JPH02207564A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPH02207564A JPH02207564A JP1028382A JP2838289A JPH02207564A JP H02207564 A JPH02207564 A JP H02207564A JP 1028382 A JP1028382 A JP 1028382A JP 2838289 A JP2838289 A JP 2838289A JP H02207564 A JPH02207564 A JP H02207564A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate potential
- sense amplifier
- circuit
- memory cell
- dram
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Dram (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、D RA
M(Dyna+mic Rando+a Access
Memory)を有する半導体集積回路装置に適用し
て有効な技術に関するものである。
M(Dyna+mic Rando+a Access
Memory)を有する半導体集積回路装置に適用し
て有効な技術に関するものである。
DRAMのメモリセルはメモリセル選択用MO8FET
と情報蓄積用容量素子との直列回路で構成されている。
と情報蓄積用容量素子との直列回路で構成されている。
このメモリセルはデータ線とワード線との交差部分に配
置されている。
置されている。
前記データ線はその延在方向に配列された複数のメモリ
セルの夫々のメモリセル選択用MO3FETの一方の半
導体領域に接続されるとともにセンスアンプ回路に接続
されている。データ線は複数のメモリセルのうちワード
線で選択されたメモリセルの情報蓄積用容量素子に書き
込まれた微小電位の情報を読み出すようになっている。
セルの夫々のメモリセル選択用MO3FETの一方の半
導体領域に接続されるとともにセンスアンプ回路に接続
されている。データ線は複数のメモリセルのうちワード
線で選択されたメモリセルの情報蓄積用容量素子に書き
込まれた微小電位の情報を読み出すようになっている。
センスアンプ回路は、データ線に読み出された微小電位
の情報を増幅し、装置外部に出力できるように構成され
ている。
の情報を増幅し、装置外部に出力できるように構成され
ている。
この種のDRAMには基板電位発生回路(V S −ジ
ェネレータ)を内蔵している。基板電位発生回路は、装
置外部から供給される基準電位に基づき基板電位を発生
させ、この基板電位を半導体基板に供給するように構成
されている。前記基準電位は例えば回路の基準電位0[
v]である。また、前記基板電位は約−3[V]の負の
電位である。基板電位の供給はnチャネルMO8FET
のソース領域、ドレイン領域の夫々と半導体基板とのp
n接合部に形成される寄生容量を低減することができる
。寄生容量の低減化は、信号伝達速度を速め、結果的に
DRAMの動作速度の高速化を図ることができる。また
、基板電位を供給している場合、nチャネルMO8FE
Tの動作時に発生する電子・正孔対のうちの多数キャリ
アである正孔が半導体基板の深さ方向に引き寄せられ、
基板電流が流れる。
ェネレータ)を内蔵している。基板電位発生回路は、装
置外部から供給される基準電位に基づき基板電位を発生
させ、この基板電位を半導体基板に供給するように構成
されている。前記基準電位は例えば回路の基準電位0[
v]である。また、前記基板電位は約−3[V]の負の
電位である。基板電位の供給はnチャネルMO8FET
のソース領域、ドレイン領域の夫々と半導体基板とのp
n接合部に形成される寄生容量を低減することができる
。寄生容量の低減化は、信号伝達速度を速め、結果的に
DRAMの動作速度の高速化を図ることができる。また
、基板電位を供給している場合、nチャネルMO8FE
Tの動作時に発生する電子・正孔対のうちの多数キャリ
アである正孔が半導体基板の深さ方向に引き寄せられ、
基板電流が流れる。
前記基板電位発生回路で発生させた基板電位はDRAM
の周辺領域(最つども外側の領域)において供給されて
いる。基板電位発生回路からDRAMの周辺領域までの
間は基板電位供給用配線により基板電位を伝達している
。基板電位供給用配線はアルミニウム配線又は半導体領
域(拡散層)で形成されている。
の周辺領域(最つども外側の領域)において供給されて
いる。基板電位発生回路からDRAMの周辺領域までの
間は基板電位供給用配線により基板電位を伝達している
。基板電位供給用配線はアルミニウム配線又は半導体領
域(拡散層)で形成されている。
なお、DRAMに内蔵された基板電位発生回路について
は例えば株式会社サイエンスフォーラム、超LSIデバ
イスハンドブック、昭和58年11月28日号、第29
8頁及び第299頁に記載されている。
は例えば株式会社サイエンスフォーラム、超LSIデバ
イスハンドブック、昭和58年11月28日号、第29
8頁及び第299頁に記載されている。
本発明者は 1[Mbitlの大容量を有するDRAM
