JP2001319489A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JP2001319489A
JP2001319489A JP2000137180A JP2000137180A JP2001319489A JP 2001319489 A JP2001319489 A JP 2001319489A JP 2000137180 A JP2000137180 A JP 2000137180A JP 2000137180 A JP2000137180 A JP 2000137180A JP 2001319489 A JP2001319489 A JP 2001319489A
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bit
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that the operation speed is difficult to increase for a conventional semiconductor memory while suppressing the area increase of a core part. SOLUTION: A row decoder(RDC) 12 is arranged in each sub-array 11 in a core part 10. Wirings (M2) 13 are arranged along each word line WL on each sub-array 11. The wirings 13 are connected to the word lines WL. A bit line selector(BLS) 14 for selecting a bit line is provided between adjacent sub- arrays 11. A column decoder(CDC) 15 is provided near the bit line selector 14. The bit lines of each sub-array 11 are connected to a main bit line MBL and the main bit line MBL is connected to a sense amplifier arranged in a peripheral circuit region 16.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばロジック回
路と混載される半導体記憶装置に係わり、特に、3層メ
タル配線技術を用いた半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device mounted, for example, with a logic circuit, and more particularly to a semiconductor memory device using a three-layer metal wiring technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来の不揮発性半導体記憶装置
における4Mbマクロの構成を概略的に示している。こ
の不揮発性半導体記憶装置は、例えば32個のサブアレ
イ(SBA)1を有している。各サブアレイ1は、例え
ば16KB(16×8=128Kb)の記憶容量を有し
ており、第1層金属配線(M1)からなるビット線BL
とワード線WL、及びこれらビット線BLとワード線W
Lにより選択される例えばフラッシュEEPROMから
なる図示せぬメモリセルが配置されている。ビット線B
L方向に隣接する2つのサブアレイ1の相互間には、セ
ンスアンプ(S/A)とカラムサブデコーダ(CSD
C)が配置された2つのカラムデコーダ領域2が設けら
れ、各カラムサブデコーダにより対応するサブアレイ1
のビット線1が選択される。
2. Description of the Related Art FIG. 8 schematically shows a configuration of a 4 Mb macro in a conventional nonvolatile semiconductor memory device. This nonvolatile semiconductor memory device has, for example, 32 subarrays (SBA) 1. Each sub-array 1 has a storage capacity of, for example, 16 KB (16 × 8 = 128 Kb), and includes a bit line BL formed of a first-layer metal wiring (M1).
And the word line WL, and the bit line BL and the word line W
A memory cell (not shown) formed of, for example, a flash EEPROM selected by L is arranged. Bit line B
A sense amplifier (S / A) and a column sub-decoder (CSD) are provided between two sub-arrays 1 adjacent in the L direction.
C) are provided, and two column decoder regions 2 in which the sub-arrays 1 are arranged are provided.
Bit line 1 is selected.

【0003】また、ワード線WLの選択には、2重ワー
ド線デコード方式が採用されている。すなわち、ワード
線WL方向に隣接する2つのサブアレイ1の相互間には
ロウサブデコーダ(RSDC)3が設けられ、このロウ
サブデコーダ3は2つのサブアレイ1で共有される。こ
のロウサブデコーダ3により、サブアレイ1のワード線
が選択される。さらに、ワード線WL方向に隣接する4
つのサブアレイ毎に対して、ロウメインデコーダ(RM
DC)4が配置されている。このロウメインデコーダ4
には、第2層金属配線(M2)からなるロウメインデコ
ード線5が接続されている。このロウメインデコーダ4
及びロウメインデコード線5により、所要のロウサブデ
コーダ3が選択される。
Further, a double word line decoding method is adopted for selecting a word line WL. That is, a row sub-decoder (RSDC) 3 is provided between two sub-arrays 1 adjacent in the word line WL direction, and the row sub-decoder 3 is shared by the two sub-arrays 1. The row sub-decoder 3 selects a word line of the sub-array 1. Furthermore, 4 adjacent to the word line WL direction
Row main decoder (RM)
DC) 4 is arranged. This row main decoder 4
Is connected to a row main decode line 5 composed of a second layer metal wiring (M2). This row main decoder 4
The required row sub-decoder 3 is selected by the row main decode line 5.

【0004】また、上記複数のサブアレイ1に隣接して
周辺回路領域6が設けられている。この周辺回路領域6
には、図示せぬカラムメインデコーダが設けられてい
る。このカラムメインデコーダには、例えば第3層金属
配線(M3)からなるカラムメインデコード線7が接続
され、これらカラムメインデコード線7は、前記各カラ
ムデコーダ領域2に接続されている。これらカラムメイ
ンデコーダ及びカラムメインデコード線7により所要の
カラムサブデコーダが選択される。
A peripheral circuit area 6 is provided adjacent to the plurality of sub-arrays 1. This peripheral circuit area 6
Is provided with a column main decoder (not shown). The column main decoders are connected to column main decode lines 7 made of, for example, a third-layer metal wiring (M3). These column main decode lines 7 are connected to the respective column decoder regions 2. A required column sub-decoder is selected by the column main decoder and the column main decode line 7.

【0005】図9は、上記2重ワード線デコード方式の
回路例を示しており、図8と同一部分には、同一符号を
付す。図9に示すように、1つのロウメインデコーダ4
に対して複数のロウサブデコーダ3が接続されている。
これらロウサブデコーダ3は、例えば相補型MOSトラ
ンジスタからなるCMOSトランスファーゲート3aに
より構成されている。各トランスファーゲート3aの入
力端はブロックデコーダ8にそれぞれ接続され、出力端
は各ワード線WLに接続されている。
FIG. 9 shows a circuit example of the above-mentioned double word line decoding system, and the same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 9, one row main decoder 4
Are connected to a plurality of row sub-decoders 3.
These row sub-decoders 3 are constituted by CMOS transfer gates 3a formed of, for example, complementary MOS transistors. The input terminal of each transfer gate 3a is connected to the block decoder 8, and the output terminal is connected to each word line WL.

【0006】上記構成において、アドレス信号に応じて
ロウメインデコーダ4から信号が出力され、複数のロウ
サブデコーダ3が選択される。これとともに、ブロック
デコーダ8の1つから信号が出力され、所要の1本のワ
ード線WLが選択される。
In the above configuration, a signal is output from the row main decoder 4 according to the address signal, and a plurality of row sub-decoders 3 are selected. At the same time, a signal is output from one of the block decoders 8, and one required word line WL is selected.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記不揮発
性半導体記憶装置は、高速動作が要求されている。この
ため、メモリセルに対してデータを書き込んだり、メモ
リセルからデータを読み出す際、ビット線電位及びワー
ド線電位を高速に変化させることが重要である。特に、
ワード線は一般にポリサイド配線により構成されてい
る。このポリサイド配線はメタル配線に比べて抵抗値が
高いため、ワード線の長さを短縮することにより、配線
抵抗が低減され高速動作が可能となる。そこで、図8に
示すように、メモリセルアレイを多くのサブアレイ1に
分割し、サブアレイ1内のビット線BLやワード線WL
の長さが短くされている。
Incidentally, the nonvolatile semiconductor memory device is required to operate at high speed. Therefore, when data is written to or read from a memory cell, it is important to change the bit line potential and the word line potential at high speed. In particular,
The word line is generally constituted by a polycide wiring. Since the polycide wiring has a higher resistance value than the metal wiring, by shortening the length of the word line, the wiring resistance is reduced and high-speed operation becomes possible. Therefore, as shown in FIG. 8, the memory cell array is divided into many sub-arrays 1 and the bit lines BL and word lines WL in the sub-array 1 are divided.
The length has been shortened.

