JP5036856B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

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この発明は、半導体記憶装置に関し、より特定的には、メモリアレイがチップ中央の周辺回路領域を取囲むように配置されている半導体記憶装置のデータバスの構成に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a data bus configuration of a semiconductor memory device in which a memory array is arranged so as to surround a peripheral circuit region at the center of a chip.

従来、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)に代表されるダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)の記憶容量は主に2のn乗ビットであった。この容量を実現するために、DRAMのメモリアレイまたはバンクは2×2構成、つまり2行2列に配置される構成を取ることが主流であった。   Conventionally, the storage capacity of a dynamic random access memory (DRAM) represented by a synchronous dynamic random access memory (SDRAM) has been mainly 2 n bits. In order to realize this capacity, the DRAM memory array or bank has mainly been in a 2 × 2 configuration, that is, a configuration in which it is arranged in 2 rows and 2 columns.

しかし、3年の期間でメモリ容量が4倍の新規DRAMを開発するという従来のトレンドに沿ったメモリ容量の向上が、近年は技術的に難しくなっている。その一方、インターネットの普及など情報通信産業の拡大に伴い、市場では旺盛なメモリ容量の需要が存在する。このような状況下で、従来のトレンドから外れた2の(2n+1)乗ビットの容量を持つDRAMが開発されるケースが生じてきている。こうしたDRAMでは、従来主流であった2行2列の配置構成ではなく、メモリアレイの変則的な配置構成を取ることも考えられる。   However, in recent years, it has become technically difficult to improve the memory capacity in accordance with the conventional trend of developing a new DRAM having a memory capacity that is four times as large as three years. On the other hand, with the expansion of the information communication industry such as the spread of the Internet, there is a strong demand for memory capacity in the market. Under such circumstances, there has been a case where a DRAM having a capacity of 2 (2n + 1) -th power that deviates from the conventional trend has been developed. In such a DRAM, it is possible to adopt an irregular arrangement of the memory array instead of the conventional arrangement of 2 rows and 2 columns.

図14は、従来のメモリアレイの変則的な配置の一例を示した図である。
図14を参照して、半導体記憶装置500は、4つのバンクすなわちバンクA〜Dを含む。バンクA,B,C,Dは、それぞれ上位のデータ入出力端子UDQに対応するメモリアレイAU,BU,CU,DUと下位のデータ入出力端子LDQに対応するメモリアレイAL,BL,CL,DLから構成されている。各メモリアレイの容量は64Mビットであり、各バンクの容量は、128Mビットである。
FIG. 14 is a diagram showing an example of an irregular arrangement of a conventional memory array.
Referring to FIG. 14, semiconductor memory device 500 includes four banks, that is, banks A to D. The banks A, B, C, and D are memory arrays AL, BL, CL, and DL that correspond to the memory arrays AU, BU, CU, DU corresponding to the upper data input / output terminals UDQ and the lower data input / output terminals LDQ, respectively. It is composed of The capacity of each memory array is 64M bits, and the capacity of each bank is 128M bits.

すなわち、バンクA,B,CおよびDは、それぞれ上位データ入出力端子に対応するメモリアレイAU,BU,CUおよびDUを含む。   That is, banks A, B, C, and D include memory arrays AU, BU, CU, and DU corresponding to the upper data input / output terminals, respectively.

バンクA,B,CおよびDは、さらに、それぞれ下位のデータ入出力端子に対応するメモリアレイAL,BL,CLおよびDLを含んでいる。   Banks A, B, C, and D further include memory arrays AL, BL, CL, and DL corresponding to lower data input / output terminals, respectively.

メモリセルの単位ユニットの形状に起因して、複数のメモリセルが行列上に配列される各メモリアレイは短辺がLで長辺が2Lのサイズを有している。各メモリアレイの一方の短辺に沿ってコラムデコーダ帯CPWが設けられる。コラムデコーダ帯CPWにはコラムデコーダの他にプリアンプおよびライトドライバが含まれている。また、各メモリアレイには一方の長辺に沿ってロウデコーダ帯RDが設けられる。   Due to the shape of the unit unit of the memory cell, each memory array in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix has a size with a short side of L and a long side of 2L. A column decoder band CPW is provided along one short side of each memory array. Column decoder band CPW includes a preamplifier and a write driver in addition to the column decoder. Each memory array is provided with a row decoder band RD along one long side.

半導体記憶装置500は、3行3列の領域に分割される。第1行第1列,第1行第2列,第1行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイAL,DU,DLが配置されている。第2行第1列、第2行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイAU,CUが配置されている。第3行第1列、第3行第2列、第3行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイBL,BU,CLが配置されている。   Semiconductor memory device 500 is divided into three rows and three columns. Memory arrays AL, DU, and DL are arranged in the regions of the first row, first column, the first row, second column, and the first row, third column, respectively. Memory arrays AU and CU are arranged in the regions of the second row and first column and the second row and third column, respectively. Memory arrays BL, BU, and CL are arranged in the regions of the third row, first column, the third row, second column, and the third row, third column, respectively.

第2行第2列の領域は中央領域CENである。中央領域CENには、複数のパッドPDと図示しない周辺回路とが配置されている。複数のパッドPDは中央領域CENの長辺に平行な2列に分割配置されている。メモリアレイDUに近い第1列には下位のデータ入出力端子LDQに対応するパッドが含まれる。メモリアレイBUに近い側のパッドPDの第2列には、上位のデータ入出力端子UDQに対応するパッドが含まれている。   The region in the second row and the second column is the central region CEN. In the central area CEN, a plurality of pads PD and peripheral circuits (not shown) are arranged. The plurality of pads PD are divided and arranged in two rows parallel to the long side of the central region CEN. The first column close to the memory array DU includes pads corresponding to the lower data input / output terminals LDQ. The second column of pads PD closer to the memory array BU includes pads corresponding to the upper data input / output terminal UDQ.

なお、データを授受するためのデータ入出力端子が16ビットの信号DQ0〜DQ15を受ける場合には、下位のデータ入出力端子LDQは信号DQ0〜DQ7をそれぞれ受ける端子であり、上位のデータ入出力端子UDQは信号DQ8〜DQ15をそれぞれ受ける端子である。   When the data input / output terminals for transmitting / receiving data receive 16-bit signals DQ0 to DQ15, the lower data input / output terminals LDQ are terminals for receiving signals DQ0 to DQ7, respectively. Terminal UDQ is a terminal for receiving signals DQ8 to DQ15.

このようなメモリアレイの配置に対応した最も単純なデータバスの構成例が図14に示されている。メモリアレイ内のI/O線とデータバスはメモリアレイ短辺側に配置されるコラムデコーダ帯CPWに含まれているプリアンプおよびライトドライバを介して相互に接続されるため、データバスはチップ短辺に平行に各コラムデコーダ帯CPWに近接して設けられる部分を含むことになる。これらの部分とデータ入出力端子との間のデータ伝達が可能なように、これらの部分は相互に接続される。   An example of the simplest data bus configuration corresponding to such a memory array arrangement is shown in FIG. Since the I / O line and the data bus in the memory array are connected to each other via a preamplifier and a write driver included in the column decoder band CPW arranged on the short side of the memory array, the data bus is connected to the short side of the chip. In parallel to the column decoder band CPW. These portions are connected to each other so that data can be transmitted between these portions and the data input / output terminals.

図14に示した従来のメモリアレイの配置は、データバスの総延長に対する検討が十分になされていなかった。すなわち、図14では、3行3列の配置構成において半導体記憶装置500には、下位データ入出力端子LDQにデータを伝達するためのデータバス502と、上位データ入出力端子UDQにデータを伝達するためのデータバス504とが設けられている。   The arrangement of the conventional memory array shown in FIG. 14 has not been sufficiently studied for the total extension of the data bus. In other words, in FIG. 14, in the arrangement of 3 rows and 3 columns, the semiconductor memory device 500 transmits data to the lower data input / output terminal LDQ and data to the lower data input / output terminal UDQ. A data bus 504 is provided.

メモリアレイの配置をこのようにすると、データバス502の長さの総延長は、メモリアレイ短辺長をLとすれば8L程度になる。この場合はデータバスの総延長が最も長くなってしまう。そして、データバス自身の負荷が最も大きいので、半導体記憶装置のデータ授受の際のCASレイテンシが短い場合には、読出動作時の周波数特性を著しく悪化させてしまう可能性がある。また、実効的なデータ書込時間の増加にも繋がり、メモリアレイに高速にデータを書込むことが困難となる。   With this arrangement of the memory array, the total extension of the length of the data bus 502 is about 8L if the short side length of the memory array is L. In this case, the total length of the data bus is the longest. Since the load on the data bus itself is the largest, if the CAS latency at the time of data transmission / reception of the semiconductor memory device is short, there is a possibility that the frequency characteristic at the time of read operation is remarkably deteriorated. It also leads to an increase in effective data writing time, making it difficult to write data to the memory array at high speed.

以上のように、中央領域の周辺にメモリアレイを配置する変則的なアレイ配置の構成では、単純なメモリアレイ配置あるいはデータバス構成を採用することは必要な仕様を満たすことを困難にする可能性が高い。   As described above, in an irregular array layout configuration in which a memory array is arranged around the central region, it may be difficult to meet the required specifications by adopting a simple memory array layout or data bus configuration. Is expensive.

この発明の目的は、メモリアレイがチップ中央の周辺回路領域を取囲むように配置されている場合に、データバスの負荷を低減して動作周波数特性が改善された半導体記憶装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device in which the operating frequency characteristics are improved by reducing the load of the data bus when the memory array is arranged so as to surround the peripheral circuit region at the center of the chip. Objective.

この発明のある局面に従う半導体記憶装置は、半導体基板の主表面のメモリ領域に形成される半導体記憶装置であって、メモリ領域内の中央領域にそれぞれ集合して配置される第1、第2の入出力端子群と、中央領域を取り囲む周囲領域に配置され、第1の入出力端子群とデータ授受を行なう複数の第1のメモリブロックと、周囲領域内において、中央領域に対してそれぞれ複数の第1のメモリブロックと対称となる位置に配置され、かつ、第1のメモリブロックと共に中央領域を取り囲むように配置され、第2の入出力端子群とデータ授受を行なう複数の第2のメモリブロックと、第1の入出力端子群と複数の第1のメモリブロックとを結ぶ第1のデータバスと、第2の入出力端子群と複数の第2のメモリブロックとを結ぶ第2のデータバスとを備える。   A semiconductor memory device according to an aspect of the present invention is a semiconductor memory device formed in a memory region on the main surface of a semiconductor substrate, and is arranged in a central region in the memory region, and is arranged in a first region and a second region. An input / output terminal group, a plurality of first memory blocks that are arranged in a peripheral area surrounding the central area and exchange data with the first input / output terminal group, and a plurality of first memory blocks in the peripheral area with respect to the central area A plurality of second memory blocks arranged at positions symmetrical to the first memory block and surrounding the central area together with the first memory block, and for exchanging data with the second input / output terminal group A first data bus connecting the first input / output terminal group and the plurality of first memory blocks, and a second data bus connecting the second input / output terminal group and the plurality of second memory blocks. Provided with a door.

