JP2002008377A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2002008377A
JP2002008377A JP2000186748A JP2000186748A JP2002008377A JP 2002008377 A JP2002008377 A JP 2002008377A JP 2000186748 A JP2000186748 A JP 2000186748A JP 2000186748 A JP2000186748 A JP 2000186748A JP 2002008377 A JP2002008377 A JP 2002008377A
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JP2000186748A
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Inventor
Kenji Maruyama
健二 丸山
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センスアンプを形成するセルの種類を減少す
ることができると共に、ペアを為す2本のデータ線間の
線間容量を短い周期でバランスすることができ、また、
ペアを為す2本のデータ線における交差部を容量やバス
幅に応じて形成し直す必要がない半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 センスアンプ毎に1本ずつ接続されたデ
ータ線IO(0)〜IO(7)と、センスアンプ毎に1
本ずつ接続された反転データ線ZIO(0)〜ZIO
(7)とが、対応したデータ線同士でペアを為すと共
に、破線SA(0)又はSA(1)を基点とする2Mビ
ット周期で互いに交差するように基板上に配線されてい
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、一般的に半導体装
置に関し、特に、DRAM等のメモリを構成するメモリ
セルアレイと周辺回路とを接続する多数のデータ線がツ
イステッド(ひねり)構造により配線されている半導体
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】DRAM等のメモリが組み込まれた半導
体装置においては、多数のデータ線がメモリセルアレイ
と周辺回路(例えば、行デコーダ回路や列デコーダ回
路)とを接続しており、集積度の向上に伴いデータ線の
配線ピッチの縮小が進んでいる。しかしながら、データ
線の配線ピッチがデータ線の厚みに近づくにつれて、隣
接するデータ線間の線間容量がデータ線全体の容量に占
める割合が増加してしまい、隣接するデータ線間に生じ
る干渉ノイズが無視できなくなる。
【0003】そこで、近年においては、メモリセルアレ
イと周辺回路とを接続する多数のデータ線を、例えば図
6に示すようなひねり構造を有するレイアウトに従って
配線することにより、隣接するデータ線間の線間容量を
長い周期でバランスさせて、隣接するデータ線間に生じ
る干渉ノイズをひねり周期毎に打ち消すという解決策が
採られている。
【0004】図6においては、1つのデータの複数のビ
ットを記憶するための複数のセルに接続されたセンスア
ンプが縦1列(破線方向)に配置されており、このよう
なセンスアンプの列が横方向に1Mビット周期で配置さ
れている。尚、図中の符号SA(0)〜SA(7)は、
センスアンプの列を形成するレイアウトの種類を表して
いる。
【0005】また、図6においては、メモリセルアレイ
をセンスアンプを介して周辺回路に接続するためのバラ
ンス接続されたデータ線IO(0)〜IO(4)とデー
タ線ZIO(0)〜ZIO(4)とがそれぞれペアを為
しており、各ペアを為す2本のデータ線は、数箇所で互
いに交差するツイステッド構造により基板上に配線され
るようにレイアウトされている。
【0006】詳細には、データ線IO(0)及びデータ
線ZIO(0)はペアを為しており、この2本のデータ
線IO(0)、ZIO(0)の配線は、破線SA(0)
を基点として4Mビット周期で互いに交差するようにレ
イアウトされている。
【0007】また、データ線IO(1)及びデータ線Z
IO(1)はペアを為しており、この2本のデータ線I
O(1)、ZIO(1)の配線は、破線SA(1)及び
破線SA(5)において交差するようにレイアウトされ
ている。
【0008】また、データ線IO(2)及びデータ線Z
IO(2)はペアを為しており、この2本のデータ線I
O(2)、ZIO(2)の配線は、データ線IO(1)
及びデータ線ZIO(1)のペアに対して最隣接すると
共に、破線SA(3)及び破線SA(7)において交差
するようにレイアウトされている。
【0009】また、データ線IO(3)及びデータ線Z
IO(3)はペアを為しており、この2本のデータ線I
O(3)、ZIO(3)の配線は、破線SA(2)を基
点として4Mビット周期で交差するようにレイアウトさ
れている。
【0010】また、データ線IO(4)及びデータ線Z
