JP2016015185A - Semiconductor device - Google Patents

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Hiromasa Noda
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an improved sub-word driver.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a main word line MWB; a sub-word line SWL; a word driver selection line FXT; first and second power supply wiring supplying potentials VKK1, VKK2, respectively; a first conductivity type transistor P1 connected between the word driver selection line FXT and the sub-word line SWL, and including a control electrode connected to the main word line MWB; a second conductivity type transistor N1 connected between the sub-word line SWL and the first power supply wiring; and a first conductivity type transistor P2 connected between the main word line MWB and the control electrode of the transistor N1, and including a control electrode connected to the second power supply wiring. The occupied area of a sub-word driver SWD can be reduced and off-leak current can also be reduced.

Description

本発明は半導体装置に関し、特に、ワード線がメインワード線とサブワード線に階層化された半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device in which word lines are hierarchized into a main word line and a sub word line.

DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体装置は、特許文献1,2に記載されているように、ワード線がメインワード線とサブワード線に階層化された構成を有することが一般的である。   As described in Patent Documents 1 and 2, a semiconductor device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) generally has a configuration in which word lines are hierarchized into main word lines and sub word lines.

特許文献1,2に記載された半導体装置では、サブワード線の選択レベルは昇圧電位であるVPPレベルであり、サブワード線の非選択レベルは負電位であるVKKレベルである。サブワード線がVPPレベルになると、当該サブワード線に接続されたセルトランジスタがオンする。一方、サブワード線がVKKレベルになると、当該サブワード線に接続されたセルトランジスタがオフする。   In the semiconductor devices described in Patent Documents 1 and 2, the selection level of the sub word line is a VPP level that is a boosted potential, and the non-selection level of the sub word line is a VKK level that is a negative potential. When the sub word line becomes the VPP level, the cell transistor connected to the sub word line is turned on. On the other hand, when the sub word line becomes VKK level, the cell transistors connected to the sub word line are turned off.

特開2005−135461号公報JP 2005-135461 A 特開2008−135099号公報JP 2008-1335099 A

サブワード線を駆動するサブワードドライバは、メモリセルアレイ内に多数設けられることから、できる限り占有面積が小さいことが望ましい。また、オフリーク電流の低減も求められる。   Since many sub word drivers for driving the sub word lines are provided in the memory cell array, it is desirable that the occupied area is as small as possible. In addition, reduction of off-leakage current is also required.

本発明の一側面による半導体装置は、メインワード線と、サブワード線と、ワードドライバ選択線と、それぞれ第1及び第2の電位を供給する第1及び第2の電源配線と、前記ワードドライバ選択線と前記サブワード線との間に接続され、制御電極が前記メインワード線に接続された第1導電型の第1のトランジスタと、前記サブワード線と前記第1の電源配線との間に接続された第2導電型の第2のトランジスタと、前記メインワード線と前記第2のトランジスタの制御電極との間に接続され、制御電極が前記第2の電源配線に接続された前記第1導電型の第3のトランジスタと、備えることを特徴とする。   A semiconductor device according to an aspect of the present invention includes a main word line, a sub-word line, a word driver selection line, first and second power supply lines for supplying first and second potentials, respectively, and the word driver selection. And a control electrode connected between the first word line of the first conductivity type connected to the main word line, and between the sub word line and the first power line. The second conductivity type second transistor is connected between the main word line and the control electrode of the second transistor, and the control electrode is connected to the second power supply wiring. And a third transistor.

本発明の他の側面による半導体装置は、アドレス信号に基づいてメインワード線を活性レベル又は非活性レベルに駆動するメインワードドライバと、前記アドレス信号に基づいてワードドライバ選択線を活性レベル又は非活性レベルに駆動するワード選択ドライバと、前記メインワード線及び前記ワードドライバ選択線に接続され、サブワード線を駆動するサブワードドライバと、を備え、前記サブワードドライバは、前記メインワード線及び前記ワードドライバ選択線がいずれも前記活性レベルであることに応答して前記サブワード線を活性レベルに駆動し、前記メインワード線が前記非活性レベルであることに応答して前記サブワード線を第1の非活性レベルに駆動し、前記メインワード線が前記活性レベルであり、且つ、前記ワードドライバ選択線が前記非活性レベルであることに応答して前記サブワード線を前記第1の非活性レベルとは異なる第2の非活性レベルに駆動することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, a semiconductor device drives a main word line to an active level or an inactive level based on an address signal, and activates or deactivates a word driver select line based on the address signal A word selection driver for driving to a level; and a sub word driver for driving a sub word line connected to the main word line and the word driver selection line, wherein the sub word driver includes the main word line and the word driver selection line. Are driven to the active level in response to the active level, and the sub word line is set to the first inactive level in response to the main word line being at the inactive level. Driven, the main word line is at the active level, and the word And drives the different second inactive level and the sub-word lines in response said first inactive level to driver selection line is in the inactive level.

本発明のさらに他の側面による半導体装置は、第1のメインワード線を含む複数のメインワード線と、第1及び第2のワードドライバ選択線を含む複数のワードドライバ選択線と、第1及び第2のサブワード線を含む複数のサブワード線と、第1及び第2のサブワードドライバを含む複数のサブワードドライバと、それぞれ第1及び第2の電位を供給する第1及び第2の電源配線と、を備え、前記複数のサブワードドライバは、前記複数のワードドライバ選択線の対応するものと前記複数のサブワード線の対応するものとの間に接続され、制御電極が前記対応するメインワード線に接続された第1導電型の第1のトランジスタと、前記対応するサブワード線と前記第1の電源配線との間に接続され、制御電極が前記対応するメインワード線に接続された第2導電型の第2のトランジスタと、をそれぞれ含み、記第1のサブワードドライバは、前記第1のメインワード線及び前記第1のワードドライバ選択線に接続されて前記第1のサブワード線を駆動し、前記第2のサブワードドライバは、前記第1のメインワード線及び前記第2のワードドライバ選択線に接続されて前記第2のサブワード線を駆動し、さらに、前記複数のメインワード線の対応するものと前記第2のトランジスタの前記制御電極との間に接続され、制御電極が前記第2の電源配線に接続された前記第1導電型の第3のトランジスタを備えることを特徴とする。   A semiconductor device according to still another aspect of the present invention includes a plurality of main word lines including a first main word line, a plurality of word driver selection lines including first and second word driver selection lines, A plurality of sub word lines including a second sub word line; a plurality of sub word drivers including first and second sub word drivers; first and second power supply lines for supplying first and second potentials, respectively; The plurality of sub word drivers are connected between a corresponding one of the plurality of word driver selection lines and a corresponding one of the plurality of sub word lines, and a control electrode is connected to the corresponding main word line. The first conductivity type first transistor is connected between the corresponding sub-word line and the first power supply line, and the control electrode is connected to the corresponding main word line. A second transistor of a second conductivity type connected to each other, wherein the first sub-word driver is connected to the first main word line and the first word driver selection line to be connected to the first transistor. The second sub-word driver is connected to the first main word line and the second word driver selection line to drive the second sub-word line, and further, the plurality of main word lines are driven. A third transistor of the first conductivity type connected between a corresponding word line and the control electrode of the second transistor, the control electrode being connected to the second power supply wiring; Features.

本発明によれば、サブワードドライバの占有面積が縮小されるとともに、オフリーク電流を低減することが可能となる。   According to the present invention, the area occupied by the sub word driver can be reduced, and the off-leak current can be reduced.