好ましくは、周囲領域は、第1、第2の領域に分割され、複数の第1のメモリブロックは、第1の領域に集合的に配置され、複数の第2のメモリブロックは、第2の領域に集合的に配置される。   Preferably, the surrounding area is divided into a first area and a second area, the plurality of first memory blocks are collectively arranged in the first area, and the plurality of second memory blocks are the second area Collectively placed in a region.

好ましくは、半導体記憶装置は、複数の上位側のビットと複数の下位側のビットを含む複数ビットのデータを外部と授受し、第1の入出力端子群は、複数の上位側のビットの授受を行ない、第2の入出力端子群は、複数の下位側のビットの授受を行なう。   Preferably, the semiconductor memory device transmits / receives a plurality of bits of data including a plurality of upper bits and a plurality of lower bits to the outside, and the first input / output terminal group transmits / receives a plurality of upper bits. The second input / output terminal group exchanges a plurality of lower-order bits.

好ましくは、メモリ領域は、3行3列の9領域に分割され、中央領域は、9領域のうちの第2行第2列の領域であり、周囲領域は、第2行第2列を取り囲む、9領域のうちの8領域であり、8領域には、複数の第1、第2のメモリブロックのうちの1つのメモリブロックがそれぞれ配置される。   Preferably, the memory area is divided into 9 areas of 3 rows and 3 columns, the central area is an area of the second row and the second column of the nine areas, and the surrounding area surrounds the second row and the second column. , 9 of the 9 areas, and one of the plurality of first and second memory blocks is arranged in each of the 8 areas.

好ましくは、第1のデータバスは、周囲領域における配線幅よりも配線幅が広く、かつ、周囲領域における隣接配線との間隔が広く配置されたデータ伝達線の部分を中央領域に含む。   Preferably, the first data bus includes, in the central region, a portion of the data transmission line having a wiring width wider than a wiring width in the surrounding region and a wide interval between adjacent wirings in the surrounding region.

この発明の他の局面に従う半導体記憶装置は、半導体基板の主表面のメモリ領域に形成される半導体記憶装置であって、メモリ領域内の中央領域にそれぞれ集合して配置される第1、第2の入出力端子群と、中央領域を取り囲む周囲領域に配置され、第1の入出力端子群とデータ授受を行なう複数の第1のメモリブロックと、周囲領域内において、第1のメモリブロックと共に中央領域を取り囲むように配置され、第2の入出力端子群とデータ授受を行なう複数の第2のメモリブロックと、第1の入出力端子群と複数の第1のメモリブロックとを結ぶ第1のデータバスと、第2の入出力端子群と複数の第2のメモリブロックとを結ぶ第2のデータバスとを備え、第2のデータバスは、複数の第2のメモリブロックのうちの1つとデータ授受する第1のサブデータバスと、複数の第2のメモリブロックのうちの他の1つとデータ授受する第2のサブデータバスとを含み、中央領域に配置され、アドレス信号に応じて、第1、第2のサブデータバスのいずれか一方を選択して、第2の入出力端子群とデータ授受を行なう選択回路とを備える。   A semiconductor memory device according to another aspect of the present invention is a semiconductor memory device formed in a memory region on the main surface of a semiconductor substrate, and is arranged in a central region in the memory region. And a plurality of first memory blocks arranged in a peripheral region surrounding the central region, for exchanging data with the first input / output terminal group, and in the peripheral region, together with the first memory block A plurality of second memory blocks which are arranged so as to surround the area and exchange data with the second input / output terminal group, and a first input which connects the first input / output terminal group and the plurality of first memory blocks. A data bus, and a second data bus connecting the second input / output terminal group and the plurality of second memory blocks, and the second data bus is connected to one of the plurality of second memory blocks. Data exchange A first sub data bus and a second sub data bus for exchanging data with another one of the plurality of second memory blocks. The first sub data bus is disposed in the central area, and in accordance with an address signal, A selection circuit that selects any one of the second sub data buses and performs data exchange with the second input / output terminal group is provided.

好ましくは、選択回路は、アドレス信号に応じて第1、第2のサブデータバスのいずれか一方を選択するセレクタと、セレクタを介して伝達される読出データを増幅するリードデータアンプと、リードデータアンプの出力を第2の入出力端子群に出力する出力バッファと、第2の入出力端子群に外部から与えられる入力データ信号を受ける入力バッファと、アドレス信号に応じて第1、第2のサブデータバスのいずれか一方を選択し、入力バッファの出力に応じて選択されたサブデータバスを駆動するバスドライバを含む。   Preferably, the selection circuit includes a selector that selects one of the first and second sub data buses according to the address signal, a read data amplifier that amplifies read data transmitted through the selector, and read data An output buffer for outputting the output of the amplifier to the second input / output terminal group, an input buffer for receiving an input data signal externally applied to the second input / output terminal group, and first and second outputs according to the address signal A bus driver for selecting any one of the sub data buses and driving the selected sub data bus according to the output of the input buffer is included.

好ましくは、選択回路は、第2の入出力端子群とデータ授受を行なうメインデータバスと、アドレス信号に応じてメインデータバスと第1のサブデータバスとを接続する第1のスイッチ回路と、アドレス信号に応じてメインデータバスと第2のサブデータバスとを接続する第2のスイッチ回路とを含む。   Preferably, the selection circuit includes a main data bus that exchanges data with the second input / output terminal group, a first switch circuit that connects the main data bus and the first sub data bus according to an address signal, A second switch circuit for connecting the main data bus and the second sub data bus according to the address signal;

好ましくは、メモリ領域は、3行3列の9領域に分割され、中央領域は、9領域のうちの第2行第2列の領域であり、周囲領域は、第2行第2列を取り囲む、9領域のうちの8領域であり、8領域には、複数の第1、第2のメモリブロックのうちの1つのメモリブロックがそれぞれ配置される。   Preferably, the memory area is divided into 9 areas of 3 rows and 3 columns, the central area is an area of the second row and the second column of the nine areas, and the surrounding area surrounds the second row and the second column. , 9 of the 9 areas, and one of the plurality of first and second memory blocks is arranged in each of the 8 areas.

好ましくは、第1のデータバスは、周囲領域における配線幅よりも配線幅が広く、かつ、周囲領域における隣接配線との間隔が広く配置されたデータ伝達線の部分を中央領域に含む。   Preferably, the first data bus includes, in the central region, a portion of the data transmission line having a wiring width wider than a wiring width in the surrounding region and a wide interval between adjacent wirings in the surrounding region.

本発明のある局面に従う半導体記憶装置は、メモリアレイの配置が中央領域を取り囲むような変則的な配置の場合に、データバスの総延長を短くでき、高速にデータ授受を行なうことができる。   The semiconductor memory device according to an aspect of the present invention can shorten the total length of the data bus and perform data transfer at high speed when the memory array is irregularly arranged so as to surround the central region.

加えて、データ端子が上位側ビット、下位側ビットでそれぞれ集合配置されている場合に、データバスの総延長を短くすることができる場合がある。   In addition, the total length of the data bus may be shortened when the data terminals are arranged in the upper bit and the lower bit.

加えて、メモリ領域が3行3列に分割され、第2行第2列を中央領域としたときに、データバスの総延長を短くすることができる場合がある。   In addition, when the memory area is divided into 3 rows and 3 columns and the second row and the second column are the central region, the total length of the data bus may be shortened.

加えて、データバスの寄生容量を減らすことにより、さらに、高速にデータ授受を行なうことができる。   In addition, data can be exchanged at a higher speed by reducing the parasitic capacitance of the data bus.

本発明の他の局面に従う半導体記憶装置は、メモリアレイの配置が中央領域を取り囲むような変則的な配置の場合に、複数のメモリブロックに対して複数のサブデータバスを設けることにより、一本あたりのサブデータバスの総延長を短くでき、高速にデータ授受を行なうことができる。   According to another aspect of the present invention, a semiconductor memory device is provided by providing a plurality of sub data buses for a plurality of memory blocks when the arrangement of the memory array is an irregular arrangement surrounding the central region. The total length of the sub data bus can be shortened, and data can be exchanged at high speed.

加えて、メモリ領域が3行3列に分割され、第2行第2列を中央領域としたときに、データバスの総延長を短くすることができる場合がある。   In addition, when the memory area is divided into 3 rows and 3 columns and the second row and the second column are the central region, the total length of the data bus may be shortened.

加えて、データバスの寄生容量を減らすことにより、さらに、高速にデータ授受を行なうことができる場合がある。   In addition, by reducing the parasitic capacitance of the data bus, it may be possible to exchange data at a higher speed.

本発明の実施の形態1の半導体記憶装置1の構成を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram showing a configuration of a semiconductor memory device 1 according to a first embodiment of the present invention. 実施の形態1のメモリアレイ配置およびデータバス引き回しの第1例である半導体記憶装置40を説明するための配置図である。FIG. 3 is a layout diagram for explaining a semiconductor memory device 40 as a first example of the memory array layout and data bus routing according to the first embodiment; 実施の形態1のメモリアレイ配置およびデータバス引き回しの第2例である半導体記憶装置50を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a semiconductor memory device 50 as a second example of the memory array arrangement and the data bus routing according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1のメモリアレイ配置およびデータバス引き回しの第3例である半導体記憶装置60を示した配置図である。FIG. 4 is a layout diagram showing a semiconductor memory device 60 as a third example of the memory array layout and data bus routing according to the first embodiment. 実施の形態1のメモリアレイ配置およびデータバス引き回しの第4例である半導体記憶装置70を説明するための配置図である。FIG. 7 is a layout diagram for explaining a semiconductor memory device 70 as a fourth example of the memory array layout and data bus routing according to the first embodiment; 実施の形態2のデータバス構成例である半導体記憶装置80の説明をするための配置図である。FIG. 10 is a layout diagram for explaining a semiconductor memory device 80 which is a data bus configuration example of a second embodiment; 図6における選択回路SELの構成を示したブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a selection circuit SEL in FIG. 6. データバス構成の変形例である半導体記憶装置110を示した配置図である。FIG. 10 is a layout diagram showing a semiconductor memory device 110 which is a modification of the data bus configuration. 実施の形態3のデータバスの構成例である半導体記憶装置120の説明をするための配置図である。FIG. 10 is a layout diagram for explaining a semiconductor memory device 120 which is a configuration example of a data bus according to a third embodiment. 実施の形態3のデータバス構成の変形例である半導体記憶装置140を示した配置図である。FIG. 10 is a layout diagram illustrating a semiconductor memory device 140 that is a modification of the data bus configuration of the third embodiment. 実施の形態4の半導体記憶装置のデータバス配置を説明するための配置図である。FIG. 10 is a layout diagram for explaining a data bus layout of a semiconductor memory device in a fourth embodiment; 図11に示したデータバスの部分162の断面を示した断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section of a portion 162 of the data bus shown in FIG. 11. 図11におけるデータバスの部分164の断面を示した断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing a section of a data bus portion 164 in FIG. 11. 従来のメモリアレイの変則的な配置の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the irregular arrangement | positioning of the conventional memory array.

