JPH08250674A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH08250674A
JPH08250674A JP7055471A JP5547195A JPH08250674A JP H08250674 A JPH08250674 A JP H08250674A JP 7055471 A JP7055471 A JP 7055471A JP 5547195 A JP5547195 A JP 5547195A JP H08250674 A JPH08250674 A JP H08250674A
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JP
Japan
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memory cell
array
sense amplifier
cell array
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JP7055471A
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Hiroyuki Takenaka
博幸 竹中
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • GPHYSICS
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    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
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    • HELECTRICITY
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    • HELECTRICITY
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】集積度を妨げることがない、プレート電位配線
と埋込プレート配線層との接続箇所を持つ半導体記憶装
置を提供しようとするものである。 【構成】プレート電位配線50-1からメモリセルアレー
5-1に集積されたBPTセル群の埋込プレート配線層に
プレート電位を供給するための供給素子ブロック13-1
を、メモリセルアレー5-1の、ロウデコーダアレー9-1
に相対する辺33に近接して配置し、プレート電位配線
50-1からメモリセルアレー5-2に集積されたBPTセ
ル群の埋込プレート配線層にプレート電位を供給するた
めの供給素子ブロック13-2を、メモリセルアレー5-2
の、ロウデコーダアレー13-2に相対する辺35に近接
して配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置に係
わり、特に埋込プレート配線層を有したメモリセルを備
える半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ダイナミック型RAMは、半導体製品の
中で最も、素子の集積密度が高い。このため、どの半導
体製品よりも、素子の微細化が進展している。特にメモ
リセルは、常に微細化技術の最先端である。
【0003】微細なメモリセルの基本構造は、2つに大
別される。スタック型セルとトレンチ型セルである。し
かし、微細化が進展するにつれて、スタック型セル、ト
レンチ型セルの双方に、問題点がでてきた。
【0004】スタック型セルでは、基板上に、セル毎に
分割されたストレ−ジノードと、ストレージノード上
に、プレートを形成する。このため基板上に形成される
層の平坦性が悪化する。そのため、さらなる微細化が難
しくなっている。
【0005】一方、トレンチ型セルでは、隣接するトレ
ンチどうしでのリーク電流を抑えるために、ある程度の
距離だけ、トレンチどうしを離す必要がでてきた。この
ため、スタック型セルと同様に、さらなる微細化が難し
くなっている。
【0006】そこで、これらの問題点を解消できる、新
たなセルが開発された。所謂埋込プレートトレンチ(B
PT)型セルである。
【0007】埋込プレートトレンチ型セルは、特開昭6
3−136558号公報や、“Half-Vcc Sheath-Plate
Capacitor DRAM Cell with Self-Aligned Buried Plate
-Wiring., T.Kaga et al., IEEE TRANSACTIONS ON ELEC
TRON DEVICES VOL.35,No.8,August 1988,p1257〜p1263
”などに、詳しく開示されている。
【0008】埋込プレートトレンチ型セルの要点を簡単
に説明する。
【0009】埋込プレートトレンチ型セルは、トレンチ
内に形成されたプレートどうしを基板中で互いにつなぐ
ために、基板上からプレートを排除できる。このため、
基板上に形成される層の平坦性が向上する。
【0010】トレンチ内にストレージノードを形成し、
かつトレンチの内側に酸化膜カラーを形成して、ストレ
ージノードを基板から絶縁するために、トレンチ型セル
よりも、トレンチどうしの間隔を詰めあえる。
【0011】これらの利点から、埋込プレートトレンチ
型セルは、スタック型セルおよびトレンチ型セルのいず
れよりも、微細化しやすい。
【0012】しかし、埋込プレートトレンチ型セルを、
実際のダイナミック型RAMに用いると、幾つかの問題
点があることが判明した。
【0013】埋込プレートトレンチ型セルは、プレート
どうしを基板中でつなぐために、基板内に配線層(以
下、埋込プレート配線層という。)を必要としている。
このため、例えば埋込プレート配線層とプレート電位配
線との接続箇所を、チップのどの場所に配置するかな
ど、実際のダイナミック型RAMでは問題となる。
【0014】現在、ダイナミック型RAMの基本的なブ
ロック(メモリセルアレイ、ロウデコーダ、カラムデコ
ーダ、センスアンプ群、カラムゲート群など)のレイア
ウトは、最良の集積度を得る、という観点で、ほぼ完成
している。
【0015】しかし、埋込プレートトレンチ型セルを、
ダイナミック型RAMに実際に用いようとすると、ほぼ
完成しているレイアウトに、プレート電位配線と埋込プ
レート配線層との接続箇所、という全く新たなブロック
が追加されることになる。
【0016】新たに追加されたブロックでは、その配置
場所の選定を誤ってしまうと、集積度を妨げることがあ
る。
【0017】なお、プレート電位配線と埋込プレート配
線層との接続方法は、特開昭63−136559号公
報、特開平6−29485号公報、上記“Half-Vcc She
ath-Plate Capacitor DRAM Cell with Self-Aligned Bu
ried Plate-Wiring., T.Kaga et al., IEEE TRANSACTIO
NS ON ELECTRON DEVICES VOL.35,No.8,August 1988,p12
57〜p1263 ”に開示されているが、その接続箇所を、チ
ップのどこに設けるかについての報告は、現在のところ
なされていない。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の点
に鑑み為されたもので、その目的は、集積度を妨げるこ
とがない、プレート電位配線と埋込プレート配線層との
接続箇所を持つ半導体記憶装置を提供することにある。
【0019】また、他の目的は、埋込プレート配線層の
電位変動が少なくなる半導体記憶装置を提供することに
ある。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る半導体記憶装置では、それぞれ第1
及び第2の電極を有しこの第1の電極に電荷を蓄積する
ことにより情報の記憶を行うトレンチキャパシタを行列
状に配置して構成される第1の方形状のトレンチキャパ
シタアレーと、それぞれ第1及び第2の電極を有しこの
第1の電極に電荷を蓄積することにより情報の記憶を行
う複数のトレンチキャパシタを行列状に配置して構成さ
れ、前記第1のトレンチキャパシタアレーに所定間隔を
空けつつ並べて配置された第2の方形状のトレンチキャ
パシタアレーと、前記第1のトレンチキャパシタアレー
に属するトレンチキャパシタの底部からそれぞれ拡散さ
せ、前記第1のトレンチキャパシタアレーに属する第2
の電極と接続され、隣接するものどうし相互に接続され
た複数の球型拡散層から構成される第1の拡散層配線層
と、前記第2のトレンチキャパシタアレーに属するトレ
ンチキャパシタの底部からそれぞれ拡散させ、前記第2
のトレンチキャパシタアレーに属する第2の電極と接続
され、隣接するものどうし相互に接続された複数の球型
拡散層から構成される第2の拡散層配線層と、前記第1
のトレンチキャパシタアレーと前記第2のトレンチキャ
パシタアレーとの間に配置され、前記第1及び第2のト
レンチキャパシタアレーに属する第1の電極に蓄積され
た情報を増幅する増幅回路列とを具備する。そして、前
記第1のトレンチキャパシタアレーの1辺に沿って第1
のワード線駆動回路を配置し、前記第2のトレンチキャ
パシタアレーの1辺に沿って第2のワード線駆動回路を
配置し、前記第1のトレンチキャパシタアレーの前記ワ
ード線駆動回路の存在する辺の対向する辺に沿って前記
第1の拡散層配線層に電圧を供給する第1の接続手段を
配置し、前記第2のトレンチキャパシタアレーの前記ワ
ード線駆動回路の存在する辺の対向する辺に沿って前記
第2の拡散層配線層に電圧を供給する第2の接続手段を
配置したことを特徴としている。
【0021】また、さや状のプレート電極を有するトレ
ンチキャパシタ及びMOSトランジスタとから構成され
るメモリセルを行列状に配置し、このトレンチキャパシ
タ底部で隣接するトレンチキャパシタと接続することに
より埋込プレート電極を形成したDRAMセルアレーを
複数個所定間隔空けて配置し、これら間隙にセンスアン
プを配置して構成したDRAMセルブロックの各DRA
Mセルアレイに接するようワード線駆動回路を一直線状
に配置した半導体記憶装置において、前記複数のDRA
Mセルアレーに対応させて、前記埋込プレート電極にそ
れぞれ内部電源電位と接地電位との間の中間の電位を供
給する電位供給回路を設け、これら電位供給回路を、前
記DRAMセルアレーを挟みつつ前記ワード線駆動回路
と対向させて配置したことを特徴としている。
【0022】また、半導体基板に形成された第1導電型
の第1のウェルとこの第1のウェルよりも浅い第2導電
型の第2のウェルとこの第2のウェルを貫通し前記第1
のウェルに達するトレンチキャパシタを有するDRAM
セルを複数個配置してなるDRAMセルアレーを複数箇
所所定間隔間隙を空けて配置し、これら間隙にセンスア
ンプを配置して構成したDRAMセルブロックの各DR
AMセルアレーに接するようワード線駆動回路を一直線
状に配置した半導体記憶装置において、前記複数のDR
AMセルアレーに対応させて、前記第1のウェルに内部
電源電位と接地電位との間の中間の電位を供給する電位
供給回路を設け、これら電位供給回路を、前記DRAM
セルアレーを挟みつつ前記ワード線駆動回路と対向させ
て配置したことを特徴としている。
【0023】また、第1のメモリセルアレーの第1のメ
モリセル群の埋込プレート配線にプレート電位を供給す
る供給素子を含む、第1の供給素子ブロックと、第2の
メモリセルアレーの第2のメモリセル群の埋込プレート
配線にプレート電位を供給する供給素子を含む、第2の
供給素子ブロックとを有し、前記第1の供給素子ブロッ
クを、前記第1のメモリセルアレーの、第1のロウデコ
