DE4015472C2 - Speicherzelle und Verfahren zum Herstellen eines dynamischen RAM - Google Patents
Speicherzelle und Verfahren zum Herstellen eines dynamischen RAMInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Speicherzelle der im Patentanspruch 1 genannten Art sowie ein Verfahren zum
Herstellen eins dynamischen RAM nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 9. Die Erfindung ist
insbesondere auf eine dynamische Speichereinrichtung mit wahl
freiem Zugriff anwendbar, die zum Speichern von Daten in einem
Zahlensystem der Basis N geeignet ist.
Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm, das einen bekannten herkömmlichen
DRAM darstellt. Eine derartige Einrichtung ist z. B. in IEEE 1985
International Solid-State Circuits Conference, S. 252 bis 253
gezeigt. Bezüglich der Fig. 14 umfaßt der DRAM ein Speicherfeld 51
mit Speicherzellen zum Speichern von Datensignalen, einen Zeilen
adreßpuffer 52 und einen Spaltenadreßpuffer 53, an die Signale
zum Auswählen einer Speicherzelle angelegt werden, einen Zeilen
dekoder 54 und einen Spaltendekoder 55 zum Dekodieren der Adreß
signale, einen mit dem Speicherfeld 51 verbundenen Leseverstärker
56 zum Verstärken von in den Speicherzellen gespeicherten Signalen,
einen mit dem Leseverstärker 56 verbundenen Ein/Ausgabepuffer 57
zum Austauschen von Daten mit der Pheripherie, und einen von externen
Signalen, wie z. B. Taktsignalen, Chip-Auswahlsignalen und Schreib/
Lese-Steuersignalen abhängigen Steuerschaltkreis 58 zum Steuern
des DRAM.
Fig. 14 zeigt auch ein schematisches Diagramm einer Speicherzelle
eines herkömmlichen DRAM. Bezüglich der Fig. 14 umfaßt die Speicherzelle
einen Tranistor 60 und einen Kondensator 61. Die Gate
elektrode des Transistors 60 ist mit einer Wortleitung WL und eine
Elektrode mit einer Bitleitung BL verbunden. Der Kondensator 61
ist mit der anderen Elektrode des Transistors 60 verbunden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 14 wird im weiteren die Schreib/
Leseoperation des herkömmlichen DRAM beschrieben. Zuerst werden
Adreßsignale zum Auswählen einer Speicherzelle von außen an den
Zeilenadreßpuffer 52 und den Spaltenadreßpuffer 53 angelegt.
Die an den Zeilenadreßpuffer 52 und den Spaltenadreßpuffer 53
angelegten Adreßsignale werden vom Zeilendekoder bzw. dem Spalten
dekoder dekodiert. Folglich werden eine Wort- und eine Bitleitung
festgelegt und damit eine Speicherzelle ausgewählt. Beim Schreiben
wird ein extern angelegtes Eingabedatum über den Ein/Ausgabepuffer
57 in die Speicherzelle eingeschrieben. Genauer gesagt schaltet
der Transistor 60 in Abhängigkeit von einem Signal auf der Wort
leitung WL durch und die Ladungen der ausgewählten Bitleitung
werden im Kondensator 61 gespeichert, womit die Schreiboperation
vervollständigt ist. Beim Lesen wird wie beim Schreiben eine
Wortleitung in Abhängigkeit von einem extern angelegten Adreßsignal
festgelegt und die die Daten speichernden Speicherzelle wird ausge
wählt. Anschließend schaltet der Transistor 60 in Abhängigkeit von
dem Signal auf der Wortleitung WL durch und die Ladungen im Konden
sator 61 werden auf die Bitleitung BL übertragen. Die Änderung des
Potentiales auf der Bitleitung BL wird vom Leseverstärker 56 ver
stärkt. Die gespeicherten Ladungen werden als Ausgabedaten über
den Ein/Ausgabepuffer 57 ausgelesen.
Bei dem in Fig. 14 gezeigten herkömmlichen dynamischen RAM umfaßt
eine Speicherzelle, einen Transistor und einen Kondensator wie
oben beschrieben worden ist. Daher können nur zwei Pegel, d. h.,
H-Pegel und L-Pegel, der Daten verarbeitet werden. Es ist daher
ein Verfahren zum Speichern von drei oder mehr verschiedenen
Ladungspegeln in einer Speicherzelle vorgeschlagen worden. Durch
Steuerung der Spannung für das Schreiben in eine Speicherzelle,
so daß die Spannung drei oder mehr verschiedene Pegel aufweist,
können nämlich drei oder mehr verschiedene Daten in einem Konden
sator gespeichert werden. Durch Bereitstellen von Speicherzellen
mit einem Transistor und einem Kondensator im DRAM kann damit
eine Datenverarbeitung zur Basis N verwirklicht werden, wie dies
z. B. in IEEE 1988 Custom Integrated Circuits Conference,
S. 4.4.1-4.4.4 oder im IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 24,
No. 2, April 1989, S. 388-393, beschrieben wurde. Entsprechend dieser Methode ist
es jedoch sehr schwierig, Daten mit drei oder mehr verschiedenen
Pegeln in einen Kondensator einzuschreiben. Es muß ein Schaltkreis
zum Teilen einer Signalspannung in drei oder mehr Signalpegel neu
geschaffen werden, um Daten einzuschreiben. Damit wird die Schaltung
als Ganzes kompliziert.
Im IBM Technical Discloswe Bulletin hingegen, Vol. 17, No. 5,
Oktober 1974, S. 1356-1357, werden Signale mit mehr
als 2 Pegeln durch FETs mit verschiedenen Schwell
spannungen verarbeitet.
Wenn das Dateneinschreiben mit einer drei oder mehr Spannungspegel
unterteilten Signalspannung ausgeführt wird, ist das Auslesen
der Daten schwieriger wie für den Fall, daß die Signalspannung in
zwei Spannungspegel unterteilt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, Daten, die in
einem System zur Basis N dargestellt sind, in einfacher Weise ohne
komplizierte Schaltung in einer Speicherzelle eines dynamischen Speichers
mit wahlfreiem Zugriff zu speichern, wobei
auch die Genauigkeit beim Datenlesen
verbessert werden soll.
Die Aufgabe wird durch die Speicherzelle nach dem
Patentanspruch 1 sowie durch
das Verfahren nach dem Patentanspruch 9
gelöst.
