JPS6097664A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS6097664A
JPS6097664A JP58203738A JP20373883A JPS6097664A JP S6097664 A JPS6097664 A JP S6097664A JP 58203738 A JP58203738 A JP 58203738A JP 20373883 A JP20373883 A JP 20373883A JP S6097664 A JPS6097664 A JP S6097664A
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JP
Japan
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dummy
cell
transfer gate
transistor
word line
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JP58203738A
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JPS611906B2 (ja
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Masao Taguchi
眞男 田口
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor

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  • Semiconductor Memories (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】 発明の技術分野 本発明は、メモリ・セルとダミー・セルを有する形式の
半導体記憶装置の改良に関する。
従来技術と問題点 一般に、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ・
セル(dynami c randomaccess 
memory:DRAM)に於し)ては、雑音に対処す
る為、本来のメモリ・セルに対応してダミー・セルを併
設することが行われている。
通常、ダミー・セルはメモリ・セルに於ける容量の1/
2のそれを有し、メモリ・セルから得られる“1”と“
0”の情報の中間のレベルをもつ信号を発生するように
なっていて、それがレファレンス信号として用いられる
最近、このダミー・セルとして、容量結合ダミー・セル
なるものが現れている。
第1図は前記容量結合ダミー・セルを用いた半導体記憶
装置の要部回路図である。
図に於いて、Ql及びQ2はセンス増幅器を構成するト
ランジスタ、Q3及びQ4はブリ・チャージ用トランジ
スタ、Q5はセンス用スイッチング・トランジスタ、Q
Tはメモリ・セルのトランスファ・ゲート用トランジス
タ、Csは蓄積キャパシタ、MCはメモリ・セル、BL
及び「Iはピッ、ト線、WL及びWlはワード線、WL
D及びWLDはダミー・ワード線、CDは容量結合ダミ
ー・セル、VCCは電源レベル、φSはセンス用クロツ
ク信号、φ、及びT−はダミー・ワード線用クロック信
号、φ、はプリ・チャージ用クロック信号をそれぞれ示
している。
図から判るように、容量結合ダミー・セルCDの実体は
、容量がCs / 2であるキャパシタであり、従来の
ダミー・セルと異なり、トランスファ・ゲート用トラン
ジスタを持たず、ビット線とワード線間に単に容量が介
挿されている形式になっている。
このような、容量結合ダミー・セルCDの利点としては
、 (11従来のダミー・セルが、1個の蓄積キャパシタと
、トランスファ・ゲート用及び書込み用の2個のトラン
ジスタとを必要としたのに対し1個の蓄積キャパシタで
済むから構成が簡単になる。
(2)ダミー・ワード線はトランスファ・ゲート用トラ
ンジスタを駆動するわけではないから、VCCレベル以
上に駆動する必要はなく、従って、ワード線ドライブ回
路の負荷が軽くなり、回路設計が容易になる。
等の点を挙げることができる゛。
ところで、近年、メモリ・セルは著しく小型化し、特に
スタック型キャパシタ・セルのように、トランスファ・
ゲート・トランジスタの上にまで蓄積キャパシタが存在
する形式のものが現れているが、その場合、該蓄積キャ
パシタの電極は、ワード線上のかなり凹凸が存在する立
体的な面上に配置されるので、ダミー・セルとして必要
とされる容量、即ち、メモリ・セルの1/2・の容量を
得ることは設計上大変困難になりつつある。これを更に
具体的に説明すると、 (11メモリ・セルが小型化しているので、ダミー・セ
ルの蓄積キャパシタをメモリ・セルの蓄積キャパシタの
半分の寸法/にして1/2の容量を得ようとすると、そ
のような寸法は、リソグラフィやエツチングの僅かな条
件で影響を受け易く、最小の加工寸法を適用しなければ
ならないこと。
(2)蓄積キャパシタを立体面上に形成しなければなら
ない為、平面上で見て面積を半分に設計しても、現実に
は容量が半分にならず、しかも、仮に半分の面積に設計
しても、この値はマスク合わせのずれに依って変化し、
動作マージンが狭くなってしまうこと。
等が挙げられる。
このような、ダミー・セルに於ける蓄積キャパシタに関
する問題は、前記した容量結合ダミー・セルにも例外な
く当て嵌まることである。
そこで、ダミー・セルをメモリ・セルと全く同じ面積及
