JP2001195877A - 半導体集積装置 - Google Patents

半導体集積装置

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JP2001195877A
JP2001195877A JP2000002564A JP2000002564A JP2001195877A JP 2001195877 A JP2001195877 A JP 2001195877A JP 2000002564 A JP2000002564 A JP 2000002564A JP 2000002564 A JP2000002564 A JP 2000002564A JP 2001195877 A JP2001195877 A JP 2001195877A
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memory cell
address signal
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JP2000002564A
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English (en)
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Yasunobu Tokuda
泰信 徳田
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 メタル配線層のマスクのみを変更することに
より、メモリ構成が異なる他の製品にも対応できるエン
ベデッドメモリを内蔵した半導体集積装置を提供する。 【解決手段】 N個の行とM個の列を有するメモリセル
アレイ10と、アドレス信号を出力する第1群及び第2
群のアドレスバッファ回路と、アドレス信号に従ってメ
モリセルアレイの行指定する行デコーダ30と、アドレ
ス信号に従って2K個の列を同時に指定する列デコーダ
40と第1群のアドレスバッファ回路の出力を行デコー
ダに接続する第1群の配線と、第2群のアドレスバッフ
ァ回路の入力を基準電位に接続するか、あるいは第2群
のアドレスバッファ回路の出力を列デコーダに接続する
第2群の配線と、メモリセルアレイの2K個の列を列ア
ドレスデコーダを介して2K個のデータバッファ回路に
それぞれ接続する第3群の配線とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積装置に
関し、特に、CPUと同一のチップ内に収めてシステム
LSIとして使用されるエンベデッドメモリを内蔵した
半導体集積装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンベデッドメモリを内蔵した半
導体集積装置においては、ワード数とビット幅で定まる
メモリ構成が全体として固定化されていた。そのため、
半導体集積装置の製作に用いるバルク半導体層のマスク
は特定のメモリ構成に合わせて作成されており、メタル
配線層のマスクにおいてこのメモリ構成を変更すること
は不可能であった。
【0003】図6に、従来の半導体集積装置の構成例を
示す。図6の(a)は、8ワード×2ビットのメモリ構
成を示している。アドレスバッファ61から出力される
アドレス信号を、アドレスデコーダ62がデコードす
る。デコードされたアドレス信号に従って、メモリセル
アレイ63の1つの行が選択される。選択された行の2
ビットのデータは、データバッファ64を介して外部に
出力される。メモリセルアレイ63にデータを記憶する
場合には、やはりアドレス信号によってメモリセルアレ
イ63の1つの行を選択する。外部からデータバッファ
64を介して入力された2ビットのデータが、メモリセ
ルアレイ63の選択された行に記憶される。
【0004】ここで、図6の(a)に示すメモリセルア
レイ63は、8×2=16個のメモリセルを有してい
る。しかしながら、これを、図6の(b)に示すような
4ワード×4ビットのメモリ構成に変更して使用するこ
とはできないし、また、図6の(c)に示すような2ワ
ード×8ビットのメモリ構成に変更して使用することも
できなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにメモリ構
成が固定化されていたのでは、半導体集積装置のエンベ
デッドメモリ部分を他の製品にも転用しようとした場合
に、メモリ構成が適合しなければ使用できなかった。従
って、このような半導体集積装置は、他の製品への転用
が困難であり、特に受注生産品には向いていないという
問題があった。
【0006】そこで、上記の点に鑑み、本発明の目的
は、メタル配線層のマスクのみを変更することにより、
メモリ構成が異なる他の製品にも対応できるエンベデッ
ドメモリを内蔵した半導体集積装置を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係る半導体集積装置は、N個の行とM個の
列を有するメモリセルアレイと(N、Mは自然数)、外
部から入力されるアドレス信号をバッファ及び反転して
アドレス信号及び反転アドレス信号を出力するための第
1群及び第2群のアドレスバッファ回路と、アドレス信
号及び反転アドレス信号に従ってメモリセルアレイの1
