JP2003007064A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 51
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 7
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
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- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
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- Static Random-Access Memory (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 メインI/O線などの小振幅信号線が、Yス
イッチ線などの大振幅信号線から受けるノイズの絶対量
を低減できる半導体装置を提供する。 【解決手段】 SDRAMであって、メモリアレイ領域
の内部のメモリセル部の上に、たとえば0.5V程度の
小振幅信号のメインI/O線MI/O,/MI/Oを配
線する場合に、メインI/O線の対の正信号(Tru
e)側のメインI/O線MI/Oと、反転信号(Ba
r)側のメインI/O線/MI/Oとの間に、たとえば
2V以上の大振幅信号のYスイッチ線YSW2とYSW
3の2本を挟んで配置している。さらに、メインI/O
線MI/OとメインI/O線/MI/Oの、Yスイッチ
線YSW2,YSW3のカップリングノイズの影響を同
等にするため、これを交差(ツイスト)させている。
イッチ線などの大振幅信号線から受けるノイズの絶対量
を低減できる半導体装置を提供する。 【解決手段】 SDRAMであって、メモリアレイ領域
の内部のメモリセル部の上に、たとえば0.5V程度の
小振幅信号のメインI/O線MI/O,/MI/Oを配
線する場合に、メインI/O線の対の正信号(Tru
e)側のメインI/O線MI/Oと、反転信号(Ba
r)側のメインI/O線/MI/Oとの間に、たとえば
2V以上の大振幅信号のYスイッチ線YSW2とYSW
3の2本を挟んで配置している。さらに、メインI/O
線MI/OとメインI/O線/MI/Oの、Yスイッチ
線YSW2,YSW3のカップリングノイズの影響を同
等にするため、これを交差(ツイスト)させている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の配線
技術に関し、特に小振幅信号線と大振幅信号線が混在し
て配線される半導体装置に適用して有効な技術に関す
る。
技術に関し、特に小振幅信号線と大振幅信号線が混在し
て配線される半導体装置に適用して有効な技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討した技術として、半導体
装置の配線技術に関しては、以下のような技術が考えら
れる。たとえば、半導体装置の一例としての一般なDR
AMなどにおいて、特に多くのI/O構成の製品では、
I/O線の数の増加に伴ってメインI/O線をメモリセ
ル上に配線する技術が用いられている。
装置の配線技術に関しては、以下のような技術が考えら
れる。たとえば、半導体装置の一例としての一般なDR
AMなどにおいて、特に多くのI/O構成の製品では、
I/O線の数の増加に伴ってメインI/O線をメモリセ
ル上に配線する技術が用いられている。
【0003】なお、このようなDRAMなどの配線技術
に関しては、たとえば昭和59年11月30日、株式会
社オーム社発行、社団法人電子通信学会編の「LSIハ
ンドブック」P486〜P500に記載される技術など
が挙げられる。
に関しては、たとえば昭和59年11月30日、株式会
社オーム社発行、社団法人電子通信学会編の「LSIハ
ンドブック」P486〜P500に記載される技術など
が挙げられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なDRAMなどの配線技術について、本発明者が検討し
た結果、以下のようなことが明らかとなった。たとえ
ば、前記のようなDRAMなどにおいて、一般にメモリ
セル上は、メインワード線およびYスイッチ線が配線さ
れ、どちらも振幅が2V以上の大振幅信号が伝送され
る。このメインワード線およびYスイッチ線の間に、小
振幅信号(0.5V程度)のメインI/O線を配線する
場合、隣接配線のメインワード線およびYスイッチ線と
のカップリングノイズが問題となるため、メインI/O
線のツイストを行ってノイズをキャンセルしている。
なDRAMなどの配線技術について、本発明者が検討し
た結果、以下のようなことが明らかとなった。たとえ
ば、前記のようなDRAMなどにおいて、一般にメモリ
セル上は、メインワード線およびYスイッチ線が配線さ
れ、どちらも振幅が2V以上の大振幅信号が伝送され
る。このメインワード線およびYスイッチ線の間に、小
振幅信号(0.5V程度)のメインI/O線を配線する
場合、隣接配線のメインワード線およびYスイッチ線と
のカップリングノイズが問題となるため、メインI/O
