DE2344513A1 - Ein-transistor-speicherelement - Google Patents
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, 04. SER1973
Berlin und München V.ritiüls"bacherpl.2
vpa . 23U513 73/7145
Ein-Transistor-Speicberelement.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ein-Transistor-Speicherelement
trit einer Kapazität und einem Feldeffekttransistor auf einem Substrat mit einem Substratanschluß, wobei der
Gateanschluß des Transistors mit einer Wortleitung verbunden ist und wobei der Source- bzw. Drainanschluß des Transistors
mit einer Bitleitung und der Drain- bzw. Sourceanschluß des Transistors mit einer Elektrode der Kapazität
verbunden ist.
Ein-Transifitor-Speicherelemente sind bekannt. In der alte
ren Patentanmeldung P 21 48 836.0-53 ist unter anderem ein
Ein-Transistor-Speiehereleraent beschrieben. Dabei besteht
dieses Ein-Transistor-Speicherelernent aus einem Transistor
und einem Kondensator. Das Gate des Transistors ist über eine Y/ortleifcpng ansteuerbar. Mit seinem Drain- bzw. Sourceanschluß
ist der Transistor mit der Bitleitung verbunden. Mit seinem Source- bzw. Drainanschluß ist der Transistor
mit einer Elektrode des Kondensators verbunden. Die Gegenelektroden der Kondensatoren sämtlicher Speicherelemente sind
über eine gemeinsame Verbindungsleitung vorzugsweise mit Masse verbunden.
Bei einem wie oben angegebenen Speicherelement sind drei sich kreuzende Leitungen notwendig. Diese sind die V/ortleitung,
die orthogonal dazu angeordnete Bitleitung und die parallel sur Wortleitung oder Bitleitung angeordnete Verbindungsleitung.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein wie eingangs
VPA 9/710/3 02 ->
· _P
vP/Sla
509813/0476
angegebenes Ein-Transistor-Speicherelement zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein wie eingangs "beschriebenes
Ein-Transistor-Speicherelement gelöst, das erfind ungsgetcäß
dadurch gekennzeichnet ist, daß eine oder mehrere Gegenciektroden
äes Kondensators mit einer oder mehreren anderen, benachbarten Wortleitungen verbunden ist bzw. sind.
Ein Vorteil eines erfindungsgemäßen Ein-Transistor-Speicherelementes
besteht darin, daß eine einzige leitung sowohl als Wortleitung für eine Reihe von Speicherelementen als
auch als Verfcindungsleitung zwischen den anderen Elektroden einer anderen Reihe von Ein-Transistor-Speicherelementen
gemeinsam verwendet wird. Damit entfällt eine eigens dafür
vorzusehende Terbindungsleitung, was eine Flächenersparnis
bedeutet.
Weitere Erläuterungen zur Erfindung und zu deren Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Figuren bevorzugter
Ausführungsbeispiele hervor.
Fig.1 zeigt die Anordnung von erfindungsgemäßen Ein-Transistor-Speichex'elementen
in einem Speicherfeld.
Fig.2 zeigt in schematiscber Darstellung die Aufsicht auf
ein erfindungsgemäßes Ein-Transistor-Speichereleraent.
Fig.3 zeigt in schematischer Darstellung den in der Figur
angegebenen Schnitt dünn ein erfindungsgeraäße3 EinTransistor-Speicherelement.
Fig.4 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf
ein erfindungsgeiDäßes Speicherelement, bei dem die Anschlüsse der Transistoren der Speicherelemente mittels
Ionenimplantation hergestellt sind.
VPA 9/710/5021 -3-
509813/0476
23U513
Tn der Fig.1 ist die Anordnung von Ein-Transistor-Speicberelementen
in einen Speicherfeld dargestellt. Das Ein-Transistor-Spc
lehrelement besteht aus einem Transistor und
einem Kondensator. Beispielsweise besteht das Speicherelement 5 aus den· Transistor 2 and dem Kondensator 1. In· entsprechender Weise besteht das Speicherelement 51 aus dea
Transistor 21 und dea Kondensator 11. Sämtliche Speicherelemente einer Reihe des Speicherfeldes sind mit ihren Gateanschlüssen cit einor Wortleitung verbunden. Beispielsweise
ist das Speicherelement 5 und sämtliche anderen Speicherelemente' dieser Reibe mit der Wortleitung 4 verbunden. In entsprechender Weise ist das Speicherelement 51 und ssatliche
anderen in dieser Reihe angeordneten Speicbereleaente mit
der Vortleitung 4'' verbunden. Sämtliche Transistoren der
Speicherelemente einer Spalte sind mit ihren Drain- b«v/.
