专利名称：铁电存储装置、显示用驱动ic及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁电存储装置、显示用驱动IC及电子设备。
背景技术：
铁电存储器(FeRAM、Ferroelectric Random Access Memory)装置是一种利用铁电材料的极化和电场之间呈现的磁滞特性来存储信息的装置，由于其速度高、功耗低及非易失性等而备受关注。
同其他存储装置一样，在该铁电存储装置中，实现存储单元的高集成化或者小型化是永恒的研究课题。
例如，在下列日本专利文件(特开2002-170935)中，记载有连接于规定的位线的有源区域沿该位线配置成一列的铁电存储器，并公开了通过在板线、字线以及有源区域的形状和配置上深入研究而实现缩小铁电体存储单元的面积的技术。
专利文献1日本特开2002-170935号公报但是，在上述现有技术的铁电存储器结构中存在这样的问题由于位线(方向)的长度变长而导致铁电存储器的尺寸变大。
另一方面，由于上述铁电存储器具有高速性、低功耗性及非易失性等特性，从而广泛应用于各种电子设备上。例如，在显示装置中所使用的显示用驱动IC中，如下详述，在与显示体等的连接关系上，配线间隔有可能设定得比通常的设计标准(例如，最小的配线间隔)宽。
所以，为了实现铁电存储装置的高集成化或者小型化，必须遵守允许的配线间隔，同时实现存储单元的高集成化等。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可以解决上述问题的铁电存储装置及显示用驱动IC等。
即，以实现铁电存储装置的高集成化或者小型化为目的，特别是，以提供在位线方向的集成度高的铁电存储装置为目的。并且，以实现显示用驱动IC(integrated circuit集成电路)中所使用的铁电存储装置的高集成化或者小型化(布局最优化)为目的。尤其是，以提高显示用驱动IC所使用的铁电存储装置的在位线方向上的集成度为目的。
此目的是通过保护范围内所记载的各方面的组合而实现的。(1)为了实现上述目的，根据本发明的第一实施例，提供一种铁电存储装置，包括第一字线，在第一方向上延伸；多个元件区域，在第一字线的两侧沿第一方向排列；以及多个第一铁电电容器，分别与多个元件区域连接，并由第一字线驱动。
根据上述方式，由于各字线驱动连接于排列在其两侧的多个元件区域的第一铁电电容器，因此，可以提供与第一方向交叉的第二方向上的长度较短的铁电存储器装置。特别是，根据上述实施例，与在位线的两侧排列有多个元件区域的铁电存储装置相比，可缩短第二方向上的长度。
(2)上述第一铁电电容器的结构是第一方向宽度比与第一方向垂直的第二方向宽度宽。
根据上述方式，因为使第一铁电电容器具有第一方向宽度比与第一方向垂直的第二方向宽度宽的结构，所以，在铁电电容器上积蓄的电荷量增多，从而使写入、读取的容限增大。因此，可以提高写入、读取的特性。
(3)上述铁电存储装置还包括多条第一字线；多条第二字线，沿第一方向延伸，与多条第一字线交替配置；以及多个第二铁电电容器，分别连接于多个元件区域，并由多条第二字线驱动。优选将多个元件区域分别排列在第一字线和第二字线之间。并且，优选第二铁电电容器的结构是第一方向宽度比第二方向宽度宽。
根据上述方式，在规定的元件区域内至少连接二个铁电电容器，并且，由于用于驱动各铁电电容器的字线配置在该规定的元件区域的两侧，所以，可提供一种集成度高、且在第二方向上的长度短的铁电存储装置。并且，使第二铁电电容器为第一方向宽度比与第一方向垂直的第二方向宽度宽的结构，所以，在铁电电容器上可以积蓄的电荷量变多，从而使写入、读取的容限变大。因此，可提高写入、读取的特性。
(4)在上述铁电存储装置中，优选方式是，各元件区域在第一方向上包括连接有第一铁电电容器的一方端部、以及连接有第二铁电体电容器的另一方端部，并且，在第一方向上，优选多个元件区域在第一字线以及第二字线的两侧交替排列。
根据上述方式，在各第一字线和各第二字线之间，在第一方向上交替排列多个元件区域，因此，在第二方向上的元件区域之间的距离变得更短，从而可以提供一种在第二方向上的长度更短的铁电存储装置。
(5)在上述铁电存储装置中，俯视中，各元件区域形成阶梯状，在各元件区域中，一方端部及另一方端部的宽度比该一方端部和该另一方端部之间的中间部的宽度窄，并且，优选第一字线及第二字线在邻接的多个元件区域之间弯曲、并沿第一方向延伸。
根据上述方式，可以进一步缩短在第二方向上的元件区域之间的距离，因此，可以提供一种在第二方向上的长度更短的铁电存储装置。
(6)在上述铁电存储装置中，优选方式是，在配置于第一字线的一侧的元件区域中，一方端部及另一方端部在与第一方向交叉的第二方向上相互错开配置，并且，优选方式是，配置于第一字线的另一侧的元件区域内，一方端部及另一方端部在与第二方向相反的方向上相互错开配置。
根据上述方式，可以进一步缩短在第二方向上的元件区域之间的距离，同时可以使元件区域具有足够的宽度，因此，可以充分地确保在元件区域形成的晶体管的驱动能力。并且，可以确保对铁电体电容器存取的充分的存取速度。
(7)在上述铁电存储装置中，优选第一字线以及第二字线与邻接的多个元件区域的配置及形状对应地弯曲。
根据上述方式，可以使各字线弯曲，从而可以进一步缩短在第二方向上的元件区域的距离，因此，可以提供一种在第二方向上的长度更短的铁电存储装置。
(8)在上述铁电存储装置中，优选第一字线及第二字线包括干线，在第一方向上延伸；多个支线，从干线上分支，并以横跨邻接该干线的多个元件区域的方式配置。并且，在上述铁电存储装置中，优选第一字线与第二字线的多个支线的配置对应而进一步弯曲，优选第二字线与第一字线的多个支线的配置对应而进一步弯曲。
根据上述方式，可以进一步缩短在第二方向上的元件区域之间的距离，因此，可以提供一种在第二方向上的长度更短的铁电存储装置。
