JP2000124418A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

Info

Publication number
JP2000124418A
JP2000124418A JP10295883A JP29588398A JP2000124418A JP 2000124418 A JP2000124418 A JP 2000124418A JP 10295883 A JP10295883 A JP 10295883A JP 29588398 A JP29588398 A JP 29588398A JP 2000124418 A JP2000124418 A JP 2000124418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
threshold voltage
control
control electrode
semiconductor
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.)
Pending
Application number
JP10295883A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Miyazawa
芳宏 宮沢
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10295883A priority Critical patent/JP2000124418A/en
Publication of JP2000124418A publication Critical patent/JP2000124418A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the transistor of a non-selective cell connected to the same word line from turning ON so as to lessen it in power consumption in a DRAM cell. SOLUTION: Transistors T1 and T2 are connected between a data line (e.g. bit line) and a prescribed node ND and turned ON/OFF corresponding to an applied voltage of a selection line (e.g. word line). The transistors T1 and T2 are possessed of a first control electrode G1 connected to a selection line and a second control electrode G2 that controls a threshold voltage corresponding to the applied voltage of control lines CL1 and CL2. A control circuit 2 is connected to the control lines CL1 and CL2. The control circuit 2 sets the threshold voltage of a selection transistor lower than its initial value and/or raises the threshold voltage of the other non-selective transistor. By this setup, when a voltage is applied to a selection line to turn a selection transistor ON, a non-selective transistor connected to the same selection line can be surely put in an OFF state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばDRAMセ
ル等のように、データ線接続制御用のトランジスタを有
する半導体記憶装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor memory device having a transistor for controlling data line connection, such as a DRAM cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は、従来のDRAMセルの構成を
示す回路図である。このDRAMセル100内では、デ
ータ線(ビット線BL)と接地電位との間に、ゲートが
ワード線WLに接続されたトランジスタTとメモリキャ
パシタCAPとが直列接続されている。そして、通常、
トランジスタTの基板が接地電位に落とされている。特
に図示しないが、このDRAMセル100が行列状に多
数配置、接続されてメモリセルアレイが構成されてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional DRAM cell. In the DRAM cell 100, a transistor T having a gate connected to the word line WL and a memory capacitor CAP are connected in series between a data line (bit line BL) and a ground potential. And usually,
The substrate of the transistor T is dropped to the ground potential. Although not particularly shown, a large number of DRAM cells 100 are arranged and connected in a matrix to form a memory cell array.

【0003】このDRAMセル100では、ワード線W
Lがローレベルの電位で保持されている間は、トランジ
スタTがオフし、キャパシタのトランジスタ側電極(記
憶ノード電極)に蓄積された電荷量は変化しない。ワー
ド線WLにハイレベルの電位が付与されると、トランジ
スタTがオンする。このとき、通常は、ワード線WLに
接続された殆どのセルのトランジスタTがオンする。
In this DRAM cell 100, a word line W
While L is kept at the low-level potential, the transistor T is turned off, and the amount of charge stored in the transistor-side electrode (storage node electrode) of the capacitor does not change. When a high-level potential is applied to the word line WL, the transistor T is turned on. At this time, usually, the transistors T of most cells connected to the word line WL are turned on.

【0004】書き込み時には、全てのビット線にプリチ
ャージ電圧、例えば電源電圧の半分の電圧VDD/2が付
与され、書き込むべきセルに接続されたビット線BLに
“1”または“0”に対応した書き込み電圧、例えば電
源電圧VDDと0Vが与えられる。この状態で、上記トラ
ンジスタTがオンしたときに、書き込むべきセルに対し
ては書き込み電圧によって記憶ノードNDが充電され
る。これに対し、非選択セルのトランジスタTがオンす
ると、ほぼビット線電位(VDD/2)が記憶ノードND
側に伝達される。厳密には、元の記憶データの振幅が、
ビット線容量に対するキャパシタ容量比に応じて減少す
る。通常、キャパシタ容量はビット線容量に比べかなり
小さいので、振幅VDDの記憶データがVDD/2を中心と
した小さな振幅vの微小データに置き替えられる。微小
データといっても振幅が元に比べると激減しているの
で、事実上、データを破壊したと等しくなる。
At the time of writing, a precharge voltage, for example, a voltage V DD / 2 which is half of the power supply voltage is applied to all bit lines, and a bit line BL connected to a cell to be written corresponds to “1” or “0”. Write voltages, for example, power supply voltages V DD and 0 V are applied. In this state, when the transistor T is turned on, the storage node ND is charged by the write voltage for the cell to be written. On the other hand, when the transistor T of the unselected cell is turned on, the bit line potential (V DD / 2) is almost changed to the storage node ND.
Transmitted to the side. Strictly speaking, the amplitude of the original stored data is
It decreases according to the capacitance ratio of the capacitor to the bit line capacitance. Normally, since the capacitance of the capacitor is considerably smaller than the capacitance of the bit line, the stored data of the amplitude V DD is replaced by minute data of a small amplitude v centered on V DD / 2. Even if it is minute data, the amplitude is drastically reduced as compared with the original data, so that it is substantially the same as destroying the data.

【0005】読み出し時では、上記した書き込み時の非
選択セルと同じ現象が起こるものの、これをセンスアン
プで増幅して読み出すことから、記憶データの読み出し
が可能である。なお、読み出し時にも、活性化されたワ
ード線に接続された非選択セルでは、書き込み時と同じ
ようにデータ破壊が生じる。
At the time of reading, although the same phenomenon as the above-mentioned unselected cell at the time of writing occurs, since this is amplified by a sense amplifier and read, storage data can be read. At the time of reading, data destruction occurs in unselected cells connected to the activated word line as in the case of writing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このDRAMでは、ワ
ード線WLの活性化によりワード線WLに接続されたセ
ルのトランジスタTの殆どがオンし、上記したようにデ
ータ破壊を伴うことから、選択されたワード線WLに接
続された全てのメモリセルに対し、微小信号の読み出
し、増幅、書き込みといった一連の動作が、書き込みサ
イクルまたは読み出しサイクル中に行われる。そして、
読み出しサイクルでは、選択したいメモリセルに対応し
たビット線BLの情報だけが、読み出し情報として外部
に取り出される。また書き込みサイクルでは、上記一連
の動作における最後の書き込みに選択されたセルに対し
ては新たなデータを書き込み、非選択のセルに対しては
元のデータを再度書き込む。
In this DRAM, the activation of the word line WL turns on most of the transistors T of the cells connected to the word line WL, and as described above, data is destroyed. A series of operations such as reading, amplifying, and writing of a small signal are performed on all the memory cells connected to the selected word line WL during a write cycle or a read cycle. And
In the read cycle, only information on the bit line BL corresponding to the memory cell to be selected is taken out as read information. In the write cycle, new data is written to the cell selected as the last write in the above series of operations, and the original data is written again to the non-selected cells.

【0007】したがって、この従来のDRAMでは、選
択ワード線に接続された非選択のセルに対して無駄な動
作、即ち読み出しおよび再書き込みが頻繁になされ、無
駄な電力消費が多いという不利益があった。
Therefore, in the conventional DRAM, there is a disadvantage that useless operations, that is, read and rewrite are frequently performed on unselected cells connected to the selected word line, and wasteful power consumption is increased. Was.

【0008】本発明の目的は、例えばDRAMセル内の
トランジスタなど、同じ選択線(例えば、ワード線)に
接続されたトランジスタ群のうち、不必要なトランジス
タの導通を防止し、このため消費電力が少ない半導体装
置を提供することである。
An object of the present invention is to prevent unnecessary transistors in a group of transistors connected to the same selection line (for example, a word line) such as transistors in a DRAM cell from conducting, thereby reducing power consumption. It is to provide a small number of semiconductor devices.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、データ線と所定ノードとの間に接続され、制御電極
に接続された選択線の印加電圧に応じて導通または非導
通が制御され、前記データ線と所定ノード間で記憶デー
タに対応した電荷の授受を制御するトランジスタを有す
る半導体記憶装置であって、前記トランジスタは、前記
選択線に接続された第1制御電極と、制御線に接続さ
れ、当該制御線の印加電圧に応じて当該トランジスタの
しきい電圧を制御する第2制御電極とを有する。
A semiconductor device according to the present invention is connected between a data line and a predetermined node, and its conduction or non-conduction is controlled in accordance with a voltage applied to a selection line connected to a control electrode. A semiconductor memory device having a transistor for controlling transfer of charge corresponding to storage data between the data line and a predetermined node, wherein the transistor includes a first control electrode connected to the selection line, And a second control electrode for controlling a threshold voltage of the transistor according to an applied voltage of the control line.

【0010】本発明の半導体記憶装置では、同一選択線
に前記トランジスタが複数接続され、当該複数のトラン
ジスタの前記第2制御電極が個々に接続された制御線を
複数有する場合、この複数の制御線に、前記複数のトラ
ンジスタのうち特定のトランジスタのしきい電圧を前記
第2制御電極が無バイアスまたは均等にバイアスされて
いるときの初期値より下げ、及び/又は、他のトランジ
スタのしきい電圧を上げ、選択線への電圧印加に応じて
前記特定トランジスタを導通、同一選択線に接続された
他のトランジスタを非導通とする制御回路が接続されて
いる。好適には、前記制御回路は、前記特定トランジス
タと前記他のトランジスタとのしきい電圧差を、記憶状
態に応じて変化する前記所定ノードの電位差以上に制御
する。
In the semiconductor memory device of the present invention, when the plurality of transistors are connected to the same selection line, and the plurality of control lines of the plurality of transistors have a plurality of individually connected control lines, the plurality of control lines are connected to each other. The threshold voltage of a specific transistor among the plurality of transistors may be reduced from an initial value when the second control electrode is not biased or uniformly biased, and / or the threshold voltage of another transistor may be reduced. A control circuit is connected to turn on the specific transistor in response to the application of a voltage to the select line, and to turn off the other transistors connected to the same select line. Preferably, the control circuit controls a threshold voltage difference between the specific transistor and the other transistor to be equal to or larger than a potential difference of the predetermined node that changes according to a storage state.

