JP3243146B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP3243146B2
JP3243146B2 JP08345595A JP8345595A JP3243146B2 JP 3243146 B2 JP3243146 B2 JP 3243146B2 JP 08345595 A JP08345595 A JP 08345595A JP 8345595 A JP8345595 A JP 8345595A JP 3243146 B2 JP3243146 B2 JP 3243146B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁膜上の半導体膜に
MOSトランジスタを形成した半導体装置に係わり、特
にDRAMのセンスアンプや昇圧回路等を構成するMO
Sトランジスタの改良をはかった半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の半導体集積回路、特にシリコンM
OSトランジスタ技術における高性能化の進展は著し
く、その中でも絶縁膜上の単結晶シリコン膜、いわゆる
SOI(Silicon-On-Insulator)膜にMOSトランジス
タを形成することにより(以下、SOI・MOSFET
と称する)、微細かつ高速の高性能素子を実現できるこ
とが知られている。
【0003】図139は、このようなSOI・MOSF
ETを用いた従来のセンスアンプのレイアウトパターン
を示す平面図、図140(a)(b)は図139の矢視
A−A′、B−B′の断面図である。
【0004】図139中で、SAはセンスアンプ、BL
はビット線、1はセンスアンプSAの共通ソース端子を
接続する制御線、2はソース・コンタクト部、3はドレ
イン・コンタクト部、4はゲート・コンタクト部を示し
ている。
【0005】図140中で、7はSOI膜としてのp型
単結晶シリコン膜を示しており、このp型単結晶シリコ
ン膜7の底面及び側面にはシリコン酸化膜(SiO
2 膜)6が形成されている。底面のシリコン酸化膜6は
SOI基板の絶縁膜であり、側面のシリコン酸化膜6は
素子分離絶縁膜である。
【0006】p型単結晶シリコン膜7には、n型ソース
領域8とn型ドレイン領域9が選択的に形成されてい
る。n型ソース領域8とn型ドレイン領域9の間のチャ
ネル領域のp型単結晶シリコン膜7には、ゲート酸化膜
10を介して、ゲート電極11が配設されている。
【0007】このような従来のSOI・MOSFETに
は、いわゆる基板浮遊効果に起因して、ドレイン耐圧が
低い、或いはスイッチング動作においてドレイン電流が
不安定になる、などの問題があった。
【0008】特に、DRAM等で用いられるフリップ・
フロップ型のセンスアンプ、若しくはカレントミラー型
差動増幅器において、電位差検出部にn型SOI・MO
SFETを使用した際、SOI・MOSFETチャネル
部に正孔が蓄積し、SOI・MOSFETのしきい値が
低下する。このしきい値低下量は前記正孔蓄積量に依存
するため、トランジスタによりしきい値低下量が異な
り、しきい値アンバランスを生じ、電位差検出感度が低
下し、甚だしい場合には誤動作を引き起こすという問題
があった。
【0009】また、昇圧回路及び降圧回路を構成するポ
ンプ回路において、ポンプを構成するキャパシタが第1
及び第2の電極を持ち、キャパシタの第1の電極と出力
を接続するスイッチ手段にSOI・MOSFETを用い
た場合、SOI・MOSFETの基板浮遊効果に起因す
るドレイン耐圧の低下の問題がある。
【0010】例えば、降圧回路の場合は第2の電極の電
位がキャパシタドライバ回路により充電されるタイミン
グにおいて、第1の電位は上昇するがこの際、SOI・
MOSFETはオフせねばならない。このSOI・MO
SFETにn型SOI・MOSFETを用いた場合で
は、ドレインである第1の電位が上昇しドレインとSO
I・MOSFETの基板部分との容量結合によりこの基
板部分の電位が上昇し、SOI・MOSFETの遮断特
性が悪化し、最悪の場合にはドレイン耐圧破壊を起こし
てしまう。また、前記容量結合以外でも、弱いドレイン
破壊等で発生した正孔が蓄積し基板浮遊効果によりドレ
イン破壊を起こしてしまう。
【0011】さらに、DRAM等においては入力信号の
“H”,“L”の判定等の基準に用いるため、正確な基
準電圧発生回路が必要であるが、SOI・MOSFET
では従来のDRAM等で用いたバルク型のpnダイオー
ドは、工程を増加(コストを増加)させずには用いるこ
とができない。従って、工程を大幅には増加させずに安
定な基準電位を発生する手段が望まれていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のS
OI・MOSFET用いた半導体装置においては、基板
にコンタクトをとれないため、基板浮遊効果が発生する
という欠点があった。特に、ビット線対に読み出された
微小電位を増幅するセンスアンプにおいては、1組のセ
ンスアンプを形成する2個のトランジスタの基板電位が
それぞれフローティングとなるため、しきい値がずれ、
正しくセンスすることができない(課題1)。さらに、
正確なセンスを実現した上に、高密度化(課題2)、デ
ザインルールの緩和(課題3)、ノイズ対策(課題4)
を実現する必要がある。
【0013】また、昇圧回路や降圧回路を構成するポン
プ回路においては、基板浮遊効果によりSOI・MOS
FETの遮断特性が悪化し、最悪の場合はドレイン破壊
を起こしてしまう(課題5)。さらに、SOI・MOS
FETでは、工程を大幅に増加させずに安定な基準電位
を発生させることはできない(課題6)。
【0014】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
もので、その目的とするところは、SOI・MOSFE
Tの基板浮遊効果を防止して信頼性の高いセンスアンプ
等を実現することができ、かつ高密度化、デザインルー
ルの緩和、低ノイズを実現する半導体装置を提供するこ
とにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】課題1を解決する手段
は、SOI・MOSFETで形成されたセンスアンプに
おいて、共通ソース領域、又は個々のドレイン領域の一
部に基板と同じ導電型の拡散層領域を設けることによ
り、対となるトランジスタの基板を接続して同電位とす
ることである(構成1−1)。より効果を高めるために
は、共通の拡散層領域にコンタクトを設け、電源線又は
信号線と接続する(構成1−2)。
【0016】課題2を解決する手段は、上記基板コンタ
クトを、ソースコンタクトと共有することである(構成
2−1)。或いは、p領域を上下の(ワード線方向の)
センスアンプで共有することである(構成2−2)。
【0017】課題3を解決する手段は、センスアンプを
ビット線方向に交互にずらす(構成3−1)、又は通過
ビット線を設けてビット線4本に対してセンスアンプ1
個を配置するレイアウトとする(構成3−2)、ゲート
を縦置きにする(構成3−3)、などの構成である。ま
た、p領域をゲートポリの両端の2カ所に設けることに
より(構成3−4)、インプラのマスク合わせずれに強
いレイアウトとすることができる。
【0018】課題4を解決する手段は、ビット線をクロ
スすることである(構成4)。
【0019】課題5を解決する手段は、SOI・MOS
FETにn型タイプ(昇圧回路の場合)又はp型タイプ
(降圧回路の場合)を用い、該SOI・MOSFETの
ゲート長を該昇圧回路や降圧回路以外の回路を構成する
SOI・MOSFETの最小ゲート長より長くし、且つ
該昇圧回路又は降圧回路を構成するSOI・MOSFE
Tのソース・ドレインの少なくとも一方の少なくとも一
部にチャネル部分よりバンドギャップ幅の狭い半導体を
用いること(構成5)。
【0020】課題6を解決する手段は、SOI・MOS
FETのソース領域の一部と同時に作成した同素材のp
型拡散層と第1のn型拡散層の接合を利用した第1のp
nダイオードと、チャネル部分と同じバンドギャップ幅
のp型半導体と第1のn型半導体の接合を利用した第2
のpnダイオードとを具備すること(構成6)。
【0021】
【作用】本発明の構成1によれば、微小な電位差を検知
・増幅しなければならないSOI・MOSFETから成
るセンスアンプについて、対となるトランジスタの基板
電位が同一となるため、しきい値変化が同様におき、電
位差検知が正確に行うことができる。このため、誤セン
スを防止できる。
【0022】さらに、基板にコンタクトをとることによ
り、基板電位がフローティングではなくなり、チャネル
部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下などの問題を
解決し、信頼性の高いDRAMを実現できる。
【0023】本発明の構成2によれば、基板コンタクト
とソースコンタクトを共通にすることにより、コンタク
ト−コンタクト間隔が不必要となり、高密度が可能とな
る。また、ワード線方向のp領域をつなぐことにより、
インプラ−インプラ間隔が不必要となり、高密度が可能
となる。さらに、p領域をワード線方向につなげること
により、隣接ビット線対のセンスアンプで基板電位及び
しきい値を共通化でき、センス開始のタイミングを同じ
くすることができる。このため、隣接カラムのノイズを
受けて誤動作することがなくなる。
【0024】本発明の構成3によれば、センスアンプを
ビット線方向(横方向)に交互にずらすことにより、ま
たビット線4本につき1個のセンスアンプを設けるレイ
アウトにより、縦方向のデザインルールを緩めることが
できる。また、トランジスタのゲートポリを縦置きにす
ることにより、ゲート長Lを大きくすることができ、し
きい値バラツキを小さくできる。また、p領域をゲート
ポリの両端の2カ所に設けることにより、インプラのマ
スク合わせずれに強いレイアウトとすることができる。
【0025】本発明の構成4によれば、ビット線対をク
ロスすることにより、隣接ビット線対によるノイズをな
くすことができる。
【0026】さらに、構成1−1と構成2−2、構成1
−1と構成3−2、構成1−1と構成2−2と構成3−
4…などの種々の組み合わせも可能で、個々の効果を足
し合わせることもできる。
【0027】本発明の構成5によれば、昇圧回路に関し
ては、キャパシタの第2の電極をキャパシタが放電し、
第1の電極の電位が低下するときに、第1の電極と出力
とを接続するn型SOI・MOSFETにおいては、こ
のSOI・MOSFETの基板部分の電位は第1の電極
との容量結合により低下するため、より遮断特性が向上
する方向に変化し、ドレイン破壊にいたるトリガーを回
避する効果をあげる。また、第1の電極の電位が出力電
圧より低い状態においては、弱いドレイン破壊等なんら
かの理由で発生した正孔をバンドギャップ幅の狭い半導
体部分において吸収し、基板浮遊効果を抑えドレイン破
壊を防止する。また、このSOI・MOSFETのゲー
ト長を大きくすることにより、印加される電界を緩和し
さらにドレイン耐圧を向上させる。
【0028】本発明の構成6によれば、n型SOI・M
OSFETのソース領域の一部にチャネル部分よりバン
ドギャップ幅の狭い半導体を用いた半導体装置におい
て、SOI・MOSFETのソース領域の一部と同時に
作成した同素材のp型拡散層と第1のn型拡散層との接
合を利用したpnダイオードとチャネル部分と同じバン
ドギャップ幅のp型半導体と第1のn型半導体の接合を
利用したpnダイオードを具備し、そのしきい値差を基
準電位とすることにより、温度が変化しても変動しにく
い基準電位を得ることができる。
【0029】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
詳細に説明する。 (実施例1)図1に、本発明の第1の実施例に係わるS
OI・MOSFETを用いたセンスアンプ回路の一例
を、図2に該センスアンプのレイアウト平面図を、図3
に本実施例のSOI・MOSFETの断面図を示す。
【0030】図1〜図3中、M3はセンスアンプ用の第
1のMOSFET、M4はセンスアンプ用の第2のMO
SFET、N4はセンスする第1の電極、N5はセンス
する第2の電極、CS1はセンスアンプの共通ソース、
G3はセンスアンプ用の第1のMOSFETのゲート、
G4はセンスアンプ用の第2のMOSFETのゲート、
NDCS1はセンスアンプの共通ソースの狭バンドギャ
ップ拡散層、S21,S22は狭バンドギャップ拡散
層、60はメモリセル、20はスイッチング・トランジ
スタ、21は電荷蓄積用キャパシタ、BLはビット線、
WLはワード線、A1はGeイオンを注入する領域、C
11,C12,C21,C22,C31はコンタクト、
29は素子分離領域を表す。
【0031】本実施例では、p型<100>のSi基板
に、酸素を加速電圧180kV、ドーズ量4×1017
-2でイオン注入した後、1300℃、6時間の熱アニ
ールで、埋め込み酸化膜を厚さ80nmで形成し、表面
に単結晶シリコン層を単結晶化したSIMOX基板を用
いた。熱酸化とウェットエッチングによりシリコン膜厚
を厚さ100nmに薄くした後、通常のリン拡散による
多結晶シリコンゲート電極を用いたMOS工程により、
素子を作製した。
【0032】ゲート電極G3,G4の加工後、ゲート電
極G3,G4をマスクとしてGeを加速電圧50KV、
ドーズ量1×1016cm-2で注入し、850℃で30分
アニールした後、砒素を40KeVで3×1015cm-2
ドーズ量で注入した。この後、850℃、90分のアニ
ールを施した。このとき形成されたSi−Ge領域ND
CS1は、n型拡散層の表面より約40nmの深さに、
Siの10%に相当する濃度のピークを有した。
【0033】このとき、Geを注入する領域は、少なく
ともDRAMセンスアンプ等においては、センスアンプ
を構成するフリップフロップ型に接続されたn型SOI
・MOSFETの共通ソース部分とする。また、少なく
とも一組のn型SOI・MOSFETを電位検出部とす
るカレントミラー型差動増幅器においては、電位差検出
部のn型SOI・MOSFETのソース電極部分とす
る。
【0034】一方、本実施例では、バンドギャップの狭
い材料を形成する方法としてGeをイオン注入してSi
−Ge領域を形成したが、勿論Si−Ge形成にMBE
法やCVD法を用いることもできる。さらに、Geの代
わりにSn(錫)をシリコン中に導入することによって
も、本発明の目的を達成することができる。この場合、
GeとSnの両方を導入することも効果的である。ま
た、以上はIV族の元素を用いたが、III−V族、I
I−VI族からなる半導体材料によりバンドギャップを
狭めてもよい。
【0035】さらに、本発明は薄膜SOI基板上に形成
される半導体素子に限定されるものでなく、厚膜SOI
基板上の半導体素子や、TFT素子に代表されるアモル
ファスシリコンを用いた半導体素子に関しても応用が可
能であり、基板浮遊効果が抑制されたSOI素子による
集積回路を提供することが可能である。
【0036】ところで、図4及び図5に示すように、D
RAMのセンスアンプにおいてセンスアンプを構成する
フリップフロップ型に接続された2個のn型SOI・M
OSFETの共通ソース領域の一部P1に前記2個のn
型SOI・MOSFETの基板と同じp型の不純物をイ
オン注入等でマスクを用い選択的に設けておいてもよ
い。このようにすることにより、電位差を検出するため
の1組のn型SOI・MOSFETの基板の電位を等し
くすることができるため、たとえしきい値変化がおきて
も同一の変化とするため、電位差検知には支障をきたさ
ないようにすることができる。
【0037】なお、図4及び図5中、NN3,NN4,
NCS1,30は、夫々図2及び図3のN5,N4,C
S1,29に対応する。また、31は単結晶シリコン層
である。
【0038】また、本発明はフリップフロップ型に限ら
ず、図146に示すようなカレントミラー型センスアン
プに適用することもできる。図146において、MN
1,MN2はカレントミラーを構成するトランジスタで
あり、ゲート電極は互いに接続され、この実施例ではゲ
ート長,ゲート幅共に等しく形成されている。また、絶
縁膜上に形成される基板がそれと同じ導電型の領域によ
り互いに接続されているため、接続されない場合に問題
であった前記2つのMOSトランジスタの基板電位が異
なることに起因するコンダクタンスの差が生じず、この
2つのMOSトランジスタにおいて略等しい電流が流れ
ることを実現できる。
【0039】この等しい電流が保証されることにより、
例えばこの実施例ではこのカレントミラー型センス回路
のセンス感度を向上させることができる。またさらに、
MP2,MP3の基板を同様の手法により接続すること
により、さらにセンス感度を向上させることができる。 (実施例2)図6〜図9は本発明の第2の実施例に係わ
るDRAMのセンスアンプを説明するためのもので、図
6はセンスアンプの回路構成図、図8,図9はセンスア
ンプのパターンの平面図、図7(a)は図8の矢視A−
A′断面図、図7(b)は図8の矢視B−B′断面図で
ある。
【0040】ここで、図8は構成1−1、図9は構成1
−1及び3−1をとっている。
【0041】本実施例は、1組のビット線対上に1組の
SOI−nMOSセンスアンプを配置するレイアウトと
なっている。Q1,Q2 はビット線BL1 ,/BL1 に設
けられるセンスアンプSAを構成するSOI・nMOS
FETである。
【0042】図7中で、7はSOI膜としてのp型単結
晶シリコン膜を示しており、このp型単結晶シリコン膜
の底面及び側面にはシリコン酸化膜(SiO2 膜)6が
形成されている。底面のシリコン酸化膜6はSOI基板
の絶縁膜であり、側面のシリコン酸化膜6は素子分離絶
縁膜である。8はn型ソース領域、9はn型ドレイン領
域、10はゲート酸化膜、11はゲート電極を示す。
【0043】図8、図9において、1はセンスアンプの
共通ソース端子を接続する制御線であり、2は制御線1
と接続されるソース・コンタクト部、3はドレインとビ
ット線を接続するドレイン・コンタクト部、4はゲート
電極とビット線を接続するゲート・コンタクト部、5は
共通ソースに設けたp領域である。
【0044】図9に示したセンスアンプSA1,SA2 は
図8のセンスアンプをビット線方向にずらして配置した
ものだが、図9のようにずらす方がビット線−ドレイン
・コンタクトを大きくできる、SA1 のドレイン領域と
SA2 のドレイン領域の間隔を広くできる、トランジス
タのLを大きくできる、など、デザインルールの緩和が
可能となり、好ましい。また、図9のSA1 とSA2 は
左右反転の形になっていてもかまわない。
【0045】図6〜図9でSA1 に注目すると、ペアと
なっている2つのSOI・nMOSFETのQ1,Q2 の
共通ソースの一部にp領域5を設けている。p領域5は
トランジスタの基板7と同じp型の不純物を、例えばイ
オン注入等でマスクを用い選択的に設ける。
【0046】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI−nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障を来たさない
ようにすることができる。 (実施例3)図10及び図11は、本発明の第3の実施
例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図で
ある。図10は、先の実施例2の図8においてp領域5
をビット線と垂直方向に延ばし、複数のセンスアンプで
共有したものである(構成1−1、2−2)。
【0047】即ち図10において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある。
【0048】一方、図11においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
ある。このため、ビット線−ドレインのコンタクトを大
きくできる、SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン
領域の間隔を広くできる、トランジスタのLを大きくで
きる、など、デザインルールの緩和が可能となり、好ま
しい。この場合もp領域5を垂直方向に延ばすことによ
り、SA1 とSA3 、SA2 とSA4 の基板電位を共通