(9)上述铁电存储装置优选还包括与多个第一铁电电容器及多个第二铁电电容器连接的多个板线。
根据上述方式，连接于各板线的第一铁电电容器及第二铁电电容器通过相互不同的字线驱动，因此，可以提供一种在第二方向上的长度变短、同时可以对需要的铁电电容器进行存取的铁电存储装置。
(10)在上述铁电存储装置中，优选方式是，多个元件区域在第一方向上交替排列在第一字线以及第二字线的两侧，并且，优选方式是，连接于规定的元件区域的第一铁电电容器隔着与该规定元件区域邻接的第二字线，与第二铁电电容器连接于相同的板线上，其中，该第二铁电电容器连接于邻接该规定的元件区域的其他元件区域。
根据上述方式，连接于各板线的第一铁电电容器以及第二铁电电容器由相互不同的字线驱动，在这种结构中，可以将各板线设置成大致直线状，从而可以降低板线的负荷。
(11)在上述铁电存储装置中，各板线在第一方向上延伸，所以，也可以连接于多个第一铁电电容器及多个第二铁电电容器，其中，多个第一铁电电容器及多个第二铁电电容器连接于排列在各第一字线两侧的多个元件区域。
根据上述方式，各板线连接于配置在第一字线两侧的多个第一铁电电容器及多个第二铁电电容器，因此，可以提供一种在第二方向上的长度更短的铁电存储装置。并且，根据上述方式，可以减少板线的条数，从而可以减少控制板线的构成面积。
(12)在上述铁电存储装置中，各板线在与第一方向交叉的第二方向上延伸，所以，也可以连接于第一铁电电容器和第二铁电电容器，其中，第一铁电电容器连接于规定的元件区域，第二铁电电容器隔着邻接于该规定的元件区域的第二字线，连接于邻接该规定的元件区域的其他元件区域。
(13)在上述铁电存储装置中，多个元件区域在第一方向上交替排列在第一字线及第二字线的两侧，并且，各板线在与第一方向交叉的第二方向上延伸，并交替连接于设置在第一字线和第二字线之间的第一铁电电容器及第二铁电电容器。
根据上述形式，面对在第二方向上的长度短的铁电存储装置，使各板线在第二方向上延伸，因此，板线变短，从而可以降低板线的负荷。
(14)在上述铁电存储装置中，还包括在与第一方向交叉的第二方向上延伸的多条位线，并且，各元件区域优选与多条位线中的任一条交叉配置。
(15)根据本发明的第二实施例，提供一种铁电存储装置，包括第一字线、第二字线以及第三字线；第一板线以及第二板线；第一位线以及第二位线；第一晶体管，栅极连接于第一字线，源极及漏极中的一方连接于第一位线；第二晶体管，栅极连接于第三字线，源极以及漏极中的一方连接于第一位线；第三晶体管，栅极连接于第一字线，源极以及漏极中的一方连接于第二位线；第四晶体管，栅极连接于第二字线，源极以及漏极中的一方连接于第二位线；第一铁电电容器，一端连接于第一晶体管的源极以及漏极中的另一端，另一端连接于第一板线；第二铁电电容器，一端部连接于第二晶体管的源极以及漏极中的另一端，另一端连接于第二板线；第三铁电电容器，一端连接于第三晶体管的源极以及漏极中的另一端，另一侧端部连接于第二板线；以及第四铁电电容器，一端连接于第四晶体管的源极以及漏极中的另一端，另一端连接于第一板线；(16)本发明提供一种铁电存储装置，包括第一字线、第二字线以及第三字线；第一板线、第二板线以及第三板线；第一位线以及第二位线；第一晶体管，栅极连接于上述第一字线，源极以及漏极中的一方连接于上述第一位线；第二晶体管，栅极连接于上述第三字线，源极以及漏极中的一方连接于上述第一位线；第三晶体管，栅极连接于上述第一字线，源极以及漏极中的一方连接于上述第二位线；第四晶体管，栅极连接于上述第二字线，源极及漏极中的一方连接于上述第二位线；第一铁电电容器，一端连接于上述第一晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于上述第一板线；第二铁电电容器，一端连接于上述第二晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于上述第二板线；第三铁电电容器，一端连接于所述第三晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于上述第二板线；以及第四铁电电容器，一端连接于上述第四晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于上述第三板线。
根据上述方式，各构成可以配置为排列在字线的两侧连接有晶体管的元件区域，由该字线驱动字线两侧的晶体管，因此，可提供一种在与字线延伸的方向交叉的方向上的长度短的铁电存储装置。
(17)根据本发明的第三实施例，提供一种包括上述铁电存储装置的显示用驱动IC。所谓的显示用驱动IC是指例如用于驱动液晶显示装置等的显示装置的所有设备。
(18)根据本发明的第四实施例，提供一种包括上述铁电存储装置的电子设备。所谓的电子设备是指具有包括本发明涉及的铁电存储装置的一定功能的一般设备，对其结构没有特定的限定，例如包括上述铁电存储装置的一般计算机装置、便携式电话、PHS、PDA、电子记事本、IC卡等需要存储装置的所有装置。
图1是示出实施例1的显示用驱动IC的结构框图；图2是示出实施例1的存储单元阵列110的结构电路图；图3是示出实施例1的存储单元阵列110的俯视图；图4是示出实施例1的存储单元阵列110的主要部件截面图；图5是示出实施例1的存储单元阵列110的局部结构的主要部分的俯视图；图6是示出实施例1的存储单元阵列110的局部结构的主要部分俯视图；图7是示出实施例1的存储单元阵列110的局部结构的主要部分俯视图；
