鐵電存儲裝置、顯示用驅動集成電路以及電子設備的制作方法

專利名稱：鐵電存儲裝置、顯示用驅動集成電路以及電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及鐵電存儲裝置、顯示用驅動集成電路以及電子設備。
背景技術：
鐵電存儲(FeRAM Ferroelectric Random Access Memory)裝置利用鐵電材料的極化與電場之間呈現的磁滯特性來存儲信息，由于其高效性、低耗電性以及非易失性等特性而備受關注。
同其他存儲裝置一樣，在此鐵電存儲裝置中，實現存儲單元的高集成化或者小型化是永恒的研究課題。
例如，在下述日本專利文獻1(日本特開2002-170935號)中，主要公開了一種將連接于規定的位線上的有源區沿該位線配置成一列的鐵電存儲器，該技術通過在設置板線、字線以及有源區的形狀和配置的方式上下工夫，從而達到減少鐵電存儲單元面積的效果。
專利文獻1日本特開2002-170935號公報然而，在上述現有的鐵電存儲器的結構中存在這樣的問題位線(方向)的長度變長、從而在位線的延伸方向上鐵電存儲器的尺寸變大。
一方面，上述鐵電存儲器，由于其高效性、低耗電性以及非易失性等特性，可以應用在各種電子設備上。例如，在顯示裝置所使用的顯示用驅動IC中，如下詳述，與顯示體等的連接關系上及配線間隔都要比通常的設計標準(例如，最小的配線間隔)設定的大。
所以，為了實現鐵電存儲裝置的高集成化或者小型化，必須遵守允許的配線間隔，同時實現存儲單元的高集成化等。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種可以解決上述課題的鐵電存儲裝置、顯示用驅動IC以及電子設備。
總之，以實現鐵電存儲裝置高集成化和小型化為目的。特別是，提供了在位線方向上集成度高的鐵電存儲裝置。另外，也實現了顯示用驅動IC(integrated circuit集成電路)中所使用的鐵電存儲裝置的高集成化和小型化(布局最優化)。特別是，提高了顯示用驅動IC中所使用的鐵電存儲裝置在位線方向上的集成度。
上述目的是通過組合在權利要求范圍內記載的特征而實現的。
(1)為了達成上述目的，根據本發明第一方面，提供一種鐵電存儲裝置包括位線，在第一方向上延伸；多個第一有源區，在位線的一側，在第一方向上以規定的間隔配置，分別與位線和第一鐵電電容器連接；多個第二有源區，在位線的另一側，在第一方向上以規定的間隔配置，分別與位線和第二鐵電電容器連接。第一有源區的一部分在第一方向上與鄰接的第二有源區的一部分重疊，而且，在與第一方向交叉的第二方向上與該第二有源區以規定間隔配置。
根據上述例，在各個位線的兩側配置與位線相對的鐵電電容器所連接的第一有源區和第二有源區，而且，在第一方向上，即，在位線的延伸方向上，以重疊的方式配置有第一有源區和第二有源區。因此，根據上述例，可提供在位線延伸方向上長度短的鐵電存儲裝置。
而且，根據上述例，為了縮短位線的長度，可以降低位線的配線電容。因此，可以大大確保讀出放大器的操作容限，而且，可以降低鐵電存儲裝置的耗電，并且，可以降低位線因重疊而發出的噪音。
(2)在上述鐵電存儲裝置中，多個第一有源區和多個第二有源區分別包括一側端部和另一的端部，第一有源區一側端部，在第一方向上與鄰接的第二有源區的另一側端部重疊，第二有源區的一側端部，在第一方向上與鄰接的第一有源區的另一側端部重疊。
根據上述例，在位線的延伸方向上，由于第一有源區和第二有源區的兩端部相互重疊，所以，可以提供在位線延伸方向上長度更短的鐵電存儲裝置。
(3)在上述鐵電存儲裝置中，上述第一鐵電電容器與上述第一有源區的一側端部連接，上述第二鐵電電容器與上述第二有源區的另一側端部連接，該鐵電存儲裝置優選還具有第一板線，在上述第二方向上延伸，與上述第一鐵電電容器和上述第二鐵電電容器連接。
根據上述例，第一有源區和第二有源區的端部在第一方向上互相重疊，第一和第二的鐵電電容器與該端部連接。因此，根據上述例，由于與第一和第二鐵電電容器連接的第一板線大致成直線形或者曲線形、角部較少的形狀，所以可以減輕第一板線的負荷。
(4)在上述鐵電存儲裝置中，各個第一鐵電電容器與第一有源區的一側端部連接，各個第二鐵電電容器與第二有源區的另一側端部連接，該鐵電存儲裝置優選具有第一板線，在第二方向上延伸，連接于第一鐵電電容器和第二鐵電電容器；第三鐵電電容器，與第一有源區的另一側端部連接；第四鐵電電容器，與第二有源區的一側端部連接；第二板線，在第二方向上延伸，與第三鐵電電容器和第四鐵電電容器連接。
根據上述例，第一有源區和第二有源區的端部在第一方向上相互重疊，第一至第四鐵電電容器與該端部連接。因此，根據上述例，由于與第一至第四鐵電電容器相連接的第一板線和第二板線大致成直線形或者曲線形、角部較少的形狀，所以可以減輕第一板線與第二板線的負荷。
(5)在上述鐵電存儲裝置中，上述第一鐵電電容器與所述第一有源區的一側端部連接，上述第二鐵電電容器與上述第二有源區的另一側端部連接，該鐵電存儲裝置優選具有在上述第一方向上延伸，與上述第一鐵電電容器連接的第一板線和在上述第一方向上延伸，與上述第二鐵電電容器連接的第二板線。
根據上述例，第一有源區和第二有源區的端部在第一方向上配置為相互重疊，在第一方向上的長度變短的鐵電存儲裝置中，由于使第一和第二板線在第一方向上有所延伸，所以可以使板線變短，從而減輕了板線的負荷。
(6)在上述鐵電存儲裝置中，上述第一有源區上，即與上述鄰接的第二有源區重疊的區域上，具有在上述第二方向上延伸的第一字線，上述字線優先配置為避開上述第二有源區，并經過上述第二有源區與上述第一方向上鄰接的其他第二有源區之間。
根據上述例，即使第一有源區及第二有源區在第一方向上重疊配置，也可以分別通過不同的字線驅動第一鐵電電容器和第二鐵電電容器，并輕松選擇存儲單元。
