JPH1093032A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH1093032A
JPH1093032A JP8238907A JP23890796A JPH1093032A JP H1093032 A JPH1093032 A JP H1093032A JP 8238907 A JP8238907 A JP 8238907A JP 23890796 A JP23890796 A JP 23890796A JP H1093032 A JPH1093032 A JP H1093032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
signal
wiring layer
wirings
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP8238907A
Other languages
English (en)
Inventor
Masato Ikeda
正人 池田
Kazuki Honma
和樹 本間
Masatoshi Sato
正敏 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH1093032A publication Critical patent/JPH1093032A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通信号線の線間ピッチを広げることなく線
間容量を大幅に低減する。 【解決手段】 メモリのデコーダ配線バス6の信号配線
6a〜6dにおいて、隣接する信号配線6a〜6dを異
なる配線層に形成し、且つ所定の長さ毎に形成する信号
配線6a〜6dの配線層を変更し、実質的に線間ピッチ
を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に、SRAM(Static RandomAc
cess Memory)などの配線間に寄生する線間
容量の低減に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、た
とえば、超高速動作が要求されるSRAMなどの半導体
装置では、デコーダ配線などの配線バスそれ自体の線間
容量を小さくするために配線間のピッチを大きくして配
線を形成し、配線遅延を低減していた。
【0003】なお、この種の半導体装置について詳しく
述べてある例としては、1995年6月1日、株式会社
インプレス発行、Gregg Wyant、Tucke
rHammerstrom(著)、「イラストで読む
マイクロプロセッサ入門」P44,P45があり、この
文献には、マイクロプロセッサに設けられたバスユニッ
トの仕組みが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な配線バスの線間容量の低減では、次のような問題点が
あることが本発明者により見い出された。
【0005】すなわち、デコーダ配線などの配線バスに
おいて、各々の線間ピッチを大きくレイアウトしている
ために配線領域が大きくなってしまい、半導体チップの
縮小化が困難となるという問題がある。
【0006】本発明の目的は、共通信号線の線間ピッチ
を広げることなく線間容量を大幅に低減することのでき
る半導体装置を提供することにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0009】すなわち、本発明の半導体装置は、複数個
の信号源からの信号を対応する入力をもつ複数個の宛先
に伝送する共通信号線に形成されている複数の信号配線
において、隣接する信号配線を異なる配線層に形成した
ものである。
【0010】それにより、線間ピッチを広げることな
く、共通信号線における線間容量を低減できる。
【0011】また、本発明の半導体装置は、前記信号配
線を所定の長さ毎に異なる配線層に形成したものであ
る。
【0012】それにより、共通信号線の幅方向に配線さ
れる信号配線のレイアウトを容易に行うことができる。
【0013】さらに、本発明の半導体装置は、前記信号
配線を所定の長さ毎に電気的に絶縁した状態で交差させ
て配線経路を変更し、隣接していた信号配線の線間距離
を大きくするものである。
【0014】それにより、同じ配線層に形成される信号
配線間の距離をより離すことができるので線間容量をよ
り大幅に低減することができる。
【0015】また、本発明の半導体装置は、前記共通信
号線が、デコーダに接続されるデコーダ配線バスよりな
るものである。
【0016】それにより、SRAMやDRAM(Dyn
amic RAM)などのメモリの動作をより高速化さ
せることができる。
【0017】以上のことにより、半導体装置の高速動作
に悪影響を及ぼすことなく、配線領域を小さくできるの
で、半導体チップサイズを大幅に縮小することができ
る。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0019】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1によるメモリの基本構成を示した説明図、図2
は、本発明の実施の形態1によるデコーダ配線バスの信
号配線を示した平面の説明図、図3は、本発明の実施の
形態1によるデコーダ配線バスの信号配線の位置を模式
的に示した説明図、図4は、本発明者が検討したデコー
ダ配線バスの信号配線の位置を模式的に示した比較説明
図である。
【0020】本実施の形態1において、SRAMなどの
メモリ(半導体装置)1は、2進情報の1ビットを記憶
するメモリセルがマトリクス構造に2次元配置されたメ
モリマトリクス2が分割して設けられている。
【0021】また、メモリ1には、メモリマトリクス2
の下方には、行および列によって選択されたメモリセル