【0011】この半導体記憶装置としては、DRAMが
好適である。また、前記第2制御電極は、半導体基板内
に形成され前記トランジスタのチャネルが形成される活
性層(ウエルまたはSOI層)上に形成してもよいし、
また、SOI構造内の絶縁層内に埋め込んでもよい。第
2制御電極を絶縁層内に埋め込んだ場合、その制御電極
を絶縁ゲート型とでき、正方向にバイアスする場合でも
無効電流が第2制御電極からSOI層側に流れないの
で、無効電力を低減でき、好ましい。
As this semiconductor storage device, a DRAM is preferable. Further, the second control electrode may be formed on an active layer (well or SOI layer) in which a channel of the transistor is formed in a semiconductor substrate,
Further, the insulating layer may be embedded in an insulating layer in the SOI structure. When the second control electrode is embedded in the insulating layer, the control electrode can be an insulated gate type. Even when biased in the positive direction, the reactive current does not flow from the second control electrode to the SOI layer side, thereby reducing the reactive power. Yes, it is.

【0012】このように構成された本発明の半導体記憶
装置では、活性化された選択線に連なるトランジスタ群
のうち、不必要なトランジスタの導通が防止され、この
結果、無駄な電力が消費されない。たとえば、DRAM
では、ワード線が活性化されても、当該ワード線に連な
る非選択セルのトランジスタがオンしない。このため、
非選択セル内の記憶データが破壊されない。したがっ
て、このデータ破壊のまえに記憶データを読み出して、
データ破壊後に再書き込みする動作が不要で、それだけ
低消費電力となる。
In the semiconductor memory device of the present invention configured as described above, unnecessary transistors in the group of transistors connected to the activated select line are prevented from conducting, and as a result, unnecessary power is not consumed. For example, DRAM
In this case, even if a word line is activated, a transistor of a non-selected cell connected to the word line is not turned on. For this reason,
The stored data in the non-selected cells is not destroyed. Therefore, read the stored data before this data destruction,
The operation of rewriting after data destruction is unnecessary, and power consumption is correspondingly reduced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体記憶装
置の実施形態を、DRAMを例に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a semiconductor memory device according to the present invention will be described by taking a DRAM as an example.

【0014】第1実施形態 図1は、本実施形態に係るDRAMの要部構成を示す図
である。また、図2はメモリセルを構成するトランジス
タの概略構成を示す断面図である。このDRAM1のメ
モリセルアレイ内において、各メモリセルがメモリキャ
パシタとトランジスタとから構成されている。
First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a DRAM according to this embodiment. FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of a transistor forming a memory cell. In the memory cell array of the DRAM 1, each memory cell is composed of a memory capacitor and a transistor.

【0015】図1に示すように、メモリセルMC1は、
メモリキャパシタCAP1とトランジスタT1とから構
成されている。メモリキャパシタCAP1のプレート電
極は、基準電圧VSSの供給線に接続されている。メモリ
キャパシタCAP1のノード電極とビット線BL1との
間に、トランジスタT1が接続されている。このトラン
ジスタT1とメモリキャパシタCAP1との接続点が、
記憶ノードND1となる。同様に、メモリセルMC2
は、メモリキャパシタCAP2とトランジスタT2とか
ら構成されている。メモリキャパシタCAP2のプレー
ト電極は、基準電圧VSSの供給線に接続されている。メ
モリキャパシタCAP2のノード電極とビット線BL2
との間に、トランジスタT2が接続されている。このト
ランジスタT2とメモリキャパシタCAP2の接続点
が、記憶ノードND2となる。
As shown in FIG. 1, memory cell MC1 has
It comprises a memory capacitor CAP1 and a transistor T1. The plate electrode of the memory capacitor CAP1 is connected to a supply line of the reference voltage V SS . The transistor T1 is connected between the node electrode of the memory capacitor CAP1 and the bit line BL1. The connection point between the transistor T1 and the memory capacitor CAP1 is
This becomes storage node ND1. Similarly, the memory cell MC2
Is composed of a memory capacitor CAP2 and a transistor T2. The plate electrode of the memory capacitor CAP2 is connected to a supply line for the reference voltage V SS . Node electrode of memory capacitor CAP2 and bit line BL2
Is connected to the transistor T2. The connection point between the transistor T2 and the memory capacitor CAP2 becomes the storage node ND2.

【0016】トランジスタT1,T2は、それぞれトラ
ンジスタのスイッチングを制御する第1制御電極G1
と、しきい電圧を制御する第2制御電極G2とを有す
る。トランジスタT1,T2の第1制御電極G1は、ワ
ード線WLに共通に接続されている。トランジスタT
1,T2の第2制御電極G2は、それぞれ異なる制御線
CL1またはCL2に接続されている。
The transistors T1 and T2 each have a first control electrode G1 for controlling the switching of the transistor.
And a second control electrode G2 for controlling a threshold voltage. The first control electrodes G1 of the transistors T1 and T2 are commonly connected to a word line WL. Transistor T
The first and second control electrodes G2 are connected to different control lines CL1 or CL2, respectively.

【0017】図2に示すトランジスタT1,T2の断面
構造において、例えばn型シリコンウエハ等の半導体基
板4内の表面側に、トランジスタの活性層として、p型
不純物が所定濃度に導入されたpウエル6が形成されて
いる。pウエル6上に、例えば酸化シリコンからなるゲ
ート絶縁膜7と、例えばn型ポリシリコンからなる第1
制御電極G1(以下、表面ゲート電極ともいう)とが積
層されている。この表面ゲート電極G1の両側のpウエ
ル内表面側には、n型不純物が導入され、ソース・ドレ
イン不純物領域8が形成されている。また、金属または
n型ポリシリコン等からなる第2制御電極G2(以下、
ウエル電極ともいう)が、ウエル電位を制御可能にpウ
エル6上に接触して設けられている。
In the cross-sectional structure of the transistors T1 and T2 shown in FIG. 2, a p-well in which p-type impurities are introduced at a predetermined concentration as a transistor active layer is provided on the surface side of a semiconductor substrate 4 such as an n-type silicon wafer. 6 are formed. On the p well 6, a gate insulating film 7 made of, for example, silicon oxide and a first insulating film made of, for example, n-type polysilicon.
A control electrode G1 (hereinafter, also referred to as a surface gate electrode) is stacked. On the inner surface side of the p-well on both sides of the surface gate electrode G1, n-type impurities are introduced to form source / drain impurity regions 8. Also, a second control electrode G2 (hereinafter, referred to as a metal or n-type polysilicon) is formed.
A well electrode is also provided on the p-well 6 so as to control the well potential.

【0018】とくに図示しないが、トランジスタT1,
T2およびウエル電極G2上に、絶縁層を介して複数の
導電層が積層されている。たとえば、表面ゲート電極G
1がワード線WLを兼用しない場合には、表面ゲート電
極G1に電気的に接続されたワード線が、層間絶縁層を
介して積層されている。また、トランジスタT1,T2
のソースまたはドレインに接続される導電層として、ビ
ット線BL1,BL2およびメモリキャパシタCAP
1,CAP2のノード電極層が層間絶縁層を介して積層
されている。さらに、基準電位配線を兼ねるメモリキャ
パシタCAP1,CAP2のプレート電極層が、ノード
電極層上にキャパシタ誘電体膜を介して積層されてい
る。このメモリキャパシタ構造に限定はなく、いわゆる
スタック形、トレンチ形、シリンダ形等の何れでもよ
い。なお、本実施形態に係るDRAM1は、そのセルト
ランジスタにおいて半導体バルク(pウエル)の表面部
分が空乏化されることから、“バルク型”と称される。
Although not shown, the transistors T1,
A plurality of conductive layers are laminated on T2 and the well electrode G2 via an insulating layer. For example, the surface gate electrode G
When 1 does not double as the word line WL, word lines electrically connected to the surface gate electrode G1 are stacked via an interlayer insulating layer. Also, transistors T1, T2
Lines BL1 and BL2 and memory capacitor CAP as conductive layers connected to the source or drain of
1, CAP2 node electrode layers are stacked via an interlayer insulating layer. Further, plate electrode layers of the memory capacitors CAP1 and CAP2 also serving as reference potential wirings are laminated on the node electrode layers via capacitor dielectric films. The structure of the memory capacitor is not limited, and may be a stack type, a trench type, a cylinder type, or the like. The DRAM 1 according to the present embodiment is called “bulk type” because the surface portion of the semiconductor bulk (p-well) is depleted in the cell transistor.

【0019】このような構成のメモリセルが行列状に繰
り返し配置され、メモリセルアレイが構成されている。
The memory cells having such a configuration are repeatedly arranged in a matrix to form a memory cell array.

【0020】本例のメモリセルアレイ全体では、少なく
とも1本のワード線に接続されたセル数だけ制御線が設
けられている。図1に示すように、周辺回路に制御回路
2が設けられ、制御回路2に制御線CL1,CL2,…
が接続されている。制御回路2は、活性化されたワード
線に接続されたセル群内で、選択されたセルのトランジ
スタのみ導通、他のセルのトランジスタを非導通とする
ように、各トランジスタのしきい電圧を制御する。
In the entire memory cell array of this embodiment, control lines are provided for at least the number of cells connected to at least one word line. As shown in FIG. 1, a control circuit 2 is provided in a peripheral circuit, and control lines CL1, CL2,.
Is connected. The control circuit 2 controls the threshold voltage of each transistor in the cell group connected to the activated word line so that only the transistor of the selected cell is turned on and the transistors of the other cells are turned off. I do.

