JPS6178156A - semiconductor storage device - Google Patents
semiconductor storage deviceInfo
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- JPS6178156A JPS6178156A JP59199555A JP19955584A JPS6178156A JP S6178156 A JPS6178156 A JP S6178156A JP 59199555 A JP59199555 A JP 59199555A JP 19955584 A JP19955584 A JP 19955584A JP S6178156 A JPS6178156 A JP S6178156A
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- reinforcing
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- 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
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は半導体記憶装置に関し、さらに詳しくはオープ
ンビットライン型ダイナミックRAMのメモリセルプレ
ートの抵抗低減に利用して有効な技術に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a technique effective for reducing the resistance of a memory cell plate of an open bit line type dynamic RAM.
MOSダイナミックRAMのマット配列方式にはオーブ
ンビットライン型(以下、1交点方式という)とフォー
ルデ(ットライン型(以下、2交点方式という)とが知
られている。2交点方式は、1個のセンスアンプに対し
て2本のビット線すなわち一対の相補ビット線がセンス
アンプの片側に平行に延びている。この2本のビット線
に対して1本のワード線が交差しその交点にメモリセル
が形成されている。また、1交点方式は、1個のセンス
アンプに対して2本のビット線すなわち一対の相補ビッ
ト線がセンスアンプの両側に1本ずつ延びている。これ
ら各ビット線方向に対して1本のワード線が交差し、そ
の交点にメモリセルが形成されている。The oven bit line type (hereinafter referred to as the one-intersection method) and the folded line type (hereinafter referred to as the two-intersection method) are known mat arrangement methods for MOS dynamic RAM. Two bit lines, a pair of complementary bit lines, extend parallel to one side of the sense amplifier.One word line intersects these two bit lines, and a memory cell is located at the intersection. In addition, in the one-intersection method, two bit lines for one sense amplifier, that is, a pair of complementary bit lines, extend one on each side of the sense amplifier. On the other hand, one word line intersects, and a memory cell is formed at the intersection.
ところで、2交点方式においては、ポリシリコンのワー
ド線が一般に用いられている。このワード線は約10Ω
/口の抵抗を有しているのでワード線方向のメモリセル
アレイの長さに限界があり普通2〜4Mと比較的短かい
。また、2本のビット線がセンスアンプに対して同一方
向に延びているので容量アンバランスも比較的少ない。By the way, in the two-intersection method, polysilicon word lines are generally used. This word line is approximately 10Ω
The length of the memory cell array in the word line direction is limited, and is usually relatively short, 2 to 4M. Furthermore, since the two bit lines extend in the same direction with respect to the sense amplifier, there is relatively little capacitance imbalance.
従って、容量不平衡のパターンへの依存性も比較的良好
である。Therefore, the dependence of capacitance unbalance on the pattern is also relatively good.
また、1交点方式においては、アルミニウムのワード線
が一般忙用いられている。このワード線は30〜50m
Ω/口という低い抵抗を有しているのでワード線方向の
メモリセルアレイの長さは比較的長くできる。Also, in the one-cross point system, aluminum word lines are commonly used. This word line is 30-50m
Since it has a low resistance of Ω/gate, the length of the memory cell array in the word line direction can be relatively long.
しかしながら、本発明者の検討によると、次のような問
題がある。However, according to the inventor's study, there are the following problems.
すなわち、2本のビット線がセンスアンプに対して両方
向忙延びているので、センスアンプには常に異なるメモ
リセルアレイからの情報が入力される。ところが夫々の
メモリセルアレイのメモリセルに共通の容量電極の電位
が雑音等により変動し易いためメモリセルアレイ間で容
量のアンバランスが生じる。%に、集積度が向上し、メ
モリセルの数が大となり、プレートの面積が大ぎくなり
。That is, since two bit lines are connected to the sense amplifier in both directions, information from different memory cell arrays is always input to the sense amplifier. However, since the potential of the capacitor electrode common to the memory cells of each memory cell array is likely to fluctuate due to noise or the like, an imbalance in capacitance occurs between the memory cell arrays. %, the degree of integration has increased, the number of memory cells has increased, and the area of the plate has become larger.
