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JP2597767B2 - Semiconductor storage device - Google Patents
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JP2597767B2 - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JP2597767B2
JP2597767B2 JP3120504A JP12050491A JP2597767B2 JP 2597767 B2 JP2597767 B2 JP 2597767B2 JP 3120504 A JP3120504 A JP 3120504A JP 12050491 A JP12050491 A JP 12050491A JP 2597767 B2 JP2597767 B2 JP 2597767B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置、例
えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)のメモ
リセルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, for example, a memory cell of a DRAM (Dynamic Random Access Memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は従来のスタックト・キャパシタ
構造のDRAMのメモリセルを示す等価回路である。こ
のメモリセルは選択トランジスタQ1と、データ蓄積用
のキャパシタCsとによって構成されている。前記選択
トランジスタQ1のゲートはワード線WLに接続され、
選択トランジスタQ1の電流通路の一端はビット線BL
に接続され、他端はキャパシタCsに接続されている。
2. Description of the Related Art FIG . 10 is an equivalent circuit showing a memory cell of a conventional DRAM having a stacked capacitor structure. This memory cell includes a selection transistor Q1 and a capacitor Cs for storing data. The gate of the selection transistor Q1 is connected to a word line WL,
One end of the current path of the selection transistor Q1 is connected to the bit line BL.
, And the other end is connected to the capacitor Cs.

【0003】図11、図12は上記メモリセルの構造を
示すものであり、図10と同一部分には、同一符号を付
す。
FIGS. 11 and 12 show the structure of the above-mentioned memory cell, and the same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.

【0004】図11、図12において、キャパシタCs
を構成する一対のポリシリコン層31、32は選択トラ
ンジスタQ1の拡散層nの上方に設けられている。す
なわち、ポリシリコン層31は選択トランジスタQ1の
拡散層nにバリッドコンタクトされ、このポリシリコ
ン層31の上方に絶縁膜を介在して設けられたプレート
電極としてのポリシリコン層32は一定電位にバイアス
される。これら一対のポリシリコン層31、32は蓄積
容量を大きくするため、選択トランジスタQ1のゲート
としてのワード線WLの上方まで延出して形成されてい
る。
In FIGS. 11 and 12 , a capacitor Cs
Are provided above the diffusion layer n + of the select transistor Q1. That is, the polysilicon layer 31 is in valid contact with the diffusion layer n + of the selection transistor Q1, and the polysilicon layer 32 as a plate electrode provided above the polysilicon layer 31 with an insulating film interposed therebetween is biased to a constant potential. Is done. The pair of polysilicon layers 31 and 32 are formed to extend above a word line WL as a gate of the selection transistor Q1 in order to increase the storage capacitance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】 ところで、DRAMに
おいては、メモリセルの微細化に伴って、ビット線に接
続されるメモリセルの数が増加し、ビット線の容量が増
加する傾向にある。さらに、加工技術の微細化に伴っ
て、単位セルの占有面積が縮小されている。このため、
記憶容量CSを確保するために、キャパシタの絶縁膜を
さらに薄くする等の技術が必要となっている。しかし、
キャパシタの信頼性を確保する等の理由により、絶縁膜
を薄膜化するには限界がある。このため、ビット線の容
量CBとセルの記憶容量Csの比、所謂CB/Csレシ
オを確保することが困難となりつつある。
[SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, in the DRAM, with miniaturization of memory cells, the number of memory cells connected to the bit line is increased, there is a tendency that the capacity of the bit line is increased. Further, with the miniaturization of the processing technology, the occupied area of the unit cell has been reduced. For this reason,
In order to secure the storage capacity CS, a technique such as further thinning the insulating film of the capacitor is required. But,
There is a limit in reducing the thickness of the insulating film for reasons such as securing the reliability of the capacitor. For this reason, it is becoming difficult to secure the ratio of the capacity CB of the bit line to the storage capacity Cs of the cell, so-called CB / Cs ratio.

【0006】また、将来における超微細化プロセス世代
のLSIでは、電源電圧が5V以下となる考えられてい
る。DRAMの電源電圧が低電圧化された場合、キャパ
シタに蓄積される電荷量が減少するため、データの読出
し時にビット線に転送される電荷量も減少することとな
る。したがって、センスアンプによってデータを確実に
増幅することが困難となることが予想される。
[0006] Further, it is considered that the power supply voltage will be 5 V or less in the LSI of the ultra-miniaturized process generation in the future. When the power supply voltage of the DRAM is lowered, the amount of charge stored in the capacitor decreases, so that the amount of charge transferred to the bit line at the time of reading data also decreases. Therefore, it is expected that it will be difficult to reliably amplify data by the sense amplifier.

【0007】ここで、ビット線の容量CB とセルの記憶
容量Cs の関係についてさらに説明する。
Here, the relationship between the bit line capacitance CB and the cell storage capacitance Cs will be further described.

【0008】図13は、従来の周辺回路を含めたDRA
Mを示すものであり、図14図13の動作を説明する
ものである。ビット線の電位VBLは読出し前のビット
線の初期設定レベルである。
FIG . 13 shows a conventional DRA including peripheral circuits.
FIG. 14 illustrates the operation of FIG. The bit line potential VBL is the initial setting level of the bit line before reading.

【0009】先ず、読出し動作について説明する。First, the read operation will be described.

【0010】(1) アクティブサイクル開始前、ビット
線BL0〜3はイコライズ信号EQLがハイレベルとな
っているため、VBLレベルにプリチャージされている。
(1) Before the start of the active cycle, the bit lines BL0 to BL3 are precharged to the VBL level because the equalizing signal EQL is at the high level.

【0011】(2) 図示せぬローデコーダにより1本の
ワード線WL0が選択され、ワード線WL0は図示せぬ
ブートストラップ回路により、Vcc(= 5V)以上の7.
5 Vまで昇圧される。
(2) One word line WL0 is selected by a row decoder (not shown), and the word line WL0 is supplied with a voltage of Vcc (= 5V) or higher by a bootstrap circuit (not shown).
It is boosted to 5V.

【0012】(3) 選択されたワード線に対応して、ダ
ミーワード線DWL0、/DWL0(/は反転信号を意
味する)が選ばれ、ダミーワード線DWL0はVBLレベ
ルからVccベルとされ、/DWL0はVBLレベルからV
ssレベルとされる。
(3) Dummy word lines DWL0 and / DWL0 (/ means an inverted signal) are selected corresponding to the selected word line, and the dummy word line DWL0 is changed from the VBL level to Vcc bell, DWL0 goes from VBL level to V
ss level.

