JPH0442499A - 半導体メモリセル - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
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- G11C11/412—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using field-effect transistors only
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- G11C—STATIC STORES
- G11C17/00—Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
- G11C17/08—Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements
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- G11C17/12—Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM using field-effect devices
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- Semiconductor Memories (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、ベースセルとなるRAMのメモリセルから
容易にROMのメモリセルを形成することを可能にした
半導体メモリセルに関する。
容易にROMのメモリセルを形成することを可能にした
半導体メモリセルに関する。
(従来の技術)
各種のカスタムLSIの開発手法として、短い開発工期
、妥当な性能という点で広汎に用いられているものにゲ
ートアレ一方式がある。このゲートアレ一方式は、基本
セルを規則的かつ固定して配置したチップを、多くの品
種のランダムロジックLSIに共通に使用して、開発期
間の短縮を図る方法である。
、妥当な性能という点で広汎に用いられているものにゲ
ートアレ一方式がある。このゲートアレ一方式は、基本
セルを規則的かつ固定して配置したチップを、多くの品
種のランダムロジックLSIに共通に使用して、開発期
間の短縮を図る方法である。
このようなゲートアレ一方式において、記憶回路を構成
する方法としては、2つの方法が一般的に用いられてい
る。
する方法としては、2つの方法が一般的に用いられてい
る。
第1の方法は、汎用的な基本セルを配線に関するマスク
パターンを用いて結線し、メモリセルを形成する方法で
ある。
パターンを用いて結線し、メモリセルを形成する方法で
ある。
この第1の方法にあっては、汎用的な基本セルを用いて
いるため、セルの構成が異なるRAM(ランダム・アク
セス・メモリ)とROM (リード・オンリー・メモリ
)のそれぞれのメモリセルを形成することが可能となる
。その反面、汎用的な基本セルを用いていることが不利
に作用し、セル構成や配線が冗長となり、メモリセルの
占有面積の増大を招いていた。
いるため、セルの構成が異なるRAM(ランダム・アク
セス・メモリ)とROM (リード・オンリー・メモリ
)のそれぞれのメモリセルを形成することが可能となる
。その反面、汎用的な基本セルを用いていることが不利
に作用し、セル構成や配線が冗長となり、メモリセルの
占有面積の増大を招いていた。
一方、第2の方法としては、記憶回路専用のメモリセル
を基本セルとして予め用意しておき、この記憶回路専用
のメモリセルを用いてメモリセルを形成する方法である
。
を基本セルとして予め用意しておき、この記憶回路専用
のメモリセルを用いてメモリセルを形成する方法である
。
この第2の方法は、専用の基本セルを用いてメモリセル
を構成するため、メモリセルの占有面積が増大するとい
った不具合は解消される。しがしながら、RAMとRO
Mのメモリセルは機能が異なるため、RAM用とROM
用のそれぞれ専用の基本セルを用意しなければならない
。さらに、RAMとROMのそれぞれのメモリ容量に応
じて、それぞれのメモリセルの形成比率を変える必要が
ある。
を構成するため、メモリセルの占有面積が増大するとい
った不具合は解消される。しがしながら、RAMとRO
Mのメモリセルは機能が異なるため、RAM用とROM
用のそれぞれ専用の基本セルを用意しなければならない
。さらに、RAMとROMのそれぞれのメモリ容量に応
じて、それぞれのメモリセルの形成比率を変える必要が
ある。
このため、このような要求を満足させるためには、基本
チップとなる母体の種類が多くなってしまう。したがっ
て、記憶回路を含むカスタムLSIの開発にあたっては
、仕様に応じた母体をそれぞれ新たに形成するか、ある
いは予め多種の母体を用意しなければならない。
チップとなる母体の種類が多くなってしまう。したがっ
て、記憶回路を含むカスタムLSIの開発にあたっては
、仕様に応じた母体をそれぞれ新たに形成するか、ある
いは予め多種の母体を用意しなければならない。
(発明が解決しようとする課題)
以上説明したように、基本チップを共通に使用して、記
憶回路を含む様々な仕様のカスタムLSIにおける従来
の開発手法にあっては、メモリセルの回路構成や配線が
冗長となり、高集積化を困難にしていた。
憶回路を含む様々な仕様のカスタムLSIにおける従来
の開発手法にあっては、メモリセルの回路構成や配線が
冗長となり、高集積化を困難にしていた。
また、メモリの種類やそれぞれの種類の形成比率に応じ
た多種の母体が必要となり、コストの上昇を招いていた
。一方、母体の種類を少なくしようとすると、母体の完
成度が低くなり、母体から完成品までの製造期間が長く