Beim Betrieb können drei oder mehr verschiedene Daten in einer
Speicherzelle gespeichert werden, ohne daß eine Schaltung zum
Steuern des Spannungspegels der einzuschreibenden Datensignale
erforderlich ist, da jede der Speicherzellen des dynamischen RAMs
zwei oder mehr Transistoren und zwei oder mehr Kondensatoren
umfaßt.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer Speicherzelle in einem
DRAM entsprechend einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines DRAM zeigt,
auf den die Speicherzelle der Fig. 1 angewandt wird;
Fig. 3 die Entsprechung zwischen den Zuständen der in Fig. 1
gezeigten Speicherzelle und Ein/Ausgabedaten;
Fig. 4A, 4B Zeitdiagramme zur Darstellung einer Schreiboperation
der in Fig. 1 gezeigten Speicherzelle;
Fig. 5 ein Blockdiagramm, das die Struktur des in Fig. 2
gezeigten Schreibsteuerschaltkreises darstellt;
Fig. 6 zeigt den Betrieb des in Fig. 5 dargestellten Schreib
steuerschaltkreises;
Fig. 7 ein schematisches Diagramm der Struktur des in Fig. 2
gezeigten Bitleitungsspannungs-Steuerschaltkreises;
Fig. 8 den Betrieb des in Fig. 7 dargestellten Bitleitungs
spannungs-Steuerschaltkreises;
Fig. 9A, 9B Zeitdiagramme, die eine Datenleseoperation der in
Fig. 1 dargestellten Speicherzelle zeigen;
Fig. 10 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Struktur des in
Fig. 2 gezeigten Leseverstärkers 7;
Fig. 11 einen Querschnitt einer Ausführung, bei der die zwei in
der Speicherzelle der Fig. 1 enthaltenen Kondensatoren
einen Kondensator vom Grabentyp bzw. einen Kondensator
vom Stapeltyp umfassen;
Fig. 12A bis 12G Querschnitte des Herstellungsprozesses der in
Fig. 11 dargestellten Speicherzelle;
Fig. 13 einen Querschnitt einer Ausführung, bei der die in der
Speicherzelle der Fig. 1 enthaltenen Kondensatoren beide
vom Grabentyp sind; und
Fig. 14 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen DRAMs und einer
Speicherzelle dieses DRAMs.
Bezüglich der Fig. 1 umfaßt die Speicherzelle Transistoren 1 und 2
und Kondensatoren 3 und 4. Eine Elektrode des Transistors 1 ist mit
einer Bitleitung BL und seine Gateelektrode mit einer Wortleitung
WL1 verbunden. Die Gateelektrode des Transistors 2 ist mit einer
Wortleitung WL2 und eine Elektrode mit dem Transistor 1 verbunden.
Die Kondensatoren 3 und 4 sind jeweils mit den anderen Elektroden
der Transistoren 1 und 2 verbunden.
Bezüglich der Fig. 2 umfaßt der DRAM ein Speicherfeld 6 mit Spei
cherzellen zum Speichern von Datensignalen, einen Zeilenadreßpuffer
52 und einen Spaltenadreßpuffer 53, an die Adreßsignale zum Aus
wählen einer Speicherzelle angelegt werden, einen Zeilendekoder 54
und einen Spaltendekoder 55 zum Dekodieren der Adreßsignale, einen
Treiber 5 zum Anheben von einer oder beiden Wortleitungen entsprechend
dem Datensignal auf der Basis des vom Zeilendekoder 54 deko
dierten Signales und dem Schreibsteuersignal, einen mit dem Spei
cherfeld 6 verbundenen Leseverstärker 7 zum Verstärken von in den
Speicherzellen gespeicherten Signalen, einen Ein/Ausgabepuffer 57,
der mit dem Leseverstärker 7 verbunden ist, zum Austauschen von
Daten mit der Umgebung, einen mit dem Ein/Ausgabepuffer 57 verbundenen
Bitleitungsspannungs-Steuerschaltkreis 8, der vom vom Ein/
Ausgabepuffer 57 eingegebenen Datensignal abhängig ist, zum Steuern
der an die Bitleitung anzulegenden Spannung, einen von externen
Signalen, wie Taktsignalen, Chip-Auswahlsignalen, Schreib/
Lesesteuersignalen abhängigen Steuerschaltkreis 9 zum Steuern des
DRAMs, und einen Schreibsteuerschaltkreis 10 zum Anlegen eines
Schreibsteuersignales an den Treiber 5.
Bezüglich der Fig. 3 können fünf verschiedene Daten in einer
Speicherzelle des erfindungsgemäßen Speicherzellenschaltkreises
gespeichert werden. In der Tabelle stellen (a) bis (f) die entsprechenden
Pegel der Ein/Ausgabedaten dar.
Fig. 4A stellt ein Zeitdiagramm dar, das die Schreiboperation der
in Fig. 3 gezeigten Daten (a), (c), (d) und (f) illustriert, und
Fig. 4B stellt ein Zeitdiagramm dar, das die Schreiboperation der
in Fig. 3 gezeigten Daten (b) und (e) illustriert.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Schreiboperation unter
Bezugnahme auf die Fig. 3, 4A und 4B beschrieben. Falls die einzuschreibenden
Daten gleich 2, 0 und -2 sind (entsprechend (a), (c),
(d) und (f) der Fig. 3) fallen bezüglich der Fig. 4A die Zeilenadreß-
Abtastsignale (im weiteren zur Vereinfachung als RAS
bezeichnet) und im ersten Zyklus gleichzeitig ab und
die Wortleitungen WL1 und WL2 werden gleichzeitig ausgewählt.
Anschließend fällt ein Spaltenadress-Abtastsignal (im weiteren
als CAS bezeichnet) ab und die Bitleitung BL wird ausgewählt.
Folglich werden dieselben Daten (H oder L) in die Kondensatoren 3
und 4 eingeschrieben. Anschließend fällt im zweiten Zyklus das
Signal erneut ab und die Wortleitung WL1 wird ausgewählt,
das Signal fällt ab und die Bitleitung BL wird ausgewählt,
so daß das Datum (H oder L) in den Kondensator 3 eingeschrieben
wird. Dadurch können Daten unabhängig voneinander in den Kondensator
4 eingeschrieben werden. Nun wird das Schreiben entsprechender
Daten beschrieben. Falls das Eingabedatum gleich +2 ist,
wird die Bitleitung BL als Reaktion auf das Abfallen des Signales
CAS im ersten Zyklus auf den H-Pegel gesetzt. Folglich werden die
Kondensatoren 3 und 4 beide mit Ladungen des H-Pegels geladen.
Im zweiten Zyklus wird die Bitleitung BL als Reaktion auf das
Abfallen des Signales CAS auf den H-Pegel gesetzt. Da wie oben
beschrieben worden ist nur der Transistor 1 leitend ist, wird in
diesem Fall nur der Kondensator 3 mit den Ladungen des H-Pegels
aufgeladen. Falls das Eingabedatum gleich +2 ist, werden damit
die Kondensatoren 3 und 4 beide mit dem elektrischen Ladungen
des H-Pegels aufgeladen.