ーダアレーに相対する辺に近接して配置し、前記第2の
供給素子ブロックを、前記第2のメモリセルアレーの、
第2のロウデコーダアレーに相対する辺に近接して配置
したことを特徴としている。
【0024】上記目的を達成するために、この発明に係
る他の半導体記憶装置では、リードライトデータ線群の
一辺に沿って、複数のロウデコーダアレーを含む第1の
ロウデコーダアレー群を配置し、リードライトデータ線
群の、前記一辺に相対する他辺に沿って、複数のロウデ
コーダアレーを含む第2のロウデコーダアレー群を配置
する。そして、第1のメモリセルアレー群の、前記第1
のロウデコーダアレー群に相対した辺に隣接させて、各
メモリセルアレー毎に設けられた、メモリセルアレーの
埋込プレート配線にプレート電位を供給する供給素子ブ
ロックを含む第1の供給素子ブロック群を配置し、第2
のメモリセルアレー群の、前記第2のロウデコーダアレ
ー群に相対した辺に隣接させて、各メモリセルアレー毎
に設けられた、メモリセルアレーの埋込プレート配線に
プレート電位を供給する供給素子ブロックを含む第2の
供給素子ブロック群を配置したことを特徴としている。
【0025】また、複数のメモリコアを有し、これら複
数のメモリコアはそれぞれ、前記メモリコアが並べられ
る方向に沿って配置された複数のメモリセルアレーを含
む第1のメモリセルアレー群と、前記メモリコアが並べ
られる方向に沿って前記第1のメモリセルアレー群に隣
接された複数のメモリセルアレーを含む第2のメモリセ
ルアレー群とを持つ。そして、前記第1のメモリセルア
レー群と前記第2のメモリセルアレー群との間に、前記
各メモリセルアレー毎に設けられたロウデコーダアレー
を含む第1のロウデコーダアレー群を配置し、前記第1
のロウデコーダアレー群と前記第2のメモリセルアレー
群との間に、前記各メモリセルアレー毎に設けられたロ
ウデコーダアレーを含む第2のロウデコーダアレー群を
配置し、第1のメモリセルアレー群の、前記第1のロウ
デコーダアレー群に相対した辺に隣接させて、各メモリ
セルアレー毎に設けられた、メモリセルアレーの埋込プ
レート配線にプレート電位を供給する供給素子ブロック
を含む第1の供給素子ブロック群を配置し、第2のメモ
リセルアレー群の、前記第2のロウデコーダアレー群に
相対した辺に隣接させて、各メモリセルアレー毎に設け
られた、メモリセルアレーの埋込プレート配線にプレー
ト電位を供給する供給素子ブロックを含む第2の供給素
子ブロック群を配置したことを特徴としている。
【0026】また、上記目的を達成するために、この発
明のさらに他の半導体記憶装置では、第1、第2の供給
素子ブロックが含む供給素子を、各供給素子ブロック毎
に分散させて設け、前記第1、第2の供給素子ブロック
どうしの間の領域に、第1のセンスアンプアレーが含む
センスアンプ群を駆動するためのセンスアンプ駆動回路
を含む回路ブロックを配置したことを特徴としている。
【0027】また、上記他の目的を達成するために、こ
の発明に係る半導体記憶装置では、第1、第2の供給素
子ブロックが含む供給素子を、各供給素子ブロック毎に
分散させて設けたことを特徴としている。
【0028】
【作用】上記目的を達成するための構成を有する半導体
記憶装置であると、拡散層配線層に電圧を供給する接続
手段、あるいは電位供給回路、あるいは第1の供給素子
ブロックを、トレンチキャパシタアレー、あるいはDR
AMセルアレー、あるいはメモリセルアレーの、ワード
線駆動回路、あるいはロウデコーダアレーに相対する辺
に近接して配置する。これにより、半導体記憶装置のカ
ラム方向の集積度が妨げられなくなる。よって、集積度
を妨げることがない、プレート電位配線と埋込プレート
配線層との接続箇所を持つ半導体記憶装置が得られる。
【0029】上記目的を達成するための他の構成を有す
る半導体記憶装置であると、第1のメモリセルアレー群
の、前記第1のロウデコーダアレー群に相対した辺に隣
接させて、各メモリセルアレー毎に設けられた、メモリ
セルアレーの埋込プレート配線にプレート電位を供給す
る供給素子ブロックを含む第1の供給素子ブロック群を
配置し、第2のメモリセルアレー群の、前記第2のロウ
デコーダアレー群に相対した辺に隣接させて、各メモリ
セルアレー毎に設けられた、メモリセルアレーの埋込プ
レート配線にプレート電位を供給する供給素子ブロック
を含む第2の供給素子ブロック群を配置する。これによ
り、半導体記憶装置の、ロウ方向の集積度が供給素子ブ
ロックにより妨げられるが、カラム方向の集積度が妨げ
られなくなる。この構成では、特に、メモリセルの分割
数が、ロウ方向よりも、カラム方向の方が多い場合、面
積を小さくでき、集積度が妨げられなくなる。よって、
集積度を妨げることがない、プレート電位配線と埋込プ
レート配線層との接続箇所を持つ半導体記憶装置が得ら
れる。
【0030】また、半導体記憶装置が、メモリコアに分
割されていた場合でも、上記ロウ方向の集積度が供給素
子ブロックにより妨げられるが、カラム方向の集積度が
妨げられなくなる構成とすることにより、面積を小さく
でき、集積度が妨げられなくなる。
【0031】また、上記目的を達成するための他の構成
を有する半導体記憶装置であると、前記第1、第2の供
給素子ブロックどうしの間の領域に、第1のセンスアン
プアレーが含むセンスアンプ群を駆動するためのセンス
アンプ駆動回路を含む回路ブロックを配置したことで、
供給素子ブロックどうしの間の領域が有効に使われる。
このため、チップから素子として機能しない無効な領域
が削減され、集積度が高まる。よって、上記一態様に係
る装置と同様に、集積度を妨げることがない、プレート
電位配線と埋込プレート配線層との接続箇所を持つ半導
体記憶装置が得られる。
【0032】また、上記他の目的を達成する構成を有す
る半導体記憶装置であると、第1、第2の供給素子ブロ
ックが含む供給素子を、各供給素子ブロック毎に分散さ
せて設けたことで、メモリセルアレー間の基板内で、埋
込プレート配線層どうしが接続されなくなる。このた
め、供給素子を介しての、メモリセルアレー間のノイズ
の伝達がなくなり、埋込プレート配線層のプレート電位
VPLの変動が抑制される。
【0033】
【実施例】以下、この発明を実施例により説明する。こ
の説明において、全図に渡り、同一の部分には同一の参
照符号を付すことで、重複する説明は避けることにす
る。
【0034】図1は、この発明の第1の実施例に係るダ
イナミック型RAMのメモリコアの一部を示すブロック
図である。
【0035】図1に示すように、シリコン基板(チッ
プ)1には、第1のメモリコア3-1が配置されている。
メモリコア3-1は主に、メモリセルが行列状に集積され
ているメモリセルアレー3-1,3-2,…,と、センスア
ンプアレー7-0,7-1,…,と、各メモリセルアレー3
毎に設けられたロウデコーダアレー9-1,9-2,…,
と、各メモリセルアレー3毎に設けられた供給素子ブロ
ック11-1,11-2,…,と、各メモリセルアレー3で
共通のカラムデコーダ13-1と、RWD線バス15-1
と、各センスアンプアレー7をRWD線バス15-1に接
続するDQバッファ(DQBUF.)17-1,17-2,
…,と、Nチャネル型センスアンプ駆動回路ブロック
(NSD.)19-0,19-1,…,と、Pチャネル型セ
ンスアンプ駆動回路ブロック(PSD.)21-0,21
-1,…,とを含む。
【0036】以下、上記各ブロックについて、順次説明
する。
【0037】まず、メモリセルアレーについて説明す
る。
【0038】第1のメモリセルアレー5-1は、第2のメ
モリセルアレー5-2に隣り合っている。図2は、メモリ
セルアレー5-1の回路図である。
【0039】図2に示すように、メモリセルアレー5-1
は、例えば256本のワード線WLと、512対のビッ
ト線対BL、 /BL(先頭の /は“−”(バー)を示
し、反転信号であることを指す。図2には参照符号の上
に“−”(バー)を付す)と、ワード線WLとビット線
BLあるいはビット線 /BLとの交点に一つずつ設けら
れたダイナミック型のメモリセル100とを含む。
【0040】図3は、メモリセル100の断面図であ
る。
【0041】図3に示すように、この実施例に係るダイ
ナミック型RAMのメモリセル100は、BPTセルで
ある。BPTセルについて、簡単に説明する。プレート
104どうしを基板1の内部でつなぐためのN型埋込プ
レート配線層102は、P型シリコン基板1内に形成さ
れている。埋込プレート配線層102には、プレート電
位VPLが印加されている。プレート電位VPLは、例
えば電源電位VCCの2分の1(ハーフVCC)であ
る。プレート104はトレンチ106内に形成される、
トレンチ106は、各BPTセル100毎に設けられ
る。トレンチ106の側壁には、シリコン酸化膜(Si
2 )108がえり状(カラー)に形成されている。一
方、トレンチ106の底は、埋込プレート配線層102
に通じている。プレート104は、トレンチ106の底
およびシリコン酸化膜108に沿ってさや状(シース)
に形成されている。プレート104は、シリコン酸化膜
108によって基板1と絶縁されるとともに、トレンチ
106の底を介して埋込プレート配線層102に電気的
に接続される。キャパシタ誘電体膜110は、プレート
104の表面に形成されている。プレート104によっ
て形成される、さやの中は、ストレージノード112に
より埋め込まれている。ストレージノード112は、シ
リコン酸化膜108によって基板1と絶縁されながら、
さやの中から、シリコン酸化膜108に沿って基板1の
表面まで形成される。ストレージノード112は、キャ
パシタ誘電体膜110によってプレート104と容量結
合する。ストレージノード112の表面には、シリコン
酸化膜114の蓋が形成されている。シリコン酸化膜1
14には開孔部が設けられている。この開孔部の中に
は、ストレージノード112とセルトランジスタのソー
スとを接続するための接続部材116が形成されてい
る。接続部材116は、例えば導電性ポリシリコンから
なる。
【0042】以上が、BPTセルの概要である。セルト
ランジスタについては、従来とほぼ同じである。例えば
ワード線WLは、セルトランジスタのソースとセルトラ
ンジスタのドレインとの間の基板1上に形成され、セル
トランジスタのドレインは、ビット線BL( /BL)に
接続されている。
【0043】なお、図3中、参照符号BP1〜BP8
は、ワード線WLの抵抗を下げるための、バイパスワー
ド線である。ワード線WLは導電性ポリシリコンからな
る。バイパスワード線は、導電性ポリシリコンよりも抵
抗値の低いアルミニウムを主成分とした金属からなって
いる。
【0044】他のメモリセルアレー5-2,5-3,…,
は、メモリセルアレー5-1と同様に図3に示すBPTセ
ルが行列状に集積されている。また、メモリセルアレー
5-2,5-3,…,は、メモリセルアレー5-1と同様に図
2に示す回路となっている。
【0045】メモリセルアレー5-1とメモリセルアレー
5-2との間には、第1のセンスアンプアレー7-1が配置
されている。センスアンプアレー7-1は基本的に、メモ
リセルアレー5-1に集積されたBPTセル群に電気的に
接続される第1のセンスアンプ群と、メモリセルアレー
5-2に集積されたBPTセル群に電気的に接続される第
2のセンスアンプ群と、第1のセンスアンプ群に電気的
に接続される第1のDQ線群と、前記第2のセンスアン
プ群に電気的に接続される第2のDQ線群とを含む。
【0046】この第1の実施例に係るDRAMが具備す
るセンスアンプアレー7-1は、図1中に、矢印により示
されるカラム方向の集積度を高めるために、1つのセン
スアンプ群と1つのDQ線群とで、2つのメモリセルア
レーを分担するシェアードセンスアンプ方式とされてい
る。
【0047】図4は、センスアンプアレー7-1の回路図
