TW392160B - Semiconductor memory device - Google Patents
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A7 經濟部中央標丰局負工消费合作社印製 外。 部速 之 線入信 之 號 。信波 下所 從造 外急 置 配輸之 間 信 升之 U 準, 照構 從生 裝 ·之當置 時 入 上部00'©分 依之M產 部 上,裝 隨 輸 準內sh'L'成。 K置 所要 外 板此憶 形 ,'©置er1¾11感ot) 可裝 ,需 之 基因記 波 準H'裝ονβ 電 〇 , rLV ΊΜ 於憶 作降 置。之。體 號 位1¾憶越 準生rs 關記 動下 裝高置數導 信 uI9P記過 位寄der 有體 行和 憶很裝常半 入IH準體之H"育und 其導 進升 記成憶布到 輸βν. i 導 foaMΗ在(u 尤半 速上 體定記分人 之 ^ „1 半ms從存越 ,之 高之 導設體為取 部 是。"L到為 號線下 置作M號 半需導成被 内 準準從入成 信配有 裝動 置信 到必半分, 置 位位始取, 入之在 憶行 裝之 加力有成時 裝 / 之開 *TH輸上存 記進 憶置 施動裝感大。憶 fIL號述VI2*板成 體速 記装 料驅安電變大記 之ev信所準t2基變 導高1體憶 資之際有率變體 號電入上位 刻在形j ) 半MU 導記 將路實生化就導 信有輸如位 時於波 J¾]關號 U 半體W電於寄變亂半 入具,,電 在由號 ( 域有信 U 使導 用器由的間擾示 輸tl況過 ’,.信 明 J明之U要半。,動,值時之表 之立刻情超 的時入 説 之發加aK著到化.此驅是等之形12。中Γ時種形 樣這輸 明 明本施\ 為人變因號但會號波圖化圖''L在這波。同。在-發 ΐ 部 5 輸之信 ,信號 變 之 在號形 降Μ 五 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉Α4規格(21〇Χ297公釐) 4 A7 經濟部中央標準局K工消費合作社印製 ----'— B7 五、發明説明 (2 ) 1 但 是, 當有此 種 過越或下 越 存 在 於 輸 入信號波 形 時 半 1 I 導 體 記憶 裝置之 動 作會變為 不 穩 定 9 在 安裝有該 半 導 體 記 1 1 憶 裝 置之 基板上 9 會影響所 構 成 之 % 統 本身之動 作 之 穰 定 請 先 1 閲 性 〇 讀 4 I 面 1 匕 因 此, 通常在 半 導體記憶 裝 置 側 對 輸 入信號波 形 進 行 整 之 注 ▲ I 形 9 藉K 抑制輸 入 信號之過 越 或 下 越 之 發生。 意 事 項 1 | 圖 13是 電路圖 9 用來表示 在 半 導 體 記 憶裝置0N 晶 片 之 再 ▲ S T Μ 對 輸入 波形進 行 整形之定 電 位 電 路 700之構造。 > 本 頁 v_^ - 參 照圖 13,在 用 K傳達施 加 在 輸 入 襯 墊702之信號之信 1 1 號 配 線704設有Η通 道M0S電晶體Q1位於該信號配線704和 電 1 1 源 電 位V d d之間< >在信號配線704和 接 地 電位G N D之間更設 1 訂 有 N通道M0S電晶 體 Q2。N通道 M0S 電 晶 體 Q1之閛極 形 成 與 信 1 I m 配 線704連接 成為二極體連接使從信號配線704朝 向 電 I 1 1 源 電 位Vdd之方向成為順向 ϊ 1 1 | 同 樣的 ,N通道-M0S電晶體 Q2之 閘 極 形 成與接地 電 位 GND »v 耦 合 ,成 為二極 體 連接使從 該 接 地 電 位 GHD朝向信號配線 1 1 704之方向成為順向。 1 圖 14是 剖面園 用來說明 圖 13所 示 之 定電位電 路 700之 1 1 ·>». 剖 面 構造 〇 1 I N通道M0S電晶 體 Q1和Q2均 被 設 在 形 成 於P型基板720之 主 1 1 | 表 面 側之 P型阱7 2 2中。 I 1 P型畊722用來 接 受外部電 源 電 位 和 接 地電位, 被 偏 移 成 1 1 為 從 用K 產生負 電 壓之基板 電 位 之 基 板 電位產生 電 路 (圖 1 1 中 未 顯示 )供給之基板電位V b b 〇 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 5 一 經濟部中央標丰局負工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(3 ) 在圖13和圖14所示之定電位元件700之構造中,當輸入 信號之位準變成高於Vdd+Vth(Vth是N通道M0S電晶體Q1之 臨界值電壓)時,N通道M0S電晶體Q1就變成導通狀態。 這時,因為N通道M0S電晶體Qi之逆接偏壓為電位Vbb, 所K在進行定電位動作時,Η通道M0S電晶體Q1之源極基板 間電位Vsb變成為Vsb=Vdd+丨Vbbl 。因此,Ν通道M0S電 晶體變成接受很大之基板效應。其中,丨Vbb丨是基板電 位V b b之絕對值。 因此,在通常之基板偏移狀態.,當Η通道M0S電晶體之臨 界值電壓成為Vth= 0.8 V時,該臨界值電壓由於很大之基 板效應,因此上升到Vth=1.2V程度。 因此,在如圖13和圖14所示之定電位電路700之構造中 ,具有不能有效進行電位效果之缺點。 另外,在圖1 3和層1 4所示之構造中,亦會有對輸入突波 之耐性不良之缺點。這是因為定電位元件均KN通道M0S電 晶體形成,N通道M0S電晶體之氧化膜被輸入突波破壞而引 起。因此,圖13和圖14所示之定電位電路700之構造要作 為實際使用之裝置會有困難。 圖15是電路圖,用來表示在半導體記憶裝置內藏有0N晶 片之定電位電路之另一實例之定電位電路800之構造。 在該定電位電路800中,在信號配線704和電源電位Vdd 之間設有P通道M0S電晶體Q3。 P通道M0S電晶體Q3之閘極形成與電源電壓Vdd耦合,因 此,Μ從該信號配線7 0 4朝向電源電壓V d d之方向作為順向 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家榇率(CNS ) A4規格(210X297公釐) 6 A7 B7 4 五、發明説明 ,形成二極體連接。 其他各點因為與圖13所示之定電位電路700之構造相同 ,所Μ在其相同之部份附加相同之符號,而其重複之說明 則加Μ省略。 圖16是剖面圖,用來說明圖15所示之定電位電路800之 剖面構造。 在形成於Ρ型基板720之主表面側之Η型畊820中設置Ρ通 道M0S電晶體Q3,在鄰接Η型阱820之Ρ型阱S22中設置Η通道 M0S電晶體Q2。 Ν型阱820被偏移成為電源電位Vdd,Ρ型阱822被偏移成 為接地電位GND。 這時,P型基板7 2 0必需被偏移成為接地電位。 其理由如下面之說明。 亦即,在圖16所示之定電位電路800之構造中,當輸入 信號之電位位準變成高於V d d + V b i (電位V b i是P Η接面之順 向上升電壓)時,與連接至輸入信號配線之Ρ通道M0S電晶 體Q3之吸極區域對應之Ρ型擴散區域824,和Ν型阱δ20被順 向偏移。另外,因為基板為Ρ型,所Μ由1>型擴散區域824 ,Ν型阱δ20和Ρ基板720所構成之ΡΗΡ雙極電晶體變成0Ν。 依照這種方式,定電位電流變成從P型擴散區域824朝向 P型基板流動。