JPH04168687A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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JPH04168687A
JPH04168687A JP2292210A JP29221090A JPH04168687A JP H04168687 A JPH04168687 A JP H04168687A JP 2292210 A JP2292210 A JP 2292210A JP 29221090 A JP29221090 A JP 29221090A JP H04168687 A JPH04168687 A JP H04168687A
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JP
Japan
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bit lines
adjacent
bit line
semiconductor memory
memory device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2292210A
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English (en)
Inventor
Donsun Ming
ミン、ドン―スン
Don-Su Jung
ジュン、ドン―スー
Soo-In Cho
チョー、スー―イン
Yon-E Park
パルク、ヨン―イー
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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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) この発明はダイミツクランダムアクセスメモリ(Dyn
amic Random Access Memory
 ;以下DRAMという)装置に関し、特にチップの面
積を大きく増加させないでビットライン間のカップリン
グノイズ(Couplfng No1se)を最小化す
ることのできるDRAM装置に関するものである。
〔従来の技術及びその問題点〕
一般に、DRAMは一つのトランジスタと一つのキャパ
シタとに構成され、各々のビットライン(Bit Li
ne)とワードライン(Word Line)との間に
接続されたメモリセルが行と列のマトリクス(Matr
lx)形式として配列されている。また上記ビットライ
ンは互いに平行であると共に長さが同じく、各々の双な
どがフリップフロップセンスアンプ(Sense As
plirier)に接続されている。
一方、漸次にDRAMセルが高密度化になることによっ
て、これに必要なデザインルール(Design ru
le)がもっと微細化されている。従って、ビットライ
ンの間の間隔は漸次に挾うようになってメモリセルのス
トーリージキャパシタ(StorageCapaci 
tor)が小さくなる。その結果、メモリセルのアクセ
スと次にこのメモリセルが接続されたビットラインに対
応するセンスアンプが動作する時、上記ビットラインと
の上下に位置したビットラインとの相互のカップリング
キャパシタンス(Mutuat Coupling C
apacitance)の影響によって上記センスアン
プが誤動作を発生するようになる。
第1図は従来の折返しビットライン(Folded B
it Line)方式の回路位置を示している。図にお
いて、ビットラインB。−B2及びFro 〜FfT 
とワードラインW1及びW2との交差点には、メモリセ
ルM C+o−M C+2及びM C20−M C2□
が接続されていて、ビットライン双B。及び[、B 、
及び[とB2及びLの一端はセンスアンプ5Ao−8A
2に接続されている。メモリセルMC1゜〜MC02及
びMC2,−MC22の各々はMOSl−ランジスタM
とこのMOS)ランジスタのドレイン−ソース通路と直
列で接続されたストーリージキャパシタCを備えている
上記MO8I−ランジスタのドレインは各々のビットラ
イン80〜B2及びE〜しに接続されメモリセルMC,
。〜MC,2及びM C20−M C22のMOS)ラ
ンジスタの各々のゲートはワードラインW、とW2に接
続されていて、ストーリージキャパシタの他端は所定電
圧Vpと連結されている。
例えば、ビットラインと基板との間のキャパシタンスを
CB55隣接ビットライン間のカップリングキャパシタ
