JPH0785653A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH0785653A JPH0785653A JP5228676A JP22867693A JPH0785653A JP H0785653 A JPH0785653 A JP H0785653A JP 5228676 A JP5228676 A JP 5228676A JP 22867693 A JP22867693 A JP 22867693A JP H0785653 A JPH0785653 A JP H0785653A
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Abstract
ックごとに設けられた副データ線と、各ブロックに共通
の主データ線の階層構成とし、行アドレスにより同時に
選択されるブロックに属する副データ線の内、列アドレ
スによって選択される副データ線だけをビット線と接続
する。 【効果】 副データ線長を短くできるため浮遊容量が小
さくなり、読み出しおよび書き込みが高速化されると共
に、副データを選択的に動作させることができるため、
副データ線の充電に要する電力を低消費電力化すること
ができ、ひいては半導体記憶装置全体の消費電力を低減
できる。
Description
にした半導体記憶装置に関するものである。
して、チップに集積される記憶ビット数が増大してい
る。半導体記憶装置の内、例えばダイナミックRAMに
おいても、メモリセルアレイ内に多数のメモリセル、ビ
ット線およびワード線が配置されメモリセルアレイ領域
の面積が増大するようになった。この結果、ビット線の
情報をメモリセルアレイ外部へ伝達するデータ線の長さ
が長くなり、従ってデータ線の浮遊容量が大きくなるた
め読み出しおよび書き込み動作が遅延するという問題が
発生している。この問題点を解消するために、データ線
を階層構成にしたダイナミックRAMが提案されてい
る。
たダイナミックRAMの一つのメモリセルアレイの構成
図である。図において、MCAはメモリセルアレイ、R
D1ないしRDn は行アドレス信号を受け、行選択信号
を選択的に出力する行デコーダ、RB1 ないしRBn は
それぞれ、RD1 ないしRDn に対応して設けられ、ワ
ード線WLを通じて行選択信号を受ける行ブロック、C
D1 およびCD2 は列アドレス信号を受け、列選択信号
を選択的に出力する列デコーダ、CB1 およびCB2 は
それぞれCD1 およびCD2 に対応して設けられ、列選
択線CSLを通じて列選択信号を受ける列ブロック、S
D1 ないしSDn はそれぞれ、RD1ないしRDn に対
応して設けられ、対応する行デコーダが活性化され、行
選択信号を行ブロックに出力するとブロック選択信号を
出力するセンスアンプブロックデコーダ、SB1 ないし
SBn はそれぞれ、SD1 ないしSDn に対応して設け
られ、ブロック選択信号線BS、/BSを通じてブロッ
ク選択信号を受けるセンスアンプブロックである。但
し、ブロック選択信号線BS、/BSは、図においては
簡略化して1本のみ示している。
ぞれ複数のワード線WLが列方向に配線されており、そ
れぞれのワード線WLには複数のメモリセルMCが列方
向に並べて接続されている。また、複数のメモリセルM
Cのそれぞれにはビット線BL、/BLのいずれか1つ
が接続されており、そのビット線BL、/BLは対応す
るセンスアンプブロックに向けて対になって行方向に配
線されている。さらに、そのビット線対は列選択線に対
応して、列方向に配設されている。
には、対応する行ブロックの1組のビット線対BL、/
BLに接続され、対応するセンスアンプデコーダSDか
ら図示しない活性化信号を受けると、接続されたビット
線対BLと/BLとの電位差を増幅するセンスアンプ回
路SAと、1組のビット線対BL、/BLに接続され、
対応する列デコーダCDの列選択線CSLを通じて、列
選択信号を受けると、このセンスアンプ回路SA接続さ
れるビット線対BL、/BLをそれぞれ副データ線対L
DL、/LDLに電気的接続するスイッチCG(以下列
ゲートと称する)とを有するセンスアンプ部を列選択線
に対応して、列方向に配設している。但し、副データ線
対LDL、/LDLは、図においては簡略化して1本の
み示している。
ブロックSBに対応する数の副データ線対LDL、/L
DLと、センスアンプデコーダSDからブロック選択信
号線BS、/BSを通じてブロック選択信号を受け、副
データ線対LDL、/LDLをそれぞれ主データ線対G
DL、/GDLに接続するセンスアンプブロックSBに
対応する数のスイッチDG(以下データ線ゲートと称す
る)が配設されている。但し、主データ線対GDL、/
GDLは、図においては簡略化して1本のみ示してい
る。
データ線対GDL、/GDLが存在しており、その数は
同時に活性化する行デコーダRDの数により決まる。つ
まり、図に示す構成では、1つの列ブロックCBには主
データ線対がそれぞれ2対あるため、同時に活性化でき
る行デコーダRDの数は最大2個までとなる。但し、同
時に活性化する行デコーダは、例えば同一主データ線対
にデータ線ゲートがそれぞれ接続されているSD1 とS
Dnー1 の組み合せあるいはSD2 とSDn の組み合せ
はデータが衝突するため、不可である。
は、プリアンプや書き込み回路が含まれるデータ線入出
力回路PWのそれぞれ主データ線対に対応する図示しな
い回路ブロックにに接続されている。
Cの詳細図である。図に示すように、列ゲートCGは列
選択線CSLにハイの論理信号が伝わるとビット線BL
と副データ線LDLとを電気的に接続するとともに、ビ
ット線/BLと副データ線/LDLとを電気的に接続す
るトランスファゲートで構成されている。さらに、メモ
リセルMCはワード線WLにゲート電極が接続されたn
MOSトランジスタと、コンデンサとで構成されてい
る。
る。図に示すように、データ線ゲートDGはブロック選
択信号線BSにハイの論理信号もしくは/BSにロウの
論理信号が伝わると、副データ線LDLと主データ線G
DLとを電気的に接続するとともに、副データ線/LD
Lと主データ線/GDLとを電気的に接続するQ101、
Q102 のnMOSトランジスタとQ103 、Q104 のpM
OSトランジスタとで構成されている。
ようなメモリセルMCの内容を読み出す場合について、
例えば、行デコーダRD1 が活性化し、ワード線WL11
が選択され、列デコーダCD1 のCSL11と列デコーダ
CD2 のCSL21が選択されたと仮定して説明する。ま
ず、行デコーダRD1 が活性化され、この行デコーダR
D1 に対応する行ブロックRB1 にワード線WL11を通
じ、行選択信号としてハイの論理信号が与えられる。そ
のため、ワード線WL11に接続されるメモリセルMCが
活性化され、コンデンサとビット線BLが導通状態とな
る。また、一方では、行デコーダRD1 に対応するセン
スアンプデコーダSD1 も行デコーダRD1 に連動して
活性化され、対応するセンスアンプブロックSB1 に図
示しない信号線を通じ、センスアンプ部のセンスアンプ
回路を活性化する。それにより、活性化されたセンスア
ンプ回路に接続されるビット線BLと/BLとの電位差
を増幅する。
りそれぞれ1本の列選択信号線CSL11およびCSL21
を通じ、列選択信号としてハイの論理信号が与えられ
る。そのため、列選択信号線CSL11およびCSL21に
接続されるセンスアンプ部のそれぞれの列ゲートCG11
1 、CG121 が導通する。そして、ビット線対と副デー