線のツイストを行ってノイズをキャンセルしている。
【0005】このようにメインI/O線のツイストを行
うことにより、メインI/O線のTrue、Bar側に
同じ量のノイズを載せることによってノイズをキャンセ
ルできるが、単純にツイストするだけでは、メインI/
O線が受けるノイズの絶対量を減らすことができない。
このようにノイズの絶対量が大きいと、メインI/O線
を入力として動作するメインアンプの動作点がずれて、
アクセスの遅延などが発生することが考えられる。
うことにより、メインI/O線のTrue、Bar側に
同じ量のノイズを載せることによってノイズをキャンセ
ルできるが、単純にツイストするだけでは、メインI/
O線が受けるノイズの絶対量を減らすことができない。
このようにノイズの絶対量が大きいと、メインI/O線
を入力として動作するメインアンプの動作点がずれて、
アクセスの遅延などが発生することが考えられる。
【0006】そこで、本発明の目的は、メインI/O線
などの小振幅信号線が、Yスイッチ線などの大振幅信号
線から受けるノイズの絶対量に着目し、この小振幅信号
線と大振幅信号線の配線レイアウトを工夫することで、
小振幅信号線が受けるノイズの絶対量を低減することが
できる半導体装置を提供するものである。
などの小振幅信号線が、Yスイッチ線などの大振幅信号
線から受けるノイズの絶対量に着目し、この小振幅信号
線と大振幅信号線の配線レイアウトを工夫することで、
小振幅信号線が受けるノイズの絶対量を低減することが
できる半導体装置を提供するものである。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
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。
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。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【0009】本発明は、前記目的を達成するために、第
1電圧レベルで振幅する信号を伝送する小振幅信号線
と、第1電圧レベルより高い第2電圧レベルで振幅する
信号を伝送する大振幅信号線とを有する半導体装置にお
いて、小振幅信号線は、大振幅信号線を複数本挟んで配
線することを特徴とするものである。
1電圧レベルで振幅する信号を伝送する小振幅信号線
と、第1電圧レベルより高い第2電圧レベルで振幅する
信号を伝送する大振幅信号線とを有する半導体装置にお
いて、小振幅信号線は、大振幅信号線を複数本挟んで配
線することを特徴とするものである。
【0010】すなわち、本発明による半導体装置は、メ
モリセルのデータを増幅するセンスアンプと、このセン
スアンプで増幅されたデータを選択してローカルI/O
線に出力するYスイッチと、このYスイッチを制御する
Yスイッチ線と、ローカルI/O線に出力されたデータ
を選択してメインI/O線に出力するI/Oスイッチと
を有し、メインI/O線は、Yスイッチ線などを複数本
挟んで配線するものである。
モリセルのデータを増幅するセンスアンプと、このセン
スアンプで増幅されたデータを選択してローカルI/O
線に出力するYスイッチと、このYスイッチを制御する
Yスイッチ線と、ローカルI/O線に出力されたデータ
を選択してメインI/O線に出力するI/Oスイッチと
を有し、メインI/O線は、Yスイッチ線などを複数本
挟んで配線するものである。
【0011】さらに、前記半導体装置において、メイン
I/O線は、Yスイッチ線などを複数本挟んで交差して
配線するものである。また、メインI/O線は、正信号
用と反転信号用の対からなり、正信号用のメインI/O
線と反転信号用のメインI/O線との間に、複数本のY
スイッチ線などを挟んで配線するものである。また、メ
インI/O線およびYスイッチ線などは、メモリセル上
に配線するものである。なお、Yスイッチ線の他に、メ
インI/O線と平行に配線される他の信号線全般に適用
可能であることはいうまでもない。
I/O線は、Yスイッチ線などを複数本挟んで交差して
配線するものである。また、メインI/O線は、正信号
用と反転信号用の対からなり、正信号用のメインI/O
線と反転信号用のメインI/O線との間に、複数本のY
スイッチ線などを挟んで配線するものである。また、メ
インI/O線およびYスイッチ線などは、メモリセル上
に配線するものである。なお、Yスイッチ線の他に、メ
インI/O線と平行に配線される他の信号線全般に適用
可能であることはいうまでもない。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【0013】まず、図1により、本発明の一実施の形態
の半導体装置の構成の一例を説明する。図1は本実施の
形態の半導体装置を示すブロック図である。
の半導体装置の構成の一例を説明する。図1は本実施の
形態の半導体装置を示すブロック図である。
【0014】本実施の形態の半導体装置は、たとえばS
DRAM(シンクロナスDRAM)とされ、複数のメモ
リセルからなるメモリアレイMMと、このメモリアレイ
MMの直接周辺回路であるロウデコーダRD、カラムデ
コーダCD、ワードドライバWD、およびYSドライバ
YDと、間接周辺回路であるアドレス入力バッファAI