因此,例如當從基板電位產生電路(圖中未 顯示)將電位供給到P基板7 2 0時,會變成定電位電流流入 該基板電位產生電路。 ; 當此種定電位%;1流入到基板中時,基板變成正電位。因 本紙張尺度適用中國國家摞準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) "--_丨---^Q裝— — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中失標隼局負工消费合作社印製 -7 - A7 B7 經濟部中央標隼局與工消費合作社印家 8 一 五、發明説明(5 ) 此產生CMOS電路之閉鎖現象,形成對DRAH之正常動作之致 命缺點。 因此,P基板720必需被偏移成為接地電位GND。 另外一方面,在作為定電位元件進行動作之情況,PH接 面之電流吸收能力大於M0S電晶體為其優點。 因此,當與圖13所示之定電位電路700比較時,定電位 電路800之構造最好構建成更能抑制輸入信號之過越。 圖17是電路圖,用來表示在半導體記憶裝置安裝有0N晶 片之定電位電路之更另一實例之定電位電路900之構造。 在定電位電路900中,在輸入信號配線704和電源電位 Vdd之間連接有PN接面二極體Q4形成從信號配線704朝向電 源電位Vdd之方向成為順向,另外,在接地電位GND和輸入 信號配線704之間連接有PN接面二極體Q5形成從接地電位 GND朝向輸入信號配線704之方向成為順向。 圖18是剖面圖,用來說明圖17所示之定電位電路900之 剖面構造。 在圖18中,在形成於P型基板720之主表面之N阱820被供 給有電源電位Vdd。 另外一方面,在被設置成與N阱920鄰接之P阱922被供給 有接地電位GND。 輸入信號配線704與設在N型阱920之主表面側之P型擴散 區域92 4連接,另外,該輸入信號配線7 0 4亦與形成在P型 阱922之主表面側之N型擴散區域926連接。 _利用此種構造,與圖16中所說明之定電位電路800同樣 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —m nn -I— - 1 nn mu m^5Jn Is- Ini I- - -I - - , - 1 —- - ft - - --- i : -!--1 1^1. n^i Μ Β7 經濟部中央標隼局K工消f合作社印^ 五、發明説明 (6 ) 1 1 的 當 輸 入 信 號 之 電 位 位 準 變 成 高於電位 Vdd+ Vbi 時 ,與 1 1 信 號 配 線 連 接 之 P型擴散區域92 4和N阱920 變 成 被 順 向 偏移 1 請 1 | 〇 在 這 種 情 況 9 因 為 基 板 為 P型, 所Μ由Ρ 型 擴 散 區 域 924 L 閱 卜 9 N阱9 2 0和 Ρ型基板720 構 成 之 Ρ Ν P雙極電晶體變成0 N < ) 頃 背 1 面 Γ 因 此 , 與 画 16 之 情 況 同 樣 的 9 定電位電 流 從 P型擴散區 之 注 | • ‘意 I 域 9 2 4流向P 型 基 板 720 ° 亦即 在圖1δ所示之定電位電路 事 項 1 I 再 1 900 中, P 型 基 板 必 需 連 接 到 接 地 電位GND。 填 寫 W 未 1 在 這 種 情 況 ) 因 為 定 電 位 元 件 為ΡΗ接面 二 極 體 所 Μ其 頁 1 1 電 流 吸 收 能 力 比 使 用 M0S電晶體之情況者大< 另夕卜 在使 1 用 PN 接 面 二 極 體 之 情 況 9 因 為 在 定電位元 件 中 未 存 在 有氧 1 1 I 化 膜 所 Μ 不 會 由 於 輸 入 突 波 使 氧化膜被 破 壞 為 其 優 點。 I 訂 因 此 其 Ο 取 大 之 優 點 是 使 用 ΡΝ 接面二極 體 用 構 成 定電 1 1 位 電 路 0 1 1 圖 19 表 示 半 導 體 記 憶 裝 置 尤 其是動態 型 隨 機 存 取 記憶 i I 器 (M下稱為DRAM) 之 記 憶 cn=r 単 元 陣 列部之剖 面 構 造 圔 20是 J 1 平 面 圖 9 用 來 表 示 記 憶 單 元 陣 列 之構造。 1 1 參 照 圖 1£ 首 先 , 在 P型基板720之主表 面 設 置 Ρ型阱704 1 r 0 在 該 P型阱7 4 0中 配 置 記 憶 單 元 0 1 f 通 常 各 個 記 憶 單 元 之 構 成 是 利 用1個之H 通 道 Μ 0 S電晶體 1 I 7 5 0 和 1 個 之 記 憶 單 元 電 容 器 (圖中未顯示) 0 1 1 其 中 » 該 Ν通i 1 M0S ,電 晶 體 7 50稱為存取電e 备體 ,用來使 1 1 記 憶 單 元 電 容 器 之 __. 方 電 極 與 被 選擇之位 元 線 對 偶 之 連接 1 1 進 行 開 閉 〇 1 | P型阱7 40被 固 定 在 比 接 地 電 位 低之負電 壓 Vbb ,用 來提 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -9 - A7 B7 經濟部中央標準局Η工消费合作社印狀 五、發明説明 (7 ) 1 I 高 存 取 電 晶 體 之 臨 界 值 電 壓 9 和 用 來 延長 被儲存在記憶單 1 1 元 之 電 荷 之 保 持 時 間 〇 f~V 1 請 1 I 另 外 9 在 P型畊740內 亦 設 有 H 型 M0S 感測 放大器7 5 2,依 先 閱 L Γ. 讀 照 從 記 憶 單 元 讀 出 之 資 料 9 用 來 對 與 被選 擇之記憶單元連 背 i r 之 r 接 之 位 元 線 對 偶 之 電 位 位 準 進 行 放 大 〇 注 1 意 童 I N型阱742 被 設 置 成 接 近 P型阱7 4 0 〇 在該 Η型阱742之區域 爭 項 I 再 1 設 有 上 述 之 N通道型M0S 感 測 放 大 器 7 5 2,和設有依照被選 填 寫 Q 本 衣 I 擇 之 記 憶 單 元 中 之 記 憶 資 料 , 用 來 對 位元 線對偶之電位位 頁 、· 1 l 準 進 行 放 大 之 P通道M0S 型 感 測 放 大 器 754 >該Ν型阱742之 1 I 電 位 位 準 被 固 ‘定 在 P通道M0S 型 感 測 放 大器 之電源電位V c c 1 1 I 〇 其 中 該 電 源 電 位 Vc c表示利用被裝載在半導體記憶裝 1 訂 置 之 降 壓 電 路 (圖中未顯示) 對 外 部 電 源電 位V d ά降壓後之 1 1 内 部 電 源 電 位 〇 1 I 另 外 在 P型阱7 40 之 近 傍 設 有 另 外 1個之N型阱7 44。在 1 I 該 N型阱7 4 4形 成 有 P通道型M0S 電 晶 體 756 ,用Μ構成字驅 1 V I 動 器 電 路 藉 驅 動 被 選 擇 之 字 線 之 電 位位 準。用Μ驅動字 1 i 線 之 字 驅 動 器 所 輸 出 之 "H ”位準通常使用比内部電源電壓 I Vc c高之電壓V P P 之 位 準 , 用 來 避 免 由 於存 取電晶體之電壓 1 \ 降 而 受 到 影 響 0 該 電 壓 Vf P經由被裝載在半導體積體電路 1 I 裝 置 中 之 升 壓 電 路 * 由 外 部 電 源 電 壓 V d d產生。 1 1 I 因 此 1 該 N型阱7 4 4被 固 定 在 該 電 位 V p p之電位位準。 