JPH1154726A - Dynamic ram - Google Patents

Dynamic ram

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Publication number
JPH1154726A
JPH1154726A JP9225668A JP22566897A JPH1154726A JP H1154726 A JPH1154726 A JP H1154726A JP 9225668 A JP9225668 A JP 9225668A JP 22566897 A JP22566897 A JP 22566897A JP H1154726 A JPH1154726 A JP H1154726A
Authority
JP
Japan
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sub
word
line
circuit
mosfet
Prior art date
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Pending
Application number
JP9225668A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuyuki Suzuki
津幸 鈴木
Shinichi Miyatake
伸一 宮武
Kazuhiko Kajitani
一彦 梶谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Microcomputer System Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Microcomputer System Ltd
Priority to JP9225668A priority Critical patent/JPH1154726A/en
Publication of JPH1154726A publication Critical patent/JPH1154726A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a dynamic RAM wherein high scale integration and low consumption power are enable, by a method wherein a subword selection line is arranged to a plurality of subarrays, passing on the subarrays. SOLUTION: Every two memory arrays are arranged on the left and the right of the longitudinal direction of a semiconductor chip. An address input circuit, a data input and output circuit, and an input and output interface circuit constituted of a bonding pad row, etc., are arranged on the center part 14, and column decoder regions 13 are arranged on parts in contact with the memory arrays. Main row decoder regions 11 are arranged on the upper and lower central parts to the longitudinal direction, main word driver regions 12 are formed on and under the main row decoder regions 11, and main word lines of vertically divided memory arrays are driven, respectively. Thereby a practical threshold voltage value can be increased, a subthreshold leakage current can be reduced, special isolation of a P-type well region in which the direct peripheral circuits are formed is unnecessary, and high scale integration is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ダイナミック型
RAM(ランダム・アクセス・メモリ)に関し、例えば
メインワード線とサブワード線とを備えた分割ワード線
方式を採用しつつ、低しきい値電圧のMOSFET(絶
縁ゲート型電界効果トランジスタ)により構成されるも
のに利用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic RAM (random access memory), for example, a MOSFET having a low threshold voltage while employing a divided word line system having a main word line and a sub word line. (Insulated gate field effect transistor).

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のようにダイナミック型メモリセル
は、アドレス選択MOSFETと情報記憶キャパシタか
らなり、上記キャパシタに電荷が在るか否かで情報記憶
動作を行う。上記キャパシタの記憶電荷は、オフ状態で
のアドレス選択MOSFETのソース,ドレイン経路を
通して流れるサブスレッショルドリーク電流等によって
失われる。そこで、従来のダイナミック型RAMでは、
上記アドレス選択MOSFETのしきい値電圧を大きく
してサブスレッショルドリーク電流を減らすことと、ビ
ット線側に接続されるソース,ドレイン拡散層での寄生
容量を減らすという観点から基板にバックバイアス電圧
を供給するものである。これに対して、上記アドレス選
択MOSFET以外のMOSFETは、低しきい値電圧
のままで使用する方が動作速度の有利であるという観点
から、上記メモリセルが形成される半導体領域とは電気
的に分離された半導体領域に形成し、回路の接地電位の
ようなバイアス電圧が与えられる。このような電気的な
半導体領域の分離のために、いわゆる3重ウェル構造が
採用されている。
2. Description of the Related Art As is well known, a dynamic memory cell comprises an address selection MOSFET and an information storage capacitor, and performs an information storage operation depending on whether or not electric charge exists in the capacitor. The storage charge of the capacitor is lost due to a subthreshold leak current flowing through the source and drain paths of the address selection MOSFET in the off state. Therefore, in the conventional dynamic RAM,
A back bias voltage is supplied to the substrate from the viewpoints of reducing the sub-threshold leakage current by increasing the threshold voltage of the address selection MOSFET and reducing the parasitic capacitance at the source and drain diffusion layers connected to the bit line side. Is what you do. On the other hand, MOSFETs other than the address selection MOSFET are electrically connected to the semiconductor region in which the memory cell is formed from the viewpoint that operating at a low threshold voltage is advantageous in operating speed. A bias voltage such as a circuit ground potential is applied to the isolated semiconductor region. A so-called triple well structure is employed for such electrical semiconductor region separation.

【0003】図14の概略断面図に示すように、上記3
重ウェル構造においては、上記バックバイアス電圧VB
Bが印加され、メモリセルが形成されるP型ウェル領域
PWELLは、回路の接地電位VSSが与えられる周辺
のNチャンネル型MOSFETが形成されるP型ウェル
領域と電気的に分離するためにP型基板P−subに形
成された深い深さのN型ウェル領域DWELL内に形成
される。そして、センスアンプ等の直接周辺回路を構成
するNチャンネル型MOSFETが形成されるP型ウェ
ル領域PWELLとの間には分離用のN型ウェル領域N
WELLが形成される。
As shown in the schematic sectional view of FIG.
In the heavy well structure, the back bias voltage VB
The P-type well region PWELL in which B is applied and the memory cell is formed is electrically separated from the P-type well region in which the peripheral N-channel MOSFET where the ground potential VSS of the circuit is applied is electrically separated from the P-type well region. It is formed in a deep N-type well region DWELL formed in the substrate P-sub. An N-type well region N for isolation is provided between the N-type MOSFET and a P-type well region PWELL in which a direct peripheral circuit such as a sense amplifier is formed.
A WELL is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】大記憶容量化や高集積
化のために素子のいっそうの微細化が図られ、それに伴
いMOSFETのしきい値電圧はいっそう低しきい値電
圧にされる。このようなMOSFETの低しいき値電圧
に伴いオフ状態のときにソース−ドレイン経路に流れる
リーク電流(以下、スレッショルドリーク電流という)
によって消費電流が増大してしまうという問題が生じ
る。また、上記3重ウェル構造ではメモリセルが形成さ
れるP型ウェル領域と、その直接周辺回路のNチャンネ
ル型MOSFETが形成されるP型ウェル領域を分離す
る必要があり、メモリアレイ部の高集積化を妨げてい
る。
The element is further miniaturized to achieve a large storage capacity and a high degree of integration, and accordingly, the threshold voltage of the MOSFET is further reduced. Leakage current flowing in the source-drain path when the MOSFET is off due to a low threshold voltage of such a MOSFET (hereinafter referred to as threshold leakage current)
This causes a problem that current consumption increases. Further, in the triple well structure, it is necessary to separate a P-type well region in which a memory cell is formed from a P-type well region in which an N-channel MOSFET of a direct peripheral circuit is formed. Has been prevented.

【0005】この発明の目的は、高集積化と低消費電力
化を実現したダイナミック型RAMを提供することにあ
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
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。
An object of the present invention is to provide a dynamic RAM realizing high integration and low power consumption. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0006】[0006]

【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、下
記の通りである。すなわち、ダイナミック型メモリセル
及びかかるダイナミック型メモリセルからビット線に読
み出された上記記憶キャパシタの情報電荷に従った微小
電圧を増幅するセンスアンプの増幅MOSFET、ビッ
ト線にプリチャージ電圧を与えるプリチャージMOSF
ET、ビット線を選択するカラムスイッチMOSFET
とを含むメモリアレイを備え、上記メモリアレイのNチ
ャンネル型MOSFETを深い深さのN型ウェル領域内
に形成され、負の基板バックバイアス電圧が与えられた
P型ウェル領域に形成され、上記メモリアレイのPチャ
ンネル型MOSFETを、上記深い深さのN型ウェル領
内に形成され、ワード線の選択レベルに対応した昇圧電
圧が与えられたN型ウェル領域に形成する。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, an amplification MOSFET of a sense amplifier for amplifying a minute voltage according to the information charge of the storage capacitor read from the dynamic memory cell to the bit line from the dynamic memory cell, and a precharge for applying a precharge voltage to the bit line MOSF
ET, column switch MOSFET to select bit line
Wherein the N-channel MOSFET of the memory array is formed in a deep N-type well region and formed in a P-type well region to which a negative substrate back bias voltage is applied. The P-channel MOSFET of the array is formed in the N-well region formed in the deep N-well region and supplied with a boosted voltage corresponding to the word line selection level.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1には、この発明に係るダイナ
ミック型RAMの一実施例の概略レイアウト図が示され
ている。同図においては、ダイナミック型RAMを構成
する各回路ブロックのうち、この発明に関連する部分が
判るように示されており、それが公知の半導体集積回路
の製造技術により、単結晶シリコンのような1個の半導
体基板上において形成される。
FIG. 1 is a schematic layout diagram showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention. In the figure, of the circuit blocks constituting the dynamic RAM, a portion related to the present invention is shown so as to be understood. It is formed on one semiconductor substrate.

【0008】この実施例では、特に制限されないが、メ
モリアレイは、全体として4個に分けられる。半導体チ
ップの長手方向に対して左右に2個ずつのメモリアレイ
が分けられて、中央部分14にアドレス入力回路、デー
タ入出力回路及びボンディングパッド列からなる入出力
インターフェイス回路等が設けられる。これら中央部分
14の両側のメモリアレイに接する部分には、カラムデ
コーダ領域13が配置される。
In this embodiment, although not particularly limited, the memory array is divided into four as a whole. Two memory arrays are divided into two on the left and right sides in the longitudinal direction of the semiconductor chip, and an address input circuit, a data input / output circuit, an input / output interface circuit including a bonding pad row, and the like are provided in the central portion 14. Column decoder regions 13 are arranged in portions of both sides of the central portion 14 in contact with the memory array.

【0009】上述のように半導体チップの長手方向に対
して左右に2個、上下に2個ずつに分けられた4個から
なる各メモリアレイにおいて、長手方向に対して上下中
央部にメインロウデコーダ領域11が設けられる。この
メインロウデコーダの上下には、メインワードドライバ
領域12が形成されて、上記上下に分けられたメモリア
レイのメインワード線をそれぞれが駆動するようにされ
る。
As described above, in each of the four memory arrays divided into two on the left and right and two on the upper and lower sides with respect to the longitudinal direction of the semiconductor chip, the main row decoder is disposed at the upper and lower central parts in the longitudinal direction. An area 11 is provided. Main word driver regions 12 are formed above and below the main row decoder, and drive the main word lines of the vertically divided memory array.

【0010】上記メモリセルアレイ(サブアレイ)15
は、その拡大図に示すように、メモリセルアレイ15を
挟んでセンスアンプ領域16、サブワードドライバ領域
17に囲まれて形成されるものである。上記センスアン
プアンプ領域と、上記サブワードドライバ領域の交差部
は、交差領域(クロスエリア)18とされる。上記セン
スアンプ領域16に設けられるセンスアンプは、シェア
ードセンス方式により構成され、メモリセルアレイの両
端に配置されるセンスアンプを除いて、センスアンプを
中心にして左右に相補ビット線が設けられ、左右いずれ
かのメモリセルアレイの相補ビット線に選択的に接続さ
れる。
The above-mentioned memory cell array (sub-array) 15
Are formed so as to be surrounded by the sense amplifier region 16 and the sub-word driver region 17 with the memory cell array 15 interposed therebetween, as shown in the enlarged view. An intersection between the sense amplifier region and the sub-word driver region is an intersection region (cross area) 18. The sense amplifiers provided in the sense amplifier region 16 are configured by a shared sense method, and except for the sense amplifiers arranged at both ends of the memory cell array, complementary bit lines are provided on the left and right around the sense amplifier. Selectively connected to the complementary bit lines of the memory cell array.

【0011】上述のように半導体チップの長手方向に対
して左右に4個ずつに分けられたメモリアレイは、2個
ずつ組となって配置される。このように2個ずつ組とな
って配置された2つのメモリアレイは、その中央部分に
上記メインロウデコーダ領域11とメインワードドライ
バ12が配置される。このメインロウデコーダ11は、
それを中心にして上下に振り分けられた2個のメモリア
レイに対応して共通に設けられる。メインワードドライ
バ12は、上記1つのメモリアレイを貫通するように延
長されるメインワード線の選択信号を形成する。また、
上記メインワードドライバ12にサブワード選択用のド
ライバも設けれら、後述するように上記メインワード線
と平行に延長されてサブワード選択線の選択信号を形成
する。
As described above, the memory arrays divided into four on the left and right sides in the longitudinal direction of the semiconductor chip are arranged in groups of two. In the two memory arrays thus arranged in pairs, the main row decoder region 11 and the main word driver 12 are arranged in the center. This main row decoder 11
It is provided in common corresponding to the two memory arrays which are divided up and down around the center. The main word driver 12 generates a selection signal of a main word line extended so as to penetrate the one memory array. Also,
The main word driver 12 is also provided with a driver for selecting a sub-word, and extends in parallel with the main word line to form a selection signal for the sub-word selection line, as described later.

【0012】拡大図として示された1つのメモリセルア
レイ(サブアレイ)15は、図示しないがサブワード線
が256本と、それと直交する相補ビット線(又はデー
タ線)が256対とされる。上記1つのメモリアレイに
おいて、上記メモリセルアレイ(サブアレイ)15がワ
ードビット線方向に16個設けられるから、全体として
の上記サブワード線は約4K分設けられ、ワード線方向
に8個設けられるから、相補ビット線は全体として約2
K分設けられる。このようなメモリアレイが全体で8個
設けられるから、全体では8×2K×4K=64Mビッ
トのような大記憶容量を持つようにされる。
Although not shown, one memory cell array (sub-array) 15 shown as an enlarged view has 256 sub-word lines and 256 pairs of complementary bit lines (or data lines) orthogonal thereto. In the one memory array, 16 memory cell arrays (sub arrays) 15 are provided in the word bit line direction. Therefore, the sub word lines as a whole are provided for about 4K, and 8 sub word lines are provided in the word line direction. The bit line is about 2
K are provided. Since eight such memory arrays are provided in total, a large storage capacity such as 8 × 2K × 4K = 64 Mbits is provided.

【0013】上記1つのメモリアレイは、メインワード
線方向に対して8個に分割される。かかる分割されたメ
モリセルアレイ15毎にサブワードドライバ(サブワー
ド線駆動回路)17が設けられる。サブワードドライバ
17は、メインワード線に対して1/8の長さに分割さ
れ、それと平行に延長されるサブワード線の選択信号を
形成する。この実施例では、メインワード線の数を減ら
すために、言い換えるならば、メインワード線の配線ピ
ッチを緩やかにするために、特に制限されないが、1つ
のメインワード線に対して、相補ビット線方向に4本か
らなるサブワード線を配置させる。このようにメインワ
ード線方向には8本に分割され、及び相補ビット線方向
に対して4本ずつが割り当てられたサブワード線の中か
ら1本のサブワード線を選択するために、サブワード選
択ドライバが配置される。このサブワード選択ドライバ
は、上記サブワードドライバの配列方向に延長される4
本のサブワード選択線の中から1つを選択する選択信号
を形成する。
The one memory array is divided into eight in the main word line direction. A sub-word driver (sub-word line driving circuit) 17 is provided for each of the divided memory cell arrays 15. The sub-word driver 17 is divided into の 長 of the length of the main word line, and forms a sub-word line selection signal extending in parallel with the length. In this embodiment, in order to reduce the number of main word lines, in other words, to reduce the wiring pitch of the main word lines, there is no particular limitation. Are arranged four sub-word lines. In order to select one sub-word line from among the sub-word lines divided into eight in the main word line direction and four in the complementary bit line direction, a sub-word selection driver is used. Be placed. This sub-word selection driver is extended in the arrangement direction of the sub-word drivers.
A selection signal for selecting one of the sub-word selection lines is formed.

