JP4672702B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、例えば不揮発性の強誘電体メモリに関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to, for example, a nonvolatile ferroelectric memory.

今日、半導体メモリは、大型コンピュータの主記憶から、パーソナルコンピュータ、家電製品、携帯電話等、至る所で利用されている。半導体メモリの種類としては、揮発性のDRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static RAM)、不揮発性のMROM(Mask Read Only Memory)、FlashEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等が市場に出まわっている。特に、DRAMは揮発性メモリであるにも関わらず、その低コスト性(SRAMに比べてセル面積が1/4)、高速性の点で優れており、市場の殆どを占めている。書き換え可能で不揮発性のFlashEEPROMは、不揮発性で、電源を切っても情報の記憶が可能である。しかしながら、書き換え回数(W/E回数)が10の6乗程度である、また書き込む時間がマイクロ秒程度かかる、さらに書き込みに高電圧(12V〜22V)を印可する必要がある、等の欠点があるため、DRAM程は市場が開けていない。   Today, semiconductor memories are used everywhere from the main memory of large computers to personal computers, home appliances, mobile phones, and the like. As types of semiconductor memory, volatile DRAM (Dynamic Random Access Memory), SRAM (Static RAM), nonvolatile MROM (Mask Read Only Memory), Flash EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), etc. are on the market. . In particular, although DRAM is a volatile memory, it is superior in terms of its low cost (cell area 1/4 compared to SRAM) and high speed, and occupies most of the market. The rewritable and nonvolatile Flash EEPROM is nonvolatile and can store information even when the power is turned off. However, the number of times of rewriting (number of times of W / E) is about 10 6, the writing time takes about microseconds, and a high voltage (12 V to 22 V) needs to be applied for writing. Therefore, the market is not as open as DRAM.

これに対して、強誘電体キャパシタ(Ferroelectric Capacitor)を用いた不揮発性メモリ(Nonvolatile Ferroelectric Memory)は、不揮発性で、しかも、書き換え回数が10の12乗、読みだし・書き込み時間がDRAM程度、3V〜5V動作等の長所がある。このため、全メモリ市場を置き換える可能性があり、1980年に提案されて以来、各メーカが開発を行っている。   On the other hand, a non-volatile memory using a ferroelectric capacitor is non-volatile and has a rewrite frequency of 10 12, read / write time of about 3V. There are advantages such as ~ 5V operation. For this reason, there is a possibility of replacing the entire memory market, and since it was proposed in 1980, each manufacturer has been developing.

図44に、従来の強誘電体メモリの1トランジスタ+1キャパシタ構成のメモリセルと、そのセルアレイ構成を示す。従来の強誘電体メモリのメモリセル構成は、トランジスタとキャパシタとを直列接続する構成である。セルアレイは、データを読み出すビット線BLと、メモリセルトランジスタを選択するワード線WLと、強誘電体キャパシタの一端を駆動するプレート線PLから構成される。この強誘電体メモリにおいては、図45、図46に示すように、メモリセルは、ワード線とビット線との交点2個に1個配置されるフォールデッドビット線構成である。このため、配線幅、配線間距離をFとすると、最小のセルサイズは2Fx4F=8F2に限定される問題があった。 FIG. 44 shows a memory cell having a one-transistor + 1-capacitor configuration of a conventional ferroelectric memory and its cell array configuration. The memory cell configuration of a conventional ferroelectric memory is a configuration in which a transistor and a capacitor are connected in series. The cell array includes bit lines BL for reading data, word lines WL for selecting memory cell transistors, and plate lines PL for driving one end of the ferroelectric capacitor. In this ferroelectric memory, as shown in FIGS. 45 and 46, a memory cell has a folded bit line configuration in which one memory cell is arranged at two intersections between a word line and a bit line. For this reason, there is a problem that the minimum cell size is limited to 2F × 4F = 8F 2 where the wiring width and the distance between the wirings are F.

また、非選択セルの強誘電体キャパシタの分極情報の破壊を防ぐために、プレート線は、ワード線毎に分断され、個別に駆動される必要がある。また、個々のプレート線にはワード線方向に複数の強誘電体キャパシタが接続されるため負荷容量が大きい。さらに、プレート線駆動回路のピッチがワード線毎と非常に狭いため、プレート線駆動回路のサイズを大きくできない。これらの理由により、図47に示すように、プレート線の立ち上がり、立ち下がり時の遅延が大きく、結果として動作が遅い問題があった。   Further, in order to prevent the destruction of the polarization information of the ferroelectric capacitor of the non-selected cell, the plate line needs to be divided for each word line and driven individually. Further, since a plurality of ferroelectric capacitors are connected to each plate line in the word line direction, the load capacitance is large. Further, since the pitch of the plate line drive circuit is very narrow for each word line, the size of the plate line drive circuit cannot be increased. For these reasons, as shown in FIG. 47, there is a large delay at the rise and fall of the plate line, resulting in a problem of slow operation.

図48は、プレート線が共有された構成を示している。図49は、図48の構成とすることにより生じる、非選択セルの強誘電体キャパシタに発生するディスターブの現象を示している。図48に示すように、プレート線およびプレート駆動回路を異なるワード線に接続されるセルで共有化することにより、高速化とプレート駆動回路の数を低減できる。   FIG. 48 shows a configuration in which the plate lines are shared. FIG. 49 shows a phenomenon of disturbance generated in the ferroelectric capacitor of the non-selected cell, which is caused by the configuration of FIG. As shown in FIG. 48, by sharing the plate line and the plate driving circuit with cells connected to different word lines, the speed can be increased and the number of plate driving circuits can be reduced.

しかしながら、例えばワード線WL0を選択した場合、プレート線PLを共有化したことにより、非選択のワード線WL1に接続したセルの強誘電体キャパシタとプレート線PLとの接続ノードもアクティブ時、電位Vssから内部電源電位Vaaに上がる。この時、強誘電体キャパシタのカップリングにより非選択セルのノードSN1も電位Vaaに上がる。ここでノードSN1の寄生容量分のカップリング比により、ノードSN1は電位Vaaより僅かだけ小さい値になるが、寄生容量値は強誘電体キャパシタの容量に比べて小さいので問題無い。   However, for example, when the word line WL0 is selected, since the plate line PL is shared, the potential Vss when the connection node between the ferroelectric capacitor of the cell connected to the non-selected word line WL1 and the plate line PL is also active. To the internal power supply potential Vaa. At this time, the node SN1 of the non-selected cell also rises to the potential Vaa due to the coupling of the ferroelectric capacitor. Here, the node SN1 has a value slightly smaller than the potential Vaa due to the coupling ratio corresponding to the parasitic capacitance of the node SN1, but there is no problem because the parasitic capacitance value is smaller than the capacitance of the ferroelectric capacitor.

しかしながら、図49に示すように、長いアクティブ時間、短いスタンバイ時間、長いアクティブ時間、短いスタンバイ時間、と繰り返すと、ノードSN1の電位はジャンクションリークにより、少しずつ低下する。よって、次にスタンバイ時間になるとプレート線PLの電位は電位Vssに下がり、ノードSN1は負の値になる。スタンバイ時間が長い場合、この負の電位はジャンクションリーク等で0Vに戻ろうとする。しかしながら、通常、アクティブ時間は10μs程度であり、スタンバイ時間は最小20ns程度であり、時間比は500である。このため、ノードSN1の電位は、殆ど元に戻らず、非選択の強誘電体キャパシタにスタティックなディスターブ電圧が印加され、セル情報が破壊される。   However, as shown in FIG. 49, when the long active time, the short standby time, the long active time, and the short standby time are repeated, the potential of the node SN1 gradually decreases due to the junction leak. Therefore, at the next standby time, the potential of the plate line PL falls to the potential Vss, and the node SN1 becomes a negative value. When the standby time is long, this negative potential tends to return to 0 V due to a junction leak or the like. However, the active time is usually about 10 μs, the standby time is about 20 ns minimum, and the time ratio is 500. For this reason, the potential of the node SN1 hardly returns to the original state, and a static disturb voltage is applied to the non-selected ferroelectric capacitor, and the cell information is destroyed.

このように、ノードSN1の電位は、長いアクティブ動作を繰り返すと下がり続けるが、ある程度大きくなるとスタンバイ時のジャンクションリークが順方向になり止まる。埋め込み電位は0.6V程度であることから、ディスターブ電圧は、0.3V程度である。なお強誘電体キャパシタからのリーク電流がジャンクションリーク電流より多い場合、ノードSN1の電位の低下は抑えられる。しかし、この場合でも、2つのリークの電流量は各々分布を持つ。すなわち、DRAMのポーズ特性のように、欠陥等によってジャンクションリークの多いセルが分布上存在し、強誘電体キャパシにおいても、結晶境界からのリークの少ないセルが分布上存在する。よって2つの悪条件が重なるセルは存在し、結果として、ある程度のセルにおいて分極情報が破壊される。   As described above, the potential of the node SN1 continues to decrease when a long active operation is repeated. However, when the potential of the node SN1 increases to some extent, the junction leakage during standby stops in the forward direction. Since the embedded potential is about 0.6V, the disturb voltage is about 0.3V. Note that when the leakage current from the ferroelectric capacitor is larger than the junction leakage current, a decrease in the potential of the node SN1 can be suppressed. However, even in this case, the current amounts of the two leaks have distributions. That is, like the pause characteristic of DRAM, cells with a large junction leak exist in the distribution due to defects and the like, and even in the ferroelectric capacitor, a cell with a small leak from the crystal boundary exists in the distribution. Therefore, there are cells where two adverse conditions overlap, and as a result, polarization information is destroyed in some cells.

このことから、図48の構成とすることは難しい。この結果、従来の強誘電体メモリは、プレート線の駆動スピードが遅く、メモリの動作が遅い問題点があった。   For this reason, it is difficult to obtain the configuration of FIG. As a result, the conventional ferroelectric memory has a problem that the driving speed of the plate line is slow and the operation of the memory is slow.

上記問題を解決するため、発明者は、「特開平10−255483」、「特開平11−177036」、「特開2000−22010」において、不揮発性の強誘電体メモリを提案している。これらの強誘電体メモリ(以下、先願のメモリ)によれば、(1)小さい4F2サイズのメモリセル、(2)製造が容易な平面トランジスタ、(3)汎用性のある高速ランダムアクセス機能、の3点を同時に達成できる。 In order to solve the above problem, the inventor has proposed a nonvolatile ferroelectric memory in "JP-A-10-255483", "JP-A-11-177036", and "JP-A2000-22010". According to these ferroelectric memories (hereinafter, the memory of the prior application), (1) a small 4F 2 size memory cell, (2) a planar transistor that is easy to manufacture, and (3) a versatile high-speed random access function 3 points can be achieved simultaneously.

図50に、先願のメモリの構成を示す。図50に示すように、1個のメモリセルは並列接続されたセルトランジスタと強誘電体キャパシタにより構成され、1つのメモリセルブロックは、このメモリセルが複数個直列に接続された構成を有する。メモリセルブロックの一端は、ブロック選択トランジスタを介してビット線に接続され、他端はプレートに接続される。この構成により、図51、図52に示すように、最小4F2サイズのメモリセルを実現できる。 FIG. 50 shows a memory configuration of the prior application. As shown in FIG. 50, one memory cell is constituted by a cell transistor and a ferroelectric capacitor connected in parallel, and one memory cell block has a configuration in which a plurality of memory cells are connected in series. One end of the memory cell block is connected to a bit line via a block selection transistor, and the other end is connected to a plate. With this configuration, a memory cell having a minimum size of 4F 2 can be realized as shown in FIGS.

この構成のメモリの動作を説明する。スタンバイ時、全てのワード線WL0〜WL3をハイレベルとしておくことによりセルトランジスタQ0〜Q3をオンにしておき、ブロック選択信号BSをローレベルとしておくことによりブロック選択トランジスタをオフにしておく。こうすることにより、強誘電体キャパシタの両端は、オンしているセルトランジスタによりショートされるため、両端の電位差は発生せず、メモリセルの分極情報は安定に保持される。   The operation of the memory having this configuration will be described. During standby, the cell transistors Q0 to Q3 are turned on by setting all the word lines WL0 to WL3 to a high level, and the block selection transistors are turned off by setting the block selection signal BS to a low level. By doing so, both ends of the ferroelectric capacitor are short-circuited by the cell transistor that is turned on, so that a potential difference between both ends does not occur, and the polarization information of the memory cell is stably maintained.

アクティブ時、読み出したい強誘電体キャパシタに並列接続されるセルトランジスタのみをオフにして、ブロック選択トランジスタをオンにする。その後、プレート線PLをハイレベルにすることにより、プレート線PLとビット線BLとの間の電位差が、オフしたメモリセルトランジスタに並列接続された強誘電体キャパシタの両端にのみ印加される。この結果、強誘電体キャパシタの分極情報がビット線に読み出される。   When active, only the cell transistor connected in parallel to the ferroelectric capacitor to be read is turned off, and the block selection transistor is turned on. Thereafter, the plate line PL is set to the high level, so that the potential difference between the plate line PL and the bit line BL is applied only to both ends of the ferroelectric capacitors connected in parallel to the turned-off memory cell transistors. As a result, the polarization information of the ferroelectric capacitor is read out to the bit line.

このように、メモリセルが直列接続されていても、任意のワード線を選択することにより、任意の強誘電体キャパシタが有する情報を読み出すことができる。すなわち、完全なランダムアクセスを実現できる。   As described above, even if the memory cells are connected in series, information held in any ferroelectric capacitor can be read out by selecting any word line. That is, complete random access can be realized.

なお、非選択セルのセルトランジスタはオンしているため、非選択セルの強誘電体キャパシタの両端はオンしているセルトランジスタによってショートされる。よって、メモリセルブロックの全てのメモリセルでプレート線PLを共有しても、従来の強誘電体メモリにおけるディスターブ電圧の問題は回避できる。よって、プレート線PLを共有することにより、チップサイズを縮小しつつ、プレート線駆動回路の面積を大きくできるため、高速動作が実現できる。例えば16セルでプレート線を共有すると、(プレート線駆動回路面積)・(プレート線遅延)積を1/16に低減できる。   Since the cell transistor of the non-selected cell is on, both ends of the ferroelectric capacitor of the non-selected cell are shorted by the cell transistor that is on. Therefore, even if the plate line PL is shared by all the memory cells of the memory cell block, the disturb voltage problem in the conventional ferroelectric memory can be avoided. Therefore, by sharing the plate line PL, the area of the plate line driving circuit can be increased while reducing the chip size, so that high-speed operation can be realized. For example, if a plate line is shared by 16 cells, the (plate line drive circuit area) · (plate line delay) product can be reduced to 1/16.

先願のメモリにおいては、次のような問題点があった。プレート線PLは大幅な高速動作が実現出来る反面、読み出し電荷、書き込み電荷は、複数の直列接続されたセルトランジスタを介して、メモリセルとビット線BLとの間を移動するため、セルトランジスタの遅延成分が発生する。このため、メモリの高速動作が制限される。メモリセルの数を減らすことによりこの遅延は低減されるが、チップ縮小のメリットは低減する。   The prior application memory has the following problems. Although the plate line PL can realize a large high-speed operation, the read charge and the write charge move between the memory cell and the bit line BL via a plurality of cell transistors connected in series, so that the delay of the cell transistor Ingredients are generated. This limits the high speed operation of the memory. This delay is reduced by reducing the number of memory cells, but the benefits of chip reduction are reduced.

以上述べたように、従来の強誘電体メモリでは、プレート線を共有化出来ず、スピードが遅く、セルサイズも大きい問題がある。また、先願のメモリにおいても、セルサイズの縮小化、プレート線の共有化、高速動作が可能な反面、直列接続されたセルの数によって最高スピードが制限される問題があった。   As described above, the conventional ferroelectric memory has a problem that the plate line cannot be shared, the speed is low, and the cell size is large. The memory of the prior application also has a problem that the maximum speed is limited by the number of cells connected in series, while the cell size can be reduced, the plate line can be shared, and the high-speed operation can be performed.

この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
特開平10-255483号公報 特開平11-177035号公報 特開2000−22010号公報
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-255483 Japanese Patent Laid-Open No. 11-177035 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-22010

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ある程度の小さいメモリセルを実現しつつ、プレート線を共有化でき、且つメモリセルの直列接続による遅延を無くして高速動作が可能な半導体集積回路装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to realize a small memory cell, share a plate line, and eliminate delay due to serial connection of memory cells. A semiconductor integrated circuit device capable of high-speed operation is provided.

本発明の第の視点による半導体集積回路装置は、それぞれが、ゲート端子をワード線と接続されたセルトランジスタと、前記セルトランジスタのソース端子に一端を接続された強誘電体キャパシタと、を具備する複数のメモリセルと、前記複数のメモリセルのそれぞれの前記セルトランジスタのドレイン端子をプレート線とし且つそれぞれの前記強誘電体キャパシタの他端をローカルビット線として、ソース端子を前記プレート線と接続され、且つドレイン端子を前記ローカルビット線と接続された、リセットトランジスタと、ソース端子を前記ローカルビット線と接続され、且つドレイン端子をビット線と接続された、ブロック選択トランジスタと、を具備するメモリセルブロックを有し、スタンバイ時、前記セルトランジスタはオン状態とされ、前記リセットトランジスタはオン状態とされ、アクティブ時、選択された前記メモリセルブロックの選択された前記メモリセルの前記セルトランジスタはオン状態とされ、選択された前記メモリセルブロックの選択されていない前記メモリセルの前記セルトランジスタはオフ状態とされ、選択されていない前記メモリセルブロックの前記セルトランジスタはオン状態とされ、選択された前記メモリセルブロックの前記ブロック選択トランジスタはオン状態とされ、選択されていない前記メモリセルブロックの前記ブロック選択トランジスタはオフ状態とされ、選択された前記メモリセルブロックの前記リセットトランジスタはオフ状態とされ、選択されていない前記メモリセルブロックの前記リセットトランジスタはオン状態とされる、ことを特徴とする。 Each of the semiconductor integrated circuit devices according to the first aspect of the present invention includes a cell transistor having a gate terminal connected to a word line, and a ferroelectric capacitor having one end connected to the source terminal of the cell transistor. A plurality of memory cells, and a drain terminal of each cell transistor of each of the plurality of memory cells as a plate line and the other end of each ferroelectric capacitor as a local bit line, and a source terminal connected to the plate line And a block selection transistor having a drain terminal connected to the local bit line and a source terminal connected to the local bit line and a drain terminal connected to the bit line. It has a cell block, and the cell transistor is on during standby Is a, the reset transistor is turned on, the active, the cell transistors of the selected memory cell of said memory cell block selected is turned on, and is selected in the memory cell block selected The cell transistor of the memory cell not selected is turned off, the cell transistor of the memory cell block not selected is turned on, and the block selection transistor of the selected memory cell block is turned on; The block selection transistor of the unselected memory cell block is turned off, the reset transistor of the selected memory cell block is turned off, and the reset transistor of the unselected memory cell block is turned on. Condition That, characterized in that.

本発明によれば、メモリセルの面積が小さく、高速動作が可能な半導体集積回路装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit device capable of operating at high speed with a small memory cell area.

以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装置(FeRAM)の回路構成を示している。図1に示すように、1つのメモリセルは、直列接続された1つのセルトランジスタと1つの強誘電体キャパシタにより構成される。すなわち、各メモリセルは、セルトランジスタQ0〜Q3と強誘電体キャパシタC0〜C3とにより、それぞれ構成される。セルトランジスタQ0〜Q3のゲートは、ワード線WL0〜WL3と接続される。各メモリセルは並列接続され、各メモリセルの一端はプレート線PL、他端はローカルビット線LBLと接続される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device (FeRAM) according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, one memory cell is composed of one cell transistor and one ferroelectric capacitor connected in series. That is, each memory cell is composed of cell transistors Q0 to Q3 and ferroelectric capacitors C0 to C3. Cell transistors Q0-Q3 have their gates connected to word lines WL0-WL3. Each memory cell is connected in parallel, and one end of each memory cell is connected to a plate line PL and the other end is connected to a local bit line LBL.

プレート線PLとローカルビット線LBLとの間にはリセットトランジスタQRが接続される。リセットトランジスタQRは、リセット信号RSTにより制御される。ローカルビット線LBLとビット線BLとの間にはブロック選択トランジスタQSが接続される。ブロック選択トランジスタQSは、ブロック選択信号BSにより制御される。   A reset transistor QR is connected between the plate line PL and the local bit line LBL. The reset transistor QR is controlled by a reset signal RST. A block selection transistor QS is connected between the local bit line LBL and the bit line BL. The block selection transistor QS is controlled by a block selection signal BS.

以上のように、複数のセルトランジスタQ0〜Q3、複数の強誘電体キャパシタC0〜C3、リセットトランジスタQR、ブロック選択トランジスタQS、ローカルビット線LBLにより1つのセルブロックCBが構成される。ロウデコーダRDは、接続された配線(ワード線WL0〜WL3等)の電位を制御する。プレート線ドライバPLDは、プレート線を駆動する。   As described above, a plurality of cell transistors Q0 to Q3, a plurality of ferroelectric capacitors C0 to C3, a reset transistor QR, a block selection transistor QS, and a local bit line LBL constitute one cell block CB. The row decoder RD controls the potential of the connected wiring (such as word lines WL0 to WL3). The plate line driver PLD drives the plate line.

次に、図1の半導体集積回路装置の動作について説明する。スタンバイ時、セルブロックCB内のセルトランジスタQ0〜Q3はオンとされている。このため、プレート線PLの電位はセルノードSN0〜3に伝わる。また、リセットトランジスタQRはオンとされている。このため、セルブロックCB内のローカルビット線LBLの電位も、プレート線PLの電位と等しい。よって、セルブロックCBの全てのメモリセルの強誘電体キャパシタC0〜C3の両端の電位はプレート線PLと同電位となり、スタンバイ時、強誘電体キャパシタC0〜C3には電圧が印加されない。   Next, the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 will be described. At the time of standby, the cell transistors Q0 to Q3 in the cell block CB are turned on. For this reason, the potential of the plate line PL is transmitted to the cell nodes SN0 to SN3. The reset transistor QR is turned on. For this reason, the potential of the local bit line LBL in the cell block CB is also equal to the potential of the plate line PL. Therefore, the potentials at both ends of the ferroelectric capacitors C0 to C3 of all the memory cells in the cell block CB are the same as the plate line PL, and no voltage is applied to the ferroelectric capacitors C0 to C3 during standby.

アクティブ時、セルブロックCB内のリセットトランジスタQRがオフとされ、非選択セルのセルトランジスタ(例:セルトランジスタQ0、Q2、Q3)がオフとされ、ブロック選択トランジスタQSがオンとされ、プレート線PLが駆動される。この結果、選択セルのセルトランジスタ(例:セルトランジスタQ1)のみオンしているため、選択セルの強誘電体キャパシタ(例:強誘電体キャパシタC1)の一端にはプレート線PLの電位が印加され、他端はビット線BLの電位が印加される。よって、強誘電体キャパシタC1の両端に電圧が印加される。この電圧によって強誘電体キャパシタC1が分極反転し、この結果、強誘電体キャパシタC1からセル情報が読み出される。このセル情報はローカルビット線LBLを介してビット線BLに読み出される。この読み出し信号はセンスアンプ(図示せぬ)で増幅される。   When active, the reset transistor QR in the cell block CB is turned off, the cell transistors of the non-selected cells (eg, cell transistors Q0, Q2, Q3) are turned off, the block selection transistor QS is turned on, and the plate line PL Is driven. As a result, since only the cell transistor (eg, cell transistor Q1) of the selected cell is turned on, the potential of the plate line PL is applied to one end of the ferroelectric capacitor (eg, ferroelectric capacitor C1) of the selected cell. The other end is applied with the potential of the bit line BL. Therefore, a voltage is applied across the ferroelectric capacitor C1. The ferroelectric capacitor C1 undergoes polarization inversion by this voltage, and as a result, cell information is read from the ferroelectric capacitor C1. This cell information is read out to the bit line BL via the local bit line LBL. This read signal is amplified by a sense amplifier (not shown).

セル情報の読み出し後、読み出された情報が、“0”データの場合、プレート線PLの電位がハイレベルの状態でデータが強誘電体キャパシタC1に書き戻される。“1”データの場合、プレート線PLの電位がローレベルとされた後、書き戻される。この後、ブロック選択トランジスタQSがオフとされ、リセットトランジスタQR、セルトランジスタQ0〜Q3がオンとされることにより、スタンバイ状態に移行する。   After the cell information is read, if the read information is “0” data, the data is written back to the ferroelectric capacitor C1 while the potential of the plate line PL is at a high level. In the case of “1” data, writing is performed after the potential of the plate line PL is set to the low level. Thereafter, the block selection transistor QS is turned off, and the reset transistor QR and the cell transistors Q0 to Q3 are turned on, thereby shifting to the standby state.

アクティブ時、非選択セルのノード(例:セルノードSN0、SN2、SN3)はフローティングとなる。また、プレート線PLがセルブロックCB内の全てのメモリセルで共有化されているため、非選択セルのプレート線PLもハイレベルとなる。この結果、ジャンクションリークにより非選択セルのノードの電位は低下し、非選択セルの強誘電体キャパシタ(例:強誘電体キャパシタC0、C2、C3)にディスターブ電圧が印加される。しかし、スタンバイ状態に戻ると各強誘電体キャパシタC0〜C3の両端の電位差はリセットされて0Vになる。よってディスターブ電圧は、僅か一回のアクティブ時間(最大10μs)の間にセルノードSN0〜SN3が降下した電圧に制限される。このセルノードSN0〜SN3の電位の低下はDRAM等では、少なくとも数百ms程度はセル電荷を保持していることを考えると、無視出来る値といえる(0.1V以下)。   When active, nodes of non-selected cells (eg, cell nodes SN0, SN2, SN3) are floating. Further, since the plate line PL is shared by all the memory cells in the cell block CB, the plate line PL of the non-selected cell is also at the high level. As a result, the potential of the node of the non-selected cell decreases due to the junction leak, and the disturb voltage is applied to the ferroelectric capacitors (eg, ferroelectric capacitors C0, C2, C3) of the non-selected cell. However, when returning to the standby state, the potential difference between both ends of each of the ferroelectric capacitors C0 to C3 is reset to 0V. Therefore, the disturb voltage is limited to a voltage at which the cell nodes SN0 to SN3 drop during only one active time (up to 10 μs). The decrease in the potentials of the cell nodes SN0 to SN3 is a negligible value (0.1 V or less) considering that the cell charge is held for at least about several hundreds of ms in DRAMs or the like.

第1実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、プレート線PLはセルブロックCBの全てのメモリセルによって共有される。よって、プレート線PLの上の信号の遅延の大幅な低減、プレート線PL駆動回路PLDの面積の縮小、駆動能力の向上を実現できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment, the plate line PL is shared by all the memory cells in the cell block CB. Therefore, it is possible to realize a significant reduction in signal delay on the plate line PL, a reduction in the area of the plate line PL drive circuit PLD, and an improvement in drive capability.

また、第1実施形態によれば、アクティブ時、非選択セルの強誘電体キャパシタにディスターブ電圧が印加されるが、スタンバイ状態となるごとに、各強誘電体キャパシタC0〜C3の両端の電位差は0Vにリセットされる。よって、ディスターブ電圧が印加される期間は短く、非選択セルのセルノードの電位の低下は無視できるほど小さい。このため、メモリセルのデータが、ディスターブ電圧によって破壊されることを回避できる。   In addition, according to the first embodiment, when active, a disturb voltage is applied to the ferroelectric capacitors of the non-selected cells, but each time the standby state is entered, the potential difference across the ferroelectric capacitors C0 to C3 is Reset to 0V. Therefore, the period during which the disturb voltage is applied is short, and the decrease in the potential of the cell node of the non-selected cell is negligibly small. For this reason, it is possible to avoid the data of the memory cell being destroyed by the disturb voltage.

また、第1実施形態によれば、上記したアクティブ時の一連の動作において、強誘電体キャパシタC0〜C3とビット線BLとの間には、セルトランジスタQ0〜Q3とブロック選択トランジスタQSの2つトランジスタを介するのみである。したがって、先願のメモリのメモリセルと異なり、複数のメモリセルが直列接続されたことによる遅延の問題は起こらない。よって、プレート線PLを共有化しつつ、直列接続されたセルトランジスタに起因した遅延が発生しないため、従来および先願のメモリより、高速な読み出し、書き込みが可能となる。   Further, according to the first embodiment, in the above-described series of operations in the active state, two cell transistors Q0 to Q3 and a block selection transistor QS are provided between the ferroelectric capacitors C0 to C3 and the bit line BL. Only through the transistor. Therefore, unlike the memory cell of the memory of the prior application, there is no problem of delay due to the plurality of memory cells connected in series. Therefore, since the delay due to the cell transistors connected in series does not occur while sharing the plate line PL, it is possible to perform reading and writing at a higher speed than the conventional and previous applications.

また、第1実施形態によれば、セルブロックCB単位でビット線BLに接続されるため、ビット線BLのコンタクト数を大幅に低減できる。よって、ビット線BLの容量を小さくできるため、多くのメモリセルを1つのビット線BLに接続できる。したがって、センスアンプの面積の削減や、ビット線BL上の信号を増大させることができる。   In addition, according to the first embodiment, since the cell block CB is connected to the bit line BL, the number of contacts of the bit line BL can be greatly reduced. Therefore, since the capacity of the bit line BL can be reduced, many memory cells can be connected to one bit line BL. Therefore, the area of the sense amplifier can be reduced and the signal on the bit line BL can be increased.

また、第1実施形態によれば、ビット線BLと各ワード線WL0〜WL3の交点に1個セルを配置できるため、最小6F2程度の小さいメモリセルを実現できる。 According to the first embodiment, since one cell can be arranged at the intersection of the bit line BL and each of the word lines WL0 to WL3, a memory cell as small as 6F 2 can be realized.

(第2実施形態)
第2実施形態は、第1実施形態(図1)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、プレート線PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(Second Embodiment)
The second embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment (FIG. 1). More specifically, the present invention relates to the case where the potential of the plate line PL during standby is the potential Vss, and the potential during driving is the internal power supply potential Vaa.

図2は本発明の第2実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例にとり、以下に動作の説明をする。   FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図2に示すように、スタンバイ時、リセット信号RST、ワード線WL0〜WL3は、電位Vpp(ハイレベル)とされ、ブロック選択信号BSは電位Vss(ローレベル)とされている。また、プレート線PL、ビット線BLは、電位Vssとされている。よって、セルトランジスタQ0〜Q3、リセットトランジスタQRはオンとされ、セルブロックCB内のローカルビット線LBLの電位も、プレート線PLの電位と等しい。したがって、スタンバイ時、セルブロックCBの全てのメモリセルの強誘電体キャパシタC0〜C3の両端の電位はプレート線PLと同電位となり、強誘電体キャパシタC0〜C3には電圧が印加されない。   As shown in FIG. 2, at the time of standby, the reset signal RST and the word lines WL0 to WL3 are set to the potential Vpp (high level), and the block selection signal BS is set to the potential Vss (low level). Further, the plate line PL and the bit line BL are set to the potential Vss. Therefore, the cell transistors Q0 to Q3 and the reset transistor QR are turned on, and the potential of the local bit line LBL in the cell block CB is also equal to the potential of the plate line PL. Therefore, during standby, the potentials at both ends of the ferroelectric capacitors C0 to C3 of all the memory cells in the cell block CB are the same as the plate line PL, and no voltage is applied to the ferroelectric capacitors C0 to C3.

アクティブ時、リセット信号RSTがローレベルとされ、非選択セルのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。選択セルのワード線WL1はハイレベルを維持する。よって、リセットトランジスタQRがオフとされ、非選択セルのセルトランジスタQ0、Q2、Q3がオフとされる。次いで、ブロック選択信号BSがハイレベルとされることにより、ブロック選択トランジスタQSがオンとされる。   When active, the reset signal RST is set to the low level, and the word lines WL0, WL2, WL3 of the non-selected cells are set to the low level. The word line WL1 of the selected cell maintains a high level. Therefore, the reset transistor QR is turned off, and the cell transistors Q0, Q2, Q3 of the non-selected cells are turned off. Next, when the block selection signal BS is set to the high level, the block selection transistor QS is turned on.

この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaに駆動される。なお、内部電源電位Vaaは、電源電位Vddから生成される電位であり、電源電位Vddを用いることも可能である。プレート線PLの駆動の結果、選択セルの強誘電体キャパシタC1のみの両端に電圧が印加されることにより、強誘電体キャパシタC1から“0”、または“1”の情報に応じた電位がローカルビット線LBLを介してビット線BLに読み出される。そして、ビット線BLに読み出された電位は、図示せぬセンスアンプにより増幅される。読み出された情報が“0”の場合、ビット線上の電位は、電位Vss(典型的には接地電位)に増幅される。読み出された情報が“1”の場合、ビット線BL上の電位は、内部電源電位Vaaに増幅される。   In this state, the plate line PL is driven to the internal power supply potential Vaa. Note that the internal power supply potential Vaa is a potential generated from the power supply potential Vdd, and the power supply potential Vdd can also be used. As a result of driving the plate line PL, a voltage is applied to only both ends of the ferroelectric capacitor C1 of the selected cell, so that the potential corresponding to the information “0” or “1” is local from the ferroelectric capacitor C1. Data is read out to the bit line BL via the bit line LBL. The potential read to the bit line BL is amplified by a sense amplifier (not shown). When the read information is “0”, the potential on the bit line is amplified to the potential Vss (typically ground potential). When the read information is “1”, the potential on the bit line BL is amplified to the internal power supply potential Vaa.

“0”情報の場合、ビット線BLが電位Vssであるため、プレート線PLが電位Vaaの間に、再書き込みが行われる。“1”情報の場合、ビット線BLが電位Vaaであるため、プレート線PLが電位Vssとされることにより、再書き込みがなされる。この後、ブロック選択信号BSがローレベルとされ、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がハイレベルとされることによりスタンバイ状態に移行する。   In the case of “0” information, since the bit line BL is at the potential Vss, rewriting is performed while the plate line PL is at the potential Vaa. In the case of “1” information, since the bit line BL is at the potential Vaa, rewriting is performed by setting the plate line PL to the potential Vss. Thereafter, the block selection signal BS is set to the low level, and the reset signal RST and the word lines WL0, WL2, and WL3 are set to the high level, thereby shifting to the standby state.

なお、スタンバイ時、リセット信号RSTおよびワード線WL0〜WL3は、比較的高い電位Vppとされているため、リセットトランジスタQRおよびセルトランジスタQ0〜Q3のゲート酸化膜に大きな電界が印加され、この部分の信頼性が問題となる。このため、図3に示すように、スタンバイ時は、リセット信号RSTおよびワード線WL0〜WL3を電位Vpp以下(例えば電位Vaa)とし、アクティブ時に選択セルトランジスタのワード線の電位をVppに上げる制御とすることが望ましい。以下の各実施形態においても同様である。   During standby, the reset signal RST and the word lines WL0 to WL3 are at a relatively high potential Vpp, so that a large electric field is applied to the gate oxide films of the reset transistor QR and the cell transistors Q0 to Q3. Reliability becomes a problem. Therefore, as shown in FIG. 3, during standby, the reset signal RST and the word lines WL0 to WL3 are set to potential Vpp or lower (for example, potential Vaa), and the word line potential of the selected cell transistor is raised to Vpp when active. It is desirable to do. The same applies to the following embodiments.

第2実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第1実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(第3実施形態)
第3実施形態は、第1実施形態(図1)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、プレート線PLの電位を1/2Vaaに固定した場合に関する。
(Third embodiment)
The third embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment (FIG. 1). More specifically, the present invention relates to the case where the potential of the plate line PL is fixed to ½ Vaa.

図4は、本発明の第3実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図4に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PLが1/2Vaaに駆動されていることを除いて、第2実施形態と同じである。アクティブ時、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。この状態でブロック選択信号BSがハイレベルとされることにより、強誘電体キャパシタC1の一端にプレート線PLの電位(=1/2Vaa)が印加され、他端にビット線BLの電位(=Vss)が印加される。よって、強誘電体キャパシタC1から、ビット線BLに情報が読み出され、次いでビット線BLの電位が、電位Vssまたは電位Vaaに増幅される。   As shown in FIG. 4, the standby state is the same as that of the second embodiment except that the plate line PL is driven to ½ Vaa. When active, the reset signal RST and the word lines WL0, WL2, WL3 are set to low level. In this state, when the block selection signal BS is set to the high level, the potential of the plate line PL (= 1/2 Vaa) is applied to one end of the ferroelectric capacitor C1, and the potential of the bit line BL (= Vss) to the other end. ) Is applied. Therefore, information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the bit line BL, and then the potential of the bit line BL is amplified to the potential Vss or the potential Vaa.

“0”情報の場合、ビット線BLが電位Vssであり、プレート線PLの電位が1/2Vaaであるため、強誘電体キャパシタC1に“0”情報が再書き込みされる。“1”情報の場合、ビット線BLが電位Vaaであり、プレート線PLの電位が1/2Vaaであるため、強誘電体キャパシタC1に“1”情報が再書き込みされる。この後、ブロック選択信号BSがローレベルとされ、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がハイレベルとされることによりスタンバイ状態に移行する。   In the case of “0” information, since the bit line BL is at the potential Vss and the potential of the plate line PL is ½ Vaa, the “0” information is rewritten to the ferroelectric capacitor C1. In the case of “1” information, since the bit line BL is at the potential Vaa and the potential of the plate line PL is ½ Vaa, the “1” information is rewritten to the ferroelectric capacitor C1. Thereafter, the block selection signal BS is set to the low level, and the reset signal RST and the word lines WL0, WL2, and WL3 are set to the high level, thereby shifting to the standby state.

第3実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第1実施形態と同じ効果を得られる。さらに、第3実施形態によれば、プレート線PLには、電位がVssより高い電位が常に印加されるため、スタンバイ時、セルトランジスタQ0〜Q3のソースおよびドレインの電位はプレート線PLと同電位となる。よって、スタンバイ時、セルトランジスタQ0〜Q3に印加される電圧が下がり、セルトランジスタQ0〜Q3のゲート酸化膜に係る電界を緩和できる。この結果、半導体集積回路装置の信頼性が低下する問題を回避できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, according to the third embodiment, since a potential higher than Vss is always applied to the plate line PL, the potentials of the source and drain of the cell transistors Q0 to Q3 are the same as those of the plate line PL during standby. It becomes. Therefore, during standby, the voltage applied to the cell transistors Q0 to Q3 decreases, and the electric field applied to the gate oxide films of the cell transistors Q0 to Q3 can be relaxed. As a result, the problem that the reliability of the semiconductor integrated circuit device is reduced can be avoided.

(第4実施形態)
第4実施形態は、第1実施形態(図1)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment (FIG. 1).

第1実施形態において記載したように、スタンバイ時、強誘電体キャパシタC0〜C3の両端は、同電位に設定される。このため、スタンバイ時にセルノードSN0〜SN3の電位が低下することにより強誘電体キャパシタC0〜C3が保持する“1”情報が破壊されることはない。したがって、スタンバイ時のプレート線PLの電位は、任意に設定することができる。第4実施形態は、この特徴を利用したものであり、第2実施形態の変形例である。   As described in the first embodiment, both ends of the ferroelectric capacitors C0 to C3 are set to the same potential during standby. For this reason, the “1” information held in the ferroelectric capacitors C0 to C3 is not destroyed by the potential of the cell nodes SN0 to SN3 being lowered during standby. Therefore, the potential of the plate line PL during standby can be set arbitrarily. The fourth embodiment utilizes this feature and is a modification of the second embodiment.

