JPH09282883A - 半導体メモリ装置 - Google Patents
半導体メモリ装置Info
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- JPH09282883A JPH09282883A JP8343111A JP34311196A JPH09282883A JP H09282883 A JPH09282883 A JP H09282883A JP 8343111 A JP8343111 A JP 8343111A JP 34311196 A JP34311196 A JP 34311196A JP H09282883 A JPH09282883 A JP H09282883A
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Abstract
導体メモリ装置を提供する。 【解決手段】 本発明に従う半導体メモリ装置は、半導
体メモリ装置において、相互独立的に配置された4つの
アレイブロックに分割されたメモリアレイと、前記4つ
のアレイブロックの中上端のアレイブロックと下端のア
レイブロックとのミドル領域に配置された多数のパッド
と、前記4個のアレイブロックの中左側のアレイブロッ
クと右側のアレイブロックとの間のセンタ領域に配置さ
れたデータパス制御回路と、前記4つのアレイブロック
の間のミドルセンタ領域に配置されたデータパス回路
と、前記パッドとデータパス回路を接続する複数のデー
タラインと、前記メモリアレイとデータパス回路を接続
する複数のメイン入出力ラインとを備え、前記データラ
イン及びメイン入出力ラインと前記データパス回路との
間の距離を最小化する。
Description
係り、特に、データパス回路とパッドとの間の距離を減
らして高速動作を行うようにデータライン及びメイン入
出力ラインの長さが最小化できる半導体メモリ装置に関
する。
置が追求する必須不可欠な要件である。しかし、メモリ
装置の集積化が加速化されるにつれて動作電源電圧レベ
ルが段々低くなる傾向にあるので、高速動作の実現には
難しさが伴う。このような難しさにも拘わらず、高速動
作のための努力は多様に試みられてきた。例えば、同期
メモリ装置のように高速動作に適した特殊なメモリ装置
に対する開発が続いており、1回のアクセスサイクルの
間にマルチビットをアクセスする多様なモードを設定し
て間接的な高速動作の効果を導出することもある。半導
体メモリ装置を構成する多数の回路を最適に配置してレ
イアウト側面で回路と回路との間、及び素子と素子との
間の距離を短縮することも前記メモリ装置の高速動作の
ための一つの好ましい方便であると言える。
である。半導体メモリ装置のメモリセルアレイ領域は、
通常4つのアレイブロックに分割されるが、ここでもメ
モリセルアレイ領域が4つのアレイブロックに分割され
た構成を示している。
ク10と第3アレイブロック30が配置され、下端に
は、第2アレイブロック20と第4アレイブロック40
が配置される。前記第1アレイブロック10及び第3ア
レイブロック30と第2アレイブロック20及び第4ア
レイブロック40との間(以下、この領域を“ミドル領
域”と称する。)には多数のパッドが配置される。尚、
第1アレイブロック10及び第2アレイブロック20と
第3アレイブロック30及び第4アレイブロック40と
の間(以下、この領域を“センタ領域”と称する。)に
はデータパス回路50(例えば、入出力ラインセンスア
ンプ、マルチプレクサ、及び書込みドライバ等の回路)
及び前記データパス回路50の制御のためのデータパス
制御回路60が配置される。各アレイブロック10、2
0、30及び40の角が出会う領域70(以下、この領
域を“ミドルセンタ領域”と称し、点線からなる円で表
示されている。)には、パワーラインとバスラインとが
配置される。
御回路60は、第1アレイブロック10と第3アレイブ
ロック30との間の上端のセンタ領域にのみ示したが、
第2アレイブロック20と第4アレイブロック40との
間の下端のセンタ領域にも、同一のデータパス回路及び
データパス制御回路が配置される。前記各メモリセルア
レイは、多数のワードラインと多数のビットライン対の
間に接続された多数のメモリセルから構成される。前記
ビットラインは入出力ラインIOと選択的に接続され
る。前記入出力ラインIOの最終端は、入出力マルチプ
レクサIO MUXの入力端に接続され、前記入出力マ
