JPS58118135A - ダイナミック型ram - Google Patents

ダイナミック型ram

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JPS58118135A
JPS58118135A JP57000351A JP35182A JPS58118135A JP S58118135 A JPS58118135 A JP S58118135A JP 57000351 A JP57000351 A JP 57000351A JP 35182 A JP35182 A JP 35182A JP S58118135 A JPS58118135 A JP S58118135A
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channel
circuit
voltage
data
output
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Katsuhiro Shimohigashi
下東 勝博
Kunihiko Ikuzaki
生崎 邦彦
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/205Substrate bias-voltage generators

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  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、MO8PKT(杷麺ゲート場亀介効米トラ
ンジスタ)で構成された牛尋俸秦梢回動装賞に関する。
MOS−IQチップの基板にバイアス−圧vBBを供給
するための基枦バイアス暖圧健生回鮎vJ1−蚊に発掘
回路と、この発掘回路の出力18号を増幅するためのア
ンプ”と、このアンプの出力+gsv・らmkバイアス
電圧を構成するためのボッグ回Hによって#4敗はれ、
これらが工Cチッフ上VC恰軟芒れている。
上1基叡バイアス[IOf発生回路ぼ、促米Nチャンネ
ル型のMO8メ七リエ○すPtM、A:恢にバイアスI
[汁VBB ”印加するためにθ灯らtl、こりバイア
ス岨仕vBBの印加によって、NテヤノネルMURFM
Tのしきい瀘順圧V、ユコントa−ル、汝台谷f麺少に
よる局運励作化等を凶っている。
促米、上l[−発掘回路は、奇叙纜のインバータtリン
グ状に醗夕IJ娠軟したリングオシレータが…いらnて
いる。でして、これらのインバータは、Nチャンネル型
駆#M O8F ICTと、トチヤンネル型輪@MO8
FETとによって構成され几N門O日インバータが用い
られていた。
ところが、NMO8イ/パータt−#11成する集荷M
O8IFICTと、IIA動MO87ITとの基板には
、基板バイアス電圧VBBか印加されているので、基板
バイアス電圧v0が変動した場会、その基板効米によっ
て上記@#MO8NETと駆動MO81FffiTのし
きい1−電圧vthが変動し、このために負#M013
FITと躯IIJMOa”l’1r(Dコニyダypン
スgmが変動する。この細筆、負#MOBIPVテのコ
ンダクタ/スgmo賀動によりインバータ出力偵号の立
ち上りスピードが変動してしまう。
一方、liA前MO8PETのコンダクタンスgmの賞
製によりイン・(−タ出力匍号の立ち下りスヒートが変
動してし1う。すなわち、第1図に示すように、各イン
バータにおいて、貴信MO8FICTリコンダクタンス
gmか大きくなると、点−のように立ち上りが鳩〈なL
fに上記コンダクタンスInか小さくなると、一点−―
のように立ち上りが一方1.gwJMO8?ETのコン
ダクタンzgmが大きくなると、点鉢のように立ち下り
が運くなり、逆に上1コンダクタンスgmが/J11く
なると、一点餉−のように立ち下、りが遅くなる。しf
i−かって、このようなイ/パータ出力m号の立ち上り
及び立ち下シスビードのfllllFi、ともVにれら
のインバータによって構成されたリングオシレータの@
振崗改数の′R動を招き、発振胸披数の安定化ひいては
4皆バイアス電圧の安定化を図る上で問題となるもので
ある。
この発明の目的は、4−板バイアス電圧vBBの安定化
を図った牛4俸果樟回路#e置會徒供することにある。
: この発明の地の目的は、以下のト明及び凹面から明らか
になるでるろう。
以下、この発明を夾抛鉤とともに紳細にト明する。
5N42凶は、P型&惚に職のバイアス電圧−70倉供
紺するための&敏バイアス亀圧侘生回紬り−夾M的を示
す回路図である。
MO8F凰TQIないしQll及びMO8谷lo+ない
しOmFi、公知の0M0II(相袖朧金m絶縁物半1
4体)東憤LgI略技術によって、基板バイアス電圧を
必資とする牛導体集積回路装置に悟載される。この異A
Mでは、基板バイアス電圧の安定化の定めに、OMO8
tgl路によって基板バイアス電圧発生回結が傳成賂れ
でいる。
NチャンネルMO87ITQ、+ ないしQsと、Pチ
ャンネルMOEIFITQ4ないしQ−とで3−90M
O8インバータが*地場れる。これらのインバータがリ
ング状に縦列僧紗されて、リングオシレータυ80が構
成される。なお、この実冷内では、特にjtllJmさ
れないが、NチャンネルM08 FICTrよ、2〜着
板上に形成され、PチャンネルMO8?lTは、P型1
板から分嘔されたN型+7 x ル(Well )内に
t¥etasれる。
上記リングオシレータOSOは、発伽崗波数を1くする
ために、抵抗+楓としてのPチャンネルMO8jFNT
Q、、Q、が、それぞれインバータ(Ql  r Q4
 )と(Q4.Qs)及び(Qm  、c+、、  )
と(Qs  、Qs  )との間に神入蔓れている。筐
たインバータ(Q、*  + Q、s )及び(Qm、
Qs)の入力重子にriMO8容置0..0.がそれぞ
れ設けられている。
上記リングオシレータ080には、各CMOSインバー
タにおける貫通111Efiを開瞼するために、この実
九釣では法地電位絢にNチャン坏ルMO8FICTQ、
、による矩型tlL―が上記各インバータに共通に設け
られている。coために、上記MOθ[CTQ−3のゲ
ートには、約えば、I[−電圧V。0か−J71Uされ
ている。
上記リングオシレータOSOの@伽−力18号は亀―電
圧V。0と嵌地電位との間に設けられ友PチャンネルM
O8PKTQ+oとNチャンネルMoflF K T 
Q、とでIl成され几インバータ會通して、久のボン7
゛回路puMpK伝見られる。上記インバータQe *
 QInに、アンプ五MPとして作用するものである。
本771g路PUMPは、上記ムMl”j(通し友発伽
出力倍号ケ受けて、負の基板−(イアスミ圧−vBBを
形成する。すなわち、上記アンブムMPの出力端子は、
MOB谷當Csの一端に横絞されている。
このMOf’l谷110 mの他端と一地電位闇には、
NチャンネルM081FMTQ11で*Ilt”gれた
MOSダイオードが設けられている。
ヤして、上1M08谷重O1の他端とP型基板と)lb
liCN−f’r:、yネルMOS F lij T 
Q+1テl$1h14’gれたMOSダイオードか設け
られている。上記MCI BダイオードQ1−は、上記
アンプムMPの出力レベルが電源直圧V。0のようなノ
1イレベルのときオンするように、そのゲートがMO8
′5JliOI IIに像続δれている。また、上記M
O8ダイオードQlは、上記アンプAMPの出力レベル
S接地電位のようなロウレベルのときにオンするように
、ヤのケートが94板−にMk綬されている。
このポンプlI2回路PUME’の動作を次に1明する
ア/プムMPの出力悩号がハイレベルのとさ、MOSり
゛イオート’GL+tがオンして、MO8谷tosに充
電が行なわれる。次に、アン7AMPの出力I8号がロ
ウレベルのとき、M08谷It’sのa端−jが約V。
O”ehQ++  の負レベルとなるため、MO8ダイ
オードQ目がオフし、MO8ダイオードQ、目がオンす
る。したがって1,4叡とU−の蝋地亀位関の奇生谷型
CPに電荷分りか行なわれる。
これらの動作がリングオシレータ0E40の晃伽鵬波数
に従って繰り返し付なわれる定め、iIk昏vCνのバ
イアス電圧−vBjIt−供給することができる。
この実施的では、CMOBインバータでリングオシレー
タt#l成している。したがって、谷インバータのハイ
レベルの立ち上り出力信号ka戚するのはPチャンネル
MO日P I T Q s ないしQ−が受は佇つこと
になる。これらのPチャンネル−08FKTQ4ないし
Q6は、N型つユル隼域に形成されるものであり、電−
電圧V、。によつL・くイアスされている。このため、
上に基軟バイアス岨圧−vBBのt動かめりても、七の
コンダクタンスgmが一足となり。これにより、谷イン
ノ′・−タケこ一゛ける出力信号のノ・イレベルへの立
ち上ρか、−3凶に央紡で41丁ようにiII板バイア
ス電W−−V、ゎの貧1に%Iして無関係に一定となる
なお、各インバータのロウレベルへの立ち下り出力信号
は、NチャンネルMOfJFETQ、ないしQsで形成
されるものでおるので、tast、同様eζ基惚バイア
ス電庄−v00影曽會受灯、七のコンダクタンスgmが
大−くなると、114図点−で不才りうVこ立ちFリス
ピードか連<、超に上1Cコンダクタンスgmが小石く
なると、同図一点@酬で示すように立ち)9スピードが
運くなる。
以上のことより、各イン/<−夕における立ち上りスピ