び形状とし、読み出し時には、実効的にそのダミー・セ
ル出力がメモリ・セルの1″。
“0”の中間のレベルとなるようにするものが考えられ
、これをフル・サイズ・ダミー・セルと呼んでいる。
このフル・サイズ・ダミー・セルに於いては、通常、二
つのピント線で一つのダミー・セルを共用する構成を採
っているが、この構成に依ると、ダミー・セルの接続が
複雑で、特に、スタック型キャパシタ・セルではダミー
・セルの形状がメモリ・セルのそのと異なってしまう点
が大変不都合である。
フル・サイズ・ダミー・セルに於ける利点の一つとして
、メモリ・セルに於ける構成、例えば誘電体膜の厚さを
変更すれば、ダミー・セルに於けるそれも同様に変更さ
れ、その他、形状及び寸法に関しても同様に関連して変
更され、常に所定の容量が得られることを挙げることが
できる。然しなから、ダミー・セルの形状がメモリ・セ
ルのそれと異なってしまうのではフル・サイズにする意
味がない。
発明の目的 本発明は、ダミー・セルとメモリ・セルの形状を全く同
一にした、所謂、フル・サイズのダミー・セルの形式を
採り、しかも、どのような構造の半導体記憶装置、例え
ば、スタック型キャパシタ・セルからなる半導体記憶装
置であっても、所望の容量比を再現性良く実現できるよ
うにしようとするものである。
発明の構成 本発明の半導体記憶装置では、常に導通状態になし得る
トランスファ・ゲート用トランジスタ及びその上に絶縁
膜を介して形成され且つ該トランスファ・ゲート用トラ
ンジスタと直列接続された蓄積キャパシタからなる容量
結合ダミー・セルがダミー・ワード線とビット線との間
に介挿されてなる構成を採ワている。
従って、容量結合ダミー・セルはメモリ・セルと全く同
じ寸法及び条件で製造され1、また、メモリ・セルの製
造条件について変更があってもダミー・セルのそれも追
随して変更され、しかも、ダミー・ワード線或いはビッ
ト線への接続は、そのまま直接行えば良いので簡単であ
る。
発明の実施例 第2図は本発明一実施例の要部等価回路図であり、第1
図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示しであ
る 図に於いて、Qは容量結合ダミー・セルCDに於けるト
ランスファ・ゲート用トランジスタである。
本実施例に於ける容量結合ダミー・セルCDに於けるト
ランスファ・ゲート用トランジスタQのゲートには正側
電源レベルVccが印加され、常に導通状態にある。尚
、トランスファ・ゲート用トランジスタQを常に導通状
態とするには、ゲートに印加する電圧に依存することな
く、トランジスタ自体の構成に依存しても良いことは云
うまでもない。
第3図は第2図に示した容量結合ダミー・セルの具体的
構造を表す要部切断側面図である。
図に於いて、1はp型シリコン半導体基板、2は二酸化
シリコン(SiOz)からなるフィールド絶縁膜、3は
n型チャネル領域、4は多結晶シリコンからなるゲート
電極、5及び6はn+型領領域7は多結晶シリコンから
なるキャパシタ電極、8は多結晶シリコンからなるダミ
ー・ワード線、9はアルミニウム(AI)からなるビッ
ト線、CS /はダミー・セルに於ける蓄積キャパシタ
をそれぞれ示している。
この実施例では、トランスファ・ゲート用トランジスタ
のゲート電極4には正側電源レベルVCCが印加され、
ダミー・ワード線8にはダミー・ワード線用クロック信
号φDWが印加されることは云うまでもない。
さて、本発明者は、さきにDRAMに於けるビット線を
メモリ・セルに於けるトランスファ・ゲート用トランジ
スタのn+型領領域コンタクトさせることな(、そのメ
モリ・セルに於ける蓄積キャパシタの一方の電極に共通
接続する形式のスタック型キャパシタ・セルを提供した
(要すれば、特公昭543−32789号公報参照)。
この新スタック型キャパシタ・セルに依れば、トランス
ファ・ゲート用トランジスタの略全面上に互り蓄積キャ
パシタを形成することができるので、該蓄積キャパシタ
を大容量にすることが可能である。
第4図は本発明を前記新スタンク型キャパシタ・セルに
実施した場合の例を表す要部等価回路図であり、第1図
及び第2図に関して説明した部分と同部分は同記号で指
示しである。
図から判るように、この実施例では、メモリ・セルに於
ける蓄積キャパシタCs及びダミー・セルに於ける蓄積
キャパシタC8′の一方の電極はビット線BLに共通接
続されている。
第5図は第4図に関して説明した実施例の具体的な構造
を表すものであって、(a)は要部切断側面図、(b)
は要部切断平面図であり、第1図乃至第4図に関して説
明した部分と同部分は同記号で指示しである。
図から判るように、本実施例では、ダミー・セルに於け
る蓄積キャパシタCs’はトランスファ・ゲート用トラ
ンジスタの略全面上に形成され、また、蓄積キャパシタ
Cs’の一方の電極はピント線BLであり、更にまた、
通常のスタック型キャパシタ・セルではビット線がコン
タクトしていたn+型領領域5はダミー・ワード線8が
コンタクトしている。
前記説明したいずれの実施例に於いても、容量結合ダミ
ー・セルの形状をメモリ・セルと全く同一にする為にト
ランスファ・ゲート用トランジスタが付加されているが
、本来、容量結合ダミー・セルではトランスファ・ゲー
トは不要であるから、そのトランジスタは実質的に常に
導通しているように、閾値をできる限り低く設定し、ま
た、ゲートは可能な限り高い電位に接続する。そして、
ダミー・セルを駆動するダミー・ワード線用クロック信
号φ、は電源電圧の半分、厳密には、“0”をストアし
ているメモリ・セルと1″をストアしているメモリ・セ