を開発中である。このDRAMはメモリセルアレイを複
数個例えば4個に分割している(マット構成を採用して
いる)6分割された夫々のメモリセルアレイの端部には
センスアンプ回路が配置されている。DRAMは分割さ
れた1個のメモリセルアレイの1個のメモリセルの情報
を読み出す際にこのメモリセルアレイの端部に配置され
たすべてのセンスアンプ回路を同時に動作させる6例え
ば、分割されたメモリセルアレイは256 [Kbit
]の容量を有し、512個のセンスアンプ回路を配置し
ているので、情報の読出動作は512個のセンスアンプ
回路を同時に動作する。このセンスアンプ回路の動作に
より、センスアンプ回路を構成するMOSFETから大
量に基板電流が半導体基板に流れる。基板電流は半導体
基板が高抵抗であるので半導体基板の電位特にセンスア
ンプ回路及びその周辺領域の電位を局所的に上昇させる
。このため、情報読出動作時にデータ線と半導体基板と
のカップリングによりデータ線にノイズが発生する。こ
のノイズは、データ線に読み出された微小な電位の情報
を変動し、データの反転等、情報の読出動作時に誤動作
を多発する。特に、DRAMはクロック制御でセンスア
ンプ回路を動作(ダイナミック動作)させているので、
SRAM(Statie RA M )とは異なり、誤
動作が発生し易い。
を開発中である。このDRAMはメモリセルアレイを複
数個例えば4個に分割している(マット構成を採用して
いる)6分割された夫々のメモリセルアレイの端部には
センスアンプ回路が配置されている。DRAMは分割さ
れた1個のメモリセルアレイの1個のメモリセルの情報
を読み出す際にこのメモリセルアレイの端部に配置され
たすべてのセンスアンプ回路を同時に動作させる6例え
ば、分割されたメモリセルアレイは256 [Kbit
]の容量を有し、512個のセンスアンプ回路を配置し
ているので、情報の読出動作は512個のセンスアンプ
回路を同時に動作する。このセンスアンプ回路の動作に
より、センスアンプ回路を構成するMOSFETから大
量に基板電流が半導体基板に流れる。基板電流は半導体
基板が高抵抗であるので半導体基板の電位特にセンスア
ンプ回路及びその周辺領域の電位を局所的に上昇させる
。このため、情報読出動作時にデータ線と半導体基板と
のカップリングによりデータ線にノイズが発生する。こ
のノイズは、データ線に読み出された微小な電位の情報
を変動し、データの反転等、情報の読出動作時に誤動作
を多発する。特に、DRAMはクロック制御でセンスア
ンプ回路を動作(ダイナミック動作)させているので、
SRAM(Statie RA M )とは異なり、誤
動作が発生し易い。
また、センスアンプ回路以外のデコーダ回路の動作にお
いても基板電流は発生するが、−度に動作するMOSF
ETの数がセンスアンプ回路に比べて少ないので、誤動
作を発生するような半導体基板の電位上昇には至らない
。
いても基板電流は発生するが、−度に動作するMOSF
ETの数がセンスアンプ回路に比べて少ないので、誤動
作を発生するような半導体基板の電位上昇には至らない
。
また、センスアンプ回路の周辺にはカラムセレクトデコ
ーダ回路を構成するMOSFET、カラムセレクトMO
8FET(Yスイッチ)等が配置されている。このため
、これらのMOSFETの電気的特性が前述の半導体基
板の電位の上昇により変動し、動作マージンの低下や誤
動作を生じる。
ーダ回路を構成するMOSFET、カラムセレクトMO
8FET(Yスイッチ)等が配置されている。このため
、これらのMOSFETの電気的特性が前述の半導体基
板の電位の上昇により変動し、動作マージンの低下や誤
動作を生じる。
これらの問題点は、基板電位が所定の値を越えないよう
に基板電位発生回路を設計したり、センスアンプ回路の
動作時のセンスポイントを遅らせることにより、ある程
度は解決することができる。
に基板電位発生回路を設計したり、センスアンプ回路の
動作時のセンスポイントを遅らせることにより、ある程
度は解決することができる。
しかしながら、これらの解決方法は、センスアンプ回路
等の動作タイミングマージンを増大することであり、結
果的にDRAMの動作速度を低下させる。
等の動作タイミングマージンを増大することであり、結
果的にDRAMの動作速度を低下させる。
本発明の目的は、DRAMを有する半導体装置回路装置
において、情報の読出動作、回路動作等の誤動作を低減
し、電気的信頼性を向上することが可能な技術を提供す
ることにある。
において、情報の読出動作、回路動作等の誤動作を低減
し、電気的信頼性を向上することが可能な技術を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、前記目的を達成すると共に、前記
半導体集積回路装置の動作速度の高速化を図ることが可
能な技術を提供することにある。
半導体集積回路装置の動作速度の高速化を図ることが可
能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記目的を達成するための製造工
程数を低減することが可能な技術を提供することにある
。
程数を低減することが可能な技術を提供することにある
。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