B、ロウアドレスバッファRAB、カラムアドレスバッ
ファCAB、カラムアドレスカウンタCAC、入力バッ
ファIB、出力バッファOB、ライトバッファWB、メ
インアンプMA、およびコントロールロジック/タイミ
ングジェネレータCL/TGなどから構成されている。
DRAM(シンクロナスDRAM)とされ、複数のメモ
リセルからなるメモリアレイMMと、このメモリアレイ
MMの直接周辺回路であるロウデコーダRD、カラムデ
コーダCD、ワードドライバWD、およびYSドライバ
YDと、間接周辺回路であるアドレス入力バッファAI
B、ロウアドレスバッファRAB、カラムアドレスバッ
ファCAB、カラムアドレスカウンタCAC、入力バッ
ファIB、出力バッファOB、ライトバッファWB、メ
インアンプMA、およびコントロールロジック/タイミ
ングジェネレータCL/TGなどから構成されている。
【0015】このSDRAMには、クロック信号CL
K、クロックイネーブル信号CKEや、チップセレクト
信号/(バー:反転信号を示し、以降同様に符号の先頭
の/は反転を表す)CS、ロウアドレスストローブ信号
/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ラ
イトイネーブル信号/WE、データマスク信号DQM
U,DQMLなどの制御信号が外部から入力され、これ
らの信号からコントロールロジック/タイミングジェネ
レータCL/TGを通して内部制御信号が生成され、こ
の内部制御信号に基づいて各内部回路の動作が制御され
る。また、SDRAMには、外部から電源電位VCC、
グランド電位VSSが供給されている。
K、クロックイネーブル信号CKEや、チップセレクト
信号/(バー:反転信号を示し、以降同様に符号の先頭
の/は反転を表す)CS、ロウアドレスストローブ信号
/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ラ
イトイネーブル信号/WE、データマスク信号DQM
U,DQMLなどの制御信号が外部から入力され、これ
らの信号からコントロールロジック/タイミングジェネ
レータCL/TGを通して内部制御信号が生成され、こ
の内部制御信号に基づいて各内部回路の動作が制御され
る。また、SDRAMには、外部から電源電位VCC、
グランド電位VSSが供給されている。
【0016】このSDRAMの読み出し動作、書き込み
動作においては、外部から入力されるアドレス信号A0
〜Anに基づいて、アドレス入力バッファAIBから、
ロウアドレスバッファRAB、ロウデコーダRD、ワー
ドドライバWDを介してロウ方向、カラムアドレスバッ
ファCAB、カラムアドレスカウンタCAC、カラムデ
コーダCD、YSドライバYDを介してカラム方向がそ
れぞれ指定されて、メモリアレイMM内の任意のメモリ
セルが選択される。そして、読み出し時は、選択された
メモリセルのデータがメインアンプMAを介して出力バ
ッファOBから出力データDQ0〜DQnとして読み出
され、また書き込み時には、入力データDQ0〜DQn
が入力バッファIBからライトバッファWBを介して、
選択されたメモリセルに書き込まれる。
動作においては、外部から入力されるアドレス信号A0
〜Anに基づいて、アドレス入力バッファAIBから、
ロウアドレスバッファRAB、ロウデコーダRD、ワー
ドドライバWDを介してロウ方向、カラムアドレスバッ
ファCAB、カラムアドレスカウンタCAC、カラムデ
コーダCD、YSドライバYDを介してカラム方向がそ
れぞれ指定されて、メモリアレイMM内の任意のメモリ
セルが選択される。そして、読み出し時は、選択された
メモリセルのデータがメインアンプMAを介して出力バ
ッファOBから出力データDQ0〜DQnとして読み出
され、また書き込み時には、入力データDQ0〜DQn
が入力バッファIBからライトバッファWBを介して、
選択されたメモリセルに書き込まれる。
【0017】次に、図2により、本実施の形態の半導体
装置におけるメモリアレイの構成の一例を説明する。図
2は半導体装置におけるメモリアレイ領域の構成を示
し、(a)はメモリアレイ領域の配置図、(b)はメモ
リアレイ領域の詳細配置図、(c)はメモリアレイ領域
の回路図をそれぞれ示す。
装置におけるメモリアレイの構成の一例を説明する。図
2は半導体装置におけるメモリアレイ領域の構成を示
し、(a)はメモリアレイ領域の配置図、(b)はメモ
リアレイ領域の詳細配置図、(c)はメモリアレイ領域
の回路図をそれぞれ示す。
【0018】本実施の形態のSDRAMは、メモリアレ
イMMの領域が、図2(a)において上下に2分割さ
れ、さらに上下においてそれぞれ4分割され、チップ1
上に8分割されたメモリアレイ領域2が配置されてい
る。上下にそれぞれ4分割されて配置されたメモリアレ
イ領域2のうち、左側または右側の一対のメモリアレイ
領域2の間には、ロウデコーダRD、カラムデコーダC
D、ワードドライバWD、YSドライバYDなどの直接
周辺回路領域3が設けられている。また、上下に分割さ
れて配置されたメモリアレイ領域2の間には、アドレス
入力バッファAIB、ロウアドレスバッファRAB、カ
ラムアドレスバッファCAB、カラムアドレスカウンタ
CAC、入力バッファIB、出力バッファOB、ライト