図5は、本発明の第4実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例にとり、以下に動作の説明をする。   FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図5に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PLが任意の電位、例えば電位refとされていることを除いて、第2実施形態と同じである。アクティブ時、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされ、ブロック選択信号BSがハイレベルとされる。この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaへと駆動されることにより、強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される。“0”情報の場合、プレート線PLが駆動されている間に、再書き込みが行われる。“1”情報の場合、プレート線PLが電位Vssとされることにより、再書き込みが行われる。この後、この後、ブロック選択信号BSがローレベルとされ、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がハイレベルとされ、プレート線PLが電位refに駆動されることによりスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 5, the standby state is the same as that of the second embodiment except that the plate line PL is set to an arbitrary potential, for example, the potential ref. When active, the reset signal RST, the word lines WL0, WL2, and WL3 are set to the low level, and the block selection signal BS is set to the high level. In this state, the plate line PL is driven to the internal power supply potential Vaa, whereby information is read from the ferroelectric capacitor C1. In the case of “0” information, rewriting is performed while the plate line PL is being driven. In the case of “1” information, rewriting is performed by setting the plate line PL to the potential Vss. Thereafter, the block selection signal BS is set to the low level, the reset signal RST, the word lines WL0, WL2, and WL3 are set to the high level, and the plate line PL is driven to the potential ref to shift to the standby state. .

第4実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第1実施形態と同じ効果を得られる。また、第4実施形態によれば、スタンバイ中のプレート線PLの電位を電位Vssより高くしている。よって、スタンバイ時、セルトランジスタQ0〜Q3に印加される電圧が下がるため、セルトランジスタQ0〜Q3のゲート酸化膜に掛かる電界を緩和することにより、信頼性が低下する問題を回避できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, according to the fourth embodiment, the potential of the plate line PL in standby is set higher than the potential Vss. Accordingly, since the voltage applied to the cell transistors Q0 to Q3 is lowered during standby, the problem of reduced reliability can be avoided by relaxing the electric field applied to the gate oxide films of the cell transistors Q0 to Q3.

(第5実施形態)
第5実施形態は、第1実施形態(図1)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。第5実施形態は、第4実施形態と同じ特徴を利用しており、第2実施形態の変形例である。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment (FIG. 1). The fifth embodiment uses the same features as the fourth embodiment and is a modification of the second embodiment.

図6は、本発明の第5実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例にとり、以下に動作の説明をする。   FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図6に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PLが内部電源電位Vaaに駆動されていることを除いて、第2実施形態と同じである。アクティブ時、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。この状態で、ブロック選択信号BSがハイレベルとされることにより、強誘電体キャパシタC1の両端に電圧が印加され、強誘電体キャパシタC1からビット線BLに情報が読み出される。読み出された情報は、センスアンプにより増幅される。“0”情報の場合、プレート線PLが駆動されている間に、再書き込みが行われる。“1”情報の場合、プレート線PLが電位Vssとされることにより、再書き込みが行われる。この後、プレート線PLが駆動され、スタンバイ状態に移行する。この後、この後、ブロック選択信号BSがローレベルとされ、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がハイレベルとされ、プレート線PLが電位Vaaに駆動されることによりスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 6, the standby state is the same as that of the second embodiment except that the plate line PL is driven to the internal power supply potential Vaa. When active, the reset signal RST and the word lines WL0, WL2, WL3 are set to low level. In this state, when the block selection signal BS is set to the high level, a voltage is applied to both ends of the ferroelectric capacitor C1, and information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the bit line BL. The read information is amplified by a sense amplifier. In the case of “0” information, rewriting is performed while the plate line PL is being driven. In the case of “1” information, rewriting is performed by setting the plate line PL to the potential Vss. Thereafter, the plate line PL is driven and shifts to a standby state. Thereafter, the block selection signal BS is set to the low level, the reset signal RST, the word lines WL0, WL2, and WL3 are set to the high level, and the plate line PL is driven to the potential Vaa to shift to the standby state. .

第5実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第1実施形態と第4実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the fifth embodiment, the effect obtained by combining the first embodiment and the fourth embodiment can be obtained.

(第6実施形態)
第6実施形態は、フォールデッドビット線構成に関する。図7は、本発明の第6実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図7に示すように、図1のセルブロックCBと同じ構成のセルブロックCB0、CB1がビット線/BL、BL(ビット線対)に対してそれぞれ設けられる。ビット線BL、/BLはセンスアンプSAと接続される。
(Sixth embodiment)
The sixth embodiment relates to a folded bit line configuration. FIG. 7 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, cell blocks CB0 and CB1 having the same configuration as the cell block CB of FIG. 1 are provided for bit lines / BL and BL (bit line pairs), respectively. Bit lines BL and / BL are connected to sense amplifier SA.

セルトランジスタQ0〜Q3、強誘電体キャパシタC0〜C3、リセットトランジスタQR0、ブロック選択トランジスタQS0、ローカルビット線/LBLによりセルブロックCB0が構成される。セルトランジスタQ0〜Q3と強誘電体キャパシタC0〜C3とから構成されたメモリセルが並列接続され、各メモリセルは、プレート線/PLと、ローカルビット線/LBLとの間に接続される。プレート線/PLとローカルビット線/LBLとの間には、リセットトランジスタQR0が接続される。ローカルビット線/LBLとビット線/BLとの間には、ブロック選択トランジスタQS0が接続される。   Cell block CB0 is constituted by cell transistors Q0 to Q3, ferroelectric capacitors C0 to C3, reset transistor QR0, block selection transistor QS0, and local bit line / LBL. Memory cells composed of cell transistors Q0 to Q3 and ferroelectric capacitors C0 to C3 are connected in parallel, and each memory cell is connected between a plate line / PL and a local bit line / LBL. A reset transistor QR0 is connected between the plate line / PL and the local bit line / LBL. Block select transistor QS0 is connected between local bit line / LBL and bit line / BL.

セルトランジスタQ4〜Q7、強誘電体キャパシタC4〜C7、リセットトランジスタQR1、ブロック選択トランジスタQS1、ローカルビット線LBLによりセルブロックCB1が構成される。セルトランジスタQ4〜Q7と強誘電体キャパシタC4〜C7とから構成されたメモリセルが並列接続され、各メモリセルは、プレート線PLと、ローカルビット線LBLとの間に接続される。プレート線PLとローカルビット線LBLとの間には、リセットトランジスタQR1が接続される。ローカルビット線LBLとビット線BLとの間には、ブロック選択トランジスタQS1が接続される。   The cell block CB1 is configured by the cell transistors Q4 to Q7, the ferroelectric capacitors C4 to C7, the reset transistor QR1, the block selection transistor QS1, and the local bit line LBL. Memory cells composed of cell transistors Q4 to Q7 and ferroelectric capacitors C4 to C7 are connected in parallel, and each memory cell is connected between a plate line PL and a local bit line LBL. A reset transistor QR1 is connected between the plate line PL and the local bit line LBL. A block selection transistor QS1 is connected between the local bit line LBL and the bit line BL.

セルトランジスタQ0、Q4のゲートは、ワード線WL0と接続される。セルトランジスタQ1、Q5のゲートは、ワード線WL1と接続される。セルトランジスタQ2、Q6のゲートは、ワード線WL2と接続される。セルトランジスタQ3、Q7のゲートは、ワード線WL3と接続される。リセットトランジスタQR0、QR1はリセット信号RSTにより制御される。ブロック選択トランジスタQS0、QS1は、ブロック選択信号/BS、BSによりそれぞれ制御される。   Cell transistors Q0, Q4 have their gates connected to word line WL0. The gates of the cell transistors Q1, Q5 are connected to the word line WL1. Cell transistors Q2, Q6 have their gates connected to word line WL2. The gates of cell transistors Q3 and Q7 are connected to word line WL3. The reset transistors QR0 and QR1 are controlled by a reset signal RST. Block selection transistors QS0 and QS1 are controlled by block selection signals / BS and BS, respectively.

次に、動作について説明する。各セルブロックCB0、CB1内の動作は、第1実施形態と同じである。セルブロックCB0内のメモリセルの読み出しの場合、ブロック選択トランジスタQS0のみオンとされ、ブロック選択トランジスタQS1はオフのままとされる。この状態で、プレート線/PLのみ駆動され、プレート線PLは駆動されない。この結果、ビット線/BLにセル情報が読み出される。ビット線BL上の電位は、参照電位として用いられる。ビット線/BL上の電位は、ビット線BL上の電位を用いてセンスアンプSAにより増幅される。セルブロックCB1内のメモリセルの読み出しの場合も同様である。   Next, the operation will be described. The operations in the cell blocks CB0 and CB1 are the same as those in the first embodiment. In the case of reading a memory cell in the cell block CB0, only the block selection transistor QS0 is turned on and the block selection transistor QS1 is kept off. In this state, only the plate line / PL is driven, and the plate line PL is not driven. As a result, cell information is read out to the bit line / BL. The potential on the bit line BL is used as a reference potential. The potential on the bit line / BL is amplified by the sense amplifier SA using the potential on the bit line BL. The same applies to reading of memory cells in the cell block CB1.

第6実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、フォールデッドビット線構成を採用することにより、センスアンプの面積の削減、メモリセルアレイのノイズを低減をしつつ、第1実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the sixth embodiment, by adopting the folded bit line configuration, the same effect as that of the first embodiment can be obtained while reducing the area of the sense amplifier and the noise of the memory cell array. can get.

(第7実施形態)
第7実施形態は、第6実施形態(図7)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PL、/PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。動作に関しても、第6実施形態と第2実施形態とを組み合わせた形態と同じである。
(Seventh embodiment)
The seventh embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the sixth embodiment (FIG. 7). More specifically, as in the second embodiment, the plate lines PL and / PL relate to the case where the standby potential is the potential Vss and the driving potential is the internal power supply potential Vaa. The operation is also the same as the combination of the sixth embodiment and the second embodiment.

図8は本発明の第7実施形態を示しており、図7の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 8 shows a seventh embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図8に示すように、スタンバイ時、リセット信号RST、ワード線WL0〜WL3はハイレベルとされ、ブロック選択信号BS、/BSはローレベルとされている。プレート線PL、/PLは電位Vssとされている。   As shown in FIG. 8, at the time of standby, the reset signal RST and the word lines WL0 to WL3 are set to the high level, and the block selection signals BS and / BS are set to the low level. The plate lines PL and / PL are set to the potential Vss.

アクティブ時、リセット信号RSTがローレベルとされ、非選択セルのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。選択セルのワード線WL1はハイレベルを維持する。次いで、ブロック選択信号/BSがハイレベルとされることにより、ブロック選択トランジスタQS0がオンとされる。ブロック選択信号BSはローレベルを維持する。   When active, the reset signal RST is set to the low level, and the word lines WL0, WL2, WL3 of the non-selected cells are set to the low level. The word line WL1 of the selected cell maintains a high level. Next, the block selection signal / BS is set to the high level, whereby the block selection transistor QS0 is turned on. The block selection signal BS maintains a low level.

この状態で、プレート線/PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、強誘電体キャパシタC1からビット線/BLにセル情報が読み出される。プレート線PLは電位Vssを維持する。ビット線/BLに読み出された電位は、センスアンプSAにより増幅され、次いで、第2実施形態と同様に再書き込み動作が行われる。この後、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がハイレベルとされ、ブロック選択信号/BSがローレベルとされることによりスタンバイ状態に移行する。   In this state, the cell information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the bit line / BL by driving the plate line / PL to the internal power supply potential Vaa. The plate line PL maintains the potential Vss. The potential read to the bit line / BL is amplified by the sense amplifier SA, and then a rewrite operation is performed as in the second embodiment. Thereafter, the reset signal RST and the word lines WL0, WL2, and WL3 are set to the high level, and the block selection signal / BS is set to the low level, thereby shifting to the standby state.

第7実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第6実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the seventh embodiment, the effect obtained by combining the sixth embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第8実施形態)
第8実施形態は、第6実施形態(図7)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第3実施形態と同様に、プレート線PL、/PLの電位を1/2Vaaに固定した場合に関する。
(Eighth embodiment)
The eighth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the sixth embodiment (FIG. 7). More specifically, it relates to the case where the potentials of the plate lines PL and / PL are fixed to ½ Vaa as in the third embodiment.

図9は、本発明の第8実施形態を示しており、図7の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例にとり、以下に動作の説明をする。   FIG. 9 shows an eighth embodiment of the present invention, and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図9に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PL、/PLが電位1/2Vaaに駆動されていることを除いて、第7実施形態と同様である。アクティブ時、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。この状態でブロック選択信号/BSがハイレベルとされることにより、ビット線/BLに情報が読み出される。ブロック選択信号BSは、ローレベルを維持する。続いてビット線/BL上の電位が増幅され、次いで、第3実施形態と同様にして再書き込み動作が行われ、次いで、第7実施形態と同様にしてスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 9, the standby state is the same as that of the seventh embodiment except that the plate lines PL and / PL are driven to the potential ½ Vaa. When active, the reset signal RST and the word lines WL0, WL2, WL3 are set to low level. In this state, when the block selection signal / BS is set to the high level, information is read out to the bit line / BL. The block selection signal BS maintains a low level. Subsequently, the potential on the bit line / BL is amplified, and then a rewrite operation is performed in the same manner as in the third embodiment, and then the standby state is entered in the same manner as in the seventh embodiment.

第8実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第6実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the eighth embodiment, the same effect as that of the sixth embodiment can be obtained.

(第9実施形態)
第9実施形態は、第6実施形態(図7)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第4実施形態と同様にプレート線PL、/PLが駆動される
図10は、本発明の第9実施形態を示しており、図7の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。
(Ninth embodiment)
The ninth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the sixth embodiment (FIG. 7). More specifically, the plate lines PL and / PL are driven as in the fourth embodiment. FIG. 10 shows the ninth embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. . Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図10に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PL、/PLが電位refに駆動されていることを除いて、第7実施形態と同様である。アクティブ時、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされ、ブロック選択信号/BSがハイレベルとされる。ブロック選択信号BSはローレベルを維持する。この状態で、プレート線/PLが内部電源電位Vaaへと駆動されることにより、強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される。プレート線PLは、電位refを維持する。続いて、ビット線/BL上の電位が増幅され、次いで、第4実施形態と同様にして再書き込み動作が行われ、次いで、第7実施形態と同様にしてスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 10, the standby state is the same as that of the seventh embodiment except that the plate lines PL and / PL are driven to the potential ref. When active, the reset signal RST, the word lines WL0, WL2, and WL3 are set to the low level, and the block selection signal / BS is set to the high level. The block selection signal BS maintains a low level. In this state, the plate line / PL is driven to the internal power supply potential Vaa, whereby information is read from the ferroelectric capacitor C1. The plate line PL maintains the potential ref. Subsequently, the potential on the bit line / BL is amplified, and then a rewrite operation is performed in the same manner as in the fourth embodiment, and then the standby state is entered in the same manner as in the seventh embodiment.

第9実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第6実施形態と第4実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the ninth embodiment, the effect obtained by combining the sixth embodiment and the fourth embodiment can be obtained.

(第10実施形態)
第10実施形態は、第6実施形態(図7)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第5実施形態と同様にプレート線PL、/PLが駆動される。
(10th Embodiment)
The tenth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the sixth embodiment (FIG. 7). More specifically, the plate lines PL and / PL are driven as in the fifth embodiment.

図11は、本発明の第10実施形態を示しており、図7の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例にとり、以下に動作の説明をする。   FIG. 11 shows the tenth embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図11に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PL、/PLが内部電源電位Vaaに駆動されていることを除いて、第7実施形態と同様である。アクティブ時、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。この状態で、ブロック選択信号/BSがハイレベルとされることにより、強誘電体キャパシタC1からビット線/BLに情報が読み出される。ブロック選択信号BSはローレベルを維持し、プレート線PLは内部電源電位Vaaを維持する。続いて、ビット線/BL上の電位が増幅され、次いで、第5実施形態と同様にして再書き込み動作が行われ、次いで、第7実施形態と同様にしてスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 11, the standby state is the same as that of the seventh embodiment except that the plate lines PL and / PL are driven to the internal power supply potential Vaa. When active, the reset signal RST and the word lines WL0, WL2, WL3 are set to low level. In this state, when the block selection signal / BS is set to the high level, information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the bit line / BL. Block selection signal BS maintains a low level, and plate line PL maintains internal power supply potential Vaa. Subsequently, the potential on the bit line / BL is amplified, and then a rewrite operation is performed in the same manner as in the fifth embodiment, and then the standby state is entered in the same manner as in the seventh embodiment.

第10実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第6実施形態と第5実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the tenth embodiment, the effect obtained by combining the sixth embodiment and the fifth embodiment can be obtained.

(第11実施形態)
第11実施形態は、第6実施形態(図7)の構成に加え、プレート線/PLが、ビット線/BLと接続される2つのセルブロックにより共用される。同様に、プレート線PLもビット線BLと接続される2つのセルブロックにより共用される。
(Eleventh embodiment)
In the eleventh embodiment, in addition to the configuration of the sixth embodiment (FIG. 7), the plate line / PL is shared by two cell blocks connected to the bit line / BL. Similarly, the plate line PL is shared by two cell blocks connected to the bit line BL.

図12は、本発明の第11実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図12に示すように、図1のセルブロックCBと同様のセルブロックCB2、CB3がビット線/BL、BLに対してそれぞれ設けられる。   FIG. 12 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the eleventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, cell blocks CB2 and CB3 similar to the cell block CB of FIG. 1 are provided for the bit lines / BL and BL, respectively.

セルブロックCB0、CB1は、それぞれ、ローカルビット線/LBLがローカルビット線/LBL0とされ、ローカルビット線LBLがローカルビット線LBL0とされた以外は、図7と同じである。選択トランジスタQR0、QR1はリセット信号RST0により制御される。ブロック選択トランジスタQS0、QS1は、ブロック選択信号/BS0、BS0によりそれぞれ制御される。   The cell blocks CB0 and CB1 are the same as those in FIG. 7 except that the local bit line / LBL is the local bit line / LBL0 and the local bit line LBL is the local bit line LBL0. The selection transistors QR0 and QR1 are controlled by a reset signal RST0. Block selection transistors QS0 and QS1 are controlled by block selection signals / BS0 and BS0, respectively.

セルトランジスタQ8〜Q11、強誘電体キャパシタC8〜C11、リセットトランジスタQR2、ブロック選択トランジスタQS2、ローカルビット線/LBL1によりセルブロックCB2が構成される。セルトランジスタQ8〜Q11と強誘電体キャパシタC8〜C11とから構成されたメモリセルが並列接続され、各メモリセルは、プレート線/PLと、ローカルビット線/LBL1との間に接続される。プレート線/PLとローカルビット線/LBL1との間には、リセットトランジスタQR2が接続される。ローカルビット線/LBL1とビット線/BLとの間には、ブロック選択トランジスタQS2が接続される。   Cell block CB2 is constituted by cell transistors Q8 to Q11, ferroelectric capacitors C8 to C11, reset transistor QR2, block selection transistor QS2, and local bit line / LBL1. Memory cells composed of cell transistors Q8 to Q11 and ferroelectric capacitors C8 to C11 are connected in parallel, and each memory cell is connected between a plate line / PL and a local bit line / LBL1. A reset transistor QR2 is connected between the plate line / PL and the local bit line / LBL1. Block select transistor QS2 is connected between local bit line / LBL1 and bit line / BL.

セルトランジスタQ12〜Q15、強誘電体キャパシタC12〜C15、リセットトランジスタQR3、ブロック選択トランジスタQS3、ローカルビット線LBL1によりセルブロックCB3が構成される。セルトランジスタQ12〜Q15と強誘電体キャパシタC12〜C15とから構成されたメモリセルが並列接続され、各メモリセルは、プレート線PLと、ローカルビット線LBL1との間に接続される。プレート線PLとローカルビット線LBL1との間には、リセットトランジスタQR3が接続される。ローカルビット線LBL1とビット線BLとの間には、ブロック選択トランジスタQS3が接続される。   The cell block CB3 is configured by the cell transistors Q12 to Q15, the ferroelectric capacitors C12 to C15, the reset transistor QR3, the block selection transistor QS3, and the local bit line LBL1. Memory cells composed of cell transistors Q12 to Q15 and ferroelectric capacitors C12 to C15 are connected in parallel, and each memory cell is connected between a plate line PL and a local bit line LBL1. A reset transistor QR3 is connected between the plate line PL and the local bit line LBL1. A block selection transistor QS3 is connected between the local bit line LBL1 and the bit line BL.

セルトランジスタQ8、Q12のゲートは、ワード線WL4と接続される。セルトランジスタQ9、Q13のゲートは、ワード線WL5と接続される。セルトランジスタQ10、Q14のゲートは、ワード線WL6と接続される。セルトランジスタQ11、Q15のゲートは、ワード線WL7と接続される。選択トランジスタQR2、QR3はリセット信号RST1により制御される。ブロック選択トランジスタQS2、QS3は、ブロック選択信号/BS1、BS1によりそれぞれ制御される。   Cell transistors Q8 and Q12 have their gates connected to word line WL4. Cell transistors Q9 and Q13 have their gates connected to word line WL5. The gates of cell transistors Q10 and Q14 are connected to word line WL6. Cell transistors Q11 and Q15 have their gates connected to word line WL7. The selection transistors QR2 and QR3 are controlled by a reset signal RST1. Block selection transistors QS2 and QS3 are controlled by block selection signals / BS1 and BS1, respectively.

次に、図12の半導体集積回路装置の動作について説明する。各セルブロックCB0〜CB3内の動作は、第1実施形態と同様である。アクティブ時、セルブロックCB0内のメモリセルの読み出しの場合、リセットトランジスタQR0(およびQR1)がオフとされるとともに、非選択セルのセルトランジスタがオフとされる。リセットトランジスタQR2(およびQR3)はオンのままとされる。   Next, the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 12 will be described. The operations in the cell blocks CB0 to CB3 are the same as in the first embodiment. When the memory cell in the cell block CB0 is read when active, the reset transistor QR0 (and QR1) is turned off, and the cell transistors of unselected cells are turned off. The reset transistor QR2 (and QR3) remains on.

次に、ブロック選択トランジスタQS0のみオンとされ、ブロック選択トランジスタQS1〜QS3はオフのままとされる。この状態で、プレート線/PLのみ駆動され、プレート線PLは駆動されない。この結果、ビット線/BLにセル情報が読み出される。ビット線/BL上の電位は、ビット線BL上の電位を参照電位として用いて、センスアンプSAにより増幅される。セルブロックCB1〜CB3内のメモリセルの読み出しの場合も同様である。   Next, only the block selection transistor QS0 is turned on, and the block selection transistors QS1 to QS3 are kept off. In this state, only the plate line / PL is driven, and the plate line PL is not driven. As a result, cell information is read out to the bit line / BL. The potential on the bit line / BL is amplified by the sense amplifier SA using the potential on the bit line BL as a reference potential. The same applies to reading of memory cells in the cell blocks CB1 to CB3.

第11実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第1実施形態と同じ効果を得られる。なお、セルブロックCB0内の強誘電体キャパシタから情報が読み出される場合、プレート線/PLが駆動されるため、非選択のセルブロックCB2内の強誘電体キャパシタC8〜C11にもプレート線/PLの電位が印加される。しかしながら、リセットトランジスタQR2、およびセルトランジスタQ8〜Q11により、強誘電体キャパシタC8〜C11の両端は同一電位にショートされている。このため、強誘電体キャパシタC8〜C11の情報は破壊されない。   According to the semiconductor integrated circuit device of the eleventh embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. When information is read from the ferroelectric capacitors in the cell block CB0, the plate line / PL is driven, so that the ferroelectric capacitors C8 to C11 in the non-selected cell block CB2 are also connected to the plate line / PL. A potential is applied. However, both ends of the ferroelectric capacitors C8 to C11 are short-circuited to the same potential by the reset transistor QR2 and the cell transistors Q8 to Q11. For this reason, the information of the ferroelectric capacitors C8 to C11 is not destroyed.

また、第11実施形態によれば、プレート線PL、/PLが複数のセルブロックにより共用されている。このため、プレート線PL、/PLの面積の低減、抵抗値の低減が可能となる。この結果、プレート線駆動回路DPLの駆動能力を第1〜第10実施形態以上に向上でき、また、プレート線駆動回路DPLの占有面積の削減を実現できる。   According to the eleventh embodiment, the plate lines PL and / PL are shared by a plurality of cell blocks. For this reason, the area of the plate lines PL and / PL can be reduced and the resistance value can be reduced. As a result, the driving capability of the plate line driving circuit DPL can be improved over the first to tenth embodiments, and the area occupied by the plate line driving circuit DPL can be reduced.

(第12実施形態)
第12実施形態は、第11実施形態(図12)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PL、/PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。動作に関しても、第11実施形態と第2実施形態とを組み合わせた形態と同じである。
(Twelfth embodiment)
The twelfth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the eleventh embodiment (FIG. 12). More specifically, as in the second embodiment, the plate lines PL and / PL relate to the case where the standby potential is the potential Vss and the driving potential is the internal power supply potential Vaa. The operation is also the same as the combination of the eleventh embodiment and the second embodiment.

図13は本発明の第12実施形態を示しており、図12の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 13 shows the twelfth embodiment of the present invention, and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図13に示すように、スタンバイ時、リセット信号RST0、RST1、ワード線WL0〜WL7はハイレベルとされ、ブロック選択信号BS0、/BS0、BS1、/BS1はローレベルとされている。プレート線PL、/PLは電位Vssとされている。   As shown in FIG. 13, at the time of standby, the reset signals RST0 and RST1 and the word lines WL0 to WL7 are set to the high level, and the block selection signals BS0, / BS0, BS1, and / BS1 are set to the low level. The plate lines PL and / PL are set to the potential Vss.

アクティブ時、リセット信号RST0、非選択セルのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。リセット信号RST1、選択セルのワード線WL1、非選択のセルブロックCB2、CB3のワード線WL4〜WL7はハイレベルを維持する。次いで、ブロック選択信号/BS0がハイレベルとされることにより、ブロック選択トランジスタQS0がオンとされる。ブロック選択信号BS0、/BS1、BS1はローレベルを維持する。   When active, the reset signal RST0 and the word lines WL0, WL2, WL3 of the non-selected cells are set to a low level. The reset signal RST1, the word line WL1 of the selected cell, and the word lines WL4 to WL7 of the unselected cell blocks CB2 and CB3 are maintained at the high level. Next, the block selection signal QS0 is turned on by setting the block selection signal / BS0 to the high level. Block selection signals BS0, / BS1, BS1 are maintained at a low level.

この状態で、プレート線/PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、強誘電体キャパシタC1からビット線/BLにセル情報が読み出される。プレート線PLは電位Vssを維持する。ビット線/BLに読み出された電位は、センスアンプSAにより増幅され、次いで、第2実施形態と同様に再書き込み動作が行われる。この後、リセット信号RST0、RST1、ワード線WL0、WL2、WL3がハイレベルとされ、ブロック選択信号/BS0がローレベルとされることによりスタンバイ状態に移行する。   In this state, the cell information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the bit line / BL by driving the plate line / PL to the internal power supply potential Vaa. The plate line PL maintains the potential Vss. The potential read to the bit line / BL is amplified by the sense amplifier SA, and then a rewrite operation is performed as in the second embodiment. Thereafter, the reset signals RST0 and RST1 and the word lines WL0, WL2 and WL3 are set to the high level, and the block selection signal / BS0 is set to the low level to shift to the standby state.

第12実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第11実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the twelfth embodiment, the effect obtained by combining the eleventh embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第13実施形態)
第13実施形態は、第11実施形態(図12)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第3実施形態と同様に、プレート線PL、/PLの電位を1/2Vaaに固定した場合に関する。
(13th Embodiment)
The thirteenth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the eleventh embodiment (FIG. 12). More specifically, it relates to the case where the potentials of the plate lines PL and / PL are fixed to ½ Vaa as in the third embodiment.

図14は、本発明の第13実施形態を示しており、図12の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例にとり、以下に動作の説明をする。   FIG. 14 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 12, showing the thirteenth embodiment of the present invention. Taking the case where information is read from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図14に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PL、/PLが電位1/2Vaaに駆動されていることを除いて、第12実施形態と同様である。アクティブ時、リセット信号RST0、非選択セルのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。この状態でブロック選択信号/BS0がハイレベルとされることにより、ビット線/BLに情報が読み出される。次いでビット線/BL上の電位が増幅される。ワード線WL4〜WL7はハイレベルを維持し、ブロック選択信号BS0、BS1、/BS1はローレベルを維持する。続いて、ビット線/BL上の電位が増幅され、次いで、第3実施形態と同様にして再書き込み動作が行われ、次いで、第12実施形態と同様にしてスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 14, the standby state is the same as that of the twelfth embodiment except that the plate lines PL and / PL are driven to the potential ½ Vaa. When active, the reset signal RST0 and the word lines WL0, WL2, WL3 of the non-selected cells are set to a low level. In this state, when the block selection signal / BS0 is set to the high level, information is read out to the bit line / BL. Next, the potential on the bit line / BL is amplified. The word lines WL4 to WL7 are maintained at a high level, and the block selection signals BS0, BS1, / BS1 are maintained at a low level. Subsequently, the potential on the bit line / BL is amplified, and then a rewrite operation is performed in the same manner as in the third embodiment, and then the standby state is entered in the same manner as in the twelfth embodiment.

第13実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第11実施形態と第3実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the thirteenth embodiment, the effect obtained by combining the eleventh embodiment and the third embodiment can be obtained.

(第14実施形態)
第14実施形態は、第11実施形態(図12)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第4実施形態と同様にプレート線PL、/PLが駆動される
図15は、本発明の第14実施形態を示しており、図12の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。
(14th Embodiment)
The fourteenth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the eleventh embodiment (FIG. 12). More specifically, the plate lines PL and / PL are driven as in the fourth embodiment. FIG. 15 shows the fourteenth embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. . Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図15に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PL、/PLの電位が電位refに駆動されていることを除いて、第12実施形態と同様である。アクティブ時、リセット信号RST0、非選択セルのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされ、ブロック選択信号/BS0がハイレベルとされる。この状態で、プレート線/PLが内部電源電位Vaaへと駆動されることにより、強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される。ワード線WL4〜WL7はハイレベルを維持し、ブロック選択信号BS0、BS1、/BS1はローレベルを維持し、プレート線PLは、電位refを維持する。続いて、ビット線/BL上の電位が増幅され、次いで、第4実施形態と同様にして再書き込み動作が行われ、次いで、第12実施形態と同様にしてスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 15, the standby state is the same as that of the twelfth embodiment except that the potentials of the plate lines PL and / PL are driven to the potential ref. When active, the reset signal RST0, the word lines WL0, WL2, and WL3 of the non-selected cells are set to the low level, and the block selection signal / BS0 is set to the high level. In this state, the plate line / PL is driven to the internal power supply potential Vaa, whereby information is read from the ferroelectric capacitor C1. The word lines WL4 to WL7 are maintained at the high level, the block selection signals BS0, BS1, and / BS1 are maintained at the low level, and the plate line PL is maintained at the potential ref. Subsequently, the potential on the bit line / BL is amplified, then a rewrite operation is performed in the same manner as in the fourth embodiment, and then the standby state is entered as in the twelfth embodiment.

第14実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第11実施形態と第4実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the fourteenth embodiment, the effect obtained by combining the eleventh embodiment and the fourth embodiment can be obtained.

(第15実施形態)
第15実施形態は、第11実施形態(図12)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第5実施形態と同様にプレート線PL、/PLが駆動される。
(Fifteenth embodiment)
The fifteenth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the eleventh embodiment (FIG. 12). More specifically, the plate lines PL and / PL are driven as in the fifth embodiment.

図16は、本発明の第15実施形態を示しており、図12の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例にとり、以下に動作の説明をする。   FIG. 16 shows the fifteenth embodiment of the present invention and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図16に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PL、/PLが内部電源電位Vaaに駆動されていることを除いて、第12実施形態と同様である。アクティブ時、リセット信号RST0、非選択セルのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。この状態で、ブロック選択信号/BS0がハイレベルとされることにより、強誘電体キャパシタC1からビット線/BLに情報が読み出される。ワード線WL4〜WL7はハイレベルを維持し、ブロック選択信号BS0、BS1、/BS1はローレベルを維持し、プレート線PLは内部電源電位Vaaを維持する。続いて、ビット線/BL上の電位が増幅され、次いで、第5実施形態と同様にして再書き込み動作が行われ、次いで、第12実施形態と同様にしてスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 16, the standby state is the same as that of the twelfth embodiment except that the plate lines PL and / PL are driven to the internal power supply potential Vaa. When active, the reset signal RST0 and the word lines WL0, WL2, WL3 of the non-selected cells are set to a low level. In this state, when the block selection signal / BS0 is set to the high level, information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the bit line / BL. The word lines WL4 to WL7 are maintained at a high level, the block selection signals BS0, BS1, and / BS1 are maintained at a low level, and the plate line PL is maintained at the internal power supply potential Vaa. Subsequently, the potential on the bit line / BL is amplified, then a rewrite operation is performed in the same manner as in the fifth embodiment, and then the standby state is entered in the same manner as in the twelfth embodiment.

第15実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第11実施形態と第5実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the fifteenth embodiment, the effect obtained by combining the eleventh embodiment and the fifth embodiment can be obtained.

(第16実施形態)
第16実施形態は、第1実施形態(図1)の半導体集積回路装置の構造に関する。図17は、本発明の第16実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置に適用可能な、セルブロックの断面構造を概略的に示している。図17に示すように、半導体基板subの表面に、相互に距離を有してソース/ドレイン領域(アクティブ領域)SD1〜SD9が形成される。ソース/ドレイン領域(拡散層)SD1とSD2との間の半導体基板sub上には、ゲート絶縁膜(図示せぬ)を介してゲート電極(ブロック選択信号線)BSが設けられる。同様に、ソース/ドレイン領域SD2、SD3間、SD4、SD5間、SD5、SD6間、SD7、SD8間の半導体基板sub上方に、ゲート電極(ワード線)WL0、WL1、WL2、WL3がそれぞれ設けられる。ソース/ドレイン領域SD8、SD9間の半導体基板sub上方に、ゲート電極(リセット信号線)RSTが設けられる。各ゲート電極と、隣接する2つのソース/ドレイン領域により、セルトランジスタQR、ブロック選択トランジスタQS、セルトランジスタQ0〜Q3が構成される。
(Sixteenth embodiment)
The sixteenth embodiment relates to the structure of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment (FIG. 1). FIG. 17 shows a sixteenth embodiment of the present invention, and schematically shows a sectional structure of a cell block applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. As shown in FIG. 17, source / drain regions (active regions) SD1 to SD9 are formed on the surface of the semiconductor substrate sub with a distance from each other. On the semiconductor substrate sub between the source / drain regions (diffusion layers) SD1 and SD2, a gate electrode (block selection signal line) BS is provided via a gate insulating film (not shown). Similarly, gate electrodes (word lines) WL0, WL1, WL2, and WL3 are provided above the semiconductor substrate sub between the source / drain regions SD2 and SD3, between SD4 and SD5, between SD5 and SD6, and between SD7 and SD8, respectively. . A gate electrode (reset signal line) RST is provided above the semiconductor substrate sub between the source / drain regions SD8 and SD9. Each gate electrode and two adjacent source / drain regions constitute a cell transistor QR, a block selection transistor QS, and cell transistors Q0 to Q3.

ゲート電極WL0〜WL3上方には、ローカルビット線LBLが設けられる。ローカルビット線LBLは、コンタクトP1を介してソース/ドレイン領域SD2、SD5、SD8と電気的に接続される。ローカルビット線LBLの上方には、強誘電体キャパシタC0〜C3が設けられる。強誘電体キャパシタC0〜C3は、それぞれ、下部電極BE、強誘電体膜FC、上部電極TEから構成される。強誘電体キャパシタC0〜C3の各下部電極BEは、コンタクトP2を介して、ソース/ドレイン領域SD3、SD4、SD6、SD7と電気的に接続される。コンタクトP2は、コンタクトP1と異なる面(コンタクトP1の手前または奥)に設けられる。   A local bit line LBL is provided above the gate electrodes WL0 to WL3. Local bit line LBL is electrically connected to source / drain regions SD2, SD5, SD8 through contact P1. Ferroelectric capacitors C0 to C3 are provided above the local bit line LBL. The ferroelectric capacitors C0 to C3 are each composed of a lower electrode BE, a ferroelectric film FC, and an upper electrode TE. The lower electrodes BE of the ferroelectric capacitors C0 to C3 are electrically connected to the source / drain regions SD3, SD4, SD6, and SD7 through the contacts P2. The contact P2 is provided on a different surface (before or behind the contact P1) from the contact P1.

強誘電体キャパシタC0〜C3の各上部電極TEは、コンタクトP3を介して、上部電極TEの上方に設けられたプレート線PLと電気的に接続される。プレート線PLは、コンタクトP4を介してソース/ドレイン領域SD9と電気的に接続される。   Each upper electrode TE of the ferroelectric capacitors C0 to C3 is electrically connected to a plate line PL provided above the upper electrode TE through a contact P3. Plate line PL is electrically connected to source / drain region SD9 via contact P4.

プレート電極PLの上方には、ビット線BLが設けられる。ビット線BLは、コンタクトP5を介してソース/ドレイン領域SD1と電気的に接続される。   A bit line BL is provided above the plate electrode PL. Bit line BL is electrically connected to source / drain region SD1 through contact P5.

第16実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第1実施形態の半導体集積回路装置のセルブロックCBを実現できる。また、ビット線BLの延在方向において3F、ワード線WL0〜WL3の延在方向においてほぼ2Fの6F2のセルサイズを実現できる。 According to the semiconductor integrated circuit device of the sixteenth embodiment, the cell block CB of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment can be realized. Further, a cell size of 6F 2 of 3F in the extending direction of the bit line BL and approximately 2F in the extending direction of the word lines WL0 to WL3 can be realized.

(第17実施形態)
第17実施形態は、第16実施形態に適用可能なレイアウトに関する。図18、図19は、本発明の第17実施形態を示しており、図17の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示している。図18、図19のXVII−XVII線に沿った断面図が、図17に相当する。
(17th Embodiment)
The seventeenth embodiment relates to a layout applicable to the sixteenth embodiment. 18 and 19 show a seventeenth embodiment of the present invention and show a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. A cross-sectional view taken along line XVII-XVII in FIGS. 18 and 19 corresponds to FIG.

図18、図19に示すように、アクティブ領域AA1は、略V字形状を有する。V字の各辺が、ゲート電極BS、WL0をそれぞれ横切るように位置する。V字形状の頂点(2辺のそれぞれの一端)に、ソース/ドレイン領域SD2が形成され、この位置にコンタクトP1が形成される。2辺のそれぞれの他端にソース/ドレイン領域SD1、SD3が形成され、これらの位置にコンタクトP2、P5がそれぞれ形成される。アクティブ領域AA1は、V字形状に限られず、ソース/ドレイン領域SD1およびSD3と、ソース/ドレイン領域SD2と、のゲート電極の延在方向に沿った軸の上の座標の値が異なれば、どのような形状でも構わない。   As shown in FIGS. 18 and 19, the active area AA1 has a substantially V-shape. Each V-shaped side is positioned so as to cross the gate electrodes BS and WL0. A source / drain region SD2 is formed at a vertex of the V shape (one end of each of the two sides), and a contact P1 is formed at this position. Source / drain regions SD1 and SD3 are formed at the other ends of the two sides, and contacts P2 and P5 are formed at these positions, respectively. The active area AA1 is not limited to the V shape, and any one of the source / drain regions SD1 and SD3 and the source / drain region SD2 may have any coordinate value on the axis along the extending direction of the gate electrode. Such a shape may be used.

また、アクティブ領域AA2も、ゲート電極WL1、WL2に対して、アクティブ領域AA1と同様に形成される。アクティブ領域AA2の頂点にソース/ドレイン領域SD5が形成され、この位置にコンタクトP1が形成される。アクティブ領域AA2の2辺の他端にソース/ドレイン領域SD4、SD6がそれぞれ形成され、これらの位置にコンタクトP2がそれぞれ形成される。   The active area AA2 is also formed in the same manner as the active area AA1 with respect to the gate electrodes WL1 and WL2. A source / drain region SD5 is formed at the apex of the active area AA2, and a contact P1 is formed at this position. Source / drain regions SD4 and SD6 are respectively formed at the other ends of the two sides of the active area AA2, and contacts P2 are respectively formed at these positions.