ードがA仮バイアス亀圧−vBBの変動に無関係に一足
となるため、リングオシレータ080の胸t&数の安定
化、ひいてμ基惚・くイアスミ圧−v0の安定化を図る
ことができる。なお、基板・くイアスll[仕−voの
変動は、基板へのリーク亀りの麺誠によって生ずるもの
でるる。
δらに、この真抛釣では、発伽絢波数の胛餐のための姐
恍千汝としてPチャンネルMOfIFETQy  、Q
s k吻いてQ9、上7 M OI3 F E T Q
、 4ないしQ−と同*VCS−tの6mが憂懐・(イ
アスー任−vB80級麹;〕の影昏ケ受けないから、発
振縫及lの安定化に役立っている。
芒らに、この実流トラでは、0MO8インバータを中い
ているので、入力@1号7j1ノ・イレペル父虻よロウ
レベルに安犀しているときには、1jiUL k VL
k (^簀しないη・ら、区fFi費電力化金も図るこ
とができる。また、Cの実施的では、よシいっそうのは
l自費ζカ化を図る几め、足電tftLMOallJル
TQ、、、が設けられている。このMo5ylTQ目の
ゲートにW1…−圧V。0か印加さnているので、鮎朽
−域でそのドレインtLηtがτ[ることによって、電
流制限動作を行なう。すなわち、上記各インバータの人
力信号が変化するときに、PチャンネルMO[FKTQ
4寺とNチャンネルMO8FffiTQ、。
吟t′通してηCれる比軟的大きなTiI通電訛を上6
[;M081FJCTQllklft!けることによっ
て劃−できるから、よりいっそうの低消費−力化とする
ことができる。
1斤、アン1としてCMOSインバータt″40申して
いるため、ホンブー艷E’tJ旙Pへ供給するバルス憤
→iae’−に醒−電圧V。0レベlし1で大さくする
ことがでひる。しかも、dチャンネル負荷シ108FK
?τ哨めたアンプのよりに、出力/1イレベル(vo。
−vtゎ)が、基板・(イアスミ圧−vBI。
のf動t9けないという利点も有する。
コツタめ、Ghllなブートストラップ回路を中いるこ
となく、大きなレベルの基板・くイアスミ圧−vBBを
形成することができる。
このように、安定しかつ大きな1h12・くイアスミ汁
−vBBが僧られるから、この爽施餘りに係る基板バイ
アス電圧発生tgl略t−恰1しに牛轡体集槓回鮎装盲
のNチャンネA/MOsiFIC’I’のし婁い餉電圧
のff(i及び1#&容重の減少による1%**作化が
図られるとともに、入力鼓形のアンダーシュートに0丁
え侍る安′XE鯛作C実琲することができる。
w14凶には、h型つェル細域にV−亀仕V。。υ上の
正のバイアス電圧十V、を供組するための熱恢バイアス
亀圧梶生卸路の一夾抛−」の回路図が示でれている。
この央m釣−一は、PチャンネルMO8Fj!TQ4’
ないし06′〕之ζ)Q、+o’1jZA&バイアス自
H−十VBBが印加され、NチャンネルM Q S F
 m T Ql’ないしQs’%の基板には接地電位が
与えられる。
こノ点を除き、この爽處−ノl絡のリングオンレータ0
80及びアン1ムMPは、第2凶す回路と同様である。
ボンフーl!!I絶PUMPは、電源電圧V。。ν上の
止の基板バイアス電圧+vBBk形成するため(こ、門
0θダイオードQ口′が電源電圧V。oi141+&こ
収汀られるとと%に、アンプAWP(D顔カレベルかロ
ウレベルのトキセこオンするようにさtt ’Cいる。
f六、MO8ダイオードQ目′は、アンプAMPの出〕
Jンヘルカハイレベルのと・きにオンするようVこ遥れ
ている。
こりポンブー結PU P M L、/)動作は アンノ
A讐Pの出力1a号がロウレベルのときyc、MJsダ
イオードall’がオンしてM O8’6* Usへ充
電する。
ぞし゛C1/ンフ゛AjJFの出力16号がハイレベル
のときに、上M: M Q B容重C4のブートストラ
ップ幼米により、電源電圧v0゜レベル以上の南レベル
がJ杉成妊れて、このときにオンしているMO8ダイオ
ードQ、 t *”k通してM型ウェルと基板(接地1
1位)との寄生容tc、に伝えられるため、4仮バイア
ス電圧十v0を形成することができる。
この笑め−1では、シチャンネルMO!1FllDコン
ダクタンスが正の基板バイアス電圧十vBBに1#関係
に一定となるから、IIJ記同様にリングオシレータO
SCの発掘周波数の安定化、ひいては基板バイアス電圧
+vB、の安定化を図ることができる。
また、この夾施的では0M08回路による低消蕾電力化
、及び定11[fiM O81F I T Q、+s’
によるyc8 インバータのIN通1健の制限による低
γ8賃可力化ケ前記同嫌に図ることがでlる。
#!5因には、池の一実JNA向をボす基板バイアス電
圧発生−艷の回路図か示8れている。
この爽抛飼回#li!Iは、第2図の変形向を示すもの
でるり、リングオシレータ080に対して、七の111
#1圧V0゜−にもPチャンネルMOEIFITQ14
4Cよる定電vLsが設けられている。このM08FI
TQt4のゲートには接地電位か印加芒れでいる。この
ように、1地電位及びI?i碑電圧v、oの双方に定電
り、伽としてのMOFjlllTQz +’l+が設け
られているので、リングオシレータの出力伽#lAt−
さらに小さくできるので、低消費4力1Lを図ることが
できる。
ま几、他のに形−としては、第4IAの回路Vこおいて
、電源電圧V。oIMalにPチャンネルによるW電流
MO8FICTを設けるものであってもよい。
また、抵抗手段としてのMO8FITQ、7.Q。
は、NチャンネルMOBIIXTを柑いるもの、又は他
の抵抗手段とするものでめってもよい。−むして、これ
らのMO8PKTQ7  +Qs 及びMO8谷10+
、Osを/4#@するものであってもよい。
たた、比軟的低い発掘周波数を少ない庁献のインバータ
でfs成する場合には、上組姐抗十讃及びMO8谷重谷
虚費になる。
なお、#42図及び第4図、第5凶の火hレリに2灯る
ポンプ回路PUMPとして、NチャンネルMOBFiT
Q、1t 、 Q+mrこよるMOSダイオードを用い
友のは、その応答性がPチャンネルM98JBTを用い
る場合に比べて藺いからでおる。この応答性を問題にし
ない4合には、PチャンネルMOEIPKTを用いてU
OSダイオードを榊成するものとしてもよいし、他の一
方性本子を用gzるものであってもよい。嘔らに、足i
[fiMO8yET倉省略してもよいし、この場合には
アンプAMPr%略することができる。
上記aA2図及び/又は第4図に示すような基板バイア
スlEf発生回路は、軸に匍j限さnないか、りに1l
it’ 明するような0M0Sダイナミツク型RAM(
ランダム・アクセス・メモリ)管構成する半尋捧集償回
路鉄首に恰畝芒れる。
以上−1(JMO8ダイナミック型fjAMi率にD−
RAMと略する。
CD−RAMの轡成及び動作〕 D−RAMの横地を第6図に便って1明する。
点−で1lfllれたブロックはD−RAMの集積回路
(以下、ICと称する。)を示しているO上IIOにお
いて、二点−鯉で囲まれたブロックはタイミングパルス
発生ブロックでおρ、D−i(AMの各回Iの動作をf
t1lJ偵する信号を発生する回路から構成嘔れでいる
次にD−RAMの各(ロ)路の動作t[7図のタイミン
グ図に従ってII!明する。
ロウアドレス侶号ム。〜ム1がアドレスバッファ(以下
、ADBと称する。)に取込まれ、ラッチされるとロウ
アドレス信号A0〜A1より瀞r(てRAG信号がロウ
レベルとなる。ここで、Rム8(′!1号tロウアドレ
ス侶号ム0〜A1より遅らセる理由はメモリアレイにお
けるロウアドレスとしてロウアドレス係号A、〜ムi會
−爽に取込むためでるる。
次にRム日偏号から遅延し次11号φ。がムDBに印加
8れ、上1ラッチされたロウアドレス信号に灯応し次レ
ベルa。、aol・・・・・・al 、1iLI Kロ
ウ・カラムデコーダ(以下、No−Don(と勢する。
)へ送出する。MO−DORに上にレベルag + a
6 、aI Halが印加式れるとHG−DCHは遇t
され友ものた灯I・イレベルに操り、−値aれないもの
はロウレベルとなる動作を行なう。
そして、上紀洒択された信号はφ、□から遅延し次債岩
φ8がRO−DORに印加されるとM −ムRYへ送出
される。ここで、lpXかφ、Bより遅らせる理由はA
DHの動作完了後、RO−DOR會動作嘔せるためであ
る。こうしてM−ムELYにおけるロウアドレスは、R
O−DoRの2  本の出力(1号のうち、1本が)−
イレペルとなるため、それに対応し六M−ARY内の1
本のロウアドレス−が辿択場れるCとによって設定され
る。
次にM−ムRYにおける辿折嘔れた1本のロウアドレス
巌に接続されているメモリセルの′ll又μ% OIの
渭at−センスアンプ(以下、日ムと祢する。)でそれ
ぞれ増幅する。この日ムの動作はpFAが印加されると
開始する。
その彼、カラムアドレス信号ムト日〜Aj がムDBi
C取込箇れ、ラッチ場れるとカラムアドレス傷角ム1+
1〜ムjより遅れてOA8 侶号がロウレベルとなる。
ここで、0ムB@1号をカラムアドレス信号ムi+1〜
ムjより遅らせる地山はメモリアレイに:JI?けるカ
ラムアドレスとしてカラムアドレス(!!号’th実警
′こ取込む几めでろる。
次にC入Sイi3号から遅延した18号φ、。がADB
に印加式れると上記カラムアドレス18号に対シしし次
レベルai+t  l’i+1 + ”””’J 、I
LJ f H(3−DGflへ送出する。そしてRO−
DORfユ上1と同様の動作2c行なう。ヤして上記刺
抗さtした悟舛はp4゜から瀞蝙した信号φ、がNo−