Falls das Eingabedatum gleich 0 ist, wird die Bitleitung BL als
Reaktion auf das Abfallen des Signales im ersten Zyklus auf den
H- oder L-Pegel gesetzt. Folglich werden die Kondensatoren 3 und
4 mit den elektrischen Ladungen des H- oder L-Pegels geladen.
Falls die Kondensatoren 3 und 4 im ersten Zyklus mit elektrischen
Ladungen des H-Pegels geladen worden sind, wird im zweiten Zyklus
die Bitleitung BL als Reaktion auf den Abfall des Signales CAS
auf den L-Pegel gesetzt. Folglich wird der Kondensator 3 mit
elektrischen Ladungen des L-Pegels geladen.
Falls die Kondensatoren 3 und 4 im ersten Zyklus mit elektrischen
Ladungen des H-Pegels geladen werden, wird die Bitleitung BL auf
den H-Pegel gesetzt. Folglich wird der Kondensator 3 mit den elektrischen
Ladungen des H-Pegels geladen. Falls das Eingabedatum 0
ist, werden die Kondensatoren 3 und 4 mit elektrischen Ladungen
jeweils verschiedener Pegel geladen.
Falls das Eingabedatum gleich -2 ist, wird die Bitleitung BL im
ersten und im zweiten Zyklus im Gegensatz für den Fall +2 auf
den L-Pegel gesetzt. Folglich werden die Kondensatoren 3 und 4
mit elektrischen Ladungen des L-Pegels geladen. Falls die Eingabedaten
gleich +1 und -1 sind (entsprechend (b) und (e) der Fig. 3),
wird das Signal im ersten und zweiten Zyklus ständig auf nicht
leitend gehalten und das Schreiben wird nur vom Signal ausgeführt.
Mit anderen Worten wird das Schreiben nur für den Kondensator
3, aber nicht für den Kondensator 4 ausgeführt. Ladungen des
H- und L-Pegels können durch eine Hintereinanderausführung der
Operationen frei in die zwei Kondensatoren eingeschrieben werden.
Genauer gesagt wird die Bitleitung BL als Reaktion auf den Abfall
des Signales CAS im ersten Zyklus auf den H-Pegel gesetzt, falls
das Eingabedatum gleich +1 ist. Zu diesem Zeitpunkt wird nur der
Kondensator 3 mit elektrischen Ladungen des H-Pegels geladen, da
nur der Transistor 1 leitend ist. Im zweiten Zyklus wird die Bitleitung
BL als Reaktion auf das Abfallen des Signales CAS auf den
H-Pegel gesetzt und nur der Kondensator 3 wird mit elektrischen
Ladungen des H-Pegels geladen.
Falls das Eingabedatum gleich -1 ist, wird die Bitleitung BL als
Reaktion auf das Abfallen des Signales CAS im ersten Zyklus auf
den L-Pegel gesetzt. Folglich wird nur der Kondensator 3 mit den
Ladungen des H-Pegels geladen. Auch im zweiten Zyklus wird die
Bitleitung BL als Reaktion auf das Abfallen des Signales CAS auf
den L-Pegel gesetzt und nur der Kondensator 3 wird auf den L-Pegel
aufgeladen. Auf diese Weise werden Daten nur im Kondensator 3
gespeichert, falls das Eingabedatum gleich +1 oder -1 ist.
Wie oben beschrieben worden ist, werden die Daten +2, +1, 0, -1
und -2 in den in Fig. 1 gezeigen Speicherzellen gespeichert.
Nach dem Schreiben der Daten in die Speicherzelle wird in einem
(nicht gezeigten) getrennt vorbereiteten Speicherbereich gespeichert,
ob beim Schreiben beide Signale und oder nur das
Signal angelegt werden soll.
Bezüglich der Fig. 5 umfaßt der Schreibsteuerschaltkreis 10 einen
-Steuerbereich 501 zum Steuern des Signales und einen
-Steuerbereich 502 zum Steuern des Signales . Der RAS1-
Steuerbereich 501 weist einen -Puffer 215 auf, an den das
Signal angelegt wird.
Der -Steuerbereich 502 umfaßt Transistoren 201, 202, 203 und
204 mit verschiedenen Schwellenspannungen, deren Gateelektroden
mit den entsprechenden Anschlüssen verbunden sind, einen AND-
Schaltkreis 205, der ein Signal zwischen der Spannungsversorgung
Vcc und dem Transistor 201 und ein Signal zwischen den Transistoren
201 und 202 empfängt, einen NOR-Schaltkreis 206, der
dieselben Signale wie der AND-Schaltkreis 205 empfängt, einen
OR-Schaltkreis 207, der die Ausgangssignale des AND-Schaltkreises
205 und des NOR-Schaltkreises 206 empfängt, einen AND-Schaltkreis
208, der ein Signal zwischen den Transistoren 202 und 203 und ein
Signal zwischen den Transistoren 203 und 204 empfängt, einen
NOR-Schaltkreis 209, der dieselben Schaltkreise wie der AND-
Schaltkreis 208 empfängt, einen OR-Schaltkreis 210, der die
Ausgangssignale des AND-Schaltkreises 208 und des NOR-Schaltkreises
210 empfängt, einen AND-Schaltkreis 211, der die Ausgangssignale
der OR-Schaltkreise 207 und 210 empfängt, einen NOR-Schaltkreis
212, der dieselben Signale wie der AND-Schaltkreis 211 empfängt,
einen OR-Schaltkreis 213, der die Ausgangssignale des AND-Schaltkreises
211 und des NOR-Schaltkreises 212 empfängt, einen AND-
Schaltkreis 214, der das Ausgangssignal des OR-Schaltkreises 213
und das Ausgangssignal des RAS-Puffers 215 empfängt, einen Schalt
bereich 216, der mit dem AND-Schaltkreis 214 verbunden ist, zum
Erzeugen eines Signales RAS2 auf der Basis der Ausgangssignales
vom AND-Schaltkreis 214 und der von einem Steuerschaltkreis 9
angelegten Steuersignale CY1 und CY2.
Eine Elektrode des Tranistors 201 ist mit der Spannungsversorgung
Vcc und die andere Elektrode mit einer Elektrode des Transistors
202 verbunden. Die andere Elektrode des Transistors 202 ist mit
einer Elektrode des Transistors 203 und die andere Elektrode des
Transistors 203 mit einer Elektrode des Transistors 204 verbunden.
