JPH03113890A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH03113890A
JPH03113890A JP1249087A JP24908789A JPH03113890A JP H03113890 A JPH03113890 A JP H03113890A JP 1249087 A JP1249087 A JP 1249087A JP 24908789 A JP24908789 A JP 24908789A JP H03113890 A JPH03113890 A JP H03113890A
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word lines
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荻原 正毅
Hidetake Fujii
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Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Toshiba Corp
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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体記憶装置に係り、特に1/4ピッチ方
式のダイナミック型ランダムアクセスメモリ(以下、D
RAMと記す)におけるメモリセルアレイのワード線配
列に関する。
(従来の技術) 従来のDRAMにおけるメモリセルアレイは、高集積化
、大容量化に向けて様々なセル配列パターンが提案され
ており、その−例としてフォールデッドビット線方式の
1/2ピッチ方式のセル配列パターンの一部を第4図に
概略的に示している。
第4図において、BL1〜BL4はそれぞれ平行に形成
されたビット線、MC・・・は1トランジスタ・1キャ
パシタ型のメモリセル、DC・・・はダミーセル、WL
1〜WL4およびDWL14、DWL23はビット線B
L1〜BL4とクロスする向きに形成されたワード線お
よびはダミーワード線、SA、およびSA2はビット線
BL、〜BL4の一端側に配置されたビット線センスア
ンプであり、隣り合う2本のビット線(BL、。
BL2)、(B L3 、B L4 )が相補的な一対
となってビット線センスアンプSAI SA2のうちの
1個に接続されている。
しかし、第4図に示すしたようなセル配列では、微細化
に伴ってメモリセルが小さくなると、セルプレート電極
(キャパシタプレート電極)の開口部相互間の距離が短
くなり、セルプレート電極が切断されるという問題が生
じる。そこで、この問題を回避するために、メモリセル
をセルトランジスタ(電荷転送用トランジスタ)のチャ
ネル長方向に1/2n (但し、nは2以上の自然数)
ピッチずらして配置する方式が提案されている(例えば
特開昭61−274357号公報)。
第5図は、1/4ピッチ方式のセル配列パターンを概略
的に示している。第5図において、BL1〜BL4はそ
れぞれ平行に形成されたビット線、MC・・・は1トラ
ンジスター1キャパシタ型のメモリセル、DC・・・は
ダミーセル、WL1〜WL4およびDWL 1〜DWL
4はビット線BL1〜BL4とクロスする向きに形成さ
れたワード線およびダミーワード線、SA、およびSA
2はビット線BL1〜BL4の両端側に配置されたビッ
ト線センスアンプであり、1本のビット線を挾んで隣り
合う2本のビット線(BLl、BL3)、(BL2 、
BL4 )が相補的な一対となってビット線センスアン
プSAl、SA2のうちの1個に接続されている。
この場合、1本のビット線および隣り合う2本のワード
線をそれぞれ横切るようにセルトランジスタ2個分の素
子領域が形成され、この素子領域の2個のセルトランジ
スタの各ドレイン(または、各ソース)とビット線とが
クロスする部分でコンタクトがとられており、隣り合う
任意の2本のビットfjl(例えばBL、  BL2)
に着口すると、一方のビット線BL、のメモリセルコン
タクト部が隣りのビット線BL2のメモリセルコンタク