图8是示出实施例1的存储单元阵列110的局部结构的主要部件俯视图；图9是示出实施例1的存储单元阵列110的部分结构的主要部分俯视图；图10是示出实施例1的存储单元阵列110的简略俯视图；图11是用于说明实施例1的效果的局部俯视图；图12是用于说明实施例1的效果的局部俯视图；图13是示出实施例2的存储单元阵列110的俯视图；图14是实施例2的存储单元阵列110的主要部分截面图；图15是示出实施例3的存储单元阵列110的俯视图；图16是示出实施例3的存储单元阵列110的俯视图；图17是示出实施例3的存储单元阵列110的结构电路图；图18是示出实施例4的存储单元阵列110的俯视图；图19是示出实施例4的存储单元阵列110的俯视图；以及图20是示出使用显示体的电子设备的例图。
具体实施例方式
下面，将参照附图，通过实施例对本发明进行说明。但是，以下的实施例并不用于限定保护范围所涉及的本发明，并且，在实施例中所说明的所有各方面的组合并非是实现本发明的解决方法所必需的。而且，具有对相同功能的部件标注相同或相关的标记，并省略对其重复说明。
(实施例1)图1是示出本实施例的显示用驱动IC结构框图。显示用IC包括铁电存储装置、锁存电路150和显示驱动电路160。铁电存储装置包括存储单元阵列110、多条字线WL、多条板线PL、多条位线BL、字线控制部120、板线控制部130以及位线控制部140。
如后所述，存储单元阵列110具有配置成阵列状的多个存储单元MC。各存储器单元MC连接有任一字线WL、板线PL以及位线BL。并且，字线控制部120以及板线控制部130控制多条字线WL以及多条板线PL的电压，向多条位线BL读取存储在存储单元MC中的数据，而且，通过位线BL将从外部提供的数据存储于存储单元MC内。锁存电路150锁存从存储单元MC读取的数据，显示驱动电路160根据锁存电路150所锁存的数据，驱动外部的显示体。
在此，外部的显示体是例如液晶显示装置等显示装置。例如，构成液晶显示装置的显示体的各单元包括开关晶体管(TFTthinfilmtransistor，薄膜晶体管)和夹入液晶的像素电极，配置成阵列状。因此，为了驱动这些单元(像素)，需要有与各TFT的栅极线或源极线等连接的驱动IC。所涉及的栅极线或源极线等配线间隔，大多设定成比通常的存储单元阵列的位线间隔宽。例如，1至1.3倍的间隔。
在此，也可以考虑将显示体的多条配线直接连接到存储单元阵列中的间隔更小的多个配线部，但是，这样可能导致用于连接的配线工作变得繁琐，从而发生配线连接质量的问题。另外，当按照显示体的多个配线间距形成位线时，可以减少上述配线连接的质量问题，但是，由于位线间隔的变大，导致存储单元阵列也变大了。因此，在保证允许的配线间隔的同时，实现存储单元的高集成化等技术显得尤为重要。
图2是示出了本实施例的存储单元阵列110的结构电路图。在图2示出了在存储器单元阵列110中作为重复单位的存储单元MC1至MC4的构成。存储单元阵列110将存储器单元MC1至MC4重复配置在字线WL的延伸方向以及位线BL的延伸方向上。
存储单元MC1至MC4分别包括铁电电容器170以及NMOS(n沟道型MOSMetal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体；n沟道型MISFETMetal lnsulator Semiconductor Field EffectTransistor，金属绝缘半导体场效应晶体管)172。在存储单元MC1至MC4中，NMOS 172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL，另一方连接于铁电电容器170的一端。此外，所谓源极、漏极区域是指形成晶体管的源极或漏极的区域。
并且，NMOS 172的栅极与字线WL连接，并对根据字线WL的电压是否将铁电电容器170的一端连接于对应的位线BL进行切换。并且，铁电电容器170的另一端连接于对应的板线PL。
具体地说，在存储单元MC1中，NMOS 172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL1，栅极连接于字线WL1，铁电电容器170的另一端连接于板线PL1。并且，在存储单元MC2中，NMOS172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL1，栅极连接于字线WL3，铁电电容器170的另一端连接于板线PL2。并且，在存储单元MC3中，NMOS 172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL2，栅极连接于字线WL1，铁电电容器170的另一端连接于板线PL2。并且，在存储单元MC4中，NMOS 172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL2，栅极连接于字线WL2，铁电电容器170的另一端连接于板线PL1。
图3是示出本实施例的存储单元阵列110的俯视图。图4是本实施例的存储单元阵列110的主要部分截面图。图4(a)示出图3中沿A-A线的截面，图4(b)示出图3中沿B-B线的截面。图5至图9是示出图3中存储单元阵列110的布局的局部结构的主要部分俯视图。
以下，参照图3至图9，对于本实施例的存储单元阵列的结构进行详细说明，首先参照图10对本实施例的主要方面进行说明。图10是示出本实施例的存储单元阵列110的简略俯视图。
如图10所示，元件区域112为在x轴方向具有长边的大致长方形的区域，以在x轴方向上相隔一定间距的方式配置有多个该元件区域112。在该元件区域中形成有两个存储单元(两个晶体管和两个铁电电容器)。
并且，多个元件区域112呈所谓的交错配置。换句话说，将在x轴方向排列的多个元件区域112作为元件区域行时，在y轴方向上交替重复地配置A配置的元件区域行和B配置的元件区域行。所谓A配置的有源区域行是指例如包括形成图10的存储单元MC2的元件区域112的元件区域行，所谓B配置的有源区域行是指起点与A配置的元件区域错开规定的距离而配置的元件区域行(例如，包括形成有存储单元MC3的元件区域112的元件区域行)。