【0008】しかし、図8に示すように、各サブアレイ
1にはカラムデコーダ領域2が設けられ、2つのサブア
レイ1に対してロウサブデコーダ3が設けられ、4つの
サブアレイ1に対してロウメインデコーダ4が設けられ
ている。このため、サブアレイ1の数が多くなると、こ
れらカラムデコーダ領域2、ロウサブデコーダ3、ロウ
メインデコーダ4の数が多くなり、コア部9の面積が大
きくなる。
However, as shown in FIG. 8, a column decoder region 2 is provided in each subarray 1, a row subdecoder 3 is provided for two subarrays 1, and a row main decoder is provided for four subarrays 1. 4 are provided. Therefore, when the number of sub-arrays 1 increases, the number of the column decoder regions 2, the row sub-decoders 3, and the row main decoders 4 increases, and the area of the core unit 9 increases.

【0009】ここで、ロウメインデコーダ4の面積をA
main、ロウサブデコーダ3の面積をAsub、分割しない
ときのメモリセルアレイの面積をA0、複数のサブアレ
イに分割したときに発生するデッドスペースの面積をA
d、1つのアレイに対するコア部の面積をAcoreとする
と、メモリセルアレイを分割しないときのコア部の面積
Acoreは次式のようになる。
Here, the area of the row main decoder 4 is A
The area of the main and row sub-decoders 3 is Asub, the area of the memory cell array when not divided is A0, and the area of the dead space generated when divided into a plurality of sub-arrays is A.
d Assuming that the area of the core for one array is Acore, the area Acore of the core when the memory cell array is not divided is as follows.

【0010】 また、メモリセルアレイを2分割した場合、コア部の面
積をAcoreは次式のようになる。
[0010] Also, when the memory cell array is divided into two, the area of the core part Acore is expressed by the following equation.

【0011】 Acore=Amain+2×Asub+A0/2×2+Ad×1 =Amain+2Asub+A0+Ad 一般に、必要なコア部の面積とメモリセルアレイの分割
数Nとの関係は次式のようになる。
Acore = Amain + 2 × Asub + A0 / 2 × 2 + Ad × 1 = Amain + 2Asub + A0 + Ad In general, the relationship between the required core area and the division number N of the memory cell array is as follows.

【0012】 Acore=Amain+N×Asub+A0+Ad×(N−1) このように、分割数Nが大きくなると、コア部の面積が
増加することが分かる。
Acore = Amain + N × Asub + A0 + Ad × (N−1) Thus, it can be seen that as the number of divisions N increases, the area of the core increases.

【0013】また、上記ロウサブデコーダ3を構成する
CMOSトランスファーゲート3aはオン抵抗が大き
い。このため、ワード線の電圧波形が鈍り、高速な読み
出し動作の妨げとなっている。
The CMOS transfer gate 3a constituting the row sub-decoder 3 has a large on-resistance. Therefore, the voltage waveform of the word line becomes dull, which hinders a high-speed read operation.

【0014】さらに、図10は、ロウメインデコーダ4
を概略的に示している。このロウメインデコーダ4は、
周辺回路領域6に設けられたアドレスバッファ6aから
供給される電源電圧レベルのアドレス信号に応じて、不
揮発性半導体記憶装置の各種動作モードに対応した電圧
をワード線に供給する。このため、デコード回路を構成
するアンド回路4a、4bの相互間にレベルシフタ4
c、4dが設けられている。レベルシフタ4cはアンド
回路4aから供給される電源電圧レベルの信号を読み出
しや書き込み動作に使用する高電圧に変換し、レベルシ
フタ4dは消去用の負電圧に変換する。このように、ロ
ウメインデコーダ4は、デコード回路以外にレベルシフ
タ4c、4dを有しているため、アドレスバッファ6a
から信号が供給されてから出力レベルが確定するまでに
時間を要する。
FIG. 10 shows a row main decoder 4.
Is schematically shown. This row main decoder 4
In accordance with an address signal of a power supply voltage level supplied from an address buffer 6a provided in the peripheral circuit region 6, voltages corresponding to various operation modes of the nonvolatile semiconductor memory device are supplied to the word lines. Therefore, the level shifter 4 is provided between the AND circuits 4a and 4b constituting the decode circuit.
c and 4d are provided. The level shifter 4c converts a power supply voltage level signal supplied from the AND circuit 4a into a high voltage used for reading and writing operations, and the level shifter 4d converts it into a negative voltage for erasing. As described above, since the row main decoder 4 includes the level shifters 4c and 4d in addition to the decode circuit, the address buffer 6a
It takes time from when a signal is supplied from to until the output level is determined.

【0015】しかも、このロウメインデコーダ4におい
て、アンド回路4aは入力信号が電源電圧レベルである
ため、低耐圧のトランジスタにより構成され、レベルシ
フタ4c、4d、アンド回路4bは高電圧が供給される
ため、高耐圧のトランジスタにより構成されている。こ
のように、耐圧の異なる複数のトランジスタを形成する
場合、これらトランジスタを分離する素子分離領域を大
きくする必要がある。このため、ロウメインデコーダ4
の占有面積が大きくなるという問題を有している。
In addition, in the row main decoder 4, the AND circuit 4a is constituted by low voltage transistors because the input signal is at the power supply voltage level, and the level shifters 4c, 4d and the AND circuit 4b are supplied with a high voltage. , High-voltage transistors. When a plurality of transistors having different breakdown voltages are formed as described above, it is necessary to increase an element isolation region for separating these transistors. Therefore, the row main decoder 4
Has a problem that the occupied area of the device increases.

【0016】また、センスアンプが各サブアレイに配置
されているため、これらセンスアンプを周辺回路領域6
に設けられたセンスアンプデコーダ、及び長いカラムメ
インデコード線7を介して選択する必要がある。このた
め、センスアンプのデコードに時間を要し、読み出し動
作の高速化が困難であった。
Further, since the sense amplifiers are arranged in each subarray, these sense amplifiers are
Must be selected via the sense amplifier decoder provided in the first column and the long column main decode line 7. Therefore, it takes time to decode the sense amplifier, and it has been difficult to speed up the read operation.

【0017】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、コア部の面
積の増大を抑えることが可能であるとともに、高速動作
が可能な半導体記憶装置を提供しようとするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of suppressing an increase in the area of a core portion and operating at high speed. It is intended to provide.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体記憶装
置は、上記課題を解決するため、それぞれ複数のビット
線、ワード線及びこれらビット線とワード線に接続され
た複数のメモリセルを有する複数のメモリセルアレイ
と、前記各メモリセルアレイに設けられ、前記ワード線
を選択するワード線選択回路と、前記各メモリセルアレ
イに設けられ、前記ビット線を選択する第1のビット線
選択回路と、前記複数のメモリセルアレイに共有され、
前記第1のビット線選択回路により選択されたビット線
を選択する第2のビット線選択回路と、前記第2のビッ
ト線選択回路に接続され、前記ビット線の電位を検出す
るセンスアンプとを具備し、前記ワード線は、一端部が
前記ワード線選択回路に接続された第1層金属配線を介
して、前記ワード線と同電位とされた第2層金属配線に
接続され、前記ワード線選択回路は、一種類のゲート酸
化膜厚を有する相補型MOSトランジスタからなる論理
回路により構成されている。
According to the present invention, there is provided a semiconductor memory device having a plurality of bit lines, a plurality of word lines, and a plurality of memory cells connected to the bit lines and the word lines to solve the above-mentioned problems. A plurality of memory cell arrays, a word line selection circuit provided in each of the memory cell arrays and selecting the word line, a first bit line selection circuit provided in each of the memory cell arrays and selecting the bit line, Shared by multiple memory cell arrays,
A second bit line selection circuit for selecting a bit line selected by the first bit line selection circuit; and a sense amplifier connected to the second bit line selection circuit for detecting a potential of the bit line. The word line is connected to a second-layer metal line at the same potential as the word line via a first-layer metal line having one end connected to the word-line selection circuit; The selection circuit is constituted by a logic circuit composed of complementary MOS transistors having one kind of gate oxide film thickness.

