JP4398551B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、繰り返しパターンを含む半導体装置に関するもので、特に、ワード線駆動回路のような繰り返しパターンを含む、ダイナミック型半導体記憶装置(DRAM)などの半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、DRAMは、素子構造が急速に微細化されている。特に、メモリセルアレイに配置されたメモリセルを選択するワード線は、最小の設計寸法により構成される。そのため、ワード線の幅および相互の間隔は、より一層、狭められている。
【0003】
また、このようなワード線を選択的に駆動するワード線駆動回路も狭い領域に配置する必要がある。そのために、従来よりいくつかの方式が開発されている。
【0004】
図31,図32,図33は、それぞれ、各方式におけるワード線とワード線駆動回路との関係を示すものである。
【0005】
図31において、メモリセルアレイ(MCA)211の片側には、ワード線WL0,WL1,…にそれぞれ接続されたワード線駆動回路210,…が配置されている。この構成の場合、実際のパターンレイアウトにおいて、微細化されたワード線の相互間にワード線駆動回路を配置することは困難である。
【0006】
そこで、図32,図33に示すように、メモリセルアレイ211の両側にワード線駆動回路210を分けて配置する構成が考えられている。図32は、メモリセルアレイ211の両側に配置されたワード線駆動回路210により、隣接するワード線を1本ずつ交互に駆動する方式である。図33は、メモリセルアレイ211の両側に配置されたワード線駆動回路210により、隣接して配置されたワード線を2本ずつ交互に駆動する方式である。これらの方式は、適宜、リソグラフィーやエッチングなどのプロセス技術により、最も加工しやすいものが選択される。
【0007】
図31,図32,図33に示すような構成によりワード線駆動回路を配置する場合、実際には、複数本のワード線に対応する複数のワード線駆動回路を組み合わせて1つの繰り返し単位を構成する。そして、複数の繰り返し単位を並べて配置する方法がとられている。
【0008】
DRAMでは、通常、入力アドレスのうち、下位の1ビット以上のnビット(n≧1)をデコードしてワード線を選択する。そのため、2n本のワード線に対応して1つの繰り返し単位が構成される。たとえば、入力アドレスがA1,A0の2ビットであると仮定する。この場合、それぞれの論理値(A1,A0)=(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)に対応する4本のワード線に接続されるワード線駆動回路が、1つの繰り返し単位を構成する。
【0009】
図34,図35は、上記した繰り返し単位の回路構成および配線のレイアウトを示すものである。
【0010】
図34,図35において、ワード線駆動回路(以下、ワード線デコーダと称す)210は、それぞれ、ナンド回路210aとインバータ回路210bとによって構成されている。各ナンド回路210aの入力端には、第1層金属配線M1がそれぞれ接続されている。アドレス信号(入力アドレスの下位ビット)A0,/A0,A1,/A1(/は反転信号を示す)は、第1層金属配線M1より上方に形成された複数の第2層金属配線M2にそれぞれ供給される。これら第2層金属配線M2と上記第1層金属配線M1とは、所要の位置に配置されたコンタクトCTによって接続されている。
【0011】
なお、各ナンド回路210aの入力端には入力アドレスの上位ビットも供給されるが、ここでは説明を簡単化するために省略している。
【0012】
ところで、DRAMでは、製造コストを低減するため、チップ面積をできるだけ小さくすることが望まれている。特に、同じ構成の繰り返し単位が複数個存在するワード線デコーダの面積を削減することは、チップ全体の面積縮小の点からも非常に重要である。
【0013】
ワード線デコーダの面積を小さくする方法として、隣り合う繰り返し単位でコンタクトや配線を共有することが考えられる。しかし、図35に示したレイアウトからなる繰り返し単位の場合、コンタクトを共有することは困難である。
【0014】
すなわち、図36に示すように、複数の繰り返し単位A,Bを並べて配置する、所謂、並進配置の場合、隣り合う繰り返し単位A,Bの境界部に位置するコンタクトCT1,CT2の位置が互いに相違している。つまり、繰り返し単位Aの境界部におけるコンタクトCT1は、アドレス信号/A0が供給される配線M2に接続されている。一方、繰り返し単位Bの境界部におけるコンタクトCT2は、アドレス信号A1が供給される配線M2に接続されている。このため、繰り返し単位A,Bにより、これらコンタクトCT1,CT2を共有することは困難である。
【0015】
なお、図36においては、繰り返し単位A,Bのいずれとも、ワード線WL1,WL2を選択するワード線デコーダを省略している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来においては、隣接する繰り返し単位の境界部に位置するコンタクトを、互いに共有することができない。そのため、ワード線デコーダのレイアウト面積を削減することが困難であった。よって、チップ面積を縮小できずに、製造コストの低減が図れないものとなっていた。
【0017】
そこで、この発明は、チップ面積を縮小でき、製造コストを低減することが可能な半導体装置を提供することを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本願発明の一態様によれば、少なくとも2本以上の配線を選択する複数のデコーダを有する第1の繰り返し単位と、前記第1の繰り返し単位と同一構成で、かつ、前記第1の繰り返し単位と鏡面対称に隣接して配置された第2の繰り返し単位とを具備し、前記第1,第2の繰り返し単位の境界部に位置する配線およびコンタクトを、前記第1,第2の繰り返し単位が互いに共有することを特徴とする半導体装置が提供される。
【0019】
また、本願発明の一態様によれば、ワード線を選択する複数のデコーダを有し、各デコーダの入力配線がアドレス配線にそれぞれ接続された第1の繰り返し単位と、前記第1の繰り返し単位と鏡面対称に隣接して配置され、かつ、ワード線を選択する複数のデコーダを有し、各デコーダの入力配線がアドレス配線にそれぞれ接続された第2の繰り返し単位とを具備し、前記第1,第2の繰り返し単位の境界部に位置する、前記各デコーダの入力配線、および、この入力配線と前記アドレス配線とのコンタクトを、前記第1,第2の繰り返し単位が互いに共有することを特徴とする半導体装置が提供される。
【0020】
さらに、本願発明の一態様によれば、アドレス信号に応じて、複数のワード線駆動電圧を出力するデコーダと、前記デコーダに接続され、前記複数のワード線駆動電圧がそれぞれ供給される複数の配線と、前記複数の配線にそれぞれ接続され、各出力端がワード線にそれぞれ接続された複数の駆動回路を有する第1の繰り返し単位と、各出力端がワード線にそれぞれ接続された複数の駆動回路を有し、前記複数の配線にそれぞれ接続されるコンタクトの位置が、前記第1の繰り返し単位と鏡面対称に配置された第2の繰り返し単位とを具備し、前記第1,第2の繰り返し単位の境界部に位置する各駆動回路は、前記複数の配線にそれぞれ接続されるコンタクトを互いに共有することを特徴とする半導体装置が提供される。
【0021】
上記した構成によれば、隣接する第1,第2の繰り返し単位の境界部における構成を共有できるようになる。これにより、第1,第2の繰り返し単位を配置するための面積を削減することが可能となるものである。
【0022】