化できる。
【0049】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる利点がある(構成1−
1、2−2、3−1)。 (実施例4)図12及び図13は、本発明の第4の実施
例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図で
ある。本実施例は、実施例2においてセンスアンプ1個
につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設け
たものである。
【0050】図12はセンスアンプが縦方向に並んで配
置されたもの(構成1−1、3−4)、図13はビット
線方向に交互にずらして配置したものである(構成1−
1、3−1、3−4)。
【0051】図12においては、センスアンプを交互に
1つずつビット線方向にずらしてある。このため、ビッ
ト線−ドレインのコンタクトを大きくできる、SA1 の
ドレイン領域とSA2 のドレイン領域の間隔を広くでき
る、トランジスタのLを大きくできる、など、デザイン
ルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0052】これらの実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域を設けることにより、W方向、この場合ビット
線方向にマスクずれがおきても、一定のWを保つことが
できる。 (実施例5)図14及び図15は、本発明の第5の実施
例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図で
ある。本実施例は、実施例2においてセンスアンプ1個
につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設
け、さらにp領域5をビット線と垂直方向に延ばし、複
数のセンスアンプで共有したものである。
【0053】図14はセンスアンプが縦方向に並んで配
置されたもの(構成1−1、2−2、3−4)、図15
はビット線方向に交互にずらして配置したものである
(構成1−1、2−2、3−1、3−4)。
【0054】即ち図14において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある。
【0055】一方、図15においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
ある。このため、ビット線−ドレインのコンタクトを大
きくできる、SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン
領域の間隔を広くできる、トランジスタのLを大きくで
きる、など、デザインルールの緩和が可能となり、好ま
しい。この場合も、p領域5を垂直方向にのばすことに
より、SA1 とSA3、SA2 とSA4 の基板電位を共通
化できる。
【0056】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。さらに、センスアンプ
を形成する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向
の両端にp領域5を設けることにより、W方向、この場
合ビット線方向にマスクずれがおきても、一定のWを保
つことができる。 (実施例6)図16及び図17は、本発明の第6の実施
例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図で
ある。本実施例は、実施例2においてp領域5に制御線
1とのコンタクト(図中12)を設けたものである。
【0057】図16はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2)、
図17はビット線方向に交互にずらして配置したもので
ある(構成1−1、1−2、3−1)。
【0058】図17においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ビット線−ドレインのコンタクトを大きくできる、
SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン領域の間隔を
広くできる、トランジスタのLを大きくできる、など、
デザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0059】これらの実施例では、1対のトランジスタ
の共通ソースはソース・コンタクト2で制御線1と接続
されており、さらに制御線1とp領域5はボディ・コン
タクト12で接続されている。これにより、トランジス
タのソースと基板は同電位となる。従って、基板電位は
フローティングではなくなり、チャネル部の正孔の蓄
積、ドレイン破壊電圧の低下を防止し、センス動作の信
頼性を高めることができる。 (実施例7)図18及び図19は、本発明の第6の実施
例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図で
ある。本実施例は、実施例6においてp領域5と制御線
1とのコンタクト(ボディ・コンタクト)と、共通ソー
スと制御線1のコンタクト(ソース・コンタクト)を共
有したものである。図中13が、ボディ・コンタクトと
ソース・コンタクトを兼ねたコンタクトを示す。
【0060】図18はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1)、図19はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、1−2、2−1、3−
1)。
【0061】図19においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ビット線−ドレインのコンタクトを大きくできる、
SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン領域の間隔を
広くできる、トランジスタのLを大きくできる、など、
デザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0062】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例8)図20及び図21は、本発明の第8の実施
例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示する平面図
である。本実施例は、実施例3においてp領域5に制御
線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0063】即ち図20において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある(構成1−1、1−2、2−
2)。
【0064】一方、図21においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あるため、ビット線−ドレインのコンタクトを大きくで
きる、SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン領域の
間隔を広くできる、トランジスタのLを大きくできる、
など、デザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
この場合も、p領域5を垂直方向に延ばすことによりS
A1 とSA3 ,SA2とSA4 の基板電位を共通化でき
る。
【0065】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる(構成1−1、1−2、
2−2、3−1)。
【0066】また、図20及び図21のいずれの場合
も、トランジスタの共通ソースは制御線1と接続されて
おり、さらに制御線1とp領域5を接続することにより
トランジスタのソースと基板は同電位となる。従って、
基板電位はフローティングでなくなり、チャネル部の正
孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下を防止し、センス動
作の信頼性を高めることができる。 (実施例9)図22及び図23は、本発明の第9の実施
例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図で
ある。本実施例は、実施例8においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである。図中の13が各々のコンタク
トを兼ねた共通コンタクトである。
【0067】図22はセンスアンプSA1 〜SA4 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、2−2)、図23はビット線方向に交互にずらし
て配置したものである(構成1−1、1−2、2−1、
2−2、3−1)。
【0068】図23においては、センスアンプSA1 〜
SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ビット線−ドレインのコンタクトを大きくできる、
SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン領域の間隔を
広くできる、トランジスタのLを大きくできる、など、
デザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0069】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例10)図24及び図25は、本発明の第10の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例4においてp領域5に制
御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0070】図24はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、3
−4)、図25はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、1−2、3−1、3−
4)。
【0071】図24においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ビット線−ドレインのコンタクトを大きくできる、
SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン領域の間隔を
広くできる、トランジスタのLを大きくできる、など、
デザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0072】これらの実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域5を設けることにより、W方向、この場合ビッ
ト線方向にマスクずれがおきても、一定のWを保つこと
ができる。
【0073】さらに、1対のトランジスタの共通ソース
は制御線1と接続されており、さらに制御線1とp領域
5を接続することによりトランジスタのソースと基板は
同電位となる。従って、基板電位はフローティングでな
くなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の
低下を防止し、センス動作の信頼性を高めることができ
る。 (実施例11)図26及び図27は、本発明の第11の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例10においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねた共通コンタクトである。
【0074】図26はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、3−4)、図27はビット線方向に交互にずらし
て配置したものである(構成1−1、1−2、2−1、
3−1、3−4)。
【0075】図27においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ビット線−ドレインのコンタクトを大きくできる、
SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン領域の間隔を
広くできる、トランジスタのLを大きくできる、など、
デザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0076】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例12)図28及び図29は、本発明の第12の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例5においてp領域5に制
御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0077】即ち図28において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある(構成1−1、1−2、2−
2、3−4)。
【0078】一方、図29においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あるため、ビット線−ドレインのコンタクトを大きくで
きる、SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン領域の
間隔を広くできる、トランジスタのLを大きくできる、
など、デザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
この場合も、p領域5を垂直方向に延ばすことによりS
A1 とSA3 ,SA2とSA4 の基板電位を共通化でき
る(構成1−1、1−2、2−2、3−1、3−4)。
【0079】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続
することによりトランジスタのソースと基板は同電位と
なる。従って、基板電位はフローティングでなくなり、
チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下を防
止し、センス動作の信頼性を高めることができる。
【0080】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。さらに、センスアンプ
を形成する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向
の両端にp領域5を設けることにより、W方向、この場
合ビット線方向にマスクずれがおきても、一定のWを保
つことができる。 (実施例13)図30及び図31は、本発明の第13の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例12においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1との
コンタクトを共有したものである。図中の13が各々の
コンタクトを兼ねた共通コンタクトである。
【0081】図30はセンスアンプSA1 〜SA4 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、2−2、3−4)、図31はビット線方向に交互
にずらして配置したものである。
【0082】図31においては、センスアンプSA1 〜
SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ビット線−ドレインのコンタクトを大きくできる、
SA1 のドレイン領域とSA2 のドレイン領域の間隔を
広くできる、トランジスタのLを大きくできる、など、
デザインルールの緩和が可能となり、好ましい(構成1
−1、1−2、2−1、2−2、3−1、3−4)。
【0083】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例14)図32及び図33は、本発明の第14の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、1組のビット線対上に1組の薄
膜SOI・nMOSセンスアンプを配置するレイアウト
となっている。図32は構成1−1、図33は構成1−
1、3−1である。
【0084】Q1,Q1',Q2,Q2'はビット線BL1 ,/
BL1 に設けられるセンスアンプSA1 を構成する薄膜
SOI・nMOSFETである。SA2 も同様に構成さ
れている。
【0085】1はセンスアンプの共通ソース端子を接続
する制御線であり、2は制御線1と接続されるソース・
コンタクト部、3はドレインとビット線を接続するドレ
イン・コンタクト部、4はゲート電極とビット線を接続
するゲート・コンタクト部である。
【0086】図33は図32のセンスアンプSA1,SA
2 をビット線方向にずらして配置したもので、トランジ
スタのLを大きくできるなど、デザインルールの緩和が
可能である。だが、図32はソース・コンタクトを共有
できるので、縦方向により小さくできる。
【0087】本実施例は、センスアンプのゲートを2つ
に分けているので、Wが大きい場合でもビット線方向に
場所をとらなくて済む。
【0088】図32及び図33でSA1 に注目すると、
ペアとなっている2つの薄膜SOI・nMOSFETの
Q1,Q1',Q2,Q2'の共通ソースの一部にp領域5を設
けている。p領域5はトランジスタの基板と同じp型の
不純物を、例えばイオン注入等でマスクを用い選択的に
設ける。
【0089】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI・nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障をきたさない
ようにすることができる。 (実施例15)図34及び図35は、本発明の第15の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例14においてp領域5を
ビット線と垂直方向に延ばし、複数のセンスアンプSA
1 〜SA4 で共有したものである。
【0090】即ち図34において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある(構成1−1、2−2)。
【0091】一方、図35においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あり、この場合もp領域5を垂直方向に延ばすことによ
り、SA1 とSA3 ,SA2とSA4 の基板電位を共通
化できる(構成1−1、2−2、3−1)。
【0092】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。 (実施例16)図36及び図37は、本発明の第16の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例14においてセンスアン
プ1個につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5
を設けたものである。
【0093】図36はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、3−4)、
図37はビット線方向に交互にずらして配置したもので
ある(構成1−1、3−1、3−4)。
【0094】p領域5が実施例15のように1箇所だ
と、W方向のマスクずれによりQ1 のWが大きくなった
とすると、Q2 のWは小さくなってしまい、正確な動作
を望めない。しかし本実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域5を設けることにより、W方向、この場合ビッ
ト線方向にマスクずれがおきても、対となる2個のトラ
ンジスタのWは常に等しく変化して必ず同じ値とでき
る。 (実施例17)図38及び図39は、本発明の第17の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例14においてセンスアン
