JPS6011395B2 - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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JPS6011395B2
JPS6011395B2 JP54111763A JP11176379A JPS6011395B2 JP S6011395 B2 JPS6011395 B2 JP S6011395B2 JP 54111763 A JP54111763 A JP 54111763A JP 11176379 A JP11176379 A JP 11176379A JP S6011395 B2 JPS6011395 B2 JP S6011395B2
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JP
Japan
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data line
memory
memory cell
layout
data
Prior art date
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JP54111763A
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English (en)
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JPS5534393A (en
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清男 伊藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/403Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells with charge regeneration common to a multiplicity of memory cells, i.e. external refresh
    • G11C11/404Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells with charge regeneration common to a multiplicity of memory cells, i.e. external refresh with one charge-transfer gate, e.g. MOS transistor, per cell

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体メモ川こおけるメモリアレーの構成に関
するものである。
従来1ケのトランジスタで1ビットを構成するメモリ、
たとえばM○S(Metal−○幻de一Semic−
ond此tor)メモリでは第1図、第2図のような回
路が採用されていた。
すなわち第1図において、たとえばメモリセルMCoを
読み出す場合には「 ワード線Woとt 他のデータ線
Do に属するダミーワード線DW,に同時にパルスを
印加し、メモリセルMCoとDM.からの読み出し信号
として、2本のデータ線Do、Do に現われる微少な
差動信号出力を、プリアンプPAoのセット信号Set
をオンにすることによってプリァンブPんを動作ごせて
増幅し、Do,Do のいずれか一方のデータ線に現わ
れた電圧を検出して情報“1”,“0”を弁別していた
。ここで差動信号出力が発生する理由は以下の通りであ
る。ダミーセルDM,の容量Coに記憶されている電圧
は、メモリセルCoに記憶されている情報“1”,“0
”に対応した電圧のほぼ中間に設定されるから、ダミー
セルの読み出いこよりデータ線に現われる電圧はメモリ
セルの“1”,“0”読み出しによるデータ線電圧のほ
ぼ中間となる。従って、この中間値と“1”,“0”出
力との差が極性の異なる差動信号出力となる。
第2図は第1図に示す回路を複数個(例えばここでは6
4ケ)BIチップ内に実装してBIメモリを構成した場
合の幾何学的配置を考慮した回路の概略を示す図である
図中白丸印がメモリセル、悪丸印がダミーセルである。
たとえば、前記のようにしてデ−タ線Doに現われた信
号を外部に取り出すには、アドレス信号Aoによってト
ランジスタQoをオンにして、データ線Doの信号をメ
インアンプMAに入力して増幅し、データ出力Do山と
して、チップ外にとり出す。さてこのような構成での欠
点は次の点に要約される。すなわち■データ線Do,D
o に現われた差動の信号の片方のみをメインアンプM
Aで増幅することになるので高速性の点で劣る。■片方
の信号をとり出すためにDo,Do の電気的不平衛が
生じやすく誤動作の原因となる。
■電気的特性を平衡させるべきデータ線Do,Doが、
チップ内で幾何学的に近接してないために、D。,Do
に不平衡雑音が結合しやすく、プリアンプをオンにし
た場合に誤動作の原因となる。これらの欠点により、高
速にして、高安定なLSI〆モリの設計には従釆限界が
あった。本発明の一つの目的は、高集積化が可能なメモ
リの素子レイアウト方式を提供することにある。このた
めに、本発明の一つの実施例は、ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリのメモリセルを構成するアクセス
・トランジスタの内、隣接するワード線に属する前記ト
ランジスタのドレィン領域を共通の拡散領域としたもの
である。
以下実施例で詳細に説明する。第3図は、その回路例を
示すものである。
すなわち差動読み出し信号が現われるデータ線対Do,
Do を図中のように近接して平行に配置し、かつワー
ド線Wo〜W斑,DWo,DW,の各々1本とD。,D
。の交点の中で、一方の交点のみにメモリセルを接続す
る。あるメモリセル(たとえばMC筋)読み出す場合に
は、そのセルが接続されていないデータ線Doに接続さ
れているダミーセルDM。を同時に読み出して、データ
線○o,Doに現われた差動電圧をプリアンプPAoで
有効に利用する。またプリアンプPへで増幅された差動
信号は、デコーダの出力であるアドレス信号Aoの印加
によってトランジスタQo,Qoを通り差動のアンプM
Aに入力し、再び差動で増幅される。このように本発明
では、第2図の場合とはまったくDo,Do の電気的
平衡度は何ら阻害されることはない。第4図は、Do,
Doの電気的平衡度を保つたままでのメモリセル(8ビ
ット)の接続法の概略図である。図中a,b,cはDo
,Doにそれぞれ1ケおき、2ケおき、4ケおきにメモ
リセルを接続する方法である。第5図a、第6図はシリ
コンゲートプロセスを用いて第4図b,cを実現するレ
イアウト例である。第5図bは第5図aのAA′部の断
面図である。
図中、ポリシリコンで形成された記憶容量形成電極cp
は、第1図のような、メモリセル内の記憶容量Coを形