本発明の好ましい実施形態による半導体装置10の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of a semiconductor device 10 according to a preferred embodiment of the present invention. ロウデコーダ12の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration of a row decoder 12. FIG. メモリセルアレイ11の構造を示す略平面図である。2 is a schematic plan view showing a structure of a memory cell array 11. FIG. メモリセルアレイ11の一部をさらに拡大して示す略平面図である。2 is a schematic plan view showing a part of the memory cell array 11 in an enlarged manner. FIG. 第1の実施形態によるサブワードドライバSWDの構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a sub word driver SWD according to the first embodiment. サブワードドライバSWDの動作を説明するための波形図であり、(a)は活性化される場合の動作を示し、(b)〜(d)は非活性化される場合の動作を示している。It is a wave form diagram for demonstrating the operation | movement of subword driver SWD, (a) shows the operation | movement when activated, (b)-(d) has shown the operation | movement when deactivated. 第2の実施形態によるサブワードドライバSWDの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of subword driver SWD by 2nd Embodiment. 第3の実施形態によるサブワードドライバSWDの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of subword driver SWD by 3rd Embodiment.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好ましい実施形態による半導体装置10の全体構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a semiconductor device 10 according to a preferred embodiment of the present invention.

本実施形態による半導体装置10はDRAMであり、図1に示すようにメモリセルアレイ11を備えている。メモリセルアレイ11には、互いに交差する複数のサブワード線SWLと複数のビット線BLが設けられており、それらの交点にメモリセルMCが配置されている。サブワード線SWLの選択はロウデコーダ12によって行われ、ビット線BLの選択はカラムデコーダ13によって行われる。ビット線BLは、メモリセルアレイ11内のセンスアンプSAに接続されており、カラムデコーダ13により選択されたビット線BLは、センスアンプSAを介してメインアンプ14に接続される。   The semiconductor device 10 according to the present embodiment is a DRAM and includes a memory cell array 11 as shown in FIG. The memory cell array 11 is provided with a plurality of sub-word lines SWL and a plurality of bit lines BL that intersect with each other, and memory cells MC are arranged at the intersections thereof. Selection of the sub word line SWL is performed by the row decoder 12, and selection of the bit line BL is performed by the column decoder 13. The bit line BL is connected to the sense amplifier SA in the memory cell array 11, and the bit line BL selected by the column decoder 13 is connected to the main amplifier 14 via the sense amplifier SA.

ロウデコーダ12、カラムデコーダ13及びメインアンプ14の動作は、アクセス制御回路20によって制御される。アクセス制御回路20には、アドレス端子21を介してアドレス信号ADDが供給されるとともに、コマンド端子22を介してコマンド信号CMDが供給される。アクセス制御回路20は、これらアドレス信号ADD及びコマンド信号CMDに基づいてロウデコーダ12、カラムデコーダ13、メインアンプ14及びデータ入出力回路30の動作を制御する。   The operations of the row decoder 12, the column decoder 13 and the main amplifier 14 are controlled by the access control circuit 20. The access control circuit 20 is supplied with an address signal ADD through an address terminal 21 and a command signal CMD through a command terminal 22. The access control circuit 20 controls operations of the row decoder 12, the column decoder 13, the main amplifier 14, and the data input / output circuit 30 based on the address signal ADD and the command signal CMD.

具体的には、コマンド信号CMDがアクティブコマンドを示している場合、アドレス信号ADDはロウデコーダ12に供給される。これに応答して、ロウデコーダ12はアドレス信号ADDが示すサブワード線SWLを選択し、これにより対応するメモリセルMCがそれぞれビット線BLに接続される。   Specifically, when the command signal CMD indicates an active command, the address signal ADD is supplied to the row decoder 12. In response to this, the row decoder 12 selects the sub word line SWL indicated by the address signal ADD, whereby the corresponding memory cell MC is connected to the bit line BL.

一方、コマンド信号CMDがリードコマンド又はライトコマンドを示している場合、アドレス信号ADDはカラムデコーダ13に供給される。これに応答して、カラムデコーダ13はアドレス信号ADDが示すビット線BLをメインアンプ14に接続する。これにより、リード動作時においては、センスアンプSAを介してメモリセルアレイ11から読み出されたリードデータDQがメインアンプ14及びデータ入出力回路30を介してデータ端子31から外部に出力される。また、ライト動作時においては、データ端子31及びデータ入出力回路30を介して外部から供給されたライトデータDQが、メインアンプ14及びセンスアンプSAを介してメモリセルMCに書き込まれる。   On the other hand, when the command signal CMD indicates a read command or a write command, the address signal ADD is supplied to the column decoder 13. In response to this, the column decoder 13 connects the bit line BL indicated by the address signal ADD to the main amplifier 14. Thereby, during the read operation, the read data DQ read from the memory cell array 11 via the sense amplifier SA is output from the data terminal 31 to the outside via the main amplifier 14 and the data input / output circuit 30. In the write operation, write data DQ supplied from the outside via the data terminal 31 and the data input / output circuit 30 is written into the memory cell MC via the main amplifier 14 and the sense amplifier SA.

これら各回路ブロックは、それぞれ所定の内部電圧を動作電源として使用する。これら内部電源は、図1に示す電源回路40によって生成される。電源回路40は、電源端子41,42を介してそれぞれ供給される外部電位VDD及び接地電位VSSを受け、これらに基づいて内部電位VPP,VKK1,VKK2,VKK3,VPERI,VARYなどを生成する。内部電位VPPは外部電位VDDを昇圧することによって生成され、内部電位VPERI,VARYは外部電位VDDを降圧することによって生成される正電位である。一方、内部電位VKK1,VKK2,VKK3はいずれも負電位であり、そのレベルは、
VSS>VKK1>VKK2>VKK3
である。一例として、
VKK1=−0.2V
VKK2=−0.3V
VKK3=−1.0V
である。
Each of these circuit blocks uses a predetermined internal voltage as an operating power supply. These internal power supplies are generated by the power supply circuit 40 shown in FIG. The power supply circuit 40 receives the external potential VDD and the ground potential VSS supplied via the power supply terminals 41 and 42, and generates the internal potentials VPP, VKK1, VKK2, VKK3, VPERI, VARY, and the like based on these. The internal potential VPP is generated by boosting the external potential VDD, and the internal potentials VPERI and VARY are positive potentials generated by decreasing the external potential VDD. On the other hand, the internal potentials VKK1, VKK2, and VKK3 are all negative potentials, and their levels are
VSS>VKK1>VKK2> VKK3
It is. As an example,
VKK1 = -0.2V
VKK2 = -0.3V
VKK3 = -1.0V
It is.

内部電位VPP,VKK1,VKK2,VKK3は、主にメモリセルアレイ11及びロウデコーダ12において用いられる電位である。メモリセルアレイ11及びロウデコーダ12の構成については後述する。内部電位VARYは、主にセンスアンプSAにおいて用いられる電位である。センスアンプSAが活性化すると、ビット線対の一方をVARYレベル、他方をVSSレベルに駆動することにより、読み出されたリードデータの増幅を行う。内部電位VPERIは、アクセス制御回路20などの大部分の周辺回路の動作電位として用いられる。これら周辺回路の動作電位として外部電位VDDよりも電位の低い内部電位VPERIを用いることにより、半導体装置10の低消費電力化が図られている。   Internal potentials VPP, VKK1, VKK2, and VKK3 are potentials mainly used in the memory cell array 11 and the row decoder 12. The configurations of the memory cell array 11 and the row decoder 12 will be described later. The internal potential VARY is a potential mainly used in the sense amplifier SA. When the sense amplifier SA is activated, the read data read out is amplified by driving one of the bit line pairs to the VARY level and the other to the VSS level. The internal potential VPERI is used as an operating potential for most peripheral circuits such as the access control circuit 20. By using the internal potential VPERI, which is lower than the external potential VDD, as the operating potential of these peripheral circuits, the power consumption of the semiconductor device 10 is reduced.

図2は、ロウデコーダ12の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the row decoder 12.

