモリセルを有する半導体記憶装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] (1) Technical Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and in particular to a PNPN
The present invention relates to a semiconductor memory device having shaped memory cells.

(2) 技術の背景 現在、一般に用いられているバイポーラ形半導
体記憶装置においては、ダイオード負荷またはシ
ヨツトキ・バリア・ダイオード(SBD)負荷によ
るメモリセルが広く用いられている。ところでこ
の形式のメモリセルは、保持電流を小さくする必
要がある大容量記憶装置には適さないことが知ら
れている。すなわち、保持電流を小さくするため
には抵抗値を大きくする必要があり、従つてセル
面積の縮小が困難になるからである。
(2) Background of the Technology Currently, in bipolar semiconductor memory devices commonly used, memory cells with a diode load or a Schottky Barrier Diode (SBD) load are widely used. However, it is known that this type of memory cell is not suitable for large-capacity storage devices that require a small holding current. That is, in order to reduce the holding current, it is necessary to increase the resistance value, which makes it difficult to reduce the cell area.

従つて、近年PNPトランジスタ負荷または
NPNトランジスタ負荷を有するPNPN形メモリセ
ルおよびI2L形メモリセルが注目されているが、
一般にI2L形メモリセルはPNPN形メモリセルほ
ど高速動作が得られないことが知られている。
Therefore, in recent years PNP transistor loads or
PNPN type memory cells and I2L type memory cells with NPN transistor loads are attracting attention.
It is generally known that I 2 L type memory cells cannot achieve as high-speed operation as PNPN type memory cells.

(3) 従来技術と問題点 従来形のPNPN形メモリセルが第1図に示され
る。第2図には、第1図のPNPN形メモリセルの
等価回路が示される。第1図のメモリセルは、P
形半導体基板(P−SUB)11上に形成されて
おり、アイソレーシヨン(ISO)18,19によ
り絶縁分離された領域内に第2図の回路における
ハーフセルに相当する部分が形成される。P形基
板11上に、高濃度N形埋込み層12が形成さ
れ、埋込み層12上にはN形領域13が形成され
る。N形領域13内には2つのP形領域14,1
5が形成される。P形領域15内には2つのN形
領域16,17が形成される。
(3) Prior Art and Problems A conventional PNPN memory cell is shown in FIG. FIG. 2 shows an equivalent circuit of the PNPN type memory cell of FIG. 1. The memory cell in FIG.
It is formed on a type semiconductor substrate (P-SUB) 11, and a portion corresponding to a half cell in the circuit shown in FIG. 2 is formed in a region isolated by isolation (ISO) 18 and 19. A heavily doped N-type buried layer 12 is formed on a P-type substrate 11, and an N-type region 13 is formed on the buried layer 12. Within the N-type region 13 are two P-type regions 14,1.
5 is formed. Two N-type regions 16 and 17 are formed within the P-type region 15.

第2図に示されるように、ハーフセル内には、
等価的にトランジスタとして動作する3個の接合
の対Q1,Q2,Q3が形成されている。PNP形トラ
ンジスタQ1は、P形領域14をエミツタ領域、
N形領域13をベース領域、P形領域15をコレ
クタ領域として形成される。NPN形トランジス
タQ2は、N形領域13をコレクタ領域、P形領
域15をベース領域、N形領域17をエミツタ領
域として形成される。また、NPNトランジスタ
Q3は、N形領域13をコレクタ領域、P形領域
15をベース領域、N形領域16をエミツタ領域
として形成される。P形領域は、コンタクト窓を
通して第1の語線W+に接続される。N形領域1
7は、コンタクト窓を通して第2の語線W-に接
続される。N形領域16はコンタクト窓を通しE
Sに導出されビツト線BL1に接続される。N形領
域13は、コンタクト窓を通してC点に導出さ
れ、P形領域15は、コンタクト窓を通してB点
に接続される。
As shown in Figure 2, within the half cell,
Three junction pairs Q 1 , Q 2 , Q 3 are formed which equivalently operate as transistors. The PNP type transistor Q1 has a P type region 14 as an emitter region,
It is formed using N type region 13 as a base region and P type region 15 as a collector region. The NPN transistor Q2 is formed using the N-type region 13 as a collector region, the P-type region 15 as a base region, and the N-type region 17 as an emitter region. Also, NPN transistor
Q 3 is formed using the N-type region 13 as a collector region, the P-type region 15 as a base region, and the N-type region 16 as an emitter region. The P-type region is connected to the first word line W + through a contact window. N-type area 1
7 is connected to the second word line W- through a contact window. N-type region 16 is connected to E through the contact window.
S and connected to bit line BL1 . N-type region 13 is led out to point C through the contact window, and P-type region 15 is connected to point B through the contact window.

