JP2000077609A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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Abstract
及び回路の性能を落とすことなく、回路素子の合理的な
配置を実現した半導体集積回路装置を提供する。 【解決手段】 特定の論理回路を実現する1ないし複数
のMOSFETが形成されてなる単位領域の複数個を第
1方向に配置して、その上部に上記第1方向に延びる第
1配線を形成し、上記複数配置された単位領域に沿そっ
て、かつその単位領域外において上記第1方向に延びる
第2配線を形成し、上記隣接する単位領域間に記第1方
向と直交する第2方向に延びる第3配線を備えた配線専
用領域を設けて置き、上記単位領域に形成された論理回
路は、必要に応じて隣接する上記配線専用領域との組み
合わせにより上記第1配線に接続される第1接続形態
と、上記第2配線を介して第3配線に接続される第2接
続形態との両方を持つようにする。
Description
装置に関し、例えば半導体チップの中央部にランダムロ
ジックからなる周辺回路及びボンディングパッドを配置
したダイナミック型RAM(ランダム・アクセス・メモ
リ)における素子と配線のレイアウト技術に利用して有
効な技術に関するものである。
ッドとそれに対応して周辺回路を配置したダイナミック
型RAMの例として、特開平3−214669号公報が
ある。この公報のダイナミック型RAMにおいては、メ
モリチップの縦横の中央部に十文字状に周辺回路を構成
するエリアを設け、かかる十文字状のエリアによって4
分割に区切られたエリアにメモリアレイを配置する。
では、規則的な回路パターンにより構成されるメモリア
レイ部と、ランダム・ロジック回路からなる周辺回路と
により構成される。上記周辺回路は、メモリアレイの記
憶容量、あるいは動作モードの種類に対応して個々に設
計されるために、かかる周辺回路の回路設計及びそのレ
イアウトに多くの設計工数が費やされるものである。そ
こで、本願発明者等においては、上記のようなランダム
・ロジック回路の設計工数を低減させることを考えた。
トを合理化することができる半導体集積回路装置を提供
することにある。この発明の他の目的は、回路の性能を
落とすことなく、回路素子の合理的な配置を実現した半
導体集積回路装置を提供することにある。この発明の前
記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の
記述および添付図面から明らかになるであろう。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、特定の論理回路を実現する
1ないし複数のMOSFETが形成されてなる単位領域
の複数個を第1方向に配置して、その上部に上記第1方
向に延びる第1配線を形成し、上記複数配置された単位
領域に沿そって、かつその単位領域外において上記第1
方向に延びる第2配線を形成し、上記隣接する単位領域
間に記第1方向と直交する第2方向に延びる第3配線を
備えた配線専用領域を設けて置き、上記単位領域に形成
された論理回路は、必要に応じて隣接する上記配線専用
領域との組み合わせにより上記第1配線に接続される第
1接続形態と、上記第2配線を介して第3配線に接続さ
れる第2接続形態との両方を持つようにする。
ミック型RAMの一実施例の概略レイアウト図が示され
ている。同図の各回路ブロックは、公知の半導体集積回
路の製造技術によって、単結晶シリコンのような1個の
半導体基板上において形成される。同図の各回路は、上
記半導体基板上での幾何学的な配置にほぼ合わせて描か
れている。この実施例では、メモリアレイは、前記同様
に全体として4個に分けられて、メモリバンク(Ban
k)0〜3を構成するようにされる。
の長手方向に沿った上下に2個、左右に2個ずつに分割
されたメモリアレイに対応される。上記チップの長手方
向に沿った中央部分にアドレス入力回路、データ入出力
回路及びボンディングパッド列からなる周辺回路が設け
られる。この周辺回路は、ランダム・ロジック回路から
なる上記各回路のレイアウトを合理的にするために、ラ
ンダム・ロジック回路とボンディングパッドが並んで配
置される。
いては、ボンディングバットと周辺回路とが半導体チッ
プの長手方向に沿った中央部分に直線的に並んで配置さ
れる。この構成では、ボンディングパッド数が限られて
しまうし、ボンディングパッドと周辺回路との接続が距
離が長くなる。この実施例では、上記周辺回路とボンデ
ィングパッド列とが並んで配置される。この構成では、
ボンディングパッド列は、半導体チップの長手方向に沿
った中心線から偏った位置に配置される。この結果、半
導体チップの長手方向に沿った中央部分には、比較的大
きな纏まったエリアを確保することができ、後述するよ
うな回路素子のレイアウト設計を行うにおいて好都合と
なる。つまり、本願と同じく周辺回路とボンディングパ
ッド列とが並んで配置させる構成でも、ボンディングパ
ッドを中心にして、周辺回路を左右に振り分けて配置す
るようにした場合に比べて高集積化や高速化に適したも
のとなる。
述するようなシンクロナスDRAMに向けられており、
上記周辺回路は以下の各回路ブロックが含まれる。同図
における半導体チップの長手方向に沿った上半分の中央
部においては、次の各回路ブロックが設けられる。VP
P−Gは、昇圧電圧発生回路であり、メモリセルが接続
されたワード線の選択回路や、後述するシェアードスイ
ッチMOSFETの選択回路の動作電圧に用いられて選
択レベルを決定する。VPP−Cは、上記昇圧回路の動
作を制御する制御回路である。
2に分圧した電圧を形成するものであり、差動回路で構
成された入力バッファの参照電圧とされ、VDD振幅の
入力信号のハイレベル/ロウレベルの判定を行うのに用
いられる。IOBとCL−Cは、入出力回路とクロック
コントロール回路であり、CL−Cは、出力バッファの
CASレイテンシに対応した動作制御に用いられる。こ
のIOBとCL−Cは、同様な回路が全体で5個設けら
れる。
とリード/ライトバッファである。リード/ライトバッ
ファは、メインアンプの動作制御及びラントアンプの動
作を行う。VPERI−GとVDL−Gは、降圧電圧発
生回路であり、周辺回路の降圧した動作電圧VPREI
とセンスアンプの動作電圧VDLを形成する。これらの
降圧電圧発生回路は、同様な回路が他に2個設けられ
る。VPP−Sは、VPP電圧が所望の電圧であるか否
かを検出するVPPセンサである。そして、半導体チッ
プの中央部分には、上記降圧電圧VPERIを安定化す
る安定化容量VPERI−Cが設けられる。
った下半分の中央部においては、次の各回路ブロックが
設けられる。XAD−Lは、Xアドレスラッチ回路であ
り、Y−CLKは、Yクロック回路であり、Y系の動作
に対応したクロック信号を発生する。MDEC/CLK
BとCOMDは、モードデコーダ/クロックバッファと
コマンド回路である。ADMRは、アドレスモードレジ
スタであり、同様な回路が他に1個設けられる。Y−C
NTとY−CNCは、Yカンウタとその制御回路であ
り、REFCはリフレッシュ制御回路であり、BOPは
ボンディングオプション回路であり、PUP−Gは、電
源投入検出回路である。
沿って、ボンディングパッドがほぼ直線的に並べられて
形成される。この構成では、ボンディングパッドを挟ん
で、周辺回路が左右に分離して配置されしまうものに比
べて、各回路ブロックでの信号伝達径路がボディングパ
ッドを回避するために不所望に長くされることもなく、
短い長さで形成することができるから動作の高速化が可
能になる。そして、1つの回路ブロックを纏まったエリ
アに集中して形成できるために、後述するような自動配
線を考慮した回路素子のレイアウトを容易にするもので
ある。
の中央部に、別の周辺回路BSLOWERが設けられ
る。この回路BSLOWERは、特に制限されないが、
後述するように、メモリアレイ(メモリバンク)の欠
陥、つまり不良ワード線を予備のワード線に置き換えた
り、あるいは不良ビット線を予備のビット線に置き換え
るための欠陥救済回路が設けられる。
た一実施例の概略素子レイアウト図が示されている。回
路ブロックは、複数の単位領域(以下、セルという)の
組み合わせにより構成される。各セルは、それぞれが1
つの論理機能を構成するものであり、例えばゲート回路
やインバータ回路といったような基本論理回路の組み合
わせにより構成されて、少なくとも1つの入力端子を持
つものをいう。同図において、各セルに付されFの文字
は、そのセルの方向を表している。この実施例では、同
図の右側の列に配置されるセル列と左側に配置されるセ
ル列とは、背中合わせに配置されることを示している。
つまり、上記右セル列と左セル列とは、上記2セル列が
接する中心線に対してミラー反転させた形態とされる。
上記の2つのセル列に沿って左右に配線領域が設けられ
る。この配線領域は、第2層目の金属層M2が用いられ
る。
つのセルの一実施例の概略素子レイアウト図が示されて
いる。それぞれのセル枠には、1ないし2個のPチャン
ネル型MOSFET(PchMOS)と1ないし2個の
Nチャンネル型MOSFET(NchMOS)とが形成
される。特に制限されないが、Pチャンネル型MOSF
ETは、上記Fの文字で示したセル方向を基準にして上
側に配置され、下側にはNチャンネル型MOSFETが
配置される。同図では、ゲート電極を1つの太線で表し
ており、かかるゲート電極を挟むように拡散層が形成さ
れてソース、ドレイン領域とされる。このようなセルの
向きとPチャンネル型MOSFET(PchMOS)と
Nチャンネル型MOSFET(NchMOS)との配置
関係は、以下の実施例において全て同様である。
ル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETは、特
に制限されないが、ゲート電極が一直線上に並ぶように
配置され、かかるゲート電極は、それぞれが×印で示し
た箇所でゲート電極を構成する導電性ポリシリコン層が
ゲートCONT(コンタクト)部によって第1層目金属
配線層M1に接続される。したがって、上記第1層目金
属層M1を介して、対応するPチャンネル型MOSFE
TとNチャンネル型MOSFETのゲート電極が共通に
接続される。
OSFETと1つのNチャンネル型MOSFETしか形
成されないから、Pチャンネル型MOSFETのソース
領域は、図示しないが、後述するようにセル枠の上側を
横方向に延長される第2層目金属層M2からなる電源電
圧VDD(又はVPERI)等のような動作電圧が供給
