JPH05174578A - Semiconductor apparatus - Google Patents

Semiconductor apparatus

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JPH05174578A
JPH05174578A JP3340834A JP34083491A JPH05174578A JP H05174578 A JPH05174578 A JP H05174578A JP 3340834 A JP3340834 A JP 3340834A JP 34083491 A JP34083491 A JP 34083491A JP H05174578 A JPH05174578 A JP H05174578A
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JP
Japan
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line
power supply
ground
sense amplifier
capacitance
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JP3340834A
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Japanese (ja)
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Shigeru Mori
茂 森
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To lower a peak current by reducing noises of a power source voltage and a ground voltage which are caused by charging or discharging of a bit line during a sense operation. CONSTITUTION:Power source wires 71 and 72 for sense amplifiers provided at a memory cell array 1 in a mesh and ground wires 61 and 62 are formed in a shape of a comb to be put together mutually so that a parasitic capacitance is generated between the power source wires and the ground wires. The parasitic capacitance arranged between the power source wires and the ground wires acts as decoupling capacitance thereby enabling reduction of noises when the power source and the ground are sensed while allowing the suppression of a peak current as small as possible.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体装置に関し、た
とえば、センス動作を行なう際の電源ノイズを低減する
半導体記憶装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, for example, a semiconductor memory device which reduces power supply noise during a sensing operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は例えば、ISSCC ’91 T
AM6.3:“A 64Mb DRAM with M
eshed Power Line and Dist
ributed Sense−Amplifier D
river” P109に示されたメッシュ状の電源配
線を示した半導体記憶装置の図であり、1はメモリセル
アレイ部(あるいは、以下、メモリセルブロックともい
う)で各メモリセルアレイ部1は、全体の1/4のブロ
ックに相当している。2はそれぞれのメモリセルアレイ
部1に対して設けられたロウデコーダ、3は4つのメモ
リセルブロックに共通に設けられたコラムデコーダでコ
ラム選択信号51〜5nを出力している。4は2つのメ
モリセルブロックに共通に設けられているセンスアンプ
群及びI/Oゲート群(以下、センスアンプ群及びI/
Oゲート群のいずれかの言葉を使う場合もある)で、コ
ラム選択信号51〜5nを受けて、メモリアレイ内のビ
ット線対と、I/O線対との接続を行なっている。6は
センスアンプ群4に接地レベルを供給する為のグランド
パッド、7はセンスアンプ群4に電源電圧レベルを供給
する為の電源パッドである。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows, for example, ISSCC '91 T.
AM6.3: "A 64Mb DRAM with M
eshed Power Line and Dist
ribbed Sense-Amplifier D
7 is a diagram of the semiconductor memory device showing the mesh-shaped power supply wiring shown in “River” P109, in which 1 is a memory cell array unit (or, hereinafter, also referred to as memory cell block), and each memory cell array unit 1 is 1 2 is a row decoder provided for each memory cell array portion 1, 3 is a column decoder commonly provided for four memory cell blocks, and column selection signals 51 to 5n are provided. The output 4 is a sense amplifier group and an I / O gate group (hereinafter referred to as a sense amplifier group and an I / O gate group) that are commonly provided to the two memory cell blocks.
In some cases, one of the words of the O gate group is used), and the column selection signals 51 to 5n are received to connect the bit line pair and the I / O line pair in the memory array. Reference numeral 6 is a ground pad for supplying a ground level to the sense amplifier group 4, and 7 is a power supply pad for supplying a power supply voltage level to the sense amplifier group 4.

【0003】図9は、図8のセンスアンプ群及びI/O
ゲート群4の部分を詳しく示した図である。81、82
はビット線、91、92は反転ビット線でビット線容量
Bを持ち、メモリセルアレイ部1に接続されている。
41はクロスカップル型センスアンプでグランドレベル
の電圧が供給されるセンス用グランド線61と電源電圧
が供給されるセンス用電源線71より給電され、センス
アンプ活性化信号10により、活性化状態になる。42
は、I/Oゲートで、NチャンネルトランジスタQ1
2 より構成されており、コラム選択線51、52を活
性化状態にする事で、ビット線、反転ビット線81、8
2、91、92と、メモリセルアレイ部1と外部との入
出力信号線であるI/O線、反転I/O線43、44と
の接続を行なっている。又、グランドパッド6と、セン
ス用グランド線6との間、電源パッド7とセンス用電源
線71との間には、それぞれ抵抗値R1 、R2 を持つ配
線の寄生抵抗が存在する。
FIG. 9 shows the sense amplifier group and I / O of FIG.
It is the figure which showed the part of the gate group 4 in detail. 81, 82
Is a bit line, and 91 and 92 are inverted bit lines having a bit line capacitance C B and connected to the memory cell array section 1.
Reference numeral 41 denotes a cross-couple type sense amplifier, which is supplied with power from a sense ground line 61 to which a ground level voltage is supplied and a sense power supply line 71 to which a power supply voltage is supplied, and is activated by a sense amplifier activation signal 10. .. 42
Is an I / O gate, which is an N-channel transistor Q 1 ,
It is composed of Q 2, and by activating the column selection lines 51 and 52, bit lines and inverted bit lines 81 and 8
2, 91 and 92 are connected to the I / O lines and the inverted I / O lines 43 and 44 which are input / output signal lines between the memory cell array unit 1 and the outside. Further, between the ground pad 6 and the sense ground line 6 and between the power supply pad 7 and the sense power supply line 71, there are parasitic resistances of wirings having resistance values R 1 and R 2 , respectively.

