JP5878925B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係る半導体記憶装置のブロック図である。この半導体記憶装置は、例えば、抵抗変化型不揮発性メモリ装置であり、ワードドライバ回路2と、ロウデコーダ回路4と、カラムゲート回路6と、ライトドライバ回路8と、カラムデコーダ回路10と、センスアンプ回路12と、ソース線一括制御回路20と、ビット線一括制御回路30と、複数のメモリセルを有するメモリセルアレイ40とを備えている。
図5は、第2の実施形態に係る半導体記憶装置の回路図である。図2および図5における共通の符号は、同一の構成要素を示すため説明を省略する。図5の半導体記憶装置において、ビット線およびソース線とメモリセルとの接続関係が、図2の半導体記憶装置と異なる。また、図5に示す第1および第2の接地回路42,44の位置は、図2に示す第1および第2の接地回路42,44の位置と上下逆になっている。
図8は、第3の実施形態に係る半導体記憶装置の回路図である。図2および図8における共通の符号は、同一の構成要素を示すため説明を省略する。図8の半導体記憶装置は、メモリセルアレイ40内に第3の接地配線である接地配線GD2を備えている点で、図2の半導体記憶装置と異なる。
図10は、第4の実施形態に係る半導体記憶装置の回路図である。図5および図10における共通の符号は、同一の構成要素を示すため説明を省略する。図10の半導体記憶装置は、メモリセルアレイ40内に第3の接地配線である接地配線GD2を備えている点で、図5の半導体記憶装置と異なる。
図12は、第5の実施形態に係る半導体記憶装置の回路図である。図8および図12は、メモリセルアレイ40内の回路構成のみが異なるため、図12では、ワードドライバ回路2と、ロウデコーダ回路4と、カラムゲート回路6と、ライトドライバ回路8と、カラムデコーダ回路10と、センスアンプ回路12とを省略している。
図13は、第6の実施形態に係る半導体記憶装置の回路図である。図12および図13における共通の符号は、同一の構成要素を示すため説明を省略する。以下、図12の半導体記憶装置との相違点について説明する。
上記各実施形態では、ビット線BLとソース線SLとが平行である場合について説明したが、例えば、一方が列方向に延伸し、他方が行方向に延伸していてもよい。
42 第1の接地回路
44 第2の接地回路
BC ビット線一括制御配線(第1の信号配線)
BC_x ビット線一括制御配線の裏打ち配線
BL0〜BLn 第1の制御線、第2の制御線
BT 第1のトランジスタ
CT セルトランジスタ
GD1 第1の接地配線、第2の接地配線
GD2 第3の接地配線
MC メモリセル
MR 抵抗変化型メモリ素子
SC ソース線一括制御配線(第2の信号配線)
SC_x ソース線一括制御配線の裏打ち配線
SL0〜SLn 第2の制御線、第1の制御線
ST 第2のトランジスタ
WL0〜WLi ワード線
WL0_x〜WLi_x ワード線の裏打ち配線
Claims (16)
- 第1の制御線と第2の制御線との間に接続された、メモリ素子とセルトランジスタとを含む、複数のメモリセルが行列状に配置されたメモリセルアレイを有する半導体記憶装置であって、
前記メモリセルアレイは、
各行にそれぞれ対応し、当該行に配置された複数のメモリセルに含まれるセルトランジスタのゲートに接続され、行方向に延伸する複数のワード線と、
各列にそれぞれ対応し、当該列に配置された複数のメモリセルに接続され、列方向に延伸する複数の前記第1の制御線と、
各列にそれぞれ対応し、当該列に配置された複数のメモリセルに接続され、列方向に延伸する複数の前記第2の制御線と、
与えられた第1の信号に従って、前記複数の第1の制御線を一括して接地する、少なくとも1つの第1の接地回路と、
与えられた第2の信号に従って、前記複数の第2の制御線を一括して接地する、少なくとも1つの第2の接地回路とを備え、
前記第1の接地回路は、
前記複数の第1の制御線にそれぞれ対応して設けられており、ドレインが、当該第1の制御線と接続され、前記メモリセルアレイの行方向に並ぶように配置される複数の第1のトランジスタと、
前記複数の第1のトランジスタのゲートにそれぞれ接続され、当該ゲートに前記第1の信号を供給する、行方向に延伸する第1の信号配線とを備えており、
前記第2の接地回路は、
前記複数の第2の制御線にそれぞれ対応して設けられており、ドレインが、当該第2の制御線と接続され、前記メモリセルアレイの行方向に並ぶように配置される複数の第2のトランジスタと、
前記複数の第2のトランジスタのゲートにそれぞれ接続され、当該ゲートに前記第2の信号を供給する、行方向に延伸する第2の信号配線とを備えており、
前記複数の第1のトランジスタのソースと前記複数の第2のトランジスタのソースとの双方は、共通の接地配線によって、接地されている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記第1および第2の接地回路は、複数設けられており、
