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JPS6251252A - ランダムアクセスメモリ - Google Patents

ランダムアクセスメモリ

Info

Publication number
JPS6251252A
JPS6251252A JP60191592A JP19159285A JPS6251252A JP S6251252 A JPS6251252 A JP S6251252A JP 60191592 A JP60191592 A JP 60191592A JP 19159285 A JP19159285 A JP 19159285A JP S6251252 A JPS6251252 A JP S6251252A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
well region
memory cell
bias
substrate
oxide film
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
JP60191592A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Ariizumi
有泉 昇次
Makoto Segawa
瀬川 真
Shigeto Mizukami
水上 重人
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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 Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60191592A priority Critical patent/JPS6251252A/ja
Priority to US06/900,517 priority patent/US4760560A/en
Priority to EP86111908A priority patent/EP0214561B1/en
Priority to DE8686111908T priority patent/DE3680053D1/de
Publication of JPS6251252A publication Critical patent/JPS6251252A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is DC
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/205Substrate bias-voltage generators
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B10/00Static random access memory [SRAM] devices
    • H10B10/18Peripheral circuit regions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/211Design considerations for internal polarisation
    • H10D89/213Design considerations for internal polarisation in field-effect devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、MOB型集積回路において2種類以上のパッ
ク、?−)パイ、了スをかける手段を具備したライダム
アクセスメモリ(RAM) K関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般にMOB型集積回路特にNチャネル型MOB集積回
路の高速化には、基板バイアスが非常に有効であり、基
板バイアスを印加することに占り、次に示すような効果
がある。
(/11.  接合下の空乏層がのびるため、接合容量
が小さく表る。
C@ 寄生MO8)ランゾスタのしきい値が高くなるた
め、チャネルスト、ノ臂濃度を低くでき、接合容量が小
さくなる。
(ハ)基板効果が小さくできる。
第2図は基板バイアス電位V1mを、基板内でつくる場
合の自己基板バイア、ス回路の一例であり、リングオシ
レータで基板にチャージポンプを行なう0図中1はリン
グオシレータ、T、ITsはチャージポンプを構成する
トランジスタ、Cは容量である。基板バイアス電位Vl
Bは、自己基板バイアス回路の電流供給能力と基板上の
回路から基板に流れ込む基板電流との関係で決定される
。自己基板バイアス回路の電流供給能力は、電源電圧V
CCに比例して上がるが、MOSトランジスタの基板電
流は、電源電圧VCCに対して指数関数的に増加するた
め、基板バイアス電位V1mは、第3図に示すように成
る電源電圧で最大値を示し、それ以上の電源電圧では、
基板バイアスV1mは急激KO&ルトとなる。自己基板
バイアス回路を具備したRAMにおいては、その動作を
安定させるため、動作範囲にわたってすべての電源電圧
で基板z4イアスが発生するように1自己基板バイアス
回路は設計されており、従来のデ/4イス技術ではチ、
デの基板全体に、基準電位(接地電位)より深いバイア
スをかけている。
ところでMOB型集積回路においては、その製造工程及
び材料等により、シリコン基板中に結晶欠陥が発生する
。これが接合の近傍の深い位置、例えば第4図(b)の
集積回路の点PK発生することがある。この結晶欠陥が
自己基板バイアス回路を具備した第4図(atのスタテ
イ、り型RAMのメモリセルMeのノードN)に発生し
た場合、ノードN1はメモリセルのデータ11#モしく
は0“を保持する部分であるので、電源電圧VOCが高
くなり、それに伴ない基板バイアスが深くなり、空乏層
がのびて結晶欠陥Pに達した時、ノードN1から基板へ
のリーク電流が急激に増加し、ノー1−”NJの電位が
メモリセルMeのデータ〒ある高いレベルの場合には、
ノードNJの電位が低下しはじめ、これに伴ないノード
N2のし4ルが上昇しはじめ、ついにはメモリセルMC
のデータは破壊する。自己基板バイアス回路は、許容動
作電源電圧の範囲内で最も深い基板バイアス電位を示す
ので、メモリセルは許容動作電源電圧で不良を発生する
。なお第4図(mlのメモリセルMCにおいて、Ts 
a T4 #TssT−はメモリセルを構成するトラン
ジスタ、R1、R,は抵抗、BL、BLはピット線、W
Lはワード線である。また鮪4図(blのノードN1付
近の断面図において、111dP型基板、12はフィー
ルド酸化膜、13は炉領域、14はIリシリコン層、1
5はc−ト酸化膜、16はr−)電極である。
〔発明の目的〕
′本発明の目的は、高速性を実現するために深いバイア
スを行々うRAMにおいて、結晶欠陥によるセル不良率
を大幅に低減しようとするもので、゛特にRAMの高速
性を損なうことなく、結晶欠陥によるメモリセルのデー
タ破壊が起きにくくしたものである。
〔発明の概要〕
メモリセルのデータ破壊を防ぐためには、メモリセルの
データ蓄積ノードの空乏層の延びを押えるような構造に
すればよい。つまり深いバイアスをかけないようにする
ことが有効な1つの手段であるが、この場合回路の高速
性が損なわれる。そこで基板中に複数のウェル(Tub
)領域を設置し、メモリセルを形成するウェル領域には
、バイアスとして例えば基準電位(接地レベル)を与え
て空乏層ののびを押えるようにし、メモリセル以外の周
辺回路を形成するウェル領域には、回路の高速性を保た
せるため深い一々イアスを4える。ここでRAMのスピ
ードにおいて、メモリセルを形成するウェル領域を例え