【0004】次に動作について説明する。図10は通常
のダイナミックRAMのセンスアンプ部分の動作につい
て示した信号の波形図である。あらかじめ、電源電圧の
1/2にプリチャージされているビット線対に、時刻t
0 においてロウデコーダ2が図示していないワード線
(行選択線)を活性化する事により、図10(a)に示
すように、ワード線により選ばれたメモリセルの情報が
ビット線に伝達されビット線と反転ビット線の間に微小
電位差が生じる。次に図10(b)に示すように、時刻
1 で、センスアンプ活性化信号φが活性化状態にな
り、センスアンプが動作し、ビット線と反転ビット線の
間に生じた微小電位差が、増幅され、やがてビット線対
には電源電圧レベルの電位差が生じる。又、このような
センスアンプは同時に複数個が活性化され(例えば4M
bitの容量を持つダイナミックRAMでリフレッシュ
サイクルを1kとすれば、約4000個のセンスアンプ
が同時に活性化され)、ビット線対に存在しているビッ
ト線容量CB に対し、電源パッド7あるいはグランドパ
ッド6から、給電あるいは放電が行なわれる。この時、
電源線71及びグランド線61には実質上配線抵抗R
1 、R2 が存在する為、図10(C)に示すようにセン
ス用の電源電圧及びグランド電圧にノイズが発生する。
又、図10(d)に示すように、センスアンプが活性化
された直後にビット線への充放電電流により、大きなピ
ークを持つ電源電流が流れる。
Next, the operation will be described. FIG. 10 is a waveform diagram of signals showing the operation of the sense amplifier portion of a normal dynamic RAM. The bit line pair that has been precharged to ½ of the power supply voltage is preset to the time t
At 0 , the row decoder 2 activates a word line (row selection line) not shown, so that the information of the memory cell selected by the word line is transmitted to the bit line as shown in FIG. A minute potential difference occurs between the bit line and the inverted bit line. Next, as shown in FIG. 10B, at time t 1 , the sense amplifier activation signal φ is activated, the sense amplifier operates, and a minute potential difference generated between the bit line and the inverted bit line is generated. , And the potential difference of the power supply voltage level is generated in the bit line pair in due course. Also, a plurality of such sense amplifiers are activated at the same time (for example, 4M
With a dynamic RAM having a bit capacity and a refresh cycle of 1 k, about 4000 sense amplifiers are activated at the same time), and the power supply pad 7 or the ground is supplied to the bit line capacity C B existing in the bit line pair. Power supply or discharge is performed from the pad 6. At this time,
The power supply line 71 and the ground line 61 have substantially a wiring resistance R.
Since 1 and R 2 are present, noise is generated in the power supply voltage for sensing and the ground voltage as shown in FIG.
In addition, as shown in FIG. 10D, a power supply current having a large peak flows due to the charge / discharge current to the bit line immediately after the sense amplifier is activated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
は以上のように構成されているので、センスアンプが活
性化された直後にはセンス用電源線61及びグランド線
62にノイズが発生し、他の回路の誤動作を引き起こし
たり、動作マージンの低下を引き起こす原因となってい
た。又、一度に大きな電流が流れる為、これらの半導体
デバイスを実装するボード上にも大きなノイズが発生
し、ボード設計自体を困難にする等の問題点があった。
Since the conventional semiconductor memory device is configured as described above, noise is generated in the sense power supply line 61 and the ground line 62 immediately after the sense amplifier is activated, This has been a cause of malfunction of other circuits and a decrease in operating margin. Further, since a large current flows at a time, a large noise is generated on the board on which these semiconductor devices are mounted, which makes the board design itself difficult.

