JP2504318B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP2504318B2 JP2252555A JP25255590A JP2504318B2 JP 2504318 B2 JP2504318 B2 JP 2504318B2 JP 2252555 A JP2252555 A JP 2252555A JP 25255590 A JP25255590 A JP 25255590A JP 2504318 B2 JP2504318 B2 JP 2504318B2
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秀一 松江
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、半導体集積回路に関するものであり、特
に改良されたアドレス選択回路を具えた記憶回路に関す
るものである。
<従来の技術> 第4図は例えばIEEE Transactions on Electron Devi
ces.Vol.ED−33、No.1,Jannuary 1986.P104〜P110に示
された記憶回路10のチップのレイアウトを示す図であ
る。同図では、一例として所謂×4ビット構成のRAMを
示し、1はワード線選択用Xデコーダ回路部、2はワー
ド線駆動回路部、41、42、43、44はI/0−1、I/0−2、
I/0−3、I/0−4の各メモリアレイ、51、52、53、54は
同じくI/0−1、I/0−2、I/0−3、I/0−4の各ビット
線対選択用Yデコーダ回路である。
Xデコーダ回路部1は、Xデコーダ回路11、12‥‥1n
を含み、ワード線駆動回路部2は各ワード線31、32‥‥
3nを選択的に駆動するためのワード線駆動回路21、22‥
‥2nを含んでいる。
各Xデコーダ回路部11〜1n、ワード線駆動回路21〜2n
は例えば第5図に示すようなアドレス選択信号線群3を
経て供給されるアドレス信号A0〜A3、▲▼〜▲
▼によって選択的に付勢される。アドレス選択信号線群
3の信号A0、A1、A2、A3がすべてロウレベルLのとき
(従って、補信号▲▼、▲▼、▲▼、▲
▼はすべてハイレベルH)、Xデコーダ回路11のトラ
ンジスタT1〜T4はオフでノードP1はHになる。これによ
って、ワード線駆動回路21のトランジスタF1はオンにな
り、ワード線31が選択され、該ワード線31に電流が流れ
込む。他のXデコーダ回路12〜1nは▲▼〜▲▼
の少なくとも1つに接続されているから、この場合、ト
ランジスタT1〜T4の少なくとも1個はオンになり、各ノ
ードP2〜PnはLになり、ワード線駆動回路22〜2nのトラ
ンジスタF2〜Fnはオフで、ワード線32〜3nに電流は供給
されない。従って、A0〜A3(従って、▲▼〜▲
▼)に供給される信号の論理を適当に定めることによ
り、任意のワード線を選択することができる。
第4図に戻って、第5図のアドレス選択信号線群3に
供給される信号によって例えばXデコーダ回路11が選択
されると、ノードP1はHになり、ワード線駆動回路21が
付勢されて、その両側に位置するメモリセルアレイ41、
42用、およびメモリセルアレイ43、44用のワード線31、
31が選択されて、これを駆動する。つまり、1個のXデ
コーダ回路11によって、4個のメモリセルアレイのワー
ド線31、31が駆動される。各メモリセルアレイ41〜44中
のメモリセルは、Yデコーダ回路51〜54によって各メモ
リセルアレイ41〜44中のビット線対61、62‥‥6mのうち
の1つを選択することによりアドレスされる。例えば、
ビット線61が選択されると、上記の選択されたワード線
31と共に4個のメモリセルM11がアドレスされる。
<発明が解決しようとする課題> 上記のような従来の半導体集積回路からなる記憶回路
では、ワード線駆動回路21、22‥‥2nはトランジスタF