【0014】上記1つのメモリアレイに着目すると、1
つのメインワード線に割り当てられる8個のメモリセル
アレイのうち選択すべきメモリセルが含まれる1つのメ
モリセルアレイに対応したサブワードドライバにおい
て、1本のサブワード選択線が選択される結果、1本の
メインワード線に属する8×4=32本のサブワード線
の中から1つのサブワード線が選択される。上記のよう
にメインワード線方向に2K(2048)のメモリセル
が設けられるので、1つのサブワード線には、2048
/8=256個のメモリセルが接続されることとなる。
特に制限されないが、リフレッシュ動作(例えばセルフ
リフレッシュモード)においては、1本のメインワード
線に対応する8本のサブワード線が選択状態とされる。
Focusing on the one memory array, 1
One sub-word selection line is selected in a sub-word driver corresponding to one memory cell array including a memory cell to be selected among eight memory cell arrays allocated to one main word line, resulting in one main word One sub-word line is selected from 8 × 4 = 32 sub-word lines belonging to the line. As described above, 2K (2048) memory cells are provided in the main word line direction.
/ 8 = 256 memory cells are connected.
Although not particularly limited, in a refresh operation (for example, a self-refresh mode), eight sub-word lines corresponding to one main word line are selected.

【0015】上記のように1つのメモリアレイは、相補
ビット線方向に対して4Kビットの記憶容量を持つ。し
かしながら、1つの相補ビット線に対して4Kものメモ
リセルを接続すると、相補ビット線の寄生容量が増大
し、微細な情報記憶用キャパシタとの容量比により読み
出される信号レベルが得られなくなってしまうために、
相補ビット線方向に対しても16分割される。つまり、
太い黒線で示されたセンスアンプ16により 相補ビッ
ト線が16分割に分割される。特に制限されないが、セ
ンスアンプ16は、シェアードセンス方式により構成さ
れ、メモリアレイの両端に配置されるセンスアンプ16
を除いて、センスアンプ16を中心にして左右に相補ビ
ット線が設けられ、左右いずれかの相補ビット線に選択
的に接続される。
As described above, one memory array has a storage capacity of 4K bits in the complementary bit line direction. However, if as many as 4K memory cells are connected to one complementary bit line, the parasitic capacitance of the complementary bit line increases, and a signal level that is read out cannot be obtained due to the capacitance ratio with a fine information storage capacitor. To
It is also divided into 16 in the complementary bit line direction. That is,
The complementary bit line is divided into 16 by the sense amplifier 16 indicated by a thick black line. Although not particularly limited, the sense amplifiers 16 are configured by a shared sense system, and are provided at both ends of the memory array.
Except for the above, complementary bit lines are provided on the left and right with respect to the sense amplifier 16, and are selectively connected to one of the left and right complementary bit lines.

【0016】図2には、この発明に係るダイナミック型
RAMを説明するための概略レイアウト図が示されてい
る。同図には、メモリチップ全体の概略レイアウトと、
8分割された1つのメモリアレイのレイアウトが示され
ている。同図は、図1の実施例を別の観点から図示した
ものである。つまり、図1と同様にメモリチップは、長
手方向(ワード線方向)対して左右と上下にそれぞれ2
個ずつのメモリアレイ(Array)が4分割され、その長方
向における中央部分には複数らなるボンディングパッド
及びアドレスバッファや制御バッファやプリデコーダ及
びタイミング制御回路等のような間接周辺回路(Bondin
g Pad & perifheral Circuit) が設けられる。
FIG. 2 is a schematic layout diagram for explaining a dynamic RAM according to the present invention. The figure shows a schematic layout of the entire memory chip,
The layout of one memory array divided into eight is shown. This figure illustrates the embodiment of FIG. 1 from another point of view. That is, as in FIG. 1, the memory chip is located in the left and right and up and down directions with respect to the longitudinal direction (word line direction).
Each memory array is divided into four parts, and a plurality of bonding pads and indirect peripheral circuits (Bondin peripheral circuits) such as an address buffer, a control buffer, a predecoder, a timing control circuit, etc.
g Pad & perifheral Circuit).

【0017】上記2個ずつのメモリアレイは、それぞれ
が約8Mビットの記憶容量を持つようにされるものであ
り、そのうちの一方が拡大して示されているように、ワ
ード線方向に8分割され、ビット線方向に16分割され
たサブアレイが設けられる。上記サブアレイのビット線
方向の両側には、上記ビット線方向に対してセンスアン
プ(Sence Amplifier)が配置される。上記サブアレイの
ワード線方向の両側には、サブワードドライバ(Sub-Wo
rd Driver)が配置される。
Each of the two memory arrays has a storage capacity of about 8 Mbits, and one of them is divided into eight in the word line direction as shown in an enlarged manner. A sub-array divided into 16 in the bit line direction is provided. On both sides of the sub-array in the bit line direction, sense amplifiers (Sence Amplifiers) are arranged in the bit line direction. A sub-word driver (Sub-Wo) is provided on both sides of the sub-array in the word line direction.
rd Driver) is placed.

【0018】上記1つのアレイには、全体で4096本
のワード線と2048対の相補ビット線が設けられる。
これにより、全体で約8Mビットの記憶容量を持つよう
にされる。上記のように4096本のワード線が16個
のサブアレイに分割して配置されるので、1つのサブア
レイには256本のワード線(サブワード線)が設けら
れる。また、上記のように2048対の相補ビット線が
8個のサブアレイに分割して配置されるので、1つのサ
ブアレイには256対の相補ビット線が設けられる。
The one array is provided with a total of 4096 word lines and 2048 pairs of complementary bit lines.
As a result, the storage capacity is about 8 Mbits in total. As described above, 4096 word lines are divided into 16 sub-arrays and arranged, so that one sub-array is provided with 256 word lines (sub-word lines). In addition, since 2048 pairs of complementary bit lines are divided into eight sub-arrays as described above, one sub-array is provided with 256 pairs of complementary bit lines.

【0019】上記2つのアレイの中央部には、メインロ
ウデコーダが設けられる。つまり、同図に示されたアレ
イの左側には、その右側に設けられるアレイと共通に設
けられる前記メインロウデコーダに対応して、アレイコ
ントロール(Array control)回路及びメインワードドラ
イバ(Main Word dricer)が設けられる。上記アレイコン
トロール回路には、第1のサブワード選択線を駆動する
ドライバが設けられる。上記アレイには、上記8分割さ
れたサブアレイを貫通するように延長されるメインワー
ド線が配置される。上記メインワードドライバは、上記
メインワード線を駆動する。上記メインワード線と同様
に第1のサブワード選択線も上記8分割されたサブアレ
イを貫通するように延長される。上記アレイの上部に
は、Yデコーダ(YDecoder) 及びY選択線ドライバ(YS
driver) が設けられる。
At the center of the two arrays, a main row decoder is provided. That is, on the left side of the array shown in the figure, an array control circuit and a main word driver (Main Word driver) are provided corresponding to the main row decoder provided in common with the array provided on the right side. Is provided. The array control circuit includes a driver for driving the first sub-word selection line. A main word line extending so as to penetrate the eight divided sub-arrays is arranged in the array. The main word driver drives the main word line. Like the main word line, the first sub-word selection line is extended so as to pass through the eight divided sub-arrays. Above the array, a Y decoder (YDecoder) and a Y select line driver (YS
driver).

【0020】図3には、この発明に係るダイナミック型
RAMにおけるサブアレイとその直接周辺回路の一実施
例の概略レイアウト図が示されている。同図には、図2
に示されたメモリアレイの中の斜線を付した位置に配置
された4つのサブアレイSBARYが代表として例示的
に示されている。サブアレイSBARYが形成される領
域には斜線を付すことによって、その周辺に設けられサ
ブワードドライバ領域、センスアンプ領域及びクロスエ
リアとが区別されるものである。
FIG. 3 is a schematic layout diagram showing one embodiment of a subarray and its direct peripheral circuits in a dynamic RAM according to the present invention. FIG.
Are exemplarily shown as representatives of the four sub-arrays SBARY arranged at hatched positions in the memory array shown in FIG. By shading the region where the sub-array SBARY is formed, the sub-word driver region, the sense amplifier region, and the cross area provided around the region are distinguished.

【0021】サブアレイSBARYは、次のような4種
類に分けられる。つまり、ワード線の延長方向を水平方
向とすると、右下に配置される第1のサブアレイSBA
RYは、サブワード線SWLが256本配置され、相補
ビット線対は256対から構成される。それ故、上記2
56本のサブワード線SWLに対応した256個のサブ
ワードドライバSWDは、かかるサブアレイの左右に1
28個ずつに分割して配置される。上記256対の相補
ビット線BLに対応して設けられる256個のセンスア
ンプSAは、前記のようなシェアードセンスアンプ方式
とされ、かかるサブアレイの上下に128個ずつに分割
して配置される。
The subarray SBARY is divided into the following four types. That is, when the extending direction of the word line is the horizontal direction, the first sub-array SBA
RY has 256 sub-word lines SWL and 256 complementary bit line pairs. Therefore, the above 2
The 256 sub-word drivers SWD corresponding to the 56 sub-word lines SWL are connected to the left and right of the sub-array by one.
It is divided into 28 pieces and arranged. The 256 sense amplifiers SA provided corresponding to the 256 pairs of complementary bit lines BL are of a shared sense amplifier type as described above, and are divided into 128 units above and below the sub-array.

【0022】上記のように右上配置される第2のサブア
レイSBARYは、正規のサブワード線SWLが256
本に加えて、8本の予備ワード線が設けられる。それ
故、上記256+8本のサブワード線SWLに対応した
264個のサブワードドライバSWDは、かかるサブア
レイの左右に132個ずつに分割して配置される。上記
のように右下のサブアレイが256対の相補ビット線B
Lからなり、上記同様に128個のセンスアンプが上下
に配置される。上記右側の上下に配置されるサブアレイ
SBARYに形成される128対の相補ビット線は、そ
れに挟まれたセンスアンプSAに対してシェアードスイ
ッチMOSFETを介して共通に接続される。
As described above, the second sub-array SBARY arranged on the upper right has 256 sub-word lines SWL.
In addition to the book, eight spare word lines are provided. Therefore, the 264 sub-word drivers SWD corresponding to the above-mentioned 256 + 8 sub-word lines SWL are divided and arranged on the left and right of the sub-array in units of 132. As described above, the lower right sub-array has 256 pairs of complementary bit lines B
L, and 128 sense amplifiers are arranged vertically as described above. The 128 pairs of complementary bit lines formed in the upper and lower sub-arrays SBARY on the right side are commonly connected to the sense amplifier SA interposed therebetween via a shared switch MOSFET.

【0023】上記のように左下配置される第3のサブア
レイSBARYは、右隣接のサブアレイSBARYと同
様にサブワード線SWLが256本により構成される。
上記同様に128個のサブワードドライバが分割して配
置される。上記下側左右に配置されたサブアレイSBA
RYの128本のサブワード線SWLは、それに挟まれ
た領域に形成された128個のサブワードドライバSW
Dに対して共通に接続される。上記のように左下配置さ
れるサブアレイSBARYは、256対からなる正規の
相補ビット線BLに加えて、4対の予備ビット線4RE
Dが設けられる。それ故、上記260対からなる相補ビ
ット線BLに対応した260個のセンスアンプSAは、
かかるサブアレイの上下に130個ずつに分割して配置
される。
The third sub-array SBARY arranged at the lower left as described above is composed of 256 sub-word lines SWL, like the sub-array SBARY adjacent to the right.
As described above, 128 sub-word drivers are divided and arranged. The subarrays SBA arranged on the lower left and right sides
The 128 sub-word lines SWL of RY correspond to the 128 sub-word drivers SW formed in the region sandwiched between them.
D is commonly connected. The subarray SBARY arranged at the lower left as described above has four pairs of spare bit lines 4RE in addition to 256 pairs of normal complementary bit lines BL.
D is provided. Therefore, the 260 sense amplifiers SA corresponding to the 260 pairs of complementary bit lines BL are:
130 sub-arrays are divided and arranged above and below the sub-array.

【0024】上記のように左上配置される第4のサブア
レイSBARYは、右隣接のサブアレイSBARYと同
様に正規のサブワード線SWLが256本に予備サブワ
ード線Rが8本設けられ、下隣接のサブアレイと同様に
正規の相補ビット線対の256対にに加えて、予備のビ
ット線が4対設けられるので、サブワードドライバは、
左右に132個ずつ分割して配置され、センスアンプS
Aは130ずつが上下に分割して配置される。
As described above, the fourth sub-array SBARY arranged at the upper left has 256 regular sub-word lines SWL and eight spare sub-word lines R similarly to the right adjacent sub-array SBARY. Similarly, since four spare bit lines are provided in addition to the 256 normal complementary bit line pairs, the sub-word driver can
132 parts are arranged on the left and right sides, respectively.
A is arranged by dividing 130 vertically.

【0025】メインワード線MWLは、その1つが代表
として例示的に示されているように延長される。カラム
選択線YSは、その1つが代表とて例示的に示されるよ
うに同図の縦方向に延長される。上記メインワード線M
WLと平行にサブワード線SWLが配置され、上記カラ
ム選択線YSと平行に相補ビット線BL(図示ぜす)が
配置されるものである。この実施例では、特に制限され
ないが、上記4つのサブアレイを基本単位として、図2
のように8Mビット分のメモリアレイでは、ビット線方
向には8組のサブアレイが形成され、ワード線方向には
4組のサブアレイが構成される。1組のサブアレイが4
個で構成されるから、上記8Mビットのメモリアレイで
は、8×4×4=128個のサブアレイが設けられる。
上記8Mビットのメモリアレイがチップ全体では8個設
けられるから、メモリチップ全体では128×8=10
24個ものサブアレイが形成されるものである。
The main word lines MWL are extended as one of them is exemplarily shown as a representative. The column selection line YS is extended in the vertical direction in the figure as one of them is exemplarily shown as a representative. The main word line M
A sub-word line SWL is arranged in parallel with WL, and a complementary bit line BL (shown) is arranged in parallel with the column selection line YS. In this embodiment, although not particularly limited, the above-described four sub-arrays are used as a basic unit in FIG.
In the memory array for 8M bits as described above, eight sets of sub-arrays are formed in the bit line direction, and four sets of sub-arrays are formed in the word line direction. One set of 4 subarrays
Therefore, in the memory array of 8M bits, 8 × 4 × 4 = 128 sub-arrays are provided.
Since eight 8M-bit memory arrays are provided in the entire chip, 128 × 8 = 10 in the entire memory chip.
As many as 24 sub-arrays are formed.