(7)在上述鐵電存儲裝置中，上述位線與上述第一有源區的一側端部和另一方端部之間的第一區域連接；與上述第二有源區的一側端部和另一側端部之間的第二區域連接，該鐵電存儲裝置優選還包括第一字線，在上述第二方向上延伸，以便通過在上述第一有源區的一側端部與第一區域之間；以及，第二字線，在上述第二方向上延伸，以便通過所述第一有源區的另一側端部與第一區域之間；第三字線，在上述第二方向上延伸，以便通過上述第二有源區的一側端部與第二區域之間；以及，第四字線，在上述第二方向上延伸，以通過另一側端部與第二區域之間。
根據上述例，由于與第一板線相連接的第一鐵電電容器和第二鐵電電容器分別通過不同的字線驅動，所以只要把第一有源區和第二活動區域在第一方向上配置成相互重疊，就可以輕松選擇存儲器單元。另外，根據上述例，也可以減少板線的條數，而且，也可以減少控制板線電壓的板線控制部的面積。
(8)在上述鐵電存儲裝置中，第一字線和第二字線配置為通過鄰接第一有源區一側端部的規定第二有源區與鄰接另一側端部的其他第二有源區之間，該第一字線和第二字線配置于第一有源區之中。第一有源區中的第一字線和第二字線之間的間隔優先大于規定第二有源區與其他第二有源區之間的第一字線和第二字線之間的間隔。
根據上述例，由于第一方向上的多個第一有源區與多個第二有源區的間隔可以更狹小，所以可以提供在位線的延伸方向上，長度更短的鐵電存儲裝置。
(9)在上述鐵電存儲裝置中，上述第一字線和上述第二字線配置為通過鄰接第一有源區一側端部的規定第二有源區與鄰接另一側端部的其他第二有源區之間，該第一字線和第二字線配置于第一有源區之中。第一有源區中的上述第一字線和上述第二字線之間的間隔優先與上述規定的第二有源區和上述其他第二有源區之間的上述第一字線與上述第二字線之間的間隔大致相同。
根據上述例，由于第一有源區與第二有源區在第一方向上重疊配置，位線延伸方向(第一方向)上的長度變短的同時，可以減少第一及第二字線的曲線部分和角部，從而使字線可以大致成直線形，進而提供在字線延伸方向(第二方向)上的長度短的鐵電存儲裝置。
(10)在上述鐵電存儲裝置中，在上述位線和鄰接的其他位線之間配置有多個第二有源區，在上述位線的另一側，在上述第一方向上以規定的間隔配置，分別與上述位線及第二鐵電電容器連接；多個第三有源區，在上述其他位線的另一側，在上述第一方向上以規定的間隔配置，分別與上述其他位線及第三鐵電電容器連接。上述第二有源區的一部分與在上述第一方向上鄰接的第三有源區的一部分重疊，而且，在與上述第一方向交叉的第二方向上優先與第三有源區以規定的間隔配置。
(11)在上述鐵電存儲裝置中，在上述位線和鄰接的其他位線之間配置有多個第二有源區，其在上述位線的另一側，在上述第一方向上以規定的間隔配置，分別與上述位線及第二鐵電電容器連接；多個第三有源區，其在上述其他位線的另一側，在上述第一方向以規定的間隔配置，分別與上述其他位線及第三鐵電電容器連接。上述第二有源區的全部與鄰接上述第一方向的第三有源區的全部重疊，而且，在與上述第一方向交叉的第二方向上優選配置為與第三有源區具有規定的間隔。
(12)根據本發明的第二例，提供了以具有上述鐵電存儲裝置為特征的顯示用驅動IC。顯示用驅動IC是指例如驅動液晶顯示裝置等顯示裝置的所有設備。
(13)根據本發明的第三例，提供了以具有上述鐵電存儲裝置為特征的電子設備。所謂電子設備，是指具有本發明中所涉及的這種鐵電存儲裝置的具有一定功能的設備，對其構成沒有特別的限制，例如，具有上述鐵電存儲裝置的一般計算機裝置、便攜式電話、PHS、PDA、電子記事本，IC卡等，包括以存儲裝置為必要設置的所有裝置。


圖1是示出實施例1的顯示用驅動IC結構的框圖；圖2是示出實施例1的存儲單元陣列結構的電路圖；圖3是示出實施例1的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖；圖4是示出實施例1的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖；圖5是示出實施例1的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖；圖6是示出實施例1的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖；圖7是實施例1的存儲單元陣列的剖面圖；
圖8是實施例1的另一存儲單元陣列的主要部件俯視圖；圖9是示出實施例1的另一存儲單元陣列結構的電路圖；圖10是實施例1的另一存儲單元陣列的主要部件俯視圖；圖11是示出實施例2的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖；圖12是示出實施例3的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖；圖13是示出實施例3的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖；以及圖14是示出使用顯示體的電子設備的例圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖，通過發明的實施例來說明本發明，但是，以下的實施例并非只限于權利要求范圍內，而且，在實施例中所說明的所有特征的組合并非為實現本發明的解決手段所必需。此外，具有相同功能的構件標注相同或相關的標記，并省略對這些構件的重復描述。
實施例1圖1是示出本實施例的顯示用驅動IC結構的框圖。顯示用驅動IC包括鐵電存儲裝置、鎖存電路150以及顯示驅動電路160。鐵電存儲裝置包括存儲單元陣列110、多個字線WL、多個板線PL、多個位線BL、字線控制部121、板線控制部130以及位線控制部140。