Die andere Elektrode des Tranistors 204 ist geerdet. Die Schwellenspannungen
der Transistoren 201, 202, 203 und 204 betragen 4,5 V,
3,5 V, 2,0 V bzw. 0,5 V.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 wird nun der Betrieb des
-Steuerbereiches 502 beschrieben. Die den Eingangsdaten +2,
+1, 0, -1 und -2 entsprechenden Eingangssignalspannungen werden
auf 5 V, 4 V, 2,5 V, 1 V bzw. 0 V gesetzt. Falls ein Eingangssignal
mit einer Eingangssignalspannung von 5 V eingegeben wird, schalten
die Transistoren 201, 202, 203 und 204 alle durch. Folglich werden
die Signalspannungen der Signale A, B, C und D alle auf den
L-Pegel gesetzt. Die Signalspannung des Signales E, die über den
AND-Schaltkreis 205, den NOR-Schaltkreis 206 und den OR-Schaltkreis
207 zugeführt wird, erreicht den H-Pegel. Ähnlich erreicht die
Signalspannung des Signales F den H-Pegel. Die Signale E und F
gehen als H-Pegel-Signal durch den AND-Schaltkreis 211, den NOR-
Schaltkreis 212 und den OR-Schaltkreis 213. Das H-Pegel-Signal
vom OR-Schaltkreis 213 wird in den AND-Schaltkreis 214 eingegeben.
Wenn in diesem Zustand ein Signal mit H-Pegel vom RAS-Puffer 214
angelegt wird, wird ein H-Pegel-Signal vom AND-Schaltkreis 214
ausgegeben. In Abhängigkeit von den vom Steuerschaltkreis 9 angelegten
Signalen CY1 und CY2 erzeugt der Schaltbereich 216 ein
H-Pegel-Signal im ersten Zyklus und ein L-Pegel-Signal
im zweiten Zyklus.
Falls ein Eingangssignal mit einer Eingangssignalspannung von 4 V
eingegeben wird, schaltet der Transistor 201 nicht durch, sondern
nur die Transistoren 202, 203 und 204. Folglich erreicht die
Signalspannung des Signales A den H-Pegel, während die Signalspannungen
der Signale B, C und D den L-Pegel erreichen. Die
Signalspannung des durch den AND-Schaltkreis 205, den NOR-Schaltkreis
206 und den OR-Schaltkreis 207 durchgegangenen Signales E
erreicht damit den L-Pegel. Demgegenüber erreicht die Signalspannung
des durch den AND-Schaltkreis 208, den NOR-Schaltkreis
209 und den OR-Schaltkreis 210 durchgegangenen Signales F den
H-Pegel. Die Signale E und F gehen durch den AND-Schaltkreis 211,
den NOR-Schaltkreis 212 und den OR-Schaltkreis 213 als L-Pegel-
Signal durch. Das Signal mit L-Pegel vom OR-Schaltkreis 213 wird
in den AND-Schaltkreis 214 eingegeben. Falls ein H-Pegel-Signal
vom RAS-Puffer 215 angelegt wird, wird in diesem Zustand ein
L-Pegel-Signal vom AND-Schaltkreis 214 ausgegeben. In Abhängigkeit
von den vom Steuerschaltkreis 9 angelegten Signalen CY1 und CY2
erzeugt der Schaltbereich 216 das L-Pegel-Signal sowohl im
ersten als auch im zweiten Zyklus.
Falls ein Eingangssignal mit einer Eingangssignalspannung von 2,5 V
eingegeben wird, schalten die Transistoren 201 und 202 nicht durch,
sondern nur die Transistoren 203 und 204. Folglich erreicht die
Signalspannung der Signale A und B den H-Pegel, während die
Signalspannung der Signale C und D nur den L-Pegel erreichen. Die
Signalspannung des durch den AND-Schaltkreis 205, den NOR-Schaltkreis
206 und den OR-Schaltkreis 207 durchgehenden Signales E
erreicht den H-Pegel. In ähnlicher Weise erreicht die Signalspannung
des Signales F den H-Pegel. Die Signale E und F gehen als H-Pegel-
Signal durch den AND-Schaltkreis 211, den NOR-Schaltkreis 212 und
den OR-Schaltkreis 213. In diesem Fall wird im ersten Zyklus das
Signal auf dem H-Pegel und im zweiten Zyklus auf dem L-Pegel
erzeugt, wie dies auch für eine Eingangssignalspannung von 5 V der
Fall ist.
Falls ein Eingangssignal mit einer Eingangssignalspannung von 1 V
eingegeben wird, schalten die Transistoren 201, 202 und 203 nicht
durch, sondern nur der Transistor 204. Folglich erreicht die
Signalspannung der Signale A, B und C den H-Pegel und die Signalspannung
des Signales D den L-Pegel. Die Signalspannung des
Signales E erreicht damit den H-Pegel und die Signalspannung des
Signales F den L-Pegel. Vom OR-Schaltkreis 213 wird damit ein
L-Pegel-Signal ausgegeben. In diesem Fall wird ein L-Pegel-Signal
sowohl im ersten als auch im zweiten Zyklus erzeugt, wie dies
für eine Eingangssignalspannung von 4 V der Fall ist.
Falls ein Eingangssignal mit einer Eingangssignalspannung von 0 V
eingegeben wird, schalten die Transistoren 201, 202, 203 und 204
nicht durch. Daher befindet sich die Signalspannung der Signale
A, B, C und D auf dem H-Pegel. Die Signalspannung der Signale E
und F erreicht damit den H-Pegel und es wird ein H-Pegel-Signal
vom OR-Schaltkreis 213 ausgegeben. In diesem Fall wird im ersten
Zyklus ein Signal auf dem H-Pegel und im zweiten Zyklus ein
Signal auf dem L-Pegel erzeugt, wie dies für Eingangssignalspannungen
von 5 V und 2,5 V der Fall ist.
Demgegenüber wird das Signal in Abhängigkeit vom Ausgangssignal
des RAS-Puffers 215 angelegt.
Auf diese Weise wird das in den Fig. 4A und 4B gezeigte Datenschreiben
in Abhängigkeit von den erzeugten Signalen und
ausgeführt. Die in Fig. 6 gezeigten Signale und werden
in einem (nicht gezeigten) Speicherschaltkreis im Chip gespeichert.
Der Speicherschaltkreis kann aus einem DRAM, SRAM oder EEPROM
gebildet sein, wobei die Anzahl der Speicherzellen dieselbe ist
wie diejenige bei der vorliegenden Erfindung.
Bezüglich der Fig. 7 umfaßt der Bitleitungsspannungs-Steuerschaltkreis
8 P-Kanal Transistoren 221 und 223 und N-Kanal Transistoren
222 und 224, deren Gates mit einem Eingangsanschluß verbunden sind,
einen P-Kanal Transistor 225 und einen N-Kanal Transistor 226,
deren Gates mit einem Knoten zwischen den Transistoren 221 und 222
verbunden sind, einen P-Kanal Transistor 227 und einen N-Kanal
Transistor 228, deren Gates mit einem Knoten zwischen den Transistoren
223 und 224 verbunden sind, und einen Umschalterschaltkreis
250, der Ausgangssignale von den Ausgangsanschlüssen 229 und 230
empfängt und von einem Steuersignal abhängig ist, zum Umschalten
zwischen den an die Bitleitung im ersten oder zweiten Zyklus anzulegenden
Signalen.