プ1個につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5
を設け、さらにp領域5をビット線と垂直方向にのば
し、複数のセンスアンプSA1 〜SA4 で共有したもの
である。
【0095】図38はセンスアンプSA1 〜SA4 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、2−2、3
−4)、図39はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、2−2、3−1、3−
4)。
【0096】図38において、隣接ビット線対のセンス
アンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とできる。
従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板電位
の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、センスア
ンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、セン
ス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化によるノイ
ズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)がなく
なるという利点がある。
【0097】一方、図39においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あり、この場合もp領域5を垂直方向に延ばすことによ
り、SA1 とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を共通
化できる。
【0098】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。さらに、センスアンプ
を形成する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向
の両端にp領域5を設けることにより、W方向、この場
合ビット線方向にマスクずれがおきても、対のトランジ
スタのWを等しい値に保つことができる。 (実施例18)図40及び図41は、本発明の第18の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例14においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0099】図40はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2)、
図41はビット線方向に交互にずらして配置したもので
ある(構成1−1、1−2、3−1)。
【0100】これらの実施例では、1対のトランジスタ
の共通ソースは制御線1と接続されており、さらに制御
線1とp領域5を接続することにより、トランジスタの
ソースと基板は同電位となる。従って、基板電位はフロ
ーティングでなくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレ
イン破壊電圧の低下を防止し、センス動作の信頼性を高
めることができる。
【0101】(実施例19)図42及び図43は、本発
明の第19の実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部
分を示す平面図である。本実施例は、実施例18におい
てp領域5と制御線1とのコンタクトと、共通ソースと
制御線1のコンタクトを共有したものである。図中の1
3が各々のコンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0102】図42はセンスアンプSA1,SA2 が縦方
向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2−
1)、図43はビット線方向に交互にずらして配置した
ものである(構成1−1、1−2、2−1、3−1)。
【0103】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例20)図44及び図45は、本発明の第20の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例15においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0104】即ち図44において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある(構成1−1、1−2、2−
2)。
【0105】一方、図45においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あり、この場合もp領域5を垂直方向に延ばすことによ
りSA1 とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を共通化
できる(構成1−1、1−2、2−2、3−1)。
【0106】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0107】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続
することにより、トランジスタのソースと基板は同電位
となる。従って、基板電位はフローティングでなくな
り、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下
を防止し、センス動作の信頼性を高めることができる。 (実施例21)図46及び図47は、本発明の第21の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例20においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0108】図46はセンスアンプSA1 〜SA4 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、2−2)、図47はビット線方向に交互にずらし
て配置したものである(構成1−1、1−2、2−1、
2−2、3−1)。
【0109】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例22)図48及び図49は、本発明の第22の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例16においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0110】図48はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、3
−4)、図49はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、1−2、3−1、3−
4)。
【0111】これらの実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域5を設けることにより、W方向、この場合ビッ
ト線方向にマスクずれがおきても、一定のWを保つこと
ができる。
【0112】さらに、1対のトランジスタの共通ソース
は制御線1と接続されており、さらに制御線1とp領域
5を接続することにより、トランジスタのソースと基板
は同電位となる。従って、基板電位はフローティングで
なくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧
の低下を防止し、センス動作の信頼性を高めることがで
きる。 (実施例23)図50及び図51は、本発明の第23の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例22においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0113】図50はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、3−4)、図60はビット線方向に交互にずらし
て配置したものである(構成1−1、1−2、2−1、
3−1、3−4)。
【0114】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例24)図52及び図53は、本発明の第24の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例17においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0115】即ち図52において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある(構成1−1、1−2、2−
2、3−4)。
【0116】一方、図53においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あり、この場合もp領域5を垂直方向にのばすことによ
りSA1 とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を共通化
できる(構成1−1、1−2、2−2、3−1、3−
4)。
【0117】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続
することによりトランジスタのソースと基板は同電位と
なる。従って、基板電位はフローティングでなくなり、
チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下を防
止し、センス動作の信頼性を高めることができる。
【0118】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0119】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、一定のWを保つことができる。 (実施例25)図54及び図55は、本発明の第25の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例24においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0120】図54はセンスアンプSA1 〜SA4 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、2−2、3−4)、図55はビット線方向に交互
にずらして配置したものである(構成1−1、1−2、
2−1、2−2、3−1、3−4)。
【0121】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例26)図56及び図57は、本発明の第26の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。
【0122】本実施例は、1組のビット線対上に1組の
薄膜SOI・nMOSセンスアンプを配置するレイアウ
トとなっており、図56は構成1−1及び構成3−3、
図57は構成1−1、3−1、3−3である。
【0123】Q1,Q2 はビット線BL1 ,/BL1 に設
けられるセンスアンプSA1 を構成する薄膜SOI・n
MOSFETである。ゲートがビット線に対して垂直に
なっているためゲート長Lを大きくとれ、従ってしきい
値ばらつきを小さくすることができる。センスアンプS
A2 も同様の構成となっている。
【0124】1はセンスアンプの共通ソース端子を接続
する制御線であり、2は制御線1と接続されるソース・
コンタクト部、3はドレインとビット線を接続するドレ
イン・コンタクト部、4はゲート電極とビット線を接続
するゲート・コンタクト部である。
【0125】図57は図56のセンスアンプSA1 ,S
A2 をビット線方向にずれて配置したものだが、図57
のようにずらす方がゲート間隔を大きくできる、Wを大
きくできる、などのデザインルールの緩和が可能とな
り、好ましい。
【0126】図56及び図57でSA1 に注目すると、
ペアとなっている2つの薄膜SOI・nMOSFETの
Q1,Q2 の共通ソースの一部にp領域5を設けている。
このp領域5はトランジスタの基板と同じp型の不純物
を、例えばイオン注入等でマスクを用い選択的に設け
る。
【0127】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI・nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障を来たさない
ようにすることができる。 (実施例27)図58及び図59は、本発明の第27の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例26においてセンスアン
プ1個につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5
を設けたものである。
【0128】図58はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、3−3、3
−4)、図59はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、3−1、3−3、3−
4)。
【0129】図59においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ゲート間隔を大きくできる、Wを大きくできる、な
どのデザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0130】これらの実施例では、ゲートがビット線に
対して垂直になっているためゲート長Lを大きくとれ、
従ってしきい値ばらつきを小さくすることができる。
【0131】また、センスアンプを形成する2個の薄膜
SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域を設け
ることにより、W方向、この場合ビット線と垂直な方向
にマスクずれがおきても、一定のWを保つことができ
る。 (実施例28)図60及び図61は、本発明の第28の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例26においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0132】図60はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、3
−3)、図61はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、1−2、3−1、3−
3)。
【0133】図61においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ゲート間隔を大きくできる、Wを大きくできる、な
どのデザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0134】これらの実施例では、ゲートがビット線に
対して垂直になっているためゲート長Lを大きくとれ、
従ってしきい値ばらつきを小さくすることができる。
【0135】また、1対のトランジスタの共通ソースは
制御線1と接続されており、さらに制御線とp領域5を
接続することにより、トランジスタのソースと基板は同
電位となる。従って、基板電位はフローティングでなく
なり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低
下を防止し、センス動作の信頼性を高めることができ
る。 (実施例29)図62及び図63は、本発明の第29の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例28においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0136】図62はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、3−3)、図63はビット線方向に交互にずらし
て配置したものである(構成1−1、1−2、2−1、
3−1、3−3)。
【0137】図63においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ゲート間隔を大きくできる、Wを大きくできる、な
どのデザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0138】これらの実施例では、ゲートがビット線に
対して垂直になっているためゲート長Lを大きくとれ、
従ってしきい値ばらつきを小さくすることができる。
【0139】また、ソース領域とp領域5のコンタクト
を共通化することにより、マスクパターンを簡略化で
き、またコンタクト−コンタクト間隔が不必要になるた
め、より微細化が可能となる。 (実施例30)図64及び図65は、本発明の第30の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例27においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0140】図64はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、3
−3、3−4)、図65はビット線方向に交互にずらし
て配置したものである(構成1−1、1−2、3−1、
3−3、3−4)。
【0141】図65においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ゲート間隔を大きくできる、Wを大きくできる、な
どのデザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0142】これらの実施例では、ゲートがビット線に
対して垂直になっているためゲート長Lを大きくとれ、
従ってしきい値ばらつきを小さくすることができる。
【0143】また、センスアンプを形成する2個の薄膜
SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を設
けることにより、W方向、この場合ビット線と垂直な方
向にマスクずれがおきても、一定のWを保つことができ
る。
【0144】さらに、1対のトランジスタの共通ソース
は制御線1と接続されており、さらに制御線とp領域5
を接続することによりトランジスタのソースと基板は同
電位となる。従って、基板電位はフローティングでなく
なり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低
下を防止し、センス動作の信頼性を高めることができ
る。 (実施例31)図66及び図67は、本発明の第31の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例30においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0145】図66はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、3−3、3−4)、図67はビット線方向に交互
にずらして配置したものである(構成1−1、1−2、
2−1、3−1、3−3、3−4)。
【0146】図67においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、ゲート間隔を大きくできる、Wを大きくできる、な
どのデザインルールの緩和が可能となり、好ましい。
【0147】これらの実施例では、ゲートがビット線に
対して垂直になっているためゲート長Lを大きくとれ、
従ってしきい値ばらつきを小さくすることができる。
【0148】また、ソース領域とp領域5のコンタクト