前記複数の第1および第2のトランジスタが前記メモリセルアレイの列方向に近接して配置されている前記第1および第2の接地回路の組が、前記メモリセルアレイ内において、所定数行おきに配置されている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記メモリセルアレイは、列方向に延伸して前記接地配線と交差し、当該交点で前記接地配線と接続され、かつ、一端が接地された、少なくとも1つの列方向に延伸した接地配線を備えている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記複数のワード線のうち、前記接地配線、並びに前記第1および第2の信号配線の少なくとも1つに隣り合うワード線に、当該ワード線がゲートに接続されたセルトランジスタを非導通状態にする電圧が供給される
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項3の半導体記憶装置において、
前記複数の第1および第2の制御線のうち、前記列方向に延伸した接地配線に隣り合う、第1および第2の制御線は接地されている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項3の半導体記憶装置において、
前記列方向に延伸した接地配線は、前記第1および第2の制御線のいずれか一方と同一の配線層に配置されている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項3の半導体記憶装置において、
前記列方向に延伸した接地配線は、複数設けられており、かつ前記メモリセルアレイ内において、所定数列おきに配置されている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記複数の第1の制御線は、前記メモリセルアレイの各列にそれぞれ対応し、列方向に延伸するビット線であり、
前記複数の第2の制御線は、前記メモリセルアレイの各列にそれぞれ対応し、列方向に延伸するソース線である
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記複数の第1の制御線は、前記メモリセルアレイの各列にそれぞれ対応し、列方向に延伸するソース線であり、
前記複数の第2の制御線は、前記メモリセルアレイの各列にそれぞれ対応し、列方向に延伸するビット線である
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記第1および第2のトランジスタのそれぞれのゲート幅およびゲート長は、メモリセルに含まれるセルトランジスタのゲート幅およびゲート長と同一である
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記第1の信号配線が配置される配線層よりも上部の配線層に配置された、当該第1の信号配線の裏打ち配線と、
前記第2の信号配線が配置される配線層よりも上部の配線層に配置された、当該第2の信号配線の裏打ち配線と、
ワード線の裏打ち配線とを備え、
前記第1および第2の信号配線は、メモリセルに含まれるセルトランジスタのゲートに用いられる材料と同一の材料で形成されており、
前記第1の信号配線の裏打ち配線と、前記第2の信号配線の裏打ち配線と、前記ワード線の裏打ち配線とは、同じ配線層に配置されている
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記第1の信号は、前記複数の第2の制御線のいずれか1つに電圧が印加される前に、前記複数の第1のトランジスタを導通状態にするものである
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記第2の信号は、前記複数の第1の制御線のいずれか1つに電圧が印加される前に、前記複数の第2のトランジスタを導通状態にするものである
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記第1の信号は、前記複数の第1の制御線のいずれか1つがディスチャージされる場合に、前記複数の第1のトランジスタを導通状態にするものである
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記第2の信号は、前記複数の第2の制御線のいずれか1つがディスチャージされる場合に、前記複数の第2のトランジスタを導通状態にするものである
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 請求項1の半導体記憶装置において、
前記メモリ素子は、抵抗変化型メモリ素子である
ことを特徴とする半導体記憶装置。
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