タ線対が電気的に接続される。このとき、増幅されたビ
ット線BL111 と/BL111 とに接続されている副デー
タ線はLDL11、/LDL11であり、増幅されたビット
線BL121 と/BL121 とに接続されている副データ線
はLDL12、/LDL12(以後データ線対は、LDLの
みを記載し、/LDLは省略する。ビット線対BL、主
データ線対GDLも同様)であり、他の副データ線対は
センスアンプ回路が活性化していないため、増幅した信
号が現れない。
1 と列ブロックCB1 に1つ設けられたデータ線ゲート
DG11と、センスアンプブロックSB1 と列ブロックC
B2に1つ設けられたデータ線ゲートDG21が共通のセ
ンスアンプデコーダSD1よりブロック選択信号線BS1
、/BS1 を通じ、ブロック選択信号線BSにハイの
論理信号もしくは/BSにロウの論理信号が伝わること
により、副データ線対LDL11と主データ線対GDL11
とを電気的に接続するとともに、副データ線対LDL12
と主データ線GDL21とを電気的に接続する。
ット線対BL111 のいずれかのビット線およびBL121
のいずれかのビット線に接続されているメモリセルのデ
ータがそれぞれ副データ線対LDL11、主データ線対G
DL11を通じてデータ線入出力回路PWにある図示しな
い主データ線対GDL11対応の出力回路ブロックと、副
データ線対LDL12、主データ線対GDL21を通じてデ
ータ線入出力回路PWにある図示しない主データ線対G
DL21対応の出力回路ブロックとに出力される。
半導体記憶装置においては、データの読み出し時に、1
つの副データ線対に接続される1つのセンスアンプ部に
対して、1本の副データ線に蓄積されている電荷を放電
するとともにこのセンスアンプ部から対をなしているも
う1本の副データ線に電荷を充電するため、副データ線
対の配線長が増加するとその配線の浮遊容量が増加し、
充放電にかかる時間が増加し、データ伝送の高速化が損
なわれる。また、その充放電に要する電力も増加する。
さらに、選択された主データ線についても同様であり、
ひいては半導体記憶装置全体の消費電力が増大するとい
う問題点があった。今後、半導体記憶装置の記憶容量が
ますます増加してくることが考えられ、その副データ線
あるいは主データ線の配線配置の最適化が大きな課題で
ある。
と、従来では、1つの列ブロックに対応する1つのセン
スアンプブロック内の副データ線の長さは少なくともセ
ンスアンプ部の数256個を接続するだけの長さが必要
であった。しかしながら、記憶容量の増加に伴い、従来
の構成で単純にセンスアンプ部を倍にして接続する場
合、たとえ微細加工が進歩したとしても、副データ線の
配線長の増加は避けられず、さらに列ゲートCGも倍に
なり、列ゲートを構成するトランジスタのソースあるい
はドレインに存在する浮遊容量等も増加するため、デー
タ伝送の高速化が損なわれるとともに副データ線の充放
電に要する電力が増加する問題は避けられない。
が微細化されていくことが考えられるが、メモリセルの
微細化に比べ、センスアンプ部はその回路構成の複雑さ
により集積度を向上させることが困難になってくる。故
に、センスアンプ部は行方向に細長く伸びた形状を持
ち、そのため、行ブロックとそれに対応するセンスアン
プブロックの数を増加させていくと行方向の長さが増加
し、主データ線の配線長が増加するため、配線の浮遊容
量等が増加するため、データ伝送の高速化が損なわれる
とともに主データ線の充放電に要する電力が増加する。
ためになされたもので、副データ線、主データ線の配線
配置の最適化により、データ伝送の高速化とデータ伝送
における消費電力の低減化を図った半導体記憶装置を得
ることを目的としている。
憶装置は、複数のビット線対と、複数のワード線と、前
記ビット線のいずれかおよび前記ワード線のいずれかに
接続される複数のメモリセルと、前記ビット線対に接続
されるセンスアンプと、前記ワード線と平行に配置され
第1のスイッチを介して前記ビット線対と接続される第
1のデータ線対と、前記ビット線と平行に配置され第2
のスイッチを介して前記第1のデータ線対と接続される
と共に増幅回路に接続される第2のデータ線対を有する
ブロックを複数備え、行アドレスにより同時に選択され
る前記複数のブロックに属する複数の前記第1のデータ
線対の内、1対または複数対の第1のデータ線対が列ア
ドレスにより選択的にビット線対に接続されるようにし
たものである。
により第1のデータ線が選択的にビット線対と接続され
るようにしたので、第1のデータ線の充電に要する消費
電力が低減される。
明する。図1は、半導体記憶装置の一例としてのダイナ
ミックRAMにおけるメモリセルアレイの構成図であ
る。
RD1 ないしRDn は行アドレス信号を受け、活性化す
ると、複数のワード線WLのうち1本のワード線WLに
対して行選択信号を出力する行デコーダ、RB1 ないし
RBn はそれぞれ、RD1 ないしRDn に対応して設け
られ、ワード線WLを通じて行選択信号を受ける行ブロ
ック、CD1 およびCD2 は列アドレス信号を受け、そ
れぞれに設けられている複数の列選択信号線CLSのう
ちそれぞれ1本の列選択信号線に対して列選択信号を出
力する列デコーダ、CB1 およびCB2 はそれぞれCD
1 に、CB3 およびCB4 はそれぞれCD2 に対応して
設けられ、列選択線CSLを通じて列選択信号を受ける
列ブロック、SD1 ないしSDn はそれぞれ、RD1 な
いしRDn に対応して設けられ、対応する行デコーダが
活性化され、行選択信号を行ブロックに出力するとブロ
ック選択信号を出力するセンスアンプブロックデコー
ダ、SB1 ないしSBn はそれぞれ、SD1 ないしSD
n に対応して設けられ、ブロック選択信号線BS、/B
Sを通じてブロック選択信号を受けるセンスアンプブロ
ックである。但し、ブロック選択信号線BS、/BS
は、図においては簡略化して1本のみ示している。
ぞれ複数のワード線WLが列方向に配線されており、そ
れぞれのワード線WLには複数のメモリセルMCが列方
向に並べて接続されている。また、複数のメモリセルM
Cのそれぞれにはビット線BL、/BLのいずれか1つ
が接続されており、そのビット線BL、/BLは対応す
るセンスアンプブロックに向けて対になって行方向に配
線されている。さらに、そのビット線対BLは列選択線
に対応して、列方向に配設されている。
には、対応する行ブロックの1組のビット線対BLに接
続され、対応するセンスアンプデコーダSDから図示し
ない活性化信号を受けると、接続されたビット線対BL
と/BLとの電位差を増幅するセンスアンプ回路SA
と、1組のビット線対BLに接続され、対応する列デコ
ーダCDの列選択線CSLを通じて、列選択信号を受け
ると、このセンスアンプ回路SA接続されるビット線対
BLをそれぞれ副データ線対LDLに電気的接続するス
イッチCG(以下列ゲートと称する)とを有するセンス
アンプ部を列選択線に対応して、列方向に配設してい
る。但し、副データ線対LDLは、図においては簡略化
して1本のみ示している。
ブロックSBに対応する数の副データ線対LDLと、セ
ンスアンプデコーダSDからブロック選択信号線BS、
/BSを通じてブロック選択信号を受け、副データ線対
LDLをそれぞれ主データ線対GDLに接続するセンス
アンプブロックSBに対応する数のスイッチDG(以下
データ線ゲートと称する)が配設されている。但し、主
データ線対GDLは、図においては簡略化して1本のみ
示している。
ンプや書き込み回路が含まれるデータ線入出力回路PW
のそれぞれ主データ線対に対応する図示しない回路ブロ