メモリセルプレートの抵抗を低減するためのアルミニウ
ム補強線の線幅が小となる場合において、大きな問題と
なる。つまり、変動した容量電極の電位を所定の固定電
位洗炭すまでの時定数が大きくなるという問題がある。This becomes a big problem when the line width of the aluminum reinforcing wire for reducing the resistance of the memory cell plate becomes small. In other words, there is a problem in that the time constant required to reduce the changed potential of the capacitor electrode to a predetermined fixed potential becomes large.
すなわち、メモリセルは第1層ポリシリコンで形成され
ているので抵抗が大きい。このため、メモリセルのアル
ミニウムのワード線方向(メモリセルの長さ方向)にワ
ードiiK平行に各々2本のアルミニウム補強線を形成
し、このアルミニウム補強線をバッド3に接続していた
。このようなアルミニウム補強線を形成しても、たとえ
ばメモリセルの長さが8闇、アルミニウム補強線の線幅
が8μmとすると約30〜50Ωの抵抗を有してしまう
。このためIMビット以上のダイナミックRAM等忙お
いてはパターン依存性に対する時定数が数1on8以上
と大きくなり問題である。That is, since the memory cell is formed of the first layer polysilicon, its resistance is large. For this reason, two aluminum reinforcing wires are formed parallel to each word iiK in the aluminum word line direction of the memory cell (memory cell length direction), and these aluminum reinforcing wires are connected to the pads 3. Even if such an aluminum reinforcing wire is formed, for example, if the length of the memory cell is 8 μm and the line width of the aluminum reinforcing wire is 8 μm, it will have a resistance of about 30 to 50 Ω. For this reason, in dynamic RAMs with more than IM bits, the time constant for pattern dependence becomes larger than several 1 on 8, which is a problem.
本発明の目的は、メモリ読出し時のパターン依存性な減
少させる技術を提供することにある。An object of the present invention is to provide a technique for reducing pattern dependence during memory reading.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかくなるであ
ろう。The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.
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とおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、メモリセルプレートの長手方向であるワード
線方向く沿って複数本のwclのアルミニウム補強線を
形成し、さら忙この第1のアルミニウム補強線に対して
メモリセルのビットa方向に沿って複数本の第2のアル
ミニウム補強線を形成し、複数本の第1のアルミニウム
補強線間を相互に接続している。したがって、メモリセ
ルプレートの抵抗が減少するとともにメモリ読出し時の
パターン依存性ノイズに対する時定数が小さくなる。That is, a plurality of WCL aluminum reinforcing lines are formed along the word line direction which is the longitudinal direction of the memory cell plate, and a plurality of WCL aluminum reinforcing lines are formed along the bit a direction of the memory cell with respect to the first aluminum reinforcing line. A second aluminum reinforcing wire is formed to interconnect the plurality of first aluminum reinforcing wires. Therefore, the resistance of the memory cell plate is reduced and the time constant for pattern dependent noise during memory read is reduced.
41図は、1交点方式DRAMのチップ1の概略を示す
。第1図において、2はメモリセルアレイ、3はメモリ
セルのキャパシタの容量電極である第1層多結晶シリコ
ン層である。容量電極3は、1つのメモリセルアレイ2
内の全てのメモリセルに共通の電極であり、メモリセル
アレイ2と略相似形に設けられる。FIG. 41 schematically shows a chip 1 of a one-intersection DRAM. In FIG. 1, 2 is a memory cell array, and 3 is a first polycrystalline silicon layer which is a capacitance electrode of a capacitor of a memory cell. Capacitor electrode 3 connects one memory cell array 2
This electrode is common to all memory cells in the memory cell array 2, and is provided in a shape substantially similar to that of the memory cell array 2.