図2に示すように、ロウデコーダ12は、アドレス信号ADDをプリデコードするプリデコーダ50と、プリデコーダ50からの出力信号PD1に基づいてメインワード線MWBを駆動するメインワードドライバ51と、プリデコーダ50からの出力信号PD2に基づいてワードドライバ選択線FXTを駆動するワード選択ドライバ52とを含む。プリデコーダ50は、アドレス信号ADDの第1の部分をデコードすることによって出力信号PD1を生成し、アドレス信号ADDの第2の部分をデコードすることによって出力信号PD2を生成する。アドレス信号ADDの第1の部分と第2の部分は、一部のビットが重複していても構わない。   As shown in FIG. 2, the row decoder 12 includes a predecoder 50 that predecodes an address signal ADD, a main word driver 51 that drives a main word line MWB based on an output signal PD1 from the predecoder 50, and a predecoder. And a word selection driver 52 for driving the word driver selection line FXT based on the output signal PD2 from the output signal PD2. The predecoder 50 generates the output signal PD1 by decoding the first part of the address signal ADD, and generates the output signal PD2 by decoding the second part of the address signal ADD. Some bits may overlap in the first part and the second part of the address signal ADD.

メインワードドライバ51は、プリデコーダ50からの出力信号PD1を受け、これに基づいて複数のメインワード線MWBのうち選択された1又は2以上のメインワード線MWBを活性レベルとする。他のメインワード線MWBは非活性レベルとされる。本実施形態においては、メインワード線MWBの活性レベルはVKK3であり、非活性レベルはVPPである。   The main word driver 51 receives the output signal PD1 from the predecoder 50, and sets one or more main word lines MWB selected from the plurality of main word lines MWB to the active level based on the output signal PD1. Other main word lines MWB are set to an inactive level. In the present embodiment, the active level of the main word line MWB is VKK3, and the inactive level is VPP.

ワード選択ドライバ52は、プリデコーダ50からの出力信号PD2を受け、これに基づいて複数のワードドライバ選択線FXTのうち選択された1又は2以上のワードドライバ選択線FXTを活性レベルとする。他のワードドライバ選択線FXTは非活性レベルとされる。本実施形態においては、ワードドライバ選択線FXTの活性レベルはVPPであり、非活性レベルはVKK2である。   The word selection driver 52 receives the output signal PD2 from the predecoder 50, and based on this, sets one or more word driver selection lines FXT selected from the plurality of word driver selection lines FXT to an active level. Other word driver selection lines FXT are set to an inactive level. In the present embodiment, the activation level of the word driver selection line FXT is VPP, and the inactivation level is VKK2.

このようにして駆動されるメインワード線MWB及びワードドライバ選択線FXTは、メモリセルアレイ11に含まれるサブワードドライバに接続される。   The main word line MWB and the word driver selection line FXT driven in this way are connected to the sub word drivers included in the memory cell array 11.

図3は、メモリセルアレイ11の構造を示す略平面図である。   FIG. 3 is a schematic plan view showing the structure of the memory cell array 11.

図3に示すように、メモリセルアレイ11は、マトリクス状にレイアウトされた複数のメモリマットMATを有している。X方向に隣り合う2つのメモリマットMAT間には、サブワードドライバ領域SWが設けられている。一方、Y方向に隣り合う2つのメモリマットMAT間には、センスアンプ領域SAAが設けられている。また、Y方向に延在するサブワードドライバ領域SWの列と、X方向に延在するセンスアンプ領域SAAの列とが交差する領域には、サブワードクロス領域SXが設けられている。サブワードクロス領域SXには後述するメイン入出力配線を駆動するサブアンプなどが配置される。   As shown in FIG. 3, the memory cell array 11 has a plurality of memory mats MAT laid out in a matrix. A sub word driver area SW is provided between two memory mats MAT adjacent in the X direction. On the other hand, a sense amplifier area SAA is provided between two memory mats MAT adjacent in the Y direction. A subword cross region SX is provided in a region where a column of subword driver regions SW extending in the Y direction intersects with a column of sense amplifier regions SAA extending in the X direction. In the sub-word cross area SX, a sub-amplifier for driving a main input / output wiring described later is disposed.

図4は、メモリセルアレイ11の一部をさらに拡大して示す略平面図である。   FIG. 4 is a schematic plan view showing a part of the memory cell array 11 further enlarged.

図4に示すように、メモリセルアレイ11内には、X方向に延びるローカル入出力配線対LIOT,LIOBと、Y方向に延びるメイン入出力配線対MIOT,MIOBが設けられている。ローカル入出力配線対LIOT,LIOB及びメイン入出力配線対MIOT,MIOBは、階層的に構築されたデータ入出力配線である。   As shown in FIG. 4, in the memory cell array 11, local input / output wiring pairs LIOT and LIOB extending in the X direction and main input / output wiring pairs MIOT and MIOB extending in the Y direction are provided. The local input / output wiring pair LIOT, LIOB and the main input / output wiring pair MIOT, MIOB are data input / output wirings constructed hierarchically.

ローカル入出力配線対LIOT,LIOBは、メモリセルMCから読み出されたリードデータ及びメモリセルMCに書き込むべきライトデータを、メモリセルアレイ11内で伝達するために用いられる。ローカル入出力配線対LIOT,LIOBは、一対の配線を用いてリードデータ及びライトデータを伝送するディファレンシャル型のデータ入出力配線である。ローカル入出力配線対LIOT,LIOBは、センスアンプ領域SAA及びサブワードクロス領域SX上においてX方向にレイアウトされている。   The local input / output line pair LIOT, LIOB is used to transmit the read data read from the memory cell MC and the write data to be written to the memory cell MC in the memory cell array 11. The local input / output wiring pair LIOT and LIOB are differential data input / output wirings that transmit read data and write data using a pair of wirings. The local input / output line pairs LIOT and LIOB are laid out in the X direction on the sense amplifier area SAA and the subword cross area SX.

メイン入出力配線対MIOT,MIOBは、リードデータをメモリセルアレイ11からメインアンプ14に伝達するとともに、ライトデータをメインアンプ14からメモリセルアレイ11に伝達するために用いられる。メイン入出力配線対MIOT,MIOBもまた、一対の配線を用いてリードデータ及びライトデータを伝送するディファレンシャル型のデータ入出力配線である。メイン入出力配線対MIOT,MIOBは、メモリマットMAT及びセンスアンプ領域SAA上においてY方向にレイアウトされている。Y方向に延びる多数のメイン入出力配線対MIOT,MIOBは平行に設けられ、メインアンプ14に接続されている。   The main input / output wiring pair MIOT, MIOB is used for transmitting read data from the memory cell array 11 to the main amplifier 14 and transmitting write data from the main amplifier 14 to the memory cell array 11. The main input / output wiring pair MIOT and MIOB are also differential data input / output wirings that transmit read data and write data using a pair of wirings. The main input / output wiring pair MIOT, MIOB is laid out in the Y direction on the memory mat MAT and the sense amplifier area SAA. A large number of main input / output wiring pairs MIOT and MIOB extending in the Y direction are provided in parallel and connected to the main amplifier 14.

メモリマットMAT内には、X方向に延在するサブワード線SWLとY方向に延在するビット線BLT又はBLBとの交点にメモリセルMCが配置されている。メモリセルMCは、対応するビット線BLT又はBLBとプレート配線(例えばプリチャージ配線)との間にセルトランジスタTrとセルキャパシタCとが直列に接続された構成を有している。セルトランジスタTrはNチャンネル型MOSトランジスタからなり、そのゲート電極は対応するサブワード線SWLに接続されている。   In the memory mat MAT, memory cells MC are arranged at the intersections between the sub-word lines SWL extending in the X direction and the bit lines BLT or BLB extending in the Y direction. The memory cell MC has a configuration in which a cell transistor Tr and a cell capacitor C are connected in series between a corresponding bit line BLT or BLB and a plate wiring (for example, a precharge wiring). The cell transistor Tr is composed of an N-channel MOS transistor, and its gate electrode is connected to the corresponding sub word line SWL.

サブワードドライバ領域SWには、多数のサブワードドライバSWDが設けられている。各サブワードドライバSWDは、ロウアドレスに基づいて、対応するサブワード線SWLをそれぞれ駆動する。   A large number of sub word drivers SWD are provided in the sub word driver area SW. Each sub word driver SWD drives the corresponding sub word line SWL based on the row address.