【0019】また、本発明の半導体記憶装置は、それぞ
れ複数の第1のビット線、ワード線及びこれら第1のビ
ット線とワード線に接続された複数のメモリセルを有す
る複数のメモリセルアレイと、前記各メモリセルアレイ
に設けられ、前記ワード線を選択するワード線選択回路
と、前記各メモリセルアレイに設けられ、前記第1のビ
ット線を選択する第1のビット線選択回路と、前記複数
のメモリセルアレイに共有され、前記第1のビット線選
択回路により選択された第1のビット線が接続される複
数の第2のビット線と、前記複数の第2のビット線から
隣接する一対の第2のビット線を選択する第2のビット
線選択回路と、第1、第2の入力端を有し、前記第1の
入力端に前記メモリセルから読み出されたデータが供給
され、前記第2の入力端に定電流源が供給されたセンス
アンプと、データの読み出し時に前記センスアンプの前
記第1の入力端に前記第2のビット線選択回路により選
択された一対の第2のビット線のうち第1のビット線が
接続された第2のビット線を接続し、前記第2の入力端
に前記第2のビット線選択回路により選択された一対の
第2のビット線のうち第1のビット線が接続されていな
い第2のビット線を接続するスイッチ回路とを具備して
いる。
Further, the semiconductor memory device of the present invention comprises a plurality of memory cell arrays each having a plurality of first bit lines and word lines, and a plurality of memory cells connected to the first bit lines and the word lines. A word line selection circuit provided in each of the memory cell arrays and selecting the word line; a first bit line selection circuit provided in each of the memory cell arrays and selecting the first bit line; A plurality of second bit lines shared by the cell array and connected to the first bit line selected by the first bit line selection circuit; and a pair of second bit lines adjacent to the plurality of second bit lines. A second bit line selection circuit for selecting a bit line, and first and second input terminals. Data read from the memory cell is supplied to the first input terminal. of A sense amplifier to which a constant current source is supplied to the input terminal; and a pair of second bit lines selected by the second bit line selection circuit at the first input terminal of the sense amplifier when reading data. A second bit line connected to a first bit line is connected, and a first bit of a pair of second bit lines selected by the second bit line selection circuit is connected to the second input terminal. A switch circuit for connecting a second bit line to which no line is connected.

【0020】さらに、本発明の半導体記憶装置は、コア
部と、前記コア部に隣接した周辺回路領域とを具備し、
前記コア部はそれぞれ複数の第1のビット線、ワード線
及びこれら第1のビット線とワード線に接続された複数
のメモリセルを有する複数のメモリセルアレイと、前記
各メモリセルアレイに設けられ、前記ワード線を選択す
るワード線選択回路と、前記各メモリセルアレイに設け
られ、前記第1のビット線を選択する第1のビット線選
択回路と、前記複数のメモリセルアレイに共有され、前
記第1のビット線選択回路により選択された第1のビッ
ト線が接続される複数の第2のビット線とを有し、前記
周辺回路領域は、前記複数の第2のビット線から隣接す
る一対の第2のビット線を選択する第2のビット線選択
回路と、第1、第2の入力端を有し、前記第1の入力端
に前記メモリセルから読み出されたデータが供給され、
前記第2の入力端に定電流源が供給されたセンスアンプ
と、データの読み出し時に前記センスアンプの前記第1
の入力端に前記第2のビット線選択回路により選択され
た一対の第2のビット線のうち第1のビット線が接続さ
れた第2のビット線を接続し、前記第2の入力端に前記
第2のビット線選択回路により選択された一対の第2の
ビット線のうち第1のビット線が接続されていない第2
のビット線を接続するスイッチ回路とを有している。
Further, a semiconductor memory device according to the present invention includes a core portion and a peripheral circuit region adjacent to the core portion,
A plurality of memory cell arrays each having a plurality of first bit lines, word lines, and a plurality of memory cells connected to the first bit lines and the word lines; and the core unit is provided in each of the memory cell arrays. A word line selection circuit that selects a word line; a first bit line selection circuit that is provided in each of the memory cell arrays, and selects the first bit line; A plurality of second bit lines to which the first bit line selected by the bit line selection circuit is connected, and the peripheral circuit region includes a pair of second bit lines adjacent to the plurality of second bit lines. A second bit line selection circuit for selecting a bit line, and first and second input terminals, wherein the first input terminal is supplied with data read from the memory cell,
A sense amplifier to which a constant current source is supplied to the second input terminal;
Of the pair of second bit lines selected by the second bit line selection circuit is connected to a second bit line to which a first bit line is connected, and the second input terminal is connected to the second input terminal. A second bit line to which the first bit line is not connected among the pair of second bit lines selected by the second bit line selection circuit;
And a switch circuit for connecting the bit lines.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1(a)(b)は、本発明の半導体記憶
装置に係わり、4Mbマクロの構成を概略的に示してい
る。この半導体記憶装置において、コア部10は、例え
ば8個のサブアレイ(SBA)11を有している。各サ
ブアレイ11は、例えば64KB(64×8=512K
b)の記憶容量を有しており、第1層金属配線(M1)
からなるビット線BLとワード線WL、及びこれらビッ
ト線BLとワード線WLにより選択される例えばフラッ
シュEEPROMからなる図示せぬメモリセルMCが配
置されている。
FIGS. 1A and 1B schematically show the configuration of a 4Mb macro according to the semiconductor memory device of the present invention. In this semiconductor memory device, the core unit 10 has, for example, eight sub-arrays (SBAs) 11. Each sub-array 11 has, for example, 64 KB (64 × 8 = 512 K).
b) the first-level metal wiring (M1)
, And a memory cell MC (not shown) formed of, for example, a flash EEPROM selected by the bit line BL and the word line WL.

【0023】前記ワード線WL方向に隣接する2つの前
記サブアレイ11の相互間には、各サブアレイ11に対
応して2つのロウデコーダ(RDC)12が配置されて
いる。これらロウデコーダ12は周辺回路領域16から
供給される信号に応じて前記ワード線WLを選択する。
これとともに、これらロウデコーダ12は、データの読
み出し、書き込み、消去時に、周辺回路領域16から供
給される所要の電圧をワード線WLに供給する。すなわ
ち、周辺回路領域16より、データの読み出し時には例
えば5Vが供給され、書き込み時には例えば10Vが供
給され、消去時には例えば−7Vが供給される。
Two row decoders (RDC) 12 are arranged between the two sub-arrays 11 adjacent to each other in the word line WL direction so as to correspond to each sub-array 11. These row decoders 12 select the word lines WL according to signals supplied from the peripheral circuit area 16.
At the same time, the row decoder 12 supplies a required voltage supplied from the peripheral circuit region 16 to the word line WL when reading, writing, and erasing data. That is, for example, 5 V is supplied from the peripheral circuit area 16 when reading data, 10 V is supplied when writing data, and -7 V is supplied when erasing data.

【0024】さらに、各サブアレイ11上には、各ワー
ド線WLに沿って例えば第2層金属配線(M2)からな
る配線13が配置され、この配線13は対応するワード
線WLに接続される。この配線13の詳細は後述する。
Further, on each of the sub-arrays 11, a wiring 13 composed of, for example, a second-layer metal wiring (M2) is arranged along each word line WL, and this wiring 13 is connected to the corresponding word line WL. Details of the wiring 13 will be described later.