に対して読み出し、書き込みの動作の制御を行うI/O
(Input/Output)コントロール回路3が設
けられてる。
【0022】さらに、メモリ1には、I/Oコントロー
ル回路3の下方に列方向のメモリセルを選択するための
列アドレス入力信号を受けて、所定のビット線の選択を
行う回路である列デコーダ4が設けられている。
【0023】また、メモリ1は、メモリマトリクス2の
側方に行方向のメモリセルを選択するための行アドレス
信号を受けて、所定のアドレス線を選択する回路である
行デコーダ5が設けられている。
【0024】そして、これらメモリマトリクス2と行デ
コーダ5、メモリマトリクス2とI/Oコントロール回
路3やI/Oコントロール回路3と列デコーダ4の間な
どは、後述する複数本の信号配線が平行して形成された
デコーダ配線バス(共通信号線)6を介して電気的な接
続が行われている。
【0025】次に、デコーダ配線バス6における配線処
理について説明する。
【0026】まず、図2に示すように、たとえば、デコ
ーダ配線バス6が4本の信号配線6a〜6dによって構
成されていると、信号配線6a〜6dは、交互に絶縁膜
によって絶縁された異なる配線層に形成されている。ま
た、信号配線6a〜6dにおける配線間隔は、通常より
も小さい間隔で形成されている。
【0027】よって、信号配線6aが、第1配線層(ハ
ッチング部分)に形成されていると、その隣の信号配線
6bは第2配線層に形成される。また、信号配線6c
は、同じく第1配線層に形成されるので、信号配線6が
第2配線層に形成される。なお、図2において、ハッチ
ングにより示された部分は、第1配線層を示すものであ
り、断面を示すものではない。
【0028】また、これら信号配線6a〜6dは、所定
の長さ毎に他の配線層、たとえば、第1配線層から第2
配線層または第2配線層から第1配線層などに繰り返し
て移動して形成されており、前述した信号配線6aで
は、第1配線層に形成されているので所定の長さの信号
配線6aが第1配線層に形成されると、スルーホールな
どのコンタクト7によって第2配線層に信号配線6aが
形成される。これによって、信号配線6a〜6dの幅方
向に配線される他の信号配線のレイアウトを容易に行う
ことができる。
【0029】さらに、信号配線6a〜6dは、交互に異
なる配線層に形成されるので、同様に、信号配線6b、
6dは、第2配線層からコンタクト7を介して第1配線
層に移動され、信号配線6cは、第1配線層からコンタ
クト7を介して第2配線層に移動されて形成されること
になる。
【0030】そして、信号配線6a〜6dは、所定の長
さ毎に繰り返して第1配線層、第2配線層を移動して形
成され、隣接する信号配線が同じ配線層に形成されてい
ないことになる。
【0031】次に、それぞれの信号配線6a〜6dにお
ける線間容量を信号配線6a〜6dの幅方向の断面を模
式的に示した図3を用いて説明する。
【0032】信号配線6a〜6dにおいて、たとえば、
第1配線層に形成された信号配線6aとそれに隣接する
第2配線層に形成された信号配線6bとの線間容量はC
1となり、信号配線6aと同じ第1配線層に形成された
信号配線6cとの線間容量はC2となる。
【0033】ここで、本発明者が検討したデコーダ配線
バス20における信号配線20a〜20dの配線処理に
ついて図4を用いて説明する。
【0034】まず、デコーダ配線バス20における4本
の信号配線20a〜20dは、すべて同じ配線層に形成
されており、各々の信号配線20a〜20dの距離は等
間隔となっている。
【0035】よって、各々の隣接する信号配線20a〜
20dの線間容量は同じとなり、たとえば、隣接する信
号配線20aと信号配線20bとの線間容量をC3とな
る。
【0036】そして、これら線間容量C1〜C3の関係
は、 C3>C1+C2 (式1) となり、信号配線6a〜6dの配線間隔を小さくしても
配線層が異なるので配線間容量を小さくすることができ
る。
【0037】それにより、本実施の形態1においては、
隣接する信号配線6a〜6dが、異なる配線層に形成さ
れることになるので、線間容量を大幅に低減でき、且つ
配線領域を小さくできるので半導体チップのサイズを小
型化することができる。
【0038】(実施の形態2)図5は、本発明の実施の
形態2によるデコーダ配線バスの信号配線を示した平面
の説明図である。
【0039】本実施の形態2においては、SRAMなど
の半導体装置であるメモリ1に形成されたデコーダ配線
バス6の信号配線6a〜6dが、図5に示すように、平
行して形成された平行配線領域HH1,HH2と信号配
線6a〜6dがツイスト状に交差して形成されたツイス
ト配線領域THが所定の長さ毎で構成されている。ま
た、この場合でも、信号配線6a〜6dの配線間隔は、
通常よりも小さい間隔で形成されている。
【0040】まず、平行配線領域HH1においては、信
号配線6a〜6dが平行して交互に異なる配線層に所定
の長さで形成されているので、信号配線6aが第1配線
層(ハッチング部分)に形成されていると、その隣の信
号配線6bは第2配線層に形成され、信号配線6cは第
1配線層に形成されるので信号配線6dは、第2配線層
に形成されている。なお、図5において、ハッチングに
より示された部分は、第1配線層を示すものであり、断
面を示すものではない。
【0041】また、信号配線6a〜6dの配線間隔は、
通常よりも小さい間隔で形成されている。
【0042】そして、ツイスト配線領域THでは、第1
配線層に形成された信号配線6cと第2配線層に形成さ
れた信号配線6bがコンタクト7を介してそれぞれ第2
配線層ならびに第1配線層に移動される。
【0043】よって、ツイスト配線領域THでは、信号
配線6a,6bが第1配線層に形成され、信号配線6
c,6dが第2配線層に形成されることになる。
【0044】次に、このツイスト配線領域THでは、第