在此，在各元件区域行之间，沿x轴方向配置字线WL的干线。如后详述，该字线WL包括支线，该支线从干线沿y轴方向延伸到元件区域112上。
并且，位线BL在与各元件区域112垂直的方向(y轴方向)上延伸，并与构成存储单元MC的NMOS 172的源极、漏极区域连接。
在本实施例中，在有源区域112形成两个NMOS 172和两个铁电电容器170，因此，以与两个NMOS 172的共用的源极、漏极区域连接、并横穿元件区域112的大致中心部上面的方式配置位线BL。
在此，配置在各元件区域行中的位线BL的图中右侧的存储单元MC分别与相同的字线WL(图中位于上部的字线WL)连接，配置在位线BL的图中右侧的存储单元分别与相同的字线WL(图中位于上部字线WL)连接。
换句话说，元件区域行之间的字线WL与形成在其两侧(图中的上部以及下部)的元件区域112的存储单元MC中的任一方(例如，图中左侧)连接。并且，对于与该字线WL邻接的字线WL，与形成在其两侧(图中的上部以及下部)的元件区域112的存储单元MC中的另一方(例如，图中的右侧)连接。
并且，换句话说，在同一位线BL间邻接的存储单元(例如，MC2和MC3)由不同的字线WL驱动。
在此，总结本实施例的主要方面。
首先，关于第一方面，将元件区域112的长边方向配置在与位线BL垂直的方向(x轴方向，与字线WL平行)上。并且，在位线BL之间配置有两个存储单元列。并且，在位线BL的两侧配置有存储单元列。所谓存储单元列是指沿y轴方向排列的多个存储单元。例如，在位线BL的两侧配置有包括存储单元MC2的存储单元列和包括存储单元MC1的存储单元列。并且，在位线之间配置有包括存储单元MC2的存储单元列和包括存储单元MC3的存储单元列。
如上所述，根据本实施例，可以在位线BL之间高效率地配置存储单元。特别是，位线BL之间的间距比通常宽时，可以高效率地配置存储单元。
并且，根据本实施例的第二方面，在字线WL上设置支线，并与元件区域112上的存储单元连接。即使与字线WL平行地设置元件区域的长边方向，也可以通过字线WL的支线驱动存储单元。
并且，根据本实施例的第三方面，如上所述，交错配置元件区域。通过交错配置，可以缩短y轴方向的元件区域的间隔。并且，可以确保字线(干线)WL的配置区域。
并且，根据本实施例的第四方面，如上所述，因为对在各存储单元和字线WL之间的连接进行了深入研究，所以，如后所述，1)使字线WL弯曲着延伸，2)或者，将元件区域的形状做成Z字状，这样可以进一步缩小y轴方向的元件区域的间隔。即，可以优化各存储单元的配置。
接着，参照图3至图9，对于本实施例的存储单元阵列结构进行详细说明。此外，为了使图面容易理解，在俯视图中也适当地添加了阴影。
如图3等所示，在存储单元阵列110中配置有多个元件区域112、多条字线WL、多个插塞、多个铁电电容器170、多条位线BL、以及多条板线PL。
(1)如图5所示，元件区域112在x轴方向上为长的区域，在本实施例中，大致成Z字形状(或倒Z字形状)。在x轴方向配置有多个该元件区域112，其间隔为DAcx。而且，沿y轴方向邻接的元件区域112的在y轴方向上的距离为DAcy。并且，构成邻接的两列元件区域行的各元件区域112在x轴方向交替排列。换言之，交错配置。在图5中，各元件区域112以在x轴方向不重叠的方式配置。
元件区域112是形成NMOS 172(参照图2)的区域，该NMOS172构成存储单元MC1至MC4。在各元件区域112中，形成两个NMOS 172(字线WL的支线124)。如图4及图5的右下部所示，元件区域112包括有源区域114、116以及118，有源区域114、116以及118作为一方的端部、另一方的端部以及中间部的一个例子。在元件区域112中，有源区域114、116以及118分别为NMOS 172的源极、漏极区域，并作为源极或漏极发挥功能。并且，字线WL的支线124作为NMOS 172的栅极发挥功能。元件区域112通过绝缘层70相互绝缘(分离元件)(参照图4)。
在此，元件区域112大致成Z字形状(或者是略倒Z字状)。换言之，如图5的右下的有源区域112所示，y轴方向的有源区域118的宽度比y轴方向的有源区域114以及116的宽度宽。具体地说，元件区域112的y轴方向为长边方向，并且，在y轴方向上成阶梯状。即，在元件区域112中，在x轴方向上，在相互相反方向上错开配置有源区域114以及116。
如上所述，由于在元件区域112的形状上深入研究，从而可以缩短y轴方向的元件区域的间隔。即，如图10所说明，将元件区域112大致做成长方形时，在y轴方向上必须确保元件区域的间隔宽度。这是因为，例如，如图11(a)所示，需要确保与字线WL的支线124邻接的其他字线的干线122之间的距离(DW)。图11是用于说明本实施例的效果的局部俯视图。
如图11(a)所示，在驱动自身的字线WL方向(图中的下方向)上，将元件区域112的一端弯成曲柄状，这样，与字线WL的支线124邻接的其他字线WL的干线122之间的距离变大，从而可以缩短字线WL和元件区域112之间的距离。其结果是，可以缩短y轴方向上的元件区域之间的间隔。换言之，形成在元件区域112的一端的存储单元与驱动自身的字线WL的干线122接近配置，其距离为D1。另一方面，与不驱动自身的字线WL的干线122之间离开距离D2(＞D1)配置。
并且，如图11(b)所示，在相邻的元件区域112中，接近侧分别向同一方向折弯，从而确保了元件区域之间的宽度(Dacy2)。即，排列在各字线WL的一侧的元件区域(例如形成存储单元MC2的区域)112与排列在另一侧的元件区域(例如形成存储单元MC3的区域)112的方向和有源区域114以及116错开配置的方向相反。换言之，排列在各字线WL的一侧的元件区域(例如形成存储器单元MC2的区域)112大致成Z字形状，与此相对应，排列在另一侧的元件区域(例如，形成存储器单元MC3的元件区域)112成倒Z字形状。
