JPH1187642A - ダイナミックランダムアクセスメモリ回路のビットライン対をプリチャージするためのイコライザ回路とその方法 - Google Patents
ダイナミックランダムアクセスメモリ回路のビットライン対をプリチャージするためのイコライザ回路とその方法Info
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- JPH1187642A JPH1187642A JP10184382A JP18438298A JPH1187642A JP H1187642 A JPH1187642 A JP H1187642A JP 10184382 A JP10184382 A JP 10184382A JP 18438298 A JP18438298 A JP 18438298A JP H1187642 A JPH1187642 A JP H1187642A
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Abstract
ライザ回路をインプリメントするために必要な領域を低
減するイコライザ回路及びその設計方法を提供すること
である。 【解決手段】 上記課題は、イコライザ回路はビットラ
イン対に対して角度をもって配向される実質的にT字状
のポリシリコンゲート部分を有し、前記角度は90°の
整数倍ではない角度であり、前記実質的にT字状のポリ
シリコンゲート部分は第1のポリシリコン領域、第2の
ポリシリコン領域及び第3のポリシリコン領域を含む、
ダイナミックランダムアクセスメモリ回路のビットライ
ン対をプリチャージするためのイコライザ回路によって
解決される。
Description
ムアクセスメモリ回路、とりわけダイナミックランダム
アクセスメモリ回路の等化回路に関する。
(DRAM)回路は公知である。DRAM回路には数百
万個の、いや数十億個のメモリセルがある。メモリセル
は典型的には複数のメモリアレイに分割されており、各
メモリアレイはDRAM回路のメモリセル総数の部分集
合(subset)を含んでいる。例として256メガビット
DRAMセルは256アレイまで有し、各アレイはほぼ
1メガビットのDRAMセルを含んでいる。アレイは行
列状に、例えば一例では32×8に配置されている。
ように行列状に配置されている。複数のビットライン及
びワードラインは各メモリセルからの読み出し及び/又
は書き込みに使用される。議論しやすくするために、ビ
ットラインは垂直方向であるか又は水平方向であるかの
いずれかだが、ここではビットラインは垂直方向にある
と考え、ワードラインはビットラインに対して直交して
配置されていると考える。
結合されている。DRAMがアクティブサイクルの間に
は、情報はビットラインを介してセルに書き込まれるか
又はセルから読み出される。ビットラインは典型的には
コンプリメンタリであり、読み出し又は書き込み中には
一方のビットラインがロウで他方のビットラインがハイ
である。例として、DRAMが3Vで動作するならば、
ビットラインの電圧は大抵の場合所期のアクティブサイ
クルの間には0V及び3Vである。
ラインは次のアクティブサイクルの準備のためにプリチ
ャージされる。このプリチャージはビットライン対の電
圧を所定の電圧レベルに等化する。この所定の電圧レベ
ルは典型的には「ハイ」電圧レベルの約1/2である。
先の例を使用すると、ビットライン対の電圧は次のアク
ティブサイクルの準備のために例えば1.5Vにプリチ
ャージされる。
インをプリチャージするのに使用される例示的な先行技
術のイコライザ回路100を図示している。見たとお
り、この回路はアレイ104からのビットライン102
a及び102bに結合されている。ビットライン102
a及び102bは前述のように互いにコンプリメンタリ
である。インアクティブサイクル中には、導体106の
信号EQがスイッチ108(大抵の場合nチャネル形F
ETデバイス)をターンオンし、ビットライン102a
及び102bを一緒に短絡させ、実質的にこれらの電圧
を等しくする。同じ信号EQはスイッチ110もターン
オンし、ビットライン102aにプリチャージ電位レベ
ルVBLEQを供給する。このスイッチ110は大抵の
場合ビットライン102aに結合されているnチャネル
形FETデバイスである。同じ信号EQはスイッチ11
2もターンオンし、ビットライン102bにプリチャー
ジ電位レベルVBLEQを供給する。このスイッチ11
2は大抵の場合ビットライン102bに結合されている
nチャネル形FETデバイスである。これら3つ全ての
スイッチ108、110及び112を同時にターンオン
することによって、ビットライン102a及び102b
の電圧は等化され、DRAMのインアクティブサイクル
中にプリチャージ電位レベルVBLFEQにプリチャー
ジされる。3つ全てのスイッチ108、110及び11
2はビットラインの等化に関係しているので、これらは
ここでは3つの等化スイッチの集合と呼ばれる。
のようにスイッチ110及び112に随意電流制限スイ
ッチ(optional current limiting switch)114を介
して供給される。スイッチ114は大抵の場合nチャネ
ル形FETデプレッションデバイスであり、このnチャ
ネル形FETデプレッションデバイスはそのゲートとソ
ースとが結合されている。よって、スイッチ114は通
常は「オン」状態であり、VBLEQはいつもスイッチ
110及び112に供給される(ビットライン自体は、