1配線層の信号配線6a,6bと第2配線層の信号配線
6C,6dとを交差させ、信号配線6aの位置に信号配
線6cを移動させ、信号配線6bの位置に信号配線6a
を移動させ、信号配線6cの位置に信号配線6dを移動
させ、信号配線6dの位置に信号配線6bが位置するよ
うに移動させる。
【0045】よって、信号配線6aに隣接していた信号
配線6bは、信号配線6c,6dを交差して、信号配線
6bに隣接していた信号配線6cは信号配線6a,6b
を交差して、信号配線6cに隣接していた信号配線6d
は信号配線6bを交差して、それぞれ平行して形成され
ることになる。
【0046】次に、移動された信号配線6a〜6dは、
平行配線領域HH2において、再び信号配線6a〜6d
が平行して交互に異なる配線層に所定の長さで形成され
るように、信号配線6a,6bをコンタクト7を介して
第2配線層に移動させ、信号配線6c,6dを同じくコ
ンタクト7を介して第1配線層に移動させ形成する。
【0047】よって、平行配線領域HH2では、平行配
線領域HH1で隣接していた信号配線、たとえば、信号
配線6aと信号配線6bとが異なる配線層に形成された
信号配線6dを介して平行に形成されることになるの
で、線間容量をより大幅に低減できる。
【0048】それにより、本実施の形態2では、ツイス
ト配線領域THによって信号配線6a〜6dをツイスト
状に交差して配線するので同じ配線層に形成される信号
配線間の距離を離すことができるので線間容量をより大
幅に低減することができ、且つ配線領域を小さくできる
ので半導体チップのサイズを小型化することができる。
【0049】また、本実施の形態2においては、平行配
線領域HH1(図5)の信号配線6a〜6dが平行して
交互に異なる配線層に形成されていたが、図6に示すよ
うに、たとえば、平行配線領域HH1における信号配線
6b,6cなどの隣接する信号配線を同じ配線層に形成
してもよい。
【0050】この場合、その後のツイスト配線領域TH
によって同様に、同じ配線層に形成される信号配線間の
距離を離すことができるので良好に線間容量を低減する
ことができる。
【0051】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
【0052】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0053】(1)本発明によれば、線間ピッチを広げ
ることなく、共通信号線における線間容量を低減でき
る。
【0054】(2)また、本発明では、上記(1)によ
り、半導体装置を高速動作させることができ、且つ配線
領域を小さくできるので、半導体チップサイズを大幅に
縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるメモリの基本構成
を示した説明図である。
【図2】本発明の実施の形態1によるデコーダ配線バス
の信号配線を示した平面の説明図である。
【図3】本発明の実施の形態1によるデコーダ配線バス
の信号配線の位置を模式的に示した説明図である。
【図4】本発明者が検討したデコーダ配線バスの信号配
線の位置を模式的に示した比較説明図である。
【図5】本発明の実施の形態2によるデコーダ配線バス
の信号配線を示した平面の説明図である。
【図6】本発明の他の実施の形態によるデコーダ配線バ
スの信号配線を示した平面の説明図である。
【符号の説明】
1 メモリ(半導体装置) 2 メモリマトリクス 3 I/Oコントロール回路 4 列デコーダ 5 行デコーダ 6 デコーダ配線バス(共通信号線) 6a〜6d 信号配線 7 コンタクト HH1,HH2 平行配線領域 TH ツイスト配線領域 20 デコーダ配線バス 20a〜20d 信号配線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の信号配線が平行して形成され、
    複数個の信号源からの信号を対応する入力をもつ複数個
    の宛先に伝送する共通信号線が設けられた半導体装置で
    あって、隣接する前記信号配線を異なる配線層に形成し
    たことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、前
    記信号配線が、所定の長さ毎に異なる配線層に形成され
    たことを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、前
    記信号配線を所定の長さ毎に電気的に絶縁した状態で交
    差させ、前記信号配線の配線経路を変更し、隣接してい
    た前記信号配線の線間距離を大きくすることを特徴とす
    る半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
    導体装置において、前記共通信号線が、デコーダに接続
    されるデコーダ配線バスであることを特徴とする半導体
    装置。
JP8238907A 1996-09-10 1996-09-10 半導体装置 Pending JPH1093032A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6711044B2 (en) 2001-07-02 2004-03-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor memory device with a countermeasure to a signal delay
WO2005001926A1 (ja) * 2003-06-30 2005-01-06 Sanyo Electric Co., Ltd 集積回路及びその設計方法
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