如上所述，通过对元件区域112的形状以及配置上深入研究，从而可以缩小y轴方向上的元件区域之间的间隔。
并且，在邻接的字线WL之间，元件区域112沿x轴方向排列。即，在存储单元阵列110中，字线WL和元件区域112的列在y轴方向交替配置。并且，在各字线WL的两侧，元件区域112沿x轴方向交替配置。换言之，交错配置。在本实施例中，排列在各字线WL的一侧的元件区域112和排列在另一侧的元件区域112在x轴方向上不以重叠的方式配置。
(2)如图6所示，各字线WL包括大致在x轴方向上延伸的干线122、以及在与x轴方向大致垂直的y轴方向上延伸的支线124，整体上，在x轴方向上延伸。干线122在与其邻接的多个元件区域112之间弯曲，在x轴方向上延伸。具体地说，干线122根据邻接的多个元件区域112的形状以及配置，沿x轴方向及y轴方向弯曲，以通过该多个元件区域112之间的方式延伸。
并且，干线122还根据邻接的其他字线WL的支线124的配置而弯曲。具体地说，支线124从干线122分支后，从元件区域112的一侧到另一侧，以沿y轴方向横跨元件区域112的方式配置，其端部从元件区域112突出。这是为了通过将元件区域112的y轴方向的整体宽度用作沟道而提高晶体管的驱动能力。并且，由于形成突出部分，所以，可以减少掩模错位或制造误差引起的质量问题。
并且，在元件区域112中，支线124经由后述的有源区域114和118之间、以及有源区域116和118之间(参照图4)，其端部从该元件区域112中突出。此外，干线122以与邻接的其他字线WL的支线124的该端部相隔规定的距离配置的方式弯曲。
这样，使字线WL弯曲的同时并在元件区域之间延伸，从而可以缩短y方向上的元件区域间隔。即，如图10中说明，元件区域112大致成长方形时，必须要确保较宽的y轴方向上的元件区域的间隔。例如，如图12所示，这是因为需要确保字线WL的支线124和邻接的其他字线WL的干线122之间的距离(DW)。图12是用于说明本实施例效果的局部俯视图。
如图12所示，将字线WL的干线122接近其支线124所延伸的元件区域112配置，即，相隔距离D3(＜D4)而配置。并且，使字线WL的干线122从与其他字线WL的支线124相对的元件区域112侧相隔距离D4(＞D3)配置。
这样，通过以弯曲的方式配置字线WL的干线122，使字线WL的干线122重复接近或远离其两侧的元件区域112，从而可以缩短字线WL和元件区域112之间的间隔。其结果是，可以缩短y方向上的元件区域之间的间隔。
(3)如图7所示，铁电电容器170形成在元件区域112的一侧端部和另一侧端部(有源区域114、116)之上(参照图4、图5)。如图4所示，铁电电容器170具有下部电极50、铁电体层52以及上部电极54的层压结构，并分别设置在x轴方向上的元件区域112两端的上层。铁电电容器170的下部电极50通过插塞56分别连接于活性区域114以及116。
在本实施例中，在存储单元阵列110中交替配置用于驱动连接于活性区域114的铁电电容器170的字线WL和用于驱动连接于有源区域116的铁电电容器170的字线WL。并且，以只驱动连接于有源区域114以及有源区域116的任一方的铁电电容器170(参照图4、图7)的方式，配置从规定的字线WL分支的多条支线124。在图3中，以字线WL 1驱动连接于有源区域114的铁电电容器170、邻接字线WL1的字线WL2以及WL3驱动连接于有源区域116的铁电电容器170的方式配置。此外，也可以该多条支线124驱动连接于有源区域114以及有源区域116双方的铁电电容器170的方式配置。
(4)如图8等所示，各位线BL在x轴方向上相互具有一定的间隔，大致成直线状在y轴方向上延伸。如上所述，在x轴方向上，元件区域112交替配置在各字线WL的两侧，并且，如图8等所示，以与位线BL交叉的方式配置。如图4等所示，各位线BL通过插塞56在有源区域118上与元件区域112连接。并且，如果向支线124(字线WL)提供规定的电压，则在元件区域112上，各NMOS172在该支线124的下部形成沟道，并与位线BL和铁电电容器170的下部电极50连接。
并且，如图8所示，配线72与位线BL设置在同层上，并从规定的元件区域112的有源区域114开始，横跨邻接该有源区域114的其他元件区域112的有源区域116而设置。并且，如图4(b)等所示，连接与有源区域114连接的铁电电容器170和与邻接于该有源区域114的其他元件区域112的有源区域116连接的铁电电容器170。即，通过插塞60分别连接于铁电电容器170的上部电极54。
(5)如图3、图4以及图9等所示，各板线PL在y方向上x相互之间具有一定的间隔，在x方向上大致延伸成直线状。各板线PL沿着元件区域112的排列，以与元件区域112相重叠的方式配置。而且，各板线PL只与配置在该板线PL的下层的多个铁电电容器170中的连接于活性区域114的铁电电容器170连接，并且，只与配置在邻接该板线PL的其他板线PL的下层的铁电电容器170中的连接于活性区域116的铁电电容器170连接。即，连接于设置在指定的字线WL的一侧的活性区域114的铁电电容器170和连接于设置在另一侧的活性区域116的铁电电容器170连接于同一板线PL。
如上详述，根据本实施例，各字线WL驱动连接于排列在其两侧的多个元件区域112的铁电电容器170，所以，可以提供y方向上的长度短的铁电电容器。特别是，根据本实施例，与在位线BL的两侧排列多个元件区域112的铁电电容器相比，可以缩短y方向的长度。
根据本实施例，在规定的元件区域112至少连接有两个的铁电体电容器170，并且，驱动各铁电电容器170的字线WL配置在该规定的元件区域112的两侧，因此，可提供一种集成度高、且在y方向上的长度短的铁电体存储器装置。
根据本实施例，在各字线WL之间，沿x方向交替排列多个元件区域112，因此，y方向上的元件区域区域112之间的距离变得更短，从而可以提供y方向上的长度更短的铁电存储器装置。