前述のようにスイッチ110及び112がターンオンさ
れなくてはVBLEQを受け取らない)。セルの列が故
障している場合(例えばビットライン102aか又は1
02bが短絡アースしている場合)、スイッチ114は
この故障が過度にVBLEQの電圧レベルを引き下げて
しまうのを妨げ、さらにDRAM全体が使用不可になる
のを防ぐ。セルの故障した列はこの場合標準的な交換技
術で予備のセルの列と交換される。
アウト図であり、ビットライン102a及び102bを
含んでいる。図2には3つの層が示されている。すなわ
ち、金属層、ポリシリコン層及びアクティブ層である。
金属層はビットライン及びいくつかの相互接続をインプ
リメントするために使用される。金属層は、ポリシリコ
ン層の上にあり、さらにこのポリシリコン層から誘電体
の層によって絶縁されている。ポリシリコン層はスイッ
チのゲートをインプリメントし、さらに幾つかのスイッ
チ間の伝導を提供するのに使用される。ポリシリコン層
はその下にあるアクティブ層にいくつかの箇所で重な
り、nチャネル形FETスイッチを形成する。図2のデ
バイスの機能は次の説明の中で十分に議論される。
される。接点202を介して信号EQはポリシリコン導
体204に供給される。ポリシリコン導体204は、ポ
リシリコン導体204がその下のアクティブ層206と
重なる箇所で形成されるスイッチのゲートを提供する。
ポリシリコン導体204が多数の箇所でアクティブ層2
06に重なると、それだけ多数のスイッチが形成され
る。
域204aがアクティブ領域206a及び206bに重
なる箇所に形成される。図2から分かるように、ポリシ
リコン領域204aはT字状ポリシリコンゲート部分2
04TAの垂直方向部分に配置されている。図1のスイ
ッチ110はポリシリコン領域204bがアクティブ領
域206c及び206dに重なる箇所に形成されてい
る。図2から分かるように、ポリシリコン領域204b
はT字状ポリシリコンゲート部分204TAの水平方向
部分に配置されている。図1のスイッチ112はポリシ
リコン領域204cがアクティブ領域206e及び20
6fに重なる箇所に形成されている。図2から分かるよ
うに、ポリシリコン領域204cはT字状ポリシリコン
ゲート部分204TAの他方の水平方向部分に配置され
ている。ポリシリコン導体204のポリシリコン領域2
04a、204b及び204cはT字状ポリシリコンゲ
ート部分204TAを形成し、このT字状ポリシリコン
ゲート部分204TAはスイッチ108、110及び1
12を形成する。参照しやすいように、このポリシリコ
ン導体はここではT字状ポリシリコンゲート部分204
TAと呼ぶ(これは隣接するビットライン対のT字状ポ
リシリコンゲート部分204TBと区別するためであ
る)。
は接点220を介してビットライン102aに結合され
ている。スイッチ108のアクティブ領域206bは接
点222を介してビットライン102bに結合されてい
る。EQ信号がポリシリコン導体204(それゆえポリ
シリコン領域204a)にある場合、伝導チャネルがス
イッチ108のアクティブ領域206aと206bとの
間に作られ、これにより図1に関連して説明したように
ビットライン102a及び102bを一緒に短絡する。
することによりこの信号はポリシリコン領域204bに
も存在する。これにより、アクティブ領域206cと2
06dとの間に伝導チャネルが作られ、すなわちスイッ
チ110がターンオンされる。同様にEQ信号がポリシ
リコン導体204に存在することによりこの信号はポリ
シリコン領域204cにも存在する。これにより、アク
ティブ領域206eと206fとの間に伝導チャネルが
作られ、すなわちスイッチ112がターンオンされる。
一のアクティブ領域層にあり、相互接続されている。こ
の相互接続は図1の接続路120、すなわちスイッチ1
10及び112を(スイッチ114を介して)VBLE
Qに結合する接続路を表す。図2ではこの相互接続はス
イッチ114のアクティブ領域206gに結合される。
ポリシリコンライン230のポリシリコンゲート領域2
30aはスイッチ114のゲートとして使用される。こ
のポリシリコン層230は接点234を介して金属ライ
ン232に結合する。この金属ライン232は、今度は
接点236a及び236bを介してアクティブ領域20
6d/206eの相互接続に結合される。金属ライン2
32はそれゆえ図1に示されているようにスイッチ11
4のゲートをそのソースに結合する。通常は、このソー
ス・ゲート接続によりスイッチ114はオン状態に留ま
る。すなわちこれによりスイッチ114のアクティブ領
域206gと206hとの間に伝導チャネルが存在でき
る。
層において金属240に結合される。この金属240は
VBLEQ信号を伝送する。よって、このVBLEQ信
号は金属240からスイッチ110及び112にスイッ
チ114を介して供給される。当業者は難なく概略的な
図1の素子とレイアウト図2の素子との間の対応関係を
理解するだろう。
するのに必要な領域は矢印X及びYによって輪郭づけら
れた領域の範囲内にほぼ限定される。典型的な256M
ビットDRAMの場合には、例えば各アレイに4000
ビットライン対まで存在できる。イコライザ回路をイン
プリメントするための利用可能な領域を最大にするため
に、設計者は以前はビットライン対をインターリーブし
た。インターリーブによって、奇数番目のビットライン
対は、例えばアレイの上部エッジに設けられるイコライ
ザ回路によって等化され、その一方で偶数番目のビット