バッファWB、メインアンプMA、コントロールロジッ
ク/タイミングジェネレータCL/TGなどの間接周辺
回路領域4が設けられている。
イMMの領域が、図2(a)において上下に2分割さ
れ、さらに上下においてそれぞれ4分割され、チップ1
上に8分割されたメモリアレイ領域2が配置されてい
る。上下にそれぞれ4分割されて配置されたメモリアレ
イ領域2のうち、左側または右側の一対のメモリアレイ
領域2の間には、ロウデコーダRD、カラムデコーダC
D、ワードドライバWD、YSドライバYDなどの直接
周辺回路領域3が設けられている。また、上下に分割さ
れて配置されたメモリアレイ領域2の間には、アドレス
入力バッファAIB、ロウアドレスバッファRAB、カ
ラムアドレスバッファCAB、カラムアドレスカウンタ
CAC、入力バッファIB、出力バッファOB、ライト
バッファWB、メインアンプMA、コントロールロジッ
ク/タイミングジェネレータCL/TGなどの間接周辺
回路領域4が設けられている。
【0019】各メモリアレイ領域2は、図2(b)に詳
細に示すように、メモリセル部5が格子状に配置され、
各メモリセル部5に隣接して左右にセンスアンプ部S
A、上下にサブワード部SWLがそれぞれ配置されてい
る。このセンスアンプ部SAとサブワード部SWLとの
交差領域6には、図2(c)に示すI/Oスイッチなど
が設けられている。たとえば一例として、256Mbi
tの容量を持つSDRAMの例では、各メモリアレイ領
域2は32Mbitの容量を持ち、それぞれ[{512
(X)bit×512(Y)bit}×16×8]のメ
モリセル部5と、17個のセンスアンプ部SAと、9個
のサブワード部SWLから構成されている。
細に示すように、メモリセル部5が格子状に配置され、
各メモリセル部5に隣接して左右にセンスアンプ部S
A、上下にサブワード部SWLがそれぞれ配置されてい
る。このセンスアンプ部SAとサブワード部SWLとの
交差領域6には、図2(c)に示すI/Oスイッチなど
が設けられている。たとえば一例として、256Mbi
tの容量を持つSDRAMの例では、各メモリアレイ領
域2は32Mbitの容量を持ち、それぞれ[{512
(X)bit×512(Y)bit}×16×8]のメ
モリセル部5と、17個のセンスアンプ部SAと、9個
のサブワード部SWLから構成されている。
【0020】各メモリアレイ領域2の回路構成は、図2
(c)に示すように、メモリセル部5がワード線WLと
データ線DL,/DLとの交点に配置された複数のメモ
リセル7などから構成されている。たとえば一例とし
て、8個のメモリセル7からなる小さなブロックがデー
タ線方向に64個設けられ、この64個からなる大きな
ブロックがワード線方向に128個設けられている。
(c)に示すように、メモリセル部5がワード線WLと
データ線DL,/DLとの交点に配置された複数のメモ
リセル7などから構成されている。たとえば一例とし
て、8個のメモリセル7からなる小さなブロックがデー
タ線方向に64個設けられ、この64個からなる大きな
ブロックがワード線方向に128個設けられている。
【0021】センスアンプ部SAは、データ線DL,/
DL間に配置されたセンスアンプ8と、2つのNMOS
トランジスタからなるYスイッチ9などから構成されて
いる。このYスイッチ9は、データ線DL,/DLとロ
ーカルI/O線LI/O,/LI/Oとを接続/非接続
するためのスイッチであり、NMOSトランジスタのゲ
ートにつながるYスイッチ線YSWにより制御される。
たとえば一例として、センスアンプ8とYスイッチ9か
らなるブロックがワード線方向に128個設けられてい
る。
DL間に配置されたセンスアンプ8と、2つのNMOS
トランジスタからなるYスイッチ9などから構成されて
いる。このYスイッチ9は、データ線DL,/DLとロ
ーカルI/O線LI/O,/LI/Oとを接続/非接続
するためのスイッチであり、NMOSトランジスタのゲ
ートにつながるYスイッチ線YSWにより制御される。
たとえば一例として、センスアンプ8とYスイッチ9か
らなるブロックがワード線方向に128個設けられてい
る。
【0022】サブワード部SWLは、出力がワード線W
Lにつながり、メインワード線MWLとFX線FX(0
〜7)が入力につながるNANDゲート10などから構
成されている。たとえば一例として、8個のNANDゲ
ート10からなるブロックがデータ線方向に64個設け
られている。
Lにつながり、メインワード線MWLとFX線FX(0
〜7)が入力につながるNANDゲート10などから構
成されている。たとえば一例として、8個のNANDゲ
ート10からなるブロックがデータ線方向に64個設け
られている。
【0023】交差領域6には、センスアンプ部SAのロ
ーカルI/O線LI/O,/LI/Oにつながり、この
ローカルI/O線LI/O,/LI/Oとメインアンプ
につながるメインI/O線MI/O,/MI/Oとを接
続/非接続するための、2対のPMOSトランジスタと
NMOSトランジスタからなるI/Oスイッチ11など
が設けられている。このI/Oスイッチ11は、PMO
SトランジスタのゲートにつながるI/Oスイッチ線/
I/OSW、NMOSトランジスタのゲートにつながる
I/Oスイッチ線I/OSWにより制御される。
