NL9101017A

NL9101017A - X-rom.

Info

Publication number: NL9101017A
Application number: NL9101017A
Authority: NL
Original assignee: Gold Star Electronics
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1991-06-12
Publication date: 1992-01-02
Also published as: US6194767B1; FR2663148A1; JPH0758739B2; GB9112650D0; KR920001547A; JPH05343645A; NL193919C; DE4119200A1; DE4119200C2; FR2663148B1; RU2134915C1; KR940002837B1; NL193919B; GB2245100B; GB2245100A

Description

UITTREKSEL

In een X-RQM zijn een metalen veranderlijke aardlijn en een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn gevormd als een veranderlijke aardlijn, waarbij een metalen veranderlijke aardlijn geplaatst is aan beide zijden van het vaste aantal van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen, de oneven van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen gemeenschappelijk verbonden zijn met één metalen veranderlijke aardlijn via een aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn, de even van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen gemeenschappelijk verbonden zijn met de andere metalen veranderlijke aardlijn via een aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn, elke metalen veranderlijke aardlijn verbonden is met een aardaansluiting via de stuur-oeltransistoren. Overeenkomstig kunnen een metalen veranderlijke aardlijn en een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn met kleine intervallen gevormd worden en de integratiedichtheid van de inrichting wordt verbeterd.

(fig. 5)

De uitvinding heeft betrekking op een X-RCM en meer in het bijzonder op een verbeterde X-RCM voor het verbeteren van de integratiedichtheid bij het vervaardigen van een masker ROM en een wisbaar en programmeerbaar ROM.

In een X-RCM kan een oontactgébied een groot aantal cellen gezamenlijk omvatten en het grote aantal cellen is gerangschikt in de vorm van een X, met als middelpunt het contactgébied.

Overeenkomstig wordt de X-RCM wijd verbreid gebruikt voor het verhogen van de integratiedichtheid.

Fig. 1 toont een structuur van een békende, meest standaard masker ROM, die de informatie permanent opslaat door gébruik te maken van een masker.

De in fig. 1 weergegeven ROM bevat celtransistors met een opslag van 1 bit, een met de celtransistors verbonden woordlijn, een met elk van de celtransistors verbonden aardlijn, bitlijnen en contactgébieden voor het verbinden van alle celtransistors. Hierin wordt als celtran-sistor een FET (Veld-effecttransistor) gébruikt. De integratiedichtheid van het masker ROM wordt echter verlaagd, aangezien tegen elke celtransistor een contactgébied gevormd is.

Fig. 2 is een lay-out schema van een X-RCM voor het verbeteren van de integratiedichtheid, waarin de woordlijn opeenvolgend aangebracht is op regelmatige intervallen in de verticale richting, cel-transistoren Q (hierin wordt een FET gébruikt als de celtransistor) zijn opeenvolgend verbonden met de woordlijnen 1 qp regelmatige intervallen in de horizontale richting, de veranderlijke aardlijn 3 en de bitlijn 2 zijn achtereenvolgens aangébracht in de richting dwars op elke woordlijn 1 en de contactgébieden 4 zijn gevormd tussen de woordlijnen cm vier transistoren gelijktijdig en gezamenlijk te kunnen omvatten. De gearceerde gebieden vormen een actief gebied.

Fig. 3 is een deelcircuit van het gedeelte, dat met één woordlijn 1 in fig. 2 correspondereert. Tussen de celtransistoren Q, die opeenvolgend qp regelmatige intervallen verbonden zijn met de woord-lijn 1 zijn de veranderlijke aardlijn 3 en de bitlijn 2 afwisselend via het contactgébied 4 aangébracht.

De detectie-versterkingsceltransistor Qc is respectievelijk verbonden met elke bitlijn 2 en de stuurceltransistor Qa is respectievelijk verbonden met de oneven veranderlijke aardlijn 3 en de stuurcel-transistor Qb met de even veranderlijke aardlijn 3.

De vereiste lijnen onder de veranderlijke aardlijnen 3 worden geaard door de aan de poortelectroden van de stuurceltransistors Qa en Qjb geleverde stuursignalen SI en S2 en de andere lijnen zijn zwevend of voorgeladen met de voorafbepaalde spanning van een afzonderlijke schakeling (niet weergegeven).