しかも、第1,第2の繰り返し単位のいずれか一方における、隣接する各デコーダの出力端を交差させるか、隣接する各デコーダの内部配線を交差接続させるか、または、隣接する各デコーダの入力端を交差させるか、もしくは、隣接する各デコーダ相互の電源配線とのコンタクトを共有させるか、あるいは、各駆動回路の出力端を交差させるようにした場合には、テストモード時に各ワード線相互間に所定のストレス電圧を印加することが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0024】
(第1の実施形態)
図1および図2は、本発明の第1の実施形態を示すものである。この実施形態では、ワード線デコーダがメモリセルアレイの片側のみに配置されている場合を例に示している。
【0025】
先ず、図2を参照して、ワード線デコーダのアドレス割り付けと繰り返し単位との関係について説明する。
【0026】
図2に示すように、アドレス信号(入力アドレスの下位4ビット)A0〜A3によりワード線を選択する場合、繰り返し単位を、アドレス信号(同下位1ビット)A0により選択される2本のワード線としたり、アドレス信号(同下位2ビット)A1,A0により選択される4本のワード線としたり、アドレス信号(同下位3ビット)A2,A1,A0により選択される8本のワード線とすることができる。
【0027】
一例として、ここではレイアウト上の繰り返し単位を、アドレス信号A1,A0により選択される4本のワード線とした場合について説明する。
【0028】
図1は、第1,第2の繰り返し単位11,12を示している。第1,第2の繰り返し単位11,12は、それぞれ、4本のワード線(WL7〜WL4,WL3〜WL0)を繰り返し単位としている。
【0029】
図1において、第1の繰り返し単位11は、ワード線デコーダ11−0〜11−3を有し、第2の繰り返し単位12は、ワード線デコーダ12−0〜12−3を有している。各ワード線デコーダは、ナンド回路(第1のロジック回路)13aとインバータ回路(第2のロジック回路)13bとによって構成されている。
【0030】
また、第1,第2の繰り返し単位11,12は、各ナンド回路13aの入力端に接続された第1層金属配線M1からなる複数の入力配線、および、アドレス信号A0,/A0,A1,/A1(/は反転信号を示す)が供給され、かつ、上記第1層金属配線M1よりも上方に形成された第2層金属配線M2からなる複数のアドレス配線と、これら第1層金属配線M1,第2層金属配線M2間を所要の位置で接続する複数のコンタクトCTとによって構成されている。
【0031】
また、この実施形態では、隣接する第1,第2の繰り返し単位11,12を、それらの境界領域に対して鏡面対称に配置している。
【0032】
すなわち、第1,第2の繰り返し単位11,12は、これらの境界部に位置する、第1層金属配線M1からなる配線16、および、この配線16とアドレス信号/A0が供給される第2層金属配線M2からなる配線17とを接続するコンタクトCT10を共有している。このため、第1,第2の繰り返し単位11,12は、配線16およびコンタクトCT10を境界として、各コンタクトCTが鏡面対称に配置される。
【0033】
さらに、第1の繰り返し単位11を構成するワード線デコーダ11−0〜11−3の出力端は、それぞれ、対応するワード線WL7〜WL4に接続されている。
【0034】
これに対して、たとえば第2の繰り返し単位12の各ワード線デコーダ12−0〜12−3の出力端とワード線WL3〜WL0とは、交差接続部14,15において、交差接続されている。すなわち、ワード線デコーダ12−0の出力端はワード線WL1に接続され、ワード線デコーダ12−1の出力端はワード線WL0に接続されている。また、ワード線デコーダ12−2の出力端はワード線WL3に接続され、ワード線デコーダ12−3の出力端はワード線WL2に接続されている。
【0035】
交差接続するための配線18,19は、たとえば、ワード線が第1層金属配線M1により形成される場合、これとは異なる、たとえば第2層金属配線M2によって形成される。この第2層金属配線M2と第1層金属配線M1とは、コンタクトCT11によって接続される。
【0036】
なお、この例では、ワード線デコーダ12−0〜12−3の出力端とワード線WL3〜WL0とを交差接続している。これは、ワード線デコーダ12−0〜12−3の出力端を交差することと等価である。
【0037】
図1には、2つの繰り返し単位11,12のみを示しているが、実際は、ワード線デコーダの出力端を交差させていない第1の繰り返し単位11と、ワード線デコーダの出力端を交差させている第2の繰り返し単位12とが、複数個、交互に配置されている。
【0038】
また、ワード線WL7〜WL0は、それぞれ、コンタクトCT12を介してさらに、GC(Gate Conductor)層と接続されている。GC層は、第1層金属配線M1よりも下層の、ゲート電極が形成される層である。
【0039】
なお、図1においては、交差接続するための配線18,19は第1層金属配線M1よりも上層の第2層金属配線M2によってそれぞれ形成され、ワード線WL7〜WL0はコンタクトCT12を介してGC層とそれぞれ接続されていた。
【0040】
これに対して、たとえば図3に示すように、交差接続するための配線18,19を、それぞれ、第1層金属配線M1よりも下層のGC層によって形成することも可能である。この図においては、ワード線デコーダ11−0〜11−3,12−0〜12−3の出力端は第1層金属配線M1によりそれぞれ形成され、ワード線WL7〜WL0はGC層によりそれぞれ形成されている。そして、上記第1層金属配線M1と上記GC層とは、それぞれ、コンタクトCT12によって接続されている。
【0041】
図3に示すように、ワード線デコーダ11−0〜11−3,12−0〜12−3の出力端が形成される第1層金属配線M1とワード線WL7〜WL0が形成されるGC層とを交差させるようにした場合には、図1に示したような、交差接続するための配線18,19となる第2層金属配線M2を特別に設ける必要がなく、また、コンタクトCT11も不要となる。
【0042】
また、上記の説明では、繰り返し単位を4本のワード線ごととしたが、これに限らず、2本のワード線ごとや8本のワード線ごとなど、一般に、2n本のワード線ごとに繰り返し単位を設定しても同様に実施可能である。
【0043】
上記した第1の実施形態によれば、第1,第2の繰り返し単位11,12を互いに鏡面対称に配置することにより、第1,第2の繰り返し単位11,12の境界部に位置する配線16およびコンタクトCT10を共有することができる。このため、第1,第2の繰り返し単位11,12を配置するための面積を削減することができ、チップ面積を縮小できる。したがって、チップの製造コストを低減できる。
【0044】
さらに、第1の実施形態においては、第2の繰り返し単位12のワード線デコーダ12−0〜12−3の出力端とワード線WL3〜WL0とが交差接続している。そのため、第1,第2の繰り返し単位11,12を鏡面対称に配置した場合にも、ワード線相互間の絶縁破壊耐性を検査するストレステストにおいて、全ワード線の相互間に所定のストレス電圧を印加できる。以下、これについて説明する。
【0045】
上述したように、この種のDRAMは急速に微細化され、配線の幅や間隔が、一層狭められている。特に、セルトランジスタのゲートに接続されるワード線は最小線幅,最小間隔で配置される。
【0046】
しかも、このワード線には、内部電位Vcc(たとえば、3.3V)よりも高い昇圧電位Vpp(たとえば、4.5V)が供給され、その電圧振幅は接地電位Vss〜昇圧電位Vppと大きい。そのため、この昇圧電位Vppが供給される選択されたワード線と、それに隣接する、非選択のワード線の電位Vssが供給されるワード線との相互間の絶縁体は、Vpp−Vssの電圧が印加されても破壊しない特性(絶縁破壊耐性)を有する必要がある。