【0013】(4) ビット線BL0に接続された選択セ
ルに記憶されたデータ“1”と、ビット線BL2に接続
された選択セルに記憶されたデータ“0”が、それぞれ
ビット線BL0、BL2に現れる。メモリセルにおける
“1”の記憶レベルをV1 、“0”の記憶レベルをV00
とすると、データ“1”読出し後のビット線のレベルv
1 は、 v1 =(V1 +CB /Cs ・VBL)/(1+CB /Cs )…(1) となり、データ“0”読出し後のビット線のレベルv0
は、 v0 =(V0 +CB /Cs ・VBL)/(1+CB /Cs )…(2) となる。V1 =5 V、V0 =0 V、VBL=2.5 V、CB
/CS =15とすると、 v1 = 2.656V v0 = 2.344Vとなる。ビット線BL1、ビット線BL
3のリファレンスレベルはVBL=2.5 Vであるから、セ
ンスアンプによって増幅される電位差Δvは、データ
“1”の読出し時、 Δv1 = 0.156Vデータ“0”の読出し時、 Δv0 = 0.156Vと同じ値となる。
(4) The data "1" stored in the selected cell connected to the bit line BL0 and the data "0" stored in the selected cell connected to the bit line BL2 are stored in the bit lines BL0 and BL2, respectively. Appears in In the memory cell, the storage level of "1" is V1 and the storage level of "0" is V00.
Then, the level v of the bit line after the data “1” is read
1 is: v1 = (V1 + CB / Cs.VBL) / (1 + CB / Cs) (1), and the level v0 of the bit line after reading data "0"
Is as follows: v0 = (V0 + CB / Cs.VBL) / (1 + CB / Cs) (2) V1 = 5V, V0 = 0V, VBL = 2.5V, CB
Assuming that / CS = 15, v1 = 2.665V v0 = 2.344V. Bit line BL1, bit line BL
3 is VBL = 2.5 V, the potential difference .DELTA.v amplified by the sense amplifier is equal to .DELTA.v1 = 0.156 V when reading data "1", .DELTA.v0 = 0.156 V when reading data "0". Becomes

【0014】(5) センスアンプが活性化され、ビット
線BL0、BL3がVccレベルに増幅され、ビット線B
L1、BL2がVssレベルに増幅される。
(5) The sense amplifier is activated, the bit lines BL0 and BL3 are amplified to the Vcc level, and the bit line B
L1 and BL2 are amplified to the Vss level.

【0015】(6) 図示せぬカラムデコーダからカラム
選択線CSLに供給される選択信号によって選択された
一対のビット線BL0とBL1、またはBL2とBL3
のレベルがそれぞれ出力線DQ、/DQに転送される。
(6) A pair of bit lines BL0 and BL1, or BL2 and BL3 selected by a selection signal supplied from a column decoder (not shown) to a column selection line CSL.
Are transferred to output lines DQ and / DQ, respectively.

【0016】次に、書込み動作について説明する。この
書込み動作において、上記読出し動作で説明した(1) か
ら(3) までの動作は同一である。この後、(4) におい
て、出力線DQ、/DQに供給された書込みレベルが、
カラム選択線CSLで選択されたカラムスイッチトラン
ジスタを通してセンスアンプに転送される。センスアン
プによって一対のビット線のレベルはVccとVssレベル
となり、選択されたメモリセルにこのレベルが書込まれ
る。
Next, the write operation will be described. In this write operation, the operations (1) to (3) described in the read operation are the same. Thereafter, in (4), the write level supplied to the output lines DQ and / DQ is
The data is transferred to the sense amplifier through the column switch transistor selected by the column selection line CSL. The level of the pair of bit lines becomes the Vcc and Vss levels by the sense amplifier, and this level is written to the selected memory cell.

【0017】ここで、上記(1)式、(2)式をそれぞ
れ変形すると、 v1 =VBL+(V1 −VBL)/(1+CB /Cs )…(3) v0 =VBL+(V0 −VBL)/(1+CB /Cs )…(4) となる。
Here, when the above equations (1) and (2) are respectively modified, v1 = VBL + (V1-VBL) / (1 + CB / Cs) (3) v0 = VBL + (V0-VBL) / (1 + CB) / Cs) (4)

【0018】(3)式(4)式から明らかなように、大
容量化、超微細化が進み、ビット線の容量CB が大きく
なり、キャパシタの容量Cs が小さくなると、v1 、v
0 は共にVBLに近付く。
As is apparent from the equations (3) and (4), when the capacity and the ultrafineness are advanced and the bit line capacity CB is increased and the capacity Cs of the capacitor is reduced, v1, v
0 both approach VBL.

【0019】センスアンプの増幅基準電圧はVBLである
から、センスアンプで増幅される電位差Δv1 、Δv0
は共に小さくなっていく。したがって、センスアンプに
よってデータを確実に増幅することが困難となるもので
ある。
Since the amplification reference voltage of the sense amplifier is VBL, the potential differences Δv1 and Δv0 amplified by the sense amplifier are
Are getting smaller together. Therefore, it is difficult to reliably amplify data by the sense amplifier.

【0020】この発明の目的は、大容量化、超微細化お
よび低電圧化が進んだ場合においても、ビット線の容量
CBとセルの記憶容量Csの比を十分確保することが可
能な半導体記憶装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory capable of ensuring a sufficient ratio between the bit line capacitance CB and the cell storage capacitance Cs even when the capacity, ultrafineness, and low voltage are advanced. It is to provide a device.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、ゲートがワード線に接続され、電流通路
の一端がビット線に接続された選択トランジスタと、こ
の選択トランジスタの電流通路の他端に接続された記憶
ノードおよびこの記憶ノードと絶縁されたプレート電極
を有し、このプレート電極の前記記憶ノードと対応する
部分には記憶ノードに記憶された情報に応じて反転層が
形成されるキャパシタと、前記プレート電極に接続さ
れ、プレート電極にパルス信号を供給するパルス発生手
段とを具備し、前記キャパシタは、前記記憶ノードがゲ
ート電極として作用し、前記プレート電極のうち記憶ノ
ードと対応する部分がチャネル領域として作用する薄膜
トランジスタ構造とされている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a selection transistor having a gate connected to a word line and one end of a current path connected to a bit line, and a current path for the selection transistor. A storage node connected to the other end, and a plate electrode insulated from the storage node, and an inversion layer is formed in a portion of the plate electrode corresponding to the storage node according to information stored in the storage node. And a pulse generating means connected to the plate electrode and supplying a pulse signal to the plate electrode, wherein the capacitor has a storage node acting as a gate electrode, and a capacitor corresponding to the storage node of the plate electrode. This portion has a thin film transistor structure acting as a channel region.

【0022】[0022]

【0023】さらに、前記プレート電極の記憶ノードと
対応する部分は、不純物濃度が他の部分より低くされて
いる。
Further, the portion of the plate electrode corresponding to the storage node has a lower impurity concentration than other portions.

【0024】また、前記記憶ノードおよびプレート電極
は、ポリシリコンによって構成されている。
The storage node and the plate electrode are made of polysilicon.

【0025】さらに、前記記憶ノードおよびプレート電
極は、アモルファスシリコンによって構成されている。
Further, the storage node and the plate electrode are made of amorphous silicon.

【0026】また、前記記憶ノードおよびプレート電極
は、単結晶シリコンによって構成されている。
Further, the storage node and the plate electrode are made of single crystal silicon.