IO(4)はペアを為しており、この2本のデータ線I
O(4)、ZIO(4)の配線は、データ線IO(3)
及びデータ線ZIO(3)のペアに対して最隣接すると
共に、破線SA(0)を基点として4Mビット周期で互
いに交差するようにレイアウトされている。
【0011】メモリセルアレイと周辺回路とを接続する
多数のデータ線の配線をこのようにレイアウトすること
により、データ線IO(1)及びZIO(1)とデータ
線IO(2)及びZIO(2)との間や、データ線IO
(3)及びZIO(3)とデータ線IO(4)及びZI
O(4)との間における線間容量を16Mビット周期で
バランスさせ、これらの間に生じる干渉ノイズをその周
期毎に打ち消していた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示すような、従来の半導体装置におけるデータ線の配線
においては、以下の問題点を有していた。 1.同じスケマに対してレイアウトが異なるために、セ
ンスアンプを形成するセルの種類が多くなってしまう。 2.ペアを為す2本のデータ線間の線間容量が長い周期
(図中では、16Mビット)でバランスしていても、そ
のバランスが短い周期(例えば、8Mビット)では崩れ
てしまう。 3.容量やバス幅の異なる半導体装置を設計する際に
は、ペアを為す2本のデータ線における交差部を形成し
直す必要がある。
【0013】そこで、上記の点に鑑みて、本発明は、セ
ンスアンプを形成するセルの種類を減少することができ
ると共に、ペアを為す2本のデータ線間の線間容量を短
い周期でバランスすることができ、また、ペアを為す2
本のデータ線における交差部を容量やバス幅に応じて形
成し直す必要がない半導体装置を提供することを目的と
する。
【0014】
【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装置は、供給されたデータを記
憶するための複数のメモリセルを含むメモリセルアレイ
と、複数のメモリセルに記憶されているデータを読み出
して出力する複数のセンスアンプと、センスアンプ毎に
2本ずつ接続され、センスアンプと周辺回路とを接続す
る複数の組のデータ線とを具備しており、複数の組のデ
ータ線が、第1の周期、又は、第1の周期と位相が異な
る第2の周期で2本のデータ線が互いに交差するように
配線されている。
【0015】上記発明においては、半導体装置がDRA
Mを含む場合に、第1及び第2の周期の長さを少なくと
もセンスアンプ列4列分に設定することができる。
【0016】従来は、基本的には、各ペアを為す2本の
データ線における交差部が、位相が異なる4つの周期の
何れか(図6中では、破線SA(0)〜SA(3)の何
れかを基点とする4Mビット周期)で基板上に形成さ
れ、幾つかのペアにおいて、これらのペアを為す2本の
データ線における交差部が非周期的に形成されていた。
一方、本発明においては、各ペアを為す2本のデータ線
における交差部が、位相が異なる第1の周期及び第2の
周期(例えば、メモリとしてDRAMを使用する場合に
は、第1及び第2の周期の長さが少なくともセンスアン
プ列4列分に相当する)の何れかで形成される。
【0017】従って、本発明によれば、センスアンプを
形成するセルの種類を減少することができると共に、ペ
アを為す2本のデータ線間の線間容量を従来よりも短い
周期(例えば、メモリとしてDRAMを使用する場合に
は、少なくともセンスアンプ列8列分の周期)でバラン
スさせることができ、また、ペアを為す2本のデータ線
における交差部を容量やバス幅に応じて形成し直す必要
がない。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の
一実施形態に係る半導体装置(チップ)を示す概略図で
ある。
【0019】図1に示すように、半導体装置10には、
DRAM11が組み込まれている。DRAM11は、バ
ッファ等で構成される入出力回路12と、入出力回路1
2を介して供給されるデータやプログラムを記憶するた
めのメモリセルアレイ13と、メモリセルアレイ13に
接続された多数のビットラインの内の1本を選択するた
めの列デコーダ回路14と、メモリセルアレイ13に接
続された多数のワードラインの内の1本を選択するため
の行デコーダ回路15と、DRAM11における動作を
制御するための制御回路16と、これらの回路に電源を
供給するための電源回路17等から構成されている。
【0020】メモリセルアレイ13は16Mビットの記
憶容量を有しており、図2に示すように、多数のメモリ
ブロック18を含んでいる。メモリセルアレイ13の左
側には、列デコーダ回路14が配置されており、メモリ
セルアレイ13の下側には、行デコーダ回路15が配置
されている。
【0021】図3に示すように、メモリブロック18に
は、縦横に配置された多数のメモリセル19と、メモリ
ブロック18の左右に1列に配置された多数のセンスア
ンプ20とが含まれており、多数のワードラインWL
(0)〜WL(M)、ビットラインBL(0)〜BL
(N)及びビットラインZBL(0)〜ZBL(N)が