また、サブワードドライバSWDにはメインワード線MWB及びワードドライバ選択線FXTが接続されている。一つのサブワードドライバSWD上には複数のワードドライバ選択線FXTが配線され、一本のメインワード線MWBで選択される複数のサブワードドライバSWDのうち、一つのワードドライバ選択線FXTによっていずれか1個を選択することによって1本のサブワード線SWLが活性化される。   Further, the main word line MWB and the word driver selection line FXT are connected to the sub word driver SWD. A plurality of word driver selection lines FXT are wired on one sub word driver SWD, and one of the plurality of sub word drivers SWD selected by one main word line MWB is selected by one word driver selection line FXT. One sub word line SWL is activated by selecting.

センスアンプ領域SAAには、多数のセンスアンプSA、イコライズ回路EQ及びカラムスイッチYSWが設けられている。各センスアンプSA及び各イコライズ回路EQは、対応するビット線対BLT,BLBに接続されている。本実施形態による半導体装置はいわゆるオープンビット線構造を有しており、したがって同じセンスアンプSAに接続されたビット線対BLT,BLBは、それぞれ異なるメモリマットMAT(つまりY方向に隣り合う2つのメモリマット)に配置される。センスアンプSAはこれらのビット線対BLT,BLBに生じている電位差を増幅し、イコライズ回路EQはビット線対BLT,BLBを同電位にイコライズする。センスアンプSAによって増幅されたリードデータは、まずローカル入出力配線対LIOT,LIOBに伝達され、そこからさらにメイン入出力配線対MIOT,MIOBに伝達される。   In the sense amplifier area SAA, a large number of sense amplifiers SA, an equalize circuit EQ, and a column switch YSW are provided. Each sense amplifier SA and each equalize circuit EQ is connected to a corresponding bit line pair BLT, BLB. The semiconductor device according to the present embodiment has a so-called open bit line structure, and therefore, the bit line pair BLT and BLB connected to the same sense amplifier SA has different memory mats MAT (that is, two memories adjacent in the Y direction). Mat). The sense amplifier SA amplifies the potential difference generated in these bit line pairs BLT and BLB, and the equalizing circuit EQ equalizes the bit line pair BLT and BLB to the same potential. The read data amplified by the sense amplifier SA is first transmitted to the local input / output line pair LIOT, LIOB, and further transmitted to the main input / output line pair MIOT, MIOB.

カラムスイッチYSWは、対応するセンスアンプSAとローカル入出力配線対LIOT,LIOBとの間に設けられており、対応するカラム選択信号YSがハイレベルに活性化することで両者を接続する。カラム選択信号YSは、カラムアドレスに基づき、カラムデコーダ13によって生成される。   The column switch YSW is provided between the corresponding sense amplifier SA and the local input / output wiring pair LIOT, LIOB, and connects the two when the corresponding column selection signal YS is activated to a high level. The column selection signal YS is generated by the column decoder 13 based on the column address.

サブワードクロス領域SXには、複数のサブアンプSUBが設けられている。サブアンプSUBはサブワードクロス領域SXごとに複数個設けられており、対応するメイン入出力配線対MIOT,MIOBを駆動する。各サブアンプSUBの入力端は、対応するローカル入出力配線対LIOT,LIOBに接続されており、各サブアンプSUBの出力端は、対応するメイン入出力配線対MIOT,MIOBに接続されている。各サブアンプSUBは、対応するローカル入出力配線対LIOT,LIOB上のデータに基づいて、メイン入出力配線対MIOT,MIOBをそれぞれ駆動する。尚、サブアンプSUBの代わりに、メイン入出力配線対MIOT,MIOBとローカル入出力配線対LIOT,LIOBとをNチャンネル型MOSトランジスタによって接続する、いわゆるパスゲートを用いても構わない。   In the sub word cross region SX, a plurality of sub amplifiers SUB are provided. A plurality of sub-amplifiers SUB are provided for each sub-word cross region SX, and drive the corresponding main input / output wiring pair MIOT, MIOB. The input terminal of each sub-amplifier SUB is connected to the corresponding local input / output wiring pair LIOT, LIOB, and the output terminal of each sub-amplifier SUB is connected to the corresponding main input / output wiring pair MIOT, MIOB. Each sub-amplifier SUB drives the main input / output line pair MIOT, MIOB based on the data on the corresponding local input / output line pair LIOT, LIOB, respectively. Instead of the sub-amplifier SUB, a so-called pass gate in which the main input / output wiring pair MIOT, MIOB and the local input / output wiring pair LIOT, LIOB are connected by an N-channel MOS transistor may be used.

上述の通り、メイン入出力配線対MIOT,MIOBはメモリマットMATを横断するように設けられている。そして、各メイン入出力配線対MIOT,MIOBの一端はメインアンプ14に接続されている。これにより、センスアンプSAを用いて読み出されたデータは、ローカル入出力配線対LIOT,LIOBを介してサブアンプSUBに転送され、さらにメイン入出力配線対MIOT,MIOBを介してメインアンプ14に送られる。メインアンプ14は、メイン入出力配線対MIOT,MIOBを介して供給されるデータをさらに増幅する。   As described above, the main input / output wiring pair MIOT, MIOB is provided so as to cross the memory mat MAT. One end of each main input / output wiring pair MIOT, MIOB is connected to the main amplifier 14. As a result, the data read using the sense amplifier SA is transferred to the sub-amplifier SUB via the local input / output wiring pair LIOT, LIOB, and further sent to the main amplifier 14 via the main input / output wiring pair MIOT, MIOB. It is done. The main amplifier 14 further amplifies data supplied via the main input / output wiring pair MIOT and MIOB.

図5は、第1の実施形態によるサブワードドライバSWDの構成を示す回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the sub word driver SWD according to the first embodiment.

図5に示すように、第1の実施形態によるサブワードドライバSWDは、Pチャンネル型MOSトランジスタP1,P2と、Nチャンネル型MOSトランジスタN1によって構成されている。トランジスタP1のソースは対応するワードドライバ選択線FXTに接続され、ドレインは対応するサブワード線SWLに接続され、ゲート電極は対応するメインワード線MWBに接続されている。トランジスタN1のソースには電源配線を介して内部電位VKK1が供給され、ドレインは対応するサブワード線SWLに接続され、ゲート電極はトランジスタP2を介して対応するメインワード線MWBに接続されている。トランジスタP2のゲート電極には、電源配線を介して内部電位VKK2が供給されている。トランジスタP2は、トランジスタN1のゲート−ドレイン間電圧を緩和することによってGIDL(Gate Induced Drain Leakage)を低減するために用いられる。   As shown in FIG. 5, the sub-word driver SWD according to the first embodiment includes P-channel MOS transistors P1 and P2 and an N-channel MOS transistor N1. The source of the transistor P1 is connected to the corresponding word driver selection line FXT, the drain is connected to the corresponding sub word line SWL, and the gate electrode is connected to the corresponding main word line MWB. An internal potential VKK1 is supplied to the source of the transistor N1 via a power supply line, a drain is connected to the corresponding sub word line SWL, and a gate electrode is connected to the corresponding main word line MWB via the transistor P2. The internal potential VKK2 is supplied to the gate electrode of the transistor P2 through the power supply wiring. The transistor P2 is used to reduce GIDL (Gate Induced Drain Leakage) by relaxing the gate-drain voltage of the transistor N1.

かかる構成により、各サブワードドライバSWDは、対応するメインワード線MWB及び対応するワードドライバ選択線FXTがいずれも活性レベルとなった場合、対応するサブワードドライバSWDをVPPレベルに駆動する。それ以外の場合は、対応するサブワードドライバSWDを非活性レベルに駆動する。   With this configuration, each sub word driver SWD drives the corresponding sub word driver SWD to the VPP level when the corresponding main word line MWB and the corresponding word driver select line FXT are both at the active level. In other cases, the corresponding sub-word driver SWD is driven to the inactive level.