ックにに接続されている。
デコーダRD1 が活性化され、この行デコーダRD1 に
対応する行ブロックRB1 にワード線WL11を通じ、行
選択信号としてハイの論理信号が与えられる。そのた
め、ワード線WL11に接続されるメモリセルMCが活性
化され、コンデンサとビット線BLが導通状態となる。
また、一方では、行デコーダRD1 に対応するセンスア
ンプデコーダSD1 も行デコーダRD1 に連動して活性
化され、対応するセンスアンプブロックSB1 に図示し
ない信号線を通じセンスアンプ部のセンスアンプ回路を
活性化する。それにより、活性化されたセンスアンプ回
路に接続されるビット線BLと/BLとの電位差を増幅
する。
りそれぞれ1本の列選択信号線CSL11およびCSL31
を通じ、列選択信号としてハイの論理信号が与えられ
る。そのため、列選択信号線CSL11およびCSL31に
接続されるセンスアンプ部のそれぞれの列ゲートCGが
導通する。そして、ビット線対と副データ線対が電気的
に接続される。このとき、増幅されたビット線対BL11
1 と接続されている副データ線対はLDL11、ビット線
対BL131 と接続されている副データ線対はLDL13で
あり、他の副データ線対はセンスアンプ回路が活性化し
ていない。
1 と列ブロックCB1 に1つ設けられたデータ線ゲート
DG11と、センスアンプブロックSB1 と列ブロックC
B2に1つ設けられたデータ線ゲートDG21と、センス
アンプブロックSB1 と列ブロックCB3 に1つ設けら
れたデータ線ゲートDG31と、センスアンプブロックS
B1 と列ブロックCB4 に1つ設けられたデータ線ゲー
トDG41とが共通のセンスアンプデコーダSD1 よりブ
ロック選択信号線BS1 、/BS1 を通じ、ブロック選
択信号線BSにハイの論理信号もしくは/BSにロウの
論理信号が伝わり、副データ線対LDL11と主データ線
対GDL11とを電気的に接続するとともに、副データ線
対LDL12と主データ線GDL21とを電気的に接続し、
さらに、副データ線対LDL13と主データ線対GDL31
とを電気的に接続するとともに、副データ線対LDL14
と主データ線GDL41とを電気的に接続する。しかし、
副データ線対LDL12と主データ線GDL21および副デ
ータ線対LDL14と主データ線GDL41はビット線対と
接続されていないため、データは伝達されず未使用状態
となる。
ット線対BL111 のいずれかのビット線およびBL131
のいずれかのビット線に接続されているメモリセルのデ
ータがそれぞれ副データ線対LDL11、主データ線対G
DL11を通じてデータ線入出力回路PWにある図示しな
い主データ線対GDL11対応の出力回路ブロックと、副
データ線対LDL13、主データ線対GDL31を通じてデ
ータ線入出力回路PWにある図示しない主データ線対G
DL21対応の出力回路ブロックとに出力される。
列ブロックを設け、各列ブロックと各センスアンプブロ
ックの交差領域毎に副データ線対とその副データ線対と
主データ線対とを電気的に接続するデータ線ゲートを設
けたので、列デコーダにより、列選択信号を受けない列
ブロックの副データ線対にはデータを読み出すための充
放電に要する電力が発生せず、低消費電力化が図れると
ともに、記憶容量の増大に伴う副データ線対の配線長の
増加を抑制できるため、浮遊容量の増加を抑えられ、デ
ータ伝送の高速性が損なわれないものが得られる。
プブロックSBを左右の行ブロックRBに対して共有化
し、行ブロックRBのメモリセルを左右のセンスアンプ
ブロックSBに対して交互配置したものである。
ブロックSB2 内部のセンスアンプ部SA2xj 、SA2x
j+1 ・・・から左右の行ブロックRB1 とRB2 に対し
てビット線対が行方向に配線されている。但し、センス
アンプブロックSB1 の左側およびセンスアンプブロッ
クSBn+1 の右側についてはビット線対が接続されてお
らず、ビット線接続ノードを開放状態にしてもかまわな
いが、基準電位線VBLに接続して1/2VCC にしておくの
がノイズ対策上好ましい。もちろん、そのとき、センス
アンプ部には図示しない左右のビット線対の接続を切り
替えるスイッチがあり、ビット線対が接続されていない
スイッチは常にオフ状態になるようにしてある。
に左右のセンスアンプブロックに接続されるメモリセル
が列方向に交互配置されている。
ロックSBの対応関係を説明する。例えば、行デコーダ
RD1 が活性化されると、それに対応するセンスアンプ
デコーダSD1 とSD2 が活性化され、そのセンスアン
プデコーダSD1 とSD2 に対応するセンスアンプブロ
ックSB1 とSB2 にそれぞれ活性化信号を出力し、各
センスアンプ部のセンスアンプ回路を活性化する。
用いてもう少し詳しく述べると、図において、BL1R、
BL1R、BL2R、BL2R、…は右側のメモリセルブロッ
クに属するビット線、BL1L、BL1L、BL2L、BL2
L、…は左側のメモリセルブロックに属するビット線、
トランジスタQ1 およびQ2 によって構成されるNSA
はnチャネルセンスアンプ回路、トランジスタQ3 およ
びQ4 によって構成されるPSAはpチャネルセンスア
ンプ回路、トランジスタQ5 およびQ6 は各々nチャネ
ルセンスアンプ駆動トランジスタおよびpチャネルセン
スアンプ駆動トランジスタ、トランジスタQ7 およびQ
8 は右側ビット線分離トランジスタ、トランジスタQ9
およびQ10は左側ビット線分離トランジスタ、トランジ
スタQ11およびQ12によって構成されるCGは列ゲー
ト、トランジスタQ13によって構成されるEQはビット
線イコライザ、トランジスタQ14およびQ15によって構
成されるHDはビット線電位保持回路、LDLおよび/
LDLは副データ線、SNn およびSNp は各々nチャ
ネルおよびpチャネルセンスアンプの共通ソース線、S
Tn およびSTp は各々nチャネルおよびpチャネルセ
ンスアンプ駆動信号配線、BLEQはビット線イコライ
ズ信号配線、VBLはビット線保持電位配線、BLIR お
よびBLIL は各々右側および左側ビット線分離信号配
線であり、BLIR はトランジスタQ7 およびQ8 のゲ
ート、BLIL はトランジスタQ9 およびQ10のゲート
に接続されており、このセンスアンプ部をSB1 に配設
するときは、BLILは接地され、トランジスタQ9 お
よびQ10を常時非導通状態にし、SBn+1 に配設すると
きは、BLIRは接地され、トランジスタQ7 およびQ8
常時非導通状態にする。CSL1 およびCSL2 は列
選択線、Vss1 およびVss2は接地電位配線、Vcc1 お
よびVcc2 は電源電位配線である。
ンスアンプ部に対して、センスアンプ回路の活性化信号
として、STn およびSTp を受け、その信号を受ける
と、BLIR およびBLIL で活性化されている行デコ
ーダに対応する行ブロックの方向に切り替える。例え
ば、行デコーダRD1 が活性化しているとすると、セン
スアンプデコーダSD1 とSD2 が活性化され、SD1
とSD2 から出力される活性化信号をそれぞれ対応する
センスアンプブロックのセンスアンプ回路に対し、ST
n とSTp を通じセンスアンプ駆動信号を出力するとと
もに、センスアンプブロックSB1 に対してはBLIR
を通じ、切り替信号を出力することにより、行ブロック
RB1 のビット線とセンスアンプ部とを接続し、また、
センスアンプブロックSB2 に対してはBLIL を通
じ、切り替信号を出力することにより、行ブロックRB
1 のビット線とセンスアンプ部とを接続する。さらに、