なり、開発期間を短縮することが困難となっていた。
た多種の母体が必要となり、コストの上昇を招いていた
。一方、母体の種類を少なくしようとすると、母体の完
成度が低くなり、母体から完成品までの製造期間が長く
なり、開発期間を短縮することが困難となっていた。
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、コストの上昇を招くことな
く、共通の母体セルから機能が異なるメモリセルを容易
に形成することによって、メモリを含んで共通の母体か
ら形成される半導体装置の高集積化、開発期間の短縮化
を図ることを目的とする。
、その目的とするところは、コストの上昇を招くことな
く、共通の母体セルから機能が異なるメモリセルを容易
に形成することによって、メモリを含んで共通の母体か
ら形成される半導体装置の高集積化、開発期間の短縮化
を図ることを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、請求項1記−の発明は、一
端が高位電源に接続可能で他端が第1の接続点に接続可
能な第1の抵抗と、一端が高位電源に接続可能で他端が
第2の接続点に接続可能な第2の抵抗と、前記第1の接
続点と低位電源との間に接続された第1の電界効果トラ
ンジスタ(FET)と、前記第2の接続点と低位電源と
の間に接続された第2のFETと、前記第1の接続点と
一方のビット線との間に接続されて、ワード線の電位に
より導通制御される第3のFETと、前記第2の接続点
と他方のビット線との間に接続されて、ワード線の電位
により導通制御される第4のFETとを備え、前記第1
の抵抗あるいは第2の抵抗はその一端が高位電源に接続
され、他端が対応する第1あるいは第2の接続点に接続
され、前記第1のFETはそのゲート端子が第2の接続
点に接続され、前記第2のFETはそのゲート端子が第
1の接続点に接続されて、1ビットの固定情報を記憶し
てなる。
端が高位電源に接続可能で他端が第1の接続点に接続可
能な第1の抵抗と、一端が高位電源に接続可能で他端が
第2の接続点に接続可能な第2の抵抗と、前記第1の接
続点と低位電源との間に接続された第1の電界効果トラ
ンジスタ(FET)と、前記第2の接続点と低位電源と
の間に接続された第2のFETと、前記第1の接続点と
一方のビット線との間に接続されて、ワード線の電位に
より導通制御される第3のFETと、前記第2の接続点
と他方のビット線との間に接続されて、ワード線の電位
により導通制御される第4のFETとを備え、前記第1
の抵抗あるいは第2の抵抗はその一端が高位電源に接続
され、他端が対応する第1あるいは第2の接続点に接続
され、前記第1のFETはそのゲート端子が第2の接続
点に接続され、前記第2のFETはそのゲート端子が第
1の接続点に接続されて、1ビットの固定情報を記憶し
てなる。
請求項2記載の発明は、一端が高位電源に接続可能で他
端が第1の接続点に接続可能な第1の抵抗と、一端が高
位電源に接続可能で他端が第2の接続点に接続可能な第
2の抵抗と、前記第1の接続点と低位電源との間に接続
された第1の電界効果トランジスタ(FET)と、前記
第2の接続点と低位電源との間に接続された第2のFE
Tと、前記第1の接続点と一方のビット線との間に接続
されて、ワード線の電位により導通制御される第3のF
ETと、前記第2の接続点と他方のビット線との間に接
続されて、ワード線の電位により導通制御される第4の
FETとを備え、前記第1の抵抗はその一端が高位電源
に接続され、他端が第1の接続点に接続され、前記第2
の抵抗はその一端が高位電源に接続され、他端が第2の
接続点に接続され、前記第1のFET及び第2のFET
はそれぞれのゲート端子が高位電源あるいは低位電源の
いずれか一方の電源に接続されて、それぞれ独立した2
ビットの固定情報を記憶してなる。
端が第1の接続点に接続可能な第1の抵抗と、一端が高
位電源に接続可能で他端が第2の接続点に接続可能な第
2の抵抗と、前記第1の接続点と低位電源との間に接続
された第1の電界効果トランジスタ(FET)と、前記
第2の接続点と低位電源との間に接続された第2のFE
Tと、前記第1の接続点と一方のビット線との間に接続
されて、ワード線の電位により導通制御される第3のF
ETと、前記第2の接続点と他方のビット線との間に接
続されて、ワード線の電位により導通制御される第4の
FETとを備え、前記第1の抵抗はその一端が高位電源
に接続され、他端が第1の接続点に接続され、前記第2
の抵抗はその一端が高位電源に接続され、他端が第2の
接続点に接続され、前記第1のFET及び第2のFET
はそれぞれのゲート端子が高位電源あるいは低位電源の
いずれか一方の電源に接続されて、それぞれ独立した2
ビットの固定情報を記憶してなる。
請求項5記載の発明は、一端が高位電源に接続可能で他
端が第1の接続点に接続可能な第1の抵抗と、一端が高
位電源に接続可能で他端が第2の接続点に接続可能な!
I2の抵抗と、前記第1の接続点と低位電源との間に接
続された第1の電界効果トランジスタ(FET)と、前
記第2の接続点と低位電源との間に接続された第2のF
ETと、前記第1の接続点と一方のビット線との間に接
続されて、ワード線の電位により導通制御される第3の
FETと、前記第2の接続点と他方のビット線との間に
接続されて、ワード線の電位により導過制御される第4
のFETとを備え、前記第1の抵抗はその一端が高位電
源に接続され、他端が第1の接続点に接続され、前記第
2の抵抗はその一端が高位電源に接続され、他端が第2
の接続点に接続され、前記第1のFETはそのゲート端
子が第2の接続点に接続され、前記第2のFETは、そ
のゲート端子が第1の接続点に接続されて、前記第1の
抵抗及び第2の抵抗はそれぞれの抵抗値が異なり、1ビ
ットの任意情報を5己憶してなる。
端が第1の接続点に接続可能な第1の抵抗と、一端が高
位電源に接続可能で他端が第2の接続点に接続可能な!