また、アクティブ領域AA3が、ゲート電極WL3、RSTに対してアクティブ領域AA1と同様に形成される。アクティブ領域AA3の頂点にソース/ドレイン領域SD8が形成され、この位置にコンタクトP1が形成される。アクティブ領域AA3の2辺の他端にソース/ドレイン領域SD7、SD9がそれぞれ形成され、これらの位置にコンタクトP2、P4がそれぞれ形成される。   The active area AA3 is formed in the same manner as the active area AA1 with respect to the gate electrodes WL3 and RST. A source / drain region SD8 is formed at the apex of the active region AA3, and a contact P1 is formed at this position. Source / drain regions SD7 and SD9 are formed at the other ends of the two sides of the active area AA3, and contacts P2 and P4 are formed at these positions, respectively.

第17実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、図17の半導体集積回路装置を実現でき、また第16実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the seventeenth embodiment, the semiconductor integrated circuit device of FIG. 17 can be realized, and the same effect as that of the sixteenth embodiment can be obtained.

(第18実施形態)
第18実施形態は、第6実施形態(図7)、第11実施形態(図12)の半導体集積回路装置の構造に関する。図20は、本発明の題18実施形態を示しており、図7、図12の半導体集積回路装置に適用可能な、セルブロックCB0の断面構造を概略的に示している。セルブロックCB1〜CB3も同様の構造によりに実現される。
(Eighteenth embodiment)
The eighteenth embodiment relates to the structure of the semiconductor integrated circuit device of the sixth embodiment (FIG. 7) and the eleventh embodiment (FIG. 12). FIG. 20 shows a eighteenth embodiment of the present invention, and schematically shows a cross-sectional structure of a cell block CB0 applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. The cell blocks CB1 to CB3 are also realized by a similar structure.

図20に示すように、図17の半導体集積回路装置とは、プレート線PL、/PLの構造、およびブロック選択トランジスタQS1が追加されたことが異なる。すなわち、半導体基板subの表面に、ソース/ドレイン領域SD1と距離を有してソース/ドレイン領域SD0が形成される。ソース/ドレイン領域SD0、SD1間の半導体基板sub上方にゲート絶縁膜(図示せぬ)を介してゲート電極(ブロック選択信号線)BS1が設けられる。ソース/ドレイン領域SD0、SD1、ゲート電極BS1により、ブロック選択トランジスタQS1が構成される。   As shown in FIG. 20, the structure of the plate lines PL and / PL and the block selection transistor QS1 are different from the semiconductor integrated circuit device of FIG. That is, the source / drain region SD0 is formed on the surface of the semiconductor substrate sub with a distance from the source / drain region SD1. A gate electrode (block selection signal line) BS1 is provided above the semiconductor substrate sub between the source / drain regions SD0 and SD1 via a gate insulating film (not shown). Block selection transistor QS1 is configured by source / drain regions SD0 and SD1 and gate electrode BS1.

ゲート電極BS1の上方には、配線層M1が設けられる。配線層M1は、コンタクトP5を介してソース/ドレイン領域SD1と電気的に接続される。ビット線/BLは、コンタクトP6を介してソース/ドレイン領域SD0と電気的に接続される。   A wiring layer M1 is provided above the gate electrode BS1. Wiring layer M1 is electrically connected to source / drain region SD1 through contact P5. Bit line / BL is electrically connected to source / drain region SD0 through contact P6.

図17のプレート線PLの代わりに配線層M2が設けられる。配線層M2は、コンタクトP7を介して、ビット線/BLの上方に設けられたプレート線/PLと電気的に接続される。   A wiring layer M2 is provided instead of the plate line PL of FIG. Wiring layer M2 is electrically connected to plate line / PL provided above bit line / BL via contact P7.

図20のセルブロックCB0と同様の構成のセルブロックCB1が設けられた場合、セルブロックCB1の配線層M2は、コンタクトP7を介してプレート線PLと電気的に接続される。   When the cell block CB1 having the same configuration as the cell block CB0 of FIG. 20 is provided, the wiring layer M2 of the cell block CB1 is electrically connected to the plate line PL via the contact P7.

プレート線/PLと同じ層(レベル)には、シャント(shunt)用の配線層RST、WL0〜WL3、BS0、BS1が設けられる。これらのシャント用属配線層RST、WL0〜WL3、BS0、BS1により、トランジスタのゲート電極RST、WL0〜WL3、BS0、BS1の抵抗による信号の遅延を緩和することができる。例えば、シャント用配線層RST、WL0〜WL3、BS0、BS1は、ゲート電極と同方向に延在し、延在方向において一定の間隔を有して対応する(同じ参照符号の)ゲート電極と電気的に接続される(図示せぬ)。   In the same layer (level) as the plate line / PL, shunt wiring layers RST, WL0 to WL3, BS0, BS1 are provided. These shunt metal wiring layers RST, WL0 to WL3, BS0, BS1 can alleviate signal delay due to the resistance of the gate electrodes RST, WL0 to WL3, BS0, BS1 of the transistors. For example, the shunt wiring layers RST, WL0 to WL3, BS0, BS1 extend in the same direction as the gate electrode, and are electrically connected to the corresponding gate electrode (with the same reference number) with a certain interval in the extending direction. Connected (not shown).

また、シャント用の金属配線と同じ層には、階層ワード線方式を実現するためのメインブロック選択トランジスタ配線MBSが設けられる。   Further, a main block selection transistor wiring MBS for realizing the hierarchical word line system is provided in the same layer as the shunt metal wiring.

シャント用配線と階層ワード線方式のいずれかを用いた構成とすることももちろん可能である。   Of course, it is possible to adopt a configuration using either a shunt wiring or a hierarchical word line system.

なお、本実施形態および以下の実施形態のうち構造に関するものにおいて、各トランジスタはフィールドトランジスタにより形成された場合を示しているが、STI(Shallow Trench Isolation)によって形成することも可能である。   In the present embodiment and the following embodiments related to the structure, each transistor is formed by a field transistor, but can be formed by STI (Shallow Trench Isolation).

第18実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第6、11実施形態の半導体集積回路装置のセルブロックCB0〜CB3を実現でき、フォールデッドビット線構成を実現できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the eighteenth embodiment, the cell blocks CB0 to CB3 of the semiconductor integrated circuit device of the sixth and eleventh embodiments can be realized, and a folded bit line configuration can be realized.

(第19実施形態)
第19実施形態は、第18実施形態に適用可能なレイアウトに関する。図21、図22は、本発明の第19実施形態を示しており、図20の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示している。図21、図22のXX−XX線に沿った断面図が、図20に相当する。
(Nineteenth embodiment)
The nineteenth embodiment relates to a layout applicable to the eighteenth embodiment. 21 and 22 show the nineteenth embodiment of the present invention, which shows a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. A sectional view taken along line XX-XX in FIGS. 21 and 22 corresponds to FIG.

図21、図22は、アクティブ領域AA0、コンタクトP6が付加されたことを除いて図18、図19と同じである。アクティブ領域AA1と距離を有して、アクティブ領域AA0が形成され、この位置にコンタクトP6が形成される。なお、第17実施形態と同様に、アクティブ領域AA1〜AA3の形状は、略V字形状に限られない。   21 and 22 are the same as FIGS. 18 and 19 except that the active area AA0 and the contact P6 are added. An active area AA0 is formed at a distance from the active area AA1, and a contact P6 is formed at this position. As in the seventeenth embodiment, the shapes of the active areas AA1 to AA3 are not limited to a substantially V shape.

第19実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、図20の半導体集積回路装置を実現でき、また第18実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the nineteenth embodiment, the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20 can be realized, and the same effect as that of the eighteenth embodiment can be obtained.

(第20実施形態)
第20実施形態は、半導体集積回路装置の構造に関する。第18実施形態では、プレート線PL、/PLは、ビット線/BLの上の階層に設けられ、配線層M2を介在して強誘電体キャパシタC0〜C3と電気的に接続される。これに対して、第20実施形態では、第16実施形態と同様に、プレート線PL、/PLが配線層M2の階層に設けられる。
(20th embodiment)
The twentieth embodiment relates to the structure of a semiconductor integrated circuit device. In the eighteenth embodiment, the plate lines PL and / PL are provided in a hierarchy above the bit line / BL, and are electrically connected to the ferroelectric capacitors C0 to C3 via the wiring layer M2. On the other hand, in the twentieth embodiment, the plate lines PL and / PL are provided in the layer of the wiring layer M2, as in the sixteenth embodiment.

図23は、本発明の第20実施形態を示しており、図7、図12の半導体集積回路装置に適用可能なセルブロックCB0の断面構造を概略的に示している。図23に示すように、図20の半導体集積回路装置とは、配線層M2がプレート線/PLとされていること、およびプレート線/PLと同じ階層にプレート線PLが設けられていることが異なる。プレート線PLは、図23と異なる平面において、例えばプレート線/PLと同じ方向に延在し、セルブロックCB1(図示せぬ)の上部電極TEとコンタクトP3を介して電気的に接続される。   FIG. 23 shows a twentieth embodiment of the present invention, and schematically shows a cross-sectional structure of a cell block CB0 applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. As shown in FIG. 23, in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20, the wiring layer M2 is the plate line / PL, and the plate line PL is provided in the same hierarchy as the plate line / PL. Different. The plate line PL extends, for example, in the same direction as the plate line / PL in a plane different from that in FIG. 23, and is electrically connected to the upper electrode TE of the cell block CB1 (not shown) via the contact P3.

第20実施形態によれば、図17の構造に、さらに上層の配線層を付加することなく、フォールデッドビット線構成を実現できる。   According to the twentieth embodiment, a folded bit line configuration can be realized without adding an upper wiring layer to the structure of FIG.

(第21実施形態)
第21実施形態は、第20実施形態に適用可能なプレート線PL、/PLの形状に関する。図24は、本発明の第21実施形態を示しており、図23の半導体集積回路装置に適用可能なプレート線PL、/PLの平面形状を示している。図24に示すように、プレート線PL、/PLは、略櫛形状を有する。プレート線PL、/PLの櫛形状の歯に相当する部分が、図23で図面の横方向に延在するプレート線PL、/PLの位置に設けられる。プレート線PL、/PLは、図24の横方向においてセルブロック2つに亘り、歯に相当する部分のほぼ中央にコンタクトP4が形成される。
(21st Embodiment)
The twenty-first embodiment relates to the shapes of the plate lines PL, / PL applicable to the twentieth embodiment. FIG. 24 shows the twenty-first embodiment of the invention, and shows the planar shapes of the plate lines PL, / PL applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. As shown in FIG. 24, the plate lines PL, / PL have a substantially comb shape. The portions corresponding to the comb-shaped teeth of the plate lines PL and / PL are provided at the positions of the plate lines PL and / PL extending in the horizontal direction of the drawing in FIG. The plate lines PL and / PL extend over two cell blocks in the horizontal direction of FIG. 24, and a contact P4 is formed at substantially the center of the portion corresponding to the teeth.

第21実施形態によれば、第20実施形態と同じ効果を得られる。   According to the twenty-first embodiment, the same effect as in the twentieth embodiment can be obtained.

(第22実施形態)
第22実施形態は、半導体集積回路装置の構造に関する。第16〜第20実施形態では、ローカルビット線LBL(ローカルビット線/LBL、LBL0)は、ゲート電極WL0〜WL3上方に設けられた配線層により実現される。これに対し、第22実施形態では、アクティブ領域により実現される。
(Twenty-second embodiment)
The twenty-second embodiment relates to the structure of the semiconductor integrated circuit device. In the sixteenth to twentieth embodiments, the local bit line LBL (local bit lines / LBL, LBL0) is realized by a wiring layer provided above the gate electrodes WL0 to WL3. On the other hand, in the twenty-second embodiment, it is realized by an active region.

図25は、本発明の第22実施形態を示しており、図7、図12の半導体集積回路装置に適用可能な、セルブロックの断面構造を概略的に示している。図25に示すように、ローカルビット線/LBL(0)、およびコンタクトP1が設けられていない。ソース/ドレイン領域SD2、SD5、SD8は、図25と異なる面(すなわち、手前または奥の面)のアクティブ領域によって相互に接続されている。これにより、ソース/ドレイン領域SD2、SD5、SD8が電気的に接続される。   FIG. 25 shows a twenty-second embodiment of the present invention, and schematically shows a cross-sectional structure of a cell block applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. As shown in FIG. 25, local bit line / LBL (0) and contact P1 are not provided. The source / drain regions SD2, SD5, SD8 are connected to each other by an active region on a surface different from that in FIG. 25 (that is, a front surface or a back surface). Thereby, the source / drain regions SD2, SD5 and SD8 are electrically connected.

第22実施形態によれば、ローカルビット線/LBLがアクティブ領域により実現されている。このため、ローカルビット線/LBLとして機能する配線層を設ける必要がない。よって、半導体集積回路装置の製造コストを低く抑えながら、第20実施形態と同じ効果を得られる。   According to the twenty-second embodiment, the local bit line / LBL is realized by the active region. Therefore, it is not necessary to provide a wiring layer that functions as the local bit line / LBL. Therefore, the same effect as that of the twentieth embodiment can be obtained while keeping the manufacturing cost of the semiconductor integrated circuit device low.

(第23実施形態)
第23実施形態は、第22実施形態に適用可能なレイアウトに関する。図26は、本発明の第23実施形態を示しており、図25の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示している。図26に示すように、アクティブ領域AA4は、第1部分と第2部分とを有する。第1部分は、ゲート電極BS0、WL0〜WL3、RSTを横切る。第2部分は、第1部分から第1部分ゲート電極BS0、WL0〜WL3、RSTの延在方向に伸びた後、第1部分と同方向に延在し、ゲート電極WL0〜WL3を横切る。第1部分の両端は、ソース/ドレイン領域SD1、SD9に対応する。第2部分のうち、ゲート電極WL0の両側は、ソース/ドレイン領域SD2、SD3に対応する。ゲート電極WL1の両側は、ソース/ドレイン領域SD4、SD5に対応し、ゲート電極WL2の両側は、ソース/ドレイン領域SD5、SD6に対応する。ゲート電極WL3の両側は、ソース/ドレイン領域SD7、SD8に対応する。
(23rd Embodiment)
The twenty-third embodiment relates to a layout applicable to the twenty-second embodiment. 26 shows a twenty-third embodiment of the present invention and shows a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. As shown in FIG. 26, the active area AA4 has a first portion and a second portion. The first portion crosses the gate electrodes BS0, WL0 to WL3, RST. The second portion extends from the first portion in the extending direction of the first partial gate electrodes BS0, WL0 to WL3, RST, then extends in the same direction as the first portion, and crosses the gate electrodes WL0 to WL3. Both ends of the first portion correspond to the source / drain regions SD1 and SD9. In the second part, both sides of the gate electrode WL0 correspond to the source / drain regions SD2 and SD3. Both sides of the gate electrode WL1 correspond to the source / drain regions SD4 and SD5, and both sides of the gate electrode WL2 correspond to the source / drain regions SD5 and SD6. Both sides of the gate electrode WL3 correspond to the source / drain regions SD7 and SD8.

第23実施形態によれば、ソース/ドレイン領域SD2、SD5、SD8は、アクティブ領域AA4の第1部分により電気的に接続される。よって、第22実施形態と同じ効果を得られる。   According to the twenty-third embodiment, the source / drain regions SD2, SD5, SD8 are electrically connected by the first portion of the active region AA4. Therefore, the same effect as the twenty-second embodiment can be obtained.

(第24実施形態)
第24実施形態は、第1実施形態(図1)の変形例に関わる。図27は、本発明の第24実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図27に示すように、リセットトランジスタQRの一端(ローカルビット線LBLと接続された端部と反対の端部)が、第1電源VPR1と接続されている。スタンバイ時、この第1電源はプレート線PLの電位と等しくされることにより、第1実施形態と同じ状態を得られる。その他の構成、動作については、第1実施形態と同じである。
(24th Embodiment)
The twenty-fourth embodiment relates to a modification of the first embodiment (FIG. 1). FIG. 27 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the twenty-fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 27, one end of the reset transistor QR (an end opposite to the end connected to the local bit line LBL) is connected to the first power supply VPR1. During standby, the first power supply is made equal to the potential of the plate line PL, so that the same state as that of the first embodiment can be obtained. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.

第24実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を得られる。   According to the twenty-fourth embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

(第25実施形態)
第25実施形態は、第24実施形態(図27)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(25th Embodiment)
The twenty-fifth embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the twenty-fourth embodiment (FIG. 27). More specifically, as in the second embodiment, the potential of the plate line PL during standby is the potential Vss and the potential during driving is the internal power supply potential Vaa.

図28は本発明の第25実施形態を示しており、図27の半導体集積回路装置の動作を示している。スタンバイ時、第1電源VPR1は電位Vssとされる。この状態で、第2実施形態と同様の動作が行われる。   FIG. 28 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 27, for illustrating the twenty-fifth embodiment of the present invention. During standby, the first power supply VPR1 is set to the potential Vss. In this state, the same operation as in the second embodiment is performed.

第25実施形態によれば、第2実施形態と同じ効果を得られる。   According to the 25th embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

(第26実施形態)
第26実施形態は、第6実施形態(図7)と第24実施形態(図27)とを組み合わせた構成を有する。図29は、本発明の第26実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図29に示すように、第6実施形態(図7)の構成において、第24実施形態と同様、リセットトランジスタQR0、QR1の一端(ローカルビット線/LBL、LBLとそれぞれ接続された端部と反対の端部)は第1電源VPR1と接続される。スタンバイ時、第1電源VPR1の電位がプレート線PLの電位と等しくされることにより、第6実施形態と同じ状態を得られる。その他の構成、動作については、第6実施形態と同じである。
(26th Embodiment)
The twenty-sixth embodiment has a configuration combining the sixth embodiment (FIG. 7) and the twenty-fourth embodiment (FIG. 27). FIG. 29 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the twenty-sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 29, in the configuration of the sixth embodiment (FIG. 7), as in the twenty-fourth embodiment, one end of the reset transistors QR0, QR1 (opposite to the end connected to the local bit lines / LBL, LBL, respectively) Is connected to the first power supply VPR1. At the time of standby, the same state as that in the sixth embodiment can be obtained by making the potential of the first power supply VPR1 equal to the potential of the plate line PL. Other configurations and operations are the same as those in the sixth embodiment.

第26実施形態によれば、第6実施形態と同じ効果を得られる。   According to the twenty-sixth embodiment, the same effects as in the sixth embodiment can be obtained.

(第27実施形態)
第27実施形態は、第26実施形態(図29)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PL、/PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(27th Embodiment)
The twenty-seventh embodiment relates to an example of a driving method of the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the twenty-sixth embodiment (FIG. 29). More specifically, as in the second embodiment, the plate lines PL and / PL relate to the case where the standby potential is the potential Vss and the driving potential is the internal power supply potential Vaa.

図30は本発明の第27実施形態を示しており、図29の半導体集積回路装置の動作を示している。スタンバイ時、第1電源VPR1の電位はVssとされる。この状態で、第2、第7実施形態と同様の動作が行われる。   FIG. 30 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 29, for illustrating the twenty-seventh embodiment of the present invention. During standby, the potential of the first power supply VPR1 is set to Vss. In this state, the same operation as in the second and seventh embodiments is performed.

第27実施形態によれば、第26実施形態と2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the twenty-seventh embodiment, an effect obtained by combining the twenty-sixth embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第28実施形態)
第28実施形態は、第26実施形態(図29)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第3実施形態と同様に、プレート線PL、/PLの電位を1/2Vaaに固定した場合に関する。
(Twenty-eighth embodiment)
The twenty-eighth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the twenty-sixth embodiment (FIG. 29). More specifically, it relates to the case where the potentials of the plate lines PL and / PL are fixed to ½ Vaa as in the third embodiment.

図31は本発明の第28実施形態を示しており、図29の半導体集積回路装置の動作を示している。スタンバイ時、第1電源VPR1の電位は1/2Vaaとされる。この状態で、第3、第8実施形態と同様の動作が行われる。   FIG. 31 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 29, for illustrating the twenty-eighth embodiment of the present invention. During standby, the potential of the first power supply VPR1 is set to 1/2 Vaa. In this state, the same operation as in the third and eighth embodiments is performed.

第28実施形態によれば、第26実施形態と3実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the twenty-eighth embodiment, an effect obtained by combining the twenty-sixth embodiment and the third embodiment can be obtained.

(第29実施形態)
第29実施形態は、第26実施形態(図29)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第4実施形態と同様に、プレート線PL、/PLが駆動される。
(Twenty-ninth embodiment)
The twenty-ninth embodiment relates to an example of a driving method of the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the twenty-sixth embodiment (FIG. 29). More specifically, the plate lines PL and / PL are driven as in the fourth embodiment.

図32は本発明の第29実施形態を示しており、図29の半導体集積回路装置の動作を示している。スタンバイ時、第1電源VPR1の電位はrefに駆動されている。この状態で、第4、第9実施形態と同様の動作が行われる。   FIG. 32 shows the twenty-ninth embodiment of the present invention, and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. During standby, the potential of the first power supply VPR1 is driven to ref. In this state, the same operation as in the fourth and ninth embodiments is performed.

第29実施形態によれば、第26実施形態と4実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the 29th embodiment, the effect obtained by combining the 26th embodiment and the fourth embodiment can be obtained.

(第30実施形態)
第30実施形態は、第26実施形態(図29)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第5、第10実施形態と同様にプレート線PL、/PLが駆動される。
(Thirty Embodiment)
The thirtieth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the twenty-sixth embodiment (FIG. 29). More specifically, the plate lines PL and / PL are driven as in the fifth and tenth embodiments.

図33は本発明の第30実施形態を示しており、図29の半導体集積回路装置の動作を示している。スタンバイ時、第1電源電位VPRは内部電源電位Vaaに駆動されている。この状態で、第5、第10実施形態と同様の動作が行われる。   FIG. 33 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 29, for illustrating the 30th embodiment of the present invention. During standby, the first power supply potential VPR is driven to the internal power supply potential Vaa. In this state, the same operation as in the fifth and tenth embodiments is performed.

第30実施形態によれば、第26実施形態と5実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the thirtieth embodiment, an effect obtained by combining the twenty-sixth embodiment and the fifth embodiment can be obtained.

(第31実施形態)
第31実施形態では、リセットトランジスタが設けられない。図34は、本発明の第31実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図34に示すように、図1の回路構成からリセットトランジスタQRが除かれた構成のセルブロックCB0、CB2が、ビット線BLに接続されている。各強誘電体キャパシタC0〜C3、C8〜C12の一端は、プレート線PLと接続される。次に、強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例にとり、以下に動作の説明をする。
(Thirty-first embodiment)
In the thirty-first embodiment, no reset transistor is provided. FIG. 34 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the thirty-first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 34, cell blocks CB0 and CB2 having a configuration in which the reset transistor QR is removed from the circuit configuration of FIG. 1 are connected to the bit line BL. One end of each of the ferroelectric capacitors C0 to C3 and C8 to C12 is connected to the plate line PL. Next, taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

スタンバイ時、プレート線PLおよびビット線BLには、同電位(電位Vss)が印加されている。この状態で、スタンバイ状態の間、セルトランジスタQ0〜Q3、Q8からQ11、およびブロック選択トランジスタQS0、QS2はオンとされる。したがって、強誘電体キャパシタC0〜C3、C8〜C11の両端は同電位とされる。   During standby, the same potential (potential Vss) is applied to the plate line PL and the bit line BL. In this state, the cell transistors Q0 to Q3 and Q8 to Q11 and the block selection transistors QS0 and QS2 are turned on during the standby state. Therefore, both ends of the ferroelectric capacitors C0 to C3 and C8 to C11 are set to the same potential.

アクティブ時、非選択セルブロックCB2のブロック選択トランジスタQS2がオフとされ、選択セルブロックCB0内の選択セル以外のセルトランジスタQ0、Q2、Q3がオフとされる。次に、プレート線PLが駆動されることにより、選択セルの強誘電体キャパシタC1のみから情報が読み出される。この後、ビット線BL上の電位の増幅、再書き込みが、第1実施形態と同様に行われる。   When active, the block selection transistor QS2 of the non-selected cell block CB2 is turned off, and the cell transistors Q0, Q2, Q3 other than the selected cell in the selected cell block CB0 are turned off. Next, by driving the plate line PL, information is read out only from the ferroelectric capacitor C1 of the selected cell. Thereafter, the potential on the bit line BL is amplified and rewritten in the same manner as in the first embodiment.

第31実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を得られる。   According to the thirty-first embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

(第32実施形態)
第32実施形態は、第31実施形態(図34)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(Thirty-second embodiment)
The thirty-second embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the thirty-first embodiment (FIG. 34). More specifically, as in the second embodiment, the potential of the plate line PL during standby is the potential Vss and the potential during driving is the internal power supply potential Vaa.

図35は、本発明の第32実施形態を示しており、図34の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報を読み出す場合を例に取り、以下に、動作の説明をする。   FIG. 35 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 34, for illustrating the thirty-second embodiment of the present invention. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図35に示すように、スタンバイ時、ワード線WL0〜WL7、ブロック選択信号BS0、BS1はハイレベルとされている。アクティブ時、選択セルブロックCB0内の選択セル以外のセルトランジスタのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。次に、非選択セルブロックCB1のブロック選択信号BS1がローレベルとされる。選択されたセルブロックCB0のブロック選択信号BS0はハイレベルのままとされる。この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、強誘電体キャパシタC1からビット線BLにセル情報が読み出される。この後、ビット線BL上の電位の増幅、再書き込みが、第1実施形態と同様に行われる。そして、ワード線WL0、WL2、WL3、ブロック選択信号BS1がハイレベルとされることにより、スタンバイ状態へ移行する。   As shown in FIG. 35, during standby, the word lines WL0 to WL7 and the block selection signals BS0 and BS1 are at a high level. When active, the word lines WL0, WL2, WL3 of the cell transistors other than the selected cell in the selected cell block CB0 are set to the low level. Next, the block selection signal BS1 of the unselected cell block CB1 is set to the low level. The block selection signal BS0 of the selected cell block CB0 is kept at the high level. In this state, the cell information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the bit line BL by driving the plate line PL to the internal power supply potential Vaa. Thereafter, the potential on the bit line BL is amplified and rewritten in the same manner as in the first embodiment. Then, when the word lines WL0, WL2, WL3 and the block selection signal BS1 are set to the high level, the standby state is entered.

第32実施形態によれば、第31実施形態と同じ効果を得られる。   According to the 32nd embodiment, the same effect as the 31st embodiment can be obtained.

(第33実施形態)
第33実施形態は、第6実施形態(図7)の構成に加え、ビット線BL、/BLの電位を増幅する増幅部が設けられた構成に関する。図36は、本発明の第33実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図36に示すように、増幅トランジスタQA0、QA1が、セルブロックCB0(CB1)内に設けられる。増幅トランジスタQA0の一端はビット線BLと接続され、他端は第2電源VPR2と接続され、ゲートはローカルビット線/LBLと接続される。増幅トランジスタQA1の一端はビット線/BLと接続され、他端は第2電源VPR2と接続され、ゲートはローカルビット線LBLと接続される。増幅トランジスタQA1の他端を第3電源と接続し、第3電源が第2電源と同じ電位となるように制御することも可能である。
(Thirty-third embodiment)
The thirty-third embodiment relates to a configuration provided with an amplifying unit for amplifying the potentials of the bit lines BL and / BL in addition to the configuration of the sixth embodiment (FIG. 7). FIG. 36 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the thirty-third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 36, amplification transistors QA0 and QA1 are provided in cell block CB0 (CB1). One end of the amplification transistor QA0 is connected to the bit line BL, the other end is connected to the second power supply VPR2, and the gate is connected to the local bit line / LBL. One end of the amplification transistor QA1 is connected to the bit line / BL, the other end is connected to the second power supply VPR2, and the gate is connected to the local bit line LBL. It is also possible to connect the other end of the amplifying transistor QA1 to a third power source and control the third power source to have the same potential as the second power source.

次に、動作について説明する。スタンバイ時の状態は、第6実施形態と同じである。アクティブ時、リセットトランジスタQR0、QR1、セルトランジスタQ0、Q2、Q3、Q4、Q6、Q7がオフとされる。この状態で、セルブロックCB0内のセルから情報が読み出される場合、プレート線/PLのみ駆動され、プレート線PLは駆動されない。この結果、ローカルビット線/LBLにセル情報が読み出される。   Next, the operation will be described. The standby state is the same as in the sixth embodiment. When active, the reset transistors QR0 and QR1, and the cell transistors Q0, Q2, Q3, Q4, Q6, and Q7 are turned off. In this state, when information is read from the cells in the cell block CB0, only the plate line / PL is driven, and the plate line PL is not driven. As a result, cell information is read out to the local bit line / LBL.

ローカルビット線/LBLに読み出された電位が増幅トランジスタQA0のゲートに供給され、増幅トランジスタQA0によって増幅される。この結果、ローカルビット線/LBLに読み出された電位の反転データが増幅された信号がビット線BL上に現れる。ビット線BL上の電位、およびビット線/BL上の参照電位がセンスアンプSAにより増幅される。   The potential read to the local bit line / LBL is supplied to the gate of the amplification transistor QA0 and amplified by the amplification transistor QA0. As a result, a signal obtained by amplifying the inverted data of the potential read to the local bit line / LBL appears on the bit line BL. The potential on the bit line BL and the reference potential on the bit line / BL are amplified by the sense amplifier SA.

センスアンプSAによる増幅後、選択セルブロックのブロック選択トランジスタQS0がオンとされる。この結果、ビット線/BLの電位が、ブロック選択トランジスタQS0を介して、ローカルビット線/LBLに転送される。よって、ビット線/BLの正論理の情報が、選択セルの強誘電体キャパシタに再書き込みされる。すなわち、第1実施形態と同様に、読み出された情報が“0”データの場合、プレート線/PLの電位がハイレベルの状態でデータが強誘電体キャパシタC1に書き戻される。“1”データの場合、プレート線/PLの電位がローレベルとされた後、書き戻される。   After amplification by the sense amplifier SA, the block selection transistor QS0 of the selected cell block is turned on. As a result, the potential of the bit line / BL is transferred to the local bit line / LBL via the block selection transistor QS0. Therefore, the positive logic information of the bit line / BL is rewritten to the ferroelectric capacitor of the selected cell. That is, as in the first embodiment, when the read information is “0” data, the data is written back to the ferroelectric capacitor C1 while the potential of the plate line / PL is at a high level. In the case of “1” data, writing is performed after the potential of the plate line / PL is set to the low level.

一方、セルブロックCB1内のセルから情報が読み出される場合、読み出された電位が増幅トランジスタQA1のゲートに入力され、増幅トランジスタQA1によって増幅される。この結果、読み出された電位の反転データが増幅された信号がビット線/BL上に現れ、次いで、ビット線BL、/BL上の電位がセンスアンプSAにより増幅される。   On the other hand, when information is read from a cell in the cell block CB1, the read potential is input to the gate of the amplification transistor QA1 and amplified by the amplification transistor QA1. As a result, a signal obtained by amplifying the inverted data of the read potential appears on the bit line / BL, and then the potential on the bit lines BL and / BL is amplified by the sense amplifier SA.

センスアンプSAによる増幅後、選択セルブロックのブロック選択トランジスタQS1がオンとされることにより、ローカルビット線LBLの電位が、ビット線BLと同電位とされる。よって、ビット線BLの正論理の情報が、選択セルの強誘電体キャパシタに再書き込みされる。   After amplification by the sense amplifier SA, the block selection transistor QS1 of the selected cell block is turned on, so that the potential of the local bit line LBL is the same as that of the bit line BL. Therefore, the positive logic information of the bit line BL is rewritten to the ferroelectric capacitor of the selected cell.

第33実施形態によれば、第6実施形態と同じ効果を得られる。さらに、第33実施形態によれば、ローカルビット線LBL、/LBL上の読み出し電位を増幅する増幅トランジスタQA0、QA1が設けられる。よって、ローカルビット線LBL、/LBLの小さい負荷容量で強誘電体キャパシタが分極反転するため、強誘電体キャパシタが小さい場合でも読み出し信号を確保できる。   According to the 33rd embodiment, the same effect as the sixth embodiment can be obtained. Furthermore, according to the thirty-third embodiment, amplification transistors QA0 and QA1 for amplifying the read potential on the local bit lines LBL and / LBL are provided. Therefore, the ferroelectric capacitor undergoes polarization inversion with a small load capacity of the local bit lines LBL, / LBL, and thus a read signal can be secured even when the ferroelectric capacitor is small.

(第34実施形態)
第34実施形態は、第33実施形態(図36)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PL、/PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(Thirty-fourth embodiment)
The thirty-fourth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the thirty-third embodiment (FIG. 36). More specifically, as in the second embodiment, the plate lines PL and / PL relate to the case where the standby potential is the potential Vss and the driving potential is the internal power supply potential Vaa.

図37は本発明の第34実施形態を示しており、図36の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報を読み出す場合を例に取り、以下に、動作の説明をする。   FIG. 37 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 36, for illustrating the thirty-fourth embodiment of the present invention. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図37に示すように、スタンバイ時、リセット信号RST、ワード線WL0〜WL3はハイレベル(電位Vaa)とされ、ブロック選択信号BS、/BSはローレベルとされ、プレート線PL、/PLは電位Vssとされている。よって、ローカルビット線/LBLはローレベルとされ、強誘電体キャパシタC0〜C3の両端は同電位とされている。ローカルビット線LBLも同様である。   As shown in FIG. 37, during standby, the reset signal RST and the word lines WL0 to WL3 are set to the high level (potential Vaa), the block selection signals BS and / BS are set to the low level, and the plate lines PL and / PL are set to the potential. Vss. Therefore, the local bit line / LBL is set to the low level, and both ends of the ferroelectric capacitors C0 to C3 are set to the same potential. The same applies to the local bit line LBL.

アクティブ時、リセット信号RST、および非選択セルのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされ、選択セルのワード線WL1が電位Vppとされる。この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、ローカルビット線/LBLに強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される。この読み出された電位が増幅トランジスタQA0によって増幅され、この結果、ローカルビット線/LBLに読み出された電位の反転データが増幅された信号がビット線BL上に現れる。ビット線BL、/BL上の電位はセンスアンプSAにより増幅される。   When active, the reset signal RST and the word lines WL0, WL2, WL3 of the non-selected cells are set to the low level, and the word line WL1 of the selected cell is set to the potential Vpp. In this state, the plate line PL is driven to the internal power supply potential Vaa, whereby information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the local bit line / LBL. The read potential is amplified by the amplification transistor QA0. As a result, a signal obtained by amplifying the inverted data of the potential read to the local bit line / LBL appears on the bit line BL. The potentials on the bit lines BL and / BL are amplified by the sense amplifier SA.

増幅後、ブロック選択信号/BSがハイレベルとされる。この結果、ビット線/BLの電位が、ローカルビット線/LBLに転送されることにより強誘電体キャパシタC1に再書き込みされる。この後、リセット信号RST、ワード線WL0、WL2、WL3がハイレベルとされ、ブロック選択信号/BSがローレベルとされることにより、スタンバイ状態へ移行する。   After amplification, the block selection signal / BS is set to the high level. As a result, the potential of the bit line / BL is rewritten in the ferroelectric capacitor C1 by being transferred to the local bit line / LBL. Thereafter, the reset signal RST, the word lines WL0, WL2, and WL3 are set to the high level, and the block selection signal / BS is set to the low level, thereby shifting to the standby state.

第34実施形態によれば、第33実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the 34th embodiment, the combined effect of the 33rd embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第35実施形態)
第35実施形態は、第33実施形態(図36)と第24実施形態(図27)とを組み合わせた構成を有する。図38は、本発明の第35実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図38に示すように、第33実施形態の構成において、第24実施形態と同様に、リセットトランジスタQR0、QR1の一端は、第1電源VPR1と接続される。スタンバイ時、第1電源VPR1の電位がプレート線PLの電位と等しくされる。この結果、第34実施形態と同じ状態を得られる。その他の構成、動作については、第34実施形態と同じである。
(Thirty-fifth embodiment)
The 35th embodiment has a configuration combining the 33rd embodiment (FIG. 36) and the 24th embodiment (FIG. 27). FIG. 38 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the thirty-fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 38, in the configuration of the thirty-third embodiment, as in the twenty-fourth embodiment, one ends of the reset transistors QR0 and QR1 are connected to the first power supply VPR1. During standby, the potential of the first power supply VPR1 is made equal to the potential of the plate line PL. As a result, the same state as that in the thirty-fourth embodiment can be obtained. Other configurations and operations are the same as those in the thirty-fourth embodiment.

第35実施形態によれば、第34実施形態と同じ効果を得られる。   According to the 35th embodiment, the same effect as in the 34th embodiment can be obtained.

(第36実施形態)
第36実施形態は、第35実施形態(図38)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PL、/PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(Thirty-sixth embodiment)
The thirty-sixth embodiment relates to an example of a method for driving the plate lines PL and / PL of the semiconductor integrated circuit device of the thirty-fifth embodiment (FIG. 38). More specifically, as in the second embodiment, the plate lines PL and / PL relate to the case where the standby potential is the potential Vss and the driving potential is the internal power supply potential Vaa.

図39は本発明の第36実施形態を示しており、図38の半導体集積回路装置の動作を示している。図39に示すように、スタンバイ時、第1電源VPR1は電位Vssとされる。この状態で、第34実施形態と同様の動作が行われる。   FIG. 39 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 38, for illustrating the thirty-sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 39, the first power supply VPR1 is set to the potential Vss during standby. In this state, the same operation as in the thirty-fourth embodiment is performed.

第36実施形態によれば、第35実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the 36th embodiment, the effect obtained by combining the 35th embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第37実施形態)
第37実施形態は、第1〜第36実施形態、および後述の第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関する。図40は、本発明の第37実施形態に係るデジタル加入者線用モデムのデータパス部分を示すブロック図である。図40に示すように、このモデムは、プログラマブルデジタルシグナルプロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)100、アナログ−デジタル(A/D)コンバータ110、デジタル−アナログ(D/A)コンバータ120、送信ドライバ130、および受信機増幅器140などを含んでいる。
(Thirty-seventh embodiment)
The thirty-seventh embodiment relates to an application example of the semiconductor integrated circuit device according to the first to thirty-sixth embodiments and the later-described first to sixth to sixth embodiments. FIG. 40 is a block diagram showing a data path portion of a digital subscriber line modem according to the thirty-seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 40, the modem includes a programmable digital signal processor (DSP) 100, an analog-digital (A / D) converter 110, a digital-analog (D / A) converter 120, a transmission driver 130, And receiver amplifier 140 and the like.

図40では、バンドパスフィルタが省略されている。その代わりに回線コードプログラム(DSPで実行される、コード化された加入者回線情報、伝送条件等(回線コード;QAM、CAP、RSK、FM、AM、PAM、DWMT等)に応じてモデムを選択、動作させるためのプログラム)を保持するための種々のタイプのオプションのメモリが設けられる。このメモリとして、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)170を示している。   In FIG. 40, the bandpass filter is omitted. Instead, select a modem according to the line code program (encoded subscriber line information, transmission conditions, etc. executed by the DSP) (line code: QAM, CAP, RSK, FM, AM, PAM, DWMT, etc.) , Various types of optional memory are provided for holding a program to operate. As this memory, semiconductor integrated circuit devices (FeRAM) 170 of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments are shown.

なお、本実施形態では、回線コードプログラムを保持するためのメモリとして半導体集積回路装置170が用いられているが、半導体集積回路装置170のメモリに加えて従来のMROM、SRAM、フラッシュメモリが接続されていてもよい。   In this embodiment, the semiconductor integrated circuit device 170 is used as a memory for holding the line code program. However, in addition to the memory of the semiconductor integrated circuit device 170, a conventional MROM, SRAM, and flash memory are connected. It may be.

(第38実施形態)
第38実施形態は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関する。図41は本発明の第38実施形態に係る、携帯電話端末300を示している。図41に示すように、通信機能を実現する通信部200は、送受信アンテナ201、アンテナ共用器202、受信部203、ベースバンド処理部204、音声コーデックとし用いられるDSP205、スピーカ(受話器)206、マイクロホン(送話器)207、送信部208、および周波数シンセサイザ209等を備えている。
(Thirty-eighth embodiment)
The thirty-eighth embodiment relates to an application example of the semiconductor integrated circuit device according to the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments. FIG. 41 shows a mobile phone terminal 300 according to the thirty-eighth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 41, a communication unit 200 that realizes a communication function includes a transmission / reception antenna 201, an antenna duplexer 202, a reception unit 203, a baseband processing unit 204, a DSP 205 used as an audio codec, a speaker (handset) 206, a microphone (Transmitter) 207, transmission section 208, frequency synthesizer 209, and the like.