【0025】また、ビット線BL方向に隣接するサブア
レイ11の相互間には、ビット線BLを選択するビット
線セレクタ(BLS)14が設けられている。このビッ
ト線セレクタ14に隣接してカラムデコーダ(CDC)
15が設けられている。このカラムデコーダ15はワー
ド線WL方向に隣接する2つのサブアレイ11の相互間
の配置されている。このカラムデコーダ15によりビッ
ト線セレクタ14が選択的に駆動される。
A bit line selector (BLS) 14 for selecting the bit line BL is provided between the sub arrays 11 adjacent to each other in the bit line BL direction. A column decoder (CDC) adjacent to the bit line selector 14
15 are provided. The column decoder 15 is arranged between two sub-arrays 11 adjacent in the word line WL direction. The bit line selector 14 is selectively driven by the column decoder 15.

【0026】前記ビット線BLの選択には、2重ビット
線デコード方式が採用されている。このため、ビット線
BL方向に配置された複数のサブアレイ11上には、例
えば第3層金属配線(M3)からなる複数のメインビッ
ト線MBLが配置されている。これらメインビット線M
BLには、後述するように、各サブアレイ11のビット
線BLが接続される。これらメインビット線MBLは周
辺回路領域16に配置された図示せぬメインビット線セ
レクタを介してセンスアンプに接続される。メモリセル
に対する書き込みデータの転送、及びメモリセルから読
み出されたデータの転送はこれらメインビット線MBL
とビット線BLを用いて行われる。
The selection of the bit line BL employs a double bit line decoding method. Therefore, on the plurality of sub-arrays 11 arranged in the direction of the bit line BL, a plurality of main bit lines MBL made of, for example, a third-layer metal wiring (M3) are arranged. These main bit lines M
As described later, the bit line BL of each sub-array 11 is connected to BL. These main bit lines MBL are connected to a sense amplifier via a main bit line selector (not shown) arranged in the peripheral circuit region 16. The transfer of the write data to the memory cell and the transfer of the data read from the memory cell are performed by these main bit lines MBL.
And using the bit line BL.

【0027】図2は、図1の1つのサブアレイ11と周
辺回路領域16の構成を概略的に示している。周辺回路
領域16には、メインビット線セレクタ21、このメイ
ンビット線セレクタ21を駆動するメインビット線デコ
ーダ(MBDC)23、メインビット線MBLをセンス
アンプ22に選択的に接続するスイッチ回路24、この
スイッチ回路24の動作を制御するスイッチデコーダ
(SWDC)25が設けられている。
FIG. 2 schematically shows the configuration of one sub-array 11 and peripheral circuit area 16 of FIG. In the peripheral circuit area 16, a main bit line selector 21, a main bit line decoder (MBDC) 23 for driving the main bit line selector 21, a switch circuit 24 for selectively connecting the main bit line MBL to the sense amplifier 22, A switch decoder (SWDC) 25 for controlling the operation of the switch circuit 24 is provided.

【0028】図3(a)(b)(c)は、前記ワード線
WLと配線13との関係を示している。図3(a)にお
いて、例えばP型の基板31内には、N型のウェル32
が形成され、このウェル32内にP型のウェル33が形
成されている。このウェル33内に前記EEPROMか
らなる図示せぬ複数のメモリセルが形成されている。
FIGS. 3A, 3B and 3C show the relationship between the word line WL and the wiring 13. FIG. In FIG. 3A, for example, an N-type well 32 is provided in a P-type substrate 31.
Are formed, and a P-type well 33 is formed in the well 32. In the well 33, a plurality of memory cells (not shown) made of the EEPROM are formed.

【0029】基板31内には、前記ウェル32の一端部
に隣接して例えばN型のウェル34が形成され、前記ウ
ェル32の他端部に隣接して例えばN型のウェル35が
形成されている。
In the substrate 31, for example, an N-type well 34 is formed adjacent to one end of the well 32, and, for example, an N-type well 35 is formed adjacent to the other end of the well 32. I have.

【0030】前記ウェル34内には、前記ロウデコーダ
12を構成するPチャネルMOSトランジスタ36が形
成されている。また、このウェル34内にはN拡散層
が形成され、このN拡散層には電圧VSWが供給され
ている。この電圧VSWはデータの読み出し、書き込
み、消去時にワード線WLに供給される電圧と同一であ
る。
In the well 34, a P-channel MOS transistor 36 constituting the row decoder 12 is formed. In addition, an N + diffusion layer is formed in the well 34, and a voltage VSW is supplied to the N + diffusion layer. This voltage VSW is the same as the voltage supplied to the word line WL when reading, writing, and erasing data.

【0031】尚、ロウデコーダ12は例えばCMOS論
理回路により形成されている。このため、図示していな
いが、基板31内には、NチャネルMOSトランジスタ
が形成されるP型のウェルも形成されている。
The row decoder 12 is formed by, for example, a CMOS logic circuit. Therefore, although not shown, a P-type well in which an N-channel MOS transistor is formed is also formed in the substrate 31.

【0032】前記ウェル35には、P拡散層とN
散層が形成され、これらP拡散層とN拡散層とによ
り保護ダイオード37が形成されている。また、N
散層には電圧VSWが供給されている。
In the well 35, a P + diffusion layer and an N + diffusion layer are formed, and a protection diode 37 is formed by the P + diffusion layer and the N + diffusion layer. Further, a voltage VSW is supplied to the N + diffusion layer.

【0033】前記基板31の上方には、メモリセルの制
御ゲートに接続されたワード線WLが配置されている。
このワード線WLは、ポリサイド構造とされ、このワー
ド線WLの上方には前記配線13が配置されている。こ
の配線13の両端部、及び中間部の複数箇所は、第1層
金属配線M1を介してワード線WLに接続される。この
ため、ワード線WLと配線13は導電となる。このよう
な構成とすることにより、ワード線WLの抵抗を低減で
きる。
Above the substrate 31, a word line WL connected to a control gate of a memory cell is arranged.
The word line WL has a polycide structure, and the wiring 13 is disposed above the word line WL. Both ends of the wiring 13 and a plurality of intermediate portions are connected to a word line WL via a first-layer metal wiring M1. Therefore, the word line WL and the wiring 13 become conductive. With such a configuration, the resistance of the word line WL can be reduced.

【0034】図3(b)は、ワード線WL、第1層金属
配線M1、及び配線13の接続構造を示している。この
ように、第1層金属配線M1を介してワード線WLと配
線13とを接続することにより、配線13のみによりワ
ード線WLと接続する場合に比べて、コンタクトホール
のアスペクト比を小さくすることができ、配線13とワ
ード線WLを確実に接続することができる。
FIG. 3B shows a connection structure of the word line WL, the first-layer metal wiring M1, and the wiring 13. As described above, by connecting the word line WL and the wiring 13 via the first-layer metal wiring M1, the aspect ratio of the contact hole can be reduced as compared with the case where the word line WL is connected only by the wiring 13. Thus, the wiring 13 and the word line WL can be reliably connected.

【0035】しかし、第2層金属配線M2からなる配線
13を第1層金属配線M1に接続するためのコンタクト
ホールをエッチングにより形成する際、エッチング時の
過剰プラズマによりメモリセルのゲート酸化膜が破壊さ
れる危険性がある。この問題を回避するため、図3
(a)に示すように、ワード線WLの一端部は第1層金
属配線M1を介してロウデコーダ12を構成する前記P
チャネルMOSトランジスタ36のP拡散層に接続さ
れている。また、ワード線WLの他端部は第1層金属配
線M1を介して保護ダイオード37を構成するP拡散
層に接続されている。
However, when a contact hole for connecting the wiring 13 composed of the second-layer metal wiring M2 to the first-layer metal wiring M1 is formed by etching, excessive plasma at the time of etching destroys the gate oxide film of the memory cell. There is a risk of being done. To avoid this problem, FIG.
As shown in (a), one end of the word line WL is connected to the P-decoder constituting the row decoder 12 via a first-layer metal wiring M1.
It is connected to the P + diffusion layer of the channel MOS transistor 36. Further, the other end of the word line WL is connected to a P + diffusion layer constituting the protection diode 37 via a first-layer metal wiring M1.