【0027】さらに、前記パルス発生手段は、パルス信
号を発生する発振回路と、この発振回路によって発生さ
れたパルス信号を所定の電位に昇圧する昇圧回路と、記
憶情報の読出し時に、選択トランジスタの選択以前に前
記昇圧回路から出力される所定の電位を前記プレート電
極に供給し、選択トランジスタの選択が解除される以前
に前記プレート電極に対する前記電位の供給を停止する
供給回路とを有している。
Further, the pulse generating means includes an oscillating circuit for generating a pulse signal, a boosting circuit for boosting the pulse signal generated by the oscillating circuit to a predetermined potential, and selecting a selection transistor when reading stored information. a predetermined potential output from the boost circuit previously supplied to the plate electrode, which have a supply circuit to stop the supply of the electric potential relative to the plate electrode prior to the selection of the selection transistor is canceled.

【0028】また、この発明は、ゲートがワード線に接
続され、電流通路の一端がビット線に接続された選択ト
ランジスタと、この選択トランジスタの電流通路の他端
に接続された記憶ノードおよびこの記憶ノードに絶縁さ
れたプレート電極を有し、前記記憶ノードがゲート電極
として作用し、前記プレート電極のうち記憶ノードと対
応する部分は他の部分より不純物濃度が低くされチャネ
ル領域として作用する薄膜トランジスタ構造のキャパシ
タと、情報の読出し時に前記プレート電極を高電位とす
る電位供給手段と有している。
According to the present invention, the gate is connected to the word line.
Connected to the bit line at one end of the current path.
A transistor and the other end of the current path of this select transistor
Storage node connected to the
The storage node is a gate electrode
Acts as a pair with a storage node of the plate electrode.
The corresponding portion has a lower impurity concentration than the other
Of thin film transistor structure acting as
And the plate electrode is set to a high potential when reading information.
Potential supply means.

【0029】さらに、この発明は、半導体基板内に所定
間隔隔てて設けられたソース、ドレイン領域を構成する
拡散層、および前記半導体基板上に半導体基板と絶縁し
て設けられたワード線としてのゲート電極を有するMO
S型の選択トランジスタと、前記選択トランジスタの一
方の拡散層上に形成され、記憶ノードを構成する第1の
半導体層と、この第1の半導体層上に絶縁して設けら
れ、前記第1の半導体層より面積が大きく、第1の半導
体層と対応する部分は他の部分より不純物濃度が低いチ
ャネル領域とされ、その他の部分は高不純物濃度のプレ
ート電極とされ、記憶情報の読出し時に高レベルとされ
る第2の半導体層とを有している。
Further, according to the present invention , a predetermined
Configure source and drain regions provided at intervals
A diffusion layer, and insulating the semiconductor substrate from the semiconductor substrate;
Having a gate electrode as a word line provided by
An S-type selection transistor;
Forming the storage node on the first diffusion layer
A semiconductor layer and an insulating layer provided on the first semiconductor layer.
And the first semiconductor layer has an area larger than that of the first semiconductor layer.
The part corresponding to the body layer has a lower impurity concentration than the other parts.
Channel region, and the other part is a high impurity concentration
High level when reading stored information.
And a second semiconductor layer.

【0030】また、前記第1、第2の半導体層はポリシ
リコンによって構成されている。
The first and second semiconductor layers are made of polysilicon.

【0031】さらに、前記第2の半導体層はアモルファ
スシリコンによって構成されている。
Further, the second semiconductor layer is made of amorphous silicon.

【0032】また、前記第1、第2の半導体層は単結晶
シリコンによって構成されている。
The first and second semiconductor layers are made of single crystal silicon.

【0033】さらに、この発明は、ゲートがワード線に
接続され、電流通路の一端がビット線に接続された選択
トランジスタと、この選択トランジスタの電流通路の他
端に接続された記憶ノードおよびこの記憶ノードと絶縁
されたプレート電極を有し、前記記憶ノードをゲート電
極とし、前記プレート電極の記憶ノードと対応する部分
を前記記憶ノードに記憶された情報に応じて反転層が形
成されるチャネル領域とする薄膜トランジスタ構造のキ
ャパシタと、前記記憶ノードに記憶された情報を読出す
ためのパルス信号を発生するパルス発生手段と、前記ワ
ード線を選択する選択信号を生成する選択信号生成手段
と、前記選択信号生成手段から出力される選択信号に応
じて、前記パルス発生手段から出力されるパルス信号を
プレート電極に供給する供給手段とを有している。
Further, according to the present invention, the gate is connected to the word line.
Connected, one end of the current path connected to the bit line
Other than the transistor and the current path of this select transistor.
Storage node connected to the end and isolated from this storage node
Having a gate electrode connected to the storage node.
A part corresponding to the storage node of the plate electrode
Is formed according to the information stored in the storage node.
The key of the thin film transistor structure as the channel region to be formed
Reading information stored in the capacitor and the storage node
Pulse generating means for generating a pulse signal for
Selection signal generation means for generating a selection signal for selecting a logic line
In response to a selection signal output from the selection signal generation means.
The pulse signal output from the pulse generation means is
Supply means for supplying to the plate electrode.

【0034】また、前記供給手段は、アンド回路によっ
て構成されている。
The supply means is constituted by an AND circuit.

【0035】[0035]

【作用】この発明において、薄膜トランジスタ構造のキ
ャパシタの記憶ノードにデータ“0”が記憶されている
場合、プレート電極に形成されたチャネル領域に反転層
が形成されていないため、チャネル領域の抵抗値は高く
なっている。また、記憶ノードにデータ“1”が記憶さ
れている場合、チャネル領域に反転層が形成されている
ため、チャネル領域の抵抗値が低くなっている。この状
態において、データの読出し時に、パルス発生手段から
出力されるパルス信号によってプレート電極の電位を昇
圧すると、データ“1”が記憶されているセルのチャネ
ル領域の電位はデータ“0”が記憶されているセルのチ
ャネル領域に比べて短時間に高レベルとなる。したがっ
て、このチャネル領域と容量結合された記憶ノードの電
位も高レベルとなる。ータ“1”が記憶されているセ
ルの選択トランジスタが選択されると、上記のように昇
圧された分だけ増幅された転送電荷がビット線へ転送さ
れる。このため、ビット線への転送電荷が増加し、ビッ
ト線の電位変化も増大する。したがって、センスアンプ
による増幅が容易となる。
According to the present invention , a key of a thin film transistor structure is provided.
Data “0” is stored in the storage node of the capacitor
In the case where the channel region formed on the plate electrode is
Is not formed, the resistance of the channel region is high.
Has become. Also, data “1” is stored in the storage node.
Inversion layer is formed in the channel region if
Therefore, the resistance value of the channel region is low. In this state, when the potential of the plate electrode is boosted by a pulse signal output from the pulse generating means at the time of data reading, data "0" is stored as the potential of the channel region of the cell storing data "1". High level in a short time as compared with the channel region of the cell in question. Therefore, the potential of the storage node capacitively coupled to the channel region also becomes high. When the selection transistor of the cell data "1" is stored is selected, it amplified transferred charge amount corresponding boosted as described above is transferred to the bit line. Therefore, the charge transferred to the bit line increases, and the potential change of the bit line also increases. Therefore, amplification by the sense amplifier becomes easy.