如后所述，存儲單元陣列110具有陣列狀配置的多個存儲單元MC。各個存儲單元MC與任一個字線WL、板線PL以及位線BL連接(例如，參照圖2)。而且，字線控制部121以及板線控制部130控制多個字線WL以及多個板線PL的電壓，從多個位線BL中讀取存儲在存儲單元MC中的數據，然后，通過位線將從外部得到的數據存儲在存儲單元MC內。鎖存電路150鎖存從存儲單元MC讀取的數據，顯示驅動電路160基于鎖存在鎖存電路150中的數據，驅動外部的顯示體。
在此，外部的顯示體是例如液晶顯示裝置的顯示裝置。例如，構成液晶顯示裝置的顯示體的各個單元具有開關晶體管(TFT:thinfilm transistor薄膜晶體管)、以及夾入液晶的像素電極，呈陣列狀配置。因此，為了驅動這些單元(像素)，必須有與各個TFT的柵極線和源極線等連接的驅動IC。這樣的柵極線和源極線等之間的配線間隔，大多設定為比通常的存儲單元陣列的位線間隔寬。例如，1至1.3倍的間隔。
在此，雖然考慮到顯示體的多個配線可直接連接于存儲單元陣列中的間隔更小的多個配線部，但是這樣可能導致用于連接的配線的布線工作變得繁瑣，從而產生配線連接不良的問題。而且，當與顯示體的多個配線間距匹配，形成位線時，可以減少上述配線的連接不良的問題，但是，由于位線間隔的變大，導致存儲單元陣列也變大了。因此，在允許的配線間隔標準內，同時實現存儲單元的高集成化等的技術是至關重要的。
圖2是示出實施例的存儲單元陣列結構的電路圖。而且，圖3至圖6是示出本實施例的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖，圖7是本實施例的存儲單元陣列的剖面圖，圖7(a)對應圖3等的A-A’截面，圖7(b)對應圖3等的B-B’截面。而且，圖4是明示出圖3中所示的俯視圖形中有源區112、114與字線WL1至WL4的關系的圖。而且，圖5是明示出有源區(112、114)的一側端部116與另一側端部118的關系的圖。而且，圖6明示出在有源區112、114在y軸方向上重疊狀態的圖。另外，為了方便理解附圖內容，在俯視圖上也適當的添加了陰影。
以下，參照圖2至圖7，對本實施例的鐵電存儲裝置中的存儲單元陣列的構成進行說明。
如圖2等所示，存儲單元陣列110由成陣列狀配置的多個存儲單元MC11、MC12、MC21以及MC22所構成。存儲單元MC11、MC12、MC21以及MC22分別具有鐵電電容器C11、C12、C21C22、以及n型MOS晶體管TR。
圖2電路中，為了示出本實施例的第一特征，在圖中位線BL左側描繪有存儲單元MC11和MC12，在圖中位線BL右側描繪有存儲單元MC22和MC21。
如此，在位線BL的一側配置多個存儲單元MC11和MC12，在位線BL的另一側配置多個存儲單元MC21和MC22，這些存儲單元MC11、MC12、MC21以及MC22與位線BL連接。
另外，上述的結構也可以說成是在位線之間配置了兩列存儲單元列，即是，由存儲單元MC22和MC21組成的列及由存儲單元MC11和MC12組成的列。
在此，本實施例的第二特征在于，由圖2可知，多個存儲單元MC11和MC12與多個存儲單元MC21和MC22分別與不同的字線WL1至WL4相連接。
而且，本實施例的第三特征在于，形成存儲單元MC11和MC12的有源區與形成存儲單元MC21和MC22的有源區在y軸方向上部分重疊形成。
關于上述特征，參照圖3至圖7進行詳細說明。
如圖3等所示，在位線BL的一側(圖3中的左側)配置與該位線BL連接的多個存儲單元MC11和MC12。存儲單元MC11和MC12與配置在位線BL一側的多個第一有源區112連接。而且，多個第一有源區112在位線BL延伸的方向(y軸方向)上相互以規定的間隔(DAcy)配置(參照圖4)。
而且，如圖3等所示，在位線BL的另一側(圖3中的右側)配置與該位線BL連接的多個存儲單元MC21和MC22。存儲單元MC21和MC22與配置在位線BL另一側的多個第二有源區114連接。而且，如圖4等所示，多個第二有源區114在y軸方向上相互配置成具有規定的間隔(DAcy)。
而且，如圖4等所示，第一有源區112和第二有源區114分別具有以y軸方向為長邊方向的、近似矩形的形狀。其長邊的長度是DAc1，短邊的長度是DAc2。而且，第一有源區112與第二活性領域114的x軸方向上的間隔是DAcx。
而且，如圖5等所示，第一有源區112與第二有源區114在縱向(y軸方向)上具有一側端部(例如，圖5中的下部)116和另一側端部(例如，圖5中的上部)118。一側端部116和另一側端部118分別是n型MOS晶體管TR的源極、漏極區域。另外，所謂源極、漏極區域就是形成晶體管的源極或者漏極的區域。
在此，如圖3和圖6等所示，第一有源區112和第二有源區114是被所謂交錯配置。而且，第一有源區112和第二有源區114在y軸方向上其一部分相互重疊。例如，如圖6所示，配置成在y軸方向上僅僅重疊距離D1。
具體的說，第一有源區112和第二有源區114是在y軸方向重疊配置第一有源區112的一側端部116和與該端部116鄰接的第二有源區114的另一側端部118。如上所述，該第一有源區112的一側端部116與該第二有源區114的另一側端部118，在與y軸方向交叉的方向上(x軸方向)，配置成具有規定的間隔(DAcx)。另外，距離D1以D1＝(DAc1-DAcy)/2的形式表示。而且，第一有源區112與第二有源區114的最端部之間的y軸方向上的距離為D2。
而且，第一有源區112和第二有源區114是在y軸方向重疊配置第一有源區112的另一側端部118和與該端部118鄰接的第二有源區114的一側端部116。如上所述，該第一有源區112的另一側端部118與該第二有源區114的一側端部116在x軸方向上以規定的間隔(DAcx)配置。
即是，在本實施例中，多個第一有源區112和多個第二有源區114隔著位線BL，以兩端相互重疊的形式交錯配置(參照圖3、圖6等)。另外，如圖7(b)等所示，多個第一有源區112和第二有源區114通過絕緣層(絕緣元件)70相互絕緣。換言之，絕緣元件是位于構成多個第一有源區112和多個第二有源區114的各個有源區之間。
