專利名稱：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，特別涉及使用平面型存儲(chǔ)器單元的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器單元的選擇以及總線預(yù)充電方法。
圖1是使用以往的平面型存儲(chǔ)器單元的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器單元陣列及其周邊電路的電路圖。該電路由如圖所示的存儲(chǔ)器單元陣列108、讀出放大器111(在后面的圖中示出方框圖)、Y選擇器電路110、GND選擇器電路107、預(yù)充電電路105和112(在后面的圖中示出方框圖)、以及預(yù)充電選擇器電路106和109構(gòu)成。
下面，簡單地說明以往的存儲(chǔ)器單元選擇時(shí)的動(dòng)作，首先選擇字線、存儲(chǔ)體(bank)選擇線，接著由Y選擇器電路110選擇數(shù)字線DG0，由GND選擇器電路107選擇GND線VG0。用電流路徑IL1表示從此時(shí)的讀出放大器111流向GND線GND的電流。在該時(shí)刻決定被選擇的存儲(chǔ)器單元C0，但在該選擇存儲(chǔ)器單元C0為OFFbit(不流過電流的存儲(chǔ)器單元)的情況下，電流不從讀出放大器111流向GND線GND。但是，在與存儲(chǔ)器單元C0相鄰的存儲(chǔ)器單元C1、C2、C3、…、Cn為ONbit(流過電流的存儲(chǔ)器單元)的情況下，如圖所示，電流流向電流路徑IL2的方向，妨礙讀出放大器111的動(dòng)作。
為了抑制這種現(xiàn)象，在使用預(yù)充電選擇器電路105的預(yù)充電選擇器電路106中，將位于被選擇的數(shù)據(jù)總線旁邊的GND線VG1預(yù)充電至與被選擇的數(shù)字線DG0相同的電平，使去電流路徑IL2的電流路徑斷路。此外，在用讀出放大器111判別微小電流的情況下，由于必須極力抑制圖1所示的電流路徑IL2的電流量，所以除GND線VG1外，還有用預(yù)充電電路112和預(yù)充電選擇器電路109預(yù)充電數(shù)字線DG1的情況。
如上所述，在以往的使用平面型存儲(chǔ)器單元的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中，必須有預(yù)充電電路105，除Y選擇器電路110、GND選擇器電路107外，還必須有預(yù)充電選擇器電路106。此外，除GND線GND的預(yù)充電用的預(yù)充電電路105和預(yù)充電選擇器電路106外，還必須有數(shù)字線選擇預(yù)充電用的預(yù)充電電路112和預(yù)充電選擇器電路109。
本發(fā)明的目的在于，通過用一個(gè)晶體管來實(shí)現(xiàn)Y選擇器電路的Y選擇器和數(shù)字線選擇預(yù)充電用的預(yù)充電選擇器電路的預(yù)充電選擇器的兩個(gè)作用，和用一個(gè)晶體管來實(shí)現(xiàn)GND選擇器電路的GND選擇器和GND線預(yù)充電用的預(yù)充電選擇器電路的預(yù)充電選擇器的兩個(gè)作用的辦法，用一個(gè)晶體管作為連接一條數(shù)字線和GND線的選擇器晶體管，從而減少用于存儲(chǔ)器的元件數(shù)，抑制布圖面積的增大。
按照本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包括使用平面型存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器單元陣列，與所述存儲(chǔ)器單元陣列連接的讀出放大器，配置在所述存儲(chǔ)器單元陣列附近并與所述存儲(chǔ)器單元陣列連接的GND選擇器電路，預(yù)充電電路，和與所述GND選擇器電路和所述預(yù)充電電路連接的預(yù)充電選擇器電路，其特征在于，用金屬布線連接所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述GND選擇器電路，作為各個(gè)所述GND選擇器電路的選擇器，相對(duì)于所述金屬布線的一條金屬線連接一個(gè)晶體管，所述GND選擇器電路的用于GND選擇的所述晶體管與所述預(yù)充電選擇器電路的用于預(yù)充電選擇的晶體管共用。
而且，按照本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包括使用平面型存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器單元陣列，讀出放大器，與所述讀出放大器連接的Y選擇器電路，預(yù)充電電路和預(yù)充電選擇器電路，其特征在于，把所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述Y選擇器電路連接在數(shù)字線上，作為各個(gè)所述Y選擇器電路的選擇器，相對(duì)于所述數(shù)字線的一條數(shù)字線連接一個(gè)晶體管，所述Y選擇器電路的用于數(shù)字線選擇的所述晶體管與所述預(yù)充電選擇器電路的用于預(yù)充電線選擇的晶體管共用。