ーカルI/O線LI/O,/LI/Oにつながり、この
ローカルI/O線LI/O,/LI/Oとメインアンプ
につながるメインI/O線MI/O,/MI/Oとを接
続/非接続するための、2対のPMOSトランジスタと
NMOSトランジスタからなるI/Oスイッチ11など
が設けられている。このI/Oスイッチ11は、PMO
SトランジスタのゲートにつながるI/Oスイッチ線/
I/OSW、NMOSトランジスタのゲートにつながる
I/Oスイッチ線I/OSWにより制御される。
【0024】以上のメモリアレイ領域2の構成におい
て、ワード線WLとデータ線DL,/DLとは交差して
配置され、またローカルI/O線LI/O,/LI/O
はワード線WLと平行に配置され、さらにYスイッチ線
YSWとメインI/O線MI/O,/MI/Oはデータ
線DL,/DLと平行に配置されている。実際の配置で
は、メインI/O線MI/O,/MI/Oはメモリセル
部5の上のYスイッチ線YSWの間に配線される。ただ
し、Yスイッチ線YSWのように振幅の大きな配線の隣
に、振幅の小さなメインI/O線MI/O,/MI/O
を配線する場合は、メインI/O線MIOと/MIOの
Yスイッチ線YSWのカップリングノイズの影響を同等
にするため、メインI/O線MIO,/MIOを交差さ
せる工夫が採られている。
て、ワード線WLとデータ線DL,/DLとは交差して
配置され、またローカルI/O線LI/O,/LI/O
はワード線WLと平行に配置され、さらにYスイッチ線
YSWとメインI/O線MI/O,/MI/Oはデータ
線DL,/DLと平行に配置されている。実際の配置で
は、メインI/O線MI/O,/MI/Oはメモリセル
部5の上のYスイッチ線YSWの間に配線される。ただ
し、Yスイッチ線YSWのように振幅の大きな配線の隣
に、振幅の小さなメインI/O線MI/O,/MI/O
を配線する場合は、メインI/O線MIOと/MIOの
Yスイッチ線YSWのカップリングノイズの影響を同等
にするため、メインI/O線MIO,/MIOを交差さ
せる工夫が採られている。
【0025】このメモリアレイ領域2の動作は、ワード
線WLで選択されたメモリセル7のデータをセンスアン
プ8で増幅し、Yスイッチ線YSWにより制御されるY
スイッチ9で選択されたデータがデータ線DL,/DL
からローカルI/O線LI/O,/LI/Oに出力され
る。さらに、I/Oスイッチ線I/OSW,/I/OS
Wにより制御されるI/Oスイッチ11で選択されたデ
ータがローカルI/O線LI/O,/LI/Oからメイ
ンI/O線MI/O,/MI/Oに出力され、そしてメ
インアンプに出力され、このメインアンプで増幅して外
部に出力される。
線WLで選択されたメモリセル7のデータをセンスアン
プ8で増幅し、Yスイッチ線YSWにより制御されるY
スイッチ9で選択されたデータがデータ線DL,/DL
からローカルI/O線LI/O,/LI/Oに出力され
る。さらに、I/Oスイッチ線I/OSW,/I/OS
Wにより制御されるI/Oスイッチ11で選択されたデ
ータがローカルI/O線LI/O,/LI/Oからメイ
ンI/O線MI/O,/MI/Oに出力され、そしてメ
インアンプに出力され、このメインアンプで増幅して外
部に出力される。
【0026】次に、図3により、本実施の形態の半導体
装置におけるメインI/O線とYスイッチ線の配置の一
例を説明する。図3はメインI/O線とYスイッチ線の
配置を示し、(a)は本実施の形態による配置を示す説
明図、(b)は本発明に対する比較例の配置を示す説明
図である。
装置におけるメインI/O線とYスイッチ線の配置の一
例を説明する。図3はメインI/O線とYスイッチ線の
配置を示し、(a)は本実施の形態による配置を示す説
明図、(b)は本発明に対する比較例の配置を示す説明
図である。
【0027】本実施の形態のSDRAMにおいては、図
3(a)に示すように、メモリアレイ領域2の内部のメ
モリセル部5の上に、たとえば0.5V程度の小振幅信
号のメインI/O線MI/O,/MI/Oを配線する場
合に、メインI/O線の対の正信号(True)側のメ
インI/O線MI/Oと、反転信号(Bar)側のメイ
ンI/O線/MI/Oとの間に、たとえば2V以上の大
振幅信号のYスイッチ線YSW2とYSW3の2本を挟
んで配置している。さらに、メインI/O線MI/Oと
メインI/O線/MI/Oの、Yスイッチ線YSW2,
YSW3のカップリングノイズの影響を同等にするた
め、これを交差(ツイスト)させている。たとえば一例
として、Yスイッチ線YSW0〜YSW5、メインI/
O線MI/O,/MI/Oは第3金属配線層の配線で図
3において左右方向に形成され、これと異なる層の第2
金属配線層でメインI/O線MI/O,/MI/Oの交
差部分の配線が上下方向に形成されている。
3(a)に示すように、メモリアレイ領域2の内部のメ
モリセル部5の上に、たとえば0.5V程度の小振幅信
号のメインI/O線MI/O,/MI/Oを配線する場
合に、メインI/O線の対の正信号(True)側のメ
インI/O線MI/Oと、反転信号(Bar)側のメイ
ンI/O線/MI/Oとの間に、たとえば2V以上の大
振幅信号のYスイッチ線YSW2とYSW3の2本を挟
んで配置している。さらに、メインI/O線MI/Oと