第2図のPNPN形メモリセルは、ダイオード・
抵抗負荷形のメモリセルと対比すると、PNPトラ
ンジスタQ1を負荷として用いてNPNトランジス
タQ3をオンまたはオフ状態に保持するようにし
たメモリセルとみなせる。しかしながら、PNPN
形メモリセルは、第3図に模式的に示されるよう
に、PNPトランジスタQ1のベース・コレクタ接
続とNPNトランジスタQ3のベース・コレクタ接
合を共有しており、第2図に示される、トランジ
スタを用いてあらわされる等価回路におけるコレ
クタ電流とベース電流を分離して考えることは不
可能である。実際、第1および第2の語線W+
W-の間のハーフセルを構成するPNPN素子の電
圧・電流特性は、第4図に示されるように、負性
特性を有する固有の特性曲線であらわされること
が多い。(構造によつて負性抵抗抗が現われない
こともある。)従つて、第2図のPNPN形メモリ
セルは、第4図の特性曲線において同一の電圧値
に対し2つの安定な電流値が存在することを利用
して2つの語線W+、W-の間にオン状態のハーフ
セルとオフ状態のハーフセルとをつくり出し記憶
内容を保持するものである。
The PNPN type memory cell in Figure 2 has a diode
When compared with a resistive load type memory cell, it can be considered as a memory cell in which the PNP transistor Q 1 is used as a load to keep the NPN transistor Q 3 in the on or off state. However, PNPN
The type memory cell shares the base-collector connection of the PNP transistor Q1 and the base-collector junction of the NPN transistor Q3 , as shown schematically in FIG. It is impossible to consider the collector current and base current separately in the equivalent circuit expressed using . In fact, the first and second word lines W + ,
The voltage/current characteristics of the PNPN element constituting the half cell between W - are often expressed by a unique characteristic curve having negative characteristics, as shown in FIG. (Depending on the structure, negative resistance may not appear.) Therefore, the PNPN type memory cell shown in Fig. 2 has two stable current values for the same voltage value in the characteristic curve shown in Fig. 4. Taking advantage of this fact, a half cell in the on state and a half cell in the off state are created between the two word lines W + and W - to hold the memory contents.

ところで、前記の従来形のPNPN形メモリセル
においては、前述したI2L形メモリセルのように
にパルクを配線層に用いることができないため、
語線W+、W-をコンタクト窓を通して配線する必
要があり、それだけセル面積の縮少に不利であ
る。また、第1図に示されるようにトランジスタ
Q2,Q3は縦形に形成されているが、トランジス
タQ1は横形に形成されているために特性にバラ
ツキが生じ易く、特に書込み時におけるスイツチ
ングスピードに問題が生じる。
By the way, in the conventional PNPN memory cell described above, it is not possible to use a pulse in the wiring layer as in the I 2 L memory cell described above.
It is necessary to route the word lines W + and W - through the contact window, which is disadvantageous in reducing the cell area. Also, as shown in Figure 1, a transistor
Although Q 2 and Q 3 are formed vertically, the transistor Q 1 is formed horizontally, which tends to cause variations in characteristics, particularly causing problems in switching speed during writing.

(4) 発明の目的 本発明の主な目的は、前記の従来形の問題点に
かんがみ、PNPN形メモリセルを有する半導体記
憶装置において、埋込み層を配線層として用いか
つPNPN素子を形成するトランジスタをすべて縦
形に形成することにより、セル面積を縮小すると
ともにスイツチング速度を向上させることにあ
る。
(4) Object of the Invention In view of the problems of the conventional type described above, the main object of the present invention is to provide a transistor that uses a buried layer as a wiring layer and forms a PNPN element in a semiconductor memory device having a PNPN memory cell. By forming all the cells vertically, the cell area can be reduced and the switching speed can be improved.