ト部に対してビット線長さ方向に1/4ピッチずれるよ
うに配置されている。
第6図は、上記したような1/4ピッチ方式のDRAM
における従来のワード線駆動系の一部を示している。第
6図において、61は電源電位以上の所定値に昇圧され
たワード線信号WDRVを発生する昇圧ワード線電位発
生回路、62はロー(行)アドレス信号のうちの2ビツ
トの信号X0sX、をプリデコードし、4つの昇圧ワー
ド線信号WDRVI〜WDRV4を選択的に出力するプ
リデコーダであり、プリデコード用のゲート回路53群
と、このゲート回路群63の出力に応じてオン状態に制
御されて昇圧ワード線電位発生回路61からの昇圧ワー
ド線信号WDRVを通過させるMOS)ランジスタロ4
群とからなる。65はローアドレス信号のうちの残りの
ビットの信号X2〜Xnをデコードするローデコーダ、
66はローデコーダ65の出力に応じて昇圧ワード線信
号WDRV1〜WDRV4を各対応してワード線WLI
〜WL4に出力するワード線駆動回路であり、ローデコ
ーダ65の出力に応じてオン状態に制御されてプリデコ
ーダ62のMOSトランジスタ64群からの昇圧ワード
線信号WDRVI〜WDRV4を通過させるMOSトラ
ンジスタ67群からなる。
なお、昇圧ワード線信号WDRV1〜 WDRV4を使用する理由は、ワード線WLI〜WL4
の寄生容量が大きいとワード線電位の立上がりが遅くな
るのを防ぐためである。
ところで、セルサイズが縮小されていくにつれて、ワー
ド線WLI〜WL4のピッチは小さ(なり、ワード線W
L1〜WI、4を選択するためのローデコーダ65、ワ
ード線駆動回路66のパターンピッチは厳しくなるばか
りである。このような状況下でのローデコーダ65群、
ワード線駆動回路66群の配列に際して、ワード線駆動
回路66のパターンを配列方向に同じ繰返しく正転繰返
し)で配置しようとすると、ワード線駆動回路66のト
ランジスタ同士を素子分離により電気的に分離しなくて
はならないので、ワード線駆動回路66のパターンが非
常に大きくなり、チップサイズが増大する。
そこで、第7図に示すように、ワード線駆動回路のパタ
ーンを配列方向に1つ置きに反転させる反転繰返しで配
置せざるを得ない(通常のワード線駆動回路を66a1
パターンが反転されたワード線駆動回路を66bで表わ
す)のが現状である。
この反転繰返しのパターンでは、あるワード線駆動回路
66aあるいは66bによって選択されるワード線駆動
トランジスタのソースを、隣りのワード線駆動回路66
bあるいは66aによって選択されるワード線駆動トラ
ンジスタのソースと共用している。即ち、各ワード線駆
動回路66a166bにおける4個のMOSトランジス
タN1〜N4をパターン面内で上下左右に1個づつ配置
し、この各MOS)ランジスタとこれに隣接する隣りの
ワード線駆動回路の各MOSトランジスタとのソースを
共通に形成して昇圧ワード線信号WDRVI〜WDRV
4のいずれかに共通に接続している。
このような反転繰返しのパターンを用いると、昇圧ワー
ド線信号WDRVI〜WDRV4によって規定されるワ
ード線WLI〜WL4の並びが隣り合わせたワード線駆
動回路毎に反転して繰り返され、例えばWLI→2→3
→4→4→3→2→1の順序の繰り返しで配列される。
この場合、隣り合う2個のワード線駆動回路66a16
6bにそれぞれ接続されているワード線群WLI〜WL
4と隣り合う2対のビット線に接続されているメモリセ
ルMC・・・との接続関係は、1/4ピッチ方式の場合
と1/2ピッチ方式とでは異なる。即ち、1/4ピッチ
方式の場合は、−方のワード線駆動回路66aに接続さ
れているワード線(WL 1 、WL 2)および他方
のワード線駆動回路66bに接続されているワード線(
WL4、WL3)が、一方のビット線対の一方ノヒッ[
IBL3に接続されているメモリセルMC・・・に接続
され、一方のワード線駆動回路66aに接続されている
ワード線(WL3、WL4)および他方のワード線駆動
回路66bに接続されているワード線(WL2、wL]
)が、一方のビット線対の他方のビット線BL、に接続
されているメモリセルMC・・・に接続されている。
また、一方のワード線駆動回路66gに接続されている
ワード線(WL2、WL3)および他方のワード線駆動
