JP2001291386A - 集積メモリ - Google Patents
集積メモリInfo
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Abstract
エラーを発生しにくくする。 【解決手段】 ドライバユニットが設けられており、こ
のドライバユニットを介して列選択線路とプレート形線
路セグメントとが接続されており、ドライバユニットは
所属の列選択線路の電位および接続されたプレート形線
路セグメントのワードアドレスに依存してメモリのそれ
ぞれの動作状態に対して定められた値の電位を形成す
る。
Description
デコーダと、行デコーダとを有しており、メモリセルは
ワード線、ビット線、およびプレート形線路セグメント
の交点に配置され、かつそれぞれ少なくとも1つのメモ
リキャパシタと選択トランジスタとを備えており、メモ
リキャパシタはそれぞれ第1の電極および第2の電極を
有しており、第1の電極はプレート形線路セグメントに
接続されており、第2の電極は所属の選択トランジスタ
を介してビット線に接続されており、選択トランジスタ
はそれぞれ制御端子を有しており、この制御端子はワー
ド線に接続されており、ビット線は列としてまとめられ
ており、この列は列選択線路を介して選択可能であり、
列デコーダは列アドレスに依存して列選択線路を駆動す
るために用いられ、行デコーダはワードアドレスに依存
してワード線を駆動するために用いられる、集積メモリ
に関する。
76号明細書に記載されている。このメモリはFRA
M:ferroelectric random access memory タイプの強
誘電体メモリである。FRAMのメモリセルはDRA
M:dynamic random access memoryのメモリセルと同様
に構成されており、すなわち各メモリセルは選択トラン
ジスタおよびメモリキャパシタを有している。ただしメ
モリキャパシタはDRAMとは異なって強誘電性の誘電
体を有している。
によれば、この種のメモリの機能の概略が次のように説
明されている。メモリセルはビット線、ワード線、およ
びプレート形線路セグメントの交点に配置されている。
複数のメモリセルの選択は所属のワード線を活性化して
所属のプレート形線路セグメントにパルスを印加するこ
とにより行われる。メモリセルはそれぞれ複数のビット
線を有する共通の列に配属されている。ここでプレート
形線路セグメントはスイッチング素子として機能するト
ランジスタを介して制御線路に接続されており、この制
御線路の電位はメモリに印加される列アドレスに依存す
る。スイッチングトランジスタのゲートは各プレート形
線路セグメントのメモリセルに配属されたワード線に接
続されている。したがって、所属のワード線が相応のメ
モリセルを選択するために活性化されると、プレート形
線路は相応のプレート形線路セグメントに接続される。
この場合スイッチングトランジスタは導通状態にある。
そうでない場合にはスイッチングトランジスタは阻止さ
れ、相応のプレート形線路セグメントは所定の電位を有
する制御線路から分離される。分離される場合には、メ
モリキャパシタの一方の電極に接続されたプレート形線
路セグメントはフローティング状態となる。すなわち、
この線路は所定の電位を有さない。
の形式の集積メモリを提供して、公知のメモリよりもエ
ラーを発生しにくくすることである。
ニットが設けられており、このドライバユニットを介し
て列選択線路とプレート形線路セグメントとが接続され
ており、ドライバユニットは所属の列選択線路の電位お
よび接続されたプレート形線路セグメントのワードアド
レスに依存してメモリのそれぞれの動作状態に対して定
められた値の電位を形成する構成の集積メモリにより解
決される。
従属請求項の対象となっている。
トのフローティングを阻止できる。これによりプレート
形線路セグメントに対して平行に延在する線路(例えば
ワード線路)のクロストークに基づくプレート形線路セ