【0021】つぎに、DRAMの動作について説明した
後、制御回路2によって上記トランジスタの導通制御を
達成するための必要な条件と、具体的なしきい電圧の制
御量(シフト量)を見積もる。
Next, after explaining the operation of the DRAM, the conditions necessary for the control circuit 2 to achieve the conduction control of the transistor and the specific control amount (shift amount) of the threshold voltage are estimated.

【0022】一般に、DRAMでは、ワード線の活性化
によりワード線に接続されたセルのトランジスタが全て
導通する可能性があり、データ破壊を伴うことから、選
択されたワード線に接続された全てのメモリセルに対
し、微小信号の読み出し、増幅、書き込みといった一連
の動作が書き込みサイクルまたは読み出しサイクル中に
行われる。そして、読み出しサイクルでは、選択したい
メモリセルに対応したデータ線の情報だけが、読み出し
情報として外部に取り出される。また書き込みサイクル
では、上記一連の動作における最後の書き込みに選択さ
れたセルに対しては新たなデータを書き込み、非選択の
セルに対しては元のデータを再度書き込む。
In general, in a DRAM, activation of a word line may cause all transistors in a cell connected to the word line to become conductive, which may cause data destruction. A series of operations such as reading, amplifying, and writing a small signal is performed on a memory cell during a write cycle or a read cycle. Then, in the read cycle, only information on the data line corresponding to the memory cell to be selected is taken out as read information. In the write cycle, new data is written to the cell selected as the last write in the above series of operations, and the original data is written again to the non-selected cells.

【0023】本実施形態では、前記制御回路2の働きに
よって、ワード線が活性化されても非選択セルのトラン
ジスタが導通しないため、非選択セルのデータ破壊が防
止される。したがって、上記一連の動作における最後の
書き込みは選択されたセルに対してだけ行えば足りる。
In this embodiment, the operation of the control circuit 2 prevents the transistors of the non-selected cells from conducting even when the word line is activated, thereby preventing data destruction of the non-selected cells. Therefore, the last write in the above series of operations need only be performed on the selected cell.

【0024】以下、DRAM動作を具体的に説明する。
なお、ここでは、図1のメモリセルMC1を選択し、メ
モリセルMC2を非選択とし、選択したメモリセルMC
1に対してのみデータの書き込み又は読み出しを行うと
する。
Hereinafter, the operation of the DRAM will be specifically described.
Here, the memory cell MC1 of FIG. 1 is selected, the memory cell MC2 is not selected, and the selected memory cell MC1 is selected.
It is assumed that data writing or reading is performed for only one.

【0025】初期状態のワード線WLの電位は、ローレ
ベル(例えば、接地電位)に保持されている。図示しな
いカラムデコーダにより、選択セルMC1が接続された
ビット線BL1が活性化される。つまり、読み出し前の
所定タイミングで、ビット線BL1が所定電位、例えば
電源電圧VCC/2にプリチャージされる。図示しないロ
ウデコーダにより、ワード線WLに所定のワードパルス
が印加され、これによりワード線WLの電位がローレベ
ルからハイレベル(例えば、電源電圧VDD)に上昇す
る。この結果、選択セルのトランジスタT1がオンする
が、前記制御回路2の働きにより、非選択セルのトラン
ジスタT2はオフ状態で維持される。選択セルのトラン
ジスタT1がオンすると、記憶ノードND1電位に応じ
て、ビット線BL1に微小電位変化がプリチャージ電圧
に重畳されて現出する。
The potential of the word line WL in the initial state is maintained at a low level (for example, a ground potential). The bit line BL1 to which the selected cell MC1 is connected is activated by a column decoder (not shown). That is, at a predetermined timing before reading, the bit line BL1 is precharged to a predetermined potential, for example, the power supply voltage V CC / 2. A predetermined word pulse is applied to the word line WL by a row decoder (not shown), whereby the potential of the word line WL rises from a low level to a high level (for example, the power supply voltage V DD ). As a result, the transistor T1 of the selected cell is turned on, but the transistor T2 of the non-selected cell is kept off by the operation of the control circuit 2. When the transistor T1 of the selected cell is turned on, a minute potential change is superimposed on the precharge voltage and appears on the bit line BL1 according to the potential of the storage node ND1.

【0026】その後、図示しないセンスアンプが活性化
されると、センスアンプはプリチャージ電圧を参照電圧
としてビット線電圧を増幅し、これによりビット線BL
1の微小電位変化の有無に応じた振幅の大きな2値情報
が得られる。この2値情報は、例えば、読み出したデー
タが“1”の場合は電源電圧VDD、“0”の場合は接地
線電位をとり、一旦ビット線BL1に保持される。
Thereafter, when a sense amplifier (not shown) is activated, the sense amplifier amplifies the bit line voltage using the precharge voltage as a reference voltage, and thereby the bit line BL is amplified.
Binary information having a large amplitude according to the presence / absence of one minute potential change can be obtained. The binary information takes, for example, the power supply voltage V DD when the read data is “1” and the ground line potential when the read data is “0”, and is temporarily held in the bit line BL1.

【0027】読み出しの場合は、ビット線BL1で保持
された2値情報によって、元と同じデータが選択セルM
C1内に再度書き込まれる。また、書き込みの場合は、
ビット線BL1で保持された2値情報を外部からの書き
込み電圧で強制的に書き換えた後、書き換え後のデータ
を選択セルMC1に書き込む。具体的には、上記した読
み出しの場合と同様に、ロウデコーダによりワード線W
Lに所定のワードパルスが印加され、これによりワード
線WLの電位がローレベルからハイレベルに上昇する。
この結果、ビット線電位に応じて、選択セルのトランジ
スタT1がオンし、データの書き込みが行われる。つま
り、ビット線BL1と記憶ノードND1に電位差がない
場合は、記憶ノード電位の変更の必要がないのでトラン
ジスタT1はオンしないが、当該電位差が例えば電源電
圧VDDの場合はトランジスタT1がオンし、記憶ノード
ND1にビット線電位BL1が充電される。なお、この
書き込み時においても、前記制御回路2の働きにより、
非選択セルのトランジスタT2はオフ状態が維持され、
非選択セルMC2のデータ破壊が防止される。
In the case of reading, the same data as the original is selected by the binary information held on the bit line BL1.
Written again in C1. In the case of writing,
After the binary information held by the bit line BL1 is forcibly rewritten with an external write voltage, the rewritten data is written to the selected cell MC1. Specifically, similarly to the case of the above-described read, the word line W is output by the row decoder.
A predetermined word pulse is applied to L, whereby the potential of the word line WL rises from a low level to a high level.
As a result, the transistor T1 of the selected cell is turned on in accordance with the bit line potential, and data is written. That is, when there is no potential difference between the bit line BL1 and the storage node ND1, the transistor T1 does not turn on because there is no need to change the storage node potential, but when the potential difference is, for example, the power supply voltage VDD , the transistor T1 turns on. Storage node ND1 is charged with bit line potential BL1. In addition, even at the time of this writing, by the operation of the control circuit 2,
The off state of the transistor T2 of the unselected cell is maintained,
Data destruction of the unselected cell MC2 is prevented.

【0028】このように動作するDRAMにおいて、ワ
ード線WLの選択(活性)時の電位をVwh、非選択
(非活性)時の電位をVwl、書き込み時のビット線B
L1の電位を書き込みすべきデータが“1”のとき電源
電圧VDD、“0”のとき接地電位(0V)とする。ま
た、記憶ノードND1,ND2の電位は記憶データが
“1”のときVnh、記憶データが“0”のときVnl
をとるとする。トランジスタT1,T2の初期しきい電
圧をVthmとすると、選択セルに“1”が書き込まれ
る条件は、次式の如くなる。
In the DRAM operating as described above, the potential when the word line WL is selected (activated) is Vwh, the potential when the word line WL is not selected (inactive) is Vwl, and the bit line B when writing is performed.
The potential of L1 is set to the power supply voltage V DD when the data to be written is “1”, and is set to the ground potential (0 V) when the data to be written is “0”. The potentials of the storage nodes ND1 and ND2 are Vnh when the storage data is “1” and Vnl when the storage data is “0”.
And take Assuming that the initial threshold voltage of the transistors T1 and T2 is Vthm, the condition for writing "1" to the selected cell is as follows.

【0029】[0029]

【数1】Vwh−Vthm≧Vnh …(1)Vwh−Vthm ≧ Vnh (1)

【0030】ハイレベルの記憶電位Vnhが電源電圧V
DDの場合、この(1)式を満たすためには、ワード線の
活性化電圧Vwhは電源電圧VDDよりも、しきい電圧V
thm以上高くする必要があり、この場合、ワード線は
ブーストされる。なお、この(1)式は、“0”書き込
みの時にも十分条件となっている。
The high-level storage potential Vnh is equal to the power supply voltage V
For DD, in order to satisfy the equation (1), the activation voltage Vwh of the word lines than the power supply voltage V DD, the threshold voltage V
thm or higher, in which case the word line is boosted. Note that this equation (1) is also a sufficient condition when "0" is written.

【0031】一方、同一ワード線WLに接続された非選
択セルMC2のトランジスタT2がオフ状態で維持され
る条件は、次式の如くなる。
On the other hand, the condition that the transistor T2 of the unselected cell MC2 connected to the same word line WL is maintained in the off state is as follows.