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1の半導体記憶装置1の構成を示す概略ブロック図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of the semiconductor memory device 1 according to the first embodiment of the present invention.

図1を参照して、半導体記憶装置1は、各々が行列状に配列される複数のメモリセルを有するメモリアレイバンクA〜Dと、外部から与えられるアドレス信号A0〜A12およびバンクアドレス信号BA0〜BA1をクロック信号CLKIに同期して取込み、内部行アドレス、内部列アドレスおよび内部バンクアドレスを出力するアドレスバッファ2と、外部からクロック信号CLKおよびクロックイネーブル信号CKEを受けて半導体記憶装置内部で用いられるクロック信号CLKI、CLKQを出力するクロックバッファ4と、外部から与えられる制御信号/CS、/RAS、/CAS、/WEおよびマスク信号DQMU/Lをクロック信号CLKIに同期して取込む制御信号入力バッファ6とを含む。   Referring to FIG. 1, semiconductor memory device 1 includes memory array banks A to D each having a plurality of memory cells arranged in a matrix, address signals A0 to A12 and bank address signals BA0 to BA0 applied from the outside. Address buffer 2 that fetches BA1 in synchronization with clock signal CLKI and outputs an internal row address, internal column address, and internal bank address, and receives clock signal CLK and clock enable signal CKE from the outside are used inside the semiconductor memory device. Clock buffer 4 for outputting clock signals CLKI and CLKQ, and control signal input buffer for taking in control signals / CS, / RAS, / CAS, / WE and mask signal DQMU / L given from the outside in synchronization with clock signal CLKI 6 are included.

半導体記憶装置1は、さらに、アドレスバッファ2から内部アドレス信号を受け、かつ、制御信号入力バッファ6からクロック信号に同期化された制御信号int.RAS、int.CAS、int.WEを受けてクロック信号CLKIに同期して各ブロックに制御信号を出力するコントロール回路と、コントロール回路で認識された動作モードを保持するモードレジスタとを含む。図1においては、コントロール回路とモードレジスタとを1つのブロック8で示す。   The semiconductor memory device 1 further receives an internal address signal from the address buffer 2 and receives a control signal int. RAS, int. CAS, int. A control circuit that receives WE and outputs a control signal to each block in synchronization with a clock signal CLKI, and a mode register that holds an operation mode recognized by the control circuit. In FIG. 1, the control circuit and the mode register are shown by one block 8.

コントロール回路は、内部バンクアドレス信号int.BA0、int.BA1をデコードするバンクアドレスデコーダと制御信号int.RAS、int.CAS、int.WEを受けてデコードするコマンドデコーダとを含んでいる。   The control circuit controls the internal bank address signal int. BA0, int. Bank address decoder for decoding BA1 and control signal int. RAS, int. CAS, int. And a command decoder for receiving and decoding the WE.

半導体記憶装置1は、さらに、メモリアレイバンクA〜Dにそれぞれ対応して設けられ、アドレスバッファ2から与えられた行アドレス信号Xをデコードする行デコーダとこの行デコーダの出力信号に従ってメモリアレイバンクA〜Dの内部のアドレス指定された行(ワード線)を選択状態へ駆動するためのワードドライバとを含む。図1では、行デコーダとワードドライバをまとめてブロック10#0〜10#3として示す。   The semiconductor memory device 1 is further provided corresponding to each of the memory array banks A to D. The row decoder decodes the row address signal X applied from the address buffer 2 and the memory array bank A according to the output signal of the row decoder. -D, and a word driver for driving the addressed row (word line) inside D to a selected state. In FIG. 1, the row decoder and the word driver are collectively shown as blocks 10 # 0 to 10 # 3.

半導体記憶装置1は、さらに、アドレスバッファ2から与えられた内部列アドレス信号Yをデコードして列選択信号を発生する列デコーダ12#0〜12#3と、メモリアレイバンクA〜Dの選択行に接続されるメモリセルのデータの検知および増幅を行なうセンスアンプ16#0〜16#3とをさらに含む。   Semiconductor memory device 1 further includes column decoders 12 # 0-12 # 3 that decode internal column address signal Y applied from address buffer 2 to generate a column selection signal, and selected rows of memory array banks A-D. Sense amplifiers 16 # 0 to 16 # 3 for detecting and amplifying data of memory cells connected to.

半導体記憶装置1は、さらに、外部から書込データを受けて内部書込データを生成する入力バッファ22と、入力バッファ22からの内部書込データを増幅して選択メモリセルへ伝達するライトドライバと、選択メモリセルから読出されたデータを増幅するプリアンプと、このプリアンプからのデータをさらにバッファ処理して外部に出力する出力バッファ20とを含む。   Semiconductor memory device 1 further includes an input buffer 22 that receives externally written data and generates internal write data, a write driver that amplifies internal write data from input buffer 22 and transmits the amplified internal write data to a selected memory cell. A preamplifier for amplifying data read from the selected memory cell, and an output buffer 20 for further buffering the data from the preamplifier and outputting the data to the outside.

プリアンプおよびライトドライバはメモリアレイバンクA〜Dに対応してそれぞれ設けられている。図1では、プリアンプとライトドライバは1つのブロックとしてブロック18#0〜18#3として示される。   Preamplifiers and write drivers are provided corresponding to the memory array banks A to D, respectively. In FIG. 1, the preamplifier and the write driver are shown as blocks 18 # 0 to 18 # 3 as one block.

なお、入力バッファ22および出力バッファ20はクロックバッファ4からクロック信号CLKQを受けてこれに同期してデータ入出力端子DQ0〜DQ15を介して外部とデータを授受する。   The input buffer 22 and the output buffer 20 receive the clock signal CLKQ from the clock buffer 4 and send / receive data to / from the outside through the data input / output terminals DQ0 to DQ15 in synchronization with the clock signal CLKQ.

図2は、実施の形態1のメモリアレイ配置およびデータバス引き回しの第1例である半導体記憶装置40を説明するための配置図である。   FIG. 2 is a layout diagram for explaining a semiconductor memory device 40 as a first example of the memory array layout and data bus routing according to the first embodiment.

図2を参照して、半導体記憶装置40は、3行3列の領域に分割され、これらの領域うち中央に位置する第2行第2列の領域を取り囲むように、メモリアレイが各領域に配置される変則的なメモリアレイの配置がとられている。   Referring to FIG. 2, semiconductor memory device 40 is divided into three rows and three columns, and a memory array is formed in each region so as to surround a second row and second column region located in the center of these regions. An irregular memory array is arranged.

半導体記憶装置40は、4つのバンクすなわちバンクA〜Dを含む。バンクA,B,C,Dは、それぞれ上位のデータ入出力端子UDQに対応するメモリアレイAU,BU,CU,DUと下位のデータ入出力端子LDQに対応するメモリアレイAL,BL,CL,DLから構成されている。各メモリアレイの容量は64Mビットであり、各バンクの容量は、128Mビットである。   The semiconductor memory device 40 includes four banks, that is, banks A to D. The banks A, B, C, and D are memory arrays AL, BL, CL, and DL that correspond to the memory arrays AU, BU, CU, DU corresponding to the upper data input / output terminals UDQ and the lower data input / output terminals LDQ, respectively. It is composed of The capacity of each memory array is 64M bits, and the capacity of each bank is 128M bits.

すなわち、バンクA,B,CおよびDは、それぞれ上位データ入出力端子に対応するメモリアレイAU,BU,CUおよびDUを含む。   That is, banks A, B, C, and D include memory arrays AU, BU, CU, and DU corresponding to the upper data input / output terminals, respectively.

バンクA,B,CおよびDは、さらに、それぞれ下位のデータ入出力端子に対応するメモリアレイAL,BL,CLおよびDLを含む。   Banks A, B, C, and D further include memory arrays AL, BL, CL, and DL corresponding to lower data input / output terminals, respectively.

メモリセルの単位ユニットの形状に起因して、複数のメモリセルが行列上に配列される各メモリアレイは短辺がLで長辺が2Lのサイズを有している。各メモリアレイに対応して、一方の短辺に沿ってコラムデコーダ帯CPWが設けられる。コラムデコーダ帯CPWにはコラムデコーダの他にプリアンプおよびライトドライバが含まれている。また、各メモリアレイに対応して一方の長辺に沿ってロウデコーダ帯RDが設けられる。   Due to the shape of the unit unit of the memory cell, each memory array in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix has a size with a short side of L and a long side of 2L. A column decoder band CPW is provided along one short side corresponding to each memory array. Column decoder band CPW includes a preamplifier and a write driver in addition to the column decoder. A row decoder band RD is provided along one long side corresponding to each memory array.

第1行第1列,第1行第2列,第1行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイAL,DL,DUが配置されている。第2行第1列、第2行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイAU,CLが配置されている。第3行第1列、第3行第2列、第3行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイBL,BU,CUが配置されている。   Memory arrays AL, DL, and DU are arranged in the regions of the first row, first column, the first row, second column, and the first row, third column, respectively. Memory arrays AU and CL are arranged in the regions of the second row and first column and the second row and third column, respectively. Memory arrays BL, BU, and CU are arranged in the regions of the third row, first column, the third row, second column, and the third row, third column, respectively.

メモリアレイALに対応するコラムデコーダ帯CPWは、第1行第2列の領域に近い方のメモリアレイALの短辺に沿って配置される。メモリアレイALに対応するロウデコーダ帯RDは、第2行第1列の領域に近い方のメモリアレイALの長辺に沿って配置される。   Column decoder band CPW corresponding to memory array AL is arranged along the short side of memory array AL closer to the region of the first row and the second column. Row decoder band RD corresponding to memory array AL is arranged along the longer side of memory array AL closer to the region of the second row and first column.

メモリアレイDLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、第1行第3列の領域に近い方のメモリアレイDLの短辺に沿って配置される。メモリアレイDLに対応するロウデコーダ帯RDは、第2行第2列の領域に近い方のメモリアレイDLの長辺に沿って配置される。   Column decoder band CPW corresponding to memory array DL is arranged along the short side of memory array DL closer to the region of the first row and the third column. Row decoder band RD corresponding to memory array DL is arranged along the long side of memory array DL closer to the region of the second row and second column.

メモリアレイDUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、第1行第2列の領域に近い方のメモリアレイDUの短辺に沿って配置される。メモリアレイDUに対応するロウデコーダ帯RDは、第2行第3列の領域に近い方のメモリアレイDUの長辺に沿って配置される。   Column decoder band CPW corresponding to memory array DU is arranged along the short side of memory array DU closer to the region of the first row and the second column. Row decoder band RD corresponding to memory array DU is arranged along the long side of memory array DU closer to the region of the second row and the third column.

メモリアレイAUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、第2行第2列の領域に近い方のメモリアレイAUの短辺に沿って配置される。メモリアレイAUに対応するロウデコーダ帯RDは、第1行第1列の領域に近い方のメモリアレイAUの長辺に沿って配置される。   Column decoder band CPW corresponding to memory array AU is arranged along the short side of memory array AU closer to the region of the second row and second column. Row decoder band RD corresponding to memory array AU is arranged along the long side of memory array AU closer to the region of the first row and first column.

メモリアレイCLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、第2行第2列の領域に近い方のメモリアレイCLの短辺に沿って配置される。メモリアレイCLに対応するロウデコーダ帯RDは、第3行第3列の領域に近い方のメモリアレイCLの長辺に沿って配置される。   Column decoder band CPW corresponding to memory array CL is arranged along the short side of memory array CL closer to the region of the second row and the second column. Row decoder band RD corresponding to memory array CL is arranged along the long side of memory array CL closer to the region of the third row and third column.

メモリアレイBLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、第3行第2列の領域に近い方のメモリアレイBLの短辺に沿って配置される。メモリアレイBLに対応するロウデコーダ帯RDは、第2行第1列の領域に近い方のメモリアレイBLの長辺に沿って配置される。   Column decoder band CPW corresponding to memory array BL is arranged along the short side of memory array BL closer to the region of the third row and second column. Row decoder band RD corresponding to memory array BL is arranged along the long side of memory array BL closer to the region of the second row and first column.

メモリアレイBUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、第3行第1列の領域に近い方のメモリアレイBUの短辺に沿って配置される。メモリアレイBUに対応するロウデコーダ帯RDは、第2行第2列の領域に近い方のメモリアレイBUの長辺に沿って配置される。   Column decoder band CPW corresponding to memory array BU is arranged along the short side of memory array BU closer to the region of the third row and first column. Row decoder band RD corresponding to memory array BU is arranged along the longer side of memory array BU closer to the region of the second row and second column.

メモリアレイCUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、第3行第2列の領域に近い方のメモリアレイCUの短辺に沿って配置される。メモリアレイCUに対応するロウデコーダ帯RDは、第2行第3列の領域に近い方のメモリアレイCUの長辺に沿って配置される。   Column decoder band CPW corresponding to memory array CU is arranged along the short side of memory array CU closer to the region of the third row and second column. Row decoder band RD corresponding to memory array CU is arranged along the long side of memory array CU closer to the region of the second row and third column.

第2行第2列の領域は中央領域CENである。中央領域CENには、複数のパッドPDと図示しない周辺回路とが配置されている。複数のパッドPDは中央領域CENの長辺に平行な2列に分割配置されている。メモリアレイDLに近い第1列には下位のデータ入出力端子LDQに対応するパッドが含まれる。メモリアレイBUに近い側のパッドPDの第2列には、上位のデータ入出力端子UDQに対応するパッドが含まれている。   The region in the second row and the second column is the central region CEN. In the central area CEN, a plurality of pads PD and peripheral circuits (not shown) are arranged. The plurality of pads PD are divided and arranged in two rows parallel to the long side of the central region CEN. The first column near the memory array DL includes pads corresponding to the lower data input / output terminals LDQ. The second column of pads PD closer to the memory array BU includes pads corresponding to the upper data input / output terminal UDQ.

なお、データを授受するためのデータ入出力端子が、たとえば16ビットの信号DQ0〜DQ15を受ける場合には、下位のデータ入出力端子LDQは信号DQ0〜DQ7をそれぞれ受ける端子であり、上位のデータ入出力端子UDQは信号DQ8〜DQ15をそれぞれ受ける端子である。   When the data input / output terminal for transmitting / receiving data receives 16-bit signals DQ0 to DQ15, for example, the lower data input / output terminals LDQ are terminals for receiving signals DQ0 to DQ7, respectively. Input / output terminal UDQ is a terminal for receiving signals DQ8 to DQ15.

図2に示した配置構成では、バンクを構成するメモリアレイの配置を工夫することでデータバスの総延長を8Lより短くすることが可能となっている。   In the arrangement shown in FIG. 2, the total extension of the data bus can be made shorter than 8L by devising the arrangement of the memory array constituting the bank.

たとえば、半導体記憶装置40の中央領域CENに対して点対称をなす位置に配置される2つのメモリアレイの一方が下位データ入出力端子LDQに対応したメモリアレイであるときは、他方は、上位データ入出力端子UDQに対応したメモリアレイとなるようにメモリアレイを配置する。   For example, when one of the two memory arrays arranged at point symmetry with respect to the central region CEN of the semiconductor memory device 40 is a memory array corresponding to the lower data input / output terminal LDQ, the other is the upper data The memory array is arranged so as to be a memory array corresponding to the input / output terminal UDQ.

具体的には、図2において第1行第1列のメモリアレイALは下位データ入出力端子LDQに対応したメモリアレイであり、中央領域CENに対してメモリアレイALと点対称をなす位置である第3行第3列に配置されるメモリアレイCUは、上位データ入出力端子UDQに対応して設けられるメモリアレイCUである。また、第1行第2列、第2行第3列、第3行第1列には下位データ入出力端子に対応するメモリアレイDL,CL,BLが配置されており、これらとそれぞれ点対称な位置をなす第3行第2列、第2行第1列、第1行第3列の領域には上位データ入出力端子に対応するメモリアレイBU,AU,DUが配置されている。このように配置を行なうと、下位側のデータバス42および上位側のデータバス44は、ともに総延長が7Lとなる。   Specifically, in FIG. 2, the memory array AL in the first row and the first column is a memory array corresponding to the lower data input / output terminal LDQ, and is a position that is point-symmetric with the memory array AL with respect to the central region CEN. The memory array CU arranged in the third row and the third column is a memory array CU provided corresponding to the upper data input / output terminal UDQ. In addition, memory arrays DL, CL, and BL corresponding to lower data input / output terminals are arranged in the first row, second column, second row, third column, and third row, first column, respectively, and are point-symmetric with each other. The memory arrays BU, AU, and DU corresponding to the upper data input / output terminals are arranged in the regions of the third row and second column, the second row and first column, and the first row and third column, which are located at different positions. With this arrangement, the lower data bus 42 and the upper data bus 44 both have a total extension of 7L.

図2の配置では、バンクを構成するメモリアレイが隣接し、かつロウデコーダ帯RD同士が向き合うか、あるいは、コラムデコーダ帯CPW同士が向き合うように配置されているため、バンク制御信号を発生する回路が配置される領域CROSS_S,CROSS_Nのレイアウトが容易となる。   In the arrangement shown in FIG. 2, since the memory arrays constituting the bank are adjacent to each other and the row decoder bands RD face each other or the column decoder bands CPW face each other, a circuit for generating a bank control signal The layout of the regions CROSS_S and CROSS_N in which are arranged is facilitated.

なお、領域CROSS_SはバンクAおよびBに対応する領域であり、領域CROSS_NはバンクCおよびDに対応する領域である。そして、領域CROSS_S,CROSS_Nから各メモリアレイまでの信号配線も容易となる。   Area CROSS_S is an area corresponding to banks A and B, and area CROSS_N is an area corresponding to banks C and D. In addition, signal wiring from the regions CROSS_S and CROSS_N to each memory array is facilitated.

図3は、実施の形態1のメモリアレイ配置およびデータバス引き回しの第2例である半導体記憶装置50を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining a semiconductor memory device 50 as a second example of the memory array arrangement and the data bus routing according to the first embodiment.

図3を参照して、半導体記憶装置50上にはメモリアレイDLに対応するコラムデコーダ帯CPWが第1行第1列の領域にあるメモリアレイAL側に配置され、メモリアレイBUに対応するコラムデコーダ帯CPWが第3行第3列の領域にあるメモリアレイCU側に配置される点が図2に示した半導体記憶装置40における配置例と異なっている。他のメモリアレイの配置や、コラムデコーダ帯の配置、ロウデコーダ帯の配置は図2に示した場合と同様であり説明は繰返さない。   Referring to FIG. 3, column decoder band CPW corresponding to memory array DL is arranged on the side of memory array AL in the region of the first row and first column on semiconductor memory device 50, and corresponds to memory array BU. The decoder band CPW is different from the arrangement example in the semiconductor memory device 40 shown in FIG. 2 in that the decoder band CPW is arranged on the memory array CU side in the region of the third row and the third column. The arrangement of other memory arrays, the arrangement of column decoder bands, and the arrangement of row decoder bands are the same as in the case shown in FIG. 2, and description thereof will not be repeated.

図3に示したようなメモリアレイの配置を採用すると、下位側のデータバス52はメモリアレイDLとDUの間の部分を削減することが可能となる点が図2に示したデータバス42と異なる。上位側のデータバス54は、メモリアレイBLとメモリアレイBUとの間の部分を削減することが可能となる点が図2に示したデータバス44と異なる。この結果、データバス52,54のそれぞれの総延長はおよそ6Lとなり、さらに高速なデータの伝達が可能となる。ただし、図2に示した場合と比べてバンクBに含まれるメモリアレイBL,BUのコラムデコーダ帯CPW同士が離れてしまうため制御信号の配線負荷が大きくなるので、この点を考慮することが必要となる。バンクDについても同様なことがいえる。   When the arrangement of the memory array as shown in FIG. 3 is adopted, the lower data bus 52 can reduce the portion between the memory arrays DL and DU, as compared with the data bus 42 shown in FIG. Different. The upper data bus 54 is different from the data bus 44 shown in FIG. 2 in that the portion between the memory array BL and the memory array BU can be reduced. As a result, the total extension of each of the data buses 52 and 54 is about 6L, and further high-speed data transmission is possible. However, since the column decoder bands CPW of the memory arrays BL and BU included in the bank B are separated from each other as compared with the case shown in FIG. It becomes. The same can be said for bank D.

図4は、実施の形態1のメモリアレイ配置およびデータバス引き回しの第3例である半導体記憶装置60を示した配置図である。   FIG. 4 is a layout diagram showing a semiconductor memory device 60 as a third example of the memory array layout and the data bus routing according to the first embodiment.