特に限定されるものではないが、1つのメモリマットMAT内においては、1本のメインワード線MWBに対して4本のワードドライバ選択線FXTが割り当てられる。例えば、図5には3本のメインワード線MWB0〜MWB2が示されており、これらメインワード線MWB0〜MWB2にはワードドライバ選択線FXT0〜FXT3が共通に割り当てられている。   Although not particularly limited, four word driver selection lines FXT are allocated to one main word line MWB in one memory mat MAT. For example, FIG. 5 shows three main word lines MWB0 to MWB2, and word driver selection lines FXT0 to FXT3 are commonly assigned to these main word lines MWB0 to MWB2.

より具体的に説明すると、メインワード線MWB0が割り当てられたサブワードドライバSWD0〜SWD3は、それぞれワードドライバ選択線FXT0〜FXT3に接続されており、これによってサブワード線SWL0〜SWL3がそれぞれ駆動される。また、メインワード線MWB1が割り当てられたサブワードドライバSWD4〜SWD7は、それぞれワードドライバ選択線FXT0〜FXT3に接続されており、これによってサブワード線SWL4〜SWL7がそれぞれ駆動される。さらに、メインワード線MWB2が割り当てられたサブワードドライバSWD8〜SWD11は、それぞれワードドライバ選択線FXT0〜FXT3に接続されており、これによってサブワード線SWL8〜SWL11がそれぞれ駆動される。   More specifically, the sub word drivers SWD0 to SWD3 to which the main word line MWB0 is assigned are connected to the word driver selection lines FXT0 to FXT3, respectively, thereby driving the sub word lines SWL0 to SWL3, respectively. The sub word drivers SWD4 to SWD7 to which the main word line MWB1 is assigned are connected to the word driver selection lines FXT0 to FXT3, respectively, thereby driving the sub word lines SWL4 to SWL7, respectively. Further, the sub word drivers SWD8 to SWD11 to which the main word line MWB2 is assigned are connected to the word driver selection lines FXT0 to FXT3, respectively, thereby driving the sub word lines SWL8 to SWL11, respectively.

そして、ワードドライバ選択線FXT0,FXT2に接続されたサブワードドライバSWD0,SWD2,SWD4,SWD6,SWD8,SWD10については、メモリマットMATのX方向における一方側(左側)に配置される。これに対し、ワードドライバ選択線FXT1,FXT3に接続されたサブワードドライバSWD1,SWD3,SWD5,SWD7,SWD9,SWD11については、メモリマットMATのX方向における他方側(右側)に配置される。   Then, the sub word drivers SWD0, SWD2, SWD4, SWD6, SWD8, and SWD10 connected to the word driver selection lines FXT0 and FXT2 are arranged on one side (left side) in the X direction of the memory mat MAT. On the other hand, the sub word drivers SWD1, SWD3, SWD5, SWD7, SWD9, SWD11 connected to the word driver selection lines FXT1, FXT3 are arranged on the other side (right side) in the X direction of the memory mat MAT.

サブワード線SWL0〜SWL11はいずれもX方向に延在するとともに、この順にY方向に配列されている。このため、同じメインワード線MWBに対応する4本のサブワード線SWLは、Y方向に連続して配置されることになる。   All the sub word lines SWL0 to SWL11 extend in the X direction and are arranged in this order in the Y direction. Therefore, the four sub word lines SWL corresponding to the same main word line MWB are continuously arranged in the Y direction.

図6は、第1の実施形態によるサブワードドライバSWDの動作を説明するための波形図であり、(a)は活性化される場合の動作を示し、(b)〜(d)は非活性化される場合の動作を示している。   FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the sub-word driver SWD according to the first embodiment. (A) shows the operation when activated, and (b) to (d) are deactivated. It shows the operation when it is done.

まず、図6(a)に示すように、対応するメインワード線MWB及び対応するワードドライバ選択線FXTがいずれも活性レベルになると、当該サブワードドライバSWDは、対応するサブワード線SWLをVPPレベルに駆動する。上述の通り、メインワード線MWBの活性レベルはVKK1であり、ワードドライバ選択線FXTの活性レベルはVPPである。この場合、トランジスタP1がオンするため、サブワード線SWLがVPPレベルに駆動される。これにより、このサブワード線SWLに接続されたセルトランジスタTrがオンする。   First, as shown in FIG. 6A, when the corresponding main word line MWB and the corresponding word driver selection line FXT are both at the active level, the sub word driver SWD drives the corresponding sub word line SWL to the VPP level. To do. As described above, the activation level of the main word line MWB is VKK1, and the activation level of the word driver selection line FXT is VPP. In this case, since the transistor P1 is turned on, the sub word line SWL is driven to the VPP level. As a result, the cell transistor Tr connected to the sub word line SWL is turned on.

この時、トランジスタN1のゲート電位は、トランジスタP2の介在によりVKK2レベルに抑制される。このため、メインワード線MWBの活性レベルとしてより低い電位(VKK3)を用いているにもかかわらず、GIDLを抑制することが可能となる。   At this time, the gate potential of the transistor N1 is suppressed to the VKK2 level by the intervention of the transistor P2. For this reason, it is possible to suppress GIDL despite using a lower potential (VKK3) as the activation level of the main word line MWB.

一方、サブワードドライバSWDの非活性状態は3種類存在する。   On the other hand, there are three types of inactive states of the sub word driver SWD.

第1の非活性状態は、図6(b)に示すように、対応するメインワード線MWB及び対応するワードドライバ選択線FXTがいずれも非活性レベルである場合に得られる。上述の通り、メインワード線MWBの非活性レベルはVPPであり、ワードドライバ選択線FXTの非活性レベルはVKK2である。この場合、トランジスタN1がオンするため、サブワード線SWLがVKK1レベルに駆動される。これにより、このサブワード線SWLに接続されたセルトランジスタTrはオフ状態を維持する。   As shown in FIG. 6B, the first inactive state is obtained when both the corresponding main word line MWB and the corresponding word driver selection line FXT are at the inactive level. As described above, the inactive level of main word line MWB is VPP, and the inactive level of word driver select line FXT is VKK2. In this case, since the transistor N1 is turned on, the sub word line SWL is driven to the VKK1 level. As a result, the cell transistor Tr connected to the sub word line SWL is kept off.

第2の非活性状態は、図6(c)に示すように、対応するメインワード線MWBが非活性レベルであり、対応するワードドライバ選択線FXTが活性レベルである場合に得られる。上述の通り、メインワード線MWBの非活性レベルはVPPであり、ワードドライバ選択線FXTの活性レベルはVPPである。この場合も、トランジスタN1がオンするため、サブワード線SWLがVKK1レベルに駆動される。これにより、このサブワード線SWLに接続されたセルトランジスタTrはオフ状態を維持する。   The second inactive state is obtained when the corresponding main word line MWB is at the inactive level and the corresponding word driver selection line FXT is at the active level, as shown in FIG. 6C. As described above, the inactive level of main word line MWB is VPP, and the active level of word driver select line FXT is VPP. Also in this case, since the transistor N1 is turned on, the sub word line SWL is driven to the VKK1 level. As a result, the cell transistor Tr connected to the sub word line SWL is kept off.

第3の非活性状態は、図6(d)に示すように、対応するメインワード線MWBが活性レベルであり、対応するワードドライバ選択線FXTが非活性レベルである場合に得られる。上述の通り、メインワード線MWBの活性レベルはVKK3であり、ワードドライバ選択線FXTの非活性レベルはVKK2である。ここで、VKK2>VKK3であることから、第3の非活性状態においてもトランジスタP1がオンする。これにより、サブワード線SWLがVKK2レベルに駆動され、このサブワード線SWLに接続されたセルトランジスタTrはより深いオフ状態となる。   The third inactive state is obtained when the corresponding main word line MWB is at the active level and the corresponding word driver selection line FXT is at the inactive level, as shown in FIG. 6 (d). As described above, the activation level of the main word line MWB is VKK3, and the inactivation level of the word driver selection line FXT is VKK2. Here, since VKK2> VKK3, the transistor P1 is turned on even in the third inactive state. As a result, the sub word line SWL is driven to the VKK2 level, and the cell transistor Tr connected to the sub word line SWL enters a deeper off state.