ライン対は、例えばアレイの下部エッジに設けられるイ
コライザ回路によって等化される。
トを説明するための仮のアレイ300を図示している。
アレイ300では、奇数番目のビットライン対301及
び303が上部エッジ320から延びており、イコライ
ザストリップ326の中に設けられたイコライザ回路3
22及び324によって等化される。同様に、偶数番目
のビットライン対302及び304が下部エッジ350
から延びており、イコライザストリップ356の中に設
けられたイコライザ回路352及び354によって等化
される。ビットライン対をインターリーブすることによ
って、全てのビットライン対がアレイ300のエッジ3
20及び350のうちの一方から単に延びている場合よ
りもより大きい領域をイコライザストリップの中のイコ
ライザ回路、例えばイコライザ回路322、324、3
52又は354をインプリメントするために使用でき
る。
寸法は大抵の場合アレイの中にメモリセルを作るために
使用される設計規則の寸法によって予め定められること
がわかる。従って、アレイの設計規則が変化すれば、ビ
ットラインの間隔はより狭くなり、イコライザ回路のた
めに使用される領域は低減される。例として、アレイの
中の設計規則が0.25ミクロンから0.175ミクロン
に変化すれば、例えば1ギガビットDRAMの場合、各
イコライザ回路をインプリメントするために使用される
X方向の寸法は例えばほんの0.5ミクロンまで低減さ
れる。
トリソグラフィ及び設計上の束縛から設計者が相応のア
グレッシブな、すなわち小さい設計規則をイコライザ回
路のインプリメンテーションにおいて使用できないこと
もあり得る。これは部分的にはアレイの中のメモリセル
が高度に規則正しくリピータブルであり、それゆえアレ
イの中のメモリセルはアレイの外側の設計規則よりも小
さな設計規則にはるかに適しているからである。
る設計規則とアレイ外部に使用される設計規則の間の差
は設計上の困難を惹起する。アレイ内部の設計規則が縮
小され、実質的にアレイ外部に使用される設計規則より
も小さくなる状況を考えてみよう。隣接するビットライ
ン対の間の間隔が縮小すると、例えば図3のビットライ
ン対301と302との間の間隔が縮小すると、アレイ
の外側にイコライザ回路をインプリメントするために使
用される領域はより狭くなる(ここで「隣接するビット
ライン対」という用語はアレイの一方の側面で互いに隣
接しているビットライン対を意味するものとして使用し
ている)。もしイコライザ回路の設計が改善されなけれ
ば、例えばもはや隣接するイコライザ回路のT字状ポリ
シリコンゲート部分(例えば図2のT字状ポリシリコン
ゲート部分204TA及びT字状ポリシリコンゲート部
分204TB)をイコライザストリップの行に沿って互
いに隣接して設置することが出来なくなる。というの
も、隣接するビットライン対の間の間隔がこのような設
置に対してあまりにも小さすぎるからである。
ライザ回路設計を改善し、有利にはイコライザ回路をイ
ンプリメントするために必要な領域を低減するイコライ
ザ回路及びその設計方法を提供することである。
クランダムアクセスメモリ回路のビットライン対をプリ
チャージするためのイコライザ回路であって、該イコラ
イザ回路は前記ビットライン対に対して角度をもって配
向される実質的にT字状のポリシリコンゲート部分を有
し、前記角度は90°の整数倍ではない角度であり、前
記実質的にT字状のポリシリコンゲート部分は第1のポ
リシリコン領域、第2のポリシリコン領域及び第3のポ
リシリコン領域を含み、前記第1のポリシリコン領域は
前記イコライザ回路の第1スイッチのゲートをインプリ
メントするためのものであり、前記第1スイッチは前記
ビットライン対の第1のビットライン及び前記ビットラ
イン対の第2のビットラインに結合されており、前記第
2のポリシリコン領域は前記イコライザ回路の第2スイ
ッチのゲートをインプリメントするためのものであり、
前記第2スイッチは前記ビットライン対の第1のビット
ライン及びプリチャージ電圧源に結合されており、前記
第3のポリシリコン領域は前記イコライザ回路の第3ス
イッチのゲートをインプリメントするためのものであ
り、前記第3スイッチは前記ビットライン対の第2のビ
ットライン及び前記プリチャージ電圧源に結合されてい
る、ダイナミックランダムアクセスメモリ回路のビット
ライン対をプリチャージするためのイコライザ回路によ
って解決される。
アクセスメモリ回路であって、該ダイナミックランダム
アクセスメモリ回路は、メモリセルのアレイを有し、該
アレイの前記メモリセルは行列状に配置されており、前
記アレイは該アレイの第1のエッジに隣接する第1のイ
コライザ領域を有し、前記ダイナミックランダムアクセ
スメモリ回路は、前記メモリセルの第1列に結合される
第1のビットライン対を有し、該第1のビットライン対
は前記第1のイコライザ領域の中にまで延びており、前
記ダイナミックランダムアクセスメモリ回路は、第1の
イコライザ回路を有し、該第1のイコライザ回路は前記
第1のビットライン対をほぼ所定のプリチャージ電位レ
ベルにプリチャージするために前記第1のイコライザ領
域に配置されている、ダイナミックランダムアクセスメ
モリ回路において、前記第1のイコライザ回路は、第1
のポリシリコン領域、第2のポリシリコン領域及び第3
のポリシリコン領域を有する実質的にT字状の第1のポ
リシリコンゲート部分を含み、該T字状の第1のポリシ
リコンゲート部分は前記第1のビットライン対に対して
第1の角度で配向されており、該第1の角度は90°の