而且，如圖7(a)等所示，在第一有源區112和第二有源區114的一側端部116的上層設置有鐵電電容器C11和C21。而且，在另一側端部118的上層設置有鐵電電容器C12和C22。各個鐵電電容器是具有下部電極50、鐵電體層52以及上部電極54的層壓結構。通過插塞56，鐵電電容器C11和C21的下部電極50分別連接于第一有源區112和第二有源區114的一側端部116。而且，通過插塞58，鐵電電容器C12和C22的下部電極50分別連接于第一有源區112和第二有源區114的另一側端部118。
而且，如圖7(a)等所示，通過插塞64、大致矩形圖形66以及插塞68，位線BL在其兩側配置的第一有源區112和第二有源區114上，與一側端部116和另一側端部118之間的區域120相連接。該區域120，例如為通過字線WL1和WL2(或者WL3和WL4)驅動的兩個晶體管TR通用的源極、漏極區域。
在本實施例中，如圖3所示，位線BL配置在第一有源區112與第二有源區114之間，為了與第一有源區112和第二有源區114的上述區域120(插塞68)連接，而具有向x軸方向突出的突出部。換言之，該突出部配置在上述區域120的上層。而且，如上所述，該突出部(位線BL的一部分)通過插塞64、圖形66以及插塞68連接該區域120，位線BL連接第一有源區112和第二有源區114(參照圖3、圖7)。
另外，在本實施例中，在位線BL上設計突出部是為了與插塞68連接，但位線BL的寬幅可以擴展到覆蓋其兩側的第一有源區112和第二有源區114上方的插塞68的程度，位線BL也可以作成線圖形。另外，位線BL位于比板線PL更下層時，優選使用設有上述突起部的圖形為好。
而且，如圖3和圖7等所示，字線WL1通過在第一有源區112上的一側端部116與插塞64之間，配置在x軸方向上。而且，字線WL2通過第一有源區112上的另一側端部118與插塞64之間，配置在x軸方向上。字線WL1和WL2構成存儲單元MC11和MC12的n型MOS晶體管TR的柵極。
而且，如圖4等所示，字線WL1被配置為從第一有源區112上沿x軸方向延伸，不橫穿鄰接該第一有源區112的第二有源區114。即是，如上所述，當第一有源區112和第二有源區114配置成沿y軸方向僅僅重疊距離D1時，根據其重疊的程度，從第一有源區112沿x軸方向延伸的字線WL1會橫穿第二有源區114。因此，字線WL1被配置為避開第二有源區114的形式，而不橫穿第二有源區114。換言之，字線WL1配置在第二有源區114之間的絕緣元件上。在這種情況下，在字線WL1上產生彎曲部(位移部、大致L字部、階梯部)。而且，其他字線WL2也以避開(迂回)與自身配置的有源區鄰接的有源區的方式配置。
而且，如圖4等所示，如果注意一有源區上所配置的兩條字線的話，例如，字線WL1和WL2被配置為橫穿兩個第二有源區114之間，此兩個第二有源區鄰接字線WL1和WL2所橫穿的第一有源區112。即是，在第一有源區112以外區域上，字線WL1和WL2被配置在絕緣元件(絕緣層70)上。
而且，第一有源區112的字線WL1與WL2的間隔(DW1)，比上述兩個第二有源區114之間(絕緣元件)的字線WL1與WL2的間隔(DW2)寬(DW1＞DW2)。即是，字線WL1與WL2以一定的周期沿y軸及與其相反的方向交互彎曲，同時作為整體在大致x軸方向延伸配置。
而且，如圖4等所示，字線WL3被配置為從第二有源區114上沿x軸方向延伸，不橫穿鄰接該第二有源區114的第一有源區112。即是，如上所述，當第一有源區112和第二有源區114配置成沿y軸方向僅僅重疊距離D1的時候，根據其重疊的程度，從第二有源區114沿x軸方向延伸的字線WL3不會橫穿第一有源區112。因此，字線WL3被配置為避開第一有源區112，不橫穿第一有源區112。換言之，字線WL3被配置在第一有源區112之間的絕緣元件上。在這種情況下，在字線WL3上產生彎曲部(位移部、大致L字部、階梯部)。而且，其他字線WL4也以避開(迂回)與自身配置的有源區鄰接的有源區的方式而配置。
而且，如果注意一有源區上所配置的兩條字線的話，例如，字線WL3和WL4被配置為橫穿兩個第一有源區112之間，此兩個第一有源區112鄰接字線WL1和WL2所橫穿的第二有源區114。即是，在第二有源區114以外的區域上，字線WL3和WL4被配置在絕緣元件(絕緣層70)上。
而且，如圖4等所示，第二有源區114中的字線WL3與WL4的間隔(DW1)，比上述兩個第一有源區112之間(絕緣元件上)的字線WL3與WL4的間隔(DW2)寬(DW1＞DW2)。即是，字線WL3與WL4也和字線WL1與WL2一樣，以一定周期向y軸和其相反的方向交互彎曲，同時作為整體在大致沿x軸方向延伸配置。
另外，字線WL1、WL2、WL3和WL4的彎曲角度是任意的，例如，可以是90°曲柄形狀，但是，45°是優選的配線圖案形成精度和設計標準。
如圖3和圖7等所示，板線PL1橫穿鐵電電容器C11和鐵電電容器C22的上層，在大致x軸方向配置，該鐵電電容器C11設置在第一有源區112的上層，該鐵電電容器C22設置在第二有源區114的上層。而且，如圖7等所示，板線PL1在鐵電電容器C11、C21的正上方通過插塞60連接鐵電電容器C11的上部電極54。
而且，如圖3和圖7等所示，板線PL2橫穿鐵電電容器C12和鐵電電容器C21的上層，在大致x軸方向配置，該鐵電電容器C12在第一有源區112的上層設置，該鐵電電容器C21在第二有源區114的上層設置。而且，如圖7等所示，板線PL2在鐵電電容器C12、C22的正上方，通過插塞62連接鐵電電容器C22的上部電極54。