I2の抵抗と、前記第1の接続点と低位電源との間に接
続された第1の電界効果トランジスタ(FET)と、前
記第2の接続点と低位電源との間に接続された第2のF
ETと、前記第1の接続点と一方のビット線との間に接
続されて、ワード線の電位により導通制御される第3の
FETと、前記第2の接続点と他方のビット線との間に
接続されて、ワード線の電位により導過制御される第4
のFETとを備え、前記第1の抵抗はその一端が高位電
源に接続され、他端が第1の接続点に接続され、前記第
2の抵抗はその一端が高位電源に接続され、他端が第2
の接続点に接続され、前記第1のFETはそのゲート端
子が第2の接続点に接続され、前記第2のFETは、そ
のゲート端子が第1の接続点に接続されて、前記第1の
抵抗及び第2の抵抗はそれぞれの抵抗値が異なり、1ビ
ットの任意情報を5己憶してなる。
(作用)
上記請求項1及び請求項2紀載の発明は、RAMにおけ
る抵抗負荷型のメモリセルを母体セルとして、固定情報
を記憶するROMのメモリセルを形成するようにしてい
る。
る抵抗負荷型のメモリセルを母体セルとして、固定情報
を記憶するROMのメモリセルを形成するようにしてい
る。
一方、請求項5記載の発明は、RAMにおける抵抗負荷
型のメモリセルを母体セルとして、形成時に初期値を設
定可能な任意情報を記憶するRAMのメモリセルを形成
するようにしている。
型のメモリセルを母体セルとして、形成時に初期値を設
定可能な任意情報を記憶するRAMのメモリセルを形成
するようにしている。
(実施例)
以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第1図は発明の一実施例に係わるメモリセルの構成を示
す回路図である。同図に示す実施例のメモリセルは、ス
タティックRAMのメモリセルとして従来から多用され
ている抵抗負荷型のメモリセルの構成をベース(下地)
にして、RAMにおける1ビットのメモリセルをマスタ
ースライス方式によって形成するようにしたものである
。
す回路図である。同図に示す実施例のメモリセルは、ス
タティックRAMのメモリセルとして従来から多用され
ている抵抗負荷型のメモリセルの構成をベース(下地)
にして、RAMにおける1ビットのメモリセルをマスタ
ースライス方式によって形成するようにしたものである
。
第1図において、ベースとなるRAMのメモリセルは、
高抵抗R1とエンハンスメント型でNチャネルのFET
(電界効果トランジスタ)TIとが高位側の電源VOO
と低位側の電源VSSとの間に匣列接続され、高抵抗R
2とエンハンスメント型でNチャネルのFETT2とが
電源vDDと電源V、Sとの間に直列接続され、接続点
M、はFETT2のゲート端子に接続されているととも
に、FETT、と同種であってワード線WLにゲート端
子が接続されたFETT3を介してビット線BLに接続
され、接続点M2はFETT、のゲート端子に接続され
ているとともに、FETT、 と同種であってワード線
WLにゲート端子が接続されたFETT4を介してビッ
ト線BLに接続されて構成されている。
高抵抗R1とエンハンスメント型でNチャネルのFET
(電界効果トランジスタ)TIとが高位側の電源VOO
と低位側の電源VSSとの間に匣列接続され、高抵抗R
2とエンハンスメント型でNチャネルのFETT2とが
電源vDDと電源V、Sとの間に直列接続され、接続点
M、はFETT2のゲート端子に接続されているととも
に、FETT、と同種であってワード線WLにゲート端
子が接続されたFETT3を介してビット線BLに接続
され、接続点M2はFETT、のゲート端子に接続され
ているとともに、FETT、 と同種であってワード線
WLにゲート端子が接続されたFETT4を介してビッ
ト線BLに接続されて構成されている。
このようなベースセルにおいて、この実施例にあっては
、高抵抗R2と高位側の電源VDoあるいは低位側の電
源V55を非接続状態にして、高抵抗R2をベースセル
において機能させないようにしている。
、高抵抗R2と高位側の電源VDoあるいは低位側の電
源V55を非接続状態にして、高抵抗R2をベースセル
において機能させないようにしている。
このような構成において、電源が投入された時には、ワ
ード線WLがロウレベル状態となり、FETT3及びF
ETT4は非導通状態となる。このような状態において
、接続点MIは電源が投入された後型源vDDレベルへ
上昇してハイレベル状態となる。この時に、接続点M2
は電源が投入された後は、高位側の電源VDDとの接続
ラインがないためハイレベル状態とはならない。これに
より、FETT2は導通状態となり、接続点M2は電源
VSSのレベルのロウレベル状態となる。この結果、F
ETTl は非導通状態となり、接続点MIは電源VD
Dのレベルのハイレベル状態、接続点M2は11 源V
s sのレベルのロウレベル状態となり、1ビットの
情報が保持されることになる。
ード線WLがロウレベル状態となり、FETT3及びF
ETT4は非導通状態となる。このような状態において
、接続点MIは電源が投入された後型源vDDレベルへ
上昇してハイレベル状態となる。この時に、接続点M2
は電源が投入された後は、高位側の電源VDDとの接続
ラインがないためハイレベル状態とはならない。これに
より、FETT2は導通状態となり、接続点M2は電源
VSSのレベルのロウレベル状態となる。この結果、F
ETTl は非導通状態となり、接続点MIは電源VD
Dのレベルのハイレベル状態、接続点M2は11 源V
s sのレベルのロウレベル状態となり、1ビットの
情報が保持されることになる。
次に、このような情報の保持状態にあって、ワード線W
Lをハイレベル状態としてFETT3及びFETT4を
導通状態にすると、予めプリチャージされていた両ビッ
ト線BL、BLのうち、ビット線BLはその電荷が、導
通状態のFETT2及びFETT4を介して電源VSS