根据本实施例，在元件区域112中，可以加宽NMOS 172的沟道宽度，所以，即使缩短y方向上的长度，也可以充分地确保形成于元件区域112的NMOS 172的驱动能力。并且，可以确保对铁电电容器170存取的充分的存取速度。
根据本实施例，进一步缩短y方向上的元件区域112之间的距离的同时，使元件区域112具有足够的宽度，因此，可以充分地确保形成在元件区域112的NMOS 172的驱动能力。并且，可以确保对铁电体电容器170存取的充分的存取能力。
根据本实施例，使各字线弯曲，因此，可以进一步缩短y方向上的元件区域112之间的距离，从而可以提供y方向上的长度更短的铁电存储区装置。
根据本实施例，可以通过相互不同的字线WL驱动连接于同一字线WL上的多个铁电电容器170，因此，可以缩短y方向上的长度，并且，可以对需要的铁电电容器170进行存取的铁电存储器装置。
根据本实施例，在利用不同的字线WL驱动连接在相同的字线WL上的多个铁电电容器170的结构中，将各板线PL设置成略直线状，因此，可以减低板线PL的负荷。
(实施例2)图13是示出本实施例的存储单元阵列110的俯视图。图14是本实施例的存储单元阵列110的主要部分截面图。图14(a)示出图13中的沿A-A线的截面，图14(b)示出图13中的沿B-B线的截面。以下，在与实施例1对应的部分上标注相同的符号，省略其详细的说明，主要以与实施例1不同的部分为中心进行说明。
在本实施例中，如图13所示，各板线PL在x方向上延伸，并与连接于排列在字线WL两侧的多个元件区域112的多个铁电电容器170连接。具体地说，板线PL以两条字线WL与一条板线之比设置，并与配置在对应的字线WL两侧的有源区域114以及116连接的多个铁电电容器170连接。
并且，在本实施例中，如图14所示，位线BL配置在板线PL的上层。具体地说，板线PL通过插塞60与铁电电容器170的上部电极54连接，位线BL通过与插塞62、板线PL配置在同一层的焊盘74和插塞56连接于有源区域118。
根据本实施例，各板线PL与配置在字线WL的两侧的多个铁电电容器170连接，所以，在实施例1的效果的基础上，可以提供y方向上的长度更短的铁电体存储器装置。并且，根据本实施例，可减少板线PL的条数，因此，可减少板线控制部的构成面积(参照图1)。
此外，在本实施例中，位线BL是设置在板线PL下层的结构，但是，位线BL也可以是设置在板线PL的上层的结构。
(实施例3)图15以及图16是示出本实施例的存储单元阵列110的俯视图。图16是明示图15中的位线BL及板线PL之间关系的俯视图。图17示出本实施例的存储单元阵列110的结构电路图。
以下，在与实施例1对应的部分标注相同的符号，省略其详细的说明，主要以实施例1不同的部分为中心进行说明。
在本实施例中，如图15及图16所示，各板线PL沿y方向延伸。换言之，在位线BL之间，各板线PL以与位线BL大致平行地延伸。
具体地说，板线PL以从规定的元件区域112的有源区域114在邻接该有源区域114的其他元件区域112的有源区域116上延伸的方式设置。并且，板线PL连接与有源区域114连接的铁电电容器170和与邻接该有源区域114的其他元件区域112的有源区域116连接的铁电电容器170。
根据本实施例，如在实施例1中说明的，缩短存储单元阵列110的位线BL延伸的方向(y轴方向)上的长度，因此，与使板线PL在x轴方向上延伸的情况相比，板线PL变短，从而可以降低板线PL的负荷。
并且，根据本实施例，使板线PL和位线BL沿同一方向延伸，因此，可以在同一层上形成板线PL和位线BL。在这种情况下，板线PL位于图4(a)以及(b)中的配线72的位置。
并且，图17示出在本实施方式的存储单元阵列110中，成为重复单位的存储单元MC1至MC4的构成。在字线WL的延伸方向及位线BL的延伸方向上重复配置存储单元阵列110的存储单元MC1至MC4。
存储单元MC1至MC4分别包括铁电电容器170及NMOS 172。在存储单元MC1至MC4中，NMOS 172的源极、漏极区域的一方连接于位线BL，另一方连接于铁电体电容器170的一个端部。并且，NMOS 172的栅极连接于字线WL，根据字线WL的电压对是否将铁电体电容器170的一端连接于对应的位线BL进行切换。并且，铁电电容器170的另一端连接于对应的板线PL。
具体地说，在存储单元MC1中，NMOS 172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL1，栅极连接于字线WL1，铁电电容器170的另一端连接于板线PL1。并且，在存储单元MC2中，NMOS172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL1，栅极连接于字线WL3，铁电电容器170的另一端连接于板线PL2。并且，在存储单元MC3中，NMOS 172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL2，栅极连接于字线WL1，铁电电容器170的另一端连接于板线PL2。并且，在存储单元MC4中，NMOS 172的源极、漏极区域中的一方连接于位线BL2，栅极连接于字线WL2，铁电电容器170的另一端连接于板线PL3上。
(实施例4)图18及图19是示出本实施例的存储单元阵列110的俯视图。图19示出图18中的铁电电容器170以及位线BL的配置的俯视图。以下，在与实施例1对应的部分标注相同的符号，省略对其详细的说明，主要以实施例1不同的部分为中心进行详细说明。
在本实施例中，如图18及图19所示，铁电电容器170的形成面积大于实施例1(图7)等的形成面积。
具体地说，如图19所示，使铁电电容器170为在x方向上具有长边的大致长方形。如图所示，在与驱动自身的位线BL邻接的位线BL方向上，确保较长的铁电电容器170的形成区域。