Eine Elektrode des Transistors 221 ist mit der Spannungsversorgung
Vcc und die andere mit einer Elektrode des Transistors 222 verbunden.
Die andere Elektrode des Transistors 222 ist geerdet. In
ähnlicher Weise ist eine Elektrode des Transistors 223 mit der
Spannungsversorgung Vcc und die andere mit einer Elektrode des
Transistors 224 verbunden. Die Transistoren 225 und 226 und die
Transistoren 227 und 228 weisen eine ähnliche Struktur wie die
Transistoren 221 und 222 bzw. die Transistoren 223 und 224 auf.
An einem Knoten zwischen den Transistoren 225 und 226 ist ein
Ausgangsanschluß 229 und an einem Knoten zwischen den Transistoren
227 und 228 ist ein Ausgangsanschluß 230 gebildet.
Die Spannung der Spannungsversorgung Vcc beträgt 5 V, die Schwellenspannungen
der Transistoren 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227 und
228 betragen, 1,5 V, 1,5 V, 3,5 V, 3,5 V, 3,5 V, 1,5 V, 3,5 V bzw. 1,5 V.
Die Fig. 8 zeigt den Betrieb der Transistoren im Bitleitungsspannungs-
Steuerschaltkreis 8 der Fig. 7 und die Spannungspegel
der Ausgangssignale. Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 wird
nun der Betrieb des Bitleitungsspannungs-Steuerschaltkreises 8
beschrieben. Die Signalspannungen der den Eingangsdaten +2, +1,
0, -1 und -2 entsprechenden Eingangssignale sind auf 5 V, 4 V, 2,5 V,
1,0 V bzw. 0 V gesetzt. Falls die Eingangssignalspannung 5 V beträgt,
sperrt der Transistor 221 und der Transistor 222 schaltet durch.
Folglich erreicht der Knoten A den L-Pegel. Der Transistor 225
schaltet durch, während der Transistor 226 sperrt. Folglich
erreicht der Ausgangsanschluß 229 den H-Pegel. Demgegenüber sperrt
der Transistor 223 und der Transistor 224 schaltet durch. Folglich
erreicht der Knoten B den L-Pegel. Der Transistor 227 schaltet
durch und der Transistor 228 sperrt. Folglich erreicht der Ausgangsanschluß
230 den H-Pegel.
Falls die Eingangssignalspannung 4 V beträgt, wird dieselbe Operation,
wie oben für den Fall von 5 V beschrieben ist, ausgeführt,
und die Ausgangsanschlüsse 229 und 230 erreichten den H-Pegel.
Falls die Eingangsspannung gleich 2,5 V ist, sperrt der Transistor
221 und der Transistor 222 schaltet durch. Folglich erreicht der
Knoten A den L-Pegel. Der Transistor 225 schaltet durch, während
der Transistor 226 sperrt. Folglich erreicht der Ausgangsanschluß
229 den H-Pegel. Der Transistor 223 schaltet durch, während der
Transistor 224 sperrt. Folglich erreicht der Knoten B den H-Pegel.
Der Transistor 227 sperrt und der Transistor 228 schaltet durch.
Folglich erreicht der Ausgangsanschluß 230 den L-Pegel.
Falls die Eingangsspannung 1,0 V beträgt, schaltet der Transistor
221 durch und der Transistor 222 sperrt. Folglich erreicht der
Knoten A den H-Pegel. Der Transistor 225 sperrt und der Transistor
226 schaltet durch. Folglich erreicht der Ausgangsanschluß 229 den
L-Pegel. Demgegenüber schaltet der Transistor 223 durch und der
Transistor 224 sperrt. Folglich erreicht der Knoten B den H-Pegel.
Der Transistor 225 sperrt und der Transistor 226 schaltet durch.
Folglich erreicht der Ausgangsanschluß 230 den L-Pegel.
Falls die Eingangsspannung 0 V beträgt, wird dieselbe Operation, wie
für den Fall einer Eingangsspannung von 1,0 V, ausgeführt, und die
Ausgangsanschlüsse 229 und 230 werden auf den L-Pegel gesetzt.
Auf diese Weise werden entsprechend den Eingangsdaten +2, +1, 0,
-1 und -2 die Spannungspegel der Ausgangsanschlüsse 229 und 230
des Bitleitungsspannungs-Steuerschaltkreises festgelegt. Es gibt
drei Kombinationen der Potentialpegel an den Ausgangsanschlüssen
229 und 230, nämlich H/H, H/L und L/L. Die Ausgangssignale von
den Ausgangsanschlüssen 229 und 230 werden in dem Umschalterschaltkreis
250 eingegeben. Der vom Signal abhängige Umschalterschaltkreis
250 legt im ersten Zyklus das Ausgangssignal vom
Ausgangsanschluß 229 und im zweiten Zyklus das Ausgangssignal vom
Ausgangsanschluß 230 an die Bitleitung BL an. Auf diese Weise
wird eine Datenschreiboperation ausgeführt.
Die Fig. 9A zeigt ein Zeitdiagramm zum Lesen der in Fig. 3 dargestellten
Ausgabedaten (a), (c), (d) und (f) und die Fig. 9B
ein Zeitdiagramm einer Leseoperation der in Fig. 3 dargestellten
Ausgabedaten (b) und (e).