また、この携帯電話端末300は、当該携帯電話端末の各部を制御する制御部220を有する。制御部220は、CPU(Central Processing Unit)221、ROM222、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)223、フラッシュメモリ224がCPUバス225を介して接続されて形成されたマイクロコンピュータである。ROM222には、CPU221において実行されるプログラムや表示用のフォント等に関して必要なデータが予め記憶されている。   In addition, the mobile phone terminal 300 includes a control unit 220 that controls each unit of the mobile phone terminal. The control unit 220 includes a CPU (Central Processing Unit) 221, a ROM 222, semiconductor integrated circuit devices (FeRAM) 223 according to the first to thirty-sixth and forty-sixth embodiments, and a flash memory 224 via a CPU bus 225. It is a microcomputer formed by connecting them. The ROM 222 stores data necessary for programs executed by the CPU 221 and display fonts in advance.

FeRAM223は、主に作業領域と電源オフ直前のデータ保存に用いられ、CPU221がプログラムの実行中において計算途中のデータなどを必要に応じて記憶したり、制御部220と各部との間でやり取りするデータを電源オフの間、一時記憶したりするため等に用いられる。また、フラッシュメモリ224は、書き込み速度が遅いため、電源投入のプログラムロード等のデータ記憶に用いられる。また、容量が大きいため、大容量のデータ保存に用いられる。   The FeRAM 223 is mainly used for storing data in the work area and immediately before the power is turned off, and the CPU 221 stores data being calculated during the execution of the program as necessary, and exchanges data between the control unit 220 and each unit. It is used to temporarily store data while the power is off. The flash memory 224 is used for data storage such as power-on program loading because the writing speed is low. In addition, since the capacity is large, it is used for storing a large amount of data.

また、携帯電話端末300は、音声データ再生処理部211、外部出力端子212、LCD(Liquid Crystal Display)コントローラ213、表示用のLCD214、呼び出し音を発生するリンガ215を有する。音声データ再生処理部211は、携帯電話端末300に入力された音声データ(あるいは後述する外部メモリ240に記憶された音声データ)を再生する。再生された音声データは、外部出力端子212を介してヘッドフォンや携帯型スピーカ等に伝えることにより、外部に取り出される。LCDコントローラ213は、例えばCPU221からの表示情報をCPUバス225を介して受け取り、LCD214を制御するためのLCD制御情報に変換する。この制御情報によって、LCD214が駆動され、情報が表示される。   The mobile phone terminal 300 also includes an audio data reproduction processing unit 211, an external output terminal 212, an LCD (Liquid Crystal Display) controller 213, a display LCD 214, and a ringer 215 that generates a ringing tone. The audio data reproduction processing unit 211 reproduces audio data input to the mobile phone terminal 300 (or audio data stored in an external memory 240 described later). The reproduced audio data is taken out by transmitting it to a headphone, a portable speaker or the like via the external output terminal 212. The LCD controller 213 receives display information from the CPU 221 via the CPU bus 225, for example, and converts it into LCD control information for controlling the LCD 214. With this control information, the LCD 214 is driven and information is displayed.

また、携帯電話端末300は、インターフェース回路(I/F)231、233、235、外部メモリ240、外部メモリスロット232、キー操作部234、外部入出力端子236を有する。外部メモリスロット232にはメモリカード等の外部メモリ240が挿入される。外部メモリスロット232は、インターフェース回路231を介してCPUバス225に接続される。このように、携帯電話端末300にスロット232を設けることにより、携帯電話端末300の内部の情報を外部メモリ240に書き込んだり、あるいは外部メモリ240に記憶された情報(例えば音声データ)を携帯電話端末300に入力したりすることが可能となる。キー操作部234は、インターフェース回路233を介してCPUバス225に接続される。キー操作部234から入力されたキー入力情報は、例えばCPU221に伝えられる。外部入出力端子236は、インターフェース回路233を介してCPUバス225に接続され、携帯電話端末300に外部から種々の情報を入力したり、あるいは携帯電話端末300から外部へ情報を出力したりする際の端子として機能する。   The mobile phone terminal 300 also includes interface circuits (I / F) 231, 233, 235, an external memory 240, an external memory slot 232, a key operation unit 234, and an external input / output terminal 236. An external memory 240 such as a memory card is inserted into the external memory slot 232. The external memory slot 232 is connected to the CPU bus 225 via the interface circuit 231. Thus, by providing the slot 232 in the mobile phone terminal 300, information inside the mobile phone terminal 300 is written into the external memory 240, or information (eg, voice data) stored in the external memory 240 is stored in the mobile phone terminal. It is possible to input to 300. The key operation unit 234 is connected to the CPU bus 225 via the interface circuit 233. Key input information input from the key operation unit 234 is transmitted to the CPU 221, for example. The external input / output terminal 236 is connected to the CPU bus 225 via the interface circuit 233, and inputs various information from the outside to the mobile phone terminal 300 or outputs information from the mobile phone terminal 300 to the outside. Functions as a terminal.

なお、本実施形態では、ROM222、FeRAM223、フラッシュメモリ224が用いられているが、フラッシュメモリ224、ROM222の両方またはいずれか一方をFeRAMに置き換えることもできる。   In this embodiment, the ROM 222, the FeRAM 223, and the flash memory 224 are used. However, both or one of the flash memory 224 and the ROM 222 can be replaced with FeRAM.

(第39実施形態)
第39実施形態は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置をスマートメディア等のメディアコンテンツを収納するカードに適用した例に関する。
(Thirty-ninth embodiment)
The 39th embodiment relates to an application example of the semiconductor integrated circuit device according to the 1st to 36th embodiments and the 41st to 66th embodiments, to the 1st to 36th embodiments and the 41st to 66th embodiments. The present invention relates to an example in which such a semiconductor integrated circuit device is applied to a card for storing media contents such as smart media.

図42は、第39実施形態に係るメモリカードを示している。図42に示すように、メモリカード400には、FeRAMチップ401が内蔵されている。FeRAMチップ401は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置を含んでいる。   FIG. 42 shows a memory card according to the 39th embodiment. As shown in FIG. 42, an FeRAM chip 401 is built in the memory card 400. The FeRAM chip 401 includes the semiconductor integrated circuit devices of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments.

(第40実施形態)
第40実施形態は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置をシステムLSIに適用した例に関する。メモリおよびロジック等を1つのシステムチップに集積し、1つのシステムを形成する、いわゆるシステムLSI(Large Scale Integrated Circuit)が知られている。システムLSIでは、図43に例示するように、RAM回路RAM、ロジック回路LOGIC等の複数の機能ブロック501(コア、マクロ、IP(Intellectual property))が半導体チップ(半導体基板)502の上に設けられる。そして、これらマクロ501により、全体として所望のシステムが構築される。RAM回路RAMは、例えば、SRAM、DRAM等により構成される。
(40th Embodiment)
The 40th embodiment relates to an application example of the semiconductor integrated circuit device according to the 1st to 36th embodiments and the 41st to 66th embodiments, and relates to the 1st to 36th embodiments and the 41st to 66th embodiments. The present invention relates to an example in which such a semiconductor integrated circuit device is applied to a system LSI. A so-called system LSI (Large Scale Integrated Circuit) is known in which a memory, logic, and the like are integrated on one system chip to form one system. In the system LSI, as illustrated in FIG. 43, a plurality of functional blocks 501 (core, macro, IP (Intellectual property)) such as a RAM circuit RAM and a logic circuit LOGIC are provided on a semiconductor chip (semiconductor substrate) 502. . These macros 501 construct a desired system as a whole. The RAM circuit RAM is configured by, for example, SRAM, DRAM or the like.

(第41実施形態)
第41実施形態は、フォールデッドビット線構成で、一本のプレート線PLが共用される構成を有する。図53は、本発明の第41実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図53に示すように、第41実施形態の回路構成は、以下の点を除いて、第6実施形態を示す図7と同じである。すなわち、図7では、2つのビット線/BL、BL対してプレート線/PL、PLがそれぞれ設けられている。これに対して、図53では、1つのプレート線PLが、リセットトランジスタQR0、QR1を介して、ローカルビット線/LBL、LBLにそれぞれ接続されている。リセットトランジスタQR0、QR1のゲートには、リセット信号/RST、リセット信号RSTがそれぞれ供給される。
(41st Embodiment)
The 41st embodiment has a configuration in which one plate line PL is shared in a folded bit line configuration. FIG. 53 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the forty-first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 53, the circuit configuration of the forty-first embodiment is the same as that of FIG. 7 showing the sixth embodiment except for the following points. That is, in FIG. 7, plate lines / PL and PL are provided for two bit lines / BL and BL, respectively. On the other hand, in FIG. 53, one plate line PL is connected to the local bit lines / LBL and LBL via the reset transistors QR0 and QR1, respectively. A reset signal / RST and a reset signal RST are supplied to the gates of the reset transistors QR0 and QR1, respectively.

動作に関しても第6実施形態と同様である。すなわち、スタンバイ時、リセットトランジスタQR0、QR1はオンとされている。アクティブ時、セルブロックCB0内のメモリセルの読み出しの場合、リセットトランジスタQR0がオフとされ、非選択セルのセルトランジスタがオフとされる。次に、ブロック選択トランジスタQS0がオンとされ、プレート線PLが駆動される。リセットトランジスタQR1はオンのままとされ、ブロック選択トランジスタQS1はオフのままとされる。セルブロックCB1内のメモリセルの読み出しの場合は、ブロック選択トランジスタQS1がオンとされ、ブロック選択トランジスタQS0がオフのままとされることを除いて、同様に行われる。   The operation is the same as in the sixth embodiment. That is, at the time of standby, the reset transistors QR0 and QR1 are turned on. When the memory cell in the cell block CB0 is read when active, the reset transistor QR0 is turned off and the cell transistors of unselected cells are turned off. Next, the block selection transistor QS0 is turned on, and the plate line PL is driven. The reset transistor QR1 is kept on, and the block selection transistor QS1 is kept off. The memory cell in the cell block CB1 is read in the same manner except that the block selection transistor QS1 is turned on and the block selection transistor QS0 is kept off.

第41実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第6実施形態と同じ効果を得られる。さらに、第41実施形態によれば、プレート線PLが2つのセルブロックCB0、CB1により共用される。このため、プレート線PLが2つ設けられた場合よりもプレート線間のピッチの制限が緩和される。また、フォールデッドビット線構造においても、第6実施形態よりさらにプレート線の数を減少することができるため、プレート線駆動回路PLDの面積をさらに縮小でき、駆動能力の向上を実現できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the forty-first embodiment, the same effect as that of the sixth embodiment can be obtained. Further, according to the forty-first embodiment, the plate line PL is shared by the two cell blocks CB0 and CB1. For this reason, the restriction | limiting of the pitch between plate lines is eased rather than the case where two plate lines PL are provided. Also in the folded bit line structure, since the number of plate lines can be further reduced as compared with the sixth embodiment, the area of the plate line drive circuit PLD can be further reduced, and the drive capability can be improved.

(第42実施形態)
第42実施形態は、第41実施形態(図53)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(Forty-second embodiment)
The forty-second embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the forty-first embodiment (FIG. 53). More specifically, as in the second embodiment, the potential of the plate line PL during standby is the potential Vss and the potential during driving is the internal power supply potential Vaa.

図54は本発明の第42実施形態を示しており、図53の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 54 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 53, for illustrating the forty-second embodiment of the present invention. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図54に示すように、スタンバイ時、リセット信号RST、/RST、ワード線WL0〜WL3はハイレベルとされ、ブロック選択信号BS、BS/はローレベルとされている。プレート線PLは、電位Vssとされている。   As shown in FIG. 54, at the time of standby, the reset signals RST and / RST and the word lines WL0 to WL3 are set to the high level, and the block selection signals BS and BS / are set to the low level. The plate line PL is set to the potential Vss.

アクティブ時、リセット信号/RSTがローレベルとされ、非選択セルのワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。選択セルのワード線WL1はハイレベルを維持する。次いで、ブロック選択信号/BSがハイレベルとされることにより、ブロック選択トランジスタQS0がオンとされる。この間、リセット信号RSTはハイレベルを維持し、ブロック選択信号BSはローレベルを維持する。   When active, the reset signal / RST is set to the low level, and the word lines WL0, WL2, WL3 of the non-selected cells are set to the low level. The word line WL1 of the selected cell maintains a high level. Next, the block selection signal / BS is set to the high level, whereby the block selection transistor QS0 is turned on. During this time, the reset signal RST maintains a high level, and the block selection signal BS maintains a low level.

この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、強誘電体キャパシタC1からビット線/BLにセル情報が読み出される。ビット線/BL上の電位は、ビット線BL上の電位を参照電位として用いて、センスアンプSAにより増幅される。セルブロックCB1内のメモリセルの読み出しの場合も同様である。   In this state, the cell information is read from the ferroelectric capacitor C1 to the bit line / BL by driving the plate line PL to the internal power supply potential Vaa. The potential on the bit line / BL is amplified by the sense amplifier SA using the potential on the bit line BL as a reference potential. The same applies to reading of memory cells in the cell block CB1.

セルブロックCB0内の強誘電体キャパシタC0〜C3からの情報の読み出しの間、リセット信号RSTはハイレベルを維持し、ブロック選択信号BSはローレベルを維持する。このため、プレート線PLが駆動されても、ローカルビット線LBLとプレート線PLは短絡され、且つセルブロックCB1はビット線BLと電気的に分離されている。このため、セルブロックCB1内の強誘電体キャパシタC4〜C7には、電圧が印加されない。   During the reading of information from the ferroelectric capacitors C0 to C3 in the cell block CB0, the reset signal RST maintains a high level, and the block selection signal BS maintains a low level. For this reason, even if the plate line PL is driven, the local bit line LBL and the plate line PL are short-circuited, and the cell block CB1 is electrically isolated from the bit line BL. Therefore, no voltage is applied to the ferroelectric capacitors C4 to C7 in the cell block CB1.

第42実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第41実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the forty-second embodiment, the effect obtained by combining the forty-first embodiment and the second embodiment can be obtained.

なお、第42実施形態は、第41実施形態の回路構成に、第2実施形態と同様のプレート線駆動方法を合せたものに関わる。しかしながら、第41実施形態に第8〜第10実施形態のプレート線駆動方法を適用することも可能である。この場合、第41実施形態と、第8〜第10実施形態とをそれぞれ合せた効果を得られる。   The forty-second embodiment relates to a circuit configuration of the forty-first embodiment combined with a plate line driving method similar to that of the second embodiment. However, it is also possible to apply the plate line driving methods of the eighth to tenth embodiments to the 41st embodiment. In this case, the effects obtained by combining the forty-first embodiment and the eighth to tenth embodiments can be obtained.

(第43実施形態)
第43実施形態は、第1実施形態(図1)の1つのメモリセルにおいて、強誘電体キャパシタとセルトランジスタとの接続関係が逆転した構成を有する。
(43rd embodiment)
The forty-third embodiment has a configuration in which the connection relationship between the ferroelectric capacitor and the cell transistor is reversed in one memory cell of the first embodiment (FIG. 1).

図55は、本発明の第43実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図55に示すように、第43実施形態の回路構成は、強誘電体キャパシタC0〜C3と、セルトランジスタQ0〜Q3と、の接続関係が逆となっている点を除いて、図1と同じである。すなわち、各メモリセルにおいて、セルトランジスタQ0〜Q3の一端は強誘電体キャパシタC0〜C3とそれぞれ接続され、他端はプレート線PLと接続される。また、強誘電体キャパシタC0〜C3の他端は、ローカルビット線LBLと接続される。動作に関しては、第1実施形態と全く同じである。   FIG. 55 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the forty-third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 55, the circuit configuration of the forty-third embodiment is the same as that of FIG. 1 except that the connection relationship between the ferroelectric capacitors C0 to C3 and the cell transistors Q0 to Q3 is reversed. It is. That is, in each memory cell, one end of each of the cell transistors Q0 to Q3 is connected to the ferroelectric capacitors C0 to C3, and the other end is connected to the plate line PL. The other ends of the ferroelectric capacitors C0 to C3 are connected to the local bit line LBL. The operation is exactly the same as in the first embodiment.

第43実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第1実施形態と同じ効果を得られる。なお、第43実施形態のメモリセルの構成を第6、第11、第24、第26、第31、第33、第38実施形態の回路構成の各メモリセルに適用することが可能である。   The semiconductor integrated circuit device according to the forty-third embodiment can achieve the same effects as the first embodiment. The configuration of the memory cell of the forty-third embodiment can be applied to each memory cell having the circuit configuration of the sixth, eleventh, twenty-fourth, twenty-sixth, thirty-first, thirty-third, and thirty-eighth embodiments.

(第44実施形態)
第44実施形態は、第43実施形態(図55)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(44th Embodiment)
The forty-fourth embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the forty-third embodiment (FIG. 55). More specifically, as in the second embodiment, the potential of the plate line PL during standby is the potential Vss and the potential during driving is the internal power supply potential Vaa.

図56は、本発明の第44実施形態を示しており、図55の半導体集積回路装置の動作を示している。図56に示すように、各信号線の電位の変化は、第2実施形態と同じである。   FIG. 56 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 55, for illustrating the forty-fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 56, the change in potential of each signal line is the same as in the second embodiment.

第44実施形態によれば、第43実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。また、
なお、第44実施形態は、第43実施形態の回路構成に第2実施形態と同様のプレート線駆動方法を合せたものに関わる。しかしながら、第43実施形態に第2〜第4実施形態のプレート線駆動方法を適用することも可能である。この場合、第43実施形態(第6、第11、第24、第26、第31、第33、第38実施形態を含む)と、第2〜第4実施形態とをそれぞれ合せた効果を得られる。
According to the forty-fourth embodiment, the effect obtained by combining the forty-third embodiment and the second embodiment can be obtained. Also,
The forty-fourth embodiment relates to the circuit configuration of the forty-third embodiment combined with the same plate line driving method as the second embodiment. However, it is also possible to apply the plate line driving methods of the second to fourth embodiments to the 43rd embodiment. In this case, the effects obtained by combining the 43rd embodiment (including the sixth, eleventh, twenty-fourth, twenty-sixth, thirty-first, thirty-third and thirty-eighth embodiments) and the second to fourth embodiments are obtained. It is done.

(第45実施形態)
第45実施形態では、第1実施形態(図1)と同じ構成のセルブロックが複数個、直列接続された形態を有する。すなわち、まず第1実施形態と同じく、直列接続された強誘電体キャパシタとセルトランジスタとから1つのメモリセルが構成され、このメモリセルが並列に接続され、さらにこれらメモリセルと並列にリセットトランジスタが接続されることにより1つのメモリセルユニットが構成される。このようなメモリセルユニットが直列接続され、また、端部のメモリセルユニットの端部にメモリセルグループ選択トランジスタが接続されることにより、1つのメモリセルグループ(セルグループ)が構成される。
(45th embodiment)
The 45th embodiment has a configuration in which a plurality of cell blocks having the same configuration as that of the first embodiment (FIG. 1) are connected in series. That is, first, as in the first embodiment, one memory cell is composed of a ferroelectric capacitor and a cell transistor connected in series, this memory cell is connected in parallel, and a reset transistor is connected in parallel with these memory cells. One memory cell unit is configured by connection. Such memory cell units are connected in series, and a memory cell group selection transistor is connected to the end of the end memory cell unit, thereby forming one memory cell group (cell group).

図57は、本発明の第45実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図57に示すように、セルユニットCU0は、第1実施形態のセルブロックCB0と同様の構成を有する。すなわち、直列接続されたセルトランジスタQ0〜Q0と強誘電体キャパシタC0〜C3とによりそれぞれ構成された複数のメモリセル、およびリセットトランジスタQR0が並列に接続される。各メモリセルの一端、すなわち、各セルトランジスタQ0〜Q3の、強誘電体キャパシタC0〜C3との接続ノードと反対の端部は、ローカルビット線LBL0と接続される。各メモリセルの他端、すなわち強誘電体キャパシタC0〜C3の、セルトランジスタQ0〜Q3との接続ノードと反対の端部は、ローカルビット線LBL1と接続される。   FIG. 57 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the forty-fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 57, the cell unit CU0 has the same configuration as the cell block CB0 of the first embodiment. That is, a plurality of memory cells each constituted by cell transistors Q0 to Q0 and ferroelectric capacitors C0 to C3 connected in series and a reset transistor QR0 are connected in parallel. One end of each memory cell, that is, the end of each cell transistor Q0 to Q3 opposite to the connection node with the ferroelectric capacitors C0 to C3 is connected to the local bit line LBL0. The other end of each memory cell, that is, the end of the ferroelectric capacitors C0 to C3 opposite to the connection node with the cell transistors Q0 to Q3 is connected to the local bit line LBL1.

ローカルビット線LBL1とローカルビット線LBL2との間には、セルユニットCU1が設けられる。セルユニットCU1は、セルユニットCU0と同様に、複数のメモリセルとリセットトランジスタQR1が並列に接続された構成を有する。メモリセルは、直列接続されたセルトランジスタQ4〜Q7と強誘電体キャパシタC4〜C7とにより構成される。セルユニットCU1のメモリセルは、セルトランジスタQ4〜Q7と強誘電体キャパシタC4〜C7との接続が、セルユニットCU0のものと逆転している。したがって、強誘電体キャパシタC4〜C7の、セルトランジスタQ4〜Q7との接続ノードと反対の端部が、ローカルビット線LBL1と接続される。また、セルトランジスタQ4〜Q7の、強誘電体キャパシタC4〜C7との接続ノードと反対の端部が、ローカルビット線LBL2と接続される。   A cell unit CU1 is provided between the local bit line LBL1 and the local bit line LBL2. Similar to the cell unit CU0, the cell unit CU1 has a configuration in which a plurality of memory cells and a reset transistor QR1 are connected in parallel. The memory cell includes cell transistors Q4 to Q7 and ferroelectric capacitors C4 to C7 connected in series. In the memory cell of the cell unit CU1, the connection between the cell transistors Q4 to Q7 and the ferroelectric capacitors C4 to C7 is reversed from that of the cell unit CU0. Therefore, the ends of the ferroelectric capacitors C4 to C7 opposite to the connection nodes with the cell transistors Q4 to Q7 are connected to the local bit line LBL1. The ends of the cell transistors Q4 to Q7 opposite to the connection nodes with the ferroelectric capacitors C4 to C7 are connected to the local bit line LBL2.

ローカルビット線LBL2とローカルビット線LBL3との間には、セルユニットCU2が設けられる。セルユニットCU2は、セルユニットCU0と同様の構成を有する。すなわち、セルトランジスタQ8〜Q11がセルトランジスタQ0〜Q3に対応し、強誘電体キャパシタC8〜C11が強誘電体キャパシタC0〜C3に対応し、リセットトランジスタQR2はリセットトランジスタQR0に対応する。   A cell unit CU2 is provided between the local bit line LBL2 and the local bit line LBL3. The cell unit CU2 has the same configuration as the cell unit CU0. That is, the cell transistors Q8 to Q11 correspond to the cell transistors Q0 to Q3, the ferroelectric capacitors C8 to C11 correspond to the ferroelectric capacitors C0 to C3, and the reset transistor QR2 corresponds to the reset transistor QR0.

ローカルビット線LBL3とプレート線PLとの間には、セルユニットCU3が設けられる。セルユニットCU3は、セルユニットCU1と同様の構成を有する。すなわち、セルトランジスタQ12〜Q15がセルトランジスタQ4〜Q7に対応し、強誘電体キャパシタC12〜C15が強誘電体キャパシタC4〜C7に対応し、リセットトランジスタQR3はリセットトランジスタQR3に対応する。   A cell unit CU3 is provided between the local bit line LBL3 and the plate line PL. The cell unit CU3 has the same configuration as the cell unit CU1. That is, the cell transistors Q12 to Q15 correspond to the cell transistors Q4 to Q7, the ferroelectric capacitors C12 to C15 correspond to the ferroelectric capacitors C4 to C7, and the reset transistor QR3 corresponds to the reset transistor QR3.

セルトランジスタQ0、Q4、Q8、Q12のゲートは、ワード線WL0と接続される。セルトランジスタQ1、Q5、Q9、Q13のゲートは、ワード線WL1と接続される。セルトランジスタQ2、Q6、Q10、Q14のゲートは、ワード線WL2と接続される。セルトランジスタQ3、Q7、Q11、Q15のゲートは、ワード線WL3と接続される。リセットトランジスタQR0〜QR3は、リセット信号RST0〜RST3により、それぞれ制御される。リセット信号線RST0〜RST3は、リセット信号線デコーダRSDと接続される。   Cell transistors Q0, Q4, Q8, and Q12 have their gates connected to word line WL0. Cell transistors Q1, Q5, Q9, and Q13 have their gates connected to word line WL1. The gates of the cell transistors Q2, Q6, Q10, Q14 are connected to the word line WL2. The gates of the cell transistors Q3, Q7, Q11, Q15 are connected to the word line WL3. The reset transistors QR0 to QR3 are controlled by reset signals RST0 to RST3, respectively. The reset signal lines RST0 to RST3 are connected to the reset signal line decoder RSD.

セルユニットCU0〜CU3によりセルグループが構成される。セルグループは、セルグループ選択トランジスタQSを介してビット線BLと接続される。すなわち、セルグループ選択トランジスタQSの一端は、ローカルビット線LBL0と接続され、他端はビット線BLと接続され、ゲートには、セルグループ選択信号BSが供給される。   A cell group is configured by the cell units CU0 to CU3. The cell group is connected to the bit line BL via the cell group selection transistor QS. That is, one end of the cell group selection transistor QS is connected to the local bit line LBL0, the other end is connected to the bit line BL, and the cell group selection signal BS is supplied to the gate.

次に、図57の半導体集積回路装置の動作について、強誘電体キャパシタC6から情報が読み出される場合を例に取り、図58、図59を参照して説明する。図58は、図57の半導体集積回路装置のスタンバイ時の状態を示しており、図59はアクティブ時の状態を例示している。   Next, the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 57 will be described with reference to FIGS. 58 and 59, taking as an example the case where information is read from the ferroelectric capacitor C6. FIG. 58 shows the standby state of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 57, and FIG. 59 illustrates the active state.

図58に示すように、スタンバイ時、セルグループ内の全てのセルトランジスタQ0〜Q15はオンとされている。このため、全ての強誘電体キャパシタC0〜C15の両端の電位はプレート線PLと同電位となり、強誘電体キャパシタC0〜C15には電圧が印加されない。また、セルグループ選択トランジスタQSはオフとされている。   As shown in FIG. 58, at the time of standby, all the cell transistors Q0 to Q15 in the cell group are turned on. Therefore, the potentials at both ends of all the ferroelectric capacitors C0 to C15 are the same as the plate line PL, and no voltage is applied to the ferroelectric capacitors C0 to C15. Further, the cell group selection transistor QS is turned off.

図59に示すように、アクティブ時、強誘電体キャパシタC6が属するセルユニット内のリセットトランジスタQR1がオフとされ、選択セルと同じ列のセルトランジスタQ2、Q6、Q10、Q14以外のセルトランジスタQ0、Q1、Q3、Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、Q11、Q12、Q13、Q15がオフとされる。次いで、セルグループ選択トランジスタQSがオンとされ、プレート線PLが駆動される。   As shown in FIG. 59, when active, the reset transistor QR1 in the cell unit to which the ferroelectric capacitor C6 belongs is turned off, and the cell transistors Q0, Q6, Q10, Q14 other than the cell transistors Q2, Q6, Q10, Q14 in the same column as the selected cell Q1, Q3, Q4, Q5, Q7, Q8, Q9, Q11, Q12, Q13, and Q15 are turned off. Next, the cell group selection transistor QS is turned on, and the plate line PL is driven.

アクティブ状態の間、リセットトランジスタQR0、QR2、QR3はオンを維持するため、ローカルビット線LBL0とLBL1との間、ローカルビット線LBL2とLBL3との間、ローカルビット線LBL3とプレート線PLとの間、は同電位となる。よって、セルユニットCU0、CU2、CU3内のメモリセルの情報は、読み出されること無く保護される。   During the active state, the reset transistors QR0, QR2 and QR3 are kept on, and therefore between the local bit lines LBL0 and LBL1, between the local bit lines LBL2 and LBL3, and between the local bit line LBL3 and the plate line PL. Are at the same potential. Therefore, the information of the memory cells in the cell units CU0, CU2, and CU3 is protected without being read out.

また、リセットトランジスタQR1がオフとされるため、セルユニットCU1内の4つのメモリセルには電圧が印加される。しかしながら、セルユニットCU1内で選択セルのセルトランジスタQ6のみオンとされるため、プレート線PLの電位とビット線BLの電位がともに印加されるのは、強誘電体キャパシタC6のみである。すなわち、プレート線PLの電位が、リセットトランジスタQR3、QR2、セルトランジスタQ6を介してセルトランジスタC6の一端に印加される。また、ビット線BLの電位が、リセットトランジスタQR0、セルグループ選択トランジスタQSを介してセルトランジスタC6の他端に印加される。この結果、強誘電体キャパシタC6からのセル情報が、ローカルビット線LBL0を介してビット線BLに読み出される。この読み出し信号はセンスアンプ(図示せぬ)で増幅される。   Further, since the reset transistor QR1 is turned off, a voltage is applied to the four memory cells in the cell unit CU1. However, since only the cell transistor Q6 of the selected cell is turned on in the cell unit CU1, both the potential of the plate line PL and the potential of the bit line BL are applied only to the ferroelectric capacitor C6. That is, the potential of the plate line PL is applied to one end of the cell transistor C6 via the reset transistors QR3 and QR2 and the cell transistor Q6. The potential of the bit line BL is applied to the other end of the cell transistor C6 via the reset transistor QR0 and the cell group selection transistor QS. As a result, cell information from the ferroelectric capacitor C6 is read to the bit line BL via the local bit line LBL0. This read signal is amplified by a sense amplifier (not shown).

セル情報の読み出し後、読み出された情報が、“0”データの場合、プレート線PLの電位がハイレベルの状態でデータが強誘電体キャパシタC6に書き戻される。“1”データの場合、プレート線PLの電位がローレベルとされた後、書き戻される。この際、セルトランジスタQ0、Q1、Q3、Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、Q11、Q12、Q13、Q15はオフとされており、リセットトランジスタQR0、QR2、QR3がオンとされているため、選択セルの強誘電体キャパシタC6以外の強誘電体キャパシタには電圧が印加されない。   After the cell information is read, if the read information is “0” data, the data is written back to the ferroelectric capacitor C6 with the potential of the plate line PL at a high level. In the case of “1” data, writing is performed after the potential of the plate line PL is set to the low level. At this time, the cell transistors Q0, Q1, Q3, Q4, Q5, Q7, Q8, Q9, Q11, Q12, Q13, Q15 are turned off, and the reset transistors QR0, QR2, QR3 are turned on. No voltage is applied to the ferroelectric capacitors other than the ferroelectric capacitor C6 of the selected cell.

この後、セルグループ選択トランジスタQSがオフとされ、リセットトランジスタQR1、セルトランジスタQ0、Q1、Q3、Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、Q11、Q12、Q13、Q15がオンとされることによりスタンバイ状態に移行する。   Thereafter, the cell group selection transistor QS is turned off, and the reset transistor QR1, the cell transistors Q0, Q1, Q3, Q4, Q5, Q7, Q8, Q9, Q11, Q12, Q13, and Q15 are turned on to enter standby. Transition to the state.

なお、アクティブ状態の間、非選択セル以外の強誘電体キャパシタはフローティングとなっている。このため、これら強誘電体キャパシタの一端の電位が変動すると、強誘電体キャパシタとセルトランジスタ間の寄生容量の比率分だけ、僅かに強誘電体キャパシタに電圧が印加される。しかしながら、強誘電体キャパシタの容量は大きいため、セル情報の破壊等の問題は無い。   During the active state, the ferroelectric capacitors other than the non-selected cells are in a floating state. For this reason, when the potential at one end of these ferroelectric capacitors fluctuates, a voltage is slightly applied to the ferroelectric capacitors by the ratio of the parasitic capacitance between the ferroelectric capacitors and the cell transistors. However, since the capacitance of the ferroelectric capacitor is large, there is no problem such as destruction of cell information.

また、非選択セルにおいて強誘電体キャパシタとセルトランジスタとの接続ノードは、フローティングとなる。このため、アクティブ時、ジャンクションリークによって非選択セルの接続ノードの電位が下がり、非選択セルの強誘電体キャパシタにディスターブ電圧が印加される。しかしながら、スタンバイ状態に戻ると各強誘電体キャパシタの両端の電位差はリセットされて0Vになるため、第1実施形態と同様に、ディスターブ電圧による問題は、無視できる程度である。   In the non-selected cell, the connection node between the ferroelectric capacitor and the cell transistor becomes floating. For this reason, when active, the potential of the connection node of the non-selected cell is lowered due to the junction leak, and a disturb voltage is applied to the ferroelectric capacitor of the non-selected cell. However, since the potential difference between both ends of each ferroelectric capacitor is reset to 0 V when returning to the standby state, the problem due to the disturb voltage is negligible as in the first embodiment.

第45実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、他の実施形態のように1次元にメモリセルが配置されるのではなく、メモリセルが2次元に配置、接続される。このような構成とすることにより、任意のメモリセルの読み出し、書き込みをすることを可能としつつ、第1実施形態と同じ効果を得られる。すなわち、プレート線PL上の信号の遅延の大幅な低減、プレート線駆動回路PLDの面積の縮小、駆動能力の向上を実現できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the forty-fifth embodiment, memory cells are arranged and connected two-dimensionally instead of one-dimensionally arranging memory cells as in the other embodiments. By adopting such a configuration, it is possible to read and write arbitrary memory cells, while obtaining the same effects as in the first embodiment. That is, a significant reduction in signal delay on the plate line PL, a reduction in the area of the plate line driving circuit PLD, and an improvement in driving capability can be realized.

また、第45実施形態によれば、セルグループCGごとにビット線BLに接続されるため、必要なビット線の数が減少し、この結果、ビット線のピッチが大幅に緩和される。ビット線のピッチの緩和(ビット線数の減少)により、センスアンプの数が、ビット線の減少した分、減少する。よって、チップサイズの縮小が可能となる。また、セルグループCG単位でビット線BLに接続されるため、ビット線BLのコンタクトの数を大幅に低減でき、第1実施形態と同じ効果を得られる。1つのビット線に接続されるメモリセルの数は、セルブロックごとに接続される第1実施形態等以上に小さくなるため、ビット線コンタクトの数の低下により得られる効果は、さらに大きい。   Further, according to the forty-fifth embodiment, since each cell group CG is connected to the bit line BL, the number of necessary bit lines is reduced, and as a result, the pitch of the bit lines is greatly relaxed. By relaxing the bit line pitch (decreasing the number of bit lines), the number of sense amplifiers is reduced by the amount of bit lines reduced. Therefore, the chip size can be reduced. In addition, since the cell group CG is connected to the bit line BL, the number of contacts of the bit line BL can be greatly reduced, and the same effect as in the first embodiment can be obtained. Since the number of memory cells connected to one bit line is smaller than that of the first embodiment connected for each cell block, the effect obtained by reducing the number of bit line contacts is even greater.

また、第45実施形態によれば、第1実施形態と同じく、最小6F2程度の小さいメモリセル実現でき、またメモリセルのデータがディスターブ電圧によって破壊されることを回避できる。 According to the forty-fifth embodiment, as in the first embodiment, it is possible to realize a memory cell having a minimum size of about 6F 2 , and it is possible to avoid destruction of data in the memory cell due to the disturb voltage.

また、第45実施形態によれば、アクティブ時に、複数のメモリセルが直列接続されたことによる遅延の問題を先願および従来のメモリより緩和できるため、第1実施形態と同じ効果を得られる。この効果について、セルグループがビット線方向にN個、ワード線方向にM個のN×M個のメモリセルで構成された場合を例に取り説明する。この場合、アクティブ時に、プレート線PLとビット線BLとの間には、オンしているM−1個のリセットトランジスタ、1個のセルトランジスタ、1個のセルグループ選択トランジスタしか直列接続されない。このため、先願のメモリのメモリセルと異なり、セルグループのセル数が同じ場合では、先願のメモリに比べて、直列接続されたトランジスタ数を大幅に低減することができる。   According to the forty-fifth embodiment, the delay effect caused by the serial connection of a plurality of memory cells can be alleviated as compared with the prior application and the conventional memory when active. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained. This effect will be described by taking as an example a case where the cell group is composed of N memory cells in the bit line direction and M memory cells in the word line direction. In this case, when active, only M−1 reset transistors, one cell transistor, and one cell group selection transistor that are turned on are connected in series between the plate line PL and the bit line BL. For this reason, unlike the memory cell of the prior application memory, when the number of cells in the cell group is the same, the number of transistors connected in series can be greatly reduced as compared with the memory of the prior application.

(第46実施形態)
第46実施形態は、第45実施形態(図57)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。動作に関しても、第46実施形態と第2実施形態とを組み合わせた形態と同じである。
(46th Embodiment)
The forty-sixth embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the forty-fifth embodiment (FIG. 57). More specifically, as in the second embodiment, the potential of the plate line PL during standby is the potential Vss and the potential during driving is the internal power supply potential Vaa. The operation is the same as the combination of the 46th embodiment and the second embodiment.

図60は、本発明の第46実施形態を示しており、図57の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC6から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 60 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 57, for illustrating the forty-sixth embodiment of the present invention. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C6 as an example, the operation will be described below.

図60に示すように、スタンバイ時、リセット信号RST0〜RST3、ワード線WL0〜WL3はハイレベルとされ、セルグループ選択信号BSはローレベルとされている。プレート線PLは電位Vssとされている。このため、全メモリセルユニットCU0〜CU3内において、全セルトランジスタQ0〜Q15はオンとされ、また、全リセットトランジスタQR0〜QR3もオンとされている。一方、セルグループ選択トランジスタQSはオフとされている。よって、全てのメモリセルの強誘電体キャパシタC0〜C15の強誘電体キャパシタの両端の電位はプレート線PLと同電位となる。このため、スタンバイ時、プレート線PLの電位に関わらず、強誘電体キャパシタC0〜C15には電圧が印加されず、分極情報が安定に保持される。   As shown in FIG. 60, during standby, the reset signals RST0 to RST3 and the word lines WL0 to WL3 are set to the high level, and the cell group selection signal BS is set to the low level. The plate line PL is set to the potential Vss. Therefore, in all memory cell units CU0 to CU3, all cell transistors Q0 to Q15 are turned on, and all reset transistors QR0 to QR3 are also turned on. On the other hand, the cell group selection transistor QS is turned off. Therefore, the potentials at both ends of the ferroelectric capacitors C0 to C15 of all the memory cells are the same as the plate line PL. Therefore, during standby, no voltage is applied to the ferroelectric capacitors C0 to C15 regardless of the potential of the plate line PL, and polarization information is stably maintained.

アクティブ時、非選択セルのワード線WL0、WL1、WL3がローレベルとされ、リセット信号RST1がローレベルとされる。選択セルのワード線WL2、およびリセット信号RST0、RST2、RST3はハイレベルを維持する。次いで、セルグループ選択信号BSがハイレベルとされることにより、セルグループ選択トランジスタQSがオンとされる。   When active, the word lines WL0, WL1, WL3 of the non-selected cells are set to a low level, and the reset signal RST1 is set to a low level. The word line WL2 of the selected cell and the reset signals RST0, RST2, RST3 are maintained at a high level. Next, the cell group selection signal BS is set to a high level, whereby the cell group selection transistor QS is turned on.

この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、強誘電体キャパシタC6からビット線BLにセル情報が読み出される。ビット線BLに読み出された電位は、センスアンプSAにより増幅され、次いで、第2実施形態と同様に再書き込みが行われる。この後、リセット信号RST0、RST2、RST3がハイレベルとされ、ワード線WL0、WL1、WL3がハイレベルとされ、セルグループ選択信号BSがローレベルとされることによりスタンバイ状態に移行する。   In this state, the cell information is read from the ferroelectric capacitor C6 to the bit line BL by driving the plate line PL to the internal power supply potential Vaa. The potential read to the bit line BL is amplified by the sense amplifier SA, and then rewritten as in the second embodiment. Thereafter, the reset signals RST0, RST2, and RST3 are set to the high level, the word lines WL0, WL1, and WL3 are set to the high level, and the cell group selection signal BS is set to the low level, thereby shifting to the standby state.