容量電極3には固定電位1例えば電源電位VCCが印加
される。容量電極3内での電位差を無(すために、第1
および第2のアルミニウム補強a5および6が設けられ
ており、図中X印で容量電極と接続している。第1のア
ルミニウム補強線5は、ワード線WLと同一方向に延び
、ワードiWLと同じ第1層アルミニウム層からなる。A fixed potential 1, for example, a power supply potential VCC, is applied to the capacitor electrode 3. In order to eliminate the potential difference within the capacitor electrode 3, the first
And second aluminum reinforcements a5 and 6 are provided, and are connected to the capacitor electrodes at the X marks in the figure. The first aluminum reinforcing line 5 extends in the same direction as the word line WL and is made of the same first aluminum layer as the word iWL.
第2のアルミニウム補強線6は、データ1iDLと同一
方向に延び、データ線DLと同じ第2層アルミニウム層
からなる。The second aluminum reinforcing line 6 extends in the same direction as the data line DL and is made of the same second aluminum layer as the data line DL.
4はセンスアンプ、デコーダ等の周辺回路、7はポンデ
ィングパッドである。4 is a peripheral circuit such as a sense amplifier and a decoder, and 7 is a bonding pad.
第2図〜第5図を用いて、容量電極3とアルミニウム補
強線5,6との関係を説明する。The relationship between the capacitor electrode 3 and the aluminum reinforcing wires 5 and 6 will be explained using FIGS. 2 to 5.
第2図におけろ切断R4−4および5−5に沿う断面が
、夫々、第4図および第5図に示されている。第3図は
、特K、容量電極3の形状を示した図である。第2図で
は、一部、上層の配線を除去して示している。Cross-sections taken along lines R4-4 and 5-5 in FIG. 2 are shown in FIGS. 4 and 5, respectively. FIG. 3 is a diagram showing the shape of the special capacitor electrode 3. As shown in FIG. In FIG. 2, the upper layer wiring is partially removed.
第2図〜8gs図において、メモリセルのキャパシタは
、第1層多結晶シリコン層からなる容量電極3、絶縁膜
8およびP型半導体基板lとからなる。メモリセルのス
イッチングMO3FETは、第2層多結晶シリコン層か
らなるゲート電極11、ゲート絶縁膜10、N 型半導
体領域19および半導体基板1からなる。ワード線WL
は第1層アルミニウム層18からなり、絶縁膜14上圧
延在し、コンタクトホールを通してゲート電極11に接
続される。データ線DLは主として第2層アルミニウム
層17からなり、絶縁膜16上にワード線WLと直交し
て延在し、コンタクトホールを通して、コンタクトホー
ル部のみに設けられた第1層アルミニウム層15、デー
タ線DL下に同一形状で延在する第3層多結晶シリコン
層13に接続している。第1層と第2層、第2層と第3
層の多結晶シリコン層の間は、夫々、絶縁膜9,12で
絶縁される。In FIGS. 2 to 8gs, the capacitor of the memory cell is composed of a capacitive electrode 3 made of a first polycrystalline silicon layer, an insulating film 8, and a P-type semiconductor substrate l. The switching MO3FET of the memory cell consists of a gate electrode 11 made of a second polycrystalline silicon layer, a gate insulating film 10, an N-type semiconductor region 19, and a semiconductor substrate 1. Word line WL
consists of a first aluminum layer 18, which extends over the insulating film 14 and is connected to the gate electrode 11 through a contact hole. The data line DL mainly consists of the second layer aluminum layer 17, and extends perpendicularly to the word line WL on the insulating film 16, and passes through the contact hole to the first layer aluminum layer 15 provided only in the contact hole portion. It is connected to the third layer polycrystalline silicon layer 13 extending in the same shape below the line DL. 1st layer and 2nd layer, 2nd layer and 3rd layer
The polycrystalline silicon layers of the layers are insulated by insulating films 9 and 12, respectively.