Bezüglich der Fig. 10 sind Leseverstärker 251 und 252 für die
jeweiligen Bitleitungen gebildet. Die Leseverstärker 251 und 252
werden von Signalen R1 und R2 von einem Schaltkreis, der den
Betrieb der Wortleitungen ( und ) beim Schreiben speichert,
gesteuert.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9A, 9B und 10 die
Leseoperation beschrieben. Zuerst werden in Abhängigkeit von einem
Adreßsignal Daten von einem (nicht gezeigten) Schaltkreis gelesen,
der den Betrieb der Wortleitungen zum Zeitpunkt des Schreibens
speichert. Auf der Basis dieser Daten wird bestimmt, ob das Signal
beim Schreiben angelegt war oder nicht. Falls die Signale
und beim Schreiben beide angelegt waren (entsprechend den
Fällen (a), (c), (d) und (f) der Fig. 3), werden die Daten wie in
Fig. 9A gezeigt gelesen. Genauer gesagt wird in Abhängigkeit vom
Signal R1 die Wortleitung WL1 auf den H-Pegel gesetzt. Zur selben
Zeit schaltet der Transistor 253 durch, um den Leseverstärker 251
zu aktivieren. Die im Kondensator 3 gespeicherten Ladungen werden
vom Leseverstärker 251 verstärkt. Anschließend wird in Abhängigkeit
vom Signal R2 die Wortleitung WL2 zugeschaltet. Zur selben Zeit
schaltet der Transistor 254 durch, um den Leseverstärker 252 zu
aktivieren. Die im Kondensator 4 gespeicherten Ladungen werden vom
Leseverstärker 252 verstärkt. In Abhängigkeit von den Signalen,
die von den Leseverstärkern 251 und 252 verstärkt worden sind,
ändert sich das Potential auf der Bitleitung BL und nimmt einen
von fünf verschiedenen Werten an. Falls das Ausgabedatum gleich
(a) ist, sind Ladungen vom H-Pegel in den beiden Kondensatoren 3
und 4 beim Schreiben gespeichert worden. Das Potential auf der
Bitleitung BL wird über die Leseverstärker 251 und 252 entsprechend
dem Anstieg der Potentialpegel auf den Wortleitungen WL1 und WL2
in Abhängigkeit von den Signalen R1 und R2 gelesen. Bei der Leseoperation
wird das Potential V5, wie bei (a) in Fig. 9A gezeigt
ist, ausgelesen. Falls die Ausgabedaten gleich (c) oder (d) entsprechen,
werden Ladungen mit H- und L-Pegel bzw. Ladungen mit
L- und H-Pegel in den Kondensatoren 3 und 4 beim Schreiben eingespeichert.
Das Potential auf der Bitleitung BL wird über die
Leseverstärker 251 und 252 entsprechend dem Anstieg der Potentialpegel
auf den Wortleitungen WL1 und WL2 in Abhängigkeit von den
Signalen R1 und R2 gelesen. Bei dieser Leseoperation wird das
Potential V3, wie in (c) und (d) der Fig. 9A gezeigt ist, ausgelesen.
Falls das Ausgabedatum gleich (f) ist, werden beim Schreiben
Ladungen des L-Pegels in den beiden Kondensatoren 3 und 4 gespeichert.
Diese werden über die Leseverstärker 251 und 252 entsprechend
dem Anstieg der Potentialpegel der Wortleitungen WL1 und WL2 in
Abhängigkeit von den Signalen R1 und R2 ausgelesen. Bei dieser
Leseoperation wird das Potential V1, wie bei (f) in Fig. 9A
gezeigt ist, ausgelesen.
Falls nur das Signal beim Schreiben angelegt worden ist
(entsprechend den Fällen (b) und (e) der Fig. 3), wird beim Lesen
nur das Signal R1 angelegt, wie in Fig. 9B gezeigt ist. Die Wortleitung
WL1 wird nämlich in Abhängigkeit vom Signal R1 in den
aktiven Zustand versetzt und der Leseverstärker 251 zur selben
Zeit aktiviert. Folglich werden die im Kondensator 3 gespeicherten
Ladungen verstärkt. Falls das Ausgabedatum gleich (b) ist, werden
beim Schreiben nur Ladungen des H-Pegels im Kondensator 3 gespeichert.
Daher wird das Potential auf der Bitleitung BL über den
Leseverstärker 251 entsprechend dem Anstieg des Potentials auf
der Wortleitung WL1 in Abhängigkeit vom Signal R1 gelesen. Bei
dieser Leseoperation wird das Potential V4 ausgelesen, wie bei (b)
in Fig. 9B gezeigt ist. Auch für das Ausgabedatum (e) werden beim
Schreiben nur Ladungen des H-Pegels im Kondensator 3 gespeichert.
Der Potentialpegel auf der Bitleitung wird durch den Leseverstärker
251 entsprechend dem Anstieg des Potentiales auf der Wortleitung
WL1 in Abhängigkeit vom Signal R1 gelesen. Bei dieser Leseoperation
wird das Potential V2 ausgelesen, wie bei (e) in Fig. 9B gezeigt
ist.
Wie oben beschrieben worden ist, können bei dieser Ausführung fünf
verschiedene Daten in die Speicherzelle eines dynamischen RAMs
geschrieben oder aus dieser gelesen werden. Daher können alle
Daten, die im Binärsystem bearbeitet worden sind, im Fünfer- oder
Vierersystem bearbeitet werden, wodurch die Datenverarbeitungsfähigkeit
erheblich verbessert werden kann. Obwohl bei der
beschriebenen Ausführung zwei Sätze von Transistoren und Kondensatoren
in einer Zelle vorhanden sind, können drei oder mehr Transistoren
und drei oder mehr Kondensatoren in einer Zelle vorhanden
sein. In diesem Fall können Daten, die in einem N-System mit einer
größeren Basis N dargestellt sind, verarbeitet werden. Die Verarbeitung
von Daten im N-System kann auch durch eine Änderung der
Kapazitäten des ersten und zweiten Kondensators verwirklicht
werden.
Nun wird das Herstellungsverfahren für die in Fig. 11 dargestellte
Speicherzelle des DRAMs unter Bezugnahme auf die Fig. 12A bis 12G
beschrieben. Wie in Fig. 12A gezeigt ist, wird ein Siliziumsubstrat
101 durch ein LOCOS-Verfahren (Local Oxidation of Silicon=lokale
Oxidation von Silizium) selektiv oxidiert, um einen isolierenden
Feldoxidfilm 102 zu schaffen. Anschließend wird ein Graben 130 für
einen Grabenkondensator an der gewünschten Stelle auf dem
Si-Substrat 101 gebildet. Eine N-Störstellenschicht 131 wird für
den Grabenkondensator im Graben 130 durch Ionenimplantation
geschaffen.
Wie in Fig. 12B dargestellt ist, wird die gesamte Oberfläche des
Si-Substrates 101 oxidiert, um einen (nicht gezeigten) Gateoxidfilm
zu bilden und einen (nicht gezeigten) ersten Polysiliziumfilm durch
ein CVD-Verfahren (Chemical Vapour Deposition=chemische Dampfabscheidung)
unter vermindertem Druck abzuscheiden. Gewünschte
Muster werden durch Photolithographie und Trockenätzung gebildet,
um einen Gateoxidfilm 141 und eine Elektrode 151 des Grabenkondensators
zu schaffen. Wie in Fig. 12C gezeigt ist, wird anschließend
das gesamte Si-Substrat 101 mit einem ersten (nicht dargestellten)
Zwischenschichtisolierfilm durch ein CVD-Verfahren unter vermindertem
Druck bedeckt und dieser Oxidfilm 160 durch ein RIE-Verfahren
(Reactive Ion Etching=reaktive Ionenätzung) geätzt, wodurch der
tiefe Graben im Bereich des Grabenkondensators mit dem Oxidfilm 161
gefüllt wird.