第46実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第45実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the forty-sixth embodiment, the effect obtained by combining the forty-fifth embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第47実施形態)
第47実施形態は、第45実施形態(図57)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第4実施形態と同様にプレート線PLが駆動される。
(47th embodiment)
The forty-seventh embodiment relates to an example of a method for driving plate lines PL of the semiconductor integrated circuit device of the forty-fifth embodiment (FIG. 57). More specifically, the plate line PL is driven as in the fourth embodiment.

図61は、本発明の第47実施形態を示しており、図57の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC6から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 61 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 57, for illustrating the 47th embodiment of the present invention. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C6 as an example, the operation will be described below.

図61に示すように、スタンバイ時の状態は、プレート線PLが電位refに駆動されていることを除いて、第46実施形態と同様である。アクティブ時、ワード線WL0、WL1、WL3がローレベルとされ、リセット信号RST1がローレベルとされ、セルグループ選択信号BSがハイレベルとされる。この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaへと駆動されることにより、強誘電体キャパシタC6から情報が読み出される。続いて、ビット線BL上の電位が増幅され、次いで、第4実施形態と同様にして再書き込み動作が行われ、次いで、第46実施形態と同様にしてスタンバイ状態に移行する。   As shown in FIG. 61, the standby state is the same as that of the forty-sixth embodiment except that the plate line PL is driven to the potential ref. When active, the word lines WL0, WL1, WL3 are set to the low level, the reset signal RST1 is set to the low level, and the cell group selection signal BS is set to the high level. In this state, information is read from the ferroelectric capacitor C6 by driving the plate line PL to the internal power supply potential Vaa. Subsequently, the potential on the bit line BL is amplified, then a rewrite operation is performed in the same manner as in the fourth embodiment, and then the standby state is entered in the same manner as in the 46th embodiment.

第47実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第45実施形態と第4実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 47th embodiment, the effect obtained by combining the 45th embodiment and the fourth embodiment can be obtained.

(第48実施形態)
第48実施形態では、第45実施形態(図57)と異なり、リセット信号線とワード線とが同じ方向に延在している。
(Forty-eighth embodiment)
In the forty-eighth embodiment, unlike the forty-fifth embodiment (FIG. 57), the reset signal line and the word line extend in the same direction.

図62は、本発明の第48実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。ワード線WL0〜WL3の延在方向と、リセット信号RST0、RST1を供給するための信号線(リセット信号線)の延在方向と、は実際の半導体集積回路装置での両者の位置関係を象徴している。すなわち、ワード線WL0〜WL3とリセット信号線とがチップ上で、実際に同方向に延在している。これに対し、図57では、リセット信号線は、ワード線WL0〜WL3と異なる方向に延在し、ビット線BL、ローカルビット線LBL0〜LBL3と同方向に延在している。   FIG. 62 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the forty-eighth embodiment of the present invention. The extending direction of the word lines WL0 to WL3 and the extending direction of the signal lines (reset signal lines) for supplying the reset signals RST0 and RST1 symbolize the positional relationship between the two in an actual semiconductor integrated circuit device. ing. That is, the word lines WL0 to WL3 and the reset signal line actually extend in the same direction on the chip. On the other hand, in FIG. 57, the reset signal line extends in a direction different from that of the word lines WL0 to WL3, and extends in the same direction as the bit line BL and the local bit lines LBL0 to LBL3.

図62に示すように、第48実施形態は、第45実施形態とほぼ同じである。すなわち、セルユニットCU0、CU1が接続され、セルユニットCU0の一端はセルグループ選択トランジスタQSを介してビット線BLと接続される。リセット信号信号線RST0、RST1は、ワード線WL0〜WL3と同じ方向に延在する。すなわち、実際の半導体集積回路装置上でも、リセット信号線RST0、RST1とワード線WL0〜WL3は同じ方向に沿って設けられる。よって、リセット信号線デコーダ(図ではロウデコーダと一括して図示)は、メモリセルアレイのワード線WL0〜WL3の方向の端部に配置される。動作に関しては、第45実施形態と同じである。   As shown in FIG. 62, the 48th embodiment is substantially the same as the 45th embodiment. That is, the cell units CU0 and CU1 are connected, and one end of the cell unit CU0 is connected to the bit line BL via the cell group selection transistor QS. The reset signal signal lines RST0 and RST1 extend in the same direction as the word lines WL0 to WL3. That is, even on an actual semiconductor integrated circuit device, the reset signal lines RST0 and RST1 and the word lines WL0 to WL3 are provided along the same direction. Therefore, the reset signal line decoder (shown together with the row decoder in the figure) is arranged at the end of the memory cell array in the direction of the word lines WL0 to WL3. The operation is the same as that of the forty-fifth embodiment.

本発明の第48実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第45実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the forty-eighth embodiment of the present invention, the same effect as that of the forty-fifth embodiment can be obtained.

(第49実施形態)
第49実施形態は、第48実施形態(図62)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(49th Embodiment)
The forty-ninth embodiment relates to an example of a driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the forty-eighth embodiment (FIG. 62). More specifically, as in the second embodiment, the potential of the plate line PL during standby is the potential Vss and the potential during driving is the internal power supply potential Vaa.

図63は、本発明の第49実施形態を示しており、図62の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC6から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 63 shows the operation of the 49th embodiment of the present invention, and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C6 as an example, the operation will be described below.

図63に示すように、スタンバイ時、リセット信号RST0、RST1、ワード線WL0〜WL3はハイレベルとされ、セルグループ選択信号BSはローレベルとされている。プレート線PLは電位Vssとされている。   As shown in FIG. 63, at the time of standby, the reset signals RST0 and RST1, the word lines WL0 to WL3 are set to the high level, and the cell group selection signal BS is set to the low level. The plate line PL is set to the potential Vss.

アクティブ時、非選択セルのワード線WL0、WL1、WL3がローレベルとされ、リセット信号RST1がローレベルとされる。選択セルのワード線WL2、リセット信号RST0はハイレベルを維持する。次いで、セルグループ選択信号BSがハイレベルとされることにより、セルグループ選択トランジスタQSがオンとされる。   When active, the word lines WL0, WL1, WL3 of the non-selected cells are set to a low level, and the reset signal RST1 is set to a low level. The word line WL2 of the selected cell and the reset signal RST0 are maintained at a high level. Next, the cell group selection signal BS is set to a high level, whereby the cell group selection transistor QS is turned on.

この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、強誘電体キャパシタC6からビット線BLにセル情報が読み出される。ビット線BLに読み出された電位は、センスアンプSAにより増幅され、次いで、第2実施形態と同様に再書き込みが行われる。この後、リセット信号RST1がハイレベルとされ、ワード線WL0、WL1、WL3がハイレベルとされ、セルグループ選択信号BSがローレベルとされることによりスタンバイ状態に移行する。   In this state, the cell information is read from the ferroelectric capacitor C6 to the bit line BL by driving the plate line PL to the internal power supply potential Vaa. The potential read to the bit line BL is amplified by the sense amplifier SA, and then rewritten as in the second embodiment. Thereafter, the reset signal RST1 is set to the high level, the word lines WL0, WL1, and WL3 are set to the high level, and the cell group selection signal BS is set to the low level, thereby shifting to the standby state.

第49実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第48実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the forty-ninth embodiment, the effect obtained by combining the forty-eighth embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第50実施形態)
第50実施形態は、第48実施形態のフォールデッドビット線構成に関する。図64は、本発明の第50実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図64に示すように、図62のセルユニットCU0、CU1を有するセルグループと同じ構成のセルグループCG0、CG1が設けられる。セルグループCG0、CG1は、ビット線/BL、BLに対してそれぞれ設けられる。
(50th Embodiment)
The 50th embodiment relates to the folded bit line configuration of the 48th embodiment. FIG. 64 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the 50th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 64, cell groups CG0 and CG1 having the same configuration as the cell group having cell units CU0 and CU1 in FIG. 62 are provided. Cell groups CG0 and CG1 are provided for bit lines / BL and BL, respectively.

図62のセルユニットCU0と同じ構成のセルユニットCU0がローカルビット線/LBL0とローカルビット線/LBL1との間に接続される。また、図62のセルユニットCU1と同じ構成のセルユニットCU1がローカルビット線/LBL1とプレート線/PL(ローカルビット線/LBL2)との間に接続される。ローカルビット線/LBL0とビット線/BLとの間には、グループ選択トランジスタQS0が接続される。   A cell unit CU0 having the same configuration as that of the cell unit CU0 in FIG. 62 is connected between the local bit line / LBL0 and the local bit line / LBL1. A cell unit CU1 having the same configuration as the cell unit CU1 of FIG. 62 is connected between the local bit line / LBL1 and the plate line / PL (local bit line / LBL2). Group select transistor QS0 is connected between local bit line / LBL0 and bit line / BL.

セルユニットCU0と同様に、強誘電体キャパシタC8〜C11、セルトランジスタQ8〜Q11、リセットトランジスタQR2から構成されるセルユニットCU2が、ローカルビット線LBL0とローカルビット線LBL1との間に接続される。セルユニットCU2において、強誘電体キャパシタC8〜C11は強誘電体キャパシタC0〜C3に対応し、セルトランジスタQ8〜Q11はセルトランジスタQ0〜Q3に対応し、リセットトランジスタQR2はリセットトランジスタQR0に対応する。   Similar to the cell unit CU0, a cell unit CU2 including ferroelectric capacitors C8 to C11, cell transistors Q8 to Q11, and a reset transistor QR2 is connected between the local bit line LBL0 and the local bit line LBL1. In the cell unit CU2, the ferroelectric capacitors C8 to C11 correspond to the ferroelectric capacitors C0 to C3, the cell transistors Q8 to Q11 correspond to the cell transistors Q0 to Q3, and the reset transistor QR2 corresponds to the reset transistor QR0.

セルユニットCU1と同様に、強誘電体キャパシタC12〜C15、セルトランジスタQ12〜Q15、リセットトランジスタQR3から構成されるセルユニットCU3が、ローカルビット線LBL1とプレート線PL(ローカルビット線LBL2)との間に接続される。セルユニットCU3において、強誘電体キャパシタC12〜C15は強誘電体キャパシタC4〜C7に対応し、セルトランジスタQ12〜Q15はセルトランジスタQ4〜Q7に対応し、リセットトランジスタQR3はリセットトランジスタQR0に対応する。ローカルビット線LBL0とビット線BLとの間には、グループ選択トランジスタQS1が接続される。   Similar to the cell unit CU1, the cell unit CU3 including the ferroelectric capacitors C12 to C15, the cell transistors Q12 to Q15, and the reset transistor QR3 is provided between the local bit line LBL1 and the plate line PL (local bit line LBL2). Connected to. In the cell unit CU3, the ferroelectric capacitors C12 to C15 correspond to the ferroelectric capacitors C4 to C7, the cell transistors Q12 to Q15 correspond to the cell transistors Q4 to Q7, and the reset transistor QR3 corresponds to the reset transistor QR0. A group selection transistor QS1 is connected between the local bit line LBL0 and the bit line BL.

セルトランジスタQ0、Q4、Q8、Q12のゲートは、ワード線WL0と接続される。セルトランジスタQ1、Q5、Q9、Q13のゲートは、ワード線WL1と接続される。セルトランジスタQ2、Q6、Q10、Q14のゲートは、ワード線WL2と接続される。セルトランジスタQ3、Q7、Q11、Q15のゲートは、ワード線WL3と接続される。リセットトランジスタQR0、QR2はリセット信号RST0により制御される。リセットトランジスタQR1、QR3はリセット信号RST1により制御される。セルグループ選択トランジスタQS0、QS1は、セルグループ選択信号/BS、BSによりそれぞれ制御される。   Cell transistors Q0, Q4, Q8, and Q12 have their gates connected to word line WL0. Cell transistors Q1, Q5, Q9, and Q13 have their gates connected to word line WL1. The gates of the cell transistors Q2, Q6, Q10, Q14 are connected to the word line WL2. The gates of the cell transistors Q3, Q7, Q11, Q15 are connected to the word line WL3. The reset transistors QR0 and QR2 are controlled by a reset signal RST0. The reset transistors QR1 and QR3 are controlled by a reset signal RST1. Cell group selection transistors QS0 and QS1 are controlled by cell group selection signals / BS and BS, respectively.

次に、動作について説明する。各セルグループCG0、CG1内の動作は、第47実施形態(第45実施形態)と同じである。アクティブ時、第47実施形態と同様にして、リセットトランジスタQR1、セルトランジスタQ0、Q1、Q3、Q4、Q5、Q7がオフとされる。この後、セルグループCG0内のメモリセルの読み出しの場合、セルグループ選択トランジスタQS0のみオンとされ、セルグループ選択トランジスタQS1はオフのままとされる。次に、プレート線/PLのみ駆動され、プレート線PLは駆動されない。この結果、ビット線/BLにセル情報が読み出される。ビット線BL上の電位は、参照電位として用いられる。ビット線/BL上の電位は、ビット線BL上の電位を用いてセンスアンプSAにより増幅される。セルグループCG1内のメモリセルの読み出しの場合も同様である。   Next, the operation will be described. The operations in the cell groups CG0 and CG1 are the same as those in the 47th embodiment (45th embodiment). When active, the reset transistor QR1 and the cell transistors Q0, Q1, Q3, Q4, Q5, and Q7 are turned off as in the 47th embodiment. Thereafter, when reading the memory cells in the cell group CG0, only the cell group selection transistor QS0 is turned on, and the cell group selection transistor QS1 is kept off. Next, only the plate line / PL is driven, and the plate line PL is not driven. As a result, cell information is read out to the bit line / BL. The potential on the bit line BL is used as a reference potential. The potential on the bit line / BL is amplified by the sense amplifier SA using the potential on the bit line BL. The same applies to reading of memory cells in the cell group CG1.

第6実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、フォールデッドビット線構成をすることにより、第45実施形態と第6実施形態を合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the sixth embodiment, the folded bit line configuration makes it possible to obtain the combined effect of the 45th embodiment and the sixth embodiment.

(第51実施形態)
第51実施形態は、第50実施形態(図64)の半導体集積回路装置のプレート線PL、/PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PL、/PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。動作に関しても、第50実施形態と第2実施形態とを組み合わせた形態と同じである。
(51st Embodiment)
The 51st embodiment relates to an example of a driving method of the plate lines PL, / PL of the semiconductor integrated circuit device of the 50th embodiment (FIG. 64). More specifically, as in the second embodiment, the plate lines PL and / PL relate to the case where the standby potential is the potential Vss and the driving potential is the internal power supply potential Vaa. The operation is also the same as the combination of the 50th embodiment and the second embodiment.

図65は本発明の第51実施形態を示しており、図64の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC6から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 65 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 64, for illustrating the 51st embodiment of the present invention. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C6 as an example, the operation will be described below.

図65に示すように、スタンバイ時、リセット信号RST0、RST1、ワード線WL0〜WL3はハイレベルとされ、セルグループ選択信号BS、/BSはローレベルとされている。プレート線PL、/PLは電位Vssとされている。   As shown in FIG. 65, in the standby state, the reset signals RST0 and RST1 and the word lines WL0 to WL3 are set to the high level, and the cell group selection signals BS and / BS are set to the low level. The plate lines PL and / PL are set to the potential Vss.

アクティブ時、リセット信号RST1がローレベルとされ、非選択セルのワード線WL0、WL1、WL3がローレベルとされる。選択セルのワード線WL2はハイレベルを維持する。次いで、セルグループ選択信号/BSがハイレベルとされることにより、ブロック選択トランジスタQS0がオンとされる。セルグループ選択信号BSはローレベルを維持する。   When active, the reset signal RST1 is set to the low level, and the word lines WL0, WL1, WL3 of the non-selected cells are set to the low level. The word line WL2 of the selected cell maintains a high level. Next, the cell group selection signal / BS is set to the high level, whereby the block selection transistor QS0 is turned on. The cell group selection signal BS maintains a low level.

この状態で、プレート線/PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、強誘電体キャパシタC6からビット線/BLにセル情報が読み出される。プレート線PLは電位Vssを維持する。ビット線/BLに読み出された電位は、センスアンプSAにより増幅され、次いで、第2実施形態と同様に再書き込み動作が行われる。この後、リセット信号RST1、ワード線WL0、WL1、WL3がハイレベルとされ、セルグループ選択信号/BSがローレベルとされることによりスタンバイ状態に移行する。   In this state, the cell information is read from the ferroelectric capacitor C6 to the bit line / BL by driving the plate line / PL to the internal power supply potential Vaa. The plate line PL maintains the potential Vss. The potential read to the bit line / BL is amplified by the sense amplifier SA, and then a rewrite operation is performed as in the second embodiment. Thereafter, the reset signal RST1, the word lines WL0, WL1, and WL3 are set to the high level, and the cell group selection signal / BS is set to the low level, thereby shifting to the standby state.

第51実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第50実施形態と第2実施形態とを合せた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the fifty-first embodiment, the effect obtained by combining the fifty embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第52実施形態)
第52実施形態は第45実施形態と類似しており、異なる点はメモリセルの2つの端子が、一部で入れ替わっていることである。
(52nd embodiment)
The fifty-second embodiment is similar to the forty-fifth embodiment, and the difference is that two terminals of a memory cell are partially exchanged.

図66は、本発明の第52実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図66に示すように、図57と比べて、セルユニットCU1、CU3のメモリセルの接続が、セルユニットCU0(またはCU2)と同じとなっている。すなわち、セルユニットCU1において、セルトランジスタQ4〜Q7の、強誘電体キャパシタC4〜C7との接続ノードと反対の端部は、ローカルビット線LBL1と接続される。強誘電体キャパシタC4〜C7の、セルトランジスタQ4〜Q7との接続ノードと反対の端部は、ローカルビット線LBL2と接続される。同様に、セルユニットCU3において、セルトランジスタQ12〜Q15の、強誘電体キャパシタC12〜C15との接続ノードと反対の端部は、ローカルビット線LBL3と接続される。強誘電体キャパシタC12〜C15の、セルトランジスタQ12〜Q15との接続ノードと反対の端部は、プレート線PLと接続される。その他の構成は、第45実施形態と同じである。   FIG. 66 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the 52nd embodiment of the present invention. As shown in FIG. 66, compared with FIG. 57, the connection of the memory cells of the cell units CU1 and CU3 is the same as that of the cell unit CU0 (or CU2). That is, in the cell unit CU1, the ends of the cell transistors Q4 to Q7 opposite to the connection nodes with the ferroelectric capacitors C4 to C7 are connected to the local bit line LBL1. The ends of the ferroelectric capacitors C4 to C7 opposite to the connection nodes with the cell transistors Q4 to Q7 are connected to the local bit line LBL2. Similarly, in the cell unit CU3, the ends of the cell transistors Q12 to Q15 opposite to the connection nodes with the ferroelectric capacitors C12 to C15 are connected to the local bit line LBL3. The ends of the ferroelectric capacitors C12 to C15 opposite to the connection nodes with the cell transistors Q12 to Q15 are connected to the plate line PL. Other configurations are the same as those in the forty-fifth embodiment.

第52実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第45実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device in the fifty-second embodiment, the same effect as in the forty-fifth embodiment can be obtained.

なお、本実施形態では、セルユニットCU1、CU3が、第45実施形態(図57)のセルユニとCU0(またはCU2)と同じ接続とされた場合を例示している。しかしながら、これらを逆にすることも可能である。また、1つのセルユニット内の、メモリセルの2つの端子の接続を同じとすることも必須ではない。さらに、本実施形態および第45実施形態から導き出されるように、メモリセルの2つの端子を、各メモリセルにおいて、任意の接続とすることが可能である。例えば、列ごと、行ごとに同じ接続とすることもできるし、このような規則性を持たせずに、全くの任意としても、同じ効果を得られる。   In the present embodiment, the case where the cell units CU1 and CU3 have the same connection as the cell uni and CU0 (or CU2) of the 45th embodiment (FIG. 57) is illustrated. However, it is also possible to reverse them. Further, it is not essential that the connection of the two terminals of the memory cell in one cell unit is the same. Further, as derived from the present embodiment and the forty-fifth embodiment, the two terminals of the memory cell can be arbitrarily connected in each memory cell. For example, the same connection can be made for each column and row, and the same effect can be obtained even if it is completely arbitrary without having such regularity.

(第53実施形態)
第53実施形態は、第50実施形態(図64)の半導体集積回路装置の構造に関する。図67、図68、図69は、本発明の第53実施形態を示している。図67、図68は、図64の半導体集積回路装置に適用可能なセルユニットCU0、CU1の断面構造にそれぞれ対応する。図69は、図67および図68の一部の平面構造を概略的に示している。
(53rd Embodiment)
The 53rd embodiment relates to the structure of the semiconductor integrated circuit device of the 50th embodiment (FIG. 64). 67, 68, and 69 show a 53rd embodiment of the present invention. 67 and 68 correspond to the cross-sectional structures of cell units CU0 and CU1 applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. FIG. 69 schematically shows a partial planar structure of FIGS. 67 and 68.

図67の構造は、図17の構造に類似しており、異なる部分について説明する。ビット線BLは、コンタクトP6、配線層M1を介してソース/ドレイン領域SD0と接続される。ソース/ドレイン領域SD0は、半導体基板subの表面においてソース/ドレイン領域SD1と距離を有して形成される。ソース/ドレイン領域SD0、SD1間の半導体基板sub上方には、ゲート電極BS1が設けられる。ソース/ドレイン領域SD0、SD1は、コンタクトP5、P6、配線層M1により相互に接続されている。ソース/ドレイン領域SD1、SD2と、これらの間の半導体基板sub上方のゲート電極BS0とからなるトランジスタが、セルグループ選択トランジスタQS0に対応する。   The structure in FIG. 67 is similar to the structure in FIG. 17, and different parts will be described. Bit line BL is connected to source / drain region SD0 via contact P6 and wiring layer M1. The source / drain region SD0 is formed at a distance from the source / drain region SD1 on the surface of the semiconductor substrate sub. A gate electrode BS1 is provided above the semiconductor substrate sub between the source / drain regions SD0 and SD1. The source / drain regions SD0 and SD1 are connected to each other by contacts P5 and P6 and a wiring layer M1. A transistor including the source / drain regions SD1 and SD2 and the gate electrode BS0 above the semiconductor substrate sub between them corresponds to the cell group selection transistor QS0.

図17のプレート線PLの位置には、ローカルビット線/LBL1が設けられる。ローカルビット線/LBL1はコンタクトP4を介してソース/ドレイン領域SD10と接続される。ソース/ドレイン領域SD10は、半導体基板subの表面においてソース/ドレイン領域SD9と距離を有して形成される。ソース/ドレイン領域SD10、SD9と、これらの間の半導体基板sub上方のゲート電極RST0とからなるトランジスタが、リセットトランジスタQR0に対応する。ソース/ドレイン領域SD9、SD8間の半導体基板sub上方には、ゲート電極RST0が設けられる。ソース/ドレイン領域SD9、SD8は、コンタクトP1、ローカルビット線/LBL0により相互に接続されている。   A local bit line / LBL1 is provided at the position of the plate line PL in FIG. Local bit line / LBL1 is connected to source / drain region SD10 via contact P4. The source / drain region SD10 is formed at a distance from the source / drain region SD9 on the surface of the semiconductor substrate sub. A transistor including the source / drain regions SD10 and SD9 and the gate electrode RST0 above the semiconductor substrate sub between them corresponds to the reset transistor QR0. A gate electrode RST0 is provided above the semiconductor substrate sub between the source / drain regions SD9 and SD8. Source / drain regions SD9 and SD8 are connected to each other by a contact P1 and a local bit line / LBL0.

図68の構造は、図67の構造に類似しており、以下の異なる部分を除いて、図67と同じである。すなわち、この断面構造においてビット線BLが存在せず、また図67のローカルビット線/LBL0の位置にプレート線/PLが設けられている。図67、図68のローカルビット線/LBL1は、相互に接続されている。   The structure of FIG. 68 is similar to the structure of FIG. 67, and is the same as FIG. 67 except for the following different parts. That is, the bit line BL does not exist in this cross-sectional structure, and the plate line / PL is provided at the position of the local bit line / LBL0 in FIG. The local bit lines / LBL1 in FIGS. 67 and 68 are connected to each other.

図64のセルユニットCU2に対応して、図67と同様の構造が設けられる。また、図64のセルユニットCU3に対応して、図68と同様の構造が設けられる。これらの構造のローカルビット線/LBL0(LBL0)、プレート線/PL(PL)は、図69に示すように配置されている。すなわち、それぞれ島状のローカルビット線/LBL0、プレート線PL、ローカルビット線/LBL0、プレート線/PLが順次、並んで配置される。このような構造が、実際には、複数個配置されている(図示せぬ)。そして、ワード線方向(図の上下方向)に延在する配線により、各プレート線PLが相互に接続される。プレート線/PLに関しても同じである。   Corresponding to the cell unit CU2 in FIG. 64, a structure similar to that in FIG. 67 is provided. Further, a structure similar to that of FIG. 68 is provided corresponding to the cell unit CU3 of FIG. The local bit lines / LBL0 (LBL0) and plate lines / PL (PL) having these structures are arranged as shown in FIG. That is, the island-shaped local bit line / LBL0, the plate line PL, the local bit line / LBL0, and the plate line / PL are sequentially arranged side by side. A plurality of such structures are actually arranged (not shown). The plate lines PL are connected to each other by wiring extending in the word line direction (vertical direction in the figure). The same applies to the plate line / PL.

本発明の第53実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第50実施形態の半導体集積回路装置のセルユニットCU0〜CU3を実現できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 53rd embodiment of the present invention, the cell units CU0 to CU3 of the semiconductor integrated circuit device of the 50th embodiment can be realized.

(第54実施形態)
第54実施形態は、第41実施形態(図53)の半導体集積回路装置の構造に関する。図70、図71は、本発明の第54実施形態を示しており、図53の半導体集積回路装置に適用可能なセルブロックの断面構造を概略的に示している。図70、図71は、図53のセルブロックCB0、CB1に対応する構造をそれぞれ示している。図53では、1つのセルブロックにおいて4つのメモリセルが例示されているが、図70、図71では、8つの場合を例示している。図70、図71のメモリセルを構成する構造の繰り返し数を増減することにより、所望のメモリセル数を実現できる。
(Fifty-fourth embodiment)
The 54th embodiment relates to the structure of the semiconductor integrated circuit device of the 41st embodiment (FIG. 53). 70 and 71 show a 54th embodiment of the present invention, and schematically show a cross-sectional structure of a cell block applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 70 and 71 show structures corresponding to the cell blocks CB0 and CB1 of FIG. 53, respectively. FIG. 53 illustrates four memory cells in one cell block, but FIGS. 70 and 71 illustrate eight cases. A desired number of memory cells can be realized by increasing or decreasing the number of repetitions of the structure constituting the memory cell of FIGS.

図70に示すように、半導体基板subの表面に、相互に距離を有してソース/ドレイン領域(アクティブ領域)SD20〜SD36が形成される。ソース/ドレイン領域SD20、SD21間、およびソース/ドレイン領域SD21、SD22間の半導体基板subの上方には、ゲート電極(セルグループ選択信号線)BS、/BSがそれぞれ設けられる。同様に、ソース/ドレイン領域SD22、SD23間、SD24、SD25間、SD25、SD26間、SD28、SD29間の半導体基板sub上方に、ゲート電極(ワード線)WL0、WL1、WL2、WL3がそれぞれ設けられる。また、ソース/ドレイン領域SD27、SD28間、SD30、SD31間、SD31、SD32間、SD33、SD34間の半導体基板sub上方に、ゲート電極WL4、WL5、WL6、WL7がそれぞれ設けられる。   As shown in FIG. 70, source / drain regions (active regions) SD20 to SD36 are formed at a distance from each other on the surface of the semiconductor substrate sub. Gate electrodes (cell group selection signal lines) BS and / BS are provided between the source / drain regions SD20 and SD21 and above the semiconductor substrate sub between the source / drain regions SD21 and SD22, respectively. Similarly, gate electrodes (word lines) WL0, WL1, WL2, WL3 are provided above the semiconductor substrate sub between the source / drain regions SD22 and SD23, between SD24 and SD25, between SD25 and SD26, and between SD28 and SD29, respectively. . Gate electrodes WL4, WL5, WL6, and WL7 are provided above the semiconductor substrate sub between the source / drain regions SD27 and SD28, between SD30 and SD31, between SD31 and SD32, and between SD33 and SD34, respectively.

ソース/ドレイン領域SD34、SD35間、およびソース/ドレイン領域SD35、36間の半導体基板上方には、ゲート電極(リセット信号線)RST、/RSTがそれぞれ設けられる。   Gate electrodes (reset signal lines) RST and / RST are provided above the semiconductor substrate between the source / drain regions SD34 and SD35 and between the source / drain regions SD35 and SD35, respectively.

ソース/ドレイン領域SD20、SD21の間のチャネル領域には、不純物が注入された不純物領域が形成され、これらソース/ドレイン領域SD20、SD21と、ゲート電極BSとにより構成されるトランジスタは、デプレーション型とされている。同様に、ソース/ドレイン領域SD34、SD35とゲート電極RSTとにより構成されるトランジスタもデプレーション型である。   An impurity region into which impurities are implanted is formed in the channel region between the source / drain regions SD20 and SD21, and a transistor constituted by the source / drain regions SD20 and SD21 and the gate electrode BS is a depletion type. It is said that. Similarly, the transistor constituted by the source / drain regions SD34 and SD35 and the gate electrode RST is also a depletion type.

ソース/ドレイン領域SD23、SD24は、コンタクトP21により、これらソース/ドレイン領域SD23、SD24上方にそれぞれ設けられた強誘電体キャパシタCの下部電極BEと接続される。各強誘電体キャパシタCの上部電極TEは、強誘電体キャパシタCの上方に設けられたプレート線PLと、各上部電極に対して設けられたコンタクトP22を介して接続される。同様に、ソース/ドレイン領域SD26、27、SD29、SD30、SD32、SD33は、コンタクトP21を介して、強誘電体キャパシタCの下部電極BEとそれぞれ接続される。ソース/ドレイン領域SD26、27の上方、ソース/ドレイン領域SD29、30の上方、ソース/ドレイン領域SD32、33の上方、の各位置には、プレート線PLがそれぞれ設けられる。プレート線PLは、コンタクトP22を介して、対応する強誘電体キャパシタCの上部電極TEとコンタクトP22を介して接続される。   The source / drain regions SD23 and SD24 are connected to the lower electrode BE of the ferroelectric capacitor C provided above the source / drain regions SD23 and SD24 through contacts P21. The upper electrode TE of each ferroelectric capacitor C is connected to a plate line PL provided above the ferroelectric capacitor C via a contact P22 provided for each upper electrode. Similarly, the source / drain regions SD26, 27, SD29, SD30, SD32, and SD33 are respectively connected to the lower electrode BE of the ferroelectric capacitor C through the contact P21. Plate lines PL are provided at positions above the source / drain regions SD26, 27, above the source / drain regions SD29, 30 and above the source / drain regions SD32, 33, respectively. The plate line PL is connected to the corresponding upper electrode TE of the ferroelectric capacitor C via the contact P22 via the contact P22.

プレート線PLの上方には、ローカルビット線/LBLが設けられる。ソース/ドレイン領域SD22、SD25、SD28、SD31、SD34は、それぞれコンタクトP23と接続される。各コンタクトP23は、配線層M21、コンタクトP24を介して、ローカルビット線/LBLと接続される。配線層M21は、プレート線PLと同じ層として設けられる。プレート線PLは、ソース/ドレイン領域SD35、SD36の上方に亘る位置にも設けられ、コンタクトP25を介してソース/ドレイン領域SD36と接続される。   A local bit line / LBL is provided above the plate line PL. Source / drain regions SD22, SD25, SD28, SD31, SD34 are each connected to contact P23. Each contact P23 is connected to a local bit line / LBL via a wiring layer M21 and a contact P24. The wiring layer M21 is provided as the same layer as the plate line PL. The plate line PL is also provided at a position over the source / drain regions SD35 and SD36, and is connected to the source / drain region SD36 via a contact P25.

ローカルビット線/LBLの上方には、ビット線/BLが設けられる。ソース/ドレイン領域SD20は、コンタクトP26、配線層M21、コンタクトP27、配線層M22、コンタクトP28を介してビット線/BLと接続される。配線層M22は、ローカルビット線/LBLと同じ層として設けられる。   A bit line / BL is provided above the local bit line / LBL. Source / drain region SD20 is connected to bit line / BL via contact P26, wiring layer M21, contact P27, wiring layer M22, and contact P28. The wiring layer M22 is provided as the same layer as the local bit line / LBL.

図71は、以下の点を除いて、図70とほぼ同じである。まず、ソース/ドレイン領域SD20、SD21と、ゲート電極BSとにより構成されるトランジスタ、およびソース/ドレイン領域SD34、SD35と、ゲート電極RSTから構成されるトランジスタがエンハンスメント型とされている。一方、ソース/ドレイン領域SD21、SD22、ゲート電極/BSとにより構成されるトランジスタ、およびソース/ドレイン領域SD35、SD36、ゲート電極/RSTとにより構成されるトランジスタがデプレーション型とされている。また、ローカルビット線/LBLの代わりにローカルビット線LBLが位置し、ビット線/BLの代わりにビット線BLが位置する。   FIG. 71 is substantially the same as FIG. 70 except for the following points. First, a transistor constituted by the source / drain regions SD20 and SD21 and the gate electrode BS and a transistor constituted by the source / drain regions SD34 and SD35 and the gate electrode RST are of the enhancement type. On the other hand, a transistor constituted by the source / drain regions SD21 and SD22 and the gate electrode / BS and a transistor constituted by the source / drain regions SD35 and SD36 and the gate electrode / RST are of the depletion type. A local bit line LBL is positioned instead of the local bit line / LBL, and a bit line BL is positioned instead of the bit line / BL.

本発明の第54実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第41実施形態の半導体集積回路装置のセルグループを実現できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 54th embodiment of the present invention, the cell group of the semiconductor integrated circuit device of the 41st embodiment can be realized.

また、第54実施形態によれば、半導体基板subと、下部電極BEの層との間に、配線層が設けられない。すなわち、製造工程において、強誘電体キャパシタの形成前に銅(Cu)、アルミニウム(Al)等のメタル配線が形成されない。製造工程において、強誘電体キャパシタの形成前に例えばCu、Al等のメタル配線層を形成すると、これらのメタル配線層が強誘電体キャパシタ形成時の熱工程に絶えられない。このため、強誘電体キャパシタの形成前に配線層を形成する場合、例えばタングステン(W)等を用いる必要がある。しかしながら、FeRAMとロジック回路等の混載メモリ等の場合、このタングステン配線はFeRAM形成のために設けられるため、全体でみると余分な配線であり、製造コストの増大につながる。これに対し、第54実施形態によれば、このような余分な配線層を設ける必要がないので、製造コストの増大を抑制できる。   Further, according to the 54th embodiment, no wiring layer is provided between the semiconductor substrate sub and the layer of the lower electrode BE. That is, in the manufacturing process, metal wiring such as copper (Cu) and aluminum (Al) is not formed before the ferroelectric capacitor is formed. In the manufacturing process, if a metal wiring layer such as Cu or Al is formed before the formation of the ferroelectric capacitor, these metal wiring layers are not constantly replaced by a thermal process when forming the ferroelectric capacitor. For this reason, when forming a wiring layer before forming a ferroelectric capacitor, it is necessary to use, for example, tungsten (W). However, in the case of an embedded memory such as an FeRAM and a logic circuit, the tungsten wiring is provided for forming the FeRAM, so that it is an extra wiring as a whole, leading to an increase in manufacturing cost. On the other hand, according to the 54th embodiment, since it is not necessary to provide such an extra wiring layer, an increase in manufacturing cost can be suppressed.

また、第54実施形態によれば、第17実施形態(図18)、第19実施形態(図21)と異なり、アクティブ領域AA1〜AA3を曲げる必要がない。このため、セルサイズをさらに小さくでき、真に6F2のサイズを実現できる。 Further, according to the 54th embodiment, unlike the 17th embodiment (FIG. 18) and the 19th embodiment (FIG. 21), it is not necessary to bend the active areas AA1 to AA3. For this reason, the cell size can be further reduced, and a true size of 6F 2 can be realized.

(第55実施形態)
第55実施形態は、第54実施形態(図70、図71)に付加して用いられ、シャント用配線、メインブロック選択トランジスタ配線等が付加される。
(55th Embodiment)
The 55th embodiment is used in addition to the 54th embodiment (FIGS. 70 and 71), and a shunt wiring, a main block selection transistor wiring, and the like are added.

図72、図73は、本発明の第55実施形態に係る半導体集積回路装置の断面構造を概略的に示している。図72は第54実施形態の図70と同様の位置に対応し、図73は第54実施形態の図71と同様の位置に対応する。図72、図73に示すように、ローカルビット線LBL(/LBL)と同じ層にメインブロック選択トランジスタ用配線MBS、電源強化用の電源線Vsが設けられている。この電源線Vsにより、メモリセルアレイ内に複数の電源線を配置することができ、また、電源抵抗の総計を大幅に低減することができる。これらメインブロック選択トランジスタ用配線MBS、電源線Vsは、平面においてローカルビット線/LBL(LBL)が配置されない空き地を利用して設けられる。   72 and 73 schematically show a cross-sectional structure of a semiconductor integrated circuit device according to the 55th embodiment of the present invention. 72 corresponds to the same position as FIG. 70 of the 54th embodiment, and FIG. 73 corresponds to the same position as FIG. 71 of the 54th embodiment. As shown in FIGS. 72 and 73, a main block selection transistor wiring MBS and a power supply reinforcing power supply line Vs are provided in the same layer as the local bit line LBL (/ LBL). With this power supply line Vs, a plurality of power supply lines can be arranged in the memory cell array, and the total power supply resistance can be greatly reduced. The main block selection transistor wiring MBS and the power supply line Vs are provided using a vacant space where the local bit line / LBL (LBL) is not arranged on a plane.

ビット線/BL(BL)の上方には、シャント用配線/RST、RST、WL0〜WL7、/BS、BSが設けられる。シャント用配線/RST、RST、WL0〜WL7、/BS、BSは、これらの延在方向において対応する(同じ参照符号の)ゲート電極と定期的に接続される(図示せぬ)。   Above the bit line / BL (BL), shunt wirings / RST, RST, WL0 to WL7, / BS, BS are provided. The shunt wirings / RST, RST, WL0 to WL7, / BS, BS are periodically connected (not shown) to the corresponding gate electrodes (with the same reference numerals) in the extending direction.

シャント用配線、階層ワード線方式、電源線、のいずれかを任意に採用することももちろん可能である。   Of course, any of the shunt wiring, the hierarchical word line system, and the power supply line can be adopted.

本発明の第55実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第54実施形態と同じ効果を得られる。さらに、ローカルビット線/LBL(LBL)のレベルの空き地を利用して、メインブロック選択トランジスタ配線MBS、電源線Vsが配置される。このため、これらメインブロック選択トランジスタ配線MBS、電源線Vsを、更なる金属配線レベルの増加無しに設けることができる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 55th embodiment of the present invention, the same effect as that of the 54th embodiment can be obtained. Further, the main block selection transistor wiring MBS and the power supply line Vs are arranged using the empty space at the level of the local bit line / LBL (LBL). Therefore, the main block selection transistor wiring MBS and the power supply line Vs can be provided without further increase in the metal wiring level.

(第56実施形態)
第56実施形態は、第55実施形態(図72、図73)の変形例に関わる。
(56th embodiment)
The 56th embodiment relates to a modification of the 55th embodiment (FIGS. 72 and 73).