【0036】[0036]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。尚、図10と同一部分には同一符号を
付し、異なる部分についてのみ説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.

【0037】図1は、この発明の等価回路を示すもので
あり、1つのメモリセルMCを示すものである。
FIG. 1 shows an equivalent circuit of the present invention, and shows one memory cell MC.

【0038】例えばnチャネルの選択トランジスタQ1
のゲートはワード線WLに接続され、この選択トランジ
スタQ1のソースはビット線BLに接続されている。こ
の選択トランジスタQ1のドレインは、記憶情報に応じ
て状態が変化するキャパシタ(以下、スイッチトキャパ
シタSCと称す)を介してプレート電極PLに接続され
ている。前記スイッチトキャパシタSCは、選択トラン
ジスタQ1のドレインに接続された記憶ノードSNと、
この記憶ノードSNに図示せぬ絶縁膜を介在して設けら
れ、プレート電極PLに接続されたチャネル領域CHと
によって構成されている。前記記憶ノードSNは例えば
ポリシリコン膜によって構成され、チャネル領域CHは
例えばポリシリコン膜によってプレート電極PLと一体
に形成されている。このチャネル領域CHはプレート電
極PLより低不純物濃度とされている。
For example, an n-channel selection transistor Q1
Is connected to the word line WL, and the source of the select transistor Q1 is connected to the bit line BL. The drain of the selection transistor Q1 is connected to the plate electrode PL via a capacitor (hereinafter, referred to as a switched capacitor SC) whose state changes according to stored information. The switched capacitor SC has a storage node SN connected to the drain of the selection transistor Q1,
The storage node SN is provided with an insulating film (not shown) interposed therebetween, and is constituted by a channel region CH connected to the plate electrode PL. The storage node SN is formed of, for example, a polysilicon film, and the channel region CH is formed of, for example, a polysilicon film integrally with the plate electrode PL. The channel region CH has a lower impurity concentration than the plate electrode PL.

【0039】前記プレート電極PLにはパルス発生回路
11が接続されている。このパルス発生回路11は、デ
ータの読出し時にプレート電極PLを昇圧するパルス信
号を出力するものである。
A pulse generating circuit 11 is connected to the plate electrode PL. The pulse generating circuit 11 outputs a pulse signal for boosting the plate electrode PL when reading data.

【0040】図2、図3はそれぞれ上記メモリセルMC
の構造を示すものである。
FIGS. 2 and 3 respectively show the memory cell MC.
FIG.

【0041】前記スイッチトキャパシタSCは、選択ト
ランジスタQ1の拡散層上に形成されている。即ち、p
型の半導体基板12内には、nチャネルのトランジスタ
Q1のソースS・ドレインDを構成する拡散層n+ が設
けられている。前記半導体基板12上には酸化膜15が
設けられ、この酸化膜15の上にはワード線WLとして
のゲートが設けられている。このトランジスタQ1のド
レインD上には、記憶ノードSNを構成するポリシリコ
ン膜13が設けられている。このポリシリコン膜13の
上部には絶縁膜16が設けられ、この絶縁膜16上には
例えばポリシリコン薄膜14が設けられている。このポ
リシリコン薄膜14の面積はポリシリコン膜13より大
きくされている。このポリシリコン薄膜14の前記ポリ
シリコン膜12と対応する(overlap) 部分は低不純物濃
度(n- )とされてチャネル領域CHを構成し、その他
の部分は低抵抗の高不純物領域とされ、前記プレート電
極PLを構成している。このポリシリコン薄膜14の上
には絶縁膜17が設けられ、この絶縁膜17の上には、
ビット線BLが設けられる。このビット線BLは前記ソ
ースSに接続されている。
The switched capacitor SC is formed on a diffusion layer of the selection transistor Q1. That is, p
In the semiconductor substrate 12, a diffusion layer n + forming the source S and drain D of the n-channel transistor Q1 is provided. An oxide film 15 is provided on the semiconductor substrate 12, and a gate as a word line WL is provided on the oxide film 15. Polysilicon film 13 forming storage node SN is provided on drain D of transistor Q1. An insulating film 16 is provided on the polysilicon film 13, and, for example, a polysilicon thin film 14 is provided on the insulating film 16. The area of the polysilicon thin film 14 is larger than the polysilicon film 13. The portion of the polysilicon thin film 14 corresponding to the polysilicon film 12 (overlap) has a low impurity concentration (n @-) to form a channel region CH, and the other portion has a low resistance high impurity region. It constitutes the plate electrode PL. An insulating film 17 is provided on the polysilicon thin film 14, and on the insulating film 17,
A bit line BL is provided. This bit line BL is connected to the source S.

【0042】上記スイッチトキャパシタSCは、記憶ノ
ードSNをゲート、プレート電極PLをドレインと考え
た場合、ソースを有していないためトランジスタ構造に
なってはいないが、ここではこの構造を、薄膜トランジ
スタ(ThinFilm Transistor:TFT)と称す。
When the switched capacitor SC has a storage node SN as a gate and a plate electrode PL as a drain, the switched capacitor SC does not have a source and therefore does not have a transistor structure. Transistor: TFT).

【0043】上記構成において、図4を参照して、動作
原理について説明する。スイッチトキャパシタCSは、
記憶ノードSNにデータ“0”を記憶している場合、チ
ャネル領域CHに反転層が形成されておらず、データ
“1”を記憶している場合、チャネル領域CHに反転層
が形成されている。したがって、データ“1”を記憶し
ている場合は、チャネル領域CHがプレート電極PLと
同電位になる。
The operation principle of the above configuration will be described with reference to FIG. The switched capacitor CS is
When data "0" is stored in storage node SN, no inversion layer is formed in channel region CH, and when data "1" is stored, an inversion layer is formed in channel region CH. . Therefore, when data "1" is stored, the channel region CH has the same potential as the plate electrode PL.

【0044】メモリセルに記憶されているデータを読出
す場合、ワード線WLが選択される以前に、パルス発生
回路11からプレートパルスφpが出力され、プレート
電極PLの電位が0Vからこれより高いV2 、例えば 1
/2Vccとされる。この時、記憶ノードSNにデータ
“0”が記憶されている場合、チャネル領域CHに反転
層が形成されない。このため、チャネル領域CHは高抵
抗状態であり、プレート電極PLが昇圧された場合にお
いてもチャネル領域CHは0Vのままである。したがっ
て、チャネル領域CHと容量結合された記憶ノードSN
の電位も0Vのままである。
When reading data stored in the memory cell, before the word line WL is selected, a plate pulse φp is output from the pulse generation circuit 11 and the potential of the plate electrode PL is changed from 0V to V2 higher than this. For example 1
/ 2Vcc. At this time, when data “0” is stored in storage node SN, no inversion layer is formed in channel region CH. Therefore, the channel region CH is in a high resistance state, and the channel region CH remains at 0 V even when the plate electrode PL is boosted. Therefore, storage node SN capacitively coupled to channel region CH
Also remains at 0V.