1 1 其 次 9 參 眧 圖 2C )> 記 憶 單 元 陣 列 被 分割 成多個之記憶單 1 1 元 瑰 » 感 測 放 大 器 帶 SAB被配置成對應到各個記憶單元塊 1 i 〇 另 外 與 各 個 記 憶 單 元 塊 對 應 的 > 在字 驅動器帶W D Β設 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) — 10- 經濟部中央標隼局Κ工消費合作社印?木 A7 B7 五、發明説明(8 ) 有圖19所示之字驅動器電路,該字驅動器帶WDB被設置在 與感測放大器帶交叉之方向。 圖21是剖面圖,用來表示習知所使用之DRAM之記憶單元 陣列構造之另一實例。 在圔21所示之記億單元陣列中,其平面構造與圖20所示 之記憶單元陣列之構造相同。 在圖21所示之構造中,在形成於P型基板720之主表面側 之P型肼740內,設置被包含在記憶單元之N通道型M0S電晶 體750,和用以構成感測放大器之N通道MOS感測放大器752 ,另外,亦設有用Μ構成字驅動器之N通道M0S電晶體758。 該Ρ型阱740被固定在低於接地電位GND之負電壓Vbb,用 來提高存取電晶體之臨界值電壓,和用來延長被儲存在記 憶單元之電荷之保持時間。 另外,N型阱742被設置成鄰接P型阱740。在N型阱742中 設有用K構成感測放大器之P通道M0S感測放大器754。該N 型阱742之電位位準被固定在內部電源電壓Vcc。 當與圖19所示之構造比較時,圖21所示之構造之不同點 是用Μ驅動字線之字驅動器電只MN通道型M0S電晶體75δ 構成。 因此,在圖21所示之構造中,在字驅動器以所謂之自行 升壓型之電路構成。 因此,在圖21所示之構造中,用Κ驅動字線之電位位準 之字驅動器電路需要順序的進行預充電動作再進行升壓動 作0 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-11 經濟部中央標皁局K工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(9 ) 因此,當與圖19所示之構造比較時,用Μ使字線活性化 之時間需要較長,因此會有存取速度變慢之缺點。 在圖19和圖21中,Ρ型基板之電位位準被保持在Ρ型阱之 電位位準,亦即基板電位V b b。 因此,對於具有圖19或圖21所示之構造之DRAM,當使用 從圖15至圖18所示之定電位電路800和900時,會存在有下 面所說明之缺點。 亦即,在圖15所示之定電位電路800和圖17所示示之定 電位電路900中,需要使P型基板之電位位準成為接地電位 G N D ° 與此相對的,在圖19所示之構造和圖21所示之構造中, P型基板之電位位準必需成為基板電位Vbb。因此,該定電 位電路800和900不能直接使用作為圖19或圖21所示之DRAM。 為著解決此種問題*可K使用具有如圔22所示之剖面構 造之DRAM之構造。 亦即,在圖22所示之DRAM之剖面構造中具有以下各點與 圖19所示之DRAM之剖面構造不同。 亦即,在圖22所示之DRAM之構造中,經由導入三重N型 阱7 4 6用來使p型阱7 4 0和P型基板7 2 0產生電的分離。 亦即,利用圖22所示之構造,可Μ將P型阱740之電位位 準保持在基板電位Vbb,將H型阱744之電位位準保持在升 壓電位V p p,和使P型基板之電位位準成為接地電位。 但是,在圖2 2所示之構造中,會有以下所說明之問題。 亦即,在圖22所示之構造中,因為N型之阱被構建成完 本紙張尺度適Λ中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 娜装. 訂 -12 - A7 B7 ---------——----------- 五、發明説明(10) 全包圍P型阱740,所Μ在P型阱740和N型拼742之間之區域 ,需要設置接近Ρ型阱740之Ν型阱748° 這時,Ν型阱744,三重Ν型阱746和Ν型拼748完全包圍Ρ 型阱740,而且其電位位準被保持在升壓電位V ρ Ρ。_ 另外一方面,設有Ρ通道M0S感測放大器754之Ν型阱7 42 因為需要將電位位準保持在内部電源電位Vcc,所Μ在Ν型 阱7 48和Ν型肼742之間需要設置分離帶780。 此種分雛帶之設置如圖20所示,當在記憶單元陣列中設 置多個感測放大器帶時,會造成記憶單元陣列面積之增大 和晶片面積之增大。 為著使Ρ型阱7 4 0之電位位準成為基板電位V b b,和使Ρ型 基板之電位位準成為接地電位,所Μ使用將三重N型阱746 之電位位準固定在Vcc之方法。 在這種情況,P型阱7 40必需被三重阱746和N型阱748M 及被設在N型阱7 44和P型阱7 40之間之新的N型阱完全包圍 請 先 閲 t# 背 之 注 意 事 項 再 裝 訂 經濟部中央標隼局負工消费合作社印製 潑 分 的 電 生在 0 板況 基情 與種 來這 用在 阱 型
擭 Bpaa 晶 SI 阱 型 Η 的 新 和 之 器 動 驅該 ?圍 成包 構成 有置 成設 形被 道 通 阱 型 之 設增 中之 列積 陣面 元之 單列 億陣 記元 在單 當憶 . 記 示成 所造 2 會 圖 , 如況 。 況情 帶情之 離種器 分此動 置在驅 設,字 需此個 必因多 間 置. 大 增 之 積 面 Η 晶· 和. 大 要 概 之 明 有 用 使 載 .裝 Μ 可 置 裝-憶j 記 體-導_ 半_ 供 提i是I 的 之 明發一 -本一 準 標 家 國. 國 適 度 尺 張 紙 本 釐 公 13 經濟部中央標準局貝工消费合作社印聚 A7 B7 五、發明説明(π ) P N接面之定電位電路。 本發明之另一目的是提供半導體記億裝置,即使在裝載 使用有PN接面之定電位電路之情況,亦可K抑制晶片面積 之増大。 亦即,本發明是一種半導體記憶裝置,形成在第1導電 型之半導體基板上,具備有輸入襯墊,第1電源襯墊,第2 .電源襯墊,基板電位產生電路,輸入信號配線,第1阱區 域,第2畊區域,和第1不純物摻雜區域ΰ 輸入襯墊用來接受來自外部之信號。第1電源襯墊用來 接受第1電源電位。第2電源襯墊用來接受第2電源電位。 基板電位產生電路用來接受第1電源電位和第2電源電位 *藉Μ產生基板電位將其供給到半導體基板。 輸入信號配線用來傳達施加在輸入襯墊之信號。第2導 電型之第1肼區域形成在半導體基板之主表面*用來接受 輸入信號配線之電位位準。第1導電型之第2阱區域形成在 第1阱區域內,成為除了主表面外均被第ί阱區域包圍之方 式,用來接受輸入信號配線之電位位準。第2導電型之第1 不純物摻雜區域形成在第2阱區域之主表面側,用來接受 第2電源電位。 依照本發明之另一態樣是一種半導體記憶裝置,形成在 第1導電型之半導體基板上,具備有輸入襯墊,第1電源襯 墊,第2電源襯墊,基板電位產生電路,輸入信號配線, 第1阱區域,第2阱區域,和第2不純物摻雜區域。 __輸入襯墊用來接受來自外部之信號。第1電源襯墊用來 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) ~~~~~~ -14 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,1Τ A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明(1 2: 接受第1電源電位。第2電源襯墊用來接受第2電源電位。 基板電位產生電路用來接受第1電源電位和第2電源電位 ,藉K產生基板電位將其供給到半導體基板。 