De aan de poortelectrodes van de detectieversterkingsceltransis-toren Qc geleverde stuursignalen S3 tot S5 zijn bedoeld voor het afgeven van alleen die uitgangssignalen van de celtransistoren Qc, die corresponderen met het aangewezen adres. De aardlijn van een X-RQM volgens de stand van de techniek wordt een veranderlijke aardlijn genoemd, aangezien alleen de vereiste aardlijnen geselecteerd worden door stuursignalen SI en S2 waardoor zij geaard worden.

Aangezien één contactgebied 4 gemeenschappelijk gebruikt wordt door vier celtransistoren, die geplaatst zijn in de vorm van een, het contactgébied als middelpunt bezittende X, zoals weergegeven in fig. 2, is de integratiedichtheid van de bekende X-RQM groter dan die van een conventionele H-ROM.

In fig. 2 en 3 is de woordlijn 1 vervaardigd van een silicium bevattend polymeer en de bitlijn 2 en de veranderlijke aardlijn zijn vervaardigd van metaal.

Het gearceerde gebied van fig. 2 geeft het actieve gebied aan, waarbij de celtransistoren gevormd worden door het actieve gebied en de woordlijn 1, de bitlijn 2 en de veranderlijke aardlijn 3 met elkaar verbonden zijn door middel van het actieve gebied.

De werking van de bekende X-RCM met de hiervoorgenoemde structuur wordt hieronder in detail beschreven.

Wanneer de stuursignalen SI en S2 geleverd worden aan de poortelectroden van de stuurceltransistoren Qa en Qb, dan worden de oneven of even veranderlijke aardlijnen 3 geselecteerd. Op dit ogenblik ontladen de door middel van de afzonderlijke schakeling bij de voorafbepaalde spanning aangebrachte voorladingen tussen de celtransistor Q en de bitlijn 2 zich naar de geselecteerde veranderlijke aardlijn 3 via de met de veranderlijke aardlijn 3 corresponderende celtransistor.

De in de bitlijn 2 gegenereerde spanningsval wordt gedetecteerd als de lage toestand (of de hoge toestand) door de met de geselecteerde veranderlijke aardlijnen 3 corresponderende detectieversterkings-celtransistoren (Qc), die verbonden zijn met de uitgangen van de bit-lijnen 2. Dat wil zeggen, wanneer de ROM geprogrammeerd is om te voorkomen dat de stroom loopt door de celtransistoren Q, de spanningsval in de bitlijn 2 niet gegenereerd wordt en de hoge toestand wordt gedetecteerd in de detechie-versterkingsceltransistoren Qc.

De werkwijze voor het programmeren van de celtransistoren Q is de methode van het verwijderen van het actieve gebied, de methode van het verhogen van de drempelspanning en de ionimplantatie en de methode van het verhogen van de dreirpelspanning door het injecteren van lading qp de zwevende poortelectrode, zoals in een van de zwevende poortelec-trode gebruikmakende wisbaar en programmeerbaar RCM.

Het in fig. 3 weergegeven gedeeltelijke circuit van de X-RCM gebruikt de methode van het verwijderen van het actieve gebied als methode voor het programmeren van de celtransistoren.

Zoals hierboven vermeld, kan de in fig. 2 en 3 weergegeven structuur van de bekende X-RCM de integratiedichtheid van de inrichting in vergelijking met een conventionele H-RCM verbeteren, aangezien vier met een woordlijn 1 verbonden transistoren zodanig geplaatst zijn, dat zij cm één contactgebied gezamenlijk te omvatten.

Aangezien echter hetzelfde materiaal gébruikt wordt voor zowel de bitlijn 2 als de veranderlijke aardlijn 3 in de bekende X-RCM, dienen zij op regelmatige intervallen geplaatst te worden.

Aangezien er bovendien een limiet bestaat in het reduceren van de ontwerpafmetingen, kan de effectieve hoge integratiedichtheid niet bereikt worden.

Aangezien verder de selecterende cel transistor verbonden is met elke veranderlijke aardlijn, kan de effectieve hoge integratiedichtheid ook niet bereikt worden.