1、F2‥‥Fnのソース側に右側のワード線31、32‥‥3
n、左側のワード線31、32‥‥3n、およびトランジスタG
1、G2‥‥Gnが接続された所謂ソースホロワ回路が採用
されている。このため、第5図で説明したように、非選
択ワード線駆動回路22〜2nの入力(ノードP2〜Pn)はL
で、その出力はLになり、このワード線駆動回路22〜2n
には殆んど電流は流れない。ところが、ノードP1のレベ
ルがHになり、選択されたワード線駆動回路21にはゲー
ト・ソース共通のトランジスタG1のサイズに対応した大
きさの電流が流れる。この電流は、選択されたワード線
31の電位を高速に変化させる必要があるため、かなりの
大きさとなり、一般にXデコーダ回路11を流れる電流に
比べて10倍以上の大きさになる。このため、第4図に示
すような従来のXデコーダ回路部1とワード線駆動回路
部2の構造では、ワード線駆動回路21〜2nの選択、非選
択に応答して電源配線上にノイズが発生し易いという欠
点がある。また、一般にチップ中心部では電源配線の電
圧降下が大きいため、チップ中心部に位置するXデコー
ダ回路(例えば、n=128であれば、n=64のXデコー
ダ回路を中心として上下数ロウ乃至拾数ロウの範囲内に
なるXデコーダ回路)が選択されたときは、上記電源配
線の電圧降下のためにアドレス選択動作の安定性が悪く
なるという欠点がある。
この発明は、上記のような従来の記憶回路の欠点を解
消するためになされたもので、電源配線に生ずるノイズ
を低減すると共に、該電源配線の電圧降下の影響を受け
ることなくアドレス選択回路の動作を安定に行なわせる
ことを目的とする。
<課題を解決するための手段> この発明の半導体集積回路は、デコーダ回路および該
デコーダ回路に接続された2つの駆動回路と、これらデ
コーダ回路および駆動回路が設けられた基板上の領域の
両側にそれぞれ配置された複数のメモリセルアレイとを
具備し、上記2つの駆動回路は、それぞれ当該デコーダ
回路および駆動回路が設けられた領域の一方の側に配置
されたメモリセルアレイのワード線もしくはビット線を
駆動するための第1の群と、他方の側に配置されたメモ
リセルアレイのワード線もしくはビット線を駆動するた
めの第2の群とからなり、第1の群中の1個の駆動回路
と第2の群中の1個の駆動回路は同時に動作し、これら
同時に動作する第1の群中の駆動回路と第2の群中の駆
動回路とは常に少なくとも数ロウ(行)もしくは数カラ
ム(列)物理的に離れた位置にあるように構成されてい
る。
<作用> この発明の半導体集積回路からなる記憶回路では、1
つのアドレス選択信号に応答して、デコーダ回路および
駆動回路の一方の側にあるメモリセルアレイのワード線
もしくはビット線を駆動する駆動回路と、他方の側にあ
るメモリセルアレイのワード線もしくはビット線を駆動
する駆動回路とは数ロウもしくは数カラム物理的に離れ
て配置されているので、上記駆動回路を流れる比較的大
きな電流によって電源線路上に生ずるノイズの影響が緩
和される。また、上記駆動回路は、デコーダ回路および
駆動回路のいずれか一方の側にあるメモリセルアレイの
ワード線もしくはビット線を駆動するだけであるから、
各駆動回路で消費される電力を低減することができ、同
時に動作する2個の駆動回路が物理的に離れて配置され
ていることと相俟って、各駆動回路に電力を供給するた
めの電源配線の電圧降下を抑制することができ、アドレ
ス選択回路の動作を安定化することができる。
<実 施 例> 以下、図を参照してこの発明の半導体集積回路による
記憶回路を説明する。この実施例は、X4ビット構成のRA
Mにおいて、デコーダ回路および駆動回路が設けられた
領域の両側に配置されたメモリセルアレイのワード線を
選択して駆動する回路構成を示す。
第1図はこの発明の半導体集積回路による記憶回路の
原理を示す図で、20は例えばGaAs半導体基板上に形成さ
れた記憶回路、41、42、43、44はI/0−1、I/0−2、I/