DONに印加もれるとカラムスイッチ(以下、a−sw
と称する。)へ送出きれる。こうしてM−AhYiCお
けるカラムアドレスeよムD−DORの21−1本の出
力個片のうち、1本がハイレベルとなる皮l)、IZI
のC−8Wに培択芒れ、Cのe−swに按O延れている
カラムアドレス軸すなわちテークかが遍h−gれること
VCよって設定嘔れる。
このようにして、y−ムRY(ハ)の1つのアドレスが
設定とれる。
区に上記のように設定され友アドレスに刈丁0計比し及
び書込み創作【績明する。
動歯しモーt・においてはWE侶号はハイレベルとなる
。このWIC侶′MはOA8侶号がロウレベルになる前
にハイレベルになるように設計されている。なぜなら、
Cム日信号がロウレベルになると細米的にM−ムRYの
1つのアドレスが設定壊れるため、その前からWIA信
号tハイレベルにしておき、験田し動作の準備金して絖
出し開始時間を短くするためである。
また、CAB糸イ!lJI+のφ。Pが出力アンプに印
加さすると出力アンプがアクティブになり、上に設定さ
れたアドレスの情輸か増慟され、データ出力バツファ←
以下、DOBと称する。)を介してデータ出力(DOu
t )端子に絖出される。このようにして絖出しが行な
われるが、0人8g!4i!がハイレベルになると銃出
し1作は完了する。
次に書込みモードにおいてはW鳳個号はロウレヘルトナ
ル。このロウレベルのwm14号とロウレベル00ム8
個号によシつくられる信号φ1Wがハイレベルとなって
データ人カバソファ(以下、DIBと称する。)に呻加
されるとDIBがアクティブになり、人力データ(D、
n)錫子力為らの書込みデータを上記y−ムRYの設定
δれたアドレスに込出し、書込み動作が付なわれる。
このとき、上1φ□1の反転18号、っ190ウレベル
の信号φRWがDOB[印加δれ、書込み動作時に1デ
ータの続出しが行なわれないようVC制卸している。
[D−ftAM)ランジスタ回励の構成と動作〕第dA
図は本発明の基板バイアス亀圧髭生回結yjimイラレ
ルD −a A M ノtgIl16m、1jV) l
 実khir示す。月下、冥り列に基づき本侘明倉ト明
する。
1、 メモリーにルM−OILの1IJb5t1ビツト
のM−01Lは#1報畜槓用のキャパ/りCBとアトv
xsemのP−MO8QMとからなり、−堆% 11 
、 % □ Iの慣物はキャパンタOaに電伸があるか
、ない力1の杉で1itlliされる。
P−MO8QMのケートはワード−に曽軟δれ、ンース
・ドレインの一万はデータ値に、池方はキャパシタ口、
に膚に8れている。
2、 メモリセルM−OjcLのスイッチング動作P−
MO8QMのケート1[圧丁なゎちワード電圧が電―電
圧V。。からしきい帥電圧vt h p(P−MO8Q
Mのしきい麺亀庄)だけ低下するとP−MO8Q、、が
オンし、メモリセルM−〇臆りの#択が口J能となる。
またメモリセルにN−MO8fi#用し友場合(凶水せ
ず)には、ワード電圧をOvから(voo−vthn 
)(vthn ; ’−MO’ QMのしきい直電圧)
に灰化させ九時、N−MO8Q1Mがオンし、メモリセ
ルのip4択が可能となる。
従って、P−MO8GLMのスイッチング進展rtv。
0とl vthp lの關だけで、151m’t’。
ゝO′の情報音決定できるため、N−MOliQ、、の
スイッチング速度よシかなり早い。なお、PMO8QM
のスイッチング動作の瞳11ii欽明は脅Th54−1
19403に記載しであるので省略する。
3 センスアンプの*g センスアン18ム1,8ム’ + ri7 トV 1時
に折返しデータ#DL1 1  + DL+−tに牛す
る電位貧化の走tタイiングgs考φ1□、φ2□(セ
ンスアンプ制偽<Mりで次まるセンス期間に拡大するセ
ンスアンプであシ、1対の平行に配置された、折返しデ
ータ#DL+ −+ + DL+1−t VCその入出
力ノードが結&されている。
センスアンプ8A、 、 sA/、は並列に譬Mt8れ
てspv、raih方で1つのセンスアンプと考えるこ
ともできるが、日AI、がN−MOSで構成逼れている
のに対し、8人−が反対4亀型のP−MOSで幕成嘔れ
ているところが−なっている。それぞれのセンスアンプ
は止m魚差動増1−動作會するための1 ’?Jの父産
M!続されたF’J6Tとそのンース銅に飯紗され、止
帰遠左劫増−動作を制NするためのFICTとから成る
センスアンプ8A、とS A’l は前述したように1
つのコンプリメンタリ−センスアンプと考えることもで
きるので、−縫ゼて配置してもよいが、配―、トランジ
スタ、ウェル11111域などの配置、#/法を考慮し
、51jJ◆よ〈集積するためVC1^dA凶のように
ν互に−して(内見ばM−ムRYの両港eこ9配重する
C1!−もできる。
つまり、P−Mo8で構成されているセンスアンプSA
、とメモリアレイy−ムRYとM−MOθで#IIIL
場れているセンスアンプ8ム′1とプリチャージ回w!
IP Cとを分離して配置できる友め、チップ内のl[
?J略配直がP−M2O部とN−M2R部とで分隊口」
舵となシ、効率よく集積することができる。
快)返しデータ巌DLl−1+ DLl  lはAI。
ムLl、 M O,T &、 W等の金撫で形成されて
いる◎上1i[’金属tよ億抗−が非常に小さい友め、
動作時の上記データ鱒の電圧4下が小きく、駒勘作を生
じない。
4、7リチヤージ圓絽の4s成 プリチャージ回路PC’fよ電−電圧v0゜の約半分(
vDP)にノリチャージするための1対の一−M08Q
8雪、Q84と内データm1M1のプリチャージ電圧の
アンバランス葡磨消する次めのM−MOBQ旧とη・ら
祇り、これらのN−Mo1lは図中簀の配ちで小したと
お9、他のN−MOfiより低いしきい一電圧t−もつ
ように紋tt−gれている。
灯り返しデータhDL、−働、 DL、−烏に結会でれ
るメモリセルの鉄は検出指度を上けるた杓等しく芒れる
。各メモリセルは1本のワード#wLと?rALデータ
鯉の一方との間に納会される。各ワード#WLH1対の
データーと交差しているので、ワード@IWLに生じる
雑音成分が静電#!会にょ9テ一タ脚にのっても、その
Mf酸成分双方のデータ酬に等しく埃われ1.M112
1型のセンスアンプ8ム1゜BA’、によって相Mされ
る。
5、回路動作 第8ム図の回路動作は第8B図の動作波影図會参考にし
なから欽明する。
メモリセルの配t1信nlよ皐出す前にプリチャージ制
御g!1号φ1oがハイレベルの7!:! (Vooよ
ジ筒いう、N−Mo8  QBm *Qesが4通し、
哲返しデータmDL+ −I* DLl −1の浮遊谷
jlloo。
きN−3108Q9.  も同時に轡遍するのでトlO
B 98g + Qaiによるプリチャージ電圧にアン
バランスが生じても町志しデータ@!DLI−1゜DL
、  、は@籟され同電位にwi足芒nる。。細−MO
f?Q5.乃至Qamはそれぞれのソース・ドレイン間
に電圧情夫が生じないよう★印のないトランジスタに比
べvthが低く設定されている。
一方、メモリセル内の中ヤパシタo、rt沓き込まれた
情轍が論isi % o Iの揚台にほは零ホルトの電
位tvlAち、論理ゝl′の揚台、はぼV。0の電位【
陳っておシ、データーのプリチャージ電圧vDPは商配
慣電位の中間に設定されている。
健って、リード1制−信号φ工がI・イレベルとなり、
PjI−のメモリセルをアドレスする411、メモリセ
ルに縁台される一方のデータ鹸の電位VDLに、′l#
DfIv権が読めでれた時はV。、より嶌くなり、’I
J’の情報が読出された#fはVDP よりはくなる。
上1データーの電位とvDPの電位を維持している他方
のデータ趣の電位と比軟することにより、アドレスされ
たメモリセルの悄軸か′11でわるか′0#であるか判
別することかで哀る。
上記センスアンプ8ム葛、8ム!の止吻迩mil+増幅
製作に、F XT QBm * Qai がメイミング
tg号(センスアンプ劃−(!I4’j)φ1□、φ2
.によって4遍し始めると開始され、アドレシング時罠
与えられた電位差にもとづき、高い方のデータ綾電位(
VH)と低い方のそれ(VL)はそれぞれV。0と零電
位vaMDK回って変化していき、その差が広がるal
J  MOBQsy+Qsa+Qssからなるセンスア
ンプ8ムIriデータ騨の電位を零電位vGIIDに下
けるのに寄与しており、筐たP−Mo8Qai、 Q、
ai 、 Q、s−からなるセンスアンプ8A、 rよ
データ廟の電位をV。0にもち上けるのに寄与している
。それぞれのセンスアングSム+ + 8A’ItA 
7−ス接地モードで動作する。
こうして(vL−■GMD)の電位かセンスアンプ日A
′、のトM O8Q8F + QssのしきいIIvt
hnと等しくなったとき、センスアンプ8ム′1の止#
還動作か終了する。また(Vo。−Vヨ〕の電位がセン
スアンプ8ム1のP  ” 8Qas + ’、amの
し婁い帥電圧vthpと等しくなつ几とさ、センスアン
プ8ム1の止#1ILWJ作が終了する。麺糾的にはv
L框零電位yc、vヨrLv0oに到澹し、はインピー
ダンスの状−で安定になる。
なお、センスアンプ8A、と8A’、は則時に動作を開
始させても、8A’、をSム1 より先に°動作開始賂
せても、8ムl’1f8A’J  より先に動作−始さ
せてもどちらでもよい。読出し速度の点では、EIA、
とBム′1會同時に動作させた方が鳥速となるが、貫通
電流が流れるため、消費電力が多くなる。一方、Sム1
1たは8A′1 の動作開始時期t−異ならせることに
よって、IN通電t&がなくなり、消費電力が減少する