【0047】
DRAMは、出荷前の製品テストにおいて、ワード線相互間の絶縁破壊耐性を検査するために、ストレステストが実施されている。
【0048】
このストレステストとしては、ワード線に通常動作時の昇圧電位Vppよりも高い電位、たとえば5.5V(ストレス電圧)が印加される。そして、この状態で高温度下に長時間放置され、特性の弱い部分の破壊が加速される。このストレステストにより破壊が生じた欠陥部分は、リダンダンシー技術により救済される。
【0049】
ところで、通常のDRAMの使用状況と同じアクセス方法により、上記ストレステストを行った場合、ワード線は、たとえば512本に対して1本の割合でしか選択されない。このため、全てのワード線相互間について、上記ストレステストを行おうとすると、テスト時間が非常に長くなる。
【0050】
そこで、テスト時間を短縮するため、DRAMには、ワード線のアドレスを縮退させ、たとえば2本のワード線に対して1本のワード線を選択するようにして、全てのワード線相互間にストレス電圧を印加することができるテストモードが内蔵されている。
【0051】
このテストモードでは、全てのワード線相互間に同時にストレス電圧を与えるため、隣接するワード線に対して、昇圧電位Vppと接地電位Vssとが交互に印加される。これにより、隣接するワード線相互間には、Vpp−Vssの電圧がストレス電圧として印加される。
【0052】
ここで、上述したテストモードにおいて、アドレス信号A1を縮退させ、アドレス信号A1,/A1がともに“1”である場合について考える。
【0053】
図4(a)は、第1の実施形態の構成におけるアドレス信号とワード線の電位との関係を示すものである。
【0054】
アドレス信号A0=1であるとすると、ワード線WL7,WL5,WL3,WL1の電位がVpp、ワード線WL6,WL4,WL2,WL0の電位がVssとなる。
【0055】
アドレス信号A0=0であるとすると、ワード線WL6,WL4,WL2,WL0の電位がVpp、ワード線WL7,WL5,WL3,WL1の電位がVssとなる。
【0056】
いずれの場合においても、全てのワード線WL7〜WL0のワード線相互間に、Vpp−Vssのストレス電圧を印加することができる。
【0057】
しかし、図4(b)に示すように、第1,第2の繰り返し単位11,12を単に鏡面対称に配置しただけでは、第1,第2の繰り返し単位11,12の境界部において、隣接するワード線(WL4,WL3)が互いに接地電位Vssとなり、ストレス電圧を正しく印加することができない。
【0058】
この第1の実施形態の場合のように、隣接する繰り返し単位11,12の一方のワード線デコーダの出力端をワード線と交差接続することにより、テストモード時に全てのワード線相互間にVpp−Vssのストレス電圧を正しく印加することができる。
【0059】
図5(a),(b)は、DRAMにおける、ワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続する場所について示すものである。
【0060】
図5(a)に示すように、通常のDRAMにおいて、デコーダなどの周辺回路とメモリセルアレイとは、バックゲートバイアス電位が相違している。Nチャネルトランジスタをセルトランジスタ(セルTr)として用いる場合、そのバックゲートバイアス電位は、たとえば−0.9Vであり、周辺回路を構成するNチャネルトランジスタ(NTr)のバックゲートバイアス電圧Vssは、たとえば0Vである。
【0061】
このように、同じNチャネルトランジスタであってもバックゲートバイアス電位が異なる場合、これらNチャネルトランジスタが形成されるP型のウェル領域はN型の分離領域41によって分離される。
【0062】
また、図5(b)に示すように、P型のウェル領域の相互間にN型のウェル領域が位置し、このN型のウェル領域にPチャネルトランジスタ(PTr)が形成される場合がある。しかし、このような構成の場合においても、Pチャネルトランジスタとセルトランジスタが形成されるP型のウェル領域との間には、N型のウェル領域が残されている。
【0063】
一般に、ウェル領域は基板にイオンを注入し、この注入したイオンを拡散して形成されている。このため、Pチャネルトランジスタとセルトランジスタとの間には、たとえば不純物濃度が一定でないようなMOSトランジスタを形成することができない、比較的広いウェル領域境界部42が存在する。
【0064】
なお、基板は、N型であっても、P型であっても良い。
【0065】
第1の実施形態では、図5(a)に示す分離領域41や、図5(b)に示すウェル領域境界部42に、ワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続する配線18,19が形成される。このような場所に交差接続のための配線18,19を形成することにより、別途、これら配線18,19を形成するための領域を必要としないため、チップ面積の増大を防止できる。
【0066】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、ワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続したが、これに限定されるものではない。
【0067】
たとえば、隣接するワード線デコーダ相互の内部配線を交差接続してもよい。先ず、図6を参照して、ワード線デコーダの基本構成について説明する。
【0068】
図6に示すワード線デコーダ50は、図1に示すワード線デコーダ11−0〜11−3,12−0〜12−3と同一構成であり、図1と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0069】
このワード線デコーダ50において、N型の拡散層51a上には、PチャネルトランジスタPTrを構成する複数のゲート電極G1,G2,G3が形成されている。P型の拡散層51b上には、NチャネルトランジスタNTrを構成する複数のゲート電極G4,G5,G6が形成されている。
【0070】
ナンド回路13aにおいて、上記ゲート電極G1,G4には第2層金属配線M2からなる入力端子51dが接続され、上記ゲート電極G2,G5には第2層金属配線M2からなる入力端子51cが接続されている。
【0071】
インバータ回路13bにおいて、上記ゲート電極G3,G6は、第1層金属配線M1からなる配線51eによって接続されている。また、インバータ回路13bにおける、上記N型,P型の拡散層51a,51bには、第1層金属配線M1からなる出力端子51fが接続されている。
【0072】
ナンド回路13aの出力端とインバータ回路13bの入力端とは、第1層金属配線M1からなる配線51gによって接続されている。
【0073】
上記PチャネルトランジスタPTrの形成領域上には第3層金属配線M3からなる電源配線51hが形成され、上記NチャネルトランジスタNTrの形成領域上には第3層金属配線M3からなる電源配線51iが形成されている。複数のコンタクト51j,51k,51lは、上記電源配線51h,51iと上記拡散層51a,51b上に形成された第1層金属配線M1とをそれぞれ接続している。
【0074】
図7,図8は、本発明の第2の実施形態を示すもので、図6に示した構成のワード線デコーダを用い、隣接するワード線デコーダの内部配線を交差接続させるようにした場合の例である。
【0075】