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
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
(1)DRAMを有する半導体集積回路装置において、
前記DRAMのセンスアンプ回路の周囲の近傍で基板電
位を供給する。基板電位はDRAMに内蔵された基板電
位発生回路から供給される。
前記DRAMのセンスアンプ回路の周囲の近傍で基板電
位を供給する。基板電位はDRAMに内蔵された基板電
位発生回路から供給される。
(2)前記基板電位はDRAMのデータ線又はワード線
と同一導電層で形成された基板電位供給用配線により伝
達される。
と同一導電層で形成された基板電位供給用配線により伝
達される。
上述した手段(1)によれば、複数個のセンスアンプ回
路が同時に動作した際、センスアンプ回路の領域及びそ
の周辺の回路の領域の基板電位の変動を即座に吸収する
ことができるので、情報の反転等情報読出動作の誤動作
、周辺回路の動作の誤動作を低減することができる。こ
の結果、DRAMの情報の読出動作時の動作マージン、
周辺回路の動作時の動作マージン等を高めることができ
るので、半導体集積回路装置の電気的信頼性を向上する
ことができる。また、DRAMの情報の読出動作時の動
作タイミングマージン、周辺回路の動作時の動作タイミ
ングマージン等を小さくすることがきるので、半導体集
積回路装置の動作速度の高速化を図ることができる。
路が同時に動作した際、センスアンプ回路の領域及びそ
の周辺の回路の領域の基板電位の変動を即座に吸収する
ことができるので、情報の反転等情報読出動作の誤動作
、周辺回路の動作の誤動作を低減することができる。こ
の結果、DRAMの情報の読出動作時の動作マージン、
周辺回路の動作時の動作マージン等を高めることができ
るので、半導体集積回路装置の電気的信頼性を向上する
ことができる。また、DRAMの情報の読出動作時の動
作タイミングマージン、周辺回路の動作時の動作タイミ
ングマージン等を小さくすることがきるので、半導体集
積回路装置の動作速度の高速化を図ることができる。
上述した手段(2)によれば、データ線又はワード線を
形成する工程で基板電位供給用配線を形成することがで
きるので、この基板電位供給用配線を形成する工程に相
当する分、半導体集積回路装置の製造工程数を低減する
ことができる。
形成する工程で基板電位供給用配線を形成することがで
きるので、この基板電位供給用配線を形成する工程に相
当する分、半導体集積回路装置の製造工程数を低減する
ことができる。
以下、本発明の構成について、単体のD RAMに本発
明を適用した一実施例とともに説明する。
明を適用した一実施例とともに説明する。
なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
本発明の一実施例であるDRAMの構成を第1図(ブロ
ック図)で示す。
ック図)で示す。
第1図に示すように、DRAMIは、平面が方形状に構
成され、単結晶珪素からなる半導体ペレットで構成され
ている。
成され、単結晶珪素からなる半導体ペレットで構成され
ている。
DRAMIの中央部の表面上にはメモリセルアレイ(M
A)2が配置されている。メモリセルアレイ2は特に制
限されないがDRAMIの上側に2個、下側に2個1合
計4個のメモリセルアレイ2八〜2Dに分割(マット構
成が採用)されている。
A)2が配置されている。メモリセルアレイ2は特に制
限されないがDRAMIの上側に2個、下側に2個1合
計4個のメモリセルアレイ2八〜2Dに分割(マット構
成が採用)されている。
メモリセルアレイ2A〜2Dの夫々は例えば256[K
bit]の容量で構成されている。つまり、DRAMI
の合計のメモリセルアレイ2は1[Mbit]の大容量
で構成されている。
bit]の容量で構成されている。つまり、DRAMI
の合計のメモリセルアレイ2は1[Mbit]の大容量
で構成されている。
前記DRAMIの上側の2個のメモリセルアレイ2Aと
2Bとの間にはカラムアドレスデコーダ回路(YDEC
)3Aが配置されている。同様にDRAMlの下側の2
個のメモリセルアレイ2cと2Dとの間にはカラムアド
レスデコーダ回路3Bが配置されている。カラムアドレ
スデコーダ回路3A、3Bの夫々は図示しないカラムセ
レクト信号線を介してカラムセレクトMISFETを制
御するように構成されている。カラムセレクトMISF
ETは相補性データ線DLと共通人出方信号線(I10
線)とを接続するように構成されている。
2Bとの間にはカラムアドレスデコーダ回路(YDEC
)3Aが配置されている。同様にDRAMlの下側の2
個のメモリセルアレイ2cと2Dとの間にはカラムアド
レスデコーダ回路3Bが配置されている。カラムアドレ
スデコーダ回路3A、3Bの夫々は図示しないカラムセ
レクト信号線を介してカラムセレクトMISFETを制
御するように構成されている。カラムセレクトMISF
ETは相補性データ線DLと共通人出方信号線(I10
線)とを接続するように構成されている。
メモリセルアレイ2A、2Bの夫々とカラムアドレスデ
コーダ回路3Aとの間にはセンスアンプ回路(SA)4
A、4Bの夫々が配置されている。
コーダ回路3Aとの間にはセンスアンプ回路(SA)4
A、4Bの夫々が配置されている。
