JP6441708B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6441708B2 JP6441708B2 JP2015035377A JP2015035377A JP6441708B2 JP 6441708 B2 JP6441708 B2 JP 6441708B2 JP 2015035377 A JP2015035377 A JP 2015035377A JP 2015035377 A JP2015035377 A JP 2015035377A JP 6441708 B2 JP6441708 B2 JP 6441708B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- search
- data
- match
- channel mos
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 105
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 48
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 28
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 25
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 102100033270 Cyclin-dependent kinase inhibitor 1 Human genes 0.000 description 3
- 101000944380 Homo sapiens Cyclin-dependent kinase inhibitor 1 Proteins 0.000 description 3
- 102100022907 Acrosin-binding protein Human genes 0.000 description 2
- 102100027603 Fetal and adult testis-expressed transcript protein Human genes 0.000 description 2
- 101000756551 Homo sapiens Acrosin-binding protein Proteins 0.000 description 2
- 101000937113 Homo sapiens Fetal and adult testis-expressed transcript protein Proteins 0.000 description 2
- 101000971521 Homo sapiens Kinetochore scaffold 1 Proteins 0.000 description 2
- 101001130171 Homo sapiens L-lactate dehydrogenase C chain Proteins 0.000 description 2
- 101001054842 Homo sapiens Leucine zipper protein 4 Proteins 0.000 description 2
- 101001088883 Homo sapiens Lysine-specific demethylase 5B Proteins 0.000 description 2
- 101000633613 Homo sapiens Probable threonine protease PRSS50 Proteins 0.000 description 2
- 101000679365 Homo sapiens Putative tyrosine-protein phosphatase TPTE Proteins 0.000 description 2
- 101000824971 Homo sapiens Sperm surface protein Sp17 Proteins 0.000 description 2
- 101000596845 Homo sapiens Testis-expressed protein 15 Proteins 0.000 description 2
- 101000666379 Homo sapiens Transcription factor Dp family member 3 Proteins 0.000 description 2
- 101000674717 Homo sapiens Transcription initiation factor TFIID subunit 7-like Proteins 0.000 description 2
- 101000894428 Homo sapiens Transcriptional repressor CTCFL Proteins 0.000 description 2
- 102100021464 Kinetochore scaffold 1 Human genes 0.000 description 2
- 102100031357 L-lactate dehydrogenase C chain Human genes 0.000 description 2
- 102100026910 Leucine zipper protein 4 Human genes 0.000 description 2
- 102100033247 Lysine-specific demethylase 5B Human genes 0.000 description 2
- 102100029523 Probable threonine protease PRSS50 Human genes 0.000 description 2
- 102100022578 Putative tyrosine-protein phosphatase TPTE Human genes 0.000 description 2
- 102100022441 Sperm surface protein Sp17 Human genes 0.000 description 2
- 102100035116 Testis-expressed protein 15 Human genes 0.000 description 2
- 102100038129 Transcription factor Dp family member 3 Human genes 0.000 description 2
- 102100021172 Transcription initiation factor TFIID subunit 7-like Human genes 0.000 description 2
- 102100021393 Transcriptional repressor CTCFL Human genes 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 102100034323 Disintegrin and metalloproteinase domain-containing protein 2 Human genes 0.000 description 1