0−3、I/0−4に対応する各メモリセルアレイ、51、5
2、53、54は同じくI/0−1、I/0−2、I/0−3、I/0−
4に対応する各ビット線選択択用Yデコーダ回路であ
る。30はn個のXデコーダ回路と、該Xデコーダ回路の
両側に接続された2n個のワード線駆動回路とを含むXデ
コーダ回路部およびワード線駆動回路部である。Ap、▲
▼は、A0〜Ap、▲▼〜▲▼からなるアドレ
ス選択信号線群の最上位の信号線を示し、この信号線は
図示のように、メモリセルアレイ41〜44の上下方向の中
央部で交叉している。これは、ワード線駆動回路によっ
て左側のメモリセルアレイ41、42の上半分の例えば最上
位のワード線71−1が選択されたとき、右側のメモリセ
ルアレイ43、44の下半分の最上位のワード線72−hが選
択され、メモリセルアレイ41、42の上半分の例えば最下
位のワード線71−gが選択されたとき、右側のメモリセ
ルアレイ43、44の下半分の最下位のワード線72−nが選
択され、さらに右側のメモリセルアレイ43、44の上半分
の例えばd番目のワード線72−dが選択されたとき、左
側のメモリセルアレイ41、42の下半分の同じくd番目の
ワード線71−kが選択されるようにするためのものであ
る。この点については1 I/0あたりのワード線の本数が1
6本の場合を例にとり、第2図および第3図を参照して
さらに詳しく説明する。
次に第2図を参照する。第2図で、Xデコーダ回路部
4およびワード線駆動回路部2L、2Rを除く他の部分の構
造は第4図に示す従来の半導体集積回路による記憶回路
と同じ構成である。但し、Xデコーダ回路4とワード線
駆動回路部2L、2RとからなるXデコーダ回路部およびワ
ード線駆動回路部30の左側に配置されたメモリセルアレ
イ41、42のワード線は、71−1、71−2‥‥71−16で示
し、右側に配置されたメモリセルアレイ43、44のワード
線は72−1、72−2、‥‥72−16で示されている。
Xデコーダ回路部4はXデコーダ回路11、12、‥‥11
6を含み、ワード線駆動回路部2Lは第1の群のワード線
駆動回路81、82‥‥816を含み、ワード線駆動回路2Rは
第2の群のワード線駆動回路91、92‥‥916を含んでい
る。各ワード線駆動回路のトランジスタF11〜F116のゲ
ートはXデコーダ回路11、12‥‥116の出力ノードP1、P
2‥‥P16にそれぞれ接続され、各ワード線駆動回路のト
ランジスタF21〜F216のゲートは第3図に関して説明す
るように、最上位の信号線Ap、▲▼をA3、▲▼
とすると、A3またはその補信号線▲▼に接続されて
いる。
次に、第1図乃至第3図を参照してXデコーダ回路部
4、ワード線駆動回路部2L、2Rとアドレス選択信号線群
3との接続関係を説明する。すなわち、Xデコーダ回路
11〜116のトランジスタT1のゲートは信号線A0または▲
▼に接続され、トランジスタT2のゲートは信号線A1
または▲▼に接続され、トランジスタT3のゲートは
信号線A2または▲▼に接続されている。
第1の群のワード線駆動回路部2Lの上半分のワード線
駆動回路、例えば81〜88(図示せず)のトランジスタF2
1〜F28(図示せず)のゲートおよび第2の群のワード線
駆動回路部2Rの下半分のワード線駆動回路、例えば99〜
916のトランジスタF29〜F216のゲートは中央部は交叉し
た最上位の信号線A3に接続され、第1の群のワード線駆
動回路部2Lを下半分のワード線駆動回路、例えば89〜81
6のトランジスタF29〜F216のゲートおよび第2の群のワ
ード線駆動回路部2Rの上半分のワード線駆動回路、例え
ば91〜98(図示せず)のトランジスタF21〜F28(図示せ
ず)のゲートは中央部で交叉した最上位の補信号線▲
▼に接続されている。かくして、信号線A3、▲▼
はワード線駆動回路選択用信号の伝送線路として作用す
る。
上記のように、各Xデコーダ回路11〜116に供給され