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een X-RCM voor het verbeteren van de integratiedichtheid van de inrichting door het vormen van de veranderlijke aardlijnen uit twee materiaalklassen, een metalen veranderlijke aardlijn en een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde aardlijn en door het efficiënt aanbrengen van de veranderlijke aardlijnen.

Volgens de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een verbeterde X-RCM verschaft, waarin de horizontaal verlopende van silicium bevattend polymeer vervaardigde woordlijnen opeenvolgend geplaatst zijn, een groot aantal celtransistoren horizontaal verbonden zijn met elke van een silicium bevattend polymeer vervaardigde woordlijn, een metalen bitlijn en een metalen veranderlijke aardlijn afwisselend aangébracht zijn tussen de celtransistoren in de verticale richting dwars op een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde woordlijn, de contactgebieden aangebracht zijn op de plaats, van het middelpunt van vier in de vorm van een X geplaatste celtransistoren, met het kenmerk, dat een van een silicium bevattende polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn tezamen met de metalen veranderlijke aardlijn als een veranderlijke aardlijn gevormd zijn, zodanig dat een metalen veranderlijke aardlijn geplaatst is aan beide zijden van het vaste aantal van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen, waarbij de oneven van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen gemeenschappelijk verbonden zijn met één metalen veranderlijke aardlijn via de aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn, de even van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen gemeenschappelijk verbonden zijn met de andere metalen veranderlijke aardlijn via de aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn, waarbij elke metalen veranderlijke aardlijn via de respectieve stuurceltransistoren geaard is.

Fig. 1 is een schakeling, die de structuur van een bekende standaard ROM toont; fig. 2 is een lay-out schema van een bekende X-RCM; fig. 3 is een schakeling van het met één woordlijn van fig. 2 corresponderende gedeelte; fig. 4 is een lay-out schema van een verbeterde X-RCM volgens de uitvinding; fig. 5 is een schakeling van het met één woordlijn van fig. 4 corresponderend gedeelte; fig. 6 is een illustratieschema van een structuur van een veranderlijke aardlijn volgens de uitvinding; fig. 7 is een equivalente schakeling van het met een punt P van fig. 6 corresponderend gedeelte.

De voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zal beschreven worden met verwijzing naar de bijbehorende figuren 4 tot 7.

Fig. 4 is een lay-out schema van een X-RCM volgens de uitvinding, die identiek is met die van de bekende in fig. 2 weergegeven X-RCM. De zich horizontaal uitstrekkende woordlijnen 1 zijn opeenvolgend gerangschikt op regelmatige intervallen in verticale richting, een groot aantal celtransistoren Q, die opeenvolgend gerangschikt zijn op regelmatige intervallen zijn verbonden met elke woordlijn 1, de bit-lijnen 2 en de veranderlijke aardlijnen 3 zijn achtereenvolgens afwisselend aangebracht in de verticale richting dwars op de woordlijn 1, het contactgebied 4 is gepositioneerd op de plaats, van het middelpunt van vier in de vorm van een X geplaatste oeltransistoren.

Deze structuur verschilt van de structuur van een bekende X-RCM daarin, dat de veranderlijke aardlijn 3 gevormd is van een metalen veranderlijke aardlijn 3a en een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b. De woordlijn 1 en de bitlijn 2 zijn respectievelijk vervaardigd van een silicium bevattend polymeer en metaal, die identiek zijn aan het materiaal gebruikt volgens de stand van de techniek en de voor de woordlijn 1 en de veranderlijke aardlijn 3 gébruikte, een silicium bevattend polymeer hébben elk een verschillende component.

De onderlinge verbindingsrelatie tussen een metalen veranderlijke aardlijn 3a en een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b zal hierna in detail beschreven worden.

Fig. 5 is een gedetailleerde schakeling van het met één woordlijn 1 van fig. 4 en de X-RCM volgens de uitvinding corresponderend gedeelte, dat dezelfde structuur heeft als de békende X-RCM, dat wil zeggen een groot aantal celtransistoren Q zijn achtereenvolgens op regelmatige intervallen in horizontale richting aangébracht en de bitlijn 2 en de veranderlijke aardlijn 3 zijn achtereenvolgens afwisselend tussen de celtransistoren aangebracht.