メインI/O線/MI/Oの、Yスイッチ線YSW2,
YSW3のカップリングノイズの影響を同等にするた
め、これを交差(ツイスト)させている。たとえば一例
として、Yスイッチ線YSW0〜YSW5、メインI/
O線MI/O,/MI/Oは第3金属配線層の配線で図
3において左右方向に形成され、これと異なる層の第2
金属配線層でメインI/O線MI/O,/MI/Oの交
差部分の配線が上下方向に形成されている。
【0028】このようにメインI/O線MI/O,/M
I/Oの間にYスイッチ線YSWを2本挟み、メインI
/O線MI/O,/MI/Oを交差させた場合、どのY
スイッチ線YSW2,YSW3が動作してもメインI/
O線MI/O,/MI/Oが受けるカップリング容量
は、1/2CYSW-MI/Oとなる。これに対して、図3
(b)に示すような本発明に対する比較例において、メ
インI/O線MI/O,/MI/Oの間にYスイッチ線
YSW2を1本だけ挟み、Yスイッチ線YSW2が動作
した場合、メインI/O線MI/O,/MI/Oが受け
るカップリング容量は、1/2CYSW-MI/O+1/2C
YSW-MI/O=CYSW-MI/Oとなり、2倍の影響を受けてしま
う。
I/Oの間にYスイッチ線YSWを2本挟み、メインI
/O線MI/O,/MI/Oを交差させた場合、どのY
スイッチ線YSW2,YSW3が動作してもメインI/
O線MI/O,/MI/Oが受けるカップリング容量
は、1/2CYSW-MI/Oとなる。これに対して、図3
(b)に示すような本発明に対する比較例において、メ
インI/O線MI/O,/MI/Oの間にYスイッチ線
YSW2を1本だけ挟み、Yスイッチ線YSW2が動作
した場合、メインI/O線MI/O,/MI/Oが受け
るカップリング容量は、1/2CYSW-MI/O+1/2C
YSW-MI/O=CYSW-MI/Oとなり、2倍の影響を受けてしま
う。
【0029】よって、本実施の形態のように、メインI
/O線MI/O,/MI/Oを配線する場合に、このメ
インI/O線のTrue(MI/O)、Bar(/MI
/O)間に2本のYスイッチ線YSWを挟むことで、Y
スイッチ線YSWを1本挟んだ場合と比較して、メイン
I/O線MI/O,/MI/Oが受けるYスイッチ線Y
SWのカップリングノイズを1/2に低減させることが
できる。
/O線MI/O,/MI/Oを配線する場合に、このメ
インI/O線のTrue(MI/O)、Bar(/MI
/O)間に2本のYスイッチ線YSWを挟むことで、Y
スイッチ線YSWを1本挟んだ場合と比較して、メイン
I/O線MI/O,/MI/Oが受けるYスイッチ線Y
SWのカップリングノイズを1/2に低減させることが
できる。
【0030】従って、本実施の形態によれば、メモリア
レイ領域2のメモリセル部5の上にメインI/O線MI
/O,/MI/Oを配線する際に、Yスイッチ線YSW
などを2本挟むことにより、メインI/O線MI/O,
/MI/Oが受けるノイズの絶対量を低減することがで
きる。この結果、メインアンプの動作点がずれないの
で、アクセス遅延などの特性劣化を防ぐことができる。
また、動作マージンを向上させることができる。
レイ領域2のメモリセル部5の上にメインI/O線MI
/O,/MI/Oを配線する際に、Yスイッチ線YSW
などを2本挟むことにより、メインI/O線MI/O,
/MI/Oが受けるノイズの絶対量を低減することがで
きる。この結果、メインアンプの動作点がずれないの
で、アクセス遅延などの特性劣化を防ぐことができる。
また、動作マージンを向上させることができる。
【0031】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態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。
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態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。
【0032】たとえば、前記実施の形態においては、Y
スイッチ線の間にメインI/O線を配線した場合につい
て説明したが、Yスイッチ線に限定されるものではな
く、他のメインワード線などの配線の間にメインI/O
線を配線する場合でも有効である。
スイッチ線の間にメインI/O線を配線した場合につい
て説明したが、Yスイッチ線に限定されるものではな
く、他のメインワード線などの配線の間にメインI/O
線を配線する場合でも有効である。
【0033】また、True側とBar側の対のメイン
I/O線間に接続する場合に限らず、True側とBa
r側の区別がない2本のメインI/O線間に接続するこ
とも可能である。
I/O線間に接続する場合に限らず、True側とBa
r側の区別がない2本のメインI/O線間に接続するこ
とも可能である。
【0034】さらに、メインI/O線間に3本以上のY
スイッチ線などを挟んで配線する場合についても適用す
ることができる。
スイッチ線などを挟んで配線する場合についても適用す
ることができる。
【0035】また、本発明は、前記実施の形態のような
SDRAMや、他のDRAMなどのメモリに効果的であ
り、さらに小振幅信号線と大振幅信号線が混在して配線