【0026】特に制限されないが、上記4個からなるサ
ブアレイに対して、8本のサブワード選択線FX0B〜
FX7Bが、メインワード線MWLと同様に4組(8
個)のサブアレイを貫通するように延長される。上記サ
ブワード選択線FX0B〜FX3Bからなる4本と、F
X4B〜FX7Bからなる4本とが上下のサブアレイ上
に分けて延長させる。このように2つのサブアレイに対
して1組のサブワード選択線FX0B〜FX7Bを割り
当て、かつ、それらをサブアレイ上を延長させるように
する理由は、メモリチップサイズの小型化を図るためで
ある。
Although not particularly limited, eight sub-word select lines FX0B to FX0B to
FX7B has four sets (8) in the same manner as the main word line MWL.
) Of the sub-arrays. Four sub-word selection lines FX0B to FX3B and F
X4B to FX7B are separately extended on the upper and lower sub-arrays. The reason why one set of sub-word selection lines FX0B to FX7B are allocated to the two sub-arrays and they are extended on the sub-arrays is to reduce the memory chip size.

【0027】つまり、各サブアレイに対して上記8本の
サブワード選択線FX0B〜FX7Bを割り当て、しか
もそれをセンスアンプエリア上に配線チャンネルに形成
した場合、図2のメモリアレイのよううに16個ものサ
ブアレイが上下のメモリアレイにおいて合計32個も配
置されるために、8×32=256本分もの配線チャン
ネルが必要になるものである。これに対して、上記の実
施例では、配線そのものが、2つのサブアレイに対して
上記8本のサブワード選択線FX0B〜FX7Bを割り
当て、しかも、それをサブアレイ上を通過するように配
置させることにより、格別な配線チャンネルを設けるこ
となく形成することができる。
That is, when the above-mentioned eight sub-word select lines FX0B to FX7B are allocated to each sub-array and are formed in the wiring channel on the sense amplifier area, as many as 16 sub-arrays as in the memory array of FIG. Are arranged in the upper and lower memory arrays in total, so that 8 × 32 = 256 wiring channels are required. On the other hand, in the above-described embodiment, the wiring itself allocates the eight sub-word select lines FX0B to FX7B to the two sub-arrays and arranges them so as to pass over the sub-arrays. It can be formed without providing a special wiring channel.

【0028】そもそも、サブアレイ上には、8本のサブ
ワード線に対して1本のメインワード線が設けられるも
のであり、その8本の中の1本のサブワード線を選択す
るためにサブワード選択線が必要になるものである。メ
モリセルのピッチに合わせて形成されるサブワード線の
8本分に1本の割り合いでメインワード線が形成される
ものであるために、メインワード線の配線ピッチは緩や
かになっている。したがって、メインワード線と同じ配
線層を利用して、上記サブワード選択線をメインワード
線の間に形成することは比較的容易にできるものであ
る。
In the first place, one main word line is provided for eight sub-word lines on the sub-array, and a sub-word selection line is used to select one of the eight sub-word lines. Is necessary. Since one main word line is formed for every eight sub word lines formed in accordance with the pitch of the memory cells, the wiring pitch of the main word lines is gentle. Therefore, it is relatively easy to form the sub-word selection line between the main word lines using the same wiring layer as the main word line.

【0029】この実施例のサブワードドライバは、後述
するように上記サブワード選択線FX0B等を通して供
給される選択信号と、それを反転させた選択信号とを用
いて1つのサブワード線SWLを選択する構成を採る。
そして、サブワードドライバは、それを中心として左右
に配置されるサブアレイのサブワード線SWLを同時に
選択するような構成を採るものである。そのため、上記
のように2つのサブアレイに対しては、128×2=2
56個ものサブワードドライバに対して、上記4本のサ
ブワード選択線を割り振って供給する。つまり、サブワ
ード選択線FX0Bに着目すると、256÷4=64個
ものサブワードドライバに選択信号を供給する必要があ
る。
The sub-word driver of this embodiment selects one sub-word line SWL by using a selection signal supplied through the sub-word selection line FX0B and the like and a selection signal obtained by inverting the selection signal as described later. take.
The sub-word driver employs a configuration in which the sub-word lines SWL of the sub-arrays arranged on the left and right of the sub-word driver are simultaneously selected. Therefore, as described above, for two sub-arrays, 128 × 2 = 2
The four sub-word selection lines are allocated and supplied to as many as 56 sub-word drivers. That is, focusing on the sub-word selection line FX0B, it is necessary to supply a selection signal to as many as 256 ÷ 4 = 64 sub-word drivers.

【0030】上記メインワード線MWLと平行に延長さ
れるものを第1のサブワード選択線FX0Bとすると、
左上部のクロスエリアに設けられ,上記第1のサブワー
ド選択線FX0Bからの選択信号を受けるサブワード選
択線駆動回路FXDを介して、上記上下に配列される6
4個のサブワードドライバに選択信号を供給する第2の
サブワード線FX0が設けられる。上記第1のサブワー
ド選択線FX0Bは上記メインワード線MWL及びサブ
ワード線SWLと平行に延長されるのに対して上記第2
のサブワード選択線は、それと直交するカラム選択線Y
S及び相補ビット線BLと平行に延長される。上記8本
の第1のサブワード選択線FX0B〜FX7Bに対し
て、上記第2のサブワード選択線FX0〜FX7は、偶
数FX0,2,4,6と、奇数FX1,3,5,7とに
分割されてサブアレイSBARYの左右に設けられたサ
ブワードドライバSWDに振り分けられて配置される。
If the one extending in parallel with the main word line MWL is a first sub-word selection line FX0B,
The six sub-word selection line driving circuits FXD which are provided in the upper left cross area and receive the selection signal from the first sub-word selection line FX0B are arranged in the above-mentioned vertical direction.
A second sub-word line FX0 that supplies a selection signal to the four sub-word drivers is provided. The first sub-word selection line FX0B extends in parallel with the main word line MWL and the sub-word line SWL, while the second sub-word selection line FX0B extends in parallel with the second sub-word selection line FX0B.
Of the sub-word selection line is orthogonal to the column selection line Y
S and the parallel bit line BL. For the eight first sub-word selection lines FX0B to FX7B, the second sub-word selection lines FX0 to FX7 are divided into even numbers FX0, 2, 4, 6 and odd numbers FX1, 3, 5, 7 Then, they are distributed to sub-word drivers SWD provided on the left and right of the sub-array SBARY.

【0031】上記サブワード選択線駆動回路FXDは、
同図において■で示したように、1つのクロスエリアの
上下に2個ずつ分配して配置される。つまり、上記のよ
うに左上部のクロスエリアでは、下側に配置されたサブ
ワード選択線駆動回路が上記第1のサブワード選択線F
X0Bに対応され、左中間部のクロスエリアに設けられ
た2つのサブワード選択線駆動回路FXDが、第1のサ
ブワード選択線FX2Bと、FX4Bに対応され、左下
部のクロスエリアに設けられた上側に配置されたサブワ
ード選択線駆動回路が上記第1のサブワード選択線FX
6Bに対応される。
The sub word select line driving circuit FXD is
In the same drawing, as shown by a triangle, two pieces are distributed above and below one cross area. That is, as described above, in the upper left cross area, the sub-word selection line driving circuit arranged on the lower side operates the first sub-word selection line F
Two sub-word selection line driving circuits FXD corresponding to X0B and provided in the cross area of the left middle part correspond to the first sub-word selection lines FX2B and FX4B, and are provided on the upper side provided in the lower left cross area. The arranged sub-word selection line driving circuit operates the first sub-word selection line FX.
6B.

【0032】中央上部のクロスエリアでは、下側に配置
されたサブワード選択線駆動回路が上記第1のサブワー
ド選択線FX1Bに対応され、中央中間部のクロスエリ
アに設けられた2つのサブワード選択線駆動回路FXD
が、第1のサブワード選択線FX3Bと、FX5Bに対
応され、中央下部のクロスエリアに設けられた上側に配
置されたサブワード選択線駆動回路が上記第1のサブワ
ード選択線FX7Bに対応される。そして、右上部のク
ロスエリアでは、下側に配置されたサブワード選択線駆
動回路が上記第1のサブワード選択線FX0Bに対応さ
れ、右中間部のクロスエリアに設けられた2つのサブワ
ード選択線駆動回路FXDが、第1のサブワード選択線
FX2Bと、FX4Bに対応され、右下部のクロスエリ
アに設けられた上側に配置されたサブワード選択線駆動
回路が上記第1のサブワード選択線FX6Bに対応され
る。このようにメモリアレイの端部に設けられたサブワ
ードドライバは、その右側にはサブアレイが存在しない
から、左側だけのサブワード線SWLを駆動する。
In the upper central cross area, a lower sub word select line driving circuit corresponding to the first sub word select line FX1B is provided, and two sub word select line drivers provided in the central middle cross area are driven. Circuit FXD
Correspond to the first sub-word selection lines FX3B and FX5B, and the upper sub-word selection line drive circuit provided in the cross area at the lower center corresponds to the first sub-word selection line FX7B. In the upper right cross area, the lower sub word select line drive circuit corresponds to the first sub word select line FX0B, and two sub word select line drive circuits provided in the right middle cross area. FXD corresponds to the first sub-word selection lines FX2B and FX4B, and the upper sub-word selection line driving circuit provided in the lower right cross area corresponds to the first sub-word selection line FX6B. As described above, the sub-word driver provided at the end of the memory array drives the sub-word line SWL only on the left side since there is no sub-array on the right side.

【0033】この実施例のようにサブアレイ上のメイン
ワード線のピッチの間にサブワード選択線を配置する構
成では、格別な配線チャンネルが不要にできるから、1
つのサブアレイに8本のサブワード選択線を配置するよ
うにしてもメモリチップがお大きくなることはない。し
かしながら、上記のようなサブワード選択線駆動回路F
XDを形成するために領域が増大し、高集積化を妨げる
こととなる。つまり、上記クロスエリアには、同図にお
いて点線で示したようなメイン入出力線MIOやサブ入
出力線LIOに対応して設けられるスイッチ回路IOS
Wや、センスアンプを駆動するパワーMOSFET、シ
ェアードスイッチMOSFETを駆動するための駆動回
路、プリチャージMOSFETを駆動する駆動回路等の
周辺回路が形成されるために面積的な余裕が無いからで
ある。
In the configuration in which the sub-word selection lines are arranged between the pitches of the main word lines on the sub-array as in this embodiment, a special wiring channel can be made unnecessary.
Even if eight sub-word selection lines are arranged in one sub-array, the memory chip does not become large. However, the sub-word selection line driving circuit F
The area is increased to form the XD, which hinders high integration. That is, in the cross area, a switch circuit IOS provided corresponding to the main input / output line MIO and the sub input / output line LIO as shown by the dotted line in FIG.
This is because there is no area allowance because peripheral circuits such as W, a power MOSFET for driving the sense amplifier, a drive circuit for driving the shared switch MOSFET, and a drive circuit for driving the precharge MOSFET are formed.

【0034】後述するようにサブワードドライバにおい
ては、上記第2のサブワード選択線FX0〜6等には、
それと平行に第1サブワード選択線FX0B〜6Bに対
応した選択信号を通す配線が設けられるものであるが、
その負荷が後述するように小さいので、上記第2のサブ
ワード選択線FX0〜6のように格別なドライバFXD
を設けることなく、上記第1サブワード選択線FX0B
〜6Bと直接接続される配線によって構成される。ただ
し、その配線層は上記第2のサブワード選択線FX0〜
6と同じものが用いられる。
As described later, in the sub-word driver, the second sub-word selection lines FX0 to FX6 and the like
In parallel with this, a wiring for passing a selection signal corresponding to the first sub-word selection lines FX0B to FX6B is provided.
Since the load is small as described later, a special driver FXD like the second sub-word selection lines FX0 to FX6 is used.
, The first sub-word select line FX0B
To 6B are directly connected. However, the wiring layer is the second sub-word selection line FX0
The same thing as 6 is used.

【0035】特に制限されないが、上記クロスエリアの
うち、偶数に対応した第2のサブワード選択線FX0〜
FX6の延長方向Aに配置されたものには、○にPで示
したようにセンスアンプに対して定電圧化された内部電
圧VDLを供給するNチャンネル型のパワーMOSFE
Tと、○にOで示したようにセンスアンプに対して後述
するようなオーバードライブ用のクランプ電圧VDDC
LPを供給するPチャンネル型のパワーMOSFET、
及び○にNで示したようにセンスアンプに対して回路の
接地電位VSSを供給するためのNチャンネル型のパワ
ーMOSFETが設けられる。
Although not particularly limited, the second sub-word selection lines FX0 to FX0 corresponding to even numbers in the cross area
An N-channel type power MOSFET that supplies an internal voltage VDL that is a constant voltage to the sense amplifier as indicated by P in FIG.
T and a clamp voltage VDDC for overdrive as described later with respect to the sense amplifier as indicated by O in O.
P-channel type power MOSFET that supplies LP,
Also, as shown by N in the circle, an N-channel type power MOSFET for supplying the ground potential VSS of the circuit to the sense amplifier is provided.

【0036】上記クロスエリアのうち、奇数に対応した
第2のサブワード選択線FX0〜FX6の延長方向Bに
配置されたものには、○にBで示したようにビット線の
プリチャージ及びイコライズ用MOSFETをオフ状態
にさせるNチャンネル型の駆動MOSFETと、○にN
で示したようにセンスアンプに対して回路の接地電位V
SSを供給するためのNチャンネル型のパワーMOSF
ETが設けられる。このNチャンネル型のパワーMOS
FETは、センスアンプ列の両側からセンスアンプを構
成するNチャンネル型MOSFETの増幅MOSFET
のソースに接地電位を供給するもきである。つまり、セ
ンスアンプエリアに設けられる128個又は130個の
センスアンプに対しては、上記A側のクロスエリアに設
けられたNチャンネル型のパワーMOSFETと、上記
B側のクロスエリアに設けられたNチャンネル型のパワ
ーMOSFETの両方により接地電位が供給される。
Among the cross areas, those arranged in the extending direction B of the second sub-word selection lines FX0 to FX6 corresponding to the odd numbers include the precharge and equalization of the bit lines as shown by B in FIG. An N-channel drive MOSFET for turning off the MOSFET,
The circuit ground potential V with respect to the sense amplifier
N-channel type power MOSF for supplying SS
An ET is provided. This N-channel type power MOS
FET is an amplifying MOSFET of an N-channel type MOSFET constituting a sense amplifier from both sides of a sense amplifier row.
Are supplied with a ground potential. That is, for the 128 or 130 sense amplifiers provided in the sense amplifier area, the N-channel type power MOSFET provided in the cross area on the A side and the N-channel power MOSFET provided in the cross area on the B side are provided. The ground potential is supplied by both of the channel type power MOSFETs.

【0037】上記のようにサブワード線駆動回路SWD
は、それを中心にして両側のサブアレイのサブワード線
を選択する。これに対して、上記選択された2つのサブ
アレイのサブワード線に対応して2つのセンスアンプが
活性化される。つまり、サブワード線を選択状態にする
と、アドレス選択MOSFETがオン状態となり、記憶
キャパシタの電荷がビット線電荷と合成されてしまうの
で、センスアンプを活性化させてもとの電荷の状態に戻
すという再書き込み動作を行う必要があるからである。
このため、上記端部のサブアレイに対応したものを除い
て、上記P、O及びNで示されたパワーMOSFET
は、それを挟んで両側のセンスアンプを活性化させるた
めに用いられる。
As described above, the sub-word line drive circuit SWD
Selects the sub-word lines of the sub-arrays on both sides with respect to the center. On the other hand, two sense amplifiers are activated corresponding to the selected sub-word lines of the two sub-arrays. That is, when the sub-word line is set to the selected state, the address selection MOSFET is turned on and the charge of the storage capacitor is combined with the bit line charge, so that the sense amplifier is activated to return to the original charge state. This is because a write operation needs to be performed.
For this reason, except for those corresponding to the subarrays at the ends, the power MOSFETs denoted by P, O and N
Is used to activate the sense amplifiers on both sides of it.