其结果是，在实施例1的效果的基础上，在铁电电容器170上可积蓄的电荷量变多，从而使写入、读取容限变大，并且，可以提高写入、读取特性。
并且，铁电电容器170所占有的面积变大，从而可以减少有无铁电电容器170而产生的高低差异。
此外，也可以使板线PL的结构具有如实施例2或实施例3中所说明的形状。
此外，在实施例1及实施例3中，是位线BL位于板线PL的下层的结构，但是，如实施例2，位线BL也可以是位于板线PL的上层的结构。
并且，在实施例1至3中，使有源区域的形状成大致长方形，但也可以是其它形状(例如，椭圆形等)。并且，在实施例1至3中，在一个有源区域上形成两个单元(两个晶体管和两个电容器)，但是，并不限于此，也适用于在一个有源区域上形成一个单元(一个晶体管和一个电容器)的铁电存储装置等。
并且，在实施例1至3中，以根据显示体的多条配线间距形成位线位前提进行了说明，但是，显示体的多个配线间隔与位线间隔并没有必要一致。这是因为，只是减少这些间隔差，也可以使这些配线的连接变得更容易，从而减少配线之间的连接质量的问题。因此，只要至少在存储单元区域具有上述实施例的存储单元的结构即可。
(电气光学装置以及电子设备的说明)接下来，对使用这样的显示体的电气光学装置和电子设备进行说明。
本发明作为例如电气光学装置(显示装置)的驱动电路而使用。图20示出使用显示体的电子设备的例子。图20(A)是在便携式电话中的应用例，图20(B)是在摄像机中的应用例。此外，图20(C)是在电视(TV)中的应用例，图20(D)是在上卷式电视机中的应用例。
如图20(A)所示，便携式电话530包括天线部531、音频输出部532、音频输入部533、操作部534以及电气光学装置(显示部、显示体)500。本发明可以适用于该电气光学装置。
如图20(B)所示，在摄像机540中包括显像部541、操作部542、音频输入部543以及电气光学装置500。在该电气光学装置中可以适用本发明。
如图20(C)所示，电视550包括电气光学装置500。在该电气光学装置中可以适用本发明。此外，也可以将本发明适用于个人计算机等监视器装置中。
如图20(D)所示，上卷式电视560包括电气光学装置500。在该电气光学装置中也可以适用本发明。
而且，作为具有电气光学装置的电子设备，除上述之外，还有具有显示功能的传真装置、数字照相机的取景器、便携式TV、电子记事本、电气光学布告板、宣传广告用显示器等。
并且，在实施例1至3中，对连接于显示体的驱动电路的存储单元阵列的情况进行了说明，但是，并不限定所述用途，可以广泛适用于铁电存储装置自身以及具有铁电存储器的各种电子设备中。
并且，根据用途，可以对通过上述发明的实施方式说明的实施例或应用例进行适当的组合，或者变更、改良后使用，本发明并不限定于上述实施方式的描述。从权利要求保护范围的记载中明确了在本发明的技术范围内可以包含加入上述组合、或变更、或改良的实施方式。
符号说明50下部电极52铁电体层54上部电极56、60、62插塞70绝缘层 72配线74焊盘110存储单元阵列112各元件区域 112元件区域114、116、118有源区域 120字线控制部122干线 124支线130板线控制部 140位线控制部150锁存电路 160显示驱动电路170电电容器 172NMOS500电气光学装置 530便携式电话531天线部 532音频输出部533音频输入部 534操作部540摄像机 541显像部542操作部 543音频输入部550电视 560上卷式电视BL位线MC存储单元PL板线WL字线
权利要求
1.一种铁电存储装置，其特征在于，包括第一字线，在第一方向上延伸；多个元件区域，在所述第一字线的两侧沿所述第一方向排列；以及多个第一铁电电容器，分别连接于所述多个元件区域，并通过所述第一字线驱动。
2.根据权利要求1所述的铁电存储装置，其特征在于所述第一铁电电容器的结构是所述第一方向的宽度比垂直于所述第一方向的第二方向的宽度宽。
3.根据权利要求1或2所述的铁电存储装置，其特征在于，还包括多条所述第一字线；多条第二字线，在所述第一方向上延伸，并与所述多条第一字线交替配置；以及，多个第二铁电电容器，分别连接于所述多个元件区域，并通过所述第二字线驱动，其中，所述多个元件区域分别排列在所述第一字线和所述第二字线之间，所述第二铁电电容器的结构是所述第一方向的宽度比所述第二方向的宽度宽。
4.根据权利要求3所述的铁电存储装置，其特征在于各元件区域在所述第一方向上具有一方端部，连接有所述第一铁电电容器；以及另一方端部，连接有所述第二铁电电容器。
5.根据权利要求4所述的铁电存储装置，其特征在于所述多个元件区域在所述第一方向上交替排列在所述第一字线及所述第二字线的两侧。
6.根据权利要求5所述的铁电存储装置，其特征在于各元件区域在俯视中形成为阶梯状，在各元件区域中，所述一方端部以及所述另一方端部的宽度比该一方端部和该另一方端部之间的中间部的宽度窄，所述第一字线及所述第二字线在邻接的多个元件区域之间弯曲、并在所述第一方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的铁电存储装置，其特征在于在配置于所述第一字线的一侧的元件区域中，所述一方端部及所述另一方端部在与所述第一方向交叉的所述第二方向上相互错开配置，在配置于所述第一字线的另一侧的元件区域中，所述一方端部及所述另一方端部在与所述第二方向相反的方向上相互错开配置。
8.根据权利要求6或7所述的铁电存储装置，其特征在于所述第一字线及所述第二字线根据邻接的多个元件区域的配置及形状弯曲。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的铁电存储装置，其特征在于所述第一字线及所述第二字线包括干线，在所述第一方向上延伸；多个支线，从所述干线分支，横跨邻接于该干线的多个元件区域配置。