【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電源線及びグランド線等に生じ
るノイズを低減して回路動作を安定化し、電源電流のピ
ーク電流を小さくする事で、実装上の問題を解消する事
を目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is to reduce the noise generated in the power supply line and the ground line to stabilize the circuit operation and reduce the peak current of the power supply current. The purpose is to solve the implementation problem.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る半導体
装置は、たとえば、センスアンプに給電或いは放電する
電源線及びグランド線を互いに相関容量を生じるように
くし状に配置したものであり、以下の要素を有するもの
である。 (a)給電と放電により所定の動作をする半導体回路、
(b)上記半導体回路への給電と放電を行なう電位の異
なる2つの導体を所定のレイアウトで対向するように配
置し、両導体の間で、容量を保持できるようにした容量
保持手段。
A semiconductor device according to a first invention is, for example, one in which a power supply line and a ground line for feeding or discharging a sense amplifier are arranged in a comb shape so as to generate mutual correlation capacitance, It has the following elements. (A) A semiconductor circuit that performs a predetermined operation by power supply and discharge,
(B) Capacitance holding means in which two conductors having different potentials for feeding and discharging the semiconductor circuit are arranged so as to face each other in a predetermined layout, and the capacitance can be held between the two conductors.

【0008】又、第2の発明に係る半導体装置は、たと
えば、ワード線裏打ち部とセンスアンプの帯とが交叉す
るような回路未配置領域に、電源線とグランド線に接続
されたコンデンサを形成したものであり、以下の要素を
有するものである。 (a)給電と放電により所定の動作をするように配置さ
れた半導体回路、(b)上記半導体回路への給電と放電
を行なう電位の異なる2つの導体、(c)上記2つの導
体とそれぞれ接続され、上記半導体回路の未配置部分
に、容量を保持できるように対向して形成された2つの
導伝層。
Further, in the semiconductor device according to the second invention, for example, a capacitor connected to the power supply line and the ground line is formed in a circuit unarranged region where the word line lining portion and the band of the sense amplifier intersect. It has the following elements. (A) A semiconductor circuit arranged to perform a predetermined operation by feeding and discharging, (b) two conductors having different potentials for feeding and discharging the semiconductor circuit, and (c) respectively connected to the two conductors. And two conductive layers formed so as to face each other so as to retain the capacitance, in the undisposed portion of the semiconductor circuit.

【0009】[0009]

【作用】第1及び第2の発明における半導体装置は電源
線とグランド線等の電位の異なる導体の間にデカップリ
ング容量を形成する事ができる為、センス動作時等の電
力消費時に生じるそれぞれの導体(電源線とグランド
線)のノイズを打ち消し合う。この事で、ノイズ低減の
効果があり誤動作を避ける事ができ、さらにセンス動作
時等の電力消費時のピーク電流をデカップリング容量が
吸収する事で、ピーク電流を低減でき、実装上のノイズ
の問題も回避できる。
In the semiconductor device according to the first and second aspects of the invention, the decoupling capacitance can be formed between the conductors having different potentials such as the power supply line and the ground line. Cancel the noise of conductors (power line and ground line). This has the effect of reducing noise and prevents malfunction, and the decoupling capacitance absorbs the peak current during power consumption during sensing operation, etc., which reduces the peak current and reduces noise on the mounting. Problems can be avoided.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において、1はメモリセルアレイ部(メモリ
セルブロックともいう)で、各メモリセルアレイ部1は
全体の1/4のブロックに相当している。2はそれぞれ
のメモリセルアレイ部1に対して設けられたロウデコー
ダ、3は4つのメモリセルブロックに対し共通に設けら
れたコラムデコーダでコラム選択線信号51〜5nを出
力する。4は2つのメモリセルアレイのブロックに共通
に設けられているセンスアンプ群及びI/Oゲート群
で、コラム選択信号51〜5nを受けて、メモリセルア
レイ内のビット線対と、I/O線対との接続を行なって
いる。6はセンスアンプ群4に接地レベルを供給する為
のグランドパッド、7はセンスアンプ群4に電源電圧レ
ベルを供給する為の電源パッドで、それぞれ抵抗値R
1 、R 2 を有する配線の寄生抵抗を介してセンス用グラ
ンド線61及びセンス用電源線71に接続されている。
センスアンプ群とI/O群4の部分を詳しく示したのが
図9で、これは従来例の説明と同様であるのでここでは
説明を省略する。
 Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings
To do. In FIG. 1, 1 is a memory cell array unit (memory
(Also referred to as a cell block), each memory cell array unit 1
It corresponds to 1/4 of the whole block. 2 is each
Row decoding provided for the memory cell array unit 1 of
D and 3 are provided in common for the four memory cell blocks.
Output column select line signals 51-5n
Force 4 is common to two memory cell array blocks
Group of sense amplifiers and I / O gates provided in
Receives the column selection signals 51 to 5n,
Connect the bit line pair in the ray and the I / O line pair
There is. 6 is for supplying the ground level to the sense amplifier group 4.
Ground pad, 7 is a power supply voltage relay to the sense amplifier group 4.
Power pads for supplying bells, each with a resistance value R
1 , R 2 Through the parasitic resistance of the wiring with
It is connected to the ground wire 61 and the sense power supply wire 71.
The details of the sense amplifier group and I / O group 4 are
In FIG. 9, since this is the same as the description of the conventional example, here,
The description is omitted.