【0038】これに対して、アレイの端に設けられたサ
ブアレイの右側に設けられたサブワード線駆動回路SW
Dでは、上記サブアレイのサブワード線しか選択しない
から、上記上記P、O及びNで示されたパワーMOSF
ETは、上記サブアレイに対応したセンスアンプのみを
活性化するものである。上記センスアンプは、シェアー
ドセンス方式とされ、それを挟んで両側に配置されるサ
ブアレイのうち、上記サブワード線が非選択された側の
相補ビット線に対応したシェアードスイッチMOSFE
Tがオフ状態にされて切り離されることにより、上記選
択されたサブワード線に対応した相補ビット線の読み出
し信号を増幅し、メモリセルの記憶キャパシタをもとの
電荷状態に戻すというリライト動作を行う。
On the other hand, a sub-word line drive circuit SW provided on the right side of the sub-array provided at the end of the array
In D, only the sub-word lines of the sub-array are selected.
ET activates only the sense amplifier corresponding to the sub-array. The sense amplifier is of a shared sense type, and among the sub-arrays arranged on both sides of the shared amplifier, the shared switch MOSFE corresponding to the complementary bit line on the side where the sub-word line is not selected.
When T is turned off and disconnected, a read signal of the complementary bit line corresponding to the selected sub-word line is amplified, and a rewrite operation of returning the storage capacitor of the memory cell to the original charge state is performed.

【0039】図4には、この発明に係るダイナミック型
RAMの一実施例の構成図が示されている。同図におい
ては、ウェル領域のレイアウトパターンとそこに形成さ
れる素子(MOSFET)が回路図の形式で示されてい
る。この実施例では、メモリアレイ全面の下層部には上
記深い深さのN型ウェル領域DWELLが形成される。
このDWELL上において、白地の部分がP型ウェル領
域PWELLとされ、サブアレイ部には負のバックバイ
アス電圧VBBが供給され、サブワードドライバSWD
部のP型ウェル領域PWELLにも同様に負のバックバ
イアス電圧VBBが供給される。網かけの部分がN型ウ
ェル領域NWELLとされて、ワード線の選択レベルに
対応された昇圧電圧VPPが印加される。つまり、この
実施例では、メモリアレイ部のNチャンネル型MOSF
ETを形成するP型ウェル領域は全て負のバックバイア
ス電圧VBBが供給されるために、前記のような分離用
のN型ウェル領域が不要となり、その分高集積にでき
る。
FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention. In the drawing, a layout pattern of a well region and elements (MOSFETs) formed therein are shown in the form of a circuit diagram. In this embodiment, the N-type well region DWELL having the above-mentioned deep depth is formed in a lower layer portion on the entire surface of the memory array.
On this DWELL, a white portion is a P-type well region PWELL, a negative back bias voltage VBB is supplied to the sub-array portion, and a sub-word driver SWD
Similarly, a negative back bias voltage VBB is supplied to the P-type well region PWELL of the portion. The hatched portion is an N-type well region NWELL, and a boosted voltage VPP corresponding to the word line selection level is applied. That is, in this embodiment, the N-channel type MOSF
Since the negative back bias voltage VBB is supplied to all the P-type well regions forming the ET, the above-described N-type well region for separation is not required, and high integration can be achieved.

【0040】サブアレイ部の上記PWELL内には、相
補ビット線BLとBLBのサブワード線SWLとの交点
にメモリセルが配置されている。上記相補ビット線BL
とBLBは、制御信号SHRによりスイッチ制御される
シェアードスイッチMOSFET、イコライズ信号BL
EQによりスイッチ制御されて上記相補ビット線BLと
BLBをプリチャージ電圧VBLRに設定するプリチャ
ージ(イコライズ)回路と、センスアンプを構成するN
チャンネル型の増幅MOSFETと、カラム選択信号Y
Sによりスイッチ制御されるカラムスイッチMOSFE
T、及びセンスアンプ活性化信号SANを受けて、上記
Nチャンネル型の増幅MOSFETに上記回路の接地電
位VSSを供給するパワースイッチMOSFETが形成
される。上記メモリマット部のPWELLをビット線B
L,BLBの延長線方向で上記P型ウェル領域PWEL
Lを分けるNWELLには、上記センスアンプを構成す
るPチャンネル型MOSFETと、上記Pチャンネル型
の増幅MOSFETに電源電圧VCCを供給するパワー
スイッチMOSFETが形成される。これにより、上記
ビット線BLとBLBは、上記センスアンプを中心にし
て左右に分割されるというシェアードセンスアンプ方式
とされる。
In the PWELL of the sub-array portion, memory cells are arranged at intersections of the complementary bit lines BL and the sub-word lines SWL of the BLB. The complementary bit line BL
And BLB are a shared switch MOSFET controlled by a control signal SHR, and an equalizing signal BL.
A precharge (equalize) circuit that switches the complementary bit lines BL and BLB to the precharge voltage VBLR under the switch control of the EQ, and an N that forms a sense amplifier
Channel type amplification MOSFET and column selection signal Y
Column switch MOSFET controlled by S
Upon receiving T and the sense amplifier activation signal SAN, a power switch MOSFET that supplies the ground potential VSS of the circuit to the N-channel amplification MOSFET is formed. The PWELL of the memory mat section is connected to the bit line B
The P-type well region PWEL in the direction of the extension of L and BLB.
In the NWELL dividing L, a P-channel MOSFET constituting the sense amplifier and a power switch MOSFET for supplying a power supply voltage VCC to the P-channel amplification MOSFET are formed. Thus, the bit lines BL and BLB are divided into left and right with the sense amplifier as a center, thereby adopting a shared sense amplifier system.

【0041】上記ワード線SWLの延長方向においてメ
モリマットを分割するよう配置された上記NWELLと
PWELLには、サブワードドライバSWDを構成する
Pチャンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSF
ETが形成される。また、上記NWELLのクロス部分
には、ローカル入出力線LIOをメイン入出力線MIO
に接続するPチャンネル型MOSFETとNチャンネル
型MOSFETからなるCMOSスイッチが設けられ
る。上記メイン入出力線MIOには、上記NWELLの
クロス部分においてPチャンネル型MOSFETからな
るプリチャージ(イコライズ)回路が設けられる。
The NWELL and PWELL arranged so as to divide the memory mat in the extending direction of the word line SWL include a P-channel MOSFET and an N-channel MOSF constituting a sub-word driver SWD.
ET is formed. The local I / O line LIO is connected to the main I / O line MIO at the cross section of the NWELL.
, A CMOS switch composed of a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET is provided. The main input / output line MIO is provided with a precharge (equalize) circuit composed of a P-channel MOSFET at a cross portion of the NWELL.

【0042】ダイナミック型メモリセルは、上記1つの
サブアレイに設けられたサブワード線SWLと、相補ビ
ット線BL,/BLのうちの一方BLとの間に設けられ
る。ダイナミック型メモリセルは、アドレス選択MOS
FETと記憶キャパシタから構成される。アドレス選択
MOSFETのゲートは、サブワード線SWLに接続さ
れ、このMOSFETの一方のソース,ドレインがビッ
ト線BLに接続され、他方のソース,ドレインが記憶キ
ャパシタが接続される。記憶キャパシタの他方の電極は
共通化されてプレート電圧が与えられる。上記サブワー
ド線SWLの選択レベルは、上記ビット線のハイレベル
に対して上記アドレス選択MOSFETのしきい値電圧
分だけ高くされた高電圧VPPとされる。センスアンプ
を内部降圧電圧VDLで動作させるようにした場合、セ
ンスアンプにより増幅されてビット線に与えられるハイ
レベルは、上記内部電圧VDLに対応したレベルにされ
る。したがって、上記ワード線の選択レベルに対応した
高電圧VPPはVDL+Vthにされる。
The dynamic memory cell is provided between the sub-word line SWL provided in the one sub-array and one of the complementary bit lines BL and / BL. The dynamic memory cell has an address selection MOS
It consists of an FET and a storage capacitor. The gate of the address selection MOSFET is connected to the sub-word line SWL, one source and drain of this MOSFET are connected to the bit line BL, and the other source and drain are connected to the storage capacitor. The other electrode of the storage capacitor is shared and receives a plate voltage. The selection level of the sub-word line SWL is a high voltage VPP higher than the high level of the bit line by the threshold voltage of the address selection MOSFET. When the sense amplifier is operated at the internal step-down voltage VDL, the high level amplified by the sense amplifier and applied to the bit line is set to a level corresponding to the internal voltage VDL. Therefore, the high voltage VPP corresponding to the word line selection level is set to VDL + Vth.

【0043】図5には、この発明に係るダイナミック型
RAMの一実施例の概略断面図が示されている。同図
(A)に示したウェル構造は、P型基板P−SUBに深
い深さのDWELLを形成し、かかるDWELL内にメ
モリアレイ部のP型ウェル領域が形成され、このP型ウ
ェル領域にはメモリセルのアドレス選択MOSFETの
他に、センスアンプ等の直接回路を構成するNチャンネ
ル型MOSFETも形成される。そして、上記直接回路
を構成するPチャンネル型MOSFETは、N型ウェル
領域NWELLに形成される。上記P型基板PSUBに
は、回路の接地電位VSSが与えられ、上記深い深さの
DWELLには昇圧電圧VPPが印加され、上記P型ウ
ェル領域PWELLには負電圧VBBが印加され、N型
ウェル領域NWELLには昇圧電圧VPPが印加され
る。
FIG. 5 is a schematic sectional view of one embodiment of the dynamic RAM according to the present invention. In the well structure shown in FIG. 3A, a deep DWELL is formed in a P-type substrate P-SUB, and a P-type well region of a memory array portion is formed in the D-WELL. In addition to the address selection MOSFET of the memory cell, an N-channel MOSFET that forms a direct circuit such as a sense amplifier is also formed. Then, the P-channel MOSFET constituting the direct circuit is formed in the N-type well region NWELL. The ground potential VSS of the circuit is applied to the P-type substrate PSUB, the boost voltage VPP is applied to the deep DWELL, the negative voltage VBB is applied to the P-type well region PWELL, and the N-type well is The boosted voltage VPP is applied to the region NWELL.

【0044】上記のようなウェル構造において、(B)
に示すようにPチャンネル型MOSFETは、N型ウェ
ル領域NWELLにp+型のソース,ドレインと、かか
るソース,ドレイン間の半導体表面上にゲート絶縁膜を
介してゲート電極が形成される。上記のようなウェル構
造において、(C)に示すようにNチャンネル型MOS
FETは、P型ウェル領域PWELLにn+型のソー
ス,ドレインと、かかるソース,ドレイン間の半導体表
面上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が形成される。
特に制限されないが、(C)のようなNチャンネル型M
OSFETのうち、メモリセルを構成するものは、必要
な情報保持時間を確保するためにゲート下の半導体表面
(チャンネル)部分にイオン打ち込み技術によりp型不
純物が導入されて、しきい値電圧が比較的高くされる。
つまり、メモリセルを構成するNチャンネル型MOSF
ETと同じP型ウェル領域PWELLに形成され、セン
スアンプ等の直接部を構成するNチャンネル型MOSF
ETとはしきい値電圧に差を持つようにされる。
In the well structure as described above, (B)
As shown in (1), in a P-channel MOSFET, a p + type source and drain are formed in an N type well region NWELL, and a gate electrode is formed on a semiconductor surface between the source and drain via a gate insulating film. In the well structure as described above, as shown in FIG.
In the FET, an n + -type source and a drain are formed in a P-type well region PWELL, and a gate electrode is formed on a semiconductor surface between the source and the drain via a gate insulating film.
Although not particularly limited, an N-channel type M as shown in FIG.
Of the OSFETs, those that constitute a memory cell have p-type impurities introduced by ion implantation into the semiconductor surface (channel) under the gate to secure a necessary information retention time, and the threshold voltages are compared. Be raised.
That is, the N-channel MOSF constituting the memory cell
An N-channel MOSF formed in the same P-type well region PWELL as ET and constituting a direct portion such as a sense amplifier.
The threshold voltage differs from ET.

【0045】上記のようにNチャンネル型MOSFET
は、それが形成されるP型ウェル領域PWELLには−
1Vのようなバックバイアス電圧が印加されているため
に、素子の微細化による低しきい値電圧にされるが、上
記のようなバックバイアス電圧VBBの供給による基板
効果により実効的なしきい値電圧が高くされる。その結
果、素子の微細化による高集積化を図りつつ、前記サブ
スレッショルドリーク電流が大幅に低減して低消費電力
化を図ることができる。これとともに、メモリアレイ部
では、サブアレイがセンスアンプやサブワードドライバ
によって多数に分割されるにも係わらず、従来のように
サブアレイ毎に分離用のNWELLが不要となって同じ
DWELL上に形成されたPWELLに纏めて形成でき
るためにいっそうの高集積化が可能になる。また、上記
サブワード選択線をサブアレイ上を通過させるものであ
るために、センスアンプが形成される半導体領域も小さ
くできるものとなるため、これらが相乗的に作用して大
記憶容量化あるいは記憶容量を大きくしないならチップ
サイズを小型化することができる。
As described above, the N-channel type MOSFET
Is in the P-type well region PWELL where it is formed.
Since a back bias voltage such as 1 V is applied, the threshold voltage is lowered by miniaturization of the element. However, the effective threshold voltage is reduced by the substrate effect due to the supply of the back bias voltage VBB as described above. Is raised. As a result, the sub-threshold leakage current can be significantly reduced and the power consumption can be reduced while achieving high integration by miniaturizing the elements. At the same time, in the memory array section, although the sub-array is divided into a large number by the sense amplifier and the sub-word driver, the NWELL for separation is not necessary for each sub-array as in the related art, and the PWELL formed on the same DWELL is used. Since they can be formed collectively, higher integration is possible. Further, since the above-mentioned sub-word selection line is passed over the sub-array, the semiconductor region in which the sense amplifier is formed can also be made small, so that these act synergistically to increase the storage capacity or reduce the storage capacity. If not, the chip size can be reduced.

【0046】図6には、上記サブアレイのメインワード
線とサブワード線との関係を説明するための要部ブロッ
ク図が示されている。同図は、主に回路動作を説明する
ものであり、前記のようなサブワード選択線の幾何学的
な配置を無視してサブワード選択線FX0B〜7Bを纏
めて表している。同図においては、サブワード線の選択
動作を説明するために2本のメインワード線MWL0と
MWL1が代表として示されている。これらのメインワ
ード線MWL0は、メインワードドライバMWD0によ
り選択される。他のメインワード線MWL1は、上記同
様なメインワードドライバにより同様に選択される。
FIG. 6 is a main block diagram for explaining the relationship between the main word lines and the sub word lines of the sub array. This figure mainly explains the circuit operation, and omits the geometrical arrangement of the sub-word selection lines as described above and collectively shows the sub-word selection lines FX0B to FX7B. In the figure, two main word lines MWL0 and MWL1 are shown as representatives for explaining the sub-word line selection operation. These main word lines MWL0 are selected by a main word driver MWD0. The other main word line MWL1 is similarly selected by a main word driver similar to the above.