回路66bに接続されているワード線(WL3、WL2
)が、他方のビット線対の一方のビット線BL2に接続
されているメモリセルMC・・・に接続され、一方のワ
ード線駆動回路66aに接続されているワード線(WL
I、WL4)および他方のワード線駆動回路66bに接
続されているワード線(WL4、WLI)が、他方のビ
ット線対の他方のビット線BL4に接続されているメモ
リセルMC・・・に接続されている。
これに対して、1/2ピッチ方式の場合は、第4図に示
すように、各ワード線駆動回路に接続されているワード
線(WL 1、WL4)が各ビット線対の一方のビット
線BL1またはBL3に接続されているメモリセルMC
・・・に接続され、各ワード線駆動回路に接続されてい
るワード線(WL2、WL3)が各ビット線対の他方の
ビット線BL2またはBL4に接続されているメモリセ
ルMC・・・に接続されている。つまり、各ワード線駆
動回路のワード線群WL1〜WL4が同じパターンで繰
り返されて同じパターンでメモリセルMC・・・に接続
されている。
上記したようなワード線の並びを採用した場合、選択ワ
ード線により選択されるメモリセルが接続されている一
方のビット線と対をなす他方のビット線に接続されてい
るダミーセルDC・・・を選択するためのダミーワード
線駆動回路としては、1/2ピッチ方式のDRAMでは
第8図に示すように構成され、1/4ピッチ方式のDR
AMでは第9図に示すように構成される。
即ち、1/2ピッチ方式のDRAMのダミーワード線駆
動回路は、第8図に示すように、ローアドレス信号のう
ちの1ビツトの信号Xoと昇圧ワード線信号WDRVと
を論理回路81により論理処理し、ワード線WL1また
はWL4の選択時にダミーワード線駆動信号DWL 1
4を出力し、ワード線WL2またはWL3の選択時にダ
ミーワード線駆動信号DWL23を出力するように構成
されている。
また、1/4ピッチ方式のDRAMのダミーワード線駆
動回路は、第9図に示すように、ローアドレス信号のう
ちの2ビツトの信号X。、X工をプリデコードし、4つ
の昇圧ワード線信号WDRV1〜WDRV4を選択的に
出力するプリデコーダ(図示せず)と、ワード線を選択
するために使用されているワード線駆動回路のパターン
が反転しているか否かを判断するためのローアドレス信
号(前記ローデコーダ65に入力する信号X2〜Xnの
うちの1ビツトXi)により4つのダミーワード線駆動
信号D W L a −D W L dを選択的に出力
する論理回路91とからなる。
この論理回路91は、4つの昇圧ワード線信号WDRV
I〜WDRV4のうちの所定の2つの信号のオアをとる
8個のゲート回路921〜928と、前記1ビツトのロ
ーアドレス信号Xiによりオン状態に制御されて上記8
個のゲートon路921〜928のうちの4個のゲート
回路の出力を通過させる4個のMOS)ランジスタ93
1〜934と、前記1ビツトのローアドレス信号Xiの
反転信号Xiによりオン状態に制御されて上記8個のゲ
ート回路921〜928のうちの残りの4個のゲート回
路の出力を通過させる4個のMOSトランジスタ935
〜938とからなり、この4個のMOSトランジスタ9
35〜938の各出力端と前記4個のMOSトランジス
タ931〜934の各出力端とはそれぞれ対応してワイ
アードオア接続されている。
しかし、上記した1/2ピッチ方式のDRAMにおける
ダミーワード線駆動回路(第8図)は構成は簡易である
が、1/4ピッチ方式のD RA Mにおけるダミーワ
ード線駆動回路(第9図)は非常に多くの回路素子が必
要となり、メモリセルアレイの数に比例してパターンが
繰り返されるダミーワード線駆動回路群のパターン面積
が膨大になり、チップサイズの増大を招く。また、ダミ
ーワード線選択ロジックが複雑になることにより、メモ
リの動作速度にも支障をきたす。
(発明が解決しようとする課題) 上記したように従来の1/4ピッチ方式のDRAMは、
ワード線駆動回路のパターンを配列方向に1つ置きに反
転させる反転繰返しで配置した場合、ワード線を選択す
るために使用されているワード線駆動回路のパターンが
反転しているか否かを判断するための論理処理をダミー
ワード線駆動回路で行う必要があり、ダミーワード線駆
動回路は非常に多くの回路素子が必要となってチップサ