メモリセルアレイ2C12Dの夫々とカラムアドレスデ
コーダ回路3Bとの間にはセンスアンプ回路4C14D
の夫々が配置されている。つまり、センスアンプ回路4
A〜4Dの夫々は分割されたメモリセルアレイ2A〜2
Dの夫々の端部に配置されている0本実施例のDRAM
Iは特に制限されないがその中央部分にセンスアンプ回
路4を集中的に配置している。センスアンプ回路4(分
割されたセンスアンプ回路4A〜4Dの夫々)は複数個
例えば512個のセンスアンプ回路の集合体で構成され
ている。この個々のセンスアンプ回路の一側から各々の
メモリセルアレイ2には前記相補性データ線(2本のデ
ータ線)DLが列方向に延在している。つまり1本実施
例のDRAMIは特に制限されないがフォールプツトビ
ットライン方式(折り返しビット線方式)を採用してい
る。
コーダ回路3Bとの間にはセンスアンプ回路4C14D
の夫々が配置されている。つまり、センスアンプ回路4
A〜4Dの夫々は分割されたメモリセルアレイ2A〜2
Dの夫々の端部に配置されている0本実施例のDRAM
Iは特に制限されないがその中央部分にセンスアンプ回
路4を集中的に配置している。センスアンプ回路4(分
割されたセンスアンプ回路4A〜4Dの夫々)は複数個
例えば512個のセンスアンプ回路の集合体で構成され
ている。この個々のセンスアンプ回路の一側から各々の
メモリセルアレイ2には前記相補性データ線(2本のデ
ータ線)DLが列方向に延在している。つまり1本実施
例のDRAMIは特に制限されないがフォールプツトビ
ットライン方式(折り返しビット線方式)を採用してい
る。
メモリセルアレイ2Aと2Cとの間にはロウアドレスデ
コーダ回路(XDEC)5Aが配置されている。ロウア
ドレスデコーダ回路5Aはメモリセルアレイ2A及び2
Cに行方向に延在するワード線WLを選択するように構
成されている。同様に、メモリセルアレイ2Bと2Dと
の間にはロウアドレスデコーダ回路5Bが配置されてい
る。このロウアドレスデコーダ回路5A、5Bの夫々は
特に制限されないがワード線2分割方式で構成されてい
る。
コーダ回路(XDEC)5Aが配置されている。ロウア
ドレスデコーダ回路5Aはメモリセルアレイ2A及び2
Cに行方向に延在するワード線WLを選択するように構
成されている。同様に、メモリセルアレイ2Bと2Dと
の間にはロウアドレスデコーダ回路5Bが配置されてい
る。このロウアドレスデコーダ回路5A、5Bの夫々は
特に制限されないがワード線2分割方式で構成されてい
る。
前記DRAMIのメモリセルアレイ2A及び2Bの上側
の周辺にはタイミング発生回路(TG)6゜データ入力
バッファ回路(D□NB)7の夫々が配置されている。
の周辺にはタイミング発生回路(TG)6゜データ入力
バッファ回路(D□NB)7の夫々が配置されている。
タイミング発生回路6は、装置外部からの制御信号RA
S、CAS、WEの夫々に基づき、各回路動作を制御す
るために必要な各種のタイミング信号を発生させる回路
である。DRAMlのメモリセルアレイ2C及び2Dの
下側の周辺にはロウアドレスバッファ回路(XADB)
8、カラムアドレスバッファ回路(YADB)9、基板
電位発生回路(V、lIG、、)10の夫々が配置され
ている。前記基板電位発生回路10は、装置外部から供
給される基準電位Vssに基づき基板電位v811を発
生させ、この基板電位v11.をDRAMIの半導体基
板(20)に供給するように構成されている。基準電位
Vssは例えば回路の基準電位0 [V]である。
S、CAS、WEの夫々に基づき、各回路動作を制御す
るために必要な各種のタイミング信号を発生させる回路
である。DRAMlのメモリセルアレイ2C及び2Dの
下側の周辺にはロウアドレスバッファ回路(XADB)
8、カラムアドレスバッファ回路(YADB)9、基板
電位発生回路(V、lIG、、)10の夫々が配置され
ている。前記基板電位発生回路10は、装置外部から供
給される基準電位Vssに基づき基板電位v811を発
生させ、この基板電位v11.をDRAMIの半導体基
板(20)に供給するように構成されている。基準電位
Vssは例えば回路の基準電位0 [V]である。
また、基板電位V。は約−2,5〜−3、5[V]の負
の電位である。基板電位V a s+の供給は前述のよ
うにnチャネルMISFETのソース領域、ドレイン領
域の夫々と半導体基板とのpn接合部に形成される寄生
容量を低減することができる。寄生容量の低減化は、信
号伝達速度を速め、結果的にDRAMIの動作速度の高
速化を図ることができる。また、基板電位v、、の供給
は、nチャネルMISFETの動作時に発生する少数キ
ャリアを半導体基板の深さ方向に引き寄せることができ
る。
の電位である。基板電位V a s+の供給は前述のよ
うにnチャネルMISFETのソース領域、ドレイン領
域の夫々と半導体基板とのpn接合部に形成される寄生
容量を低減することができる。寄生容量の低減化は、信
号伝達速度を速め、結果的にDRAMIの動作速度の高
速化を図ることができる。また、基板電位v、、の供給
は、nチャネルMISFETの動作時に発生する少数キ
ャリアを半導体基板の深さ方向に引き寄せることができ
る。
つまり、少数キャリアがメモリセルの情報蓄積用容量素
子等に捕獲されることを低減し、少数キャリアによる情