(5) 発明の構成 本発明においては、語線駆動回路に接続される
第1の語線と保持電流源に接続される第2の語線
との対の群、ビツト線の対の群、および、該語線
対と該ビツト線対の交差部にそれぞれ設けられる
メモリセルを具備し、該メモリセルは、該第1お
よび第2の語線の間に並列に接続される1対の
PNPN形素子を有し、 PNP(またはNPN)トランジスタが負荷トラ
ンジスタで、NPN(またはPNP)トランジスタ
が互いにベースとコレクタが交差接続されてなる
駆動用および情報保持用トランジスタである半導
体記憶装置において、 前記メモリセルのPNPN形素子は、一導電形の
半導体基板上に形成された反対導電形の埋込み層
上において、アイソレーシヨン領域に囲まれた領
域内に形成され、 前記PNPN形素子は、該埋込み層上に形成され
る一導電形の第1領域、該第1領域上に形成され
る反対導電形の第2領域、該第2領域上に互いに
分離して形成される第3領域および一導電形の第
4領域を有し、 該第3領域は一導電形半導体または前記第2領
域とシヨツトキ障壁を有する金属からなり 前記負荷トランジスタが前記埋込み層、第1お
よび第2領域より構成され、 前記駆動用トランジスタが前記第1、第2およ
び第3領域より構成され、 前記情報保持用トランジスタが前記第1、第2
および第4領域より構成され、 前記第1、第2、第3および第4領域は前記基
板上においてそれぞれ所定の接続がなされ、 前記埋込み層は前記第1および第2の語線のい
ずれか一方のための配線層であることを特徴とす
る、半導体記憶装置が提供される。
(5) Structure of the Invention In the present invention, a group of pairs of a first word line connected to a word line drive circuit and a second word line connected to a holding current source, a group of pairs of bit lines, and a memory cell provided at each intersection of the word line pair and the bit line pair, the memory cell comprising a pair of memory cells connected in parallel between the first and second word lines.
In the semiconductor memory device having a PNPN type element, the PNP (or NPN) transistor is a load transistor, and the NPN (or PNP) transistor is a driving and information holding transistor whose base and collector are cross-connected to each other, A PPNN type element of a memory cell is formed on a buried layer of an opposite conductivity type formed on a semiconductor substrate of one conductivity type in a region surrounded by an isolation region, and the PPNN type element is formed in a region surrounded by an isolation region. a first region of one conductivity type formed on the layer, a second region of the opposite conductivity type formed on the first region, a third region formed separately from each other on the second region, and one conductivity type. the third region is made of a semiconductor of one conductivity type or a metal having a shot barrier with the second region; the load transistor is composed of the buried layer, the first and second regions; The driving transistor is composed of the first, second and third regions, and the information holding transistor is composed of the first, second and third regions.
and a fourth region, the first, second, third, and fourth regions are each connected in a predetermined manner on the substrate, and the buried layer is connected to one of the first and second word lines. Provided is a semiconductor memory device characterized in that it is a wiring layer for.

(6) 発明の実施例 本発明の第1の実施例としての半導体記憶装置
が第5図、第6図に示される。第5図には、前記
の半導体記憶装置の概略的な回路図が示される。
第6図には、第5図の半導体記憶装置の基板上で
の構成を示す断面図が示される。
(6) Embodiment of the Invention A semiconductor memory device as a first embodiment of the invention is shown in FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows a schematic circuit diagram of the semiconductor memory device.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor memory device of FIG. 5 on a substrate.