【0032】[0032]

【数2】Vwh−Vthm≦Vnl …(2)Vwh−Vthm ≦ Vnl (2)

【0033】ハイレベルの記憶電位Vnhを電源電圧V
DD、ローレベルの記憶電位Vnlを0Vとすると、上記
(1)式および(2)式を書き改め、次式(1')式と
(2')式が得られる。
The high-level storage potential Vnh is changed to the power supply voltage V
Assuming that DD and the low-level storage potential Vnl are 0 V, the above equations (1) and (2) are rewritten, and the following equations (1 ′) and (2 ′) are obtained.

【0034】[0034]

【数3】Vwh−Vthm≧VDD …(1') Vwh−Vthm≦0 …(2')Vwh−Vthm ≧ V DD (1 ′) Vwh−Vthm ≦ 0 (2 ′)

【0035】さらに、非選択セルのトランジスタT2か
ら記憶データが漏れることを防止するには、サブシュレ
シュホールド領域でのリーク電流が小さくなければなら
ず、このため初期しきい電圧Vthmは、一般的に0.
7V以上でなければならない。すなわち、次の(3)式
も条件の一つとなる。
Further, in order to prevent the storage data from leaking from the transistor T2 of the non-selected cell, the leakage current in the sub-shreshhold region must be small. Therefore, the initial threshold voltage Vthm is generally low. 0.
It must be 7V or more. That is, the following equation (3) is also one of the conditions.

【0036】[0036]

【数4】Vthm≧0.7 …(3)Vthm ≧ 0.7 (3)

【0037】上述した(1')式、(2')式および(3)
式は鼎立しないので、従来では(1')式と(3)式を考
慮してワード線の活性化を行って同一ワード線に接続さ
れた全てのセルのデータを読み出し、(2')式が満たさ
れないために破壊された非選択セルのデータは、再書き
込みにより復元していた。
The above equations (1 '), (2') and (3)
Since the formulas do not stand up, conventionally, the word line is activated in consideration of the formulas (1 ') and (3) to read out the data of all the cells connected to the same word line, and the formula (2') Are not restored, and the data of the unselected cells destroyed have been restored by rewriting.

【0038】これに対し、本実施形態では、選択セルの
トランジスタしきい電圧を初期値より下げてVthlと
し、非選択セルのトランジスタしきい電圧を初期値より
上げてVthhとすることによって、上記3つの式の同
時成立を達成する。この2つのしきい電圧Vthl,V
thhを用いて、(1')式、(2')式および(3)式を
書き換えると、次の(4)式〜(6)式が得られる。
On the other hand, in the present embodiment, the transistor threshold voltage of the selected cell is lowered from the initial value to Vthl, and the transistor threshold voltage of the non-selected cell is raised to the threshold value and set to Vthh. To achieve the simultaneous establishment of two expressions. These two threshold voltages Vthl, V
By rewriting the expressions (1 ′), (2 ′) and (3) using thh, the following expressions (4) to (6) are obtained.

【0039】[0039]

【数5】Vwh−Vthl≧VDD …(4) Vwh−Vthh≦0 …(5) Vthm≧0.7 …(6)Vwh−Vthl ≧ V DD (4) Vwh−Vthh ≦ 0 (5) Vthm ≧ 0.7 (6)

【0040】上記(4)式と(5)式により、次式が成
り立つ。
From the above equations (4) and (5), the following equation is established.

【0041】[0041]

【数6】Vthh−Vthl≧VDD …(7)Vthh−Vthl ≧ V DD (7)

【0042】これら(4)式〜(7)式を満たすトラン
ジスタしきい電圧の設定範囲を、図3に示す。この図3
に示す範囲内でのしきい電圧設定例は、つぎの如くであ
る。
FIG. 3 shows a setting range of the transistor threshold voltage satisfying the equations (4) to (7). This figure 3
An example of setting the threshold voltage within the range shown in FIG.

【0043】トランジスタ製造過程で初期しきい電圧V
thmを0.7Vに設定し、動作時の電源電圧VDD
1.5V、ワード線ブースト電圧Vwhを1.8Vとす
る。この場合、上記(4)式と(5)式から、高いしき
い電圧Vthhは1.8V以上、低いしきい電圧Vth
lは0.3V以下でなければならない。また、上記
(7)式から両しきい電圧差が1.5V以上必要であ
る。これらの要件を満たせば各しきい電圧の設定は任意
であるが、一例を挙げれば、例えばしきい電圧を正方向
に1.5V、負方向に0.5Vシフトさせて、Vthh
=0.7+1.5=2.2(V)、Vthl=0.7−
0.5=0.2とすることができる。また、しきい電圧
を負方向のみにシフトさせることも可能である。たとえ
ば、初期しきい電圧Vthmを予め2.2Vと高く設定
しておき、これを高いしきい電圧Vthhとし、シフト
量を−2.0Vとして、低いしきい電圧Vthlを0.
2Vとすることもできる。
The initial threshold voltage V during the transistor manufacturing process
thm is set to 0.7 V, the power supply voltage V DD during operation is set to 1.5 V, and the word line boost voltage Vwh is set to 1.8 V. In this case, from the above equations (4) and (5), the high threshold voltage Vthh is 1.8 V or more and the low threshold voltage Vthh is low.
l must be less than 0.3V. From the above equation (7), the difference between the two threshold voltages is required to be 1.5 V or more. The setting of each threshold voltage is arbitrary as long as these requirements are satisfied. However, for example, for example, the threshold voltage is shifted by 1.5 V in the positive direction and 0.5 V in the negative direction, and Vthh
= 0.7 + 1.5 = 2.2 (V), Vthl = 0.7-
0.5 can be set to 0.2. It is also possible to shift the threshold voltage only in the negative direction. For example, the initial threshold voltage Vthm is previously set to a high value of 2.2 V, this is set to a high threshold voltage Vthh, the shift amount is set to -2.0 V, and the low threshold voltage Vthl is set to 0.
It can be 2V.

【0044】以上はしきい電圧条件を主にトランジスタ
の導通/非導通の観点から導いたが、この他、しきい電
圧はチャネルの不純物濃度等によっても制限を受けるこ
とがある。図4および図5は、トランジスタしきい電圧
Vth及びそのシフト量ΔVthの、第2制御電極に印
加するゲートバイアス電圧依存性を、活性層のアクセプ
タ濃度Naをパラメータとして示すグラフである。図4
の横軸はゲート順バイアス電圧Vgfを示し、図5の横
軸はゲート逆バイアス電圧Vgbを示す。
The threshold voltage condition has been described above mainly from the viewpoint of the conduction / non-conduction of the transistor. In addition, the threshold voltage may be limited by the impurity concentration of the channel. FIGS. 4 and 5 are graphs showing the dependence of the transistor threshold voltage Vth and its shift amount ΔVth on the gate bias voltage applied to the second control electrode, using the acceptor concentration Na of the active layer as a parameter. FIG.
The horizontal axis indicates the gate forward bias voltage Vgf, and the horizontal axis in FIG. 5 indicates the gate reverse bias voltage Vgb.

【0045】図4および図5に示すように、トランジス
タしきい電圧Vthは、チャネルが形成される活性層の
不純物濃度(本実施形態では、アクセプタ濃度Na)に
大きく依存しており、所定のトランジスタの動作性能を
満足するアクセプタ濃度Naにも一定の最適範囲が存在
する。たとえば、図2のデバイス構造においてゲート酸
化膜厚Toxを5nmとし、活性層(pウエル6)の最
適不純物濃度Naを1×1018cm-3とした場合、初期
しきい電圧Vthmはグラフから0.8Vに自ずと決め
られる。この場合、ゲート順バイアス電圧Vgfは、第
2制御電極G1下のダイオードがオンして順方向電流が
流れない限度である0.8Vとすると、図4から負方向
のしきい電圧シフト量ΔVthは約−0.45V、従っ
て、低いしきい電圧Vthlは0.35Vとなる。ま
た、ゲート逆バイアス電圧Vgbを−3.0Vとする
と、図5から正方向のしきい電圧シフト量ΔVthは約
0.8V、従って、高いしきい電圧Vthhは1.6V
となる。この場合に、電源電圧VDDが1.5Vでは前記
(7)式を満足しないので、例えば、電源電圧VDD
1.2Vとし、ワード線ブースト電圧Vwhを1.55
Vとして動作させる。なお、上記ゲートバイアス電圧V
gf,Vgbはソースまたはドレインを基準とした電圧
である。このため、第2制御電極G2に実際に印加する
電圧は、非選択セルでは低い記憶電位Vnl(0V)を
考慮して−3Vのままでよいが、選択セルでは高い記憶
電位Vnh(VDD)を考慮し、1.2+0.8=2.0
(V)となる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the transistor threshold voltage Vth greatly depends on the impurity concentration (in this embodiment, the acceptor concentration Na) of the active layer in which the channel is formed. There is also a certain optimum range for acceptor concentration Na that satisfies the operation performance of. For example, when the gate oxide film thickness Tox is 5 nm and the optimum impurity concentration Na of the active layer (p-well 6) is 1 × 10 18 cm −3 in the device structure of FIG. 2, the initial threshold voltage Vthm is 0 from the graph. It is decided naturally to .8V. In this case, assuming that the gate forward bias voltage Vgf is 0.8 V, which is a limit at which the diode under the second control electrode G1 turns on and no forward current flows, the negative threshold voltage shift amount ΔVth from FIG. Approximately -0.45V, and thus the low threshold voltage Vthl is 0.35V. Assuming that the gate reverse bias voltage Vgb is −3.0 V, the threshold voltage shift amount ΔVth in the positive direction is about 0.8 V from FIG.
Becomes In this case, when the power supply voltage V DD is 1.5 V, the above equation (7) is not satisfied. For example, the power supply voltage V DD is set to 1.2 V and the word line boost voltage Vwh is set to 1.55 V.
Operate as V. Note that the gate bias voltage V
gf and Vgb are voltages based on the source or the drain. Therefore, the voltage to be actually applied to the second control electrode G2 is lower storage potential Vnl unselected cells may remain -3V taking into account the (0V), high storage potential Vnh (V DD) for the selected cell Is considered, 1.2 + 0.8 = 2.0
(V).