図4を参照して、半導体記憶装置60では上位データ入出力端子UDQに対応するメモリアレイAU,BU,CUおよびDUが集中して配置される。同様に下位データ入出力端子LDQに対応するメモリアレイAL,BL,CLおよびDLが集中して配置される。   Referring to FIG. 4, in semiconductor memory device 60, memory arrays AU, BU, CU and DU corresponding to upper data input / output terminal UDQ are arranged in a concentrated manner. Similarly, memory arrays AL, BL, CL and DL corresponding to the lower data input / output terminals LDQ are arranged in a concentrated manner.

具体的には、メモリアレイAL,BL,CL,DLはそれぞれ第1行第1列、第2行第1列、第3行第1列、第3行第2列にそれぞれ配置される。また、メモリアレイAU,BU,CU,DUはそれぞれ第3行第3列、第2行第3列、第1行第3列、第1行第2列にそれぞれ配置される。   Specifically, the memory arrays AL, BL, CL, and DL are respectively arranged in the first row, first column, the second row, first column, the third row, first column, and the third row, second column. The memory arrays AU, BU, CU, and DU are arranged in the third row and third column, the second row and third column, the first row and third column, and the first row and second column, respectively.

メモリアレイALに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイALの第2行第1列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイALに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイALの第1行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array AL is provided along the long side on the region side of the second row and first column of the memory array AL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array AL is provided along the short side on the region side of the first row and the second column of the memory array AL.

メモリアレイBLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイBLの第1行第1列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイBLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイBLの第2行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array BL is provided along the long side on the region side of the first row and first column of the memory array BL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array BL is provided along the short side on the region side of the second row and second column of the memory array BL.

メモリアレイCLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイCLの第2行第1列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイCLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイCLの第3行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   Row decoder band RD corresponding to memory array CL is provided along the long side of the memory array CL on the region side of the second row and first column. The column decoder band CPW corresponding to the memory array CL is provided along the short side on the region side of the third row and second column of the memory array CL.

メモリアレイDLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイDLの第2行第2列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイDLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイDLの第3行第1列の領域側の短辺に沿って設けられる。   Row decoder band RD corresponding to memory array DL is provided along the long side of the memory array DL on the region side of the second row and second column. The column decoder band CPW corresponding to the memory array DL is provided along the short side on the region side of the third row and first column of the memory array DL.

メモリアレイAUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイAUの第2行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイAUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイAUの第3行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   Row decoder band RD corresponding to memory array AU is provided along the long side of memory array AU on the second row and third column region side. The column decoder band CPW corresponding to the memory array AU is provided along the short side on the region side of the third row and the second column of the memory array AU.

メモリアレイBUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイBUの第3行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイBUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイBUの第2行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array BU is provided along the long side on the region side of the third row and third column of the memory array BU. The column decoder band CPW corresponding to the memory array BU is provided along the short side on the region side of the second row and second column of the memory array BU.

メモリアレイCUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイCUの第2行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイCUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイCUの第1行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array CU is provided along the long side on the region side of the second row and third column of the memory array CU. The column decoder band CPW corresponding to the memory array CU is provided along the short side on the region side of the first row and the second column of the memory array CU.

メモリアレイDUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイDUの第2行第2列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイDUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイDUの第1行第3列の領域側の短辺に沿って設けられる。   Row decoder band RD corresponding to memory array DU is provided along the long side of memory array DU on the second row and second column region side. Column decoder band CPW corresponding to memory array DU is provided along the short side of the memory array DU on the region side of the first row and the third column.

図4に示したメモリアレイの配置を採用することで、下位側データバス62および上位側データバス64は、それぞれ総延長を5Lにすることができる。   By adopting the arrangement of the memory array shown in FIG. 4, the lower data bus 62 and the upper data bus 64 can each have a total extension of 5L.

図5は、実施の形態1のメモリアレイ配置およびデータバス引き回しの第4例である半導体記憶装置70を説明するための配置図である。   FIG. 5 is a layout diagram for explaining a semiconductor memory device 70 as a fourth example of the memory array layout and data bus routing according to the first embodiment.

図5を参照して、半導体記憶装置70は、図4の半導体記憶装置60と同様、上位データ入出力端子UDQに対応するメモリアレイAU,BU,CUおよびDUが集中して配置され、下位データ入出力端子LDQに対応するメモリアレイAL,BL,CLおよびDLが集中して配置される。   Referring to FIG. 5, similar to semiconductor memory device 60 of FIG. 4, semiconductor memory device 70 has memory arrays AU, BU, CU and DU corresponding to upper data input / output terminals UDQ arranged in a concentrated manner. Memory arrays AL, BL, CL and DL corresponding to input / output terminals LDQ are arranged in a concentrated manner.

具体的には、メモリアレイAL,BL,CL,DLがそれぞれ第2行第1列、第1行第1列、第1行第3列、第1行第2列の領域に配置される。またメモリアレイAU,BU,CU,DUは、それぞれ第3行第1列、第3行第2列、第2行第3列、第3行第3列の領域に配置される。   Specifically, the memory arrays AL, BL, CL, and DL are arranged in regions of the second row and first column, the first row and first column, the first row and third column, and the first row and second column, respectively. The memory arrays AU, BU, CU, and DU are arranged in regions of a third row, first column, a third row, second column, a second row, third column, and a third row, third column, respectively.

メモリアレイALに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイALの第1行第1列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイALに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイALの第2行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array AL is provided along the long side on the region side of the first row and first column of the memory array AL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array AL is provided along the short side on the region side of the second row and second column of the memory array AL.

メモリアレイBLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイBLの第2行第1列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイBLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイBLの第1行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array BL is provided along the long side on the region side of the second row and first column of the memory array BL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array BL is provided along the short side of the memory array BL on the region side of the first row and the second column.

メモリアレイCLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイCLの第2行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイCLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイCLの第1行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array CL is provided along the long side on the region side of the second row and third column of the memory array CL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array CL is provided along the short side on the region side of the first row and the second column of the memory array CL.

メモリアレイDLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイDLの第2行第2列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイDLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイDLの第1行第3列の領域側の短辺に沿って設けられる。   Row decoder band RD corresponding to memory array DL is provided along the long side of the memory array DL on the region side of the second row and second column. Column decoder band CPW corresponding to memory array DL is provided along the short side of the first row and third column region side of memory array DL.

メモリアレイAUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイAUの第1行第2列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイAUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイAUの第3行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array AU is provided along the long side on the region side of the first row and the second column of the memory array AU. The column decoder band CPW corresponding to the memory array AU is provided along the short side on the region side of the third row and the second column of the memory array AU.

メモリアレイBUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイBUの第2行第2列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイBUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイBUの第3行第1列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array BU is provided along the long side on the region side of the second row and second column of the memory array BU. The column decoder band CPW corresponding to the memory array BU is provided along the short side on the region side of the third row and first column of the memory array BU.

メモリアレイCUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイCUの第3行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイCUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイCUの第2行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array CU is provided along the long side on the region side of the third row and third column of the memory array CU. The column decoder band CPW corresponding to the memory array CU is provided along the short side on the region side of the second row and second column of the memory array CU.

メモリアレイDUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイDUの第2行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイDUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイDUの第3行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   Row decoder band RD corresponding to memory array DU is provided along the long side of memory array DU on the region side of the second row and third column. Column decoder band CPW corresponding to memory array DU is provided along the short side on the region side of the third row and second column of memory array DU.

このようなメモリアレイの配置を採用すれば、図4に示した場合と同様データバスの総延長はそれぞれ5Lにすることができる。   If such a memory array arrangement is employed, the total extension of the data bus can be set to 5 L, respectively, as in the case shown in FIG.

加えて領域CROSS_SはメモリバンクAおよびメモリバンクBに属するメモリアレイの近傍に配置されることになる。同様に領域CROSS_NはメモリバンクCおよびメモリバンクDに属するメモリアレイの近傍に配置されることになる。したがって、バンクA,Bの制御回路を領域CROSS_Sに集中配置させることができ、バンクC,Dの制御回路を領域CROSS_Nに集中配置させることができ、信号配線を含めたバンク制御系のレイアウト面積を図4に説明した場合より小さくすることも可能となる。   In addition, the region CROSS_S is arranged in the vicinity of the memory arrays belonging to the memory bank A and the memory bank B. Similarly, the region CROSS_N is arranged in the vicinity of the memory arrays belonging to the memory bank C and the memory bank D. Therefore, the control circuits of banks A and B can be concentrated in the region CROSS_S, the control circuits of banks C and D can be concentrated in the region CROSS_N, and the layout area of the bank control system including the signal wiring can be reduced. It is also possible to make it smaller than the case described in FIG.

以上説明したように、1つのバンクが複数のメモリアレイから構成される場合に、各バンクメモリアレイの配置に工夫を加えることによりデータバスの総延長をより短くすることができる。したがってデータバス上のデータ伝播特性を改善することができる。   As described above, when one bank is composed of a plurality of memory arrays, the total length of the data bus can be further shortened by devising the arrangement of each bank memory array. Therefore, data propagation characteristics on the data bus can be improved.

[実施の形態2]
実施の形態1においては、データバスの総延長を短くするためにメモリアレイの配置を工夫した。その結果、データバスの総延長を8Lから最短で5Lにまで改善でき、データバスのデータ伝播特性が改善されるという効果が得られた。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the arrangement of the memory array is devised in order to shorten the total length of the data bus. As a result, the total length of the data bus can be improved from 8 L to the shortest 5 L, and the data propagation characteristics of the data bus are improved.

しかし、メモリアレイの配置が図14に示した場合に比べると複雑になっており、バンク制御はむしろ困難になる可能性がある。また、バンクが1つのメモリアレイから構成される場合には適用できない。   However, the arrangement of the memory array is more complex than the case shown in FIG. 14, and bank control may be rather difficult. Further, it cannot be applied when the bank is composed of one memory array.

そこで、メモリアレイ配置と独立してデータバスの総延長抑制を可能とする構成について検討する。実施の形態2では、あるデータ入出力端子に対応するデータバスをチップ内で複数のサブデータバスSDBに分割することとして、データのやり取りをするサブデータバスをデータ入出力端子のパッド近辺で選択することを考える。   Therefore, a configuration that can suppress the total extension of the data bus independently of the memory array arrangement is examined. In the second embodiment, the data bus corresponding to a certain data input / output terminal is divided into a plurality of sub data buses SDB in the chip, and the sub data bus for exchanging data is selected near the pad of the data input / output terminal. Think about what to do.

図6は、実施の形態2のデータバス構成例である半導体記憶装置80の説明をするための配置図である。   FIG. 6 is a layout diagram for explaining a semiconductor memory device 80 which is a data bus configuration example of the second embodiment.