ば接地レベルにすることによる接合容量の増大が原因の
スピード遅れは、データ線のイコライズ(@qu&ry
・)など回路上の工夫により充分補々うことができる。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第1
図は同実施例の製造工程図である。
まず第1図(a)に示す如くN型またはπ型、(100
)方位のシリコン基板21を900℃の酸化オ囲気中に
さらし、約17oo1のシリコン酸化膜22を成長させ
る0次に第1図(bl K示す如く写真蝕刻法を用い、
シリコン酸化膜22にPウェル領域の/中ターンを形成
し、該Pウェル領域内のシリコン酸化膜22をエツチン
グ除去する。
このシリコン酸化膜除去部により基板21が露出した部
分に、硼素をイオンインデランテーシ■ンで10C11
1程度打ち込んでPウェル領域2M、!4を形成し、1
200℃で熱酸化し、硼素を拡散した後、酸化膜を全面
剥離する(第1図(e) ) 6 ! 1図(d)Fi
MI図(a>の平面図である。
このよう罠形成されたPウェル領域j13にメモリセル
を形成し、Pウェル領域24にメモリセルの周辺回路を
形成する。そしてPウェル領域23t?例えば接地レベ
ル(Ov)で〆櫂イアスし、Pウェル領域24を例えば
第2図の回路でVlBレベル(負の深いバイアス)に−
量イアスする。この場合Pウェル領域J!、24の形状
、数等に制限はなく、周辺回路を形成するPウェル領域
J4にメモリセルを形成するPウェル領域23より深い
バイアスを与えるようにすれば、その/寸イアス発生回
路はどこにあってもよい。
またPウェル領域は深hバイアス電位Vllまたは接地
電位と々っているので、シリコン基板21の電位は電源
VCC%CC型位のどちらでもよい。
上記のようにメモリセルを形成するウェル領域23には
、バイアスとして例えば接地電位を与え、空乏層ののび
を押えて、第4図(a)、(b)の場合の如き結晶欠陥
によるメモリセルのデータ破壊が起きK<くする、ま九
周辺回路を形成するウェル領域24には、深いバイアス
Vlllを与えて回路の高速性を保持するものである。
なお本発明は上記実施例のみに限られることなく種々の
応用が可能である6例えば実施例〒はNチャネルMOS
スタティック型RAMについて説明したが、CMOSス
タティック型RAM Kついても、N型基板またはNウ
ェルKPチャネルMO8トランゾスタを形成することで
、NチャネルMOSスタティック型RAMと同様に実施
fきる。
ま九スタテイ、り型のRAMに限らず、ダイナミ、り型
のRAMにも適用することができる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、特別な製造工程や装
置を用いること々く、今まで防ぎようがなかりた結晶欠
陥によるメモリセルのデータ破壊が発生しKくいRAM
を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の製造工程図、第2図は自己
基板バイアス回路の一例を示す回路図、第3図は自己基
板p4イ了ス回路の特性図、第4図(a)はスタテイ、
り型メモリセルの具体例を示す回路図、第4図(b)は
そのデータ蓄積ノード部分の断面図である。 21・・・シリコン基板、2!I・・・メモリセルを形
成するPウェル領域、24・・・周辺回路を形成するP
ウェル領域。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦(a) (b) (C) (d)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メモリセルと該メモリセル以外の回路(周辺回路
    )とをそれぞれ異なるウェル(Tub)領域に形成し、
    前記周辺回路を形成するウェル領域と、前記メモリセル
    を形成するウェル領域は、相異なるレベルのバイアス状
    態となっており、しかも前記メモリセルを形成するウェ
    ル領域のバイアスレベルが、前記周辺回路を形成するウ
    ェル領域のバイアスレベルより浅く設定されていること
    を特徴とするランダムアクセスメモリ。
  2. (2)前記周辺回路を形成するウェル領域は、同一チッ
    プ上に形成されたバイアス発生回路によりバイアスが与
    えられ、前記メモリセルを形成するウェル領域は、接地
    レベルにバイアスされていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載のランダムアクセスメモリ。
  3. (3)前記各ウェル領域は、それぞれ同一チツプ上に形
    成されたバイアス発生回路によつてバイアスされている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のランダ
    ムアクセスメモリ。
JP60191592A 1985-08-30 1985-08-30 ランダムアクセスメモリ Pending JPS6251252A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60191592A JPS6251252A (ja) 1985-08-30 1985-08-30 ランダムアクセスメモリ
US06/900,517 US4760560A (en) 1985-08-30 1986-08-26 Random access memory with resistance to crystal lattice memory errors
EP86111908A EP0214561B1 (en) 1985-08-30 1986-08-28 Random access memory
DE8686111908T DE3680053D1 (de) 1985-08-30 1986-08-28 Ram-speicher.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60191592A JPS6251252A (ja) 1985-08-30 1985-08-30 ランダムアクセスメモリ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6251252A true JPS6251252A (ja) 1987-03-05

Family

ID=16277201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60191592A Pending JPS6251252A (ja) 1985-08-30 1985-08-30 ランダムアクセスメモリ

Country Status (1)

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JP (1) JPS6251252A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01109762A (ja) * 1987-10-22 1989-04-26 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体メモリ装置
JP2003065872A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Surpass Kogyo Kk 圧力センサ

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JPS5922359A (ja) * 1982-07-29 1984-02-04 Nec Corp 集積化半導体記憶装置

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