縦横に配線されている。図3においては、図2中の左下
に位置するメモリブロックの概略構成が例示されてい
る。尚、M、Nは2以上の整数を表している。
【0022】メモリセル19に含まれるMOSトランジ
スタのゲートには、1本のワードラインが接続されてお
り、ドレインには、1本のビットラインが接続されてい
る。ビットラインBL(0)〜BL(N)及びビットラ
インZBL(0)〜ZBL(N)はそれぞれペアを為し
てセンスアンプ20に接続されている。センスアンプ2
0は、選択された行アドレス及び列アドレスに対応する
メモリセル19に接続されているビットラインとペアを
為すビットラインの電位を基準として、そのメモリセル
19からデータを読み出し、読み出したデータを出力す
る。
【0023】メモリブロック18の左側に配列したセン
スアンプ20には、縦に配線されたデータ線IO(0)
及びZIO(0)と、IO(2)及びZIO(2)とが
接続されている。データ線IO(0)及びデータ線ZI
O(0)はペアを為して周辺回路に接続されており、デ
ータ線IO(2)及びデータ線ZIO(2)もペアを為
して周辺回路に接続されている。
【0024】一方、メモリブロック18の右側に配列し
たセンスアンプ20には、縦に配線されたデータ線IO
(1)及びZIO(1)と、IO(3)及びZIO
(3)とが接続されている。データ線IO(1)及びデ
ータ線ZIO(1)はペアを為して周辺回路に接続され
ており、データ線IO(3)及びデータ線ZIO(3)
もペアを為して周辺回路に接続されている。
【0025】同様に、他のメモリブロックの左右両側に
もデータ線が4本ずつ縦に配線されており、これらのデ
ータ線が同様にペアを為して周辺回路に接続されてい
る。これにより、各メモリブロックに含まれるデータの
記憶用のメモリセルから読み出されたデータと、これを
反転したデータとが、対応したデータ線を介して周辺回
路に出力される。
【0026】ここで、図4及び図5を参照しながら、本
実施形態におけるデータ線の配線について説明する。図
4は、本発明の一実施形態に係るデータ線の配線を説明
するためのレイアウト図である。
【0027】図4においては、1つのデータの複数のビ
ットを記憶するための複数のセルに接続されたセンスア
ンプが縦1列(破線方向)に配置されており、このよう
なセンスアンプの列が横方向に1Mビット周期で配置さ
れている。尚、図中の符号SA(0)〜SA(3)は、
センスアンプの列を形成するレイアウトの種類を表して
いる。
【0028】近年、メモリセルアレイと周辺回路を繋ぐ
多数のデータ線の配線ピッチの縮小が進み、データ線の
配線ピッチがデータ線の厚みの程度に達していることか
ら、隣接したデータ線間の線間容量を所定の周期でバラ
ンスさせることにより、隣接したデータ線間に生じる干
渉ノイズをひねり周期毎に打ち消す必要がある。
【0029】そこで、本実施形態においては、図4に示
すように、データ線IO(0)〜IO(4)とデータ線
ZIO(0)〜ZIO(4)とがそれぞれペアを為して
おり、各ペアを為す2本のデータ線は、図4に示すよう
に、数箇所で互いに交差するツイステッド構造により基
板上に配線されるようにレイアウトされている。
【0030】詳細には、データ線IO(0)及びデータ
線ZIO(0)はペアを為しており、この2本のデータ
線IO(0)、ZIO(0)の配線は、破線SA(0)
を基点として2Mビット周期で互いに交差するようにレ
イアウトされている。尚、図4においては、1MAT
(図中に示した斜線部)が1Mビットに設定されている
ことから、2本のデータ線IO(0)、ZIO(0)が
2Mビットの周期で交差している。しかしながら、バス
幅やワードラインの本数等を変更することにより1MA
Tの容量が変化することから、2本のデータ線IO
(0)、ZIO(0)が交差する周期は、本実施形態で
例示した2Mビットに限定されず、少なくともセンスア
ンプ列4列分であれば良い。
【0031】また、データ線IO(1)及びデータ線Z
IO(1)はペアを為しており、この2本のデータ線I
O(1)、ZIO(1)の配線は、破線SA(1)を基
点として2Mビット周期で互いに交差するようにレイア
ウトされている。
【0032】また、データ線IO(2)及びデータ線Z
IO(2)はペアを為しており、この2本のデータ線I
O(2)、ZIO(2)の配線は、データ線IO
(1)、ZIO(1)のペアに対して最隣接すると共
に、破線SA(0)を基点として2Mビット周期で互い
に交差するようにレイアウトされている。
【0033】また、データ線IO(3)及びデータ線Z
IO(3)はペアを為しており、この2本のデータ線I
O(3)、ZIO(3)の配線は、破線SA(1)を基
点として2Mビット周期で互いに交差するようにレイア
ウトされている。
【0034】また、データ線IO(4)及びデータ線Z
IO(4)はペアを為しており、この2本のデータ線I
O(4)、ZIO(4)の配線は、データ線IO
(3)、ZIO(3)のペアに対して最隣接すると共
に、破線SA(0)を基点として2Mビット周期で互い
に交差するようにレイアウトされている。