ルチプレクサIO MUXの出力端は、メイン入出力ラ
インMIOを介してデータパス回路50と接続される。
前記データパス回路50の制御端子には、データパス制
御回路60の出力端が接続される。前記データパス回路
50は入出力バッファに接続され、前記入出力バッファ
は入出力パッドに接続される。
メモリセルに貯蔵されたデータは入出力ラインIOを通
じて入出力マルチプレクサIO MUXへ伝送されて、
マルチプレッキシング動作を遂行し後所定のメインデー
タラインMIOに載せられる。前記メインデータライン
MIOに載せられたデータはデータパス回路50へ伝送
され、このようなデータパス回路50のデータは、デー
タラインDLを通じてデータ出力バッファへ伝達され
る。前記データ出力バッファでは所定のバッファリング
動作を遂行し、これにより、前記データ出力バッファか
ら出力される出力データは、データ出力パッドを通じて
チップ外部へ伝送される。このような過程を経てデータ
の読出動作が完了する。書込動作の場合には、この経路
の反対の経路を経て外部から入力されるデータが所定の
メモリセルに貯蔵される。
て、データパス回路は、図面上、左側のメモリブロック
と右側のメモリブロックとの間、即ちセンタ領域に配置
される。このような構造では、メインデータラインMI
Oが長くなり、且つデータラインDLの長さも長くな
る。このため、前記データパス回路50と入出力パッド
との間の距離がかなり長くなる。このようになると、入
出力にかかる時間が長くなり、これは、半導体メモリ装
置の高速動作を阻害する要因となる。尚、前記センタ領
域に多数のデータパス回路と多数のデータパス制御回路
が配置され、前記センタ領域のレイアウトが複雑にな
り、これにより、半導体メモリ装置の集積化の実現が難
しくなる。
は、高速動作及び高集積化に有利な半導体メモリ装置を
提供することにある。
るために、本発明に従う半導体メモリ装置は、相互独立
的に配置された4つのアレイブロックに分割されたメモ
リアレイと、前記4つのアレイブロックの中上端のアレ
イブロックと下端のアレイブロックとのミドル領域に配
置された多数のパッドと、前記4個のアレイブロックの
中左側のアレイブロックと右側のアレイブロックとの間
のセンタ領域に配置されたデータパス制御回路と、前記
4つのアレイブロックの間のミドルセンタ領域に配置さ
れたデータパス回路と、前記パッドとデータパス回路を
接続する複数のデータラインと、前記メモリアレイとデ
ータパス回路を接続する複数のメイン入出力ラインとを
備え、前記データライン及びメイン入出力ラインと前記
データパス回路との間の距離を最小化することを特徴と
する。
う半導体メモリ装置の回路配置を添付図面を参照しつつ
詳細に説明する。なお、同一の構成要素及び部分には、
可能限り同一の符号及び番号を共通使用するものとす
る。
示す図である。同図において、半導体メモリ装置のメモ
リセルアレイ領域は、通常4つのアレイブロックに分割
されるが、メモリセルアレイ領域は、従来と同様に4つ
のアレイブロックに分割される。第1〜第4アレイブロ
ック10,20,30,40の配置も従来のものと同一
である。即ち、上端には第1アレイブロック10と第3
アレイブロック30が配置され、下端には第1アレイブ
ロック20と第4アレイブロック40が配置される。前
記第1、第3アレイブロック10,30と第2,第4ア
レイブロック20,40との間の領域、即ち、ミドル領
域には多数のパッドが配置される。また、第1,第2ア
レイブロック10,20と第3,第4アレイブロック3
0,40との間の領域、即ち、センタ領域にはデータパ
ス制御回路60が配置される。各アレイブロック10,
20,30,40の角が出会う領域70、即ち、ミドル
センタ領域にはデータパス回路が配置される。また、点
線で示されている前記ミドルセンタ領域70の工程上、
前記データパス回路50と異なる層にはパワーラインと
バスラインが配置される。 前記各メモリセルアレイ
は、多数のワードラインと多数のビットライン対の間に
接続された多数のメモリセルから構成される。前記ビッ
トラインは、入出力ラインIOに選択的に接続される。
前記入出力ラインIOの一端は、入出力マルチプレクサ
IO MUXの入力端に接続され、前記入出力マルチプ
レクサIO MUXの出力端は、メイン入出力ラインM
IOを介してデータパス回路50に接続される。前記デ
ータパス回路50の制御端子には、データパス制御回路
60の出力が伝達される。前記データパス回路50は入