に流れ込み、ビット線BLはロウレベル状態となる。一
方、ビット線BLはFETT、が非導通状態にあるため
、ハイレベル状態が維持されることになる。このビット
線BL、BLの電位変化をビット線BL。
Lをハイレベル状態としてFETT3及びFETT4を
導通状態にすると、予めプリチャージされていた両ビッ
ト線BL、BLのうち、ビット線BLはその電荷が、導
通状態のFETT2及びFETT4を介して電源VSS
に流れ込み、ビット線BLはロウレベル状態となる。一
方、ビット線BLはFETT、が非導通状態にあるため
、ハイレベル状態が維持されることになる。このビット
線BL、BLの電位変化をビット線BL。
BLに接続されたセンスアンプ等で検出することによっ
て、メモリセルに保持された情報が読出される。
て、メモリセルに保持された情報が読出される。
保持された情報が読出された後、ワード線WLをロウレ
ベル状態にすることによりFETT3及びFETT4を
非導通状態にすると、読出し動作が行なわれる前の両接
続点M、、M2の状態は変わらず、それまで保持されて
いた情報は保持され続けることになる。
ベル状態にすることによりFETT3及びFETT4を
非導通状態にすると、読出し動作が行なわれる前の両接
続点M、、M2の状態は変わらず、それまで保持されて
いた情報は保持され続けることになる。
このような状態において、電源をしゃ断した場合には、
両接続点Ml 、M2はともにロウレベル状態となる。
両接続点Ml 、M2はともにロウレベル状態となる。
しかしながら、このような状態にあって、電源を投入す
ると、前述したようにして、接続点M、はハイレベル状
態、接続点M2はロウレベル状態となり、電源をしゃ断
する前の状態に回復することになる。すなわち、記憶情
報は電源が切れると揮発してしまうが、電源の投入とと
もに自己再現することになり、あたかも情報を不揮発に
記憶していると同等に機能することになる。
ると、前述したようにして、接続点M、はハイレベル状
態、接続点M2はロウレベル状態となり、電源をしゃ断
する前の状態に回復することになる。すなわち、記憶情
報は電源が切れると揮発してしまうが、電源の投入とと
もに自己再現することになり、あたかも情報を不揮発に
記憶していると同等に機能することになる。
これにより、上′述した構成のメモリセルにあっては、
ROMとして機能することになり、RAMのメモリセル
として従来から用いられている抵抗負荷型のメモリセル
から容品に形成することが可能となる。
ROMとして機能することになり、RAMのメモリセル
として従来から用いられている抵抗負荷型のメモリセル
から容品に形成することが可能となる。
なお、ベースのメモリセルにおいて、第1図に示した構
成とは逆に、高抵抗R,と電源vDDあるいは接続点M
1とを非接続状態とし、高抵抗R2を電源VD[lとF
ETT2のドレイン端子との間に接続するようにした場
合には、保持情報及び作用動作は前述した構成と逆にな
るが、ROMのメモリセルとして機能することは勿論で
ある。
成とは逆に、高抵抗R,と電源vDDあるいは接続点M
1とを非接続状態とし、高抵抗R2を電源VD[lとF
ETT2のドレイン端子との間に接続するようにした場
合には、保持情報及び作用動作は前述した構成と逆にな
るが、ROMのメモリセルとして機能することは勿論で
ある。
第2図は発明の実施例に係わるメモリセルの構成を示す
回路図である。
回路図である。
第2図に示す実施例の特徴とするところは、第1図に示
した構成におけるFETT2をデプレッション型のFE
TT5で構成したことにあり、他の構成は第1図と同様
である。
した構成におけるFETT2をデプレッション型のFE
TT5で構成したことにあり、他の構成は第1図と同様
である。
このような構成にあっては、電源投入時に接続点M1の
電位がロウレベル状態にあっても、FETT5は導通状
態となるため、電源投入と同時に接続点M 2の電位は
電源VSSのレベルのロウレベル状態になるとともに、
FETT、は非導通となる。
電位がロウレベル状態にあっても、FETT5は導通状
態となるため、電源投入と同時に接続点M 2の電位は
電源VSSのレベルのロウレベル状態になるとともに、
FETT、は非導通となる。
これにより、第2図に示す構成にあっては、第1図に示
した構成に比して、両接続点Ml 、 M2の電位が早
く確定することになり、電源投入後の動作を迅速に行な
うことができるようになる。
した構成に比して、両接続点Ml 、 M2の電位が早
く確定することになり、電源投入後の動作を迅速に行な
うことができるようになる。
第3図は発明の実施例に係わるメモリセルの構成を示す
回路図である。
回路図である。
第3図に示す実施例の特徴とするところは、第1図及び
第2図に示した構成を得るためのベースセルに対して、
接続点M2と電源VSSとの間に接続されるFETを第
2図に示したと同様にデプレッション型のFETT5で
構成し、FETT、及びFETT5のゲート端子をとも
に低位側の電源vssに接続してなり、接続点M、 、
M2にそれぞれ独立して情報を保持させる、すなわち、
それぞれ独立した2ビットの情報を保持させるようにし
たことにある。
第2図に示した構成を得るためのベースセルに対して、
接続点M2と電源VSSとの間に接続されるFETを第
2図に示したと同様にデプレッション型のFETT5で
構成し、FETT、及びFETT5のゲート端子をとも
に低位側の電源vssに接続してなり、接続点M、 、
M2にそれぞれ独立して情報を保持させる、すなわち、
それぞれ独立した2ビットの情報を保持させるようにし
たことにある。
このような構成において、電源が投入されている間は、
FETT、は常時非導通状態にあるため、接続点M1の
電位はハイレベル状態が維持され、FETT5は常時導
通状態にあるため、接続点M2の電位はロウレベル状態
に維持される。これにより、それぞれ独立した2ビット