利点がるるか、胱出し速度の点では上記よりやや劣る。
第8C図は本発明の基板バイアス電圧発生回路が用いら
れるD−1−IAMの回路構成の他の*施列倉示す。第
8ム図と対応する部分はII!1−符号を付す。第8ム
図と相違するところはBム′Iの正帰還動作制御手毅を
N−MOB 96g +Qs+。の並列彎綬で構成して
いる点である。
センスアンプ8ム鳳及び8ム′1の動作iggD図に促
ってvllllllする。折り返しデーターは予め、約
1/2vOoに充電されているものとする。
センスアングeム′1 の正婦遺動作制御’?駅の11
TQ、s+oがセンスアンプ制御信輌φ1によって導通
することによりWETQaγ筐たはI!ETQB□の1
方のみが4通路せ、低い方のデータ鹸の電位(vL)f
r零璽電位。。方向に少し低下芒せる。
このとき、簡い方のデータ伽の電位(VH)はνRT 
Q4y を斤はFITQ、am の1方が非導通のため
、変化しない。なお、νl T Qs+・のコンダクタ
ンスtri? ICT Qs*のコンダクタンスよりも
小さく設計されている。
次にセンXアン1制御111I11s号φPAtlcヨ
ツCF)LTQseを毒通し始めるとセンスアンプsA
’、 EiJE帰還動作を開始し、上記電位vLy7苓
電位V。Nilに向って変化はせる。
すなわち、センスアンプ8ム鳳輯(11号φIKよって
!h1&t、データーの電位の走を少し広げてρ・ら、
センスアンプ制御4agjφF□を印加し、センスアン
プ日A′−の止噌遡動作thなわせるようにすると、伯
返しデータ鍵の電位差が小さくても、センスアンプ8ム
′1で増−することが―」舵となる。甘い供えるとセン
スアンプの感itsよくなる。
次にセンスアンプBAlの正帰還差動増幅動作はpg’
rq、6=がセンスアンプ制(II1111伯号φア、
又はφ宕VCよって4通し始めると開始され、凝い方の
デーグーの電位(VH)はvo。に同って上昇する。
テータ艙の電位は、最終的にvI、は零電位に、vHは
V。oVC蛍11JL、低インピーダンスの状Iで響に
になる。
第8ぶ図は本発明の轟仮バイアス亀圧発生(ロ)路が用
いられるD−RAMの回路構成の他の実施的會示す。第
8ム図と対応する部分は同一符号を付す。第8ム図と相
違するところは折り返しデータfwにタ゛ミーセルD−
01CLt&綬している点である。
ダミーセルD−01Lの構成はP−MOB Qn+とP
−MOB QDIの直列艦Migi路紗1らな9、P−
MOBQn+のゲートはダミーワード鹸に、ソース・ド
レインの一方はデーターに、他方はP−MO8QDIの
ソース・ドレイ/の一方に接続δれてお9.1万はIj
k地場れている。
ダミーセルD−01LIにri基準電位t−蕾える容量
0,1s+rt必賛ない。なぜなら、デー タ#に基準
電位をプリチャージさせるからである。ダミーセルD−
○NILはメモリセルM−01Lと閤じ製造条件、同じ
設計定数で作られている。
ダミーセルD−〇KLはメモリ情報の書込み及び読出し
動作時等に?Tり返しデーターに発生する撞々のatを
相殺する動きをもっている。
CD−RAM)ランジスタ回路の時系列的な動作〕ll
I48ム図ic従って、D−RAMトランジスタ回路の
時系列的な動作を85/明する。
l、 読み出しイM号遊 情報の読み出しriP−MOB Q、’1iON &n
して08を共通のカラムデータmDL&こつなざ、デー
タ#DLの電位がC8vこ畜槓嘔れた電荷11rc応じ
てどのようなに化がおきるかtセンスすることVCよっ
て行なわれる。データーDLの浮遊谷型C0Vこ1iI
tlもって光IIさ1tてい几亀位を電―電圧の手分、
報が’l’(Vooの電位)でめった1診、アドレス時
にンいてデータ飯DLの電ff1(VDL)”、#Fi
、vo。・(Oo+20g ) / 2 (’e+08
)となり、(tlE’ g# (OV )#−)7E場
会、(vDL)’ l ’はV。o−05/ 2 (0
0+ OB )  となる。ここで!!+1堆′l”と
論堰′Ol との間の差すなわち検出される侶号雪Δv
Bは Δv a−(V D L )亀、 #  (M D I
、 )%。I”voo” Cs/(Oo+0B) −(OB/ Cm )・Voo/(l+(0,100月
となる。
メモリセルを小石〈シ、かつ共通のデータ鯉に多くのメ
モリセルtつないで一1Th集積不容量のメモリマトリ
クスにしであるため、OB < Co 、すなわち(C
B/○a)  はlに対して殆んど無視で。
きる−となっている。促って、上式はΔ■B−v00・
(CB/’c+:)で浅わされ、Δv8は非霜に値少な
信号となっている。
2#r、み出し動作 プリチャージ期間 IN+筋の1リチヤ一ジ動作と全く同一でるる。
タイミング信号(アドレスバッファl!II #信号)
φAR(第7図参照)のタイミングでアドレスパラファ
ムDBから供帖嘔れたロウアドレス@榊ム0ないしムj
dロウ・カラムデコーダftc−DORによってデコー
ド?れ、ワード−制−倍舛φ工の立上りと同時にメモリ
セルM−01Lのアドレッシングが餉始される。
その舶来、ナ返しデーターDL、、、DL、−直の闇に
は前述した通りメモリセルの配憧内谷にもとづき#含は
△v6の電圧差が生じる。
センシング タイミング@号(センスアンプ!1lJI!(MM)φ
ア□ICヨF)M−MOS Qasが4通し始めると同
時にセンスアン1dム蟲鑞は正帰還動作を開焔し、アド
レス時に生じた△vBの検出(!!号を増−する。
この増−動作と同時もしくは増暢動作開姑彼タイミング
1M号−PAecよりセンスアン1dム蟲が止場慮動作
tMllBL、、鍮埋11′のレベルをvo。に1傷す
る。
タイミング信号(アドレスバッファ制御信号)φ、。K
 SJ D t、てアドレスノ(ツファムDBから送ら
nてさたカラムアドレス!mAt++ないしAjはロウ
・カラムデコーダR○−DORで鵡読され、次いでタイ
ミング信号(カラムスイッチ制@)信号)φ、によって
潤沢されたカラムアドレスにおけるメモリセルM−OK
L+の配置情報がカラムスイッチC−5w、會介してコ
モン入出力l$lDL、 。
ODL、νこ伝達される。
次にタイミング信号(データ出カフくツファ及び出力ア
ンプ?lll1l信5)−8PVcよって出力アンプ・
データ出力パツファOム&DQBか動作し、絖み屯った
配置情報がチップの出力1子り。utVc送り出湯nる
。なおこのOA&DOBは書き込み時にはタイミング1
1S(データ出力・くツファ*11御匍号)φF W 
VCより不動作にされる。
3、書き込み動作 ロウアドレッシング期間 プリチャージ、アドレッシング、センシング動作は前述
の読み出し動作と全く同じでるる。従つて折返しデータ
fNDL+ −+ * DLI −1VCは入力4)#
込み情@D1nの塾理師にか1わず本米督き込4t−行
なうべきメモリセルの配置情報が計みu18れる。この
験み出し情味は後述の書き込み動作によって無a嘔れる
ことになっているのでここまでの動作は爽債的にはロウ
アドレスの刺択が付なわれていると考えてよい。
**込み期間 断み出し創作と同様タイミング信号(カラムスイッチ*
J# (g ”t )φ1に同期して培択芒れたカラム
に位置する!h返しデーターDL1  、・DL、  
がカラムスイッチ0−SW、を介してコモン入出力←・
ODL、、ODL、に軸台される。
次にタイミング9iS<データ人カバツファホ」伽色号
)φRWKl?1JIJ4してデータ人力バッファDI
Bρ・ら供紺δれる相輛番吉込み人力信号d   、d
in     iD かカラムスイッチC−日1に弁してメモリセル閂−(1
1;Lに督き込1れる。このとき、センスアンプSAも
創作しているがデータ人力バッファDIf3の出力イン
ピーダンスがはいので、ケ返しデータ$’ DLL−1
、DUB −(にt、1われる情報は入力Dlnの情報
によって決定きれる。
4、 リフレッシュ動作 リフレッシュはメモリセルM−CKLに1憶された失な
われつつある情報を一担カラム共通データ#DLKNみ
出し、読み出した情報をセンスアンプ日AI、8ム′俗
によってロタしたレベルにして出ひメモリセルM−OJ
CLに沓き込むことによって付なわれる。便って97レ
ノシユの製作ri絖辱出し製作で1明し友ところのロウ
アドレッシングないしセンシングMlklの1作と同様
である。たたしこの場合、カラムスイッチO−F!W、
に不動作にして全カラム同時にかつ各ロウ順帯にリフレ
ッシュが行なわれる。
〔2マット方式64に−D−R*M回路構成〕第リム−
に1約64にビットのメモリセルを、七れそf′L12
8夕1. (ロウ)X25d竹(カラム)−=32.7
61ビツト(32にビット)のIctl谷量を容量2つ
のメモリセルマトリクス(メモリアレイM−ムRY1.
M−ムFLY諺)に分けて配列し7tD−ftAM(ロ
)W6構成図を示している。この凶における王賛なブロ
ックは実際の幾例♀的な&倉に台わせて描かれている。
各メモリアレイM −ARY、 、 M −ANY、の
ロウ系のアドレス^〆鯛(ワード1Wh)にVよ、ロウ
アドレス信膏Ao〜A6に基ついて侍られる27−12
8通りのデコード出力信号か、各ロウデコーダ(魚ワー
ドドライバ) R−DORI 、 R−DOHsよりI
:IJ刀口される。
カラムデコーダo−DORri、カラムアドレス信号A
9〜ム−s IIC基ついて128通りのテコード加力
@号r*供する。このカラム覇が吻デコード出カイ54
jjは、B右のメモリアレイ並びに各メモリアレイ内の
l1119合うF下のカラムに対して、丁なゎち&l!
