JPS603703B2 - semiconductor memory - Google Patents

semiconductor memory

Info

Publication number
JPS603703B2
JPS603703B2 JP54111769A JP11176979A JPS603703B2 JP S603703 B2 JPS603703 B2 JP S603703B2 JP 54111769 A JP54111769 A JP 54111769A JP 11176979 A JP11176979 A JP 11176979A JP S603703 B2 JPS603703 B2 JP S603703B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
memory cell
data line
word line
semiconductor memory
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.)
Expired
Application number
JP54111769A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5534398A (en
Inventor
清男 伊藤
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP54111769A priority Critical patent/JPS603703B2/en
Publication of JPS5534398A publication Critical patent/JPS5534398A/en
Publication of JPS603703B2 publication Critical patent/JPS603703B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/02Disposition of storage elements, e.g. in the form of a matrix array
    • G11C5/025Geometric lay-out considerations of storage- and peripheral-blocks in a semiconductor storage device

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体メモリにおけるメモリアレーの構成に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a structure of a memory array in a semiconductor memory.

従釆1ケのトランジスタで1ビツトを様成するメモリ、
たとえばMOS(Metal−○幻de−Semic−
ond地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
、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
れる微少な菱勤信号出力を、プリアンプPAoのセツト
信号SetをオンにすることによってプリアンブPAo
を動作させて増幅し、Do,Do のいずれか一方のデ
ータ線に現われた亀圧を検出して情報“1”,“0”を
弁別していた。
Memory that produces one bit with one slave transistor,
For example, MOS (Metal-○ illusion de-Semic-
1 and 2 are used in the memory. In other words, in FIG. 1, when reading out a memory cell MCo, for example, a word line Wo and a circuit belonging to another data line Do are used. A pulse is simultaneously applied to the dummy word line DW, and the minute signal output appearing on the two data lines Do is used as a read signal from the memory cells MCo and DM, and the set signal Set of the preamplifier PAo is turned on. Preamble PAo by
was operated and amplified, and the tortoise pressure appearing on either the Do or Do data line was detected to discriminate between information "1" and "0".

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敷信号出力となる。
The reason why differential signal output is generated here is as follows. The voltage stored in the capacitor Co of the dummy cell DM is the information “1” and “0” stored in the memory cell Co.
Since the voltage that appears on the data line from reading the dummy cell is set to approximately the middle of the voltage corresponding to "1" of the memory cell. This is approximately the middle of the data line voltage when reading "0". Therefore, the difference between this intermediate value and the "1" and "0" outputs becomes the difference signal output with different polarity.

第2図は第1図に示す回路を複数個(例えばここでは鼠
ケ)は1チツプ内に実装しては1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。
Figure 2 is a schematic diagram of a circuit that takes into consideration the geometrical arrangement when multiple circuits shown in Figure 1 (e.g., mice here) are implemented on one chip to form one memory. be.

図中白丸印がメモリセル、黒丸印がダミーセルである。
たとえば、前記のようにしてデータ線Do に現われた
信号を外部に取り出すには、アドレス信号へによってト
ランジスタQoをオンにして、データ線○o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、チツプ外にとり出す。さてこのような構成での欠
点は次の点に要求される。すなわち■データ線Do,D
o に現われた蓋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の電気タ的不平衡が
生じやすく誤動作の原因となる。
In the figure, the white circles are memory cells, and the black circles are dummy cells.
For example, in order to extract the signal appearing on the data line Do to the outside as described above, turn on the transistor Qo according to the address signal, input the signal on the data line ○o to the main amplifier MA and amplify it, and then It is taken out from the chip as the output Do pile. Now, the disadvantages of such a configuration are as follows. In other words, ■Data lines Do, D
Main amplifier M outputs only one side of the lid movement signal that appears at
Since it is amplified by A, it is inferior in terms of high speed. (2) Since one signal is taken out, electrical imbalance between Do and Do tends to occur, causing malfunction.