される電源線に接続され、Nチャンネル型MOSFET
のソース領域は、同様に図示しないが、後述するように
セル枠の下側を横方向に延長される第2層目の金属層M
2からなる0Vのような回路の接地電位VSSのような
動作電圧が供給される電源線に接続される。そして、上
記電源線が配置されないセル列の中央部には、上記同様
に第2層目の金属層M2からなる配線チャンネルが設け
られる。
ル型MOSFETと2つのNチャンネル型MOSFET
が形成されており、上記のようにゲート電極は対応する
ものが共通に接続される。したがって、2つのPチャン
ネル型MOSFETを並列形態に接続し、ソースに共通
にVDD又はVPERIのような電圧を印加し、Nチャ
ンネル型MOSFETの一方のMOSFETのソースと
他方のMOSFETのドレインとを接続して直列形態と
し、上記他方のMOSFETのソースに上記回路の接地
電位VSSを印加し、一方のMOSFETのドレインを
上記Pチャンネル型MOSFETの共通化されたドレイ
ンに接続して出力端子とし、上記のように共通化された
ゲート電極を2つの入力端子とした場合には、ハイレベ
ルを論理1とする正論理を採用するときにはナンド(N
AND)ゲート回路を構成することができる。
のMOSFETのソースとドレインの接続は、あるいは
上記のような並列形態のPチャンネル型MOSFETの
ソース又はドレイン同士の接続の一方は、拡散層を共通
に形成することにより上記ゲート電極間の接続のように
格別な配線M1を設けることなく電気的に接続させるこ
とができる。同図では、セルを構成するMOSFETを
明確に表現するために、それぞれのMOSFETは、ゲ
ート電極を挟んでソースとドレインとが形成されるよう
に表わされている。
FETを直列形態に接続し、Nチャンネル型MOSFE
Tを並列形態に接続した場合には、上記のような正論理
を採用する場合には、ノア(NOR)ゲート回路を形成
することができる。このようにセル枠内に形成されるM
OSFETの数及びその接続形態の変更により、種々の
論理回路又はその組み合わせからなる論理機能を実現す
ることできる。例えば、論理機能としては、前記のよう
なインバータ回路や論理機能の他にフリップフロップ回
路等のラッチ回路やカウンタ回路、比較一致回路のよう
な比較的大きな回路規模をも含むよう等様々である。こ
れらのフリップフロップ回路、カウンタ回路及び比較一
致回路等をそれぞれの論理ゲートに分解してセルとして
もよい。
少なくとも1つの入力信号が供給されるものを指す。つ
まり、上記のようなフリップフロップ回路、カウンタ回
路及び比較回路等のように複数の論理ゲートで構成され
るものでも、それ複数の論理ゲート回路のみで信号の伝
達径路が構成れるもの、より具体的には前記のようなソ
ース、ドレインの拡散層の共通化による電気的接続と第
1層目配線層M1による電気的接続のみによって構成さ
れる論理回路は回路規模の大小にかかわらずに1つのセ
ルと見做される。
して遅延回路を構成する場合、上記インバータ回路の数
に対応した多数のPチャンネル型MOSFETとNチャ
ンネル型MOSFETが設けられるが、初段のインバー
タ回路を除いて、インバータ回路の入力には、前段の出
力信号が伝えられるため、1つの入力端子を持つ1つの
セルと見做される。2つのインバータ回路の入力と出力
とを交差接続したラッチ回路においても、互いに入力と
出力とが交差接続されるものであるために、出力インピ
ーダンスが小さく(出力駆動能力が大きく)形成された
一方のインバータ回路の入力を1つの入力端子としたセ
ルとして扱うことができる。
ャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFET
のそれぞれに対応してセル列の両側に電源線が配置され
る。かかる電源線が形成されない中央部分には、第2層
目の金属層M2からなる配線チャンネルが形成されてお
り、セルに対して入力信号を供給する配線あるいは出力
信号を次段のセルに伝える配線に用いられる。
配線専用領域としてのスリットセルが設けられる。した
がって、セル枠の中にスリットセルが一体的に設けられ
る。このスリットセルは、必要に応じて第1層目の金属
層M1が設けられる。つまり、基本的には、上記第セル
列の中央部を延長するように形成された配線チャンネル
を用いてセル内及びセル間の配線を行うものであるが、
配線数が足りなくなったときに上記スリットセルが活用
される。つまり、セルに対する入力信号を伝える配線が
不足するときには、スリットセルに第1層目の金属層M
1を形成して、セル列の外側に延長される第2層目の金
属層M2に接続させるようにするものである。
は、回路設計を行った後に、かかる回路を上記のような
セルに分解してレアウト配置し、各セル間の配線設計は
コンピュータを用いて自動的に行うようにすることがで
きる。しかしながら、上記のようなセル列の中央部に設
けた配線数が不足した場合、未配線のままとしたりある
いは他の配線との短絡状態を発生させてしまう。したが
って、従来の回路レイアウト技術では、配線エラーが発
生したセルのレイアウト設計を改めてやり直すことが必
要とされる。しかし、この実施例のように各セルに上記
のスリットセルを設けた構成では、かかるスリットセル
による配線径路が存在するという情報をインプットして
置くことにより、上記自動配線設計において入力信号径
路が不足する場合には、かかるスリットセルを選択し、
セル列の外側に設けた配線チャンネルとの組み合わせに
よる自動配線を行うようにすることができる。
ルと中央セルでは、スリットセルを用いた第1層目の金
属層M1と、セル列に沿った外側に設けられた第2層目
の金属層M2との組み合わせにより、他のセルからの信
号を入力として取り込むようにすることできる。中央セ
ルの他に入力端子には、セル列の中央部に設けられる配
線によって入力信号が伝えられる。右側セルは、例えば
隣接する中央セル等からの信号をセル列の中央部に設け
られた配線チャンネルによって伝えられるときには、ス
リットセルが設けられるにもかかわらずに、そこには第
1層目の金属層M1は形成されない。
端子を持つ場合、少なくとも1の入力端子に伝えられる
信号は、上記スリットセルに形成された第1層目の金属
層M1を用い、他の入力端子に伝えられる信号は、セル
列の中央部に設けられた第2層目の金属層M2による配
線チャンネルが利用される形態と、全ての入力信号がか
セル列の中央部に設けられた第2層目の金属層M2によ
る配線チャンネルのみとによって構成され、上記スリッ
トセルを使用しない形態とが存在する。
配置するものであるが、本願発明では必ずしもセル毎に
スリットセルを設ける必要はない。例えば、回路設計に
おいて1つの入力端子した持たず、その入力端子には隣
接するセルの出力信号しか受けないこと等と、上記セル
列の中央部の配線チャンネルが余っていることが事前に
判明しているような場合には、上記スリットセルを省略
することができる。
構成とした場合には、スリットセルを1つのセルと見做
して、論理ゲート回路等が形成される本来とセルの間に
選択的に設けられる。このような配線専用領域としての
スリットセルを選択的に設ける構成では、複数のセル列
からなる回路ブロックの専有面積を小さくすることがで
きる。このようにスリットセルを設けるか否かの判断
は、回路設計者による経験に委ねるようにしてもよい。
仮に、上記のような経験によるスリットセルの挿入判断
が誤ったとしても、セルの設計のやり直し箇所は大幅に
低減できるから、前記のような自動配線設計技術による
設計工数の大幅な低減に寄与させることができる。
つのセルの他の一実施例の概略素子レイアウト図が示さ
れている。ダイナミック型RAMにおいては、低消費電
力と高速化等のために内部回路を降圧した電圧VPER
Iで動作させるものがある。このような内部降圧電圧を
用いた半導体集積回路装置においては、入力バッファ回
路等の入力回路では、電源電圧VDDに対応した信号レ
ベルを受けるために外部端子から供給された電源電圧V
DDと回路の接地電位VSSの2電源線で動作する回路
と、かかる上記降圧した内部電圧VPERIと接地電位
VSSとで動作する回路とが存在し、かかる異なる電圧
系で動作する回路間に設けられるセルにおいては、上記
VDDとVPPERI及びVSSのような3以上の多電
源で動作する回路が存在することなる。
Sとで動作する2電源セルと、VDD及びVPERIと
VSS及びVSSIとで動作する多電源セルを並べて配
置する場合の電源線のレイアウト例が示されている。上
記のように異なる電源系のセルを並べて配置して1つの
回路ブロックを構成する場合、基本となる電源電圧VD
DとVSSの2電源線をそれぞれセル列の両側にPチャ
ンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETと
に対応してそれぞれ形成する。
て、VDDとVPERI及びVSSとVSSIのような
多電源セルを上記2電源セルに並べて配置する場合に
は、上記基本とるな配線幅を上記VDDとVPERI及
びVSSとVSSIとに振り分けて構成する。この構成
により、1つの回路ブロックにおいて2電源と3以上の
多電源を持つ場合でも、電源線が占める幅を一定にでき
るから効率のよい素子及びセル列の中央部に設けられる
配線チャンネルの幅を確保することができる。別の観点
でいうと、2電源セルと3以上の多電源セルとを同じ高
さのセルを並べて配置して回路ブロックを構成すること
ができるものとなり、ランダム・ロジック部をセルの高
さでみると規則的にすることができる。
多電源セルでは、上記電源電圧VDDで動作する入力部
と、VPERIで動作する内部回路とが混在しても、そ
れぞれの動作電圧に対応した電圧の供給が可能になるも
のである。なお、VSSとVSSIのように回路の接地
線を分離したのは、例えば、入力回路において比較的大
きな信号振幅で動作することにより、接地線VSSに比
較的大きなノイズが発生する場合、上記降圧した電圧V
PERIにより信号振幅が小さくされてレベルマージン
が小さくなる内部回路の接地線をVSSIのように分離
することにより上記入力回路で発生したノイズの影響を
小さくすることができる。
する出力系の回路においても同様に接地線VSSIとV
SSとに分離することが有益である。つまり、VPER
Iレベルの内部信号をVDDにレベル変換し、この変換
された出力信号を出力端子へ出力させる出力系の回路に
おいて、上記レベル変換回路では、上記のようにVSS
IとVPERI及びVDDで動作するセルと、VDDと
VSSとで動作する出力回路を構成するセルとに利用す
ることができる。
にメモリセルが接続されたビット線の信号振幅は、上記