第5図の半導体記憶装置は、語線駆動トランジ
スタQDに接続される第1の語線W+ 1……Wo
保持電流源IHに接続される第2の語線W1 -,…
…Wo との間に接続されるm×n個のメモリセ
ルMC−i,jを有する。メモリセルMC−i,
jはまた、ビツト線対BL1とBL2,……BL2n-1
BL2nのいずれか1対に接続される。メモリセル
MC−i,jの各個は、第2図に示されるPNPN
形メモリセルと同一の等価回路であらわされる。
各ビツト線対には、ビツト線クランプ回路BC1
BCn及びビツト線駆動回路BD1〜BDnが接続され
ている。各語線駆動トランジスタQDのベースに
は語線選択信号WLS1……WLSoが印加され、ビ
ツト線駆動回路BD1〜BDnには、ビツト線選択信
号BLS1……BLSnが印加される。また、ビツト線
クランプ回路BC1〜BCnのすべてに共通のビツト
クランプレベル信号BCLが供給される。
The semiconductor memory device shown in FIG. 5 has a first word line W + 1 . . . W o + connected to a word line drive transistor Q D and a second word line W 1 - connected to a holding current source I H. ,…
. . . It has m×n memory cells MC-i,j connected between W o - . Memory cell MC-i,
j is also the bit line pair BL 1 and BL 2 , ... BL 2n-1 and
Connected to one pair of BL 2n . memory cell
Each of MC-i,j is PNPN shown in FIG.
It is represented by the same equivalent circuit as a type memory cell.
Each bit line pair has a bit line clamp circuit BC 1 to
BC n and bit line drive circuits BD 1 to BD n are connected. A word line selection signal WLS 1 ...WLS o is applied to the base of each word line drive transistor Q D , and a bit line selection signal BLS 1 ... BLS n is applied to the bit line drive circuits BD 1 to BD n . Ru. Further, a common bit clamp level signal BCL is supplied to all bit line clamp circuits BC 1 to BC n .

第5図に示されるメモリセルの1つ、例えば
MC−1,1の基板上での構成が第6図に示され
る。第6図には、N形半導体基板(N−SUB)
21上に形成される、語線駆動用NPN形トラン
ジタQD、語線W1 +の配線層を形成するP形埋込
み層22、埋込み層22上に形成されるメモリセ
ルMC−1,1,およびメモリセルの周辺に形成
されるPNP形トランジスタQSが示される。埋込
み層は配線として用いられるため高濃度の不純分
層として導電率を高めておく。第6図のメモリセ
ルMC−1,1は、前述したように1対のハーフ
セルから成るPNPN形セルである。ハーフセルの
各個は、アイソレーシヨン領域ISOにより区分さ
れた領域内に形成される。このアイソレーシヨン
領域はセル列MC−i,j(j=1〜m)を分離
するときには、埋込み層を分離せず、n個のセル
行間を分離するときには、埋込み層間をも分離す
るように、アイソレーシヨンを深くする。
One of the memory cells shown in FIG.
The configuration of MC-1,1 on the board is shown in FIG. Figure 6 shows an N-type semiconductor substrate (N-SUB).
A word line driving NPN type transistor Q D formed on the word line drive layer 21 , a P type buried layer 22 forming a wiring layer for the word line W 1 + , and a memory cell MC-1, 1, formed on the buried layer 22 and a PNP transistor Q S formed around the memory cell. Since the buried layer is used as a wiring, the conductivity is increased as a highly concentrated impurity layer. The memory cells MC-1, 1 in FIG. 6 are PNPN type cells consisting of a pair of half cells, as described above. Each half cell is formed within an area separated by an isolation area ISO. This isolation region does not separate the buried layers when separating cell rows MC-i,j (j=1 to m), but also separates the buried layers when separating n cell rows. , deepen the isolation.

前記の区分された領域において、N形領域23
が埋込み層22上に形成され、P形領域24がN
形領域23上に形成され、N形領域25および2
6がP形領域24上に互いに分離して形成され
る。第2図に示される等価回路におけるPNPトラ
ンジスタQ1は、P形埋込み層22N形領域23
およびP形領域24により形成され、NPNトラ
ンジスタQ2は、N形領域23、P形領域24お
よびN形領域25により形成され、NPNトラン
ジスタQ3は、N形領域23、P形領域24およ
びN形領域25により形成される。
In the divided area, the N-type area 23
is formed on the buried layer 22, and the P type region 24 is formed on the buried layer 22.
formed on the N-type region 23 and N-type regions 25 and 2.
6 are formed on the P-type region 24 and separated from each other. The PNP transistor Q 1 in the equivalent circuit shown in FIG.
and P-type region 24, NPN transistor Q 2 is formed by N-type region 23, P-type region 24 and N-type region 25, and NPN transistor Q 3 is formed by N-type region 23, P-type region 24 and N-type region 24. It is formed by a shaped area 25.