如上詳述，根據本實施例，與位線BL相對應的鐵電電容器所連接的第一有源區112和第二有源區114分別配置在位線BL的兩側，并且，第一有源區112和第二有源區114在y軸方向上，即位線BL的延伸方向上重疊配置。因此，根據本實施例，在位線BL的延伸方向上僅僅通過重疊就可以減小尺寸。
特別是，如上所述，當該鐵電存儲裝置被用在顯示用驅動IC中的時候，使位線BL的間隔對應外部顯示體的配線間隔，同時在位線BL的延伸方向上可以縮小顯示用驅動IC的尺寸。即是，可以提供面積效率非常高的鐵電存儲裝置和顯示用驅動IC。
根據本實施例，由于位線BL的長度可以縮短，所以可以降低位線BL的配線電容。因此，可以大大確保讀出放大器的操作容限，而且，可以降低鐵電存儲裝置的耗電量，并且，可以降低位線BL重疊所發出的噪音。
另外，在本實施例中，如圖4等所示，重疊配置第一有源區112和第二有源區114，以使沿y軸方向重疊距離D1，沒有限定重疊的程度，即使重疊很少，也可以達到上述效果。當然，重疊的程度越大上述效果也就越明顯，例如，當各個有源區沿y軸方向上的距離(間隔)DAcy被設定成最小時，距離D1變成最大。當字線寬度、字線間隔以及字線與有源區的距離在允許的設計標準上被設定成最小的時候，距離(間隔)DAcy變成最小。
而且，根據本實施例，比較后述實施例3(例如圖12)，在位線BL的延伸方向上，由于第一有源區112和第二有源區114的兩端部相互更加重疊，所以可以提供在位線BL的延伸方向上的長度更短的鐵電存儲裝置。
根據本實施例，第一有源區112和第二有源區114的端部在y軸方向上相互重疊，各個鐵電電容器與該端部連接。因此，這些鐵電電容器在x軸方向上大致成直線(在x軸方向延伸的區域內具有一定的寬度)排列。所以，由于連接各個鐵電電容器的第一板線PL1和第二板線PL2是大致直線形或者曲線形和角部較少的形狀，所以可以降低第一板線PL1和第二板線PL2的負荷。
此外，即使第一有源區112和第二有源區114在y軸方向上重疊配置，但對于字線WL1至WL4來說，也可以通過避開(迂回)與自身配置的有源區鄰接的有源區的方式，分別通過不同的字線WL1至WL4驅動各個存儲單元MC11、MC12、MC21、MC22。
換言之，即使第一有源區112和第二有源區114在y軸方向上重疊配置，字線WL1、WL4可以通過避開(迂回)與自身配置的有源區鄰接的有源區的方式配置，通過不同的字線WL1、WL4分別驅動連接第一板線PL1的各個鐵電電容器。而且，同樣，字線WL2、WL3也可以通過避開(迂回)與自身配置的有源區鄰接的有源區的方式配置，分別通過不同的字線WL2、WL3驅動連接第二板線PL2的各個鐵電電容器。
其結果是，可以輕松選擇存儲單元MC。而且，根據本實施例，可以減少板線PL的條數，此外，也可以減少控制板線PL電壓的板線控制部130的面積。
而且，根據本實施例，由于字線WL1至WL4配置為避開(迂回)與自身配置的有源區鄰接的有源區，從而可以進一步縮短y軸方向上的多個第一有源區112和多個第二有源區114的間隔(DAcy)，所以可以提供在位線BL的延伸方向上長度更短的鐵電存儲裝置。
另外，在本實施例中，如圖3所示，在x軸方向上配置板線PL，如圖8所示，也可以在y軸方向上配置板線PL。圖8是本實施例的另一存儲單元陣列的主要部件俯視圖。圖9是示出本實施例的另一存儲單元陣列結構的電路圖。另外，與圖2和圖3等相對應的部分付上了相同的符號，省略對其詳細的說明。
在這種情況下，如圖8所示，為了連接在y軸方向上延伸的第一和第二鐵電電容器(第一有源區112上方的鐵電電容器)C12、C11，板線PL11在y軸方向上延伸，而且，為了連接在y軸方向上延伸的第三和第四鐵電電容器(第二有源區114上方的鐵電電容器)C22、C21，板線PL12在y軸方向上延伸。
在這種情況下，如上所述，因為縮短了存儲單元陣列110的位線BL延伸方向(y方向)上的長度，當在x軸方向上延伸板線的時候，板線PL11、PL12變短，因此可以降低板線PL11、PL12的負荷。
即是，當在x軸方向上延伸板線的時候，將連接的存儲單元的鐵電電容器電容Cf串聯連接，例如，當在x軸方向上排列32個存儲單元的時候，板線上連接了32個存儲單元，板線的電容CPL大概是Cf×32(CPLCf×32)。對此，在y軸方向上延伸板線的時候，并聯連接所連接的存儲單元的鐵電電容器電容Cf，板線的電容CPL大約是Cf×1，負荷電容約為1/32。
而且，在本實施例中，如上所述，由于位線BL之間具有剩余空間，即使位線與板線平行地形成，也可以輕松設置這些配線和其下部的插塞。
此外，在本實施例中，位線BL被設置在板線PL的上層(參照圖3和圖7等)，如圖10所示，位線BL也可以設置在板線PL的下層。圖10是本實施例的另一存儲單元陣列的主要部件俯視圖。與圖3等對應的部分付上了相同的符號，省略了對其詳細的說明。在這種情況下，如上所述，優選為在位線BL上設置突起部的圖形。
而且，在本實施例中，有源區(112、114)的形狀大致是矩形，也可以是其它形狀(例如，橢圓形等)。另外，在本實施例中，在一個有源區形成有兩個單元(兩個晶體管和兩個電容器)，但并不只限于此，也適用于在一個有源區上形成一個單元(一個晶體管和一個電容器)的鐵電存儲裝置等。
實施例2圖11是示出本實施例的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖。另外，與圖3等對應的部分付上了相同的符號，省略對其詳細的說明。
在本實施例中，在各個位線BL兩側配置的第一有源區112和第二有源區114與實施例1(圖3)大致相同。但是，與規定的位線BL連接的第一有源區112和該規定位線BL鄰接的另一位線BL連接的第二有源區114，在y軸方向上配置在大致相同的位置。而且，該規定位線BL連接的第二有源區114和該另一位線BL連接的第一有源區112，在y軸方向上配置在大致相同的位置。