【0046】本実施形態に係るDRAMでは、図3に示
すような範囲でプロセスパラメータを考慮して初期しき
い電圧Vthmを設定し、前記した制御回路2によって
しきい電圧の調整を行うことによって、前記した一連の
動作からなる読み出しサイクルまたは書き込みサイクル
における最後の書き込み動作において、選択セルのみに
所定データを書き込めばよい。したがって、本実施形態
に係るDRAMは、同一ワード線に接続された全てのセ
ルへの書き込みが必要な従来構造のDRAMと比較する
と、大幅な消費電力の低減が可能となるという利点を有
する。
In the DRAM according to the present embodiment, the initial threshold voltage Vthm is set in consideration of the process parameters in the range as shown in FIG. 3, and the threshold voltage is adjusted by the control circuit 2 described above. In the last write operation in a read cycle or a write cycle consisting of a series of operations described above, predetermined data may be written only to the selected cell. Therefore, the DRAM according to the present embodiment has an advantage that power consumption can be significantly reduced as compared with a DRAM having a conventional structure that requires writing to all cells connected to the same word line.

【0047】第2実施形態 本実施形態は、セルトランジスタの活性層がウエルでは
なく、エピタキシャル成長等により形成された半導体層
からなり、その一部が空乏化される“部分空乏型”のD
RAMに関する。基本的な回路構成および動作は第1実
施形態と同じであり、本実施形態においても図1および
図3〜図5が適用される。
Second Embodiment In this embodiment, the "partial depletion type" D in which the active layer of the cell transistor is not a well but a semiconductor layer formed by epitaxial growth or the like and a part thereof is depleted.
Regarding RAM. The basic circuit configuration and operation are the same as those of the first embodiment, and FIGS. 1 and 3 to 5 are also applied to this embodiment.

【0048】図6は、この部分空乏型DRAMのトラン
ジスタ構造を示す断面図である。図6に示す部分空乏型
DRAMのトランジスタT1,T2において、基板10
(半導体以外の材料でも可)上に、埋込絶縁層12と、
活性層としてのSOI層14とが積層されている。この
SOI構造は、例えば、張り合わせ法またはSIMOX
(Separation by Implanted Oxygen)法等により形成され
る。SOI層14上に、第1実施形態と同様にゲート絶
縁膜7および第1制御電極(表面ゲート電極)G1が積
層され、その両側のSOI層領域に、SOI層表面から
埋込絶縁層12に達するまでn型不純物が導入され、ソ
ース・ドレイン不純物領域16が形成されている。な
お、特に図示しないが、第2制御電極G2は、例えば、
第1制御電極G1の長さ方向の所定位置で、ソース・ド
レイン不純物領域16間に挟まれたSOI層の活性領域
上に接触させ、かつ表面ゲート電極G1との間を絶縁し
て形成されている。
FIG. 6 is a sectional view showing a transistor structure of the partially depleted DRAM. In the transistors T1 and T2 of the partially depleted DRAM shown in FIG.
(A material other than a semiconductor is also possible)
An SOI layer 14 as an active layer is laminated. This SOI structure is, for example, a bonding method or a SIMOX.
(Separation by Implanted Oxygen) method or the like. A gate insulating film 7 and a first control electrode (surface gate electrode) G1 are stacked on the SOI layer 14 in the same manner as in the first embodiment, and the SOI layer regions on both sides of the gate insulating film 7 and the buried insulating layer 12 The n-type impurity is introduced until it reaches the upper limit, and the source / drain impurity region 16 is formed. Although not particularly shown, the second control electrode G2 is, for example,
The first control electrode G1 is formed at a predetermined position in the length direction of the first control electrode G1 so as to be in contact with the active region of the SOI layer sandwiched between the source / drain impurity regions 16 and insulated from the surface gate electrode G1. I have.

【0049】本実施形態に係るDRAMは、第1実施形
態と同様な利点のほか、トランジスタがSOI構造を有
することから、基板との寄生容量が小さく、高速動作を
低電圧、低消費電力で達成できるという利点がある。
The DRAM according to the present embodiment has the same advantages as the first embodiment, and also has a small parasitic capacitance with the substrate, and achieves high-speed operation with low voltage and low power consumption because the transistor has an SOI structure. There is an advantage that you can.

【0050】第3実施形態 本実施形態は、第2実施形態と同様にSOI構造を有す
るが、第2制御電極を埋込絶縁層中に形成して、活性層
のチャネルを直接、電界制御することによって、その完
全空乏化が可能な“完全空乏型”のDRAMに関する。
基本的な回路構成および動作は第1実施形態と同じであ
り、本実施形態においても図1および図3が適用され
る。
Third Embodiment This embodiment has an SOI structure similarly to the second embodiment, but forms a second control electrode in a buried insulating layer to directly control the electric field of the channel of the active layer. The present invention relates to a “fully depleted” DRAM that can be completely depleted.
The basic circuit configuration and operation are the same as those of the first embodiment, and FIGS. 1 and 3 are also applied to this embodiment.

【0051】図7は、この完全空乏型DRAMのトラン
ジスタ構造を示す断面図である。図7に示す完全空乏型
DRAMのトランジスタT1,T2において、第2実施
形態と比較すると、第2制御電極G2が埋込絶縁層12
内に埋め込まれている点が異なる。埋込形の第2制御電
極G2は、埋込絶縁層12内で、例えば酸化シリコン等
からなる第2ゲート絶縁膜20を介して、ソース・ドレ
イン不純物領域16に挟まれたSOI層領域の裏面に対
向している。なお、本例におけるSOI層14は、その
トランジスタ間部分14aが絶縁化され、これにより素
子分離がされている。
FIG. 7 is a sectional view showing a transistor structure of the fully depleted DRAM. In the transistors T1 and T2 of the fully depleted DRAM shown in FIG. 7, as compared with the second embodiment, the second control electrode G2 is different from the buried insulating layer 12 in FIG.
The difference is that it is embedded inside. The buried-type second control electrode G2 is formed on the back surface of the SOI layer region sandwiched between the source / drain impurity regions 16 via the second gate insulating film 20 made of, for example, silicon oxide in the buried insulating layer 12. Facing. The SOI layer 14 in this example has an inter-transistor portion 14a that is insulated, thereby isolating elements.

【0052】第1および第2実施形態に係るトランジス
タは、第2制御電極G2が活性層(pウエル6またはS
OI層14)に直接、接触していることから、ゲート順
バイアス電圧Vgfは、第2制御電極G2によるダイオ
ード順方向電流が流れない程度に、例えば0.8V程度
に抑えることが望ましい。なぜなら、動作状態によりダ
イオード順方向電流が第2制御電極G2から活性層に流
れると、この無効電流によって低消費電力化を阻害する
こととなるからである。したがって、第1および第2実
施形態で上記無効電流が流れることを防止するために
は、電流阻止用のダイオード等の付加が必要となる。
In the transistors according to the first and second embodiments, the second control electrode G2 has an active layer (p well 6 or S well).
Since the gate forward bias voltage Vgf is in direct contact with the OI layer 14), it is desirable that the gate forward bias voltage Vgf be suppressed to, for example, about 0.8 V so that the diode forward current by the second control electrode G2 does not flow. This is because, if a diode forward current flows from the second control electrode G2 to the active layer depending on the operation state, this reactive current impedes a reduction in power consumption. Therefore, in order to prevent the reactive current from flowing in the first and second embodiments, it is necessary to add a current blocking diode or the like.

【0053】これに対し、本実施形態に係るトランジス
タは、第2制御電極G2が絶縁ゲート型FETで構成さ
れていることから、構造上無効電流が流れることがな
く、ゲート順バイアス電圧Vgfの上限も0.8V程度
に制限されない。したがって、電流阻止用のダイオード
等の付加も必要ない。
On the other hand, in the transistor according to the present embodiment, since the second control electrode G2 is formed of an insulated gate FET, no reactive current flows structurally, and the upper limit of the gate forward bias voltage Vgf is reduced. Is not limited to about 0.8V. Therefore, it is not necessary to add a diode or the like for blocking current.

【0054】完全空乏型のSOIトランジスタの第1制
御電極G1によるしきい電圧Vthは、チャネル不純物
濃度のほかに、埋込側の第2ゲート絶縁膜20の厚さに
依存して変化する。このゲート絶縁膜厚が変わると、第
2制御電極G2のチャネルに対する電界支配能力も変化
するからである。
The threshold voltage Vth of the first control electrode G1 of the fully depleted SOI transistor varies depending on the thickness of the buried side second gate insulating film 20 in addition to the channel impurity concentration. This is because if the gate insulating film thickness changes, the electric field dominating ability of the second control electrode G2 on the channel also changes.

【0055】図8および図9は、しきい電圧Vth及び
そのシフト量ΔVthの、第2制御電極に印加するゲー
トバイアス電圧依存性を、埋込側のゲート酸化膜厚To
xbをパラメータとして示すグラフである。図8の横軸
はゲート順バイアス電圧Vgfを示し、図9の横軸はゲ
ート逆バイアス電圧Vgbを示す。
FIGS. 8 and 9 show the dependence of the threshold voltage Vth and its shift amount ΔVth on the gate bias voltage applied to the second control electrode.
It is a graph which shows xb as a parameter. The horizontal axis in FIG. 8 shows the gate forward bias voltage Vgf, and the horizontal axis in FIG. 9 shows the gate reverse bias voltage Vgb.