此外，按照本發(fā)明，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包括使用平面型存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器單元陣列，與所述存儲(chǔ)器單元陣列連接的讀出放大器，配置在所述存儲(chǔ)器單元陣列附近并與所述存儲(chǔ)器單元陣列連接的GND選擇器電路，第一預(yù)充電電路，與所述GND選擇器電路和所述第一預(yù)充電電路連接的第一預(yù)充電選擇器電路，與所述讀出放大器連接的Y選擇器電路，第二預(yù)充電電路和第二預(yù)充電選擇器電路，其特征在于，用金屬布線連接所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述GND選擇器電路，作為所述GND選擇器電路的各個(gè)選擇器，相對(duì)于所述金屬布線的一條金屬線連接一個(gè)晶體管，所述GND選擇器電路的用于GND選擇的所述晶體管與所述預(yù)充電選擇器電路的用于預(yù)充電選擇的晶體管共用，把所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述Y選擇器電路連接在數(shù)字線上，作為所述Y選擇器電路的各個(gè)選擇器，相對(duì)于所述數(shù)字線的一條數(shù)字線連接一個(gè)晶體管，所述Y選擇器電路的用于數(shù)字線選擇的所述晶體管與所述預(yù)充電選擇器電路的用于預(yù)充電選擇的晶體管共用。
圖1是以往的使用平面型存儲(chǔ)器單元的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的電路圖。
圖2是使用本發(fā)明第一實(shí)施例的平面型存儲(chǔ)器單元的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的方框圖。
圖3是用于說明圖2的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器工作的表示圖2的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的一部分細(xì)節(jié)的電路圖。
圖4是用于說明圖2的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器工作的與圖3相同的圖。
圖5是本發(fā)明的選擇器部分的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖6是以往的選擇器部分的電路結(jié)構(gòu)圖。
下面，參照


本發(fā)明的實(shí)施例。
圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖所示，本實(shí)施例中，把地址輸入信號(hào)輸入給地址緩沖器電路101，通過組合各地址信號(hào)決定各譯碼器102、103、104的邏輯，輸出信號(hào)。由Y譯碼器102決定的信號(hào)被輸入到作為決定存儲(chǔ)器單元陣列108的選擇數(shù)字線的電路的Y選擇器電路110和相對(duì)于選擇數(shù)字線決定被預(yù)充電的相鄰數(shù)字線的預(yù)充電選擇器電路109，決定選擇數(shù)字線和預(yù)充電數(shù)字線。
把由VG譯碼器104決定的信號(hào)輸入給決定選擇GND線的GND選擇器電路107和決定預(yù)充電的GND線的預(yù)充電選擇器電路106。此外，由X譯碼器103選擇的選擇線(字線、存儲(chǔ)體選擇線)被輸入給在所述Y選擇器電路110和GND選擇器電路107中選擇的數(shù)字線和GND線上的存儲(chǔ)器單元部分的存儲(chǔ)體選擇器晶體管和選擇單元的柵電極。沿著以上電路選擇的電流路徑，從讀出放大器111流出電流，按電流是否流出進(jìn)行存儲(chǔ)器單元導(dǎo)通、關(guān)斷的判定。把用讀出放大器111判定的數(shù)據(jù)從輸出緩沖器電路113輸出到外部。此外，圖2所示的200部分內(nèi)的電路和存儲(chǔ)器單元為N溝道增強(qiáng)型MISFET(金屬絕緣體半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。以上為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的整個(gè)讀出動(dòng)作。