このように、本実施形態においては、非活性化されたサブワードドライバSWDのうち、対応するメインワード線MWBが活性レベルとなっているもの、つまり、第3の非活性状態となっているサブワードドライバSWDについては、対応するサブワード線SWLをVKK1レベルよりも低いVKK2レベルに駆動する。   Thus, in the present embodiment, among the deactivated sub word drivers SWD, the corresponding main word line MWB is at the active level, that is, the third inactive sub word driver. For SWD, the corresponding sub word line SWL is driven to a VKK2 level lower than the VKK1 level.

例えば、図5に示すサブワード線SWL2が選択される場合を考えると、メインワード線MWBを共有しないサブワード線SWL4〜SWL11についてはVKK1レベルとなり、メインワード線MWBを共有するサブワード線SWL0,SWL1,SWL3についてはVKK2(<VKK1)レベルとなる。これにより、サブワード線SWL2がVPPレベルに駆動されることによる隣接サブワード線SWL1,SWL3への影響が低減される。   For example, considering the case where the sub word line SWL2 shown in FIG. 5 is selected, the sub word lines SWL4 to SWL11 not sharing the main word line MWB are at the VKK1 level and the sub word lines SWL0, SWL1, SWL3 sharing the main word line MWB are considered. Becomes VKK2 (<VKK1) level. As a result, the influence on the adjacent sub word lines SWL1 and SWL3 due to the sub word line SWL2 being driven to the VPP level is reduced.

つまり、例えばサブワード線SWL2がVPPレベルに駆動されると、これに隣接するサブワード線SWL1,SWL3に接続されたセルトランジスタTrのしきい値が低下し、セルキャパシタCに蓄積された電荷のリークが増大することがある。しかしながら、本実施形態では、隣接するサブワード線SWL1,SWL3の非活性レベルがより低いVKK2レベルに設定されることから、電荷のリークを抑制することが可能となる。しかも、本実施形態では、メインワード線MWBを共有する非選択サブワード線SWLのみがVKK2レベルに設定されることから、よりレベルの低い負電位を使用することによるGIDLの増大を最小限に抑えることが可能となる。   That is, for example, when the sub word line SWL2 is driven to the VPP level, the threshold value of the cell transistor Tr connected to the sub word lines SWL1 and SWL3 adjacent to the sub word line SWL2 decreases, and the leakage of the charge accumulated in the cell capacitor C occurs. May increase. However, in the present embodiment, since the inactivity level of the adjacent sub word lines SWL1 and SWL3 is set to a lower VKK2 level, charge leakage can be suppressed. In addition, in this embodiment, since only the non-selected sub word line SWL sharing the main word line MWB is set to the VKK2 level, an increase in GIDL due to the use of a lower negative potential is minimized. Is possible.

さらに、本実施形態では、ワードドライバ選択線FXTが相補信号ではなく単一信号を伝送することから、従来に比べてワードドライバ選択線の本数を半減させることも可能となり、ワードドライバ選択線FXTによる配線層の占有面積も削減される。   Furthermore, in this embodiment, since the word driver selection line FXT transmits a single signal instead of a complementary signal, the number of word driver selection lines can be halved as compared with the conventional case, and the word driver selection line FXT The area occupied by the wiring layer is also reduced.

図7は、第2の実施形態によるサブワードドライバSWDの構成を示す回路図である。   FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a sub word driver SWD according to the second embodiment.

図7に示すように、第2の実施形態によるサブワードドライバSWDは、Pチャンネル型MOSトランジスタP2が2つのサブワードドライバSWDに共有されている。また、トランジスタP2は、トランジスタP1のゲート電極とメインワード線MWBとの間に介在するよう接続されている。例えば、サブワードドライバSWD0,SWD2に含まれるトランジスタP1,N1のゲート電極は全て共通接続され、当該接点とメインワード線MWB0との間にトランジスタP2が挿入されている。   As shown in FIG. 7, in the sub-word driver SWD according to the second embodiment, the P-channel MOS transistor P2 is shared by the two sub-word drivers SWD. The transistor P2 is connected to be interposed between the gate electrode of the transistor P1 and the main word line MWB. For example, the gate electrodes of the transistors P1 and N1 included in the sub word drivers SWD0 and SWD2 are all commonly connected, and the transistor P2 is inserted between the contact and the main word line MWB0.

その他の構成については、図5に示した第1の実施形態と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 5, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態においては、上述した第1の実施形態に比べてトランジスタP2の数を半減させることができることから、上述した第1の実施形態による効果に加え、サブワードドライバSWDによるチップ上の占有面積をより削減することが可能となる。   In the present embodiment, since the number of transistors P2 can be halved compared to the first embodiment described above, the area occupied on the chip by the sub word driver SWD is reduced in addition to the effects of the first embodiment described above. It becomes possible to reduce more.

図8は、第3の実施形態によるサブワードドライバSWDの構成を示す回路図である。   FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a sub word driver SWD according to the third embodiment.

図8に示すように、第3の実施形態においては、隣接するメインワード線MWBに対応する複数のサブワードドライバSWDに対して互いに異なるワードドライバ選択線FXTが割り当てられている点において、図5に示した第1の実施形態と相違している。   As shown in FIG. 8, in the third embodiment, FIG. 5 shows that different word driver selection lines FXT are assigned to a plurality of sub word drivers SWD corresponding to adjacent main word lines MWB. This is different from the first embodiment shown.

例えば、メインワード線MWB0に対応するサブワードドライバSWD0〜SWD3にはそれぞれワードドライバ選択線FXT0〜FXT3が割り当てられ、メインワード線MWB1に対応するサブワードドライバSWD4〜SWD7にはそれぞれワードドライバ選択線FXT4〜FXT7が割り当てられ、メインワード線MWB2に対応するサブワードドライバSWD8〜SWD11にはそれぞれワードドライバ選択線FXT0〜FXT3が割り当てられている。つまり、偶数番が付されたメインワード線MWB0,MWB2・・に対応するサブワードドライバSWDについてはワードドライバ選択線FXT0〜FXT3が割り当てられ、奇数番が付されたメインワード線MWB1,MWB3・・に対応するサブワードドライバSWDについてはワードドライバ選択線FXT4〜FXT7が割り当てられている。   For example, the word driver selection lines FXT0 to FXT3 are assigned to the sub word drivers SWD0 to SWD3 corresponding to the main word line MWB0, respectively, and the word driver selection lines FXT4 to FXT7 are respectively assigned to the sub word drivers SWD4 to SWD7 corresponding to the main word line MWB1. Are assigned, and word driver selection lines FXT0 to FXT3 are assigned to the sub word drivers SWD8 to SWD11 corresponding to the main word line MWB2, respectively. That is, word driver select lines FXT0 to FXT3 are assigned to the sub word drivers SWD corresponding to the even-numbered main word lines MWB0, MWB2,..., And the odd-numbered main word lines MWB1, MWB3,. Word driver selection lines FXT4 to FXT7 are assigned to the corresponding sub word driver SWD.

さらに、本実施形態では、アドレス信号ADDに基づいて所定のメインワード線MWBが選択されると、これに隣接する両側のメインワード線MWBも強制的に活性レベルとされる。例えば、アドレス信号ADDに基づいてメインワード線MWB1が選択される場合、メインワード線MWB1のみならず、これに隣接する両側のメインワード線MWB0,MWB2についてもVKK3レベルに活性化される。このような動作は、図2に示したメインワードドライバ51によって行われる。   Further, in the present embodiment, when a predetermined main word line MWB is selected based on the address signal ADD, the main word lines MWB on both sides adjacent to the main word line MWB are forcibly set to the active level. For example, when the main word line MWB1 is selected based on the address signal ADD, not only the main word line MWB1 but also the main word lines MWB0 and MWB2 on both sides adjacent thereto are activated to the VKK3 level. Such an operation is performed by the main word driver 51 shown in FIG.