Het bijzondere verschil in vergelijking met de structuur van de bekende X-RCM is, dat één metalen veranderlijke aardlijn 3a gevormd is aan beide zijden van n van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b.

Bovendien zijn de oneven lijnen van de n van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b gemeenschappelijk verbonden met één metalen veranderlijke aardlijn 3a via de aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn 3c en de even lijnen zijn gemeenschappelijk verbonden met de andere metalen veranderlijke aardlijn 3a via de aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn 3c. Uitgangen van elke van metaal vervaardigde bitlijn 2 zijn verbonden met respectieve detectie-versterkings-celtransistoren Qc. Echter alleen de uitgangen van de metalen veranderlijke aardlijnen 3a zijn respectievelijk verbonden met de stuur-transistoren Qa en Qb, waarvan de uitgangen geaard zijn. Slechts twee stuurtransistoren Q tegenover nf2 veranderlijke aardlijnen zijn vereist.

Aangezien, zoals hierboven vermeld, de veranderlijke aardlijn 3 bestaat uit twee metalen veranderlijke aardlijnen 3a tegenover n veranderlijke aardlijnen 3b, behoeft, wanneer de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b en de metalen bitlijn 2 afwisselend tussen de celtransistoren Q aangebracht zijn, slechts het minimale interval tussen hen in acht genomen te worden.

Het verwij zingscij fer 4 duidt een contactgebied aan en de niet toegelichtte symbolen R1 tot Rn zijn de weerstandsccaxponenten, die optreden in het van een silicium bevattend polymeer vervaardigde van de n van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b. Aangezien de weerstandsccmponent niet altijd optreedt in metaal, is deze weerstandscomponent niet aangegeven in de metalen veranderlijke aardlijnen 3a. De weerstandscarponent doet de ruisverhouding en snelheidskarakteristieken aantasten en de methode voor het reduceren van deze oorzaak zal hierna in detail beschreven worden.

De werking van de constructie volgens fig. 5 is nagenoeg gelijk aan die van fig. 3. Dat wil zeggen, de oneven van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b en de even van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b worden gelijktijdig geselecteerd door de respectieve stuurceltran-sistoren Qa en Qb. Op dit moment worden ladingen ontladen naar de ene of de andere metalen veranderlijke aardlijn 3a via de met de geselecteerde oneven of even van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b corresponderende cel transistor Q, welke ladingen aangebracht zijn tussen de celtransistor Q en de bitlijn 2, bij de voorafbepaalde spanning door de afzonderlijke schakeling.

Op dit moment wordt de spanningsval in bitlijn 2 gegenereerd en wordt gedetecteerd met de hoge toestand en de lage toestand door de met de geselecteerde oneven of even van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b corresponderende celtransistoren, onder de met de uitgangen van de bitlijnen 2 verbonden detectieversterkingsceltransistoren Qc.

Fig. 6 toont de verbindingsrelatie van de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b met de metalen veranderlijke aardlijn 3a, wanneer het aantal n van de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b zes is.

Eén metalen veranderlijke aardlijn 3a is respectievelijk aangebracht aan beide zijden van de zes opéénvolgend geplaatste van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b, waarbij de oneven van een silicium bevattend polymeer vervaardigdeveranderlijke aardlijnen 3b gemeenschappelijk verbonden zijn met één metalen veranderlijke aardlijn 3a via de aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn 3c en de even van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b gemeenschappelijk verbonden zijn met de andere metalen veranderlijke aardlijn 3a via de aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn 3c.

De component van de aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn 3c is verschillend van die van de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b en identiek aan de woordlijn 1.

Aangezien de silicium bevattende polymeer een grote weerstands-ccmponent bevat, is het aan de andere kant nuttig voor het reduceren van de weerstandsccmponent, dat de verbindingsstructuur van de metalen veranderlijke aardlijn 3a en de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn op de juiste wijze gemaakt wordt in elk aangewezen celblok. Wanneer echter de verbindingsstructuur vaak gemaakt wordt, wordt de integratiedichtheid van de inrichting verlaagd.

De niet-toegelichtte symbolen Ra, Rb, Re en Rd in fig. 6 duiden de individuele weerstandscomponenten van de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b in het punt P aan.

Fig. 7 is een equivalente schakeling van het met het punt P corresponderende gedeelte. De waarde van de weerstand R in het punt P kan uitgedrukt worden door middel van de volgende formule (1): R=Ra+Rb//RcfRd.............(1)

Dat wil zeggen, de metalen veranderlijke aardlijn 3a is verbonden roet de aangewezen cel transistor Q via de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn 3c met de weerstandswaarde Ra, de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b met de weerstandswaarde Rb, de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3c met de weerstandswaarde Rc en de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b met de weerstandswaarde Rd.

De weerstandswaarde R voorkomt dat de stroom loopt door de cel-transistor Q en voorkomt dat de spanning daalt via de bitlijn 2, waardoor de ruisverhoudingskarakteristiek van de detectieversterkingcel-transistor Qc en de snelheidskarakteristiek van de X-ROM gereduceerd wordt.

Fig. 6 toont alleen de verbindingstoestand van de veranderlijke aandlijnen 3. Maar in de praktijk zijn de van silicium bevattend polymeer vervaardigde woordlijn 1 met een verschillende component ten opzichte van de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn 3b, cel transistor Q en van metaal vervaardigde bitlijn 2 aangebracht tussen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen 3b.

Zoals hiervoor vermeld is het effect volgens de uitvinding als volgt: de veranderlijke aardlijn is gevormd uit 2 klassen aardlijnen, namelijk een metalen veranderlijke aardlijn en een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn, daardoor het interval tussen een van metaal ver-vaardigde bitlijn en een veranderlijke aardlijn minimaliserend. Overeenkomstig kan de integratiedichtheid van een X-RCM verbeterd worden. Wanneer het interval tussen een bitlijn en een veranderlijke aardlijn geminimaliseerd wordt, wordt bovendien de celgrootte van de woordlijn verkleind. Overeenkomstig de reductie van de lengte van een woordlijn, kan een in een woordlijn optredende snelheidsvertraging van de X-ROM verkleind worden.

Bovendien wordt in evenredigheid met de reductie van een celgrootte de electrostatische capaciteit van een bitlijn gereduceerd en kan een verbetering van de snelheid verkregen worden.

Claims

1. X-RQM, waarin de horizontaal lopende van een silicium bevattend polymeer vervaardigde woordlijnen opeenvolgend in verticale richting gerangschikt zijn, een aantal cel transistors horizontaal verbonden zijn met elke van een silicium bevattend polymeer vervaardigde woordl-ijn, een metalen bitlijn en een veranderlijke aardlijn achtereenvolgens afwisselend geplaatst zijn tussen met elke van een silicium bevattend polymeer vervaardigde woordlijn verbonden celtransistoren, elk contactgébied zodanig gevormd is cm gemeenschappelijk verbonden te worden met de corresponderende bitlijn, een veranderlijke aardlijn en een celtransistor, met het kenmerk, dat de veranderlijke aardlijn bestaat uit een metalen veranderlijke aardlijn en een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde verander 1 ijke aardlijn, waarbij één metalen veranderlijke aardlijn gevormd is aan beide zijden van het vaste aantal n van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aandlijnen, waarbij de oneven van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aandlijnen gemeenschappelijk verbonden zijn met één metalen veranderlijke aardlijn via een aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn, en de even van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen gemeenschappelijk verbonden zijn met de andere metalen veranderlijke aardlijn via een aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn en de twee metalen veranderlijke aardlijnen verbonden zijn met een aardaansluiting via de respectieve stuuroeltransistoren.

2. X-RCM volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verbindings-structuur van de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijnen en de metalen veranderlijke aardlijn herhaald wordt per aangewezen celblok voor het reduceren van de weerstandsccm-ponent van het silicium bevattende polymeer.

3. X-RCM volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de van een silicium bevattend polymeer vervaardigde component van een woordlijn identiek is aan die van een aangewezen van een silicium bevattend polymeer vervaardigde lijn en verschillend is van die van een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn.

4. X-RCM volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een silicide veranderlijke aardlijn gébruikt wordt in plaats van een van een silicium bevattend polymeer vervaardigde veranderlijke aardlijn.

5. X-RCM volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het vaste aantal n een meervoud van 2 is.