センスアンプ回路が活性化しないときは、BLIR およ
びBLIL は共に非活性化され、代わって、BLEQが
活性化され、ビット線対を基準電位線VBLに接続して1/
2VCC に固定しておく動作を行う。
のデータ線の配置について、説明する。
置を示す図であって、特に、列ブロックCB1 内の配置
を示している。図において、LDL11、LDL21、・・
・は副データ線、GDL11、GDL12、・・・は主デー
タ線、DG11、DG21、・・・はデータ線ゲート、LD
E11a 、LDE11b 、・・・は副データ線イコライザ、
CD1 は列デコーダ、PW11、PW12、・・・はプリア
ンプおよび書き込み回路を含むデータ線入出力回路であ
る。副データ線および主データ線は対をなしているが、
図では簡略化して1本のみ示している。また、主データ
線GDL11、GDL12、・・・はワード線シャント領域
WSRに配置されている。1本の副データ線はメモリセ
ルが配置される領域4個分の長さとワード線シャント領
域WSR約4個分の長さであり。従って、列ブロックの
繰り返しを考慮すると、副データ線はワード線シャント
領域5個と交点を持つ。図に示すように、これらの交点
の内、1個にデータ線ゲートが配置され、他の2個の交
点に副データ線イコライザが配置されている。1本の副
データ線に複数の副データ線イコライザを接続すること
により、副データ線のイコライズを高速に行うことがで
きる。
り、データ線ゲートDGの構成とその配置、および副デ
ータ線イコライザLDEの配置を示すものである。図に
おいてトランジスタQ16〜Q19はCMOS型のデータ線
ゲートを構成するトランジスタ、LDLおよび/LDL
は副データ線、GDLおよび/GDLは主データ線、B
Sおよび/BSはブロック選択信号配線である。
図である。図においてQ20はビット線イコライズ信号B
LEQに応答して副データ線対をイコライズするトラン
ジスタ、Q21は副データ線イコライズ信号/LDEQに
応答して副データ線をイコライズするトランジスタ、Q
22およびQ23は副データ線電位保持トランジスタであ
る。副データ線イコライザ部分には、上記トランジスタ
の他に、nチャネルおよびpチャネルセンスアンプ共通
ソースの電位SNn およびSNp をイコライズし、電位
保持するためのトランジスタQ24〜Q26も配置されてい
る。図6、図7に示すように、副データ線イコライザL
DEを通じ、副データ線はビット線イコライズ信号BL
EQにより制御されるトランジスタと副データ線イコラ
イズ信号/LDEQにより制御されるトランジスタとに
よりイコライズされる。ビット線イコライズ信号は行ア
ドレスによってセンスアンプブロックが選択されると非
活性化される。一方、副データ線イコライズ信号は列ア
ドレス信号に応答して動作する。列選択線も同様に列ア
ドレス信号に応答して動作するため、副データ線イコラ
イズ信号と列選択線とを共にメモリアレイに対して同じ
方向(この場合右側)から同じ配線層(この場合第2金
属配線)によって供給することにより、副データ線イコ
ライズ信号と列選択線とのタイミングの整合をとること
が容易になる。
線イコライズ信号/LDEQ発生器および主データ線イ
コライザGDEと主データ線イコライズ信号/GDEQ
発生器の詳細な構成図である。図に示すようにデータ線
入出力回路部分おいては、主データ線対1つに対して、
それぞれ1対のプリアンプPAと書き込みドライバWD
が設けられている。さらに、主データ線対1つに対し
て、それぞれ1つの主データ線イコライザGDEが設け
られており、主データ線イコライズ信号/GDEQに基
づき、使用していない列ブロックの主データ線対GDL
を電源電位Vccにプリチャージする。
路構成について述べると、Q27およびQ28は主データ線
GDLおよび/GDLをイコライズするトランジスタ、
Q29およびQ30は主データ線GDLおよび/GDLを電
源電位Vccにプリチャージするトランジスタである。
Qは、/LDEQ発生器より出力され、同じ列ブロック
にある列選択信号線CSLが活性化されていないとき、
その列ブロックにはデータの授受が行われないため、使
用していない列ブロックの副データ線対をイコライズす
るため、各副データ線対に設けられた副データイコライ
ザLDEに対し、イコライズ信号/LDEQを発生す
る。そして、/LDEQ発生器は、列アドレスが変化し
たことを検知するATD回路の検知信号と、列アドレス
入力とを受けるイコライズイネーブル回路に制御される
ことにより、その列ブロックが使用状態であるか否かを
判断する。さらに、副データ線イコライズ信号/LDE
Qはワードシャント領域WSR毎に1本の副データ線イ
コライズ信号線を通じ、対応する列ブロックの各副デー
タ線イコライザLDEに入力されている。
Qは/GDEQ発生器より出力され、同じ列ブロックに
ある列選択信号線CSLが活性化されていないとき、そ
の列ブロックにはデータの授受が行われないため、その
列ブロックにある主データ線対に対して、イコライズ信
号/GDEQを発生する。そして、/GDEQ発生器
は、列アドレスが変化したことを検知するATD回路の
検知信号と、列アドレス入力とを受けるイコライズイネ
ーブル回路に制御されることにより、その列ブロックが
使用状態であるか否かを判断する。さらに、主データ線
イコライズ信号/GDEQは主データ線対毎に1本の主
データ線イコライズ信号線を通じ、各主データ線イコラ
イザGDEに入力されている。
ら同時に複数のビットを選択する場合の選択位置を示す
図である。図において、RB1 、RB2 、・・・は行ブ
ロック、SB1 、SB2 、・・・はセンスアンプブロッ
ク、CSL1jおよびCSL3jは同時に選択される列選択
線である。
ト同時に選択する場合の選択位置を示しており、同時に
選択される行ブロックRB1 およびRB9 に対応するセ
ンスアンプブロックSB1 、SB2 、SB9 およびSB
10と、同時に選択される列選択線CSL1jおよびCSL
3jとの交点の内、異なる行ブロックと異なる列選択線の
交点(例えば、センスアンプブロックSB1 と列選択線
CSL1jとの交点およびセンスアンプブロックSB9 と
列選択線CSL3jとの交点)から各々1ビットずつ選択
される。こうすることにより、1本のワード線または列
選択線の不良によって、複数のビットが不良になること
がなく、半導体記憶装置の記憶データの信頼性が向上す
る。
ット同時に選択する場合の選択位置を示しており、セン
スアンプブロックSB1 と列選択線CSL1jおよびCS
L3jとの交点およびセンスアンプブロックSB9 と列選
択線CSL1jおよびCSL3jとの交点から各々1ビット
ずつ選択される。
ット同時に選択する場合の選択位置を示しており、セン
スアンプブロックSB1 と列選択線CSL1jおよびCS
L3jとの交点、センスアンプブロックSB2 と列選択線
CSL1jおよびCSL3jとの交点、センスアンプブロッ
クSB9 と列選択線CSL1jおよびCSL3jとの交点、
センスアンプブロックSB10と列選択線CSL1jおよび
CSL3jとの交点から各々1ビットずつ選択される。
構成とパターンレイアウトを示す図である。図において
縦方向に伸びる幅広のハッチング付の配線は第1金属配
線により形成され、横方向に伸びる幅広のハッチング付
の配線は第2金属配線によって形成されている。ポリシ
リコンまたはポリサイド(ポリシリコンと金属シリサイ
ドとの二重層)による配線は実線によって示している。
すなわち、WLR1P 、WLR2P 、…はポリサイドによる