を共通化することにより、マスクパターンを簡略化で
き、またコンタクト−コンタクト間隔が不必要になるた
め、より微細化が可能となる。 (実施例32)図68及び図69は、本発明の第32の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、1組のビット線対上に1組の薄
膜SOI・nMOSセンスアンプを配置するレイアウト
となっており、図68は構成1−1、図69は構成1−
1及び3−1である。
【0149】Q1,Q2 はビット線BL1 ,/BL1 に設
けられるセンスアンプSA1 を構成する薄膜SOI・n
MOSFETである。センスアンプSA2 も同様の構成
である。
【0150】1はセンスアンプのソース端子を接続する
制御線であり、2は制御線1と接続されるソース・コン
タクト部、3はドレインとビット線を接続するドレイン
・コンタクト部、4はゲート電極とビット線を接続する
ゲート・コンタクト部である。
【0151】図69に示した構成は、図68のセンスア
ンプSA1 ,SA2 をビット線方向にずらして配置した
ものであるが、図69のようにずらすほうが、Lを大き
くできる、ドレインコンタクトを大きくできる、などデ
ザインルールの緩和が可能となる。
【0152】図68及び図69でSA1 に注目すると、
ペアとなっている2つの薄膜SOI・nMOSFETの
Q1,Q2 のドレイン間にp領域5を設けている。このp
領域5はトランジスタの基板と同じp型の不純物を、例
えばイオン注入等でマスクを用い選択的に設ける。
【0153】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI・nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障をきたさない
ようにすることができる。 (実施例33)図70及び図71は、本発明の第33の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例32においてp領域5を
ビット線と垂直方向に延ばし、複数のセンスアンプSA
1 〜SA4 で共有したものである。
【0154】即ち図70において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある(構成1−1、2−2)。
【0155】一方、図71においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あるため、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大
きくできる、などデザインルールの緩和が可能となる。
この場合もp領域5を垂直方向に延ばすことによりSA
1 とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を共通化できる
(構成1−1、2−2、3−1)。
【0156】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。 (実施例34)図72及び図73は、本発明の第34の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例32においてセンスアン
プ1個につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5
を設けたものである。
【0157】図72はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、3−4)、
図73はビット線方向に交互にずらして配置したもので
ある(構成1−1、3−1、3−4)。
【0158】図73においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大きくで
きる、などデザインルールの緩和が可能となる。
【0159】p領域が実施例33のように1箇所だと、
W方向のマスクずれによりQ1 のWが大きくなったとす
ると、Q2 のWは小さくなってしまい、正確な動作を望
めない。しかし本実施例では、センスアンプを形成する
2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp
領域5を設けることにより、W方向、この場合ビット線
方向にマスクずれがおきても、対となる2個のトランジ
スタのWは常に等しく変化して必ず同じ値とできる。 (実施例35)図74及び図75は、本発明の第35の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例32においてセンスアン
プ1個につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5
を設け、さらにp領域5をビット線と垂直方向に延ば
し、複数のセンスアンプで共有したものである。
【0160】図74はセンスアンプSA1 〜SA4 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、2−2、3
−4)、図75はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、2−2、3−1、3−
4)。
【0161】即ち図74において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある。
【0162】一方、図75においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あるため、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大
きくできる、などデザインルールの緩和が可能となる。
この場合も、p領域5を垂直方向に延ばすことにより、
SA1 とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を共通化で
きる。
【0163】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0164】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域を設
けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマス
クずれがおきても、対のトランジスタのWを等しい値に
保つことができる。 (実施例36)図76及び図77は、本発明の第36の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例32においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0165】図76はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2)、
図77はビット線方向に交互にずらして配置したもので
ある(構成1−1、1−2、3−1)。
【0166】図77においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大きくで
きる、などデザインルールの緩和が可能となる。
【0167】これらの実施例では、1対のトランジスタ
の共通ソースは制御線1と接続されており、さらに制御
線1とp領域5を接続することにより、トランジスタの
ソースと基板は同電位となる。従って、基板電位はフロ
ーティングでなくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレ
イン破壊電圧の低下を防止し、センス動作の信頼性を高
めることができる。 (実施例37)図78及び図79は、本発明の第37の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例36においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、ソースと制御線1のコンタ
クトを共有したものである。図中の13が各々のコンタ
クトを兼ねる共通コンタクトである。
【0168】図78はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1)、図79はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、1−2、2−1、3−
1)。
【0169】図79においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大きくで
きる、などデザインルールの緩和が可能となる。 (実施例38)図80及び図81は、本発明の第38の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例33においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0170】即ち図80において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある(構成1−1、1−2、2−
2)。
【0171】一方、図81においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あるため、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大
きくできる、などデザインルールの緩和が可能となる。
この場合も、p領域5を垂直方向に延ばすことにより、
SA1 とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を共通化で
きる(構成1−1、1−2、2−2、3−1)。
【0172】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0173】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続
することにより、トランジスタのソースと基板は同電位
となる。従って、基板電位はフローティングでなくな
り、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下
を防止し、センス動作の信頼性を高めることができる。 (実施例39)図82及び図83は、本発明の第39の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例38においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0174】図82はセンスアンプSA1 〜SA4 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、2−2)、図83はビット線方向に交互にずらし
て配置したものである(構成1−1、1−2、2−1、
2−2、3−1)。
【0175】図83においては、センスアンプSA1 〜
SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大きくで
きる、などデザインルールの緩和が可能となる。 (実施例40)図84及び図85は、本発明の第40の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例34においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0176】図84はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、3
−4)、図85はビット線方向に交互にずらして配置し
たものである(構成1−1、1−2、3−1、3−
4)。
【0177】図85においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大きくで
きる、などデザインルールの緩和が可能となる。
【0178】これらの実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域5を設けることにより、W方向、この場合ビッ
ト線方向にマスクずれがおきても、一定のWを保つこと
ができる。
【0179】さらに、1対のトランジスタの共通ソース
は制御線1と接続されており、さらに制御線1とp領域
5を接続することによりトランジスタのソースと基板は
同電位となる。従って、基板電位はフローティングでな
くなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の
低下を防止し、センス動作の信頼性を高めることができ
る。 (実施例41)図86及び図87は、本発明の第41の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例40においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0180】図86はセンスアンプSA1 ,SA2 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、3−4)、図87はビット線方向に交互にずらし
て配置したものである(構成1−1、1−2、2−1、
3−1、3−4)。
【0181】図87においては、センスアンプSA1 ,
SA2 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大きくで
きる、などデザインルールの緩和が可能となる。
【0182】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例42)図88及び図89は、本発明の第42の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例35においてp領域5に
制御線1とのコンタクト12を設けたものである。
【0183】図88は構成1−1、1−2、2−2、3
−4をとっており、図89は構成1−1、1−2、2−
2、3−1、3−4をとっている。
【0184】即ち図88において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある。
【0185】一方、図89においては、センスアンプS
A1 〜SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらして
あるため、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大
きくできる、などデザインルールの緩和が可能となる。
この場合も、p領域5を垂直方向に延ばすことにより、
SA1 とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を共通化で
きる。
【0186】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続
することにより、トランジスタのソースと基板は同電位
となる。従って、基板電位はフローティングでなくな
り、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下
を防止し、センス動作の信頼性を高めることができる。
【0187】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0188】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、一定のWを保つことができる。 (実施例43)図90及び図91は、本発明の第43の
実施例に係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面
図である。本実施例は、実施例42においてp領域5と
制御線1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコ
ンタクトを共有したものである。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0189】図90はセンスアンプSA1 〜SA4 が縦
方向に並んで配置されたもの(構成1−1、1−2、2
−1、2−2、3−4)、図91はビット線方向に交互
にずらして配置したものである(構成1−1、1−2、
2−1、2−2、3−1、3−4)。
【0190】図91においては、センスアンプSA1 〜
SA4 を交互に1つずつビット線方向にずらしてあるた
め、Lを大きくできる、ドレインコンタクトを大きくで
きる、などデザインルールの緩和が可能となる。 (実施例44)図92及び図93は本発明の第44の実
施例に係わるDRAMを説明するためのもので、図92
はセンスアンプの回路構成図、図93はセンスアンプの
レイアウトパターンの平面図である。
【0191】本実施例は、4本のビット線上に1組の薄
膜SOI・nMOSセンスアンプを配置するレイアウト
となっている(構成1−1、3−1、3−2)。
【0192】Q1,Q2 はビット線BL1 ,/BL1 に設
けられるセンスアンプSA1 を構成する薄膜SOI・n
MOSFET、Q3,Q4 はビット線BL2 ,/BL2 に
設けられるセンスアンプSA2 を構成する薄膜SOI・
nMOSFETである。SA2 はSA1 に対し縦方向に
半ピッチずれている。SA1 とSA2 は図93のように
左右反転型でも、同じでもかまわない。
【0193】1はセンスアンプのソース端子を接続する
制御線であり、2は制御線1と接続されるソース・コン
タクト部、3はドレインとビット線を接続するドレイン
・コンタクト部、4はゲート電極とビット線とを接続す
るゲート・コンタクト部である。
【0194】本実施例では、各トランジスタのドレイン
・コンタクト部とゲート・コンタクト部の間に1本のビ
ット線が通る構成となっている。例えば図93では、S
A1の上にBL2 が通過し、SA2 の上に/BL1 が通
過している。つまり、ビット線4本につき1個のセンス
アンプが配置されている。このため従来に比べ、例えば
トランジスタのLを大きくできるなど、設計ルールを緩
めることができる。
【0195】図93でSA1 に注目すると、ペアとなっ
ている2つの薄膜SOI・nMOSFETのQ1,Q2 の
ドレインの一部にp領域5を設けている。このp領域5
はトランジスタの基板と同じp型の不純物を、例えばイ
オン注入等でマスクを用い選択的に設ける。
【0196】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI・nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障を来たさない
ようにすることができる。 (実施例45)図94は、本発明の第45の実施例に係
わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図である。
本実施例は、実施例44においてp領域5をビット線と
垂直方向に延ばし、複数のセンスアンプで共有したもの
である(構成1−1、2−2、3−1、3−2)。
【0197】即ち図94において、センスアンプSA1
とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を全て共通とでき
る。基板電位が共通化されたセンスアンプでは基板電位
の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、センスア
ンプは同時に動作する。このため、センス動作開始が遅
れて隣接ビット線の電位変化によるノイズを受け誤動作
するカラム(落ちこぼれカラム)が少なくなるという利
点がある。
【0198】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。 (実施例46)図95は、本発明の第46の実施例に係
わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図である。
本実施例は、実施例44においてセンスアンプ1個につ
き2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設けたも
のである(構成1−1、3−1、3−2、3−4)。