イズの増大を招いたり、ダミーワード線選択ロジックが
複雑になってメモリの動作速度にも支障をきたすという
問題がある。
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、そ
の目的は、ダミーワード線駆動回路の構成を簡易化する
ことが可能になり、チップサイズの増大を抑制できると
共にメモリの動作速度を高速化できる半導体記憶装置を
提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、1トランジスタ・1キャパシタ型のダイナミ
ック型メモリセルをビット線とのコンタクト部が隣りの
ビット線のメモリセルコンタクト部に対してビット線長
さ方向に1/4ピッチずれるように配置したメモリセル
アレイを有し、ローアドレス信号のうちの2つのビット
の組合わせにより4通りに選択される4本のワード線が
隣接して配列される半導体記憶装置において、上記2つ
のビットの同じ組合わせによりそれぞれ選択されるワー
ド線が4本毎に繰り返されて配列されていることを特徴
とする。
(作用) ワード線駆動回路のパターンを配列方向に1つ置きに反
転させる反転繰返しで配置した場合でも、ワード線の並
びはワード線駆動回路のパターンを配列方向に同じ繰返
しく正転繰返し)で配置した場合と同様になり、各ワー
ド線駆動回路のワード線群が同じパターンで繰り返され
て同じパターンでメモリセル群に接続されるようになる
ので、ダミーワード線駆動回路は、構成が簡易化され、
ダミーワード線選択ロジックが単純になる。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
第1図は、1/4ピッチ方式のDRAMにおけるメモリ
セルアレイの一部およびワード線駆動系の一部を示して
おり、第7図を参照して前述した従来の1/4ピッチ方
式のDRAMにおけるワード線駆動系と比べて、パター
ンが反転されたワード線駆動回路66bの出口からメモ
リセルアレイまでの間でワード線WL4〜WL1のうち
のWB4とWLIとが立体的にクロスすると共にWB2
とWB2とが立体的にクロスするように形成されること
により、ワード線の並びがWLI→2→3→4→1→2
→3→4の順序で繰り返されて配列されている点が異な
り、その他は同じであるので第8図中と同一符号を付し
ている。
即ち、第1図のDRAMは、1トランジスタ・1キャパ
シタ型のメモリセルをビット線とのコンタクト部が隣り
のビット線のメモリセルコンタクト部に対してビット線
長さ方向に1/4ピッチずれるように配置したメモリセ
ルアレイを有し、ローアドレス信号のうちの2つのビッ
トX01Xlの組合わせにより4通りに選択される4本
のワード線WLI〜WL4が隣接して配列される1/4
ピッチ方式のDRAMにおいて、上記2つのビットX 
os X 1の同じ組合わせによりそれぞれ選択される
ワード線が4本毎に繰り返されて配列されている。
上記DRAMによれば、ワード線駆動回路のパターンを
配列方向に1つ置きに反転させる反転繰返しで配置した
場合でも、ワード線WL1〜WL4の並びはワード線駆
動回路のパターンを配列方向に同じ繰返しく正転繰返し
)で配置した場合と同様になり、各ワード線駆動回路6
6a166bのワード線群WLI〜WL4が同じパター
ンで繰り返されて同じパターンでメモリセルMC・・・
に接続されるようになるので、ダミーワード線駆動回路
は、例えば第2図に示すように構成が簡易化され、ダミ
ーワード線選択ロジックが単純になる。
即ち、第2図に示すダミーワード線駆動回路は、4つの
昇圧ワード線信号WDRVI〜WDRV4を4個のオア
回路21〜24により論理処理し、ワー下線WL1また
はWB2の選択時に対応してダミーワード線駆動信号D
WL12を出力し、ワード線WL2またはWB2の選択
時に対応してダミーワード線駆動信号DWL23を出力
し、ワード線WL3またはWB4の選択時に対応してダ
ミーワード線駆動信号DWL34を出力し、ワード線W
LIまたはWB4の選択時に対応してダミーワード線駆
動信号DWL14を出力するように構成されている。
なお、上記実施例では、パターンが反転されたワード線
駆動回路66bに接続されているワード線WL4〜WL