図6を参照して、半導体記憶装置80は、3行3列の領域に分割される。第1行第1列,第1行第2列,第1行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイAL,DU,DLが配置されている。第2行第1列、第2行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイAU,CUが配置されている。第3行第1列、第3行第2列、第3行第3列の領域にはそれぞれメモリアレイBL,BU,CLが配置されている。   Referring to FIG. 6, semiconductor memory device 80 is divided into three rows and three columns. Memory arrays AL, DU, and DL are arranged in the regions of the first row, first column, the first row, second column, and the first row, third column, respectively. Memory arrays AU and CU are arranged in the regions of the second row and first column and the second row and third column, respectively. Memory arrays BL, BU, and CL are arranged in the regions of the third row, first column, the third row, second column, and the third row, third column, respectively.

第2行第2列の領域は中央領域CENである。中央領域CENには、複数のパッドPDと図示しない周辺回路とが配置されている。複数のパッドPDは中央領域CENの長辺に平行な2列に分割配置されている。メモリアレイDUに近い第1列には下位のデータ入出力端子LDQに対応するパッドが含まれる。メモリアレイBUに近い側のパッドPDの第2列には、上位のデータ入出力端子UDQに対応するパッドが含まれている。   The region in the second row and the second column is the central region CEN. In the central area CEN, a plurality of pads PD and peripheral circuits (not shown) are arranged. The plurality of pads PD are divided and arranged in two rows parallel to the long side of the central region CEN. The first column close to the memory array DU includes pads corresponding to the lower data input / output terminals LDQ. The second column of pads PD closer to the memory array BU includes pads corresponding to the upper data input / output terminal UDQ.

各データ入出力端子の近傍には、2本のサブデータバスSDB_S、SDB_Nのうち一方を選択し、データ入出力端子との間でデータ授受を行なう選択回路SELが配置される。図6では、代表的に1つの選択回路SELが示されている。   In the vicinity of each data input / output terminal, a selection circuit SEL for selecting one of the two sub data buses SDB_S and SDB_N and exchanging data with the data input / output terminal is arranged. FIG. 6 typically shows one selection circuit SEL.

メモリアレイALに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイALの第2行第1列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイALに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイALの第1行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array AL is provided along the long side on the region side of the second row and first column of the memory array AL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array AL is provided along the short side on the region side of the first row and the second column of the memory array AL.

メモリアレイBLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイBLの第2行第1列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイBLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイBLの第3行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array BL is provided along the long side on the region side of the second row and first column of the memory array BL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array BL is provided along the short side on the region side of the third row and second column of the memory array BL.

メモリアレイCLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイCLの第2行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイCLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイCLの第3行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array CL is provided along the long side on the region side of the second row and third column of the memory array CL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array CL is provided along the short side on the region side of the third row and second column of the memory array CL.

メモリアレイDLに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイDLの第2行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイDLに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイDLの第1行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array DL is provided along the long side on the region side of the second row and third column of the memory array DL. The column decoder band CPW corresponding to the memory array DL is provided along the short side on the region side of the first row and the second column of the memory array DL.

メモリアレイAUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイAUの第1行第1列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイAUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイAUの第2行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array AU is provided along the long side on the region side of the first row and first column of the memory array AU. The column decoder band CPW corresponding to the memory array AU is provided along the short side on the region side of the second row and second column of the memory array AU.

メモリアレイBUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイBUの第2行第2列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイBUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイBUの第3行第1列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array BU is provided along the long side on the region side of the second row and second column of the memory array BU. The column decoder band CPW corresponding to the memory array BU is provided along the short side on the region side of the third row and first column of the memory array BU.

メモリアレイCUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイCUの第3行第3列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイCUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイCUの第2行第2列の領域側の短辺に沿って設けられる。   The row decoder band RD corresponding to the memory array CU is provided along the long side on the region side of the third row and third column of the memory array CU. The column decoder band CPW corresponding to the memory array CU is provided along the short side on the region side of the second row and second column of the memory array CU.

メモリアレイDUに対応するロウデコーダ帯RDは、メモリアレイDUの第2行第2列の領域側の長辺に沿って設けられる。メモリアレイDUに対応するコラムデコーダ帯CPWは、メモリアレイDUの第1行第3列の領域側の短辺に沿って設けられる。   Row decoder band RD corresponding to memory array DU is provided along the long side of memory array DU on the second row and second column region side. Column decoder band CPW corresponding to memory array DU is provided along the short side of the memory array DU on the region side of the first row and the third column.

ここで第1列に近いチップの短辺側をS側と呼び、第3列に近いチップの短辺側をN側と呼ぶことにする。   Here, the short side of the chip close to the first row is called the S side, and the short side of the chip close to the third row is called the N side.

図6では、S側に対応するサブデータバス82とN側に対応するサブデータバス84とが設けられている。サブデータバス82はメモリバンクA,Bとパッドとの間でデータの伝達を行なうデータバスである。サブデータバス84はメモリバンクC,Dとパッドとの間でデータの伝達を行なうデータバスである。サブデータバス82はその中点付近でサブデータバスSDB_Sと接続されている。サブデータバスSDB_Sはパッドとサブデータバス82との間でデータの伝達を行なう。サブデータバス84はその中点付近でサブデータバスSDB_Nと接続されている。サブデータバスSDB_Nはパッドとサブデータバス84との間のデータ伝達を行なう。   In FIG. 6, a sub data bus 82 corresponding to the S side and a sub data bus 84 corresponding to the N side are provided. The sub data bus 82 is a data bus for transmitting data between the memory banks A and B and the pad. The sub data bus 84 is a data bus for transmitting data between the memory banks C and D and the pad. The sub data bus 82 is connected to the sub data bus SDB_S in the vicinity of the midpoint. Sub data bus SDB_S transmits data between the pad and sub data bus 82. The sub data bus 84 is connected to the sub data bus SDB_N in the vicinity of the midpoint. Sub data bus SDB_N transmits data between the pad and sub data bus 84.

ただし、図6に示したデータバスの構成は下位のデータ入出力端子側に対応したデータバスについて代表的に示したものである。また、中央領域CENを通過するサブデータバスSDB_S,SDB_Nの配置は端子LDQに対応するパッド群と端子UDQに対応するパッド群との間の領域を通過しているがこれらのパッド群の外側の領域を通過しても構わない。   However, the configuration of the data bus shown in FIG. 6 representatively shows the data bus corresponding to the lower data input / output terminal side. The sub data buses SDB_S and SDB_N passing through the central area CEN pass through the area between the pad group corresponding to the terminal LDQ and the pad group corresponding to the terminal UDQ. You may pass through the area.

図6に示した配置では、DQパッドがチップ中央からN側よりにあるため、サブデータバスSDB_Sおよびサブデータバス82を介してメモリアレイALまたはメモリアレイBLに至る長さがデータバスのデータ伝播特性を決める。その長さは最長でも5Lである。   In the arrangement shown in FIG. 6, since the DQ pad is on the N side from the center of the chip, the length reaching the memory array AL or memory array BL via the sub data bus SDB_S and the sub data bus 82 is the data propagation of the data bus Determine characteristics. Its length is 5L at the longest.

図7は、図6における選択回路SELの構成を示したブロック図である。
図7を参照して、選択回路SELは、サブデータバスSDB_S、サブデータバスSDB_Nから与えられる読出データのいずれか一方を制御信号RDAI_S,RDAI_Nに応じて選択するセレクタ92と、セレクタ92の出力を増幅するリードデータアンプ94と、リードデータアンプ94の出力をパッド98に出力する出力バッファ96とを含む。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the selection circuit SEL in FIG.
Referring to FIG. 7, selection circuit SEL selects one of read data applied from sub data bus SDB_S and sub data bus SDB_N according to control signals RDAI_S and RDAI_N, and outputs of selector 92. A read data amplifier 94 for amplification and an output buffer 96 for outputting the output of the read data amplifier 94 to the pad 98 are included.

選択回路SELは、さらに、外部からパッド98に与えられた入力データを受ける入力バッファ100と、制御信号WDT_Sの活性化に応じて入力バッファ100の出力をサブデータバスSDB_Sに伝達するバスドライバ102と、制御信号WDT_Nの活性化に応じて入力バッファ100の出力をサブデータバスSDB_Nに出力するバスドライバ104とを含む。   The selection circuit SEL further includes an input buffer 100 that receives input data applied to the pad 98 from the outside, and a bus driver 102 that transmits the output of the input buffer 100 to the sub data bus SDB_S in response to the activation of the control signal WDT_S. The bus driver 104 outputs the output of the input buffer 100 to the sub data bus SDB_N in response to the activation of the control signal WDT_N.

制御信号RDAI_Sは、外部からリードコマンドが与えられ、かつ、バンクAまたはBが指定された場合に活性化される。制御信号RDAI_Nは外部からリードコマンドが与えられ、かつ、バンクDまたはCが指定された場合に活性化される。   The control signal RDAI_S is activated when a read command is given from the outside and the bank A or B is designated. The control signal RDAI_N is activated when a read command is given from the outside and the bank D or C is designated.

制御信号WDT_Sは外部から書込コマンドが与えられ、かつ、バンクAまたはBが指定された場合に活性化される。制御信号WDT_Nは外部から書込コマンドが与えられ、かつ、バンクCまたはDが指定された場合に活性化される。このように外部から入力されるコマンドに付随するバンク情報を参照し、サブデータバスSDB_S,SDB_Nのいずれか一方が選択される。   Control signal WDT_S is activated when a write command is applied from the outside and bank A or B is designated. Control signal WDT_N is activated when a write command is applied from the outside and bank C or D is designated. In this way, referring to the bank information accompanying the command input from the outside, one of the sub data buses SDB_S and SDB_N is selected.

簡単に動作を説明すると、リードデータがメモリアレイから選択回路SELに伝達される場合に、そのデータがS側からかあるいはN側からかにより制御信号RDAI_SあるいはRDAI_Nが活性化される。   In brief, when read data is transmitted from the memory array to the selection circuit SEL, the control signal RDAI_S or RDAI_N is activated depending on whether the data is from the S side or the N side.

応じてセレクタ92が一方のサブデータバスのみをリードデータアップに接続する。
逆に、ライトデータがチップ外部からパッド98を経由してメモリアレイに書込まれる場合、指定されたバンク情報に応じて制御信号WDT_SあるいはWDT_Nが活性化され、S側に対応したバスドライバ102またはN側に対応したバスドライバ104のいずれかが活性化され、然るべきサブデータバスにデータが伝達される。
In response, selector 92 connects only one sub data bus to read data up.
Conversely, when write data is written to the memory array from the outside of the chip via the pad 98, the control signal WDT_S or WDT_N is activated according to the designated bank information, and the bus driver 102 corresponding to the S side or One of the bus drivers 104 corresponding to the N side is activated, and data is transmitted to an appropriate sub data bus.