【0056】これら図8および図9を用いて求めた、し
きい電圧の一設定例を以下に示す。ゲート酸化膜厚To
xbを5nm、初期しきい電圧Vthmを0.58Vと
する。この場合、初期しきい電圧Vthmが0.7Vよ
り低いので、ワード線が非選択でも、制御線にゲート逆
バイアス電圧Vgbをかけることによって、初期しきい
電圧値を上げておくことが望ましい。たとえば、ゲート
逆バイアス電圧Vgbを−0.5Vとすると、図9から
しきい電圧シフト量ΔVthは0.19Vとなるので、
初期しきい電圧Vthmは0.77Vと、0.7Vより
高くすることができる。この全ての制御線の初期状態か
ら、選択セルのトランジスタT1の埋込形の第2制御電
極G2にゲート順バイアス電圧Vgfとして、例えば
1.0Vを印加する。図8からしきい電圧シフト量ΔV
thは−0.38Vとなり、低いしきい電圧Vthlは
0.2Vとなる。一方、非選択セルのトランジスタT2
の埋込形の第2制御電極G2には、ゲート逆方向バイア
ス電圧Vgbとして、例えば−2.5Vを印加する。図
9からしきい電圧のシフト量ΔVthは0.97Vとな
り、高いしきい電圧Vthhは1.55Vとなる。
An example of setting the threshold voltage obtained using FIGS. 8 and 9 is shown below. Gate oxide thickness To
xb is set to 5 nm, and the initial threshold voltage Vthm is set to 0.58V. In this case, since the initial threshold voltage Vthm is lower than 0.7 V, it is desirable to increase the initial threshold voltage value by applying the gate reverse bias voltage Vgb to the control line even when the word line is not selected. For example, if the gate reverse bias voltage Vgb is -0.5 V, the threshold voltage shift amount ΔVth is 0.19 V from FIG.
The initial threshold voltage Vthm is 0.77V, which can be higher than 0.7V. From the initial state of all the control lines, for example, 1.0 V is applied as the gate forward bias voltage Vgf to the embedded second control electrode G2 of the transistor T1 of the selected cell. From FIG. 8, the threshold voltage shift amount ΔV
th is -0.38 V, and the low threshold voltage Vthl is 0.2 V. On the other hand, the non-selected cell transistor T2
For example, -2.5 V is applied as the gate reverse bias voltage Vgb to the embedded second control electrode G2. From FIG. 9, the shift amount ΔVth of the threshold voltage is 0.97 V, and the high threshold voltage Vthh is 1.55 V.

【0057】このしきい電圧設定例では、例えば、電源
電圧VDDを1.2V、ワード線ブースト電圧Vwhを
1.4Vとして動作させることができる。なお、上記ゲ
ートバイアス電圧Vgfはソースまたはドレインを基準
とした電圧であるため、第2制御電極G2の印加電圧
は、選択セルにおいて高い記憶電位Vnh(VDD)を考
慮し、1.2+1.0=2.2(V)となる。
In this threshold voltage setting example, the operation can be performed with the power supply voltage V DD set to 1.2 V and the word line boost voltage Vwh set to 1.4 V, for example. Since the gate bias voltage Vgf is a voltage based on the source or the drain, the voltage applied to the second control electrode G2 is 1.2 + 1.0 in consideration of the high storage potential Vnh (V DD ) in the selected cell. = 2.2 (V).

【0058】本実施形態に係るDRAMは、第1実施形
態と同様、図1の制御回路2によってしきい電圧が制御
され、読み書きしないセルの無駄な動作を防止して、消
費電力が少ない。また、第2実施形態と同様、トランジ
スタがSOI構造を有することから、基板との寄生容量
が小さく、高速動作を低電圧、低消費電力で達成でき
る。さらに、トランジスタの第2制御電極G2が絶縁ゲ
ート型であることから、無効電流による電力損失がな
い。
In the DRAM according to the present embodiment, the threshold voltage is controlled by the control circuit 2 of FIG. 1 similarly to the first embodiment, and unnecessary operation of cells that are not read / written is prevented, and power consumption is low. Further, as in the second embodiment, since the transistor has the SOI structure, the parasitic capacitance with the substrate is small, and high-speed operation can be achieved with low voltage and low power consumption. Further, since the second control electrode G2 of the transistor is an insulated gate type, there is no power loss due to a reactive current.

【0059】第4実施形態 本実施形態では、しきい電圧制御を活性層表面側から行
うDRAMを、完全空乏型を例として示す。
Fourth Embodiment In the present embodiment, a fully depleted DRAM will be described as an example in which the threshold voltage is controlled from the surface of the active layer.

【0060】図10は、本実施形態に係るDRAMのセ
ル構成を示す回路図である。このDRAMセルでは、第
3実施形態と比較すると、トランジスタTの2つの制御
電極に対するワード線WLと制御線CLの接続関係が逆
となっている。つまり、本実施形態では、ワード線WL
に接続されている第1制御電極G1が埋込形となり、制
御線CLに接続されている第2制御電極G2が表面形と
なっている。このため、ワード線側のゲート絶縁膜がS
OI構造の埋込絶縁層中に形成されることから、その膜
厚Toxbの設定の自由度が高い。つまり、ワード線側
のゲート絶縁膜厚を、SOI層の表面側に形成される他
のMOSトランジスタのゲート絶縁膜厚との整合性を考
慮することがなく、プロセス条件が許す範囲で任意に設
定できる。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a cell configuration of the DRAM according to the present embodiment. In this DRAM cell, the connection relationship between the word line WL and the control line CL for the two control electrodes of the transistor T is reversed as compared with the third embodiment. That is, in the present embodiment, the word line WL
The first control electrode G1 connected to the control line CL is a buried type, and the second control electrode G2 connected to the control line CL is a surface type. Therefore, the gate insulating film on the word line side is S
Since it is formed in the buried insulating layer having the OI structure, the degree of freedom in setting the film thickness Toxb is high. That is, the thickness of the gate insulating film on the word line side is arbitrarily set within the range permitted by the process conditions without considering the consistency with the gate insulating film thickness of another MOS transistor formed on the surface side of the SOI layer. it can.

【0061】このような2つの制御電極を有するトラン
ジスタでは、しきい電圧制御用の第2制御電極G2に印
加される直流バイアス量の変化に対し、信号が入力され
る第1制御電極でチャネル制御するしきい電圧の変化量
を大きくすると、制御回路2による直流バイアスの変化
量を小さくでき、望ましい。
In such a transistor having two control electrodes, channel control is performed by the first control electrode to which a signal is input in response to a change in the amount of DC bias applied to the second control electrode G2 for threshold voltage control. It is desirable to increase the change amount of the threshold voltage because the change amount of the DC bias by the control circuit 2 can be reduced.

【0062】図11は、2つの制御電極の一方の一定量
変化させたときの他方側のしきい電圧シフト量の、埋込
ゲート電極側のゲート絶縁膜厚依存性を示すグラフであ
る。図11において実線で示すグラフは、第3実施形態
のように、埋込ゲート電極のバイアス電圧を1V変化さ
せたときの表面ゲート電極によるしきい電圧シフト量Δ
Vth/(ΔVgb=1V)を示す。この場合、埋込ゲ
ート電極側のゲート酸化膜厚Toxbが厚くなると、埋
込ゲート電極のチャネルに対する電界支配能力が低下す
るため、しきい電圧シフト量は低下する。これに対し、
図11において、一点破線で示すグラフは、本実施形態
のように、表面ゲート電極のバイアス電圧を1V変化さ
せたときの埋込ゲート電極によるしきい電圧シフト量Δ
Vthb/(ΔVg=1V)を示す。この場合、埋込ゲ
ート電極側のゲート酸化膜厚Toxbが厚くなると、逆
にしきい電圧シフト量は上昇する。
FIG. 11 is a graph showing the dependency of the threshold voltage shift amount on the other side of the two control electrodes when a certain amount is changed, on the gate insulating film thickness on the buried gate electrode side. The graph shown by the solid line in FIG. 11 shows the threshold voltage shift amount Δ by the surface gate electrode when the bias voltage of the buried gate electrode is changed by 1 V as in the third embodiment.
Vth / (ΔVgb = 1V). In this case, when the gate oxide film thickness Toxb on the side of the buried gate electrode is increased, the ability of the buried gate electrode to control the electric field with respect to the channel is reduced, so that the threshold voltage shift amount is reduced. In contrast,
In FIG. 11, a graph indicated by a dashed line indicates a threshold voltage shift amount Δ due to the buried gate electrode when the bias voltage of the surface gate electrode is changed by 1 V as in the present embodiment.
Vthb / (ΔVg = 1V). In this case, when the gate oxide film thickness Toxb on the side of the buried gate electrode is increased, the threshold voltage shift amount is increased.

【0063】たとえば、表面側のゲート酸化膜厚Tox
と埋込側のゲート酸化膜厚Toxbを共に5nmとする
場合は、第3実施形態のようにワード線接続を表面側で
行った方がしきい電圧シフト量が高くとれ、その値は
0.37V程度である。これに対し、埋込側のゲート酸
化膜厚Toxbを60nmと厚くすると、本実施形態の
ようにワード線接続を埋込側で行った方がしきい電圧シ
フト量が高くとれ、しかも、その値は4.2Vと大きく
とれる。すなわち、この図11のグラフから、表面側の
ゲート絶縁膜厚は周囲のトランジスタとの整合性確保に
よって余り厚くできない状況下で、埋込側のゲート絶縁
膜を厚くし、かつ、ワード線接続を埋込側で行うことに
よって、しきい電圧シフト量を改善することができるこ
とが分かる。
For example, the gate oxide film thickness Tox on the front side
When both the gate oxide film thickness Toxb on the buried side and the buried side are 5 nm, the threshold voltage shift can be increased by connecting the word lines on the front side as in the third embodiment. It is about 37V. On the other hand, if the gate oxide film thickness Toxb on the buried side is made as thick as 60 nm, the threshold voltage shift can be increased by connecting the word lines on the buried side as in this embodiment, Can be as large as 4.2V. That is, from the graph of FIG. 11, the gate insulating film on the buried side is made thicker and the word line connection is reduced under the circumstances where the thickness of the gate insulating film on the surface side cannot be made too large due to the consistency with the surrounding transistors. It can be seen that the threshold voltage shift amount can be improved by performing on the buried side.