【0036】図3(c)は、保護ダイオード37の構成
を示している。ウェル35内には、複数のP拡散層が
形成され、これらP拡散層に各ワード線に接続された
第1層金属配線M1がそれぞれ接続される。
FIG. 3C shows the structure of the protection diode 37. A plurality of P + diffusion layers are formed in the well 35, and the first-layer metal wiring M1 connected to each word line is connected to each of the P + diffusion layers.

【0037】このような構成とすることにより、エッチ
ングにより第1層金属配線M1を露出するコンタクトホ
ールを形成する際、過剰プラズマをウェル34、35に
逃がすことができるため、ゲート酸化膜の破壊を防止で
きる。したがって、メモリセルの性能のばらつきを防止
できる。
With such a configuration, when forming a contact hole exposing the first layer metal wiring M1 by etching, excess plasma can be released to the wells 34 and 35, so that destruction of the gate oxide film is prevented. Can be prevented. Therefore, variations in the performance of the memory cells can be prevented.

【0038】また、ウェル34とウェル35は同一構成
であり、ウェル35内に形成される保護ダイオード37
をロウデコーダ36の形成工程と同一の工程で形成する
ことができる。このため、製造工程の増加を防止でき
る。
The well 34 and the well 35 have the same structure, and a protection diode 37 formed in the well 35 is formed.
Can be formed in the same step as the step of forming the row decoder 36. Therefore, an increase in the number of manufacturing steps can be prevented.

【0039】図4は、前記ロウデコーダ12の概略構成
を示しており、図3と同一部分には同一符号を付してい
る。本発明において、ロウデコーダ12はCMOS論理
回路のみにより構成されている。すなわち、この実施例
の場合、ロウデコーダ12はアンド回路41、42によ
り構成されている。これらアンド回路41、42は周辺
回路領域16に接続された複数の配線43に接続されて
いる。
FIG. 4 shows a schematic configuration of the row decoder 12, and the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the present invention, the row decoder 12 is constituted only by a CMOS logic circuit. That is, in the case of this embodiment, the row decoder 12 is constituted by AND circuits 41 and 42. These AND circuits 41 and 42 are connected to a plurality of wirings 43 connected to the peripheral circuit area 16.

【0040】図5(a)は、アンド回路41の一例を示
している。このアンド回路41はナンド回路41aとイ
ンバータ回路41bとにより構成されている。
FIG. 5A shows an example of the AND circuit 41. The AND circuit 41 includes a NAND circuit 41a and an inverter circuit 41b.

【0041】図5(b)は、ナンド回路41aの一例を
示し、図5(c)は、インバータ回路41bの一例を示
している。
FIG. 5B shows an example of the NAND circuit 41a, and FIG. 5C shows an example of the inverter circuit 41b.

【0042】また、図4に示すように、周辺回路領域1
6には、メモリセルの各種動作モードに応じた電圧をロ
ウデコーダ12に供給する電圧発生器44が設けられて
いる。この電圧発生器44は、アドレスバッファ52に
接続された第1、第2の経路45、46を有し、これら
第1、第2の経路46、47の出力電圧がスイッチ回路
48により選択的に出力されるように構成されている。
Further, as shown in FIG.
6 is provided with a voltage generator 44 for supplying a voltage corresponding to various operation modes of the memory cell to the row decoder 12. The voltage generator 44 has first and second paths 45 and 46 connected to an address buffer 52, and the output voltages of the first and second paths 46 and 47 are selectively switched by a switch circuit 48. It is configured to be output.

【0043】第1の経路46は、直列接続されたハイレ
ベルシフタ49、ローレベルシフタ50を有し、第2の
経路47はハイレベルシフタ51のみにより構成されて
いる。ハイレベルシフタ49、51には電源として電圧
VSWと接地電圧が供給され、ローレベルシフタ50に
は電源として電圧VSWと消去時の低電圧VLが供給さ
れる。電圧VSWは読み出し時に5V、書き込み時に1
0Vとされる。また、低電圧VLは読み出し時、及び書
き込み時に0V、消去時に−7Vとされる。ローレベル
シフタ50の出力端、及びハイレベルシフタ51の出力
端はスイッチ回路52に接続されている。このスイッチ
回路52には、制御信号CSが供給されており、この制
御信号CSに応じてローレベルシフタ50の出力電圧あ
るいはハイレベルシフタ51の出力電圧が選択される。
The first path 46 has a high-level shifter 49 and a low-level shifter 50 connected in series, and the second path 47 is composed of only the high-level shifter 51. The high-level shifters 49 and 51 are supplied with the voltage VSW and the ground voltage as the power supply, and the low-level shifter 50 is supplied with the voltage VSW and the low voltage VL at the time of erasing as the power supply. The voltage VSW is 5 V at the time of reading and 1 at the time of writing.
0V. The low voltage VL is 0 V at the time of reading and writing, and is -7 V at the time of erasing. The output terminal of the low-level shifter 50 and the output terminal of the high-level shifter 51 are connected to a switch circuit 52. The switch circuit 52 is supplied with a control signal CS, and the output voltage of the low-level shifter 50 or the output voltage of the high-level shifter 51 is selected according to the control signal CS.

【0044】上記構成において、電圧発生器44の動作
について説明する。例えばデータの読み出し時、及び書
き込み時において、低電位VLは0Vである。また、ハ
イレベルシフタの49、51の一方の出力電圧は接地電
圧(0V)である。このため、読み出し動作時において
は、第1、第2の経路45、46のどちらをも使用する
ことができる。しかし、第1の経路45を用いた場合、
ハイレベルシフタ49、ローレベルシフタ50の両方が
動作してレベルが変換されるため、出力電圧のレベルが
確定するまでに時間がかかる。したがって、読み出し動
作時において、スイッチ回路48は、制御信号CSに応
じて第2の経路46のハイレベルシフタ51の出力電圧
を選択する。このように、制御することにより、高速に
所要の電圧を出力することができる。
The operation of the voltage generator 44 in the above configuration will be described. For example, the low potential VL is 0 V when reading and writing data. The output voltage of one of the high-level shifters 49 and 51 is the ground voltage (0 V). Therefore, at the time of the read operation, both of the first and second paths 45 and 46 can be used. However, when using the first route 45,
Since both the high-level shifter 49 and the low-level shifter 50 operate to convert the level, it takes time to determine the level of the output voltage. Therefore, at the time of the read operation, the switch circuit 48 selects the output voltage of the high-level shifter 51 on the second path 46 according to the control signal CS. By controlling in this manner, a required voltage can be output at high speed.

【0045】一方、読み出し、書き込み動作以外の消去
動作時は負の電位が必要となる。このため、スイッチ回
路48は制御信号CSに応じて、第1の経路45のロー
レベルシフタ50の出力電圧を選択する。一般に、消去
動作時は読み出し動作時ほどメモリセルの選択に高速動
作を要求されない。このため、スピード的なことは問題
とならない。
On the other hand, during an erasing operation other than the reading and writing operations, a negative potential is required. For this reason, the switch circuit 48 selects the output voltage of the low-level shifter 50 on the first path 45 according to the control signal CS. Generally, a high-speed operation is not required for selecting a memory cell during an erase operation as compared with a read operation. For this reason, speed does not matter.

【0046】さらに、書き込み動作時は一般に読み出し
動作ほど高速動作が要求されない。したがって、スイッ
チ回路48により、第1、第2の経路45、46のうち
のどちらを選択してもよい。しかし、高速動作を考慮し
た場合、ハイレベルシフタ51の出力電圧を選択するほ
うがよい。
In general, a high-speed operation is not required during a write operation as compared with a read operation. Therefore, either one of the first and second paths 45 and 46 may be selected by the switch circuit 48. However, in consideration of high-speed operation, it is better to select the output voltage of the high-level shifter 51.