即是，在實施例1中，如上所述，在一位線BL兩側配置的第一有源區112和第二有源區114，其一部分在y軸方向上相互重疊。而且，在位線BL間配置的第一有源區112和第二有源區114的一部分也在y軸方向上相互重疊。
對此，在本實施例中，在一位線BL兩側配置的第一有源區112和第二有源區114，如上所述，其一部分在y軸方向上相互重疊。但是，在位線BL間配置的第一有源區112和第二有源區114也在y軸方向上配置在大致相同的位置上。換言之，其整體(全部)在y軸方向上相互重疊。
此外，換言之，在實施例1中，其在x軸方向上的布局是以A配置的有源區列→位線BL→B配置的有源區列→A配置的有源區列→位線BL→B配置的有源區列的方式反復進行，與此相對的實施例2中，是以A配置的有源區列→位線BL→B配置的有源區列→B配置的有源區列→位線BL→A配置的有源區列的方式反復進行。
所謂A配置的有源區列是指例如，圖11最左邊的有源區列(112)，所謂B配置的有源區列和所謂A配置的有源區列是指起點偏離規定距離(圖6的D2)后所排列的有源區列。
如此，根據本實施例，在實施例1中所說明的效果基礎上，可以減少各字線WL的彎曲部分。
即是，在本實施例1的圖3中，例如對于字線WL1，其彎曲部(位移部、大致L字部、階梯部)有三個部分，在本實施例的圖11中，字線WL1的彎曲部只有兩個部分。
如此，由于可以減少各字線WL的彎曲部分，所以可以降低工序上的不良和由疲勞引起的故障。
另外，本實施例與實施例1一樣，位線BL的寬幅可以擴展到覆蓋其兩側的第一有源區112和第二有源區114上方的插塞68的程度，位線BL也可以作為線圖形。
而且，也可以在y軸方向上配置板線PL。即是，為了連接在y軸方向上延伸的第一有源區112上方的鐵電電容器，可以在y軸方向上延伸板線，此外，為了連接在y軸方向上延伸的第二有源區114上方的鐵電電容器，也可以在y軸方向上延伸板線。
而且，在本實施例中，位線BL可以設置在板線PL的上層，位線BL也可以安置在板線PL的下層。在這種情況下，參照圖10如實施例1中所作詳細說明，優選在位線BL上設置突起部的圖形。
而且，在本實施例中，有源區的形狀為大致矩形，也可以是其它形狀(例如，橢圓形等)。此外，本實施例中，在一個有源區形成有兩個單元(兩個晶體管和兩個電容器)，但并不只限于此，也適用于在一個有源區上形成一個單元(一個晶體管和一個電容器)的鐵電存儲裝置等。
實施例3圖12和圖13是示出實施例的存儲單元陣列結構的主要部件俯視圖。圖13是明示出圖12所示出的俯視圖形內部有源區112、114與字線WL1至WL4的關系的圖。另外，與圖3和圖4等對應的部分付上了相同的符號，省略對其詳細的說明。
在本實施例中，如圖13等所示，與實施例1一樣，第一有源區112和第二有源區114，其一部分在y軸方向上相互重疊，由于其重疊程度小(D3＜D1)，所以這點與實施例1等不同。而且，字線WL1至WL4在x軸方向上大致成直線延伸，此與圖3和圖11等中所說明的字線無彎曲部這點不同。
即是，如圖13等所示，多個第一有源區112，在位線BL延伸的方向(y軸方向)上，配置成相互具有規定的間隔(DAcy2＞DAcy)(參照圖13)，而且，在y軸方向上，多個第二有源區114配置成相互具有規定的間隔(DAcy2＞DAcy)。
如此，與實施例1和2的情況相比，可以大大確保y軸方向上的有源區間(絕緣元件寬度)，即使在x軸方向上把字線大致配置為直線，字線也不會橫穿與配置其自身的有源區鄰接的有源區。
總之，如圖13等所示，字線WL1(WL2)從第一有源區112沿x軸方向延伸，不橫穿與該第一有源區112鄰接的第二有源區114，被配置在第二有源區114之間的絕緣元件上。
而且，如果注意到一有源區上配置的兩條字線的話，例如，字線WL1和WL2被配置為橫穿兩個第二有源區114之間，此兩個第二有源區114鄰接字線WL1和WL2所橫穿的第一有源區112。即是，字線WL1和WL2被配置在第一活性區域112以外區域的絕緣元件(絕緣層70)上。
此外，第一有源區112上的字線WL1與WL2的間隔(DW1)，與上述兩個第二有源區114之間(絕緣元件)的字線WL1與WL2的間隔是相同的。
如圖13等所示，字線WL3(WL4)從第二有源區114上沿x軸方向延伸，但不橫穿與該第二有源區114鄰接的第一有源區112之上，被配置在第一有源區112間的絕緣元件上。
而且，如果注意一有源區上配置的兩條字線的話，例如，字線WL3和WL4是被配置為橫穿兩個第一有源區112之間，此兩個第一有源區112鄰接字線WL3和WL4所橫穿的第二有源區114。即是，字線WL3和WL4也被配置在第二有源區114以外區域的絕緣元件(絕緣層70)上。
此外，第二有源區114上的字線WL3與WL4的間隔(DW1)，與上述兩個第一有源區112之間(絕緣元件)的字線WL3與WL4的間隔是相同的。
如此，根據本實施例，由于沒有在字線WL上設置彎曲部的必要，所以可以縮短存儲單元陣列110在x軸方向上的長度。即是，可以縮短第一有源區112和第二有源區114在x軸方向上的間隔(DAcx2)(DAcx2＞DAcx，參照圖13)。例如，將有源區間(絕緣元件的寬度)設定為y軸方向的有源區上的字線間隔(參照圖4的DW1)加上字線寬度，甚至可設定為加上字線與有源區之間的間隔的二倍的距離以上。
根據實施例1和2等的說明，字線WL1、WL2、WL3和WL4彎曲的角度，在配線圖形形成精度和設計標準上，設定有規定的角度(例如45°)。
因此，當在絕緣元件上以該角度彎曲字線，在有源區上成直線形的情況，與字線整體大致成直線形的情況相比，不得不擴大x軸方向上絕緣元件的間隔(第一有源區112和第二有源區114在x軸方向上的間隔)。
即使如此擴大間隔，例如，只要可收納在上述顯示體的配線間隔內(允許范圍內)就可以，但隨著顯示體的配線間距的縮小，當超出允許范圍時，由于顯示體與存儲單元陣列的配線間隔錯位，反而使連接關系變得復雜。