【0047】上記1つのメインワード線MWL0には、
それの延長方向に対して8組のサブワード線が設けられ
る。同図には、そのうちの2組のサブワード線が代表と
して例示的に示されている。サブワード線は、偶数0〜
6と奇数1〜7の合計8本のサブワード線が1つのサブ
アレイに交互に配置される。メインワードドライバに隣
接する偶数0〜6と、メインワード線の遠端側(ワード
ドライバの反対側)に配置される奇数1〜7を除いて、
サブアレイ間に配置されるサブワードドライバは、それ
を中心にした左右のサブアレイのサブワード線を駆動す
る。
The one main word line MWL0 has:
Eight sets of sub-word lines are provided in the extending direction. FIG. 2 exemplarily shows two sets of the sub-word lines as representatives. The sub word line is even 0 to
A total of eight sub-word lines 6 and odd numbers 1 to 7 are alternately arranged in one sub-array. Except for even numbers 0 to 6 adjacent to the main word driver and odd numbers 1 to 7 arranged on the far end side (opposite side of the word driver) of the main word line,
The sub-word driver arranged between the sub-arrays drives the sub-word lines of the left and right sub-arrays centered on the sub-word driver.

【0048】これにより、前記のようにサブアレイとし
ては、8分割されるが、上記のように実質的にサブワー
ドドライバSWDにより2つのサブアレイに対応したサ
ブワード線が同時に選択されるので、実質的には上記サ
ブアレイが4組に分けられることとなる。上記のように
サブワード線SWLを偶数0〜6と偶数1〜7に分け、
それぞれメモリブロックの両側にサブワードドライバS
WDを配置する構成では、メモリセルの配置に合わせて
高密度に配置されるサブワード線SWLの実質的なピッ
チがサブワードドライバSWDの中で2倍に緩和でき、
サブワードドライバSWDとサブワード線SWLとを効
率よく半導体チップ上にレイアウトすることができる。
As a result, although the sub-array is divided into eight as described above, the sub-word lines corresponding to the two sub-arrays are simultaneously selected by the sub-word driver SWD substantially as described above. The sub-array is divided into four sets. As described above, the sub word line SWL is divided into even numbers 0 to 6 and even numbers 1 to 7,
Sub word drivers S are provided on both sides of each memory block.
In the configuration in which the WDs are arranged, the substantial pitch of the sub-word lines SWL arranged at high density in accordance with the arrangement of the memory cells can be relaxed twice in the sub-word driver SWD.
The sub-word driver SWD and the sub-word line SWL can be efficiently laid out on a semiconductor chip.

【0049】この実施例では、上記サブワードドライバ
SWDは、4本のサブワード線0〜6(1〜7)に対し
て共通にメインワード線MWLから選択信号を供給す
る。上記4つのサブワード線の中から1つのサブワード
線を選択するためのサブワード選択線FXBが設けられ
る。サブワード選択線は、FXB0〜FXB7の8本か
ら構成され、そのうちの偶数FXB0〜FXB6が上記
偶数列のサブワードドライバ0〜6に供給され、そのう
ち奇数FXB1〜FXB7が上記奇数列のサブワードド
ライバ1〜7に供給される。サブワード選択線FXB0
〜FXB7は、サブアレイ上ではでは第2層目の金属
(メタル)配線層M2により形成され、同じく第2層目
の金属配線層M2により構成されるメインワード線MW
L0〜MWLnと平行に延長される第1サブワード選択
線と、そこから直交する方向に延長される第2のサブワ
ード選択線からなる。特に制限されないが、上記第2の
サブワード選択線は、メインワード線MWLとの交差す
るために第3層目の金属配線層M3により構成される。
In this embodiment, the sub-word driver SWD supplies a selection signal from the main word line MWL to four sub-word lines 0 to 6 (1 to 7) in common. A sub-word select line FXB for selecting one sub-word line from the four sub-word lines is provided. The sub-word selection lines are composed of eight lines FXB0 to FXB7, of which even-numbered FXB0 to FXB6 are supplied to the even-numbered sub-word drivers 0 to 6, and odd-numbered FXB1 to FXB7 are odd-numbered sub-word drivers 1 to 7 of the odd-numbered columns. Supplied to Sub word select line FXB0
FXB7 to FXB7 are formed by a second-layer metal (metal) wiring layer M2 on the sub-array, and the main word lines MW similarly formed by the second-layer metal wiring layer M2.
It comprises a first sub-word selection line extending in parallel with L0 to MWLn and a second sub-word selection line extending in a direction orthogonal thereto. Although not particularly limited, the second sub-word selection line is formed by a third-layer metal wiring layer M3 so as to intersect with the main word line MWL.

【0050】サブワードドライバSWDは、そのうちの
1つが例示的に示されているように、メインワード線M
WLに入力端子が接続され、出力端子にサブワード線S
WLが接続されたPチャンネル型MOSFETQ21と
Nチャンネル型MOSFETQ22からなる第1のCM
OSインバータ回路と、上記サブワード線SWLと回路
の接地電位との間に設けられ、上記サブワード選択信号
FXBを受けるスイッチMOSFETQ23から構成さ
れる。このスイッチMOSFETQ23のゲートを接続
するために、実際には0、2、4、6からなるサブワー
ドドライバ列にそってFXとFXBとの合計8本のサブ
ワード選択線が配置されるが、同図では1つの線で表し
ている。
The sub-word driver SWD has a main word line M, as shown in FIG.
The input terminal is connected to WL, and the sub-word line S is connected to the output terminal.
A first CM including a P-channel MOSFET Q21 and an N-channel MOSFET Q22 to which WL is connected.
An OS inverter circuit and a switch MOSFET Q23 provided between the sub-word line SWL and the ground potential of the circuit and receiving the sub-word selection signal FXB. In order to connect the gate of this switch MOSFET Q23, a total of eight sub-word selection lines FX and FXB are arranged along a sub-word driver row consisting of 0, 2, 4, and 6, but in FIG. It is represented by one line.

【0051】上記サブワード選択信号FXBの反転信号
FXを形成する第2のCMOSインバータ回路N1がサ
ブワード選択線駆動回路FXDとして設けられ、その出
力信号を上記第1のCMOSインバータ回路の動作電圧
端子であるPチャンネル型MOSFETQ21のソース
端子に供給する。この第2のCMOSインバータ回路N
1は、特に制限されないが、前記図3のようにクロスエ
リアに形成され、複数(前記実施例では64個)からな
るサブワードドライバSWDに対応して共通に用いられ
る。
A second CMOS inverter circuit N1 for forming an inverted signal FX of the sub-word selection signal FXB is provided as a sub-word selection line driving circuit FXD, and its output signal is used as an operating voltage terminal of the first CMOS inverter circuit. It is supplied to the source terminal of the P-channel MOSFET Q21. This second CMOS inverter circuit N
Although not particularly limited, 1 is formed in a cross area as shown in FIG. 3 and is commonly used in correspondence with a plurality (64 in the above embodiment) of sub-word drivers SWD.

【0052】上記のようなサブワードドライバSWDの
構成においては、メインワード線MWLがワード線の選
択レベルに対応した昇圧電圧VPPのようなハイレベル
のとき、上記第1のCMOSインバータ回路のNチャン
ネル型MOSFETQ22がオン状態となり、サブワー
ド線SWLを回路の接地電位のようなロウレベルにす
る。このとき、サブワード選択信号FXBが回路の接地
電位のようなロウレベルのような選択レベルとなり、サ
ブワード選択線駆動回路FXDとしての第2のCMOS
インバータ回路N1の出力信号が上記昇圧電圧VPPに
対応した選択レベルにされても、上記メインワード線M
WLの非選択レベルにより、Pチャンネル型MOSFE
TQ21がオフ状態であるので、上記サブワード線SW
Lは上記Nチャンネル型MOSFETQ22のオン状態
による非選択状態にされる。
In the above configuration of the sub-word driver SWD, when the main word line MWL is at the high level such as the boosted voltage VPP corresponding to the word line selection level, the N-channel type of the first CMOS inverter circuit The MOSFET Q22 is turned on, and the sub-word line SWL is set to a low level such as the ground potential of the circuit. At this time, the sub-word selection signal FXB becomes a selection level such as a low level such as the ground potential of the circuit, and the second CMOS as the sub-word selection line driving circuit FXD
Even if the output signal of the inverter circuit N1 is set to the selected level corresponding to the boosted voltage VPP, the main word line M
Depending on the non-selection level of WL, P-channel MOSFET
Since TQ21 is off, the sub word line SW
L is set to a non-selected state due to the ON state of the N-channel MOSFET Q22.

【0053】上記メインワード線MWLが選択レベルに
対応した回路の接地電位のようなロウレベルのとき、上
記第1のCMOSインバータ回路のNチャンネル型MO
SFETQ22がオフ状態となり、Pチャンネル型MO
SFETQ21がオン状態になる。このとき、サブワー
ド選択信号FXBが上記回路の接地電位のようなロウレ
ベルなら、サブワード選択線駆動回路FXDとしての第
2のCMOSインバータ回路N1の出力信号が上記昇圧
電圧VPPに対応した選択レベルにされて、サブワード
線SWLをVPPのような選択レベルにする。もしも、
サブワード選択信号FXBが昇圧電圧VPPのような非
選択レベルなら、上記第2のCMOSインバータ回路N
2の出力信号がロウレベルとなり、これとともに上記N
チャンネル型MOSFETQ23がオン状態になってサ
ブワード線SWLをロウレベルの非選択レベルにする。
When the main word line MWL is at a low level such as the ground potential of the circuit corresponding to the selected level, the N-channel type MO of the first CMOS inverter circuit is
The SFET Q22 is turned off, and the P-channel type MO
SFET Q21 is turned on. At this time, if the sub-word selection signal FXB is at a low level such as the ground potential of the circuit, the output signal of the second CMOS inverter circuit N1 as the sub-word selection line driving circuit FXD is set to the selection level corresponding to the boosted voltage VPP. , The sub word line SWL is set to a selection level such as VPP. If,
If the sub-word selection signal FXB is at a non-selection level such as the boosted voltage VPP, the second CMOS inverter circuit N
2 becomes low level, and at the same time, N
The channel type MOSFET Q23 is turned on to set the sub-word line SWL to the low level non-selection level.

【0054】上記メインワード線MWL及びそれと平行
に配置される第1のサブワード選択線FXBは、上記の
ように非選択レベルが共にVPPのようなハイレベルに
されている。それ故、RAMが非選択状態(スタンバ
イ)状態のときに上記平行に配置されるメインワード線
MWLと第1のサブワード選択線FXBとの間に絶縁不
良が発生しても、リーク電流が流れることがない。この
結果、メインワード線MWLの間に第1のサブワード選
択線FXB形成してサブアレイ上に配置させることがで
き、レアウトの高密度化としても、上記リーク電流によ
る直流不良を回避することができ高信頼性となるもので
ある。
The main word line MWL and the first sub-word select line FXB arranged in parallel with the main word line MWL are both set to a non-selection level such as VPP as described above. Therefore, even when an insulation failure occurs between the main word line MWL and the first sub-word selection line FXB arranged in parallel when the RAM is in the non-selection state (standby) state, leakage current flows. There is no. As a result, the first sub-word selection line FXB can be formed between the main word lines MWL and arranged on the sub-array, and the DC failure due to the above-described leakage current can be avoided even when the layout density is increased. It will be reliable.

【0055】図7には、上記メモリアレイのメインワー
ド線とセンスアンプとの関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図においては、代表として1
本のメインワード線MWLが示されている。このメイン
ワード線MWLは、メインワードドライバMWDにより
選択される。上記メインワードドライバに隣接して、上
記偶数サブワード線に対応したサブワードドライバSW
Dが設けられる。
FIG. 7 is a main block diagram for explaining the relationship between the main word lines of the memory array and the sense amplifiers. In FIG.
Two main word lines MWL are shown. This main word line MWL is selected by the main word driver MWD. A sub-word driver SW corresponding to the even-numbered sub-word line adjacent to the main word driver
D is provided.

【0056】同図では、省略されてるが上記メインワー
ド線MWLと平行に配置されるサブワード線と直交する
ように相補ビット線(Pair Bit Line)が設けられる。こ
の実施例では、特に制限されないが、相補ビット線も偶
数列と奇数列に分けられ、それぞれに対応してサブアレ
イ(メモリセルアレイ)を中心にして左右にセンスアン
プSAが振り分けられる。センスアンプSAは、前記の
ようにシェアードセンス方式とされるが、端部のセンス
アンプSAでは、実質的に片方にした相補ビット線が設
けられないが、シェアードスイッチMOSFETを介し
て相補ビット線と接続される。
In the figure, although omitted, a complementary bit line (Pair Bit Line) is provided so as to be orthogonal to a sub-word line arranged in parallel with the main word line MWL. In this embodiment, although not particularly limited, the complementary bit lines are also divided into even columns and odd columns, and the sense amplifiers SA are distributed to the left and right corresponding to the respective sub-arrays (memory cell arrays). The sense amplifier SA is of the shared sense type as described above. In the sense amplifier SA at the end, although substantially one complementary bit line is not provided, the sense amplifier SA is connected to the complementary bit line via a shared switch MOSFET. Connected.

【0057】上記のようにメモリブロックの両側にセン
スアンプSAを分散して配置する構成では、奇数列と偶
数列に相補ビット線が振り分けられるために、センスア
ンプ列のピッチを緩やかにすることができる。逆にいう
ならば、高密度に相補ビット線を配置しつつ、センスア
ンプSAを形成する素子エリアを確保することができる
ものとなる。上記センスアンプSAの配列に沿って上記
サブ入出力線が配置される。このサブ入出力線は、カラ
ムスイッチを介して上記相補ビット線に接続される。カ
ラムスイッチは、スイッチMOSFETから構成され
る。このスイッチMOSFETのゲートは、カラムデコ
ーダCOLUMN DECORDER の選択信号が伝えられるカラム選
択線YSに接続される。
In the configuration in which the sense amplifiers SA are dispersedly arranged on both sides of the memory block as described above, since the complementary bit lines are distributed to the odd columns and the even columns, the pitch of the sense amplifier columns can be reduced. it can. In other words, it is possible to secure element areas for forming the sense amplifiers SA while arranging complementary bit lines at high density. The sub input / output lines are arranged along the arrangement of the sense amplifiers SA. This sub input / output line is connected to the complementary bit line via a column switch. The column switch is composed of a switch MOSFET. The gate of the switch MOSFET is connected to a column selection line YS to which a selection signal of a column decoder COLUMN DECORDER is transmitted.