【0199】p領域5が実施例45のように1箇所だ
と、W方向のマスクずれによりQ1 のWが大きくなった
とすると、Q2 のWは小さくなってしまい、正確な動作
を望めない。しかし本実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域5を設けることにより、W方向、この場合ビッ
ト線方向にマスクずれがおきても、対となる2個のトラ
ンジスタのWは常に等しく変化して必ず同じ値とでき
る。 (実施例47)図96は、本発明の第47の実施例に係
わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図である。
本実施例は、実施例44においてセンスアンプ1個につ
き2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設け、さ
らにp領域5をビット線と垂直方向にのばし、複数のセ
ンスアンプで共有したものである(構成1−1、2−
2、3−1、3−2、3−4)。
【0200】即ち図96において、センスアンプSA1
とSA3 ,SA2 とSA4 の基板電位を全て共通とでき
る。基板電位が共通化されたセンスアンプでは基板電位
の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、センスア
ンプは同時に動作する。このため、センス動作開始が遅
れて隣接ビット線の電位変化によるノイズを受け誤動作
するカラム(落ちこぼれカラム)が少なくなるという利
点がある。
【0201】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0202】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、対のトランジスタのWを等しい値
に保つことができる。 (実施例48)図97は、本発明の第48の実施例に係
わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図である。
本実施例は、実施例44においてp領域5に制御線1と
のコンタクト12を設けたものである(構成1−1、1
−2、3−1、3−2)。
【0203】この実施例では、1対のトランジスタのソ
ースは制御線1と接続されており、さらに制御線1とp
領域5を接続することによりトランジスタのソースと基
板は同電位となる。従って、基板電位はフローティング
でなくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電
圧の低下を防止し、センス動作の信頼性を高めることが
できる。 (実施例49)図98は、本発明の第49の実施例に係
わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図である。
本実施例は、実施例45においてp領域5に制御線1と
のコンタクト12を設けたものである(構成1−1、1
−2、2−2、3−1、3−2)。
【0204】即ち図98において、隣接ビット線対のセ
ンスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とでき
る。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基板
電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セン
スアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このため、
センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化による
ノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)が
なくなるという利点がある。
【0205】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0206】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続
することにより、トランジスタのソースと基板は同電位
となる。従って、基板電位はフローティングでなくな
り、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下
を防止し、センス動作の信頼性を高めることができる。 (実施例50)図99は、本発明の第50の実施例に係
わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図である。
本実施例は、実施例46においてp領域5に制御線1と
のコンタクト12を設けたものである(構成1−1、1
−2、3−1、3−2、3−4)。
【0207】この実施例では、センスアンプを形成する
2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp
領域5を設けることにより、W方向、この場合ビット線
方向にマスクずれがおきても、一定のWを保つことがで
きる。
【0208】さらに、1対のトランジスタのソースはそ
れぞれ制御線1と接続されており、さらに制御線1とp
領域5を接続することによりトランジスタのソースと基
板は同電位となる。従って、基板電位はフローティング
でなくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電
圧の低下を防止し、センス動作の信頼性を高めることが
できる。 (実施例51)図100は、本発明の第51の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例47においてp領域5に制御線
1とのコンタクトを設けたものである(構成1−1、1
−2、2−2、3−1、3−2、3−4)。
【0209】即ち図100において、隣接ビット線対の
センスアンプSA〜SA4 の基板電位を全て共通とする
ことができる。従って、全てのセンスアンプSA〜SA
4 で基板電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるた
め、センスアンプSA〜SA4 は同時に動作する。この
ため、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化
によるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラ
ム)がなくなるという利点がある。
【0210】また、トランジスタのソースは制御線1と
接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続する
ことによりトランジスタのソースと基板は同電位とな
る。従って、基板電位はフローティングでなくなり、チ
ャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下を防止
し、センス動作の信頼性を高めることができる。
【0211】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0212】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、一定のWを保つことができる。 (実施例52)図101及び図102は、本発明の第5
2の実施例に係わるDRAMを説明するためのもので、
図101はセンスアンプの回路構成図、図102はセン
スアンプのレイアウトパターンの平面図である(構成1
−1、3−1、3−2)。
【0213】本実施例は、実施例44のセンスアンプを
縦に2個ソース部でつないだレイアウトとなっており、
4本のビット線上に1個の薄膜SOI・nMOSセンス
アンプを配置する形となっている。
【0214】Q1,Q2 はビット線BL1 ,/BL1 に設
けられるセンスアンプSA1 を構成する薄膜SOI・n
MOSFET、Q3,Q4 はビット線BL2 ,/BL2 に
設けられるセンスアンプSA2 を構成する薄膜SOI・
nMOSFET、Q5,Q6 はビット線BL3 ,/BL3
に設けられるセンスアンプSA3 を構成する薄膜SOI
・nMOSFET、Q7,Q8 はビット線BL4 ,/BL
4 に設けられるセンスアンプSA4 を構成する薄膜SO
I・nMOSFETである。SA2 、SA4 はそれぞれ
SA1 、SA3 に対し縦方向に半ピッチずれている。
【0215】1はセンスアンプのソース端子を接続する
制御線であり、2は制御線1と接続されるソース・コン
タクト部、3はドレインとビット線を接続するドレイン
・コンタクト部、4はゲート電極とビット線とを接続す
るゲート・コンタクト部である。
【0216】本実施例では、各トランジスタのドレイン
・コンタクトとゲート・コンタクトの間、及びソース上
に1本のビット線が通る構成となっている。例えば図1
02では、SA1 の上にBL2 が通過し、SA2 の上に
/BL1 が通過している。つまり、ビット線4本につき
1個のセンスアンプを配置でき、従来に比べ設計ルール
を緩めることができる。
【0217】図102でSA1 に注目すると、p領域5
は、ペアとなっている2つの薄膜SOI・nMOSFE
TのQ1,Q2 のドレインの一部からQ2,Q5 の共通のソ
ースの一部を通過し、Q5,Q6 のドレインまでつながっ
ている。このp領域5はトランジスタの基板と同じp型
の不純物を、例えばイオン注入等でマスクを用い選択的
に設ける。
【0218】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI・nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障を来たさない
ようにすることができる。 (実施例53)図103は、本発明の第53の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図を示
す。本実施例は、実施例52においてp領域5をビット
線と垂直方向に延ばし、複数のセンスアンプで共有した
ものである(構成1−1、2−2、3−1、3−2)。
【0219】即ち図103において、縦に並んだセンス
アンプの基板電位を全て共通とできる。基板電位が共通
化されたセンスアンプでは基板電位の変化に拘らず同一
のしきい値とできるため、センスアンプは同時に動作す
る。このため、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の
電位変化によるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこ
ぼれカラム)が少なくなるという利点がある。
【0220】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。 (実施例54)図104は、本発明の第54の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例52においてセンスアンプ1個
につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設け
たものである(構成1−1、3−1、3−2、3−
4)。
【0221】p領域5が実施例52のように1箇所だ
と、W方向のマスクずれによりQ1 のWが大きくなった
とすると、Q2 のWは小さくなってしまい、正確な動作
を望めない。しかし本実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域5を設けることにより、W方向、この場合ビッ
ト線方向にマスクずれがおきても、対となる2個のトラ
ンジスタのWは常に等しく変化して必ず同じ値とでき
る。 (実施例55)図105は、本発明の第55の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例52においてセンスアンプ1個
につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設
け、さらにp領域5をビット線と垂直方向にのばし、複
数のセンスアンプで共有したものである(構成1−1、
2−2、3−1、3−2、3−4)。
【0222】即ち図105において、縦に並んだセンス
アンプの基板電位を全て共通とできる。基板電位が共通
化されたセンスアンプでは基板電位の変化に拘らず同一
のしきい値とできるため、センスアンプは同時に動作す
る。このため、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の
電位変化によるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこ
ぼれカラム)が少なくなるという利点がある。
【0223】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0224】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、対のトランジスタのWを等しい値
に保つことができる。 (実施例56)図106は、本発明の第56の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例52においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、3−1、3−2)。
【0225】この実施例では、1対のトランジスタの共
通ソースは制御線1と接続されており、さらに制御線1
とp領域5を接続することにより、トランジスタのソー
スと基板は同電位となる。従って、基板電位はフローテ
ィングでなくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン
破壊電圧の低下を防止し、センス動作の信頼性を高める
ことができる。 (実施例57)図107は、本発明の第57の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例56においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、3−1、3−2)。図中の13が各々のコンタクト
を兼ねる共通コンタクトである。 (実施例58)図108は、本発明の第58の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例53においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、2−2、3−1、3−2)。
【0226】即ち図108において、隣接ビット線対の
全てのセンスアンプの基板電位を共通とできる。従っ
て、全てのセンスアンプで基板電位の変化に拘らず同一
のしきい値とできるため、センスアンプは同時に動作す
る。このため、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の
電位変化によるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこ
ぼれカラム)がなくなるという利点がある。
【0227】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0228】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続
することにより、トランジスタのソースと基板は同電位
となる。従って、基板電位はフローティングでなくな
り、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下
を防止し、センス動作の信頼性を高めることができる。 (実施例59)図109は、本発明の第59の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例58においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、2−2、3−1、3−2)。図中の13が各々のコ
ンタクトを兼ねる共通コンタクトである。 (実施例60)図110は、本発明の第60の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例54においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、3−1、3−2、3−4)。
【0229】この実施例では、センスアンプを形成する
2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp
領域5を設けることにより、W方向、この場合ビット線
方向にマスクずれがおきても、一定のWを保つことがで
きる。
【0230】さらに、1対のトランジスタのソースは制
御線1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を
接続することにより、トランジスタのソースと基板は同
電位となる。従って、基板電位はフローティングでなく
なり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低
下を防止し、センス動作の信頼性を高めることができ
る。 (実施例61)図111は、本発明の第61の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例55においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、2−2、3−1、3−2、3−4)。
【0231】即ち図111において、隣接ビット線対の
全てのセンスアンプの基板電位を共通とできる。従っ
て、全てのセンスアンプで基板電位の変化に拘らず同一
のしきい値とできるため、センスアンプは同時に動作す
る。このため、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の
電位変化によるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこ
ぼれカラム)がなくなるという利点がある。
【0232】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5とを接
続することによって、トランジスタのソースと基板は同
電位となる。従って、基板電位はフローティングでなく
なり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低
下を防止し、センス動作の信頼性を高めることができ
る。
【0233】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0234】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、一定のWを保つことができる。 (実施例62)図112は、本発明の第62の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例61においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、2−2、3−1、3−2、3−4)。図中の13が
各々のコンタクトを兼ねる共通コンタクトである。 (実施例63)図113は、本発明の第63の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、構成1−1、4をとっている。
【0235】Q1,Q2 はビット線BL1 ,/BL1 に設
けられるセンスアンプSA1 を構成する薄膜SOI・n
MOSFET、Q3,Q4 はビット線BL2 ,/BL2 に
設けられるセンスアンプSA2 を構成する薄膜SOI・
nMOSFETである。BL1 はQ1 のゲートポリでつ
なぎ変えており、/BL1 はQ2 のゲートポリでつなぎ
変えている。また、Q2,Q4 のゲートポリつなぎかえ部
分でビット線対を交差させている。
【0236】図113では、SA1,SA2 の共通ソース
の一部にp領域5を設けている。このp領域5はトラン
ジスタの基板と同じp型の不純物を、例えばイオン注入
等でマスクを用い選択的に設ける。