【0011】センス用グランド線61とセンス用電源線
71は、メモリセルブロックを横切ってコラム選択線5
1〜5nの間でコラム選択線と平行に走っており、セン
スアンプ群及びI/Oゲート群4のエリアで縦方向に走
る補強用グランド線62及び補強用電源線72とそれぞ
れ接続され、全体としてメッシュ状の構成になってい
る。さらに2本のコラム選択線(例えば51と52)の
間に走るグランド線61と電源線71がくし状に配され
さらに互いに入れこになるように設けられている。
The sense ground line 61 and the sense power supply line 71 cross the memory cell block and the column selection line 5
1 to 5n run parallel to the column selection line, and are connected to a reinforcing ground line 62 and a reinforcing power supply line 72, which run vertically in the area of the sense amplifier group and the I / O gate group 4, respectively. Has a mesh structure. Further, a ground line 61 and a power supply line 71 running between two column selection lines (for example, 51 and 52) are arranged in a comb shape so as to be further inserted into each other.

【0012】この部分を詳しく示したのが図2である。
又、図2に示すA、Bの部分の断面を示したものが図3
であり、電源線71とグランド線61をくし状にし、互
いに入れこになるように設ける事で、それぞれの間に相
関容量C1 を設ける事ができる。このC1 の値は例え
ば、電源線71、グランド線61の膜厚を1μmとし互
いの距離を0.8μmとして双方が平行して10mm走
るとした場合、単純な平行平板近似で計算すると、 (1×10000/8000)×0.345≒0.43
(pF) となり、図3の場合、電源線71とグランド線61との
間にはC1 の5倍の容量が形成できる。さらにこれは各
コラム選択線の間に同じように形成されるので、コラム
選択線の本数を512本とすると、 C=0.43×5×511≒1100(pF) ものデカップリング容量が、電源線71とグランド線6
1との間に形成される事になる。
FIG. 2 shows this portion in detail.
Further, FIG. 3 shows a cross section of the portions A and B shown in FIG.
Therefore, the power supply line 71 and the ground line 61 are formed in a comb shape so as to be inserted into each other, so that the correlation capacitance C 1 can be provided between them. The value of C 1 is calculated by a simple parallel plate approximation, assuming that the power supply line 71 and the ground line 61 have a film thickness of 1 μm and the distance between them is 0.8 μm and both run in parallel for 10 mm. 1 × 10000/8000) × 0.345 ≒ 0.43
(PF), and in the case of FIG. 3, a capacitance five times C 1 can be formed between the power supply line 71 and the ground line 61. Further, since it is formed in the same manner between the column selection lines, if the number of column selection lines is 512, a decoupling capacitance of C = 0.43 × 5 × 511≈1100 (pF) is generated by the power supply. Line 71 and ground line 6
It will be formed between 1 and.

【0013】次に動作について説明する。図4は本発明
における一実施例を示したセンスアンプ部分の動作波形
図である。基本動作は従来で示したものとほぼ同様の動
作をするので、比較のために、図4において、従来例の
動作を点線で示し、本発明一実施例の動作を実線で示し
ている。
Next, the operation will be described. FIG. 4 is an operation waveform diagram of the sense amplifier portion showing one embodiment of the present invention. Since the basic operation is almost the same as that of the conventional one, for comparison, the operation of the conventional example is shown by a dotted line and the operation of one embodiment of the present invention is shown by a solid line for comparison.

【0014】時刻t0 において選択されたワード線(行
選択線)が活性化される事により、図4(a)に示すよ
うにあらかじめ電源電圧の1/2の値にプリチャージさ
れていたビット線対に、メモリセルの情報が読み出され
ビット線対に微小電位差が生じる。
At time t 0 , the selected word line (row selection line) is activated, and as a result, as shown in FIG. 4A, the bit that has been precharged to the value of 1/2 of the power supply voltage in advance. The information of the memory cell is read onto the line pair, and a minute potential difference occurs on the bit line pair.

【0015】次に、図4(b)に示すように、時刻t1
において、センスアンプ活性化信号φが活性状態になり
センスアンプが動作し、ビット線と反転ビット線との間
に生じた微小電位差が増幅され、やがて、ビット線の振
幅に電源電圧レベルまで到達する。
Next, as shown in FIG. 4B, time t 1
, The sense amplifier activation signal φ becomes active, the sense amplifier operates, the minute potential difference generated between the bit line and the inverted bit line is amplified, and eventually the amplitude of the bit line reaches the power supply voltage level. ..