ルのそれぞれの蓄積キャパシタ電圧の半分の電圧値とな
る振幅波形にすることに依り、実質的に“0”と“1″
の中間のレベルをビット線に与えることができる。
発明の効果 本発明の半導体記憶装置に於いては、常に導通状態にな
し得るトランスファ・ゲート用トランジスタ及びその上
に絶縁膜を介して形成され且つ該トランスファ・ゲート
用トランジスタと直列接続された蓄積キャパシタからな
る容量結合ダミー・セルがダミー・ワード線とビット線
との間に介挿されてなる構成を採っている。従って、こ
こに於ける容量結合ダミー・セルと本来のメモリ・セル
とは全く同一形状にすることができ、メモリ・セルの製
造条件等を変えれば、ダミー・セルの方もそれに追随し
て変化し、その結果、常に、夕蔭−・セルから正確なレ
ファレンス電位を発生させることができる。また、所謂
、フル・サイズ・ダミー・セルでありながら、ダミー・
ワード線或いはビット線への接続は直接行うことができ
るから簡単である。゛
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の要部回路図、第2図は本発明一実施例
の要部等価回路図、第3図は第2図に示した実施例の具
体的構造を表す要部切断側面図、第4図は本発明に於け
る他の実施例の要部等価回路図、第5図は第4図に示し
た実施例の具体的構造を表すものであって、(a)は要
部切断側面図、(b)は要部切断平面図である。 図に於いて、Ql及びC2はセンス増幅器を構成するト
ランジスタ、C3及びC4はブリ・チャージ用トランジ
スタ、C5はセンス用スイッチング・トランジスタ、Q
Tはメモリ・センスのトランスファ・ゲート用トランジ
スタ、Qはダミー・セルのトランスファ・ゲート用トラ
ンジスタ、C8はメモリ・セルの蓄積キャパシタ、C3
′はダミー・セルの蓄積キャパシタ、BL及びBLはビ
ット線、WL及びWLはワード線、WLD及びWL百は
ダミー・ワード線、CDは容量結合ダミー・セル、vc
cは電源レベル、φSはセンス用クロック信号、φ、及
びTπはダミー・ワード線用クロック信号、φ、はプリ
・チャージ用りロフク信号、1はp型シリコン半導体基
板、2は5i02からなるフィールド絶縁膜、3はn型
チャネルM3ti、4は多結晶シリコンからなるゲート
電極、5及び6はn+型領領域7は多結晶シリコンから
なるキャパシタ電極、8は多結晶シリコンからなるダミ
ー・ワード線、9はANからなるピント線である。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 拍 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 常に導通状態になし得るトランスファ・ゲート用トラン
    ジスタ及びその上に[i膜を介して形成され且つ該トラ
    ンスファ・ゲート用トランジスタと直列接続された蓄積
    キャパシタからなる容量結合ダミー・セルがダミー・ワ
    ード線とビット線との間に介挿されてなることを特徴と
    する半導体記憶装置。
JP58203738A 1983-11-01 1983-11-01 半導体記憶装置 Granted JPS6097664A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58203738A JPS6097664A (ja) 1983-11-01 1983-11-01 半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP58203738A JPS6097664A (ja) 1983-11-01 1983-11-01 半導体記憶装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6097664A true JPS6097664A (ja) 1985-05-31
JPS611906B2 JPS611906B2 (ja) 1986-01-21

Family

ID=16479030

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JP58203738A Granted JPS6097664A (ja) 1983-11-01 1983-11-01 半導体記憶装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6477158A (en) * 1987-09-18 1989-03-23 Sony Corp Memory device
US5183772A (en) * 1989-05-10 1993-02-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Manufacturing method for a DRAM cell

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6477158A (en) * 1987-09-18 1989-03-23 Sony Corp Memory device
US5183772A (en) * 1989-05-10 1993-02-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Manufacturing method for a DRAM cell

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