【0237】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI・nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障を来たさない
ようにすることができる。 (実施例64)図114は、本発明の第64の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例63においてp領域5をビット
線と垂直方向に延ばし、複数のセンスアンプで共有した
ものである(構成1−1、2−2、4)。
【0238】即ち図114において、隣接ビット線対の
センスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とで
きる。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基
板電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セ
ンスアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このた
め、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化に
よるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラ
ム)がなくなるという利点がある。
【0239】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。 (実施例65)図115は、本発明の第65の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例63においてセンスアンプ1個
につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設け
たものである(構成1−1、3−4、4)。
【0240】実施例63のようにp領域5が1箇所だ
と、W方向に(この例ではビット線方向)マスクずれが
起きた場合、Q1 とQ2 のWが等しくなくなる。
【0241】しかし本実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域5を設けることにより、W方向、この場合ビッ
ト線方向にマスクずれがおきても、Q1,Q2 のWを等し
く保つことができる。 (実施例66)図116は、本発明の第66の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例63においてセンスアンプ1個
につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設
け、さらにp領域5をビット線と垂直方向に延ばし、複
数のセンスアンプで共有したものである(構成1−1、
2−2、3−4、4)。
【0242】即ち図116において、隣接ビット線対の
センスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とで
きる。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基
板電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セ
ンスアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このた
め、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化に
よるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラ
ム)がなくなるという利点がある。
【0243】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0244】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、一定のWを保つことができる。 (実施例67)図117は、本発明の第67の実施例に
係わるDRAMの平面図である。本実施例は、実施例6
3においてp領域5に制御線1とのコンタクト12を設
けたものである(構成1−1、1−2、4)。
【0245】この実施例では、1対のトランジスタの共
通ソースは制御線1と接続されており、さらに制御線1
とp領域5を接続することによりトランジスタのソース
と基板は同電位となる。従って、基板電位はフローティ
ングでなくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破
壊電圧の低下を防止し、センス動作の信頼性を高めるこ
とができる。 (実施例68)図118は、本発明の第68の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例67においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、4)。図中の13が各々のコンタクトを兼ねる共通
コンタクトである。
【0246】この実施例では、ソース領域とp領域5の
コンタクトを共通化することにより、マスクパターンを
簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不必要
になるため、より微細化が可能となる。 (実施例69)図119は、本発明の第69の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例64においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、2−2、4)。
【0247】即ち図119において、隣接ビット線対の
センスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とで
きる。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基
板電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セ
ンスアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このた
め、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化に
よるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラ
ム)がなくなるという利点がある。
【0248】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0249】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5とを接
続することによって、トランジスタのソースと基板は同
電位となる。従って、基板電位はフローティングでなく
なり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低
下を防止し、センス動作の信頼性を高めることができ
る。 (実施例70)図120は、本発明の第70の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例69においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、2−2、4)。図中の13が各々のコンタクトを兼
ねる共通コンタクトである。
【0250】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例71)図121は、本発明の第71の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例65においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、3−4、4)。
【0251】この実施例では、センスアンプを形成する
2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp
領域5を設けることにより、W方向、この場合ビット線
方向にマスクずれがおきても、一定のWを保つことがで
きる。
【0252】さらに、1対のトランジスタの共通ソース
は制御線1と接続されており、さらに制御線1とp領域
5を接続することにより、トランジスタのソースと基板
は同電位となる。従って、基板電位はフローティングで
なくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧
の低下を防止し、センス動作の信頼性を高めることがで
きる。 (実施例72)図122は、本発明の第72の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例71においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、3−4、4)。図中の13が各々のコンタクトを兼
ねる共通コンタクトである。
【0253】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例73)図123は、本発明の第73の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例66においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、2−2、3−4、4)。
【0254】即ち図123において、隣接ビット線対の
センスアンプSA1 〜SA4 の基板電位を全て共通とで
きる。従って、全てのセンスアンプSA1 〜SA4 で基
板電位の変化に拘らず同一のしきい値とできるため、セ
ンスアンプSA1 〜SA4 は同時に動作する。このた
め、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化に
よるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラ
ム)がなくなるという利点がある。
【0255】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続
することによりトランジスタのソースと基板は同電位と
なる。従って、基板電位はフローティングでなくなり、
チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下を防
止し、センス動作の信頼性を高めることができる。
【0256】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0257】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、一定のWを保つことができる。 (実施例74)図124は、本発明の第74の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例73においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、2−2、3−4、4)。図中の13が各々のコンタ
クトを兼ねる共通コンタクトである。
【0258】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例75)図125は、本発明の第75の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、構成1−1、3−1、3−2、4をと
っている。
【0259】Q1,Q2 はビット線BL1 ,/BL1 に設
けられるセンスアンプSA1 を構成する薄膜SOI・n
MOSFET、Q3,Q4 はビット線BL2 ,/BL2 に
設けられるセンスアンプSA2 を構成する薄膜SOI・
nMOSFET、Q5,Q6 はビット線BL3 ,/BL3
に設けられるセンスアンプSA3 を構成する薄膜SOI
・nMOSFET、Q7,Q8 はビット線BL4 ,/BL
4 に設けられるセンスアンプSA4 を構成する薄膜SO
I・nMOSFETである。SA2 、SA4 はそれぞれ
SA1 、SA3 に対し1ピッチずれている。
【0260】1はセンスアンプのソース端子を接続する
制御線であり、2は制御線1と接続されるソース・コン
タクト部、3はドレインとビット線を接続するドレイン
・コンタクト部、4はゲート電極とビット線とを接続す
るゲート・コンタクト部である。
【0261】即ち本実施例は、実施例63のセンスアン
プをビット線方向にずらして通過ビット線を設けたもの
であり、4本のビット線上に1個の薄膜SOI・nMO
Sセンスアンプを配置する形となっている。各トランジ
スタのソース部の上に2本のビット線が通る構成となっ
ており、例えば図125では、SA1 とSA3 の共通ソ
ース上にBL3 ,/BL3 が通過し、SA2 とSA4 の
共通ソース上にBL2,/BL2 が通過している。この
ため、ビット線4本につき1個のセンスアンプを配置す
れば良く、設計ルールを緩めることができる。
【0262】また、本実施例では、ビット線のゲートポ
リへの置き換え、及びゲートポリ部でのビット線交差も
行っている。例えば/BL1 はQ1 のゲートポリでつな
ぎ変えており、BL1 はQ2 のゲートポリでつなぎ変え
ている。また、ゲートポリつなぎかえ部分でビット線対
を交差させている。
【0263】図125においてSA1 ,SA3 に注目す
ると、ソース領域の一部にp領域5を設け、Q1,Q2 と
Q3,Q4 の基板を接続している。このp領域5はトラン
ジスタの基板と同じp型の不純物を、例えばイオン注入
等でマスクを用い選択的に設ける。
【0264】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI・nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障をきたさない
ようにすることができる。 (実施例76)図126は、本発明の第76の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例75においてp領域をビット線
と垂直方向にのばし、複数のセンスアンプで共有したも
のである(構成1−1、2−2、3−1、3−2、
4)。
【0265】即ち図126において、隣接ビット線対の
センスアンプSA1,SA3 …及びSA2,SA4.…の基板
電位を全て共通とできる。従って、p領域5でつながっ
ているセンスアンプでは基板電位の変化に拘らず同じし
きい値となるため、センスアンプは同時に動作する。こ
のため、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変
化によるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカ
ラム)がなくなるという利点がある。
【0266】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。 (実施例77)図127は、本発明の第77の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例75においてセンスアンプ1個
につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設け
たものである(構成1−1、3−1、3−2、3−4、
4)。
【0267】実施例75のようにp領域5が一箇所だ
と、W方向に(この例ではビット線方向)マスクずれが
起きた場合、Q1 とQ2 のWが等しくなくなる。
【0268】しかし本実施例では、センスアンプを形成
する2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端
にp領域5を設けることにより、W方向、この場合ビッ
ト線方向にマスクずれがおきても、Q1,Q2 のWを等し
く保つことができる。 (実施例78)図128は、本発明の第78の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例75においてセンスアンプ1個
につき2箇所、ゲートのW方向の両端にp領域5を設
け、さらにp領域5をビット線と垂直方向に延ばし、複
数のセンスアンプで共有したものである(構成1−1、
2−2、3−1、3−2、3−4、4)。
【0269】即ち図128において、隣接ビット線対の
センスアンプSA1,SA3 …及びSA2,SA4 …の基板
電位を全て共通とできる。従って、p領域5でつながっ
ているセンスアンプでは基板電位の変化に拘らず同じし
きい値となるため、センスアンプは同時に動作する。こ
のため、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変
化によるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカ
ラム)がなくなるという利点がある。
【0270】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0271】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域を設
けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマス
クずれがおきても、対となるトランジスタのWを等しく
保つことができる。 (実施例79)図129は、本発明の第79の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例75においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、3−1、3−2、4)。
【0272】この実施例では、トランジスタのソースは
それぞれ制御線1と接続されており、さらに制御線1と
p領域5を接続することにより、トランジスタのソース
と基板は同電位となる。従って、基板電位はフローティ
ングでなくなり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破
壊電圧の低下を防止し、センス動作の信頼性を高めるこ
とができる。
【0273】また、制御線1と接続することによって、
全てのセンスアンプの基板電位を全て共通とできる。従
って、p領域5でつながっているセンスアンプでは基板
電位の変化に拘らず同じしきい値となるため、センスア
ンプは同時に動作する。このため、センス動作開始が遅
れて隣接ビット線の電位変化によるノイズを受け誤動作
するカラム(落ちこぼれカラム)がなくなるという利点
がある。 (実施例80)図130は、本発明の第80の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例79においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、3−1、3−2、4)。図中の13が各々のコンタ
クトを兼ねる共通コンタクトである。
【0274】この実施例では、ソース領域とp領域5の
コンタクトを共通化することにより、マスクパターンを
簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不必要
になるため、より微細化が可能となる。 (実施例81)図131は、本発明の第81の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例76においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、2−2、3−1、3−2、4)。
【0275】即ち図131において、全てのセンスアン
プの基板電位を共通とできる。従って、全てのセンスア
ンプで基板電位の変化に拘らず同一のしきい値とできる
ため、センスアンプは同時に動作する。このため、セン
ス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化によるノイ
ズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)がなく