つの行を指定するための行アドレスデコーダと、アドレ
ス信号及び反転アドレス信号に従ってメモリセルアレイ
の2K個の列を同時に指定するための列アドレスデコー
ダと(Kは自然数で、2K≦M)、外部との間でデータ
の入出力を行うためのM個のデータバッファ回路と、第
1群のアドレスバッファ回路の出力を行アドレスデコー
ダに接続する第1群の配線と、第2群のアドレスバッフ
ァ回路の入力を基準電位に接続するか、あるいは、第2
群のアドレスバッファ回路の出力を列アドレスデコーダ
に接続する第2群の配線と、メモリセルアレイの2K
の列を列アドレスデコーダを介して2K個のデータバッ
ファ回路にそれぞれ接続する第3群の配線とを具備す
る。
【0008】ここで、行アドレスデコーダが、N個のA
ND回路を含んでも良い。また、列アドレスデコーダ
が、M個のMOSトランジスタと、該トランジスタのゲ
ートにそれぞれ制御信号を供給するM個のAND回路と
を含んでも良い。さらに、第1群又は第2群のアドレス
バッファ回路の各々が、2個のインバータを含んでも良
い。
【0009】以上の様に構成した本発明に係る半導体集
積装置によれば、メタル配線層のマスクのみを変更する
ことにより、メモリにおけるワード数とビット幅を実質
的に変更できるので、メモリ構成が異なる他の製品にも
簡単なマスクの修正で対応することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態について説明する。尚、同一の要素には同一
の番号を付して、説明を省略する。
【0011】図1に、本発明の複数の実施形態において
共通に使用される部分の構成を示す。
【0012】図1において、この半導体集積装置は、例
として4個の行と8個の列を有する32個のメモリセル
00〜M07、M10〜M17、M20〜M27、M30〜M37を含
むメモリセルアレイ10を有している。ただし、本発明
はこれに限定されるものではなく、一般的にN個の行と
M個の列を有するメモリセルアレイを含む半導体集積装
置に適用できる(N、Mは自然数)。
【0013】このメモリセルアレイ10のアドレスを指
定するために、データのワード数によって定まる数のア
ドレス信号が外部から入力される。例えば、4ワード
(=2 2ワード)のデータを記憶する場合には、2種類
のアドレス信号が必要となる。これらのアドレス信号
は、2つのアドレスバッファ回路20と21に入力され
る。各アドレスバッファ回路は2個のインバータを含ん
でおり、反転されたアドレス信号と、2回反転すること
によりバッファされたアドレス信号とを出力する。他の
2つのアドレスバッファ回路22と23は、メモリ構成
に応じて必要な場合に、必要な配線を行って使用され
る。アドレスバッファ回路22と23が不必要な場合に
は、これらの入力を基準電位、例えば、アース電位に接
続する配線を行う。
【0014】アドレスバッファ回路20と21から出力
されたアドレス信号と反転アドレス信号は、行アドレス
デコーダ30に入力される。行アドレスデコーダ30
は、メモリセルアレイ10の各行に対応する4つのAN
D回路を含んでおり、アドレス信号と反転アドレス信号
とに基づいて、メモリセルアレイ10の行を選択するた
めの行選択信号を行選択線R0〜R3に出力する。
【0015】一方、メモリセル10の各列にデータを記
憶し、また、メモリセル10の各列に記憶されたデータ
を読み出すために、列アドレスデコーダ40が配置され
ている。列アドレスデコーダ40は、メモリセルアレイ
10の各列に対応して、8つのMOSトランジスタと、
該トランジスタのゲートにそれぞれ制御信号を供給する
8つのAND回路とを含んでいる。これらのMOSトラ
ンジスタのドレインは、メモリセルアレイ10の列を選
択するための列選択線C0〜C7に接続されている。MO
Sトランジスタのソース及びAND回路の配線は、メモ
リ構成に応じて決定される。さらに、メモリセルアレイ
10の各列に対応して、8つのデータバッファ回路B0
〜B7が配置されており、これらの配線もメモリ構成に
応じて決定される。なお、使用しないデータバッファ回
路の入力は、基準電位、例えば、アース電位に接続する
ことが望ましい。その場合には、使用しないデータバッ
ファ回路の入力を基準電位に接続するための配線も行
う。
【0016】以上の基本構成に追加して、必要なメモリ
構成に応じた配線層を形成することにより、幾つかの実
施形態が構成される。
【0017】まず、本発明の第1の実施形態に係る半導
体集積装置について、図2を参照しながら説明する。第
1の実施形態は、4行×8列のメモリセルアレイを用い
て、4ワード×8ビットのメモリを構成した例である。
【0018】このメモリは4ワード(=22ワード)構
成なので、アドレスを指定するために、2種類のアドレ
ス信号A0とA1が外部から入力される。アドレス信号A
0とA1は、2つのアドレスバッファ回路20と21にそ
れぞれ入力される。他の2つのアドレスバッファ回路2
2と23は不要であるが、入力をオープン状態にしてお
くと、ノイズにより余計な動作をして消費電力が増加す
る等の弊害が発生する。このような弊害を防止するた
め、アドレスバッファ回路22と23の入力をアース電
位に接続する配線を行い、これらのアドレスバッファ回
路を不活性化する。
【0019】アドレスバッファ回路20と21から出力