【0047】このようにして、スイッチ回路48により
選択された電圧は配線43を介してロウデコーダ12に
供給される。
Thus, the voltage selected by the switch circuit 48 is supplied to the row decoder 12 via the wiring 43.

【0048】上記のように、ロウデコーダ12をCMO
S論理回路のみによって構成することにより、従来のC
MOSトランスファーゲートを含む場合に比べて高速動
作が可能である。
As described above, the row decoder 12 is
By using only the S logic circuit, the conventional C
High-speed operation is possible as compared with the case where a MOS transfer gate is included.

【0049】また、酸化膜厚が異なる高耐圧トランジス
タと低耐圧トランジスタにより構成された電圧発生回路
44をロウデコーダから離れた周辺回路領域16に配置
することにより、ロウデコーダ12を高耐圧トランジス
タのみにより構成することができる。すなわち、ロウデ
コーダ12を一種類の酸化膜厚のトランジスタにより構
成できる。酸化膜厚が異なる複数のトランジスタを形成
する場合、これらトランジスタを分離するための素子分
離領域が大きくなり、ロウデコーダ12が大きくなる。
しかし、この実施例の場合、ロウデコーダ12の占有面
積を縮小できる。
Further, by arranging the voltage generating circuit 44 composed of the high breakdown voltage transistor and the low breakdown voltage transistor having different oxide film thicknesses in the peripheral circuit region 16 distant from the row decoder, the row decoder 12 can be constituted only by the high breakdown voltage transistor. Can be configured. That is, the row decoder 12 can be constituted by a transistor having one kind of oxide film thickness. When a plurality of transistors having different oxide film thicknesses are formed, an element isolation region for separating these transistors becomes large, and the row decoder 12 becomes large.
However, in this embodiment, the area occupied by the row decoder 12 can be reduced.

【0050】図6は、本発明の2重ビット線方式による
読み出し回路を示すものであり、図1、図2に示す回路
を具体的に示している。尚、図6において、図1、図2
と同一部分には同一符号を付す。
FIG. 6 shows a read circuit according to the double bit line system of the present invention, and specifically shows the circuits shown in FIGS. 6, FIG. 1 and FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as.

【0051】各サブアレイ11のビット線BLはビット
線セレクタ14を介してメインビット線MBL1、MB
L2の一方に接続される。メインビット線MBL1、M
BL2は、複数のメインビット線のうちから隣接する一
対のメインビット線を選択するメインビット線セレクタ
21を介してスイッチ回路24に接続される。このスイ
ッチ回路24は、スイッチ素子24a、24b、24
c、24dにより構成されている。このスイッチ回路2
4は、メインビット線MBL1、MBL2の一方をセン
スアンプ22の一方入力端IN1に接続する。このセン
スアンプ22の他方入力端には、基準電流源61が接続
されている。
The bit lines BL of each sub-array 11 are connected to the main bit lines MBL1, MBL via a bit line selector 14.
L2. Main bit lines MBL1, MBL
BL2 is connected to a switch circuit 24 via a main bit line selector 21 for selecting a pair of adjacent main bit lines from a plurality of main bit lines. The switch circuit 24 includes switch elements 24a, 24b, 24
c, 24d. This switch circuit 2
4 connects one of the main bit lines MBL1 and MBL2 to one input terminal IN1 of the sense amplifier 22. A reference current source 61 is connected to the other input terminal of the sense amplifier 22.

【0052】図6に示すように、前記スイッチ素子24
a、24dがオン、スイッチ素子24b、24cがオフ
である場合、メインビット線MBL1がセンスアンプ2
2の一方入力端IN1に接続され、他方入力端IN2に
は、メインビット線MBL2と基準電流源61が接続さ
れる。このため、メインビット線MBL1に接続された
ビット線BLの電位がセンスアンプ22により検出され
る。
As shown in FIG.
a and 24d are on and the switch elements 24b and 24c are off, the main bit line MBL1 is connected to the sense amplifier 2
2, the main bit line MBL2 and the reference current source 61 are connected to the other input terminal IN2. Therefore, the potential of the bit line BL connected to the main bit line MBL1 is detected by the sense amplifier 22.

【0053】また、スイッチ素子24a、24dがオ
フ、スイッチ素子24b、24cがオンである場合、メ
インビット線MBL2がセンスアンプ22の一方入力端
IN1に接続され、他方入力端IN2には、メインビッ
ト線MBL1と基準電流源61が接続される。このた
め、メインビット線MBL2に接続されたビット線BL
の電位がセンスアンプ22により検出される。
When the switch elements 24a and 24d are off and the switch elements 24b and 24c are on, the main bit line MBL2 is connected to one input terminal IN1 of the sense amplifier 22 and the other input terminal IN2 is connected to the main bit line. The line MBL1 is connected to the reference current source 61. Therefore, the bit line BL connected to the main bit line MBL2
Is detected by the sense amplifier 22.

【0054】このように、センスアンプ22の他方入力
端IN2に、選択されたビット線BLが接続されていな
いメインビット線(以下、非選択のメインビット線と称
す)を接続している。このため、センスアンプ22の他
方入力端IN2に、非選択のメインビット線の容量を付
加することができる。したがって、センスアンプ22の
両入力端IN1、IN2のアンバランスを防止でき、電
源ノイズの影響を受けることなく、データの読み出し動
作を高速化できる。
As described above, a main bit line to which the selected bit line BL is not connected (hereinafter, referred to as an unselected main bit line) is connected to the other input terminal IN2 of the sense amplifier 22. Therefore, the capacitance of the unselected main bit line can be added to the other input terminal IN2 of the sense amplifier 22. Therefore, imbalance between both input terminals IN1 and IN2 of the sense amplifier 22 can be prevented, and the data reading operation can be sped up without being affected by power supply noise.

【0055】図7は、図6の変形例を示すものであり、
図6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。
FIG. 7 shows a modification of FIG.
6 are given the same reference numerals, and only different parts will be described.

【0056】図7に示す回路において、隣接するサブア
レイ11のビット線セレクタ14が隣接して配置されて
いる。このような構成とした場合、2つのビット線セレ
クタ14を構成するトランジスタを同一のウェル71内
に形成することができる。したがって、複数のビット線
セレクタ14を形成するためのウェルの面積を削減でき
る。
In the circuit shown in FIG. 7, bit line selectors 14 of adjacent sub-arrays 11 are arranged adjacent to each other. In such a configuration, the transistors constituting the two bit line selectors 14 can be formed in the same well 71. Therefore, the area of the well for forming the plurality of bit line selectors 14 can be reduced.

【0057】上記実施例によれば、センスアンプ22を
各サブアレイ11に配置せず、周辺回路領域16に配置
している。このため、サブアレイ11の数と同数のセン
スアンプを設ける必要がないため、コア部の面積の増大
を防止できる。
According to the above embodiment, the sense amplifiers 22 are not arranged in each sub-array 11, but are arranged in the peripheral circuit region 16. For this reason, it is not necessary to provide the same number of sense amplifiers as the number of the sub-arrays 11, so that the area of the core can be prevented from increasing.

【0058】また、センスアンプ22が周辺回路領域1
6に設けられているため、センスアンプのデコードに要
する時間を短縮でき、高速動作が可能である。
The sense amplifier 22 is connected to the peripheral circuit area 1
6, the time required for decoding by the sense amplifier can be reduced, and high-speed operation is possible.