なるという利点がある。
【0276】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0277】また、全トランジスタのソースは制御線1
と接続されており、さらに制御線1とp領域5を接続す
ることにより、トランジスタのソースと基板は同電位と
なる。従って、基板電位はフローティングでなくなり、
チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下を防
止し、センス動作の信頼性を高めることができる。 (実施例82)図132は、本発明の第82の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例81においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、2−2、3−1、3−2、4)。図中の13が各々
のコンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0278】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例83)図133は、本発明の第83の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例77においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、3−1、3−2、3−4、4)。
【0279】この実施例では、センスアンプを形成する
2個の薄膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp
領域5を設けることにより、W方向、この場合ビット線
方向にマスクずれがおきても、一定のWを保つことがで
きる。
【0280】さらに、全てのトランジスタのソースは制
御線1と接続されており、さらに制御線1とp領域5を
接続することにより、トランジスタのソースと基板は同
電位となる。つまり、全てのセンスアンプの基板電位を
共通とでき、基板電位の変化に拘らず同一のしきい値と
できるため、センスアンプは同時に動作する。このた
め、センス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化に
よるノイズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラ
ム)がなくなるという利点がある。
【0281】また、基板電位はフローティングでなくな
り、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低下
を防止し、センス動作の信頼性を高めることができる。 (実施例84)図134は、本発明の第84の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例83においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、3−1、3−2、3−4、4)。図中の13が各々
のコンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0282】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。 (実施例85)図135は、本発明の第85の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例78においてp領域5に制御線
1とのコンタクト12を設けたものである(構成1−
1、1−2、2−2、3−1、3−2、3−4、4)。
【0283】即ち図135において、全てのセンスアン
プの基板電位を共通とできる。従って、全てのセンスア
ンプで基板電位の変化に拘らず同一のしきい値とできる
ため、センスアンプは同時に動作する。このため、セン
ス動作開始が遅れて隣接ビット線の電位変化によるノイ
ズを受け誤動作するカラム(落ちこぼれカラム)がなく
なるという利点がある。
【0284】また、トランジスタの共通ソースは制御線
1と接続されており、さらに制御線1とp領域5とを接
続することによって、トランジスタのソースと基板は同
電位となる。従って、基板電位はフローティングでなく
なり、チャネル部の正孔の蓄積、ドレイン破壊電圧の低
下を防止し、センス動作の信頼性を高めることができ
る。
【0285】また、p領域5を縦につなげることによ
り、縦方向のマスクずれがあっても、チャネル部に確実
にp領域5をとることができる。
【0286】さらに、センスアンプを形成する2個の薄
膜SOI・nMOSFETのW方向の両端にp領域5を
設けることにより、W方向、この場合ビット線方向にマ
スクずれがおきても、一定のWを保つことができる。 (実施例86)図136は、本発明の第86の実施例に
係わるDRAMのセンスアンプ部分を示す平面図であ
る。本実施例は、実施例85においてp領域5と制御線
1とのコンタクトと、共通ソースと制御線1のコンタク
トを共有したものである(構成1−1、1−2、2−
1、2−2、3−1、3−2、3−4、4)。図中の1
3が各々のコンタクトを兼ねる共通コンタクトである。
【0287】これらの実施例では、ソース領域とp領域
5のコンタクトを共通化することにより、マスクパター
ンを簡略化でき、またコンタクト−コンタクト間隔が不
必要になるため、より微細化が可能となる。
【0288】なお、以上ではnMOSFETについての
実施例を述べたが、pMOSFETで構成されるセンス
アンプでも、ソース又はドレインの一部にn型領域を設
けることにより、同様の効果を期待できる。
【0289】また、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。 (実施例87)図137及び図138は本発明の第87
の実施例に係わるDRAMを説明するためのもので、そ
れぞれはセンスアンプのパターンの平面図を示してい
る。
【0290】図137は構成1−1、図138は構成1
−1及び3−1をとっている。
【0291】図138は図137のセンスアンプSA1
,SA2 をビット線方向にずれて配置したものだが、
図137のようにずらす方がドレイン・コンタクト及び
ソース・コンタクトを大きくできる、トランジスタのL
を大きくできる、など、デザインルールの緩和が可能と
なり、好ましい。
【0292】図137及び図138でSA1 に注目する
と、ペアとなっている2つの薄膜SOI・nMOSFE
TのQ1,Q2 のドレインの一部にp領域5を設けてい
る。
【0293】このようにすることにより、電位差を検出
するための1組の薄膜SOI・nMOSFETの基板電
位を等しくできるため、たとえしきい値変化が起きても
同一の変化となるため、電位差検知に支障をきたさない
ようにすることができる。 (実施例88)図141及び図142は本発明の第88
の実施例に係わるDRAMを説明するためのもので、図
141ははSOI・MOSFETを用いた昇圧回路の回
路構成図(a)とタイミング図(b)、図142は本実
施例のSOI・MOSFETの断面図である。
【0294】図141及び図142中、C1は昇圧用キ
ャパシタ、I1はキャパシタ・ドライバ、M1は出力用
MOSFET、M2はプリチャージ用MOSFET、N
1は第1の電極、N2は第2の電極、N3は第3の電
極、φ1は第1のクロック、φ2は第2のクロック、G
1は出力用MOSFETのゲート、T1は出力用MOS
FETのゲート酸化膜、D1は出力用MOSFETの第
1の電極側の拡散層、D2は出力用MOSFETの第3
の電極側の拡散層、ND1は出力用MOSFETの狭バ
ンドギャップ拡散層、S1は出力用MOSFETの狭バ
ンドギャップ拡散層、33は埋め込み酸化膜層、34は
単結晶シリコン層を表す。
【0295】本実施例では、P型<100>のSi基板
に、酸素を加速電圧180kV、ドーズ量4×1017
-2でイオン注入した後、1300℃、6時間の熱アニ
ールで、埋め込み酸化膜33を厚さ80nmで形成し、
表面に単結晶シリコン層34を単結晶化したSIMOX
基板を用いた。熱酸化とウェットエッチングによりシリ
コン膜T1の膜厚を厚さ100nmに薄くした後、通常
のリン拡散による多結晶シリコンゲート電極を用いたM
OS工程により、素子を作製した。
【0296】ゲート電極G1の加工後、ゲート電極G1
をマスクとしてGeを加速電圧50KV、ドーズ量1×
1016cm-2で注入し、850℃で30分アニールした
後、砒素を40KeVで3×1015cm-2のドーズ量で注
入した。この後、850℃、90分のアニールを施し
た。このとき形成されたSi−Ge領域ND1は、n型
拡散層の表面より約40nmの深さに、Siの10%に
相当する濃度のピークを有した。
【0297】このとき、昇圧用キャパシタC1を有し該
キャパシタC1が第1の電極N1及び第2の電極N2を
有する昇圧用ポンプ回路(図141)において、少なく
とも第1の電極N1と出力電極N3を接続するn型SO
I・MOSFET(図141中M1)の第1の電極N1
に接続される不純物拡散層領域D1にGeを注入した。
なお、この領域D1と該MOSFET(M1)の出力電
極N3に接続される不純物拡散層領域D2の両方にGe
を注入しても良い。
【0298】前者の例を図145(a)に、後者の例を
図145(b)に示す。図145中で、61と71はゲ
ート、62と72はゲート酸化膜、63と73は拡散
層、64と74と78はGeを注入した狭バンドギャッ
プ拡散層、65と75は拡散層、66と76は単結晶シ
リコン層、67と77は埋め込み酸化膜層を表す。
【0299】これにより、昇圧用キャパシタC1の第2
の電極N2をキャパシタC1が放電し、前記第1の電極
N1の電位が低下するときに、前記第1の電極N1と出
力N3とを接続するn型SOI・MOSFET(M1)
においては、このSOI・MOSFET(M1)の基板
部分の電位は第1の電極N1との容量結合により低下す
るため、より遮断特性が向上する方向に変化し、ドレイ
ン破壊にいたるトリガーを回避する効果をあげる。
【0300】また、前記第1の電極N1の電位が出力電
圧より低い状態においては、弱いドレイン破壊等なんら
かの理由で発生した正孔を前記バンドギャップ幅の狭い
半導体部分ND1において吸収し基板浮遊効果を抑え、
ドレイン破壊を防止する。また、このSOI・MOSF
ET(M1)のゲート長を大きくすることにより、印加
される電界を緩和しさらにドレイン耐圧を向上させるこ
とができる。
【0301】一方、本実施例ではバンドギャップの狭い
材料を形成する方法としてGeをイオン注入してSi−
Ge領域を形成したが、勿論Si−Ge形成にMBE法
やCVD法を用いることもできる。さらに、Geの代わ
りにSn(錫)をシリコン中に導入することによって
も、本発明の目的を達成することができる。この場合、
GeとSnの両方を導入することも効果的である。ま
た、以上ではIV族の元素を用いたが、III−V族、
II−VI族からなる半導体材料によりバンドギャップ
を狭めてもよい。
【0302】さらに、本発明は薄膜SOI基板上に形成
される半導体素子に限定されるものでなく、厚膜SOI
基板上の半導体素子や、TFT素子に代表されるアモル
ファスシリコンを用いた半導体素子に関しても応用が可
能であり、基板浮遊効果が抑制されたSOI素子による
集積回路を提供することが可能である。
【0303】また、ポンプ回路でなくとも一般に電流が
特定のn型SOI・MOSFETにおいて同一方向にの
み流れる回路において、電流の流がれ出す拡散層電極の
みに前記バンドギャップ幅の狭い半導体部分を少なくと
も一部もうけ、電流の流れこむ電極においては該SOI
MOSFETのチャネル部分と同一のバンドギャップ幅
を持つ拡散層のみを設けることにより、電流を遮断する
際には基板浮遊効果を抑えカットオフ特性を向上させ、
電流を流す際には基板浮遊効果を抑制せず積極的に該S
OIMOSFETのしきい値を下げることにより、逆方
向カットオフ特性が良好でかつ順方向のコンダクタンス
の高い良好な素子を提供することができる。 (実施例89)図143に本発明の第89の実施例に係
わるpn接合によるダイオードの断面図を、図144に
該ダイオードを用いた回路の一例を示す。図143及び
図144中、40は素子分離領域、41はp型拡散層、
42はn型拡散層、43はn型拡散層、44はn型拡散
層、45,46はGe注入による狭バンドギャップ領
域、D11はダイオード、D12は本発明によるダイオ
ード、N5はダイオードD11のアノード、N6はダイ
オードD11のカソード、N7はダイオードD12のア
ノード、N8はダイオードD12のカソード、R11,
R12,R21は抵抗を表す。
【0304】本実施例では、p型<100>のSi基板
に、酸素を加速電圧180kV、ドーズ量4×1017
-2でイオン注入した後、1300℃、6時間の熱アニ
ールで、埋め込み酸化膜を厚さ80nmで形成し、表面
に単結晶シリコン層を単結晶化したSIMOX基板を用
いた。熱酸化とウェットエッチングによりシリコン膜厚
を厚さ100nmに薄くした後、通常のリン拡散による
多結晶シリコンゲート電極を用いたMOS工程により、
素子を作製した。ゲート電極の加工後、ゲート電極をマ
スクとしてGeを加速電圧50KV、ドーズ量1×10
16cm-2で注入し、850℃で30分アニールした後、
砒素を40KeVで3×1015cm-2のドーズ量で注入し
た。この後、850℃、90分のアニールを施した。こ
のとき形成されたSi−Ge領域45は、N型拡散層の
表面より約40nmの深さに、Siの10%に相当する
濃度のピークを有した。
【0305】このとき、Geを注入する領域は図143
に示す領域45とすることにより、通常のSiのpn接
合によるダイオードD11及びP型SiX Ge(1-X)
型Si接合によるダイオードD12を同時に得ることが
でき、これらのしきい値の差である約0.1Vを基準電
位とすることができる。
【0306】一方、本実施例ではバンドギャップの狭い
材料を形成する方法としてGeをイオン注入してSi−
Ge領域を形成したが、勿論Si−Ge形成にMBE法
やCVD法を用いることもできる。さらにGeの代わり
にSn(錫)をシリコン中に導入することによっても、
本発明の目的を達成することができる。この場合、Ge
とSnの両方を導入することも効果的である。また以上
はIV族の元素を用いたが、III−V族、II−VI
族からなる半導体材料によりバンドギャップを狭めても
良い。
【0307】さらに、本発明は薄膜SOI基板上に形成
される半導体素子に限定されるものでなく、厚膜SOI
基板上の半導体素子や、TFT素子に代表されるアモル
ファスシリコンを用いた半導体素子に関しても応用が可
能であり、基板浮遊効果が抑制されたSOI素子による
集積回路を提供することが可能である。
【0308】また、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。
【0309】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、S
OI・MOSFETから成るセンスアンプにおいて、S
OI・MOSFETの基板電位を共通、または制御線と
接続できるため、基板浮遊効果を防止して、しきい値の
変動による誤動作等を防止することができる。また、デ
ザインルールを緩和しつつ高密度化が可能である。従っ
て、信頼性が高く、かつSOI・MOSFETの利点を
十分に生かした高密度な半導体装置を実現できるように
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例に係わるSOI・MOSFETを
用いたセンスアンプの回路構成図。
【図2】第1の実施例におけるセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図3】第1の実施例におけるSOI・MOSFETの
素子構造を示す断面図。
【図4】第1の実施例におけるセンスアンプの別のレイ
アウトパターンを示す平面図。
【図5】図4の矢視A−A′及びB−B′断面図。
【図6】第2の実施例に係わるDRAMのセンスアンプ
を示す回路構成図。
【図7】図8の矢視A−A′及び矢視B−B′断面図。
【図8】第2の実施例のセンスアンプのレイアウトパタ
ーンを示す平面図。
【図9】第2の実施例のセンスアンプの別なレイアウト
パターンを示す平面図。
【図10】第3の実施例のセンスアンプのレイアウトパ
ターンを示す平面図。
【図11】第3の実施例のセンスアンプの別なレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図12】第4の実施例のセンスアンプのレイアウトパ
ターンを示す平面図。
【図13】第4の実施例のセンスアンプの別なレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図14】第5の実施例のセンスアンプのレイアウトパ
ターンを示す平面図。
【図15】第5の実施例のセンスアンプの別なレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図16】第6の実施例のセンスアンプのレイアウトパ
ターンを示す平面図。
【図17】第6の実施例のセンスアンプの別なレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図18】第7の実施例のセンスアンプのレイアウトパ
ターンを示す平面図。
【図19】第7の実施例のセンスアンプの別なレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図20】第8の実施例のセンスアンプのレイアウトパ
ターンを示す平面図。
【図21】第8の実施例のセンスアンプの別なレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図22】第9の実施例のセンスアンプのレイアウトパ
ターンを示す平面図。