これにより、例えば、メインワード線MWB1に対応するサブワードドライバSWD4〜SWD7のいずれかが活性化された場合、メインワード線MWB0に対応するサブワードドライバSWD0〜SWD3及びメインワード線MWB2に対応するサブワードドライバSWD8〜SWD11の全てが第3の非活性状態となる。このため、本実施形態においては、選択されたサブワード線SWLがサブワード線SWL4やSWL7のように、当該グループの端部に位置する場合であっても、その両側に位置する非選択のサブワード線SWLは必ずVKK2レベルとなる。   Thereby, for example, when any of the sub word drivers SWD4 to SWD7 corresponding to the main word line MWB1 is activated, the sub word drivers SWD0 to SWD3 corresponding to the main word line MWB0 and the sub word driver SWD8 corresponding to the main word line MWB2 are activated. All of .about.SWD11 are in the third inactive state. Therefore, in this embodiment, even when the selected sub word line SWL is located at the end of the group like the sub word lines SWL4 and SWL7, the unselected sub word lines SWL located on both sides thereof are arranged. Is always VKK2 level.

このように、本実施形態においては、どのサブワード線SWLが選択された場合であっても、その両側に位置する非選択のサブワード線SWLを必ずVKK2レベルとすることが可能となるため、電荷のリークをより効果的に抑制することが可能となる。   As described above, in this embodiment, regardless of which sub word line SWL is selected, the unselected sub word lines SWL located on both sides of the sub word line SWL can always be set to the VKK2 level. Leakage can be suppressed more effectively.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

10 半導体装置
11 メモリセルアレイ
12 ロウデコーダ
13 カラムデコーダ
14 メインアンプ
20 アクセス制御回路
21 アドレス端子
22 コマンド端子
30 データ入出力回路
31 データ端子
40 電源回路
41,42 電源端子
50 プリデコーダ
51 メインワードドライバ
52 ワード選択ドライバ
BL ビット線
BLT,BLB ビット線対
C セルキャパシタ
EQ イコライズ回路
FXT ワードドライバ選択線
LIOT,LIOB ローカル入出力配線対
MAT メモリマット
MC メモリセル
MIOT,MIOB メイン入出力配線対
MWB メインワード線
N1,P1,P2 トランジスタ
SA センスアンプ
SAA センスアンプ領域
SUB サブアンプ
SW サブワードドライバ領域
SWD サブワードドライバ
SWL サブワード線
SX サブワードクロス領域
Tr セルトランジスタ
YSW カラムスイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device 11 Memory cell array 12 Row decoder 13 Column decoder 14 Main amplifier 20 Access control circuit 21 Address terminal 22 Command terminal 30 Data input / output circuit 31 Data terminal 40 Power supply circuit 41, 42 Power supply terminal 50 Predecoder 51 Main word driver 52 Word Selection driver BL Bit line BLT, BLB Bit line pair C Cell capacitor EQ Equalize circuit FXT Word driver selection line LIOT, LIOB Local input / output wiring pair MAT Memory mat MC Memory cell MIOT, MIOB Main input / output wiring pair MWB Main word line N1, P1, P2 Transistor SA Sense amplifier SAA Sense amplifier area SUB Sub amplifier SW Sub word driver area SWD Sub word driver SWL Sub word line SX Sub word Dokurosu region Tr cell transistor YSW column switch

Claims (19)