VPERIよりも更に降圧された電圧VDLにされる。
この電圧VDLは、センスアンプの動作電圧として利用
されるものであり、メモリセルから読み出されたVDL
レベルの信号を上記VPERIレベルに変換する回路に
おいても、上記のようなレベル変換を行う回路が存在
し、上記VDLとVPERI及びVSS又はVSSIと
の3以上の多電源で動作するセルが存在し、かかる回路
ブロックにおいても上記同様に利用できるものである。
つのセルの更に他の一実施例の概略素子レイアウト図が
示されている。論理回路においては、MOSFETのサ
イズは一定ではなく、それぞれの機能や必要とされる電
流駆動能力に応じて素子サイズが異なる。MOSFET
の素子サイズは、特別な場合を除いてゲート長が一定で
ゲート幅が上記電流駆動能力(コンダクタンス)に応じ
て設定される。
ような電源配線が両側に配置されるものであるために、
一定の高さ(サル列方向でみると幅)を持つように形成
される。このような一定の高さを持つセル内に形成され
るMOSFETのサイズが上記のように回路定数に応じ
て区々に設定されるものである。このようなサイズが異
なるMOSFETをセル内に配置する際に、この実施例
ではセル枠の両側を基準にしてMOSFETのチャンネ
ル幅を設定するものである。つまり、セル枠の上側に配
置されるPチャンネル型MOSFET(PchMOS)
のソース,ドレインの上端がセル枠の上側に並ぶように
配置され、セル枠の下側に配置されるNチャンネル型M
OSFET(NchMOS)のソース,ドレインの下端
がセル枠の下側に並ぶように配置される。
たPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOS
FETは、それぞれのソース,ドレインの端が上下端に
合わせられる結果、ゲート間を接続するM1配線部分が
長く形成される。これに対して、電流駆動能力が大きく
されたPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型M
OSFETは、それぞれのソース,ドレインの端が上下
端に合わせられる結果、ゲート間を接続するM1配線部
分が相対的に短く形成される。
源線を除いた中央部分には、同図で太い点線で示したよ
うな第2層目の金属層M2による配線チャンネルが形成
される。上記のような素子構成では、電流駆動能力が大
きくされたPチャンネル型MOSFETとNチャンネル
型MOSFETのゲート間を接続するM1配線部分が相
対的に短く形成され、その結果として上記配線チャンネ
ルM2のうち接続可能な配線が少ない数に限られる。し
たがって、かかる大きな素子サイズにされた回路に対す
る入力信号の信号径路を構成する配線チャンネルが優先
的に割り当てられる。
たPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOS
FETのゲート間を接続するM1配線部分が相対的に長
く形成され、その結果として上記配線チャンネルM2の
うち接続可能な配線が多い数になり,上記大きな素子サ
イズにされた回路に対して優先的に配線チャンネルを割
り当てても、上記大きな素子サイズにされた回路が使用
不能の配線チャンネルが残っており、かかる配線を利用
した接続が可能になるものである。これにより、素子間
の接続を行う配線チャンネルを合理的に使用することが
できる。
る。仮に、小さなサイズのMOSFETをセル列の中央
部に寄せて配置すると、そのソースと電源線間を第1層
目の金属層M1により接続することが必要になってしま
う。この第1層目の金属層は、多岐にわたる半導体集積
回路の製造プロセスの中で比較的早い段階で形成され
る。したがって、その後の製造プロセスの中における熱
処理の影響を受けにくくするために、シート抵抗値が比
較的大きなタングステン等を含んだ高融点の金属材料が
使用される。
をセル列の中央部に寄せて配置する構成は、増幅素子と
してのMOSFETのソースに接続される配線抵抗がM
OSFETに流れる電流によりゲート,ソース間電圧を
小さくする方向に作用して負帰還をかけてしまうために
信号伝達速度を遅くしてしまう。これに対して、本願の
ように小さなサイズのMOSFETをセル列の端部に離
して配置する構成は、同じ配線抵抗が入力側のゲートに
接続され、上記のようにソース側に接続される場合のよ
うに負帰還がかかないからスイッチングを高速にできる
ものとなる。
数のセルの更に他の一実施例の概略素子レイアウト図が
示されている。この実施例では、前記のように2つのセ
ル列が背中合わせに配置される。この構成により、Fの
文字で示したセルの向きの上側にはPチャンネル型MO
SFETが形成され、2つのセル列においてPチャンネ
ル型MOSFETが同一のN型ウェル領域に形成するこ
とができるとともに、電源電圧VDDあるいは内部降圧
電圧VPERI(VDL)を2つのセル列に対して共用
することができる。この結果、電源配線幅を1つのセル
列でみると半分にできるため、セル列の中央部に設けら
れる配線チャンネルの幅をその分大きくできるから配線
数を多く採ることができる。
前提条件として、セルピッチと給電部のコンタクト部C
ONTのピッチを同じピッチにするものである。ここ
で、セルピッチとは、半導体集積回路における配線の最
小ピッチに相当するものであり、自動配線ではかかるピ
ッチに合わせて第2層目と第3層目の配線が形成され
る。上記のように2つのセル列を背中合わせにし、電源
線を共通化した場合において、コンタクト部のピッチを
セルピッチに合わせるという条件を付加することによ
り、背中合わせの2つのセル列で共用化した電源線に設
けられるコンタクト部CONTとスルーホールTHを合
致させることができる。ここで、コンタクト部CONT
は、ソース,ドレインの拡散層及びウェルに形成される
オーミックコンタクト用の拡散層と第1層目の金属配線
層M1とを接続させる部分をいい、スルーホールとは上
記第1層目の金属層M1と第2層目の金属層M2とを接
続させる部分をいう。
FETのゲート電極を挟んで左側に形成された拡散層を
ソースとした場合には、かかるソース側に対応した拡散
層及びP型ウェル領域に上記のようなセルピッチに対応
して設けらるコンタクト部CONTとスルーホールTH
からなる給電セルが形成され、ドレイン側に対応した領
域は配線領域とされ、かかる配線領域には例えばセル列
に沿って外側に形成された配線チャンネル(M2)に接
続させる第1層目の金属配線M1による出力配線が形成
される。
数のセルの更に他の一実施例の概略素子レイアウト図が
示されている。この実施例では、出力配線に工夫がなさ
れている。この実施例では、1つのMOSFETが等価
的に並列接続された複数のMOSFETにより構成され
る。出力A及びBを形成する2つのCMOSインバータ
回路は、セルの高によって制限される基本MOSFET
を3個並列接続して、1つのMOSFETとして用いる
ようにされる。つまり、3つのゲート電極により4つの
拡散層が形成され、例えば左側から順にドレイン、ソー
ス、ドレイン、ソースのようにして用いる。両端のドレ
インとソースを除いたソース及びドレインは、それぞれ
2つのMOSFETのソース及びドレインとして併用さ
れる。出力Cを形成するCMOSインバータ回路では、
5つのゲート電極により6つの拡散層が形成され、例え
ば左側から順にドレイン、ソース、ドレイン、ソース、
ドレイン、ソースのようにして用いられる。
して1つのMOSFETとして用いる場合には、必然的
に大きな電流を流すことができる。このような大きな電
流を流を効率よく取り出すために、上記ドレインに対応
して2本あるいは3本設けるようにするものである。つ
まり、セルから引き出される出力線は、前記のように比
較的大きな抵抗値を持つ第1層目の金属層M1を用いる
ものでありるために、上記のように複数の出力線を設け
ることにより、そこでの配線抵抗を小さくすることがで
きる。図示しないが、同じセル内に形成されるMOSF
ETの上記ドレイン同士及びソース同士を接続する配線
は上記同様に第1層目の配線層M1により形成される。
周辺回路に対する電源供給の一実施例を説明するための
配線レイアウト図が示されている。前記のように背中合
わせに2つのセル列が配置されてなる回路ブロックが、
上記セル列とは直交する方向に並べられて図1に示した
ようにボンディングパッド列に沿った周辺回路が構成さ
れる。
ブロックに対する電源供給配線に工夫がなされている。
つまり、上記回路ブロック列の両側に沿って第3層目の
金属層M3からなる電源配線が形成される。そして、上
記回路ブロックに対する電源供給を行う第2層目の金属
層M2により、上記回路ブロック列の両側に配置される
対応する電源線がスールホールTH2を介して互いに接
続される。このように電源線を回路ブロックの電源線を
利用して梯子状にすることにより、電源インーピーダン
スを小さくすることができる。
ック型RAMの他の一実施例の概略構成図が示されてい
る。同図において、(A)には拡散層の概略レイアウト
が示され、(B)には概略配線層レイアウトが示されて
いる。同図のレイアウトは、ダイナミック型RAMを構
成する各回路ブロックのうち、その主要部が判るように
代表的な部分が示されており、それが公知の半導体集積
回路の製造技術により、単結晶シリコンのような1個の
半導体基板上において形成される。
して4個に分けられる。半導体チップの長手方向に対し
て左右に分けられて、(A)に示すように長手方向の中
央部分にアドレス入力回路、データ入出力回路及び、
(B)に示すようにボンディングパッド列と第3層目の
配線層M3からなる配線チャンネルが形成される。上記
のような長手方向の中央部には、上記の入出力インター
フェイス回路及び昇圧回路や降圧回路を含む電源回路等
が設けられる。そして、短辺方向の中央部には、特に制
限されないが、後述するように冗長回路が設けられ、か
かる冗長回路が形成される部分には第2層目の金属層M
2による配線チャンネルが形成される。
ンネルと第2層目の配線チャンネルとが交差する半導体
チップの中央部には安定化容量を形成する拡散層が形成
される。この安定化容量は、特に制限されないが、上記
周辺回路の動作電圧を形成する降圧電源回路の安定化容
量として用いられる。上記降圧電源回路は、後述するよ
うに複数回路が半導体チップ上の長手方向中央部の周辺
回路が形成される部分に分散して配置され、かかる周辺
回路の隙間的な半導体領域を活用して小さな容量値の安
定化容量も接続される。これら分散して設けられる安定
化容量は、上記のように限られた半導体領域を用いるも
のであるために、上記チップ中央部に形成される安定化
容量に比べて小さな容量値にされる。