の情報が保持されることになる。
FETT、は常時非導通状態にあるため、接続点M1の
電位はハイレベル状態が維持され、FETT5は常時導
通状態にあるため、接続点M2の電位はロウレベル状態
に維持される。これにより、それぞれ独立した2ビット
の情報が保持されることになる。
このような状態にあって、電源をしゃ断°した場合には
、接続点M1の電位はロウレベル状態となるが、再び電
源を投入すると、接続点M1の電位は再びハイレベル状
態となり、前述した実施例と同様に、記憶情報は自己再
現して、あたかも不揮発性のメモリセルと同様に機能す
ることになる。
、接続点M1の電位はロウレベル状態となるが、再び電
源を投入すると、接続点M1の電位は再びハイレベル状
態となり、前述した実施例と同様に、記憶情報は自己再
現して、あたかも不揮発性のメモリセルと同様に機能す
ることになる。
第4図は発明の実施例に係わるメモリセルの構成を示す
回路図である。
回路図である。
第4図に示す実施例の特徴とするところは、第3図に示
した実施例の構成に比して、第3図に示したFETT、
FETT5を、ゲート端子が高位側の電源VOOあ
るいは低位側の電源VSSに選択的にかつ独立に接続さ
れているエンハンスメント型のF ETTa 、F E
TT7に代えて構成・したことにある。
した実施例の構成に比して、第3図に示したFETT、
FETT5を、ゲート端子が高位側の電源VOOあ
るいは低位側の電源VSSに選択的にかつ独立に接続さ
れているエンハンスメント型のF ETTa 、F E
TT7に代えて構成・したことにある。
このような構成にあっては、FETT6 、T7のゲー
ト端子が電源vDDに接続されると、接続点Ml 、M
2の電位はロウレベル状態となり、ゲート端子が電源V
SSに接続されると、接続点MIM2の電位はハイレベ
ル状態となる。したがって、このような構成にあっても
、第3図に示した実施例と同様に、それぞれ独立した2
ビットの情報を保持することが可能となり、同様の効果
を得ることができる。
ト端子が電源vDDに接続されると、接続点Ml 、M
2の電位はロウレベル状態となり、ゲート端子が電源V
SSに接続されると、接続点MIM2の電位はハイレベ
ル状態となる。したがって、このような構成にあっても
、第3図に示した実施例と同様に、それぞれ独立した2
ビットの情報を保持することが可能となり、同様の効果
を得ることができる。
次に、前述したそれぞれのメモリセルのノ々ターンレイ
アウトの実施例を説明する。
アウトの実施例を説明する。
第5図は第1図に示した回路構成のノくターンレイアウ
トを示す図である。
トを示す図である。
第5図において、FETT3 、FETT4は、それぞ
れのゲート電極が共通のワード線WLをなす第1層目の
ポリシリコンにより形成され、それぞれの一方の拡散領
域がアルミニウムからなるビット線BL、BLにそれぞ
れ対応して接合されて形成されている。
れのゲート電極が共通のワード線WLをなす第1層目の
ポリシリコンにより形成され、それぞれの一方の拡散領
域がアルミニウムからなるビット線BL、BLにそれぞ
れ対応して接合されて形成されている。
FETT、 FETT2は、それぞれのゲート電極
が第1層目のポリシリコンにより形成され、それぞれの
ソース領域が電源VSSをなす拡散層により形成さ、れ
ており、FETT、のドレイン領域が不純物をドープし
て低抵抗化した第2層ポリシリコンからなる配線領域を
介して接続点M1に接合サレ、FETT2のドレイン領
域が拡散層からなる配線領域を介して接続点M2に接合
されている。
が第1層目のポリシリコンにより形成され、それぞれの
ソース領域が電源VSSをなす拡散層により形成さ、れ
ており、FETT、のドレイン領域が不純物をドープし
て低抵抗化した第2層ポリシリコンからなる配線領域を
介して接続点M1に接合サレ、FETT2のドレイン領
域が拡散層からなる配線領域を介して接続点M2に接合
されている。
高抵抗R(R2は、第2層目のポリシリコンにより形成
され、両抵抗R,R2が形成された領域を除く第2層目
のポリシリコンに不純物をドープして、両抵抗R,、R
2の一方側に電源vDDが形成され、他方側にそれぞれ
対応する接続点M、M2への配線領域が形成されている
。
され、両抵抗R,R2が形成された領域を除く第2層目
のポリシリコンに不純物をドープして、両抵抗R,、R
2の一方側に電源vDDが形成され、他方側にそれぞれ
対応する接続点M、M2への配線領域が形成されている
。
第5図に示すようなベースセルを形成するパターンレイ
アウトにおいて、例えば第5図中にK。
アウトにおいて、例えば第5図中にK。
R3で示す抵抗R1の両端側の第2層目のポリシリコン
の箇所、あるいは第5図中にに2 、R4で示す抵抗R
2の両端側の第2層目のポリシリコンの箇所のうちいず
れか1箇所を形成しないようにすることで、第1図に示
した回路構成のメモリセルを工程の複雑化及び大幅な追
加を招くことなく、RAMのメモリセルとなるベースセ
ルから容易かつ、短期間に形成することができるように
なる。
の箇所、あるいは第5図中にに2 、R4で示す抵抗R
2の両端側の第2層目のポリシリコンの箇所のうちいず
れか1箇所を形成しないようにすることで、第1図に示
した回路構成のメモリセルを工程の複雑化及び大幅な追
加を招くことなく、RAMのメモリセルとなるベースセ
ルから容易かつ、短期間に形成することができるように
なる。
また、第2図に示した回路構成は、第5図中にIPで示
す領域に不純物を注入して、FETT2をデプレッショ
ン型のFETT5に代えるようにすれば容易に実現する
ことができる。この不純物の注入は、ポリシリコンやア
ルミニウム等を形成した後に、マスタースライス方式に
より行なわれる。これにより、第1図に示した回路構成
のメモリセルと同様に、ベースセルから容易かつ短期間
に形成することができる。なお、不純物の注入番よ、F