【0045】また、記憶ノードSNにデータ“1”が記
憶されている場合、チャネル領域CHに反転層が形成さ
れているため、プレート電極PLの電位が昇圧されると
チャネル領域CHの電位も高電位となる。したがって、
チャネル領域CHと容量結合された記憶ノードSNの電
位も高電位に昇圧される。
When data "1" is stored in storage node SN, since the inversion layer is formed in channel region CH, when the potential of plate electrode PL is boosted, the potential of channel region CH also rises. Potential. Therefore,
The potential of the storage node SN capacitively coupled to the channel region CH is also boosted to a high potential.

【0046】次に、ワード線WLが選択されると、記憶
ノードSNの電荷がビット線BLに転送され、ビット線
BLに記憶データが読出される。この読出されたビット
線BLの電位は、図示せぬセンスアンプによって増幅さ
れるとともに、記憶ノードSNにビット線を介してデー
タ“1”が再書込みされる。
Next, when the word line WL is selected, the charge of the storage node SN is transferred to the bit line BL, and the stored data is read out to the bit line BL. The read potential of bit line BL is amplified by a sense amplifier (not shown), and data "1" is rewritten to storage node SN via the bit line.

【0047】次に、ワード線WLの選択が終了する前
に、プレート電極PLの電位が0Vに復帰される。記憶
ノードSNにデータ“1”が記憶されている場合、チャ
ネル領域CHに反転層が形成されているため、チャネル
領域CHは低抵抗となっており、チャネル領域CHの電
位も0Vに戻る。記憶ノードSNにデータ“0”が記憶
されている場合、反転層が形成されていないため、チャ
ネル領域CHは高抵抗となっており、プレート電極PL
に正電位のパルスが印加されても0Vのままである。
Next, before the selection of the word line WL is completed, the potential of the plate electrode PL is returned to 0V. When data “1” is stored in the storage node SN, the channel region CH has low resistance because the inversion layer is formed in the channel region CH, and the potential of the channel region CH also returns to 0V. When data “0” is stored in the storage node SN, since the inversion layer is not formed, the channel region CH has a high resistance and the plate electrode PL
Even if a pulse of a positive potential is applied, the voltage remains at 0V.

【0048】データ“1”が記憶された記憶セルのキャ
パシタには、プレート電極PLが0Vに戻るときに、ビ
ット線から電荷が補充されるため、記憶セルの“1”レ
ベルはビット線の電位と同電位に保持される。 ここ
で、ビット線BLに転送される電荷の量を従来例と同様
に求めると、“1”読出し後のビット線のレベルv1
は、 v1 =(V1 +V2 +CB /Cs ・VBL)/(1+CB /Cs ) =(V1 +V2 −VBL)/(1+CB /CS )+VBL …(5) となり“0”読出し後のビット線のレベルv0 は、 v0 =(V0 +CB /Cs ・VBL)/(1+CB /Cs ) =(V0 −VBL)/(1+CB /Cs )+VBL…(6) となる。
When the plate electrode PL returns to 0 V, charge is replenished from the bit line to the capacitor of the memory cell storing the data "1", so that the "1" level of the memory cell is at the potential of the bit line. And is kept at the same potential. Here, when the amount of charge transferred to the bit line BL is obtained in the same manner as in the conventional example, the level v1 of the bit line after "1" is read
Is as follows: v1 = (V1 + V2 + CB / Cs.VBL) / (1 + CB / Cs) = (V1 + V2-VBL) / (1 + CB / CS) + VBL (5) The level v0 of the bit line after "0" is read is , V0 = (V0 + CB / Cs.VBL) / (1 + CB / Cs) = (V0-VBL) / (1 + CB / Cs) + VBL (6)

【0049】この(5)式、(6)式を従来の(3)
式、(4)式と比べると、v1 のレベルがV2 /(1+
CB /Cs )だけ高くなっていることが分かる。つま
り、この分だけ読出し時にビット線の読出し量が増加
し、動作マージンを向上することができる。
The equations (5) and (6) are replaced with the conventional equation (3)
Compared with the equation (4), the level of v1 is V2 / (1+
It can be seen that it is higher by CB / Cs). That is, the read amount of the bit line at the time of reading is increased by this amount, and the operation margin can be improved.

【0050】図5は、前記パルス発生回路11の一例を
示すものであり、図6a,図6bは各部の信号を示すも
のである。このパルス発生回路11は、記憶情報の読出
し時に、選択トランジスタの選択以前に前記プレート電
極を昇圧し、選択トランジスタの選択が解除される以前
に前記プレート電極を降圧する。
FIG. 5 shows an example of the pulse generation circuit 11, and FIGS. 6a and 6b show signals of various parts. When reading out the stored information, the pulse generation circuit 11 boosts the plate electrode before the selection of the selection transistor, and drops the plate electrode before the selection of the selection transistor is released.

【0051】すなわち、このパルス発生回路11は、R
AS(Row Address Strobe)の立ち下がりに応じて所定時
間パルス信号φtpを発生するタイミングパルス発生回
路21、発振回路22から出力される90°位相が相違
したパルス信号φ1 、φ2 に応じて、電源電圧Vccを所
定の電圧Vpに昇圧する昇圧回路23、前記タイミング
パルス発生回路21から出力されるパルス信号φtpに
応じて、前記昇圧回路23から出力される電圧Vpをプ
レートパルスφpとして出力する出力回路24とによっ
て構成されている。
That is, the pulse generation circuit 11 generates R
A timing pulse generating circuit 21 for generating a pulse signal φtp for a predetermined time in response to a fall of an AS (Row Address Strobe), and a power supply voltage in accordance with pulse signals φ1 and φ2 output from the oscillation circuit 22 and having a 90 ° phase difference. A boosting circuit 23 for boosting Vcc to a predetermined voltage Vp; an output circuit 24 for outputting the voltage Vp output from the boosting circuit 23 as a plate pulse φp in response to a pulse signal φtp output from the timing pulse generating circuit 21 And is constituted by.

【0052】前記タイミングパルス発生回路21は、主
として遅延回路21aおよびナンド回路21b等によっ
て構成され、RASの立ち下がりに対応して、パルス信
号φtpを発生する。すなわち、RASがハイレベルの
場合、タイミングパルス発生回路21の出力はローレベ
ルとなっている。また、RASがローレベルとなると、
タイミングパルス発生回路21は、ハイレベルのタイミ
ングパルス信号φtpを出力する。このパルス信号φt
pは遅延回路21aに設定された遅延時間に対応するパ
ルス幅を有している。
The timing pulse generation circuit 21 is mainly composed of a delay circuit 21a, a NAND circuit 21b, etc., and generates a pulse signal φtp in response to a fall of RAS. That is, when RAS is at a high level, the output of the timing pulse generation circuit 21 is at a low level. When RAS goes low,
The timing pulse generation circuit 21 outputs a high-level timing pulse signal φtp. This pulse signal φt
p has a pulse width corresponding to the delay time set in the delay circuit 21a.