る信号A0、▲▼、A1、▲▼、A2、▲▼と各
ワード駆動回路81〜816、91〜916のトランジスタF21〜F
216のゲートに供給される信号A3、▲▼とで1組の
Xアドレス選択信号群を構成する。また、Xデコーダ回
路部4は、常に上半分で1個、下半分で1個のXデコー
ダ回路が付勢されるように上記信号A0〜▲▼〜A2
▲▼が入力されるように各信号線に接続されてい
る。
次に、第2図の記憶回路の動作を再び第3図も参照し
つゝ説明する。
アドレス選択信号線線群3の信号A0、A1、A2、A3がす
べてLのとき(従って、補信号▲▼、▲▼、▲
▼、▲▼はすべてH)、Xデコーダ回路11と19
のトランジスタT1〜T3はオフで、出力ノードP1、P9はH
になり、それ以外のXデコーダ回路の出力ノードPはす
べてLになる。これによって第1の群のワード線駆動回
路81および89、第2の群のワード線駆動回路91および99
の各トランジスタF11、F19はオンになる。
一方、最上位の信号A3がL、▲▼がHであること
から、第1の群の上半分のワード線駆動回路81〜88のト
ランジスタF21〜F28、第2の群の下半分のワード線駆動
回路99〜916の各トランジスタF29〜F216がオンになる。
これによって左側のメモリセルアレイ41、42の上半分の
最上位に配置されたワード線71−1と、右側のメモリセ
ルアレイ43、44の下半分の最上位に配置されたワード線
72−8とが選択され、これらのワード線71−1と72−8
に電流が流れ込む。11、18以外のXデコーダは▲
▼、▲▼、▲▼の少なくとも1つに接続されて
いるからノードP2〜P8、P10(図示せず)〜P16はHにな
り、これに対応するワード駆動回路12〜18、110〜116は
付勢されず、また▲▼はHであるから、ワード駆動
回路91および89は付勢されない。よって、上記ワード線
71−1と72−8以外のワード線は選択されない。
アドレス信号〔A0A1A2A3〕=〔1000〕(但し“1"=
H、“0"=L)になると、第1の群のワード線駆動回路
82、第2の群のワード線駆動回路910(図示せず)が付
勢されて、これらの各ワード線駆動回路に接続されたワ
ード線71−2、72−10(図示せず)が選択される。
アドレス信号が、 〔A0A1A2A3〕=〔0100〕 〔A0A1A2A3〕=〔1100〕 : 〔A0A1A2A3〕=〔1110〕 と変化するに従って、左側のメモリセルアレイの上半分
のワード線が上から下に順次選択され、同時に右側のメ
モリセルアレイの下半分のワード線が同じく上から下へ
順次選択される。
信号A3がHになると、A0〜A3の信号の変化に伴って今
度は右側のメモリセルアレイの上半分のワード線が上か
ら下に順次選択され、同時に左側のメモリセルアレイの
下半分のワード線が上から下に順次選択される。
かくして、この発明によれば、GaAs基板上に構成され
た記憶回路20の常に物理的に離れた位置にある2個のワ
ード線駆動回路(例えば81と99、91と89等)が選択され
て付勢されるから、1個のワード線駆動回路によってす
べてのメモリセルアレイのワード線を駆動する従来の方
式に比して各電源線路に流れる電流によって生ずるノイ
ズルの影響を軽減し、また電源線路の電圧降下を抑制し
てアドレス選択回路の動作を安定化することができる。
なお、Yデコーダ回路51〜54によってメモリセルアレイ
41〜44中のビット線対61、62‥‥6mのうちの1つを選択
することにより、各メモリセルアレイ中の特定のメモリ
セル、例えばM11が選択されることは第4図に示す従来
の記憶回路と同様である。
上記の実施例では、ワード線駆動回路の選択にXアド
レス信号の最上位の信号A3、▲▼を使用したが、こ
れに限定されるものではなく、任意の位のXアドレス信
号をワード線駆動回路の選択用信号として用いることが
できる。この場合、付勢されるワード線駆動回路は実施
例のように左側の上半分、右側の下半分、あるいは右側