■電気的特性を平衡させるべきデータ線Do,Doが、
チツプ内で幾何学的に近接してないために、D。,D。
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Zれらの欠的により、高
速にして、高安定なBI〆モリの設計には従来限界があ
った。従って、本発明の一つの目的は、ノイズ・マージ
ンが大きく、高集積化が可能な半導体メモリを提供する
ことにある。 Zこの
ために、本発明の一つの実施例は「近接するデータ線を
対として読出すダイナミツク・ランダム・アクセス・メ
モリにおいて、拡散層のコンタクト部とキャパシタの中
心をむすぶ線すなわち、アクセス・トランジスタのチャ
ンネル長方向2と直交する向きにワード線を走らせると
ともに、前記ワード線そのものを上記アクセス・トラン
ジスタの制御電極すなわち、ゲートとすることによって
、雑音に強くかつ高集積のレイアウトを可能としたもの
である。 2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。
■The data lines Do, Do whose electrical characteristics should be balanced are
D due to lack of geometrical proximity within the chip. ,D.
unbalanced noise is likely to couple with the preamplifier, causing malfunction when the preamplifier is turned on. Due to these deficiencies, there has been a limit to the design of high-speed, highly stable BI closing molyies. Therefore, one object of the present invention is to provide a semiconductor memory that has a large noise margin and can be highly integrated. Z For this reason, one embodiment of the present invention proposes ``In a dynamic random access memory in which adjacent data lines are read out as a pair, a line connecting the contact portion of the diffusion layer and the center of the capacitor, that is, the By running a word line in a direction perpendicular to the channel length direction 2 and using the word line itself as a control electrode, that is, a gate, of the access transistor, a highly integrated layout that is resistant to noise is made possible. This will be explained in detail in the following 2 embodiments. Fig. 3 shows an example of the circuit.

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〜W63,DWo,DW,)の各々1本とDo
,Do 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MC63)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(0
。)に接続されているダミーセル(DMo)を同時に読
み出して、データ線Do,o に現われた差動電圧をプ
リアンプPへで有効に利用する。またプリアンプPAo
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の印力0によってトランジスタQo,Qoを
通り差動のアンプMA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3図の場合とはまったくD
o,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ったままで
のメモリセル8ピツト)の後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420は410に対応して
、Coを形成するためのドレイン(又はソース)である
That is, the data line pair Do, where differential read signals appear,
Do are arranged close to each other in parallel as shown in the figure, and one each of the word lines (Wo to W63, DWo, DW,) and Do
, Do, a memory cell is connected to only one of the intersections. When reading a certain memory cell (for example, MC63), the data line (0
. ) are simultaneously read out, and the differential voltage appearing on the data lines Do, o is effectively used for the preamplifier P. Also preamplifier PAo
The amplified differential signal is input to the differential amplifier MA through transistors Qo and Qo by the input 0 of the address signal Ao, which is the output of the decoder, and is differentially amplified again. In this way, in the present invention, D is completely different from the case of FIG.
The electrical balance of o and Do is not disturbed in any way. FIG. 4 is a schematic diagram of the subsequent method (8-pit memory cell) while maintaining the electrical balance of Do and Do. In the figure, a, b, and c are methods of connecting memory cells to Do and Do every every other, every second, and every fourth memory cell, respectively. Figures 5a and 6 are shown in Figure 4b using a silicon gate process.
, c is an example of a layout. FIG. 5b is a cross-sectional view of section AA' in FIG. 5a. In the figure, a storage capacitor forming electrode cp made of polysilicon is for forming a storage capacitor Co in a memory cell as shown in FIG. 400, 41 are formed within the silicon substrate 600,
A drain and a source (or a source and a drain) for forming the transistor Q, and 420 corresponds to 410 and are a drain (or source) for forming Co.