【0058】図8には、この発明に係るダイナミック型
RAMの間接周辺回路部分の一実施例の概略ブロック図
が示されている。タイミング制御回路TGは、外部端子
から供給されるロウアドレスストローブ信号/RAS、
カラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネー
ブル信号/WE及びアウトプットイネーブル信号/OE
を受けて、動作モードの判定、それに対応して内部回路
の動作に必要な各種のタイミング信号を形成する。この
明細書及び図面では、/はロウレベルがアクティブレベ
ルであることを意味するのに用いている。
FIG. 8 is a schematic block diagram showing one embodiment of the indirect peripheral circuit portion of the dynamic RAM according to the present invention. The timing control circuit TG includes a row address strobe signal / RAS supplied from an external terminal,
Column address strobe signal / CAS, write enable signal / WE and output enable signal / OE
In response to this, it determines the operation mode and forms various timing signals necessary for the operation of the internal circuit in response to the determination. In this specification and the drawings, the symbol / is used to mean that the low level is the active level.

【0059】信号R1とR3は、ロウ系の内部タイミン
グ信号であり、ロウ系の選択動作のために使用される。
タイミング信号φXLは、ロウ系アドレスを取り込んで
保持させる信号であり、ロウアドレスバッファRABに
供給される。すなわち、ロウアドレスバッファRAB
は、上記タイミング信号φXLによりアドレス端子A0
〜Aiから入力されたアドレスを取り込んでラッチ回路
に保持させる。タイミング信号φYLは、カラムウ系ア
ドレスを取り込んで保持させる信号であり、カラムアド
レスバッファCABに供給される。すなわち、カラムア
ドレスバッファRABは、上記タイミング信号φYLに
よりアドレス端子A0〜Aiから入力されたアドレスを
取り込んでラッチ回路に保持させる。
Signals R1 and R3 are row-related internal timing signals, and are used for row-related selection operations.
The timing signal φXL is a signal for taking in and holding a row-related address, and is supplied to the row address buffer RAB. That is, the row address buffer RAB
Is controlled by the address signal A0 by the timing signal φXL.
AAi are fetched and held in the latch circuit. The timing signal φYL is a signal for taking in and holding the column address, and is supplied to the column address buffer CAB. That is, the column address buffer RAB fetches an address input from the address terminals A0 to Ai in response to the timing signal φYL and causes the latch circuit to hold the address.

【0060】信号φREFは、リフレッシュモードのと
きに発生される信号であり、ロウアドレスバッファの入
力部に設けられたマルチプレクサAMXに供給されて、
リフレッシュモードのときにリフレッシュアドレスカウ
ンタ回路RFCにより形成されたリフレッシュ用アドレ
ス信号に切り替えるよう制御する。リフレッシュアドレ
スカウンタ回路RFCは、タイミング制御回路TGによ
り形成されたリフレッシュ用の歩進パルスφRCを計数
してリフレッシュアドレス信号を生成する。この実施例
では後述するようなオートリフレッシュとセルフリフレ
ッシュを持つようにされる。タイミング信号φXは、ワ
ード線選択タイミング信号であり、デコーダXIBに供
給されて、下位2ビットのアドレス信号の解読された信
号に基づいて4通りのワード線選択タイミング信号Xi
Bが形成される。タイミング信号φYはカラム選択タイ
ミング信号であり、カラム系プリデコーダYPDに供給
されてカラム選択信号AYix、AYjx、AYkxが出力さ
れる。
The signal φREF is a signal generated in the refresh mode, and is supplied to the multiplexer AMX provided at the input of the row address buffer.
In the refresh mode, control is performed so as to switch to the refresh address signal formed by the refresh address counter circuit RFC. The refresh address counter circuit RFC counts a refresh step pulse φRC formed by the timing control circuit TG to generate a refresh address signal. In this embodiment, an auto refresh and a self refresh as described later are provided. The timing signal φX is a word line selection timing signal, and is supplied to the decoder XIB, and based on the decoded signal of the lower 2 bits of the address signal, there are four types of word line selection timing signals Xi.
B is formed. The timing signal φY is a column selection timing signal, and is supplied to the column predecoder YPD to output the column selection signals AYix, AYjx, AYkx.

【0061】タイミング信号φWは、書き込み動作を指
示する制御信号であり、タイミング信号φRは読み出し
動作を指示する制御信号である。これらのタイミング信
号φWとφRは、入出力回路I/Oに供給されて、書き
込み動作のときには入出力回路I/Oに含まれる入力バ
ッファを活性化し、出力バッファを出力ハイインピーダ
ンス状態にさせる。これに対して、読み出し動作のとき
には、上記出力バッファを活性化し、入力バッファを出
力ハイインピーダンス状態にする。タイミング信号φM
Sは、特に制限されないが、メモリアレイ選択動作を指
示する信号であり、ロウアドレスバッファRABに供給
され、このタイミングに同期して選択信号MSiが出力
される。タイミング信号φSAは、センスアンプの動作
を指示する信号である。このタイミング信号φSAに基
づいて、センスアンプの活性化パルスが形成される。
The timing signal φW is a control signal for instructing a write operation, and the timing signal φR is a control signal for instructing a read operation. These timing signals φW and φR are supplied to the input / output circuit I / O to activate an input buffer included in the input / output circuit I / O at the time of a write operation, thereby bringing the output buffer into an output high impedance state. On the other hand, at the time of the read operation, the output buffer is activated, and the input buffer is set to the output high impedance state. Timing signal φM
S is a signal that instructs, but is not limited to, a memory array selection operation, is supplied to a row address buffer RAB, and a selection signal MSi is output in synchronization with this timing. Timing signal φSA is a signal for instructing the operation of the sense amplifier. An activation pulse for the sense amplifier is formed based on the timing signal φSA.

【0062】この実施例では、ロウ系の冗長回路X−R
EDが代表として例示的に示されている。すなわち、上
記回路X−REDは、不良アドレスを記憶させる記憶回
路と、アドレス比較回路とを含んでいる。記憶された不
良アドレスとロウアドレスバッファRABから出力され
る内部アドレス信号BXiとを比較し、不一致のときに
は信号XEをハイレベルにし、信号XEBをロウレベル
にして、正規回路の動作を有効にする。上記入力された
内部アドレス信号BXiと記憶された不良アドレスとが
一致すると、信号XEをロウレベルにして正規回路の不
良メインワード線の選択動作を禁止させるとともに、信
号XEBをハイレベルにして、1つの予備メインワード
線を選択する選択信号XRiBを出力させる。
In this embodiment, the row-related redundant circuit XR
ED is illustratively shown as a representative. That is, the circuit X-RED includes a storage circuit for storing a defective address and an address comparison circuit. The stored defective address is compared with the internal address signal BXi output from the row address buffer RAB, and when they do not match, the signal XE is set to the high level, and the signal XEB is set to the low level to enable the operation of the normal circuit. When the input internal address signal BXi matches the stored defective address, the signal XE is set to low level to inhibit the operation of selecting the defective main word line of the normal circuit, and the signal XEB is set to high level to set one signal. A selection signal XRiB for selecting a spare main word line is output.

【0063】内部電圧発生回路VGは、外部端子から供
給された3.3Vのような電源電圧VDDと0Vの接地
電位VSSとを受け、上記昇圧電圧VPP(+3.8
V)、内部電圧VDL(+2.2V)、プレート電圧
(プリチャージ電圧)VPL(1.1V)及び基板電圧
VBB(−1.0V)を形成する。特に制限されない
が、上記昇圧電圧VPPと基板電圧VBBとは、チャー
ジポンプ回路と、その制御回路とを用いて上記電圧VP
P及びVBBを安定的に形成する。上記内部電圧VDL
は、基準電圧を用いて上記電源電圧VDDを内部降圧し
て安定化させて形成される。上記プレート電圧VPLや
ハーフプリチャージ電圧は、内部降圧電圧VDLを1/
2に分圧して形成される。
The internal voltage generating circuit VG receives the power supply voltage VDD such as 3.3 V supplied from an external terminal and the ground potential VSS of 0 V, and receives the boosted voltage VPP (+3.8
V), an internal voltage VDL (+2.2 V), a plate voltage (precharge voltage) VPL (1.1 V), and a substrate voltage VBB (-1.0 V). Although not particularly limited, the boosted voltage VPP and the substrate voltage VBB can be calculated by using a charge pump circuit and a control circuit therefor.
P and VBB are formed stably. The above internal voltage VDL
Is formed by internally lowering and stabilizing the power supply voltage VDD using a reference voltage. The plate voltage VPL and the half precharge voltage are obtained by dividing the internal step-down voltage VDL by 1 /.
It is formed by partial pressure.

【0064】図9には、この発明に係るダイナミック型
RAMを説明するための素子構造断面図が示されてい
る。この実施例では、上記のようなメモリセル部の素子
構造が代表として例示的に示されている。メモリセルの
記憶キャパシタは、2層目のポリシリコン層をストレー
ジノードSNとして用い、アドレス選択用MOSFET
の一方のソース,ドレインSDと接続される。上記2層
目ポリシリコン層からなるストレージノードSNは王冠
構造とされ、薄いゲート絶縁膜を介して3層目ポリシリ
コン層からなるプレート電極PLが形成されて構成され
る。アドレス選択用MOSFETのゲートは、サブワー
ド線SWLと一体的に構成され、1層目ポリシリコン層
とその上部に形成されたタングステンシリサイド(WS
i)とにより形成される。アドレス選択用MOSFET
の他方のソース,ドレインは、ポリシリコン層とその上
部設けられた上記同様なタングステンシリサイドから構
成されたビット線BLに接続される。上記メモリセルの
上部には、第2層目のメタル層M2からなるメインワー
ド線MWB、サブワード選択線FXBが形成され、その
上部には第3層目からなるメタル層M3からなるY選択
線YSや、サブワード選択線FXが形成される。
FIG. 9 is a sectional view of an element structure for explaining a dynamic RAM according to the present invention. In this embodiment, the element structure of the memory cell section as described above is exemplarily shown as a representative. The storage capacitor of the memory cell uses a second polysilicon layer as a storage node SN, and uses an address selection MOSFET.
Is connected to one of the source and drain SD. The storage node SN composed of the second polysilicon layer has a crown structure, and is formed by forming a plate electrode PL composed of a third polysilicon layer via a thin gate insulating film. The gate of the address selection MOSFET is formed integrally with the sub-word line SWL, and is formed of a first polysilicon layer and a tungsten silicide (WS) formed thereon.
i). Address selection MOSFET
The other source and drain are connected to a bit line BL formed of a polysilicon layer and the same tungsten silicide provided above the polysilicon layer. A main word line MWB composed of a second metal layer M2 and a sub-word select line FXB are formed above the memory cell, and a Y select line YS composed of a third metal layer M3 is formed above the main word line MWB. Alternatively, a sub-word selection line FX is formed.

【0065】同図では省略されているが、メモリセル部
の周辺部には、上記センスアンプやサブワードドライバ
SWD等の直接周辺回路を構成するようなNチャンネル
型MOSFETやPチャンネル型MOSFETが形成さ
れる。これらの直接周辺回路を構成するために、図示し
いが1層目メタル層が形成されている。例えば、上記C
MOSインバータ回路を構成するためにNチャンネル型
MOSFETとPチャンネル型MOSFETとのゲート
を接続する配線は、上記1層目のメタル層M1が用いら
れる。上記CMOSインバータ回路回路の入力端子と2
層目メタル層M2からなるメインワード線MWBとの接
続には、スルーホールを介してダミーとしての第1層目
メタル層M1に落とし、この第1層目の配線層M1とコ
ンタクトを介してゲート電極に接続される。
Although not shown in the figure, an N-channel MOSFET and a P-channel MOSFET which constitute a direct peripheral circuit such as the sense amplifier and the sub-word driver SWD are formed in the peripheral portion of the memory cell portion. You. To configure these direct peripheral circuits, a first metal layer is formed although not shown. For example, the above C
The wiring connecting the gates of the N-channel MOSFET and the P-channel MOSFET to form the MOS inverter circuit uses the first metal layer M1. The input terminal of the CMOS inverter circuit and 2
The connection with the main word line MWB composed of the first-layer metal layer M2 is dropped to the first-layer metal layer M1 as a dummy through a through hole, and the gate is connected to the first-layer wiring layer M1 via a contact. Connected to electrodes.

【0066】3層目のメタル層M3で形成されたY選択
線YSをカラム選択スイッチMOSFETのゲートに接
続させる場合、あるいは上記メタル層M3で形成された
サブワード線選択線FXとサブワードドライバのPチャ
ンネル型MOSFETのソース,ドレインとの接続に
は、スルーホールを介して上記ダミーとしてのメタル層
M2、メタル層M1に落とし上記カラムスイッチMOS
FETのゲートや、Pチャンネル型MOSFETのソー
ス,ドレインと接続される。
When the Y selection line YS formed of the third metal layer M3 is connected to the gate of the column selection switch MOSFET, or the sub word line selection line FX formed of the metal layer M3 and the P channel of the sub word driver are connected. The connection to the source and the drain of the MOSFET is dropped to the metal layer M2 and the metal layer M1 as the dummy via a through hole, and the column switch MOS is dropped.
It is connected to the gate of the FET and the source and drain of the P-channel MOSFET.

【0067】この実施例のような素子構造を採るとき、
前記のようにメインワード線を構成する第2層目のメタ
ル層M2に対して、それと平行に延長される第2層目の
メタル層M2の部分又は上記メインワード線のメタル層
M2と交差する第3層目のメタル層M3の部分からなる
サブワード選択線との間の絶縁膜に欠陥が生じることに
より、無視できないリーク電流が流れてしまう。このよ
うなリーク電流それ自体は、メモリセルの読み出し/書
き込み動作には影響を及ぼさないなら実際上は問題ない
が、非選択状態での電流不良という問題を引き起こして
しまう。本願発明では、上記のようにメインワード線M
WBとサブワード選択線FXBとが同じ電位で非選択状
態であるために上記リーク電流の発生が生じない。
When adopting the element structure as in this embodiment,
As described above, the second metal layer M2 constituting the main word line intersects with the portion of the second metal layer M2 extending in parallel with the second metal layer M2 or the metal layer M2 of the main word line. When a defect occurs in the insulating film between the third word layer M3 and the sub-word selection line, a non-negligible leak current flows. Such a leak current itself is practically no problem if it does not affect the read / write operation of the memory cell, but causes a problem of a current failure in a non-selected state. In the present invention, as described above, the main word line M
Since the WB and the sub-word select line FXB are in the non-selected state at the same potential, the above-described leakage current does not occur.

【0068】上記メインワード線MWBとサブワード選
択線FXBとの間のリーク電流の発生よりメモリセルの
読み出し/書き込み動作に不良が生じる場合には、予備
のメインワード線に置き換えられる。しかしながら、不
良のメインワード線MWBはそのまま残り、上記メイン
ワード線MWBに対してリーク電流が流れ続ける結果と
なる。上記のようなリーク電流の発生は、かかるメイン
ワード線MWBが予備のメインワード線に置き換えられ
る結果、メモリの読み出し、書き込み動作そのものには
何ら影響を与えない。しかしながら、直流電流が増加し
てしまい、製品としての性能の悪化につながり、最悪の
場合には直流不良にされるので上記欠陥救済回路が生か
されなくなるが、上記のような構成とすることによりそ
れを回避させることができる。
When a read / write operation of a memory cell is defective due to the generation of a leak current between the main word line MWB and the sub word select line FXB, the memory cell is replaced with a spare main word line. However, the defective main word line MWB remains as it is, resulting in the leakage current continuing to flow to the main word line MWB. The occurrence of the leak current as described above does not affect the reading and writing operations of the memory itself as a result of replacing the main word line MWB with the spare main word line. However, the DC current increases, which leads to deterioration of the performance of the product. In the worst case, the DC failure occurs, so that the defect relief circuit cannot be used. Can be avoided.