1のうちのWB4とWLlとを立体的にクロスさせると
共にWB2とWB2とを立体的にクロスさせるように形
成しているが、これに限らず、第3図に示すように、ワ
ード線駆動回路に対する昇圧ワード線信号WDRV2と
WDRV3との人力を入換え、パターンが反転されてい
なワード線駆動回路66aに接続されているワード線W
L2とWB2とを立体的にクロスさせると共に、パター
ンが反転されたワード線駆動回路66bに接続されてい
るワード線WL4とWLIとを立体的にクロスさせるよ
うにしてもよい。この場合には、ワード線駆動回路66
a166bの出口でのワード線の並びがWL1→3→2
→4→1→3→2−4の順序で繰り返された配列となる
が、クロス後のワード線の並びは、W’LI→2→3→
4→1→2→3→4の順序で繰り返された配列となる。
第3図において、第1図中と同一部分には第1図中と同
一符号を付している。
また、上記実施例では、ワード線の並びがWLI→2→
3−4−4→1→2→3→4の順序で繰り返された配列
となるようにワード線群の一部を立体的にクロスさせて
いるが、ワード線群WLI〜WL4の一部を立体的にク
ロスさせることなく、別の方法によりワード線の並びが
WLI→2→3−4−1→2→3→4の順序で繰り返さ
れた配列となるように構成しても、上記実施例と同様の
効果が得られる。
[発明の効果] 上述したように本発明の半導体記憶装置によれば、ダミ
ーワード線駆動回路の構成を部品化することが可能にな
り、チップサイズの増大を抑制できると共にメモリの動
作速度を高速化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る1/4ピッチ方式のD
RAMにおけるメモリセルアレイの一部およびワード線
駆動系の一部を示す回路図、第2図は第1図のDRAM
に用いられるダミーワード線駆動回路の一例を示す回路
図、第3図は第1図のDRAMの変形例を示す回路図、
第4図は従来の1/2ピッチ方式のDRAMにおけるメ
モリセルアレイの一部を示す構成説明図、第5図は従来
の174ピッチ方式のDRAMにおけるメモリセルアレ
イの一部を示す構成説明°図、第6図は第5図のDRA
Mに用いられるワード線駆動系の一部を示す回路図、第
7図は第5図のDRAMにおけるメモリセルアレイの一
部および反転繰返しで配置されたワード線駆動回路の一
部を示す回路図、第8図は第4図のDRAMに用いられ
るダミーワード線駆動回路を示す回路図、第9図は第5
図のDRAMに用いられるダミーワード線駆動回路を示
す回路図である。 BL、〜BL、、・・・ビット線、MC・・・メモリセ
ル、WLI〜WL4・・・ワード線、DWL 1〜DW
L4・・・ダミーワード線、SA、、SA2・・・ビッ
ト線センスアンプ、WDRV、WDRVI 〜WDRV
4・・・昇圧ワード線信号、DWL 12〜DWL34
・・・ダミーワード線駆動信号、61・・・昇圧ワード
線信号発生回路、62・・・プリデコーダ、65・・・
ローデコーダ、66a、66b・・・ワード線駆動回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1トランジスタ・1キャパシタ型のダイナミック
    型メモリセルをビット線とのコンタクト部が隣りのビッ
    ト線のメモリセルコンタクト部に対してビット線長さ方
    向に1/4ピッチずれるように配置したメモリセルアレ
    イを有し、ローアドレス信号のうちの2つのビットの組
    合わせにより4通りに選択される4本のワード線が隣接
    して配列される半導体記憶装置において、 前記2つのビットの同じ組合わせによりそれぞれ選択さ
    れるワード線が4本毎に繰り返されて配列されているこ
    とを特徴とする半導体記憶装置。
  2. (2)前記4本のワード線の一部が立体的にクロスして
    いることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
JP1249087A 1989-09-27 1989-09-27 半導体記憶装置 Expired - Lifetime JPH0713864B2 (ja)

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