- 101000780288 Homo sapiens Disintegrin and metalloproteinase domain-containing protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 101001064302 Homo sapiens Lipase member I Proteins 0.000 description 1
- 101001057156 Homo sapiens Melanoma-associated antigen C2 Proteins 0.000 description 1
- 101000874141 Homo sapiens Probable ATP-dependent RNA helicase DDX43 Proteins 0.000 description 1
- 101000725916 Homo sapiens Putative tumor antigen NA88-A Proteins 0.000 description 1
- 101000821981 Homo sapiens Sarcoma antigen 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100030659 Lipase member I Human genes 0.000 description 1
- 102100027252 Melanoma-associated antigen C2 Human genes 0.000 description 1
- 102100035724 Probable ATP-dependent RNA helicase DDX43 Human genes 0.000 description 1
- 102100027596 Putative tumor antigen NA88-A Human genes 0.000 description 1
- 102100021466 Sarcoma antigen 1 Human genes 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C15/00—Digital stores in which information comprising one or more characteristic parts is written into the store and in which information is read-out by searching for one or more of these characteristic parts, i.e. associative or content-addressed stores
- G11C15/04—Digital stores in which information comprising one or more characteristic parts is written into the store and in which information is read-out by searching for one or more of these characteristic parts, i.e. associative or content-addressed stores using semiconductor elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0207—Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
- H10B10/12—Static random access memory [SRAM] devices comprising a MOSFET load element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Description
図1は、実施形態1に係る半導体記憶装置100の概略構成を示したブロック図である。
また、メモリアレイMA0は、ワード線WL0〜WL7,ビット線対BL0,/BL0およびBL1,/BL1、サーチ線対SL0,/SL0およびSL1,/SL1、マッチ線ML0〜ML3を含む。
図2を参照して、メモリセルMC0♯0は、1ビットの記憶データを保持可能に構成されたデータセルDCと、1ビットのマスクビット情報を保持可能に構成されデータセルDCとビット線に沿う列方向に隣接するマスクデータセルMDCとを含む。
図3を参照して、メモリセルMC0♯0とメモリセルMC1♯0とは行方向に互いに隣接して配置される。各TCAMセル列に対して対応するサーチ線が各々配置されている。すなわちメモリセルMC0♯0に対してはサーチ線対SL0,/SL0がメモリセル中に配置される。メモリセルMC1♯0に対してはサーチ線対SL1,/SL1がメモリセル中に配置されている。また、マッチ線は各セル行毎に1本配線される。すなわち図3に示される第1行目のメモリセル行(メモリセルMC0♯0,メモリセルMC1♯0)に対してはマッチ線ML0が配置される。
図3および図4を参照して、アドレス♯0に対しての動作を簡単に説明する。
図6に示されるように、データ検索前において電源線VSL,サーチ線対SL0,/SL0を1/2VDDにプリチャージした状態で、検索データに従ってサーチ線対SL0,/SL0の一方および他方を電源線VDDおよび接地線VSSの電位に設定する。
そして、次のデータ検索前に電源線VSLの電位を再び、1/2VDDに設定する。
図7は、実施形態1の変形例1に基づくメモリセルMCP0♯0の構成を示した回路図である。
図8は、実施形態2に基づく半導体記憶装置の構成を示す概略ブロック図である。
このように物理配置は実施形態1の場合と異なるが、サーチ機能としては全く同じ振る舞いをこのメモリアレイは行なう。
そして、次のデータ検索前に電源線VSLの電位を再び、1/2VDDに設定する。
第1金属配線層M117に形成される電源線(VSL)と接続される。
図14は、実施形態2に基づく第2金属配線層と上層との間のコンタクトホールの配置を示した平面図である。
第3金属配線層131は、ワード線WL1を形成し、コンタクトホールCT40,CT42等と接続される。
なお、メモリセルMC0♯1の内部の金属配線層については、サーチ線SLおよびビット線BLについて対応のサーチ線およびビット線が接続される点が異なるが、配線パターンの配置についてはY軸にメモリセルMC0♯0と線対称の配置を有しているためその説明は繰返さない。
上記の実施形態1においては、サーチ線対SL,/SLを1/2VDDにプリチャージして、サーチ線対SL,/SLとマッチ線MLとの間におけるカップリング容量に起因するマッチ線MLに対する電圧変動を抑制する方式について説明した。
ここで、ダミーマッチ線DMLの電位は、電源線VDDであり、対応するマッチ線MLとの浮き上がった電位差が増幅されて、増幅結果が出力される。
本実施形態4においては、マスクビット列を制御する方式について説明する。
図18(A)を参照して、電源線ドライバVSLDは、NAND回路NDと、AD回路ADと、インバータIVと、NチャネルMOSトランジスタN1と、PチャネルMOSトランジスタP1とを含む。