フィールド絶縁膜18上に、第3図に示す形状で、容量
電極3がメモリセルアレイ全体に設けられる。メモリセ
ルアレイ端部で、容量電極3′VC第1のアルミニウム
補強線5が、一定の間隔で設けられたコンタクトホール
を通して、接続される。A capacitor electrode 3 is provided on the field insulating film 18 over the entire memory cell array in the shape shown in FIG. At the end of the memory cell array, the capacitor electrode 3'VC and the first aluminum reinforcing wire 5 are connected through contact holes provided at regular intervals.
第1のアルミニウム補強線5はワード線WLと同一の第
1層アルミニウム層からなる。第1のアルミニウム補強
線5は、ワード線WLと平行に延在する。第2のアルミ
ニウム補強I!6はデータ線DLと同一の第2層アルミ
ニウム層からなる。第2のアルミニウム補強線6は、デ
ータ線DLと平行に延在する。第2のアルミニウム補強
1116を設ける領域には、メモリセルは形成されず、
フィールド絶縁膜18が存在する。このため、同一のデ
ータ線に接続可能なメモリセルを中央で分離し、異なる
データfi171.172tcjl続している。The first aluminum reinforcing line 5 is made of the same first aluminum layer as the word line WL. The first aluminum reinforcing line 5 extends parallel to the word line WL. Second aluminum reinforcement I! Reference numeral 6 is made of the same second aluminum layer as the data line DL. The second aluminum reinforcing line 6 extends parallel to the data line DL. No memory cells are formed in the area where the second aluminum reinforcement 1116 is provided;
A field insulating film 18 is present. For this reason, memory cells that can be connected to the same data line are separated at the center, and different data lines fi171, 172tcjl are connected.
容量電極3に対する補強線の形状は、はしご形になる、
がとられている。本実施例においては、第2のアルミニ
ウム補強線40は5本用いられているが、その本数は適
宜増減することが可能である。The shape of the reinforcing wire for the capacitor electrode 3 is a ladder shape.
is taken. In this embodiment, five second aluminum reinforcing wires 40 are used, but the number can be increased or decreased as appropriate.
以上説明した本発明の半導体装置にありては、メモリセ
ルプレート10が、第1および第2のアルミニウム補強
線20および40によって内部での電位差が少ないよう
に接続されていることがわかる。従って、前述した従来
の第1のアルミニウム補強線2のみを使用したメモリセ
ルプレー)10の抵抗約30Ωに対して、本発明におい
ては約4Ω程度釦減らすことが可能である。同様にパタ
ーン依存性に対する時定数も約1桁低減することができ
る。このため、パターン依存性ノイズである、たとえば
電源電圧変動アクセス時間、ンフトエラー等圧対するチ
ップの動作マージンが少な(でも充分余裕があり、かつ
、テスタビリティの良好な半導体装置を得ることができ
る。It can be seen that in the semiconductor device of the present invention described above, the memory cell plate 10 is connected by the first and second aluminum reinforcing wires 20 and 40 so that the internal potential difference is small. Therefore, compared to the resistance of about 30Ω of the conventional memory cell playback 10 using only the first aluminum reinforcing wire 2, the present invention can reduce the resistance by about 4Ω. Similarly, the time constant for pattern dependence can be reduced by about an order of magnitude. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device which has a small operation margin (but has a sufficient margin) with respect to pattern-dependent noise such as power supply voltage fluctuation access time and noise pressure, and has good testability.
第1および第2のアルミニウム補強線5.6の夫々を、
W、1層および第2層で、作り分けろことによって、容
易に上記形状の補強線を形成できろ。Each of the first and second aluminum reinforcing wires 5.6,
By making the first layer and the second layer separately, the reinforcing wire of the above shape can be easily formed.