10.根据权利要求9所述的铁电存储装置，其特征在于所述第一字线根据所述第二字线的所述多条支线的配置而进一步弯曲，所述第二字线根据所述第一字线的所述多条支线的配置而进一步弯曲。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的铁电存储装置，其特征在于还包括连接于所述多个第一铁电电容器及所述多个第二铁电电容器的多条板线。
12.根据权利要求11所述的铁电存储装置，其特征在于，所述多个元件区域在所述第一方向上交替配列在所述第一字线及所述第二字线的两侧，连接于规定的元件区域的第一铁电电容器与所述第二铁电电容器连接于相同的板线上，其中，所述第二铁电电容器隔着邻接于该规定的元件区域的第二字线连接在邻接于该规定元件区域的另一元件区域。
13.根据权利要求11所述的铁电存储装置，其特征在于各板线在第一方向上延伸，并连接于所述多个第一铁电电容器及所述多个第二铁电电容器，其中，所述多个第一铁电电容器连接于排列在各第一字线的两侧的多个元件区域。
14.根据权利要求11所述的铁电层存储装置，其特征在于所述各板线在与所述第一方向交叉的所述第二方向上延伸，所述各板线连接于所述第一铁电电容器和所述第二铁电电容器，其中，所述第一铁电电容器连接于规定的元件区域，所述第二铁电电容器隔着邻接于该规定的元件区域的所述第二字线连接于邻接该规定的元件区域的另一元件区域。
15.根据权利要求11所述的铁电存储装置，其特征在于所述多个元件区域在所述第一方向上交替排列在所述第一字线及所述第二字线的两侧，各板线在与所述第一方向交叉的所述第二方向上延伸，并交替连接于设置在所述第一字线和所述第二字线之间的所述第一铁电电容器及所述第二铁电电容器。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的铁电存储装置，其特征在于还包括在与所述第一方向交叉的所述第二方向上延伸的位线，所述各元件区域与所述多条位线中的任一条交叉配置。
17.一种铁电存储装置，其特征在于，包括第一字线、第二字线及第二字线；第一板线及第二板线；第一位线及第二位线；第一晶体管，栅极连接于所述第一字线，源极及漏极中的一方连接于所述第一位线；第二晶体管，栅极连接于所述第三字线，源极及漏极中的一方连接于所述第一位线；第三晶体管，栅极连接于所述第一字线，源极及漏极中的一方连接于所述第二位线；第四晶体管，栅极连接于所述第二字线，源极及漏极中的一方连接于所述第二位线；第一铁电电容器，一端连接于所述第一晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于所述第一板线；第二铁电电容器，一端连接于所述第二晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于所述第二板线；第三铁电电容器，一端连接于所述第三晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于所述第二板线；以及第四铁电电容器，一端连接于所述第四晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于所述第一板线。
18.一种铁电存储装置，其特征在于，包括第一字线、第二字线及第三字线；第一板线、第二板线及第三板线；第一位线及第二位线；第一晶体管，栅极连接于所述第一字线，源极及漏极中的一方连接于所述第一位线；第二晶体管，栅极连接于所述第三字线，源极及漏极中的一方连接于所述第一位线；第三晶体管，栅极连接于所述第一字线，源极及漏极中的一方连接于所述第二位线；第四晶体管，栅极连接于所述第二字线，源极及漏极中的一方连接于所述第二位线；第一铁电电容器，一端连接于所述第一晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于所述第一板线；第二铁电电容器，一端连接于所述第二晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于所述第二板线；第三铁电电容器，一端连接于所述第三晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于所述第二板线；以及第四铁电电容器，一端连接于所述第四晶体管的源极及漏极中的另一方，另一端连接于所述第三板线。
19.一种显示用驱动IC，其包括铁电存储装置，其特征在于所述铁电存储装置包括第一字线，在第一方向上延伸；多个元件区域，在所述第一字线的两侧沿所述第一方向排列；以及多个第一铁电电容器，分别连接于所述多个元件区域，并通过所述第一字线驱动，其中，所述第一铁电电容器的结构是所述第一方向的宽度比垂直于所述第一方向的第二方向的宽度宽。
20.一种电子设备，其特征在于包括铁电存储装置，所述铁电存储装置包括第一字线，在第一方向上延伸；多个元件区域，在所述第一字线的两侧沿所述第一方向排列；以及多个第一铁电电容器，分别连接于所述多个元件区域，并通过所述第一字线驱动，其中，所述第一铁电电容器的结构是所述第一方向的宽度比垂直于所述第一方向的第二方向的宽度宽。
全文摘要
本发明提供一种位线方向短的铁电存储装置。该铁电存储装置包括第一字线WL，在第一方向上延伸；多个元件区域(112)，在第一字线WL的两侧沿第一方向排列；以及多个第一铁电电容器(170)，分别连接于多个元件区域(112)，由第一字线WL驱动。其中，优选多个元件区域(112)在俯视图中形成阶梯状，第一字线WL在多个元件区域(112)之间弯曲配置。
文档编号G11C11/22GK1892898SQ20061009847
公开日2007年1月10日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年7月7日
发明者村上泰彦, 小出泰纪 申请人:精工爱普生株式会社