【0016】センス時は従来例でも述べた様に同時複数
個のセンスアンプが活性化される為(4MDRAMの1
kリフレッシュで約4000個同時に活性化される
為)、ビット線の充放電電流により、グランドパッド6
へセンスアンプ群より流れ出す電流I1 及び電源パッド
7からセンスアンプ群へ流れ込む電流I2 が非常に大き
くなり、グランド線及び電源線に寄生的に生じる配線抵
抗R1 及びR2 により、従来例の場合と同様にセンス部
分でのグランドレベル電源電圧レベルにノイズを生じる
方向へ動作する。しかし、この場合、電源線71とグラ
ンド線61の間に大きな容量Cが形成されている為、セ
ンスアンプに対して流れ出す(流れ込む)電流I1 、I
2 すべてが電源パッド7及びグランドパッド6から供給
されるのではなくデカップリング容量Cからも供給が行
なわれる。これにより寄生抵抗R1 、R2 部に流れる電
流I1′、I2′の最大値は、センスアンプ部分を流れる
1 、I2 の最大値より小さな値となり、図4(c)に
示すようにセンス時における電源電圧及びグランド電圧
に生じるノイズは小さくなる。又、I1 ′、I2 ′が小
さいという事は図4(d)に示すように、センスアンプ
に対して供給する電荷のトータルは変わらないが、ピー
ク電流は低く抑える事ができるという事を示している。
At the time of sensing, a plurality of sense amplifiers are simultaneously activated as described in the conventional example (1 of 4MDRAM).
Approximately 4000 pieces are activated at the same time by k refreshing), so the ground pad 6
The current I 1 flowing out of the sense amplifier group and the current I 2 flowing into the sense amplifier group from the power supply pad 7 become very large, and wiring resistances R 1 and R 2 parasitically generated in the ground line and the power supply line cause Similar to the case, the operation is performed in the direction in which noise is generated in the ground level power supply voltage level in the sense portion. However, in this case, since a large capacitance C is formed between the power supply line 71 and the ground line 61, the currents I 1 and I flowing (flowing) into the sense amplifier are generated.
2 all even supply is performed from the decoupling capacitor C instead of being supplied from the power supply pad 7 and ground pads 6. As a result, the maximum values of the currents I 1 ′ and I 2 ′ flowing in the parasitic resistances R 1 and R 2 become smaller than the maximum values of I 1 and I 2 flowing in the sense amplifier portion, as shown in FIG. Thus, the noise generated in the power supply voltage and the ground voltage at the time of sensing becomes small. Also, the fact that I 1 ′ and I 2 ′ are small means that the total charge supplied to the sense amplifier does not change as shown in FIG. 4D, but the peak current can be kept low. Shows.

【0017】以上のように、この実施例では、メモリセ
ルをマトリックス状に構成されたメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイの行を選択する複数のワード線
と、前記メモリセルの信号が伝えられる複数のビット線
対と、前記複数のビット線対に生じた微小電位差を増幅
する複数のセンスアンプと複数の行デコーダと複数の列
デコーダと、前記センスアンプに給電する為の電源線と
前記センスアンプに対し、電荷を放電する為のグランド
線とを有する半導体記憶装置において、前記電源線と前
記グランド線が前記メモリセルアレイ部分でメッシュ状
に配置されており、さらに前記電源線と、前記グランド
線が互いに相関容量を生じる様にくし状に、配置された
事を特徴とする半導体記憶装置を説明した。
As described above, in this embodiment, the memory cells are arranged in a matrix, and
A plurality of word lines for selecting a row of the memory cell array, a plurality of bit line pairs for transmitting the signal of the memory cell, a plurality of sense amplifiers for amplifying a minute potential difference generated in the plurality of bit line pairs, and a plurality of sense amplifiers. In a semiconductor memory device having a row decoder, a plurality of column decoders, a power supply line for supplying power to the sense amplifier, and a ground line for discharging electric charge to the sense amplifier, the power supply line and the ground line are The semiconductor memory device has been described in which the memory cell array portion is arranged in a mesh shape, and further, the power supply line and the ground line are arranged in a comb shape so as to generate mutual correlation capacitance.

【0018】実施例2.上記実施例ではメッシュ状に配
された電源線71及び、グランド線61を、コラム選択
線51、52、〜、5nが走る方向に配線し、さらにく
し状にして、互いに入れこにする事により、電源線とグ
ランド線との間にデカップリング容量を設けるように構
成した場合を示したが、この実施例2では、ワード線の
くい打ち部(後で詳説する)とセンスアンプ群及びI/
Oゲート群4のクロスポイント部に各々別の導伝層を用
いてデカップリング容量を設ける場合を以下に説明す
る。
Example 2. In the above embodiment, the power supply line 71 and the ground line 61 arranged in a mesh are arranged in the running direction of the column selection lines 51, 52, ... , The case where the decoupling capacitance is provided between the power supply line and the ground line is shown, but in the second embodiment, the word line staking part (which will be described in detail later), the sense amplifier group and the I /
A case where decoupling capacitors are provided at the cross points of the O gate group 4 by using different conductive layers will be described below.