である。
【0048】図4に示すように、センスアンプアレー7
-1は、1つのデータ線群200と、ビット線BL,反転
ビット線 /BLとの間に接続されたクロスカップルCM
OS型のセンスアンプ202-1,202-2,…,と、セ
ンスアンプ202とメモリセルアレー5-1との間のビッ
ト線BL,反転ビット線 /BLそれぞれに挿入された第
1のφtゲート204-1,204-2,…,と、センスア
ンプ202とメモリセルアレー5-2との間のビット線B
L,反転ビット線 /BLそれぞれに挿入された第2のφ
tゲート206-1,206-2,…,と、第1のφtゲー
ト204と第2のφtゲート206との間のビット線B
L,反転ビット線 /BLに接続されたカラムゲート20
8-1,208-2,…,と、第1のφtゲート204とメ
モリセルアレー5-1との間のビット線BL,反転ビット
線 /BLに接続された第1のビット線イコライズ回路2
10-1,210-2,…,と、第2のφtゲート206と
メモリセルアレー5-2との間のビット線BL,反転ビッ
ト線 /BLに接続された第1のビット線イコライズ回路
212-1,212-2,…,とを含む。
【0049】センスアンプ202は、ビット線対BL,
/BLのうち、第1のφtゲート204と第2のφtゲ
ート206とによって区切られているビット線対BL,
/BL間の電位差を増幅する。センスアンプ202に
は、センスアンプ活性化信号BSANと、SAPとが供
給される。
【0050】信号BSANは、センスアンプを活性化さ
せるとき、イコライズ電位から、VSSレベルに降下す
る。これにより、Nチャネル型センスアンプのソースに
電源電位が入力される。イコライズ電位は、例えば電源
電位VCCの2分の1(ハーフVCC)である。信号B
SANは、図1に示すブロック19-1に形成されたNチ
ャネル型センスアンプ駆動回路から出力される。
【0051】また、信号SAPは、センスアンプを活性
化させるとき、イコライズ電位から、VCCレベルに上
昇する。これにより、Pチャネル型センスアンプのソー
スに電源電位が入力される。イコライズ電位は、信号B
SANと同様に、例えば電源電位VCCの2分の1(ハ
ーフVCC)である。信号SAPは、図1に示すブロッ
ク21-1に形成されたPチャネル型センスアンプ駆動回
路から出力される。
【0052】φtゲート204およびφtゲート206
は、データを読み出すとき、メモリセルアレー5-1から
出力されたデータ信号と、メモリセルアレー5-2から出
力されたデータ信号とが、ビット線対BL, /BL上で
衝突することを防ぐ。このために、φtゲート204お
よびφtゲート206は、データを読み出すときにどち
らか一方がオンし、他方がオフする。
【0053】さらに、φtゲート204およびφtゲー
ト206は、データを書き込むとき、チップの外部から
入力された1つのデータが、メモリセルアレー5-1およ
びメモリセルアレー5-2に同時に書き込まれることも防
ぐ。このために、φtゲート204およびφtゲート2
06は、データを書き込むときにもどちらか一方がオン
し、他方がオフする。これらの制御は、信号φtA、信
号φtBにより行われる。
【0054】カラムゲート208は、φtゲート20
4、あるいはφtゲート206によって接続されたビッ
ト線対BL, /BLを、カラム選択信号CSLに応じて
データ線DQ、反転データ線 /DQに接続する。ビット
線対BL1, /BL1に接続されたカラムゲート208
-1には、カラム選択信号CSL1が供給され、ビット線
対BL2, /BL2に接続されたカラムゲート208-2
には、カラム選択信号CSL2が供給される。カラム選
択信号CSL1とカラム選択信号CSL2とは、別個の
信号であっても良いが、同相の信号であっても良い。ビ
ット線対BL1,/BL1がデータ線対DQ1, /DQ
1に接続され、ビット線対BL2, /BL2がデータ線
対DQ1, /DQ1に接続されていて、データを読み出
すときにデータが衝突したり、あるいはデータを重複し
て書き込むことがないためである。これらのカラム選択
信号CSLは、図1に示すカラムデコーダ11-1から出
力される。
【0055】ビット線イコライズ回路210は、メモリ
セルアレー5-1のビット線対BL,反転ビット線 /BL
間の電位差を、ビット線イコライズ信号EQLに応じて
イコライズする。イコライズ電位VBLは、イコライズ
回路活性化信号VBLにより与えられる。イコライズ電
位VBLは、ビット線プリチャージ電位であり、例えば
電源電位VCCの2分の1(ハーフVCC)である。
【0056】ビット線イコライズ回路212は、メモリ
セルアレー5-2のビット線対BL,反転ビット線 /BL
間の電位差を、ビット線イコライズ信号EQLに応じて
イコライズする。ビット線イコライズ回路212の回路
は、イコライズ回路210と同様の回路である。
【0057】第2のセンスアンプアレー7-0は、メモリ
セルアレー5-1の、センスアンプアレー7-1に相対する
辺23に近接して配置されている。センスアンプアレー
7-0は基本的に、メモリセルアレー5-1に集積されたB
PTセル群に電気的に接続される第3のセンスアンプ群
と、この第3のセンスアンプ群に電気的に接続される第
3のDQ線群とを含む。
【0058】図5は、センスアンプアレー7-0の回路図
である。
【0059】図5に示すように、センスアンプアレー7
-0は、シェアードセンスアンプ方式ではない。センスア
ンプアレー7-0が、末端のメモリセルアレー5-1に近接
するためである。しかし、センスアンプアレー7-0に
は、センスアンプ202、カラムゲート208、ビット
線イコライズ回路212の他に、シェアードセンスアン
プ方式特有のφtゲート206が設けられている。他の
センスアンプアレー7-1などと、回路動作の整合を図る
ためである。
【0060】また、センスアンプアレー7-0のセンスア
ンプ202に供給されるセンスアンプ活性化信号BSA
NおよびSAPはそれぞれ、図1に示すブロック19-0
に形成されたNチャネル型センスアンプ駆動回路、ブロ
ック21-0に形成されたPチャネル型センスアンプ駆動
回路から出力される。同様に、センスアンプアレー7-0
のカラムゲート208-3に供給されるカラム選択信号C
SL3、およびカラムゲート208-4に供給されるカラ
ム選択信号CSL4は、図1に示すカラムデコーダアレ
ー11-1から出力される。
【0061】第3のセンスアンプアレー7-2は、メモリ
セルアレー5-2の、センスアンプアレー7-1に相対する
辺25に近接して配置されている。センスアンプアレー
7-2は、メモリセルアレー5-2に集積されたBPTセル
群に電気的に接続される第4のセンスアンプ群と、この
第4のセンスアンプ群に電気的に接続される第4のDQ
線群とを、少なくとも含む。
【0062】図6は、センスアンプアレー7-2の回路図
である。
【0063】図6に示すように、センスアンプアレー7
-2は、図4に示すセンスアンプアレー7-1と同様に、シ
ェアードセンスアンプ方式である。センスアンプ群およ
びDQ線群を、第3のメモリセルアレー5-3と共有する
ためである。第3のメモリセルアレー5-3は、センスア
ンプアレー7-3に近接して配置されている。
【0064】また、センスアンプアレー7-2のセンスア
ンプ202に供給されるセンスアンプ活性化信号BSA
NおよびSAPはそれぞれ、図1に示すブロック19-2
に形成されたNチャネル型センスアンプ駆動回路、ブロ
ック21-2に形成されたPチャネル型センスアンプ駆動
回路から出力される。同様に、センスアンプアレー7-2
のカラムゲート208-3に供給されるカラム選択信号C
SL3は、センスアンプアレー7-0のカラムゲート20
8-3に供給されるカラム選択信号CSL3と同一の信号
である。同様に、センスアンプアレー7-2のカラムゲー
ト208-4に供給されるカラム選択信号CSL4は、セ
ンスアンプアレー7-0のカラムゲート208-4に供給さ
れるカラム選択信号CSL4と同一の信号である。
【0065】第1のロウデコーダアレー9-1は、メモリ
セルアレー5-1の、センスアンプアレー7-1およびセン
スアンプアレー7-0に近接する辺以外の辺27に近接し
て配置されている。ロウデコーダアレー9-1は、メモリ
セルアレー5-1に集積されたBPTセル群のロウを選択
する第1のロウデコーダ群を含んでいる。
【0066】第2のロウデコーダアレー9-2は、メモリ
セルアレー5-2の、センスアンプアレー7-1およびセン
スアンプアレー7-2に近接する辺以外の辺29に近接し
て配置されている。ロウデコーダアレー9-2は、メモリ
セルアレー5-2に集積されたBPTセル群のロウを選択
する第2のロウデコーダ群を含む。第2のロウデコーダ
アレー9-2の回路は、第1のロウデコーダアレー9-1の
回路とほぼ同様である。
【0067】カラムデコーダアレー11-1は、センスア
ンプアレー7-0の、メモリセルアレー5-1に相対する辺
31に近接して配置されている。この実施例のカラムデ
コーダアレー11-1は、メモリセルアレー5-1,5-2,
5-3,…,で共有される。カラムデコーダアレー11-1
は、メモリセルアレー5-1,5-2,5-3,…,集積され
たBPTセル群のカラムを選択するカラムデコーダを含
んでいる。
【0068】第1の供給素子ブロック13-1は、メモリ
セルアレー5-1の、ロウデコーダアレー9-1に相対する
辺33に近接して配置されている。供給素子ブロック1
3-1は、プレート電位VPLが供給されているプレート
電位配線50-1に接続されている。プレート電位配線5
0-1は、チップ1に形成されたプレート電位VPL発生
回路52に接続されている。VPL発生回路52は基本
的に、チップ1の外部から供給された外部電源電位VC
Cから、プレート電位VPLを発生させる。この実施例
では、チップ内での電位変動を防ぐために、内部VCC
発生回路54により、外部VCCから、内部VCCを発
生させる。内部VCC発生回路54は、外部VCCを電
位を制限して、内部VCCを発生させる。電位を制限す
ることで、電位変動の少ない電源電位、即ち内部VCC
が得られる。VPL発生回路52は、内部VCCから、
プレート電位VPLを発生させる。プレート電位配線5
0-1は、チップ1の上方に形成された低抵抗の金属配線
である。金属配線の低抵抗金属は、例えばアルミニウム
を主成分とした金属が選ばれる。供給素子ブロック13
-1は、埋込プレート配線層とプレート電位配線との接続
箇所である。そのため、供給素子ブロック13-1は、プ
レート電位VPLを、プレート電位配線50-1から図3
に示された埋込プレート配線層102に、供給する供給
素子を含む。
【0069】第2の供給素子ブロック13-2は、メモリ
セルアレー5-2の、ロウデコーダアレー9-2に相対する
辺35に近接して配置されている。供給素子ブロック1
3-2は、埋込プレート配線層とプレート電位配線との接
続箇所である。供給素子ブロック13-2は、供給素子ブ
ロック13-1と同様の構造を持つ。
【0070】図7は、図1に示すメモリコア3-1の全体
を示すブロック図、図8は、この発明の第1の実施例に
係るダイナミック型RAMの全体を示すブロック図であ
る。
【0071】図1に示したメモリセルアレー5-1,5-
2,5-3,…,は各々、256キロビットの記憶容量を
有している。メモリコア3-1には、64個の256キロ
ビットのメモリセルアレー5(5-1〜5-64 )が集積さ
れる。したがって、メモリコア3-1の記憶容量は、16
メガビットである(256キロビット×64)。
【0072】図7に示すように、メモリコア3-1の、カ
ラム方向に沿ったセンターラインには、リードライトデ
ータ(RWD)線バス15-1が設けられている。センス
アンプアレー7に含まれたDQ線対群は、DQバッファ