記憶容量形成電極Cpおよびワード線W別 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W59
等は絶縁膜2001こより分離されている。10川まデ
ータ線Do,Do等と拡散層400とのコンタクト部で
ある。
The storage capacitor forming electrode Cp, word line W59, etc. are made of polysilicon, and the data lines D, etc. are made of aluminum. Data line D, etc. and word line W59
etc. are separated from the insulating film 2001. 10 is a contact portion between the data lines Do, Do, etc. and the diffusion layer 400.

記憶容量Coの形成は、NーチャンネルMOSでは、c
pに高電圧を加えると、その直下に形成されるチャンネ
ルとcp間の容量がCoとなる。
In N-channel MOS, the storage capacity Co is formed by c
When a high voltage is applied to p, the capacitance between cp and the channel formed directly below becomes Co.

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D。
に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
クト部の拡散眉間の距離を中間にAI配線が存在する夕
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8図の他の利点
はプリアンプPAo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0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Pへをレイアウトしなければならず、
データ線のピツチを考えることはきわめて困難であった
。しかし第3図では、データ線のピツチ方に対して、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
PAo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。W6
3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(Pへ,Qoなど)が
集中することはなくなる。場合によってはプリアンプを
データ線上のMA側とW63側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Sjの例であるが、ワード線がAIの
場合にも同機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。
To briefly explain the operation using FIG. 5, when a pulse voltage is applied to the word line, for example, W6o, the transistor Q (
(corresponding to Q in MCo in FIG. 1) is turned on, and the storage voltage of Co becomes D, which is divided by the capacitance of data line Do and Co.
A voltage will appear. On the other hand, since the transistor Q does not exist on the data line Do that is paired with this,
No output appears. The output appearing at Do is only the output from the dummy cell (not shown), as described above. As is clear from FIG. 5, the distance between the diffusion eyebrows of the contact portions Do and D can be made large because the AI wiring is present in the middle. Therefore, there is an advantage that punch-through between Do and D can be avoided. Another advantage of FIG. 8 is that the layout of the preamplifier PAo is easier than before. In other words, in the conventional Figures 1 and 2, between Do and Do, which are laid out in a straight line with each other, P, which occupies a much larger area than the memory cell and has a more complex circuit configuration, must be laid out. Not necessarily,
It was extremely difficult to consider the pitch of the data lines. However, in FIG. 3, there is a layout area that is approximately twice as large as the conventional layout with respect to the data line pitch, making the layout extremely easy. Further, the preamplifier PAo may be placed on the MA side as shown in FIG. 3, or on the edge of the pond above Do and Do (W63 side). W6
By arranging P on the third side, as shown in FIG. 3, control circuits whose layout is relatively difficult (P, Qo, etc.) are not concentrated only at one end. Depending on the case, preamplifiers may be arranged alternately on the MA side and the W63 side on the data line. As described above, according to the present invention, the degree of freedom in layout can be greatly increased. Further, although FIGS. 5 and 6 show examples in which the word lines are polySj, the same layout is possible even when the word lines are AI, and the same applies to the case of AI gates.

また本例では1ケのトランジスタで1ビツトを構成する
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BIに適用できること
は明らかである。
In addition, in this example, one bit is configured with one transistor, but in order to extract signals differentially from the data pair lines, a memory cell is connected only to one of the two intersections with the word line, and It is clear that the concept shown in FIGS. 3 and 4 using dummy cells can be applied to all memory BIs.

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BIが実現できることになる。
In FIG. 3, CD and CD are common data lines for writing and outputting data. From the above, it is possible to realize a memory BI with high speed and highly stable operation.