ETを形成する際の拡散工程中に行なうよう(こしても
良い。
す領域に不純物を注入して、FETT2をデプレッショ
ン型のFETT5に代えるようにすれば容易に実現する
ことができる。この不純物の注入は、ポリシリコンやア
ルミニウム等を形成した後に、マスタースライス方式に
より行なわれる。これにより、第1図に示した回路構成
のメモリセルと同様に、ベースセルから容易かつ短期間
に形成することができる。なお、不純物の注入番よ、F
ETを形成する際の拡散工程中に行なうよう(こしても
良い。
第6図は第3図に示した回路構成の〕くターンレイアウ
トを示す図である。
トを示す図である。
第6図に示すパターンレイアウトにおいて番よ、FET
’TI T5のゲート電極を形成する第1層目のポリ
シリコンと接続点M、 、M2とを接合するコンタクト
ホールc、 、c4を形成せず、それぞれのゲート電極
と対応する接続点M、、M2を切り離し、それぞれのゲ
ート電極を形成する第1層目のポリシリコンの端部を電
源VSSとなる拡散層側に形成し、第1層目のポリシリ
コンと拡散層とをコンタクトホールCI C2を介
して接合するようにして、第3図に示した回路構成を得
て(する。このような方法にあっては、それぞれのコン
タクトホールCI C2、Cs 、C4の形成の有無
によって8菖に実現することができる。
’TI T5のゲート電極を形成する第1層目のポリ
シリコンと接続点M、 、M2とを接合するコンタクト
ホールc、 、c4を形成せず、それぞれのゲート電極
と対応する接続点M、、M2を切り離し、それぞれのゲ
ート電極を形成する第1層目のポリシリコンの端部を電
源VSSとなる拡散層側に形成し、第1層目のポリシリ
コンと拡散層とをコンタクトホールCI C2を介
して接合するようにして、第3図に示した回路構成を得
て(する。このような方法にあっては、それぞれのコン
タクトホールCI C2、Cs 、C4の形成の有無
によって8菖に実現することができる。
第7図は第3図に示した回路構成の他のパターンレイア
ウトを示す図である。
ウトを示す図である。
第7図に示すパターンレイアウトの特徴とするところは
、第6図に示したパターンレイアウトに比して、コンタ
クトホールc、 c2に加えてコンタクトホールc
5 、Ceを形成しておき、アルミニウムの配線による
マスタースライス方式により、それぞれのゲート電極を
形成する第1層目のポリシリコンと電源V5.となる拡
散層を接合するようにしたことにある。このような方法
にあっても、容易に実現することが可能となる。
、第6図に示したパターンレイアウトに比して、コンタ
クトホールc、 c2に加えてコンタクトホールc
5 、Ceを形成しておき、アルミニウムの配線による
マスタースライス方式により、それぞれのゲート電極を
形成する第1層目のポリシリコンと電源V5.となる拡
散層を接合するようにしたことにある。このような方法
にあっても、容易に実現することが可能となる。
第8図は第4図に示した回路構成を実現するパターンレ
イアウトの実施例を示す図である。
イアウトの実施例を示す図である。
第8図に示すパターンレイアウトにあっては、第6図に
示したパターンレイアウトに比して、FETT、 T
2のゲート電極となる第1層ポリシリコンの端部を電源
VDDとなる第2層ボリシリコン側へ延長形成し、ゲー
ト電極となる第1層ポリシリコンと電源vssとなる拡
散層あるいは電源VDDとなる第2層ポリシリコンとを
、コンタクトホールc、 C2、C7、c、を介して
選択的に接合するようにして、第4図に示した回路構成
を得るようにしている。このような方法にあっては、そ
れぞれのコンタクトホールc、 C2、C7、C8
の形成の有無によって実現することができる。
示したパターンレイアウトに比して、FETT、 T
2のゲート電極となる第1層ポリシリコンの端部を電源
VDDとなる第2層ボリシリコン側へ延長形成し、ゲー
ト電極となる第1層ポリシリコンと電源vssとなる拡
散層あるいは電源VDDとなる第2層ポリシリコンとを
、コンタクトホールc、 C2、C7、c、を介して
選択的に接合するようにして、第4図に示した回路構成
を得るようにしている。このような方法にあっては、そ
れぞれのコンタクトホールc、 C2、C7、C8
の形成の有無によって実現することができる。
第9図は′M44図に示した回路構成を実現するパター
ンレイアウトの他の実施例を示す図である。
ンレイアウトの他の実施例を示す図である。
第9図に示すパターンレイアウトの特徴とするところは
、第8図に示したパターンレイアウトに比して、それぞ
れのFETTa 、”T7のゲー)ft極をなす第1層
ポリシリコンと電源VSSとなる拡散層あるいは電源V
DDとなる第2層ポリシリコンとを、予め形成されたコ
ンタクトホールCI C2、C7、ceを介してアル
ミニウムの配線によるマスタースライス方式により選択
的に接合するようにしたことにある。このような方法に
あっても、第8図に示したパターンレイアウトと同様に
容易に実現することができる。
、第8図に示したパターンレイアウトに比して、それぞ
れのFETTa 、”T7のゲー)ft極をなす第1層
ポリシリコンと電源VSSとなる拡散層あるいは電源V
DDとなる第2層ポリシリコンとを、予め形成されたコ
ンタクトホールCI C2、C7、ceを介してアル
ミニウムの配線によるマスタースライス方式により選択
的に接合するようにしたことにある。このような方法に
あっても、第8図に示したパターンレイアウトと同様に
容易に実現することができる。
このように、第1図乃至第4図に示した回路構成にあっ
ては、RAMのメモリセルとなるベースセルの完成度の
高い下地から形成することが可能となるためROMのメ
モリセルを短期間で製造することができるようになる。
ては、RAMのメモリセルとなるベースセルの完成度の
高い下地から形成することが可能となるためROMのメ
モリセルを短期間で製造することができるようになる。