17を介して、RWD線バス15-1に含まれたRWD線
対群に接続される。DQバッファ17は、DQ線対間の
電位差を増幅するセンスアンプを含む。DQバッファ1
7は、DQ線対に伝えられたデータ信号を増幅してRW
D線対に伝える。
【0073】64個のメモリセルアレー5は、32個ず
つ、2分割されて、メモリコア3-1に配置される。2分
割された64個のメモリセルアレー5は、メモリセルア
レー5RWD線バス15-1を境に、対称に配置される。
各メモリセルアレー5毎に設けられた供給素子ブロック
13はそれぞれ、メモリコア3-1の縁に沿って2列に配
置される。プレート電位配線50は、分割して配置され
ることによってできたメモリセルアレーの列毎に設けら
れる。この実施例のプレート電位配線50は、メモリコ
ア3-1の縁に沿って、互いに平行に2本設けられてい
る。プレート電位配線50-1は、紙面左側のメモリセル
アレーの列に配置された供給素子ブロック13上に配置
され、プレート電位配線50-2は、紙面右側のメモリセ
ルアレーの列に配置された供給素子ブロック13上に配
置される。プレート電位VPLは、メモリコア3-1の左
右の縁からメモリコア3-1のセンターに向かって埋込プ
レート配線層102に伝わる。
【0074】さらに、図8に示すように、上記の構成を
有したメモリコア3が、一つのチップ1に4個設けられ
ている。チップ1の全体、即ち第1の実施例に係るダイ
ナミック型RAMは、64メガビットの記憶容量を有す
ることになる(16メガビット×4)。
【0075】図8に示すダイナミック型RAMから、デ
ータを読み出すときのデータ信号の流れは、概略的に次
の通りである。
【0076】メモリコア3-1のRWD線バス15-1に伝
えられたデータ信号が、マルチプレクス回路56-1でマ
ルチプレクスされる。同様に、メモリコア3-2のRWD
線バス16-2に伝えられたデータ信号、メモリコア3-3
のRWD線バス15-3に伝えられたデータ信号、および
メモリコア3-4のRWD線バス15-4に伝えられたデー
タ信号がそれぞれ、マルチプレクス回路56-2、56-
3、56-4でマルチプレクスされる。マルチプレクスさ
れたデータ信号は、さらにマルチプレクス回路58でマ
ルチプレクスされる。マルチプレクス回路58でマルチ
プレクスされたデータ信号は、入出力バッファ回路60
に入力される。データ信号は、入出力バッファ回路60
から、チップ1の外部へと出力される。
【0077】図8に示すダイナミック型RAMに、デー
タを書き込むときのデータ信号の流れは、ほぼ上記デー
タの読み出しのときの流れと逆である。
【0078】次に、ロウデコーダアレー、メモリセルア
レー、供給素子ブロックおよびPチャネル型センスアン
プ駆動回路ブロックについて、詳細に説明する。
【0079】図9は、図1に示す9−9線に沿った断面
図で、(a)図はロウデコーダアレー9-1の構造を概略
的に示す断面図、(b)図はメモリセルアレー5-1およ
び供給素子ブロック13-1の構造を概略的に示す断面
図、(c)図はPチャネル型センスアンプ駆動回路ブロ
ック21-1の構造を概略的に示す断面図である。
【0080】まず、図9(a)に示すように、P型基板
1の、ロウデコーダアレー9-1に応じた領域には、深い
N型ウェル300および浅いN型ウェル302が形成さ
れている。深いN型ウェル300内には、N型ウェル3
04、P型ウェル306が形成されている。
【0081】深いN型ウェル300およびN型ウェル3
04には、電源電位VCCが印加される。電源電位VC
Cは、外部電源電位VCC、あるいは内部電源電位VC
Cのいずれかの電位である。P型ウェル306には、電
源電位VSSが印加される。電源電位VSSは、低電位
電源であり、例えば接地電位である。
【0082】浅いN型ウェル302には、昇圧電位VP
Pが印加される。昇圧電位VPPは、外部電源電位VC
Cを昇圧、あるいは内部電源電位VCCのいずれかを、
図示せぬ昇圧回路で昇圧した電位である。
【0083】N型ウェル304には、図示せぬPチャネ
ル型MOSFET群が形成される。図示せぬPチャネル
型MOSFET群は、ロウデコーダアレーが含む電源電
位系統の回路に用いられる。P型ウェル306には、図
示せぬNチャネル型MOSFET群が形成される。図示
せぬNチャネル型MOSFET群は、ロウデコーダアレ
ーが含む電源電位系統の回路に用いられる。ロウデコー
ダアレーが含む電源電位系統の回路は、論理ゲート回路
群を含む。論理ゲート回路群は、複数のロウアドレスの
組み合わせから、一つのワード線を選択する。また、ロ
ウのデコード方式が、部分デコード方式の場合には、論
理ゲート回路群は、複数のロウアドレスの組み合わせか
ら、ワード線を例えば2n 本含んでいるワード線群を選
択する。即ち、論理ゲート回路群は、ロウデコーダ群で
ある。論理ゲート回路群は、通常、NANDゲート回路
が用いられる。
【0084】浅いN型ウェル302には、図示せぬPチ
ャネル型MOSFET群が形成される。図示せぬPチャ
ネル型MOSFET群は、ロウデコーダアレーが含む昇
圧電位系統の回路に用いられる。ロウデコーダアレーが
含む昇圧電位系統の回路は、ワード線ドライバ回路を含
む。また、ロウのデコード方式が、部分デコード方式の
場合には、ワード線ドライバ回路および部分デコーダ回
路を含む。ワード線ドライバ回路は、例えば上記論理ゲ
ート回路群によって選ばれたワード線、あるいはワード
線群に昇圧電位電源から昇圧電位VPPを供給する。ま
た、部分デコーダ回路は、上記論理ゲート回路(ロウデ
コーダ)群と同様の回路であり、複数のロウアドレスの
組み合わせから、一つのワード線ドライバ回路の列を選
択する。部分デコーダ回路は、選択されたワード線ドラ
イバ回路の列に、昇圧電位電源として昇圧電位VPPを
供給する。また、上記論理ゲート回路(ロウデコーダ)
群を昇圧電位系統の回路に含めた場合には、上記論理ゲ
ート回路(ロウデコーダ)群のPチャネル型MOSFE
T群は、N型ウェル304に代えて浅いN型ウェル30
2に形成される。
【0085】図9(b)に示すように、P型基板1の、
メモリセルアレー5-1に応じた領域には、トレンチ群1
06およびトレンチ群106の底に接する埋込プレート
配線層102を含むメモリセル群が形成されている。P
型基板1の、供給素子ブロック13-1に応じた領域に
は、トレンチ群106、このトレンチ群106の底に接
する埋込プレート配線層102および深いN型ウェル3
08が形成されている。
【0086】深いN型ウェル308には、図示せぬプレ
ート電位配線50が接続されていて、図1に示したプレ
ート電位VPLが印加される。深いN型ウェル308は
埋込プレート配線層102に接続されている。これによ
り、深いN型ウェル308は、プレート電位VPLを埋
込プレート配線層102に供給する供給素子となる。深
いN型ウェル308は、N型の不純物、例えばリン
(P)、あるいはヒ素(As)を基板に注入した後、注
入された不純物を基板1内に熱拡散させることにより、
形成される。深いN型ウェル308の深さは、ウェル3
08の設計された平面面積や、熱履歴(熱処理時間の総
合計時間)、あるいはBPTセル群の埋込プレート配線
102の深さによって変わる。この実施例では、だいた
い8μm程度である。埋込プレート配線102の深さ
が、だいたい5μmであるためである。深いN型ウェル
308の深さを、埋込プレート配線102の深さよりも
深くすることにより、N型ウェル308と埋込プレート
配線102とが必ず接触される。埋込プレート配線10
2の深さは、BPTセルのトレンチ106の深さにより
変わる。トレンチ106の深さは、BPTセルのキャパ
シタンスにより変わる。この実施例では、BPTセルが
微細化されても充分なキャパシタンスが得られるよう
に、トレンチ106の深さを、だいたい5μmとしてい
る。
【0087】さらに図9(b)に示すように、ワード線
WLの両端にはそれぞれ、タップ領域310、312が
設けられている。タップ領域310、312はそれぞ
れ、図3に示したバイパスワード線BPとワード線WL
とを接続するための接続領域である。供給素子ブロック
13-1側にあるタップ領域312は、深いN型ウェル3
08上にオーバーラップしている。バイパスワード線B
Pが設けられたダイナミック型RAMでは、タップ領域
310および312が必要である。そのため、チップの
面積は、タップ領域310および312の分だけ、ロウ
方向に増加する。この実施例では、タップ領域312
を、深いN型ウェル308上にオーバーラップさせるこ
とで、ロウ方向に増加する面積を抑制している。
【0088】図9(c)に示すように、P型基板1の、
Pチャネル型センスアンプ駆動回路ブロック21-1に応
じた領域には、浅いN型ウェル314が形成されてい
る。
【0089】浅いN型ウェル314には、電源電位VC
Cが印加される。電源電位VCCは、外部電源電位VC
C、あるいは内部電源電位VCCのいずれかの電位であ
る。
【0090】浅いN型ウェル314には、図示せぬPチ
ャネル型MOSFET群が形成される。図示せぬPチャ
ネル型MOSFET群は、Pチャネル型センスアンプ駆
動回路が含む電源電位系統の回路に用いられる。Pチャ
ネル型センスアンプ駆動回路が含む電源電位系統の回路
は、センスアンプ活性化信号線ドライバ回路である。セ
ンスアンプ活性化信号線ドライバ回路は、例えば駆動回
路活性化信号に応じて、センスアンプ活性化信号線に、
VCCレベルの活性化信号SAPを出力する。
【0091】次に、メモリセルアレーおよび供給素子ブ
ロックについて、さらに詳細に説明する。
【0092】図10は、供給素子ブロックの一部を示す
平面図、図11は、メモリセルアレーの一部を示す平面
図、図12は、図10中の12−12線に沿う断面図、
図13は、図10中の13−13線に沿う断面図であ
る。
【0093】また、図14は図10に示す平面図の基板
表面までを示した平面図、図15は図11に示す平面図
の基板表面までを示した平面図、図16は図10に示す
平面図の第1層ポリシリコン層までを示した平面図、図
17は図11に示す平面図の第1層ポリシリコン層まで
を示した平面図、図18は図10に示す平面図の第1層
アルミニウム層までを示した平面図、図19は図11に
示す平面図の第1層アルミニウム層までを示した平面図
である。
【0094】図10〜図19に示されるように、メモリ
セルアレー、5-1には、基板1の表面が露出する素子領
域350が、行列状に形成されている。素子領域350
の平面形状は、カラム方向に長尺とされた長方形であ
る。素子領域350は、カラム毎に2分の1ピッチずつ
ずらされている。素子領域350の両端にはそれぞれ、
トレンチ106が形成されている(特に図15参照)。
素子領域350以外の基板1の表面は、フィ−ルド酸化
膜(SiO2 )352で覆われている(特に図12、図
13参照)。各トレンチ106の底からはそれぞれ、基
板1内にN型不純物(リン、あるいはヒ素)が拡散され
ている。このN型不純物は、トレンチ106の底を中心
として球状に拡散する。球状に拡散されたN型不純物
は、基板1の内部で互いに接触される。N型埋込プレー
ト配線102は、球状に拡散されたN型不純物が互いに
接触することによって得られる。N型ウェル308の半
分程度の領域は、平面から見てN型埋込プレート配線1
02にオーバーラップする(特に図14参照)。N型ウ
ェル308の他の半分程度の領域には、プレート電位配
線50-1がコンタクトされる。図14中、参照符号35
4で示される領域は、そのコンタクト領域である。
【0095】基板1上には、第1層ポリシリコン層を使
い、ロウ方向に沿ってワード線WLが形成されている
(特に図17参照)。一つの素子領域350にはそれぞ
れ、2本のワード線WLが交差する。素子領域350
の、2本のワード線によって挟まれた領域には、ビット