報の破壊を低減することができる。
子等に捕獲されることを低減し、少数キャリアによる情
報の破壊を低減することができる。
次に、前述のDRAMIのメモリセルアレイ2゜センス
アンプ回路4の夫々の要部について、第2図(要部等価
回路図)を用いて簡単に説明する。
アンプ回路4の夫々の要部について、第2図(要部等価
回路図)を用いて簡単に説明する。
センスアンプ回路4の各々のセンスアンプ回路SAは2
個のインバータ回路をラッチした構造で構成されている
。このセンスアンプ回路SAは列方向に延在する相補性
データ線DL、DL、行方向に延在するセンスアンプ駆
動信号線SL、コモンソース線C8の夫々の交差部に配
置されている。
個のインバータ回路をラッチした構造で構成されている
。このセンスアンプ回路SAは列方向に延在する相補性
データ線DL、DL、行方向に延在するセンスアンプ駆
動信号線SL、コモンソース線C8の夫々の交差部に配
置されている。
前記インバータ回路はnチャネルMISFET及びpチ
ャネ/L/M I S F E T(CMOS>テ構成
されている。前記センスアンプ駆動信号線SLはセンス
アンプ駆動信号φ、で駆動されるpチャネルMISFE
Tを介在させて電源電位Vccに接続されている。電源
電位Vccは例えば回路の動作電位5[V]である。コ
モンソース線C8は駆動信号φ。
ャネ/L/M I S F E T(CMOS>テ構成
されている。前記センスアンプ駆動信号線SLはセンス
アンプ駆動信号φ、で駆動されるpチャネルMISFE
Tを介在させて電源電位Vccに接続されている。電源
電位Vccは例えば回路の動作電位5[V]である。コ
モンソース線C8は駆動信号φ。
で制御されるnチャネルMISFET及びφ、で制御さ
れるnチャネルMISFETを並列に介在させて基準電
位Vssに接続されている。
れるnチャネルMISFETを並列に介在させて基準電
位Vssに接続されている。
メモリセルアレイ2を列方向に延在する相補性データ線
DL(又は百て)と行方向に延在するワード線WLとの
交差部分にはメモリセルMが配置されている。メモリセ
ルMはメモリセル選択用MISFETQと情報蓄積用容
量素子Cとの直列回路で構成されている。このメモリセ
ル選択用MISFETQはnチャネルで構成されている
。メモリセル選択用MISFETQの一方の半導体領域
は相補性データ線DLに接続される。他方の半導体領域
は情報蓄積用容量素子Cの一方の電極に接続される、ゲ
ート電極はワード線WLに接続される。
DL(又は百て)と行方向に延在するワード線WLとの
交差部分にはメモリセルMが配置されている。メモリセ
ルMはメモリセル選択用MISFETQと情報蓄積用容
量素子Cとの直列回路で構成されている。このメモリセ
ル選択用MISFETQはnチャネルで構成されている
。メモリセル選択用MISFETQの一方の半導体領域
は相補性データ線DLに接続される。他方の半導体領域
は情報蓄積用容量素子Cの一方の電極に接続される、ゲ
ート電極はワード線WLに接続される。
情報蓄積用容量素子Cの他方の電極は電源電圧1/2V
ccに接続される。この電源電圧1 / 2 Vccは
電源電圧Vccと基準電圧■ssとの中間の電位約2.
5[V]である。
ccに接続される。この電源電圧1 / 2 Vccは
電源電圧Vccと基準電圧■ssとの中間の電位約2.
5[V]である。
次に、前述のDRAMIのメモリセルM、センスアンプ
回路4等を構成するpチャネルMISFET、センスア
ンプ回路4の周囲の近傍の領域の夫々について、第3図
(要部断面図)を用いて簡単に説明する。
回路4等を構成するpチャネルMISFET、センスア
ンプ回路4の周囲の近傍の領域の夫々について、第3図
(要部断面図)を用いて簡単に説明する。
第3図に示すように、DRAMIは単結晶珪素からなる
p“型(又はn−型)半導体基板20で構成されている
。
p“型(又はn−型)半導体基板20で構成されている
。
DRAMIのメモリセルMは第3図の左側に示すように
前記半導体基板20の主面部に形成されたp”型ウェル
領域21の主面に設けられている。メモリセルMはフィ
ールド絶縁膜23及びp型チャネルストッパ領域24で
周囲を規定されている。
前記半導体基板20の主面部に形成されたp”型ウェル
領域21の主面に設けられている。メモリセルMはフィ
ールド絶縁膜23及びp型チャネルストッパ領域24で
周囲を規定されている。
メモリセルMのメモリセル選択用nチャネルMISFE
TQは、p−型ウェル領域21.ゲート絶縁膜29.ゲ
ート電極30、ソース領域及びドレイン領域である一対
のn型半導体領域31及び一対のn゛型半導体領域33
で構成されている。このメモリセル選択用nチャネルM
ISFETQはLDD構造で構成されている。ゲート電
極30は、製造工程における第2層目のゲート材料形成
工程で形成され、例えば多結晶珪素膜で形成されている
。メモリセルアレイ2を延在するワード線30はゲート
電極30と同一導電層で形成されている。
TQは、p−型ウェル領域21.ゲート絶縁膜29.ゲ
ート電極30、ソース領域及びドレイン領域である一対
のn型半導体領域31及び一対のn゛型半導体領域33
で構成されている。このメモリセル選択用nチャネルM
ISFETQはLDD構造で構成されている。ゲート電
極30は、製造工程における第2層目のゲート材料形成