jfllO図はベースとなる高抵抗負荷型のメモリセル
の構成を示す回路図であり、同図に示す回路構成におい
て、この実施例の特徴とするところは、RAMとしての
機能が損われない程度に抵抗R。
の構成を示す回路図であり、同図に示す回路構成におい
て、この実施例の特徴とするところは、RAMとしての
機能が損われない程度に抵抗R。
及びR2の抵抗値に差を付して、初期状態を予め決定す
るようにしたことにある。
るようにしたことにある。
抵抗R,R2は、上述したようにポリシリコンによって
形成されているたため、不純物の注入濃度により、それ
らの抵抗値に差を持たせることができる。これにより、
例えば(抵抗R,の抵抗値)〉(抵抗R2の抵抗値)に
設定すると、電源投入時には、(接続点M1の電位)<
(接続点M2の電位)となり、時間の経過とともに、F
ETT1は導通状態、FETT2は非導通状態となり、
接続点M、はロウレベル状態、接続点M2はハイレベル
状態となる。したがって、この状態を初期状態とするこ
とが可能となり、電源投入時に記憶情報の不確定を招く
ことなく、直ちにアクセス動作を行なうことができるよ
うになる。
形成されているたため、不純物の注入濃度により、それ
らの抵抗値に差を持たせることができる。これにより、
例えば(抵抗R,の抵抗値)〉(抵抗R2の抵抗値)に
設定すると、電源投入時には、(接続点M1の電位)<
(接続点M2の電位)となり、時間の経過とともに、F
ETT1は導通状態、FETT2は非導通状態となり、
接続点M、はロウレベル状態、接続点M2はハイレベル
状態となる。したがって、この状態を初期状態とするこ
とが可能となり、電源投入時に記憶情報の不確定を招く
ことなく、直ちにアクセス動作を行なうことができるよ
うになる。
[発明の効果]
以上説明したように、発明によれば、RAMにおける抵
抗負荷型のメモリセルを母体セルとして、ROMのメモ
リセルあるいは形成時に初期値設定可能なRAMのメモ
リセルを形成するようにしたので、機能が異なるメモリ
を含んで共通の母体から形成される半導体装置の高集積
化、開発期間の短縮化を図ることができるようになる。
抗負荷型のメモリセルを母体セルとして、ROMのメモ
リセルあるいは形成時に初期値設定可能なRAMのメモ
リセルを形成するようにしたので、機能が異なるメモリ
を含んで共通の母体から形成される半導体装置の高集積
化、開発期間の短縮化を図ることができるようになる。
第1図乃至第4図及び第10図は発明の実施例に係わる
メモリセルの構成を示す回路図、第5図乃至第9図は第
1図乃至第4図に示したメモリセルのパターンレイアウ
トの実施例を示す図である。 T、 T2、T3、T4、T5、T、 T7、T8
・・・NチャネルFET R,R2・・・抵抗 M、、M2・・・接続点 vDfl・・・高位電源 VSS・・・低位電源 KI R2、R3、R4・・・接続制御領域c、
C2・C3・C4・C5・C8・C7・C8・・・コン
タクトホール
メモリセルの構成を示す回路図、第5図乃至第9図は第
1図乃至第4図に示したメモリセルのパターンレイアウ
トの実施例を示す図である。 T、 T2、T3、T4、T5、T、 T7、T8
・・・NチャネルFET R,R2・・・抵抗 M、、M2・・・接続点 vDfl・・・高位電源 VSS・・・低位電源 KI R2、R3、R4・・・接続制御領域c、
C2・C3・C4・C5・C8・C7・C8・・・コン
タクトホール
Claims (5)
- (1)一端が高位電源に接続可能で他端が第1の接続点
に接続可能な第1の抵抗と、 一端が高位電源に接続可能で他端が第2の接続点に接続
可能な第2の抵抗と、 前記第1の接続点と低位電源との間に接続された第1の
電界効果トランジスタ(FET)と、前記第2の接続点
と低位電源との間に接続された第2のFETと、 前記第1の接続点と一方のビット線との間に接続されて
、ワード線の電位により導通制御される第3のFETと
、 前記第2の接続点と他方のビット線との間に接続されて
、ワード線の電位により導通制御される第4のFETと
を備え、 前記第1の抵抗あるいは第2の抵抗はその一端が高位電
源に接続され、他端が対応する第1あるいは第2の接続
点に接続され、 前記第1のFETはそのゲート端子が第2の接続点に接
続され、前記第2のFETはそのゲート端子が第1の接
続点に接続されて、 1ビットの固定情報を記憶してなることを特徴とする半
導体メモリセル。 - (2)一端が高位電源に接続可能で他端が第1の接続点
に接続可能な第1の抵抗と、 一端が高位電源に接続可能で他端が第2の接続点に接続
可能な第2の抵抗と、 前記第1の接続点と低位電源との間に接続された第1の
電界効果トランジスタ(FET)と、前記第2の接続点
と低位電源との間に接続された第2のFETと、 前記第1の接続点と一方のビット線との間に接続されて
、ワード線の電位により導通制御される第3のFETと
、 前記第2の接続点と他方のビット線との間に接続されて
、ワード線の電位により導通制御される第4のFETと
を備え、 前記第1の抵抗はその一端が高位電源に接続され、他端
が第1の接続点に接続され、 前記第2の抵抗はその一端が高位電源に接続され、他端
が第2の接続点に接続され、 前記第1のFET及び第2のFETはそれぞれのゲート
端子が高位電源あるいは低位電源のいずれか一方の電源
に接続されて、 それぞれ独立した2ビットの固定情報を記憶してなるこ
とを特徴とする半導体メモリセル。 - (3)前記第1のFET及び第2のFETは、それぞれ
しきい値が異なることを特徴とする請求項1及び請求項
2記載の半導体メモリセル。 - (4)前記第1のFET及び第2のFETは、それぞれ
のゲート端子がコンタクトホールの有無あるいは金属配
線のマスタースライス方式により接続制御されることを
特徴とする請求項1及び請求項2及び請求項3記載の半
導体メモリセル。 - (5)一端が高位電源に接続可能で他端が第1の接続点