された長手方向中央部に周辺回路が形成されるものであ
り、上記のように降圧電源回路を複数個分散させて配置
させることにより、周辺回路が動作時に必要とする電流
が、比較的短い距離の配線径路を通して供給されるため
に動作電圧を安定化を図ることができる。このような降
圧電圧を供給する電源線としては、特に制限されない
が、上記第3層目の金属層M3を用いて構成される。
(B)に示したボンディングパッド列を挟んで、図
(A)に示したように左側の比較的大きな回路セル列
は、入力回路やプリデコーダ、電源回路等の周辺回路で
あり、右側の比較的小さな回路セル列は出力回路を構成
するものである。この実施例では、周辺回路を上記出力
回路をそれ以外とを分けてボンディングパッド列を挟ん
で配置させるものである。つまり、出力回路はメインア
ンプからの読み出し信号を増幅して出力させる回路であ
り、他の回路との関連が薄いから上記のように分離して
配置させても集積度はそれほど低下しないばかりか、ボ
ンディングパッド列をチップの中央側に寄せることがで
る。このように半導体チップ上において中央寄りにボン
ディングパッド列を配置する構成では、かかるボンディ
ングパッド列を挟むようにLOC技術によってチップ上
に張り付けられるリードとのボンディングワイヤーによ
る接続が容易になる。
型RAMの一実施例の概略レイアウト図が示されてい
る。この実施例では、メモリアレイは、前記同様に全体
として4個に分けられる。半導体チップの長手方向に沿
った上下に2個、左右に2個ずつのメモリアレイが分割
されて設けられ、前記同様に上記チップの長手方向に沿
った中央部分にアドレス入力回路、データ入出力回路及
びボンディングパッド列からなる入出力インターフェイ
ス回路PERI等が設けられる。上記メモリアレイの上
記中央側にはメインアンプMAが配置される。
った上下に2個と、左右に2個ずつに分けられて合計4
個からなる各メモリアレイにおいて、長手方向に対して
左右方向の中間部にX系プリデコーダ回路ROWPDC
及び救済回路ROWRED、Y系プリデコーダ回路CO
LPDC及び救済回路COLREDが纏めて配置され
る。つまり、上記4個のメモリアレイにそれぞれ対応し
て、上記X系プリデコーダ回路ROWPDC及び救済回
路ROWRED、Y系プリデコーダ回路COLPDC及
び救済回路COLREDが上記左右2個ずつ設けられた
メモリアレイに対応して2組ずつ振り分けて設けられ
る。
記同様にメインワードドライバ領域MWDが形成され
て、それぞれのメモリアレイに対応して下、上方側に延
長するように設けられたメインワード線をそれぞれが駆
動するようにされる。この構成では、前記同様なザブア
レイを用いた場合には、16個のサブアレイを貫通する
ようにメインワード線が延長される。そして、上記メモ
リアレイにおいて、上記チップ中央部分とは反対側のチ
ップ周辺側にYデコーダYDCが設けられる。つまり、
この実施例においては、上記中央側に配置されたメイン
アンプMAと周辺側に配置されたYデコーダYDCとに
より上記4分割されてなる各メモリアレイがそれぞれ挟
さまれるように配置されるものである。この場合には、
前記のようにチップ中央部には、縦方向と横方向に延長
される配線チャンネルが交差する部分が発生し、そこに
安定化容量Cが形成される。また、前記のように周辺回
路等の隙間にも分散して小さな容量値の安定化容量が適
宜に設けられる。
ないが、上記チップ中央部分とは反対側のチップ周辺側
にYデコーダYDCが設けられる。この実施例において
は、上記中央側に配置されたメインアンプMAと周辺側
に配置されたYデコーダYDCとにより上記4分割され
てなる各メモリアレイが挟さまれるように配置される。
上記メモリアレイは、その1つが拡大して示されている
ように、複数のサブアレイ15に分割される。かかるサ
ブアレイ15は、それを挟むように配置されたセンスア
ンプ領域16、サブワードドライバ領域17に囲まれて
形成される。上記センスアンプアンプ領域16と、上記
サブワードドライバ領域17の交差部は交差領域18と
される。上記センスアンプ領域16に設けられるセンス
アンプは、シェアードセンス方式により構成され、メモ
リセルアレイの両端に配置されるセンスアンプを除い
て、センスアンプを中心にして左右に相補ビット線が設
けられ、左右いずれかのメモリセルアレイの相補ビット
線に選択的に接続される。
えば256本のサブワード線と、それと直交する256
対からなる相補ビット線(又はデータ線)とにより構成
される。なお、サブアレイには不良ワード線又は不良ビ
ット線の救済のために予備のワード線及び予備の相補ビ
ット線も設けられるものである。上記1つのメモリアレ
イにおいて、上記サブアレイがワード線の配列方向に1
6個設けられるから、全体としての上記サブワード線は
約4K分設けられ、ビット線の配列方向に16個設けら
れるから、相補ビット線は全体として約4K分設けられ
る。このようなメモリアレイが全体で4個設けられるか
ら、全体では4×4K×4K=64Mビットのような記
憶容量を持つようにされる。これにより、相補ビット線
その長さが、上記16個のサブアレイに対応して1/1
6の長さに分割される。サブワード線は、上記16個の
サブアレイに対応して1/16の長さに分割される。
アレイ15毎にサブワードドライバ(サブワード線駆動
回路)17が設けられる。サブワードドライバ17は、
上記のようにメインワード線に対して1/16の長さに
分割され、それと平行に延長されるサブワード線の選択
信号を形成する。この実施例では、メインワード線の数
を減らすために、言い換えるならば、メインワード線の
配線ピッチを緩やかにするために、特に制限されない
が、1つのメインワード線に対して、相補ビット線方向
に4本からなるサブワード線を配置させる。このように
メインワード線方向には8本に分割され、及び相補ビッ
ト線方向に対して4本ずつが割り当てられたサブワード
線の中から1本のサブワード線を選択するために、メイ
ンワードドライバMWDには図示しないサブワード選択
ドライバが配置される。このサブワード選択ドライバ
は、上記サブワードドライバの配列方向に延長される4
本のサブワード選択線の中から1つを選択する選択信号
を形成する。
において、Yアドレスが入力されると、アドレスバッフ
ァADDBUPを通して上記メモリアレイの中間部に設
けられた救済回路、プリデコーダを介してチップの周辺
側に配置されたYデコーダYDCに伝えられ、ここでY
選択信号が形成される。上記Y選択信号より1つのサブ
アレイの相補ビット線が選択されて、それと反対側のチ
ップ中央部側のメインアンプMAに伝えられ、増幅され
て図示しない出力回路を通して出力される。
き回されて読み出し信号が出力されるまでの時間が長く
なるように判断される。しかし、救済回路には、アドレ
ス信号をそのまま入力する必要があるので、救済回路を
チップ中央のいずれかに配置すると、不良アドレスであ
るか否かの判定結果をまってプリデコーダの出力時間が
決定される。つまり、プリデコーダと救済回路とが離れ
ていると、そこでの信号遅延が実際のY選択動作を遅ら
せる原因となる。
インアンプMAとYデコーダYDCが両側に配置される
ため、サブアレイの相補ビット線を選択するための信号
伝達経路と、選択された相補ビット線から入出力線を通
ってメインアンプMAの入力に至る信号伝達経路との和
は、いずれの相補ビット線を選択しようともメモリアレ
イを横断するだけの信号伝達経路となって上記のように
1往復するものの半分に短縮できるものである。これに
より、メモリアクセスの高速化が可能になるものであ
る。
型RAMのセンスアンプ部を中心にして、アドレス入力
からデータ出力までの簡略化された一実施例の回路図が
示されている。同図においては、2つのサブアレイ15
に上下から挟まれるようにされたセンスアンプ16と交
差エリア18に設けられる回路が例示的に示され、他は
ブロック図として示されている。
サブアレイ15に設けられたサブワード線SWLと、相
補ビット線BL,BLBのうちの一方のビット線BLと
の間に設けられた1つが代表として例示的に示されてい
る。ダイナミック型メモリセルは、アドレス選択MOS
FETQmと記憶キャパシタCsから構成される。アド
レス選択MOSFETQmのゲートは、サブワード線S
WLに接続され、このMOSFETQmのドレインがビ
ット線BLに接続され、ソースに記憶キャパシタCsが
接続される。記憶キャパシタCsの他方の電極は共通化
されてプレート電圧VPLTが与えられる。上記MOS
FETQmの基板(チャンネル)には負のバックバイア
ス電圧VBBが印加される。特に制限されないが、上記
バックバイアス電圧VBBは、−1Vのような電圧に設
定される。上記サブワード線SWLの選択レベルは、上
記ビット線のハイレベルに対して上記アドレス選択MO
SFETQmのしきい値電圧分だけ高くされた高電圧V
PPとされる。
させるようにした場合、センスアンプにより増幅されて
ビット線に与えられるハイレベルは、上記内部電圧VD
Lレベルにされる。したがって、上記ワード線の選択レ
ベルに対応した高電圧VPPはVDL+Vth+αにされ
る。センスアンプの左側に設けられたサブアレイの一対
の相補ビット線BLとBLBは、同図に示すように平行
に配置される。かかる相補ビット線BLとBLBは、シ
ェアードスイッチMOSFETQ1とQ2によりセンス
アンプの単位回路の入出力ノードと接続される。
インとが交差接続されてラッチ形態にされたNチャンネ
ル型の増幅MOSFETQ5,Q6及びPチャンネル型
の増幅MOSFETMOSFETQ7,Q8からなるC
MOSラッチ回路で構成される。Nチャンネル型MOS
FETQ5とQ6のソースは、共通ソース線CSNに接
続される。Pチャンネル型MOSFETQ7とQ8のソ
ースは、共通ソース線CSPに接続される。上記共通ソ
ース線CSNとCSPには、それぞれパワースイッチM
OSFETが接続される。特に制限されないが、Nチャ
ンネル型の増幅MOSFETQ5とQ6のソースが接続
された共通ソース線CSNには、上記クロスエリア18
に設けられたNチャンネル型のパワースイッチMOSF
ETQ14により接地電位に対応した動作電圧が与えら
れる。
の増幅MOSFETQ7とQ8のソースが接続された共
通ソース線CSPには、上記クロスエリア18に設けら
れたオーバードライブ用のNチャンネル型のパワーMO
SFETQ16と、上記内部電圧VDLを供給するNチ
ャンネル型のパワーMOSFETQ15が設けられる。
上記オーバードライブ用の電圧には、特に制限されない
が、外部端子から供給される電源電圧VDDが用いられ
る。あるいは、センスアンプ動作速度の電源電圧VDD