rt4つのカラムに豹して共通でめる。
これら4つのカラムのうちいずれが1つr退引するため
に、アドレスバッファ7ふ・よびAsが側g当てられる
。−jX−ばA7はε石の刺針、Al#ユ上−1の刺I
RK側9尚てられる。
アドレス信号A7 Iム$に轟ついて4迎90組み1せ
に解読するのがφy1j伯号発生回路φy1j−RGで
あり、その出刃佃号φy0゜、φy0.。
φ3’IO’φy、に基づいてカラムを切り俟えるのが
カラムスイッチセレクタosw−8i 、 asw −
8雪である。
このように1 メモリアレイのカラムtS択するための
デコーダ′Vよ、カラムデコーダ0−DORおよびカラ
ムスイッチセレクタosw−e、、o日W−B中の2飯
に分割される。デコーダを2線に分割したねらいは、ま
ず第lに、ICチップ内で無駄な空白部分が生じないよ
うにすることにるる。
つ筐9、カラムデコーダ0−DOHの五層一対の出力信
号#t−担う比較的大きな面積を有するN0Etゲート
の酸方向の配列闇崗(ピンチ)t”s メモリセルのカ
ラム配列ピッチに縫わせることVCToる。
すなわち、デコーダt−2M1に分割することによって
、fi11i1jNORゲー)t−11敗するトランジ
スタの数が駄諷場れ、七の占令゛■憤を小姑くできる。
デコーダt2捩に分かした第2のtaらいに、1つのア
ドレス信号鮨に嶺綬賂れる前記MORゲートの数tal
k少きせることにより、1つのアドレス1に号鹸の有す
る負荷茫紬<シ、スイッチングスピードを向上δせるこ
とンこめる。
アトレスベノフ1ムDBは、マルナプレクス芒れたそれ
ぞれ8つの外部アドレス@ ” A 11〜A7;ム8
〜AIs金、でれそれ8掘類の相4+@対アドレス95
号(&6 + aQ Q〜(ay 、J ) : (a
s 、J )〜(a目、aIg)kこ加工し、ICチッ
プ内の制作νC会わせたタイミングφ  、φ  でデ
コータ゛ムP     ムO 1gJ路VC送比する。
〔2マット方式o4に−D−R1m回艷鯛作〕回路ット
方式64に−D−ktAMVcおけるアドレス収足噛6
の回鯖動作全1第ソA凶、第9B図に従って紐明する。
筐丁ロウホのアドレスバッファ部+6!=4tJ封ψ。
がハイレベルに立上ることVこよって、ロウアドレス1
8号A0〜A@iこ対しLL、た7機知の相袖向ロウア
ドレス倍増(tLO* 5LI) )〜(a@、a4)
  が、アドレスバッファADBρ・ラロウアドレス解
f(−AD L22r(、テo ウf:+−/R−Do
ff、 、 x −Dan。
に印加もれる。
次にワード−制御41匍号φ工がハイレベルに立上るこ
とKよって、ロウデコーダR−DOR,,R−DOR1
がアクティブとなり、各メモリアレイM−ムRY、、M
−ムRY、のワード−1fL  のうちそれぞれ1本づ
つが逼択され、ハイレベルにされる。
次VCカラム糸のアドレスバッファ制#信号φ、。
がハイレベルVこ立上ることによって、カラムアドレス
47!MA*〜ムIに対応した7撞類の相菊対カラムア
ドレス傷舛(at 、J )〜(ILII・JLJ薯ン
がアドレスバラファムDBからカラムアドレス−C−ム
DLを介してカラムデコーダ0−DORK印)JIIさ
れる。
このM米カラムデコーダ0−DORの128fiの出力
18封−のうち1対がハイレベルとなり、Cのハイレベ
ル信号がカラムスイッチセレクタo8W−sH、agw
−s、に印加賂れる。
次にカラムスイッチ側−信号φ工かハイレベルに立上る
と、φ7ij値号発生1g回路−71j  ”が動作用
馳となる。
一方、すでにアドレス信号A1に対応した相補対信M(
a7. at )はアドレスバッファ制−信価φ、Rが
ハイレベルになったとlに、またアドレス化J14AI
に対応した相補対信号(a・、て)はアドレスバッファ
制御信号φ、。がハイレベルになったと1(それぞれφ
y1j傷号発信号結φア、j−8GK印加されている。
従ってカラムスイッチ制御(M号φ、がハイレベルにな
ると、これとはげ同時にφy1j偏f14発生回路φア
i j8 Gμカラムスイッチセレクタcaw −a、
 、 osw −s、に信号を送用する。
Cのようにして、カラムスイッチO−F1w、。
0−81m K s?trfる&!rt 512のトラ
ンジx夕zlのうち一対が刺#′j′δれ、メモリアレ
イ内の一対のデータ#DLがコモンデータ1I110D
LVC級綬6れる。
〔2マツ)7jJD−RAM工0レイアウトパターン〕
−一のICチップの中でメモリアレイが2つに分けられ
たいわゆる21ット方式のD−RAMICレイアウトパ
ターンl(箒10図に従って1Srhする。
1丁、被数のメモリ竜ルによって*I!x、場れた2つ
のメモリアレイM−ムRY、 、M−ARY、は互い[
11!INILでICチップの中に配置されている。
仁のM−ムEty、とM−ムRYI との間のICチッ
プ中央部に共通のカラムデコーダ0−DORが配置さ1
ている。
M−ムRY−のためのカラムスイッチ0−SW。
は門−ムRY、と0−DORとの間に配flI場れてい
る。
出力、M−ムfl!、のためのカラムスイッチC−5w
、1ま、M−ARY、と0−DOft  との間に配置
逼れている。
竜ンスアン18ム1,8ムlはkt、h、tは。−DO
RK印加される信号によって誤働作しないようにするた
め、箇た配置のレイアウトを容易にするためにICチッ
プの左端部、右端部にそれぞれr!1.lI延れている
ICチップの上鄭左−には、テータ入カパッ7アDより
、リード・ライト伽−に!I梶生&&ll略R/ W−
BJ 、RAgイ8号発生回扇Rム8−8GおよびRム
Sホi11号発生回路8−が配置されている。そして、
これらの回路に近接してRA8侶号叩加パッドP−RA
8,1m信号叩加バッドp−wx。
データ信号印加パッドP −Dlnが配置されている。
一方、工0チップの上部右−には、データ出力バツ7ア
DOB 、CAB信号発生回dOA8−8GおよびOA
8糸1!膏発生回路E’lG、が配置されている。そし
て、これらの(ロ)路に近僧してvss電圧供給パッド
P−V88.OAsAs信号印加バッドchs 、デー
タ侶号取9出しパッドP”tau C”よびアドレス傷
舛A−供給パッドP−A、が配置されている。
RAa第f1号発生回路8G−とOAf?糸偏号発生回
鮎8回路との闇にはメインアン7MA  が配電されて
いる。
Rム8糸’mis生@艷sG、、0ASAl匍M発%(
[!111A B G @めるいにメインアンプMAの
ように占有面構の大きい回路の上部にはvBB発生回路
vBB−Gが配置ちれている。なぜならd、、V、B−
Gは少数キャリアを発生し、この少数中ヤリアによりて
M−ムBY、、M−ムR,Yt  kllloftする
メモリセルが不所望な情味反転をこうVrる危険がめる
。それゆえ、これを防止するためにvBB@生回MVB
、−t)は上述したようにM−ARY、、M−ARYI
 p・らで婁るだけ庫れた位醸に配置されている。
ICチップの下部左−にM−ARY、のためのロウデコ
ーダR−D ORIが配箇嘔れている。そして、この1
(−DOR,に近接してアドレス信号供給バット’P−
Ao、P−ム−,P−A、およびv。Ol[圧供紺パッ
ドP−VoOかに置きれている。
−万、ICチップの下地面−には、M−ムRYIのため
の口9テコーダR−DOR,が配置されている。そして
、このロウデコーダR−DCft、に近をしてアドレX
1tssI−1J加ハy トp−A4 、 P−A、 
F’−Al  、 P−Ayが配置されている。
ヤして、1(−DOR,とR−DOR,との間にはアド
レスバノ7アムDBが配[δれでいる。
〔暖硼供帖ラインのレイアウトパターン図〕04にビッ
ト、D−RAMにおける、メモリアLi4M−ARYと
+7ス77プ”AI r SA’If甲/L?とし九一
部のレイアウトパターン図1kg1lA図に従って紗明
する。M−ムRY及び8AI i’i一点釦一で囲まれ
た別々のHチャンネル澹ウェル−域内に形成されている
。なお、カラムデコーダ〇−DOR1に中心としてM−
ムRY及び8Al鰹は一対称のレイアウトでめるため、
右絢のウェルIIJI内のM−ムRYと8AI1日ム′
! 等は省略する。
Nチャンネル型ウェルは電−電圧V。。が供給されるた
め、−伽供給ラインV   が第7A図にo−L 示すように形成される。
第11ム図ではM−ムMY、、’il付とするとミー供
給ラインをM−*RY32竹@に杉戚している。
WIi−供給ラインの闇pIhが大きくなるはとウェル
電圧は不均一になる定め、電薯供紺ラインを谷−−ムR
YI何毎にtV3Iii、丁ればよいが、チップth檜
が大きくなるので、1?!rM−ムfjY御間隔おさに
なるよう、列えはd竹毎、16竹毎、32村毎、64付
毎尋に形成することが好オしい。
ウェル電圧を均一にするためycXH源供帽ラインう、
亀汗損失がほとんどない、A/、Au、MMo、’l’
a%の金鋼で形成している。上記金属で形成されている
電碑供給ラインをウェル内に形成する場合、ムlで形地
場れているデータ鉢に短絡しないように、データ鹸と平
行に配置することが叶ましい。
まり上1Nチャンネル型ウェル餉域をメモリアレイM−
ムRYとセンスアンプ8A、とで分層するのは以下の理
…である。
センスアンプ8ム1におけるウェル9M域内の電−惧紺
ラインとセン・スアンブSAl内の正帰(動作制御手段
(1示せず)との間に亀圧障下が生じ、電m%給ライン
から嵯れたセンスアンプ8A、はと上1電圧吋下が大儒
くなり、この電圧降下が雑菫となる。もし、上&−,M
 mウェル餉域内にメモリアレイM−ムRYとセンスア
ンプ8ム1とを形成した場合、上記亀圧−下により上記
ウェル電位が下がり、メモリセルのP−MO8Q、(図
不せず)のしきいlli[圧vTk1を下げてし1う。
そうすると上HpM O8Q M tユオンしfすくな
り、w4動作の原因となる。
メモリアレイM−ARYとセンスアンプs*11形成す
るNチャンネル鍼つェル匍域1にそれぞれ独立に形成す
ることによって、上記センスアンプ8ム1で発生する雑
曾がメモリ動作に影*t4尤ないようにする。
第11ji1図は64にビット、D−RAMKおける、
メモリアレイM−ムBYとセンスアンプ8ム18ム′I
倉中心とした一部のレイアウトパターン図を示す。
第11ム図と対応する部分は同一符号を何丁。