ンスを088%メモリセルのストーリージキャパシタン
スを05と仮定すると、いまワードラインWIに印加さ
れる信号によってメモリセルMC,。〜MC,2が選択
されるとこのメモリセルM C1o−M CI 2内の
各々のストーリージキャパシタに蓄積された電荷が対応
するMOS)ランジスタを通って各ビットラインB。〜
B2に伝達される。
従って、上記各ビットラインB。−82の各々の電圧は
他のビットラインB。−B2の各々の重加又は減少する
。ここで、vsはストーリージキャパシタの電圧であり
、VBLはメモリセルの選択する前のビットラインの電
圧である。
上記メモリセルMC,。〜M C+ 2によってビット
ラインB。−B2が他のビットライン〔〜Lに比して相
対的に△V5だけ高い電圧を持つ場合、センスアンプS
Ao〜SA2は活性化されて△V5だけ低い電圧を持つ
ビットラインF−Lの電圧を下降させる。
この時、ビットラインB1は隣接したビットラインB。
及びB、の電圧が下降することによって、カップリング
キャパシタンスCBBの影響に電圧が下降するようにな
る。このような影響はメモリの密度が高めることによっ
てビットライン80〜B2及びロー5相互間の間隔が挾
くなるので、メモリセルM C+ o 〜M CI 2
及びM C20−M C22の容量が小さくなってもっ
と深刻化するようになる。
即ち、ビットラインB。−B2及びB。−B2の間にて
カップリングノイズが存在する程度を示すカップリング
比(Coupling ratio)をαと仮定すると
、このαは次の通り表示される。
しS+U B5+’l U BB 上記式にて、ビットラインBo=B2及びL〜5の間の
間隔か挾くなると、カップリングキャパシタンスCBB
か大きくなるので、カップリング比は増加するようにな
る。また上記メモリセルMC,o−MC,2及びM C
20−M C22のストーリージキャパシタCSが小さ
くなるので、カップリング比は増加する。
上記のようにビットライン間にカップリングノイズが大
きくなると、動作上の余裕度(Margin)か悪くな
ってセンスアンプか誤動作するようになる。
第2図は従来の捻りビットライン方式の回路配置を示す
ものであって、上記のようなビットライン間のカップリ
ングノイズを減少するための方法が示している。
図において、ビットライン双B。及びE、B1及びB、
 、B2及びEとB、及びしは各々の双になるビットラ
インを2N(Nは自然数)番の以上に捻って、このビッ
トライン双B。及び【。−1B1及び〔、B2及びLと
B3及び〔の一端にはセンスアンプSA、−sA、が接
続している。
ここで、各ビットライン双B。及びIt’; 、  B
 。
及び〔、B2及び口とB3及び〔を行き交うように捻る
時、隣接するビットライン双と同じくワードラインとの
交差点にて捻ることを防止して上記第2図のような折返
しビットラインの構造を持つメモリセルよりカップリン
グキャパシタンスを最大50%まで減少させることがで
きる。即ち、ビットライン双を構成する2つのビットラ
イン間のカップリングキャパシタンスをイントラカップ
リングキャパシタンス(Intra Coupling
 Capacitance)として、互いに異なるビッ
トライン双を構成しながら隣接するビットライン間のカ
ップリングキャパシタンスをインターカップリングキャ
パシタンス(Inter Coupling Capa
citance)とすると、イントラカップリングキャ
パシタンスは除去しないが、インターカップリングキャ
パシタンスは完全に除去してメモリセルの全体のカップ
リングキャパシタンスを最大50%まで減少させること
かできるので、上記の式によってカップリングノイズを
大きく減少することができる。 しかし、ビットライン
を捻る時に面積が増加するが、隣接する双と行き交うよ
うに捻るためには2番以上を捻るので、面積の大きく増
加されてメモリセルを高集積するのに困難な問題点があ
った。 従って、この発明の目的は、チップの面積増加
を最小化すると共にカップリングノイズを減少させるこ
とのできる半導体メモリ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) 上記のような目的を達成するためのこの発明の特徴は、
平行するように配置されて隣接した少なくとも2つの双
を一つの単位として同一な位置にて捻られた多数のビッ
トラインと、上記ビットラインと交差する多数のワード
ラインと、上記ビットライン双の終端に接続された多数
個のセンスアンプと、上記ビットラインとワードライン
とが交差する部分の所定部分に接続される多数のメモリ
セルを備えたことにある。
この発明の他の特徴は、平行するように配置された多数