線BLがコンタクトされる。図17中、参照符号356
で示される領域は、そのコンタクト領域である。ワード
線WLのうち、供給素子ブロック13-1上にある部分
は、メモリセルアレー5-2上にある部分よりも、幅が広
くされている(特に図16参照)。ワード線の幅が広く
された領域は、タップ領域312である。タップ領域3
12には、バイパスワード線BPをコンタクトされる。
図16中、参照符号358で示される領域は、そのコン
タクト領域である。
【0096】第1層ポリシリコン層上には、第1層層間
絶縁膜360が形成され、ワード線WLどうしを互いに
絶縁している(特に図12、図13参照)。第1層層間
絶縁膜360上には、第2層ポリシリコン層と金属シリ
サイド層との積層膜(ポリサイド膜)を使い、カラム方
向に沿ってビット線BL( /BL)が形成されている
(特に図19参照)。一つの素子領域350にはそれぞ
れ、1本のビット線がコンタクト領域356を介して接
続される。
【0097】ポリサイド膜上には、第2層層間絶縁膜3
62が形成され、ビット線BL( /BL)どうしを互い
に絶縁している(特に図12、図13参照)。第2層層
間絶縁膜362上には、第1層アルミニウム層を使い、
ロウ方向に沿ってバイパスワード線BPが形成されてい
る(特に図19参照)。1本のワード線WLにはそれぞ
れ、1本のバイパスワード線BPが、コンタクト領域3
58を介して接続される。
【0098】さらにこの実施例では、上記第1層アルミ
ニウム層を使い、上記N型ウェル308の他の半分程度
の領域上に、中間配線層364が形成されている(特に
図18参照)。中間配線層364は、コンタクト領域3
56を介してN型ウェル308に接続される。中間配線
層364は、コンタクト孔が深くなることを抑制する。
【0099】第1層アルミニウム層上には、第3層層間
絶縁膜366が形成され、バイパスワード線BPどう
し、および中間配線層364を互いに絶縁している(特
に図12、図13参照)。第3層層間絶縁膜366上に
は、第2層アルミニウム層を使い、カラム方向に沿って
カラム選択線CSLが形成されている(特に図11参
照)。カラム選択線CSLはそれぞれ、ビット線BLと
/BLとの間の上に形成されている。カラム選択線CS
Lは、メモリセル5-1上ではコンタクトがなく、センス
アンプアレー7上で、カラムゲート208のNチャネル
型MOSFETのゲートにコンタクトされる。
【0100】さらにこの実施例では、上記第2層アルミ
ニウム層を使い、上記中間配線層364上に、プレート
電位配線50-1が形成されている(特に図10参照)。
プレート電位配線50-1は、コンタクト領域368を介
して中間配線層364に接続される。プレート電位配線
50-1は、中間配線層364を介して、N型ウェル30
8にプレート電位VPLを供給する。また、コンタクト
領域368は、コンタクト領域354からずらされ、コ
ンタクト領域354上に重ならないように形成されてい
る。この実施例では、コンタクト領域368を、中間配
線層364が平坦な部分に形成することで、正常なコン
タクトが実現される確率を向上させている。
【0101】上記第1の実施例に係るダイナミック型R
AMであると、図1に示すように、供給素子ブロック1
3-1を、メモリセルアレー5-1の、ロウデコーダアレー
9-1に相対する辺33に近接して配置し、供給素子ブロ
ック13-2を、メモリセルアレー5-2の、ロウデコーダ
アレー9-2に相対する辺35に近接して配置する。この
構成では、新しいブロックとして供給素子ブロック13
-1、13-2を基板(チップ)1に設けたとき、カラム方
向の集積度が妨げられなくなる。ただし、第1の実施例
に係るダイナミック型RAMでは、新しいブロックが基
板(チップ)1内に追加されているので、その追加され
た分、面積ロスがある。
【0102】しかし、特に図1、図7および図8に示す
ブロック配置を有するダイナミック型RAMでは、カラ
ム方向の集積度が妨げられるよりも、ロウ方向の集積度
が妨げられた方が、面積ロスが小さくなる。なぜなら
ば、メモリセルアレー5とセンスアンプアレー7との間
に供給素子ブロック13を配置すると、図7に示すメモ
リコア3では、カラム方向に沿って32個の供給素子ブ
ロック13が追加されることになる。さらに複数のメモ
リコア3を基板(チップ)1に配置したとき、例えば図
8に示すようにメモリコア3を配置したときには、カラ
ム方向に沿って64個の供給素子ブロック13が追加さ
れる。したがって、チップが、カラム方向に沿って大き
く伸びる。
【0103】これに対して、第1の実施例に係るダイナ
ミック型RAMのように、メモリセルアレー5の、ロウ
デコーダアレー9に相対する辺33や35に供給素子ブ
ロック13を配置すると、図7に示すメモリコア3で
は、ロウ方向に沿って2個の供給素子ブロック13を追
加するだけですむ。さらに複数のメモリコア3を基板
(チップ)1に配置したとき、例えば図8に示すように
メモリコア3を配置したときでも、ロウ方向に沿って4
個の供給素子ブロック13を追加するだけですむ。この
ような点から、上記第1の実施例に係るダイナミック型
RAMでは、チップ1がカラム方向に沿って伸びること
はなく、ロウ方向に沿って最小限度、伸びるだけで止ま
る。したがって、チップ全体の集積度を妨げることのな
い、埋込プレート配線層とプレート電位配線層との接続
箇所を持つ、ダイナミック型RAMとなる。
【0104】さらに上記第1の実施例に係るダイナミッ
ク型RAMでは、この効果に加えて、以下のような効果
が得らている。
【0105】図20は、図1に示すブロックの中を、よ
り詳細に示したブロック図である。
【0106】図20に示すように、上記第1の実施例に
係るダイナミック型RAMでは、供給素子ブロック13
をロウデコーダアレー9に相対する辺33や35に配置
し、かつRWD線バス15をロウデコーダアレー9側に
配置している。この構成からは、供給素子ブロック13
をチップに追加しても、データの読み出しおよびデータ
の書き込み動作の高速化が妨げられない。例えばロウデ
コーダアレー9とメモリセルアレー5との間に供給素子
ブロック13を配置すると、供給素子ブロック13が配
置されただけ、ワード線WLの長さが伸びる。ワード線
WLの長さが伸びると、メモリセルを選択するために必
要な時間が長くなる。また、RWD線バス15を供給素
子ブロック13側に設けると、プレート電位配線50-1
とRWD線バス15とが近接して並行する。プレート電
位配線50-1の電位は、プレート電位VPLに固定され
ている。このため、プレート電位配線50-1とRWD線
バス15とがカップリングする可能性があり、RWD線
対間に所定の電位差が発生するまでの時間が長くなる。
また、ロウデコーダアレー9とメモリセルアレー5との
間には、他の回路ブロックが配置されないので、データ
線DQの長さも増加しない。尚、上記所定の電位差は、
メモリセルから読み出されたデータ、あるいはメモリセ
ルに書き込むべきデータである。
【0107】したがって、上記第1の実施例に係るダイ
ナミック型RAMでは、供給素子ブロック13をロウデ
コーダアレー9に相対する辺33や35に配置している
から、ワード線の長さの増加がない。さらにRWD線バ
ス15をロウデコーダアレー9側に配置しているから、
プレート電位配線50-1とRWD線バス15との間に
は、メモリセルアレー5などが存在し、プレート電位配
線50-1とRWD線バス15とがカップリングすること
もない。また、データ線DQの長さも増加しない。この
ような点から、上記第1の実施例に係るダイナミック型
RAMでは、データの読み出しおよびデータの書き込み
動作の高速化が妨げられることがない。
【0108】さらに図20に示すように、上記第1の実
施例に係るダイナミック型RAMでは、供給素子である
ウェル308を、各供給素子ブロック13毎に一つずつ
設け、これらウェル308どうしの間にPチャネル型セ
ンスアンプ駆動回路21を配置している。これにより、
供給素子ブロック13を追加したことによる面積ロス
を、より小さくできる。Pチャネル型センスアンプ駆動
回路21は、センスアンプ活性化信号線SAPを駆動す
るためのPチャネル型MOSFETを含む。このPチャ
ネル型MOSFETは、センスアンプ群に電位VCCを
供給するものであり、サイズが大きい。充分なドライバ
ビリティが要求されるためである。このようなPチャネ
ル型MOSFETを含む回路を、ウェル308どうしの
間に形成する。これにより、ウェル308どうしの間に
生じた領域が有効に使われる。このような点から、基板
(チップ)1上から無効領域(デッドリジョン)が削減
され、供給素子ブロック13を追加したことによる面積
ロスは、より小さくなる。尚、上記実施例では、ウェル
308どうしの間だけでは、Pチャネル型センスアンプ
駆動回路21を配置しきれないために、ウェル308の
センスアンプアレー7-1側の辺から、ウェル308の、
メモリセルアレー5に相対する辺に沿ってL字型に配置
している。L字型に配置しなければならないほど、Pチ
ャネル型センスアンプ駆動回路21の面積は、大きいの
である。
【0109】さらに上記第1の実施例に係るダイナミッ
ク型RAMでは、図20に示すように供給素子であるウ
ェル308を、各供給素子ブロック13毎に一つずつ設
け、ウェル308を、各メモリセルアレー5毎に、分散
させて設けている。これにより、埋込プレート配線10
2のプレート電位VPLの変動を抑制できる。
【0110】ところで、64メガビット級以上の大規模
な記憶容量を持つダイナミック型RAMでは、消費電力
が大きい。特にデータをリフレッシュするとき、リフレ
ッシュすべきデータの量が膨大であり、消費電力が大き
くなる。このため、大規模記憶容量のダイナミック型R
AMでは、消費電力を減らすために、データがリフレッ
シュされるメモリセルアレーのみ活性な状態とし、他の
メモリセルアレーは非活性な状態としておく方式が採用
されることがある。このようなダイナミック型RAMで
は、非活性な状態のメモリセルアレーの埋込プレート配
線102に、活性な状態のメモリセルアレーから電気的
ノイズが侵入する可能性がある。特に埋込プレート配線
102が基板1内でウェル領域308を介してつながっ
ていると、その可能性が高い。もし、埋込プレート配線
102に電気的ノイズが侵入し、プレート電位VPLが
変動してしまうと、メモリセルに記憶されているデータ
が破壊されたり、最悪の場合には、より薄く、より繊細
になっているキャパシタ誘電体膜にダメージが与えられ
る可能性がある。この点、ウェル308を、各メモリセ
ルアレー5毎に、一つずつ分離させて設けている上記第
1の実施例に係るダイナミック型RAMでは、特に埋込
プレート配線102のプレート電位VPLの変動を抑制
でき、メモリセルに記憶されているデータの破壊の可能
性と、メモリセルのキャパシタ誘電体膜にダメージが与
えられる可能性とが低減する。
【0111】次に、この発明の第2の実施例に係るダイ
ナミック型RAMについて説明する。
【0112】上記第1の実施例に係るダイナミック型R
AMでは、埋込プレート配線を持つメモリセルとして、
図3に示すようなBPTセルが適用されている。しか
し、埋込プレート配線を持つメモリセルであれば、図3
に示すBPTセルに限ることはない。埋込プレート配線
を持つメモリセルをメモリセルアレーに集積したダイナ
ミック型RAMに、この発明を適用すれば、上記実施例
と同様な効果を得ることができる。
【0113】埋込プレート配線を持つメモリセルとして
は、BPTセルの他に、ベリードストラップ型のメモリ
セルがある(以下、BESTセルと称す)。
【0114】図21は、BESTセルの断面図である。
BESTセルについて、簡単に説明する。
【0115】図21に示すように、プレートとなるN型