グメントへの障害影響が回避される。クロストークは特
に、相応する線路間の間隔がきわめて小さい、高密度の
集積メモリで発生する。プレート形線路セグメントの電
位は接続されたメモリセルを選択する場合にも接続され
たメモリセルを選択しない場合にもつねに所定の値に維
持されるので、クロストークに基づくセグメントの電位
への影響は全く生じないか、少なくともきわめて僅かし
か生じない。本発明のメモリでは、メモリのそのつどの
動作状態におけるプレート形線路セグメントでの所定の
電位値はドライバユニットを設けることによって得られ
る。ドライバユニットは出力信号を形成し、この出力信
号はドライバユニットの入力信号に依存してつねに所定
の値を取る。さらに上述の米国特許第5424976号
明細書では、このようなドライバユニットではなく、阻
止状態で作用するスイッチングトランジスタしか示され
ておらず、これでは接続されたプレート形線路セグメン
トはフローティング状態となってしまう。
ト形線路セグメントはビット線に対して平行に延在して
おり、各ドライバユニットと2つのプレート形線路セグ
メントとの間に配置されたマルチプレクサが設けられて
おり、このマルチプレクサはワードアドレスに依存して
ドライバユニットと所属の2つのプレート形線路セグメ
ントとを接続している。この実施形態では、各ドライバ
ユニットに所属のマルチプレクサを介して2つのプレー
ト形線路セグメントが配属されている。したがってプレ
ート形線路セグメントごとに1つずつ個別のドライバユ
ニットが設けられる場合であっても僅かな個数のドライ
バユニットしか必要とならない。もちろんドライバユニ
ットを相応のマルチプレクサを介して多数のプレート形
線路セグメントに配属してもよい。
形線路セグメントは第1のワイヤリング面に配置されて
おり、かつワード線の方向で分離領域によって相互に分
離されている。さらに第2のワイヤリング面でワード線
に対してほぼ垂直に相互に規則的な間隔を置いて配置さ
れた線路状構造体が設けられている。ここでビット線は
第1のワイヤリング面に延在するプレート形線路セグメ
ントに対して平行に配置された線路状構造体によって形
成されており、一方、第1のワイヤリング面に延在する
分離領域に対して平行に配置された線路状構造体はダミ
ー構造体であってメモリセルには接続されていない。
第2のワイヤリング面に配置された線路状構造体により
均一かつ技術的な問題のない製造過程が保証される。た
だしその際に全ての線路状構造体をビット線として用い
るのではなく、第1のワイヤリング面で所属のプレート
形線路セグメントが配属された線路状構造体のみを用い
る。通常ビット線を形成しない線路状構造体は単に製造
プロセスを簡単化するために用いられるのみであるた
め、いわゆる“ダミー構造体”となり、完成した集積回
路では電気的な機能を果たさない。
ワイヤリング面で各分離領域に対して平行に唯一の個々
のダミー構造体のみが配置され、このダミー構造体は隣
接するビット線の2つのグループを相互に分離する。こ
の手段によりプレート形線路セグメント間に比較的狭い
分離領域が設けられ、このプレート形線路セグメントに
は第2のワイヤリング面で相互に規則的な間隔を置いて
配置された線路状構造体がただ1つだけ配属される。こ
れにより最もコンパクトな構造の集積メモリが得られ
る。
説明する。
メモリでの適用に適している。つまりビット線、ワード
線、およびプレート形線路セグメントに接続されたメモ
リセルを備えたメモリに適している。以下に本発明をF
RAMタイプの集積メモリに関する実施例に則して説明
する。
ーダRDECを備えた集積メモリが示されており、列デ
コーダは印加される列アドレスCADRに依存して列選
択線路CSLiを活性化し、行レコーダは行アドレスR
ADRに依存してワード線WLiを活性化する。メモリ
はセルフィールドAR0、AR1として配置されたメモ
リセルMCを有しており、このメモリセルはビット線B
Li、ワード線WLi、およびプレート形線路セグメン