される半導体装置全般に適用することができる。この場
合にも、小振幅信号線は大振幅信号線を複数本挟んで配
線することで、同様の効果を得ることができる。
SDRAMや、他のDRAMなどのメモリに効果的であ
り、さらに小振幅信号線と大振幅信号線が混在して配線
される半導体装置全般に適用することができる。この場
合にも、小振幅信号線は大振幅信号線を複数本挟んで配
線することで、同様の効果を得ることができる。
【0036】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0037】(1)第1電圧レベルで振幅する信号を伝
送する小振幅信号線は、第1電圧レベルより高い第2電
圧レベルで振幅する信号を伝送する大振幅信号線を複数
本挟んで配線することで、小振幅信号線が受けるノイズ
の絶対量を低減することが可能となる。
送する小振幅信号線は、第1電圧レベルより高い第2電
圧レベルで振幅する信号を伝送する大振幅信号線を複数
本挟んで配線することで、小振幅信号線が受けるノイズ
の絶対量を低減することが可能となる。
【0038】(2)メモリアレイ内のメモリセル上にメ
インI/O線を配線する際に、メインI/O線は、Yス
イッチ線などを複数本挟んで配線することで、メインI
/O線が受けるノイズの絶対量を低減することができる
ので、メインアンプの動作点がずれないので、アクセス
遅延などの特性劣化を防ぐことが可能となる。
インI/O線を配線する際に、メインI/O線は、Yス
イッチ線などを複数本挟んで配線することで、メインI
/O線が受けるノイズの絶対量を低減することができる
ので、メインアンプの動作点がずれないので、アクセス
遅延などの特性劣化を防ぐことが可能となる。
【0039】(3)前記(2)において、メインI/O
線が受けるノイズの絶対量が低減できるので、動作マー
ジンを向上させることが可能となる。
線が受けるノイズの絶対量が低減できるので、動作マー
ジンを向上させることが可能となる。
【0040】(4)前記(2),(3)により、特性劣
化が少ないので、配分率が上がり、またノイズの絶対量
が減るので、ノイズに対する耐性を向上できる半導体装
置を実現することが可能となる。
化が少ないので、配分率が上がり、またノイズの絶対量
が減るので、ノイズに対する耐性を向上できる半導体装
置を実現することが可能となる。
【図1】本発明の一実施の形態の半導体装置を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図2】(a),(b),(c)は本発明の一実施の形
態の半導体装置におけるメモリアレイ領域の構成を示す
配置図、詳細配置図、および回路図である。
態の半導体装置におけるメモリアレイ領域の構成を示す
配置図、詳細配置図、および回路図である。
【図3】(a),(b)は本発明の一実施の形態の半導
体装置におけるメインI/O線とYスイッチ線の配置を
示す説明図である。
体装置におけるメインI/O線とYスイッチ線の配置を
示す説明図である。
1 チップ
2 メモリアレイ領域
3 直接周辺回路領域
4 間接周辺回路領域
5 メモリセル部
6 交差領域
7 メモリセル
8 センスアンプ
9 Yスイッチ
10 NANDゲート
11 I/Oスイッチ
MM メモリアレイ
RD ロウデコーダ
CD カラムデコーダ
WD ワードドライバ
YD YSドライバ
AIB アドレス入力バッファ
RAB ロウアドレスバッファ
CAB カラムアドレスバッファ
CAC カラムアドレスカウンタ
IB 入力バッファ
OB 出力バッファ
WB ライトバッファ
MA メインアンプ
CL/TG コントロールロジック/タイミングジェネ
レータ SA センスアンプ部 SWL サブワード部 WL ワード線 DL,/DL データ線 LI/O,/LI/O ローカルI/O線 YSW Yスイッチ線 MWL メインワード線 FX FX線 MI/O,/MI/O メインI/O線 I/OSW,/I/OSW I/Oスイッチ線
レータ SA センスアンプ部 SWL サブワード部 WL ワード線 DL,/DL データ線 LI/O,/LI/O ローカルI/O線 YSW Yスイッチ線 MWL メインワード線 FX FX線 MI/O,/MI/O メインI/O線 I/OSW,/I/OSW I/Oスイッチ線
Claims (5)
- 【請求項1】 第1電圧レベルで振幅する信号を伝送す
る第1信号線と、 前記第1電圧レベルより高い第2電圧レベルで振幅する
信号を伝送する第2信号線とを有し、 前記第1信号線は、前記第2信号線を複数本挟んで配線
されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 メモリセルのデータを増幅するセンスア
ンプと、 前記センスアンプで増幅されたデータを選択してローカ
ルI/O線に出力するYスイッチと、 前記Yスイッチを制御するYスイッチ線と、 前記ローカルI/O線に出力されたデータを選択してメ
インI/O線に出力するI/Oスイッチとを有し、 前記メインI/O線は、前記Yスイッチ線を複数本挟ん
で配線されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の半導体装置において、 前記メインI/O線は、前記Yスイッチ線を複数本挟ん