【0059】さらに、センスアンプ22の他方入力端に
は、非選択のメインビット線が接続される。このため、
センスアンプ22の入力端における容量のアンバランス
を解消でき、高速な読み出し動作が可能である。
Further, a non-selected main bit line is connected to the other input terminal of the sense amplifier 22. For this reason,
An imbalance in capacitance at the input terminal of the sense amplifier 22 can be eliminated, and a high-speed read operation can be performed.

【0060】さらに、ロウデコーダ12をCMOS論理
回路のみにより構成しているため、従来のCMOSトラ
ンスファーゲートを含む場合に比べてワード線の選択を
高速化できる。
Further, since the row decoder 12 is constituted only by a CMOS logic circuit, the selection of a word line can be performed at a higher speed than in the case where a conventional CMOS transfer gate is included.

【0061】また、ワード線に供給する種々の電圧を発
生する電圧発生器44を周辺回路領域16に設けてい
る。このため、ロウデコーダ12を一種類の酸化膜厚の
トランジスタにより構成することができる。したがっ
て、ロウデコーダ12の構成を簡単化でき、ロウデコー
ダの占有面積を削減できる。
A voltage generator 44 for generating various voltages to be supplied to the word lines is provided in the peripheral circuit area 16. For this reason, the row decoder 12 can be constituted by a transistor having one kind of oxide film thickness. Therefore, the configuration of the row decoder 12 can be simplified, and the area occupied by the row decoder can be reduced.

【0062】尚、上記実施例では、本発明を不揮発性半
導体記憶装置に適用した場合について説明したが、これ
に限らず、他の半導体記憶装置に適用することも可能で
ある。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a nonvolatile semiconductor memory device has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other semiconductor memory devices.

【0063】また、本発明はロジック回路と混載用され
る半導体記憶装置に限らず、汎用の半導体記憶装置に適
用することも可能である。
The present invention is not limited to a semiconductor memory device mixed with a logic circuit, but can be applied to a general-purpose semiconductor memory device.

【0064】その他、本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。
In addition, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
コア部の面積の増大を抑えることが可能であるととも
に、高速動作が可能な半導体記憶装置を提供できる。
As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a semiconductor memory device capable of suppressing an increase in the area of the core portion and operating at high speed.

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

【図1】図1(a)は、本発明の一実施例を示す概略構
成図、図1(b)は図1(a)の一部の構成を示す断面
図。
FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing a partial configuration of FIG. 1A.

【図2】図1の一部の構成を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a part of the configuration of FIG. 1;

【図3】図3(a)は、前記ワード線WLの構成を示す
概略構成図、図3(b)は図3(a)の一部を示す断面
図、図3(c)は図3(a)の一部を示す平面図。
3A is a schematic configuration diagram showing a configuration of the word line WL, FIG. 3B is a cross-sectional view showing a part of FIG. 3A, and FIG. The top view showing a part of (a).

【図4】本発明のロウデコーダを示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing a row decoder of the present invention.

【図5】図4に示すロウデコーダの一例を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a row decoder shown in FIG. 4;

【図6】本発明の2重ビット線方式による読み出し回路
の一例を示す回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a read circuit using a double bit line method of the present invention.

【図7】図6の他の例を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of FIG. 6;

【図8】従来の半導体記憶装置を示す概略構成図。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional semiconductor memory device.

【図9】従来のロウデコーダを示す回路図。FIG. 9 is a circuit diagram showing a conventional row decoder.

【図10】図9の一部を示す回路図。FIG. 10 is a circuit diagram showing a part of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…コア部、 11…サブアレイ、 12…ロウデコーダ、 13…配線(M2)、 14…ビット線セレクタ、 15…カラムデコーダ、 16…周辺回路領域、 21…メインビット線セレクタ、 22…センスアンプ、 23…メインビット線デコーダ、 24…スイッチ回路、 25…スイッチデコーダ、 44…電圧発生器、 61…基準電流源、 71…ウェル、 BL…ビット線、 WL…ワード線、 MBL、MBL1、MBL2…メインビット線。 10 core part, 11 subarray, 12 row decoder, 13 wiring (M2), 14 bit line selector, 15 column decoder, 16 peripheral circuit area, 21 main bit line selector, 22 sense amplifier, 23: Main bit line decoder, 24: Switch circuit, 25: Switch decoder, 44: Voltage generator, 61: Reference current source, 71: Well, BL: Bit line, WL: Word line, MBL, MBL1, MBL2: Main Bit line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/792 (72)発明者 高野 芳徳 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 (72)発明者 渥美 滋 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Fターム(参考) 5B025 AA02 AD03 AD05 AD06 AE05 5F001 AB08 AD61 AE07 AH07 5F083 ER22 GA01 JA53 KA18 LA03 LA05 LA10 MA06 MA16 ZA12──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/792 (72) Inventor Yoshinori Takano 1 Kosuka Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Corporation In the Microelectronics Center (72) Inventor Shigeru Atsumi 1-term, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term in the Toshiba Microelectronics Center, Inc. ER22 GA01 JA53 KA18 LA03 LA05 LA10 MA06 MA16 ZA12