以上説明したように、メモリセルプレートに対してビッ
ト線方向とワード線方向の両方向にアルミニウム補強線
を形成したので、メモリセルプレートの抵抗ならびにセ
ンスアンプの両側のメモリセルプレートの抵抗ならびに
センスアンプの両側のメモリセルプレート間の抵抗を減
少することができ、メモリセルの全実効容量とメモリセ
ルプレートの実効抵抗とで決定される、メモリ読出しの
パターン依存性ノイズに対する時定数が低減する。As explained above, since aluminum reinforcing wires are formed in both the bit line direction and the word line direction with respect to the memory cell plate, the resistance of the memory cell plate, the resistance of the memory cell plates on both sides of the sense amplifier, and the resistance of the sense amplifier The resistance between the memory cell plates on either side can be reduced, reducing the time constant for pattern dependent noise in memory reads, which is determined by the total effective capacitance of the memory cell and the effective resistance of the memory cell plates.
従ってパターン依存性が減少し、各柵ノイズに対するマ
ージンが広く、かつテスタビリティの良い製品が得られ
るという効果を有する。Therefore, pattern dependence is reduced, and a product with a wide margin for each fence noise and good testability can be obtained.
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上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で種々変更可
能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.
本発明は1交点メモリセル方式ダイナミックRAMに適
用して最も効果のあるものであるが、それに限定される
ものではなく、たとえば、少な(とも半導体装置のメモ
リセルプレートの抵抗減少を目的となる技術忙広く利用
できる。Although the present invention is most effective when applied to a single-point memory cell type dynamic RAM, it is not limited thereto. Widely available.
第1図は、本発明のDRAMのチップのレイアウトの概
略図、
第2図は、第1図のDRAMのメモリセルアレイ端部の
部分拡大図、
第3図は、容量電極の形状を示す図、
第4図および第5図は、夫々、第2図の切断線4−4お
よび5−5に沿う断面図である。
2・・・メモリマット、3・・・容量電極、5・・・第
1のアルミニウム補強線、6・・・第2のアルミニウム
補強線、11・・・ゲート電極、13・・・第3層多結
晶シリコン層、17・・・データ線、18・・・ワード
線〇第 1 図
第 4 図
第 5 図1 is a schematic diagram of the layout of a DRAM chip of the present invention; FIG. 2 is a partially enlarged view of the end of the memory cell array of the DRAM of FIG. 1; FIG. 3 is a diagram showing the shape of a capacitor electrode; 4 and 5 are cross-sectional views taken along section lines 4-4 and 5-5 in FIG. 2, respectively. 2... Memory mat, 3... Capacitor electrode, 5... First aluminum reinforcing wire, 6... Second aluminum reinforcing wire, 11... Gate electrode, 13... Third layer Polycrystalline silicon layer, 17...Data line, 18...Word line〇Figure 1 Figure 4 Figure 5
Claims (1)
線が接続された半導体装置であって、メモリセルプレー
トと電気的に接続され、かつ、ワード線方向に前記メモ
リセルプレート上に形成された複数本の第1の補強線と
、この第1の補強線と電気的に接続され、かつ、ビット
線方向に前記第1のアルミニウム補強線上に形成された
複数本の第2の補強線とを有したことを特徴とする半導
体記憶装置。 2、前記メモリセルプレートはポリシリコン、第1およ
び第2の補強線はアルミニウムによってそれぞれ形成さ
れた特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。[Scope of Claims] 1. A semiconductor device in which a reinforcing wire for reducing resistance is connected to a memory cell plate, the semiconductor device being electrically connected to the memory cell plate and extending along the word line direction of the memory cell. a plurality of first reinforcing wires formed on the plate; and a plurality of first reinforcing wires electrically connected to the first reinforcing wires and formed on the first aluminum reinforcing wires in the bit line direction. 1. A semiconductor memory device comprising: 2 reinforcing wires. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the memory cell plate is made of polysilicon, and the first and second reinforcing lines are made of aluminum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199555A JPS6178156A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199555A JPS6178156A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | semiconductor storage device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178156A true JPS6178156A (en) | 1986-04-21 |
Family
ID=16409771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59199555A Pending JPS6178156A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | semiconductor storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6178156A (en) |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP59199555A patent/JPS6178156A/en active Pending
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