トPLiの交点に位置する。プレート形線路セグメント
PLiは図1では幅広の条片として示されている。
ルの構造が示されている。このメモリセルは選択トラン
ジスタTおよびメモリキャパシタCを有しており、この
メモリキャパシタは強誘電性の誘電体を有している。メ
モリセルMCに配属されたビット線BLiはトランジス
タTの制御可能区間を介してメモリキャパシタCの一方
の電極に接続されている。メモリキャパシタCの他方の
電極はメモリセルに配属されたプレート形線路セグメン
トPLiに接続されている。選択トランジスタTのゲー
トは所属のワード線WLiに接続されている。
BL0...3、BL4...7、BL8...11が
共通の列に配属されている。1つの列の4つのビット線
全てが割り当てられた列選択信号CSLiによってトラ
ンジスタAを介して選択可能である。各ビット線路BL
iは所属のセンスアンプSAおよび相応のトランジスタ
Aを介して4つのローカルデータ線路LDQのうちの1
つに接続されており、これらのローカルデータ線路を介
してメモリからのデータおよびメモリ外へ出力されるデ
ータが伝送される。トランジスタAのゲートは相応の列
選択線路CSLiに接続されている。実際にはセンスア
ンプSAにはそれぞれ2つのビット線BLiが配属さ
れ、これらのビット線は共通してビット線対を形成して
いる。図示を簡単にするために図1にはそれぞれ各ビッ
ト線対の第2のビット線しか示していない。さらにトラ
ンジスタAおよびローカルデータ線路LDQは下方のメ
モリセルAR1に対してしか示していない。
イバユニットDRViを介して各メモリセルフィールド
ARiのプレート形線路セグメントPLiのそれぞれに
接続されている。各ドライバユニットDRViにはさら
にブロック選択信号BS0、BS1が供給される。セル
フィールドAR0、AR1に対してそれぞれブロック選
択信号BS0、BS1が設けられている。ブロック選択
信号BS0、BS1は同様に行デコーダRDECによっ
て行アドレスRADRに依存して形成される。ここで上
方のセルフィールドAR0のブロック選択信号BS0は
このセルフィールドAR0に割り当てられたワード線信
号WL0〜WL127の論理NOR結合に相応する。同
様に下方のセルフィールドAR1に割り当てられたブロ
ック選択信号BS1はこのセルフィールドAR1に割り
当てられたワード線信号WL128〜WL255の論理
NOR結合に相応する。すなわち相応のブロック選択信
号BS0、BS1は、所属のワード線WL0〜WL12
7ないしWL128〜WL255がハイレベルを有さな
い場合につねにハイレベルを取る。
のうち1つのドライバユニットの構造が示されている。
例として図1の下方のセルフィールドAR1に配属され
たドライバユニットDRV10が示されている。所属の
列選択線路CSL0はPチャネル型の第1のトランジス
タT1を介して所属のプレート形線路セグメントPL1
0に接続されている。プレート形線路セグメントPL1
0はさらにNチャネル型の第2のトランジスタT2を介
してアースに接続されている。第2のトランジスタT2
に対して平行にNチャネル型の第3のトランジスタT3
が配置されている。第1のトランジスタT1および第2
のトランジスタT2のゲートには所属のブロック選択信
号BS1が印加される。第3のトランジスタT3のゲー
トは反転列選択線路/CSL0に接続されている。
路/CSL0は解りやすくするために示していない。図
1の各列選択線路CSLiにはそれぞれ平行に延在する
反転列選択線路/CSLiが配属されており、後者の反
転列選択線路/CSLiはいずれの時点でも対応する列
選択線路CSLiの電位に対して反転された電位を有す
る。本発明の別の実施例では、この反転した電位は各メ
モリセルフィールドARiでローカルに形成することも
でき、反転列選択線路/CSLiは比較的短く設計され
る。
S1がローレベルを有しかつ対応する列選択信号CSL
0がハイレベルを有する場合にのみ、プレート形線路セ