Sourceanscl] u.iffcri. mit einer Bitleitung verbunden. Beispielsweise sind die Speicherelemente 5 bzw. 51 mit ihren Sourcebzvr. PrpiriancchlüRsen der Transistoren 2 bzw. 21 mit der
Bitleitung 3 verbunden. Gemäß eines Merkmals der Erfindung sind die anderen Elektroden der Kondensatoren der Speichereleicente eirer Feine mit der Wortleitung der Speicherelemente der nächsten Keine verbunden. Beispielsweise ist die Elektrode 1b des f'ondeiisators 1 des Speichereletaentes 5- cit der Wortleitung ίΛ verbunden.
einem Kondensator. Beispielsweise besteht das Speicherelement 5 aus den· Transistor 2 and dem Kondensator 1. In· entsprechender Weise besteht das Speicherelement 51 aus dea
Transistor 21 und dea Kondensator 11. Sämtliche Speicherelemente einer Reihe des Speicherfeldes sind mit ihren Gateanschlüssen cit einor Wortleitung verbunden. Beispielsweise
ist das Speicherelement 5 und sämtliche anderen Speicherelemente' dieser Reibe mit der Wortleitung 4 verbunden. In entsprechender Weise ist das Speicherelement 51 und ssatliche
anderen in dieser Reihe angeordneten Speicbereleaente mit
der Vortleitung 4'' verbunden. Sämtliche Transistoren der
Speicherelemente einer Spalte sind mit ihren Drain- b«v/.
Sourceanscl] u.iffcri. mit einer Bitleitung verbunden. Beispielsweise sind die Speicherelemente 5 bzw. 51 mit ihren Sourcebzvr. PrpiriancchlüRsen der Transistoren 2 bzw. 21 mit der
Bitleitung 3 verbunden. Gemäß eines Merkmals der Erfindung sind die anderen Elektroden der Kondensatoren der Speichereleicente eirer Feine mit der Wortleitung der Speicherelemente der nächsten Keine verbunden. Beispielsweise ist die Elektrode 1b des f'ondeiisators 1 des Speichereletaentes 5- cit der Wortleitung ίΛ verbunden.
Die i'ig.?- zeigt einen Ausschnitt einer Aufsicht auf ein Speicherfeld
mit erfindungsgesäGen Ein-TraiiPistor-Speicberelementen.
Die Fig.3 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt
durch ein erfiucunjsgemäiBes Ein-Trsnsistor-Speichereleioent. Die Schnittlinie ist dabei in der Fig.2 eingetragen und mit III bezeichnet. Einzelheiten der ?ig. 2 und 3, die bereits in der Fig.1 erläutert wurden, tragen die entsprechenden Beohc;!. Das erfindungsgemäße Speicherelement ist auf
durch ein erfiucunjsgemäiBes Ein-Trsnsistor-Speichereleioent. Die Schnittlinie ist dabei in der Fig.2 eingetragen und mit III bezeichnet. Einzelheiten der ?ig. 2 und 3, die bereits in der Fig.1 erläutert wurden, tragen die entsprechenden Beohc;!. Das erfindungsgemäße Speicherelement ist auf
VPA 9/710/3021 _4_
509813/0476
-A-
einem Substrat 6 (Fig.3) aufgebaut. Vorzugsweise besteht
dieses Substrat aus Silizium, insbesondere aus p-leitendem Silizium, Der Bereich 24 stellt, wie auch aus Fig.?. ersichtlich,
gleichzeitig die Bitleitung 3 und den Source-Bereich
des Feldeffekttransistors bzw. die Source-Bereiche der mit der Bitleitung verbundenen Feldeffekttransistoren dar. Vorzugsweise
besteht der Bereich 24 aus einem η -dotierten Bereich. Das Gebiet 23 stellt die Kanalzone des Feldeffekttransistors
dar. JTeben dem Gebiet 23 ist ein weiterer Bereich dargestellt, der mit den Bezugszeichen 1a, 1c und 22
versehen ist. Dieser weitere Bereich ist vorzugsweise η dotiert
und stellt in dem mit dem Bezugszeichen 22 bezeichneten Teilbereich das Draingebiet des Feldeffekttransistors
dar. Der Teilbereich 1a des v/eiteren Bereiches stellt die eine Elektrode de3 Kondensators 1 des Speicherelementen dar.