すなわち、図7に示すように、隣接するワード線デコーダ50a,50bにおいて、ワード線デコーダ50aを構成するナンド回路13aの出力端は配線71bにより、ワード線デコーダ50bを構成するインバータ回路13bの入力端に接続されている。ワード線デコーダ50bを構成するナンド回路13aの出力端は配線71dにより、ワード線デコーダ50aを構成するインバータ回路13bの入力端に接続されている。
【0076】
より具体的には、図8に示すように、ワード線デコーダ50aを構成するナンド回路13aの出力端としての配線71aは、配線71bにより、ワード線デコーダ50bを構成するインバータ回路13bの入力端としての配線51eに接続されている。また、ワード線デコーダ50bを構成するナンド回路13aの出力端としての配線71cは、配線71dにより、ワード線デコーダ50aを構成するインバータ回路13bの入力端としての配線51eに接続されている。上記配線71a,71bは、たとえば第3層金属配線(M3)によって構成されている。
【0077】
上記した第2の実施形態によれば、隣接するワード線デコーダ50a,50bの内部で配線を交差接続している。この実施形態によっても、第1,第2の繰り返し単位を鏡面対称に配置した状態において、テストモード時に全てのワード線相互間にストレス電圧を正しく印加することができる。
【0078】
しかも、上記した第1の実施形態のように、ワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続する場合において、ワード線デコーダの外部に配線を交差接続する領域を必要としないため、一層、チップ面積の増大を抑えることが可能である。
【0079】
(第3の実施形態)
図9,図10は、本発明の第3の実施形態を示すものである。この実施形態では、ワード線デコーダの入力端を交差している。
【0080】
図9に示すように、隣接するワード線デコーダ50a,50bにおいて、ワード線デコーダ50a,50bを構成する各ナンド回路13a,13aの入力端の一方には、それぞれ、配線81a,81bが交差接続されている。
【0081】
より具体的には、図10に示すように、ワード線デコーダ50aを構成するナンド回路13aの入力端の一方には、配線81bが接続される。この配線81bは、第1層金属配線M1によって構成されている。
【0082】
また、ワード線デコーダ50bを構成するナンド回路13aの入力端の一方には、配線81aが、上記配線81bに交差して接続される。この配線81aは、たとえば第1層金属配線M1と第2層金属配線M2とを接続して構成されている。
【0083】
この第3の実施形態によっても、テストモード時に各ワード線相互間に所定のストレス電圧を正しく印加できる。
【0084】
また、この実施形態の場合、隣接するワード線デコーダの入力端の一方を互いに交互接続している。しかも、これら入力端は、メモリセルアレイとは離れたデコーダ側に位置する。このため、ワード線デコーダの出力端とワード線とを接続する第1の実施形態の場合に比べて、配線領域に余裕がある。したがって、交差接続のための配線を形成しても、そのための領域をさらに確保する必要がないので、チップ面積の増大を抑えることが可能である。
【0085】
(第4の実施形態)
図11,図12は、本発明の第4の実施形態を示すものである。この第4の実施形態では、隣接するワード線デコーダ相互の電源配線とのコンタクトを共有させることにより、ワード線デコーダの面積を削減している。
【0086】
図11に示すように、隣接するワード線デコーダ50a,50bの関係は第1の実施形態の場合と何ら変わりがない。そのため、この第4の実施形態を、上記第1の実施形態に適用することができる。
【0087】
図12は、具体的なパターン構成を示している。この実施形態では、Pチャネルトランジスタの電源を共有している。
【0088】
すなわち、ワード線デコーダ50aは図6に示すパターンと同様であり、ワード線デコーダ50bは図6に示したパターンを裏返して配置している。この結果、ワード線デコーダ50a,50bの境界部に位置する拡散層51aおよびコンタクト51jを、ワード線デコーダ50a,50bで共有できる。したがって、このコンタクト51jを介して、電源配線51hとPチャネルトランジスタの拡散層51aに形成された第1層金属配線M1とを接続することができる。
【0089】
第4の実施形態によれば、隣接するワード線デコーダの境界部に配置された電源配線とのコンタクトを、隣接するワード線デコーダで共有している。このため、ワード線デコーダの面積を削減することができ、その分、チップ面積を縮小できる。
【0090】
(第5の実施形態)
上記した第1〜第4の実施形態では、ワード線デコーダがメモリセルアレイの片側のみに配置されている場合について説明した。
【0091】
これに対して、第5の実施形態では、ワード線デコーダがメモリセルアレイの両側に配置され、両側に配置された各ワード線デコーダが4本のワード線ごとに交互に接続された場合について説明する。
【0092】
図13は、上記の構成において、アドレス信号を並進配置として割り付けた場合を例に示している。
【0093】
たとえば、メモリセルアレイMCAの両側に配置されたワード線デコーダ121,122の、アドレス信号A0,A1の割り付けが図13に示すような並進配置である場合、メモリセルアレイMCAの両側のワード線デコーダ121,122において、アドレス信号A1を縮退させて全て“1”とし、かつ、アドレス信号A0を“1”、アドレス信号/A0を“0”とすると、全てのワード線相互間にVpp−Vssのストレス電圧を印加できる。
【0094】
しかし、このアドレス割り付けの場合、繰り返し単位が鏡面対称に配置されておらず、並進配置となっているため、上記した各実施形態のようにコンタクトや配線を共有化できない。
【0095】
また、図14は、上記の構成において、アドレス信号を鏡面対称な配置として割り付けた場合を例に示している。
【0096】
たとえば、メモリセルアレイMCAの両側に配置されたワード線デコーダ131,132の、アドレス信号A0,A1の割り付けを、隣接する繰り返し単位ごとに反転するような鏡面対称とした場合、繰り返し単位の境界部に位置するワード線WL4,WL3とのコンタクトや配線を、アドレス信号A0に対して共有できる。
【0097】
しかし、この例の場合、テストモードにおいて、アドレス信号A1を縮退させ、アドレス信号A0を“1”とすると、ワード線デコーダ131,132に接続されるワード線WL4,WL3の電位がともにVppとなる。このため、ワード線デコーダ131に接続されるワード線WL4とワード線デコーダ132に接続されるワード線WL3との相互間にはVpp+Vppのストレス電圧が印加されることとなり、正常なストレス電圧を印加することができない。
【0098】
そこで、第5の実施形態では、ワード線デコーダの隣接する繰り返し単位を交互に反転して鏡面対称な配置とし、かつ、一方の繰り返し単位におけるワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続している。
【0099】
図15,図16は、本発明の第5の実施形態を示すものである。
【0100】
たとえば、メモリセルアレイMCAの両側に配置されたワード線デコーダ141,142の、アドレス信号A0,A1の割り付けを、隣接する繰り返し単位ごとに反転するような鏡面対称としている。このため、繰り返し単位の境界部に位置するワード線WL4,WL3とのコンタクトや配線を、アドレス信号A0に対して共有できる。
【0101】
さらに、繰り返し単位の一方におけるワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続している。
【0102】