で交差して配線されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の半導体装置において、 前記メインI/O線は、正信号用と反転信号用の対から
なり、前記正信号用のメインI/O線と前記反転信号用
のメインI/O線との間に、前記複数本のYスイッチ線
が挟んで配線されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項5】 請求項2記載の半導体装置において、 前記メインI/O線および前記Yスイッチ線は、前記メ
モリセル上に配線されることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001186231A JP2003007064A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001186231A JP2003007064A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003007064A true JP2003007064A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19025696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001186231A Pending JP2003007064A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003007064A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8259509B2 (en) | 2008-08-18 | 2012-09-04 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor memory device and method with auxiliary I/O line assist circuit and functionality |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001014854A (ja) * | 1999-04-28 | 2001-01-19 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置 |
JP2003217283A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-31 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体メモリ装置 |
-
2001
- 2001-06-20 JP JP2001186231A patent/JP2003007064A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001014854A (ja) * | 1999-04-28 | 2001-01-19 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置 |
JP2003217283A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-31 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体メモリ装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8259509B2 (en) | 2008-08-18 | 2012-09-04 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor memory device and method with auxiliary I/O line assist circuit and functionality |
US8699281B2 (en) | 2008-08-18 | 2014-04-15 | Elpida Memory Inc. | Semiconductor memory device and method with auxiliary I/O line assist circuit and functionality |
US9177620B2 (en) | 2008-08-18 | 2015-11-03 | Ps4 Luxco S.A.R.L. | Semiconductor memory device and method with auxiliary I/O line assist circuit and functionality |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060816 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100714 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101208 |