ワード線であり、WLR1A 、WLR2A 、…は第1金属配
線によるワード線である。ポリサイドによるワード線と
対応する第1金属配線によるワード線はワード線シャン
ト領域WSRにおいて接続されている。図においては、
横に並行して配線されているが、少なくとも接続点では
階層の上下を重ね、図示しない絶縁層に設けたコンタク
トホールを介して、第1金属配線をポリサイドに接続す
る。
よび左側のビット線分離信号BLIR およびBLIL 、
nチャネルおよびpチャネルセンスアンプ駆動信号ST
n およびSTp は、各々ポリサイドと第1金属配線の両
方によって配線されている。ワード線はワード線シャン
ト領域のみでポリサイドと第1金属配線が接続されてい
るのに対し、上記のビット線イコライズ信号BLEQ、
右側および左側のビット線分離信号BLIR およびBL
IL 、nチャネルおよびpチャネルセンスアンプ駆動信
号STn およびSTp の場合は、ワード線シャント領域
に加えて、センスアンプ2個ごとにポリサイドと第1金
属配線が接続されている。この場合もワード線と同様、
少なくとも接続点では階層の上下を重ね、図示しない絶
縁層に設けたコンタクトホールを介して、第1金属配線
をポリサイドに接続する。これらの配線の容量はワード
線の容量に比べて大きいため、これらの配線のポリサイ
ドと第1金属配線との接続をワード線シャント領域のみ
で行った場合には、これらの配線のワード線シャント領
域間のポリサイドによる配線遅延がワード線の場合に比
べて大きくなり、この結果、半導体記憶装置の動作を遅
延させることがあるが、図に示すようにセンスアンプ数
個ごと(ここでは2個ごと)に接続することにより、配
線遅延を大幅に減少させることができる。
び/LDL、接地電位配線Vss1 および電源電位配線V
cc1 は第1金属配線により形成され、列選択線CSL、
主データ線GDL、/GDL、副データ線イコライズ信
号/LDEQ、接地電位配線Vss2 および電源電位配線
Vcc2 は第2金属配線により形成されている。
び第2金属配線によって格子状に配線されている。ま
た、第2金属配線によって形成される列選択線CSLは
ビット線2対に1本の割合で配置されており、接地電位
配線または電源電位配線はビット線4対に1本の割合で
配置されている。従って、第2金属配線(列選択線また
は接地電位配線または電源電位配線)に関して、メモリ
セルが配置される領域では、ビット線が4対配置される
領域内に3本の第2金属配線が配置されている。図に示
すように、列選択線間に接地電位配線または電源電位配
線が配置されていない箇所に接地電位配線または電源電
位配線を配置してビット線4対の領域に4本の第2金属
配線を配置することが可能であるが、上記のように第2
金属配線の配線ピッチを大きくすることにより、半導体
装置の製造工程における異物による歩留の低下が防止で
きる。
イナミックRAMのブロック図である。図において、1
はダイナミックRAMチップ、MCAはメモリセルアレ
イ、RDは行デコーダとセンスアンプデコーダをまとめ
て示し、CDは列デコーダ、PWはデータ線入出力回
路、CBは制御信号バッファ、RABは行アドレスバッ
ファ、CABは列アドレスバッファ、DIBはデータ入
力バッファ、DOBはデータ出力バッファである。ダイ
ナミックRAMには行アドレスストローブ信号/RA
S、列アドレスストローブ信号/CAS、書き込み制御
信号/WE、出力制御信号/OE、アドレス信号Ad
d、入出力信号DQ、接地電位Vss、電源電位Vccが接
続される。制御信号バッファでは、行アドレスバッファ
制御信号RABD、列アドレスバッファ制御信号CAB
D、データ入力バッファ制御信号DIBD、データ出力
バッファ制御信号DOBD、データ線入出力回路制御信
号PWDが発生される。
配置の一例を示している。MCA1〜MCA4 はメモリ
セルアレイ、RD1 〜RD4 は行デコーダ、CD1 〜C
D4 は列デコーダ、CC1 〜CC4 は制御信号回路で
ある。
装置の動作を、メモリセルに記憶された情報を読み出す
場合について説明する。
における動作波形を示している。図において、/RAS
が活性化されると、行アドレスバッファ駆動信号RAB
Dが活性化され、行アドレスバッファから行アドレスが
送出される。次に、行アドレスに基づいて選択された行
ブロックに対応するセンスアンプブロックおいては、ビ
ット線イコライス信号BLEQが不活性になり、更に、
選択されたメモリセルブロックと反対側(ここでは図4
の左側)のビット線分離信号BLIL が不活性になり、
非選択側のビット線とセンスアンプとを分離する。これ
とほぼ同時に、ブロック選択信号BSおよび/BSが活
性化される。これによって、副データ線電位保持トラン
ジスタを通してビット線プリチャージ電位に保持されて
いた副データ線の電位がデータ線ゲートを通して電源電
位Vccにプリチャージされる。次に、選択された行ブロ
ックにおいて行デコーダによって選択されたワード線が
活性化され、メモリセルの情報がビット線BLに読み出
される。次に、nチャネルおよびpチャネルセンスアン
プ駆動信号STn およびSTp が活性化されてビット線
BLおよび/BL間の電位差が増幅される。次に、列選
択線CSLが活性化されてビット線の情報が列ゲートを
通って副データ線に読み出される。この時、既にブロッ
ク選択信号BSおよび/BSが活性化されているため、
副データ線に読み出された情報は、データ線ゲートを通
して主データ線に読み出される。また、この時までに、
副データ線イコライズ信号/LDEQおよび主データ線
イコライズ信号/GDEQが非活性になっている。主デ
ータ線に読み出された情報は、プリアンプで増幅され、
更に、データ出力回路に伝達されて出力データとなる。
ータ入力回路から書き込み回路に伝達され、更に主デー
タ線に伝達される。そして、読み出しの場合と逆に、デ
ータ線ゲートを通って副データ線に伝達され、更に、列
ゲートを通ってビット線に伝達され、メモリセルに書き
込まれる。
タ線はビット線イコライズ電位から一旦電源電位Vccに
昇圧され、読み出し動作終了後、再びビット線イコライ
ズ電位に戻る。従来の半導体記憶装置においては、副デ
ータ線が分割されておらず、選択された行センスアンプ
ブロック内の副データ線は全て動作していたため、上記
の副データ線の充放電により消費電力が増大した。これ
に対し、本実施例においては実施例1と同様に図1に示
す副データ線LDL11、LDL12、LDL13、LDL14
の内2本のみを動作させる、いわゆる分割動作を行って
おり、動作しない副データ線では電力が消費されないた
め、装置全体の消費電力も減少する。さらに、実施例1
に比べ、センスアンプを共有化してメモリセルを交互配
置しているため、センスアンプ部の列方向にメモリセル
1列分の配置的余裕ができ、その分、センスアンプ部の
行方向の長さを短くでき、それにより、主データ線の長
さも短くできる。
る動作について説明する。/RASが活性化されてから
センスアンプが動作してビット線間の電位差が増幅され
るまでは通常モードと同様であるので説明を省略する。
図16に示すようにページモードにおいて、列アドレス
C1 、C2 、C3 が順に選択されたとする。この内、列
アドレスC1 とC3 は図1の列ブロックCB1 に属し、
列アドレスC2 は列ブロックCB2 に属している場合に
ついて説明する。列ブロックCB1 に属する列アドレス
C1 が選択されると、列ブロックCB1 に属する副デー
タ線イコライズ信号/LDEQ1 と主データ線イコライ
ズ信号/GDEQ1 が非活性になる。次に、列選択線C