すなわち、図15に示すように、ワード線デコーダ141,142に接続される各ワード線WL5,WL4を、ワード線デコーダ11−2,11−3の出力端と交差接続し、各ワード線WL7,WL6を、ワード線デコーダ11−0,11−1の出力端と交差接続している。
【0103】
上記第5の実施形態によれば、ワード線デコーダ141,142の隣接する繰り返し単位を交互に反転して鏡面対称な配置としているため、繰り返し単位の境界部に位置するコンタクトや配線を共有できる。したがって、チップ面積の縮小が可能となる。
【0104】
しかも、各ワード線デコーダ141,142における繰り返し単位の一方の出力端を交差接続しているため、テストモード時に隣接する全てのワード線の相互間に所定のストレス電圧を正しく印加することができる。
【0105】
図17は、図16の変形例を示すものである。
【0106】
この場合、ワード線デコーダ141に接続されるワード線WL0とワード線WL1、および、ワード線WL2とワード線WL3を交差接続し、ワード線デコーダ142に接続されるワード線WL0とワード線WL1、および、ワード線WL2とワード線WL3を交差接続している。このような構成としても、第5の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0107】
なお、上記した第5の実施形態およびその変形例では、ワード線デコーダ141,142の、同一のワード線番号のワード線を交差接続したが、これに限定されるものではない。
【0108】
さらに、交差接続の位置は、ワード線デコーダの出力端とワード線との間に限定されるものではない。
【0109】
図18は、第2の実施形態の場合のように、隣接するワード線デコーダ11−0〜11−3において、ワード線デコーダの内部配線(各ナンド回路の出力端と各インバータ回路の入力端)を交差接続した例を示すものである。なお、図18において、図15と同一部分には同一符号を付している。
【0110】
図19は、第3の実施形態の場合のように、隣接するワード線デコーダ11−0〜11−3において、ワード線デコーダを構成する各ナンド回路の入力端の一方を交差接続した例を示すものである。なお、図19において、図15と同一部分には同一符号を付している。
【0111】
さらに、第4の実施形態のように、隣接するワード線デコーダ相互の電源配線とのコンタクトを共有することも可能である。
【0112】
また、ワード線の引き出し本数が偶数であれば、4本である必要はない。同様に、ワード線デコーダの繰り返し単位も偶数本のワード線に対して繰り返すのであれば、他の本数ごとに繰り返すものであってもよい。
【0113】
(第6の実施形態)
上記した第5の実施形態では、ワード線デコーダがメモリセルアレイの両側に配置されている場合について説明した。また、上記した第1〜第4の実施形態では、メモリセルアレイの片側のみにワード線デコーダが一段構えで配置されている場合について説明した。
【0114】
これに対して、第6の実施形態では、ワード線デコーダがメモリセルアレイの片側に二段構えで配置され、それぞれの段の、各ワード線デコーダが4本のワード線ごとに交互に接続された場合について説明する。
【0115】
この第6の実施形態では、ワード線デコーダをメモリセルアレイの片側に二段構えで配置するとともに、各段において、ワード線デコーダの隣接する繰り返し単位を交互に反転して鏡面対称な配置とし、かつ、一方の繰り返し単位におけるワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続している。
【0116】
すなわち、図20に示すように、メモリセルアレイMCAの片側にワード線デコーダ151,152を二段構えで配置し、たとえば、ワード線デコーダ152とワード線WL7〜WL4,WL3〜WL0とが第1層金属配線M1により接続される場合、ワード線デコーダ151とワード線WL7〜WL4,WL3〜WL0とが、各コンタクト153を介して、それとは異なる第2層金属配線M2によりワード線デコーダ152の上方を通って接続される。
【0117】
また、このような構成において、メモリセルアレイMCAの片側に配置された各段におけるワード線デコーダ151,152の、アドレス信号A0,A1の割り付けを、隣接する繰り返し単位ごとに反転するような鏡面対称としている。さらに、各段の、繰り返し単位の一方における、ワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続している。
【0118】
この第6の実施形態によっても、上記した第5の実施形態の場合と同様に、ワード線デコーダ151,152の隣接する繰り返し単位を交互に反転して鏡面対称な配置としているため、繰り返し単位の境界部に位置するコンタクトや配線を共有できる。したがって、チップ面積の縮小が可能となる。
【0119】
しかも、各ワード線デコーダ151,152における繰り返し単位の一方の出力端を交差接続しているため、テストモード時に隣接する全てのワード線の相互間に所定のストレス電圧を正しく印加することができる。
【0120】
なお、上記第6の実施形態において、たとえば、ワード線デコーダ151とワード線WL7〜WL4,WL3〜WL0とが第1層金属配線M1により接続される場合には、ワード線デコーダ152とワード線WL7〜WL4,WL3〜WL0とを、それとは異なる第2層金属配線M2により接続することも、また、ワード線デコーダ151とワード線WL7〜WL4,WL3〜WL0とを、ワード線デコーダ152の下方を通して接続することも可能である。
【0121】
さらに、ワード線デコーダの段数についても、二段構えに限定されるものではない。
【0122】
その他、この第6の実施形態においては、上記した第5の実施形態の場合と同様に、各種の変形が可能である。
【0123】
たとえば、図17に示したように、ワード線デコーダ151に接続されるワード線WL0とワード線WL1、および、ワード線WL2とワード線WL3を交差接続し、ワード線デコーダ152に接続されるワード線WL0とワード線WL1、および、ワード線WL2とワード線WL3を交差接続する構成とすることも可能である。
【0124】
また、ワード線デコーダ151,152の、同一のワード線番号のワード線を交差接続する場合に限定されるものではない。
【0125】
さらに、交差接続の位置は、ワード線デコーダの出力端とワード線との間に限定されるものではなく、図18に示したように、隣接するワード線デコーダ11−0〜11−3において、ワード線デコーダを構成する各ナンド回路の出力端と各インバータ回路の入力端とを交差接続することも、また、図19に示したように、隣接するワード線デコーダ11−0〜11−3において、ワード線デコーダを構成する各ナンド回路の入力端の一方を交差接続することも、さらには、第4の実施形態のように、隣接するワード線デコーダ相互の電源配線とのコンタクトを共有することも可能である。
【0126】
また、ワード線の引き出し本数が偶数であれば、4本である必要はない。同様に、ワード線デコーダの繰り返し単位も偶数本のワード線に対して繰り返すのであれば、他の本数ごとに繰り返すものであってもよい。
【0127】
(第7の実施形態)
図21は、分割ワード線駆動方式とされたDRAMの概略構成を示すものであり、図22は、図21の回路構成を示すものである。
【0128】
たとえば、記憶容量の増大にともなって、メモリセルアレイのサイズが大きくなると、メモリセルを選択するワード線の長さも長くなる。このような長いワード線は大きな時定数を有することになるため、メモリセルアレイの一個所から駆動すると、ワード線の立ち上げに長時間を要する。
【0129】
これを解決する一つの方法として開発されたのが、ワード線を複数に分割して駆動する分割ワード線駆動方式である。この分割ワード線駆動方式に本発明を適用した場合の例を第7の実施形態として、以下に説明する。