【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ビツトを構成
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・・・W62:ワ
ード線、DWo,DW,:ダミーセルのワード線、MC
6,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、Q〇,Q。 〜Q3:データ線選択用トランジスタ、へ〜A63:ア
ドレス信号、PAo〜PA63:ブリアンプ、MA:メ
インアンプ、Set:セツト信号、CP:Co形成用電
極。第2図第1図 第3図 第4図 第5図 第6図
[Brief Description of the Drawings] Figures 1 and 2 show a conventional memory configuration in which one bit is configured with one transistor, and Figure 3 shows an implementation of the present invention in which a read signal is output from only one side of a data pair. For example, FIG. 4 shows a memory cell connection method, and FIGS. 5 and 6 show layout examples using Si gates. Do, Do, D,: data line, Wo...W62: word line, DWo, DW,: dummy cell word line, MC
6, MC,: memory cell, DMo, DM,: dummy cell, Co: storage capacity, transistor in Q memory cell, WD
:Word driver, Q〇,Q. ~Q3: Data line selection transistor, ~A63: Address signal, PAo~PA63: Preamplifier, MA: Main amplifier, Set: Set signal, CP: Co formation electrode. Figure 2 Figure 1 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 複数の半導体メモリ・セルと、各メモリ・セルに電
気的に結合される縦方向に延在するワード線と横方向に
延在するデータ線と、上記データ線の2つを対と成し、
前記対のデータに結合され、一方のデータ線の電位を基
準にして他方のデータ線に現われる上記メモリ・セルの
記憶信号を読み取るセンス・アンプとを有する半導体メ
モリにおいて、上記対のデータ線を平行に隣り合って配
置し、上記ワード線はそれ自体がメモリ・セル内におけ
るスイツテ手段の制御電極を構成するとともに、前記ス
イツテ手段の電流の方向は上記ワード線の走る方向とほ
ぼ直交するように配置されたことを特徴とする半導体メ
モリ。
1 A plurality of semiconductor memory cells, a word line extending in the vertical direction and a data line extending in the horizontal direction electrically coupled to each memory cell, and two of the data lines forming a pair. ,
In a semiconductor memory having a sense amplifier coupled to the data of the pair and reading a storage signal of the memory cell appearing on the other data line with reference to the potential of one data line, the data lines of the pair are parallel to each other. The word line itself constitutes a control electrode of the switch means in the memory cell, and the direction of current in the switch means is arranged substantially perpendicular to the running direction of the word line. A semiconductor memory characterized by:
JP54111769A 1979-09-03 1979-09-03 semiconductor memory Expired JPS603703B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54111769A JPS603703B2 (en) 1979-09-03 1979-09-03 semiconductor memory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54111769A JPS603703B2 (en) 1979-09-03 1979-09-03 semiconductor memory

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14805674A Division JPS5539073B2 (en) 1974-12-25 1974-12-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5534398A JPS5534398A (en) 1980-03-10
JPS603703B2 true JPS603703B2 (en) 1985-01-30

Family

ID=14569701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54111769A Expired JPS603703B2 (en) 1979-09-03 1979-09-03 semiconductor memory

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS603703B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5534398A (en) 1980-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4777625A (en) Divided-bit line type dynamic semiconductor memory with main and sub-sense amplifiers
USRE32708E (en) Semiconductor memory
JP3364549B2 (en) Semiconductor storage device
US4922460A (en) Semiconductor memory device with folded bit line structure suitable for high density
US5666319A (en) Sense amplifier
JP2001053167A (en) Semiconductor storage device
JPH05129554A (en) Dynamic semiconductor memory device
EP0264929B1 (en) Semiconductor memory device with improved bit line arrangement
JPS63257994A (en) Semiconductor storage device
JP2002208277A (en) Semiconductor memory device sense amplifier control circuit
JP3464803B2 (en) Semiconductor memory cell
JP3415420B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3083094B2 (en) Dynamic semiconductor memory device
JPS603703B2 (en) semiconductor memory
JPH0321996B2 (en)
JPS601711B2 (en) semiconductor memory
JPH0554635A (en) Semiconductor memory device
JP2012027983A (en) Semiconductor device
JPS601710B2 (en) semiconductor memory
JPS6010393B2 (en) semiconductor memory
JPS603702B2 (en) conductor memory
JPS6019597B2 (en) semiconductor memory
JPS603704B2 (en) semiconductor memory
JPS6019596B2 (en) semiconductor memory
JP2848627B2 (en) Dynamic semiconductor memory device