SLk が活性化される。これによってビット線の情報が
副データ線LDL1 および主データ線GDL1 に伝達さ
れる。読み出し終了後、列選択線CSLK が再び非活性
になると共に、副データ線イコライズ信号/LDEQ1
と主データ線イコライズ信号/GDEQ1 が活性化さ
れ、副データ線LDL1 および/LDL1 、主データ線
GDL1 および/GDL1 がイコライズされる。なお、
ページモードの説明において、LDE1 はCB1 に属す
る副データ線を意味し、行対応の符号を省略しており、
また、GDL1 についてもCB1 に属する主データ線を
意味し、符号を簡略化している。
スC2 が選択されると、列ブロックCB2 に属する副デ
ータ線イコライズ信号/LDEQ2 と主データ線イコラ
イズ信号/GDEQ2 が非活性になる。次に、列選択線
CSLl が活性化される。これによってビット線の情報
が副データ線LDL2 および主データ線GDL2 に伝達
される。読み出し終了後、列選択線CSLl が再び非活
性になると共に、副データ線イコライズ信号/LDEQ
2 と主データ線イコライズ信号/GDEQ2 が活性化さ
れ、副データ線LDL2 および/LDL2 、主データ線
GDL2 および/GDL2 がイコライズされる。
ドレスC3 が選択されると、列ブロックCB1 に属する
副データ線イコライズ信号/LDEQ1 と主データ線イ
コライズ信号/GDEQ1 が非活性になる。次に、列選
択線CSLm が活性化される。これによってビット線の
情報が副データ線LDL1 および主データ線GDL1に
伝達される。読み出し終了後、列選択線CSLm が再び
非活性になると共に、副データ線イコライズ信号/LD
EQ1 と主データ線イコライズ信号/GDEQ1 が活性
化され、副データ線LDL1 およびLDL1 、主データ
線GDL1 およびGDL1 がイコライズされる。
共にイコライズ信号/LDEQおよび/GDEQがある
ため、ページモード動作で列ブロックが交互に切り替っ
た場合であっても、副データ線および主データ線共に高
速にイコライズされる。
RASリフレッシュ(以下CBRリフレッシュと記す)
モードの動作について説明する。CBRリフレッシュモ
ードにおいては図示しないリフレッシュカウンタからの
行アドレスに従って行ブロック、センスアンプブロック
およびワード線の選択が行われ、センスアンプが動作し
てリフレッシュ動作が行われる。しかし、メモリセルの
データをメモリセルアレイの外部へ読み出す必要はない
ため、図に示すように列選択線は活性化されず、副デー
タ線や主データ線へデータは伝達されない。一方、ブロ
ック選択信号BSおよび/BSは行アドレスに基づいて
発生される信号であるため、従来の半導体装置において
はCBRリフレッシュモードにおいてもブロック選択信
号BSおよび/BSが発生されていた。ブロック選択信
号が発生されると、データ線ゲートがオンして副データ
線と主データ線が接続されるため、図8に示す主データ
線イコライザGDE回路によって副データ線まで電源電
位Vccにプリチャージされる。しかし、上記のようにC
BRリフレッシュモードにおいてはデータをメモリセル
アレイの外部へ読み出す必要がないため、副データ線の
Vccへのプリチャージは不要であり、むしろ、消費電力
が増加するためVccへのプリチャージは行わない方が望
ましい。
は、図18に示すように図1のセンスアンプブロックデ
コーダの中に配置されるブロック選択信号発生回路BS
Dに行アドレス信号に基づく信号Xadd に加えて/CA
Sビフォア/RASイネーブル信号CBREを印加する
ことにより、CBRリフレッシュモードにおいてはブロ
ック選択信号BSおよび/BSが発生されないようにし
ている。
示すように、第2金属配線によって形成された列選択
線、接地電位配線および電源電位配線の配線ピッチに関
して、メモリセルが配置される領域では、ビット線が4
対配置される領域内に3本の第2金属配線が配置される
場合について説明したが、図19に示すように、図12
の場合よりも更に配線ピッチを広げてビット線が2対配
置される領域に1本の第2金属配線を配置してもよい。
これによって、第2金属配線の配線ピッチを図12の場
合よりも更に大きくすることができ、半導体装置の製造
工程における異物による歩留の低下が更に防止できる。
すように、センスアンプブロック内に副データ線が1対
配置されている場合について説明したが、図20に示す
ように2対配置、あるいは更に多くの副データ線対が配
置されていてもよい。例えば、図20に示すように2対
の副データ線を配置することにより、1本の列選択線に
よって一個のセンスアンプブロック内で2組の列ゲート
を同時に選択することができるため、列選択線の本数を
図4の場合の1/2にすることができ、第2金属配線の
ピッチを2倍にすることができ、半導体記憶装置の製造
工程における異物による歩留の低下を更に防止できる。
示すようにメモリセルアレイ内の列ブロックCB1 内に
配置された各副データ線に対して2個の副データ線イコ
ライザが設けられる場合について説明したが、図21に
示すように各副データ線に対して3個のイコライザを配
置してもよい。すなわち、1本の副データ線が有する4
個のワード線シャント領域の交点の内、1個にデータ線
ゲートが配置され、他の交点に副データ線イコライザが
配置している。1本の副データ線により多くの副データ
線イコライザを接続することにより、副データ線のイコ
ライズを更に高速に行うことができる。
すようにデータ線ゲートCGがCMOS回路によって構
成されている場合について説明したが、図22に示すよ
うにNMOSトランジスタのみによって構成されていて
もよい。この場合には、データ線ゲートがオンした場合
に、主データ線のプリチャージ電位は電源電位Vccであ
るが、副データ線のプリチャージ電位はVcc−Vth1
(Vth1 はデータ線ゲートを構成するNMOSトランジ
スタのしきい値電圧)となる。
線イコライザGDEは図8に示すように主データ線GD
Lおよび/GDLはpチャネルトランジスタQ29および
Q30によって電源電位Vccにプリチャージされるが、図
23に示すようにNMOSトランジスタQ29a およびQ
30a によって、Vcc−Vth2 (Vth2 トランジスタQ29
a およびQ30a のしきい値電圧)にプリチャージされ
る。
モリセルアレイから4ビット同時に選択する場合に図1
0に示すように、センスアンプブロックSB1 と列選択
線CSL1jおよびCSL3jとの交点およびセンスアンプ
ブロックSB9 と列選択線CSL1jおよびCSL3jとの
交点から各々1ビットずつ選択される場合について説明
したが、図24に示すように、センスアンプブロックS
B1 と列選択線CSL1jとの交点、センスアンプブロッ
クSB2 と列選択線CSL1jとの交点、センスアンプブ
ロックSB9 と列選択線CSL3jとの交点およびセンス
アンプブロックSB10と列選択線CSL3jとの交点から
各々1ビットずつ選択してもよい。
9に示すように一つのメモリセルアレイにおいて2個の
行ブロックが選択される場合について説明した。図9の
場合とリフレッシュサイクルが異なる場合、すなわち、
図9が8192リフレッシュサイクルの場合であるとき
に、4096リフレッシュサイクルの場合は図25に示
すように、一つのメモリセルアレイ内で図9の場合の2
倍の4個の行ブロックが選択されるように構成してもよ
い。
図5に示すように1本の副データ線の長さがメモリセル
が配置される領域4個分の長さである場合について説明
したが、これと異なる長さであってもよい。図26には