輸入信號配線用來傳達施加在輸入襯墊之信號。第2導 電型之第1阱區域形成在半導體基板之主表面,用來接受 指定之電位。第1導電型之第2阱區域形成在第1畊區域內 ,成為除了主表面外均被第1阱區域包圍之方式,用來接 受第1電源電位。 第2導電型之第2不純物摻雜區域形成在第2畊區域之主 表面側,用來接受輸入信號配線之電位位準。 因此*本發明之主要優點是在指定之絕對值K上之輸入 信號被施加到輸入襯墊之情況,Μ第1或第2不純物摻雜區 域,和第2阱區域形成之ΡΝ接面被順向的偏移,用來對輸 入信號配線之電位位準進行定電位。因為是使用ΡΝ接面之 定電位電路,所Κ電流吸收能力很高,而且對突波輸入具 有很高之耐性。 經由下面聯合附圖之對本發明之詳细說明當可對本發明 之上述和其他目的,特徵和態樣具有更清楚之瞭解。 [附圖之簡單說明] 圖1是概略方塊圖,用來表示本發明之實施例1之半導體 記憶裝置1000之構造。 圖2具體的表示圖1所示之1個記憶單元板之構造。 画3具體的表示圖2所示之感測放大器帶之配置。 圖4是剖面圖,用來表示本發明之實施例1之定電位電路 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 卜 ! f ! = _ - In 士^^ 1 n> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
1 C A7 B7 五、發明説明(〗3) 100之構造。 圖5是剖面圖,用來表示本發明之實施例2之定電位電路 2 0 0之搆造。 圖6是剖面圖,用來表示本發明之實施例3之定電位電路 3 00之構造。 圖7是平面画,用來表示圖6所示之定電位電路300之構 造。 圔8表示實施例3之第1變化例之平面圖型。 圔9表示實施例3之第2變化例之平面圖型。 圖1 0表示實施例3之第3變化例之平面圖型。 圖11表示使實施例3之定電位電路和DRAM形成在同一基 板上之情況時之剖面構造。 圖12是時序圖,用來表示輸入信號之隨時間之變化。 .圖13是電路圖,用來表示習知之定電位電路700之構造。 圖14是剖面圖,用來表示圔13所示之定電位電路700之 構造。 經濟部中央標準局員工消費合竹社印製 圖15是電路圖,用來表示習知之定電位電路800之構造。 圖16是剖面圖,用來表示圖15所示之定電位電路800之 構造。 圖1 7是電路圖,用來表示習知之定電位電路9 0 0。 圖18是剖面圖,用來表示圖17所示之定電位電路900之 構造。_ ' 、圖19是剖面圖,用來表示習知之DRAM之構造。 ____J2 0表示習知之DRAM之記憶單元之平面圖型。_ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 五、發明説明 (1 4) 1_ 11 21 是 剖 面 圖 9 用 來 表 示 習 知 之 DRAM 之 另 一構 造 〇 1 I 圖 22 是 剖 面 圖 > 用 來 表 示 習 知 之 DRAM 之 S 一質 例 〇 1 1 | [實施例1] 請 先 1 ή 1 ·· 圖 1是概略 Ρ方塊圖, 用來表示本發明之實施例1 之 半導體 讀 背 | 面 記 憶 裝 置 1000 之 構 造 0 之 I a 意 1 I 參 眧 八V* 圖 1, 半導體記憶裝置1000包含有4 個 之記 憶 單元平 事 項 1 | 面 HttO~ Μΐί3 被 分 別 沿 著 長 邊 方 1¾ 和 短邊方 向 存在 之 中央區 再 填 Μ m 域 CR 1和CR2分 離 0 寫 本 頁 裝 1 在 各 個 記 憶 單 元 平 面 Μ # 0 〜M 3 具 有如同 16 Μ位元之記億 1 1 容 量 0 亦 即 9 在 這 種 情 況 該 半 導 ,wtar 體 記憶裝 置 具有 6 4M位元 1 1 之 記 憶 容 量 〇 1 訂 該 半 導 體 記 憶 裝 置 1000 設 有 列 選 擇電路 16 (列預解碼器 1 I 9 列 解 碼 器 和 字 線 驅 動 器 )和行選擇電路18(行預 解 碼器, 1 1 1 行 解 碼 器 和 10 閘 ) 對應到各個記憶單元平面,如後面所 1 1 說 明 之 方 式 » 依 照 從 外 部 施 加 之 U 址信號 用 來選 擇 記憶單 V 元 〇 1 | 另 外 如 後 面 所 說 明 之 方 式 * 在 圖1中 ,字線驅動器等 1 只 存 在 於 記 憶 Ε3Χ2 早 元 平 面 之 長 邊 之 一 側,但 是 在實 際 上是被 1 1 1 配 置 在 記 憶 單 元 平 面 中 形 成 多 個 之 帶狀。 1 記 憶 單 元 平 面 M#0 - MH35: 各 個 9 例如, 被 分割 成 為1 6個 1 1 之 行 群 組 9 和 在 對 ntB 懕 之 每 一 個 對 npp- Μ 之行群 組 配置 啕 全局10 1 | 線 對 偶 G [0F 0 在 記 憶 單 元 平 面 各 個, 當 該等被 1 I 選 擇 之 情 況 時 9 在 各 個 行 群 組 之 1個位元 之記憶單元就被 1 1 1 選 擇 9 藉 Μ 與 選 擇 記 憶 單 元 之 全 局 10線對 偶 G I 0 P 耦 合。 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 17 一 經濟部中央標準局與工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1 5 ) 該半導體記憶裝置1 000更包含有:預放大器/寫入緩衝 器7,被設置成對應到全局10線對偶GI0P,用來進行與對 應之全局10線對偶GI0P之間之資料之輸入/輸出;讀出驅 動器8 *被設置成對應到預放大器/寫入緩衝器7,用來對 從對應之預放大器施加之内部讀出資料進行放大,藉Μ傳 達到對應之讀出資料匯流排R D AB (R D ABa〜R D AB d );和驅動 器電路11,用來接受讀出資料匯流排RDABa〜RDABd上之信 號,藉Μ選擇性的經由輸出匯流排RDB將被施加之信號傳 達到輸出緩衝器1 3。 利用預放大器/寫入緩衝器7,經由讀出驅動器8將各個 記憶單元平面Μ#0〜Mit3中i方良選擇行群組之記憶單元資料傳 達到對應之讀出資料匯流排RDABa〜RDABd上。 預放大器/寫入緩衝器7之寫入緩衝器經由輸入資料匯流 排WD耦合到輸入緩衝器12。記憶單元平面M#0〜Μ#3中之被 選擇記憶單元平面之對應之寫入緩衝器7變成活性狀態, 在被選擇之記憶單元平面中,經由寫入緩衝器7將資料寫 入到被選擇之行組群所包含之選擇記憶單元。 該半導體記憶裝置1 0 00更包含有:位址緩衝器3,用來 接受從外部施加之位址信號,藉以產生内部位址信號; ATD產生電路4,用來檢測從位址媛衝器3施加之内部位址 信號(內部行位址信號)之變化,藉Μ產生位址變化檢測信 號;ΡΑΕ產生電路,在回應來自A TD產生電路4之位址變化 檢測信號ATD時,產生預放大器致能信號PAE用來使預放大 器/寫入媛衝器7所包含之預放大器活性化;I0EQ產生電路 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 18 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1 6) 6,在回應來自ATD產生電路4之位址變化檢測信號ATD時, 產生等化指示信號I 0 E Q用來使全局I 0線對偶G I Ο P等化;和 控制電路10,用來接受從外部施加之列位址閃控信號/R AS ,行位址閃控信號/CAS,寫入致能信號/WE,和從位址緩 衝器施加之內部位址信號,藉Μ輸出用Μ控制D R Α Μ 1 0 0 0之 動作之信號。 