【図23】第9の実施例のセンスアンプの別なレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図24】第10の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図25】第10の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図26】第11の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図27】第11の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図28】第12の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図29】第12の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図30】第13の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図31】第13の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図32】第14の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図33】第14の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図34】第15の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図35】第15の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図36】第16の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図37】第16の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図38】第17の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図39】第17の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図40】第18の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図41】第18の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図42】第19の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図43】第19の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図44】第20の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図45】第20の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図46】第21の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図47】第21の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図48】第22の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図49】第22の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図50】第23の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図51】第23の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図52】第24の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図53】第24の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図54】第25の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図55】第25の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図56】第26の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図57】第26の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図58】第27の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図59】第27の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図60】第28の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図61】第28の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図62】第29の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図63】第29の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図64】第30の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図65】第30の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図66】第31の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図67】第31の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図68】第32の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図69】第32の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図70】第33の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図71】第33の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図72】第34の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図73】第34の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図74】第35の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図75】第35の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図76】第36の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図77】第36の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図78】第37の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図79】第37の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図80】第38の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図81】第38の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図82】第39の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図83】第39の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図84】第40の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図85】第40の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図86】第41の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図87】第41の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図88】第42の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図89】第42の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図90】第43の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図91】第43の実施例のセンスアンプの別なレイア
ウトパターンを示す平面図。
【図92】第44の実施例のセンスアンプの回路構成
図。
【図93】第44の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図94】第45の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図95】第46の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図96】第47の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図97】第48の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図98】第49の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図99】第50の実施例のセンスアンプのレイアウト
パターンを示す平面図。
【図100】第51の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図101】第52の実施例のセンスアンプを示す回路
構成図。
【図102】第52の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図103】第53の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図104】第54の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図105】第55の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図106】第56の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図107】第57の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図108】第58の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図109】第59の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図110】第60の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図111】第61の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図112】第62の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図113】第63の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図114】第64の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図115】第65の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図116】第66の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図117】第67の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図118】第68の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図119】第69の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図120】第70の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図121】第71の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図122】第72の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図123】第73の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図124】第74の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図125】第75の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図126】第76の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図127】第77の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図128】第78の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図129】第79の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図130】第80の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図131】第81の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図132】第82の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図133】第83の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図134】第84の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図135】第85の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図136】第86の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図137】第87の実施例のセンスアンプのレイアウ
トパターンを示す平面図。
【図138】第87の実施例のセンスアンプの別なレイ
アウトパターンを示す平面図。
【図139】従来のセンスアンプのレイアウトパターン
を示す平面図。
【図140】図139の矢視A−A′及びB−B′の断
面図。
【図141】第88の実施例に係わるSOI・MOSF
ETを用いた昇圧回路の回路構成図とタイミング図。
【図142】第88の実施例におけるSOI・MOSF
ETの断面図。
【図143】第89の実施例に係わるpn接合によるダ
イオードの断面図。
【図144】図143の該ダイオードを用いた回路の一
例を示す回路構成図。
【図145】第88の実施例におけるSOI・MOSF
ETの素子構造を示す断面図。
【図146】カレントミラー型センスアンプを示す回路
構成図とレイアウト平面図。
【符号の説明】
1…センスアンプの共通ソース端子を接続する制御線 2…制御線1と接続されるソース・コンタクト部 3…ドレインとビット線を接続するドレイン・コンタク
ト部 4…ゲート電極とビット線を接続するゲート・コンタク
ト部 5…ソースに設けたp領域 6…シリコン酸化膜(SiO2 膜) 7…SOI膜としてのp型単結晶シリコン膜 8…n型ソース領域 9…n型ドレイン領域 10…ゲート酸化膜 11…ゲート電極 12…p領域と制御線を接続するボディ・コンタクト 13…p領域と制御線を接続するボディ・コンタクト
と、制御線1と接続されるソース・コンタクト部を兼ね
たコンタクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−97381(JP,A) 特開 平8−125034(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/108 H01L 21/8242 H01L 29/786

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁膜上に形成された基板として使用さ
    れる半導体層と、 前記半導体層内に設けられ、ゲートと、ソースと、ドレ
    インとを有し、それらの対がゲートに印加される電位の
    大小をコンダクタンスの差として検知する検知回路を構
    成する複数のMOSトランジスタと、 前記検知回路を構成する対となる前記MOSトランジス
    タのソースの一部及びドレインの一部のいずれかに設け
    られ、前記MOSトランジスタ対の基板として使用され
    る部分を直接接続する前記半導体層と同じ導電型の拡散
    層とを具備することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 絶縁膜上に形成された基板として使用さ
    れるp型半導体層と、 前記p型半導体層上に設けられ、ゲートと、ソースと、
    ドレインとを有し、それらの対がゲートに印加される電
    位の大小をコンダクタンスの差として検知する検知回路
    を構成する複数のn型MOSトランジスタと、 前記検知回路を構成する対となる前記n型MOSトラン
    ジスタのソースの一部及びドレインの一部のいずれかに
    設けられ、前記n型MOSトランジスタ対の基板として
    使用される部分を直接接続する前記p型半導体層と同じ
    導電型の拡散層とを具備することを特徴とする半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の半導体装
    置において、前記検知回路は、フリップ・フロップ及び
    カレントミラー構成のセンスアンプを含むことを特徴と
    する半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は請求項2に記載の半導体装
    置において、電源線及び信号線のいずれかと接続するめ
    に前記拡散層に設けられたコンタクトを更に具備するこ
    とを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項1又は請求項2に記載の半導体装
    置において、基板コンタクトが、ソースコンタクトと共
    有されていることを特徴とする半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項1又は請求項2に記載の半導体装
    置において、前記検知回路は、複数のビット線に沿って
    配置された複数のセンスアンプを含み、前 記拡散層は前
    記複数のセンスアンプで共有され、前記複数のビット線
    と直交するワード線方向に配置されていることを特徴と
    する半導体装置。
  7. 【請求項7】 請求項1又は請求項2に記載の半導体装
    置において、前記検知回路は、複数のビット線に沿って
    配置された複数のセンスアンプを含み、前記複数のセン
    スアンプはビット線方向に交互にずらして配置されてい
    ることを特徴とする半導体装置。
  8. 【請求項8】 請求項1又は請求項2に記載の半導体装
    置において、前記検知回路は、複数のビット線に沿って
    配置された複数のセンスアンプを含み、各前記複数のセ
    ンスアンプは通過ビット線を含む4本のビット線に対し
    て1個配置されていることを特徴とする半導体装置。
  9. 【請求項9】 請求項1又は請求項2に記載の半導体装
    置において、前記複数のMOSトランジスタのゲートが
    縦置きであることを特徴とする半導体装置。
  10. 【請求項10】 請求項1又は請求項2に記載の半導体
    装置において、前記拡散層が、前記複数のMOSトラン
    ジスタのゲート端に設られていることを特徴とする半導
    体装置。
  11. 【請求項11】 請求項1又は請求項2に記載の半導体
    装置において、前記検知回路は、複数のビット線に沿っ
    て配置された複数のセンスアンプを含み、前記複数のビ
    ット線が互いに交差していることを特徴とする半導体装
    置。
  12. 【請求項12】 絶縁膜上に形成された基板として使用
    される半導体層と、 前記半導体層上に設けられ、ゲートと、ソースと、ドレ
    インとを有し、そのチャネル長をL、チャネル幅をWと
    した時に、W/L当たりに流れる電流が等しいことを利
    用する回路を構成する複数のMOSトランジスタと、 前記検知回路を構成する対となる前記MOSトランジス
    タのソースの一部及びドレインの一部のいずれかに設け
    られ、前記MOSトランジスタ対の基板として使用され
    る部分を接続する前記半導体層と同じ導電型の拡散層
    と、を具備することを特徴とする半導体装置。
  13. 【請求項13】 請求項1、請求項2、又は請求項12
    の何れか1項に記 載の半導体装置において、前記拡散層
    の下部が前記絶縁膜に接していることを特徴とする半導
    体装置。
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