副データ線長がメモリセルが配置される領域2個分であ
る場合の列ブロックの構成を示している。図に示すよう
に、この場合には列ブロックの繰り返しを考慮すると、
1本の副データ線は2個のワード線シャント領域と交点
を持つ。これらの交点の、一方にデータ線ゲートが配置
され、他方に副データ線イコライザが配置される。
丸で示したデータ線ゲートDGを追加し、A−A間にか
かる副データ線対を切断したものになっている。
いわけについて説明する。図5に示す1本の副データ線
の長さがメモリセルが配置される領域4個分の場合と図
26に示す2個分の場合とを比較すると、上記のように
2個分の場合の方が低消費電力化される。しかしなが
ら、不良メモリセルの救済に使用される冗長回路(図示
せず)から見れば、4個分の場合の方が救済の効率が上
がる。
のメモリセル領域に対して一定の割合で設けられ、この
冗長メモリセルが設けられたメモリセル領域内の不良を
置換することができるように構成される。よって、各冗
長メモリセルによって救済できるメモリセルの範囲の大
きい方が救済効率は上昇する。
域2個分の場合には、冗長メモリセルはメモリセル領域
2個に対して一定の割合で設けられる。例えば、メモリ
セル領域2個に対して、2列の冗長メモリセルが設けら
れたとすると、メモリセル領域4個には4列の冗長メモ
リセルが設けられたことになる。メモリセル領域2個に
対して設けられた2列の冗長メモリセルは、一般に、こ
の2個のメモリセル領域内の不良のみを置換可能なよう
に構成される。
には、冗長メモリセルはメモリセル領域4個分に対して
一定の割合で設けられる。例えば、図26の場合と同一
の面積の冗長メモリセルを設けるとすると、メモリセル
領域4個分に対して4列の冗長メモリセルが設けられた
ことになり、これらの冗長メモリセルは領域4個内の不
良を置換可能なように構成される。
4個内には、4列の冗長メモリセルが設けられることに
なるが、冗長メモリセルの救済可能な範囲が大きいた
め、一般に、メモリセル領域4個分に対して、4列の冗
長メモリセルを設け、領域4個内の不良を置換可能とし
た場合の方が高歩留りが得られる。
場合には図26のように副データ線長がメモリセル領域
2個分である方が有利であり、高歩留りを主目的にする
場合には図5のように副データ線長がメモリセル領域4
個分である方が有利となる。従って、同一のダイナミッ
クRAMチップにおいて両方の構成をとりうるように構
成すれば、目的に合わせて作りわけることが可能とな
る。
線シャント領域との交点において、図5に示す副データ
線長がメモリセル領域4個分の場合から図26に示す副
データ線長がメモリセル領域2個分の場合に増加するデ
ータ線ゲートをあらかじめ配置しておく。副データ線長
をメモリセル領域4個分の長さとする場合には、副デー
タ線を形成している第1金属配線により、副データ線長
が領域4個分となるようにし、図26におけるA−A間
で副データ線を接続し、さらに、二重丸でしめしたデー
タ線ゲートが副データ線に接続されないように構成す
る。
タ線を第1金属配線によるマスタースライスによって、
メモリセル領域4個分の長さ、あるいは、2個分の長さ
とすることができ、上記の目的に応じた構成が可能とな
る。
アレイの構成を図27に示す。図に示すように、メモリ
セルアレイMCAは8個の列ブロックCB1a、CB1b〜
CB4a、CB4bに分割され、これら8個の列ブロックの
内の2個のブロック内で列選択線が各々1本活性化され
る。図には列ブロックCB1aとCB3a内で列選択線CB
1aj とCB3aj が活性化される場合を示している。この
場合、センスアンプブロックSB1 において、副データ
線対LDL11a 、LDL11b 〜LDL14a 、LDL14b
の内LDL11a とLDL13a のみが動作し、他の6本の
副データ線は動作しない。また、実施例1および2の場
合と比較すると、さらに副データ線長が1/2になるた
め、副データ線の充電で消費する電力は図1の場合の1
/2になり、低消費電力化が可能となる。
示すようにセンスアンプブロック内で複数の副データ線
が同時に選択される場合について説明したが、図28に
示すようにセンスアンプブロック内で列アドレスによっ
て同時に選択される1組の副データ線のみが選択されて
もよい。図に示すように、メモリセルアレイMCAは4
個の列ブロックCB1 〜CB4 に分割され、これら4個
の列ブロックの内の1個のブロック内で列選択線が1本
活性化される。この場合、センスアンプブロックSB1
において、副データ線LDL11 〜LDL14 の内、例
えばLDL11 のみが動作し、他の3本の副データ線は
動作しない。また、図1の場合と比較すると、選択され
る副データ線数が1/2になるため、副データ線の充電
で消費する電力は図1の場合の1/2になり、低消費電
力化が可能となる。
憶装置によれば、行アドレスにより同時に選択される複
数のブロックに属する複数の第1のデータ線対の内、1
対または複数対の第1のデータ線対が列アドレスにより
選択的にビット線対に接続されるため、副データ線の充
電に要する電力を低消費電力化することができ、ひいて
は半導体記憶装置全体の消費電力を低減できる効果があ
る。
Mのメモリセルアレイの構成図である。
Mのメモリセルアレイの構成図である。
対とセンスアンプ部の配置図である。
プブロック部の構成図である。
る。
ート部の構成図である。
イコライザ部の構成図である。
ットを選択する場合の選択位置を示す図である。
ビットを選択する場合の選択位置を示す図である。
ビットを選択する場合の選択位置を示す図である。
ンスアンプブロック部の回路構成とパターンレイアウト
を示す図である。
のブロック図である。
の配置図である。
ードにおける動作波形図である。
モードにおける動作波形図である。
Sビフォア/RASリフレッシュモードにおける動作波
形図である。
選択信号発生回路の構成図である。
AMのメモリセルアレイ内のビット線対とセンスアンプ
の配置図である。
AMのメモリセルアレイ内のセンスアンプブロック部の
構成図である。
AMのメモリセルアレイ内のデータ線の配置図である。
AMのメモリセルアレイ内のデータ線ゲート部の構成図
である。
AMのデータ線入出力回路部の構成図である。
AMのメモリセルアレイから同時に4ビットを選択する
場合の選択位置を示す図である。
AMのリフレッシュサイクルが異なる場合のメモリセル
アレイ内の行ブロックの選択位置を示す図である。
RAMのメモリセルアレイ内のデータ線の配置図であ
る。
レイの構成図である。
RAMのメモリセルアレイ内のデータ線の配置図であ
る。
イの構成図である。
アンプブロック部の構成図である。
線ゲート部の構成図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 複数のビット線対と、複数のワード線
と、前記ビット線のいずれかおよび前記ワード線のいず
れかに接続される複数のメモリセルと、前記ビット線対
に接続されるセンスアンプと、前記ワード線と平行に配
置され第1のスイッチを介して前記ビット線対と接続さ
れる第1のデータ線対と、前記ビット線と平行に配置さ
れ第2のスイッチを介して前記第1のデータ線対と接続
されると共に増幅回路に接続される第2のデータ線対を
有するブロックを複数備え、行アドレスにより同時に選
択される前記複数のブロックに属する複数の前記第1の
データ線対の内、1対または複数対の第1のデータ線対
が列アドレスにより選択的にビット線対に接続されるこ
とを特徴とする半導体記憶装置。 - 【請求項2】 前記ワード線はメモリセルを構成するM