Claims (1)
- 行列状に配置され、各々が2ビットの情報を保持可能に構成された複数のメモリセルを備え、
各前記メモリセルは、
1ビットの情報を保持可能に構成された第1のセルと、
他の1ビットの情報を保持可能に構成され、前記第1のセルの列方向に隣接する第2のセルとを含み、
列方向に沿って延在し、前記第1および第2のセルの両方に接続されるビット線対と、
行方向に沿って延在し、前記第1および第2のセルのそれぞれに接続される第1および第2のワード線と、
行方向に沿って延在するとともに、行方向に隣接するメモリセルで共通に用いられるマッチ線と、
列方向に沿って延在し、データ検索時に検索データを伝達するサーチ線と、
前記サーチ線および前記マッチ線と接続され、前記第1および第2のセルの保持する情報と前記サーチ線に伝達される検索データとの比較結果に基づいて第1の電圧にプリチャージされた前記マッチ線を第2の電圧に駆動する論理演算セルと、
前記サーチ線に対応して設けられ、前記検索データに従って前記サーチ線を前記第1の電圧により駆動するサーチ線ドライバと、
前記マッチ線と接続され、前記マッチ線と前記第1の電圧との間の電位差に基づいてデータ検索結果を出力する検知回路とをさらに備え、
前記マッチ線は、
前記第1および第2のセルの保持する情報と前記サーチ線に伝達される検索データとが一致する場合には、前記サーチ線に対する前記第1の電圧の駆動により前記プリチャージされた電圧よりも上昇し、
前記第1および第2のセルの保持する情報と前記サーチ線に伝達される検索データとが不一致の場合には、前記論理演算セルにより前記第2の電圧に駆動し、
前記論理演算セルは、前記マッチ線と電源線との間にそれぞれ接続され、前記データ検索時に前記第1および第2のセルの保持する情報と前記検索データとのそれぞれの比較結果に基づいて前記マッチ線を駆動する第1および第2の論理ユニットを含み、
前記電源線は、データ検索時に前記第2の電圧に設定され、データマスク時に前記第1の電圧に設定される、半導体記憶装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015035377A JP6441708B2 (ja) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | 半導体記憶装置 |
CN201610017785.2A CN105913870B (zh) | 2015-02-25 | 2016-01-12 | 半导体存储器装置 |
US15/004,990 US9502112B2 (en) | 2015-02-25 | 2016-01-24 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015035377A JP6441708B2 (ja) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016157500A JP2016157500A (ja) | 2016-09-01 |
JP6441708B2 true JP6441708B2 (ja) | 2018-12-19 |
Family
ID=56690539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015035377A Active JP6441708B2 (ja) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | 半導体記憶装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9502112B2 (ja) |
JP (1) | JP6441708B2 (ja) |
CN (1) | CN105913870B (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180028020A (ko) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
US10714181B2 (en) | 2016-11-30 | 2020-07-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Memory cell |
KR102596601B1 (ko) * | 2016-12-26 | 2023-10-31 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
JP2019008845A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP2019033161A (ja) | 2017-08-07 | 2019-02-28 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体記憶装置 |
KR102379729B1 (ko) * | 2017-10-27 | 2022-03-29 | 삼성전자주식회사 | 우선 순위에 따라 매칭 라인들을 구동하는 메모리 장치 |
JP2019102108A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP2019117678A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP7091918B2 (ja) | 2018-08-02 | 2022-06-28 | 株式会社ソシオネクスト | 半導体記憶装置およびその制御方法 |
TWI794510B (zh) | 2019-06-12 | 2023-03-01 | 聯華電子股份有限公司 | 三元內容可定址記憶體單元 |
CN115588666A (zh) * | 2021-06-23 | 2023-01-10 | 联华电子股份有限公司 | 半导体布局图案及其形成方法 |
CN115881189A (zh) * | 2021-09-27 | 2023-03-31 | 三星电子株式会社 | 内容可寻址存储器和包括其的电子装置 |
CN116312687A (zh) | 2021-12-21 | 2023-06-23 | 联华电子股份有限公司 | 半导体存储装置的布局 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2636159B2 (ja) | 1994-01-07 | 1997-07-30 | ハル・コンピュータ・システムズ,インコーポレイテッド | 連想メモリセルに「ドントケア」を記憶するための装置 |
JPH08212791A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Kawasaki Steel Corp | 連想メモリ装置 |
US6751701B1 (en) | 2000-06-14 | 2004-06-15 | Netlogic Microsystems, Inc. | Method and apparatus for detecting a multiple match in an intra-row configurable CAM system |