図74、図75は、本発明の第56実施形態に係る半導体集積回路装置の断面構造を概略的に示している。図74は、第55実施形態の図72と同様の位置に対応し、図75は第55実施形態の図73と同様の位置に対応する。図74、図75に示すように、メインブロック選択トランジスタ配線MBS、電源線Vsは、シャント用配線/RST、RST、WL0〜WL7、/BS、BSと同じ層に設けられる。   74 and 75 schematically show a cross-sectional structure of a semiconductor integrated circuit device according to the fifty-sixth embodiment of the present invention. 74 corresponds to the same position as FIG. 72 of the 55th embodiment, and FIG. 75 corresponds to the same position as FIG. 73 of the 55th embodiment. As shown in FIGS. 74 and 75, the main block selection transistor wiring MBS and the power supply line Vs are provided in the same layer as the shunt wirings / RST, RST, WL0 to WL7, / BS, BS.

シャント用配線、階層ワード線方式、電源線、のいずれかを任意に採用することももちろん可能である。   Of course, any of the shunt wiring, the hierarchical word line system, and the power supply line can be adopted.

本発明の第56実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第55実施形態と同じ効果を得られる。また、第56実施形態によれば、1つのセルブロックまたはセルグループが大きくなり、この中で複数の信号線(例えばメインブロック選択トランジスタ配線MBS、電源線Vs等)を高い自由度によって配置できる。これに対して、従来の構造では、1セルが基本単位であり、また1つのセルサイズは小さいため、せいぜい1本の信号線を設けることが限度である。すなわち、信号線の配置の制約が大きい。   The semiconductor integrated circuit device according to the fifty-sixth embodiment of the present invention can achieve the same effect as the fifty-fifth embodiment. Further, according to the 56th embodiment, one cell block or cell group becomes large, and a plurality of signal lines (for example, main block selection transistor wiring MBS, power supply line Vs, etc.) can be arranged with a high degree of freedom. On the other hand, in the conventional structure, since one cell is a basic unit and one cell size is small, it is at most limited to provide one signal line. That is, there are large restrictions on the arrangement of signal lines.

(第57実施形態)
第57実施形態は、第41実施形態(図53)の構成に加え、プレート線PLが、セルブロックCB0、CB1、およびビット線BL、/BLと接続された更なるセルブロックにより共用される。
(57th Embodiment)
In the 57th embodiment, in addition to the configuration of the 41st embodiment (FIG. 53), the plate line PL is shared by the cell blocks CB0 and CB1 and the further cell blocks connected to the bit lines BL and / BL.

図76は、本発明の第57実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。図76に示すように、図の右半分に図53と同じ構成が設けられる。ただし、図53の各部の参照符号の末尾に“A”が付加されたものが用いられる。   FIG. 76 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to the 57th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 76, the same configuration as FIG. 53 is provided in the right half of the figure. However, what added "A" to the end of the referential mark of each part of FIG. 53 is used.

また、図53のセルブロックCB0、CB1と同様のセルブロックCB2、CB3がビット線/BL、BLのそれぞれに対してさらに設けられる。プレート線PLとローカルビット線/LBLBとの間には、リセットトランジスタQR0B、強誘電体キャパシタC8〜C11とセルトランジスタQ8〜Q11とからなるメモリセルが接続される。ローカルビット線/LBLBは、ブロック選択トランジスタQS0Bを介してビット線/BLと接続される。   Further, cell blocks CB2 and CB3 similar to the cell blocks CB0 and CB1 of FIG. 53 are further provided for the bit lines / BL and BL, respectively. A memory cell including a reset transistor QR0B, ferroelectric capacitors C8 to C11, and cell transistors Q8 to Q11 is connected between the plate line PL and the local bit line / LBLB. Local bit line / LBLB is connected to bit line / BL via block select transistor QS0B.

プレート線PLとローカルビット線LBLBとの間には、リセットトランジスタQR1B、強誘電体キャパシタC12〜C15とセルトランジスタQ12〜Q15とからなるメモリセルが接続される。ローカルビット線LBLBは、ブロック選択トランジスタQS1Bを介してビット線BLと接続される。   A memory cell including a reset transistor QR1B, ferroelectric capacitors C12 to C15, and cell transistors Q12 to Q15 is connected between the plate line PL and the local bit line LBLB. Local bit line LBLB is connected to bit line BL via block select transistor QS1B.

セルトランジスタQ8、Q12のゲートは、ワード線WL0Bと接続される。セルトランジスタQ9、Q13のゲートは、ワード線WL1Bと接続される。セルトランジスタQ10、Q14のゲートは、ワード線WL2Bと接続される。セルトランジスタQ11、Q15のゲートは、ワード線WL3Bと接続される。リセットトランジスタQR0B、QR1Bは、リセット信号/RSTB、RSTBにより、それぞれ制御される。ブロック選択トランジスタQS0B、QS1Bは、ブロック選択信号/BSB、BSBにより、それぞれ制御される。   Cell transistors Q8 and Q12 have their gates connected to word line WL0B. Cell transistors Q9 and Q13 have their gates connected to word line WL1B. The gates of cell transistors Q10 and Q14 are connected to word line WL2B. Cell transistors Q11, Q15 have their gates connected to word line WL3B. The reset transistors QR0B and QR1B are controlled by reset signals / RSTB and RSTB, respectively. Block selection transistors QS0B and QS1B are controlled by block selection signals / BSB and BSB, respectively.

動作に関しては、第41実施形態と同様である。すなわち、セルブロックCB0、CB1内のメモリセルへのアクセスの場合、セルブロックCB2、CB3はスタンバイ状態を維持し、セルブロックCB0、CB1に関しては第41実施形態と同じ制御が行われる。セルブロックCB0、CB1内のメモリセルへのアクセスの間、セルブロックCB2、CB3内の強誘電体キャパシタC8〜C15の両端はショートされているため、情報は破壊されない。セルブロックCB2、CB3内のメモリセルへのアクセルの場合の動作も同様である。   The operation is the same as that in the forty-first embodiment. That is, in the case of access to the memory cells in the cell blocks CB0 and CB1, the cell blocks CB2 and CB3 maintain the standby state, and the same control as that in the forty-first embodiment is performed on the cell blocks CB0 and CB1. During access to the memory cells in the cell blocks CB0 and CB1, information is not destroyed because both ends of the ferroelectric capacitors C8 to C15 in the cell blocks CB2 and CB3 are short-circuited. The operation in the case of accelerating the memory cells in the cell blocks CB2 and CB3 is the same.

本発明の第57実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第41実施形態と同じ効果を得られる。さらに、プレート線PLが、第41実施形態以上のセルブロックにより共用されている。このため、プレート線PLが占める面積の低減、抵抗値の低減が可能となる。また、プレート線駆動回路PL、/PLの占有面積の削減を実現できる。   The semiconductor integrated circuit device according to the fifty-seventh embodiment of the present invention can obtain the same effects as those of the forty-first embodiment. Further, the plate line PL is shared by the cell blocks of the forty-first embodiment or more. For this reason, the area occupied by the plate line PL and the resistance value can be reduced. Further, the area occupied by the plate line driving circuits PL and / PL can be reduced.

(第58実施形態)
第58実施形態は、第57実施形態(図76)の半導体集積回路装置のプレート線PLの駆動方法の一例に関する。より詳しくは、第2実施形態と同様に、プレート線PLのスタンバイ時の電位を電位Vss、駆動時の電位を内部電源電位Vaaとした場合に関する。
(58th Embodiment)
The 58th embodiment relates to an example of the driving method of the plate line PL of the semiconductor integrated circuit device of the 57th embodiment (FIG. 76). More specifically, as in the second embodiment, the potential of the plate line PL during standby is the potential Vss and the potential during driving is the internal power supply potential Vaa.

図77は本発明の第58実施形態を示しており、図76の半導体集積回路装置の動作を示している。強誘電体キャパシタC1から情報が読み出される場合を例に取り、以下に動作の説明をする。   FIG. 77 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 76, for illustrating the 58th embodiment of the present invention. Taking the case where information is read out from the ferroelectric capacitor C1 as an example, the operation will be described below.

図77に示すように、スタンバイ時、リセット信号/RSTA、RSTA、/RSTB、RSTB、ワード線WL0A〜WL3A、WL0B〜WL3Bはハイレベルとされ、ブロック選択信号/BSA、BSA、/BSB、BSBはローレベルとされている。プレート線PLは、電位Vssとされている。   As shown in FIG. 77, at the time of standby, the reset signals / RSTA, RSTA, / RSTB, RSTB, the word lines WL0A to WL3A, WL0B to WL3B are set to the high level, and the block selection signals / BSA, BSA, / BSB, BSB are Low level. The plate line PL is set to the potential Vss.

アクティブ状態を経てスタンバイ状態に戻るまでのリセット信号/RSTA、RSTA、ワード線WL0A〜WL3A、ブロック選択信号/BSA、BSAの動作は、第42実施形態(図54)と同じである。この間、リセット信号/RSTB、RSTB、ワード線WL0B〜WL3Bはハイレベルを維持し、ブロック選択信号/BSB、BSBはローレベルを維持する。   The operations of the reset signals / RSTA and RSTA, the word lines WL0A to WL3A, and the block selection signals / BSA and BSA from the active state to the standby state are the same as those in the forty-second embodiment (FIG. 54). During this time, the reset signals / RSTB and RSTB and the word lines WL0B to WL3B are maintained at high level, and the block selection signals / BSB and BSB are maintained at low level.

本発明の第58実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第57実施形態と第2実施形態とを合わせた効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 58th embodiment of the present invention, the effect obtained by combining the 57th embodiment and the second embodiment can be obtained.

(第59実施形態)
第59実施形態は、1ビットが2つのトランジスタおよび2つの強誘電体キャパシタにより記憶される。すなわち、メモリセルがいわゆる2T2C型である場合に関する。2T2C型では、2つのメモリセルに“0”データ、“1”データがそれぞれ書き込まれた状態と、“1”データ、“0”データがそれぞれ書き込まれた状態と、により情報を記憶する。2T2C型とした場合でも、回路の構成は上述の各実施形態と変わらず、読み出し、書き込み時の制御が異なるのみである。例として、第41実施形態(図53)の半導体集積回路装置において2T2C型メモリセルとし、強誘電体キャパシタC1、C5から情報が読み出される場合を例に取り、以下に説明する。なお、強誘電体キャパシタC1、C5には、相補なデータが既に書き込まれているものとする。
(59th Embodiment)
In the 59th embodiment, one bit is stored by two transistors and two ferroelectric capacitors. That is, the present invention relates to a case where the memory cell is a so-called 2T2C type. In the 2T2C type, information is stored in a state in which “0” data and “1” data are written in two memory cells, and in a state in which “1” data and “0” data are written, respectively. Even in the case of the 2T2C type, the circuit configuration is the same as that in each of the above-described embodiments, and only the control during reading and writing is different. As an example, a case where a 2T2C type memory cell is used in the semiconductor integrated circuit device of the forty-first embodiment (FIG. 53) and information is read from the ferroelectric capacitors C1 and C5 will be described as an example. It is assumed that complementary data has already been written in the ferroelectric capacitors C1 and C5.

図78は、本発明の第59実施形態に係る半導体集積回路装置を示しており、図53の半導体集積回路装置を2T2C型メモリセル方式とした場合の動作を示している。図78に示すように、スタンバイ時の状態は、第42実施形態(図54)と同じである。   78 shows a semiconductor integrated circuit device according to a fifty-ninth embodiment of the present invention, and shows an operation when the semiconductor integrated circuit device of FIG. 53 is a 2T2C type memory cell system. As shown in FIG. 78, the standby state is the same as that in the forty-second embodiment (FIG. 54).

アクティブ時、リセット信号/RST、RSTが共にローレベルとされ、非選択のワード線WL0、WL2、WL3がローレベルとされる。次いで、ブロック選択信号/BS、BSがハイレベルとされる。この状態で、プレート線PLが内部電源電位Vaaに駆動されることにより、ビット線/BL、BLに、強誘電体キャパシタC1、C5からの情報がそれぞれ読み出される。ビット線/BL、BL上の電位は、センスアンプSAにより増幅され、増幅された2つのデータからメモリセルが保有している情報が判定される。この後、再書き込みが行われ、スタンバイ状態へと移行する。   When active, both reset signals / RST and RST are set to a low level, and unselected word lines WL0, WL2 and WL3 are set to a low level. Next, the block selection signals / BS and BS are set to the high level. In this state, when the plate line PL is driven to the internal power supply potential Vaa, information from the ferroelectric capacitors C1 and C5 is read to the bit lines / BL and BL, respectively. The potentials on the bit lines / BL and BL are amplified by the sense amplifier SA, and the information held in the memory cell is determined from the two amplified data. Thereafter, rewriting is performed, and a transition is made to the standby state.

なお、第41実施形態の半導体集積回路装置の場合を例に取り、2T2C方式について説明したが、ビット線対を有する第6(図7)、第11(図12)、第26(図29)、第33(図36)、第35(図38)、第50(図64)実施形態にも同様の手法により適用できる。この場合、本実施形態における説明と同様の制御に加え、プレート線/PL、PLが共に駆動されることにより、1つのメモリセルを構成する2つの強誘電体キャパシタからビット線/BL、BLにデータが読み出される。   Although the 2T2C method has been described by taking the semiconductor integrated circuit device of the 41st embodiment as an example, the sixth (FIG. 7), the eleventh (FIG. 12), and the twenty-sixth (FIG. 29) having bit line pairs are described. The present invention can also be applied to the thirty-third (FIG. 36), thirty-five (FIG. 38), and fifty-fifth (FIG. 64) embodiments by the same technique. In this case, in addition to the same control as described in the present embodiment, the plate lines / PL and PL are driven together, so that the two ferroelectric capacitors constituting one memory cell are changed to the bit lines / BL and BL. Data is read out.

本発明の第59実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第41実施形態と同じ効果を得られる。さらに、2T2C型メモリセル方式とすることにより、1T1C型の場合より、読み出しマージンを大きく取ることができる。   The semiconductor integrated circuit device according to the fifty-ninth embodiment of the present invention can achieve the same effect as the forty-first embodiment. Furthermore, by using the 2T2C type memory cell system, a read margin can be increased as compared with the case of the 1T1C type.

(第60実施形態)
第60実施形態では、第2実施形態中で図3を参照して説明した動作と同様に、スタンバイ時のリセット信号/RST、RST、ワード線WL0〜WL3の電位が電位Vpp以下とされている。スタンバイ時に、リセットトランジスタQR0、QR1、リセットトランジスタQ0〜Q7にハイレベルの電位が印加され続けるため、これらトランジスタの信頼性が劣化する。そこで、スタンバイ時に各トランジスタに印加される電位を、電位Vppより低くしておき、アクティブ時に必要なトランジスタへの印加される電位を電位Vppとする。
(60th Embodiment)
In the 60th embodiment, similarly to the operation described with reference to FIG. 3 in the second embodiment, the potentials of the reset signals / RST, RST and the word lines WL0 to WL3 at the time of standby are set to the potential Vpp or lower. . Since a high level potential is continuously applied to the reset transistors QR0 and QR1 and the reset transistors Q0 to Q7 during standby, the reliability of these transistors deteriorates. Therefore, the potential applied to each transistor at the time of standby is set lower than the potential Vpp, and the potential applied to the transistor necessary at the time of active is set as the potential Vpp.

図79は、本発明の第60実施形態に係る半導体集積回路装置を示しており、第42実施形態(図53)の半導体集積回路装置の制御方法の他の例に関する。図79に示すように、スタンバイ時、リセット信号/RST、RST、ワード線WL0〜WL3の電位が、電位Vpp以下(例えばVaa)とされている。アクティブ時、選択トランジスタのワード線WL1、およびリセット信号RSTが電位Vppとされる。その他の具体的な動作は、第43実施形態(図54)と同じである。   FIG. 79 shows a semiconductor integrated circuit device according to the 60th embodiment of the present invention, and relates to another example of the control method of the semiconductor integrated circuit device of the 42nd embodiment (FIG. 53). As shown in FIG. 79, the potentials of the reset signals / RST and RST and the word lines WL0 to WL3 are set to the potential Vpp or lower (for example, Vaa) during standby. When active, the word line WL1 of the selection transistor and the reset signal RST are set to the potential Vpp. Other specific operations are the same as those in the forty-third embodiment (FIG. 54).

本発明の第60実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第42、第43実施形態と同じ効果を得られる。さらに、第60実施形態によれば、スタンバイ時にオンとされているトランジスタには、電位Vppより低い電位が印加される。このため、これらトランジスタに高電圧が印加され続けることにより信頼性が劣化することを防止できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 60th embodiment of the present invention, the same effect as in the forty-second and forty-third embodiments can be obtained. Furthermore, according to the 60th embodiment, a potential lower than the potential Vpp is applied to the transistor that is turned on during standby. For this reason, it is possible to prevent the reliability from being deteriorated by continuously applying a high voltage to these transistors.

(第61実施形態)
第61実施形態は、第54実施形態(図70、図71)に適用可能なレイアウトに関する。図80〜図83は、本発明の第61実施形態を示しており、図70、図71の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示している。図80〜図83は、図70、図71の断面構造の高さ方向における各面を半導体基板subの表面から上に向かって順に示している。また、図80〜図83のLXX−LXX線に沿った断面図が図70に相当し、LXXI−LXXI線に沿った断面図が図71に相当する。
(61st Embodiment)
The 61st embodiment relates to a layout applicable to the 54th embodiment (FIGS. 70 and 71). 80 to 83 show the 61st embodiment of the present invention, and the layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 70 and 71. FIG. 80 to 83 show the respective surfaces in the height direction of the cross-sectional structures of FIGS. 70 and 71 in order from the surface of the semiconductor substrate sub. Further, a cross-sectional view along the line LXX-LXX in FIGS. 80 to 83 corresponds to FIG. 70, and a cross-sectional view along the line LXXI-LXXI corresponds to FIG.

図80に示すように、複数のアクティブ領域AAが、相互に分離してマトリックス状に設けられる。ゲート電極/RST、RST、WL0〜WL7、/BS、BSは、アクティブ領域上で図の上下方向に延在する。図の最も右の列のアクティブ領域上には、ゲート電極BS、/BS、WL0が相互に間隔を有して延在する。デプリーション型トランジスタが形成される位置のチャネル領域近傍には、トランジスタの閾値を負とするための不純物注入領域(Imp)が形成される。アクティブ領域AA内において、ゲート電極BSの両隣には、ソース/ドレイン領域SD20、SD21が位置する。同様に、ゲート電極/BSの両隣には、ソース/ドレイン領域SD21、SD22が位置し、ゲート電極WL0の両隣には、ソース/ドレイン領域SD22、SD23が位置する。   As shown in FIG. 80, a plurality of active areas AA are provided in a matrix form separated from each other. Gate electrodes / RST, RST, WL0 to WL7, / BS, BS extend in the vertical direction in the drawing on the active region. On the active region in the rightmost column in the figure, gate electrodes BS, / BS, WL0 extend with a space therebetween. In the vicinity of the channel region where the depletion type transistor is formed, an impurity implantation region (Imp) for making the threshold value of the transistor negative is formed. In the active region AA, source / drain regions SD20 and SD21 are located on both sides of the gate electrode BS. Similarly, source / drain regions SD21 and SD22 are located on both sides of the gate electrode / BS, and source / drain regions SD22 and SD23 are located on both sides of the gate electrode WL0.

同様に、同じ列に属する各アクティブ領域において、ゲート電極WL1の両隣にはソース/ドレイン領域SD24、SD25が位置し、ゲート電極WL2の両隣にはソース/ドレイン領域SD25、SD26が位置する。同様に、ゲート電極WL3の両隣にはソース/ドレイン領域SD27、SD28が位置し、ゲート電極WL4の両隣にはソース/ドレイン領域SD28、SD29が位置する。ゲート電極WL5の両隣にはソース/ドレイン領域SD30、SD31が位置し、ゲート電極WL6の両隣にはソース/ドレイン領域SD31、SD32が位置する。ゲート電極WL7の両隣にはソース/ドレイン領域SD33、SD34が位置し、ゲート電極RSTの両隣には、ソース/ドレイン領域SD34、SD35が位置する。ゲート電極/RSTの両隣には、ソース/ドレイン領域SD35、SD36が位置する。   Similarly, in each active region belonging to the same column, source / drain regions SD24 and SD25 are located on both sides of the gate electrode WL1, and source / drain regions SD25 and SD26 are located on both sides of the gate electrode WL2. Similarly, source / drain regions SD27 and SD28 are located on both sides of the gate electrode WL3, and source / drain regions SD28 and SD29 are located on both sides of the gate electrode WL4. Source / drain regions SD30 and SD31 are located on both sides of the gate electrode WL5, and source / drain regions SD31 and SD32 are located on both sides of the gate electrode WL6. Source / drain regions SD33 and SD34 are located on both sides of the gate electrode WL7, and source / drain regions SD34 and SD35 are located on both sides of the gate electrode RST. Source / drain regions SD35 and SD36 are located on both sides of the gate electrode / RST.

ソース/ドレイン領域SD20上にはコンタクトP26が形成される。ソース/ドレイン領域SD22、SD25、SD28、SD31、SD34上にはコンタクトP23が形成される。ソース/ドレイン領域SD23、SD24、SD26、SD27、SD29、SD30、SD32、SD33上にはコンタクトP21が形成される。ソース/ドレイン領域SD36上にはコンタクトP25が形成される。   A contact P26 is formed on the source / drain region SD20. A contact P23 is formed on the source / drain regions SD22, SD25, SD28, SD31, SD34. A contact P21 is formed on the source / drain regions SD23, SD24, SD26, SD27, SD29, SD30, SD32, and SD33. A contact P25 is formed on the source / drain region SD36.

図81に示すように、コンタクトP26上、P23上には、例えば方形状の配線層M21が設けられる。各コンタクトP21上には、例えば方形状の強誘電体キャパシタCが設けられる。コンタクトP23相互間の、2列の強誘電体キャパシタCの上方を覆うように、例えば方形状のプレート線PLが設けられる。各コンタクトP21相互間の各プレート線PLは、プレート線駆動回路PLDの出力端子に相当する配線層(図示せぬ)と接続されている。   As shown in FIG. 81, for example, a rectangular wiring layer M21 is provided on the contacts P26 and P23. On each contact P21, for example, a rectangular ferroelectric capacitor C is provided. For example, a rectangular plate line PL is provided so as to cover the upper part of the two rows of ferroelectric capacitors C between the contacts P23. Each plate line PL between the contacts P21 is connected to a wiring layer (not shown) corresponding to the output terminal of the plate line drive circuit PLD.

図82に示すように、各プレート線PLを図の左右方向に横断するように、ローカルビット線LBL、/LBLが形成される。ローカルビット線LBL、/LBLは、上下方向に相互に間隔を有して設けられる。プレート線PLの相互間に設けられたコンタクトP23は、ローカルビット線LBL、/LBLと配線層M21とを接続する。   As shown in FIG. 82, local bit lines LBL, / LBL are formed so as to cross each plate line PL in the left-right direction in the figure. The local bit lines LBL, / LBL are provided with an interval in the vertical direction. A contact P23 provided between the plate lines PL connects the local bit lines LBL, / LBL and the wiring layer M21.

図83に示すように、図の左右方向にビット線BL、/BLが、相互に間隔を有して延在する。ビット線BL、/BLは、コンタクトP28を介して配線層M22と接続される。   As shown in FIG. 83, bit lines BL and / BL extend in the left-right direction in the figure with a space therebetween. Bit lines BL, / BL are connected to wiring layer M22 via contact P28.

なお、本実施形態を第55、第56実施形態に適用することももちろん可能である。第55実施形態の場合、メインブロック選択トランジスタ配線MBSおよび電源線Vsは、図82のローカルビット線LBL、/LBLの各一端と間隔を有して、図の上下方向にメインブロック選択トランジスタ配線MBSが延在する。同様に、電源線Vsが、各他端と間隔を有して、図の上下方向に延在する。また、図83に示す層のさらに上の層に図71、図72のシャント用配線/RST、RST、WL0〜WL7、/BS、BSが設けられる。第56実施形態の場合、シャント用配線/RST、RST、WL0〜WL7、/BS、BSと同じ層に、これらと同方向に沿ってメインブロック選択トランジスタ配線MBSおよび電源線Vsが設けられる。   Of course, this embodiment can be applied to the 55th and 56th embodiments. In the case of the 55th embodiment, the main block selection transistor wiring MBS and the power supply line Vs are spaced apart from one ends of the local bit lines LBL and / LBL in FIG. Is extended. Similarly, the power supply line Vs extends in the vertical direction in the figure with a distance from each other end. Further, the shunt wirings / RST, RST, WL0 to WL7, / BS, BS of FIGS. 71 and 72 are provided in a layer further above the layer shown in FIG. In the case of the 56th embodiment, the main block selection transistor wiring MBS and the power supply line Vs are provided in the same layer as the shunt wirings / RST, RST, WL0 to WL7, / BS, BS along the same direction.

本発明の第61実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、図70〜75の半導体集積回路装置を実現でき、第54〜56実施形態と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 61st embodiment of the present invention, the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 70 to 75 can be realized, and the same effects as those of the 54th to 56th embodiments can be obtained.

(第62実施形態)
第62実施形態は、階層ワード線方式の回路構成に関する。図84は、本発明の第62実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示しており、階層ワード線方式とシャント方式とを組み合わせた場合の回路構成を示している。
(62nd embodiment)
The 62nd embodiment relates to a circuit configuration of a hierarchical word line system. FIG. 84 shows the circuit configuration of the semiconductor integrated circuit device according to the 62nd embodiment of the present invention, and shows the circuit configuration when the hierarchical word line method and the shunt method are combined.

図84に示すように、例えば第6実施形態(図7)と同じ構成のセルブロックCB0、CB1、ビット線対BL、/BL、センスアンプSA、これらを制御するためのサブロウデコーダ、サブプレート線ドライバSRDからなるサブグループが、複数個(図では2個を例示)設けられている。そして、これらサブグループに対して、メインロウデコーダMRDと接続されたメインブロック選択トランジスタ配線MBSが設けられる。   As shown in FIG. 84, for example, cell blocks CB0, CB1, bit line pairs BL, / BL, sense amplifiers SA having the same configuration as in the sixth embodiment (FIG. 7), sub row decoders and sub plate lines for controlling them. A plurality of subgroups (two are illustrated in the figure) are formed of drivers SRD. For these subgroups, a main block selection transistor line MBS connected to the main row decoder MRD is provided.

なお、図84では、第6実施形態と同じ構成によりサブグループを構成した例を示しているが、本発明の他の実施形態の回路構成を用いて構成することももちろん可能である。   In FIG. 84, an example in which a subgroup is configured by the same configuration as that of the sixth embodiment is shown, but it is of course possible to configure using a circuit configuration of another embodiment of the present invention.

本発明の第62実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、上記各実施形態により得られる効果に加え、信号線の抵抗値の減少等の階層ワード線方式およびシャント方式により得られる効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 62nd embodiment of the present invention, in addition to the effects obtained by the above embodiments, the effects obtained by the hierarchical word line method and the shunt method such as the decrease in the resistance value of the signal line are obtained. It is done.

(第63実施形態)
第63実施形態は、第41実施形態の半導体集積回路装置の配線の配置方法に関する。図85は本発明の第63実施形態に係る半導体集積回路装置を示している。図85の回路構成は、第41実施形態(図53)とほぼ同じである。この回路構成に加えて、第63実施形態では、カラム選択信号線CSLやデータ線DQが、ビット線に沿って、ローカルビット線/LBL、LBLと同じ配線層で形成されている(太線により図示)。データ線DQは、センスアンプと周辺回路とのデータのやりとりを行うために設けられる。カラム選択線CSLは、カラムデコーダ(図示せぬ)と接続され、センスアンプSAに読み出されたセルデータのうち選択したカラムのデータをデータ線DQに乗せるための選択信号のための線である。
(63th Embodiment)
The 63rd embodiment relates to a wiring arrangement method of the semiconductor integrated circuit device of the 41st embodiment. FIG. 85 shows a semiconductor integrated circuit device according to the 63rd embodiment of the present invention. The circuit configuration of FIG. 85 is substantially the same as that of the forty-first embodiment (FIG. 53). In addition to this circuit configuration, in the 63rd embodiment, the column selection signal line CSL and the data line DQ are formed in the same wiring layer as the local bit lines / LBL and LBL along the bit lines (illustrated by bold lines). ). The data line DQ is provided for exchanging data between the sense amplifier and the peripheral circuit. The column selection line CSL is connected to a column decoder (not shown), and is a line for a selection signal for placing data of a selected column among cell data read by the sense amplifier SA on the data line DQ. .

本明細書の各実施形態においては、基本的にローカルビット線LBL、/LBL(以下、各ローカルビット線を個別に区別する場合以外、包括的にローカルビット線LBLと記載。他の参照符号に関しても同じ)を必要としている。そして、ローカルビット線LBLとして、例えば図72、73、74、75で示すように配線層M22のレベルの配線層が使用されている。   In the embodiments of the present specification, the local bit lines LBL, / LBL (hereinafter, referred to as local bit lines LBL, except when the individual bit lines are individually distinguished. Need the same). As the local bit line LBL, a wiring layer at the level of the wiring layer M22 is used as shown in FIGS. 72, 73, 74, and 75, for example.

第63実施形態ではクロスポイント型のセルであるため、ローカルビット線LBLのピッチがセルピッチと同じである。このローカルビット線LBLのピッチが緩い特徴を用いて、2本のローカルビット線LBL毎に1本のカラム選択線CSLやデータ線DQが設けられることを特長としている。   Since the 63rd embodiment is a cross-point type cell, the pitch of the local bit lines LBL is the same as the cell pitch. The feature is that one column selection line CSL and one data line DQ are provided for every two local bit lines LBL using the feature that the pitch of the local bit lines LBL is loose.

なお、変形例として、設計ルールは厳しくなるが、各ローカルビット線LBL相互間にカラム選択線CSLやデータ線DQを設けることも可能である。また別の変形例として、ビット線BLと同じ配線層を用いてカラム選択線CSLやデータ線DQを構成することも可能であるが。図85の構成がより優れている。その理由は、以下の通りである。まず、ビット線BL相互間にカラム選択線CSLやデータ線DQを設けるとビット線BLのピッチが厳しくなり、配線容量が増大し、しいては読み出し信号の劣化を招く。一方、ローカルビット線LBL相互間にカラム選択線CSLやデータ線DQを設けた場合も、確かにローカルビット線LBLの容量が増加するデメリットが発生する。しかしながら、ローカルビット線LBLの長さは短く、全体の読み出し時の負荷容量増加の点でより影響が小さい。なぜならば非選択セルブロックCB内のローカルビット線LBLの容量は、読み出し時に信号が流れる配線に寄生する負荷容量として寄与しないためである。   As a modification, the design rule becomes strict, but it is possible to provide a column selection line CSL and a data line DQ between the local bit lines LBL. As another modification, the column selection line CSL and the data line DQ can be configured using the same wiring layer as the bit line BL. The configuration of FIG. 85 is more excellent. The reason is as follows. First, when the column selection line CSL and the data line DQ are provided between the bit lines BL, the pitch of the bit lines BL becomes strict, the wiring capacity increases, and the read signal is deteriorated. On the other hand, even when the column selection line CSL and the data line DQ are provided between the local bit lines LBL, there is a disadvantage that the capacity of the local bit line LBL is increased. However, the length of the local bit line LBL is short, and the influence is smaller in terms of an increase in load capacity during the entire reading. This is because the capacity of the local bit line LBL in the non-selected cell block CB does not contribute as a load capacity parasitic to the wiring through which a signal flows during reading.

なお、図85は、図53の実施形態に本実施形態が適用された場合を例示している。しかしながら、他の実施形態にも同様に本実施形態を適用することにより、ローカルビット線LBLと同じレベルに、カラム選択線CSLやデータ線DQを設けることももちろん可能である。   FIG. 85 illustrates a case where the present embodiment is applied to the embodiment of FIG. However, it is of course possible to provide the column selection line CSL and the data line DQ at the same level as the local bit line LBL by applying this embodiment to other embodiments as well.

図86は、図85の実施形態におけるカラム選択線CSLやデータ線DQの複数のアレイマットにおける引き回し例を示す。この例では、以下のような構成をとっている。すなわち、まず、センスアンプSAが、2つのメモリセルアレイMCA間に設けられる。センスアンプSAの両側のメモリセルアレイMCAからの読み出しの際、このセンスアンプが動作する。そして、2つのメモリセルアレイMCAに挟まれたセンスアンプSAからなる構造が紙面の横方向に複数個(図86では2個を例示)設けられ、さらに右端にカラムデコーダCDが設けられている。各メモリセルアレイMCAの上端には、ロウデコーダRDが設けられる。各メモリセルアレイMCAは、例えば図85の構造が紙面の縦方向に複数個設けられる。   FIG. 86 shows an example of routing in the plurality of array mats of the column selection line CSL and the data line DQ in the embodiment of FIG. In this example, the following configuration is adopted. That is, first, the sense amplifier SA is provided between the two memory cell arrays MCA. When reading from the memory cell array MCA on both sides of the sense amplifier SA, this sense amplifier operates. A plurality of structures (two are illustrated in FIG. 86) including sense amplifiers SA sandwiched between two memory cell arrays MCA are provided in the horizontal direction of the drawing, and a column decoder CD is provided at the right end. A row decoder RD is provided at the upper end of each memory cell array MCA. Each memory cell array MCA is provided with, for example, a plurality of structures shown in FIG.

複数のカラム選択線CSL(カラム選択線CSL0、CSL1のみを代表的に図示)は、紙面の左右方向に延び、各セルアレイMCAを通過して、カラムデコーダCDと接続される。データ線DQ、/DQは、紙面の左右方向に延び、各セルアレイMCAを通過して、第2センスアンプSA2と接続される。データ線DQ、/DQは、各センスアンプSAと接続されており、カラム選択線CSLの信号に応じて、センスアンプSAにより増幅されたデータを第2センスアンプSAに転送する。   A plurality of column selection lines CSL (only the column selection lines CSL0 and CSL1 are representatively shown) extend in the left-right direction on the paper surface, pass through each cell array MCA, and are connected to the column decoder CD. The data lines DQ, / DQ extend in the left-right direction on the paper surface, pass through each cell array MCA, and are connected to the second sense amplifier SA2. The data lines DQ and / DQ are connected to each sense amplifier SA, and transfer the data amplified by the sense amplifier SA to the second sense amplifier SA according to the signal of the column selection line CSL.

図87は本発明の第63の実施形態に係る半導体集積回路装置に適用できるデバイス構造のワード線に沿った方向における断面図を例示している。この例ではプレート線PLがM1配線層により構成され、ローカルビット線LBLがM2配線層により構成され、ビット線BLがM3配線層により構成され、メインブロック選択トランジスタ配線MBSおよびシャント用配線WL0〜WL7等がM4配線層により構成される。すなわち、この例では図85、86で示したカラム選択線CSLおよびデータ線DQがローカルビット線LBLと同じM2配線層で形成されている。   FIG. 87 illustrates a cross-sectional view in the direction along the word line of the device structure applicable to the semiconductor integrated circuit device according to the 63rd embodiment of the invention. In this example, the plate line PL is constituted by the M1 wiring layer, the local bit line LBL is constituted by the M2 wiring layer, the bit line BL is constituted by the M3 wiring layer, the main block selection transistor wiring MBS and the shunt wirings WL0 to WL7. Etc. are constituted by the M4 wiring layer. That is, in this example, the column selection line CSL and the data line DQ shown in FIGS. 85 and 86 are formed of the same M2 wiring layer as the local bit line LBL.

図88〜図90は、本発明の第63の実施形態に係る半導体集積回路装置に適用できるデバイス構造のビット線に沿った方向における1つのセルブロックの断面図を例示している。図88は、図85のローカルビット線/LBLに沿った断面図であり、図87のLXXXVIII−LXXXVIIIに沿った断面構造に対応する。図89は、図85のカラム選択線CSLまたはデータ線DQに沿った断面図であり、図87のLXXXIX−LXXXIXに沿った断面構造に対応する。図90は、図85のローカルビット線LBLに沿った断面図であり、図87のXC−XCに沿った断面構造に対応する。図88、図90は、図74、図75と同じである。なお、図88、図90において、ゲート電極/BS、BSの上方の配線層M21相互間に、配線層/BS、BSが設けられている。このように、M1配線層により、シャント用配線/BS、BSを実現することもできる。図では、便宜上、M1配線層、M4配線層の両方が示されている。   88 to 90 illustrate cross-sectional views of one cell block in the direction along the bit line of the device structure applicable to the semiconductor integrated circuit device according to the 63rd embodiment of the present invention. 88 is a cross-sectional view taken along local bit line / LBL in FIG. 85, and corresponds to a cross-sectional structure taken along LXXXVIII-LXXXVIII in FIG. 87. 89 is a cross-sectional view taken along column selection line CSL or data line DQ in FIG. 85, and corresponds to a cross-sectional structure taken along LXXXIX-LXXXIX in FIG. 90 is a cross-sectional view taken along local bit line LBL in FIG. 85 and corresponds to the cross-sectional structure taken along XC-XC in FIG. 88 and 90 are the same as FIGS. 74 and 75. 88 and 90, wiring layers / BS and BS are provided between the wiring layers M21 above the gate electrodes / BS and BS. In this way, the shunt wirings / BS, BS can also be realized by the M1 wiring layer. In the figure, both the M1 wiring layer and the M4 wiring layer are shown for convenience.

図89に示すように、半導体基板subの上方に、ワード線BS、/BS、WL0〜WL7、RST、/RSTが設けられる。これらワード線/BS、BS、WL0〜WL7、RST、/RSTの上方のM1配線層によって、プレート線PLが構成される。プレート線PLは、紙面の横方向に沿って設けられ、また、図88、図90のプレート線PLと接続されている。また、M1配線層において、配線層/BS、BSが紙面に垂直な方向に延びている。カラム選択線CSLおよびデータ線DQは、M1配線層の上方のM2配線層、すなわち、ローカルビット線/LBL、/LBLと同じ配線層により構成されている。M2配線層の上方には、M4配線層が位置する。M4配線層は、メインブロック選択トランジスタ配線MBS、およびシャント用の配線層Vs、MBS、BS、/BS、WL0〜WL7、RST、/RSTを構成する。   As shown in FIG. 89, word lines BS, / BS, WL0 to WL7, RST, / RST are provided above the semiconductor substrate sub. A plate line PL is constituted by the M1 wiring layer above these word lines / BS, BS, WL0 to WL7, RST, / RST. The plate line PL is provided along the horizontal direction of the paper surface, and is connected to the plate line PL shown in FIGS. In the M1 wiring layer, the wiring layers / BS, BS extend in a direction perpendicular to the paper surface. The column selection line CSL and the data line DQ are configured by the same wiring layer as the M2 wiring layer above the M1 wiring layer, that is, the local bit lines / LBL and / LBL. The M4 wiring layer is located above the M2 wiring layer. The M4 wiring layer constitutes a main block selection transistor wiring MBS and a shunt wiring layer Vs, MBS, BS, / BS, WL0 to WL7, RST, / RST.

本発明の第63実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、ローカルビット線LBLが設けられる各実施形態において、カラム選択線CSLおよびデータ線DQが、ローカルビット線LBLと同じ配線層により構成される。このため、本実施形態が適用される、各実施形態によって得られる効果と同じ効果を得られる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 63rd embodiment of the present invention, in each embodiment in which the local bit line LBL is provided, the column selection line CSL and the data line DQ are configured by the same wiring layer as the local bit line LBL. The For this reason, the same effect as the effect obtained by each embodiment to which this embodiment is applied can be obtained.

さらに、カラム選択線CSLおよびデータ線DQが、ローカルビット線LBLと同じ配線層により構成されることにより、以下の効果を得られる。すなわち、本発明の各実施形態では、ローカルビット線LBLが設けられるため、4つの配線層が必要である。これらの配線層を用いずにカラム選択線CSLおよびデータ線DQ等を設けようとすると、さらなる配線層を設ける必要がある。一方、従来の方式(図48)、発明者の先願のメモリの方式(図50、51)の場合、これらの図に示す配線層に加えて設けられた配線層によりカラム選択線CSLやデータ線DQを構成したとしても、配線層の総数は4つである。これに対して、第63実施形態によれば、ローカルビット線LBL相互間のスペースを有効に活用することにより、カラム選択線CSLおよびデータ線DQが設けられる。このため、カラム選択線CSLやデータ線DQまで含めた配線層の数は、従来または発明者の先願の方式と同じである。よって、配線層の増加に起因した製造コストの増加無しに、ローカルビット線LBLを用いて実現される本発明の各実施形態の効果(高速化等)を得られる。   Further, the column selection line CSL and the data line DQ are formed of the same wiring layer as that of the local bit line LBL, so that the following effects can be obtained. That is, in each embodiment of the present invention, since the local bit line LBL is provided, four wiring layers are required. If the column selection line CSL and the data line DQ are provided without using these wiring layers, it is necessary to provide a further wiring layer. On the other hand, in the case of the conventional method (FIG. 48) and the memory method of the inventor's earlier application (FIGS. 50 and 51), the column selection line CSL and the data are provided by the wiring layer provided in addition to the wiring layers shown in these drawings. Even if the line DQ is configured, the total number of wiring layers is four. On the other hand, according to the 63rd embodiment, the column selection line CSL and the data line DQ are provided by effectively utilizing the space between the local bit lines LBL. For this reason, the number of wiring layers including the column selection line CSL and the data line DQ is the same as that in the conventional or inventor's prior application system. Therefore, it is possible to obtain the effects (acceleration, etc.) of the embodiments of the present invention realized by using the local bit line LBL without increasing the manufacturing cost due to the increase of the wiring layer.

また、第63実施形態によれば、配線層の増加無しにカラム選択線CSLをメモリセルアレイMCA上に設けることができるため、カラムデコーダCDを複数のメモリセルアレイで共有できる。カラムデコーダからのカラム選択信号をメモリセルアレイ上に配置できない場合、図86の場合と異なり、カラムデコーダをメモリセルアレイ毎に設ける必要がある。この結果、半導体集積回路装置の面積が増大する。これに対して、本実施形態によれば、カラムデコーダCDを複数のメモリセルアレイで共有できるため、カラムデコーダの面積を削減できる。   According to the 63rd embodiment, since the column selection line CSL can be provided on the memory cell array MCA without increasing the number of wiring layers, the column decoder CD can be shared by a plurality of memory cell arrays. When the column selection signal from the column decoder cannot be arranged on the memory cell array, it is necessary to provide a column decoder for each memory cell array, unlike the case of FIG. As a result, the area of the semiconductor integrated circuit device increases. On the other hand, according to the present embodiment, the column decoder CD can be shared by a plurality of memory cell arrays, so that the area of the column decoder can be reduced.

また、第63実施形態によれば、配線層の増加無しにデータ線DQを設けつつ、多数のデータ線DQをメモリセルアレイ上に設けることができる。多数のデータ線をメモリセルアレイ上に配置できない場合、図86の場合と異なり、少ないデータのみしかメモリセルアレイから周辺回路(第2センスアンプ等)に転送できないため、バンド幅が低下する。または、データ線を設けるための領域が別途必要になるため、半導体集積回路装置の面積が増大する。これに対して、本実施形態によれば、配線層の増加無しに、センスアンプSAと周辺回路との間のデータのバンド幅を向上できる。   Further, according to the 63rd embodiment, it is possible to provide a large number of data lines DQ on the memory cell array while providing the data lines DQ without increasing the wiring layer. When a large number of data lines cannot be arranged on the memory cell array, unlike the case of FIG. 86, only a small amount of data can be transferred from the memory cell array to the peripheral circuit (second sense amplifier or the like), and the bandwidth is reduced. Alternatively, since a region for providing the data line is required separately, the area of the semiconductor integrated circuit device increases. On the other hand, according to the present embodiment, the data bandwidth between the sense amplifier SA and the peripheral circuit can be improved without increasing the wiring layer.

(第64実施形態)
第64実施形態は、第63実施形態等(図88〜図90)に適用可能なレイアウトに関する。図91〜図94は、本発明の第64実施形態を示しており、図88〜図90等の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示している。図91〜図94は、強誘電体キャパシタの数が異なることを除いて、図88〜図90の高さ方向における各面に対応する。より詳しくは、図91〜図94は、半導体基板subの表面から上に向かう種々の位置の平面構造を順に示している。図91〜図94は、キャパシタの数が異なることを除いて第61実施形態(図80〜図83)とほぼ同じである。
(64th embodiment)
The 64th embodiment relates to a layout applicable to the 63rd embodiment and the like (FIGS. 88 to 90). FIGS. 91 to 94 show the 64th embodiment of the present invention and show the layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 88 to 90 and the like. 91 to 94 correspond to the surfaces in the height direction of FIGS. 88 to 90 except that the number of ferroelectric capacitors is different. More specifically, FIGS. 91 to 94 sequentially show planar structures at various positions from the surface of the semiconductor substrate sub to the top. 91 to 94 are substantially the same as the 61st embodiment (FIGS. 80 to 83) except that the number of capacitors is different.

図91に示すように、ゲート電極BS、/BS、WL0〜WL15、RST、/RSTが、相互に間隔を有して紙面の上下方向に延在する。複数のアクティブ領域AAが設けられる。アクティブ領域AAは、隣接する2つのゲート電極間からこの2つのゲート電極の両外側に亘る。そして、各ゲート電極相互間のアクティブ領域には、コンタクトP23が設けられる。ゲート電極の外側のアクティブ領域の上方には、強誘電体キャパシタCが設けられる。ゲート電極の外側の各アクティブ領域と、それらの上方の各強誘電体キャパシタCの下部電極BEとは、コンタクトP21により接続される。   As shown in FIG. 91, the gate electrodes BS, / BS, WL0 to WL15, RST, / RST extend in the vertical direction on the paper surface with a space therebetween. A plurality of active areas AA are provided. The active area AA extends from between two adjacent gate electrodes to both outer sides of the two gate electrodes. A contact P23 is provided in the active region between the gate electrodes. A ferroelectric capacitor C is provided above the active region outside the gate electrode. Each active region outside the gate electrode and the lower electrode BE of each ferroelectric capacitor C above them are connected by a contact P21.

図92は、M1配線層を中心に示している。図92に示すように、プレート線PL、配線層M21は、M1配線層により構成される。また、プレート線PLは、方形状の主要部と、主要部を相互に接続する接続部を有する。プレート線PLの主要部の相互間には、M1配線層からなる配線層21が複数設けられる。プレート線PLの主要部は、配線層M21相互間の、2列の強誘電体キャパシタCの上方を覆い、紙面の上下方向に亘る。接続部は、紙面の左右方向に延び、隣接する主要部を相互に接続する。接続部は、例えば、紙面の上下方向の2つの配線層M21ごとに設けられる。また、図91のゲート電極BS、/BSの上方には、M1配線層からなる配線層BS、/BSが設けられる。配線層BSの隣の配線層M21は、M1配線層から構成される。   FIG. 92 mainly shows the M1 wiring layer. As shown in FIG. 92, the plate line PL and the wiring layer M21 are configured by an M1 wiring layer. Further, the plate line PL has a rectangular main part and a connection part that connects the main parts to each other. A plurality of wiring layers 21 composed of M1 wiring layers are provided between the main parts of the plate line PL. The main part of the plate line PL covers the upper part of the two rows of ferroelectric capacitors C between the wiring layers M21 and extends in the vertical direction of the drawing. The connecting portion extends in the left-right direction on the paper surface and connects adjacent main portions to each other. A connection part is provided for every two wiring layers M21 of the up-down direction of a paper surface, for example. In addition, wiring layers BS and / BS made of M1 wiring layers are provided above the gate electrodes BS and / BS in FIG. The wiring layer M21 adjacent to the wiring layer BS is composed of the M1 wiring layer.

図93は、M1配線層の上方のM2配線層を中心に示している。図93に示すように、プレート線PLの主要部の上方において、ローカルビット線/LBL0、LBL0、/LBL1、LBL1が紙面の左右に亘って延びている。ローカルビット線/LBL0、LBL0、/LBL1、LBL1は、M2配線層により構成される。ローカルビット線/LBL0とローカルビット線LBL0との間、およびローカルビット線/LBL1とローカルビット線LBL1との間、に、カラム選択線CSLまたはデータ線DQが設けられる。カラム選択線CSLおよびデータ線DQは、M2配線層により構成される。   FIG. 93 mainly shows the M2 wiring layer above the M1 wiring layer. As shown in FIG. 93, the local bit lines / LBL0, LBL0, / LBL1, and LBL1 extend over the left and right sides of the paper above the main part of the plate line PL. Local bit lines / LBL0, LBL0, / LBL1, and LBL1 are configured by an M2 wiring layer. A column selection line CSL or a data line DQ is provided between the local bit line / LBL0 and the local bit line LBL0 and between the local bit line / LBL1 and the local bit line LBL1. The column selection line CSL and the data line DQ are configured by an M2 wiring layer.

図94は、M2配線層の上方のM3、M4配線層を中心に示している。図94に示すように、紙面の左右方向に亘ってビット線/BL0、BL0、/BL1、BL1が設けられる。ビット線/BL0、BL0、/BL1、BL1は、M3配線層により構成される。ビット線/BL0、BL0、/BL1、BL1の上方には、シャント用配線Vs、WL0〜WL15、/RST、RSTが設けられる。シャント用配線Vs、WL0〜WL15、/RST、RSTは、M4配線層により構成される。なお、本実施形態では、シャント用配線/BS、BSは、M4配線層ではなく、M1配線層(図92を参照)により構成された場合に対応する。   FIG. 94 mainly shows the M3 and M4 wiring layers above the M2 wiring layer. As shown in FIG. 94, bit lines / BL0, BL0, / BL1, BL1 are provided in the left-right direction on the paper surface. Bit lines / BL0, BL0, / BL1, and BL1 are configured by an M3 wiring layer. Above the bit lines / BL0, BL0, / BL1, and BL1, shunt wiring lines Vs, WL0 to WL15, / RST, and RST are provided. The shunt lines Vs, WL0 to WL15, / RST, and RST are configured by an M4 wiring layer. In the present embodiment, the shunt wirings / BS, BS correspond to the case where the shunt wirings / BS and BS are configured by the M1 wiring layer (see FIG. 92) instead of the M4 wiring layer.

本発明の第64実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第61実施形態と同じ効果を得られる。また、第64実施形態によれば、図88〜図90の半導体集積回路装置を実現できる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 64th embodiment of the present invention, the same effect as that of the 61st embodiment can be obtained. Further, according to the sixty-fourth embodiment, the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 88 to 90 can be realized.

また、第64実施形態によれば、紙面の上下方向に広がるプレート線PLの主要部が、相互に接続される。このため、以下の効果を得られる。すなわち、本発明の各実施形態において、回路図により示されるように、1つのセルブロックCB内の全てのメモリセルは1つのプレート線PLを共有している。このため、これを実現するためのレイアウトとして、プレート線PLとなる配線層が、このプレート線PLと接続される強誘電体キャパシCタの全てを覆うように広がっていることが、最も簡単な構成である。しかしながら、例えば図81、図92に示すように、アクティブ領域AA(ソース/ドレイン領域SD)とローカルビット線LBLを接続するために、M1配線層からなる配線層M21が設けられる必要がある。このため、プレート線PLは、紙面の左右方向において、分断されている。第64実施形態では、これら分断されたプレート線PL(プレート線PLの主要部)が相互に接続される。このため、強誘電体キャパシタCへのアクセスの際、アクセス対象の強誘電体キャパシタCに流すための電流が、広範囲に分散される。このため、プレート線PLの抵抗が減少することにより遅延を緩和し、エレクトロマイグレーションによる配線の劣化を防止できる。   Further, according to the 64th embodiment, the main parts of the plate lines PL extending in the vertical direction on the paper surface are connected to each other. For this reason, the following effects can be obtained. That is, in each embodiment of the present invention, as shown by the circuit diagram, all the memory cells in one cell block CB share one plate line PL. For this reason, as a layout for realizing this, it is simplest that the wiring layer that becomes the plate line PL spreads so as to cover all the ferroelectric capacitors C connected to the plate line PL. It is a configuration. However, for example, as shown in FIGS. 81 and 92, in order to connect the active area AA (source / drain area SD) and the local bit line LBL, a wiring layer M21 including an M1 wiring layer needs to be provided. For this reason, the plate line PL is divided in the left-right direction on the paper surface. In the 64th embodiment, these divided plate lines PL (main parts of the plate line PL) are connected to each other. For this reason, when accessing the ferroelectric capacitor C, the current to be passed through the ferroelectric capacitor C to be accessed is dispersed over a wide range. For this reason, the delay of the plate line PL is reduced, so that the delay can be relaxed and the deterioration of the wiring due to electromigration can be prevented.

なお、プレート線PLの接続部は、紙面の上下に延びる方向において2つ以上の配線層M21ごとに設けられていても良い。また、シャント用配線層とゲート電極のシャントごとに設けられていても良い。   In addition, the connection part of plate line PL may be provided for every 2 or more wiring layers M21 in the direction extended in the up-down direction of a paper surface. Further, it may be provided for each shunt of the shunt wiring layer and the gate electrode.

また、本実施形態を用いてM1配線層によるプレート線PLが相互に接続されるが、M2配線層によってカラム選択線CSLおよびデータ線DQを実現しない構成とすることももちろん可能である。この場合の断面図を図95に示す。図95は、図89の断面図と同様の位置に対応する。図95に示すように、図89に比べて、図88等において紙面の左右方向に分断されたプレート線PLの主要部を接続する、プレート線PLの接続部は設けられているが、カラム選択線CSLおよびデータ線DQが配線層M2により構成されていない。   In addition, the plate lines PL of the M1 wiring layer are connected to each other using this embodiment, but it is of course possible to adopt a configuration in which the column selection line CSL and the data line DQ are not realized by the M2 wiring layer. A cross-sectional view in this case is shown in FIG. FIG. 95 corresponds to the same position as that of the cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 95, compared with FIG. 89, the connection part of the plate line PL for connecting the main part of the plate line PL divided in the horizontal direction in FIG. The line CSL and the data line DQ are not configured by the wiring layer M2.

(第65実施形態)
第65実施形態は、各実施形態に適用可能な制御方法に関する。まず、Return to Zero(RTZ)と呼ばれる方式とNon-return to Zero(NRTZ)と呼ばれる、FeRAMの2つの動作方式について説明する。
(65th embodiment)
The 65th embodiment relates to a control method applicable to each embodiment. First, two operation methods of FeRAM called a method called Return to Zero (RTZ) and Non-return to Zero (NRTZ) will be described.

NRTZ方式は図44の従来の強誘電体メモリにおいて適用することができる。この方式では、“1”データの再書き込み時の電位状態、すなわちビット線の電位がハイレベルの状態のまま、選択セルのセルトランジスタがスタンバイ時の状態へと移行する。すなわち、ビット線の電位がハイレベルのまま、ワード線がオフとされることにより強誘電体キャパシタがフローティング状態となる。この結果、ハイレベルの電荷が強誘電体キャパシタの電極に閉じ込められる。このため、この電荷により、スタンバイ状態に移行後でも、再書き込みに必要な状態が持続するため、“1”データを確実に再書き込みできる。   The NRTZ method can be applied to the conventional ferroelectric memory shown in FIG. In this method, the cell transistor of the selected cell shifts to the standby state while the potential state at the time of rewriting “1” data, that is, the bit line potential is in the high level state. That is, the ferroelectric capacitor enters a floating state by turning off the word line while the potential of the bit line remains at a high level. As a result, a high level charge is confined in the electrode of the ferroelectric capacitor. For this reason, the state necessary for rewriting continues even after shifting to the standby state due to this charge, so that “1” data can be reliably rewritten.

これに対して、RTZ方式では、“1”データの再書き込みの電位状態となった後、ビット線がローレベルとされた後で、選択セルのセルトランジスタがスタンバイ時の状態へと移行する。図50の発明者の先願の強誘電体メモリでは、RTZ方式しか採用できない。その理由は、選択セルの強誘電体キャパシタの一端にハイレベルの電位が印加されている状態で選択セルのセルトランジスタをオンしたとしても、セルトランジスタのオンとともに選択セルの強誘電体キャパシタの両端がショートされるからである。この結果、閉じ込められた電荷が無くなるので、NRTZ方式を実現できない。RTZ方式は、NRTZ方式に比べて、“1”データの再書き込み時間を十分に確保できない。   On the other hand, in the RTZ system, the cell transistor of the selected cell shifts to the standby state after the bit line is set to the low level after the potential state for rewriting “1” data. In the ferroelectric memory of the prior application of the inventor of FIG. 50, only the RTZ method can be adopted. The reason is that even if the cell transistor of the selected cell is turned on while a high level potential is applied to one end of the ferroelectric capacitor of the selected cell, both ends of the ferroelectric capacitor of the selected cell are turned on together with the turning on of the cell transistor. Because is short-circuited. As a result, the trapped charge disappears, and the NRTZ system cannot be realized. The RTZ method cannot secure a sufficient time for rewriting “1” data as compared with the NRTZ method.

図96〜図98は本発明の第65の実施形態に係る半導体集積回路装置の動作を示しており、第1実施形態の構成(図1)に本実施形態に係る制御方法を適用した場合である。より詳しくは、図96は動作履歴を示している。図97は強誘電体キャパシタQ3を含むメモリセルを選択後、スタンバイに移行するケースを示している。図98は強誘電体キャパシタQ3を含むメモリセルを選択後、強誘電体キャパシタQ2を含むメモリセルを選択してからスタンバイ状態に移行するケースを示している。以下、第1実施形態の構成に適用された場合を例に取り、第65実施形態について説明する。   96 to 98 show the operation of the semiconductor integrated circuit device according to the 65th embodiment of the present invention, in the case where the control method according to this embodiment is applied to the configuration of the first embodiment (FIG. 1). is there. More specifically, FIG. 96 shows an operation history. FIG. 97 shows a case in which the memory cell including the ferroelectric capacitor Q3 is selected and then shifted to standby. FIG. 98 shows a case where the memory cell including the ferroelectric capacitor Q3 is selected and then the memory cell including the ferroelectric capacitor Q2 is selected and then the standby state is entered. The 65th embodiment will be described below by taking as an example the case where it is applied to the configuration of the first embodiment.

図97において、データの読み出しまでの状態は、他の実施形態(図2等)と同じである。読み出し時、メモリセルの保持するデータが“1”の場合、分極状態は、図96の点Dから点Eに移動する。一方、“0”の場合、分極状態は、点Aから点Bに移動する。その後、センス動作が行われ、次いで、“0”データの場合、“0”データが再書き込みされ、分極状態は点Bから点Cへ移動する。次いで、プレート線PLがローレベルとされることにより、“1”データの場合、“1”データが再書き込みされる。この結果、分極状態は、点Eから点Fに移動する。   In FIG. 97, the state until the data is read is the same as in the other embodiments (FIG. 2, etc.). At the time of reading, when the data held in the memory cell is “1”, the polarization state moves from the point D to the point E in FIG. On the other hand, in the case of “0”, the polarization state moves from point A to point B. Thereafter, a sensing operation is performed, and in the case of “0” data, “0” data is rewritten, and the polarization state moves from point B to point C. Next, when the plate line PL is set to the low level, in the case of “1” data, “1” data is rewritten. As a result, the polarization state moves from point E to point F.

次に、ブロック選択信号BSがローレベルとされ、選択したワード線WL3がローレベルとされることにより、セルノードSN3に“1”データの電荷を貯める。その後、非選択ワード線WL0、WL1、WL2がハイレベルとされ、リセット信号RSTがハイレベルとされることにより、セルノードSN3がフローティングのまま、強誘電体キャパシタC0、C1、C2の両端をショートさせる。   Next, the block selection signal BS is set to the low level and the selected word line WL3 is set to the low level, so that the charge of “1” data is stored in the cell node SN3. Thereafter, the unselected word lines WL0, WL1, and WL2 are set to the high level, and the reset signal RST is set to the high level, so that both ends of the ferroelectric capacitors C0, C1, and C2 are short-circuited while the cell node SN3 is left floating. .

次に、例えばタイマー回路を用いてワード線WL3が所定の時間後にハイレベルとされるようにすることにより強誘電体キャパシタC3の両端もショートさせる。すなわち、有限の時間後、必ず強誘電体キャパシタの両端の電位差はリセットされる。このため、非選択セルの強誘電体キャパシタC0、C1、C2へのディスターブ電圧は累積されず、ディスターブ電圧に起因した問題は発生しない。   Next, both ends of the ferroelectric capacitor C3 are also short-circuited by using, for example, a timer circuit so that the word line WL3 is set to a high level after a predetermined time. That is, the potential difference between both ends of the ferroelectric capacitor is always reset after a finite time. For this reason, the disturb voltage to the ferroelectric capacitors C0, C1, and C2 of the non-selected cells is not accumulated, and a problem caused by the disturb voltage does not occur.

本発明の第65実施形態に係る半導体集積回路装置によれば、第1実施形態と同じ効果を得られる。また、第65実施形態によれば、セルデータの読み出し後、選択セルの強誘電体キャパシタがフローティングとされ、一定の時間後、選択セルの強誘電体キャパシタの両端がショートされる。このため、選択セルのセルノードに電荷が蓄積された時間を確保することができる。すなわち、NRTZ方式を実現することができる。この結果、再書き込みをより確実に行うことが可能となり、半導体集積回路装置の信頼性が向上する。   According to the semiconductor integrated circuit device of the 65th embodiment of the present invention, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. According to the 65th embodiment, after reading the cell data, the ferroelectric capacitor of the selected cell is set in a floating state, and both ends of the ferroelectric capacitor of the selected cell are short-circuited after a certain time. For this reason, it is possible to secure a time during which charges are accumulated in the cell node of the selected cell. That is, the NRTZ system can be realized. As a result, rewriting can be performed more reliably, and the reliability of the semiconductor integrated circuit device is improved.

次に、第65実施形態の他の例について、図98を参照して説明する。図98に示すように、最初のアクティブ動作でワード線WL3が選択され、その後ワード線WL3がローレベルとされることによりセルノードSN3に電荷が蓄積される。次のアクティブ動作では、ワード線WL3をローレベルに保った状態のまま、ワード線WL2の読み出し書き込みが行われる。次に、ワード線WL2がローレベルとされることにより、セルノードSN2に電荷が閉じ込められる。その後、再度、スタンバイ状態に移行する。ワード線WL3は、ローベルとされた時点から一定の時間経過後、ハイレベルとされる。同様に、ワード線WL2も、ローレベルとされた時点から一定の時間経過後、ハイレベルとされる。このような制御により、1つのセルブロック内のセルからデータが連続して読み出される場合も、NRTZ方式を実現することができる。   Next, another example of the 65th embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 98, the word line WL3 is selected in the first active operation, and then the word line WL3 is set to the low level, whereby charges are accumulated in the cell node SN3. In the next active operation, the word line WL2 is read / written while the word line WL3 is kept at the low level. Next, when the word line WL2 is set to the low level, charges are confined in the cell node SN2. Then, it shifts to the standby state again. The word line WL3 is set to the high level after a lapse of a certain time from the time when it is set to the low level. Similarly, the word line WL2 is also set to the high level after a certain time has elapsed from the time when it is set to the low level. By such control, the NRTZ system can be realized even when data is continuously read from cells in one cell block.

なお、図98の例では、ワード線WL2の選択サイクルの最後でワード線WL3がハイレベルとされている。しかしながら、これに限らず、例えば選択したワード線を可能な限りローレベルに保つことによっても、NRTZ方式を実現できる。ワード線WL2はスタンバイ状態で、ある一定の時間が経過後、ハイレベルに戻される。   In the example of FIG. 98, the word line WL3 is set to the high level at the end of the selection cycle of the word line WL2. However, the present invention is not limited to this. For example, the NRTZ system can be realized by keeping the selected word line as low as possible. The word line WL2 is in a standby state, and is returned to a high level after a certain time has elapsed.

(第66実施形態)
第66実施形態は、各実施形態、特に回路構成に関わる各実施形態に適用可能な変形例に関する。本実施形態が第1実施形態に適用された場合を例に取り、図99を参照して、以下に説明する。
(66th embodiment)
The 66th embodiment relates to a modification applicable to each embodiment, and particularly to each embodiment related to a circuit configuration. The case where this embodiment is applied to 1st Embodiment is taken as an example, and it demonstrates below with reference to FIG.

図99は、本発明の第66実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示しており、本実施形態が第1実施形態に適用された場合を例示している。図99に示すように、図1のセルトランジスタQ0〜Q3、リセットトランジスタQR、ブロック選択トランジスタQSは、トランスミッションゲートTQ0〜TQ3、TQR、TQSによりそれぞれ置換されている。トランスミッションゲートTQ0〜TQ3、TQR、TQSは、それぞれ、並列接続されたN型MOS(NMOS)トランジスタQN0〜QN3、QNR、QNSと、P型MOS(PMOS)トランジスタQP0〜QP3、QPR、QPSと、により構成される。その他に関しては、第1実施形態と同じである。   FIG. 99 shows the circuit configuration of the semiconductor integrated circuit device according to the 66th embodiment of the present invention, and illustrates the case where this embodiment is applied to the first embodiment. As shown in FIG. 99, the cell transistors Q0 to Q3, the reset transistor QR, and the block selection transistor QS in FIG. 1 are replaced by transmission gates TQ0 to TQ3, TQR, and TQS, respectively. Transmission gates TQ0 to TQ3, TQR, and TQS are respectively formed by N-type MOS (NMOS) transistors QN0 to QN3, QNR, and QNS connected in parallel, and P-type MOS (PMOS) transistors QP0 to QP3, QPR, and QPS. Composed. Others are the same as in the first embodiment.

図1のように、セルトランジスタQ0〜Q3、リセットトランジスタQR、ブロック選択トランジスタQSとしてNMOSが用いられる場合、全てのワード線WL0〜WL3、リセット信号RST、ブロック選択信号BSの動作振幅を、ビット線BLおよびローカルビット線LBLより大きくする必要がある。これは、セルトランジスタQ0〜Q3、リセットトランジスタQR、ブロック選択トランジスタQSの閾値電圧が低下すること(いわゆる閾値落ち)を避けるためである。この場合、セルトランジスタQ0〜Q3、リセットトランジスタQR、ブロック選択トランジスタQSの信頼性が低下する可能性がある。これを避けるために、セルトランジスタQ0〜Q3、リセットトランジスタQR、ブロック選択トランジスタQSのゲート酸化膜の膜厚は、耐圧を確保するために、他の周辺回路等のトランジスタより厚くする必要がある場合がある。   As shown in FIG. 1, when NMOS is used as the cell transistors Q0 to Q3, the reset transistor QR, and the block selection transistor QS, the operation amplitudes of all the word lines WL0 to WL3, the reset signal RST, and the block selection signal BS are set as bit lines. It needs to be larger than BL and local bit line LBL. This is to avoid a decrease in the threshold voltages of the cell transistors Q0 to Q3, the reset transistor QR, and the block selection transistor QS (so-called threshold decrease). In this case, the reliability of the cell transistors Q0 to Q3, the reset transistor QR, and the block selection transistor QS may be reduced. In order to avoid this, the gate oxide films of the cell transistors Q0 to Q3, the reset transistor QR, and the block selection transistor QS need to be thicker than transistors of other peripheral circuits in order to secure a withstand voltage. There is.

これに対して、第66実施形態によれば、閾値落ちが発生しないため、全てのワード線WL、リセット信号RST、ブロック選択信号BSの動作振幅をビット線BL、ローカルビット線LBLの振幅と同じにすることが出来る。このため、(1)セルトランジスタQ0〜Q3、リセットトランジスタQR、ブロック選択トランジスタQSの信頼性を向上できる。また、(2)ゲート酸化膜の厚いトランジスタを必要とせずプロセスコストを低減できる。また、(3)セルトランジスタQ0〜Q3等に微細なトランジスタを適用できるため、動作を高速化できる。   On the other hand, according to the 66th embodiment, since no threshold drop occurs, the operation amplitudes of all the word lines WL, the reset signal RST, and the block selection signal BS are the same as those of the bit line BL and the local bit line LBL. Can be made. Therefore, (1) the reliability of the cell transistors Q0 to Q3, the reset transistor QR, and the block selection transistor QS can be improved. Further, (2) the process cost can be reduced without requiring a transistor having a thick gate oxide film. Further, (3) since a fine transistor can be applied to the cell transistors Q0 to Q3, the operation can be speeded up.

もちろん、上記のように、第66実施形態を第1実施形態に適用した場合を例にとり説明したが、他の全ての実施形態に適用することが可能である。また、図100、図101に示すように、トランスミッションゲートではなく、PMOSトランジスタを用いることももちろん可能である。   Of course, as described above, the case where the 66th embodiment is applied to the first embodiment has been described as an example, but the present invention can be applied to all other embodiments. Also, as shown in FIGS. 100 and 101, it is of course possible to use a PMOS transistor instead of a transmission gate.

(第67実施形態)
第67実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置をデジタルカメラまたはデジタルビデオカメラに適用した例に関する。
(67th embodiment)
The 67th embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit devices according to the 1st to 36th embodiments and the 41st to 66th embodiments, and the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments is applied to a digital camera or a digital video camera. Related to the example.

図102は、本発明の第67実施形態に係るデジタルカメラまたはデジタルビデオカメラを示している。図102に示すように、デジタルカメラまたはデジタルビデオカメラ600は、画像入力装置601、データ圧縮装置602、FeRAM603、入出力装置604、表示装置605、システムバスBUS等を含んでいる。システムバスBUSは、画像入力装置601、データ圧縮装置602、FeRAM603、入出力装置604、表示装置605を相互に接続する。   FIG. 102 shows a digital camera or a digital video camera according to the 67th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 102, a digital camera or digital video camera 600 includes an image input device 601, a data compression device 602, an FeRAM 603, an input / output device 604, a display device 605, a system bus BUS, and the like. The system bus BUS connects the image input device 601, the data compression device 602, the FeRAM 603, the input / output device 604, and the display device 605 to each other.

画像入力装置601は、例えば画像データを入力するためのCCD(Charge-Coupled Device)撮像器、CMOS(Complementary MOS)センサ等により構成される。データ圧縮装置602は、入力された画像データを圧縮する。FeRAM603は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成される。また、FeRAM603は、圧縮された画像データおよび制御コード等を記憶したり、バッファメモリとして用いられる。入出力装置604は、圧縮された画像データを出力したり、画像データを外部から入力したりする。表示装置605は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等から構成され、入力された画像データまたは圧縮された画像データに基づいた画像を表示する。   The image input device 601 includes, for example, a CCD (Charge-Coupled Device) imager for inputting image data, a CMOS (Complementary MOS) sensor, and the like. The data compression device 602 compresses input image data. The FeRAM 603 includes the semiconductor integrated circuit device (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments. The FeRAM 603 stores compressed image data, control codes, and the like, and is used as a buffer memory. The input / output device 604 outputs compressed image data or inputs image data from the outside. The display device 605 includes, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays an image based on input image data or compressed image data.

従来のFeRAMでは十分な高速動作ができなかったため、高速な画像処理が必要なデジタルカメラやデジタルビデオカメラの制御コードや、バッファメモリへ適用しようとすると動作が遅くなるという問題点があった。これに対して、従来のFeRAMより高速動作が可能な本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   Since the conventional FeRAM cannot operate at a sufficiently high speed, there is a problem that the operation becomes slow when it is applied to a control code of a digital camera or a digital video camera that requires high-speed image processing or a buffer memory. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention capable of operating at higher speed than the conventional FeRAM.

(第68実施形態)
第68実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置をコンピュータシステムに適用した例に関する。
(68th Embodiment)
The 68th embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit devices according to the first to 36th embodiments and 41st to 66th embodiments, and relates to an example in which the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments is applied to a computer system.

図103は、本発明の第68実施形態に係るコンピュータシステムを示している。図103に示すように、コンピュータシステム701は、マイクロプロセッサ702、FeRAM703、入出力装置704、RAM705、ROM705、システムバスBUS等を含んでいる。システムバスBUSは、マイクロプロセッサ702、FeRAM703、入出力装置704、RAM705、ROM706を相互に接続する。   FIG. 103 shows a computer system according to the 68th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 103, the computer system 701 includes a microprocessor 702, FeRAM 703, input / output device 704, RAM 705, ROM 705, system bus BUS, and the like. The system bus BUS connects the microprocessor 702, FeRAM 703, input / output device 704, RAM 705, and ROM 706 to each other.

マイクロプロセッサ702は、各種の演算処理を行う。FeRAM703は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成される。また、FeRAM703は、例えばコンピュータシステムの制御コードを記憶したり、データメモリとして用いられる。入出力装置704は、外部機器とのデータの授受を行う。RAM705は、例えばFeRAMより書き換え回数の制限が緩いRAM等が必要な場合や、より高速なRAMが必要な場合として、例えば高速SRAMや高速DRAMが用いられる。ROM706は、例えば、書き換えが不要なOS(Operating System)や漢字等のデータを格納する。   The microprocessor 702 performs various arithmetic processes. The FeRAM 703 includes the semiconductor integrated circuit device (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments. The FeRAM 703 stores, for example, computer system control codes or is used as a data memory. The input / output device 704 exchanges data with an external device. As the RAM 705, for example, a high-speed SRAM or a high-speed DRAM is used when a RAM or the like whose restriction on the number of rewrites is less than that of the FeRAM is required or when a higher-speed RAM is required. The ROM 706 stores, for example, OS (Operating System) and kanji data that do not need to be rewritten.

従来のFeRAMでは十分な高速動作ができなかったため、高速な処理が必要なコンピュータシステムの制御コードや、データメモリへ適用しようとすると動作が遅くなるという問題点があった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   Since the conventional FeRAM cannot operate at a sufficiently high speed, there is a problem that the operation becomes slow when it is applied to a control code of a computer system that requires high-speed processing or a data memory. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

(第69実施形態)
第69実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置をシステムLSIに適用した例に関する。
(69th embodiment)
The 69th embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit device according to the first to 36th embodiments and 41st to 66th embodiments, and relates to an example in which the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments is applied to a system LSI.

図104は、本発明の第69実施形態に係るマイクロプロセッサチップを示している。図104に示すように、マイクロプロセッサチップ801は、マイクロプロセッサコア802、マイクロコード(制御コード)メモリ803等を含んでいる。マイクロプロセッサコア802、マイクロコードメモリ803は、1つのチップ上に混載して形成されている。マイクロプロセッサコア802は、各種演算処理を行い、他のチップ等とデータの授受を行うためのI/Oを有する。マイクロコードメモリ803は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成され、マイクロプロセッサコア802の動作に必要な各種のマイクロコードを記憶する。マイクロコードを変更することにより、マイクロプロセッサコアの命令等を容易に変更することができる。   FIG. 104 shows a microprocessor chip according to the 69th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 104, the microprocessor chip 801 includes a microprocessor core 802, a microcode (control code) memory 803, and the like. The microprocessor core 802 and the microcode memory 803 are formed together on one chip. The microprocessor core 802 has an I / O for performing various arithmetic processes and exchanging data with other chips and the like. The microcode memory 803 is configured by the semiconductor integrated circuit device (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments, and stores various microcodes necessary for the operation of the microprocessor core 802. . By changing the microcode, it is possible to easily change the instruction of the microprocessor core.

従来のFeRAMでは十分な高速動作ができなかったため、高速な処理が必要なマイクロプロセッサのマイクロコード等に適用しようとすると動作が遅くなるという問題点があった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   Since the conventional FeRAM cannot operate at a sufficiently high speed, there is a problem that the operation becomes slow when it is applied to a microcode or the like of a microprocessor that requires high-speed processing. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

(第70実施形態)
第70実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置を携帯コンピュータシステムに適用した例に関する。
(70th Embodiment)
The 70th embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit devices according to the first to 36th embodiments and 41st to 66th embodiments, and relates to an example in which the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments is applied to a portable computer system. .

図105は、本発明の第70実施形態に係る携帯コンピュータシステムを示している。図105に示すように、携帯コンピュータシステム901は、マイクロプロセッサおよびコントローラ(以下、単にマイクロプロセッサと記載)902、入力機器903、送受信器904、アンテナ905、表示機器906、FeRAM907等を含んでいる。   FIG. 105 shows a portable computer system according to the 70th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 105, a portable computer system 901 includes a microprocessor and a controller (hereinafter simply referred to as a microprocessor) 902, an input device 903, a transceiver 904, an antenna 905, a display device 906, an FeRAM 907, and the like.

マイクロプロセッサ902は、各種の演算処理を行う。入力機器903は、マイクロプロセッサ902と接続され、データの入力を行う。入力機器903に適用される入力手段として、例えばハンドタッチ、キー入力、音声入力、CCDを用いた画像入力等が用いられる。送受信器904は、マイクロプロセッサ902と接続され、外部機器とアンテナ905を介してデータの授受を行う。送受信器904として、例えば携帯電話等で用いられる電波の送受信機能を有するものが用いられる。表示機器906は、マイクロプロセッサ902と接続され、種々の情報を表示するLCDまたはプラズマディスプレイ等から構成される。FeRAMは、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成され、マイクロプロセッサ902の動作に必要な各種の制御コードを記憶したり、データメモリ、バッファメモリとして用いられる。   The microprocessor 902 performs various arithmetic processes. The input device 903 is connected to the microprocessor 902 and inputs data. As input means applied to the input device 903, for example, hand touch, key input, voice input, image input using a CCD, or the like is used. The transceiver 904 is connected to the microprocessor 902, and exchanges data with an external device via the antenna 905. As the transmitter / receiver 904, for example, a transmitter / receiver having a function of transmitting / receiving radio waves used in a mobile phone or the like is used. The display device 906 is connected to the microprocessor 902 and includes an LCD or a plasma display that displays various information. The FeRAM includes the semiconductor integrated circuit devices (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments, and stores various control codes necessary for the operation of the microprocessor 902 or a data memory. Used as a buffer memory.

従来のFeRAMでは十分な高速動作ができなかったため、高速な処理が必要な携帯コンピュータシステムの制御コードメモリ、データメモリ、バッファメモリ等に適用しようとすると動作が遅くなる問題点があった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   Since the conventional FeRAM cannot operate at a sufficiently high speed, there is a problem that the operation becomes slow when it is applied to a control code memory, a data memory, a buffer memory, etc. of a portable computer system that requires high-speed processing. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

(第71実施形態)
第71実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置を論理可変LSIに適用した例に関する。
(71st Embodiment)
The 71st embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit device according to the 1st to 36th embodiments and 41st to 66th embodiments, and relates to an example in which the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments is applied to a logic variable LSI. .

図106は、本発明の第71実施形態に係る論理可変LSIを示している。図106に示すように、論理可変LSI1000は、異なる論理演算を行う複数のロジック部1001と、各ロジック部1001に対応したFeRAM1002とを含んでいる。ロジック部1001、FeRAM1002は、1つのチップ上に混載して形成されている。FeRAM1002は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成され、論理演算を記憶する。   FIG. 106 shows a logic variable LSI according to the 71st embodiment of the present invention. As shown in FIG. 106, the logic variable LSI 1000 includes a plurality of logic units 1001 that perform different logic operations, and an FeRAM 1002 corresponding to each logic unit 1001. The logic unit 1001 and the FeRAM 1002 are formed in a mixed manner on one chip. The FeRAM 1002 includes the semiconductor integrated circuit devices (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments, and stores logical operations.

例えば、FPD(Field Programmable Gate Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等におけるロジック部は、論理演算の再構成(Reconfiguration)が可能とされている。そして、論理可変LSIの論理記憶メモリは作製された論理演算の情報を記憶し、記憶された論理演算情報が高速で読み出される必要がある。しかしながら、従来のFeRAMでは十分な高速動作ができなかったため、論理可変LSIの論理記憶メモリに適用しようとすると動作が遅くなるという問題点があった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   For example, a logic unit in an FPD (Field Programmable Gate Device), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like is capable of reconfiguration of logical operations. Then, the logic storage memory of the logic variable LSI stores the information of the produced logic operation, and the stored logic operation information needs to be read at high speed. However, since the conventional FeRAM cannot operate at a sufficiently high speed, there is a problem that the operation becomes slow when it is applied to a logic storage memory of a logic variable LSI. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

なお、FeRAM1002は、図106のように、分割して設けられても良いし、1箇所にまとめられていても良い。また、ロジック部1001ごとではなく、モジュールごとに設けられていても良い。   Note that the FeRAM 1002 may be divided as shown in FIG. 106, or may be collected at one place. Further, it may be provided not for each logic unit 1001 but for each module.