前記のN形領域23、P形領域24、N形領域
25および26は、N形基板21とは反対側の表
面においてコンタクト窓を介して金属配線に接続
される。一方のハーフセルのN形領域23は、金
属配線により他方のハーフセルのP形領域24に
接続される。N形領域25はビツト線に接続され
る。また、N形領域26は、語線W1 -に接続され
る。埋込み層22は、語線W1 -に接続されるメモ
リセルMC−i,jに共通に形成され、コンタク
トホールCHにおいて金属配線に接続され、さら
にトランジスタQDのエミツタに接続される。従
つて、埋込み層22は語線W1 +の配線層を形成す
る。
The N-type region 23, P-type region 24, and N-type regions 25 and 26 are connected to metal wiring via contact windows on the surface opposite to the N-type substrate 21. N-type region 23 of one half cell is connected to P-type region 24 of the other half cell by metal wiring. N-type region 25 is connected to the bit line. The N-type region 26 is also connected to the word line W 1 - . The buried layer 22 is formed in common to the memory cells MC- i ,j connected to the word line W1- , connected to the metal wiring through the contact hole CH, and further connected to the emitter of the transistor QD . Therefore, the buried layer 22 forms a wiring layer for the word line W 1 + .

第6図の半導体記憶装置においては、PNPN形
ハーフセルを構成するトランジスタQ1,Q2,Q3
はすべて縦形に形成されており、それによりスイ
ツチングが速くなり、特性のバラツキが小さくな
る。また、埋込み層22が語線W1 +の配線層とし
て用いられているために、それだけ金属配線が少
なくなるとともにメモリセル当り2個のコンタク
ト窓が不要になり、歩留りが向上しセル面積の縮
小が容易である。
In the semiconductor memory device of FIG. 6, transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 forming a PNPN half cell
are all vertically shaped, which speeds up switching and reduces variation in characteristics. In addition, since the buried layer 22 is used as a wiring layer for the word line W 1 + , the number of metal wirings is reduced and two contact windows per memory cell are no longer required, improving yield and reducing cell area. is easy.

次に、本発明の第2の実施例としての半導体記
憶装置が第7図、第8図、第9図に示される。第
7図には、前記の半導体装置におけるメモリセル
の等価回路Aおよび模式的構成Bが示される。第
8図には第7図のメモリセルを用いて構成される
前記の半導体記憶装置の概略的な回路図が示され
る。第9図には、前記の半導体記憶装置の基板上
での構成が示される。
Next, a semiconductor memory device as a second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 7, 8, and 9. FIG. 7 shows an equivalent circuit A and a schematic configuration B of a memory cell in the semiconductor device. FIG. 8 shows a schematic circuit diagram of the aforementioned semiconductor memory device constructed using the memory cells shown in FIG. 7. FIG. 9 shows the structure of the semiconductor memory device on the substrate.

第7図Aに示されるPNPN形メモリセルは、第
2図のものと異なり、NPNトランジスタQ1′を負
荷トランジスタとして用い、PNPトランジスタ
Q3′をオンまたはオフ状態に保持するように構成
される。従つて、第7図のメモリセルを用いた半
導体記憶装置においては、第8図に示されるよう
に、正側の語線W1 +……Wo に電流源IHが接続
され、負側の語線W1 -……Wo に語線駆動用の
NPNトランジスタQDに接続されている。このよ
うに、第8図の半導体記憶装置においては、第5
図のものに対して、信号線の極性およびトランジ
スタの極性が逆になつている。従つて、第9図に
示される基板上での構成においても、第6図のも
のに対して導電形がN形とP形とで逆になつてい
る。従つて、第2実施例の半導体装置において
は、埋込み層22′が語線W1 -の配線層として用
いられている。
The PNPN type memory cell shown in FIG. 7A differs from the one in FIG. 2 by using an NPN transistor Q 1 ' as a load transistor and
configured to hold Q 3 ′ in an on or off state. Therefore, in a semiconductor memory device using the memory cell shown in FIG. 7, as shown in FIG. 8, a current source I H is connected to the positive word line W 1 + . side word line W 1 - ...W o - for word line driving
Connected to NPN transistor QD . In this way, in the semiconductor memory device of FIG.
The polarity of the signal line and the polarity of the transistor are reversed from those in the figure. Therefore, in the structure on the substrate shown in FIG. 9, the conductivity types are reversed, N-type and P-type, compared to the structure shown in FIG. 6. Therefore, in the semiconductor device of the second embodiment, the buried layer 22' is used as a wiring layer for the word line W 1 - .