されたアドレス信号と反転アドレス信号は、行アドレス
デコーダ30に入力される。行アドレスデコーダ30
は、これらのアドレス信号と反転アドレス信号とに基づ
いて、メモリセルアレイ10の4つの行のうちの1つを
選択する。
【0020】一方、列アドレスデコーダ40に含まれる
8つのAND回路の入力は、ハイレベル(電源電圧
DD)に接続される。従って、これらのAND回路の出
力は常にハイレベルとなり、列アドレスデコーダ40に
含まれる8つのMOSトランジスタが全てオンする。こ
の結果、全ての列選択線C0が活性化し、指定された行
のすべての列にデータを記憶したり、指定された行のす
べての列からデータを読み出すことが可能となる。全て
のMOSトランジスタのソースが、データバッファ回路
0〜B7にそれぞれ接続される。
【0021】これにより、4行×8列のメモリセルアレ
イ10を、4つのワードの8ビットデータD0〜D7、E
0〜E7、F0〜F7、G0〜G7に対応させることができ
る。
【0022】次に、本発明の第2の実施形態に係る半導
体集積装置について、図3を参照しながら説明する。第
2の実施形態は、4行×8列のメモリセルアレイを用い
て、8ワード×4ビットのメモリを構成した例である。
【0023】このメモリは8ワード(=23ワード)構
成なので、アドレスを指定するために、3種類のアドレ
ス信号A0、A1、A2が外部から入力される。アドレス
信号A0〜A2は、3つのアドレスバッファ回路20、2
1、22にそれぞれ入力される。他の1つのアドレスバ
ッファ回路23については、入力をアース電位に接続す
る配線を行い、このアドレスバッファ回路を不活性化す
る。
【0024】アドレスバッファ回路20と21から出力
されたアドレス信号と反転アドレス信号は、行アドレス
デコーダ30に入力される。行アドレスデコーダ30
は、このアドレス信号と反転アドレス信号とに基づい
て、メモリセルアレイ10の4つの行のうちの1つを選
択する。
【0025】一方、アドレスバッファ回路22から出力
されたアドレス信号と反転アドレス信号は、列アドレス
デコーダ40に入力される。列アドレスデコーダ40
は、このアドレス信号と反転アドレス信号とに基づい
て、メモリセルアレイ10の8つの列のうちの4つを選
択する。列アドレスデコーダ40において、選択された
AND回路の出力がハイレベルとなり、これに接続され
たゲートを有するMOSトランジスタがオンする。この
結果、列選択線C0とC1との内の一方が活性化され、指
定された行の指定された列にデータを記憶したり、指定
された行の指定された列からデータを読み出すことが可
能となる。列アドレスデコーダ40において隣接する2
つのMOSトランジスタのソースがペアとされており、
それぞれのペアがデータバッファ回路B0、B2、B4
6に接続されている。使用しないデータバッファ回路
1、B3、B5、B7の入力は、アース電位に接続され
る。
【0026】これにより、4行×8列のメモリセルアレ
イ10を、8つのワードの4ビットデータD0〜D3、E
0〜E3、F0〜F3、G0〜G3、H0〜H3、I0〜I3、J
0〜J3、K0〜K3に対応させることができる。
【0027】次に、本発明の第3の実施形態に係る半導
体集積装置について、図4を参照しながら説明する。第
3の実施形態は、4行×8列のメモリセルアレイを用い
て、16ワード×2ビットのメモリを構成した例であ
る。
【0028】このメモリは16ワード(=24ワード)
構成なので、アドレスを指定するために、4種類のアド
レス信号A0、A1、A2、A3が外部から入力される。ア
ドレス信号A0〜A3は、4つのアドレスバッファ回路2
0、21、22、23に入力される。本実施形態におい
ては、余分なアドレスバッファ回路は存在しない。
【0029】アドレスバッファ回路20と21から出力
されたアドレス信号と反転アドレス信号は、行アドレス
デコーダ30に入力される。行アドレスデコーダ30
は、これらのアドレス信号と反転アドレス信号とに基づ
いて、メモリセルアレイ10の4つの行のうちの1つを
選択する。
【0030】一方、アドレスバッファ回路22と23か
ら出力されたアドレス信号と反転アドレス信号は、列ア
ドレスデコーダ40に入力される。列アドレスデコーダ
40は、これらのアドレス信号と反転アドレス信号とに
基づいて、メモリセルアレイ10の8つの列のうちの2
つを選択する。列アドレスデコーダ40において、選択
されたAND回路の出力がハイレベルとなり、これに接
続されたゲートを有するMOSトランジスタがオンす
る。この結果、列選択線C0〜C3の内の1種類が活性化
され、指定された行の指定された列にデータを記憶した
り、指定された行の指定された列からデータを読み出す
ことが可能となる。列アドレスデコーダ40において隣
接する4つのMOSトランジスタのソースがペアとされ
ており、それぞれのペアがデータバッファ回路B0とB4
に接続されている。使用しないデータバッファ回路B1
〜B3、B5〜B7の入力は、アース電位に接続される。
【0031】これにより、4行×8列のメモリセルアレ
イ10を、16個のワードの2ビットデータD0〜D1
0〜E1、F0〜F1、G0〜G1、H0〜H1、I0〜I1
0〜J1、K0〜K1、S0〜S1、T0〜T1、U0〜U1
0〜V1、W0〜W1、X0〜X1、Y0〜Y1、Z0〜Z1
対応させることができる。