に接続可能な第1の抵抗と、 一端が高位電源に接続可能で他端が第2の接続点に接続
可能な第2の抵抗と、 前記第1の接続点と低位電源との間に接続された第1の
電界効果トランジスタ(FET)と、前記第2の接続点
と低位電源との間に接続された第2のFETと、 前記第1の接続点と一方のビット線との間に接続されて
、ワード線の電位により導通制御される第3のFETと
、 前記第2の接続点と他方のビット線との間に接続されて
、ワード線の電位により導通制御される第4のFETと
を備え、 前記第1の抵抗はその一端が高位電源に接続され、他端
が第1の接続点に接続され、 前記第2の抵抗はその一端が高位電源に接続され、他端
が第2の接続点に接続され、 前記第1のFETはそのゲート端子が第2の接続点に接
続され、 前記第2のFETは、そのゲート端子が第1の接続点に
接続されて、 前記第1の抵抗及び第2の抵抗はそれぞれの抵抗値が異
なり、1ビットの任意情報を記憶してなることを特徴と
する半導体メモリセル。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14854390A JP2550207B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 半導体メモリセル |
US07/707,915 US5311464A (en) | 1990-06-08 | 1991-05-30 | Semiconductor memory cell farming a ROM cell from a RAM cell |
KR1019910009417A KR920001520A (ko) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | 반도체 메모리 셀 |
EP91109338A EP0460691B1 (en) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | Semiconductor memory cell |
DE69124010T DE69124010T2 (de) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | Halbleiterspeicherzelle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14854390A JP2550207B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 半導体メモリセル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0442499A true JPH0442499A (ja) | 1992-02-13 |
JP2550207B2 JP2550207B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=15455124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14854390A Expired - Fee Related JP2550207B2 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 半導体メモリセル |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5311464A (ja) |
EP (1) | EP0460691B1 (ja) |
JP (1) | JP2550207B2 (ja) |
KR (1) | KR920001520A (ja) |
DE (1) | DE69124010T2 (ja) |
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KR100295666B1 (ko) * | 1998-10-28 | 2001-08-07 | 김영환 | 혼성메모리장치 |
US6545899B1 (en) * | 2001-12-12 | 2003-04-08 | Micron Technology, Inc. | ROM embedded DRAM with bias sensing |
US6785167B2 (en) * | 2002-06-18 | 2004-08-31 | Micron Technology, Inc. | ROM embedded DRAM with programming |
FR2877143A1 (fr) * | 2004-10-25 | 2006-04-28 | St Microelectronics Sa | Cellule de memoire volatile preenregistree |
GB2437989B (en) * | 2006-05-09 | 2009-09-09 | Micron Technology Inc | Method, apparatus, and system for providing initial state random access memory |
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JPH03116488A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-17 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置 |
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1990
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