図8は、データバス構成の変形例である半導体記憶装置110を示した配置図である。
図8を参照して、半導体記憶装置110には、図5で示した半導体記憶装置70と同様なメモリアレイの配置が採用されている。そしてメモリアレイBLとメモリアレイALに対してデータの伝達を行なうためのサブデータバス112は、その中点付近でサブデータバスSDB_Sと接続される。サブデータバスSDB_Sは、サブデータバス112とデータ入出力端子LDQとの間でデータの伝達を行なう。メモリアレイDLおよびメモリアレイCLにデータを伝達するためのサブデータバス114は、サブデータバスSDB_Nに接続される。サブデータバスSDB_Nは、サブデータバス114とデータ入出力端子LDQとの間のデータの伝達を行なう。
FIG. 8 is a layout diagram showing a semiconductor memory device 110 which is a modification of the data bus configuration.
Referring to FIG. 8, semiconductor memory device 110 employs a memory array arrangement similar to that of semiconductor memory device 70 shown in FIG. Sub data bus 112 for transmitting data to memory array BL and memory array AL is connected to sub data bus SDB_S in the vicinity of the middle point thereof. Sub data bus SDB_S transmits data between sub data bus 112 and data input / output terminal LDQ. Sub data bus 114 for transmitting data to memory array DL and memory array CL is connected to sub data bus SDB_N. Sub data bus SDB_N transmits data between sub data bus 114 and data input / output terminal LDQ.

なお、図6、図8では、下位側データ入出力端子LDQに対応するデータバスのみが代表的に図示されているが、上位側のデータ入出力端子UDQに対しても同様なサブデータバスの構成を採用している。   In FIGS. 6 and 8, only the data bus corresponding to the lower data input / output terminal LDQ is representatively shown, but a similar sub data bus is also connected to the upper data input / output terminal UDQ. The configuration is adopted.

すなわち、図示しないが図6に示した構成では、メモリアレイAU,BUにデータ伝達を行なうための第1のサブデータバスがサブデータバス82に沿って設けられ、メモリアレイDU,CUにデータ伝達を行なうための第2のサブデータバスがサブデータバス84に沿って設けられている。そして、これら2つのサブデータバスのいずれか1つを選択し上位側のデータ入出力端子UDQとの間でデータの授受を行なう選択回路が設けられている。   That is, although not shown, in the configuration shown in FIG. 6, a first sub data bus for transmitting data to memory arrays AU and BU is provided along sub data bus 82, and data is transmitted to memory arrays DU and CU. A second sub data bus is provided along sub data bus 84. A selection circuit is provided that selects one of these two sub data buses and exchanges data with the higher-level data input / output terminal UDQ.

同様に、図示しないが図8では、メモリアレイAU,BUにデータ伝達を行なうための第1のサブデータバスと、メモリアレイDU,CUにデータ伝達を行なうための第2のサブデータバスが設けられている。図8に示したような構成を採用すると、サブデータバスの最大長さを4Lに抑制することができる。   Similarly, although not shown in FIG. 8, a first sub-data bus for transmitting data to memory arrays AU and BU and a second sub-data bus for transmitting data to memory arrays DU and CU are provided. It has been. When the configuration as shown in FIG. 8 is employed, the maximum length of the sub data bus can be suppressed to 4L.

以上説明したように、実施の形態2では、あるデータ入出力端子に対応するデータバスを複数のサブデータバスから構成し、たとえばパッド近傍に設けられた選択回路でそのうちの1つを選択することでデータバス総延長を抑制できる。したがってデータバス上のデータ伝播特性を改善することができる。また、より好ましくは、メモリアレイの配置に工夫を加えることでさらに一層のデータバスの総延長の抑制が可能となる。   As described above, in the second embodiment, a data bus corresponding to a certain data input / output terminal is constituted by a plurality of sub data buses, and one of them is selected by a selection circuit provided near the pad, for example. Can suppress the total data bus extension. Therefore, data propagation characteristics on the data bus can be improved. More preferably, the total extension of the data bus can be further suppressed by devising the arrangement of the memory array.

[実施の形態3]
実施の形態2では、サブデータバスの構成を採用することでデータバスの総延長を抑制した。同様な効果を得られる別のデータバス形式としてデータバスを階層化することが考えられる。
[Embodiment 3]
In the second embodiment, the total extension of the data bus is suppressed by adopting the configuration of the sub data bus. It is conceivable to hierarchize the data bus as another data bus format that can achieve the same effect.

図9は、実施の形態3のデータバスの構成例である半導体記憶装置120の説明をするための配置図である。   FIG. 9 is a layout diagram for explaining the semiconductor memory device 120 which is a configuration example of the data bus according to the third embodiment.

図9を参照して、半導体記憶装置120には、図6で示したメモリアレイの配置、コラムデコーダ帯CPWの配置、ロウデコーダ帯RDの配置と同様な配置が採用されている。   Referring to FIG. 9, semiconductor memory device 120 employs an arrangement similar to the arrangement of memory array, the arrangement of column decoder band CPW, and the arrangement of row decoder band RD shown in FIG.

半導体記憶装置120には、中央領域CENをS側からN側に向けて貫通するメインデータバス126およびメモリアレイALとメモリアレイBLにデータを伝達するためのローカルデータバス122と、メモリアレイDLとメモリアレイCLにデータを伝達するためのローカルデータバス124とが設けられる。   The semiconductor memory device 120 includes a main data bus 126 penetrating the central area CEN from the S side to the N side, a local data bus 122 for transmitting data to the memory array AL and the memory array BL, a memory array DL, A local data bus 124 for transmitting data to memory array CL is provided.

半導体記憶装置120には、さらに、メインデータバス126をローカルデータバス122に接続するためのスイッチ128とメインデータバス126とローカルデータバス124とを接続するためのスイッチ130とが設けられる。   The semiconductor memory device 120 is further provided with a switch 128 for connecting the main data bus 126 to the local data bus 122 and a switch 130 for connecting the main data bus 126 and the local data bus 124.

スイッチ128,130とメインデータバスとは、図7で説明した選択回路SELと同様な働きをする。つまり、スイッチ128,130の接続制御は、実施の形態2のサブデータバスSDB_S,SDB_Nと同様外部から入力されるコマンドに付随するバンク情報を参照することにより行なわれる。   The switches 128 and 130 and the main data bus operate in the same manner as the selection circuit SEL described with reference to FIG. That is, the connection control of the switches 128 and 130 is performed by referring to bank information attached to a command input from the outside as in the sub data buses SDB_S and SDB_N of the second embodiment.

このデータバス構成ではデータバスの総延長はスイッチによりローカルデータバス122、124のいずれか一方が分離されるため総延長が5Lとなる。   In this data bus configuration, the total extension of the data bus is 5 L because either one of the local data buses 122 and 124 is separated by the switch.

したがって、スイッチを設けることによる負荷増があるものの、図14に示したデータバスの構成と比べるとデータバス上のデータ伝播特性は大幅に改善される。また、S側とN側とでデータバスの総延長が同じになるため、イコライズ回路の配置が単純になる。また、パッド近傍に設けられる入出力バッファ回路も単純化することができる。   Therefore, although there is an increase in load due to the provision of the switch, the data propagation characteristics on the data bus are greatly improved as compared with the configuration of the data bus shown in FIG. Further, since the total extension of the data bus is the same on the S side and the N side, the arrangement of the equalizing circuits is simplified. In addition, the input / output buffer circuit provided near the pad can be simplified.

図10は、実施の形態3のデータバス構成の変形例である半導体記憶装置140を示した配置図である。   FIG. 10 is a layout diagram showing a semiconductor memory device 140 which is a modification of the data bus configuration of the third embodiment.

図10を参照して、半導体記憶装置140上には図5で示した半導体記憶装置70と同様なメモリアレイが配置がなされている。各ロウデコーダ帯RDおよびコラムデコーダ帯CPWも図5に示した場合と同様な配置がなされている。   Referring to FIG. 10, a memory array similar to semiconductor memory device 70 shown in FIG. 5 is arranged on semiconductor memory device 140. Each row decoder band RD and column decoder band CPW are similarly arranged as shown in FIG.

下位側データ入出力端子LDQに対応してメインデータバス146が設けられる。メモリアレイAL,BLにデータを伝達するためのローカルデータバス142と、ローカルデータバス142とメインデータバス146とを接続するためのスイッチ148とが設けられている。   A main data bus 146 is provided corresponding to the lower data input / output terminal LDQ. A local data bus 142 for transmitting data to the memory arrays AL and BL, and a switch 148 for connecting the local data bus 142 and the main data bus 146 are provided.

半導体記憶装置140には、さらに、メモリアレイCL,DLとデータを伝達するためのローカルデータバス144と、ローカルデータバス144とメインデータバス146とを接続するためのスイッチ150とが設けられている。   The semiconductor memory device 140 is further provided with a local data bus 144 for transmitting data to and from the memory arrays CL and DL, and a switch 150 for connecting the local data bus 144 and the main data bus 146. .

図10に示したようなメモリアレイ配置および階層データバスの構成を採用することで、ローカルデータバスとメインデータバスとの総延長を最大で4Lまでに抑制することができる。   By adopting the memory array arrangement and the hierarchical data bus configuration as shown in FIG. 10, the total extension of the local data bus and the main data bus can be suppressed up to 4L.

なお、図9、図10では、下位側データ入出力端子LDQに対応するデータバスのみが代表的に図示されているが、上位側のデータ入出力端子UDQに対しても同様な階層データバスの構成を採用している。   In FIGS. 9 and 10, only the data bus corresponding to the lower data input / output terminal LDQ is representatively shown, but the same hierarchical data bus is also connected to the upper data input / output terminal UDQ. The configuration is adopted.

すなわち、図示しないが図9に示した構成では、メモリアレイAU,BUにデータ伝達を行なうための第1のローカルデータバスがローカルデータバス122に沿って設けられ、メモリアレイDU,CUにデータ伝達を行なうための第2のローカルデータバスがローカルデータバス124に沿って設けられている。そして、これら2つのローカルデータバスのいずれか1つを選択し上位側のデータ入出力端子UDQとの間でデータの授受を行なうために、中央領域に配置され、上位側のデータ入出力端子UDQに接続されるメインデータバスと、その両端に配置される2つのスイッチが設けられている。   That is, although not shown, in the configuration shown in FIG. 9, a first local data bus for transmitting data to memory arrays AU and BU is provided along local data bus 122, and data is transmitted to memory arrays DU and CU. A second local data bus for performing the above is provided along the local data bus 124. In order to select one of these two local data buses and exchange data with the upper data input / output terminal UDQ, the upper data input / output terminal UDQ is arranged in the central area. And a main data bus connected to each other and two switches disposed at both ends thereof.