【0130】
図21,図22に示すように、分割ワード線駆動方式は、ワード線を複数の主ワード線/MWLと複数のワード線WLとに階層化している。
【0131】
ワード線プリデコーダ(WLプリデコーダ)190は、アドレス信号A0,A1に応じて、主ワード線/MWLを選択する。ワード線駆動回路(WLDRV)191−0〜191−3は、この選択された1本の主ワード線/MWLに接続される複数のワード線WL0〜WL3のうちの1本に、ワード線駆動電圧デコーダ(WDRVデコーダ)192から供給されるワード線駆動電圧WDRV0〜WDRV3を供給する。ワード線駆動電圧デコーダ192は、図示せぬアドレス信号に応じて、ワード線駆動電圧WDRV0〜WDRV3の1つを出力する。
【0132】
ワード線駆動回路191−0〜191−3は、それぞれ、PチャネルトランジスタPT1とNチャネルトランジスタNT1,NT2とによって構成されている。
【0133】
PチャネルトランジスタPT1およびNチャネルトランジスタNT1の各ゲートは、主ワード線/MWLに接続されている。PチャネルトランジスタPT1の各ソースには、それぞれ、対応するワード線駆動電圧WDRV0〜WDRV3が供給されている。
【0134】
PチャネルトランジスタPT1およびNチャネルトランジスタNT1,NT2の各ドレインは、それぞれ、対応するワード線に接続されている。NチャネルトランジスタNT2の各ゲートには、それぞれ、対応するワード線駆動電圧/WDRV0〜/WDRV3が供給されている。NチャネルトランジスタNT1,NT2の各ソースは、それぞれ接地されている。
【0135】
分割ワード線駆動方式のワード線デコーダがメモリセルアレイMCAの片側のみに配置される場合、第1の実施形態の場合と同様に、繰り返し単位を鏡面対称となるように配置し、ワード線を交差接続させることができる。
【0136】
図23は、本発明の第7の実施形態を示すものである。
【0137】
この場合、ワード線駆動回路191−0〜191−3からなる複数の繰り返し単位をメモリセルアレイMCAに沿って配置し、かつ、隣接する繰り返し単位を交互に反転することによって鏡面対称とする。なお、CT(図示○印)は、ワード線駆動回路191−0〜191−3と、ワード線駆動電圧WDRV0〜WDRV3が供給される配線とのコンタクトの位置を示している。
【0138】
このように、複数の繰り返し単位を鏡面対称に配置することにより、隣接する繰り返し単位の境界部に位置する両ワード線駆動回路191−3の配線およびコンタクトCTを共有できる。
【0139】
さらに、隣接する繰り返し単位の一方を構成する複数のワード線駆動回路の出力端とワード線とを交差接続する。
【0140】
この例の場合、ワード線WL5がワード線駆動回路191−3に接続され、ワード線WL4がワード線駆動回路191−2に接続される。また、ワード線WL7がワード線駆動回路191−1に接続され、ワード線WL6がワード線駆動回路191−0に接続される。
【0141】
図24は、ワード線駆動回路191−0のパターンレイアウトを示すものであり、図22と同一部分には同一符号を付している。
【0142】
ワード線駆動回路191−0〜191−3の基本構成はワード線駆動回路191−0と同一であり、ワード線駆動電圧WDRV0〜WDRV3が供給される配線L0〜L3とPチャネルトランジスタPT1のソースを構成する拡散層とのコンタクトCTの位置、および、ワード線駆動電圧/WDRV0〜/WDRV3が供給される、たとえば第2層金属配線M2からなる配線L4〜L7とNチャネルトランジスタNT2のゲートとのコンタクトGCTの位置が、それぞれ異なっている。このコンタクトGCTは、NチャネルトランジスタNT2のゲートに接続された、たとえば第1層金属配線M1からなる配線L8をも接続する。
【0143】
図25は、図24に示したパターンレイアウトを、図23にしたがって配置した状態を示すものである。
【0144】
このように、ワード線駆動回路191−0〜191−3を鏡面対称に配置することにより、隣接する繰り返し単位の境界部に位置する両ワード線駆動回路191−3の配線L8とコンタクトGCTとを共有できる。
【0145】
図26は、図23に示した構成を変形したものであり、メモリセルアレイMCAの両側に、それぞれ、図23に示した構成のワード線駆動回路を配置した場合を例に示している。この場合、メモリセルアレイMCAの両側に配置されたワード線駆動回路により、4本ずつ交互にワード線が駆動される。
【0146】
上記第7の実施形態によれば、分割ワード線駆動方式において、複数のワード線駆動回路からなる繰り返し単位を鏡面対称となるように隣接して配置している。したがって、隣接する繰り返し単位の境界部に位置するワード線駆動回路の配線およびコンタクトを共有することができる。このため、デコーダの面積を削減でき、チップ面積を縮小できる。
【0147】
しかも、隣接する繰り返し単位の一方のワード線を交差してワード線駆動回路に接続している。このため、テストモードにおいて、全てのワード線相互間にストレス電圧を正しく印加することができる。
【0148】
(第8の実施形態)
図27〜図30は、本発明の第8の実施形態を示すものである。
【0149】
この第8の実施形態では、2本のビット線と各ワード線との交点のいずれか一方にメモリセルが配置されたメモリセルアレイの、その両側にワード線駆動回路を配置してなる分割ワード線駆動方式に適用した場合を例に説明する。
【0150】
図27は、メモリセルアレイMCAの両側にワード線駆動回路161−0〜161−3を配置した場合において、メモリセルMC(図示○印)およびワード線駆動回路161−0〜161−3を、それぞれ鏡面対称に配置した例を示している。この場合、メモリセルアレイMCAの両側に配置されたワード線駆動回路161−0〜161−3により、2本ずつ交互にワード線WL0〜WL15が駆動される。
【0151】
すなわち、ワード線駆動回路161−0〜161−3からなる複数の繰り返し単位をメモリセルアレイMCAに沿って配置し、かつ、隣接する繰り返し単位を交互に反転することによって鏡面対称とする。
【0152】
このように、複数の繰り返し単位を鏡面対称に配置することにより、ワード線駆動回路161−0〜161−3と、ワード線駆動電圧デコーダ(WDRVデコーダ)162−1,162−2からのワード線駆動電圧(WDRV0,WDRV3,WDRV4,WDRV7、WDRV1,WDRV2,WDRV5,WDRV6)が供給される配線とのコンタクトCTのうち、それぞれ、隣接する繰り返し単位の境界部に位置する両ワード線駆動回路191−3の配線およびコンタクトCTを共有できる。
【0153】
さらに、隣接する繰り返し単位の一方を構成する複数のワード線駆動回路の出力端とワード線とを交差接続する。
【0154】
この例の場合、WDRVデコーダ162−1側においては、ワード線WL8がワード線駆動回路161−0に接続され、ワード線WL11がワード線駆動回路161−1に接続される。また、ワード線WL12がワード線駆動回路161−2に接続され、ワード線WL15がワード線駆動回路161−3に接続される。同様に、WDRVデコーダ162−2側においては、ワード線WL9がワード線駆動回路161−0に接続され、ワード線WL10がワード線駆動回路161−1に接続される。また、ワード線WL13がワード線駆動回路161−2に接続され、ワード線WL14がワード線駆動回路161−3に接続される。これにより、テストモードにおいて、全てのワード線相互間にストレス電圧を正しく印加することができる。
【0155】