【0032】なお、本発明においては、メモリセルアレ
イ10として、DRAM、SRAM、ROM、EEPR
OM、フラッシュメモリ等の各種のメモリを使用するこ
とができる。例として、DRAMの構成を図5の(a)
に、SRAMの構成を図5の(b)に示す。
【0033】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、一般
的にN個の行とM個の列を有するメモリセルアレイを含
む半導体集積装置において、2K個の列をデータのビッ
ト数に対応させる(Kは自然数であり、2K≦M)。そ
の結果、メモリセルの列をM/2K個の部分に分割した
のと等価になり、データのワード数はN・M/2Kに対
応することになる。即ち、バルク配線層を共通化してメ
タル配線層のみを変更することにより、データのワード
数をメモリセルの行数と等しくすることもできるし、デ
ータのワード数をメモリセルの行数よりも大きくするこ
ともできる。
【0034】従って、メモリ構成が異なる他の製品にも
簡単なマスクの修正で対応することができるので、製品
の開発期間を短縮し、開発コストを低減することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複数の実施形態において共通に使用さ
れる部分の構成を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る半導体集積装置
の構成を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る半導体集積装置
の構成を示す図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係る半導体集積装置
の構成を示す図である。
【図5】本発明に係る半導体集積装置に使用可能なメモ
リセルの構成例を示す図である。
【図6】従来の半導体集積装置の構成例を示す図であ
る。
【符号の説明】
10 メモリセルアレイ M00〜M07、M10〜M17、M20〜M27、M30〜M37
モリセル 20〜23 アドレスバッファ回路 30 行アドレスデコーダ R0〜R3 行選択線 40 列アドレスデコーダ C0〜C7 列選択線 B0〜B7 データバッファ回路 VDD 電源電圧

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N個の行とM個の列を有するメモリセル
    アレイと(N、Mは自然数)、 外部から入力されるアドレス信号をバッファ及び反転し
    てアドレス信号及び反転アドレス信号を出力するための
    第1群及び第2群のアドレスバッファ回路と、アドレス
    信号及び反転アドレス信号に従って前記メモリセルアレ
    イの1つの行を指定するための行アドレスデコーダと、 アドレス信号及び反転アドレス信号に従って前記メモリ
    セルアレイの2K個の列を同時に指定するための列アド
    レスデコーダと(Kは自然数で、2K≦M)、 外部との間でデータの入出力を行うためのM個のデータ
    バッファ回路と、 前記第1群のアドレスバッファ回路の出力を前記行アド
    レスデコーダに接続する第1群の配線と、 前記第2群のアドレスバッファ回路の入力を基準電位に
    接続するか、あるいは、前記第2群のアドレスバッファ
    回路の出力を前記列アドレスデコーダに接続する第2群
    の配線と、 前記メモリセルアレイの2K個の列を前記列アドレスデ
    コーダを介して2K個のデータバッファ回路にそれぞれ
    接続する第3群の配線と、を具備することを特徴とする
    半導体集積装置。
  2. 【請求項2】 前記行アドレスデコーダが、N個のAN
    D回路を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体集
    積装置。
  3. 【請求項3】 前記列アドレスデコーダが、M個のMO
    Sトランジスタと、該トランジスタのゲートにそれぞれ
    制御信号を供給するM個のAND回路とを含むことを特
    徴とする請求項1又は2記載の半導体集積装置。
  4. 【請求項4】 前記第1群又は第2群のアドレスバッフ
    ァ回路の各々が、2個のインバータを含むことを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体集積装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007527079A (ja) * 2003-07-02 2007-09-20 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 複数のシフト・レジスタ機能を有するシングル・メモリ

Cited By (2)

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JP2007527079A (ja) * 2003-07-02 2007-09-20 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 複数のシフト・レジスタ機能を有するシングル・メモリ
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