グメントPL10がハイレベルを有することがわかる。
ブロック選択信号BS1は相応のセルフィールドAR1
に配属されたワード線WL128〜WL255がハイレ
ベルを有する場合にローレベルを有する。他の全ての場
合、すなわち列選択信号CSL0がローレベルを有する
場合またはブロック選択信号BS1がハイレベルを有す
る場合(これは当該のセルフィールドAR1のワード線
WL128〜WL255がワード線デコーダRDECに
よって活性化されているケースである)には、プレート
形線路セグメントPL10はローレベルを有する。プレ
ート形線路セグメントPL10がローレベルである場合
にはこれに接続されたメモリセルMCは選択されず、ハ
イレベルである場合にメモリセルMCが選択される。す
なわちメモリセルMCが選択される場合にも選択されな
い場合にもこのメモリセルに接続されたプレート形線路
セグメントが所定のレベルを有し、決してフローティン
グ状態とはならないことを意味する。
が示されている。隣接する5つのセルフィールドAR0
〜AR5が示されている。この実施例ではそれぞれ2つ
の隣接するセルフィールドAR0、AR1;AR2、A
R3;AR4、AR5がそれぞれ同じセンスアンプSA
を用いる(いわゆる共有センスアンプコンセプト:shar
ed sense amplifier concept)。この共有センスアンプ
コンセプトは例えばDRAMの技術者にはすでに知られ
ている。さらに第2のセンスアンプSSAが示されてお
り、これはローカルなデータ線路LDQを介して(図1
を参照)センスアンプSAによって駆動されるデータを
増幅するために用いられる。さらに図4には、列選択信
号CSLiを形成するのに用いられる列デコーダCDE
Cの配置構成が示されており、列選択信号は相応の選択
線路を介して6つのセルフィールドARiの全てに供給
される。図4のメモリでは複数個のドライバユニットD
RVが列選択線路CSLiを介して相応のプレート形線
路セグメントPLiに接続され(図1を参照)、それぞ
れ隣接する2つのセルフィールドAR1、AR2;AR
3、AR4に配属される。センスアンプSAの条片およ
びドライバユニットDRVの条片は交互にそれぞれ隣接
するセルフィールドARi間に配置される。
れており、このユニットは図4のメモリではDRVの記
号で示された条片として配置されている。これらの各ド
ライバユニットDRViには2つの隣接するセルフィー
ルドAR0、AR1のプレート形線路セグメントPL
1、PL10が配属されている。ドライバユニットDR
V’は図2に示されたドライバユニットDRV10と同
様に構成されており、マルチプレクサMUXを介して対
応するプレート形線路セグメントPL0、PL10に接
続されている。第1のトランジスタT1および第2のト
ランジスタT2のドレインに接続されたドライバユニッ
トDRV’の出力側はNチャネルトランジスタNを介し
て2つのプレート形線路セグメントPL0、PL10に
接続されている。2つのプレート形線路セグメントPL
0、PL10はPチャネルトランジスタPを介してアー
スに接続されている。NチャネルトランジスタNおよび
PチャネルトランジスタPのゲートは同じプレート形線
路セグメントPL0またはPL10に配属されており、
このトランジスタにはマルチプレクサMUXに割り当て
られている2つの制御信号MUXL、MUXRが印加さ
れる。制御信号MUXL、MUXRはそれぞれのセルフ
ィールドAR0、AR1に属するワード線信号WL0〜
WL127またはWL128〜WL255の論理OR結
合に相応し、これらの制御信号により2つのプレート形
線路セグメントPL0、PL10のうち一方が選択され
る。図6のPチャネルトランジスタPによれば、それぞ
れ選択されなかったプレート形線路セグメントPL0、
PL10が所属のNチャネルトランジスタNが阻止され
る場合にも所定の電位(すなわちアース電位)を有する
ように制御される。