前記の第2の実施例の変形例として、ハーフセ
ルの構成を第10図のようにすることも可能であ
る。
As a modification of the second embodiment, it is also possible to configure the half cell as shown in FIG. 10.

この第10図では、N形領域表面上にシヨツト
キ障壁を形成する金属を設けて電極とし、シヨツ
トキ障壁ダイオードSBDを形成している。
In FIG. 10, a metal forming a shot barrier is provided on the surface of the N-type region and used as an electrode to form a shot barrier diode SBD.

つまりこの変形例は、埋込み層上のP形領域、
その上のN形領域およびシヨツトキ障壁電極によ
り駆動用トランジスタを構成するものである。
In other words, in this modification, the P-type region on the buried layer,
The N-type region thereon and the shot barrier electrode constitute a driving transistor.

(7) 発明の効果 本発明によれば、セル面積を縮小することが容
易であり、スイツチング速度が向上されかつ特性
のバラツキが少ないPNPN形メモリセルを有する
半導体記憶装置が提供され得る。
(7) Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor memory device having a PNPN memory cell in which the cell area can be easily reduced, the switching speed can be improved, and the characteristics have less variation.

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

第1図は、従来形の半導体記憶装置における
PNPN形メモリセルの構成を示す断面図、第2図
は、第1図のPNPN形メモリセルの等価回路を示
す回路図、第3図は、第2図の等価回路を模式的
構成を示す図、第4図は、PNPN形素子の電圧・
電流特性を示す図、第5図は、本発明の第1実施
例としての半導体記憶装置の概略的な回路図、第
6図は、第5図の半導体記憶装置の構成を示す断
面図、第7図は、本発明の第2実施例としての半
導体記憶装置におけるPNPN形メモリセルの等価
回路および模式的構成を示す図、第8図は、本発
明の第2実施例としての半導体記憶装置の概略的
な回路図、第9図は、第8図の半導体記憶装置の
構成を示す断面図、第10図は、第8図の半導体
記憶装置におけるPNPN形メモリセルの変形例を
示す断面図である。 (符号の説明)、11;P形半導体基板、1
2;N+形埋込み層、13,16,17;N形領
域、14,15;P形領域、18,19;アイソ
レーシヨン、21;N形半導体基板、22;P+
形埋込み層、23,25,26;N形領域、2
4;P形領域、21′;P形半導体基板、22′;
N+形埋込み層、23′,25′,26′;P形領
域、24′;N形領域、ISO;アイソレーシヨ
ン、SBD;シヨツトキ・バリア・ダイオード。
Figure 1 shows a conventional semiconductor memory device.
2 is a circuit diagram showing the equivalent circuit of the PNPN type memory cell in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram schematically showing the equivalent circuit in FIG. 2. , Figure 4 shows the voltage and
5 is a schematic circuit diagram of a semiconductor memory device as a first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of the semiconductor memory device of FIG. 5. FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit and a schematic configuration of a PNPN type memory cell in a semiconductor memory device as a second embodiment of the present invention, and FIG. A schematic circuit diagram, FIG. 9 is a sectional view showing the configuration of the semiconductor memory device of FIG. 8, and FIG. 10 is a sectional view showing a modification of the PNPN type memory cell in the semiconductor memory device of FIG. 8. be. (Explanation of symbols), 11; P-type semiconductor substrate, 1
2; N + type buried layer, 13, 16, 17; N type region, 14, 15; P type region, 18, 19; isolation, 21; N type semiconductor substrate, 22; P +
type buried layer, 23, 25, 26; N type region, 2
4; P-type region, 21'; P-type semiconductor substrate, 22';
N + type buried layer, 23', 25', 26'; P type region, 24'; N type region, ISO; isolation, SBD; Schottky barrier diode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 語線駆動回路に接続される第1の語線と保持
電流源に接続される第2の語線との対の群、ビツ
ト線の対の群、および、該語線対と該ビツト線対
の交差部にそれぞれ設けられるメモリセルを具備
し、該メモリセルは、該第1および第2の語線の
間に並列に接続される1対のPNPN形素子を有
し、PNP(またはNPN)トランジスタが負荷ト
ランジスタで、NPN(またはPNP)トランジス
タが互いにベースとコレクタが交差接続されてな
る駆動用および情報保持用トランジスタである半
導体記憶装置において、 前記メモリセルのPNPN形素子は、一導電形の
半導体基板上に形成された反対導電形の埋込み層
上においてアイソレーシヨン領域に囲まれた領域