整数倍ではない角度であり、前記第1のイコライザ回路
は、前記第1のビットライン対の第1のビットライン及
び第2のビットラインに結合される第1のスイッチを含
み、前記第1のポリシリコン領域は前記第1のスイッチ
のゲートを表し、前記第1のスイッチは、前記第1のポ
リシリコン領域に供給される第1の信号によって活性化
される場合に実質的に前記第1のビットライン対の電位
レベルを等化し、前記第1のイコライザ回路は、前記第
1のビットライン対の第1のビットライン及びプリチャ
ージ電圧供給源に結合される第2のスイッチを含み、前
記プリチャージ電圧供給源は前記所定のプリチャージ電
位レベルを供給し、前記第2のポリシリコン領域は前記
第2のスイッチのゲートを表し、前記第2のスイッチ
は、前記第2のポリシリコン領域に供給される前記第1
の信号によって活性化される場合にほぼ前記所定のプリ
チャージ電位レベルに前記第1のビットラインをプリチ
ャージし、前記第1のイコライザ回路は、前記第1のビ
ットライン対の第2のビットライン及び前記プリチャー
ジ供給源に結合される第3のスイッチを含み、前記第3
のポリシリコン領域は前記第3のスイッチのゲートを表
し、前記第3のスイッチは、前記第3のポリシリコン領
域に供給される前記第1の信号によって活性化される場
合にほぼ前記所定のプリチャージ電位レベルに前記第2
のビットラインをプリチャージする、ダイナミックラン
ダムアクセスメモリ回路によって解決される。
説明する。
おいて同一の参照数字は同一のエレメントを意味する。
回路のインプリメンテーションに必要とされる領域を有
利には低減する改善されたイコライザ回路設計が提供さ
れる。イコライザ回路は例えばDRAM及びシンクロナ
スDRAM(SDRAM)を含むメモリICのような集
積回路(IC)において使用される。この設計によれ
ば、隣接するビットライン対の隣接するイコライザ回路
の複数のT字状ポリシリコンゲート部分はビットライン
対に対して90°の整数倍ではない角度だけ回転され、
さらに一緒に接合されて2つの隣接するイコライザ回路
に対する単一のポリシリコンゲート導体部を形成する。
同時に2つの隣接するT字状ポリシリコンゲート部分を
回転しこれらを一緒に接合し単一のポリシリコンゲート
導体部を形成することによって、イコライザ回路のイン
プリメンテーションに利用される領域が縮小されても2
つの隣接するビットライン対のためのイコライザ回路を
設けることが可能になる。
シリコンゲート部分が回転され、これにより、左側のT
字状ポリシリコンゲート部分がビットライン対に対して
約45°時計回りに回転され、その一方で右側のT字状
ポリシリコンゲート部分がビットライン対に対して約4
5°反時計回りに回転される。このようにして、M字状
ポリシリコンゲート部分が形成される。このM字状ポリ
シリコンゲート部分はおおよそ2つの回転されたT字状
ポリシリコンゲート部分から成り、これらの2つの回転
されたT字状ポリシリコンゲート部分を一緒に接合して
2つの隣接するビットライン対のイコライザスイッチの
2つの集合に対するゲートを提供する(イコライザスイ
ッチとしては、3つのメインスイッチと1つの随意電流
制限スイッチとが集合毎に存在する)。
ート部分のうちの少なくとも1つが90°の整数倍では
ない角度だけ回転される。1つの実施形態では、この角
度は45°である。例えば、左側のT字状ポリシリコン
ゲート部分がビットライン対に対して約45°時計回り
に回転されるか又は右側のT字状ポリシリコンゲート部
分がビットライン対に対して約45°反時計回りに回転
されるかのいずれかである。
のT字状ポリシリコンゲート部分402が垂直状態から
約45°時計回りに回転されおり、その一方で右側のT
字状ポリシリコンゲート部分404が垂直状態から約4
5°反時計回りに回転されている。注目してもらいたい
のは、(2つの隣接するビットライン対に割り当てられ
る)これら2つのT字状ポリシリコンゲート部分が(図
の中の点406で)接続されたままでM字状ポリシリコ
ンゲート部分を形成することができることである。この
M字状ポリシリコンゲート部分から、2つの隣接するイ
コライザ回路の等化スイッチの2つの集合のためのゲー
トが形成される。
図2の隣接するT字状ポリシリコンゲート部分204T
A及び204TBを図示しており、この図2ではこれら
隣接するT字状ポリシリコンゲート部分は互いに隣あっ
てビットラインに対して垂直にレイアウトされている。
参照しやすいように、ここで習慣的なTの字の見方を採
用すれば、T字状ポリシリコンゲート部分は、その水平
バーではなくその垂直バーによって配向されていると考
えられる。よって、Tの字が正しく立っているようなT
字状ポリシリコンゲート部分(a right-side up T-shap
ed polysilicongate portion)は垂直に配向されている
と考えられる。この習慣的なTの字の見方を使用すれ
ば、先行技術のT字状ポリシリコンゲート部分はビット
ラインに対して平行に配向されていると考えられる。
ることによってさらに十分に理解される。図6には、図
1のイコライザ回路のレイアウトが、ここで提案される
本発明のイコライザ回路設計によるインプリメンテーシ
ョンによって描かれている。図6では、ポリシリコンラ
イン604はM字状ポリシリコンゲート部分を形成する
ように形づくられている。このM字状ポリシリコンゲー
ト部分の左側のT字状ポリシリコンゲート部分604T
A及び右側のT字状ポリシリコンゲート部分604TB