の上半分、左側の下半分を順次付勢するのではなく、左
側、右側の各ワード線駆動回路部を2以上の所定の群、
例えば4群に分割し、左右の各群中のワード線駆動回路
を順次選択して行くようになる。すなわち、第1段階で
例えば左側の第1群と右側の第2群の各ワード線駆動回
路を順次上から選択して行き、第2段階で右側の第1群
と左側の第2群の各ワード線を順次上から選択して行
き、第3段階では左側の第3群と右側の第4群の各ワー
ド線駆動回路を順次上から選択して行き、第4段階で右
側の第3群と左側の第4群のワード線駆動回路を順次上
から選択して行くようになる。また、アドレス信号とし
ては、メモリセルのロウ数によって任意の位数のものが
使用され、A0〜A3、▲▼〜▲▼に限定されるも
のでないことは言う迄もない。さらに、ワード線選択方
式に代えてビット線選択方式を採ってもよい。
<発明の効果> 以上のように、この発明によれば、デコーダ回路部お
よび駆動回路部が配置された領域の一方の側にあるメモ
リセルアレイのワード線もしくはビット線を選択して駆
動する駆動回路と、他方の側にあるメモリセルアレイの
ワード線もしくはビット線を選択して駆動する駆動回路
とを常に物理的に少なくとも数ロウあるいは数カラム離
れるように配置されるので、上記駆動回路を流れる比較
的大きな電流により駆動回路近辺の電源線に生ずるノイ
ズが低減され、且つ駆動回路近辺の電源線の電圧降下が
抑制され、安定したアドレス動作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の半導体集積回路による記憶回路の原
理を説明する概略図、第2図はこの発明の半導体集積回
路による記憶回路の一実施例の回路構成を概略的に示す
図、第3図はこの発明の半導体集積回路による記憶回路
で使用されるXデコーダ回路部およびワード線駆動回路
部とアドレス選択信号線路群との接続関係を説明する
図、第4図は従来の半導体集積回路による記憶回路の一
例の回路構成を概略的に示す図、第5図は第4図の従来
の半導体集積回路による記憶回路で使用されるXデコー
ダ回路部およびワード線駆動回路部とアドレス選択信号
線群との接続関係を説明する図である。 2L……第1の群のワード線駆動回路部、2R……第2の群
のワード線駆動回路部、4……Xデコーダ回路部、11〜
1n……Xデコーダ回路、20……記憶回路、41〜44……メ
モリセルアレイ、51〜54……Yデコーダ回路、61〜6m…
…ビット線対、30……Xデコーダ回路部およびワード線
駆動回路、71−1〜71−n……左側のメモリセルアレイ
のワード線、72−1〜72−……右側のメモリセルアレ
イのワード線、81〜816……第1群のワード線駆動回
路、91〜916……第2群のワード線駆動回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】デコーダ回路および該デコーダ回路に接続
    された2つの駆動回路と、これらデコーダ回路および駆
    動回路が設けられた基板上の領域の両側にそれぞれ配置
    された複数のメモリセルアレイとを具備し、上記2つの
    駆動回路は、それぞれ当該デコーダ回路および駆動回路
    が設けられた領域の一方の側に配置されたメモリセルア
    レイのワード線もしくはビット線を駆動するための第1
    の群と、他方の側に配置されたメモリセルアレイのワー
    ド線もしくはビット線を駆動するための第2の群とから
    なり、上記第1の群中の1個の駆動回路と第2の群中の
    1個の駆動回路とは同時に動作し、且つこれら同時に動
    作する第1の群中の駆動回路と第2の群中の駆動回路と
    は常に少なくとも数ロウもしくは数カラム物理的に離れ
    た位置にあるように構成されていることを特徴とする半
    導体集積回路。
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