如圖3所示，使用平面型存儲(chǔ)器單元的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的電路結(jié)構(gòu)包括帶有存儲(chǔ)體選擇器的存儲(chǔ)器單元(C0、C1、…、Cn)、Y選擇器電路110和字線W32及存儲(chǔ)體選擇線BS3，檢測流過由GND選擇器電路107選擇的路徑的電流并進(jìn)行存儲(chǔ)器單元的導(dǎo)通、關(guān)斷判定的讀出放大器電路111，從多條數(shù)字線(DG0、DG1、…、DGn)中選擇連接選擇存儲(chǔ)器單元的數(shù)字的Y選擇器電路110，和從多條GND線(VG0、VG1、…、VGn)中選擇連接選擇存儲(chǔ)器單元的GND線的GND選擇器電路107。此外，如果設(shè)偶數(shù)序號(hào)的數(shù)字線為數(shù)字線DG2N，奇數(shù)序號(hào)的數(shù)字線為數(shù)字線DG2N+1，設(shè)與偶數(shù)序號(hào)的數(shù)字線DG2N連接的Y選擇器電路中的晶體管組為晶體管YS2N，與奇數(shù)序號(hào)的數(shù)字線DG2N+1連接的Y選擇器電路中的晶體管組為晶體管YS2N+1，那么偶數(shù)序號(hào)的數(shù)字線DG2N與晶體管YS2N的源極部分連接，此外，奇數(shù)序號(hào)的數(shù)字線DG2N+1與晶體管YS2N+1的源極部分連接。
晶體管YS2N中的晶體管的漏極部分用節(jié)點(diǎn)SL2N共同連接，此外，晶體管YS2N+1中的晶體管的漏極部分用節(jié)點(diǎn)SL2N+1共同連接。此外，在Y選擇器電路中的節(jié)點(diǎn)SL2N、節(jié)點(diǎn)SL2N+1、讀出放大器和預(yù)充電電路之間，配置讀出放大器/預(yù)充電切換晶體管，在偶數(shù)序號(hào)的數(shù)字線DG2N中的數(shù)字線與選擇存儲(chǔ)器單元連接的情況下，讀出放大器與節(jié)點(diǎn)SL2N連接，此時(shí)，節(jié)點(diǎn)SL2N+1與預(yù)充電電路連接。相反，在奇數(shù)序號(hào)的數(shù)字線DG2N+1與選擇存儲(chǔ)器單元連接的情況下，節(jié)點(diǎn)SL2N+1與讀出放大器連接，節(jié)點(diǎn)SL2N與預(yù)充電電路連接。
同樣，在GND選擇器電路中，如果設(shè)偶數(shù)序號(hào)的GND線為GND線VG2N，奇數(shù)序號(hào)的GND線為GND線VG2N+1，設(shè)與GND線VG2N連接的GND選擇器電路中的晶體管組為晶體管GS2N，與GND線VG2N+1連接的GND選擇器電路中的晶體管組為晶體管GS2N+1，那么將GND線VG2N連接到晶體管GS2N的漏極，而將VG2N+1連接到晶體管GS2N+1的漏極。
將晶體管GS2N中的晶體管的源極部分共同連接到節(jié)點(diǎn)GL2N上，此外，將晶體管GS2N+1中的晶體管的源極部分共同連接到節(jié)點(diǎn)GL2N+1上。此外，在GND選擇器電路中的節(jié)點(diǎn)GL2N、節(jié)點(diǎn)GL2N+1、GND和預(yù)充電電路之間，在其中配置GND/預(yù)充電切換晶體管的VG2N中的GND線連接選擇存儲(chǔ)器單元的情況下，節(jié)點(diǎn)GL2N與GND連接，此時(shí)，節(jié)點(diǎn)GL2N+1與預(yù)充電電路連接。相反地，在晶體管VG2N+1中的GND線連接選擇存儲(chǔ)器單元的情況下，節(jié)點(diǎn)GL2N+1與GND線連接，節(jié)點(diǎn)GL2N與預(yù)充電電路連接。這樣，構(gòu)成為用一個(gè)晶體管共用Y選擇器和預(yù)充電選擇器以及GND線和預(yù)充電選擇器的結(jié)構(gòu)。
用圖3說明動(dòng)作。如果被選擇的存儲(chǔ)器單元為存儲(chǔ)器單元C4，那么在讀出該存儲(chǔ)器單元中，選擇存儲(chǔ)體選擇線BS1、BS3和字線W32。為了選擇數(shù)字線DG1，選擇Y選擇器電路的Y11和Y02。此外，為了選擇GND線VG1，選擇GND選擇器電路內(nèi)的接地選擇線VG11和VG02。在讀出存儲(chǔ)器單元C4的單元時(shí)，應(yīng)該預(yù)充電的數(shù)字線和GND線為數(shù)字線DG2、GND線VG2。其中，應(yīng)該指出，為了讀出各個(gè)數(shù)據(jù)，應(yīng)該預(yù)充電的數(shù)字線和GND線變?yōu)楸贿x擇的數(shù)字線DG1、GND線VG1，如果用于數(shù)據(jù)選擇的數(shù)字線、GND線為奇數(shù)序號(hào)(2n+1)，那么應(yīng)該預(yù)充電的數(shù)字線和GND線為所謂的偶數(shù)序號(hào)(2n)。