Wie in Fig. 12D gezeigt ist, wird anschließend die gesamte Oberfläche
des Si-Substrates 101 erneut oxidiert, um einen zweiten
(nicht gezeigten) Gateoxidfilm zu schaffen und es wird ein zweiter
(nicht dargestellter) Polysiliziumfilm auf diesem abgeschieden.
Es werden die gewünschten Muster durch Photolithographie und
Trockenätzung gebildet und Transfergatter 153 und 154, Gateoxidfilme
143 und 144 der Transfergatter und Wortleitungen 155 und
156 geschaffen. Anschließend wird eine Störstellenimplantation 171
ausgeführt, um eine Source und eine Drain des Transistors zu
bilden. Falls ein Transistor mit LDD-Struktur (Lightly Doped
Drain=schwach dotierte Drain) gebildet werden soll, fährt der
Prozeß mit dem Schritt zur Herstellung derselben fort, obwohl
hier eine detaillierte Beschreibung dieses Schrittes unterlassen
wird.
Anschließend wird das Si-Substrat 101 wärmebehandelt, wie in
Fig. 12E dargestellt ist, um Störstellendiffusionsschichten 132,
133, 134 und 135 zu schaffen. Dann wird das gesamte Si-Substrat
101 mittels des CVD-Verfahrens unter reduzierten Druck von einem
zweiten Zwischenschichtisolierfilm 162 bedeckt und ein erstes
Kontaktloch 181 an der gewünschten Stelle gebildet.
Anschließend wird, wie in Fig. 12F dargestellt ist, ein dritter
Polysiliziumfilm auf der gesamten Oberfläche des Si-Substrates
101 abgeschieden und in eine entsprechende Form gebracht, so daß
ein Speicheranschluß 158 einer Stapelzelle gebildet wird. Der
Speicheranschluß 158 ist über das Kontaktloch 181 mit der Stör
stellendiffusionsschicht 135 im Si-Substrat verbunden.
Danach wird ein dritter Gateoxidfilm 145 auf dem Speicheranschluß
158 durch thermische Oxidation des Si-Substrates 101 geschaffen.
Anschließend wird die gesamte Oberfläche des Si-Substrates 101 mit
einem vierten (nicht gezeigten) Polysiliziumfilm durch das CVD-
Verfahren unter vermindertem Druck bedeckt, gewünschte Muster
werden gebildet und eine Zellenelektrode 191 einer Zelle von
Stapeltyp (Stapelzelle) wird geschaffen.
Nun wird, wie in Fig. 12G dargestellt ist, ein dritter Zwischenschicht
isolierfilm 163 mittels des CVD-Verfahrens unter reduziertem
Druck abgeschieden und ein zweites Kontaktloch 182 an der
gewünschten Stelle geschaffen. Zuletzt wird ein fünfter (nicht
gezeigter) Polysiliziumfilm durch das CVD-Verfahren unter vermindertem
Druck abgeschieden, gewünschte Muster gebildet und
eine Bitleitung 193 der Speicherzelle geschaffen. Obwohl die
entsprechende Beschreibung nicht dargelegt ist, werden Verfahrensschritte
zur Bildung von z. B. Al-Verdrahtungsschichten als Verbindungen
zwischen den Einrichtungen ausgeführt.
Die Fig. 13 stellt einen Querschnitt der Speicherzelle eines DRAMs
in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform dar.
Das Herstellungsverfahren dieser Speicherzelle stimmt mit demjenigen
der in Fig. 11 gezeigten Speicherzelle überein, so daß
deren Beschreibung nicht wiederholt wird. Obwohl ein Grabenkondensator
und ein Stapelkondensator bzw. zwei Grabenkondensatoren
als die zwei Kondensatoren einer Speicherzelle bei der beschriebenen
Ausführung verwendet werden, können auch zwei Stapelkondensatoren
oder Kondensatoren vom Planartyp verwendet werden.
Claims (9)
1. Speicherzelle für einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem
Zugriff, der mit einer ersten und einer zweiten Wortleitung (WL1,
WL2) und einer Bitleitung (BL) verbunden ist und erste und zweite
Signale empfängt, umfassend eine erste und eine zweite Kapazitäts
einrichtung zum Speichern eines Datensignales, eine erste Schalt
einrichtung, die zwischen die Bitleitung (BL) und die erste Kapa
zitätseinrichtung geschaltet und vom ersten Signal auf der ersten
Wortleitung (WL1) abhängig ist, und eine zweite Schalteinrichtung,
die über die erste Schalteinrichtung zwischen die Bitleitung (BL)
und die zweite Kapazitätseinrichtung geschaltet und vom zweiten
Signal auf der zweiten Wortleitung (WL2) abhängig ist.
2. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste und zweite Kapazitätseinrichtung einen ersten bzw. einen
zweiten Kondensator (3, 4) umfaßt.
3. Speicherzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und die zweite Schalteinrichtung ein erstes bzw.
einen zweiten Feldeffektbauelement (1, 2) eines bestimmten Lei
tungstyps umfaßt.
4. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine erste Leitungselektrode des ersten Feldef
fekttransistors (1) mit der Bitleitung (BL), eine zweite Leitungs
elektrode des ersten Feldeffekttransistors (1) mit dem ersten Kon
densator (3) und eine Steuerelektrode des ersten Feldeffekttransi
stors (1) mit der ersten Wortleitung (WL1) verbunden ist, und eine
erste Leitungselektrode des zweiten Feldeffekttransistors (2) mit
der zweiten Leitungselektrode des ersten Feldeffekttransistors
(1), eine zweite Leitungselektrode des zweiten Feldeffekttransi
stors (2) mit dem zweiten Kondensator (4) und eine Steuerelektrode
des zweiten Feldeffekttransistors (2) mit der zweiten Wortleitung
(WL2) verbunden ist.
5. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der erste Kondensator (3) ein auf einem
Halbleitersubstrat (101) gebildeten Kondensator (131, 141,
151) von Grabentyp und der zweite Kondensator (4) ein auf dem
Halbleitersubstrat (101) gebildeten Kondensator (145, 158, 191)
vom Stapeltyp ist.
6. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Konden
satoren (3, 4) einen auf dem Halbleitersubstrat (101) gebildeten
Kondensator (131, 141, 151) vom Grabentyp umfassen.
7. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet
durch eine von einem Adreßsignal abhängige Treibereinrichtung (5)
zum Treiben der ersten und zweiten Wortleitung (WL1, WL2), und
eine Datenzuführungseinrichtung (57) zum Anlegen eines externen
Datensignales an die Bitleitung (BL).