シリコン領域402は、基板1内に形成されている。N
型シリコン領域402はプレート本体であり、しかもプ
レート電位VPLをメモリセルアレー全体に伝える機能
もあるため、BPTセルのN型埋込プレート配線層10
2と同様な領域と考えることができる。N型シリコン領
域402上には、P型のシリコン領域404が形成され
ている。トレンチ106は、P型のシリコン領域404
の表面から、上記N型シリコン領域402の途中まで形
成されている。トレンチ106の上記N型シリコン領域
402に接する側壁には、キャパシタ誘電体膜110が
えり状(カラー)に形成されている。また、トレンチ1
06の上記P型シリコン領域404に接する側壁および
トレンチ106の底には、キャパシタ誘電体膜110よ
りも厚いシリコン酸化膜(SiO2 )108がえり状
(カラー)に形成されている。トレンチ106の中は、
ストレージノード112により埋め込まれている。さら
にストレージノード112は、シリコン酸化膜108に
よってP型シリコン領域404と絶縁されながら、トレ
ンチの中から、シリコン酸化膜108に沿ってP型シリ
コン領域404の表面まで形成される。ストレージノー
ド112は、キャパシタ誘電体膜110によってプレー
トであるN型シリコン領域402と容量結合する。スト
レージノード112の表面には、シリコン酸化膜114
が形成されている。さらに、シリコン酸化膜114下
で、かつトレンチ106の側面にあるシリコン酸化膜1
08には、開孔部が設けられている。P型シリコン領域
404には、この開孔部に接するN型シリコン領域40
6が形成されている。ストレージノード112は、開孔
部を介してN型シリコン領域406に接続され、N型シ
リコン領域406は、セルトランジスタのソースに接続
される。これにより、ストレージノード112とセルト
ランジスタのソースとが接続される。
【0116】以上が、BESTセルの概要である。セル
トランジスタについては、従来とほぼ同じである。例え
ばワード線WLは、セルトランジスタのソースとセルト
ランジスタのドレインとの間のP型シリコン領域404
上に形成され、セルトランジスタのドレインは、ビット
線BL( /BL)に接続されている。なお、図21で
は、バイパスワード線は省略されている。
【0117】図22は、図1に示すメモリセルアレーに
BESTセルを用いたときの断面図で、(a)図はロウ
デコーダアレー9-1の構造を概略的に示す断面図、
(b)図はメモリセルアレー5-1および供給素子ブロッ
ク13-1の構造を概略的に示す断面図、(c)図はPチ
ャネル型センスアンプ駆動回路ブロック21-1の構造を
概略的に示す断面図である。
【0118】図22(a)〜(c)に示すように、メモ
リセルがBPTセルからBESTセルに変わるだけで、
図9(a)〜(c)に示す構造と同様に形成することが
できる。したがって、上記第2の実施例に係るダイナミ
ック型RAMでも、上記第1の実施例に係るダイナミッ
ク型RAMと同様な効果を得ることができる。
【0119】また、上記第2の実施例では、図22
(b)に示すように、N型シリコン領域402を深いウ
ェルにより形成し、P型シリコン領域404を浅いウェ
ルにより形成し、この浅いウェルを上記深いウェルか
ら、上記深いウェルの一部が基板1の表面に露出される
ようにずらして形成されている。そして、基板1の表面
に露出された深いウェルの一部を供給素子ブロック13
とする。このようにすることで、供給素子を新たに形成
する必要をなくすことができ、製造工程の簡略化に役立
つ。また、図22(b)に示す構造では、タップ領域3
12は、供給素子ブロック13にオーバーラップさせな
くても、充分にロウ方向の面積増加が抑制される。
【0120】なお、図22(a)〜(c)は、BEST
セルの一例であって、他の断面構造とすることもでき
る。例えばN型シリコン領域402を埋込層で形成した
り、あるいはN型シリコン領域402をN型シリコン基
板としても良い。
【0121】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、集積度を妨げることがない、埋込プレート配線層と
プレート電位配線との接続箇所を持つ半導体記憶装置を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1の実施例に係るダイナミ
ック型RAMのメモリコアの一部を示すブロック図。
【図2】図2は図1に示すメモリセルアレーの回路図。
【図3】図3は図2に示すメモリセルの断面図。
【図4】図4は図1に示すセンスアンプアレーの回路
図。
【図5】図5は図1に示すセンスアンプアレーの回路
図。
【図6】図6は図1に示すセンスアンプアレーの回路
図。
【図7】図7は図1に示すメモリコアの全体を示すブロ
ック図。
【図8】図8はこの発明の第1の実施例に係るダイナミ
ック型RAMの全体を示すブロック図。
【図9】図9は図1に示す9−9線に沿った断面図で、
(a)図はロウデコーダアレーの断面図、(b)図はメ
モリセルアレーおよび供給素子ブロックの断面図、
(c)図はPチャネル型センスアンプ駆動回路ブロック
の断面図。
【図10】図10は供給素子ブロックの一部を示す平面
図。
【図11】図11はメモリセルアレーの一部を示す平面
図。
【図12】図12は図10中の12−12線に沿う断面
図。
【図13】図13は図11中の13−13線に沿う断面
図。
【図14】図14は図10に示す供給素子ブロックの基
板表面までを示した平面図。
【図15】図15は図11に示すメモリセルアレーの基
板表面までを示した平面図。
【図16】図16は図10に示す供給素子ブロックの第
1層ポリシリコン層までを示した平面図。
【図17】図17は図11に示すメモリセルアレーの第
1層ポリシリコン層までを示した平面図。
【図18】図18は図10に示す供給素子ブロックの第
1層アルミニウム層までを示した平面図。
【図19】図19は図11に示すメモリセルアレーの第
1層アルミニウム層までを示した平面図。
【図20】図20は図1に示すブロックの中をより詳細
に示した図。
【図21】図21はBESTセルの断面図。
【図22】図22は図1に示すメモリセルアレーにBE
STセルを用いたときの断面図で、(a)図はロウデコ
ーダアレーの断面図、(b)図はメモリセルアレーおよ
び供給素子ブロックの断面図、(c)図はPチャネル型
センスアンプ駆動回路ブロックの断面図。
【符号の説明】
1…基板(チップ)、3…メモリコア、5…メモリセル
アレー、7…センスアンプアレー、9…ロウデコーダア
レー、11…カラムデコーダ、13…供給素子ブロッ
ク、15…RWD線バス、17…DQバッファ、19…
Nチャネル型センスアンプ駆動回路ブロック、21…P
チャネル型センスアンプ駆動回路ブロック、50…プレ
ート電位配線、52…VPL発生回路、54…内部VC
C発生回路、56…マルチプレクサ、58…マルチプレ
クサ、60…入出力バッファ回路、100…メモリセ
ル、102…埋込プレート配線層、104…プレート、
106…トレンチ、108…シリコン酸化膜、110…
キャパシタ誘電体膜、112…ストレージノード、11
4…シリコン酸化膜、116…接続部材、200…DQ
線群、202…センスアンプ、204…φtAゲート、
206…φtBゲート、208…カラムゲート、210
…ビット線イコライザ、212…ビット線イコライザ、
300…深いN型ウェル、302…浅いN型ウェル、3
04…N型ウェル、306…P型ウェル、308…深い
N型ウェル(供給素子)、310…タップ領域、312
…タップ領域、314…浅いN型ウェル、350…素子
領域、352…フィ−ルド酸化膜、354…コンタクト
領域、356…コンタクト領域、358…コンタクト領
域、360…第1層層間絶縁膜、362…第2層層間絶
縁膜、364…中間配線層、366…第3層層間絶縁
膜、368…コンタクト領域、402…N型シリコン領
域、404…P型シリコン領域、406…接続用のN型
シリコン領域。

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ第1及び第2の電極を有しこの
    第1の電極に電荷を蓄積することにより情報の記憶を行
    うトレンチキャパシタを行列状に配置して構成される第
    1の方形状のトレンチキャパシタアレーと、 それぞれ第1及び第2の電極を有しこの第1の電極に電
    荷を蓄積することにより情報の記憶を行う複数のトレン
    チキャパシタを行列状に配置して構成され、前記第1の
    トレンチキャパシタアレーに所定間隔を空けつつ並べて
    配置された第2の方形状のトレンチキャパシタアレー
    と、 前記第1のトレンチキャパシタアレーに属するトレンチ
    キャパシタの底部からそれぞれ拡散させ、前記第1のト
    レンチキャパシタアレーに属する第2の電極と接続さ
    れ、隣接するものどうし相互に接続された複数の球型拡
    散層から構成される第1の拡散層配線層と、 前記第2のトレンチキャパシタアレーに属するトレンチ
    キャパシタの底部からそれぞれ拡散させ、前記第2のト
    レンチキャパシタアレーに属する第2の電極と接続さ
    れ、隣接するものどうし相互に接続された複数の球型拡
    散層から構成される第2の拡散層配線層と、 前記第1のトレンチキャパシタアレーと前記第2のトレ
    ンチキャパシタアレーとの間に配置され、前記第1及び
    第2のトレンチキャパシタアレーに属する第1の電極に
    蓄積された情報を増幅する増幅回路列と、 前記第1のトレンチキャパシタアレーの1辺に沿って配
    置された第1のワード線駆動回路と、 前記第2のトレンチキャパシタアレーの1辺に沿って配
    置された第2のワード線駆動回路と、 前記第1のトレンチキャパシタアレーの前記ワード線駆
    動回路の存在する辺の対向する辺に沿って配置され、前
    記第1の拡散層配線層に電圧を供給する第1の接続手段
    と、 前記第2のトレンチキャパシタアレーの前記ワード線駆
    動回路の存在する辺の対向する辺に沿って配置され、前
    記第2の拡散層配線層に電圧を供給する第2の接続手段
    とから構成されることを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 さや状のプレート電極を有するトレンチ
    キャパシタ及びMOSトランジスタとから構成されるメ
    モリセルを行列状に配置し、このトレンチキャパシタ底
    部で隣接するトレンチキャパシタと接続することにより
    埋込プレート電極を形成したDRAMセルアレーを複数
    個所定間隔空けて配置し、これら間隙にセンスアンプを
    配置して構成したDRAMセルブロックの各DRAMセ
    ルアレイに接するようワード線駆動回路を一直線状に配
    置した半導体記憶装置において、 前記複数のDRAMセルアレーに対応して設けられ、前
    記埋込プレート電極にそれぞれ内部電源電位と接地電位
    との間の中間の電位を供給する複数の電位供給回路が前
    記DRAMセルアレーを挟みつつ前記ワード線駆動回路
    と対向して配置されていることを特徴とする半導体記憶
    装置。
  3. 【請求項3】 半導体基板に形成された第1導電型の第
    1のウェルとこの第1のウェルよりも浅い第2導電型の
    第2のウェルとこの第2のウェルを貫通し前記第1のウ
    ェルに達するトレンチキャパシタを有するDRAMセル
    を複数個配置してなるDRAMセルアレーを複数箇所所
    定間隔間隙を空けて配置し、これら間隙にセンスアンプ
    を配置して構成したDRAMセルブロックの各DRAM
    セルアレーに接するようワード線駆動回路を一直線状に