依存性を軽減するために、ゲートにVPPが印加され、
ドレインに電源電圧VDDが供給されたNチャンネル型
MOSFETのソースから上記電圧を得るものとしてわ
ずかに降圧してもよい。
Q16のゲートに供給されるセンスアンプオーバードラ
イブ用活性化信号SAP1は、上記Nチャンネル型MO
SFETQ15のゲートに供給される活性化信号SAP
2と同相の信号とされ、SAP1とSAP2は時系列的
にハイレベルにされる。特に制限されないが、SAP1
とSAP2のハイレベルは昇圧電圧VPPレベルの信号
とされる。つまり、昇圧電圧VPPは、約3.6Vであ
るので、上記Nチャンネル型MOSFETQ15、16
を十分にオン状態にさせることができる。MOSFET
Q16がオフ状態(信号SAP1がロウレベル)の後に
はMOSFETQ15のオン状態(信号SAP2がハイ
レベル)によりソース側から内部電圧VDLに対応した
電圧を出力させることができる。
ドには、相補ビット線を短絡させるイコライズMOSF
ETQ11と、相補ビット線にハーフプリチャージ電圧
VBLRを供給するスイッチMOSFETQ9とQ10
からなるプリチャージ(イコライズ)回路が設けられ
る。これらのMOSFETQ9〜Q11のゲートは、共
通にプリチャージ信号PCBが供給される。このプリチ
ャージ信号PCBを形成するドライバ回路は、図示しな
いが、上記クロスエリアにインバータ回路を設けて、そ
の立ち上がりや立ち上がりを高速にする。つまり、メモ
リアクセスの開始時にワード線選択タイミングに先行し
て、各クロスエリアに分散して設けられたインバータ回
路を通して上記プリチャージ回路を構成するMOSFE
TQ9〜Q11を高速に切り替えるようにするものであ
る。
回路IOSW(ローカルIOとメインIOを接続するス
イッチMOSFETQ19,Q20)が置かれる。さら
に、図3に示した回路以外にも、必要に応じて、センス
アンプのコモンソース線CSPとCSNのハーフプリチ
ャージ回路、ローカル入出力線LIOのハーフプリチャ
ージ回路、メイン入出力線のVDLプリチャージ回路、
シェアード選択信号線SHRとSHLの分散ドライバ回
路等も設けられる。
イッチMOSFETQ3とQ4を介して図下側のサブア
レイ15の同様な相補ビット線BL,BLBに接続され
る。例えば、上側のサブアレイのサブワード線SWLが
選択されたときには、センスアンプの上側シェアードス
イッチMOSFETQ1とQ2はオン状態に、下側シェ
アードスイッチMOSFETQ3とQ4とがオフ状態に
される。スイッチMOSFETQ12とQ13は、カラ
ム(Y)スイッチ回路を構成するものであり、上記選択
信号YSが選択レベル(ハイレベル)にされるとオン状
態となり、上記センスアンプの単位回路の入出力ノード
とローカル入出力線LIO1とLIO1B、LIO2,
LIO2B等とを接続させる。
は、上記上側の相補ビット線BL,BLBに接続され
て、選択されたサブワード線SWLに接続されたメモリ
セルの微小信号を増幅し、上記カラムスイッチ回路(Q
12とQ13)を通してローカル入出力線LIO1,L
IO1Bに伝える。上記ローカル入出力線LIO1,L
IO1Bは、上記センスアンプ列に沿って、つまり、同
図では横方向に延長される。上記ローカル入出力線LI
O1,LIO1Bは、クロスエリア18に設けられたN
チャンネル型MOSFETQ19とQ20からなるIO
スイッチ回路を介してメインアンプ61の入力端子が接
続されるメイン入出力線MIO,MIOBに接続され
る。
信号を解読して形成された選択信号よりスイッチ制御さ
れれる。なお、IOスイッチ回路は、上記Nチャンネル
型MOSFETQ19とQ20のそれぞれにPチャンネ
ル型MOSFETを並列に接続したCMOSスイッチ構
成としてもよい。シンクロナスDRAMのバーストモー
ドでは、上記カラム選択信号YSがカウンタ動作により
切り換えられ、上記ローカル入出力線LIO1,LIO
1B及びLIO2,LIO2Bとサブアレイの二対ずつ
の相補ビット線BL,BLBとの接続が順次に切り換え
られる。
1に供給される。このアドレスバッファは、時分割的に
動作してXアドレス信号とYアドレス信号を取り込む。
Xアドレス信号は、プリデコーダ52に供給され、メイ
ンローデコーダ11とメインワードドライバ12を介し
てメインワード線MWLの選択信号が形成される。上記
アドレスバッファ51は、外部端子から供給されるアド
レス信号Aiを受けるものであるので、外部端子から供
給される電源電圧VDDにより動作させられ、上記プリ
デコーダは、前記の降圧電圧VPERIにより動作させ
られ、上記メインワードドライバ12は、昇圧電圧VP
Pにより動作させられる。このメインワードドライバ1
2として、次に説明するような上記プリデコード信号を
受けるレベル変換機能付論理回路が用いられる。カラム
デコーダ(ドライバ)53は、上記アドレスバフッァ5
1の時分割的な動作によって供給されるYアドレス信号
を受けて、上記選択信号YSを形成する。
PERIにより動作させられ、外部端子から供給される
電源電圧VDDで動作させられる出力バッファ62を通
して外部端子Dout から出力される。外部端子Dinから
入力される書き込み信号は、入力バッファ63を通して
取り込まれ、同図においてメインアンプ61に含まれる
ライトアンプ(ライトドライバ)を通して上記メイン入
出力線MIOとMIOBに書き込み信号を供給する。上
記出力バッファ62の入力部には、レベル変換回路とそ
の出力信号を上記クロック信号に対応したタイミング信
号に同期させて出力させるための論理部が設けられる。
給される電源電圧VDDは、第1の形態では3.3Vに
され、内部回路に供給される降圧電圧VPERIは2.
5Vに設定され、上記センスアンプの動作電圧VDLは
2.0Vとされる。そして、ワード線の選択信号(昇圧
電圧)は、3.6Vにされる。ビット線のプリチャージ
電圧VBLRは、VDL/2に対応した1.0Vにさ
れ、プレート電圧VPLTも1.0Vにされる。そし
て、基板電圧VBBは−1.0Vにされる。上記外部端
子から供給される電源電圧VDDは、2.5Vのような
低電圧にされてもよい。このように低い電源電圧VDD
のときには、降圧電圧VPERIが2.0Vにされ、降
圧電圧VDLが1.8V程度により低くされる。
1の出力信号を受けるプリデコーダ52では、電源電圧
VDDと内部降圧電圧VPERIで動作する回路ブロッ
クからなり、前記図4に示したような2電源セルと多電
源セルとが組み合わされて構成される。あるいは、メイ
ンアンプ61においても、VDLレベルの信号をVPE
RIレベルに変換するレベル変換回路が設けられ、更に
出力バッファ62においてVPERIレベルをVDDレ
ベルに変換するレベル変換回路が設けられ、上記同様に
2電源セルと多電源セルの組み合わせからなる回路ブロ
ックが利用される。
MビットのシンクロナスDRAM(以下、単にSDRA
Mという)の一実施例の全体ブロック図が示されてい
る。この実施例のSDRAMは、特に制限されないが、
4つのメモリバンクのうちメモリバンク0を構成するメ
モリアレイ200Aとメモリバンク3を構成するメモリ
アレイ200Dが例示的に示されている。つまり、4つ
のメモリバンクのうちの2つのメモリバンク1と2に対
応したメモリアレイ200B、200Cが省略されてい
る。4つのメモリバンク0〜3にそれぞれ対応されたメ
モリアレイ200A〜200Dは、同図に例示的に示さ
れているメモリアレイ200Aと200Dのようにマト
リクス配置されたダイナミック型メモリセルを備え、図
に従えば同一列に配置されたメモリセルの選択端子は列
毎のワード線(図示せず)に結合され、同一行に配置さ
れたメモリセルのデータ入出力端子は行毎に相補データ
線(図示せず)に結合される。
ード線は行(ロウ)デコーダ201Aによるロウアドレ
ス信号のデコード結果に従って1本が選択レベルに駆動
される。メモリアレイ200Aの図示しない相補データ
線はセンスアンプ及びカラム選択回路を含むI/O線2
02Aに結合される。センスアンプ及びカラム選択回路
を含むI/O線202Aにおけるセンスアンプは、メモ
リセルからのデータ読出しによって夫々の相補データ線
に現れる微小電位差を検出して増幅する増幅回路であ
る。それにおけるカラムスイッチ回路は、相補データ線
を各別に選択して相補I/O線に導通させるためのスイ
ッチ回路である。カラムスイッチ回路はカラムデコーダ
203Aによるカラムアドレス信号のデコード結果に従
って選択動作される。
様に、メモリアレイ200Dに例示的に示されているよ
うにロウデコーダ201B,センスアンプ及びカラム選
択回路を含むI/O線202B,カラムデコーダ203
Bが設けられる。上記相補I/O線はライトバッファ2
14A,Bの出力端子及びメインアンプ212A,Bの
入力端子に接続される。上記メインアンプ212A,B
の出力信号は、ラッチ/レジスタ213の入力端子に伝
えられ、このラッチ/レジスタ213の出力信号は、出
力バッファ211を介して外部端子から出力される。ま
た、外部端子から入力された書き込み信号は、入力バッ
ファ210を介して上記ライトバッファ214A,Bの
入力端子に伝えられる。上記外部端子は、特に制限され
ないが、16ビットからなるデータD0−D15を出力
するデータ入出力端子とされる。なお、上記省略された
メモリアレイ200BとCとに対応して、それぞれ上記
同様なメインアンプ、ライトバッファが設けられる。
信号A0〜A13はカラムアドレスバッファ205とロ
ウアドレスバッファ206にアドレスマルチプレクス形
式で取り込まれる。供給されたアドレス信号はそれぞれ
のバッファが保持する。ロウアドレスバッファ206は
リフレッシュ動作モードにおいてはリフレッシュカウン
タ208から出力されるリフレッシュアドレス信号をロ
ウアドレス信号として取り込む。カラムアドレスバッフ
ァ205の出力はカラムアドレスカウンタ207のプリ
セットデータとして供給され、列(カラム)アドレスカ
ウンタ207は後述のコマンドなどで指定される動作モ
ードに応じて、上記プリセットデータとしてのカラムア
ドレス信号、又はそのカラムアドレス信号を順次インク
リメントした値を、カラムデコーダ203A〜203D
に向けて出力する。
09は、特に制限されないが、クロック信号CLK、ク
ロックイネーブル信号CKE、チップセレクト信号/C
S、カラムアドレスストローブ信号/CAS(記号/は
これが付された信号がロウイネーブルの信号であること
を意味する)、ロウアドレスストローブ信号/RAS、
及びライトイネーブル信号/WEなどの外部制御信号
と、アドレス入力端子A0〜A11からの制御データと