各セルMCは、ビット線BL−0と各ワード線WL0,WL2,WL4,WL6,WL12,WL14,WL8,WL10との交点に、ビット線BL−1と各ワード線WL3,WL1,WL7,WL5,WL15,WL13,WL11,WL9との交点に、それぞれ配置されている。
【0156】
なお、各ワード線WL0〜WL15を駆動するためのアドレス信号が、図に示すように、下位ビット側より、A0,A1,A2で表されるとすると、アドレス信号A0は、該ワード線上におけるメモリセルMCの位置(ビット線BL−0,BL−1)に対応したものとなる。
【0157】
また、アドレス信号A1は必ず“0”と“1”とが交互になるため、これをVpp−Vssのストレス電圧を印加する際のストレスパターンとして利用できる(ストレスパターンを決定するビットは、最下位ビットに限らない)。
【0158】
図28は、上記した図27の変形例を示すもので、同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【0159】
ここでは、WDRVデコーダ162−1側において、ワード線WL12がワード線駆動回路161−2に接続され、ワード線WL15がワード線駆動回路161−3に接続される。また、ワード線WL0がワード線駆動回路161−1に接続され、ワード線WL3がワード線駆動回路161−0に接続される。同様に、WDRVデコーダ162−2側において、ワード線WL13がワード線駆動回路161−2に接続され、ワード線WL14がワード線駆動回路161−3に接続される。また、ワード線WL1がワード線駆動回路161−1に接続され、ワード線WL2がワード線駆動回路161−0に接続される。このような構成とした場合にも、上記図27と同様の効果を得ることができる。
【0160】
図29は、メモリセルアレイMCAの両側にワード線駆動回路161−0〜161−3を配置した場合において、ワード線駆動回路161−0〜161−3を鏡面対称に配置した例を示している。この場合、メモリセルアレイMCAの両側に配置されたワード線駆動回路161−0〜161−3により、2本ずつワード線WL0〜WL15が駆動される。
【0161】
すなわち、ワード線駆動回路161−0〜161−3からなる複数の繰り返し単位をメモリセルアレイMCAに沿って配置し、かつ、隣接する繰り返し単位を交互に反転することによって鏡面対称とする。
【0162】
このように、複数の繰り返し単位を鏡面対称に配置することにより、ワード線駆動回路161−0〜161−3と、ワード線駆動電圧デコーダ(WDRVデコーダ)162−1,162−2からのワード線駆動電圧(WDRV1,WDRV2,WDRV5,WDRV6、WDRV0,WDRV3,WDRV4,WDRV7)が供給される配線とのコンタクトCTのうち、それぞれ、隣接する繰り返し単位の境界部に位置する両ワード線駆動回路161−3の配線およびコンタクトCTを共有できる。
【0163】
さらに、隣接する繰り返し単位の一方を構成する複数のワード線駆動回路の出力端とワード線とを交差接続する。
【0164】
この例の場合、WDRVデコーダ162−1側においては、ワード線WL10がワード線駆動回路161−0に接続され、ワード線WL9がワード線駆動回路161−1に接続される。また、ワード線WL5がワード線駆動回路161−2に接続され、ワード線WL6がワード線駆動回路161−3に接続される。同様に、WDRVデコーダ162−2側においては、ワード線WL8がワード線駆動回路161−0に接続され、ワード線WL11がワード線駆動回路161−1に接続される。また、ワード線WL7がワード線駆動回路161−2に接続され、ワード線WL4がワード線駆動回路161−3に接続される。これにより、テストモードにおいて、全てのワード線相互間にストレス電圧を正しく印加することができる。
【0165】
各セルMCは、ビット線BL−0と各ワード線WL0,WL2,WL4,WL6,WL12,WL14,WL8,WL10との交点に、ビット線BL−1と各ワード線WL1,WL3,WL5,WL7,WL13,WL15,WL9,WL11との交点に、それぞれ配置されている。
【0166】
なお、この例の場合も、各ワード線WL0〜WL15を駆動するためのアドレス信号が、図に示すように、下位ビット側より、A0,A1,A2で表されるとすると、アドレス信号A0は、該ワード線上におけるメモリセルMCの位置(ビット線BL−0,BL−1)に対応したものとなる。
【0167】
また、アドレス信号A1は必ず“0”と“1”とが交互になるため、これをVpp−Vssのストレス電圧を印加する際のストレスパターンとして利用できる(ストレスパターンを決定するビットは、最下位ビットに限らない)。
【0168】
しかも、両端部における、メモリセルアレイMCAの両側に配置された各ワード線駆動回路161−0,161−0の位置を揃えることができるため、上述の図27,図28の場合に比べ、より小スペース化できる。
【0169】
図30は、上記した図29の変形例を示すもので、同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【0170】
ここでは、WDRVデコーダ162−1側において、ワード線WL14がワード線駆動回路161−2に接続され、ワード線WL13がワード線駆動回路161−3に接続される。また、ワード線WL2がワード線駆動回路161−1に接続され、ワード線WL1がワード線駆動回路161−0に接続される。同様に、WDRVデコーダ162−2側において、ワード線WL8がワード線駆動回路161−0に接続され、ワード線WL11がワード線駆動回路161−1に接続される。また、ワード線WL4がワード線駆動回路161−3に接続され、ワード線WL7がワード線駆動回路161−2に接続される。このような構成とした場合にも、上記図29と同様の効果を得ることができる。
【0171】
この第8の実施形態によっても、上記第7の実施形態の場合と同様に、分割ワード線駆動方式において、ワード線駆動回路の面積を削減することが可能となる結果、チップ面積を縮小できる。また、テストモード時に全てのワード線相互間にストレス電圧を正しく印加することも可能である。
【0172】
なお、上記第1〜第8の実施形態ではDRAMを例に説明したが、本発明はDRAMに限定されるものではない。たとえば、スタティックRAMやEEPROM、あるいは、ロジック集積回路などにも適用することが可能である。
【0173】
その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。
【0174】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、隣接する第1,第2の繰り返し単位の境界部に位置する配線およびコンタクトを共有できるようになる。これにより、ワード線デコーダのレイアウト面積を削減することが可能となる。したがって、チップ面積を縮小でき、チップの製造コストを低減することが可能な半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる、ワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続させた場合を例に示す概略構成図。
【図2】図1の構成における、アドレスの割り付け例を示す概略図。
【図3】本発明の第1の実施形態にかかる、ワード線デコーダの出力端とワード線とを交差接続させた場合の他の例を示す概略構成図。
【図4】テストモードにおける、アドレス信号とワード線の電位との関係を対比して示す概略図。
【図5】交差接続を形成する場所について説明するために示す、DRAMの概略断面図。
【図6】ワード線デコーダのパターンレイアウトを示す概略平面図。
【図7】本発明の第2の実施形態にかかる、内部配線を交差接続させた場合を例に示す、ワード線デコーダの概略構成図。