内に形成され、 前記PNPN形素子は、該埋込み層上に形成され
る一導電形の第1領域、該第1領域上に形成され
る反対導電形の第2領域、該第2領域上に互いに
分離して形成される第3領域および一導電形の第
4領域を有し、 該第3領域は一導電形半導体または前記第2領
域とシヨツトキ障壁を有する金属からなり、 前記負荷トランジスタが前記埋込み層、第1お
よび第2領域より構成され、 前記駆動用トランジスタが前記第1、第2およ
び第3領域より構成され、 前記情報保持用トランジスタが前記第1、第2
および第4領域より構成され、 前記第1、第2、第3および第4領域は前記基
板上においてそれぞれ所定の接続がなされ、 前記埋込み層は前記第1および第2の語線のい
ずれか一方のための配線層であることを特徴とす
る、半導体記憶装置。 2 該埋込み層が該語線対毎に分離されてなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半
導体記憶装置。 3 該一導電形はN形であり、該反対導電形はP
形である、特許請求の範囲第1項に記載の半導体
記憶装置。 4 該一導電形はP形であり、該反対導電形はN
形である、特許請求の範囲第1項に記載の半導体
記憶装置。
[Claims] 1. A group of pairs of a first word line connected to a word line drive circuit and a second word line connected to a holding current source, a group of pairs of bit lines, and the word line. A memory cell is provided at each intersection of the word line pair and the bit line pair, the memory cell having a pair of PNPN type elements connected in parallel between the first and second word lines. In a semiconductor memory device in which a PNP (or NPN) transistor is a load transistor, and the NPN (or PNP) transistors are driving and information holding transistors whose bases and collectors are cross-connected to each other, the memory cell has a PNPN type. The element is formed on a buried layer of an opposite conductivity type formed on a semiconductor substrate of one conductivity type in a region surrounded by an isolation region, and the PNPN type element is formed on the buried layer. A first region of one conductivity type, a second region of an opposite conductivity type formed on the first region, a third region formed separately from each other on the second region, and a fourth region of one conductivity type. the third region is made of a semiconductor of one conductivity type or a metal having a shot barrier with the second region, the load transistor is composed of the buried layer, the first and second regions, and the driving transistor is made of a semiconductor of one conductivity type or a metal having a shot barrier with the second region; comprising a first, second and third region, and the information holding transistor is comprised of the first, second and third regions;
and a fourth region, the first, second, third, and fourth regions are each connected in a predetermined manner on the substrate, and the buried layer is connected to one of the first and second word lines. 1. A semiconductor memory device, characterized in that it is a wiring layer for. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the buried layer is separated for each word line pair. 3 The one conductivity type is N type, and the opposite conductivity type is P type.
The semiconductor memory device according to claim 1, which is in the form of a semiconductor memory device. 4 The one conductivity type is P type, and the opposite conductivity type is N type.
The semiconductor memory device according to claim 1, which is in the form of a semiconductor memory device.
JP57050092A 1982-03-20 1982-03-30 Semiconductor memory device Granted JPS58168273A (en)

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US5324982A (en) * 1985-09-25 1994-06-28 Hitachi, Ltd. Semiconductor memory device having bipolar transistor and structure to avoid soft error

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