が供給され、それらの信号のレベルの変化やタイミング
などに基づいてSDRAMの動作モード及び上記回路ブ
ロックの動作を制御するための内部タイミング信号を形
成するもので、モードレジスタ10、コマンドデコーダ
20、タイミング発生回路30及びクロックバッファ4
0等を備える。
40を介して前記説明したようなクロック同期回路50
に入力され、内部クロックが発生される。上記内部クロ
ックは、特に制限されないが、出力バッファ211、入
力バッファ210を活性化するタイミング信号として用
いられるとともに、タイミング発生回路30に供給さ
れ、かかるクロック信号に基づいて列アドレスバッファ
205、行アドレスバッファ206及び列アドレスカウ
ンタ207に供給されるタイミング信号が形成される。
の立ち上がりエッジに同期して有意とされる。チップセ
レクト信号/CSはそのロウレベルによってコマンド入
力サイクルの開始を指示する。チップセレクト信号/C
Sがハイレベルのとき(チップ非選択状態)やその他の
入力は意味を持たない。但し、後述するメモリバンクの
選択状態やバースト動作などの内部動作はチップ非選択
状態への変化によって影響されない。/RAS,/CA
S,/WEの各信号は通常のDRAMにおける対応信号
とは機能が相違し、後述するコマンドサイクルを定義す
るときに有意の信号とされる。
ック信号の有効性を指示する信号であり、当該信号CK
Eがハイレベルであれば次のクロック信号CLKの立ち
上がりエッジが有効とされ、ロウレベルのときには無効
とされる。なお、リードモードにおいて、出力バッファ
211に対するアウトプットイネーブルの制御を行う外
部制御信号/OEを設けた場合には、かかる信号/OE
もコントローラ209に供給され、その信号が例えばハ
イレベルのときには出力バッファ211は高出力インピ
ーダンス状態にされる。
LK(内部クロック信号)の立ち上がりエッジに同期す
る後述のロウアドレスストローブ・バンクアクティブコ
マンドサイクルにおけるA0〜A11のレベルによって
定義される。
アドレスストローブ・バンクアクティブコマンドサイク
ルにおいてバンク選択信号とみなされる。即ち、A12
とA13の組み合わせにより、4つのメモリバンク0〜
3のうちの1つが選択される。メモリバンクの選択制御
は、特に制限されないが、選択メモリバンク側のロウデ
コーダのみの活性化、非選択メモリバンク側のカラムス
イッチ回路の全非選択、選択メモリバンク側のみの入力
バッファ210及び出力バッファ211への接続などの
処理によって行うことができる。
CLK(内部クロック)の立ち上がりエッジに同期する
リード又はライトコマンド(後述のカラムアドレス・リ
ードコマンド、カラムアドレス・ライトコマンド)サイ
クルにおけるA0〜A9のレベルによって定義される。
そして、この様にして定義されたカラムアドレスはバー
ストアクセスのスタートアドレスとされる。
AMの主な動作モードを説明する。 (1)モードレジスタセットコマンド(Mo) 上記モードレジスタ30をセットするためのコマンドで
あり、/CS,/RAS,/CAS,/WE=ロウレベ
ルによって当該コマンド指定され、セットすべきデータ
(レジスタセットデータ)はA0〜A11を介して与え
られる。レジスタセットデータは、特に制限されない
が、バーストレングス、CASレイテンシイ、ライトモ
ードなどとされる。特に制限されないが、設定可能なバ
ーストレングスは、1,2,4,8,フルページとさ
れ、設定可能なCASレイテンシイは1,2,3とさ
れ、設定可能なライトモードは、バーストライトとシン
グルライトとされる。
アドレス・リードコマンドによって指示されるリード動
作において/CASの立ち下がりから出力バッファ21
1の出力動作までに内部クロック信号の何サイクル分を
費やすかを指示するものである。読出しデータが確定す
るまでにはデータ読出しのための内部動作時間が必要と
され、それを内部クロック信号の使用周波数に応じて設
定するためのものである。換言すれば、周波数の高い内
部クロック信号を用いる場合にはCASレイテンシイを
相対的に大きな値に設定し、周波数の低い内部クロック
信号を用いる場合にはCASレイテンシイを相対的に小
さな値に設定する。
クティブコマンド(Ac) これは、ロウアドレスストローブの指示とA12とA1
3によるメモリバンクの選択を有効にするコマンドであ
り、/CS,/RAS=ロウレベル、/CAS,/WE
=ハイレベルによって指示され、このときA0〜A9に
供給されるアドレスがロウアドレス信号として、A12
とA13に供給される信号がメモリバンクの選択信号と
して取り込まれる。取り込み動作は上述のように内部ク
ロック信号の立ち上がりエッジに同期して行われる。例
えば、当該コマンドが指定されると、それによって指定
されるメモリバンクにおけるワード線が選択され、当該
ワード線に接続されたメモリセルがそれぞれ対応する相
補データ線に導通される。
(Re) このコマンドは、バーストリード動作を開始するために
必要なコマンドであると共に、カラムアドレスストロー
ブの指示を与えるコマンドであり、/CS,/CAS=
ロウレベル、/RAS,/WE=ハイレベルによって指
示され、このときA0〜A7(×16ビット構成の場
合)に供給されるカラムアドレスがカラムアドレス信号
として取り込まれる。これによって取り込まれたカラム
アドレス信号はバーストスタートアドレスとしてカラム
アドレスカウンタ207に供給される。これによって指
示されたバーストリード動作においては、その前にロウ
アドレスストローブ・バンクアクティブコマンドサイク
ルでメモリバンクとそれにおけるワード線の選択が行わ
れており、当該選択ワード線のメモリセルは、内部クロ
ック信号に同期してカラムアドレスカウンタ207から
出力されるアドレス信号に従って順次選択されて連続的
に読出される。連続的に読出されるデータ数は上記バー
ストレングスによって指定された個数とされる。また、
出力バッファ211からのデータ読出し開始は上記CA
Sレイテンシイで規定される内部クロック信号のサイク
ル数を待って行われる。
(Wr) ライト動作の態様としてモードレジスタ10にバースト
ライトが設定されているときは当該バーストライト動作
を開始するために必要なコマンドとされ、ライト動作の
態様としてモードレジスタ10にシングルライトが設定
されているときは当該シングルライト動作を開始するた
めに必要なコマンドとされる。更に当該コマンドは、シ
ングルライト及びバーストライトにおけるカラムアドレ
スストローブの指示を与える。当該コマンドは、/C
S,/CAS,/WE=ロウレベル、/RAS=ハイレ
ベルによって指示され、このときA0〜A9に供給され
るアドレスがカラムアドレス信号として取り込まれる。
これによって取り込まれたカラムアドレス信号はバース
トライトにおいてはバーストスタートアドレスとしてカ
ラムアドレスカウンタ207に供給される。これによっ
て指示されたバーストライト動作の手順もバーストリー
ド動作と同様に行われる。但し、ライト動作にはCAS
レイテンシイはなく、ライトデータの取り込みは当該カ
ラムアドレス・ライトコマンドサイクルから開始され
る。
に対するプリチャージ動作の開始コマンドとされ、/C
S,/RAS,/WE=ロウレベル、/CAS=ハイレ
ベルによって指示される。
要とされるコマンドであり、/CS,/RAS,/CA
S=ロウレベル、/WE,CKE=ハイレベルによって
指示される。
ジコマンド フルページに対するバースト動作を全てのメモリバンク
に対して停止させるために必要なコマンドであり、フル
ページ以外のバースト動作では無視される。このコマン
ドは、/CS,/WE=ロウレベル、/RAS,/CA
S=ハイレベルによって指示される。
p) これは実質的な動作を行わないこと指示するコマンドで
あり、/CS=ロウレベル、/RAS,/CAS,/W
Eのハイレベルによって指示される。
クでバースト動作が行われているとき、その途中で別の
メモリバンクを指定して、ロウアドレスストローブ・バ
ンクアクティブコマンドが供給されると、当該実行中の
一方のメモリバンクでの動作には何ら影響を与えること
なく、当該別のメモリバンクにおけるロウアドレス系の
動作が可能にされる。例えば、SDRAMは外部から供
給されるデータ、アドレス、及び制御信号を内部に保持
する手段を有し、その保持内容、特にアドレス及び制御
信号は、特に制限されないが、メモリバンク毎に保持さ
れるようになっている。或は、ロウアドレスストローブ
・バンクアクティブコマンドサイクルによって選択され
たメモリブロックにおけるワード線1本分のデータがカ
ラム系動作の前に予め読み出し動作のためにラッチ/レ
ジスタ213に保持されるようになっている。
ータ入出力端子においてデータD0−D15が衝突しな
い限り、処理が終了していないコマンド実行中に、当該
実行中のコマンドが処理対象とするメモリバンクとは異
なるメモリバンクに対するプリチャージコマンド、ロウ
アドレスストローブ・バンクアクティブコマンドを発行
して、内部動作を予め開始させることが可能である。こ
の実施例のSDRAMは、上記のように16ビットの単
位でのメモリアクセスを行い、A0〜A11のアドレス
により約1Mのアドレスを持ち、4つのメモリバンクで
構成されることから、全体では約64Mビット(1M×
4バンク×16ビット)のような記憶容量を持つように
される。
記の通りである。 (1) 特定の論理回路を実現する1ないし複数のMO
SFETが形成されてなる単位領域の複数個を第1方向
に配置して、その上部に上記第1方向に延びる第1配線
を形成し、上記複数配置された単位領域に沿そって、か
つその単位領域外において上記第1方向に延びる第2配
線を形成し、上記隣接する単位領域間に記第1方向と直
交する第2方向に延びる第3配線を備えた配線専用領域
を設けて置き、上記単位領域に形成された論理回路は、
必要に応じて隣接する上記配線専用領域との組み合わせ
により上記第1配線に接続される第1接続形態と、上記
第2配線を介して第3配線に接続される第2接続形態と
の両方を持つようにすることにより、セルの配置にかか
わらず入力信号領域が確保されるため、自動配線技術に
よる配線設計においても未結線を大幅に低減させること
ができるという効果が得られる。
に対応して一対一に対応して設け、それに対応した上記
単位領域に形成された論理回路において上記第2接続形
態が必要とされた場合に使用することにより、セルの配
置にかかわらず全てのセルにおいて入力信号領域が確保
されるため、自動配線技術による配線設計においても未
結線を防止でき自動配線技術による全ての信号線の結線
が可能になるという効果が得られる。