工程で形成され、例えば多結晶珪素膜で形成されている
。メモリセルアレイ2を延在するワード線30はゲート
電極30と同一導電層で形成されている。
メモリセルMの情報蓄積用容量素子Cは一方の電極であ
るn型半導体領域25、誘電体@26及び他方の電極で
あるプレート電極27で構成されている。
るn型半導体領域25、誘電体@26及び他方の電極で
あるプレート電極27で構成されている。
この情報蓄積用容量素子Cはこれに限定されないがプレ
ーナ構造で構成されている。プレート電極27は製造工
程における第1層目のゲート材料形成工程で形成され1
例えば多結晶珪素膜で形成されている。プレート電極2
7上には眉間絶縁膜28を介在させて前述のワード線3
0が延在されている。
ーナ構造で構成されている。プレート電極27は製造工
程における第1層目のゲート材料形成工程で形成され1
例えば多結晶珪素膜で形成されている。プレート電極2
7上には眉間絶縁膜28を介在させて前述のワード線3
0が延在されている。
このメモリセルMのメモリセル選択用nチャネルMIS
FETQの一方のπ型半導体領域33には眉間絶縁膜3
5に形成された接続孔36を通して相補性データ線(D
L)37が接続されている。相補性データ線37は、製
造工程における第1層目の配線形成工程で形成され1例
えばアルミニウム膜又はアルミニウム合金膜で形成され
ている。つまり、相補性データ線37はワード線30に
比べて比抵抗値が小さい導電性材料で形成されている。
FETQの一方のπ型半導体領域33には眉間絶縁膜3
5に形成された接続孔36を通して相補性データ線(D
L)37が接続されている。相補性データ線37は、製
造工程における第1層目の配線形成工程で形成され1例
えばアルミニウム膜又はアルミニウム合金膜で形成され
ている。つまり、相補性データ線37はワード線30に
比べて比抵抗値が小さい導電性材料で形成されている。
前記メモリセルアレイ2上にはワード線30と同一行方
向に延在するシャント用ワード線(W L )40が延
在している。シャント用ワード線40は、相補性データ
線37上の層間絶縁膜38上に設けられ、所定の間隔で
ワード線30と接続されている。シャント用ワード線4
0は、製造工程における第2層目の配線形成工程で形成
され、例えば相補性データ線37と同様の導電性材料で
形成されている。シャント用ワード線40上にはパッシ
ベーション膜41が設けられている。
向に延在するシャント用ワード線(W L )40が延
在している。シャント用ワード線40は、相補性データ
線37上の層間絶縁膜38上に設けられ、所定の間隔で
ワード線30と接続されている。シャント用ワード線4
0は、製造工程における第2層目の配線形成工程で形成
され、例えば相補性データ線37と同様の導電性材料で
形成されている。シャント用ワード線40上にはパッシ
ベーション膜41が設けられている。
センスアンプ回路4等の周辺回路を構成するpチャネル
MISFETQPは第3図の中央部分に示すように半導
体基板20の主面部に形成されたざ型ウェル領域22の
主面に設けられている。pチャネルMISFETQpは
n−型ウェル領域22、ゲート絶縁膜29.ゲート電極
30.ソース領域及びドレイン領域である一対のp型半
導体領域32及び一対のp・型半導体領域34で構成さ
れている。このpチャネルMISFETQpはLDD構
造で構成されている。pチャネルMISFETQpのソ
ース領域又はドレイン領域であるブ型半導体領域34に
は配線37が接続されている。この配線3?は相補性デ
ータ線37と同一導電層で形成されている。
MISFETQPは第3図の中央部分に示すように半導
体基板20の主面部に形成されたざ型ウェル領域22の
主面に設けられている。pチャネルMISFETQpは
n−型ウェル領域22、ゲート絶縁膜29.ゲート電極
30.ソース領域及びドレイン領域である一対のp型半
導体領域32及び一対のp・型半導体領域34で構成さ
れている。このpチャネルMISFETQpはLDD構
造で構成されている。pチャネルMISFETQpのソ
ース領域又はドレイン領域であるブ型半導体領域34に
は配線37が接続されている。この配線3?は相補性デ
ータ線37と同一導電層で形成されている。
また、周辺回路を構成するnチャネルMISFETは前
記メモリセルMのメモリセル選択用nチャネルMISF
ETQと実質的に同様な構造であるのでここでの説明は
省略する。
記メモリセルMのメモリセル選択用nチャネルMISF
ETQと実質的に同様な構造であるのでここでの説明は
省略する。
第3図の右側に示す領域は、第1図の領域I及び第2図
で示す部分、つまりセンスアンプ回路4の周辺の近傍の
領域である。このセンスアンプ回路4の周辺の近傍の領
域には、第1図乃至第3図に示すように、センスアンプ
回路4の周囲を取り囲むように基板電位供給用配線(V
all)40を延在させている、この基板電位供給用配
線40は、DRAMlの下側に配置された基板電位発生
回路10で発生させた基板電位V。をセンスアンプ回路
4の近傍のp−型ウェル領域21及び半導体基板20に
積極的に供給するように構成されている。DRAMIの
最つども周辺領域においては、基板電位供給用配線37
又は40がリング状に延在し、この基板電位供給用配線
37又は40を通して半導体基板20及びp−型ウェル