【図8】図7の構成における、ワード線デコーダのパターンレイアウトを示す概略平面図。
【図9】本発明の第3の実施形態にかかる、入力端を交差接続させた場合を例に示す、ワード線デコーダの概略構成図。
【図10】図9の構成における、ワード線デコーダのパターンレイアウトを示す概略平面図。
【図11】本発明の第4の実施形態にかかる、電源配線とのコンタクトを共有させた場合を例に示す、ワード線デコーダの概略構成図。
【図12】図11の構成における、ワード線デコーダのパターンレイアウトを示す概略平面図。
【図13】メモリセルアレイの両側に配置されたワード線デコーダの、アドレスを並進配置として割り付けた場合を例に示す概略図。
【図14】メモリセルアレイの両側に配置されたワード線デコーダの、アドレスの割り付けを鏡面対称とした場合を例に示す概略図。
【図15】本発明の第5の実施形態にかかる、メモリセルアレイの両側に配置されたワード線デコーダの、出力端とワード線とを交差接続させた場合を例に示す概略構成図。
【図16】図15の構成における、アドレスの割り付け例を示す概略図。
【図17】図16の変形例を示す概略図。
【図18】メモリセルアレイの両側に配置されたワード線デコーダの、内部配線を交差接続させた場合を例に示す概略構成図。
【図19】メモリセルアレイの両側に配置されたワード線デコーダの、入力端を交差接続させた場合を例に示す概略構成図。
【図20】本発明の第6の実施形態にかかる、メモリセルアレイの片側にワード線デコーダを二段構えで配置した場合における、アドレスの割り付け例を示す概略図。
【図21】分割ワード線駆動方式の構成例を示す概略図。
【図22】図21に示した分割ワード線駆動方式の回路構成図。
【図23】本発明の第7の実施形態にかかる、複数の繰り返し単位を鏡面対称に配置した場合を例に示す、分割ワード線駆動方式の概略図。
【図24】図22の構成における、ワード線駆動回路のパターンレイアウトを示す概略平面図。
【図25】図24のワード線駆動回路をもとに構成される、分割ワード線駆動方式のパターンレイアウトを示す概略平面図。
【図26】ワード線駆動回路がメモリセルアレイの両側に配置された場合を例に示す、分割ワード線駆動方式の概略図。
【図27】本発明の第8の実施形態にかかる、メモリセルアレイの両側にワード線駆動回路が配置されてなる場合の他の例を示す、分割ワード線駆動方式の概略図。
【図28】同じく、メモリセルアレイの両側にワード線駆動回路が配置されてなる場合の他の例を示す、分割ワード線駆動方式の概略図。
【図29】同じく、メモリセルアレイの両側にワード線駆動回路が配置されてなる場合の他の例を示す、分割ワード線駆動方式の概略図。
【図30】同じく、メモリセルアレイの両側にワード線駆動回路が配置されてなる場合の他の例を示す、分割ワード線駆動方式の概略図。
【図31】従来技術とその問題点を説明するために、ワード線とワード線駆動回路との関係を示す第1の概略構成図。
【図32】従来の、ワード線とワード線駆動回路との関係を示す第2の概略構成図。
【図33】従来の、ワード線とワード線駆動回路との関係を示す第3の概略構成図。
【図34】従来の、ワード線デコーダを示す回路構成図。
【図35】従来の、ワード線デコーダを示す概略構成図。
【図36】従来の、並進接続した場合を例に示すワード線デコーダの概略構成図。
【符号の説明】
11…第1の繰り返し単位
11−0〜11−3…ワード線デコーダ
12…第2の繰り返し単位
12−0〜12−3…ワード線デコーダ
13a…ナンド回路
13b…インバータ回路
14,15…交差接続部
16…配線
17…配線
18…配線
19…配線
41…分離領域
42…ウェル領域境界部
50,50a,50b…ワード線デコーダ
51a…N型拡散層
51b…P型拡散層
51c,51d…入力端子
51e…配線
51f…出力端子
51g…配線
51h,51i…電源配線
51j,51k,51l…コンタクト
71a,71b,71c,71d…配線
81a,81b…配線
121,122…ワード線デコーダ
131,132…ワード線デコーダ
141,142…ワード線デコーダ
151,152…ワード線デコーダ
153…コンタクト
161−0〜161−3…ワード線駆動回路
162−1,162−2…ワード線駆動電圧デコーダ(WDRVデコーダ)
190…ワード線プリデコーダ(WLプリデコーダ)
191−0〜191−3…ワード線駆動回路(WLDRV)
192…ワード線駆動電圧デコーダ(WDRVデコーダ)
A0〜A3…アドレス信号
A0,/A0,A1,/A1…アドレス信号
BL−0,BL−1…ビット線
CT,CT10,CT11,CT12…コンタクト
G1,G2,G3,G4,G5,G6…ゲート電極
GCT…ゲートコンタクト
L0〜L8…配線
M1…第1層金属配線
M2…第2層金属配線
M3…第3層金属配線
MC…メモリセル
MCA…メモリセルアレイ
Vcc…内部電位
Vpp…昇圧電位
Vss…接地電位(バックゲートバイアス電圧)
WL,WL15〜WL0…ワード線
/MWL…主ワード線
WDRV0〜WDRV7,/WDRV0〜/WDRV3…ワード線駆動電圧
Claims (5)
- 少なくとも2本以上の配線を選択する複数のデコーダを有する第1の繰り返し単位と、
前記第1の繰り返し単位と同一構成で、かつ、前記第1の繰り返し単位と鏡面対称に隣接して配置された第2の繰り返し単位と
を具備し、
前記第1,第2の繰り返し単位の境界部に位置する配線およびコンタクトを、前記第1,第2の繰り返し単位が互いに共有することを特徴とする半導体装置。 - ワード線を選択する複数のデコーダを有し、各デコーダの入力配線がアドレス配線にそれぞれ接続された第1の繰り返し単位と、
前記第1の繰り返し単位と鏡面対称に隣接して配置され、かつ、ワード線を選択する複数のデコーダを有し、各デコーダの入力配線がアドレス配線にそれぞれ接続された第2の繰り返し単位と
を具備し、
前記第1,第2の繰り返し単位の境界部に位置する、前記各デコーダの入力配線、および、この入力配線と前記アドレス配線とのコンタクトを、前記第1,第2の繰り返し単位が互いに共有することを特徴とする半導体装置。 - 前記第1の繰り返し単位の各デコーダは、第1のロジック回路と、この第1のロジック回路に直列に接続された第2のロジック回路とを有し、隣接する各デコーダの、前記第2のロジック回路の出力端が互いに交差されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
- 前記第1の繰り返し単位の各デコーダは、第1のロジック回路と、この第1のロジック回路に直列に接続された第2のロジック回路とを有し、隣接する各デコーダの、前記第2のロジック回路の出力端とこれに接続されるワード線とが交差接続されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
- アドレス信号に応じて、複数のワード線駆動電圧を出力するデコーダと、
前記デコーダに接続され、前記複数のワード線駆動電圧がそれぞれ供給される複数の配線と、
前記複数の配線にそれぞれ接続され、各出力端がワード線にそれぞれ接続された複数の駆動回路を有する第1の繰り返し単位と、
各出力端がワード線にそれぞれ接続された複数の駆動回路を有し、前記複数の配線にそれぞれ接続されるコンタクトの位置が、前記第1の繰り返し単位と鏡面対称に配置された第2の繰り返し単位と
を具備し、
前記第1,第2の繰り返し単位の境界部に位置する各駆動回路は、前記複数の配線にそれぞれ接続されるコンタクトを互いに共有することを特徴とする半導体装置。
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