おいて論理回路を実現する複数のMOSFET間を接続
する配線と同じ工程で形成することにより多層配線を効
率よく利用することができるという効果が得られる。
域の中央部に上記第1方向に延びる信号線を形成し、上
記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に上記第
1方向に延びる電源線を設け、上記電源線を上記第1電
圧と第2電圧で動作する論理回路に対応した単位領域上
ではそれぞれが1の配線幅を持つように形成し、上記第
1電圧及び第2電圧とは異なる第3電圧で動作する論理
回路に対応した単位領域上では、上記1の配線幅が上記
第1又は第2電圧を供給する電源線と上記第3電圧を供
給する電源線及びそれらの配線間隔によって分割したも
のとすることにより、セル内の電源の数及び種類に無関
係にセルの高さ及び全体としての電源配線幅を統一でき
るためにセルの配置が容易となり、高集積化が可能にな
るという効果が得られる。
域上の中央部に上記第1方向に延びる信号線を形成し、
上記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に形成
され、かかる第1方向に延びる電源線を形成し、上記単
位領域には特定の論理機能を実現する1ないし複数のM
OSFETが形成され、上記MOSFETを構成するソ
ース,ドレインの半導体領域の一端側を、上記単位領域
の端部に近接するよう形成することにより、動作の高速
化を図りつつ単位領域上の中央部に第1方向に延びる信
号線を効率よく使用することができるという効果が得ら
れる。
の金属配線層により形成し、上記MOSFETのゲー
ト、ソース及びドレインに接続される信号線を第1層目
の金属配線層により構成することにより、多層配線を合
理的に使用することができるという効果が得られる。
域上の中央部に上記第1方向に延びる第1信号線を形成
し、上記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に
上記第1方向に延びる第1と第2電源線を配置した第1
セル群と、同様な第2セル群の上記第1又は第2電源線
に対応した単位領域の端部が互いに隣接するよう背中合
わせに配置して上記第1又は第2電源線を1つの電源線
で構成するとともに、かかる電源線に対応して設けられ
るコンタクト部を、上記単位領域の基準となるピッチに
合わせることにより、高集積化が可能になるという効果
が得られる。
域と、上記第1方向に複数配置された矩形の単位領域上
に形成され、かかる第1方向に延びる第1配線と、上記
複数配置された単位領域に沿って、かつその領域外に形
成されて上記第1方向に延びる第2配線とを備え、上記
単位領域に特定の論理回路を実現する1ないし複数のM
OSFETを形成し、そのドレイン領域が上記第1方向
に複数個が並べられて配置され、それらが並列形態に接
続されて1つのMOSFETを構成するものは、上記各
ドレイン領域のそれぞれが上記第2配線に接続される複
数の配線を持つようにすることにより、出力配線の低抵
抗化を実現することができるという効果が得られる。
層目の金属配線層とし、上記MOSFETのドレインと
上記第2配線とを接続させる配線を第1層目の金属配線
層により構成することにより、上記の低抵抗化とともに
多層配線を合理的に使用し、かつ高集積化が可能になる
という効果が得られる。
領域上の中央部に上記第1方向に第1信号線を形成し、
上記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に上記
第1方向に延びる第1と第2電源線と設け、上記単位回
路の複数個が第2方向に並べられて配置されて回路ブロ
ックを構成し、上記第2方向において回路ブロックの両
側に上記第1と第2電源線に対応した第1電圧と第2電
圧を供給する第3電源線と第4電源線の対を上記第2方
向に延長してそれぞれ配置し、上記対とされた第3電源
線と第4電源線を上記単位回路の第1電源線と第2電源
線とでそれぞれ相互に接続することにより、最小の配線
により電源インピーダンスを小さくすることができると
いう効果が得られる。
プの第1方向の中央部において、上記第2方向に並んで
配置される複数のボンディングパッド列に沿って配置
し、上記半導体チップの両側には同じ記憶構成を持つメ
モリアレイを構成して上記回路ブロック及びボンディン
グパッドを挟むように配置することにより、信号伝達径
路を最小にし、かつ、高集積化を実現した半導体記憶装
置を得ることができるという効果が得られる。
中央部には、上記メモリアレイの不良救済のための冗長
回路を形成し、上記メモリアレイは、上記回路ブロック
及びボンディングパッド列と上記冗長回路とにより4つ
に分割して構成することにより、各回路ブロックを半導
体チップ上に効率よく配置させることができるという効
果が得られる。
れ、論理回路を構成するためのトランジスタを備えた矩
形の単位領域上を上記第1方向に延びる第1配線を形成
し、上記複数配置された矩形の単位領域に沿って、かつ
該単位領域外において上記第1方向に延びる第2配線を
形成し、隣り合う上記単位領域間にそれぞれ中間領域を
設け、上記第1方向と直交する第2方向に延び、いずれ
かの上記中間領域に上記第2配線と接続される第3配線
を形成し、上記第3配線が形成された中間領域に対応す
る単位領域の論理回路の入力信号は上記第1配線と第3
配線とから受け、上記第3配線が形成されない中間領域
に対応する単位領域の論理回路の入力信号は上記第1配
線から受けるようにすることにより、単位領域の配置に
かかわらず入力信号領域が確保されるため、自動配線技
術による配線設計においても未結線を大幅に低減させる
ことができるという効果が得られる。
の論理機能を実現する1ないし複数の回路素子が設けら
れる矩形の単位領域上に上記第1方向に延びる第1配線
を形成し、上記複数配置された矩形の単位領域に沿っ
て、かつその単位領域外において上記第1方向に延びる
第2配線を形成し、上記単位領域に隣接し、かつ上記第
1方向と直交する第2方向に延びる第3配線が形成され
る配線領域を設け、上記配線領域の第3配線を上記単位
領域に形成された論理機能を実現する回路素子と上記第
2配線との間で信号の授受に用いることにより、単位領
域の配置にかかわらず入力信号領域が確保されるため、
自動配線技術による配線設計においても未結線を大幅に
低減させることができるという効果が得られる。
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、配線
専用領域を含めて論理機能を持つセルと、論理機能のみ
を持つセルと、配線専用領域のみからなるセルとを組み
合わせて、1つの回路ブロックを構成するようにするも
のであってもよい。つまり、入力端子数が比較的多いセ
ルには、上記の配線専用領域を含めてセルとしてレイア
ウト設計し、入力端子数が例えば1ないし2のように少
ないセルには、配線専用領域を設けないものとし、回路
構成に応じて配線専用領域のみからなるセルを隣接して
配置させるようにするものであってもよい。
においてメモリアレイ、サブアレイ及びサブワードドラ
イバの構成は、種々の実施形態を採ることができるし、
ダイナミック型RAMの入出力インターフェイスは、シ
ンクロナス仕様やランバス仕様等に適合したもの等種々
の実施形態を採ることができるものである。ワード線
は、前記のような階層ワード線方式の他にワードシャン
ト方式を採るものであってもよい。
記のような前記のようなダイナミック型RAMの他、ス
タティック型RAM等のような他の半導体記憶装置、あ
るいはランダム・ロジック部を持つ1チップマイクロコ
ンピュータ等のような各種のデジタル集積回路装置に広
く利用できる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、特定の論理回路を実現する
1ないし複数のMOSFETが形成されてなる単位領域
の複数個を第1方向に配置して、その上部に上記第1方
向に延びる第1配線を形成し、上記複数配置された単位
領域に沿そって、かつその単位領域外において上記第1
方向に延びる第2配線を形成し、上記隣接する単位領域
間に記第1方向と直交する第2方向に延びる第3配線を
備えた配線専用領域を設けて置き、上記単位領域に形成
された論理回路は、必要に応じて隣接する上記配線専用
領域との組み合わせにより上記第1配線に接続される第
1接続形態と、上記第2配線を介して第3配線に接続さ
れる第2接続形態との両方を持つようにすることによ
り、セルの配置にかかわらず入力信号領域が確保される
ため、自動配線技術による配線設計においても未結線を
大幅に低減させることができる。
例を示す概略レイアウト図である。
概略素子レイアウト図である。
実施例を示す概略素子レイアウト図である。
の一実施例を示す概略素子レイアウト図である。
に他の一実施例を示す概略素子レイアウト図である。
に他の一実施例を示す概略素子レイアウト図である。
に他の一実施例を示す概略素子レイアウト図である。
路に対する電源供給の一実施例を説明するための配線レ
イアウト図である。
他の一実施例を示す概略構成図である。
施例を示す概略レイアウト図である。
スアンプ部を中心にしたアドレス入力からデータ出力ま
での簡略化された一実施例を示す回路図である。
を示す全体ブロック図である。
D…Y系救済回路、COLPDC…Y系プリデコーダ、
ROWRED…X系救済回路、ROWPDC…X系プリ
デコーダ、SA…センスアンプ、SWD…サブワードド
ライバ、MWD…メインワードドライバ、11,12…
デコーダ,メインワードドライバ、15…サブアレイ、
16…センスアンプ、17…サブワードドライバ、18
…クロスエリア、51…アドレスバッファ、52…プリ
デコーダ、53…デコーダ、61…メインアンプ、62
…出力バッファ、63…入力バッファ、Q1〜Q20…
MOSFET、1…モードデコーダ、2…モードラッチ
回路、3…アドレスラッチ回路、10…モードレジス
タ、20…コマンドデコーダ、30…タイミング発生回
路、30…クロックバッファ、200A〜200D…メ
モリアレイ、201A〜201D…ロウデコーダ、20
2A〜202D…センスアンプ及びカラム選択回路、2
03A〜203D…カラムデコーダ、205…カラムア
ドレスバッファ、206…ロウアドレスバッファ、20
7…カラムアドレスカウンタ、208…リフレッシュカ
ウンタ、209…コントローラ、210…入力バッフ
ァ、211…出力バッファ、212A〜D…メインアン
プ、213…ラッチ/レジスタ、214A〜D…ライト
バッファ。
Claims (16)