【0064】いま、埋込ゲート電極(第1ゲート電極G
1)しきい電圧Vthbが、表面ゲート電圧Vgに対し
線形に変化し、その傾きをKと仮定する。このとき、埋
込ゲート電極によるしきい電圧が2つある場合、その低
いしきい電圧Vthlbを、高いしきい電圧Vthhb
から求めるための式として、両者のしきい電圧変化に要
した実効的な表面ゲートバイアス電圧Vg(eff) を用い
た次式が成立する。
Now, the buried gate electrode (first gate electrode G)
1) It is assumed that the threshold voltage Vthb changes linearly with respect to the surface gate voltage Vg, and its slope is K. At this time, if there are two threshold voltages due to the buried gate electrode, the lower threshold voltage Vthlb is changed to the higher threshold voltage Vthhb.
The following equation is established using the effective surface gate bias voltage Vg (eff) required for the threshold voltage change of both.

【0065】[0065]

【数7】 Vthlb=Vthhb−K×Vg(eff) =Vthhb−(ΔVthb/ΔVg)×(Vwh−VDD)…(8)Vthlb = Vthhb−K × Vg (eff) = Vthhb− (ΔVthb / ΔVg) × (Vwh−V DD ) (8)

【0066】この場合、しきい電圧設定例として、たと
えば、電源電圧VDDを1.5V、ワード線ブースト電圧
Vwhを2.0V、初期しきい電圧Vthmおよび高い
しきい電圧Vthhbを共に2.2Vとする。また、図
11のグラフから読み取ったように、ΔVthb/ΔV
g=4.2である。これらを上記(8)式に代入する
と、Vthlb=0.1Vが得られる。また、この場
合、前記(4)式〜(7)式も成り立つ。
In this case, as a threshold voltage setting example, for example, the power supply voltage V DD is 1.5 V, the word line boost voltage Vwh is 2.0 V, and the initial threshold voltage Vthm and the high threshold voltage Vthhb are both 2.2 V. And Further, as read from the graph of FIG. 11, ΔVthb / ΔV
g = 4.2. When these are substituted into the above equation (8), Vthlb = 0.1 V is obtained. In this case, the above-mentioned expressions (4) to (7) also hold.

【0067】本実施形態では、第3実施形態と同様な利
点に加え、このように埋込側のゲート絶縁膜厚を厚く設
定し、ワード線接続を埋込側で行うことによって、制御
回路2の印加電圧を全て正とし、ワード線ブースト電圧
のみで負電圧が不要な回路構成とすることができる。
In the present embodiment, in addition to the same advantages as in the third embodiment, the control circuit 2 is formed by setting the gate insulating film thickness on the buried side to be large and connecting the word lines on the buried side. Can be made positive, and a negative voltage is unnecessary only by the word line boost voltage.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明に係る半導体記憶装置によれば、
例えばDRAMセル内のトランジスタなど、同じ選択線
(例えば、ワード線)に接続されたトランジスタ群のう
ち、不必要なトランジスタの導通を防止し、このため消
費電力が少ない半導体装置を提供することが可能とな
る。
According to the semiconductor memory device of the present invention,
For example, in a group of transistors connected to the same selection line (for example, a word line) such as a transistor in a DRAM cell, unnecessary transistors are prevented from conducting, so that a semiconductor device with low power consumption can be provided. Becomes

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1〜第3実施形態に係るDRAMの
要部構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a DRAM according to first to third embodiments of the present invention.

【図2】図1のDRAMのメモリセルを構成するトラン
ジスタの概略構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of a transistor constituting a memory cell of the DRAM of FIG. 1;

【図3】図2のトランジスタしきい電圧の設定範囲を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a setting range of a transistor threshold voltage of FIG. 2;

【図4】第1および第2実施形態に係り、トランジスタ
しきい電圧Vth及びそのシフト量ΔVthの、第2制
御電極に印加するゲート順バイアス電圧依存性を、活性
層のアクセプタ濃度Naをパラメータとして示すグラフ
である。
FIG. 4 is a graph showing the dependence of a transistor threshold voltage Vth and its shift amount ΔVth on a gate forward bias voltage applied to a second control electrode, according to the first and second embodiments, using an acceptor concentration Na of an active layer as a parameter; It is a graph shown.

【図5】第1および第2実施形態に係り、トランジスタ
しきい電圧Vth及びそのシフト量ΔVthの、第2制
御電極に印加するゲート逆バイアス電圧依存性を、活性
層のアクセプタ濃度Naをパラメータとして示すグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing the dependence of a transistor threshold voltage Vth and its shift amount ΔVth on a gate reverse bias voltage applied to a second control electrode, according to the first and second embodiments, using an acceptor concentration Na of an active layer as a parameter; It is a graph shown.

【図6】本発明の第2実施形態に係る部分空乏型DRA
Mのトランジスタ構造を示す断面図である。
FIG. 6 shows a partially depleted DRA according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a transistor structure of M.

【図7】本発明の第3実施形態に係る完全空乏型DRA
Mのトランジスタ構造を示す断面図である。
FIG. 7 shows a fully depleted DRA according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a transistor structure of M.

【図8】第3実施形態に係り、しきい電圧Vth及びそ
のシフト量ΔVthの、第2制御電極に印加するゲート
順バイアス電圧依存性を、埋込側のゲート酸化膜厚To
xbをパラメータとして示すグラフである。
FIG. 8 shows the dependence of the threshold voltage Vth and its shift amount ΔVth on the gate forward bias voltage applied to the second control electrode according to the third embodiment.
It is a graph which shows xb as a parameter.

【図9】第3実施形態に係り、しきい電圧Vth及びそ
のシフト量ΔVthの、第2制御電極に印加するゲート
順バイアス電圧依存性を、埋込側のゲート酸化膜厚To
xbをパラメータとして示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the dependence of the threshold voltage Vth and its shift amount ΔVth on the gate forward bias voltage applied to the second control electrode according to the third embodiment.
It is a graph which shows xb as a parameter.

【図10】本発明の第4実施形態に係るDRAMのセル
構成を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a cell configuration of a DRAM according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】第4実施形態に係り、2つの制御電極の一方
の一定量変化させたときの他方側のしきい電圧シフト量
の、埋込ゲート電極側のゲート絶縁膜厚依存性を示すグ
ラフである。
FIG. 11 is a graph showing the dependence of the threshold voltage shift amount on the other side of the two control electrodes on the buried gate electrode side when the constant amount is changed, according to the fourth embodiment. It is.