第11人図と相違するところは、同一ウェル−域内にメ
モリアレイM−ムftYとセンスアンプ8A。
全形成する点でわる。
チツフ゛l槓の点では第11ム図のレイアウト&こよる
チップdIn槓より小石くなる利点かめる。た友、上記
で綾明したようにセンスアンプ日ムiで発生する#Il
tかメモリ動作に影譬を与えやすい欠点かめる。
〔メモリセルの亀子#1這」 −12ム図は一個のメモリセルM−OILの素子横4t
−示す斜Pl!thr面図であり、lはP〜半導捧基昏
、2#i比枦的厚い?、縁*(以下フィールド絶縁膜と
いう)、3Fi比較的薄い絶縁膜(以下ゲート絶縁膜と
いう)、4および5はP 型半導体領域、6#ま第1多
結晶シリコン層、7はN型枚面反転鳩、8は第2多結晶
シリコン層、9はPEG(す/・シリケート−ガラス)
層、lOはアルミニウム層、100はN型つェル愉域を
示す。
一個のメモリセルM −OE L中のMOS QMは、
その基板、ウェル曽域、ドレイン慣域 ソース領域、ゲ
ート絶縁膜およびゲート電極が上述のP型子4滓轟板l
、N型ウェル領域100.F’+型半型中惨域4.P1
型型半体慣域5.ゲート絶縁膜32よひ第2多紬晶シリ
コン層8によってそれぞれ#Ih3tされる。第2多結
晶シリコン層8は、列えばai44ム因に示したワード
#WL+−tとして使用される。P 型中4淳餉域5に
接続されたアルミニウム層10は−えば第8ム図に示し
たデータ耐DL、  、として使用される。
一方、メモリセルM−01CL中の記憶用キャパシタ0
8は、一方の電極、誘[陣層および他方の電極が、第1
多舶晶シリコン階6.ゲートle麺・塀3およびPル←
1反転層7によってそれぞれ##成される。すなわち、
第1多結晶シリコン#bKは齋地電圧V88が印加され
ているため、この絨庵電圧v88#′iケート絶健換3
を介しての亀界効釆によってN型ウェル領域100の狭
面にP型恨面反転層7t−酵起ゼしめる。
なお、上記メモリセルM−〇KL甲のMO日QMはPチ
ャンネル場の場合を示したが、上記導眼〜Yt全て異な
る導電型に変えれは8チヤンネル型のM O8Q M 
’t” fk’3成することができる。
〔メ′ミーセルの重子構造〕
第12B図は一個のダミーセルD−OKI、t/)峯子
栴造をT丁謝縮面凶でるる。第12B凶に2いて、臀に
11.1!、14tXP  m”1llii[,172
よび18は第2多顛晶シリコン層、■、ソはアルミニウ
ム層を下す。
一個のダば−セルD−OWL甲のMO8Qp、會ユ、そ
のfli敏、ウェル餉塚、ソース知域、ドレイン領場、
ゲート絶縁膜およびケート電極がP型牛尋体基Ikl、
N型ウェル領域100.P  型早導陣曽域11.P+
型牛導体拳域12.ゲート絶縁@3およびls2多m晶
シリコン層17によってそれぞれ構成される。そして、
この第2多結晶シリコン層17は、例えば第81図に示
したダミーワード@DWL、−tとしてM淑つエル−域
100上に蝙びている。P 型半導体領域に接続された
ア九ミニウム*ttaは、ガえFi@sm図に示したダ
ミーデータ練DL、  、としてP型半4#一基板l上
に延びている。
ダミーセルD−01L中のnosQp、はその基嶺、ウ
ェル懺域、ソース懺域、ドレイン餉域、ゲート絶11膜
およびゲート電極がP撒半導体餉域l。
Nia?工JL書域100.P  m#−4tlE’1
M域12゜P+型牛4座1lll域14.ゲート絶縁−
3および第2多Mlfllシリコン層18によってそれ
ぞれII成賂れる。そして、この多結晶シリコン層18
には、−jえ11m81を図のダi−セhD−OIL内
に図示したディスチャーシイ8号φ。。が印加される。
なお、上1ダミーセAD−GJCLIのMOBQDIお
よびQpt  はPチャンネル場の場合tがしたが、上
記導電型を全て異なる導電型に震えnばNチャンネん替
のMOS Qpl 、QDf  全形成することができ
る。
〔メモリアレイのレイアウトパターンコメモリアレイM
−ARYのレイアウトパターンt−第13A図に従って
紗明する。
第13ム図に示すメモリアレイM−ムRYfl第13ム
図に丁したメモリセAM−ロELの犠1−がNmウニ凡
佃域100に1夕1]されたものでるる。
まず、メモリアレイy−ムRYri以下のように構成さ
れている。
Nakウェル−IJklooの=i*xrmos Q、
  と嘱:憎…キャパシタQ s paらm成δれた祖
1のメモリセAM−OEL百を互いに分離するため、フ
ィーAドM!、縁涙2が第13B図に示したパターン針
一本として形成はれている。
第1多結晶シリコン麺6に接地延圧V。を印加するため
のコンタクトホールOHoの下部にフィールド絶縁11
2aが例外的に配りt場れている。従って、このコンタ
クトホー4CHo付近でのアルミニウム層と多結晶シリ
コン層との相互反応に基づいて形成場れるアルイーシリ
コン合金がコンタクトホー40HO直下の絶縁瞑を貞通
しN型ウェル領域100のII−面に不PjriImに
飼遍するという事故を防止することができる。
このンイールド絶?#、線2およびゲート絶縁膜3上に
はメモリセnM−OWL中の記憶用キャパシタ08の一
方の電極として使中する第1多結ムシリコン層6が講1
30図に下したパターンti本として形成されてい・1
0 さらに1第1多幀晶シリコン層6上には謔13ム凶のた
て方向に沿って第12ム図甲の1182多都晶シリコン
J曽8によって形成されたところのワード―Wム、−畠
〜11L 、−−が延ひている。
さらに1上配記憶…キヤパシタC8の一電伽としての4
M晶シリコン層6上に上記コンタクトホAOHak井し
て替地電圧Vlis を供給するためtD電di供kf
lll ”s s −r、が、第9ム図の横方向KMひ
ている。
一方、8g12図中のアルミニウム層1oによって形W
、されたところのデータ@DL、−1,DL、。
が、8131図に示すように上記電−供紺一■8B−L
と龜は平行に延びている。データーDL、−,はコンタ
クトホールO)!、全全弁てメモリセAM−01L9の
MOB QMのンーx%域に111M芒れ、データ艇D
L、  、はコンタクトホーんOH。
を介して他のメモリセルM−CICL中+1’)MOE
I QMのンース曽域に接続されている。筐た、データ
吻DL、−ま、 DL、−鵞はデータ4111DL1−
+  r DL+  +と同様に第13A図のよこ方向
に延ひ、朗定の部分でコンタクトホールを介してメモリ
セAM−OKL、中のMOB QMのノース1III域
に炭綬されている。
Mt1jl’)工^曽域100を電−電圧v0゜にバイ
アスするため、メモリアレイM−ムRYの南にデーター
に#【ホ平竹に亀−供m@v0゜ 、:j51i舛13
A凶の横方向に延びている。
〔メモリアレイおよびダミーアレイのレイアウトパターン〕
メモリアレイM−ムRYおよびダミーアレイシームRY
のレイアウトパターンkmlaD図に示す。第13ム図
と対応する部分はm−符号を付す。
継13ム図と相違するところは、ダミーアレイD−ムf
tYt追加した点である。
、i$1laD図に示すダミーセAD−018Lは以下
のように構成されている。
N型ウェル領域100の表面の一部分にはフィールド#
A?Ig躾2が形成場れ、ド型つェル餉域100の&面
の池の部分にはゲート絶kll13が形成されている。
P+型午4体餉域14はl1lIl!のダミーセ^D−
〇KLの共通アースラインとして使用嘔れる。
フィールドe縁談2上には第12B図中の第24結晶シ
リコン層17によって形成δれたところのダミーワード
−D11L、  、が延ひている。
ダミーワード#DWLt  +はダミー童^D−OWL
甲のMOB 1;11)tのゲート電惚忙栴成している
。一方、第8E図に示し比ディスチャージ制伽信号φd
at印加するために@12B図中の@2多結晶シリコン
層taVCよって形成されたところの制伽信号−φ68
−1がダミーワード−DWL、  、 がらII嘔れる
とともにこれと平行に延びている。制御(II号鱒φd
c−L、uダば一セルD−OWL中のMO8QDLのゲ
ート電極を構成している。同様にダミーワード&DW1
..  、および制−信号φda  t、1と土性にダ
ミーワード@DWLし1 および制御18号−φよ。−
Llが延ひている。
でして、データーDLl−1、DLll + DLl 
−1。
DL、  、がm13D図PC示すようにメモリアレイ
y−ムMYから延ひている。DL+−+11コンタクト
ホール0Ii= ?研してダミーセルD−OEL甲のM
O8QD+のンース曽域にHtkd8rt、  I)I
J、  、も1”I嫌にコンタクトボーA OH4をブ
rして他のD−OWL甲のMO8QDtのンース餉域に
接続びnている。
〔ローMOBターイナミックftAMの#造)ロセス」
トIO8とP−MOBとt壱する札輛盈(以下、0−M
O8と称する。)ダイナミックftAMの製造プロセス
を第14ム図〜紺14W図に従って欽明する。各図にお
いて、”lは第13A図に下したメモリアレイM−AR
Yのx、−X、切断部分の1柳断面図、xlは第8A図
に示し几センスアンプ8Aの0MO8回路部分の工柳断
(3)図である。
(鎗化膜形賊工根) 絡14ム図に示すように牛4体基1#L101の表面に
瞭仕11102 を形成する。半導一基板101および
酸化$102の好ましいJLK的な材料として(100
)結IIIIthを有するPル単結晶シリコン(日1)
1叡および二酸化シリコン(5ins )Mがそれぞれ
使用される。
(酸化−のS択的除云工程) 第14B図に示すように牛轡−基板と異なる尋w[聾の
ウェル1域を形成するために、ウェル形成*mの牛4体
基板101上の8101腺102を減大する。それには
、まずエツチング中マスクとして電化シリコン(81m
N4)mioat810sMの表向上に遍択的に形成す
る。この状−で、エッチIfVCより81mN4hk 
103 ’I)’kkツ”Cイナイ8101−を除去す
る。
(基数の第択的除去工m) 第140図に示すように牛4陣1機101内に半導一基
板の都電型と鼻なる都電型のウェル惨菫を形成するため
VC1日1諺N4談103をエツチング中マスクとして
牛4体基&101101iエッチ法lたはdryエッチ
法により所望のに嘔箇でエツチングする。