Der Teilbereich 1c stellt die Verbindung zwischen der Elektrode
la des Kondensators 1 und dem Draingebiet 22 des Feldeffekttransistors
2 dar. Auf dem Substrat 6 ist eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht. Vorzugsweise besteht
diese elektrisch isolierende Schicht aus SiO? und weist Bereiche
71, 72 unterschiedlicher Dicke auf. In den Bereichen 72 ist die elektrisch isolierende Schicht vorzugsweise etwa
0,12/um dick und in den Bereichen 71 vorzugsweise etwa 1,5/Uai
dick. Oberhalb des Bereiches 1a stellt die elektrisch isolierende Schiebt das Dielektrikum des Kondensators und oberhalb
des Bereiches 23 den Gateisolator des Feldeffekttransistors dar. Auf der elektrisch isolierenden Schicht 71, 72
ist die elektrisch leitende Schicht 4, 41 aufgebracht (Schnitt IH-III). Die elektrisch leitende Schicht 4 ist
identisch mit der Wortleitung A der Fig.2, die elektrisch leitende Schiebt 41 ist identisch mit der Wortleitung 41
der Fig.2. Der Teilbereich 1b der Schicht 41 stellt gleichzeitig die zweite Elektrode des Kondensators 1 dar. Per
über der Kanalzone 23 des Feldeffekttransistors 2 angeordnete Teilbereich der Schicht 4 stellt gleichzeitig die Gate-
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509813/0476
elektrode des Feldeffekttransistors 2 äes Speicberelementes
dar.
Beim Abschalten einer Wortleitung, "beispielsweise der Wortleitung
41, tritt an der Gegenelektrode des Speieberkondensators,
in dem angegebenen Beispiel an der Elektrode 1a des Speicherkondensators, ein nicht störender Spannungssprung auf,
der nur eine reversible Spannungsänderung hervorruft.
Parasitäre Kapazitäten, die infolge einer Überlappung zwischen dem vorhandenen Gateanschluß des Transistors und der
Bitleitung auftreten, lassen sich durch einen an sich bekannten Ionenimplantationsscbritt vermeiden. In der Pig.4 ist
eine Aufsicht auf ein Ein-Transistor-Speicherelement ohne Gateüberlappung zwischen dem Gate des Feldeffekttransistors
und der diffundierten Bitleitimg dargestellt. Einzelheiten der Fig.4, die bereits iin Zusammenhang mit den anderen Figuren
erläutert wurden, tragen die entsprechenden Bezugszeichen. Das Gate des Transistors 2 ist mit der Wortleitung 4 elektrisch
verbunden. Die eine Elektrode des Kondensators 1 ist mit dem Drain-Gebiet des Transistors 2 verbunden, während die
andere Elektrode des Kondensators 1 mit der Wortleitung 41 verbunden
ist. Das Gate des Transistors 20 ist mit der Wortleitung 41 verbunden. Die eine Elektrode des Kondensators
10 ist mit dem Draingebiet des Transistors 20 und die andere ' Elektrode mit der Wortleitung 4 verbunden. Zur Vermeidung
von parasitären Kapazitäten infolge einer Überlappung zwischen dem vorhandenen Gate und der diffundierten Bitleitung
sollen geaäS einer Weiterbildung der Erfindung in die Bereiche
25 und 26 des Transistors 2 und in die Bereiche 260 und
250 des Transistors 20 Ionen implantiert werden. Vorzugsweise
werden in diese Bereiche Bor- bzw. Phosphorionen 'implantiert.
9 Patentansprüche
4 Figuren
4 Figuren
VPA 9/710/3021 -6-
50981 3/0476
Claims (8)
1. Ein-Transistor-Speicberelement mit einer Kapazität und .
einem Feldeffekttransistor auf einem Substrat mit einem Substratanschluß, wobei der Gateanschluß des Transistors
■ mit einer Wortleitung verbunden ist und wobei der Source-
bzw. Drainanschluß des Transistors mit einer Bitleitung und der Drain- bzw. Sourceanschluß des Transistors mit
einer Elektrode des Kondensators verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine oder mehrere
Gegenelektroden (1b) des Kondensators (1) mit einer oder
mehreren anderen, benachbarten Wortleitungen (41) verbunden sind.