が図示されている。
ットライン対のビットラインをインプリメントし、金属
導体612a及び612bはこれに隣接するビットライ
ン対のビットラインをインプリメントする。ビットライ
ン接点614aを介して、ビットライン102aは、ス
イッチ112の下にあるアクティブ領域616a及びス
イッチ108の下にあるアクティブ領域616bに接続
される(アクティブ領域616は1つのつながったシー
トである)。ビットライン接点614bを介して、ビッ
トライン102bは、スイッチ110の下にあるアクテ
ィブ領域616c及びスイッチ108の下にあるアクテ
ィブ領域616dに接続される。
域616aと、アクティブ領域616eと616aとの
間に配置されたT字状ポリシリコンゲート部分604T
Aのポリシリコン材料と共に協調してふるまい、完全な
スイッチ112を形成する。同様に、アクティブ領域6
16fは、アクティブ領域616cと、アクティブ領域
616fと616cとの間に配置されたT字状ポリシリ
コンゲート部分604TAのポリシリコン材料と共に協
調してふるまい、完全なスイッチ110を形成する。ア
クティブ領域616bは、アクティブ領域616dと、
アクティブ領域616bと616dとの間に配置された
T字状ポリシリコンゲート部分604TAのポリシリコ
ン材料と共に協調してふるまい、完全なスイッチ108
を形成する。
は、つながったアクティブ領域層を介してスイッチ11
0のアクティブ領域616fに結合されている。さら
に、これらのアクティブ領域616e及び616fは、
つながったアクティブ領域層を介してスイッチ114の
アクティブ領域616gに結合されている。VBLEQ
信号は金属ライン630に供給され、この金属ライン6
30はスイッチ114のアクティブ領域616hに接点
632を介して結合されている。アクティブ領域616
gと616hとの間の上方に配置されたポリシリコンゲ
ート634はスイッチ114を完成する。スイッチ11
4のゲートをそのソースに図1に示されているように結
合するために、ポリシリコンゲート634は接点636
に結合され、この接点636が今度は金属ライン637
に結合されている。金属ライン637はポリシリコンゲ
ート634を接点638を介してスイッチ114の下に
あるアクティブ領域616gに結合し、これによって、
スイッチ114のゲート・ソース接続が完成する。この
スイッチ114は隣接するビットライン対612a及び
612bのために設けられたイコライザ回路によっても
共有されることがわかる(この隣接するイコライザ回路
は既述のイコライザ回路に類似しており、この隣接する
イコライザ回路の詳細は簡略化のためにここでは繰り返
さない)。
リシリコンライン604も接点622を介してこの信号
EQを受け取る。 T字状ポリシリコンゲート部分60
4TAに信号EQが存在することにより、スイッチ10
8がターンオンされ、これによりビットライン102a
と102bとを接続する。これがビットライン102a
と102bとを図1に関連して先に述べたように等化す
る。信号EQはスイッチ110及び112もターンオン
し、ビットライン102a及び102bをVBLEQに
(随意電流制限スイッチ114を介して)結合する。よ
って、プリチャージ電圧レベルVBLEQが図1に関連
して述べたようにビットラインに供給される。隣接する
ビットライン対の隣あうビットライン612a及び61
2bに所属するイコライザ回路の動作は類似しており、
簡略化のためにここでは述べない。
隣接するビットライン対の等化スイッチのゲートをイン
プリメントするためのM字状ポリシリコンゲート部分を
形成することは、多くの利点を提供する。例えば、T字
状ポリシリコンゲート部分の回転によって、2つの隣接
するビットライン対(例えば、図6のビットライン対1
02a/102b及び612a/612b)のためのイコ
ライザ回路対を、利用可能なイコライザ回路インプリメ
ンテーション領域において低減されたX方向の寸法でイ
ンプリメントすることができる。先に述べたように、ア
レイの中にセル及びビットラインをインプリメントする
ために使用される設計規則が縮小されると前述の通りビ
ットライン間の間隔が縮小されるので、利用可能なイコ
ライザ回路インプリメンテーション領域のX方向の寸法
は低減される。これが行われると、例えば2つのビット
ライン接点及び各イコライザ回路のメイン等化スイッチ
を並べてレイアウトするには不十分なX方向スペースし
か存在しないだろう。図2を参照すると、これらビット
ライン接点はビットライン接点220及び222として
示されており、メイン等化スイッチは等化スイッチ10
8として示されている。
イザ回路をY方向にオフセットすることによって各イコ
ライザ回路をインプリメントするためのわずかに大きい
スペースが生じる。しかし、この技術も多くの問題をは
らんでいる。例えば、イコライザストリップのY方向の
寸法の増大である。隣接するビットライン対の隣接する
イコライザ回路をY方向にオフセットすることによっ
て、センシング増幅器(sensing amplifier)に対する
等しくない長さ、等しくないキャパシタンス及び等しく
ない抵抗値のビットライン対が出現する。このセンシン
グ増幅器に対する等しくない抵抗値によって最適にセン
シング増幅器をインプリメントすることが困難になる。
ート部分の使用によって、イコライザ回路のY方向の寸
法が低減できることである。このことは、一般的にT字
状ポリシリコンゲート部分を回転することによりインプ