在這種情況下，應用本實施例，以大致直線形配置字線，可以調整存儲單元陣列110在x軸方向上的長度使其變短。
另外，在本實施例中，如圖12所示，在x軸方向上配置板線PL，參照圖8，與實施例1中的詳細說明一樣，也可以在y軸方向上配置板線PL。即是，為了連接在y軸方向上延伸的第一有源區112上方的鐵電電容器，可以在y軸方向延伸板線，而且，為了連接在y軸方向上延伸的第二有源區114上方的鐵電電容器，也可以在y軸方向延伸板線。
而且，在本實施例中，位線BL可以設置在板線PL的上層，位線BL也可以設置在板線PL的下層。在這種情況下，參照圖10，與實施例1中的詳細說明一樣，優選在位線BL上設置突起部的圖形。另外，在圖12中，為了便于觀看附圖，雖然位線是用線形表示，但是不用說明也能知道它是與圖3和圖10等一樣的具有一定的寬度的圖形。
此外，在本實施例中，有源區的形狀大致是矩形，也可以是其它形狀(例如，橢圓形等)。并且，本實施例中，在一個有源區形成有兩個單元(兩個晶體管和兩個電容器)，但并不只限于此，也可適用于在一個有源區上形成一個單元(一個晶體管和一個電容器)的鐵電存儲裝置等。
并且，本實施例的有源區(112、114)的布局是與實施例1一樣A配置的有源區列→位線BL→B配置的有源區列→A配置的有源區列→位線BL→B配置的有源區列的方式反復進行，參照圖11，與實施例2中的詳細說明一樣，也可以這樣布局A配置的有源區列→位線BL→B配置的有源區列→B配置的有源區列→位線BL→A配置的有源區列的方式反復進行。
而且，在實施例1至3中，在前面已經說明了與顯示體的多個配線間距匹配形成位線的情況，但顯示體的多個配線的間隔沒有必要與位線間隔相同。僅僅減少這些間隔差，就可以使這些配線的連接變得更容易，從而可以減少配線間的不良連接。因此，至少在存儲單元區域可以具有上述實施例的單元構造。
接下來，對于使用這樣的顯示體的電光裝置和電子裝置進行說明。
本發明作為例如電光裝置(顯示裝置、顯示體)的驅動電路來使用。圖14示出應用顯示體的電子設備的例圖。圖14(A)是在便攜式電話中的應用例，圖14(B)是在攝像機中的應用例。此外，圖14(C)是在電視(TV)中的應用例，圖14(D)是在卷繞式電視機中的應用例。
如圖14(A)所示，便攜式電話530具有天線部531、音頻輸出部532、音頻輸入部533、操作部534和電光裝置(顯示部、顯示體)500。本發明可以應用在該電光裝置上。
如圖14(B)所示，攝像機540具有顯像部541、操作部542、音頻輸入部543和電光裝置500。本發明可以應用在該光電裝置上。
如圖14(C)所示，電視550具有電光裝置500。本發明可以應用在該光電裝置上。另外，本發明也可以應用在個人電腦所使用的監視裝置上。
如圖14(D)所示，卷繞式電視560具有電光裝置500。本發明可以應用在該電光裝置上。
另外，具有電光裝置的電子設備，可以是上述以外的具有顯示功能的傳真裝置、數碼相機的探測器(finder)、便攜式TV、電子記事本、電光布告牌、宣傳廣告用顯示器等。
此外，在實施例1至3中，關于連接在顯示體的驅動電路的存儲單元陣列的情況進行說明，但并不只限于這種用途，可以廣泛應用在鐵電存儲裝置自身和具有鐵電存儲器的各種電子設備中。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明。在上述實施例中，本發明可以有各種更改和改進。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內，這在權利要求中有明確記載。
符號說明50下部電極 52鐵電體層54上部電極56、58、60、62、64、68插塞66圖形 70色緣層110存儲單元陣列112第一有源區114第二有源區 116一側端部118另一側端部 120區域121字線控制部 130板線控制部140位線控制部 150鎖存電路160顯示驅動電路170鐵電電容器172NMOS500電光裝置530便攜式電話 531天線部
532音頻輸出部533音頻輸入部534操作部540攝像機541顯像部542操作部543音頻輸入部550電視560卷繞式電視BL位線C11、C12、C21、C22鐵電電容器MC、MC11、MC12、MC21、MC22存儲單元PL、PL1、PL2、PL11、PL12板線TR晶體管WL、WL1-WL4字線
權利要求
1.一種鐵電存儲裝置，其特征在于，包括位線，在第一方向上延伸；多個第一有源區，在所述位線的一側，在所述第一方向上彼此以規定的間隔配置，每個所述第一有源區分別與所述位線和第一鐵電電容器連接；以及多個第二有源區，在所述位線的另一側，在所述第一方向上彼此以規定的間隔配置，分別與所述位線和第二鐵電電容器連接，所述第一有源區的一部分在所述第一方向上與鄰接的第二有源區的一部分重疊，且在與所述第一方向交叉的第二方向上與所述第二有源區以規定的間隔設置。
2.根據權利要求1所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，所述多個第一有源區和所述多個第二有源區分別包括一側端部和另一側端部，所述第一有源區的一側端部，在所述第一方向上與鄰接的所述第二有源區的另一側端部重疊，所述第二有源區的一側端部，在所述第一方向上與鄰接的所述第一有源區的另一側端部重疊。
3.根據權利要求2所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，所述第一鐵電電容器與所述第一有源區的一側端部連接，所述第二鐵電電容器與所述第二有源區的另一側端部連接，該鐵電存儲裝置還包括第一板線，所述第一板線在所述第二方向上延伸，與所述第一鐵電電容器和所述第二鐵電電容器連接。