其中,該全局10線對偶(HOP Μ互補之信號線對偶構成, 用來傳達互補之資料信號。利用該等化信號I0EQ用來使全 局10線對偶GI0P之全局10線之電位相等。 該半導體記憶裝置1 000更包含有:內部降壓電路29,用 來接受從外部施加之電源電位V d d,藉Κ產生比該外部電 源電位V d d低之內部電源電位V c c ;基板電位產生電路3 0, 用來接受外部電源電位Vdd和接地電位Vss,藉Μ產生負電 位之基板電位V b b ;和升壓電路3 1,用來接受外部電源電 位V d d和接地電位V s s,藉Μ輸出比外部電源電位V d d高之 升壓電位V p p。 内部電源電Vcc施加到阱,在該阱形成有用K驅動記 I 4^ 憶簞元平面MitO〜Mit3之電路(用Μ進行位元線之充放電之 感測放大器)和陣列內部之Ρ通道Μ 0 S電晶體。 輸出緩衝器13和輸入緩衝器12經由共同之資料輸入/輸 出端子DQo〜DQi用來進行與裝置外部之間之資料之輸入/ 輸出。 另外,在輸入媛衝器1 2和資料輸入/輸出端子D Q j ( j = 〇〜i )之間設有定電位電路10 0用來進行輸入信號位準之定 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 19 I— i1-· I 1 一 1 -! - -- -II - II— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 20 Μ Β7 五、發明説明(1 7) 電位動作。另外,此種定電位電路100分別被設在用Μ接 受來自外部之信號之輸人/輸出端子。 實質上,在位址信號輸入端子和外部控制信號(信號 /RAS,/CAS,/WE等)之輸人/出端子亦分別設有定電位電 路 1 00。 但是,在Μ下之說明中為著使說明簡化,所Κ Μ被設置 成與資料輸入/輸出端子DQj對應之定電位電路100為例進 行說明。 . 圖2更詳細的表示與1個記憶單元平面M#(M下KM#表示 M#o〜之總稱)有關之部份之構造。 在圖2中,記憶單元平面Mtf沿著行方向被分割成為16個 列塊MRB0〜MRB15。該記憶單元平面MU更沿著列方向被分 割成為16個之行塊MCB0〜MCB15。 亦即,記憶單元平面Mtf被構建成在列塊MRBn(n=0〜15) 和行瑰MCBn(n=0〜15)之每一個交叉區域包含有記憶單元 塊MCnri。在各個記憶單元塊MCnn配置有64k位元之記憶單 元形成列和行之矩陣狀。 在各個列塊M R B 0〜M R B 1 5之間之區域配置有感測放大器 SAB1〜SAB15具有感測放大器在回應外部位址信號時用來 進行被選擇之記憶簞元之資料之檢測和放大。 在列塊M R Β 0〜M R Β 1 5之外側,更分別配置有感測放大器 帶 SΑΒ0和 SAB16。 1個之列塊M R Β η ( η == 0〜1 5 )利用被配置在其兩側之感測 放大器帶SABri和SAB(n+l)所包含之感測放大器,用來進 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) --r ^------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局Κ工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1 8) 行連接到被選擇之1列之記憶單元之資料之檢測和放大。 因此,感測放大器帶S A B 1〜S A B 1 5被構建成由2個列塊共 用0 在各個行塊MCBO〜MCB15之間之區域配置有字驅動器帶 WD1〜WD1 5具有字驅動器用來進行依照外部位址信號被選 擇之字線之活性化。 在行塊MCBO〜MCB15之外側更分別配置有字驅動器帶WDO 和 W D 1 6 ° 在1個之行塊M C Β η (η = 0〜1 5 )利用被配置在其兩側.之字 驅動器帶WDn和WD(n+ 1)所包含之字驅動器,用來進行與 被選擇列對應之字線之活性化。 因此,字驅動器帶WD1〜WD15被構建成由2個行鹿共用。 圖3是電路圖,用來更具體的表示圔2所示之感測放大器 帶S ABN和SABN + 1之構造。 在画3中代表性的顯示與1根之行選擇線C S L有關之部份 之構造。 在回應來自外部之位址信號時只有被選擇之行塊之行選 擇線C S L變成選擇狀態,亦即其電位位準變成” Η ”位準。 對於1根之行選擇線CSL配置例如4個之位元線對偶BLPO 〜B L Ρ 3。位元線對偶B L Ρ 0〜B L Ρ 3分別包含有位元線B L和 /BL用來傳達互補之信號。在位元線對偶BLPO〜BLP3和字 線WL之交叉部分別配置有對應之記憶單元MC。 圖3中顯示在位元線BL和特定之字線WL之交叉部配置有 對應之記憶單元MC之狀態之一實例。___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-1T ... Ϊ-":-1--1- -21 - A7 B7 五、發明説明(1 9) 該記憶單元MC包含有:存取電晶體,經由字線WL變成導 通狀態;和記憶單元電容器,經由該存取電晶體使其一方 之電極與對應之位元線連接。 在記億單元電容器之另外一方之電極被供給有單元板電 位Vcp(—般為電位Vcc之一半大小之電位)。 位元線對偶BLPO和BLP2在回應位元線分離控制信號BRIb 時進行導通,經由分離閘TGaO和TGa2分別連接到感測放大 器帶SABN所包含之感測放大器SA0和SA2。 位元線對偶BLp /和BLp3在回應位元線分離控制信號BLIa 時進行導通,經由分離閘TBal和TGa3分別連接到感測放大 S A B N + 1所包含之感測放大器S A 1和S A 3。 感測放大器帶SABN所包含感測放大器SA在回應分離控制 信號BLIb時進行導通,經由分離閘TGbO和TGb2分別連接到 列塊M R B (Η — 1)所包含之位元線對偶。 感測放大器帶SABN+1所包含之感測放大器SA在回應分 離控制信號BRIa時進行導通’經由分離閛TGbl和TGb3連接 到列塊MR B N + 1所包含之位元線對偶。 感測放大器SA被設置成與各個位元線對偶對應’和被鄰 接之列塊之位元線對偶共用。在1個之列塊…“中,感測 放大器SA交替的配置在位元線對偁之兩側’形成所謂之交 替配置型共用感測放大器配置之構造。 在感測放.大p帶SABN中’局部線對偶LlOa和LlOb被配 置成與 '字線WL平行.,.和涵蓋1個行掩的存在。 在感測放_大器帶SAN B + 1亦同樣的配置有局部I 〇線對偶 , * * __r j--- IT I--裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局Μ工消費合作社印裝 巾關家料(CNS ) A4規格(210X297公瘦) 2 2 A7 B7 經濟部中央標準局Μ工消f合作社印裝 五、發明説明(2 0) L10c和 L IOd。 對於各個感測放大器SAO〜S A3分別設有行選擇閘IGO〜 IG3,在回應行選擇線CSL上之信號電位時進行導通。