メインワード線と、
サブワード線と、
ワードドライバ選択線と、
それぞれ第1及び第2の電位を供給する第1及び第2の電源配線と、
前記ワードドライバ選択線と前記サブワード線との間に接続され、制御電極が前記メインワード線に接続された第1導電型の第1のトランジスタと、
前記サブワード線と前記第1の電源配線との間に接続された第2導電型の第2のトランジスタと、
前記メインワード線と前記第2のトランジスタの制御電極との間に接続され、制御電極が前記第2の電源配線に接続された前記第1導電型の第3のトランジスタと、備えることを特徴とする半導体装置。
The main word line,
A sub word line;
A word driver select line;
First and second power supply lines for supplying first and second potentials, respectively;
A first transistor of a first conductivity type connected between the word driver select line and the sub word line and having a control electrode connected to the main word line;
A second transistor of a second conductivity type connected between the sub-word line and the first power supply wiring;
A third transistor of the first conductivity type connected between the main word line and a control electrode of the second transistor, the control electrode being connected to the second power supply wiring; Semiconductor device.
前記第1及び第2の電位は、互いにレベルが異なることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second potentials have different levels. アドレス信号に基づいて前記メインワード線を活性レベル又は非活性レベルに駆動するメインワードドライバをさらに備え、
前記メインワード線の前記活性レベルは、前記第1及び第2の電位とはレベルの異なる第3の電位であり、
前記メインワード線の前記非活性レベルは、前記第1乃至第3の電位とはレベルの異なる第4の電位であることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
A main word driver for driving the main word line to an active level or an inactive level based on an address signal;
The active level of the main word line is a third potential different in level from the first and second potentials,
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the inactive level of the main word line is a fourth potential having a level different from that of the first to third potentials.
前記アドレス信号に基づいて前記ワードドライバ選択線を活性レベル又は非活性レベルに駆動するワード選択ドライバをさらに備え、
前記メインワード線が前記活性レベルである場合には、前記ワードドライバ選択線が前記活性レベルであるか前記非活性レベルであるかにかかわらず、前記第1のトランジスタがオンすることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
A word selection driver for driving the word driver selection line to an active level or an inactive level based on the address signal;
When the main word line is at the active level, the first transistor is turned on regardless of whether the word driver selection line is at the active level or the inactive level. The semiconductor device according to claim 3.
前記ワードドライバ選択線の前記活性レベルは、前記第4の電位であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 4, wherein the activation level of the word driver selection line is the fourth potential. 前記ワードドライバ選択線の前記非活性レベルは、前記第2の電位であることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the inactive level of the word driver selection line is the second potential. 前記第1乃至第3の電位は負電位であり、前記第4の電位は正電位であることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 3, wherein the first to third potentials are negative potentials, and the fourth potential is a positive potential. 前記第2の電位は前記第1の電位よりも低く、前記第3の電位は前記第2の電位よりも低いことを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。   8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the second potential is lower than the first potential, and the third potential is lower than the second potential. 前記第1及び第2のトランジスタの前記制御電極は共通接続されており、これにより、前記メインワード線は、前記第3のトランジスタを介して前記第1のトランジスタの前記制御電極に接続されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の半導体装置。   The control electrodes of the first and second transistors are connected in common, whereby the main word line is connected to the control electrode of the first transistor via the third transistor. The semiconductor device according to claim 1, wherein: アドレス信号に基づいてメインワード線を活性レベル又は非活性レベルに駆動するメインワードドライバと、
前記アドレス信号に基づいてワードドライバ選択線を活性レベル又は非活性レベルに駆動するワード選択ドライバと、
前記メインワード線及び前記ワードドライバ選択線に接続され、サブワード線を駆動するサブワードドライバと、を備え、
前記サブワードドライバは、前記メインワード線及び前記ワードドライバ選択線がいずれも前記活性レベルであることに応答して前記サブワード線を活性レベルに駆動し、前記メインワード線が前記非活性レベルであることに応答して前記サブワード線を第1の非活性レベルに駆動し、前記メインワード線が前記活性レベルであり、且つ、前記ワードドライバ選択線が前記非活性レベルであることに応答して前記サブワード線を前記第1の非活性レベルとは異なる第2の非活性レベルに駆動することを特徴とする半導体装置。
A main word driver for driving a main word line to an active level or an inactive level based on an address signal;
A word selection driver that drives a word driver selection line to an active level or an inactive level based on the address signal;
A sub word driver connected to the main word line and the word driver selection line and driving a sub word line,
The sub word driver drives the sub word line to an active level in response to both the main word line and the word driver selection line being at the active level, and the main word line is at the inactive level. In response to driving the sub-word line to a first inactive level, in response to the main word line being at the active level and the word driver select line being at the inactive level. A semiconductor device, wherein a line is driven to a second inactive level different from the first inactive level.
前記サブワード線の前記第2の非活性レベルは、前記ワードドライバ選択線の前記非活性レベルと等しいことを特徴とする請求項10に記載の半導体装置。   11. The semiconductor device according to claim 10, wherein the second inactive level of the sub word line is equal to the inactive level of the word driver selection line. 前記サブワード線の前記第1及び第2の非活性レベルはいずれも負電位であり、
前記サブワード線の前記第2の非活性レベルは、前記サブワード線の前記第1の非活性レベルよりも低いことを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。
The first and second inactive levels of the sub word line are both negative potentials,
12. The semiconductor device according to claim 11, wherein the second inactivation level of the sub word line is lower than the first inactivity level of the sub word line.
前記メインワード線の前記非活性レベル、前記ワードドライバ選択線の前記活性レベル及び前記前記サブワード線の前記活性レベルは、互いに同じ正電位であることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。   13. The semiconductor device according to claim 12, wherein the inactive level of the main word line, the active level of the word driver selection line, and the active level of the sub word line are the same positive potential. 第1のメインワード線を含む複数のメインワード線と、
第1及び第2のワードドライバ選択線を含む複数のワードドライバ選択線と、
第1及び第2のサブワード線を含む複数のサブワード線と、
第1及び第2のサブワードドライバを含む複数のサブワードドライバと、
それぞれ第1及び第2の電位を供給する第1及び第2の電源配線と、を備え、
前記複数のサブワードドライバは、
前記複数のワードドライバ選択線の対応するものと前記複数のサブワード線の対応するものとの間に接続され、制御電極が前記対応するメインワード線に接続された第1導電型の第1のトランジスタと、
前記対応するサブワード線と前記第1の電源配線との間に接続され、制御電極が前記対応するメインワード線に接続された第2導電型の第2のトランジスタと、をそれぞれ含み、
前記第1のサブワードドライバは、前記第1のメインワード線及び前記第1のワードドライバ選択線に接続されて前記第1のサブワード線を駆動し、
前記第2のサブワードドライバは、前記第1のメインワード線及び前記第2のワードドライバ選択線に接続されて前記第2のサブワード線を駆動し、
さらに、前記複数のメインワード線の対応するものと前記第2のトランジスタの前記制御電極との間に接続され、制御電極が前記第2の電源配線に接続された前記第1導電型の第3のトランジスタを備えることを特徴とする半導体装置。
A plurality of main word lines including a first main word line;
A plurality of word driver select lines including first and second word driver select lines;
A plurality of sub-word lines including first and second sub-word lines;
A plurality of sub-word drivers including first and second sub-word drivers;
First and second power supply lines for supplying first and second potentials, respectively,
The plurality of subword drivers are:
A first transistor of a first conductivity type connected between a corresponding one of the plurality of word driver selection lines and a corresponding one of the plurality of sub-word lines and having a control electrode connected to the corresponding main word line; When,
A second transistor of a second conductivity type connected between the corresponding sub-word line and the first power supply line and having a control electrode connected to the corresponding main word line,
The first sub-word driver is connected to the first main word line and the first word driver selection line to drive the first sub-word line,
The second sub-word driver is connected to the first main word line and the second word driver selection line to drive the second sub-word line,
Further, a third of the first conductivity type is connected between a corresponding one of the plurality of main word lines and the control electrode of the second transistor, and the control electrode is connected to the second power supply wiring. A semiconductor device comprising:
前記第3のトランジスタは、前記複数のサブワードドライバに対してそれぞれ割り当てられることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 14, wherein the third transistor is assigned to each of the plurality of sub-word drivers. 前記第3のトランジスタは、前記第1及び第2のサブワードドライバに対して共通に割り当てられることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。   15. The semiconductor device according to claim 14, wherein the third transistor is commonly assigned to the first and second subword drivers. 前記複数のメインワード線は、前記第1のメインワード線に隣接して設けられた第2のメインワード線をさらに含み、
前記複数のサブワード線は、前記第3及び第4のサブワード線をさらに含み、
前記複数のサブワードドライバは、第3及び第4のサブワードドライバをさらに含み、
前記第3のサブワードドライバは、前記第2のメインワード線及び前記第1のワードドライバ選択線に接続されて前記第3のサブワード線を駆動し、
前記第4のサブワードドライバは、前記第2のメインワード線及び前記第2のワードドライバ選択線に接続されて前記第4のサブワード線を駆動することを特徴とする請求項14乃至16のいずれか一項に記載の半導体装置。
The plurality of main word lines further include a second main word line provided adjacent to the first main word line,
The plurality of sub word lines further include the third and fourth sub word lines,
The plurality of subword drivers further include third and fourth subword drivers;
The third sub-word driver is connected to the second main word line and the first word driver selection line to drive the third sub-word line,
17. The fourth sub-word driver according to claim 14, wherein the fourth sub-word driver is connected to the second main word line and the second word driver selection line to drive the fourth sub-word line. The semiconductor device according to one item.
前記複数のメインワード線は、前記第1のメインワード線に隣接して設けられた第2のメインワード線をさらに含み、
前記複数のサブワード線は、前記第3及び第4のサブワード線をさらに含み、
前記複数のワードドライバ選択線は、第3及び第4のワードドライバ選択線をさらに含み、
前記複数のサブワードドライバは、第3及び第4のサブワードドライバをさらに含み、
前記第3のサブワードドライバは、前記第2のメインワード線及び前記第3のワードドライバ選択線に接続されて前記第3のサブワード線を駆動し、
前記第4のサブワードドライバは、前記第2のメインワード線及び前記第4のワードドライバ選択線に接続されて前記第4のサブワード線を駆動することを特徴とする請求項14乃至16のいずれか一項に記載の半導体装置。
The plurality of main word lines further include a second main word line provided adjacent to the first main word line,
The plurality of sub word lines further include the third and fourth sub word lines,
The plurality of word driver selection lines further include third and fourth word driver selection lines,
The plurality of subword drivers further include third and fourth subword drivers;
The third sub-word driver is connected to the second main word line and the third word driver selection line to drive the third sub-word line;
17. The fourth sub word driver is connected to the second main word line and the fourth word driver selection line to drive the fourth sub word line. The semiconductor device according to one item.
前記複数のサブワードドライバのうち、前記第1のメインワード線に接続されたサブワードドライバは、前記複数のワードドライバ選択線のうち前記第1及び第2のワードドライバ選択線を含む第1群のワードドライバ選択線に接続され、
前記複数のサブワードドライバのうち、前記第2のメインワード線に接続されたサブワードドライバは、前記複数のワードドライバ選択線のうち前記第3及び第4のワードドライバ選択線を含む第2群のワードドライバ選択線に接続され、
前記第1群のワードドライバ選択線を構成する複数のワードドライバ選択線は、前記第2群のワードドライバ選択線を構成する複数のワードドライバ選択線と重複していないことを特徴とする請求項18に記載の半導体装置。
Of the plurality of sub word drivers, a sub word driver connected to the first main word line includes a first group of words including the first and second word driver selection lines among the plurality of word driver selection lines. Connected to the driver selection line,
Among the plurality of sub word drivers, a sub word driver connected to the second main word line includes a second group of words including the third and fourth word driver selection lines among the plurality of word driver selection lines. Connected to the driver selection line,
The plurality of word driver selection lines constituting the first group of word driver selection lines do not overlap with the plurality of word driver selection lines constituting the second group of word driver selection lines. 18. The semiconductor device according to 18.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113692621A (en) * 2019-04-12 2021-11-23 美光科技公司 Apparatus and method for controlling word line discharge

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