のビットラインと、上記ビットラインと互いに交差して
隣接する少なくとも4つを一つの単位として同一な位置
にて捻られた多数のワードラインと、上記ビットライン
双の終端に接続された多数のセンスアンプと、上記ビッ
トラインとワードラインとが交差する部分の所定部分に
接続される多数のメモリセルを備えたことにある。
この発明の他の特徴は、 平行するように配置されて隣接した少なくとも2つの双
を一つの単位として同一な位置から捩えられた多数のビ
ットラインと、上記ビットラインと互いに交差して隣接
する少なくとも4つを一つの単位として同一な位置にて
捻られた多数のビットラインと、上記ビットライン双の
終端に接続された多数のセンスアンプと、上記ビットラ
インとワードラインとが交差する部分の所定部分に接続
される多数のメモリセルを備えたことにある。
(実施例〉 以下、この発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。
第3図はこの発明により捻りビットライン方式の回路配
置を持つDRAMの回路構成の実施例を示す図面である
図において、上端部には多数の上部センスアン−1;’
(SAU)が行へ配置され、下端部には多数の下部セン
スアンプ(SAD)が行へ配置される。
また、上記各々の上記センスアンプ(SAU)には下方
へ伸張するビットラインB。、[とB2 +Lが接続さ
れていて、各々の下部センスアンプ(SAD)には上方
へ伸張するビットライン、B1、巳とEl、U3が接続
され、また、上記ビットラインB。−B3及びB0〜〔
とワードラインW1〜W、の交差点にはメモリセルMC
,8〜M C* 3が接続される。そしてビットライン
B。〜B3及びB。−B3は下方へ伸張する一双のビッ
トラインと、このビットライン双と隣接して上方へ伸張
する一双のビットラインを一つの単位として同一なビッ
トライン上にて一番だけ捻って連結する。即ち、上記上
部センスアンプ(SAU)にて下方へ伸張するビットラ
イン双B。、FとB2、しは所定部分にて捻られて継続
的に下方へ伸張する。また、上記下部センスアンプ(S
AD)にて上方へ伸張する各々ビットライン双B、、f
lr〒とB3.F!V3は上記各々のビットライン双B
。。
〔とB2.ffiの間に位置するが、上記所定部分にて
捻られてこの各々のビットライン双Bo 。
BoとB2.B2を中心に位置させて、継続して上側に
伸張する。従って、上記ビットラインB。
〜B3及びL〜〔は捻りの後には隣接してあったビット
ラインが隣接しないようになる。従って上記折返しビッ
トラインの構造に比してイトラカップリングキャ“パシ
タンスとインターカップリングキャパシタンスか各々5
0%減少するので、全体的にカップリングキャパシタン
スは50%減少するようになってカップリングノイズは
上記従来の折返しビットライン構造と同様に減少される
そして、上記センスアンプ(SAU)、(SAD)を上
部と下部とに分離して行き交うよう配置するので、この
センスアップ(SAU)、(SAD)の面積を大きくし
て増幅余裕度を大きくなる。
また、上記にて4つのビットラインを一つの単位として
一番だけ捻るので、従来の捻りビットライン構造を持つ
メモリセルより面積が172に減少するようになる。下
記の表は上記のような各ビットライン構造によるカップ
リングノイズ及び面積を比較して示している。
上記の表にてチップの面積は折返しビットラインを基準
として従来の捻りビットラインを持つメモリ装置が△A
だけもっと大きく、この発明による捻りビットライン構
造を持つメモリ装置は1/2△Aだけもっと大きい。ま
た、ビットラインB。〜B3及びL−Lのカップリング
ノイズを比較すると折返しビットライン構造はインター
カップリングノイズとイントラカップリングノイズが各
々のΔNだけ発生されてカップリングノイズの合は2△
Nになる。しかし、従来の捻りビットライン構造はイン
タカップリングノイズが発生されないで、イントラカッ
プリングノイズが△Nだけ発生され、この発明による捻
りビットライン構造はインターカップリングノイズとイ
ントラカップリングノイズが各々の1/2△Nだけ発生
されてカップリングノイズの合はΔNになる。
また、この発明は捻りビットラインを一実施例として説
明したが、ワードラインを捻るように形成してもこの発
明の思想を逸脱しないことを留意しなければならない。
即ち、上端部には多数の上部センスアンプ(SAU)が
行へ配置され、下端部には下部センスアンプ(SAD)
が行へ配置される。上記各々の上部センスアンプ(SA
U)には下方へ伸張するビットラインB。+BOと82
 rB2が接続され、各々の下部センスアンプ(SAD
)には上方へ伸張するビットラインB、、T7とB9.