出力バッファに接続され、前記入出力バッファは入出力
パッドに接続される。
詳細配置図である。同図において、ミドルセンタ領域7
0内には、8個のデータパス回路が配置される。データ
パス回路112及び114は、第1アレイブロック10
に接続され、データパス回路122及び124は、第2
アレイブロック20に接続される。また、データパス回
路212及び214は第3アレイブロック30に接続さ
れ、データパス回路222及び224は、第4アレイブ
ロック40に接続される。次に、2回のメタル工程によ
ってパワーラインとバスラインとの配置が完了する。そ
のような過程の説明に先立って、前記ライン中、斜線の
引かれた領域は第1メタル工程によって形成され、点で
表示された領域は第2メタル工程によって形成される。
左側にはVDDメインライン110が形成され、右側に
はVSSメインライン210が形成される。尚、前記V
SSメインライン210に接続されたVSSライン23
0、240、及び250と前記VDDメインライン11
0に接続されたVDDライン130、140、及び15
0は、上端から下端にわたってずれるように形成され
る。最上端のVSSライン230のVDDメインライン
110の向こうにはVSSライン260が形成され、最
下端のVDDライン130のVDDメインライン110
の向こうにはVDDライン160が形成される。このよ
うな過程を経て第1メタル工程が完了する。
Dメインライン110の中央領域にVDDパッド100
が形成され、前記VSSメインライン210の中央領域
にVSSパッド200が形成される。また、VSSライ
ン230及び260を接続するためのVSSライン27
0が形成され、VDDライン130及び160を接続す
るためのVDDライン170が形成される。前記VSS
ライン270は、ジャンパーを用いて前記VSSライン
230及び260を接続させる。尚、鉛直方向にバスラ
イン300が形成される。更に、各データパス回路と入
出力ラインを接続するためのバスライン410〜440
が形成され、前記データパス回路と入出力バッファを接
続するためのバスライン450及び460が形成され
る。以上の過程を経て第2メタル工程が完了する。
データパス回路と入出ラインとの間の距離及びデータパ
ス回路とデータラインとの間の距離が短縮するのは勿
論、究極的にデータパス回路とデータ入出力パッドとの
間の距離が最小化できる。これにより、このような回路
配置に従いデータの入出力に必要な経路が最小化でき、
高速動作が効果的に実現できる。尚、センタ領域に配置
されたデータパス回路がミドルセンタ領域に配置される
ことにより、半導体メモリ装置の全般的なレイアウトが
容易になり且つ集積化に有利になる。
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体メモリ装置において、 相互独立的に配置された4つのアレイブロックに分割さ
れたメモリアレイと、 前記4つのアレイブロックの中上端のアレイブロックと
下端のアレイブロックとのミドル領域に配置された多数
のパッドと、 前記4個のアレイブロックの中左側のアレイブロックと
右側のアレイブロックとの間のセンタ領域に配置された
データパス制御回路と、 前記4つのアレイブロックの間のミドルセンタ領域に配
置されたデータパス回路と、 前記パッドとデータパス回路を接続する複数のデータラ
インと、 前記メモリアレイとデータパス回路を接続する複数のメ
イン入出力ラインとを備え、 前記データライン及びメイン入出力ラインと前記データ
パス回路との間の距離を最小化することを特徴とする半
導体メモリ装置。 - 【請求項2】 前記半導体メモリ装置のミドルセンタ領
域には、パワーラインとバスラインが形成されることを
特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項3】 前記パワーラインとバスラインとの間の
接続にジャンパーを使用することを特徴とする請求項2
記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項4】 前記パワーライン及びバスラインとデー
タパス回路とが工程上相互異なる層に形成されることを
特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体メモリ
装置。
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