【0035】図5は、ペアを為す2本のデータ線の一部
を拡大して示す平面図である。図5においては、データ
線IO(0)及びデータ線ZIO(0)の一部が拡大し
て示されている。
【0036】図5に示すように、データ線IO(0)
は、データ線IO(0)及びデータ線ZIO(0)の交
差部30(一点鎖線で囲む部位)において、同一層内で
屈曲するように第1の層間絶縁膜(図示せず)を介して
基板上に形成された導体31(破線)から構成されてい
る。一方、データ線ZIO(0)は、同じ交差部30に
おいて、第1の層間絶縁膜を介して基板上に形成された
導体32、33(破線)と、第2の層間絶縁膜36を介
して導体31上に形成された導体34とから構成されて
おり、導体32及び33と導体34とはビアホール35
(白丸)を介して接続されている。
【0037】従来は、図6に示すように、基本的には、
各ペアを為す2本のデータ線における交差部が、破線S
A(0)〜SA(3)の何れかを基点とする4Mビット
周期で基板上に形成され、幾つかのペアにおいて、これ
らのペアを為す2本のデータ線における交差部が非周期
的に形成されていた。一方、本実施形態においては、図
4に示すように、各ペアを為す2本のデータ線における
交差部が、破線SA(0)又はSA(1)を基点とする
2Mビット周期で形成されている。従って、本実施形態
によれば、センスアンプを形成するセルの種類を減少す
ることができると共に、ペアを為す2本のデータ線間の
線間容量を短い4Mビット周期でバランスさせることが
でき、また、ペアを為す2本のデータ線における交差部
を容量やバス幅に応じて形成し直す必要がない。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センスアンプを形成するセルの種類を減少することがで
きると共に、ペアを為す2本のデータ線間の線間容量を
短い周期でバランスすることができ、また、ペアを為す
2本のデータ線における交差部を容量やバス幅に応じて
形成し直す必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る半導体装置を示す概
略図である。
【図2】図1のメモリセルアレイの概略構成を中心に示
す図である。
【図3】図2のメモリブロックの概略構成を中心に示す
図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る半導体装置における
データ線の配線を説明するためのレイアウト図の一例で
ある。
【図5】本発明の一実施形態に係る半導体装置における
ペアを為す2本のデータ線における交差部を拡大して示
す平面図である。
【図6】従来におけるデータ線の配線を説明するための
レイアウト図である。
【符号の説明】 10 半導体装置 11 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 13 メモリセルアレイ 18 メモリブロック 19 メモリセル 20 センスアンプ 30 交差部 31〜34 導体 35 ビアホール IO(0)〜IO(7)、ZIO(0)〜ZIO(7)
データ線 WL(0)〜WL(M) ワードライン BL(0)〜BL(N)、ZBL(0)〜ZBL(N)
ビットライン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供給されたデータを記憶するための複数
    のメモリセルを含むメモリセルアレイと、 前記複数のメモリセルに記憶されているデータを読み出
    して出力する複数のセンスアンプと、 前記センスアンプ毎に2本ずつ接続され、前記センスア
    ンプと周辺回路とを接続する複数の組のデータ線と、を
    具備しており、前記複数の組のデータ線が、第1の周
    期、又は、前記第1の周期と位相が異なる第2の周期で
    2本のデータ線が互いに交差するように配線されている
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体装置がDRAM(Dynamic Ra
    ndom Access Memory)を含み、前記第1及び第2の周期
    の長さが少なくともセンスアンプ列4列分であることを
    特徴とする請求項1記載の半導体装置。
JP2000186748A 2000-06-21 2000-06-21 半導体装置 Withdrawn JP2002008377A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8599347B2 (en) 2010-06-04 2013-12-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8599347B2 (en) 2010-06-04 2013-12-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device

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Effective date: 20070904