- 【請求項1】 第1方向に複数配置された単位領域と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上において上記
第1方向に延びる第1配線と、 上記複数配置された単位領域に沿そって、かつその単位
領域外において上記第1方向に延びる第2配線と、 上記単位領域に隣接して設けられ、上記第1方向と直交
する第2方向に延びる第3配線が形成される配線専用領
域とを備え、 上記単位領域は、特定の論理機能を実現する1ないし複
数のMOSFETが形成されものであり、 上記配線専用領域に形成される第3配線は、上記単位領
域に形成された論理機能を実現する回路と上記第2配線
との間での信号の授受に用いられるものであることを特
徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 第1方向に複数配置された単位領域と、 上記第1方向に複数配置された矩形の単位領域上におい
て上記第1方向に延びる第1配線と、 上記複数配置された単位領域に沿そって、かつその単位
領域外において上記第1方向に延びる第2配線と、 上記隣接する単位領域間に設けられ、上記第1方向と直
交する第2方向に延びる第3配線を備えた配線専用領域
とを備え、 上記単位領域は、特定の論理回路を実現する1ないし複
数のMOSFETが形成され、隣接する上記配線専用領
域との組み合わせにより上記第1配線に接続される第1
接続形態と、上記第2配線を介して第3配線に接続され
る第2接続形態との両方を有することを特徴とする半導
体集積回路装置。 - 【請求項3】 請求項2において、 上記配線専用領域は、各単位領域に対応して一対一に対
応して設けられるものであり、それに対応した上記単位
領域に形成された論理回路において上記第2接続形態が
必要とされた場合に使用されるものであることを特徴と
する半導体集積回路装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかにお
いて、 上記第3配線は、上記単位領域内において論理回路を実
現する複数のMOSFET間を接続する配線と同じ工程
で形成されるものであることを特徴とする半導体集積回
路装置。 - 【請求項5】 第1方向に複数配置された単位領域と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の中央部に形
成され、上記第1方向に延びる信号線と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に形成
され、かかる第1方向に延びる電源線とを備え、 上記単位領域は、特定の論理機能を実現する1ないし複
数のMOSFETが形成されるものであり、 上記電源線は、 上記第1電圧と第2電圧で動作する論理回路に対応した
単位領域上ではそれぞれが1の配線幅を持つように形成
され、 上記第1電圧及び第2電圧とは異なる第3電圧で動作す
る論理回路に対応した単位領域上では、上記1の配線幅
が上記第1又は第2電圧を供給する電源線と上記第3電
圧を供給する電源線及びそれらの配線間隔によって分割
されるものであることを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項6】 請求項5において、 上記単位領域には、Nチャンネル型MOSFETとPチ
ャンネル型MOSFETが形成されるものであり、 上記Nチャンネル型MOSFETが形成される単位領域
上の端部には、回路の基準電位に対応した第1電圧を供
給する電源線が形成され、 上記Pチャンネル型MOSFETが形成される単位領域
上の端部には、電源電圧に対応した第2電圧を供給する
電源線が形成されるものであることを特徴とする半導体
集積回路装置。 - 【請求項7】 第1方向に複数配置された単位領域と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の中央部に形
成され、かかる第1方向に延びる信号線と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に形成
され、かかる第1方向に延びる電源線とを備え、 上記単位領域は、特定の論理機能を実現する1ないし複
数のMOSFETが形成されるものであり、 上記MOSFETを構成するソース,ドレインの半導体
領域の一端側は、上記単位領域の端部に近接するよう形
成されるものであることを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項8】 請求項7において、 上記信号線及び電源線は第2層目の金属配線層により構
成され、上記MOSFETのゲート、ソース及びドレイ
ンに接続される信号線は、第1層目の金属配線層により
構成されるものであることを特徴とする半導体集積回路
装置。 - 【請求項9】 第1方向に複数配置された単位領域と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の中央部に形
成され、かかる第1方向に延びる第1信号線と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に形成
され、かかる第1方向に延びる第1と第2電源線とを備
えた第1セル群と、 上記第1方向に複数配置された単位領域と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の中央部に形
成され、かかる第1方向に延びる第2信号線と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に形成
され、かかる第1方向に延びる第1と第2電源線とを備
えた第2セル群とを備え、 上記第1セル群と第2セル群は、上記第1又は第2電源
線に対応した単位領域の端部が互いに隣接するよう背中
合わせに各単位領域が配置されて上記第1又は第2電源
線を1つの電源線で構成するとともに、かかる電源線に
対応して設けられるコンタクト部を、上記単位領域の基
準となるピッチに合わせて形成してなることを特徴とす
る半導体集積回路装置。 - 【請求項10】 第1方向に複数配置された単位領域
と、 上記第1方向に複数配置された矩形の単位領域上に形成
され、かかる第1方向に延びる第1配線と、 上記複数配置された単位領域に沿って、かつその領域外
に形成されて上記第1方向に延びる第2配線とを備え、 上記単位領域は、特定の論理回路を実現する1ないし複
数のMOSFETが形成されるものであり、 上記複数のMOSFETのうち、ドレイン領域が上記第
1方向に複数個が並べられて配置され、それらが並列形
態に接続されて1つのMOSFETを構成するものは、
上記各ドレイン領域のそれぞれが上記第2配線に接続さ
れる複数の配線を持つようにしてなることを特徴とする
半導体集積回路装置。 - 【請求項11】 請求項10において、 上記第1配線及び第2配線は第2層目の金属配線層によ
り構成され、上記MOSFETのドレインと上記第2配
線とを接続させる配線は、第1層目の金属配線層により
構成されるものであることを特徴とする半導体集積回路
装置。 - 【請求項12】 第1方向に複数配置された単位領域
と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の中央部に形
成され、かかる第1方向に延びる第1信号線と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上の両側に形成
され、かかる第1方向に延びる第1と第2電源線とを備
えた単位回路と、 上記単位回路の複数個が第2方向に並べられて配置され
てなる回路ブロックと、 上記第2方向において回路ブロックの両側に上記第1と
第2電源線に対応した第1電圧と第2電圧を供給する第
3電源線と第4電源線の対を上記第2方向に延長してそ
れぞれ配置し、上記対とされた第3電源線と第4電源線
を上記単位回路の第1電源線と第2電源線とでそれぞれ
相互に接続してなることを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項13】 請求項12において、 上記回路ブロックは、半導体チップの第1方向の中央部
において、上記第2方向に並んで配置される複数のボン
ディングパッド列に沿って配置され、 上記半導体チップの両側には、同じ記憶構成を持つメモ
リアレイが構成されて上記回路ブロック及びボンディン
グパッドを挟むように配置してなることを特徴とする半
導体集積回路装置。 - 【請求項14】 請求項13において、 上記半導体チップの第2方向の中央部には、上記メモリ
アレイの不良救済のための冗長回路が形成され、 上記メモリアレイは、上記回路ブロック及びボンディン
グパッド列と上記冗長回路とにより4つに分割して構成
されるものであることを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項15】 第1方向に連続して複数配置された矩
形の単位領域と、 上記複数の単位領域上を上記第1方向に延びる第1配線
と、 上記複数配置された矩形の単位領域に沿って、かつ該単
位領域外において上記第1方向に延びる第2配線と、 隣り合う上記単位領域間にそれぞれ設けられた中間領域
と、 上記第1方向と直交する第2方向に延び、いずれかの上
記中間領域に形成され、上記第2配線と接続される第3
配線とを備え、 上記単位領域は論理回路を構成するためのトランジスタ
を備え、 上記第3配線が形成された中間領域に対応する単位領域
は、その論理回路の入力信号を上記第1配線と第3配線
とから受け、 上記第3配線が形成されない中間領域に対応する単位領
域は、その論理回路の入力信号を上記第1配線から受け
ることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項16】 第1方向に複数配置された矩形の単位
領域と、 上記第1方向に複数配置された単位領域上において上記
第1方向に延びる第1配線と、 上記複数配置された矩形の単位領域に沿って、かつその
単位領域外において上記第1方向に延びる第2配線と、 上記単位領域に隣接して設けられ、上記第1方向と直交
する第2方向に延びる第3配線が形成される配線領域と
を備え、 上記単位領域は、特定の論理機能を実現する1ないし複
数の回路素子が形成されるものであり、 上記配線領域に形成される第3配線は、上記単位領域に
形成された論理機能を実現する回路素子と上記第2配線
との間で信号の授受に用いられるものであることを特徴
とする半導体集積回路装置。
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