領域21に基板電位発生回路10で発生させた基板電位
vI1.を供給している。
で示す部分、つまりセンスアンプ回路4の周辺の近傍の
領域である。このセンスアンプ回路4の周辺の近傍の領
域には、第1図乃至第3図に示すように、センスアンプ
回路4の周囲を取り囲むように基板電位供給用配線(V
all)40を延在させている、この基板電位供給用配
線40は、DRAMlの下側に配置された基板電位発生
回路10で発生させた基板電位V。をセンスアンプ回路
4の近傍のp−型ウェル領域21及び半導体基板20に
積極的に供給するように構成されている。DRAMIの
最つども周辺領域においては、基板電位供給用配線37
又は40がリング状に延在し、この基板電位供給用配線
37又は40を通して半導体基板20及びp−型ウェル
領域21に基板電位発生回路10で発生させた基板電位
vI1.を供給している。
第3図に示すように、センスアンプ回路4の周囲の近傍
に延在する基板電位供給用配線40は、センスアンプ回
路4とメモリセルアレイ2との間に延在する相補性デー
タ線37を横切るので、第2層目の配線形成工程で形成
されている。この基板電位供給用配線40は、所定数毎
の相補性データ線37間において、中間導電層37及び
p′−型半導体領域34を介在させてp−型ウェル領域
21の主面に接続されている。中間導電層37は第1層
目の配線形成工程で形成されている。p゛型半導体領域
34はpチャネルMISFETQPのソース領域及びド
レイン領域であるp゛型半導体領域34と同一製造工程
で形成されている。また、センスアンプ回路4の周辺の
近傍に延在する基板電位供給用配線40は、第1図に示
すように、シャント用ワード線40を横切る基板電位供
給用前、1137を介在させてDRAMlの最つども周
辺領域に延在する基板電位供給用配線37又は40に接
続されている。
に延在する基板電位供給用配線40は、センスアンプ回
路4とメモリセルアレイ2との間に延在する相補性デー
タ線37を横切るので、第2層目の配線形成工程で形成
されている。この基板電位供給用配線40は、所定数毎
の相補性データ線37間において、中間導電層37及び
p′−型半導体領域34を介在させてp−型ウェル領域
21の主面に接続されている。中間導電層37は第1層
目の配線形成工程で形成されている。p゛型半導体領域
34はpチャネルMISFETQPのソース領域及びド
レイン領域であるp゛型半導体領域34と同一製造工程
で形成されている。また、センスアンプ回路4の周辺の
近傍に延在する基板電位供給用配線40は、第1図に示
すように、シャント用ワード線40を横切る基板電位供
給用前、1137を介在させてDRAMlの最つども周
辺領域に延在する基板電位供給用配線37又は40に接
続されている。
このように構成されるDRAMIの情報の読出動作は次
のように行われている。まず1分割されたうちの1個の
例えばメモリセルアレイ(MA)2Aのワード線(WL
及びシャント用ワード線40)30を選択する。このワ
ード線30の選択により、メモリセルアレイ2Aの全相
補性データ線(DL)37にメモリセルMの微小電位の
情報が読み出される。
のように行われている。まず1分割されたうちの1個の
例えばメモリセルアレイ(MA)2Aのワード線(WL
及びシャント用ワード線40)30を選択する。このワ
ード線30の選択により、メモリセルアレイ2Aの全相
補性データ線(DL)37にメモリセルMの微小電位の
情報が読み出される。
次に、装置外部からの制御信号RASに基づき、タイミ
ング発生回路(TG)6でセンスアンプ駆動信号φ2を
発生する。このセンスアンプ駆動信号φ2により、セン
スアンプ回路4Aの各々のセンスアンプ回路をすべて駆
動する。このセンスアンプ回路4Aの駆動により、相補
性データ線37に読み出された情報を増幅し、この後、
カラムセレクトデコーダ回路(YDEC)3Aで選択さ
れた情報を共通入出力信号線を通してDRAMIの外部
に出力する。
ング発生回路(TG)6でセンスアンプ駆動信号φ2を
発生する。このセンスアンプ駆動信号φ2により、セン
スアンプ回路4Aの各々のセンスアンプ回路をすべて駆
動する。このセンスアンプ回路4Aの駆動により、相補
性データ線37に読み出された情報を増幅し、この後、
カラムセレクトデコーダ回路(YDEC)3Aで選択さ
れた情報を共通入出力信号線を通してDRAMIの外部
に出力する。
前記センスアンプ回路4Aの駆動の際には一度に512
個のセンスアンプ回路が動作するので、センスアンプ回
路4Aの領域及びその近傍の領域においてP−型ウェル
領域21の基板電位v8.が上昇するが、この領域には
基板電位供給用配線40が延在し基板電位V。を積極的
に供給しているので。
個のセンスアンプ回路が動作するので、センスアンプ回
路4Aの領域及びその近傍の領域においてP−型ウェル
領域21の基板電位v8.が上昇するが、この領域には
基板電位供給用配線40が延在し基板電位V。を積極的
に供給しているので。
瞬時に基板電位Va@にもどすことができる。なお、D
RAMIの最つども周辺領域においても基板電位v3.
は供給しているが、センスアンプ回路4Aとの距離が長
いので、基板抵抗や基板容量によりDRAMlの周辺領
域側から基板電位V a aの上昇を瞬時に抑えること
が難しい。
RAMIの最つども周辺領域においても基板電位v3.