    配置した半導体記憶装置において、 前記複数のDRAMセルアレーに対応して設けられ、前
    記第1のウェルに内部電源電位と接地電位との間の中間
    の電位を供給する複数の電位供給回路が前記DRAMセ
    ルアレーを挟みつつ前記ワード線駆動回路と対向して配
    置されていることを特徴とする半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 第1の埋込プレート配線層に接続された
    第1のメモリセル群を含む第1のメモリセルアレーと、 前記第1のメモリセルアレーに隣接して配置され、第2
    の埋込プレート配線層に接続された第2のメモリセル群
    を含む第2のメモリセルアレーと、 前記第1のメモリセルアレーと前記第2のメモリセルア
    レーとの間に配置され、前記第1のメモリセル群に電気
    的に接続される第1のセンスアンプ群、前記第2のメモ
    リセル群に電気的に接続される第2のセンスアンプ群、
    前記第1のセンスアンプ群に電気的に接続される第1の
    データ線群、および前記第2のセンスアンプ群に電気的
    に接続される第2のデータ線群を少なくとも含む、第1
    のセンスアンプアレーと、 前記第1のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアン
    プアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第1の
    メモリセル群に電気的に接続される第3のセンスアンプ
    群、および前記第3のセンスアンプ群に電気的に接続さ
    れる第3のデータ線群を少なくとも含む、第2のセンス
    アンプアレーと、 前記第2のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアン
    プアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第2の
    メモリセル群に電気的に接続される第4のセンスアンプ
    群、および前記第4のセンスアンプ群に電気的に接続さ
    れる第4のデータ線群を少なくとも含む、第3のセンス
    アンプアレーと、 前記第1のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアン
    プアレーおよび前記第2のセンスアンプアレーに近接す
    る辺以外の辺に近接して配置され、前記第1のメモリセ
    ル群のロウを選択する第1のロウデコーダ群を含む、第
    1のロウデコーダアレーと、 前記第2のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアン
    プアレーおよび前記第3のセンスアンプアレーに近接す
    る辺以外の辺に近接して配置され、前記第2のメモリセ
    ル群のロウを選択する第2のロウデコーダ群を含む、第
    2のロウデコーダアレーと、 前記第2のセンスアンプアレーの、前記第1のメモリセ
    ルアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第1の
    メモリセル群および前記第2のメモリセル群で共有さ
    れ、前記第1のメモリセル群および前記第2のメモリセ
    ル群のカラムを選択するカラムデコーダ群を含む、カラ
    ムデコーダアレーと、 前記第1のメモリセルアレーの、前記第1のロウデコー
    ダアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第1の
    埋込プレート配線層にプレート電位を供給する供給素子
    を含む、第1の供給素子ブロックと、 前記第2のメモリセルアレーの、前記第2のロウデコー
    ダアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第2の
    埋込プレート配線層にプレート電位を供給する供給素子
    を含む、第2の供給素子ブロックとを具備することを特
    徴とする半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記第1、第2、第3、第4のデータ線
    群に接続される、リードライトデータ線群が、前記第
    1、第2のロウデコーダ側に配置されていることを特徴
    とする請求項4に記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記第1、第2の供給素子ブロックが含
    む供給素子は、各供給素子ブロック毎に分散されて設け
    られていることを特徴とする請求項4および請求項5い
    ずれかに記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記供給素子は、ウェルであることを特
    徴とする請求項4乃至請求項6いずれか一項に記載の半
    導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記メモリセルは、埋込プレートトレン
    チ型セルであることを特徴とする請求項4乃至請求項7
    いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記メモリセルは、ベリードストラップ
    型セルであることを特徴とする請求項4乃至請求項7い
    ずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記第1のセンスアンプアレーの、前
    記第1のセンスアンプ群と前記第2のセンスアンプ群と
    は、前記第1のメモリセル群および前記第2のメモリセ
    ル群に共通に使用されるように一体化され、前記第1の
    データ線群と前記第2のデータ線群とは、前記一体化さ
    れたセンスアンプ群に接続されるように一体化され、前
    記第1のセンスアンプアレーがシェアードセンスアンプ
    方式とされていることを特徴とする請求項4乃至請求項
    9いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 前記第1のメモリセルアレーは、第1
    のワード線群と、これらワード線毎に設けられた第1の
    バイパスワード線群とを含み、 前記第2のメモリセルアレーは、第2のワード線群と、
    これらワード線毎に設けられた第2のバイパスワード線
    群とを含み、 前記第1のワード線群と第1のバイパスワード線群とを
    接続するタップ領域が、前記第1の供給素子ブロックに
    オーバーラップされ、前記第2のワード線群と第2のバ
    イパスワード線群とを接続するタップ領域が、前記第2
    の供給素子ブロックにオーバーラップされていることを
    特徴とする請求項4乃至請求項10いずれか一項に記載
    の半導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 第1の埋込プレート配線層に接続され
    た第1のメモリセル群を含む第1のメモリセルアレー
    と、 前記第1のメモリセルアレーに隣接して配置され、第2
    の埋込プレート配線層に接続された第2のメモリセル群
    を含む第2のメモリセルアレーと、 前記第1のメモリセルアレーと前記第2のメモリセルア
    レーとの間に配置され、前記第1のメモリセル群に電気
    的に接続される第1のセンスアンプ群、前記第2のメモ
    リセル群に電気的に接続される第2のセンスアンプ群、
    前記第1のセンスアンプ群に電気的に接続される第1の
    データ線群、および前記第2のセンスアンプ群に電気的
    に接続される第2のデータ線群を少なくとも含む、第1
    のセンスアンプアレーと、 前記第1のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアン
    プアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第1の
    メモリセル群に電気的に接続される第3のセンスアンプ
    群、および前記第3のセンスアンプ群に電気的に接続さ
    れる第3のデータ線群を少なくとも含む、第2のセンス
    アンプアレーと、 前記第2のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアン
    プアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第2の
    メモリセル群に電気的に接続される第4のセンスアンプ
    群、および前記第4のセンスアンプ群に電気的に接続さ
    れる第4のデータ線群を少なくとも含む、第3のセンス
    アンプアレーと、 前記第1のメモリセル群のロウを選択する第1のロウデ
    コーダ群を含む、第1のロウデコーダアレーと、 前記第2のメモリセル群のロウを選択する第2のロウデ
    コーダ群を含む、第2のロウデコーダアレーと、 前記第1のメモリセル群および前記第2のメモリセル群
    で共有され、前記第1のメモリセル群および前記第2の
    メモリセル群のカラムを選択するカラムデコーダ群を含
    む、カラムデコーダアレーと、 前記第1のメモリセルアレーに近接して配置され、前記
    第1の埋込プレート配線層にプレート電位を供給する供
    給素子を含む、第1の供給素子ブロックと、 前記第2のメモリセルアレーに近接し、かつ第1の供給
    素子ブロックに隣接して配置され、前記第2の埋込プレ
    ート配線層にプレート電位を供給する供給素子を含む、
    第2の供給素子ブロックとを具備し、 前記第1、第2の供給素子ブロックが含む供給素子を、
    各供給素子ブロック毎に分散させて設け、前記第1、第
    2の供給素子ブロックどうしの間の領域に、前記第1の
    センスアンプアレーが含むセンスアンプ群を駆動するた
    めのセンスアンプ駆動回路を含む回路ブロックが配置さ
    れていることを特徴とする半導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 前記センスアンプ駆動回路は、Pチャ
    ネル型センスアンプ駆動回路であることを特徴とする請
    求項12に記載の半導体記憶装置。
  14. 【請求項14】 前記センスアンプ駆動回路ブロック
    は、前記第1、第2の供給素子ブロックどうしの間の領
    域から、前記第1の供給素子の、前記第1のメモリセル
    アレーに相対する辺にかけて、平面的にL字型に配置さ
    れていることを特徴とする請求項12および請求項13
    いずれかに記載の半導体記憶装置。
  15. 【請求項15】 前記第1、第2、第3、第4のデータ
    線群に接続される、リードライトデータ線群が、前記第
    1、第2のメモリセルアレーの、前記第1、第2の供給
    素子ブロックが近接する辺に相対する辺側に配置されて
    いることを特徴とする請求項12乃至請求項14いずれ
    か一項に記載の半導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 前記供給素子は、ウェルであることを
    特徴とする請求項12乃至請求項15いずれか一項に記
    載の半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 前記第1のロウデコーダアレーは、第
    1のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアンプアレ
    ーおよび前記第2のセンスアンプアレーに近接する辺以
    外の辺に近接して配置され、 前記第2のロウデコーダアレーは、第2のメモリセルア
    レーの、前記第1のセンスアンプアレーおよび前記第3
    のセンスアンプアレーに近接する辺以外の辺に近接して
    配置され、 前記カラムデコーダアレーは、前記第2のセンスアンプ
    アレーの、前記第1のメモリセルアレーに相対する辺に
    近接して配置されていることを特徴とする請求項12乃
    至請求項16いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  18. 【請求項18】 前記メモリセルは、埋込プレートトレ
    ンチ型セルであることを特徴とする請求項12乃至請求
    項17いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  19. 【請求項19】 前記メモリセルは、ベリードストラッ
    プ型セルであることを特徴とする請求項12乃至請求項
    17いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  20. 【請求項20】 前記第1のセンスアンプアレーの、前
    記第1のセンスアンプ群と前記第2のセンスアンプ群と
    は、前記第1のメモリセル群および前記第2のメモリセ
    ル群に共通に使用されるように一体化され、前記第1の
    データ線群と前記第2のデータ線群とは、前記一体化さ
    れたセンスアンプ群に接続されるように一体化され、前
    記第1のセンスアンプアレーがシェアードセンスアンプ
    方式とされていることを特徴とする請求項12乃至請求
    項19いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  21. 【請求項21】 前記第1のメモリセルアレーは、第1
    のワード線群と、これらワード線毎に設けられた第1の
    バイパスワード線群とを含み、 前記第2のメモリセルアレーは、第2のワード線群と、
    これらワード線毎に設けられた第2のバイパスワード線
    群とを含み、 前記第1のワード線群と第1のバイパスワード線群とを
    接続するタップ領域が、前記第1の供給素子ブロックに
    オーバーラップされ、前記第2のワード線群と第2のバ
    イパスワード線群とを接続するタップ領域が、前記第2
    の供給素子ブロックにオーバーラップされていることを
    特徴とする請求項12乃至請求項20いずれか一項に記
    載の半導体記憶装置。
  22. 【請求項22】 第1の埋込プレート配線層に接続され
    た第1のメモリセル群を含む第1のメモリセルアレー
    と、 前記第1のメモリセルアレーに隣接して配置され、第2
    の埋込プレート配線層に接続された第2のメモリセル群
    を含む第2のメモリセルアレーと、 前記第1のメモリセルアレーと前記第2のメモリセルア
    レーとの間に配置され、前記第1のメモリセル群に電気
    的に接続される第1のセンスアンプ群、前記第2のメモ
    リセル群に電気的に接続される第2のセンスアンプ群、
    前記第1のセンスアンプ群に電気的に接続される第1の
    データ線群、および前記第2のセンスアンプ群に電気的
    に接続される第2のデータ線群を少なくとも含む、第1
    のセンスアンプアレーと、 前記第1のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアン
    プアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第1の
    メモリセル群に電気的に接続される第3のセンスアンプ
    群、および前記第3のセンスアンプ群に電気的に接続さ
    れる第3のデータ線群を少なくとも含む、第2のセンス
    アンプアレーと、 前記第2のメモリセルアレーの、前記第1のセンスアン
    プアレーに相対する辺に近接して配置され、前記第2の
    メモリセル群に電気的に接続される第4のセンスアンプ
    群、および前記第4のセンスアンプ群に電気的に接続さ
    れる第4のデータ線群を少なくとも含む、第3のセンス
    アンプアレーと、 前記第1のメモリセル群のロウを選択する第1のロウデ
    コーダ群を含む、第1のロウデコーダアレーと、 前記第2のメモリセル群のロウを選択する第2のロウデ
    コーダ群を含む、第2のロウデコーダアレーと、 前記第1のメモリセル群および前記第2のメモリセル群
    で共有され、前記第1のメモリセル群および前記第2の
    メモリセル群のカラムを選択するカラムデコーダ群を含
    む、カラムデコーダアレーと、 前記第1のメモリセルアレーに近接して配置され、前記
    第1の埋込プレート配線層にプレート電位を供給する供
    給素子を含む、第1の供給素子ブロックと、 前記第2のメモリセルアレーに近接し、かつ第1の供給
    素子ブロックに隣接して配置され、前記第2の埋込プレ
    ート配線層にプレート電位を供給する供給素子を含む、
    第2の供給素子ブロックとを具備し、 前記第1、第2の供給素子ブロックが含む供給素子を、
    各供給素子ブロック毎に分散させて設けていることを特
    徴とする半導体記憶装置。
  23. 【請求項23】 前記第1、第2、第3、第4のデータ
    線群に接続される、リードライトデータ線群が、前記第
    1、第2のメモリセルアレーの、前記第1、第2の供給
    素子ブロックが近接する辺に相対する辺側に配置されて
    いることを特徴とする請求項22に記載の半導体記憶装
    置。
  24. 【請求項24】 前記供給素子は、ウェルであることを
    特徴とする請求項22乃至請求項23いずれかに記載の
    半導体記憶装置。
  25. 【請求項25】 前記メモリセルは、埋込プレートトレ
    ンチ型セルであることを特徴とする請求項22乃至請求
    項24いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  26. 【請求項26】 前記メモリセルは、ベリードストラッ
    プ型セルであることを特徴とする請求項22乃至請求項
    24いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  27. 【請求項27】 前記第1のセンスアンプアレーの、前
    記第1のセンスアンプ群と前記第2のセンスアンプ群と
    は、前記第1のメモリセル群および前記第2のメモリセ
    ル群に共通に使用されるように一体化され、前記第1の
    データ線群と前記第2のデータ線群とは、前記一体化さ
    れたセンスアンプ群に接続されるように一体化され、前
    記第1のセンスアンプアレーがシェアードセンスアンプ
    方式とされていることを特徴とする請求項22乃至請求
    項26いずれか一項に記載の半導体記憶装置。
  28. 【請求項28】 前記第1のメモリセルアレーは、第1
    のワード線群と、これらワード線毎に設けられた第1の
    バイパスワード線群とを含み、 前記第2のメモリセルアレーは、第2のワード線群と、
    これらワード線毎に設けられた第2のバイパスワード線
    群とを含み、 前記第1のワード線群と第1のバイパスワード線群とを
    接続するタップ領域が、前記第1の供給素子ブロックに
    オーバーラップされ、前記第2のワード線群と第2のバ
    イパスワード線群とを接続するタップ領域が、前記第2
    の供給素子ブロックにオーバーラップされていることを
    特徴とする請求項22乃至請求項27いずれか一項に記
    載の半導体記憶装置。
  29. 【請求項29】 リードライトデータ線群と、 リードライトデータ線群の一辺に沿って配置された、複
    数のロウデコーダアレーを含む第1のロウデコーダアレ
    ー群と、 リードライトデータ線群の、前記一辺に相対する他辺に
    沿って配置された、複数のロウデコーダアレーを含む第
    2のロウデコーダアレー群と、 第1のロウデコーダアレー群の、前記リードライトデー
    タ線群に相対した辺に隣接して配置され、各ロウデコー
    ダアレー毎に設けられたメモリセルアレーを含む第1の
    メモリセルアレー群と、 第2のロウデコーダアレー群の、前記リードライトデー
    タ線群に相対した辺に隣接して配置され、各ロウデコー
    ダアレー毎に設けられたメモリセルアレーを含む第2の
    メモリセルアレー群と、 第1のメモリセルアレー群の、前記第1のロウデコーダ
    アレー群に相対した辺に隣接して配置され、各メモリセ
    ルアレー毎に設けられた、メモリセルアレーの埋込プレ
    ート配線にプレート電位を供給する供給素子ブロックを
    含む第1の供給素子ブロック群と、 第2のメモリセルアレー群の、前記第2のロウデコーダ
    アレー群に相対した辺に隣接して配置され、各メモリセ
    ルアレー毎に設けられた、メモリセルアレーの埋込プレ
    ート配線にプレート電位を供給する供給素子ブロックを
    含む第2の供給素子ブロック群とを具備することを特徴
    とする半導体記憶装置。
  30. 【請求項30】 複数のメモリコアを有し、 前記複数のメモリコアはそれぞれ、 前記メモリコアが並べられる方向に沿って配置された複
    数のメモリセルアレーを含む第1のメモリセルアレー群
    と、 前記メモリコアが並べられる方向に沿って、かつ前記第
    1のメモリセルアレー群に隣接して配置された複数のメ
    モリセルアレーを含む第2のメモリセルアレー群と、 前記第1のメモリセルアレー群と前記第2のメモリセル
    アレー群との間に配置された、前記各メモリセルアレー
    毎に設けられたロウデコーダアレーを含む第1のロウデ
    コーダアレー群と、 前記第1のロウデコーダアレー群と前記第2のメモリセ
    ルアレー群との間に配置された、前記各メモリセルアレ
    ー毎に設けられたロウデコーダアレーを含む第2のロウ
    デコーダアレー群と、 前記第1のロウデコーダアレー群と前記第2のロウデコ
    ーダアレー群との間に、前記メモリコアが並べられる方
    向に沿って配置されたリードライトデータ線群と、 第1のメモリセルアレー群の、前記第1のロウデコーダ
    アレー群に相対した辺に隣接して配置され、各メモリセ
    ルアレー毎に設けられた、メモリセルアレーの埋込プレ
    ート配線にプレート電位を供給する供給素子ブロックを
    含む第1の供給素子ブロック群と、 第2のメモリセルアレー群の、前記第2のロウデコーダ
    アレー群に相対した辺に隣接して配置され、各メモリセ
    ルアレー毎に設けられた、メモリセルアレーの埋込プレ
    ート配線にプレート電位を供給する供給素子ブロックを
    含む第2の供給素子ブロック群とを具備することを特徴
    とする半導体記憶装置。
  31. 【請求項31】 前記メモリコア毎に設けられた、前記
    メモリコアから出力されるデータをマルチプレクスする
    第1段マルチプレクサを有し、 前記第1段マルチプレクサから出力されるマルチプレク
    スデータを、さらにマルチプレクスする第2段マルチプ
    レクサを少なくとも有することを特徴とする請求項30
    に記載の半導体記憶装置。
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