4.根據權利要求2所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，所述各第一鐵電電容器與所述第一有源區的一側端部連接，所述各第二鐵電電容器與所述第二有源區的另一側端部連接，所述鐵電存儲裝置還包括第一板線，在所述第二方向上延伸，與所述第一鐵電電容器和所述第二鐵電電容器連接；第三鐵電電容器，與所述第一有源區的另一側端部連接；第四鐵電電容器，與所述第二有源區的一側端部連接；以及第二板線，在所述第二方向上延伸，與所述第三鐵電電容器和所述第四鐵電電容器連接。
5.根據權利要求2所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，所述第一鐵電電容器與所述第一有源區的一側端部連接，所述第二鐵電電容器與所述第二有源區的另一側端部連接，該鐵電存儲裝置還包括第一板線，在所述第一方向上延伸，與所述第一鐵電電容器連接；第二板線，在所述第一方向上延伸，與所述第二鐵電電容器連接。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，在所述第一有源區上，即與所述鄰接的第二有源區重疊的區域上，包括在所述第二方向上延伸的第一字線，所述字線配置成避開所述第二有源區，并通過所述第二有源區與在所述第一方向上鄰接的其他的第二有源區之間。
7.根據權利要求3所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，所述位線與所述第一有源區的一側端部和另一端部之間的第一區域連接，并與所述第二有源區的一側端部和另一側端部之間的第二區域連接，所述鐵電存儲裝置還包括第一字線，在所述第二方向上延伸，以便通過所述第一有源區的一側端部與第一區域之間；以及，第二字線，在所述第二方向上延伸，以便通過所述第一有源區的另一側端部與第一區域之間而配置。
8.根據權利要求7所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，所述第一字線和所述第二字線配置為通過鄰接所述第一有源區一側端部的規定的第二有源區與鄰接另一側端部的其他的第二有源區之間，該所述第一有源區配置有第一字線和第二字線；第一有源區上的所述第一字線和所述第二字線之間的間隔大于所述規定的第二有源區與所述其他的第二有源區之間的所述第一字線和所述第二字線之間的間隔。
9.根據權利要求7所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，所述第一字線和所述第二字線配置為通過鄰接所述第一有源區一側端部的規定的第二有源區與鄰接另一側端部的其他的第二有源區之間，該所述第一有源區配置有第一字線和第二字線；第一有源區上的所述第一字線和所述第二字線之間的間隔與所述規定的第二有源區和所述其他的第二有源區之間的所述第一字線與所述第二字線之間的間隔大致相同。
10.根據權利要求1所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，在所述位線和鄰接的其他位線之間配置有多個第二有源區，在所述位線的另一側，在所述第一方向上彼此以規定的間隔配置，分別與所述位線及第二鐵電電容器連接；多個第三有源區，在所述其他位線的另一側，在所述第一方向上彼此以規定的間隔配置，分別與所述其他位線及第三鐵電電容器連接，所述第二有源區的一部分與在所述第一方向上鄰接的第三有源區的一部分重疊，而且，在與所述第一方向交叉的第二方向上與所述第三有源區以規定間隔配置。
11.根據權利要求1所述的鐵電存儲裝置，其特征在于，在所述位線和鄰接的其他位線之間配置有多個第二有源區，在所述位線的另一側，在所述第一方向上彼此以規定的間隔配置，分別與所述位線及第二鐵電電容器連接；多個第三有源區，在所述其他位線的另一側，在所述第一方向上彼此以規定的間隔配置，分別與所述其他位線及第三鐵電電容器連接，所述第二有源區的全部與在所述第一方向上鄰接的第三有源區大致全部重疊，而且，在與所述第一方向交叉的第二方向上與第三有源區以規定間隔配置。
12.一種包括鐵電存儲裝置的顯示用驅動集成電路，其特征在于，所述鐵電存儲裝置包括位線，在第一方向上延伸；多個第一有源區，在所述位線的一側，在所述第一方向上以規定的間隔配置，分別與所述位線和第一鐵電電容器連接；以及多個第二有源區，在所述位線的另一側，在所述第一方向上以規定的間隔配置，分別與所述位線和第二鐵電電容器連接，所述第一有源區的一部分在所述第一方向上與鄰接的第二有源區的一部分重疊，且在與所述第一方向交叉的第二方向上與所述第二有源區以規定的間隔配置。
13.一種包括鐵電存儲裝置的電子設備，其特征在于，所述鐵電存儲裝置包括位線，在第一方向上延伸；多個第一有源區，在所述位線的一側，在所述第一方向上以規定的間隔配置，分別與所述位線和第一鐵電電容器連接；以及多個第二有源區，在所述位線的另一側，在所述第一方向上以規定的間隔配置，分別與所述位線和第二鐵電電容器連接。所述第一有源區的一部分在所述第一方向上與鄰接的第二有源區的一部分重疊，且在與所述第一方向交叉的第二方向上與所述第二有源區以規定的間隔配置。
全文摘要
本發明提供一種特別是在位線方向上集成度高的鐵電存儲裝置，包括位線BL，在第一方向上延伸；多個第一有源區(112)，在位線的一側，在第一方向上以規定的間隔配置，分別與位線和第一鐵電電容器連接；多個第二有源區(114)，在位線的另一側，在第一方向上以規定的間隔配置，分別與位線和第二鐵電電容器連接；以及第一字線(例如，WL2)，從第一有源區(112)沿第二方向延伸。第一有源區，其一部分與在第一方向上鄰接的第二有源區的一部分重疊，而且，在與第一方向交叉的第二方向上與該第二有源區以規定的間隔設置。
文檔編號G11C11/22GK1892897SQ200610090428
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月23日 優先權日2005年7月1日
發明者小出泰紀 申請人:精工愛普生株式會社