は供給しているが、センスアンプ回路4Aとの距離が長
いので、基板抵抗や基板容量によりDRAMlの周辺領
域側から基板電位V a aの上昇を瞬時に抑えること
が難しい。
このように、DRAMlにおいて、センスアンプ回路4
の周囲の近傍で基板電位V+eを供給する。
の周囲の近傍で基板電位V+eを供給する。
この構成により、センスアンプ回路4の複数個のセンス
アンプ回路が同時に動作した際、センスアンプ回路の領
域及びその周辺の回路の領域のp−型ウェル領域21(
又は半導体基板1)の基板電位V。
アンプ回路が同時に動作した際、センスアンプ回路の領
域及びその周辺の回路の領域のp−型ウェル領域21(
又は半導体基板1)の基板電位V。
の変動を即座に吸収することができるので、情報の反転
等、情報読出動作の誤動作、周辺回路例えばセンスアン
プ回路4、カラムアドレスデコーダ回路3等の動作の誤
動作を低減することができる。
等、情報読出動作の誤動作、周辺回路例えばセンスアン
プ回路4、カラムアドレスデコーダ回路3等の動作の誤
動作を低減することができる。
この結果、DRAMIの情報の読出動作時の動作マージ
ン、周辺回路の動作時の動作マージン等を高めることが
できるので、DRAMlの電気的信頼性を向上すること
ができる。また、DRAMIの情報の読出動作時の動作
タイミングマージン、周辺回路の動作時の動作タイミン
グマージン等を小さくすることがきるので、DRAMI
の動作速度の高速化を図ることができる。
ン、周辺回路の動作時の動作マージン等を高めることが
できるので、DRAMlの電気的信頼性を向上すること
ができる。また、DRAMIの情報の読出動作時の動作
タイミングマージン、周辺回路の動作時の動作タイミン
グマージン等を小さくすることがきるので、DRAMI
の動作速度の高速化を図ることができる。
また、前記基板電位V、はDRAMlの相補性データ線
37やシャント用ワード線40と同一導電層で形成され
た基板電位供給用配線37又は40により伝達される。
37やシャント用ワード線40と同一導電層で形成され
た基板電位供給用配線37又は40により伝達される。
この構成により、相補性データ線37やシャント用ワー
ド線40を形成する工程で基板電位供給用配線37又は
40を形成することができるので、この基板電位供給用
配線37又は40を形成する工程に相当する分、DRA
MIの製造工程数を低減することができる。
ド線40を形成する工程で基板電位供給用配線37又は
40を形成することができるので、この基板電位供給用
配線37又は40を形成する工程に相当する分、DRA
MIの製造工程数を低減することができる。
また、前記DRAMIは、前記基板電位供給用配線37
又は40をセンスアンプ回路4の周辺の近傍領域を含む
それ以外の領域にも延在させ、基板電位V。の供給を行
ってもよい、また、前記基板電位vllllはDRAM
Iの外部から直接供給してもよい、また、基板電位供給
用配線37又は40はn◆型半導体領域33で或はそれ
と組合せて構成してもよい。
又は40をセンスアンプ回路4の周辺の近傍領域を含む
それ以外の領域にも延在させ、基板電位V。の供給を行
ってもよい、また、前記基板電位vllllはDRAM
Iの外部から直接供給してもよい、また、基板電位供給
用配線37又は40はn◆型半導体領域33で或はそれ
と組合せて構成してもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を前記実施例に基
づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
種々変更し得ることは勿論である。
づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
種々変更し得ることは勿論である。
例えば、本発明は、少なくともDRAM及びそれ以外の
機能例えば論理回路を内蔵する半導体集積回路装置、少
なくともDRAM及びバイポーラトランジスタを内蔵す
る半導体集積回路装置の夫々に適用することができる。
機能例えば論理回路を内蔵する半導体集積回路装置、少
なくともDRAM及びバイポーラトランジスタを内蔵す
る半導体集積回路装置の夫々に適用することができる。
本願において開示された発明のうち1代表的なものによ
って得ることができる効果を簡単に説明すれば下記のと
おりである。
って得ることができる効果を簡単に説明すれば下記のと
おりである。
DRAMを有する半導体集積回路装置において、電気的
信頼性を向上するとともに動作速度の高速化を図ること
ができる。
信頼性を向上するとともに動作速度の高速化を図ること
ができる。
第1図は、本発明の一実施例であるDRAMの構成を示
すブロック図。 第2図は、前記DRAMの要部等価回路図、第3図は、
前記DRAMの要部断面図である。 図中、1・・・DRAM、2・・・メモリセルアレイ。 4・・・センスアンプ回路、10・・・基板電位発生回
路、20・・・半導体基板、 21.22・・・ウェル
領域、31.32゜33.34・・・半導体領域、 3
7.40・・・配線(基板電位供給用配線)、v6゜・
・・基板電位である。
すブロック図。 第2図は、前記DRAMの要部等価回路図、第3図は、
前記DRAMの要部断面図である。 図中、1・・・DRAM、2・・・メモリセルアレイ。 4・・・センスアンプ回路、10・・・基板電位発生回
路、20・・・半導体基板、 21.22・・・ウェル
領域、31.32゜33.34・・・半導体領域、 3
7.40・・・配線(基板電位供給用配線)、v6゜・
・・基板電位である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、メモリセルアレイの側部にセンスアンプ回路を配置
するDRAMを備えた半導体集積回路装置において、前
記センスアンプ回路の周囲の近傍で基板電位を供給した
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 2、前記基板電位は前記DRAMに内蔵された基板電位
発生回路から供給されることを特徴とする請求項1に記
載の半導体集積回路装置。 3、前記基板電位発生回路は前記センスアンプ回路の周
囲の近傍に基板電位を供給するとともに前記DRAMの
周辺に基板電位を供給することを特徴とする請求項2に
記載の半導体集積回路装置。 4、前記基板電位発生回路はDRAMのメモリセルアレ
イ上を延在するデータ線又はワード線と同一導電層で形
成された基板電位供給用配線を介在させて前記センスア
ンプ回路の周囲の近傍に基板電位を供給することを特徴
とする請求項2又は請求項3に記載の半導体集積回路装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028382A JPH02207564A (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028382A JPH02207564A (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207564A true JPH02207564A (ja) | 1990-08-17 |
Family
ID=12247100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1028382A Pending JPH02207564A (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207564A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326254B1 (en) | 1993-11-22 | 2001-12-04 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing semiconductor device |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1028382A patent/JPH02207564A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326254B1 (en) | 1993-11-22 | 2001-12-04 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing semiconductor device |
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