同様に、図示しないが図10では、メモリアレイAU,BUにデータ伝達を行なうための第1のローカルデータバスと、メモリアレイDU,CUにデータ伝達を行なうための第2のローカルデータバスが設けられている。そして、これら2つのローカルデータバスのいずれか1つを選択し上位側のデータ入出力端子UDQとの間でデータの授受を行なうために、中央領域に配置され、上位側のデータ入出力端子UDQに接続されるメインデータバスと、その両端に配置される2つのスイッチが設けられている。   Similarly, although not shown, in FIG. 10, a first local data bus for transmitting data to memory arrays AU and BU and a second local data bus for transmitting data to memory arrays DU and CU are provided. It has been. In order to select one of these two local data buses and exchange data with the upper data input / output terminal UDQ, the upper data input / output terminal UDQ is arranged in the central area. And a main data bus connected to each other and two switches disposed at both ends thereof.

以上説明したように、実施の形態3では、データバスを階層化することでデータバスの総延長を抑制でき、データバス上のデータ伝播特性を改善することができる。また、メモリアレイの配置に工夫を加えることで、より一層のデータバスの総延長の抑制が可能となる。   As described above, in the third embodiment, it is possible to suppress the total extension of the data bus by hierarchizing the data bus, and to improve the data propagation characteristics on the data bus. Further, by adding a device to the arrangement of the memory array, it is possible to further suppress the total extension of the data bus.

[実施の形態4]
今まで説明してきた3行3列の領域のうちの周囲の8領域にメモリアレイを配置するような構成の場合には、少なくとも中央部の周辺回路を配置する中央領域はレイアウト的には余裕がある。したがって、中央領域の配線幅と配線間隔に対する設計ルールの制限が緩い。そこで、データバスの一部で配線幅と配線間隔とを変更することにより、データバスに寄生する容量負荷および抵抗負荷を低減できる。するとデータバス上のデータ伝播特性を改善することができる。
[Embodiment 4]
In the case where the memory array is arranged in the surrounding 8 areas of the 3 rows and 3 columns area described so far, at least the central area in which the peripheral circuit in the central portion is arranged has a margin in terms of layout. is there. Therefore, the restrictions on the design rules for the wiring width and wiring interval in the central region are loose. Therefore, by changing the wiring width and the wiring interval in a part of the data bus, it is possible to reduce the capacitive load and the resistance load parasitic on the data bus. Then, data propagation characteristics on the data bus can be improved.

図11は、実施の形態4の半導体記憶装置のデータバス配置を説明するための配置図である。   FIG. 11 is a layout diagram for explaining the data bus layout of the semiconductor memory device of the fourth embodiment.

図11を参照して、半導体記憶装置160上には図6で示したメモリアレイと同様なメモリアレイの配置が採用されている。ロウデコーダ帯RDおよびコラムデコーダ帯CPWも図6と同様に配置されている。   Referring to FIG. 11, a memory array arrangement similar to the memory array shown in FIG. The row decoder band RD and the column decoder band CPW are also arranged in the same manner as in FIG.

図11において、下位側データ入出力端子LDQに対応したデータバスが代表して示されている。データバスは、メモリアレイAL,BLとデータを授受するための部分162と、メモリアレイCL,DLとデータを授受するための部分166と、部分162と部分166とを接続し端子群LDQに対してデータを伝達するための部分164とを含む。メモリアレイBLから端子群LDQに至るまでの経路が実線で示されている。このようなデータバスにおいて、部分164の配線幅および配線間隔(ラインL、スペースS)を他の部分に対して緩和する。部分164は、データバス総延長の4分の1にしかすぎないが、メモリアレイBLから端子LDQに至る直接経路の最大長4Lのうちの約半分にあたるため、実際には4分の1の区間での改善以上の効果が期待できる。   FIG. 11 representatively shows a data bus corresponding to the lower data input / output terminal LDQ. The data bus connects a portion 162 for exchanging data with the memory arrays AL and BL, a portion 166 for exchanging data with the memory arrays CL and DL, a portion 162 and a portion 166, and connects the terminal group LDQ. And 164 for communicating data. A path from the memory array BL to the terminal group LDQ is indicated by a solid line. In such a data bus, the wiring width and the wiring interval (line L, space S) of the portion 164 are relaxed relative to other portions. The portion 164 is only a quarter of the total length of the data bus, but it is about a half of the maximum length 4L of the direct path from the memory array BL to the terminal LDQ. Expected to be more effective than improvement.

図12は、図11に示したデータバスの部分162の断面を示した断面図である。
図13は、図11におけるデータバスの部分164の断面を示した断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section of the data bus portion 162 shown in FIG.
FIG. 13 is a sectional view showing a section of the data bus portion 164 in FIG.

図12、図13を参照して、部分162におけるデータバス線180の配線幅L1に対して部分164におけるデータバス線190の配線幅L2を太くする。これにより配線抵抗が低減されるのでデータバスの負荷が低減される。また、データバス線180と隣接する配線182,184との間の配線の間隔をS1とすると、データバス線190と隣接する配線192,194との配線間隔S2を配線間隔S1よりも大きくする。これによりデータバス線に寄生する配線相互の寄生容量を低減させることができる。したがってデータバス線の負荷を減らすことができる。   Referring to FIGS. 12 and 13, the wiring width L2 of the data bus line 190 in the portion 164 is made thicker than the wiring width L1 of the data bus line 180 in the portion 162. As a result, the wiring resistance is reduced, so that the load on the data bus is reduced. Further, when the wiring interval between the data bus line 180 and the adjacent wirings 182 and 184 is S1, the wiring interval S2 between the data bus line 190 and the adjacent wirings 192 and 194 is made larger than the wiring interval S1. Thereby, the parasitic capacitance between the wirings parasitic on the data bus line can be reduced. Therefore, the load on the data bus line can be reduced.

また、チップ長辺の制約が厳しくない場合には、図11に示したデータバスの全区間での配線幅・ピッチを緩和すればよい。   In addition, when the restriction on the chip long side is not strict, the wiring width and pitch in the entire section of the data bus shown in FIG. 11 may be relaxed.

なお、データバスの配線幅・配線間隔の一部あるいは全部を緩和することは実施の形態1〜実施の形態3で例示したデータバスの構成にも適用でき、データバスの総延長低減との相乗効果によりデータバス上のデータ伝播特性を大幅に改善することができる。   Note that alleviating part or all of the wiring width and wiring interval of the data bus can also be applied to the configuration of the data bus exemplified in the first to third embodiments, and is synergistic with reducing the total length of the data bus. As a result, the data propagation characteristics on the data bus can be greatly improved.

以上説明したように、データバスの配線幅・配線間隔を一部あるいは全区間で緩和することにより、データバス寄生負荷が低減でき、データバス上のデータ伝播特性を改善することができる。   As described above, the data bus parasitic load can be reduced and the data propagation characteristics on the data bus can be improved by relaxing the wiring width and wiring interval of the data bus in a part or all of the sections.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1,40,50,60,70,80,110,120,140,160 半導体記憶装置、2 アドレスバッファ、4 クロックバッファ、6 制御信号入力バッファ、8,10,18 ブロック、12 列デコーダ、16 センスアンプ、20,96 出力バッファ、22,100 入力バッファ、42,44,52,54,114 データバス、46 中央領域、62 下位側データバス、64 上位側データバス、82,84,112,114 サブデータバス、92 セレクタ、94 リードデータアンプ、98,PD パッド、102,104 バスドライバ、122,124,142,144 ローカルデータバス、126,146 メインデータバス、128,130,148,150 スイッチ、162,164,166 部分、180,190 データバス線、182,184,192,194 配線、A,B,C,D メモリアレイバンク、AL,BL,CL,DL,AU,BU,CU,DU メモリアレイ、CEN 中央領域、CPW コラムデコーダ帯、CROSS_N,CROSS_S 領域、LDQ データ入出力端子、RD ロウデコーダ帯、SDB_S,SDB_N サブデータバス、SEL 選択回路、UDQ データ入出力端子。   1, 40, 50, 60, 70, 80, 110, 120, 140, 160 Semiconductor memory device, 2 address buffer, 4 clock buffer, 6 control signal input buffer, 8, 10, 18 block, 12 column decoder, 16 sense Amplifier, 20, 96 Output buffer, 22,100 Input buffer, 42, 44, 52, 54, 114 Data bus, 46 Central area, 62 Lower data bus, 64 Upper data bus, 82, 84, 112, 114 Sub Data bus, 92 selector, 94 read data amplifier, 98, PD pad, 102, 104 bus driver, 122, 124, 142, 144 Local data bus, 126, 146 Main data bus, 128, 130, 148, 150 switch, 162 , 164, 166 part, 180, 90 data bus lines, 182, 184, 192, 194 wiring, A, B, C, D memory array banks, AL, BL, CL, DL, AU, BU, CU, DU memory arrays, CEN central area, CPW column decoder Band, CROSS_N, CROSS_S area, LDQ data input / output terminal, RD row decoder band, SDB_S, SDB_N sub data bus, SEL selection circuit, UDQ data input / output terminal.

Claims (1)

複数のバンクを有する半導体記憶装置であって、
半導体基板
前記半導体基板は3行3列の9領域に分割され、前記9領域の2行2列目の中央領域に列をなして配置された外部とのデータの授受を行なう複数の上位入出力端子を含む第1の入出力端子群
前記中央領域に列をなして配置された外部とのデータの授受を行なう複数の下位入出力端子を含み、前記第1の入出力端子群と並行に配置される第2の入出力端子群
前記中央領域を取り囲む8つの周囲領域のうちの第1から第4の領域に配置され、前記第1の入出力端子群とデータ授受を行なう複数の第1のメモリブロック
前記8つの周囲領域のうち前記中央領域を中心に前記第1から第4の領域と対称に位置する第5から第8の領域に配置され、前記第2の入出力端子群とデータ授受を行なう複数の第2のメモリブロックを備え、
前記複数のバンクの各バンクは、前記第1のメモリブロックと第2のメモリブロックとを含む、半導体記憶装置。
A semiconductor memory device having a plurality of banks,
And the semiconductor substrate,
The semiconductor substrate is divided into 9 regions of 3 rows and 3 columns, and a plurality of higher-order input / output terminals for exchanging data with the outside are arranged in the central region of the second row and the second column of the 9 regions. a first input-output terminal group including,
A second input / output terminal group disposed in parallel with the first input / output terminal group, including a plurality of lower-order input / output terminals that exchange data with the outside arranged in a row in the central region ; ,
Wherein disposed from the first of the eight peripheral region surrounding the central region to the fourth region, and a plurality of first memory blocks to perform the first input-output terminal group and the data exchange,
Out of the eight surrounding areas, they are arranged in the fifth to eighth areas that are symmetrical to the first to fourth areas with the central area as the center, and exchange data with the second input / output terminal group. and a plurality of second memory blocks,
Each of the plurality of banks is a semiconductor memory device including the first memory block and a second memory block.
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