(第72実施形態)
第72実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置をICカードに適用した例に関する。
(72nd Embodiment)
The 72nd embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit device according to the 1st to 36th embodiments and 41st to 66th embodiments, and relates to an example in which the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments is applied to an IC card.

図107は、本発明の第72実施形態に係るICカードを示している。図107に示すように、ICカード1100の本体上に、ICチップ1101が設置されている。ICチップ1101は、FeRAM1102を内蔵している。FeRAM1102は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成され、ICカード1100のデータ記憶メモリ等として用いられる。   FIG. 107 shows an IC card according to the 72nd embodiment of the present invention. As shown in FIG. 107, an IC chip 1101 is installed on the main body of the IC card 1100. The IC chip 1101 has a built-in FeRAM 1102. The FeRAM 1102 includes the semiconductor integrated circuit device (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments, and is used as a data storage memory of the IC card 1100.

従来のFeRAMでは高速動作ができなかったため、高速なデータ書き込みが必要な高性能ICカードのデータ記憶メモリ等に適用しようとすると動作が遅くなる問題点があった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   Since conventional FeRAMs could not operate at high speed, there was a problem that the operation would be slow when applied to a data storage memory of a high-performance IC card that requires high-speed data writing. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

(第73実施形態)
第73実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置をナビゲーションシステムを搭載した自動車に適用した例に関する。
(73rd embodiment)
The 73rd embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit device according to the 1st to 36th embodiments and the 41st to 66th embodiments, and applies the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments to an automobile equipped with a navigation system. Related to the example.

図108は、本発明の第73実施形態に係るナビゲーションシステムを搭載した自動車を示している。図108に示すように、ナビゲーションシステム1200は、計測装置1201、コンピュータ(制御装置)1202、FeRAM1203、表示装置1204、操作装置1205等を含んでいる。自動車1206は、このようなナビゲーションシステム1200を搭載している。   FIG. 108 shows an automobile equipped with a navigation system according to the 73rd embodiment of the present invention. As shown in FIG. 108, the navigation system 1200 includes a measuring device 1201, a computer (control device) 1202, an FeRAM 1203, a display device 1204, an operation device 1205, and the like. The automobile 1206 is equipped with such a navigation system 1200.

計測装置1201は、例えばGPS(Global Positioning System)による位置測定に必要な情報を収集可能なように構成されている。または、計測装置1201は、自動車の各所に埋め込まれたセンサーを含んでいる。または、計測装置1201は、例えばCCD撮像器を含み、自動車の周囲の画像情報を取り込む。   The measuring device 1201 is configured to be able to collect information necessary for position measurement by, for example, GPS (Global Positioning System). Alternatively, the measurement device 1201 includes sensors embedded in various parts of the automobile. Alternatively, the measurement device 1201 includes, for example, a CCD imager, and captures image information around the automobile.

計測装置1201により取り込まれた情報は、コンピュータ1202に供給される。コンピュータは1202は、これらの情報を、FeRAM1203に記憶されている各種の制御コード等に基づいて処理することにより、自動車の位置の測定、撮像された画像の認識、画像内の障害物の認識等を行う。コンピュータ1202は、例えば、図103に示すものを用いることができる。   Information captured by the measurement device 1201 is supplied to the computer 1202. The computer 1202 processes these pieces of information based on various control codes stored in the FeRAM 1203, thereby measuring the position of the automobile, recognizing the captured image, recognizing obstacles in the image, etc. I do. As the computer 1202, for example, the one shown in FIG. 103 can be used.

コンピュータ1202はまた、本実施形態に係るナビゲーションシステムが自動運転に対応している場合、取り込まれた画像等を用いて自動車の置かれている状況を判断し、自動車を適切な位置へと導く。   In addition, when the navigation system according to the present embodiment supports automatic driving, the computer 1202 determines the situation where the automobile is placed using the captured image or the like, and guides the automobile to an appropriate position.

FeRAM1203は、FeRAM1203は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成される。コンピュータ1202は、測定された位置情報等を含む画像を表示装置1204に表示する。表示装置1204は、例えばLCD等から構成される。操作装置1205からは、例えばハンドタッチ、キー入力、音声入力により、コンピュータ1202にデータの入力が行われる。   The FeRAM 1203 is configured by the semiconductor integrated circuit device (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments. The computer 1202 displays an image including the measured position information and the like on the display device 1204. The display device 1204 is composed of, for example, an LCD. Data is input to the computer 1202 from the operation device 1205 by, for example, hand touch, key input, or voice input.

従来の強誘電体FeRAMでは十分な高速動作ができなかったため、高速なナビゲーション、自動運転、自動物体認識が困難であった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   The conventional ferroelectric FeRAM cannot perform a sufficiently high-speed operation, so that high-speed navigation, automatic driving, and automatic object recognition are difficult. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

(第74実施形態)
第74実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置を産業用および民生用等のロボットに適用した例に関する。
(74th Embodiment)
The 74th embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit devices according to the 1st to 36th embodiments and the 41st to 66th embodiments, and the semiconductor integrated circuit devices according to these embodiments are used for industrial and consumer robots. It relates to the example applied to.

図109は、本発明の第74実施形態に係るロボットを示している。図109に示すように、ロボット1300は、アーム1301、駆動装置1302、コンピュータ(制御装置)1303、FeRAM1304、センサー装置1305等を含んでいる。   FIG. 109 shows the robot according to the 74th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 109, the robot 1300 includes an arm 1301, a driving device 1302, a computer (control device) 1303, an FeRAM 1304, a sensor device 1305, and the like.

アーム1301は、ロボット1300の用途に応じた各種の作業を行う。駆動装置1302は、アーム1301を駆動し、アーム1301の動作を制御する。FeRAM1304は、例えばコンピュータ1303の制御コードを記憶し、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成される。コンピュータ1302は、FeRAM1304に記憶されている各種の制御コード等の情報に基づいて、駆動装置1302を制御する。コンピュータ1303は、例えば図103に示すものを用いることができる。   The arm 1301 performs various operations according to the application of the robot 1300. The driving device 1302 drives the arm 1301 and controls the operation of the arm 1301. The FeRAM 1304 stores, for example, a control code of the computer 1303 and is configured by the semiconductor integrated circuit device (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments. The computer 1302 controls the driving device 1302 based on information such as various control codes stored in the FeRAM 1304. As the computer 1303, for example, the one shown in FIG. 103 can be used.

センサー装置1305は、作業を施す対象としての物体の位置等を計測したり、アーム1301の位置を把握したりする。センサー装置1305により取り込まれた情報はコンピュータ1303に供給される。コンピュータ1303は、この情報とFeRAMに記憶されている情報とを用いて物体の位置等を認識し、アーム1301の調整等、次のアーム1301の動作の決定等を行う。   The sensor device 1305 measures the position of an object as an object to be worked on, or grasps the position of the arm 1301. Information captured by the sensor device 1305 is supplied to the computer 1303. The computer 1303 recognizes the position of the object using this information and the information stored in the FeRAM, and determines the next operation of the arm 1301 such as adjustment of the arm 1301.

従来の強誘電体メモリでは十分な高速動作ができなかったため、高速なアーム動作、物体認識が困難であった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   A conventional ferroelectric memory cannot perform a sufficiently high-speed operation, so that high-speed arm operation and object recognition are difficult. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

(第75実施形態)
第75実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置をテレビ、ディスプレイ等の画像表示装置に適用した例に関する。
(75th embodiment)
The 75th embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit device according to the first to 36th embodiments and the 41st to 66th embodiments, and the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments is used as an image display device such as a television or a display. It relates to the example applied to.

図110は、本発明の第75実施形態に係る画像表示装置を示している。図110に示すように、画像表示装置1400は、FeRAM1401、コンピュータ1402、画像処理装置1403、表示装置1404等を含んでいる。   FIG. 110 shows an image display apparatus according to the 75th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 110, the image display device 1400 includes an FeRAM 1401, a computer 1402, an image processing device 1403, a display device 1404, and the like.

FeRAM1401は、例えばコンピュータ1402の制御コード、および画像処理用のデータ等を記憶し、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成される。コンピュータ1402は、FeRAM1401に記憶されている各種の制御コードおよび画像処理用のデータ等の情報に基づいて、画像処理装置1403を制御する。画像処理装置1403は、例えば、インターネット等の通信回線または無線電波等を介して供給されたり、他のデバイスから取り込まれた、映像信号を処理する。画像処理装置1403は、また、映像信号を処理した結果としての表示信号を出力する。コンピュータ1402は、画像処理装置1403から供給された表示信号を用いて、表示装置1404を制御する。表示装置1404は、LCD等のディスプレイおよびその駆動装置を含んでおり、コンピュータ1402の制御に基づいた画像を表示する。   The FeRAM 1401 stores, for example, a control code of the computer 1402, data for image processing, and the like, and is configured by the semiconductor integrated circuit device (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments. The computer 1402 controls the image processing apparatus 1403 based on information such as various control codes and image processing data stored in the FeRAM 1401. For example, the image processing apparatus 1403 processes a video signal supplied via a communication line such as the Internet or a wireless radio wave or taken in from another device. The image processing device 1403 also outputs a display signal as a result of processing the video signal. The computer 1402 controls the display device 1404 using the display signal supplied from the image processing device 1403. The display device 1404 includes a display such as an LCD and its driving device, and displays an image based on the control of the computer 1402.

従来の強誘電体メモリでは十分な高速動作ができなかったため、高精細な画像処理を高速で行うことが困難であった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   Since conventional ferroelectric memories cannot operate at a sufficiently high speed, it has been difficult to perform high-definition image processing at high speed. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

(第76実施形態)
第76実施形態は、第1〜第36実施形態、第41〜第66実施形態に係る半導体集積回路装置の適用例に関し、これら実施形態に係る半導体集積回路装置を光ディスク装置に適用した例に関する。
(76th embodiment)
The 76th embodiment relates to application examples of the semiconductor integrated circuit devices according to the first to 36th embodiments and 41st to 66th embodiments, and relates to an example in which the semiconductor integrated circuit device according to these embodiments is applied to an optical disc apparatus.

図111は、本発明の第76実施形態に係る光ディスク装置を示している。図111に示すように、光ディスク装置1501は、光ヘッド1502、駆動装置1504、コンピュータ1505、FeRAM1506、画像処理装置1507等を含んでいる。   FIG. 111 shows an optical disc apparatus according to the 76th embodiment of the present invention. As shown in FIG. 111, the optical disk device 1501 includes an optical head 1502, a driving device 1504, a computer 1505, an FeRAM 1506, an image processing device 1507, and the like.

光ヘッド1502は、レーザー光線を用いて、光ディスク1503への情報の書き込みまたは光ディスク1503からの情報の読み出しを行う。駆動装置1504は、光ヘッド1502を駆動する。コンピュータ1505は、FeRAM1506に記憶されている各種の制御コード等の情報に基づいて駆動装置1504を制御する。コンピュータ1303は、例えば図103に示すものを用いることができる。FeRAM1506は、第1〜第36実施形態、および第41〜第66実施形態の半導体集積回路装置(FeRAM)により構成される。画像処理装置1507は、供給された、圧縮された画像データを復元したり、書き込まれる画像データに圧縮処理を施したりする。FeRAM1506はまた、画像処理データを一時的に記憶する機能も有する。   The optical head 1502 writes information on the optical disk 1503 or reads information from the optical disk 1503 using a laser beam. The driving device 1504 drives the optical head 1502. The computer 1505 controls the driving device 1504 based on information such as various control codes stored in the FeRAM 1506. As the computer 1303, for example, the one shown in FIG. 103 can be used. The FeRAM 1506 is configured by the semiconductor integrated circuit device (FeRAM) of the first to thirty-sixth embodiments and the forty-first to 66th embodiments. The image processing apparatus 1507 restores the supplied compressed image data or performs compression processing on the written image data. The FeRAM 1506 also has a function of temporarily storing image processing data.

従来の強誘電体メモリでは十分な高速動作ができなかったため、高速な画像処理、圧縮処理が困難であった。これに対して、本発明の各実施形態に係るFeRAMを用いることにより、この問題を解決できる。   A conventional ferroelectric memory cannot perform a sufficiently high-speed operation, so that high-speed image processing and compression processing are difficult. On the other hand, this problem can be solved by using the FeRAM according to each embodiment of the present invention.

なお、実施形態中で図を用いて説明していないが、全実施形態で用いられる個々の発明を組み合わせることにより、多数の構成を実現できる。従来提案されている多値方式を各実施形態に適用することもできる。   Although not described with reference to the drawings in the embodiments, a large number of configurations can be realized by combining individual inventions used in all the embodiments. A conventionally proposed multi-value scheme can also be applied to each embodiment.

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。   In addition, in the category of the idea of the present invention, those skilled in the art can conceive of various changes and modifications, and it is understood that these changes and modifications also belong to the scope of the present invention. .

本発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。1 is a diagram showing a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示す図。The 2nd Embodiment of this invention is a figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第2実施形態の変形例を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示す図。The figure which shows the modification of 2nd Embodiment of this invention, and shows the operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第3実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示す図。The 4th Embodiment of this invention is a figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第5実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置の動作を示す図。The 5th Embodiment of this invention is a figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第6実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the semiconductor integrated circuit device which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態を示しており、図7の半導体集積回路装置の動作を示す図。The 8th Embodiment of this invention is a figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第8実施形態を示しており、図7の半導体集積回路装置の動作を示す図。The 8th Embodiment of this invention is a figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第9実施形態を示しており、図7の半導体集積回路装置の動作を示す図。The 9th Embodiment of this invention is a figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第10実施形態を示しており、図7の半導体集積回路装置の動作を示す図。The 10th Embodiment of this invention is a figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第11実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the semiconductor integrated circuit device which concerns on 11th Embodiment of this invention. 本発明の第12実施形態を示しており、図12の半導体集積回路装置の動作を示す図。The figure which shows 12th Embodiment of this invention and shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第13実施形態を示しており、図12の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 13 is a diagram illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 12 according to the thirteenth embodiment of the present invention. 本発明の第14実施形態を示しており、図12の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 14 is a diagram illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 12 according to the fourteenth embodiment of the present invention. 本発明の第15実施形態を示しており、図12の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 23 is a diagram illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 12 according to the fifteenth embodiment of the present invention. 本発明の第16実施形態を示しており、図1の半導体集積回路装置に適用可能なセルブロックの断面構造を概略的に示す図。FIG. 24 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional structure of a cell block according to the sixteenth embodiment of the present invention, which is applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第17実施形態を示しており、図17の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示す図。FIG. 18 is a diagram illustrating a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 17 according to the seventeenth embodiment of the present invention. 本発明の第17実施形態を示しており、図17の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示す図。FIG. 18 is a diagram illustrating a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 17 according to the seventeenth embodiment of the present invention. 本発明の第18実施形態を示しており、図7、図12の半導体集積回路装置に適用可能なセルブロックの断面構造を概略的に示す図。The 18th Embodiment of this invention is the figure which shows schematically the cross-section of the cell block applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 7, FIG. 本発明の第19実施形態を示しており、図20の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示す図。FIG. 21 is a diagram illustrating a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20 according to a nineteenth embodiment of the present invention. 本発明の第19実施形態を示しており、図20の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示す図。FIG. 21 is a diagram illustrating a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20 according to a nineteenth embodiment of the present invention. 本発明の第20実施形態を示しており、図7、図12の半導体集積回路装置に適用可能なセルブロックの断面構造を概略的に示す図。The 20th Embodiment of this invention is the figure which shows schematically the cross-section of the cell block applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 7, FIG. 本発明の第21実施形態を示しており、図23の半導体集積回路装置に適用可能なプレート線の平面形状を示す図。A figure showing a 21st embodiment of the present invention and a plane shape of a plate line applicable to the semiconductor integrated circuit device of Drawing 23. 本発明の第22実施形態を示しており、図7、図12の半導体集積回路装置に適用可能なセルブロックの断面構造を概略的に示す図。The figure which shows 22nd Embodiment of this invention and shows schematically the cross-section of the cell block applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 7, FIG. 本発明の第23実施形態を示しており、図25の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示す図。FIG. 26 is a diagram illustrating a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 25 according to a twenty-third embodiment of the present invention. 本発明の第24実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 24th embodiment of the present invention. 本発明の第25実施形態を示しており、図27の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 28 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 27, showing the twenty-fifth embodiment of the present invention. 本発明の第26実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 26th embodiment of the present invention. 本発明の第27実施形態を示しており、図29の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 30 is a diagram showing the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 29, showing the twenty-seventh embodiment of the present invention. 本発明の第28実施形態を示しており、図29の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 30 is a diagram showing an operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 29, showing the twenty-eighth embodiment of the present invention. 本発明の第29実施形態を示しており、図29の半導体集積回路装置の動作を示している。The twenty-ninth embodiment of the present invention is shown, and the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 29 is shown. 本発明の第30実施形態を示しており、図29の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 30 is a diagram illustrating the operation of the semiconductor integrated circuit device in FIG. 29 according to the thirtieth embodiment of the present invention. 本発明の第31実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 31st embodiment of the present invention. 本発明の第32実施形態を示しており、図34の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 36 illustrates the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 34, showing the thirty-second embodiment of the present invention. 本発明の第33実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示している。42 shows a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a thirty-third embodiment of the present invention. 本発明の第34実施形態を示しており、図36の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 38 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 36, showing the thirty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第35実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 35th embodiment of the present invention. 本発明の第36実施形態を示しており、図38の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 39 shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 38, showing the thirty-sixth embodiment of the present invention. 本発明の第37実施形態に係るデジタル加入者線用モデムのデータパス部分を示すブロック図。The block diagram which shows the data path part of the modem for digital subscriber lines which concerns on 37th Embodiment of this invention. 本発明の第38実施形態に係る携帯電話端末を示すブロック図。The block diagram which shows the mobile telephone terminal which concerns on 38th Embodiment of this invention. 本発明の第39実施形態に係るメモリカードを示す図。The figure which shows the memory card based on 39th Embodiment of this invention. 本発明の第40実施形態に係るシステムLSIを示す図。A figure showing a system LSI concerning a 40th embodiment of the present invention. 従来の半導体集積回路装置の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the conventional semiconductor integrated circuit device. 図44の半導体集積回路装置の平面構造を示す図。FIG. 45 is a diagram showing a planar structure of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 44. 図44の半導体集積回路装置の断面構造を示す図。FIG. 45 is a view showing a cross-sectional structure of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 44. 図44の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 45 shows an operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 44. 従来の半導体集積回路装置の問題点を説明するための図。The figure for demonstrating the problem of the conventional semiconductor integrated circuit device. 従来の半導体集積回路装置の問題点を説明するための図。The figure for demonstrating the problem of the conventional semiconductor integrated circuit device. 先願の半導体集積回路装置の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the semiconductor integrated circuit device of a prior application. 先願の半導体集積回路装置の断面構造を示す図。The figure which shows the cross-section of the semiconductor integrated circuit device of a prior application. 先願の半導体集積回路装置の平面構造を示す図。The figure which shows the planar structure of the semiconductor integrated circuit device of a prior application. 本発明の第41実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 41st embodiment of the present invention. 本発明の第42実施形態を示しており、図53の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 54 is a diagram showing the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 53, showing the forty-second embodiment of the present invention. 本発明の第43実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 43rd embodiment of the present invention. 本発明の第44実施形態を示しており、図55の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 56 is a diagram showing the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 55 in the forty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第45実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the semiconductor integrated circuit device based on 45th Embodiment of this invention. 図57の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 58 shows an operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 57. 図57の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 58 shows an operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 57. 本発明の第46実施形態を示しており、図57の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 58 is a diagram showing the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 57 in the forty-sixth embodiment of the present invention. 本発明の第47実施形態を示しており、図57の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 58 is a diagram showing the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 57, showing the forty-seventh embodiment of the present invention. 本発明の第48実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 48th embodiment of the present invention. 本発明の第49実施形態を示しており、図62の半導体集積回路装置の動作を示す図。63 shows the 49th embodiment of the present invention, and shows the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 62. FIG. 本発明の第50実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 50th embodiment of the present invention. 本発明の第51実施形態を示しており、図64の半導体集積回路装置の動作を示す図。FIG. 67 is a diagram showing the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 64 in the fifty-first embodiment of the present invention. 本発明の第52実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 52nd embodiment of the present invention. 本発明の第53実施形態を示しており、図64の半導体集積回路装置に適用可能なセルユニットの断面構造を概略的に示す図。FIG. 67 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional structure of a cell unit according to the fifty-third embodiment of the present invention and applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 64. 本発明の第53実施形態を示しており、図64の半導体集積回路装置に適用可能なセルユニットの断面構造を概略的に示す図。FIG. 67 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional structure of a cell unit according to the fifty-third embodiment of the present invention and applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 64. 本発明の第53実施形態を示しており、図64の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトを示す図。FIG. 67 is a diagram showing a layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 64, according to a 53rd embodiment of the present invention. 本発明の第54実施形態を示しており、図53の半導体集積回路装置に適用可能なセルブロックの断面構造を概略的に示す図。FIG. 54 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional structure of a cell block according to a fifty-fourth embodiment of the present invention, which can be applied to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第54実施形態を示しており、図53の半導体集積回路装置に適用可能なセルブロックの断面構造を概略的に示す図。FIG. 54 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional structure of a cell block according to a fifty-fourth embodiment of the present invention, which can be applied to the semiconductor integrated circuit device of FIG. 本発明の第55実施形態に係る半導体集積回路装置の断面構造を概略的に示す図。FIG. 46 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a semiconductor integrated circuit device according to a fifty-fifth embodiment of the present invention. 本発明の第55実施形態に係る半導体集積回路装置の断面構造を概略的に示す図。FIG. 46 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a semiconductor integrated circuit device according to a fifty-fifth embodiment of the present invention. 本発明の第56実施形態に係る半導体集積回路装置の断面構造を概略的に示す図。FIG. 46 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a semiconductor integrated circuit device according to a fifty-sixth embodiment of the present invention. 本発明の第56実施形態に係る半導体集積回路装置の断面構造を概略的に示す図。FIG. 46 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a semiconductor integrated circuit device according to a fifty-sixth embodiment of the present invention. 本発明の第57実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 57th embodiment of the present invention. 本発明の第58実施形態を示しており、図76の半導体集積回路装置の動作を示す図。76 is a diagram showing the operation of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 76, showing the 58th embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第59実施形態に係る半導体集積回路装置を示しており、図53の半導体集積回路装置を2T2C型メモリセル方式とした場合の動作を示す図。FIG. 57 shows a semiconductor integrated circuit device according to a fifty-ninth embodiment of the present invention, and shows an operation when the semiconductor integrated circuit device of FIG. 53 is a 2T2C type memory cell system. 本発明の第60実施形態に係る半導体集積回路装置を示しており、第42実施形態の半導体集積回路装置の制御方法の他の例を示す図。The semiconductor integrated circuit device concerning 60th Embodiment of this invention is shown, The figure which shows the other example of the control method of the semiconductor integrated circuit device of 42nd Embodiment. 本発明の第61実施形態を示しており、図70、図71の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトの一部を示す図。FIG. 72 is a diagram showing a 61th embodiment of the present invention and a part of layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 70 and 71; 本発明の第61実施形態を示しており、図70、図71の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトの一部を示す図。FIG. 72 is a diagram showing a 61th embodiment of the present invention and a part of layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 70 and 71; 本発明の第61実施形態を示しており、図70、図71の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトの一部を示す図。FIG. 72 is a diagram showing a 61th embodiment of the present invention and a part of layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 70 and 71; 本発明の第61実施形態を示しており、図70、図71の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトの一部を示す図。FIG. 72 is a diagram showing a 61th embodiment of the present invention and a part of layout applicable to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 70 and 71; 本発明の第62実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 62nd embodiment of the present invention. 本発明の第63実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 63rd embodiment of the present invention. 本発明の第63実施形態に係る半導体集積回路装置の平面図。A plan view of a semiconductor integrated circuit device according to a 63rd embodiment of the present invention. 本発明の第63の実施形態に係る半導体集積回路装置に適用できるデバイス構造の断面構造を概略的に示す図。The figure which shows schematically the cross-section of the device structure which can be applied to the semiconductor integrated circuit device based on 63rd Embodiment of this invention. 本発明の第63の実施形態に係る半導体集積回路装置に適用できるデバイス構造の断面構造を概略的に示す図。The figure which shows schematically the cross-section of the device structure which can be applied to the semiconductor integrated circuit device based on 63rd Embodiment of this invention. 本発明の第63の実施形態に係る半導体集積回路装置に適用できるデバイス構造の断面構造を概略的に示す図。The figure which shows schematically the cross-section of the device structure which can be applied to the semiconductor integrated circuit device based on 63rd Embodiment of this invention. 本発明の第63の実施形態に係る半導体集積回路装置に適用できるデバイス構造の断面構造を概略的に示す図。The figure which shows schematically the cross-section of the device structure which can be applied to the semiconductor integrated circuit device based on 63rd Embodiment of this invention. 本発明の第64実施形態を示しており、図87〜図90の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトの一部を示す図。FIG. 90 is a diagram showing a part of a layout that can be applied to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 87 to 90 according to the sixty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第64実施形態を示しており、図87〜図90の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトの一部を示す図。FIG. 90 is a diagram showing a part of a layout that can be applied to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 87 to 90 according to the sixty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第64実施形態を示しており、図87〜図90の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトの一部を示す図。FIG. 90 is a diagram showing a part of a layout that can be applied to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 87 to 90 according to the sixty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第64実施形態を示しており、図87〜図90の半導体集積回路装置に適用可能なレイアウトの一部を示す図。FIG. 90 is a diagram showing a part of a layout that can be applied to the semiconductor integrated circuit device of FIGS. 87 to 90 according to the sixty-fourth embodiment of the present invention. 本発明の第64実施形態の変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of 64th Embodiment of this invention. 本発明の第65実施形態に係る半導体集積回路装置の動作軌跡を示す図。The figure which shows the operation | movement locus | trajectory of the semiconductor integrated circuit device concerning 65th Embodiment of this invention. 本発明の第65実施形態に係る半導体集積回路装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device based on 65th Embodiment of this invention. 本発明の第65実施形態に係る半導体集積回路装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the semiconductor integrated circuit device based on 65th Embodiment of this invention. 本発明の第66実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 66th embodiment of the present invention. 本発明の第66実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 66th embodiment of the present invention. 本発明の第66実施形態に係る半導体集積回路装置の回路構成を示す図。A figure showing a circuit composition of a semiconductor integrated circuit device concerning a 66th embodiment of the present invention. 本発明の第67実施形態に係るデジタルカメラまたはデジタルビデオカメラを示す図。The figure which shows the digital camera or digital video camera which concerns on 67th Embodiment of this invention. 本発明の第68実施形態に係るコンピュータシステムを示す図。A figure showing a computer system concerning a 68th embodiment of the present invention. 本発明の第69実施形態に係るマイクロプロセッサチップを示す図。A figure showing a microprocessor chip concerning a 69th embodiment of the present invention. 本発明の第70実施形態に係る携帯コンピュータシステムを示す図。The figure which shows the portable computer system which concerns on 70th Embodiment of this invention. 本発明の第71実施形態に係る論理可変LSIを示す図。A figure showing a logic variable LSI concerning a 71st embodiment of the present invention. 本発明の第72実施形態に係るICカードを示す図。The figure which shows the IC card which concerns on 72nd Embodiment of this invention. 本発明の第73実施形態に係るナビゲーションシステムを搭載した自動車を示す図。The figure which shows the motor vehicle carrying the navigation system which concerns on 73rd Embodiment of this invention. 本発明の第74実施形態に係るロボットを示す図。The figure which shows the robot which concerns on 74th Embodiment of this invention. 本発明の第75実施形態に係る画像表示装置を示す図。The figure which shows the image display apparatus which concerns on 75th Embodiment of this invention. 本発明の第76実施形態に係る光ディスク記憶装置を示す図。The figure which shows the optical disk storage device based on 76th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

Q0〜Q15…セルトランジスタ、C、C0〜C15…強誘電体キャパシタ、WL0〜WL15…ワード線、BL、/BL…ビット線、PL、/PL…プレート線、LBL、/LBL、LBL0、/LBL、LBL1、/LBL1、LBL2、/LBL2…ローカルビット線、QR、QR0〜QR3…リセットトランジスタ、RST、RST0〜RST3…リセット信号(線)、BL、/BL…ビット線、QS、QS0〜QS3…ブロック選択トランジスタ(セルグループ選択トランジスタ)、BS、/BS、BS0、/BS0、BS1、/BS1…ブロック選択信号、CB、CB0〜CB3…セルブロック、SN0〜SN3…セルノード、CNT…コントローラ、PLD…プレート線ドライバ、SA…センスアンプ、sub…半導体基板、SD〜SD10、SD20〜SD36…ソース/ドレイン領域、P1〜P7、P21〜P28…コンタクト、BE…下部電極、F…強誘電体膜、TE…上部電極、AA0〜AA3…アクティブ領域、M0〜M2、M21、M22…配線層、QA0、QA1…増幅トランジスタ、100…プログラマブルデジタルシグナルプロセッサ、110…アナログーデジタルコンバータ、120…デジタルーアナログコンバータ、130…送信ドライバ、140…受信機増幅器、170、223…半導体集積回路装置、200…通信部、201…送受信アンテナ、202…アンテナ共用器、203…受信部、204…ベースバンド処理部、205…DSP、206…スピーカ、207…マイクロホン、208…送信部、209…周波数シンセサイザ、211…音声データ再生処理部、212…外部出力端子、213…LCDコントローラ、214…LCD、215…リンガ、220…制御部、221…CPU、222…ROM、224…フラッシュメモリ、231、233、235…インターフェース回路、232…外部メモリスロット、234…キー操作部、236…外部出力端子、240…外部メモリ、300…携帯電話端末、400…メモリカード、401…FeRAMチップ、501…マクロ、502…半導体チップ、CG、CG0、CG1…セルグループ、CU0〜CU3…セルユニット、RSD…リセット信号線デコーダ、Imp…不純物注入領域、MBS…メインブロック選択トランジスタ配線、Vss…電源線、MRD…メインロウデコーダ、SRD…サブロウデコーダ、CSL…カラム選択線、DQ、/DQL…データ線、TQ0〜TQ3、TQR、TQS…トランスミッションゲート、QN0〜QN3、QNR、QNS…NMOSトランジスタ、QP0〜QP3、QPR、QPS…PMOSトランジスタ、600…デジタルカメラまたはデジタルビデオカメラ、601…画像入力装置、602…データ圧縮装置、603、703、907、1002、1102、1203、1304、1401、1506…FeRAM、604…入出力装置、605、1204、1404…表示装置、BUS…システムバス、701…コンピュータシステム、702…マイクロプロセッサ、704…入出力装置、705…RAM、705…ROM、801…マイクロプロセッサチップ、802…マイクロプロセッサコア、803…マイクロコードメモリ、901…携帯コンピュータシステム、902…マイクロプロセッサおよびコントローラ、903…入力機器、904…送受信器、905…アンテナ、906…表示機器、1000…論理可変LSI、1001…ロジック部、1100…ICカード、1101…ICチップ、1200…ナビゲーションシステム、1201…計測装置、1202、1303、1402、1505…コンピュータ、1205…操作装置、1206…自動車、1300…ロボット、1301…アーム、1302、1504…駆動装置、1305…センサー装置、1400…画像表示装置、1403…画像処理装置、1501…光ディスク装置、1502…光ヘッド、1503…光ディスク、1507…画像処理装置。 Q0 to Q15 ... cell transistors, C, C0 to C15 ... ferroelectric capacitors, WL0 to WL15 ... word lines, BL, / BL ... bit lines, PL, / PL ... plate lines, LBL, / LBL, LBL0, / LBL , LBL1, / LBL1, LBL2, /LBL2...Local bit lines, QR, QR0 to QR3 ... Reset transistors, RST, RST0 to RST3 ... Reset signals (lines), BL, /BL...Bit lines, QS, QS0 to QS3 ... Block selection transistor (cell group selection transistor), BS, / BS, BS0, / BS0, BS1, / BS1 ... Block selection signal, CB, CB0 to CB3 ... Cell block, SN0 to SN3 ... Cell node, CNT ... Controller, PLD ... Plate line driver, SA ... sense amplifier, sub ... semiconductor substrate, D to SD10, SD20 to SD36 ... source / drain regions, P1 to P7, P21 to P28 ... contacts, BE ... lower electrode, F ... ferroelectric film, TE ... upper electrode, AA0-AA3 ... active region, M0-M2 M21, M22 ... wiring layer, QA0, QA1 ... amplification transistor, 100 ... programmable digital signal processor, 110 ... analog-to-digital converter, 120 ... digital-to-analog converter, 130 ... transmission driver, 140 ... receiver amplifier, 170, 223 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Semiconductor integrated circuit device, 200 ... Communication part, 201 ... Transmission / reception antenna, 202 ... Antenna duplexer, 203 ... Reception part, 204 ... Baseband processing part, 205 ... DSP, 206 ... Speaker, 207 ... Microphone, 208 ... Transmission part 209: Frequency synthesizer 21 ... Audio data reproduction processing unit 212... External output terminal 213. LCD controller 214 214 LCD 215 Ringer 220 Control unit 221 CPU 222 ROM 224 Flash memory 231, 233, 235 Interface circuit, 232 ... external memory slot, 234 ... key operation unit, 236 ... external output terminal, 240 ... external memory, 300 ... mobile phone terminal, 400 ... memory card, 401 ... FeRAM chip, 501 ... macro, 502 ... semiconductor chip CG, CG0, CG1 ... cell group, CU0 to CU3 ... cell unit, RSD ... reset signal line decoder, Imp ... impurity implantation region, MBS ... main block selection transistor wiring, Vss ... power supply line, MRD ... main row decoder, SRD ... Sub-row decoder, CSL ... column selection line, DQ, / DQL ... data line, TQ0 to TQ3, TQR, TQS ... transmission gate, QN0 to QN3, QNR, QNS ... NMOS transistor, QP0 to QP3, QPR, QPS ... PMOS transistor, 600 ... digital camera Or a digital video camera, 601... Image input device, 602... Data compression device, 603, 703, 907, 1002, 1102, 1203, 1304, 1401, 1506 ... FeRAM, 604. Device, BUS ... System bus, 701 ... Computer system, 702 ... Microprocessor, 704 ... I / O device, 705 ... RAM, 705 ... ROM, 801 ... Microprocessor chip, 802 ... Microprocessor core, 803 ... Ma Black code memory, 901 ... portable computer system, 902 ... microprocessor and controller, 903 ... input device, 904 ... transceiver, 905 ... antenna, 906 ... display device, 1000 ... logic variable LSI, 1001 ... logic unit, 1100 ... IC Card 1101 IC chip 1200 Navigation system 1201 Measuring device 1202 1303 1402 1505 Computer 1205 Operation device 1206 Automobile 1300 Robot 1301 Arm 1302 1504 Driving device DESCRIPTION OF SYMBOLS 1305 ... Sensor apparatus, 1400 ... Image display apparatus, 1403 ... Image processing apparatus, 1501 ... Optical disk apparatus, 1502 ... Optical head, 1503 ... Optical disk, 1507 ... Image processing apparatus.

Claims (5)

それぞれが、ゲート端子をワード線と接続されたセルトランジスタと、前記セルトランジスタのソース端子に一端を接続された強誘電体キャパシタと、を具備する複数のメモリセルと、
前記複数のメモリセルのそれぞれの前記セルトランジスタのドレイン端子をプレート線とし且つそれぞれの前記強誘電体キャパシタの他端をローカルビット線として、ソース端子を前記プレート線と接続され、且つドレイン端子を前記ローカルビット線と接続された、リセットトランジスタと、
ソース端子を前記ローカルビット線と接続され、且つドレイン端子をビット線と接続された、ブロック選択トランジスタと、
を具備するメモリセルブロックを有し、
スタンバイ時、前記セルトランジスタはオン状態とされ、前記リセットトランジスタはオン状態とされ
アクティブ時、選択された前記メモリセルブロックの選択された前記メモリセルの前記セルトランジスタはオン状態とされ、選択された前記メモリセルブロックの選択されていない前記メモリセルの前記セルトランジスタはオフ状態とされ、選択されていない前記メモリセルブロックの前記セルトランジスタはオン状態とされ、選択された前記メモリセルブロックの前記ブロック選択トランジスタはオン状態とされ、選択されていない前記メモリセルブロックの前記ブロック選択トランジスタはオフ状態とされ、選択された前記メモリセルブロックの前記リセットトランジスタはオフ状態とされ、選択されていない前記メモリセルブロックの前記リセットトランジスタはオン状態とされる、
ことを特徴とする半導体集積回路装置。
A plurality of memory cells each comprising a cell transistor having a gate terminal connected to a word line, and a ferroelectric capacitor having one end connected to the source terminal of the cell transistor;
The drain terminal of each cell transistor of each of the plurality of memory cells is a plate line, the other end of each ferroelectric capacitor is a local bit line, the source terminal is connected to the plate line, and the drain terminal is the A reset transistor connected to the local bit line;
A block select transistor having a source terminal connected to the local bit line and a drain terminal connected to the bit line;
A memory cell block comprising:
During standby, the cell transistor is turned on, the reset transistor is turned on ,
When active, the cell transistor of the selected memory cell of the selected memory cell block is turned on, and the cell transistor of the unselected memory cell of the selected memory cell block is turned off. The cell transistor of the memory cell block that is not selected is turned on, the block selection transistor of the selected memory cell block is turned on, and the block selection of the memory cell block that is not selected The transistor is turned off, the reset transistor of the selected memory cell block is turned off, and the reset transistor of the memory cell block that is not selected is turned on.
A semiconductor integrated circuit device.
請求項に記載の半導体集積回路装置において、前記ビット線に接続された隣接した2つの前記メモリセルブロックは前記プレート線に接続されることを特徴とする半導体集積回路装置。 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 , wherein two adjacent memory cell blocks connected to the bit line are connected to the plate line. 請求項1に記載の半導体集積回路装置において、前記ローカルビット線は、前記強誘電体キャパシタより上層に形成されることを特徴とする半導体集積回路装置。 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 , wherein the local bit line is formed in a layer above the ferroelectric capacitor. 請求項1に記載の半導体集積回路装置において、前記ローカルビット線は、前記強誘電体キャパシタより下層に形成されることを特徴とする半導体集積回路装置。 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 , wherein the local bit line is formed in a lower layer than the ferroelectric capacitor. 半導体基板上に形成された請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の前記半導体集積回路装置と、
前記半導体基板上に形成された論理回路と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 4 , formed on a semiconductor substrate;
A logic circuit formed on the semiconductor substrate;
A semiconductor integrated circuit device comprising:
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022010A (en) * 1998-06-30 2000-01-21 Toshiba Corp Semiconductor memory
JP2000123578A (en) * 1998-10-13 2000-04-28 Sharp Corp Semiconductor memory
JP2000187990A (en) * 1998-12-24 2000-07-04 Nec Corp Sense amplifier circuit, storage device using the same, and read-out method used for the same
JP2001283585A (en) * 2000-02-09 2001-10-12 Infineon Technologies Ag Integrated semiconductor memory
JP2003030977A (en) * 2001-06-30 2003-01-31 Hynix Semiconductor Inc Ferroelectric memory and driving method therefor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3218844B2 (en) * 1994-03-22 2001-10-15 松下電器産業株式会社 Semiconductor memory device
JP3020422B2 (en) * 1994-12-22 2000-03-15 松下電器産業株式会社 Semiconductor storage device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022010A (en) * 1998-06-30 2000-01-21 Toshiba Corp Semiconductor memory
JP2000123578A (en) * 1998-10-13 2000-04-28 Sharp Corp Semiconductor memory
JP2000187990A (en) * 1998-12-24 2000-07-04 Nec Corp Sense amplifier circuit, storage device using the same, and read-out method used for the same
JP2001283585A (en) * 2000-02-09 2001-10-12 Infineon Technologies Ag Integrated semiconductor memory
JP2003030977A (en) * 2001-06-30 2003-01-31 Hynix Semiconductor Inc Ferroelectric memory and driving method therefor

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