リメントするためのより大きな寸法が必要になると思わ
れるだけに意外である。しかし、隣接するT字状ポリシ
リコンゲート部分の回転によって、イコライザ回路の別
のデバイス(例えばスイッチ114、様々な接点及びコ
ネクタ等々)がより有効にインプリメントできる。これ
はイコライザ回路のY方向の寸法の驚くべき低減に寄与
する。例として、1つの事例において本発明はY方向の
寸法を約2.8ミクロンにまで低減することが分かった
(先行技術の図2における約4ミクロンと比べてほし
い)。DRAMが行列状に配置される多数のアレイから
作られる場合、イコライザ回路のY方向の寸法の低減可
能性は非常に有利になる。というのも、アレイの上部エ
ッジ及び下部エッジのイコライザストリップをインプリ
メントするのに必要な領域の低減が容易になるからであ
る。当業者にはわかることだが、この低減はより小さな
DRAMチップサイズをもたらし、このより小さなDR
AMチップサイズは設計の柔軟性を増大させコストを低
減させる。
イコライザ回路をインプリメントするより大きいスペー
スを得るための代替的な方法)に比べると、2つの回転
されたT字状ポリシリコンゲート部分(例えば、図6の
T字状ポリシリコンゲート部分604TA及び604T
B)により、隣接するビットライン対の間で実質的に同
一のイコライザスイッチのインプリメンテーションが容
易になる。イコライザ回路の個々のスイッチが隣接する
ビットライン対にわたって実質的に同一であれば、これ
らの抵抗値及びキャパシタンスは実質的に同一であり、
これによりセンシング増幅器の設計が効率的になる。
ので、隣接するビットライン対の長さ(従って、キャパ
シタンス及び抵抗値)も実質的に同一である。隣接する
ビットライン対ならびにイコライザ回路の個々のスイッ
チが隣接するビットライン対にわたって実質的に同一な
ので、単一の最適なセンシング増幅器を設計し、さら
に、このセンシング増幅器を頼りにして、全てのビット
ライン対毎に最適なセンシング戦略をインプリメントす
ることができる。この能力は、今日のDRAMのメモリ
セルが極めて少ない電荷(例えば、32×10−15ファ
ラド程度)を蓄積すること及びセンシング増幅器は非常
に小さいビットライン電位の変化(例えば、約0.10
V程度)を正確にセンシングしなくてはならないことを
考慮に入れると重要である。
して記述したが、本発明の範囲内に入る変更、交換、等
価物も存在する。それゆえ、本発明の範囲に入るあらゆ
る変更、交換、等価物は本発明の請求項に含まれるもの
と解釈される。
る。
めの仮のメモリアレイの概略図である。
のゲートをインプリメントするためのM字状のポリシリ
コンゲート部分の概略図である。
リシリコンゲート部分の概略図である。
るためにM字状のポリシリコンゲート部分を使用する、
本発明のイコライザ回路のレイアウト図である。
Claims (22)
- 【請求項1】 ダイナミックランダムアクセスメモリ回
路のビットライン対をプリチャージするためのイコライ
ザ回路であって、 該イコライザ回路は前記ビットライン対に対して角度を
もって配向される実質的にT字状のポリシリコンゲート
部分を有し、前記角度は90°の整数倍ではない角度で
あり、前記実質的にT字状のポリシリコンゲート部分は
第1のポリシリコン領域、第2のポリシリコン領域及び
第3のポリシリコン領域を含み、 前記第1のポリシリコン領域は前記イコライザ回路の第
1スイッチのゲートをインプリメントするためのもので
あり、前記第1スイッチは前記ビットライン対の第1の
ビットライン及び前記ビットライン対の第2のビットラ
インに結合されており、 前記第2のポリシリコン領域は前記イコライザ回路の第
2スイッチのゲートをインプリメントするためのもので
あり、前記第2スイッチは前記ビットライン対の第1の
ビットライン及びプリチャージ電圧源に結合されてお
り、 前記第3のポリシリコン領域は前記イコライザ回路の第
3スイッチのゲートをインプリメントするためのもので
あり、前記第3スイッチは前記ビットライン対の第2の
ビットライン及び前記プリチャージ電圧源に結合されて
いる、ダイナミックランダムアクセスメモリ回路のビッ
トライン対をプリチャージするためのイコライザ回路。 - 【請求項2】 前記第1のポリシリコン領域は前記実質
的にT字状のポリシリコンゲート部分の垂直方向部分に
配置される、請求項1記載のイコライザ回路。 - 【請求項3】 前記第2のポリシリコン領域は前記実質
的にT字状のポリシリコンゲート部分の水平方向部分に
配置される、請求項2記載のイコライザ回路。 - 【請求項4】 前記第3のポリシリコン領域は前記実質
的にT字状のポリシリコンゲート部分のもう一つの水平
方向部分に配置される、請求項3記載のイコライザ回
路。 - 【請求項5】 前記第1のポリシリコン領域の第1の側
面に配置される第1のビットライン接点を有し、該第1
のビットライン接点は第1スイッチの第1のアクティブ
領域をビットライン対の第1のビットラインに結合す
る、請求項2記載のイコライザ回路。 - 【請求項6】 前記第1の側面の向かい側の前記第1の
ポリシリコン領域の第2の側面に配置される第2のビッ
トライン接点を有し、該第2のビットライン接点は第1
スイッチの第2のアクティブ領域をビットライン対の第
2のビットラインに結合する、請求項5記載のイコライ
ザ回路。 - 【請求項7】 第2スイッチ及び第3スイッチは第4ス
イッチを介してプリチャージ電圧源に結合されている、
請求項2記載のイコライザ回路。 - 【請求項8】 前記第4スイッチはゲート・ソース接続