【0069】図10には、この発明に係るダイナミック
型RAMに用いられる間接周辺回路の一実施例の概略回
路図が示されている。アドレスバッファやデコーダ、あ
るいはタイミング発生回路等の間接周辺回路は、半導体
基板上に形成されたP型ウェル領域とN型ウェル領域に
Nチャンネル型MOSFETとPチャンネル型MOSF
ETが形成される。これらのMOSFETは、低しきい
値電圧にされることにより動作速度の点では優れてい
る。しかしながら、ダイナミック型RAMが非動作(待
機)状態に置かれるときでもCMOS回路をうちオフ状
態にされたNチャンネル型MOSFET又はPチャンネ
ル型MOSFETのサブスレッショルドリーク電流によ
って上記非動作時の消費電流を増大させてしまう。
FIG. 10 is a schematic circuit diagram of one embodiment of the indirect peripheral circuit used in the dynamic RAM according to the present invention. An indirect peripheral circuit such as an address buffer, a decoder, or a timing generation circuit includes N-channel MOSFETs and P-channel MOSFETs in P-type well regions and N-type well regions formed on a semiconductor substrate.
ET is formed. These MOSFETs are excellent in operation speed due to the low threshold voltage. However, even when the dynamic RAM is placed in a non-operation (standby) state, the current consumption during the non-operation increases due to the sub-threshold leakage current of the N-channel MOSFET or the P-channel MOSFET whose CMOS circuit is turned off. Let me do it.

【0070】この実施例では、上記待機時にロウレベル
(H)にされるのような回路では、オフ状態にされる
Pチャンネル型MOSFETのソースはサブ電源線VD
Tに接続される。このの回路の出力信号を受けるの
ような回路では、上記の出力信号をロウレベル(L)
によりNチャンネル型MOSFETがオフ状態にされる
ので、そのソースをサブ電源線VSTに接続させる。上
記サブ電源線VDTとVSTは、それぞれPチャンネル
型のスイッチMOSFET(Sw−MOS)を介して電
源線VDDに接続され、Nチャンネル型のスイッチMO
SFET(Sw−MOS)を介して接地線VSSに接続
され、待機時にはタイミング信号φPとφNとでそれぞ
れのスイッチMOSFETをオフ状態にさせる。上記ス
イッチMOSFET(Sw−MOS)は、特に制限され
ないが、3重ウェル構造を利用した前記直接周辺回路に
形成されたMOSFETと同様に実効的なしきい値電圧
が高くされている。
In this embodiment, in a circuit which is set to the low level (H) during the standby, the source of the P-channel MOSFET which is turned off is the sub power supply line VD
Connected to T. In a circuit that receives the output signal of this circuit, the output signal is set to a low level (L).
As a result, the N-channel MOSFET is turned off, so that its source is connected to the sub power supply line VST. The sub power supply lines VDT and VST are connected to the power supply line VDD via P-channel switch MOSFETs (Sw-MOS), respectively, and are connected to N-channel switches MO.
It is connected to the ground line VSS via an SFET (Sw-MOS), and turns off each switch MOSFET by timing signals φP and φN during standby. The switch MOSFET (Sw-MOS) is not particularly limited, but has an increased effective threshold voltage similarly to the MOSFET formed in the direct peripheral circuit using a triple well structure.

【0071】この構成では、の回路において、上記3
重ウェル構造によって実効的なしきい値電圧が高くされ
たスイッチMOSFETのオフ状態により電流供給経路
が絶たれる。これにより、オフ状態にされるPチャンネ
ル型MOSFETのソースが接続されたサブ電源線VD
Tの電位は、かかるPチャンネル型MOSFETのサブ
スレッショルドリーク電流より電源電圧から低下する。
つまり、図11に示した素子構造断面図に示すように、
上記Pチャンネル型MOSFETが形成されるN型ウェ
ル領域NWELLに印加されている電源電圧VDDより
低い電位がソースに印加され、基板効果によって実効的
なしきい値電圧を増大させてサブスレショルドリーク電
流を低減させるで上記サブ電源線VDTの電位は一定の
電位に落ち着く。
In this configuration, in the circuit of FIG.
The current supply path is cut off by the off state of the switch MOSFET whose effective threshold voltage has been increased by the heavy well structure. Thereby, the sub power supply line VD to which the source of the P-channel MOSFET turned off is connected.
The potential of T falls from the power supply voltage due to the sub-threshold leakage current of the P-channel MOSFET.
That is, as shown in the element structure cross-sectional view shown in FIG.
A potential lower than the power supply voltage VDD applied to the N-type well region NWELL where the P-channel MOSFET is formed is applied to the source, and the effective threshold voltage is increased by the body effect to reduce the sub-threshold leakage current. This causes the potential of the sub power supply line VDT to settle to a constant potential.

【0072】上記の回路においても、3重ウェル構造
によって実効的なしきい値電圧が高くされたスイッチM
OSFETのオフ状態により電流供給経路が絶たれる。
これにより、オフ状態にされるNチャンネル型MOSF
ETのソースが接続されたサブ電源線VSTの電位は、
かかるNチャンネル型MOSFETのサブスレッショル
ドリーク電流より接地電位より上昇する。つまり、図1
2に示した素子構造断面図に示すように、上記Nチャン
ネル型MOSFETが形成されるP型ウェル領域NWE
LLに印加されている接地電位VSSより高い電位がソ
ースに印加され、基板効果によって実効的なしきい値電
圧を増大させてサブスレショルドリーク電流を低減させ
るで上記サブ電源線VSTの電位は一定の電位に落ち着
く。
Also in the above circuit, the switch M whose effective threshold voltage is increased by the triple well structure is provided.
The current supply path is cut off by the off state of the OSFET.
Thereby, the N-channel type MOSF which is turned off
The potential of the sub power supply line VST to which the source of ET is connected is
The sub-threshold leakage current of the N-channel MOSFET rises from the ground potential. That is, FIG.
As shown in the sectional view of the element structure shown in FIG. 2, a P-type well region NWE in which the N-channel MOSFET is formed
The potential higher than the ground potential VSS applied to the LL is applied to the source, and the effective threshold voltage is increased by the body effect to reduce the sub-threshold leakage current. Calm down.

【0073】これにより、アドレスバッファやデコーダ
及びタイミング発生回路と言ったようなメモリアレイ部
以外の間接周辺回路では、動作状態でのときには低しき
い値電圧化によって動作の高速化が図られるとともに、
待機状態では上記のような入力信号とそれに対応したサ
ブ電源線への接続によってサブスレッショルドリーク電
流の発生を防止できるので、待機時の消費電流を大幅に
低減させることができるものとなる。
As a result, in the indirect peripheral circuits other than the memory array section, such as the address buffer, the decoder and the timing generation circuit, the operation can be speeded up by lowering the threshold voltage in the operating state.
In the standby state, the occurrence of a sub-threshold leakage current can be prevented by the input signal and the connection to the corresponding sub-power supply line as described above, so that the current consumption in the standby state can be greatly reduced.

【0074】図11及び図12において、前記スイッチ
MOSFET(Sw−MOS)は、点線で示したDWE
LLに形成されたP型ウェル領域PWELLとN型ウェ
ル領域NWELLに形成され、かかるP型ウェル領域P
WELLには負電圧VBBが印加され、上記N型ウェル
領域NWELLにはVPPが印加される。なお、間接直
接周辺回路においても、適宜に3重ウェル構造にしてサ
ブスレョショルドリーク電流を低減させるようにするも
のであってもよい。
In FIGS. 11 and 12, the switch MOSFET (Sw-MOS) is a DWE shown by a dotted line.
LL formed in the P-type well region PWELL and the N-type well region NWELL.
A negative voltage VBB is applied to WELL, and VPP is applied to the N-type well region NWELL. The indirect direct peripheral circuit may have a triple well structure to reduce the sub-threshold leakage current.

【0075】図13には、この発明に係るダイナミック
型RAMの他の一実施例の概略ブロック図が示されてい
る。この実施例では、256Mビットのような大記憶容
量化に向けられている。つまり、1つのメモリアレイ
(Array) は、16Mビットのような記憶容量を持ち、
それがメインワードドライバ(Main Word)とYドライ
バ(Ydec)とを挟むような4つが1組とされて、全体と
して4組から構成される。1つのメモリアレイが16M
ビットの記憶容量を持つので、4×4×16=256M
ビットのような大記憶容量を持つ。上記1つのメモリア
レイ(Array) は、図2の1つのアレイト同じく構成に
される。ただし、サブアレイは、512対の相補ビット
線から構成されることにより、上記同じサブアレイの構
成により16Mビットのような記憶容量が得られる。
FIG. 13 is a schematic block diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention. This embodiment is directed to a large storage capacity such as 256 Mbits. That is, one memory array (Array) has a storage capacity such as 16 Mbits,
Four such sets sandwiching the main word driver (Main Word) and the Y driver (Ydec) constitute one set, and are composed of four sets as a whole. One memory array is 16M
4 × 4 × 16 = 256M since it has a bit storage capacity
It has a large storage capacity like a bit. The one memory array (Array) has the same configuration as the one array in FIG. However, since the sub-array is composed of 512 pairs of complementary bit lines, a storage capacity such as 16 Mbits can be obtained by the same sub-array configuration.

【0076】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) ダイナミック型メモリセル及びかかるダイナミ
ック型メモリセルからビット線に読み出された上記記憶
キャパシタの情報電荷に従った微小電圧を増幅するセン
スアンプの増幅MOSFET、ビット線にプリチャージ
電圧を与えるプリチャージMOSFET、ビット線を選
択するカラムスイッチMOSFETとを含むメモリアレ
イを備え、上記メモリアレイのNチャンネル型MOSF
ETを深い深さのN型ウェル領域内に形成され、負の基
板バックバイアス電圧が与えられたP型ウェル領域に形
成され、上記メモリアレイのPチャンネル型MOSFE
Tを、上記深い深さのN型ウェル領内に形成され、ワー
ド線の選択レベルに対応した昇圧電圧が与えられたN型
ウェル領域に形成することにより、実効的なしきい値電
圧を高くできサブスレッシルドリーク電流を低減できる
とともに、これら直接周辺回路が形成されるP型ウェル
領域を格別に分離する必要がなく高集積化が可能になる
という効果が得られる。
The functions and effects obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) a dynamic type memory cell, an amplification MOSFET of a sense amplifier for amplifying a minute voltage according to the information charge of the storage capacitor read from the dynamic type memory cell to the bit line, and a precharge voltage to the bit line. A memory array including a precharge MOSFET to be applied and a column switch MOSFET for selecting a bit line;
ET is formed in a deep N-type well region and formed in a P-type well region to which a negative substrate back bias voltage is applied.
The effective threshold voltage can be increased by forming T in the N-type well region formed in the N-type well region having the deep depth and receiving the boosted voltage corresponding to the word line selection level. Threshold leakage current can be reduced, and the P-type well region in which these direct peripheral circuits are formed does not need to be particularly separated, so that high integration can be achieved.

【0077】(2) 上記ビット線として一対の相補ビ
ット線を平行に配置し、上記センスアンプの増幅MOS
FETは、一方のビット線に接続されたメモリセルの読
み出し信号を他方のビット線のプリチャージ電圧を参照
電圧として増幅するシェアード方式とし、上記プリチャ
ージMOSFET及びカラムスイッチMOSFETをシ
ェアードスイッチMOSFETを介して上記2組の相補
ビット線に対して共通に設け、これらシェアードスイッ
チMOSFETも上記メモリアレイに含ませて上記3重
ウェル構造で構成することにより高集積化が可能になる
という効果が得られる。
(2) A pair of complementary bit lines are arranged in parallel as the bit lines, and the amplifying MOS of the sense amplifier is used.
The FET uses a shared method in which a read signal of a memory cell connected to one bit line is amplified using the precharge voltage of the other bit line as a reference voltage, and the precharge MOSFET and the column switch MOSFET are connected via a shared switch MOSFET. By providing the common switch MOSFETs in common for the two sets of complementary bit lines and including these shared switch MOSFETs in the memory array to form the triple well structure, an effect of enabling high integration can be obtained.

【0078】(3) 上記センスアンプを構成する増幅
MOSFETは、Pチャンネル型MOSFETとNチャ
ンネル型MOSFETからなる2つのCMOSインバー
タ回路の入力と出力とが交差接続されてなるCMOSラ
ッチ回路の複数を動作電圧と回路の接地電位をそれぞれ
を与えるPチャンネル型MOSFETとNチャンネル型
MOSFETからなるパワースイッチ回路も上記メモリ
アレイに含ませることにより、全面DWELL内にメモ
リアレイの全ての回路を構成できるので高集積化が実現
できるという効果が得られる。
(3) The amplifying MOSFETs constituting the sense amplifier operate a plurality of CMOS latch circuits in which the inputs and outputs of two CMOS inverter circuits composed of a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET are cross-connected. By including a power switch circuit composed of a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET that respectively provide a voltage and a ground potential of the circuit in the memory array, all circuits of the memory array can be configured in the entire DWELL, so that high integration is achieved. This has the effect of achieving realization.

【0079】(4) 上記ワード線を、メインワード線
と、かかるメインワード線に対して共通に割り当てられ
てなる複数のサブワード線で構成し、上記サブワード線
に対して上記ダイナミック型メモリセルのアドレス選択
MOSFETのゲートが接続し、上記サブワード線は、
上記メインワード線の信号とサブワード選択線の信号と
を受けるサブワードドライバにより上記複数のうちの1
つが選択されるものとし、かかるサブワードドライバも
上記メモリアレイに含ませることにより、サブスレッシ
ョルドリーク電流を抑えつつ、高集積化と高速動作化及
び高集積化が可能になるという効果が得られる。
(4) The word line is composed of a main word line and a plurality of sub-word lines commonly assigned to the main word line, and an address of the dynamic memory cell is assigned to the sub-word line. The gate of the selection MOSFET is connected, and the sub-word line is
The sub-word driver receiving the signal of the main word line and the signal of the sub-word selection line causes one of the plurality of signals to be output.
One of them is selected, and by including such a sub-word driver in the memory array, it is possible to obtain an effect that high integration, high-speed operation, and high integration can be achieved while suppressing a sub-threshold leakage current.

【0080】(5) メモリアレイをサブワードドライ
バとメインアンプにより複数のサブアレイに分割して配
置し、上記サブアレイの複数からなる相補ビット線配列
の両端側に上記センスアンプを振り分けて分割して配置
し、上記サブアレイの複数のサブワード線列の両端側に
サブワードドライバを振り分けて分割して配置し、上記
サブアレイに対応してサブ共通入出力線が設けられ、複
数のサブアレイに対応して設けられる共通入出力線とを
接続させるスイッチ回路は、上記サブアレイの四隅に対
応され、上記センスアンプとサブワードドライバとが交
差するクロスエリアに設け、複数のサブアレイに対応し
て設けられる共通入出力線とを接続させるスイッチ回路
及び上記クロスエリアも上記メモリアレイに含ませるこ
とにより、大記憶容量化を図りつつ、高集積化が可能に
なるという効果が得られる。
(5) The memory array is divided into a plurality of sub-arrays by a sub-word driver and a main amplifier, and the sense amplifiers are divided and arranged at both ends of a plurality of complementary bit line arrays of the sub-arrays. A sub-word driver is distributed and arranged at both ends of a plurality of sub-word line columns of the sub-array, and a sub-common input / output line is provided corresponding to the sub-array, and a common input / output line provided corresponding to the plurality of sub-arrays. A switch circuit for connecting an output line is provided at a cross area where the sense amplifier and the sub-word driver intersect at four corners of the sub-array, and connects a common input / output line provided for a plurality of sub-arrays. By including the switch circuit and the cross area in the memory array, a large storage capacity can be obtained. The effect that high integration can be achieved while achieving quantification is obtained.