【図12】従来のDRAMセルの構成を示す回路図であ
る。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional DRAM cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…DRAM(半導体記憶装置)、2…制御回路、4…
半導体基板、6…pウエル(活性層)、7…ゲート絶縁
膜(第1ゲート絶縁膜)、8,16…ソース・ドレイン
不純物領域、10…基板、12…埋込絶縁層(絶縁
層)、14…SOI層(活性層、半導体層)、20…ゲ
ート絶縁膜(第2ゲート絶縁膜)、T,T1,T2…ト
ランジスタ、CAP,CAP1,CAP2…メモリキャ
パシタ、WL…ワード線(選択線)、BL,BL1,B
L2…ビット線(データ線)、CL1,CL2…制御
線、G1…第1制御電極、G2…第2制御電極、ND…
記憶ノード、VDD…電源電圧、VSS…基準電位。
1 ... DRAM (semiconductor storage device), 2 ... control circuit, 4 ...
Semiconductor substrate, 6 p-well (active layer), 7 gate insulating film (first gate insulating film), 8, 16 source / drain impurity region, 10 substrate, 12 embedded insulating layer (insulating layer), 14 SOI layer (active layer, semiconductor layer), 20 gate insulating film (second gate insulating film), T, T1, T2 ... transistor, CAP, CAP1, CAP2 ... memory capacitor, WL ... word line (select line) , BL, BL1, B
L2: bit line (data line), CL1, CL2: control line, G1: first control electrode, G2: second control electrode, ND
Storage node, V DD ... power supply voltage, V SS ... reference potential.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】データ線と所定ノードとの間に接続され、
制御電極に接続された選択線の印加電圧に応じて導通ま
たは非導通が制御され、前記データ線と所定ノード間で
記憶データに対応した電荷の授受を制御するトランジス
タを有する半導体記憶装置であって、 前記トランジスタは、前記選択線に接続された第1制御
電極と、 制御線に接続され、当該制御線の印加電圧に応じて当該
トランジスタのしきい電圧を制御する第2制御電極とを
有する半導体記憶装置。
A first node connected between a data line and a predetermined node;
A semiconductor memory device, comprising: a transistor whose conduction or non-conduction is controlled in accordance with a voltage applied to a selection line connected to a control electrode, and which controls transfer of a charge corresponding to storage data between the data line and a predetermined node. A semiconductor comprising: a first control electrode connected to the selection line; and a second control electrode connected to the control line and controlling a threshold voltage of the transistor according to a voltage applied to the control line. Storage device.
【請求項2】同一選択線に前記トランジスタが複数接続
され、 当該複数のトランジスタの前記第2制御電極が個々に接
続された制御線を複数有する請求項1に記載の半導体記
憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a plurality of said transistors are connected to the same selection line, and said plurality of transistors have a plurality of control lines individually connected to said second control electrodes.
【請求項3】前記複数のトランジスタのうち特定のトラ
ンジスタのしきい電圧を前記第2制御電極が無バイアス
または均等にバイアスされているときの初期値より下
げ、選択線への電圧印加に応じて前記特定トランジスタ
を導通、同一選択線に接続された他のトランジスタを非
導通とする制御回路が、前記複数の制御線に接続されて
いる請求項2に記載の半導体記憶装置。
3. The method according to claim 2, wherein a threshold voltage of a specific transistor among the plurality of transistors is lowered from an initial value when the second control electrode is not biased or is uniformly biased, and the threshold voltage is changed in response to application of a voltage to a selection line. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein a control circuit that turns on the specific transistor and turns off another transistor connected to the same selection line is connected to the plurality of control lines.
【請求項4】前記複数のトランジスタのうち特定のトラ
ンジスタのしきい電圧を前記第2制御電極が無バイアス
または均等にバイアスされているときの初期値より上
げ、選択線への電圧印加に応じて当該特定トランジスタ
を非導通、同一選択線に接続された他のトランジスタを
導通とする制御回路が、前記複数の制御線に接続されて
いる請求項2に記載の半導体記憶装置。
4. A method according to claim 1, wherein a threshold voltage of a specific transistor among the plurality of transistors is increased from an initial value when the second control electrode is not biased or is uniformly biased, and the voltage is applied to a selection line. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein a control circuit that turns off the specific transistor and turns on another transistor connected to the same selection line is connected to the plurality of control lines.
【請求項5】前記複数のトランジスタのうち特定のトラ
ンジスタのしきい電圧を前記第2制御電極が無バイアス
または均等にバイアスされているときの初期値より下
げ、かつ、同一制御線に接続された他のトランジスタの
しきい電圧を前記初期値より上げ、選択線への電圧印加
に応じて前記特定トランジスタを導通、前記他のトラン
ジスタを非導通とする制御回路が、前記複数の制御線に
接続されている請求項2に記載の半導体記憶装置。
5. The method according to claim 1, wherein a threshold voltage of a specific transistor among the plurality of transistors is lower than an initial value when the second control electrode is not biased or uniformly biased, and is connected to the same control line. A control circuit that raises a threshold voltage of another transistor from the initial value, turns on the specific transistor in response to voltage application to a selection line, and turns off the other transistor, is connected to the plurality of control lines. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein:
【請求項6】前記制御回路は、前記特定トランジスタと
前記他のトランジスタとのしきい電圧差を、記憶状態に
応じて変化する前記所定ノードの電位差以上に制御する
請求項3に記載の半導体記憶装置。
6. The semiconductor memory according to claim 3, wherein said control circuit controls a threshold voltage difference between said specific transistor and said another transistor to be equal to or higher than a potential difference of said predetermined node which changes according to a storage state. apparatus.
【請求項7】前記制御回路は、前記特定トランジスタと
前記他のトランジスタとのしきい電圧差を、記憶状態に
応じて変化する前記所定ノードの電位差以上に制御する
請求項4に記載の半導体記憶装置。
7. The semiconductor memory according to claim 4, wherein said control circuit controls a threshold voltage difference between said specific transistor and said another transistor to be equal to or higher than a potential difference of said predetermined node which changes according to a storage state. apparatus.
【請求項8】前記第2制御電極は、半導体基板内に形成
され前記トランジスタのチャネルが形成される活性層上
に形成されている請求項1に記載の半導体記憶装置。
8. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said second control electrode is formed on an active layer in which a channel of said transistor is formed in a semiconductor substrate.
【請求項9】前記活性層は、半導体基板内に形成された
ウエルである請求項8に記載の半導体記憶装置。
9. The semiconductor memory device according to claim 8, wherein said active layer is a well formed in a semiconductor substrate.
【請求項10】前記活性層は、基板上に絶縁層を介して
形成されている半導体層である請求項8に記載の半導体
記憶装置。
10. The semiconductor memory device according to claim 8, wherein said active layer is a semiconductor layer formed on a substrate via an insulating layer.
【請求項11】基板上に絶縁層を介して形成され、前記
トランジスタのチャネルが形成される半導体層を有し、 前記第1制御電極は、前記半導体層上に第1ゲート絶縁
膜を介して積層され、前記第2制御電極は、第2ゲート
絶縁膜を介して前記半導体層に対向した状態で前記絶縁
層内に埋め込まれている請求項1に記載の半導体記憶装
置。
11. A semiconductor layer formed on a substrate with an insulating layer interposed therebetween, wherein a channel of the transistor is formed, wherein the first control electrode is formed on the semiconductor layer with a first gate insulating film interposed therebetween. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second control electrode is stacked and embedded in the insulating layer so as to face the semiconductor layer via a second gate insulating film.
【請求項12】基板上に絶縁層を介して形成され、前記
トランジスタのチャネルが形成される半導体層を有し、 前記第1制御電極は、第1ゲート絶縁膜を介して前記半
導体層に対向した状態で前記絶縁層内に埋め込まれ、 前記第2制御電極は、前記半導体層上に第2ゲート絶縁
膜を介して積層されている請求項1に記載の半導体記憶
装置。
12. A semiconductor device comprising: a semiconductor layer formed on a substrate via an insulating layer; and a channel of the transistor is formed, wherein the first control electrode faces the semiconductor layer via a first gate insulating film. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second control electrode is buried in the insulating layer in a state in which the second control electrode is stacked on the semiconductor layer via a second gate insulating film.
【請求項13】前記トランジスタと、前記所定ノードと
基準電位線との間に接続され記憶データを所定ノード側
の電極に保持するメモリキャパシタとを、メモリセルご
とに有する 請求項1に記載の半導体記憶装置。
13. The semiconductor according to claim 1, further comprising: a transistor; and a memory capacitor connected between the predetermined node and a reference potential line, for holding storage data at an electrode on a predetermined node side for each memory cell. Storage device.
JP10295883A 1998-10-16 1998-10-16 Semiconductor memory device Pending JP2000124418A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10295883A JP2000124418A (en) 1998-10-16 1998-10-16 Semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10295883A JP2000124418A (en) 1998-10-16 1998-10-16 Semiconductor memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000124418A true JP2000124418A (en) 2000-04-28

Family

ID=17826416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10295883A Pending JP2000124418A (en) 1998-10-16 1998-10-16 Semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000124418A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100776749B1 (en) 2006-05-19 2007-11-19 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor memory device and driving method therefor
KR100857435B1 (en) 2007-01-11 2008-09-10 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor Memory Apparatus
JP2010055696A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Elpida Memory Inc Semiconductor memory device
JP2012069932A (en) * 2010-08-27 2012-04-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Storage device and semiconductor device
JP2017224870A (en) * 2011-12-01 2017-12-21 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US10998447B2 (en) 2016-03-18 2021-05-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, semiconductor wafer, and electronic device
JP7390453B2 (en) 2017-12-27 2023-12-01 株式会社半導体エネルギー研究所 Storage device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100776749B1 (en) 2006-05-19 2007-11-19 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor memory device and driving method therefor
US7599230B2 (en) 2006-05-19 2009-10-06 Hynix Semiconductor Inc. Semiconductor memory apparatus and method of driving the same
KR100857435B1 (en) 2007-01-11 2008-09-10 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor Memory Apparatus
JP2010055696A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Elpida Memory Inc Semiconductor memory device
JP2012069932A (en) * 2010-08-27 2012-04-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Storage device and semiconductor device
US9449706B2 (en) 2010-08-27 2016-09-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Driving method for a semiconductor device with an oxide semiconductor layer between two gate electrodes
US10297322B2 (en) 2010-08-27 2019-05-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Memory device with a driving circuit comprising transistors each having two gate electrodes and an oxide semiconductor layer
JP2020061581A (en) * 2010-08-27 2020-04-16 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2017224870A (en) * 2011-12-01 2017-12-21 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US10043833B2 (en) 2011-12-01 2018-08-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US10998447B2 (en) 2016-03-18 2021-05-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, semiconductor wafer, and electronic device
JP7390453B2 (en) 2017-12-27 2023-12-01 株式会社半導体エネルギー研究所 Storage device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930000854B1 (en) Semiconductor memory cell and semiconductor memory
US6903984B1 (en) Floating-body DRAM using write word line for increased retention time
JP4469744B2 (en) Semiconductor memory device and driving method of semiconductor memory device
US6567330B2 (en) Semiconductor memory device
US6949782B2 (en) Semiconductor memories
US5689458A (en) Semiconductor memory device having negative resistance element operated stably with single low power source
US7215567B2 (en) Ferroelectric memory device
US7274593B2 (en) Nonvolatile ferroelectric memory device
KR101919057B1 (en) Semiconductor memory device and driving method thereof
US7728369B2 (en) Nonvolatile ferroelectric memory device
JP3749851B2 (en) Ferroelectric semiconductor memory
US7265412B2 (en) Semiconductor memory device having memory cells requiring no refresh operation
KR20010075543A (en) Semiconductor device
US7391640B2 (en) 2-transistor floating-body dram
KR100263260B1 (en) Method of controlling non-volatile ferroelectric memory cell for inducing a large amount of electric charge representative of data bit
JP2001093989A (en) Semiconductor device
JP2001230329A (en) Semiconductor memory
JP2000124418A (en) Semiconductor memory device
JPH0154796B2 (en)
US6621727B2 (en) Three-transistor SRAM device
JPH0765573A (en) Dram cell
JP2000090674A (en) Semiconductor storage device and writing method and reading method thereof
JP2006338729A (en) Semiconductor memory apparatus
JPH1092954A (en) Semiconductor storage device
JPH0936318A (en) Dynamic memory