【0019】図5はこの実施例2の構成を示した図であ
る。通常、ワード線51、52、〜、5nはポリシリコ
ン又は高融点金属とポリシリコンの2層構造で形成さ
れ、抵抗が大きい。これにより、ワード線の立ち上がり
がワード線の容量と抵抗できまる時定数により遅くなっ
てしまう。この欠点を解決する為、通常、ワード線の上
部に抵抗の低い層でワード線の裏打ちを行なう事が常識
となっており、その裏打ちを行なっている部分をワード
線くい打ち部80と称する。このワード線くい打ち部8
0はセンスアンプ群4の帯と直交するように帯状に形成
されるのが通常であるが、このセンスアンプ群4の帯と
ワード線くい打ち部80の帯が交叉するクロスポイント
部分90には特に回路を配置する必然性がない。そこで
補強用グランド線62及び補強用電源線72にそれぞれ
接続された2つの導伝層をセンスアンプ群4とワード線
くい打ち部80とのクロスポイント部90に対向するよ
うに形成し、両導伝層間にデカップリング容量を形成す
る。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the second embodiment. Usually, the word lines 51, 52, ..., 5n are formed of polysilicon or a two-layer structure of refractory metal and polysilicon, and have high resistance. As a result, the rise of the word line is delayed due to the time constant of the resistance and the capacitance of the word line. In order to solve this drawback, it is generally accepted that the word line is lined with a layer having a low resistance on the upper part of the word line, and the lined portion is referred to as a word line piling portion 80. This word line stakeout section 8
Although 0 is usually formed in a band shape so as to be orthogonal to the band of the sense amplifier group 4, the cross point portion 90 where the band of the sense amplifier group 4 and the band of the word line struck portion 80 intersect is formed. In particular, there is no need to arrange circuits. Therefore, two conductive layers respectively connected to the reinforcing ground wire 62 and the reinforcing power supply wire 72 are formed so as to face the cross point portion 90 between the sense amplifier group 4 and the word line struck portion 80, and both conductive layers are formed. A decoupling capacitor is formed between the transfer layers.

【0020】図6はクロスポイント部90に形成された
デカップリング容量保持部分の断面図である。図におい
てS1はワード線が形成される第1の導伝層、S2はビ
ット線が形成される第2の導伝層、S3は電源線あるい
はグランド線が形成される第3の導伝層、S4はワード
線裏打ち配線が形成されたワード線くい打部が形成され
る第4の導伝層である。通常は第1から第4の導伝層を
前述したような目的に用いているが、この図の場合は特
にワード線くい打部とセンスアンプ群のクロスポイント
部を示しており、特にこれら通常の配線をする必要がな
い部分であり、このクロスポイント部にデカップリング
容量を保持する二つの導伝層を形成した場合を示してい
る。91は第4の導伝層に形成されたゲート電極、92
は第1の導伝層に形成されたフィールド活性領域であ
る。ここではNチャンネルMOSキャパシタ(ゲート電
極91とフィールド活性領域92を用いて、形成した容
量)を使った場合を示している。この場合、グランド線
62を、フィールド活性領域92に接続し、電源線72
をゲート電極91に接続している。電源線72の電圧の
方がグランド線62より充分高いのでこのゲート電極9
1直下には常に表面反転層93が形成され、電源線72
とグランド線62との間に常にデカップリング容量が形
成される事になる。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the decoupling capacitance holding portion formed at the cross point portion 90. In the figure, S1 is a first conductive layer in which a word line is formed, S2 is a second conductive layer in which a bit line is formed, S3 is a third conductive layer in which a power supply line or a ground line is formed, S4 is a fourth conductive layer in which the word line struck portion in which the word line backing wiring is formed is formed. Normally, the first to fourth conductive layers are used for the purpose as described above, but in this figure, the word line struck portion and the crosspoint portion of the sense amplifier group are particularly shown. It is a portion where it is not necessary to wire and the case where two conductive layers for holding the decoupling capacitance are formed at this cross point portion is shown. 91 is a gate electrode formed on the fourth conductive layer, 92
Is a field active region formed in the first conductive layer. Here, the case where an N-channel MOS capacitor (capacitance formed by using the gate electrode 91 and the field active region 92) is used is shown. In this case, the ground line 62 is connected to the field active region 92, and the power line 72 is connected.
Is connected to the gate electrode 91. Since the voltage of the power supply line 72 is sufficiently higher than that of the ground line 62, this gate electrode 9
A surface inversion layer 93 is always formed immediately below the power source line 72.
The decoupling capacitance is always formed between the ground line 62 and the ground line 62.

【0021】図5に示すように通常メモリセルアレイ部
1は多くのブロックに分割されており、ワード線くい打
ち部80の帯と、センスアンプ群4の帯とのクロスポイ
ント部90は数多く存在しているので、図6に示すデカ
ップリング容量1ケの値がそう大きくなくても、トータ
ルのデカップリング容量は充分大きくする事ができる。
なお、この構成における動作については、一実施例で示
したものと同様である。
As shown in FIG. 5, the normal memory cell array portion 1 is divided into many blocks, and there are many cross-point portions 90 between the band of the word line struck portion 80 and the band of the sense amplifier group 4. Therefore, even if the value of one decoupling capacitance shown in FIG. 6 is not so large, the total decoupling capacitance can be made sufficiently large.
The operation in this configuration is the same as that shown in the embodiment.