8. Speicherzelle nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine von
einem Datensignal von der Datenzuführungseinrichtung (57) abhängige
Bitleitungsspannungs-Steuereinrichtung (8) zum Steuern einer
an die Bitleitung (BL) anzulegenden Spannung, und eine Einrichtung
(7) zum Verstärken der Potentialänderung auf der Bitleitung (BL),
um diese beim Lesen des in der Speicherzelle gespeicherten Datums
an die Datenzuführungseinrichtung (57) anzulegen.
9. Verfahren zum Herstellen eines dynamischen RAM mit einer Mehr
zahl von Speicherzellen, die mit einer ersten und einer zweiten
Wortleitung (WL1, WL2) und einer Bitleitung (BL) verbunden sind,
ersten und zweiten Kapazitätseinrichtungen sowie ersten und
zweiten Schalteinrichtung, gekennzeichnet durch die
Schritte:
Bilden eines isolierenden Feldoxidfilmes (102) auf einen Abschnitt eines Halbleitersubstrates (101) und in einem Abstand Bilden einer ersten Störstellenschicht (131) eines zweiten Leitungstyps in einem Graben im Halbleitersubstrat (101);
Bilden einer ersten Oxidschicht (141) auf der ersten Störstellen schicht (131) und eines ersten Polysiliziumfilms (151) auf der Oxidschicht (141);
Bilden eines Oxidfilms (161) im Bereich des Grabens auf dem Poly siliziumfilm (151);
Bilden einer zweiten und dritten Oxidschicht (143, 144) in einem Abstand dem Graben benachbart auf Abschnitten des Siliziumsub strats (101) und Bilden eines zweiten und dritten Polysilizium films (153, 154) auf der zweiten bzw. dritten Oxidschicht (143, 144);
Bilden einer ersten (155) und zweiten (156) Polysiliziumschicht auf dem Feldoxidfilm (102) bzw. auf dem Oxidfilm (161) oberhalb des Grabens;
Bilden eines ersten, zweiten und dritten Störstellenbereichs (135, 134, 133, 132) eines zweiten Leitungstyps durch Diffusion zwischen Feldoxidfilm (102) und drittem Polysiliziumfilm (154), zwischen drittem (154) und zweitem (153) Polysiliziumfilm und neben dem zweiten Polysiliziumfilm (153) im Halbleitersubstrat (101);
Bilden eines ersten Zwischenschichtisolierfilms (162) über dem Halbleitersubstrat (101) und Bilden eines ersten Kontaktloches (181) im ersten Zwischenschichtisolierfilm (162) oberhalb des ersten Störstellenbereichs (135) zwischen Feldoxidfilm (102) und dritten Polysiliziumfilm (154), das auf den ersten Störstellenbe reich (135) herabreicht;
Bilden einer dritten Polysiliziumschicht (158) auf dem ersten Zwi schenschichtisolierfilm (162) im Bereich oberhalb der ersten Poly siliziumschicht (155) und des dritten Polysiliziumfilms (154) sowie im ersten Kontaktloch (181), wobei die dritte Polysilizium schicht (158) mit dem ersten Störstellenbereich (135) in Kontakt tritt;
Bilden einer vierten Oxidschicht (145) auf der dritten Polysi liziumschicht (158) durch thermische Oxidation;
Bilden einer vierten Polysiliziumschicht (191) auf der vierten Oxidschicht (145);
Bilden eines zweiten Zwischenschichtisolierfilms (163) über der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrats (101);
Bilden eines zweiten Kontaktloches (182) im zweiten Zwischen schichtisolierfilm (163) oberhalb des dritten Störstellenbereichs (132) neben dem zweiten Polysiliziumfilm (153); und
Bilden einer fünften Polysiliziumschicht (193) auf dem zweiten Zwischenschichtisolierfilm (163) sowie im zweiten Kontaktloch (182), wobei die fünfte Polysiliziumschicht (193) mit dem dritten Störstellenbereich (132) in Kontakt tritt.
Bilden eines isolierenden Feldoxidfilmes (102) auf einen Abschnitt eines Halbleitersubstrates (101) und in einem Abstand Bilden einer ersten Störstellenschicht (131) eines zweiten Leitungstyps in einem Graben im Halbleitersubstrat (101);
Bilden einer ersten Oxidschicht (141) auf der ersten Störstellen schicht (131) und eines ersten Polysiliziumfilms (151) auf der Oxidschicht (141);
Bilden eines Oxidfilms (161) im Bereich des Grabens auf dem Poly siliziumfilm (151);
Bilden einer zweiten und dritten Oxidschicht (143, 144) in einem Abstand dem Graben benachbart auf Abschnitten des Siliziumsub strats (101) und Bilden eines zweiten und dritten Polysilizium films (153, 154) auf der zweiten bzw. dritten Oxidschicht (143, 144);
Bilden einer ersten (155) und zweiten (156) Polysiliziumschicht auf dem Feldoxidfilm (102) bzw. auf dem Oxidfilm (161) oberhalb des Grabens;
Bilden eines ersten, zweiten und dritten Störstellenbereichs (135, 134, 133, 132) eines zweiten Leitungstyps durch Diffusion zwischen Feldoxidfilm (102) und drittem Polysiliziumfilm (154), zwischen drittem (154) und zweitem (153) Polysiliziumfilm und neben dem zweiten Polysiliziumfilm (153) im Halbleitersubstrat (101);
Bilden eines ersten Zwischenschichtisolierfilms (162) über dem Halbleitersubstrat (101) und Bilden eines ersten Kontaktloches (181) im ersten Zwischenschichtisolierfilm (162) oberhalb des ersten Störstellenbereichs (135) zwischen Feldoxidfilm (102) und dritten Polysiliziumfilm (154), das auf den ersten Störstellenbe reich (135) herabreicht;
Bilden einer dritten Polysiliziumschicht (158) auf dem ersten Zwi schenschichtisolierfilm (162) im Bereich oberhalb der ersten Poly siliziumschicht (155) und des dritten Polysiliziumfilms (154) sowie im ersten Kontaktloch (181), wobei die dritte Polysilizium schicht (158) mit dem ersten Störstellenbereich (135) in Kontakt tritt;
Bilden einer vierten Oxidschicht (145) auf der dritten Polysi liziumschicht (158) durch thermische Oxidation;
Bilden einer vierten Polysiliziumschicht (191) auf der vierten Oxidschicht (145);
Bilden eines zweiten Zwischenschichtisolierfilms (163) über der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrats (101);
Bilden eines zweiten Kontaktloches (182) im zweiten Zwischen schichtisolierfilm (163) oberhalb des dritten Störstellenbereichs (132) neben dem zweiten Polysiliziumfilm (153); und
Bilden einer fünften Polysiliziumschicht (193) auf dem zweiten Zwischenschichtisolierfilm (163) sowie im zweiten Kontaktloch (182), wobei die fünfte Polysiliziumschicht (193) mit dem dritten Störstellenbereich (132) in Kontakt tritt.
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