【0053】前記発振回路22は位相が90°相違した
パルス信号φ1 、φ2 を発生しており、これらパルス信
号φ1 、φ2 は昇圧回路23を構成するキャパシタに供
給されている。
The oscillating circuit 22 generates pulse signals φ1 and φ2 having a phase difference of 90 °, and these pulse signals φ1 and φ2 are supplied to a capacitor constituting the booster circuit 23.

【0054】昇圧回路23は、複数のキャパシタ23a
とダイオード接続された複数のトランジスタ23b、お
よびリミッタ23cによって構成され、パルス信号φ1
、φ2 に応じて、キャパシタ23aと複数のトランジ
スタ23bを用いて電源電圧Vccを昇圧し、リミッタ2
3cによって所定の電圧Vpを生成している。
The booster circuit 23 includes a plurality of capacitors 23a
And a plurality of transistors 23b diode-connected and a limiter 23c, and a pulse signal φ1
, Φ2, the power supply voltage Vcc is boosted using a capacitor 23a and a plurality of transistors 23b,
A predetermined voltage Vp is generated by 3c.

【0055】出力回路24はタイミングパルス発生回路
21から出力されるパルス信号φtpに応じて、前記昇
圧回路23から出力される電圧Vpをプレートパルスφ
pとして出力する。すなわち、RASがハイレベルの場
合は、パルス信号φtpがローレベルであるため、出力
回路24では昇圧回路23の出力が選択されず、プレー
トパルスφpはローレベルとなっている。また、RAS
がローレベルとなると、パルス信号φtpがハイレベル
となり、出力回路24によって昇圧回路23の出力が選
択され、電位Vpがプレートパルスφpとして出力され
る。このプレートパルスφpのパルス幅はタイミングパ
ルス発生回路21に設定された遅延時間に対応してい
る。
The output circuit 24 changes the voltage Vp output from the booster circuit 23 to a plate pulse φ in response to the pulse signal φtp output from the timing pulse generation circuit 21.
Output as p. That is, when RAS is at high level, the pulse signal φtp is at low level, so that the output of the booster circuit 23 is not selected in the output circuit 24, and the plate pulse φp is at low level. Also, RAS
Goes low, the pulse signal φtp goes high, the output circuit 24 selects the output of the booster 23, and the potential Vp is output as a plate pulse φp. The pulse width of the plate pulse φp corresponds to the delay time set in the timing pulse generation circuit 21.

【0056】上記実施例によれば、選択トランジスタQ
1にTFT構造のスイッチトキャパシタSCを接続し、
このスイッチトキャパシタSCのチャネル領域CHに記
憶データに応じて反転層を形成している。さらに、デー
タの読出し時に、このスイッチトキャパシタSCのプレ
ート電極PLを昇圧している。したがって、データ
“1”が記憶されている記憶ノードSNはプレート電極
PLの電位に応じて昇圧され、選択トランジスタQ1が
選択された場合、この昇圧された電位分だけ増幅された
転送電荷がビット線BLに転送されるため、センスアン
プによる増幅が容易となるものである。
According to the above embodiment, the selection transistor Q
1 is connected to a switched capacitor SC having a TFT structure,
An inversion layer is formed in the channel region CH of the switched capacitor SC according to stored data. Further, at the time of reading data, the plate electrode PL of the switched capacitor SC is boosted. Therefore, storage node SN storing data "1" is boosted in accordance with the potential of plate electrode PL. When selection transistor Q1 is selected, transfer charge amplified by the boosted potential is transferred to bit line Since the data is transferred to the BL, the amplification by the sense amplifier becomes easy.

【0057】しかも、データの読出し時にプレート電極
PLを昇圧してビット線BLへの転送電荷を増幅してい
るため、セルの記憶容量Cs を実質的に大きくすること
ができる。したがって、DRAMが大容量化、超微細化
された場合、および電源電圧が5V以下に、低電圧化さ
れた場合においても、ビット線容量CB とセルの記憶容
量Cs の比CB /Cs を十分確保することができるもの
である。
In addition, since the plate electrode PL is boosted at the time of reading data to amplify the charge transferred to the bit line BL, the storage capacity Cs of the cell can be substantially increased. Therefore, even when the capacity of the DRAM is increased and miniaturized, and when the power supply voltage is reduced to 5 V or less, the ratio CB / Cs of the bit line capacity CB and the storage capacity Cs of the cell is sufficiently ensured. Is what you can do.

【0058】また、パルス発生回路11は、データの読
出し時に短時間だけプレート電極を昇圧し、従来のよう
に常時昇圧していない。このため、ゲート酸化膜の劣化
を防止でき、信頼性を向上することができるものであ
る。
Further, the pulse generating circuit 11 boosts the plate electrode only for a short time at the time of reading data, and does not constantly boost the voltage as in the prior art. Therefore, the deterioration of the gate oxide film can be prevented, and the reliability can be improved.

【0059】次に、この発明の第2の実施例について、
図7、図8を参照して説明する。尚、図2、図3と同一
部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明
する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and only different portions will be described.

【0060】上記実施例におけるメモリセルは、ビット
線が最上部に設けられるタイプとしたが、この実施例
は、ビット線が他の配線内に埋め込まれたビット線埋め
込み型のメモリセルを示している。
Although the memory cell in the above embodiment is of a type in which a bit line is provided at the uppermost part, this embodiment shows a memory cell of a bit line embedded type in which a bit line is embedded in another wiring. I have.

【0061】すなわち、図7、図8に示すごとく、選択
トランジスタQ1の一方の拡散層上にはポリシリコン膜
13によって構成された記憶ノードSNが設けられ、他
方の拡散層上にはビット線BLが設けられている。記憶
ノードSN、およびゲート上には絶縁膜17が設けら
れ、この絶縁膜17およびビット線BL上にポリシリコ
ン膜14によって構成されたプレート電極PLが設けら
れている。このプレート電極PLのうち、記憶ノードS
Nに対応する部分は低不純物濃度(n- )とされ、チャ
ネル領域CHが形成されている。
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, a storage node SN constituted by a polysilicon film 13 is provided on one diffusion layer of the select transistor Q1, and a bit line BL is provided on the other diffusion layer. Is provided. An insulating film 17 is provided on the storage node SN and the gate, and a plate electrode PL made of the polysilicon film 14 is provided on the insulating film 17 and the bit line BL. Of the plate electrodes PL, the storage node S
The portion corresponding to N has a low impurity concentration (n-), and a channel region CH is formed.

【0062】この様な構成によっても上記実施例と同様
の効果を得ることができる。
With such a configuration, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

【0063】尚、上記両実施例においては、スイッチト
キャパシタSCを薄膜技術によって形成したが、エピタ
キシャル成長法によって形成することも可能である。
In each of the above embodiments, the switched capacitor SC is formed by the thin film technique. However, the switched capacitor SC may be formed by an epitaxial growth method.

【0064】また、スイッチトキャパシタSCはポリシ
リコンによって形成したが、アモルファス・シリコンを
使用することも可能である。
Although the switched capacitor SC is formed of polysilicon, it is also possible to use amorphous silicon.