されたデプレッションnチャネル形FETデバイスであ
る、請求項7記載のイコライザ回路。 - 【請求項9】 前記角度は約45°である、請求項1記
載のイコライザ回路。 - 【請求項10】 前記イコライザ回路は設計規則の第1
のセットを使用してインプリメントされており、ビット
ライン対は設計規則の第2のセットを使用してインプリ
メントされたメモリセルのアレイから延びており、前記
設計規則の第2のセットは前記設計規則の第1のセット
よりも小さい、請求項9記載のイコライザ回路。 - 【請求項11】 ダイナミックランダムアクセスメモリ
回路であって、 該ダイナミックランダムアクセスメモリ回路は、メモリ
セルのアレイを有し、該アレイの前記メモリセルは行列
状に配置されており、前記アレイは該アレイの第1のエ
ッジに隣接する第1のイコライザ領域を有し、 前記ダイナミックランダムアクセスメモリ回路は、前記
メモリセルの第1列に結合される第1のビットライン対
を有し、該第1のビットライン対は第1のイコライザ領
域の中にまで延びており、 前記ダイナミックランダムアクセスメモリ回路は、第1
のイコライザ回路を有し、該第1のイコライザ回路は前
記第1のビットライン対をほぼ所定のプリチャージ電位
レベルにプリチャージするために前記第1のイコライザ
領域に配置されている、ダイナミックランダムアクセス
メモリ回路において、 前記第1のイコライザ回路は、第1のポリシリコン領
域、第2のポリシリコン領域及び第3のポリシリコン領
域を有する実質的にT字状の第1のポリシリコンゲート
部分を含み、該T字状の第1のポリシリコンゲート部分
は前記第1のビットライン対に対して第1の角度で配向
されており、該第1の角度は90°の整数倍ではない角
度であり、 前記第1のイコライザ回路は、前記第1のビットライン
対の第1のビットライン及び第2のビットラインに結合
される第1のスイッチを含み、前記第1のポリシリコン
領域は前記第1のスイッチのゲートを表し、前記第1の
スイッチは、前記第1のポリシリコン領域に供給される
第1の信号によって活性化される場合に実質的に前記第
1のビットライン対の電位レベルを等化し、 前記第1のイコライザ回路は、前記第1のビットライン
対の第1のビットライン及びプリチャージ電圧供給源に
結合される第2のスイッチを含み、前記プリチャージ電
圧供給源は前記所定のプリチャージ電位レベルを供給
し、前記第2のポリシリコン領域は前記第2のスイッチ
のゲートを表し、前記第2のスイッチは、前記第2のポ
リシリコン領域に供給される前記第1の信号によって活
性化される場合にほぼ前記所定のプリチャージ電位レベ
ルに前記第1のビットラインをプリチャージし、 前記第1のイコライザ回路は、前記第1のビットライン
対の第2のビットライン及び前記プリチャージ供給源に
結合される第3のスイッチを含み、前記第3のポリシリ
コン領域は前記第3のスイッチのゲートを表し、前記第
3のスイッチは、前記第3のポリシリコン領域に供給さ
れる前記第1の信号によって活性化される場合にほぼ前
記所定のプリチャージ電位レベルに前記第2のビットラ
インをプリチャージする、ダイナミックランダムアクセ
スメモリ回路。 - 【請求項12】 ダイナミックランダムアクセスメモリ
回路は前記メモリセルの第2の列に結合される第2のビ
ットライン対を有し、該第2のビットライン対は前記第
1のイコライザ領域の中へと延びており、前記第2のビ
ットライン対は前記第1のビットライン対に隣接してお
り、 前記ダイナミックランダムアクセスメモリ回路は第2の
イコライザ回路を有し、該第2のイコライザ回路はほぼ
前記所定のプリチャージ電位レベルに前記第2のビット
ライン対をプリチャージするために前記第1のイコライ
ザ領域に配置されており、 前記第2のイコライザ回路は実質的にT字状の第2のポ
リシリコンゲート部分を含み、該実質的にT字状の第2
のポリシリコンゲート部分は前記第2のビットライン対
に対して第2の角度で配向されており、該第2の角度も
90°の整数倍ではない角度であり、前記実質的にT字
状の第2のポリシリコンゲート部分は前記実質的にT字
状の第1のポリシリコンゲート部分にポリシリコン層を
介して電気的に結合されており、該ポリシリコン層は前
記実質的にT字状の第1のポリシリコンゲート部分及び
前記実質的にT字状の第2のポリシリコンゲート部分を
形成するのに使用される、請求項11記載のダイナミッ
クランダムアクセスメモリ回路。 - 【請求項13】 前記実質的にT字状の第1のポリシリ
コンゲート部分は前記第1のビットライン対に対して時
計回りに約45°にあり、前記実質的にT字状の第2の
ポリシリコンゲート部分は前記第2のビットライン対に
対して時計の反対回りに約45°にあり、前記第2のビ
ットライン対は前記第1のビットライン対に平行であ
る、請求項12記載のダイナミックランダムアクセスメ
モリ回路。 - 【請求項14】 前記第1のポリシリコン領域は前記実
質的にT字状の第1のポリシリコンゲート部分の垂直方
向部分に配置されている、請求項12記載のダイナミッ
クランダムアクセスメモリ回路。 - 【請求項15】 前記第2のポリシリコン領域は前記実
質的にT字状の第1のポリシリコンゲート部分の水平方
向部分に配置されている、請求項14記載のダイナミッ
クランダムアクセスメモリ回路。 - 【請求項16】 前記第3のポリシリコン領域は前記実
質的にT字状の第1のポリシリコンゲート部分のもう一
つの水平方向部分に配置されている、請求項15記載の