US6542391B2 (en) | 2000-06-08 | 2003-04-01 | Netlogic Microsystems, Inc. | Content addressable memory with configurable class-based storage partition |
US6154384A (en) | 1999-11-12 | 2000-11-28 | Netlogic Microsystems, Inc. | Ternary content addressable memory cell |
CA2299991A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-03 | Mosaid Technologies Incorporated | A memory cell for embedded memories |
JP2002373494A (ja) | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Sony Corp | 半導体記憶装置とその制御方法 |
JP3808753B2 (ja) | 2001-10-31 | 2006-08-16 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | 連想メモリ装置 |
JP2003272386A (ja) | 2002-03-20 | 2003-09-26 | Mitsubishi Electric Corp | Tcamセル、tcamセルアレイ、アドレス検索メモリおよびネットワークアドレス検索装置 |
US6856527B1 (en) * | 2003-05-30 | 2005-02-15 | Netlogic Microsystems, Inc. | Multi-compare content addressable memory cell |
US7126834B1 (en) * | 2003-09-12 | 2006-10-24 | Netlogic Microsystems, Inc. | Sense amplifier architecture for content addressable memory device |
EP1688957A4 (en) * | 2003-11-21 | 2007-03-28 | Hitachi Ltd | INTEGRATED SEMICONDUCTOR CIRCUIT ELEMENT |
JP4624198B2 (ja) * | 2005-07-06 | 2011-02-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体記憶装置 |
JP2008192218A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Renesas Technology Corp | 内容参照メモリ |
US9082484B1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-07-14 | International Business Machines Corporation | Partial update in a ternary content addressable memory |
-
2015
- 2015-02-25 JP JP2015035377A patent/JP6441708B2/ja active Active
-
2016
- 2016-01-12 CN CN201610017785.2A patent/CN105913870B/zh active Active
- 2016-01-24 US US15/004,990 patent/US9502112B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016157500A (ja) | 2016-09-01 |
CN105913870B (zh) | 2021-04-16 |
CN105913870A (zh) | 2016-08-31 |
US9502112B2 (en) | 2016-11-22 |
US20160247569A1 (en) | 2016-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6441708B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
JP4624198B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
US9947393B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
JP6517720B2 (ja) | 半導体記憶装置 | |
US8536898B2 (en) | SRAM sense amplifier | |
WO2004042821A1 (ja) | 半導体記憶装置 | |
KR20180028020A (ko) | 반도체 장치 | |
TWI791035B (zh) | 半導體記憶裝置 | |
JP2006031922A (ja) | プリチャージ及び感知増幅スキームを改善した集積回路メモリ装置のビットライン駆動回路及び駆動方法 | |
TW202046305A (zh) | 位元線預充電電路 | |
JP2005100486A (ja) | 半導体記憶装置 | |
CN106683695B (zh) | 字线驱动器、半导体存储设备及使用它们的测试方法 | |
JP2013062001A (ja) | 半導体記憶装置 | |
TWI782152B (zh) | 半導體記憶裝置 | |
JP6832799B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH10144889A (ja) | 半導体メモリ装置のメモリセルアレイ構造 | |
JP2009087427A (ja) | 半導体記憶装置 | |
KR100604947B1 (ko) | 고속 메모리 장치에 채용되는 이퀄라이저 및 데이터 라인센스앰프의 배치 방법 | |
JP7376435B2 (ja) | 半導体装置 | |
US10910056B2 (en) | Semiconductor device | |
KR100843911B1 (ko) | 반도체 소자의 레이아웃 | |
JPH1027487A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置及び誤書き込み防止方法 | |
JP2019145196A (ja) | 半導体装置 | |
JP4338045B2 (ja) | 半導体集積回路 | |
JP2003297074A (ja) | 強誘電体メモリ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180821 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6441708 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |