JPS5877091A - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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Publication number
JPS5877091A
JPS5877091A JP57135802A JP13580282A JPS5877091A JP S5877091 A JPS5877091 A JP S5877091A JP 57135802 A JP57135802 A JP 57135802A JP 13580282 A JP13580282 A JP 13580282A JP S5877091 A JPS5877091 A JP S5877091A
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JP
Japan
Prior art keywords
storage
bit line
cells
bit
memory device
Prior art date
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Pending
Application number
JP57135802A
Other languages
English (en)
Inventor
ルイス・アルズビ
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International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4097Bit-line organisation, e.g. bit-line layout, folded bit lines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Dram (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】 〔先行技術〕 高集積「ヒされた容量性ストーレッジ及び電界効果トラ
ンジスタ(FET)は、原理的に公知である。従って、
例えば、German Offenlegungasc
hriftl  774 482は、各セルが1つのF
ETと1つのキャパシタとから成る、容量性のワード志
向されたストーレッジを述べている。トランジスビット
線に接続され、ゲート電極がワード線に接“続され、そ
して基板ノードが動作電圧源に接続されている。FET
から成るこのような単一トランジスタのストーレッジ・
セルは、その集積密度が高く、シかもその製造プロセス
が比較的部隊であるという利点を有している。
しかしながら、このよりなat−FETストーレッジ・
セルの主な不利な点は、情報が比較的ゆっくりと読出さ
れたり1込まれたりすることである。
これとは別に、読出し信号は比較的小さく、またビット
及びワード線の容蓋注負荷は比較的大きい。
このようなストーレッジの実装密度が増加すると、スト
ーレッジ・セルの内容を読出す即ち感知する間に、信号
がもはや認識できる小ささではなくなる限シ、深刻な問
題に直面する。これは、一方では、極端に複雑な感知回
路を必要とし、他方では、数多くの連続する制iai+
信号の時間及びレベルの非常に厳密な遵守を必要とする
。読出し動作の信号列は、筈、込み動作のものとは異な
シ、それでこの周辺回路を必要とする。同時に、感知さ
れる信号の大きさが減少すると、動作速度も減衰する。
よシ速い読出/1込サイクツCを達成するために、2つ
(7)FETのセルを有する集積「ヒされたダイナミッ
ク半導体ストーレッジが開発されてきた。各々1つのF
ETによりアクセス可能な、2つのストーレッジ・キャ
パシタを有するこのようなストーレッジは、I B M
  Technical DisclosureBul
letin、 Vol、18、&3、August  
1975、pp、786−787、並びに西ドイツ国特
許第2431079号に示されている。これらによるト
、各ストーレッジ・セルは、1つのストーレッジ・キャ
パシタ及び1つの読出/iF込F’ETを各々有する2
つの直列回路から成っている。これらの直列回路は、1
組のビット線及び共通のAC接地されたノードの間に配
置される。共通のワード線は、2つのトランジスタの劃
−電極をリンクする。アドノスされたストーレッジ・セ
ルの情報が読出始れるとき、両方のピッ1[の差信号が
増幅のためにラッチに供給される。この回路配列は、比
較的簡単な制御信号列で、続出/l込の高速比を保証す
る。しかしながら、各ビット線に対するストーレッジ・
セルの数が制限されるか、さもなければ、容量性負荷が
あまりにも大きくなるという、本質的に不利な点を有し
ている。それで、ストーレッジ・セルの大きさ、ライン
の幅又は周辺回路が相当増か口されることになるか、又
は過度の手段なしではもはや確実には感知されない程、
読出し信号は小さくなる。
速度をさらに同上させ、そして時間制−を簡単にするた
めに、西ド1ツ国特許第27127!15号は、低い制
御パルスで行なえるように、ストーレッジ・セルの領竣
とデータの入/出力ラインとをリンクすることが必要な
、ビット線スイッチの早い選択を提供する。それで、好
ましくは予め増幅され、そしてストーレッジセルによシ
関連するピッtilの組へ印加されると良い、生じる差
信号の関数として、2つのビット線スイッチのただ1つ
のみがスイッチングしきい値を越える。一方、他方のビ
ット線中のビット線ス1ツチは、ラッチされたままであ
シ、そのビット線の電位、それ故にそれに接続されてい
るセル・ノードの電位が下降することを防ぐ。ストアさ
れた値を感知するための時間を減少させることにより、
アクセス時間をさらに減少させることは、次のような困
難なしには達成され得ない。即ち、このような場合には
、情報はもはや確実には感知されず、そしてあまシにも
強く減少された信号はとにかく遅い速度を余儀なくされ
ることになる。これとは別に、各ビット線に対するセル
の数は、容を性負荷により制限される。
64にビットMOSダイナミックRAMが、IEEE、
 Journal of SCC,pp、184 to
l 89、April  1980、” A  64 
 KilobitDynamic  RA M”by 
F、  Sm1th at alに述べられている。こ
のストーレッジもまた、各ビット線に対するセルの数が
容量性負荷によシ制限されるという不利な点を有してい
る。もし各ビット線に対す6xt−−−ツジ・セルの数
が相当増加されることになっているなら、このようなス
トーレッジのより大きな不利になる容量は、よシ大きな
電流、より幅広いう1ン並びによシ複雑な周辺回路によ
り、補償さ九なければならなくなる。
〔本発明の目的〕
それ故に、本発明の目的は、1つのラッチが2つのビッ
ト線ニ共通であり、ストーレッジ・セルの大きさ又はう
1ンの幅を増加させることなく、そして周辺回路が臨界
的な技術的要求を受けることなく、ヒツト縁当シのスト
ーレッジ・セルの数が倍にされ轡る、FETのセルを有
するストーレッジを提供することである。
ビットaを分割し、配線の第2の層並びに読出増幅器と
して働らくラッチの自動分離−(self−isola
ting)特性を用いることによ、す、セルの大きさを
増加させることなく、そしてより複雑な周辺回路が必要
になる程度まで読出信号を減少することなく、ピット紛
当9のビットの数は倍にされる。これらの方法は、複雑
な製造ブーセスを必要とすることなく、半導体チップ表
面を20チまで節約する。
〔本発明の実施例〕
本発明の1笑施例が、添付図面を参照して以下に詳細に
述べられる。
第1図の基本的な回路図は、真中に、交差結合されたト
ランジスタT1及びT2.4つのビット線結合トランジ
スタBB、並びに2つのキャパシタC1及びC2よシ成
る感知ラッチSLを示す。
第1A図には、ノードAMP及びSETについての電圧
曲線が、ワード線WLにおける電位の関数として示され
ている。このような感知ラッチは、前記の先行技術から
理解されることを指摘しておく。
第2の導電音として働らき、そ叫てビット線BL1’及
びBL2’各々として働らぐ拡散層に接続される線は、
上部の左側及び上部の右側上のビット線結合トランジス
タBBとリンクされる。下部の2つのビット線結合トラ
ンジスタBBは、各々、°拡散層であるビット線BL1
及びBL2に接続される。この場合QL−FETストー
レッジ・セルのVをなす、ストーレッジ・セルの第1の
グループは、その他の電極が接地接続されている、1つ
の入力トランジスタI10及び1つのストーレッジ・キ
ャパシタC8をこれらのビット@BL1及びBL2にリ
ンクさせている。湯沢は、ビット線と交差するワード線
WLn又はWLmによってひなわれ得る。ビット@BL
1’及びBL2’に属するストーレッジ・セルの第2の
グループは、ワード線WLp又はWLbによシ選択され
、そして第2の配線層2Metを通して感知ラッチSL
の下部の各ビット線結合トランジスタBBK接続される
拡散層に接続されている。示されているように、ビット
線BL1及びBL1’はそれらのスイッチB/Sを共通
の母線、即ちさらにビット線1乃至mが接続されている
ものにW続させる。この例では、ワード線は、第1の配
置lj層IMet  中に配置される。
ストーレッジ・セルの第2のグループがそれを通して左
側及び右側で感知ラッチSLに接続される第2の配線層
が非常に低い容量を有し、そしてさらに、ビット線結合
トランジスタBBが存在するときは、セル読出しの間の
出力信号は反対の影響を受けない。それで、以前から知
られている解決方法と比べて、全く速度を減少させるこ
となく、セルの数を倍にするには、ただ1つの感知ラッ
チが必要なだけである。本発明による配置はまた、1つ
のデコーダがストーレッジ・セルの数を倍にするのを役
立たせている。さらに、感知ラッチSL中の4つのビッ
ト線結合トランジスタBBは、独立に各ビット線部分を
劃−できるようにする。
それで、ある部分のストーレッジ・セルは、他の部分の
セルとは独立にセットされ得る。独立なセツティングの
ために、各部分は、それ自身の基準セル(図示せず)が
提供されている。
第2図を参照するに、第1図の回路配列がどのように多
層配線プロセスにおいて容易に形成され−。
得るかを、示している。このために、2つの配線層IM
et  及び2Met  が提供された半導体基板の透
゛視”図が示されている。電荷結合素子として設計され
るビット線結合トランジスタB B を有fる感知ラッ
チSLは、基板プロッタの中央に示されている。この図
は、拡散層として働らき、そして2つの上部(第1図で
は下部)の交差結合された電荷素子BBに接続されたビ
ット線BL1及びBL2を全く明確に示している。これ
らの2つの拡散ラインBL1及びBL2は、ワード@W
Lとして働らぐ第1箸の配線ラインによって交差されて
いる。ワード線WLm及びWLnの2つのグループは、
第2の配H層2Met 中の配線ラインによシ交差され
ている。これら2つの配線ラインは、電荷結合素子とし
て設計された2つのビット線結合トランジスタBBに接
続される。他方、これら2つの配線う1ンは、拡散層中
、各々伸ばされたビット@BL1’及びBL2’に接続
される。第2図かられかるように、セルの実際のストー
レッジ・キャパシタC8及び入/出力トランジスタエ1
0は、ワード線WLの下に配置される。第2図中の個々
のライン及θ成分の名称は、第1図の回路図におけるも
のと一黙することに注意されたい。
この場合には、ワードjlffLPを垂直に横切る第2
の配線fii2Met  はまた、拡散ビット線BL1
を適当なビット・スイッチB/Sに接続するように働ら
く。これは、同様に、左側部分における拡散ビット線B
L2にも当てはまる。この図は、第1の配線層をワード
線として使用する他に、電荷結合累子として設計された
、交差結合されたビット線結合トランジスタBBを感知
ラッチSLに接続すること、並びに拡散1及び第2の配
線層をビット線として用いることにより、読出し信号が
不利益に容量的な影響を受けたり、またストーレッジ・
セルが不所望の容量の結果として増大されなければなら
ないようなことはなくて、感知ラッチ及びデコーダに接
続されるストーレッジ・七ノVの数が倍にされることを
、全く明確に示している。
それ故に、本発明の配置によシ、半導体チップ上テスペ
ースを節約することが実質的に増進される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の基本的な回路図である。第1A’図
゛は、パルス波形図である。第2図は、多層技術におけ
る第1図の回路についてのし1アウトの原理を概略的に
示す。 出11人<ンターナシジ九ル・ビ銅・マククズ・コ刊セ
ーション代理人 弁理士  岡  1) 次  生(外
1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 セルがビット線の組とワード線の交点に配置され、そし
    て各ビット線の組が感知ラッチにW続されているメモリ
    装置において、 1つの感知ラッチが2組の交差結合したビット線結合素
    子を介して2組のビット線に接続されたことを特徴とす
    るメモリ装置。
JP57135802A 1981-10-30 1982-08-05 メモリ装置 Pending JPS5877091A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP81109372A EP0078338B1 (de) 1981-10-30 1981-10-30 FET-Speicher
EP811093723 1981-10-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5877091A true JPS5877091A (ja) 1983-05-10

Family

ID=8187991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57135802A Pending JPS5877091A (ja) 1981-10-30 1982-08-05 メモリ装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4570241A (ja)
EP (1) EP0078338B1 (ja)
JP (1) JPS5877091A (ja)
DE (1) DE3173745D1 (ja)

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