ダイナミックランダムアクセスメモリ回路。 - 【請求項17】 ダイナミックランダムアクセスメモリ
回路は前記第1のポリシリコン領域の第1の側面に配置
される第1のビットライン接点を有し、該第1のビット
ライン接点は第1のスイッチの第1のアクティブ領域を
第1のビットライン対の第1のビットラインに結合して
いる、請求項14記載のダイナミックランダムアクセス
メモリ回路。 - 【請求項18】 ダイナミックランダムアクセスメモリ
回路は前記第1の側面に向かい合った前記第1のポリシ
リコン領域の第2の側面に配置される第2のビットライ
ン接点を有し、該第2のビットライン接点は前記第1の
スイッチの第2のアクティブ領域を前記第1のビットラ
イン対の第2のビットラインに結合している、請求項1
7記載のダイナミックランダムアクセスメモリ回路。 - 【請求項19】 前記第1のイコライザ回路及び前記第
2のイコライザ回路は第4のスイッチを介して前記プリ
チャージ電圧供給源に結合されている、請求項12記載
のダイナミックランダムアクセスメモリ回路。 - 【請求項20】 ダイナミックランダムアクセスメモリ
アレイの隣接するビットライン対を等化するためのイコ
ライザ回路対であって、 該イコライザ回路対は前記隣接するビットライン対の第
1のビットライン対をプリチャージするための第1のイ
コライザ回路を有し、該第1のイコライザ回路は実質的
にT字状の第1のポリシリコンゲート部分を含み、該実
質的にT字状の第1のポリシリコンゲート部分は前記第
1のビットライン対に対して第1の角度で配向されてお
り、該第1の角度は90°の整数倍ではない角度であ
る、ダイナミックランダムアクセスメモリアレイの隣接
するビットライン対を等化するためのイコライザ回路対
において、 前記実質的にT字状の第1のポリシリコンゲート部分は
前記第1のイコライザ回路の第1のスイッチのゲートを
インプリメントするために前記実質的にT字状の第1の
ポリシリコンゲート部分の垂直方向部分に配置される第
1のポリシリコン領域を含み、前記第1のスイッチは前
記第1のビットライン対の第1のビットライン及び第2
のビットラインに結合されており、 さらに前記実質的にT字状の第1のポリシリコンゲート
部分は前記第1イコライザ回路の第2のスイッチのゲー
トをインプリメントするために前記実質的にT字状の第
1のポリシリコンゲート部分の第1の水平方向部分に配
置される第2のポリシリコン領域を含み、前記第2のス
イッチは前記第1のビットライン対の第1のビットライ
ン及びプリチャージ電圧供給源に結合されており、 さらに前記実質的にT字状の第1のポリシリコンゲート
部分は前記第1イコライザ回路の第3のスイッチのゲー
トをインプリメントするために前記第1の水平方向部分
に向かい合った前記実質的にT字状の第1のポリシリコ
ンゲート部分の第2の水平方向部分に配置される第3の
ポリシリコン領域を含み、前記第3のスイッチは前記第
1のビットライン対の第2のビットライン及び前記プリ
チャージ電圧供給源に結合されている、ダイナミックラ
ンダムアクセスメモリアレイの隣接するビットライン対
を等化するためのイコライザ回路対。 - 【請求項21】 イコライザ回路対は前記隣接するビッ
トライン対の第2のビットライン対をプリチャージする
ための第2のイコライザ回路を有し、該第2のイコライ
ザ回路は実質的にT字状の第2のポリシリコンゲート部
分を含み、該実質的にT字状の第2のポリシリコンゲー
ト部分は前記第2のビットライン対に対して第2の角度
で配向されており、該第2の角度も90°の整数倍では
ない角度であり、 前記実質的にT字状の第2のポリシリコンゲート部分は
前記第2のイコライザ回路の第1のスイッチのゲートを
インプリメントするために前記実質的にT字状の第2の
ポリシリコンゲート部分の垂直方向部分に配置される第
4のポリシリコン領域を含み、前記第1のスイッチは前
記第2のビットライン対の第1のビットライン及び第2
のビットラインに結合されており、 さらに前記実質的にT字状の第2のポリシリコンゲート
部分は前記第2イコライザ回路の第2のスイッチのゲー
トをインプリメントするために前記実質的にT字状の第
2のポリシリコンゲート部分の第1の水平方向部分に配
置される第2のポリシリコン領域を含み、前記第2のス
イッチは前記第2のビットライン対の前記第1のビット
ライン及びプリチャージ電圧供給源に結合されており、 さらに前記実質的にT字状の第2のポリシリコンゲート
部分は前記第2イコライザ回路の第3のスイッチのゲー
トをインプリメントするために前記実質的にT字状の第
2のポリシリコンゲート部分の第2の水平方向部分に配
置される第3のポリシリコン領域を含み、前記第3のス
イッチは前記第2のビットライン対の第2のビットライ
ン及び前記プリチャージ電圧供給源に結合されており、
前記実質的にT字状の第2のシリコンゲート部分の前記
第2の水平方向部分は実質的にT字状の第1のポリシリ
コンゲート部分の第2の水平方向部分に結合されてい
る、請求項20記載のイコライザ回路対。 - 【請求項22】 前記実質的にT字状の第1のポリシリ
コンゲート部分は前記第1のビットライン対に対して時
計回りに約45°にあり、前記実質的にT字状の第2の
ポリシリコンゲート部分は前記第2のビットライン対に
対して時計の反対回りに約45°にあり、前記第2のビ
ットライン対は前記第1のビットライン対に平行であ
る、請求項21記載のイコライザ回路対。
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