下面，考慮圖4所示的選擇存儲(chǔ)器單元C9的情況。選擇存儲(chǔ)體選擇線BS1、BS4和字線W32。選擇數(shù)字線和GND線為DG2和VG2。在選擇存儲(chǔ)器單元C9時(shí)，進(jìn)行預(yù)充電的數(shù)字線和GND線為數(shù)字線DG1、GND線VG1，與選擇存儲(chǔ)器單元C4時(shí)相反，應(yīng)該預(yù)充電的數(shù)字線、GND線都變?yōu)槠鏀?shù)序號(hào)(2n+1)。就是說，在選擇數(shù)字線為偶數(shù)的情況下，應(yīng)該預(yù)充電的數(shù)據(jù)總線存在于奇數(shù)序號(hào)中，而在選擇數(shù)據(jù)總線為奇數(shù)的情況下，應(yīng)該預(yù)充電的數(shù)字線存在于偶數(shù)序號(hào)中。對(duì)于GND線來說也是同樣，在應(yīng)該選擇的GND線為偶數(shù)的情況下，進(jìn)行預(yù)充電的GND線為奇數(shù)，而在選擇GND線為奇數(shù)的情況下，進(jìn)行預(yù)充電的GND線存在于偶數(shù)序號(hào)中。就是說，在Y選擇器電路內(nèi)可以分開與讀出放大器連接的系統(tǒng)的選擇器晶體管組和與預(yù)充電電路連接的晶體管組。作為區(qū)分，有存在于(2n)序號(hào)中的晶體管YS2N和存在于(2n+1)序號(hào)中的晶體管YS2N+1。
在把晶體管YS2N作為Y選擇器電路使用的情況下，晶體管YS2N+1起到預(yù)充電選擇器電路的作用，而在把晶體管YS2N+1作為Y選擇器電路使用的情況下，晶體管YS2N起到預(yù)充電選擇器電路作用。就是說，用一個(gè)晶體管元件可以完成Y選擇器晶體管和預(yù)充電選擇器晶體管的作用。對(duì)于GND選擇器電路而言也是同樣的。如果設(shè)存在于偶數(shù)序號(hào)中的晶體管組為晶體管GS2N，設(shè)存在于奇數(shù)序號(hào)中的晶體管組為晶體管GS2N+1，那么在被選擇的晶體管為晶體管GS2N的情況下，晶體管GS2N+1起預(yù)充電選擇器的作用，而在晶體管GS2N+1為被選擇晶體管的情況下，晶體管GS2N起預(yù)充電選擇器的作用。就是說，在GND選擇器電路側(cè)用一個(gè)晶體管也可以起到GND選擇器和預(yù)充電選擇器的作用。
本實(shí)施例相對(duì)于選擇數(shù)字線和GND線進(jìn)行相鄰數(shù)字線和相鄰GND線的預(yù)充電，但對(duì)于相鄰數(shù)字線本身的預(yù)充電或相鄰GND線本身的預(yù)充電的情況來說，可獲得同樣的效果。
此外，表1表示例如在字線方向上配置存儲(chǔ)器單元1024bit(數(shù)字線＝256條，GND線＝256條)情況下的Y選擇器、預(yù)充電選擇器、GND選擇器的元件數(shù)進(jìn)行比較的情況的一例。
表1<
在對(duì)整個(gè)選擇器內(nèi)的所有元件數(shù)進(jìn)行比較的情況下，以往必須有1088個(gè)晶體管，而根據(jù)本發(fā)明，可以削減至640個(gè)晶體管。圖5表示使用本發(fā)明情況下的選擇器部分的電路結(jié)構(gòu)例，圖6表示以往的選擇器電路的電路結(jié)構(gòu)例。
如以上說明，本發(fā)明通過用一個(gè)晶體管實(shí)現(xiàn)Y選擇器和用于數(shù)字線選擇預(yù)充電的預(yù)充電選擇器的兩個(gè)作用，和用一個(gè)晶體管實(shí)現(xiàn)GND選擇器和用于GND線預(yù)充電用的預(yù)充電選擇器的兩個(gè)作用的辦法，用一個(gè)晶體管作為連接一條數(shù)字線和GND線的選擇器晶體管，所以具有可以大幅度地減少存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)器的元件數(shù)，抑制布圖面積增大的效果。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包括使用平面型存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器單元陣列，與所述存儲(chǔ)器單元陣列連接的讀出放大器，配置在所述存儲(chǔ)器單元陣列附近并與所述存儲(chǔ)器單元陣列連接的GND選擇器電路，預(yù)充電電路，和與所述GND選擇器電路和所述預(yù)充電電路連接的預(yù)充電選擇器電路，其特征在于，用金屬布線連接所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述GND選擇器電路，作為各個(gè)所述GND選擇器電路的選擇器，相對(duì)于所述金屬布線的一條金屬線連接一個(gè)晶體管，所述GND選擇器電路的用于GND選擇的所述晶體管與所述預(yù)充電選擇器電路的用于預(yù)充電選擇的晶體管共用。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括連接所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述GND選擇器電路的存儲(chǔ)體選擇線。