【0065】さらに、スイッチトキャパシタSCは薄膜
によって形成したが、単結晶シリコンを使用すれば、薄
膜とする必要はない。
Further, although the switched capacitor SC is formed of a thin film, it is not necessary to use a thin film if single crystal silicon is used.

【0066】また、上記実施例では、スイッチトキャパ
シタSCをスタック構造によって形成したが、これに限
定されるものではなく、トレンチ構造あるいはこれらの
組合わせ構造によって形成することも可能である。
In the above embodiment, the switched capacitor SC is formed by the stack structure. However, the present invention is not limited to this, and the switched capacitor SC may be formed by a trench structure or a combination thereof.

【0067】さらに、スイッチトキャパシタSCを通常
のMOSキャパシタによって構成した場合においても、
ビット線の容量CB とセルの記憶容量Cs の比を十分確
保することが可能である。
Further, even when the switched capacitor SC is constituted by a normal MOS capacitor,
It is possible to secure a sufficient ratio between the bit line capacitance CB and the cell storage capacitance Cs.

【0068】図9は、この発明の第3の実施例を示すも
のであり、図1と同一部分には同一符号を付す。
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0069】メモリセルMCはマトリクス状に配設され
ている。ビット線BL1〜BLnの一端はセンスアンプ
91を介してカラムデコーダ92に接続されている。ま
た、ワード線WL1〜WLnの一端はローデコーダ93
に接続されている。メモリセルMCはこれらカラムデコ
ーダ92およびローデコーダ93によって選択され、メ
モリセルMCから読出されたデータはセンスアンプ92
に供給される。
The memory cells MC are arranged in a matrix. One ends of the bit lines BL1 to BLn are connected to a column decoder 92 via a sense amplifier 91. One end of each of the word lines WL1 to WLn is connected to a row decoder 93.
It is connected to the. Memory cell MC is selected by column decoder 92 and row decoder 93, and data read from memory cell MC is supplied to sense amplifier 92.
Supplied to

【0070】前記ワード線WL1〜WLnの他端は、ア
ンド回路A1〜Anの一方入力端に接続されている。こ
れらアンド回路A1〜Anの一方入力端はパルス発生部
11に接続されている。これらアンド回路A1〜Anの
出力端は、それぞれプレート電極PL1〜PLnに接続
されている。
The other ends of the word lines WL1 to WLn are connected to one input terminals of AND circuits A1 to An. One input terminals of these AND circuits A1 to An are connected to the pulse generator 11. The output terminals of these AND circuits A1 to An are connected to the plate electrodes PL1 to PLn, respectively.

【0071】上記構成において、アンド回路A1〜An
は、ワード線によって選択された場合のみパルス発生部
11から出力されるパルス信号をプレート電極に供給す
る。したがって、パルス発生部11はワード線によって
選択されたロー方向のメモリセルのみ駆動すればよいた
め、パルス発生部11の駆動能力を低減することができ
る。
In the above configuration, AND circuits A1 to An
Supplies a pulse signal output from the pulse generator 11 to the plate electrode only when selected by the word line. Therefore, since the pulse generator 11 only needs to drive the memory cells in the row direction selected by the word line, the driving capability of the pulse generator 11 can be reduced.

【0072】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、発明の要旨を変えない範囲において、種
々変形実施可能なことは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、大容量化、超微細化および低電圧化が進んだ場合に
おいても、ビット線の容量CB とセルの記憶容量Cs の
比を十分確保することが可能な半導体記憶装置を提供で
きる。
As described above, according to the present invention, the ratio of the bit line capacitance CB to the cell storage capacitance Cs can be increased even when the capacity, the ultra-fine structure, and the voltage are reduced. A semiconductor memory device that can be sufficiently secured can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す等価回路図。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1のセル構造を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing the cell structure of FIG. 1;

【図3】図2の3−3線に沿った断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2;

【図4】図1乃至図3の動作を説明するために示す図。FIG. 4 is a view for explaining the operation of FIGS. 1 to 3;

【図5】図1に示すパルス発生回路の一例を示す回路構
成図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a pulse generation circuit shown in FIG. 1;

【図6】図5の動作を説明するために示す波形図。FIG. 6 is a waveform chart shown for explaining the operation of FIG. 5;

【図7】この発明の第2の実施例を示すものであり、セ
ル構造を示す平面図。
FIG. 7, showing a second embodiment of the present invention, is a plan view showing a cell structure.

【図8】図7の8−8線に沿った断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along the line 8-8 in FIG. 7;

【図9】この発明の第3の実施例を示す回路構成図。FIG. 9 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図10】従来のDRAMのメモリセルを示す等価回
路。
FIG. 10 is an equivalent circuit showing a memory cell of a conventional DRAM.

【図11】図10に示すメモリセルの構成を示す平面
図。
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of the memory cell shown in FIG. 10;

【図12】図11の12−12線に沿った断面図。FIG. 12 is a sectional view taken along the line 12-12 in FIG. 11;

【図13】従来の周辺回路を含めたDRAMを示す回路
図。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a DRAM including a conventional peripheral circuit.

【図14】図13の動作を説明するために示す波形図で
ある。
14 is a waveform chart shown for explaining the operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

BL…ビット線、WL…ワ−ド線、Q1…選択トランジ
スタ、SC…スイッチングキャパシタ、SN…記憶ノ−
ド、CH…チャネル領域、PL…プレ−ト電極、11…
パルス発生回路、12、13…ポリシリコン薄膜、A1
〜An…アンド回路。
BL: bit line, WL: word line, Q1: selection transistor, SC: switching capacitor, SN: storage node
, CH ... channel region, PL ... plate electrode, 11 ...
Pulse generation circuit, 12, 13 ... polysilicon thin film, A1
~ An ... AND circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/786 G11C 11/34 352D ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI Technical display location H01L 29/786 G11C 11/34 352D