B、が接続される。また上記ビットラインB。−B3及
びB。−B3とワードラインW1〜Wkの交差点にはメ
モリセルMC,o−MC,3とが接続される。そして、
上記ワードラインW1〜Wkは隣接する少なくとも4つ
のワードラインを一つの単位として所定部分にて捻るよ
うになる。
この時上記ワードラインW、〜Wkは捻りの後には隣接
してあったビットラインが隣接しないようになる。
〔発明の効果〕
上述したようにこの発明は、隣接した4つの以上のビッ
トラインを一つの単位として一番だけ捻りでチップの面
積を大きく増加させないで、捻った後には隣接してあっ
たビットラインが再び隣接しないことによって、イント
ラカップリングキャパシタンスとインターカップリング
キャパシタンスとを各々の半分に減少することができる
従って、この発明はチップの面積を大きく増加させない
で、カップリングキャパシタンスを半分減らしてカップ
リングノイズを大きく減少することのできる効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の折返しビットラインを持つDRAMの回
路図、 第2図は従来の捻りビットラインを持つDRAMの回路
図、 第3図はこの発明による捻りビットラインを持つDRA
Mの回路図である。 Wl       W2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体メモリ装置において、 平行するように配置されて隣接した少なくとも2つの双
    を一つの単位として同一な位置にて捻られた多数のビッ
    トラインと、 上記ビットラインと交差する多数のワードラインと、 上記ビットライン双の終端に接続された多数のセンスア
    ンプと、 上記ビットラインとワードラインとが交差する部分の所
    定部分に接続される多数のメモリセルを備えたことを特
    徴とする半導体メモリ装置。 2、上記隣接したビットラインは、捻る後に互いに隣接
    されないことを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ
    装置。 3、上記ビットラインは、一双を分離させ、異なる一双
    をこの一双の中心に位置させることを特徴とする請求項
    2記載の半導体メモリ装置。 4、上記センスアンプは、同一な数として上側と下側と
    に分けられたことを特徴とする請求項1記載の半導体メ
    モリ装置。 5、上記センスアンプは、中心に位置した他の一双のビ
    ットライン双に接続されることを特徴とする請求項2項
    又は4項記載の半導体メモリ装置。 6、半導体メモリ装置において、 平行するように配置された多数のビットラインと、 上記ビットラインと互いに交差して隣接する少なくとも
    4つを一つの単位として同一な位置にて捻られた多数の
    ワードラインと、 上記ビットライン双の終端に接続された多数のセンスア
    ンプと、 上記ビットラインとワードラインとが交差する部分の所
    定部分に接続される多数のメモリセルを備えたことを特
    徴とする半導体メモリ装置。 7、上記隣接したワードラインは、捻る後に互いに隣接
    されないことを特徴とする請求項6記載の半導体メモリ
    装置。 8、上記センスアンプは、同一な数として上側と下側と
    に分けられたことを特徴とする請求項7記載の半導体メ
    モリ装置。 9、半導体メモリ装置において、 平行するように配置されて隣接した少なくとも2つの双
    を一つの単位として同一な位置から捩えられた多数のビ
    ットラインと、上記ビットラインと互いに交差して隣接
    する少なくとも4つを一つの単位として同一な位置にて
    捻られた多数のワードラインと、上記ビットラン双の終
    端に接続された多数のセンスアンプと、 上記ビットラインとワードラインとが交差する部分の所
    定部分に接続される多数のメモリセルを備えたことを特
    徴とする半導体メモリ装置。
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7274612B2 (en) 2003-09-19 2007-09-25 International Business Machines Corporation DRAM circuit and its operation method
JP2009533787A (ja) * 2006-03-30 2009-09-17 エヌエックスピー ビー ヴィ メモリマトリクスを備えた電子回路、及びビットラインノイズを補償する読出し方法

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