該等 行選擇閘IG 0〜IG 3在對應之行選擇線C S L上之信號電位為 表示選擇狀態之”Η ”位準時,進行導通,用來將感測放大 器S A 0〜S A 3分別連接到局部10線對偶L 10 a〜L I 0 b。 當列塊MRBN變成選擇狀態時,位元線分雛控制信號BLIa 和B R I b變成” Η ”位準,位元線分離控制信號B R I a和B L I b變 成”L”位準。利用這種方式,位元線對偶BLP0〜BLP3分別 連接到感測放大器SA0〜SA3。 在備用狀態,位元線分離控制信號BLIa、BLIb,BRIa和 BRIb全部變成”Η”位準,分離控制閘TGaO〜TGa3和TGbO〜' TGb3全部變成導通狀態。 另外一方面,在讀出動作等之狀態,只有被選擇之列塊 連接到感測放大器SA,用來減小連接到感測放大器SA之位 元線對偶之容量,構建成可K進行高速之感測動作和將充 分之讀出電壓(記憶單元之讀出資料)傳達到感測節點。 該局部10線對偶L 10 a〜L 10 d分別連接到全局10線對偶 GlOa〜GlOd(被配置在圖中未顯示之對應之行群組)。 圖4是剖面圖,用來表示在圖1所示之輸入緩衝器1 2中被 設置成與各個資料輸入/輸出端子DQj U = 〇〜i )對應之定 電位電路1 0 0之構造。 在該定電位電路100,經由P型擴散區域122被供給由基 板電位產生電路3 0供給之基板電位V b b。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .G裝. 訂-- -23 - 經濟部中央標芈局兵工消费合作社印^ A7 B7 ___________..._ -- - —...... ....... ; ------ 五、發明説明(2 I ) 在P型基板120之主表面側設有P型阱130,从笆圍該p型附 130之周圍之方式形成N型阱140,在PM阱150底部之基板 中設有三重N型阱150。因此’ P型阱130被構建成除了主表 面側外完全被H型阱1 4 0和三重N型阱1 5 0包圍。 在圖4所示之定電位電路1〇〇,經由形成在N型阱140之主 表面側之Η型擴散區域142連接有用Μ傳達來自資料輸入/ 輸出端子DQj之輸入信號(電位位準:Vin)之輸入信號配線 102和N型阱140。 S外,輸人信號配線102和P型阱130經由形成在P型阱之 主表面側之P型擴散區域132被電連接。 另外,在P型畊130之主表面側設有N型擴散區域134,在 該N型擴散區域1 3 4被施加有外部電源電位V d d。 在圔4所示之定.電位電路1〇〇中,利用上逑方式之構造, 當輸入信號過越,其電位位準高於電位Vdd+vbi(Vbi為PN 接面之上升電壓)時,被供給有外部電源電位V d d之N型擴 散區域134和P型阱130被順向偏移。因此,來自N型擴散區 域1 3 4之電子流入到P型阱。依照這種方式,注入到P型阱
I 130之電子全部被P型阱130,或其周圍之N型阱140或三重N 型阱150吸收,用來使過越被定電位。 另外,在P型基板120因為完全沒有電流流入,所以P型 基板之電位可Μ成為基板電位Vbb° 利用上述方式之定電位電路1〇〇之構造,當輸入信號過 越時,可以對傳達該輸入信號之輸入信號配線102之電位 位準進行定電位,可K實琨使P型基板120之電位位準成為 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 2 4 - (請先閲讀背面之v±意事項再填寫本頁) C. 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(22) 負電位之基板電位V b b。 因此,定電位電路100可W如圖19所示的與DRAM同時形 成在P型基板上。 [實施例2] 圖5是剖面圖*用來表示本發明之實施例2之定電位電路 200之構造。 參照圖5,P型基板120經由形成在其主表面側之P型擴散 區域222,接受來自基板電位產生電路30之基板電位Vbb之 供給。 在P型基板120之主表面側形成有P型畊230。 K包圍P型阱230之周圍之方式形成N型阱240,在P型阱 230之底面和P型基板220之境界區域形成三重N型阱250。 因此> P型阱230被構建成除了其主表面側外完全被N型 畊2 4 0和三重N型阱2 5 0包圚。 N型畊2 40經由形成在其主表面側之N型擴散區域242用來 接受接地電位GND。 P型阱230亦經由形成在其主表面之P型擴散區域232用來 接受接地電位G N D。 另外,在P型阱2 3 0之主表面側形成有N型擴散區域2 3 4。 N型擴散區域23 4與輸入信號配線102電耦合,該輸入信 號配線1 0 2用來傳達來自端子(用Μ接受來自外部之信號, 例如,資料輸入/輸出端子0 Q j )之輸入信號。 利用上述方式之構造,當輸入信號之電位位準變成低於 —Vbi時,N型擴散區域234和P型阱230被順向偏移。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) ~ -25 - ——_u L----装------訂------「y}. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明(23) 因此,電子從N型擴散區域2 3 4流入到P型阱2 3 0。該等電 子全部被P型阱230,N型阱240,三重H型阱250吸收,用來 將輸入信號定電位在接地電壓G N D。 在此種構造中,因為P型基板120在定電位動作中沒有電 流流入,所K可以使P型基板之電位位準成為基板電位Vbb 與此相對的,在沒有三重N型阱250存在之情況,p型阱 2 3 0之電位位準變成電位V b b。因此,在輸入信號之位準不 是低於I Vbbl - Vbi時,由N型擴散層234和P型阱230構成 之PN接面不會被順向偏移,會造成定電位電路200之.定電 位特性之劣化。 因此,利用圖5所示之構造可K將P型基板之電位位準維 持在基板電位V b b,用來提高將輸入信號配線1 0 2之電位位 準定電位在接地電位之定電位特性。. 另外,在Μ上之說明中是將N型阱240和三重N型阱250之 電位位準保持在接地電位G H D。 但是,本發明並不只限於這種情況,例如*亦可Μ使Ρ 型阱2 3 0之電位位準成為接地電位G N D,和使Ν型阱2 40和三 重Ν型阱250之電位位準成為外部電源電位Vdd。 [實施例3 ] 圖6是剖面圖,用來表示本發明之實施例3之定電位電路 30 0之構造。 該定電位電路3 00之構造是將實施例1所示之外部電源電 位V d d側之定電位電路1 0 0和接地電位G H D側之定電位電路 2 0 0 *連接到從接受外部信號之端子(例如資料輸人/輸出 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) ——r.——t卜J---裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-·0 26 經滴部中央標隼局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(24) 端子DCU)傳達信號之輸入/輸出信號配線102。 但是,在圖6之P型阱130中,P型擴散區域132被設在N型 擴散區域1 3 4之兩側。 另外,在P型阱230中,N型擴散區域234被設在P型擴散 區域232之兩側。 另外,在與實施例1之定電位電路100和實施例2之定電 位電路2 0 0相同之部份附加相同之符號,而其重複之說明 則加Μ省略。 