成するためのものである。400,41川まシリコン基
板600内に形成され、トランジスタQを形成するため
のドレィンとソース(又はソースとドレイン)であり4
20は41川こ対応して、Coを形成するためのドレイ
ン(又はソース)である。
記憶容量形成電極Cpおよびワード線W斑,W59、等
はポリシリコンで形成され、データ線D,等はアルミニ
ウムで形成されている。データ線D,等とワード線W5
9等は絶縁膜2001こより分離されている。1001
まデータ線Do,Do等と拡散層400とのコンタクト
部である。
記憶容量Coの形成は、N−チャネルMOSでは、cp
に高電圧を加えると、その直下に形成されるチャネルと
cp間の容量がCoとなる。
第5図を用いて動作を簡単に説明すると、ワード線たと
えばW6oにパルス電圧を印加するとトランジスタQ(
第1図MCo内のQに相当)はオンとなり、Coの記憶
電圧はデータ線Doの容量とCoで分圧された形でDo
に電圧が現われることになる。一方、これと対になるデ
ータ線Doには、トランジスタQが存在しないから、出
力は現われない。Doに現われる出力は、前述したよう
にダミーセル(図中省略)からの出力だけとなる。なお
第5図から明らかなようにDoとD,におけるコンタク
ト部の拡散層間の距離を中間にAI配線が存在するため
に、大にできる。そのためDo,D.間のパンチスルー
が避けられる利点もある。さらに第3図の他の利点はプ
リァンプPへのレイアウトが従来に比べ容易となること
である。すなわち従来の第1図、第2図では、互いに一
直線上にレイアウトされているDo,Doの中間に、メ
モリセルよりもはるかに占有面積大でしかも回路構成の
複雑なPAoをレイアウトしなければならず、データ線
のピッチを考えるとこれはきわめて困難であった、しか
し第3図では、データ線のピッチ方向に対して、従来の
ほぼ2倍のレイアウト上の面積的余裕がでてくるので、
レイアウトがきわめて容易となる。またプリアンプPA
oの配置は第3図のようにMA側でもよいし、あるいは
Do,Do 上の池端(W63側)でもよい。
W63側にPへを配置すると第3図のごとき、片端にの
みレイアウトの比較的困難な制御回路(PAo,Qoな
ど)が集中するこはなくなる。場合によってはプリアン
プをデータ線上のMA側とW63とで交互に配置するこ
ともできる。このように本発明によればレイアウトの自
由度を大幅に増すことができる。また第5図、第6図で
は、ワード線がポリSiの例であるが、ワード線がAI
の場合にも同様にレイアウト可能で、またAIゲートの
場合にも同様である。
また本例では1ケのトランジスタで1ビットを構成する
例であったが、データ対線から差動に信号を取り出すた
めに、ワード線との2交点の一方にのみメモリセルを接
続し、かつダミーセルを利用した第3図、第4図の考え
方を応用すれば、すべてのメモリは1に適用できること
は明らかである。
第3図において、CD,CDはデータの書込み、謙出し
のための共通のデータ線である。以上から高速、高安定
動作のメモリは1が実現できることになる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は1ケのトランジスタで1ビットを構成
する従来のメモリ構成、第3図はデータ対線の片側から
だけ読み出し信号が出力する本発明の実施例、第4図は
メモリセルの結線法、第5図、第6図はSiゲートを例
にしたレイアウトの実施例である。 Do,Do ,D.・・・・・・データ線、Wo・・・
W既・・・…ワード線、DWo,DW.・・・…ダミー
セルのワード線、MCo,MC.・・・…メモリセル、
DMo,DM,…・・・ダミーセル、Co・・・・・・
記憶容量、Qメモリセル内トランジスタ、WD……ワー
ドドライバ、Qo,Q〜Q母・・・・・・データ線選択
用トランジスタ、Ao〜ん3・・・・・・アドレス信号
、PAo〜PA63・・・・・・プリァンプ、MA……
メインアンプ、Set……セット信号、CP・・・・・
・Co形成用電極。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 1つの列に対応するデータ線と、前記列に隣接する
    列に対応するデータ線とを組として差動型センス・アン
    プの入力端子に結合されるようにした、FETを含むメ
    モリ・セルを複数個行列に配置した半導体メモリにおい
    て、同一のデータ線に属し、かつ隣り合うワード線に属
    するメモリ・セルのFETのドレインもしくはソースが
    共通であることを特徴とする半導体メモリ。
JP54111763A 1979-09-03 1979-09-03 半導体メモリ Expired JPS6011395B2 (ja)

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JP54111763A JPS6011395B2 (ja) 1979-09-03 1979-09-03 半導体メモリ

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JP59163787A Division JPS6063797A (ja) 1984-08-06 1984-08-06 半導体メモリ
JP59163784A Division JPS6063794A (ja) 1984-08-06 1984-08-06 半導体メモリ
JP59163785A Division JPS6063795A (ja) 1984-08-06 1984-08-06 半導体メモリ
JP59163788A Division JPS6063798A (ja) 1984-08-06 1984-08-06 半導体メモリ
JP59163782A Division JPS6063792A (ja) 1984-08-06 1984-08-06 半導体集積回路装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5534393A JPS5534393A (en) 1980-03-10
JPS6011395B2 true JPS6011395B2 (ja) 1985-03-25

Family

ID=14569561

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JP54111763A Expired JPS6011395B2 (ja) 1979-09-03 1979-09-03 半導体メモリ

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE JOURNAL OF SOLID STATE CIRCUITS=1973 *

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JPS5534393A (en) 1980-03-10

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