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ゲートがワード線に接続され、電流通路
の一端がビット線に接続された選択トランジスタと、 この選択トランジスタの電流通路の他端に接続された記
憶ノードおよびこの記憶ノードと絶縁されたプレート電
極を有し、このプレート電極の前記記憶ノードと対応す
る部分には記憶ノードに記憶された情報に応じて反転層
が形成されるキャパシタと、 前記プレート電極に接続され、プレート電極にパルス信
号を供給するパルス発生手段とを具備し、 前記キャパシタは、前記記憶ノードがゲート電極として
作用し、前記プレート電極のうち記憶ノードと対応する
部分がチャネル領域として作用する薄膜トランジスタ構
造とされる ことを特徴とする半導体記憶装置。
A current path having a gate connected to a word line;
A select transistor having one end connected to the bit line and a switch connected to the other end of the current path of the select transistor.
Storage node and a plate electrode insulated from this storage node.
A pole corresponding to the storage node of the plate electrode.
Inverted layers are provided according to the information stored in the storage nodes.
Is connected to the plate electrode, and a pulse signal is applied to the plate electrode.
Pulse generating means for supplying a signalWith The capacitor is such that the storage node serves as a gate electrode
Act and correspond to the storage node of the plate electrodes
A thin film transistor structure in which a portion acts as a channel region
Made A semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記プレート電極の記憶ノードと対応す
る部分は、不純物濃度が他の部分より低くされているこ
とを特徴とする請求項記載の半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein a portion of said plate electrode corresponding to the storage node has a lower impurity concentration than other portions.
【請求項3】 前記記憶ノードおよびプレート電極は、
ポリシリコンによって構成されていることを特徴とする
請求項記載の半導体記憶装置。
3. The storage node and a plate electrode,
2. The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein said semiconductor memory device is made of polysilicon.
【請求項4】 前記記憶ノードおよびプレート電極は、
アモルファスシリコンによって構成されていることを特
徴とする請求項記載の半導体記憶装置。
4. The storage node and a plate electrode,
2. The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein the semiconductor memory device is made of amorphous silicon.
【請求項5】 前記記憶ノードおよびプレート電極は、
単結晶シリコンによって構成されていることを特徴とす
る請求項記載の半導体記憶装置。
5. The storage node and a plate electrode,
2. The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein the semiconductor memory device is made of single crystal silicon.
【請求項6】 前記パルス発生手段は、パルス信号を発
生する発振回路と、この発振回路によって発生されたパ
ルス信号を所定の電位に昇圧する昇圧回路と、記憶情報
の読出し時に、選択トランジスタの選択以前に前記昇圧
回路から出力される所定の電位を前記プレート電極に供
給し、選択トランジスタの選択が解除される以前に前記
プレート電極に対する前記電位の供給を停止する供給回
路とを有することを特徴とする請求項1記載の半導体記
憶装置。
6. The pulse generating means includes an oscillating circuit for generating a pulse signal, a boosting circuit for boosting the pulse signal generated by the oscillating circuit to a predetermined potential, and selecting a selection transistor when reading stored information. A supply circuit for supplying a predetermined potential previously output from the booster circuit to the plate electrode, and stopping the supply of the potential to the plate electrode before the selection of the selection transistor is released. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項7】 ゲートがワード線に接続され、電流通路
の一端がビット線に接続された選択トランジスタと、 この選択トランジスタの電流通路の他端に接続された記
憶ノードおよびこの記憶ノードに絶縁されたプレート電
極を有し、前記記憶ノードがゲート電極として作用し、
前記プレート電極のうち記憶ノードと対応する部分は他
の部分より不純物濃度が低くされチャネル領域として作
用する薄膜トランジスタ構造のキャパシタと、 情報の読出し時に前記プレート電極を高電位とする電位
供給手段と、 を具備することを特徴とする半導体記憶装置。
7. A selection transistor having a gate connected to a word line and one end of a current path connected to a bit line, a storage node connected to the other end of the current path of the selection transistor, and insulated from the storage node. A plate electrode, wherein the storage node acts as a gate electrode,
A portion of the plate electrode corresponding to the storage node has a lower impurity concentration than other portions and has a thin film transistor structure acting as a channel region; and potential supply means for setting the plate electrode to a high potential when reading information. A semiconductor memory device comprising:
【請求項8】 半導体基板内に所定間隔隔てて設けられ
たソース、ドレイン領域を構成する拡散層、および前記
半導体基板上に半導体基板と絶縁して設けられたワード
線としてのゲート電極を有するMOS型の選択トランジ
スタと、 前記選択トランジスタの一方の拡散層上に形成され、記
憶ノードを構成する第1の半導体層と、 この第1の半導体層上に絶縁して設けられ、前記第1の
半導体層より面積が大きく、第1の半導体層と対応する
部分は他の部分より不純物濃度が低いチャネル領域とさ
れ、その他の部分は高不純物濃度のプレート電極とさ
れ、記憶情報の読出し時に高レベルとされる第2の半導
体層と、 を具備することを特徴とする半導体記憶装置。
8. A MOS having a diffusion layer forming source and drain regions provided at predetermined intervals in a semiconductor substrate, and a gate electrode as a word line provided on the semiconductor substrate and insulated from the semiconductor substrate. Type select transistor; a first semiconductor layer formed on one diffusion layer of the select transistor and forming a storage node; and a first semiconductor layer provided insulated on the first semiconductor layer, The area corresponding to the first semiconductor layer is larger than that of the first semiconductor layer, and the portion corresponding to the first semiconductor layer is a channel region having a lower impurity concentration than the other portions, and the other portion is a plate electrode having a high impurity concentration. And a second semiconductor layer to be formed.
【請求項9】 前記第1、第2の半導体層はポリシリコ
ンによって構成されていることを特徴とする請求項
載の半導体記憶装置。
9. The semiconductor memory device according to claim 8 , wherein said first and second semiconductor layers are made of polysilicon.
【請求項10】 前記第2の半導体層はアモルファスシ
リコンによって構成されていることを特徴とする請求項
記載の半導体記憶装置。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein said second semiconductor layer is made of amorphous silicon.
9. The semiconductor memory device according to 8 .
【請求項11】 前記第1、第2の半導体層は単結晶シ
リコンによって構成されていることを特徴とする請求項
記載の半導体記憶装置。
11. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second semiconductor layers are made of single crystal silicon.
9. The semiconductor memory device according to 8 .
【請求項12】 ゲートがワード線に接続され、電流通
路の一端がビット線に接続された選択トランジスタと、 この選択トランジスタの電流通路の他端に接続された記
憶ノードおよびこの記憶ノードと絶縁されたプレート電
極を有し、前記記憶ノードをゲート電極とし、前記プレ
ート電極の記憶ノードと対応する部分を前記記憶ノード
に記憶された情報に応じて反転層が形成されるチャネル
領域とする薄膜トランジスタ構造のキャパシタと、 前記記憶ノードに記憶された情報を読出すためのパルス
信号を発生するパルス発生手段と、 前記ワード線を選択する選択信号を生成する選択信号生
成手段と、 前記選択信号生成手段から出力される選択信号に応じ
て、前記パルス発生手段から出力されるパルス信号をプ
レート電極に供給する供給手段と、 を具備することを特徴とする半導体記憶装置。
12. A selection transistor having a gate connected to a word line and one end of a current path connected to a bit line, a storage node connected to the other end of the current path of the selection transistor, and insulated from the storage node. A plate electrode, the storage node serving as a gate electrode,
A portion corresponding to the storage node of the gate electrode
Where an inversion layer is formed according to the information stored in the channel
A capacitor having a thin film transistor structure as a region; a pulse generating means for generating a pulse signal for reading information stored in the storage node; a selection signal generating means for generating a selection signal for selecting the word line; A semiconductor memory device comprising: a supply unit that supplies a pulse signal output from the pulse generation unit to a plate electrode in accordance with a selection signal output from the selection signal generation unit.
【請求項13】 前記供給手段は、アンド回路によって
構成されていることを特徴とする請求項12記載の半導
体記憶装置。
13. The semiconductor memory device according to claim 12 , wherein said supply means is constituted by an AND circuit.
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