2. Ein-Transistor-Speicbereletnent nach Anspruch . 1, dadurch
gekennzeichnet , daß in dem Substrat (6) ein diffundierter Bereich (1a, 1c, 22) und ein weiterer
diffundierter Bereich (24) angeordnet sind, wobei der Bereich gleichzeitig die Elektrode (1a) des Kondensators
(1), den Drain- bzw. Source-Bereich (22) des Transistors (2) und die Verbindung (1c) zwischen der Elektrode (1a)
und dem Bereich (22) darstellt, und wobei der v/eitere Bereich (24) gleichzeitig den Source- bzw. Drain-Bereich
des Transistors (2) und die Bitleitung (3) darstellt, daß auf dem Substrat (6) eine elektrisch isolierende
Schicht (71, 72) aufgebracht ist, wobei diese Schicht (72) oberhalb der Elektrode (1a) das Dielektrikum des
Kondensators (1) und oberhalb des zwischen dem Source- bzw. Drain-Bereich (22, 24) angeordneten Kanals (23) des
Transistors (2) den Gateisolator des Transistors (2) darstellt, und daß auf der elektrisch isolierenden Schicht
(71, 72) eine elektrisch leitende Schicht (4, 41) ange-
■ ordnet ist, wobei diese Schicht oberhalb der Elektrode
(1a) die Elektrode (1b) des Kondensators (1) und oberhalb des Kanals (23) des Transistors die Gateelektrode
des Transistors darstellt.
VPA 9/710/3021 509813/0476 -Ί-
3. Ein-Transistor-Speicherelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat (6) aus Silizium besteht.
dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat (6) aus Silizium besteht.
4. Ein-Transistor-Speicherelement nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Bereich (1a, 1c, 22) und der weitere Bereich dotiert
sind.
sind.
5. Ein-Transistor-Speicherelement nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat (6) p-dotiert und der Bereich (1a, 1c, 22) und
der v/eitere Bereich (24) η -dotiert sind.
6. Ein-Sransistor-Speicherelement nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrisch isolierende Schicht (71, 72) aus SiO2 besteht.
7. Ein-Transistor-Speichereleioent nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die
elektrisch leitende Schicht (4j 41) aus Aluminium besteht.
8. Ein-Transistor-Speicherelement nach einem der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß zur Vermeidung von parasitären Kapazitäten in die Drain- bzw.
Source-Bereiche (25, 26, 260, 250) der Transistoren(2, 20)
Ionen implantiert sind.
9· Verfahren zum Betrieb eines Ein-Transistor-Speicberelementes
nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat (6) an eine
Vorspannung gelegt wird.
Vorspannung gelegt wird.
VPA 9/710/3021
509813/0476
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2344513A DE2344513C3 (de) | 1973-09-04 | 1973-09-04 | Matrix mit Ein-Transistor-Speicherelementen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2344513A DE2344513C3 (de) | 1973-09-04 | 1973-09-04 | Matrix mit Ein-Transistor-Speicherelementen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2344513A1 true DE2344513A1 (de) | 1975-03-27 |
DE2344513B2 DE2344513B2 (de) | 1977-12-29 |
DE2344513C3 DE2344513C3 (de) | 1978-08-24 |
Family
ID=5891575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2344513A Expired DE2344513C3 (de) | 1973-09-04 | 1973-09-04 | Matrix mit Ein-Transistor-Speicherelementen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2344513C3 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2310609A1 (fr) * | 1975-05-05 | 1976-12-03 | Intel Corp | Cellule et paire de cellules de memoire a acces direct sans contact |
EP0027881A1 (de) * | 1979-09-28 | 1981-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Monolithisch integrierter, zweidimensionaler Bildsensor mit einer differenzbildenden Stufe und Verfahren zu dessen Betrieb |
EP0058548A1 (de) * | 1981-02-16 | 1982-08-25 | Fujitsu Limited | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung des Typs MOSFET |
-
1973
- 1973-09-04 DE DE2344513A patent/DE2344513C3/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2310609A1 (fr) * | 1975-05-05 | 1976-12-03 | Intel Corp | Cellule et paire de cellules de memoire a acces direct sans contact |
EP0027881A1 (de) * | 1979-09-28 | 1981-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Monolithisch integrierter, zweidimensionaler Bildsensor mit einer differenzbildenden Stufe und Verfahren zu dessen Betrieb |
EP0058548A1 (de) * | 1981-02-16 | 1982-08-25 | Fujitsu Limited | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung des Typs MOSFET |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2344513C3 (de) | 1978-08-24 |
DE2344513B2 (de) | 1977-12-29 |
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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