【0022】実施例3.実施例2ではデカップリング容
量を、ゲート電極91と、フィールド活性領域92の2
つの導伝層を用いて形成した場合を示したが、図7に示
すようにポリシリコン電極94どうしで形成してもよ
い。この場合はポリシリコン電極94を第2と第4の導
伝層S2、S4に形成した場合を示しており、この場合
はグランド線と電源線のどちらかを、どちらかのポリシ
リコン電極94に接続すればよく、上下反対に接続して
も同様の効果が得られる。
Embodiment 3. In the second embodiment, the decoupling capacitance is set to the gate electrode 91 and the field active region 92.
Although the case where two conductive layers are used is shown, they may be formed between the polysilicon electrodes 94 as shown in FIG. In this case, the case where the polysilicon electrode 94 is formed on the second and fourth conductive layers S2 and S4 is shown. In this case, one of the ground line and the power line is connected to one of the polysilicon electrodes 94. It suffices to connect them, and the same effect can be obtained by connecting them upside down.

【0023】以上のように、この実施例2、3では、メ
モリセルをマトリックス状に構成されたメモリセルアレ
イと前記メモリセルアレイの行を選択する第1の導伝層
で形成された複数のワード線と前記メモリセルの信号が
伝えられる第2の導伝層で形成された複数のビット線対
と、前記複数のビット線対に生じた微小電位差を増幅す
る複数のセンスアンプと、複数の行デコーダと複数の列
デコーダと前記センスアンプに給電する為の第3の導伝
層で形成された電源線と前記センスアンプに対し、電荷
を放電する為の第3の導伝層で形成されたグランド線
と、前記第1の導伝層より抵抗の低い第4の導伝層で前
記複数のワード線の上に形成されたワード線裏打ち配線
と前記ワード線とを接続するため帯状に設けられた接続
エリアとを有する半導体記憶装置において、前記電源線
と前記グランド線が前記メモリセルアレイ部分で、メッ
シュ状に配置されており、さらに帯状に設けられた接続
エリアと帯状に設けられた前記センスアンプとの交叉す
る領域に前記第3の導伝層以外の配線層を用いて前記電
源線と前記グランド線との間にコンデンサを設けた事を
特徴とする半導体記憶装置を説明した。
As described above, in the second and third embodiments, a plurality of word lines formed by the memory cell array in which the memory cells are arranged in a matrix and the first conductive layer that selects the row of the memory cell array. And a plurality of bit line pairs formed of a second conductive layer for transmitting the signal of the memory cell, a plurality of sense amplifiers for amplifying a minute potential difference generated in the plurality of bit line pairs, and a plurality of row decoders. A plurality of column decoders, a power supply line formed of a third conductive layer for supplying power to the sense amplifier, and a ground formed of a third conductive layer for discharging electric charges to the sense amplifier. A line and a fourth conductive layer having a resistance lower than that of the first conductive layer, and provided in a strip shape to connect the word line backing wiring formed on the plurality of word lines to the word line. Half with connecting area In the body storage device, the power supply line and the ground line are arranged in a mesh shape in the memory cell array portion, and further in a region where the connection area provided in a strip shape and the sense amplifier provided in a strip shape intersect with each other. The semiconductor memory device has been described in which a capacitor is provided between the power supply line and the ground line by using a wiring layer other than the third conductive layer.

【0024】実施例4.上記実施例1においては、電源
線とグランド線がくし型に配置される場合を説明した
が、くし型に配置される場合に限らず、電源線とグラン
ド線が所定のレイアウトで対向するように配置され、両
者間で相関容量を保持できるようになっていればよい。
又、電源線、グランド線はこの発明における電位の異な
る2つの導体の一例であり、電源線、グランド線という
名前にこだわるものではなく、2つの異なる電位を持つ
導体が存在していればよい。
Example 4. In the first embodiment described above, the case where the power supply line and the ground line are arranged in a comb shape has been described. However, the power supply line and the ground line are not limited to the comb shape and are arranged so that the power supply line and the ground line face each other in a predetermined layout. It is only necessary that the correlation capacity be maintained between the two.
Further, the power supply line and the ground line are examples of the two conductors having different potentials in the present invention, and the names of the power supply line and the ground line are not limited to particular ones, and conductors having two different potentials may be present.

【0025】実施例5.上記実施例2、3においては、
ワード線くい打部とセンスアンプのクロスポイント部を
用いて容量を保持出来るようにする場合を説明したが、
このクロスポイント部は半導体回路が配置されていない
部分の一例であり、その他に回路が配置されていない導
伝層があれば、その部分に容量を保持できるような層を
形成してもかまわない。
Example 5. In the above Examples 2 and 3,
The case where the capacitance can be held by using the word line staking section and the crosspoint section of the sense amplifier has been described.
This cross point portion is an example of a portion in which a semiconductor circuit is not arranged, and if there is another conductive layer in which a circuit is not arranged, a layer capable of holding capacitance may be formed in that portion. ..