利用圖6所示之構造,即使在輸入信號之電位位準.對外 部電源電位Vdd為過越之情況,和對接地電位GND為下越之 情況*該定電位電路3 0 0均可對輸入信號配線1 0 2之電位位 準進行定電位。 另外,在這種情況*基板120之電位位準可K維持在従 基板電位產生電路30供給之基板電位Vbb。 圖7表示圖6所示之定電位電路之構造之平面圖型之一實 例。 圖7中之B B ’剖面對應到圖6所示之定電位電路3 0 0之剖面 構造。 在圖7中,K包圍P型阱130之方式形成N型阱140。 在P型阱130,沿著其長邊方向設置2個具有長方形形狀 之P型擴散區域132。 另外,Μ被該2個P型擴散區域1 3 2包夾之方式,沿著P型 阱130之長邊方向形成Ν型擴散區域134。 _在Ν型阱140亦Μ包圍Ρ型阱之方式形成{型擴散區域142< 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(210X297公釐〉 ' ——Γ.——f卜---裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T J, 27 五、發明説明(25) A7 B7 經濟部中央標準局Μ工消费合作社印製 另外一方面,K包圍P型阱230之方式形成N型阱240。 在P型阱區域2 3 0中,沿著其長邊方向形成2個具有長方形 形狀之N型擴散區域234。 另外,Μ包夾N型擴散區域234之方式,沿著P型阱230之 長邊方1¾設置Ρ型擴散區域232。 另外,在N型阱240 M包圍P型阱230之方式設置N型擴散 區域242。 在圖7所示之構造中,利用金屬配線402對N型擴散區域 134供給舛部電源電位Vdd。 另外一方面*經由擴散區域242對N型阱240供給來自金 屬配線404之接地電位GND。 另外,經由P型擴散區域232對P型阱230供給來自金屬配 線404之接地電位GND。 另外,輸入信號配線102經由N型擴散區域142,N型阱 140,和P型擴散區域132,連接到P型阱130。 另外,輸入信號配線1 0 2與N型擴散區域2 3 4連接。 利用此種構造可以實現具有圖6所示之剖面構造之定電 位電路30 0。 [實施例3之變化例1 ] 圖8表示用K實現具有與圖6所示之定電位電路(¾]樣功能 之構造之另一配線圖型。 在圖8中,Μ包圍P型阱130之方式形成N型阱140。 在Ρ型阱130,沿著其長邊方向設置2個具有長方形形狀 之Η型搪散區域1 3 4。_ __Γ 1--Ϊ- U------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 丨、J, 本紙張尺度適用中國國家標準‘(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -28 - 28 五、發明説明(26) A7 B7 經濟部中央標準局贤工消f合作社印製 另外,Μ被該2個N型擴散區域1 3 4包夾之方式,沿著P型 阱130之長邊方向形成Ρ型擴散區域132。 在Ν型阱140亦Μ包圍Ρ型阱之方式形成Ν型擴散區142。 輸入信號配線102分別經由Ν型擴散區域142連接到Ν型阱 1 4 0,和經由Ρ型擴散區域1 3 2連接到Ρ型畊1 3 0。 在Ν型擴散區域134被供給有來自金屬配線402之電源電 位 Vdd。 另外一方面* P型阱23 0和N型阱240部份之構造因為與圖 7所示之構造相同,所Μ在相同之部份附加相同之號_碼, 而其重複之說明則加Μ省略。 利用此種構造可Μ實現具有圖6所示之剖面構造之定電 位電路3 0 0之同樣功能之定電位電路。 [實施例3之變化例2] .圖9是平面圖,用來表示具有與圔6所示之電路同樣功能 之電路之平面圔型之另一實例。 在圖9中,W包圍Ρ型阱230之方式形成Ν型阱240。 在Ρ型阱230,沿著其長邊方1¾設置2個具有長方形形狀 之P型擴散區域232。 另外,Μ被該2個P型擴散區域2 3 2包夾之方式,沿著P型 阱230之長邊方向形成Ν型擴散區域234。 在Ν型阱240亦Κ包圍Ρ型阱230之方式形成Η型擴散區域 242 Η型擴散區域2 3 4與輸人信號配線1 0 2連接。 另夕卜,Ρ型阱2 3 0經由Ρ型擴散區域232,和Ν型畊240經由 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 29 經濟部中央標年局貞工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(27) N型擴散區域242,分別被供給有來自金屬配線404之接地 電位G N D。 另外一方面,P型阱130和Η型阱140部份之構造因為與圖 7所示之構造相同,所Κ在其相同之部份附加枏同之符號 ,而其重複之說明則加以省略。 利用此種構造可Κ實現具有圖6所示之剖面構造之定電 位電路300之同樣功能之定電位電路。 [實施例3之變化例3] 圖10是平面画,用來表示具有與圖δ所示之定電位電路 300同樣功能之定電位電路之平面圖型之另一實例。 在画10中,以包圍Ρ型阱130之方式形成Ν型阱140。 在Ρ型阱130,沿著其長邊方向設置2個具有長方形形狀 之Ν型擴散區域134。 另外,Κ被該2個Ν型擴散區域134包夾之方式,沿著Ρ型 阱130之長邊方向形成Ρ型擴散區域132。 在Ν型阱140亦Μ包圍Ρ型阱之方式形成{型擴散區域142。 輸入信號配線1 0 2經由Ν型擴散區域1 4 2連接到Ν型阱1 4 0 ,和經由Ρ型擴散區域1 3 2連接到Ρ型阱1 3 0。 Ν型擴散區域134被供給有來自金屬配線402之電源電位 V d d 0 另外一方面,P型阱230和N型阱240部份之構造因為與圖 9所示之構造相同,所Μ在相同之部份附加相同之符號, 而其重複之說明則加Κ省略。 利用此種構造可Μ實現具有圖6所示之剖面構造之定電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐) — „1,——L----^裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ΤΓ 、1Τ 30 經濟部中央標準局負工消f合作社印製 A7 B7五、發明説明(2S ) 位電路300之同樣功能之定電位電路。 圖11是剖面圖,用來表示將圖6所示之定電位電路3 0 0和 圖19所示之DRAM電路形成在同一基板上時之構造。 在圖19所示之DRAM和画6所示之定電位電路300之相同構 造之部份附加相同符號,而其重複之說明則加以省略。 利用此種構造,可Μ在形成有DRAM之基板上裝載定電位 電路,該定電位電路使用P N接面,對電源電位側之過越和 對接地電位側之下越均可進行定電位。 因此,對輸入突波等具有強耐性和具有大定電位能力之 定電位電路可Μ與DRAM形成在同一基板上。 上面已經詳細的描逑和說明本發明 > 但宜瞭解者,上述 者只作說明和擧例之用而無意用來限制本發明*本發明之 精神和範圍只受所附之申請專利範圍之限制。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 31
Claims (1)
- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 871 06 4 8S ^ C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種半導體記憶裝置,形成在第1導電型之半導體基 板上,其特徵是具備有: 输入襯墊,用來接受來自外部之信號; 第1電源襯墊,用來接受第1電源電位;· 第2電源襯墊,用來接受第2電源電位; 基板電位產生裝置(30),用來接受上述之第1電源電位 和上述之第2電源電位,藉K產生基板電位將其供給到上 述之半導體基板; 輸入信號配線(102),用來傳達施加在上述輸入襯墊之 信號; _ 第2導電型之第1阱區域(140,142,150),形成在上述 半導體基板之主表面,用來接受上述輸入信號配線之電位 '位準 上述之第1導電型之第2阱區域(130),形成在上述之第1 阱區域內,成為除了上述之主表面外均被上述第1阱區域 包圍之方式/用來接受上述輸入信號配線之電位位準;和 上述之第2導電型之第1不純物摻雜區域(134),形成在 上述第2畊區域之主表面側,用來接受上述之第2電源電位。 如申請專利範圍第1項之半導體記憶裝置,其中 上述之第1導電型為P型; 上述之第2導電型為N型; 上述之第2電源電位(V d d )高於上述之第1電源電位(V s s ) ;和 上述之基板霉位為負電位。 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)~' - 1 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -------1,--ΓΓ_---^-裝------訂------LW--- &、申請專利範圍 .3 .如申請專利範圍第2項之半導體記憶裝置,其中更具 備有: 降壓裝置(31),用來接受上述之第1和第2電源電位,藉 Μ產生具有上述之第1和第2電源電位之中間之值之內部電 源電位;和 内部電路,依照施加在上述輸入信號配線之信號,用來 保持被寫入之資料; -上述之内部電路包含有: Ρ型之第3阱區域(740),形成在上述半導體基板之主表 面; ' Ν型之第4阱區域(742),形成在上述半導體基板之主表 面成為鄰接上述之第3阱區域,被供給有上述之內部電源 電位;和 記憶單元陣列,形成在上述之第3阱區域; 上述之記憶單元陣列具有: 多個字線,被配置在上述記憶單元陣列之列方向; (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 向之 方偶 行對 之線 列元 陣位 元之 單述 憶 上 記和 述線 上字 在之 置述 配上 被在 , 置 .偶 配 對被 線., 元元 位\單和 個憶 ‘, 多記點 交 器 大 放 .測 感 道 通 型 時 料 資 之 持和 保 *, 所大 元放 單行 記 之 擇 選 被 應 回 作 動 出 讀 在 當 述 上 對 .來 用 電 之 09 俱 對 線 元 進 差 第 之 述 上 在 成. 形 器 大. 放 測. 感 道 通 型 讀上 在對 當來 , 用 域’ 區時 阱料 - 資 之 持 保 所 元 單 憶 記 之 擇 選 被 應 回 作 出 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 2 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 述位元線對偶之電位差進行放大。 4. 一種半導體記憶裝置,形成在第1導電型之半導體基 板上,其特徵是具備有: -輸入襯墊,用來接受來自外部之信號; 第1電源襯墊,用來接受第1電源電位; 第2電源襯墊,用來接受第2電源電位; 基板電位產生裝置,用來接受上述之第1電源電位和上 述之第2電源電位,藉產生基板電位將其供給到上述之半 導體基板; 輸入信號配線,用來傳達施加在上述輸入襯墊之信號; 第2導電型之第1阱區域(240,242,250),形成在上述 半導體基板之主表面,用來接受指定之電位; 上述第1導電型之第2阱區域(230),形成在上述之第1附 區域内,成為除了上述之主表面外均被上述第1阱區域包 圍之方式,用來接受上述之第1電源電位;和 上述第2導電型之第2不純物摻雜區域(234),形成在上 述第2阱區域之主表面側,用來接受上述輸入信號配線之 電位位準。 .5 .如申請專利範圍第4項之半導體記憶裝置,其中 上述之第1導電型為P型; 上述之第2導電型為N型; 上述之第2電源電位高於上述之第1電源電位;和 上述之基板電位為負電位。 6 .如申請專利範圍第5項之半導體記憶裝置,其中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----K----裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 -3 - 六、申請專利範圍 中 其 。 置 位裝 電 憶 源記電一體 II:導y半 之 述 ±a項 La 5 為第 位圍 電範 之利 定專 指請 之申 述如 上 7 具 更 中 其 〇 置 位裝 電憶 源記 電體 之 述 k 頃 上5Γ 為第 位圍 電範 之利 定專 指請 之申 述如 上 8 有 0 第. 和 產電 M源 藉電 ,.部 位內 電 之 源值 電 之 間 中 之 第位 之 電 述源 上 電 受ί 接 來 用第 .’ 之' 置述 裝上 壓有和 降,具,; 生位 第 和 1 來 用 號 信 之 線 配 號 信 入. 輸 述 上 在 Π 力 施 产· J 照料 依資 ,.之 路入 電 寫 部被 內持 保 面 表 主 之 板 基 Η3 導 半 逑 上. : 在 有成 含形 包·, 路域 電 區 部 讲 內 之 述 上 第 之 型 第 之 型 .述 .上 接 鄰 域 區 阱第 芦ill 之 為 成 面 表 主 之 板 基 .遵 導 半 述 上 在 成 形 域 區 阱 位 電 源 電 部 内 之 述 上 有 給 供 被 域 區 阱 3 第 之 述 : 上有 在具 成列 形陣 , 元 列單 陣憶 元記 單..之 憶述 記上 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 向 方 行 向之 方列 列陣 之元 列單 陣憶 元記 單述 憶上 記在 述置 上配 在被 置 , 配偶 被對 ,線 線元. 字位 個 個 多多 之 催 對 線 元 位 之 述 上 和 線 字 之‘ 述 上 在 置 配 被 f 元 單和 憶 ; 記點 交 器 大 放 測. 感 道 通 型 憶 記 之 擇 選 被 應 回 作 動 出 謓 .在 當 用 時 料 資 之 持和 保 *’ 所大 元放 單 行 述 上 對 電 之 0y 0 對 線 元 進 差 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 4 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 P型通道感測放大器,形成在上述之第4阱區域,當在讀 出動作回應被選擇之記憶單元所保持之資料時,用來對上 逑位元線對偶之電位差進行放大。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、tr 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α·4規格(210 X 297公釐)
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