(Nmウェル如域形成工m) a1414D図VC下すように牛4陣基板101内のエ
ッチフグ妊れた動域に、81檗鮎晶t工ビlキシヤル成
長石ゼる。また同時にヒ素會ドープする。
このようにして、牛4体iIk板101上r(不純’I
Kjalljit l O” ’ 3−” m1t(D
 N fjljf) ウx A 惨I&カ形敢される。
その彼、牛4本憂叙lυl上の810s膜102及び5
il14躾を鐵去する。
N盛つェル書域倉彫戟することによって久の本」点が上
げられる。
(1)  α解がメモリセルのキヤ/(シタC8に吸収
キれることによって、蓄積情報が反転するのを防止する
ため、N抛つェル餉域内にメモリセルを*gするとα騨
によるljIM!ウェル以下で発生するホーAはpmI
Ik会での戸くリヤで反射され、キャパシタC8への上
記ホールの影令かなくなる。
また上1ウェル麺域をエピタキシャルで影敢することに
よりW、針で形成する一曾と比べて次のオリ点が上けら
れる。
(1)  ウェルの濃度を容易に1++麹できるため、
瀬度′に均一にすることができる。
(2)  ウェルA面での接会容朧を小さくすることか
でき、メモリ動作のスピードが連くなる。
(3)  ウェル*圓での−[t−低くできるため、制
圧か大きくなる。
(旬 しきい帥電圧の制御が容易になる。
(5)  ウェルのgk嘔を相直よ<i11@節するこ
とができる。
次に別の方法によって&j温ウつル餉域′に形成する1
根t−#114A′〜140′ に従って駅柄する。
礪14ム′図は午尋座基板101 浅閣全圓にヒ系tド
ープしなから日1単結晶をエビタキシャA成憂させる。
ヒ木の不純物濃度は101“1−3でめる。このようK
l、て深さ約3μmのN揚つェル憤鰺が牛4体基f!1
101上に一様に形成される。
@14B’図eよ所望のN抛つェル憤域を杉敢するため
[hl型ウェルtIf3VC領域上シζ810ト瞑10
2及びホトレジス)714104t″形戚する。ての佐
、酌配B i Ox課及びホトレジスト狭1す4′?I
:マスクとして1jtJ1ウエルを向上に2X10”+
?Il’  の不純物dkk有するホロン茫イオン杓込
みし、ν汰、触を竹なってボロ7に*ti妊せ牛害棒基
惚101と同じPtJ曽城を形成させる。
第140’図tゴ上配810I農102及びホトレジス
トBj4104を除去し、半導一基板101内にf5t
―のN型つェル隼縁を形成する。
なお、N型つェル如域形戚方法は上記の2栓類の方法に
限らず他の方法t…いてもよいことにもちろんでわる。
またウニA餉域會恨敏で彩抵6ゼてもよいことはもちろ
んである。
(鹸化膜ンよび耐酸化pIk形成形成工部14E図に示
すように牛導陣基板101及びN帛つェルlOOの表面
に810倉繞102及び醇1g倉通さない絶縁展すなわ
ち耐酸化膜103全彰hkする。
耐飲仕腓103の好ましい具体的な材料として窒化シリ
コン(日1sN4 )IAがイ史用式れる。
上1r81(lsUl 02はF記の理…で81基板1
010次ti18に化によって約50OAの厚きに形成
場れる。すなわち、811N、膜103を直接614&
101のv!?、r#に形成しA場合、81基板101
と811N、課103との#11張係数との違いにより
81基板101の’edmK熱歪を与える。このため、
81基板101の表面に結晶欠陥を与える。これ?を防
止するためにat、N4廖103の形成前に810!展
102が81基板101の仮面に形成場れる。
−力、81jN4狭1(33は彼で絆しく述べるように
81基板101の遊折絃化用マスクとして使用するため
に、釣えHc V D (Ohemiaal vapo
rDeposltion )法により約t4ooXの厚
さに形成場れる。
(耐飯化験の−i4択的除去およびイオン列込み土4M
)比較的厚い杷縁験すなわちノイールド絶縁腓を形成丁
べ1!8i基板101のstb上の51iN41i14
103i遇択的に除去するために、1丁エッチンク用マ
スクとしてホトレジス?l1kIOalst□H4編1
03の畏l上に泗択的に形成する。この状−で、VrI
Jえは翔良のよいエツチングがiJ舵なプラズマエッチ
法によりII出している部分の51sNi bit)3
’ijj除去する。
つづいて、フィーへド絶に−が杉放されるところの81
基恢101のvk閣に基板と反対都電書の鳩いわゆる反
転層が彰戟δれないようにするため、114F内にボ丁
ようにホトレジスト鋏lυ侭倉残した状膝で賂田してい
る5illし1tJ2i−通してg1jk板10L甲へ
!板と同じ都電型の不輛叛すなわちP査不純物+r◆入
する。このP勘不輛−の尋人法としては、イオ/釣込み
が好lしい。タリえにP〜不絢智でおるホロンイオ/が
釣込み工不ルキ−75KeVで81基板101中へ拐込
筐れる。
この時のイオンのドーズ曽は3X l O” Ijj子
/−である。
(フィールドP!−物形成工穆) 81基板101の表面にフィールド絶に物105を辿択
的に形成する。すなわち、第14G図に示すようにホト
レジスト族104に除去した後、811N、襄103t
−マスクとして81基板101の表面t−熱飯化によっ
て遺択的に絵化し、毒さ約9500ムの810茸麟10
5(釣下、フィー凡ド5io1験と称する。)t−形成
する。このフィールドB101映105゛の形成時に、
イオン打込みされ九ボロンが81基俵101内へ引き伸
し拡散され、t9+定のgざt有するPfi反転反転層
止層示せず)がフィー凡ド810.fi105の直下r
C形成される。
(*酸化l1lIおよび酸化展除去工松)フィーんド8
10嘗編105が形成場れていないところの81jk板
101のkrkUk亀出するために、81aM4展IL
)3i−えば熱リン#(H−PO2)液を中いて除去す
る。つづいて、stomll[02を−えはフッ酸()
ilF)液を用いて除去し、第14H図に示すように8
1基板101の赤圓奮刺屓的に篇出する。
(第1ゲート絶−議形成工稲) メモリセAM−OIL中のキャパシタC8の妨IIl[
体層を得るために篇出し九〇1基板101及びNal!
+7Cx 100の表mlc絡1ケート1elltPi
AIu6t”4141図に示すように形成する。すなわ
ち、露出したB1層@101及びN型つニ九の讃[it
”#酸化することによって厚き約430Aの襖lゲート
iPI縁腺lObをその表面に形成−「る。促って、第
1ゲート杷肘喚106μB10!から成っている。
(第14本蜘横着工根) メモリセル中のキャパシタC8の一方の1椿として1?
用するために第14陣層IU7倉81基仏101上全1
![1に第し4J図Vこ不すように形成する。
すなわち、第l導湊層107として列えはφ結晶シリコ
ツ層tOVD法により81基板101上全面に形成する
。この祿鮎晶シリコン層の洋aは約40(J(jA機嵐
でめる つついて、多幀晶シリコン層107の抵抗−を
小さくするため、この多結晶シリコン層107甲に拡散
法によりN型不純物、−1えdリンを導入する。この結
果、多結晶シリコン層107の抵抗−は料16Ω/口と
なる。
(@l+UA層の遺択除去工〜) 譲l帰陣層すなわち轟l多結晶シリコン層107rF9
′r定のw[種形状とするために414に図に示すよう
にホトエツチング法によって第l多結晶シリコンMIU
’1ヶ遍択的に除去し、電極108t−形成する。この
IjI41多結晶7リコン層1υ7の泗択的鹸六法とし
て摺度の良いエツチングがciJ舵なプラズマエツチン
グか通している。引きつづい1”ll出した第lケート
&10口B!IIIυ6もエラチンブレ、N型ウェル1
00の六回tip分的1こ露出する。
(−2ケート杷鍵膜形成工婦) メモリアレイM−OJCL、ダi−アレイD−Offi
L甚ひに絢辺回#l@部中のMO&のゲート杷縁談′に
倚るために藤田した81基愼1131及びN型ウェル1
OLIの表面に1I42ゲート杷に展ILI9t−第1
4L図に示すように形成する。すなわち、露出した81
基俵101及びN型ウェル100の表面を熱酸化するこ
とによって厚は約5313 Aの第2ゲート杷−ルξ1
09をその表面に形成するーqtつて、第2ケート舶・
M膜109に日10.〃・ら麿っている。第2ゲート帖
灯(漠すなわち第2ゲート日10.膜L09の形成と同
時に稟l多結晶ンリコンから取る電極108の貴圓も酸
化され、その表(3)に厚さ約22UUAの810露膜
110が1則れる。この日10!膜1.1 IJは電−
108と労連する第2多M晶ンリコンカ・らJ&る電極
との1−ル゛杷−の役目を来す。
(しきい帥電圧冷1j御イオン打込み1根)第1417
図に承丁ようにN−MO日のしきいl1li電圧會制伽
する几わに、N型ウェル次面しにホトレジスト暎104
’t−イオンl込み用マスクとし′(由いて、N−MO
Sの形成塾れる81淋恢101&圓にP〜不郵切をイオ
7杓込み法ンこよって導入する。P型不純aU−X丙え
はホロンが使用される。
拐込みエネlLキーはdOlleVでイオンのドーズ員
は4.5Xl(J”原子/−が好ましい。
(i@2碑淳Jiil僚溜工穆) すべてのMOSのゲート電惨並ひに配給層としてイf!
用するために1g24体層113f81基軟101上’
kOklK形成する。すなわち、mtam図VC示すよ
うに礪2導捧71113として向えば多結晶シリコンM
をOVD法により81基板101上全面に形成する。こ
の多結晶シリコン層113の厚避は約3500A&1度
でるる。つづいて、抵抗論を小きくするため、この多m
Ifll+シリコン層113甲に拡散法によOMakl
不純物、例えばリンを導入する。この結果、多結晶シリ
コン層113の抵抗l#は約1007口となる。
(講2都陣層の遺析除去工柵) 第2導淳層すなわち第2優軸晶シリコン層113rm定
の電極ゐるいは配Ii!iI氷状にする几めにホトエツ
チング法によって泗択的に除去する。つ19、JiK 
l 4 (1図にボすようにホトエツチング後のシリコ
ン層113は第13D図で示し友ワード麹WL、−,,
IL、  、、ダミーワード#D W L H−+ +
DWLI−@、制御ll傭号−φ、。−1,φ1゜−1
1′f!:形成する。式らVCIilI出し次組2ケー
ト81Q鵞験1 (J 9を除去し、81基板lot及
びN型ウェル100の喪[fIt−蒸出する。
(w面酸什工柳) MOSのソース慟域並びにドレインa域を杉敢すべl!