3.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包括使用平面型存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器單元陣列，讀出放大器，與所述讀出放大器連接的Y選擇器電路，預(yù)充電電路和預(yù)充電選擇器電路，其特征在于，把所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述Y選擇器電路連接在數(shù)字線上，作為各個(gè)所述Y選擇器電路的選擇器，相對(duì)于所述數(shù)字線的一條數(shù)字線連接一個(gè)晶體管，所述Y選擇器電路的用于數(shù)字線選擇的所述晶體管與所述預(yù)充電選擇器電路的用于預(yù)充電線選擇的晶體管共用。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括連接所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述Y選擇器電路的存儲(chǔ)體選擇線。
5.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器包括使用平面型存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器單元陣列，與所述存儲(chǔ)器單元陣列連接的讀出放大器，配置在所述存儲(chǔ)器單元陣列附近并與所述存儲(chǔ)器單元陣列連接的GND選擇器電路，第一預(yù)充電電路，與所述GND選擇器電路和所述第一預(yù)充電電路連接的第一預(yù)充電選擇器電路，與所述讀出放大器連接的Y選擇器電路，第二預(yù)充電電路和第二預(yù)充電選擇器電路，其特征在于，用金屬布線連接所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述GND選擇器電路，作為所述GND選擇器電路的各個(gè)選擇器，相對(duì)于所述金屬布線的一條金屬線連接一個(gè)晶體管，所述GND選擇器電路的用于GND選擇的所述晶體管與所述預(yù)充電選擇器電路的用于預(yù)充電選擇的晶體管共用，把所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述Y選擇器電路連接在數(shù)字線上，作為所述Y選擇器電路的各個(gè)選擇器，相對(duì)于所述數(shù)字線的一條數(shù)字線連接一個(gè)晶體管，所述Y選擇器電路的用于數(shù)字線選擇的所述晶體管與所述預(yù)充電選擇器電路的用于預(yù)充電選擇的晶體管共用。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，其特征在于，還分別包括連接所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述GND選擇器電路的存儲(chǔ)體選擇線，和連接所述存儲(chǔ)器單元陣列和所述Y選擇器電路的存儲(chǔ)體選擇線。
全文摘要
在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中,用金屬布線連接存儲(chǔ)器單元陣列108和在該存儲(chǔ)器單元陣列附近的GND選擇器電路107,GND選擇器電路107相對(duì)于一條金屬布線連接一個(gè)晶體管,GND選擇器電路內(nèi)的用于GND選擇的晶體管與用于預(yù)充電選擇的晶體管共用,并且用數(shù)字線連接存儲(chǔ)器單元陣列108和配置在該存儲(chǔ)器單元陣列附近的Y選擇器電路110,Y選擇器電路110相對(duì)于一條數(shù)字線連接一個(gè)用于數(shù)位選擇的晶體管,該數(shù)位選擇晶體管與用于預(yù)充電選擇的晶體管共用。
文檔編號(hào)G11C17/18GK1241783SQ9910959
公開日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1999年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月13日
發(fā)明者鈴木和輝 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社