イアウトの概略図が示されている。ここにはビット線B
Li、ワード線WLi、およびプレート形線路セグメン
トPLiが示されている。プレート形線路セグメントP
Liは第1のワイヤリング面に白金から形成されて配置
され、ビット線BLiに対して平行に、すなわち図5で
は左方から右方へ延在している。
イプのものである。プレート形線路セグメントはメモリ
キャパシタの上方の電極を形成している。プレート形線
路セグメントPLiは分離領域10によって相互に分離
されており、この分離領域には相応のワイヤリング面の
白金が存在しない。ワード線WLiはビット線BLiお
よびプレート形線路セグメントPLiに対して垂直に、
すなわち図5では上方から下方へ延在している。ビット
線BLiはメモリの第2のワイヤリング面(例えば金属
化面)に配置されており、一方ワード線WLiは第3の
ワイヤリング面例えばポリシリコン面に延在している。
互に平行に配置された線路状構造体により第2のワイヤ
リング面に形成されている。ただし各線路状構造体が1
つのビット線BLiを形成しているわけではない。それ
ぞれ2つのビット線BL0、/BL0またはBL1、/
BL1が共通してビット線対を形成し、別の線路状構造
体Dによって隣接するビット線対から相互に分離され
る。この別の線路状構造体Dは第2のワイヤリング面で
第1のワイヤリング面に配置されたプレート形線路セグ
メントPL0、PL1間の分離領域10に対して平行に
存在している。この付加的な線路状構造体Dはダミー構
造体であり、完成したメモリ内では電気的な機能を果た
さない。
ミー構造体Dは前述したように規則的な間隔を置いて第
2のワイヤリング面に配置されている。これによりこう
した構造体の問題のない製造が達成され、精度の大きな
ビット線を形成することができる。図5にはそれぞれ2
つの隣接する列の1つのビット線対が示されているのみ
であり、この列には異なる列アドレスが割り当てられて
いる。当該の列の他方のビット線対は図示のビット線対
に対して平行にメモリの第2のワイヤリング面に延在し
ている。各列のビット線と隣接する列のビット線とはダ
ミー構造体によって相互に分離されている。第2のワイ
ヤリング面に配置された各列のビット線はそれぞれ第1
のワイヤリング面で平行に延在するプレート形線路セグ
メントに割り当てられている。
ており、このビット線コンタクトを介してビット線BL
i、/BLiとメモリセルMCの対応する選択トランジ
スタTとが接続されている。さらにメモリキャパシタC
の下方電極Eが図5のメモリセルMCから見てとれる。
この実施例ではメモリキャパシタは積層キャパシタ(ス
タックドキャパシタ)として実現されている。
グメントPL0、PL1の間で所定の幅を有しており、
この幅は線路状構造体Dが第2のワイヤリング面で有す
る幅に相応する。これによりきわめてコンパクトなメモ
リ構造が得られる。
造体Dを異なる列のビット線の間に設けてもよい。
て理解することができ、これに接続されたコンタクトお
よび拡散部は“ダミーコンタクト”および“ダミー拡散
部”となる。これらは電気的な機能を有さない。
す図である。
ある。
数の隣接するメモリフィールドとともに示した図であ
る。
レート形線路セグメントのレイアウトを示す図である。
マルチプレクサを備えたドライバユニットを示す図であ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 メモリセル(MC)と、列デコーダ(C
DEC)と、行デコーダ(RDEC)とを有しており、 前記メモリセルはワード線(WLi)、ビット線(BL
i)、およびプレート形線路セグメント(PLi)の交
点に配置され、かつそれぞれ少なくとも1つのメモリキ
ャパシタ(C)と選択トランジスタ(T)とを備えてお
り、 前記メモリキャパシタはそれぞれ第1の電極および第2
の電極を有しており、第1の電極はプレート形線路セグ
メント(PLi)に接続されており、第2の電極は所属
の選択トランジスタ(T)を介してビット線(BLi)