OSトランジスタのゲートを形成する第1の配線層と第
2の金属配線層とにより構成され、前記第1の配線層と
第2の金属配線層はメモリセルの一定数ごとに設けられ
たワード線シャント領域において互いに接続されると共
に、前記第1のデータ線が前記第2の金属配線層により
形成され、前記第2のデータ線が第3の金属配線層によ
って形成されたことを特徴とする請求項1に記載の半導
体記憶装置。 - 【請求項3】 前記第2のスイッチおよび前記第1のデ
ータ線のイコライズ回路を前記第1のデータ線と前記ワ
ード線シャント領域との交点領域に設けたことを特徴と
する請求項2に記載の半導体記憶装置。 - 【請求項4】 前記第1のデータ線は行アドレス信号に
基づいて形成される第1のイコライズ信号と、列アドレ
ス信号に基づいて形成される第2のイコライズ信号に基
づいてイコライズされることを特徴とする請求項2に記
載の半導体記憶装置。 - 【請求項5】 前記第1のイコライズ信号は前記第2の
金属配線層によって形成され前記ワード線と平行に配置
された配線によって伝達され、前記第2のイコライズ信
号は前記第3の金属配線層によって形成され前記ワード
線シャント領域に前記ビット線と平行に配置された配線
によって伝達されることを特徴とする請求項4に記載の
半導体記憶装置。 - 【請求項6】 前記センスアンプは前記ビット線対との
間にMOSトランジスタによって形成される第3のスイ
ッチを有し、前記第3のスイッチの制御信号は前記第3
のスイッチを構成するMOSトランジスタのゲートを形
成する第4の配線層と第5の金属配線層によって構成さ
れると共に、前記第4の配線層と前記第5の金属配線層
は前記ワード線シャント領域および前記ワード線シャン
ト領域間の複数箇所で互いに接続されたことを特徴とす
る請求項2に記載の半導体記憶装置。 - 【請求項7】 前記ビット線対はMOSトランジスタに
よって形成されるビット線イコライズ回路を有し、前記
ビット線イコライズ回路の制御信号は前記ビット線イコ
ライズ回路を構成するMOSトランジスタのゲートを形
成する第6の配線層と第7の金属配線層によって構成さ
れると共に、前記第6の配線層と前記第7の金属配線層
は前記ワード線シャント領域および前記ワード線シャン
ト領域間の複数箇所で互いに接続されたことを特徴とす
る請求項2に記載の半導体記憶装置。 - 【請求項8】 前記第2のスイッチは/CASビフォア
/RASリフレッシュ期間中はオンしないことを特徴と
する請求項1に記載の半導体記憶装置。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2003218236A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-31 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体メモリ装置 |
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Families Citing this family (10)
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KR100457745B1 (ko) * | 1997-12-27 | 2005-01-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 다중로오 구동장치 |
US6721860B2 (en) * | 1998-01-29 | 2004-04-13 | Micron Technology, Inc. | Method for bus capacitance reduction |
US6349051B1 (en) | 1998-01-29 | 2002-02-19 | Micron Technology, Inc. | High speed data bus |
US6356485B1 (en) * | 1999-02-13 | 2002-03-12 | Integrated Device Technology, Inc. | Merging write cycles by comparing at least a portion of the respective write cycle addresses |
US6212109B1 (en) * | 1999-02-13 | 2001-04-03 | Integrated Device Technology, Inc. | Dynamic memory array having write data applied to selected bit line sense amplifiers before sensing to write associated selected memory cells |
US6339541B1 (en) * | 2000-06-16 | 2002-01-15 | United Memories, Inc. | Architecture for high speed memory circuit having a relatively large number of internal data lines |
US6771536B2 (en) | 2002-02-27 | 2004-08-03 | Sandisk Corporation | Operating techniques for reducing program and read disturbs of a non-volatile memory |
JP4956087B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2012-06-20 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
KR100819100B1 (ko) * | 2007-01-04 | 2008-04-03 | 삼성전자주식회사 | 반도체 메모리 장치에서의 데이터 라인 배치 구조 및 라인드라이빙 방법 |
Family Cites Families (5)
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JPH0696582A (ja) * | 1990-09-17 | 1994-04-08 | Texas Instr Inc <Ti> | メモリアレイアーキテクチャ |
JP2781080B2 (ja) * | 1991-04-09 | 1998-07-30 | 三菱電機株式会社 | ランダムアクセスメモリ |
JP3283547B2 (ja) * | 1991-08-29 | 2002-05-20 | 株式会社日立製作所 | 半導体メモリ装置 |
-
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100474552B1 (ko) * | 1997-08-29 | 2005-06-13 | 주식회사 하이닉스반도체 | 데이터버스라인제어장치 |
JP2003218236A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-31 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体メモリ装置 |
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