【0026】実施例6.上記実施例1〜5においては、
半導体記憶装置の場合を説明をしたが、その他の半導体
装置において電源線、及びグランド線等に生ずるノイズ
を低減して回路動作を安定させたいような場合にも、こ
の発明は適用することができ同様の効果を奏する。
Example 6. In the above Examples 1 to 5,
Although the case of the semiconductor memory device has been described, the present invention can be applied to the case where it is desired to reduce the noise generated in the power supply line and the ground line in other semiconductor devices to stabilize the circuit operation. Produce the effect of.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように第1及び第2の発明によれ
ば、電源線とグランド線等の電位の異なる導体の間に充
分大きなデカップリング容量を形成する事により、その
導体から電力を消費する時の、導体に生じるノイズレベ
ルを低減する事ができ、さらに電流のピーク値をも抑え
る事が可能となる為、内部の回路動作を安定にする事が
可能となるだけではなく、デバイスボード上に実装する
際のボード設計上のノイズの問題をも解決する事が可能
となる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, by forming a sufficiently large decoupling capacitance between conductors having different potentials, such as a power supply line and a ground line, electric power is supplied from the conductors. It is possible not only to stabilize the internal circuit operation because it is possible to reduce the noise level that occurs in the conductor when it is consumed, and it is also possible to suppress the peak value of the current. It is also possible to solve the problem of noise in board design when mounting on a board.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による半導体記憶装置のブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の部分詳細図。FIG. 2 is a partial detailed view of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の断面図。FIG. 3 is a sectional view of an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の動作波形図。FIG. 4 is an operation waveform diagram of one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の部分断面図。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例の部分断面図。FIG. 7 is a partial cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

【図8】従来の半導体記憶装置のブロック図。FIG. 8 is a block diagram of a conventional semiconductor memory device.

【図9】従来の半導体記憶装置の部分拡大図。FIG. 9 is a partially enlarged view of a conventional semiconductor memory device.

【図10】従来の半導体記憶装置の動作波形図。FIG. 10 is an operation waveform diagram of a conventional semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリアレイ部 2 ロウデコーダ 3 コラムデコーダ 4 センスアンプ群、I/Oゲート群 51〜5n コラム選択線 6 グランドパッド 61、62 グランド線 7 電源パッド 71、72 電源線 41 センスアンプ 42 I/Oゲート 81、82、91、92 ビット線、反転ビット線 43、44 I/O線、反転I/O線 10 センス活性化信号線 80 ワード線くい打ち部 90 クロスポイント部 φ センス活性化信号 Q1 、Q2 NチャンネルMOSトランジスタ1 Memory Array Section 2 Row Decoder 3 Column Decoder 4 Sense Amplifier Group, I / O Gate Group 51-5n Column Select Line 6 Ground Pad 61, 62 Ground Line 7 Power Pad 71, 72 Power Line 41 Sense Amplifier 42 I / O Gate 81, 82, 91, 92 Bit line, inverted bit line 43, 44 I / O line, inverted I / O line 10 Sense activation signal line 80 Word line Punching portion 90 Cross point portion φ Sense activation signal Q 1 , Q 2 N-channel MOS transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8728−4M H01L 27/10 325 V ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 8728-4M H01L 27/10 325 V

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の要素を有する半導体装置 (a)給電と放電により所定の動作をする半導体回路、 (b)上記半導体回路への給電と放電を行なう電位の異
なる2つの導体を所定のレイアウトで対向するように配
置し、両導体の間で、容量を保持できるようにした容量
保持手段。
1. A semiconductor device having the following elements: (a) a semiconductor circuit that performs a predetermined operation by feeding and discharging; (b) a predetermined layout of two conductors having different potentials for feeding and discharging the semiconductor circuit. Capacitance holding means arranged so as to face each other so that the capacitance can be held between both conductors.
【請求項2】 以下の要素を有する半導体装置 (a)給電と放電により所定の動作をするように配置さ
れた半導体回路、 (b)上記半導体回路への給電と放電を行なう電位の異
なる2つの導体、 (c)上記2つの導体とそれぞれ接続され、上記半導体
回路の未配置部分に、容量を保持できるように対向して
形成された2つの導伝層。
2. A semiconductor device having the following elements: (a) a semiconductor circuit arranged to perform a predetermined operation by feeding and discharging, (b) two semiconductor circuits having different potentials for feeding and discharging the semiconductor circuit. Conductors, (c) Two conductive layers respectively connected to the two conductors and formed so as to oppose each other in an unarranged portion of the semiconductor circuit so as to retain capacitance.
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