衣表面汚染されないようにするため、第14P図に示す
ように菖出し友81基板101及びN型ウェル100の
表面にその四面の熱酸化によってJllf00Aの81
0曾$l l 5Q形成する。
810ym l l 5の形成と同時に第2多結晶シリ
コン力・ら成るワードWWL+−−〜”Ll −II 
 、ダば一ワー ド爾DWL1−+  ・ DWL、、
−雪 ・匍]惧信号鯉φdc−Ll、φdcL1’相i
型MO8(1)グー1電極の浅lも酸化され、その舶来
それらの表面に厚嘔約30υAの810雰験116が第
14P図に丁すように形成ちれる。
(ソース・ドレイン曽域形賊工根) lf、N−MO日のソース・ドレインmJ[t−81j
kt6t101内に洒析的に形成する友めに第14Q凶
にボ丁ようにMルウェ凡100上VCイオンf3込用マ
スク、列えldo V D 810g1114119が
形成され、CV D 5lol Jiiil 19d’
&イ1iiIJE(’)810嘗fjU115ft通し
てN湯不純物、九えはヒ素を日1基81101内に尋人
する。このM型不純物の導入法としてはイオン1込みが
好ましい。−jえはヒ素イオンが打込みエネルギー80
KeVでSiJ[101内に打込まれる。このと欝のイ
オンのドーズ量はlXl0”原子/cIIでめる。つつ
いて熱処理を行ない、イオンn込与されたヒ素不純物は
引き伸し憔赦され、用足のIIiネを有するN 型牛導
陣−域120.121が形成きれる。これらN+〜半導
体11を域120.121がソース、ドレイン領域とな
る。
次PCP −M O80ンース・ドレイン領域をN型ウ
ェル100内に選択的に形成するために8148図に示
すようにN型ウニA100上月外の814’恢101上
にイオン打込用マスク、HJえばCvD810.膜11
9か形成され、N勘つェル100上の810賞−115
を通してP抛不純物、Vすえはボロンをイオン打込法に
よりMigiウェ/L内に4人する。向えばボロンイオ
ンが杓込みエネルギーdOKsVでNJウェル内に打込
まれる。このときのイオンのドーズIは3X101’原
子/m″r6る。
つづいて熱処理を行ない、イオン拐込みされたボロン不
純管は引き伸し拡散でれ、用足のI!!1!さt有する
P 拗牛専tX餉域122〜127が形成きれる。
これらP 槽牛4本髄域122〜127がソース、ドレ
イン領域となる。
なお、P−MOBのソース・ドレインをN沓門工8Pj
CTのソース・ドレイ/より後でm1fflする境内は
上記熱処塩工機t−1回だけにしてボロンが妃り11月
上1c拡散することt防ぐためである。
(コンタクトホール形成工!M(1) )414内層す
なわちm1多結晶シリコン麺IUdと彼で述べる#43
都陣層との僧紗用コンタクトホーAをsi(hjlMl
loに形成する。すなわち、第148図に示すようにコ
ンタクトホールOki、、。
tホトレジスト験(凶早せず)t−マスクとして810
m1i!llo中に培択的に形成する。なお、このコン
タクトホールOH+6+Fi第13A図に示し次コンタ
クトホールOH・に対応している。
a1多結晶シリコン層108と第3導陣層とのWjkI
f#4コンタクトホールOH1@lのみを形成する理由
t′1J−J下の通りである。すなわち、前述し友よう
に第1多Wi轟シリコン層10gの表面く形成され九s
io、展110の厚さは300ムである。一方、S1基
&101及びM型つニA l 00ノv!!面に形l0
ILすれ7t810m# l 15ノJIkすl 00
 A テhb。
従ッテ、c−レらノ81JJllIl l O、l 1
5を同時にエツチングすると購1 多M晶シリコン襄1
08が完全に施出する萱でに810,4115がオーバ
ーエッチ場れてし壕う危険がるる。
cttt’防止するために上述したようにコンタクトホ
ールOIi、、−は独立に形Mt葛れる。
(コンタクトホール形成工4!jI(2))ソース自ド
レイン領域と@343導陣の績紗弔コンタクトホールi
Hgio*lll1 l 5に形成する。
すなわち、用足のマスク金剛いてsio、躾115の遍
択的エツチングにより@14T図に示すようにコンタク
トホールCHI@l〜O11+ at t 形成する。
上記マスクはコンタクトホーA UHlolにHEする
部分にも一口を有しているが、コンタクトホール0H1
111に2ける810■誤110のオーバーエッチは1
j!際間聴とならない。
なk、:F711 ) ホー JL OH1@tri!
! 13 A18ノコンタクトホール○H「に対応して
いる。
(層間JF!!緻績形成工楊) 81着&LO1上全面に層間絶縁−【形成する。
すなわち、襖14U図に示すように層間1鰍農118、
ガえはJmLm釣場000ムのリン・シリケート・ガラ
ス(P8())膜を81基板101上全叩に形成する。
CのPBG膜11BはMOBの特性に影4IIltF与
えるナトリウムイオンのゲータ−を兼ねている。
(コンタクトホール彫成工11M(3))第2多結晶シ
リコン層と纂34座層とのmlおよびソース・ドレイン
−域とJli3都座層との藺を巌続するためにPflG
編118にコンタクトホールを形成する。
すなわち、第14V図に示すようK P 80 %tt
st−x択的にエッチし、コンタクトホー4(jH+o
+〜O)i+ey を形成する。このコンタクトホール
OH101〜OH−。マを形成する際に使用されるマス
クは繭配コ/タクトホール形成工柳(2)でコンタクト
ホールO”l@I〜OHl・1t−形成するために使用
嘔れたマスクと同じものが使用場れる。つづいて、P8
G膜118の平坦化を計るために約1000Cの11U
1”PgG114118tM処珈する。
ところで、上記コンタクトホーん形成工m (2)で鰭
明した8101麟115に対するコンタクトホール形成
はpsGII411&に対するコンタクトホール形成と
P1時に達成することも可能である。しかしながら、8
10.績115に対するコンタクトホーAが完成される
間にPBu機118もエッチ場れてし筐う。すなわち、
P8()jillllgのす一バーエッチか生じる。従
って、このオーバーエッチ′に防止するために上述した
ようにP8G娯118VC対するコンタクトホール形成
とθto@1iIII11Bに対するコンタクトホール
t¥3賊は別々に行なうことが好ましい。
(第3導体層彰成工榴〕 第13A図で示した電伸供#i鯉V88−L’デー形成
するために、筐ずs1蚤敬重01上全面に第3の部隊1
曽、−」えば犀さ12000Aのアルεニウム層′fr
形成する。つついて、このアルミニウム層に選択的にエ
ッチし、第14W図に示すように電碑供給耐v88−L
’データ@ DL、−−および虻鹸層127を形成する
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のリングオシレータにνけるインバータ
の出力tBL#3図、第2図は、この発明に係る基板バ
イアス電圧発生1gl路の−実り鉤を7バ丁回路図、第
3図は、その動作を歌明するためのインバータ員力波形
図、糾4図及び第5図は、それぞれこの発明に係るム板
バイアス電圧兜住回紬の油の−*1列を示す1gl路図
、第す凶にD−RAMブロックダイアグラム、IJ47
図ハD −RAMのタイミングダイアダラム、第8A凶
に本発柄の−★抛列のD−4tAMブロックダイアグラ
ム、第8B図本発明の−★施的のD−尺ムMタイミング
ダイアダラム、第80図は本発明の他の実施列のD−R
AMブロックダイアグラム、第8D図は本発明の他の実
施向のD−RAMタイミングダイアダラム、第13B図
は本発明の他の実施列のD−RAMブロックダイアグラ
ム、Ji$49ム図は2マット力式64KD−RAMの
回路構成図、棋1jBldは2マット力式64ip−a
Amタイオングダイアグラム、第101は2マット力式
D−RムM工Cレイアウトパターン図、第11A凶、第
11B図は2マット力式D−klAMIoレイアウトパ
ターン部分図1.1I412A図11メモリセルの紮子
栴遺図、島12B凶はダ(〜七への本子徊造図、#lT
13ム図はメモリアレイのレイアウトパターン図、M 
13 B図はフィールドtm俣のパターン図、第130
図は記憎…キャパシタC8の電極パターン図、第13D
凶はメモリアレイ及びダミーアレイのレイアウトパター
ン図、第14ム図〜414W18.纂14ム′凶〜、3
@t@口′図に0−MO8ダイナずツクRムMの製造プ
ロセス図でめる。 sAl 、日A’、 、 FIAR、8ム′■ ・・・
センスアンプ、PC・・・プリチャージ回路、ODL、
CDL・・コ七ンデータ酬、M−CICL・・・メモリ
セ^、D−〇EL・・・ダミーセ凡、MA・・・メイン
アンプ、M8・・・メモリ起動悄貴、nk・・・nkピ
ット集集画回路Xl・・・メモリアレイ杉成部、Xl 
・・・CM 08彬成都、OH・・・コンタクトホーん
、vOO−L  ・・・ウニAm伽供紺ライン、vBe
−It・・・接地電圧係船−1DL。 D L ・・・データー、W IL ・’7−ドー、1
(KFGRNT 、、、リフレッシュM示mM、R11
ll’RjCQ・・・、リフレッシュ費求侶貴、WK・
・・ライトイネーブ九匍軸、[、lSl〜0BIn・・
・チップ泗択動jill信号、 1(Jt)・・Nキウ
エA袖城、2,105・・・フィールドithm、3・
・・ケートJlll!!に腋、6・・・第l多結晶シリ
コン層、7・・pm=mrst転tea、 a、  1
7.18. 11 4−=42多mj&/リコン層、9
 、 l l B・−PBG*Xl u  。 19.127・・・アルミニウム層、4,5,11゜l
j、14・・・P 型牛尋停餉域、116・・・810
2腕。 第  1  図 第  2  図 第  3  図 第  4  図 第  5  図 O8CAMP    PvHP 第10図 第11A図 第13.4図 第138図 第13C図 手続補正書(自発) 昭和 5715月2411 補正をする者 ’51Q1株式会11[コ  立 製 作 所;I 表
 名  三  1) 勝  茂代   理   人 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の橢 補正の内容 次頁の通り 1、明細書第58頁第1行の「第14A′〜14C′I
を「第14a図〜第14C図」と補正する。 2、明細書第58頁第2行の114 A’ Jを[14
aJと補正する。 3、明細書第58頁第7行のr14B’Jを114bJ
と補正する。 4、 明細書第58頁第15行の「14c’Jをr 1
4 cJと補正する。 代理人 弁理士  薄 1)利 幸 C ¥、’+’、=、jノ 手続補正書(方式) +Jr件の表示 昭和 57年特許願第  351  サ発明の名称 半導体集積回路装置 補IEをする者 1::   15IQl14J式会+1  [J 立 
製 作 所代 226  三  ■」  勝  茂代 
  理   人 補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄および図面補正の内容 次頁の通り /−78, 1、明細書第73頁第19行〜第20行の「第14A′
図〜第14 C’図」ヲ「第14a図〜第14C図」と
補正する。 2、図面第14A′図、第14B′図および第14C’
図を別紙の通り補正する。 代理人 弁理士  薄 1)利 幸 !゛;・、−・ン 瞑−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、奇数段の0M0Bインバータがリング状に縦夕II
     m #Il嘔れて栖成嘔れたリングオンレータと、こ
    のリングオフレータの発伽出力?r蛍けるポンプ1鮎と
    金もひ基板バイアス電圧発生UO路を其慟することt待
    機とする半導体集核回路伽首。 2、 上記リンクオシレータの一方のll16iI端子
    には:1111M O日Pl’rが収けられ、その発掘
    出力は#L硼電圧で創作するUML18インバータを通
    してポンプ回路vc伝えらnるものでめることを物像と
    する%t+M求のy#I5第1墳1載の牛専本東横回路
    鮒1゜ 3 %IF+:艶水の岨曲第1又は第2項1.叡の牛尋
    体東槓回1I2I装置鮒は、その燭辺回踊がaMOB回
    路で#1成嘔れ、そのメモリアレイ部がウェル−域に彫
    敢芒れたダイナミック〜RAMでめることに%値とする
    千尋庫業績回結鉄倉。
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