に接続されており、 前記選択トランジスタ(T)はそれぞれ制御端子を有し
ており、該制御端子はワード線(WLi)に接続されて
おり、 前記ビット線は列(BL0...3、BL4...7)
としてまとめられており、該列は列選択線路(CSL
i)を介して選択可能であり、 前記列デコーダは列アドレス(CADR)に依存して列
選択線路(CSLi)を駆動するために用いられ、 前記行デコーダはワードアドレス(WADR)に依存し
てワード線(WLi)を駆動するために用いられる、集
積メモリにおいて、 ドライバユニット(DRVi)が設けられており、該ド
ライバユニットを介して列選択線路(CSLi)とプレ
ート形線路セグメント(PLi)とが接続されており、 前記ドライバユニットは所属の列選択線路(CSLi)
の電位および接続されたプレート形線路セグメント(P
Li)のワードアドレス(RADR)に依存してメモリ
のそれぞれの動作状態に対して定められた値の電位を形
成する、ことを特徴とする集積メモリ。 - 【請求項2】 プレート形線路セグメント(PLi)は
ビット線(BLi)に対して平行に延在しており、各ド
ライバユニット(DRV’)と2つのプレート形線路セ
グメント(PLi)との間に配置されたマルチプレクサ
(MUX)が設けられており、該マルチプレクサ(MU
X)はワードアドレス(RADR)に依存してドライバ
ユニット(DRV’)と所属の2つのプレート形線路セ
グメントとを接続している、請求項1記載の集積メモ
リ。 - 【請求項3】 反転列選択線路(/CSLi)が設けら
れており、該反転列選択線路はそれぞれ1つの列選択線
路(CSLi)に配属されており、該反転列選択線路の
電位は所属の列選択線路の電位に対して反転されてお
り、 ドライバユニット(DRV’)はそれぞれ第1の導電型
の第1のトランジスタ(T1)と第2の導電型の第2の
トランジスタ(T2)と第2の導電型の第3のトランジ
スタ(T3)とを有しており、 前記第1のトランジスタ(T1)および第2のトランジ
スタ(T2)はそれぞれ制御可能区間、ドレイン、およ
び制御端子を有しており、前記制御可能区間は第1の電
位(VCC)と各ドライバユニット(DRV’)に属す
る列選択線路(CSLi)との間の直列回路として配置
されており、前記ドレインは所属のマルチプレクサ(M
UX)の入力側に接続されており、前記制御端子にはブ
ロック選択信号(BS)が接続され、該ブロック選択信
号はワード線(WLi)のグループの活性化信号の論理
NOR結合に相応しており、 前記第3のトランジスタ(T3)は制御可能区間および
制御入力側を有しており、前記制御可能区間は第1の電
位(VCC)と所属のマルチプレクサ(MUX)の入力
側との間に配置されており、前記制御入力側は所属の反
転列選択線路(/CSLi)に接続されている、請求項
2記載の集積メモリ。 - 【請求項4】 プレート形線路セグメント(PLi)は
第1のワイヤリング面に配置されており、かつワード線
(WLi)の方向で分離領域(10)によって相互に分
離されており、 第2のワイヤリング面でワード線に対してほぼ垂直に相
互に規則的な間隔で配置された線路状構造体が設けられ
ており、 ビット線(BLi)は第1のワイヤリング面に延在する
プレート形線路セグメント(PLi)に対して平行に配
置された線路状構造体によって形成されており、 第1のワイヤリング面に延在する分離領域(10)に対
して平行に配置された線路状構造体はダミー構造体
(D)であり、該ダミー構造体はメモリセル(MC)に
接続されていない、請求項1記載の集積メモリ。 - 【請求項5】 第2のワイヤリング面では各分離領域
(10)に対して平行にそれぞれ個々のダミー構造体
(D)が配置されており、該ダミー構造体は隣接するビ
ット線(BLi)の2つのグループを相互に分離してい
る、請求項4記載の集積メモリ。
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