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ複数のビット線、ワード線及び
これらビット線とワード線に接続された複数のメモリセ
ルを有する複数のメモリセルアレイと、 前記各メモリセルアレイに設けられ、前記ワード線を選
択するワード線選択回路と、 前記各メモリセルアレイに設けられ、前記ビット線を選
択する第1のビット線選択回路と、 前記複数のメモリセルアレイに共有され、前記第1のビ
ット線選択回路により選択されたビット線を選択する第
2のビット線選択回路と、 前記第2のビット線選択回路に接続され、前記ビット線
の電位を検出するセンスアンプとを具備し、 前記ワード線は、一端部が前記ワード線選択回路に接続
された第1層金属配線を介して、前記ワード線と同電位
とされた第2層金属配線に接続され、 前記ワード線選択回路は、一種類のゲート酸化膜厚を有
する相補型MOSトランジスタからなる論理回路により
構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
1. A plurality of memory cell arrays each having a plurality of bit lines and word lines, and a plurality of memory cells connected to these bit lines and word lines, and provided in each of the memory cell arrays to select the word line. A word line selection circuit, a first bit line selection circuit provided in each of the memory cell arrays and selecting the bit line, shared by the plurality of memory cell arrays and selected by the first bit line selection circuit A second bit line selection circuit that selects a bit line; and a sense amplifier that is connected to the second bit line selection circuit and that detects a potential of the bit line. A first layer metal wiring connected to a word line selection circuit, connected to a second layer metal wiring having the same potential as the word line, And a logic circuit comprising a complementary MOS transistor having one kind of gate oxide film thickness.
【請求項2】 前記第1層金属配線の他端部は保護ダイ
オードに接続されていることを特徴とする請求項1記載
の半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the other end of said first-layer metal wiring is connected to a protection diode.
【請求項3】 前記保護ダイオードは、前記ワード線選
択回路と同一構成のウェル内に形成されることを特徴と
する請求項2記載の半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein said protection diode is formed in a well having the same configuration as said word line selection circuit.
【請求項4】 前記第1のビット線選択回路は、一種類
のゲート酸化膜厚を有する相補型MOSトランジスタか
らなる論理回路により構成されていることを特徴とする
請求項1記載の半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said first bit line selection circuit is constituted by a logic circuit comprising complementary MOS transistors having one kind of gate oxide film thickness. .
【請求項5】 それぞれ複数の第1のビット線、ワード
線及びこれら第1のビット線とワード線に接続された複
数のメモリセルを有する複数のメモリセルアレイと、 前記各メモリセルアレイに設けられ、前記ワード線を選
択するワード線選択回路と、 前記各メモリセルアレイに設けられ、前記第1のビット
線を選択する第1のビット線選択回路と、 前記第1のビット線の上方で前記複数のメモリセルアレ
イに共有され、前記第1のビット線選択回路により選択
された第1のビット線が接続される複数の第2のビット
線と、 前記複数の第2のビット線から隣接する一対の第2のビ
ット線を選択する第2のビット線選択回路と、 第1、第2の入力端を有し、前記第1の入力端に前記メ
モリセルから読み出されたデータが供給され、前記第2
の入力端に定電流源が供給されたセンスアンプと、 データの読み出し時に前記センスアンプの前記第1の入
力端に前記第2のビット線選択回路により選択された一
対の第2のビット線のうち第1のビット線が接続された
第2のビット線を接続し、前記第2の入力端に前記第2
のビット線選択回路により選択された一対の第2のビッ
ト線のうち第1のビット線が接続されていない第2のビ
ット線を接続するスイッチ回路とを具備することを特徴
とする半導体記憶装置。
5. A plurality of memory cell arrays each having a plurality of first bit lines and word lines, and a plurality of memory cells connected to the first bit lines and the word lines; A word line selection circuit that selects the word line; a first bit line selection circuit that is provided in each of the memory cell arrays and selects the first bit line; A plurality of second bit lines shared by the memory cell array and connected to the first bit lines selected by the first bit line selection circuit; and a pair of second bit lines adjacent to the plurality of second bit lines. A second bit line selection circuit for selecting two bit lines; and a first and a second input terminal, wherein data read from the memory cell is supplied to the first input terminal. 2
And a pair of second bit lines selected by the second bit line selection circuit at the first input terminal of the sense amplifier when reading data. A second bit line to which a first bit line is connected is connected, and the second input terminal is connected to the second bit line.
And a switch circuit for connecting a second bit line of the pair of second bit lines selected by the bit line selection circuit to which the first bit line is not connected. .
【請求項6】 前記各メモリセルアレイに配置された第
1のビット線選択回路のうち、ビット線方向に隣接され
た2つのメモリセルアレイの第1のビット線選択回路は
互いに隣接して配置され、同一のウェル内に形成される
ことを特徴とする請求項1又は5記載の半導体記憶装
置。
6. The first bit line selection circuits of two memory cell arrays adjacent in the bit line direction among the first bit line selection circuits arranged in each of the memory cell arrays, are arranged adjacent to each other, 6. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is formed in the same well.
【請求項7】 前記センスアンプは周辺回路領域に配置
されることを特徴とする請求項1又は5記載の半導体記
憶装置。
7. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said sense amplifier is arranged in a peripheral circuit region.
【請求項8】 コア部と、 前記コア部に隣接した周辺回路領域とを具備し、 前記コア部は それぞれ複数の第1のビット線、ワード線及びこれら第
1のビット線とワード線に接続された複数のメモリセル
を有する複数のメモリセルアレイと、 前記各メモリセルアレイに設けられ、前記ワード線を選
択するワード線選択回路と、 前記各メモリセルアレイに設けられ、前記第1のビット
線を選択する第1のビット線選択回路と、 前記複数のメモリセルアレイに共有され、前記第1のビ
ット線選択回路により選択された第1のビット線が接続
される複数の第2のビット線とを有し、 前記周辺回路領域は、 前記複数の第2のビット線から隣接する一対の第2のビ
ット線を選択する第2のビット線選択回路と、 第1、第2の入力端を有し、前記第1の入力端に前記メ
モリセルから読み出されたデータが供給され、前記第2
の入力端に定電流源が供給されたセンスアンプと、 データの読み出し時に前記センスアンプの前記第1の入
力端に前記第2のビット線選択回路により選択された一
対の第2のビット線のうち第1のビット線が接続された
第2のビット線を接続し、前記第2の入力端に前記第2
のビット線選択回路により選択された一対の第2のビッ
ト線のうち第1のビット線が接続されていない第2のビ
ット線を接続するスイッチ回路とを有することを特徴と
する半導体記憶装置。
8. A semiconductor device comprising: a core portion; and a peripheral circuit region adjacent to the core portion, wherein each of the core portions is connected to a plurality of first bit lines, word lines, and the first bit lines and the word lines. A plurality of memory cell arrays each including a plurality of memory cells, a word line selection circuit provided in each of the memory cell arrays, and selecting the word line, and a first bit line provided in each of the memory cell arrays. A first bit line selection circuit, and a plurality of second bit lines shared by the plurality of memory cell arrays and connected to the first bit line selected by the first bit line selection circuit. The peripheral circuit region includes a second bit line selection circuit that selects a pair of adjacent second bit lines from the plurality of second bit lines, and a first and a second input terminals. The first The data read from the memory cell is supplied to the input terminal, and the second
And a pair of second bit lines selected by the second bit line selection circuit at the first input terminal of the sense amplifier when reading data. A second bit line to which a first bit line is connected is connected, and the second input terminal is connected to the second bit line.
And a switch circuit for connecting a second bit line to which the first bit line is not connected among a pair of second bit lines selected by the bit line selection circuit.
【請求項9】 第1層金属配線からなる複数の第1のビ
ット線、ワード線及びこれら第1のビット線とワード線
に接続された複数のメモリセルをそれぞれ有する複数の
メモリセルアレイと、 前記各メモリセルアレイに設けられるとともに、一種類
のゲート酸化膜厚を有する相補型MOSトランジスタか
らなる論理回路により構成され、前記ワード線を選択す
るワード線選択回路と、 前記ワード線に沿って配置され、前記ワード線選択回路
に接続された第1層金属配線からなる第1の配線を介し
て前記ワード線に接続された第2層金属配線からなる第
2の配線と、 前記各メモリセルアレイに設けられ、前記第1のビット
線を選択する第1のビット線選択回路と、 前記各第1のビット線に沿って配置されるとともに、前
記複数のメモリセルアレイに共有され、前記第1のビッ
ト線選択回路により選択された第1のビット線が接続さ
れる第3層金属配線からなる複数の第2のビット線と、
前記複数の第2のビット線から隣接する一対の第2のビ
ット線を選択する第2のビット線選択回路と、第1、第
2の入力端を有し、前記第1の入力端に前記メモリセル
から読み出されたデータが供給され、前記第2の入力端
に定電流源が供給されたセンスアンプと、データの読み
出し時に前記センスアンプの前記第1の入力端に前記第
2のビット線選択回路により選択された一対の第2のビ
ット線のうち第1のビット線が接続された第2のビット
線を接続し、前記第2の入力端に前記第2のビット線選
択回路により選択された一対の第2のビット線のうち第
1のビット線が接続されていない第2のビット線を接続
するスイッチ回路とを具備することを特徴とする半導体
記憶装置。
9. A plurality of memory cell arrays each having a plurality of first bit lines, word lines, and a plurality of memory cells connected to the first bit lines and the word lines, the first bit lines and the word lines being made of a first layer metal wiring, A word line selection circuit that is provided in each memory cell array, is configured by a complementary MOS transistor having one type of gate oxide film thickness, selects the word line, and is arranged along the word line; A second wiring made of a second-layer metal wiring connected to the word line via a first wiring made of a first-layer metal wiring connected to the word line selection circuit; and a second wiring provided in each of the memory cell arrays. A first bit line selection circuit for selecting the first bit line; and a plurality of memory cell arrays arranged along each of the first bit lines. A plurality of second bit line formed from a shared third layer metal wiring first bit line selected by the first bit line selection circuit is connected to,
A second bit line selection circuit for selecting a pair of adjacent second bit lines from the plurality of second bit lines; a first and a second input terminal; A sense amplifier to which data read from a memory cell is supplied and a constant current source supplied to the second input terminal; and a second bit to the first input terminal of the sense amplifier when reading data. A second bit line to which a first bit line is connected among a pair of second bit lines selected by the line selection circuit is connected, and the second input terminal is connected to the second bit line by the second bit line selection circuit. And a switch circuit for connecting a second bit line of the selected pair of second bit lines to which the first bit line is not connected.
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