【0081】(6) 上記メモリアレイの周辺部に設け
られるCMOS構成の間接周辺回路においては、ダイナ
ミック型RAMが非動作状態のときの入力信号がハイレ
ベルにされる第1の回路と、入力信号がロウレベルにさ
れる第2の回路に分けられ、上記第1の回路は、Pチャ
ンネル型スイッチMOSFETを介して電源電圧が供給
される第1のサブ電源線と回路の接地線の間に設けら
れ、上記第2の回路は、電源電圧とNチャンネル型スイ
ッチMOSFETを介して回路の接地電位が供給される
第2のサブ電源線との間に設けられ、上記Pチャンネル
型とNチャンネル型のスイッチMOSFETは、ダイナ
ミック型RAMが動作状態にときにオン状態にされ、非
動作状態のとにオフ状態にさせることにより、動作状態
での高速化を維持しつつ非動作状態での間接周辺回路で
のサブスレッショルドリーク電流を低減させることがで
きるという効果が得られる。
(6) In the CMOS indirect peripheral circuit provided in the peripheral portion of the memory array, a first circuit in which an input signal is set to a high level when the dynamic RAM is not operating, Is set to a low level, and the first circuit is provided between a first sub power supply line to which a power supply voltage is supplied via a P-channel switch MOSFET and a ground line of the circuit. The second circuit is provided between a power supply voltage and a second sub power supply line to which a ground potential of the circuit is supplied via an N-channel switch MOSFET, and the P-channel type and N-channel type switches The MOSFET is turned on when the dynamic RAM is in the operating state, and is turned off when the dynamic RAM is in the non-operating state, thereby maintaining high speed in the operating state. One advantage is that the sub-threshold leakage current in the indirect peripheral circuit in the non-operating state can be reduced.

【0082】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
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。例えば、サブ
アレイの構成、または半導体チップに搭載される複数の
メモリアレイの配置は、その記憶容量等に応じて種々の
実施形態を採ることができる。また、サブワードドライ
バの構成は、種々の実施形態を採ることができる。入出
力インターフェイスの部分は、クロック信号に同期して
動作を行うようにされたシンクロナスダイナミック型R
AMとしてもよいし、ランバス仕様に準拠したものであ
ってもよい。1つのメインワード線に割り当てられるサ
ブワード線の数は、前記のように4本の他に8本等種々
の実施形態を採ることができる。この発明は、ダイナミ
ック型RAMに広く利用できる。
Although the invention made by the present inventors has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say. For example, the configuration of the sub-array or the arrangement of a plurality of memory arrays mounted on a semiconductor chip can employ various embodiments according to the storage capacity and the like. In addition, the configuration of the sub-word driver can employ various embodiments. The portion of the input / output interface is a synchronous dynamic type R which operates in synchronization with a clock signal.
It may be AM, or may conform to the Rambus specification. As for the number of sub-word lines assigned to one main word line, various embodiments such as eight as well as four as described above can be adopted. The present invention can be widely used for a dynamic RAM.

【0083】[0083]

【発明の効果】本願におい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、下
記の通りである。すなわち、ダイナミック型メモリセル
及びかかるダイナミック型メモリセルからビット線に読
み出された上記記憶キャパシタの情報電荷に従った微小
電圧を増幅するセンスアンプの増幅MOSFET、ビッ
ト線にプリチャージ電圧を与えるプリチャージMOSF
ET、ビット線を選択するカラムスイッチMOSFET
とを含むメモリアレイを備え、上記メモリアレイのNチ
ャンネル型MOSFETを深い深さのN型ウェル領域内
に形成され、負の基板バックバイアス電圧が与えられた
P型ウェル領域に形成され、上記メモリアレイのPチャ
ンネル型MOSFETを、上記深い深さのN型ウェル領
内に形成され、ワード線の選択レベルに対応した昇圧電
圧が与えられたN型ウェル領域に形成することにより、
実効的なしきい値電圧を高くできサブスレッシルドリー
ク電流を低減できるとともに、これら直接周辺回路が形
成されるP型ウェル領域を格別に分離する必要がなく高
集積化が可能になる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, an amplification MOSFET of a sense amplifier for amplifying a minute voltage according to the information charge of the storage capacitor read from the dynamic memory cell to the bit line from the dynamic memory cell, and a precharge for applying a precharge voltage to the bit line MOSF
ET, column switch MOSFET to select bit line
Wherein the N-channel MOSFET of the memory array is formed in a deep N-type well region and formed in a P-type well region to which a negative substrate back bias voltage is applied. By forming the P-channel MOSFET of the array in the N-type well region having the deep depth and forming the N-type well region to which a boosted voltage corresponding to the selected level of the word line is applied.
The effective threshold voltage can be increased, the subthreshold leakage current can be reduced, and the P-type well region in which these direct peripheral circuits are formed does not need to be particularly separated, so that high integration can be achieved.

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

【図1】この発明に係るダイナミック型RAMの一実施
例を示すレイアウト図である。
FIG. 1 is a layout diagram showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention.

【図2】この発明に係るダイナミック型RAMを説明す
るための概略レイアウト図である。
FIG. 2 is a schematic layout diagram for explaining a dynamic RAM according to the present invention.

【図3】この発明に係るダイナミック型RAMにおける
サブアレイとその周辺回路の一実施例を示す概略レイア
ウト図である。
FIG. 3 is a schematic layout diagram showing one embodiment of a sub-array and its peripheral circuits in a dynamic RAM according to the present invention.

【図4】この発明に係るダイナミック型RAMの一実施
例を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention.

【図5】この発明に係るダイナミック型RAMの一実施
例を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention.

【図6】図3に示したサブアレイのメインワード線とサ
ブワード線との関係を説明するための要部ブロック図で
ある。
FIG. 6 is a main block diagram for explaining a relationship between a main word line and a sub word line of the sub array shown in FIG. 3;

【図7】図3のサブアレイのメインワード線とセンスア
ンプとの関係を説明するための要部ブロック図である。
FIG. 7 is a main block diagram for explaining a relationship between a main word line and a sense amplifier of the sub-array in FIG. 3;

【図8】この発明に係るダイナミック型RAMの間接周
辺回路部分の一実施例を示す概略ブロック図である。
FIG. 8 is a schematic block diagram showing one embodiment of an indirect peripheral circuit portion of the dynamic RAM according to the present invention.

【図9】この発明に係るダイナミック型RAMを説明す
るためのメモリセル部の素子構造断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of an element structure of a memory cell portion for explaining a dynamic RAM according to the present invention.

【図10】この発明に係るダイナミック型RAMに用い
られる間接周辺回路の一実施例を示す概略回路図であ
る。
FIG. 10 is a schematic circuit diagram showing one embodiment of an indirect peripheral circuit used in a dynamic RAM according to the present invention.

【図11】図10の回路を説明するための素子構造断面
図である。
FIG. 11 is a sectional view of an element structure for explaining the circuit of FIG. 10;

【図12】図10の回路を説明するための素子構造断面
図である。
FIG. 12 is a sectional view of an element structure for explaining the circuit of FIG. 10;

【図13】この発明に係るダイナミック型RAMの他の
一実施例を示す概略ブロック図である。
FIG. 13 is a schematic block diagram showing another embodiment of the dynamic RAM according to the present invention.

【図14】従来の3重ウェル構造を説明するための概略
断面図である。
FIG. 14 is a schematic sectional view illustrating a conventional triple well structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…メモリチップ、11…メインロウデコーダ領域、
12…メインワードドライバ領域、13…カラムデコー
ダ領域、14…周辺回路、ポンディングパッド領域、1
5…メセリセルアレイ(サブアレイ)、16…センスア
ンプ領域、17…サブワードドライバ領域、18…交差
領域(クロスエリア) SA…センスアンプ、SWD…サブワードドライバ、M
WD…メインワードドライバ、ACTRL…メモリアレ
イ制御回路、MWL0〜MWLn…メインワード線、S
WL,SWL0…サブワード線、YS…カラム選択線、
SBARY…サブアレイ、TG…タイミング制御回路、
I/O…入出力回路、RAB…ロウアドレスバッファ、
CAB…カラムアドレスバッファ、AMX…マルチプレ
クサ、RFC…リフレッシュアドレスカウンタ回路、X
PD,YPD…プリテコーダ回路、X−DEC…ロウ系
冗長回路、XIB…デコーダ回路、DWELL…深い深
さのN型ウェル領域、PWELL…P型ウェル領域、N
WELL…N型ウェル領域、M1〜M3…メタル層、S
N…ストレージノード、PL…プレート電極、BL…ビ
ット線、SD…ソース,ドレイン、FG…1層目ポリシ
リコン層。
10: memory chip, 11: main row decoder area,
12: Main word driver area, 13: Column decoder area, 14: Peripheral circuit, bonding pad area, 1
5: Meseli cell array (sub array), 16: sense amplifier area, 17: sub word driver area, 18: cross area (cross area) SA: sense amplifier, SWD: sub word driver, M
WD: Main word driver, CTRL: Memory array control circuit, MWL0 to MWLn: Main word line, S
WL, SWL0 ... sub-word line, YS ... column select line,
SBARY: sub-array, TG: timing control circuit,
I / O: input / output circuit, RAB: row address buffer,
CAB: column address buffer, AMX: multiplexer, RFC: refresh address counter circuit, X
PD, YPD: Pretecoder circuit, X-DEC: Row system redundant circuit, XIB: Decoder circuit, DWELL: N-type well region of deep depth, PWELL: P-type well region, N
WELL: N-type well region, M1 to M3: metal layer, S
N: storage node; PL: plate electrode; BL: bit line; SD: source / drain; FG: first polysilicon layer.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/8238 H01L 27/10 681A 27/092 681B (72)発明者 宮武 伸一 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 梶谷 一彦 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01L 21/8238 H01L 27/10 681A 27/092 681B (72) Inventor: Shinichi Miyatake 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo (72) Inventor Kazuhiko Kajiya 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo In-house Device Development Center, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゲートがワード線に接続され、一方のソ
ース,ドレインが上記ワード線と交差するビット線に接
続され、他方のソース,ドレインが記憶キャパシタの蓄
積ノードに接続されたアドレス選択MOSFETからな
るダイナミック型メモリセルと、 上記ビット線に読み出された上記記憶キャパシタの情報
電荷に従った微小電圧を増幅するセンスアンプの増幅M
OSFETと、 上記ビット線にプリチャージ電圧を与えるプリチャージ
MOSFETと、 上記ビット線を選択するカラムスイッチMOSFETと
を含むメモリアレイを備えてなり、 上記メモリアレイのNチャンネル型MOSFETは、深
い深さのN型ウェル領域内に形成され、負の基板バック
バイアス電圧が与えられたP型ウェル領域に形成され、 上記メモリアレイのPチャンネル型MOSFETは、上
記深い深さのN型ウェル領内に形成され、上記ワード線
の選択レベルに対応した昇圧電圧が与えられたN型ウェ
ル領域に形成されてなることを特徴とするダイナミック
型RAM。
1. An address selection MOSFET having a gate connected to a word line, one source and drain connected to a bit line crossing the word line, and the other source and drain connected to a storage node of a storage capacitor. A dynamic memory cell, and an amplification M of a sense amplifier for amplifying a minute voltage according to the information charge of the storage capacitor read to the bit line.
An OSFET, a precharge MOSFET for applying a precharge voltage to the bit line, and a memory array including a column switch MOSFET for selecting the bit line, wherein the N-channel MOSFET of the memory array has a deep depth. Formed in the n-type well region, formed in the p-type well region to which the negative substrate back bias voltage is applied, the p-channel MOSFET of the memory array is formed in the deep n-type well region, A dynamic RAM formed in an N-type well region to which a boosted voltage corresponding to a word line selection level is applied.
【請求項2】 上記ビット線は、一対の相補ビット線が
平行に配置されてなり、 上記センスアンプの増幅MOSFETは、一方のビット
線に接続されたメモリセルの読み出し信号を他方のビッ
ト線のプリチャージ電圧を参照電圧として増幅するもの
であり、 かかるセンスアンプを中心にしてシェアードスイッチM
OSFETを介して2組の相補ビット線に共通に設けら
れるものであり、 上記プリチャージMOSFET及びカラムスイッチMO
SFETは、上記シェアードスイッチMOSFETを介
して上記2組の相補ビット線に対して共通に設けられ上
記シェアードスイッチMOSFETも上記メモリアレイ
に含まれるものであることを特徴とする請求項1のダイ
ナミック型RAM。
2. The bit line includes a pair of complementary bit lines arranged in parallel, and the amplification MOSFET of the sense amplifier transmits a read signal of a memory cell connected to one bit line to the other bit line. The precharge voltage is amplified as a reference voltage, and the shared switch M
The precharge MOSFET and the column switch MO are provided in common to two sets of complementary bit lines via an OSFET.
2. The dynamic RAM according to claim 1, wherein the SFET is provided in common to the two sets of complementary bit lines via the shared switch MOSFET, and the shared switch MOSFET is also included in the memory array. .
【請求項3】 上記センスアンプを構成する増幅MOS
FETは、Pチャンネル型MOSFETとNチャンネル
型MOSFETからなる2つのCMOSインバータ回路
の入力と出力とが交差接続されてなるCMOSラッチ回
路からなり、 センスアンプは、複数からなる上記CMOSラッチ回路
に動作電圧と回路の接地電位をそれぞれを与えるPチャ
ンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFETか
らなるパワースイッチ回路により構成されるものである
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のダイナミック
型RAM。
3. An amplifying MOS constituting said sense amplifier.
The FET comprises a CMOS latch circuit in which an input and an output of two CMOS inverter circuits comprising a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET are cross-connected, and a sense amplifier comprises an operating voltage applied to a plurality of the CMOS latch circuits. 3. A dynamic RAM according to claim 1, wherein said dynamic RAM comprises a power switch circuit comprising a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET for respectively providing a ground potential of said circuit and said circuit.
【請求項4】 上記ワード線は、メインワード線と、か
かるメインワード線に対して共通に割り当てられてなる
複数のサブワード線からなり、 上記サブワード線に対して上記ダイナミック型メモリセ
ルのアドレス選択MOSFETのゲートが接続され、 上記サブワード線は、上記メインワード線の信号とサブ
ワード選択線の信号とを受けるサブワードドライバによ
り上記複数のうちの1つが選択されるものであり、 上記サブワードドライバも上記メモリアレイに含まれる
ものであることを特徴とする請求項1、請求項2又は請
求項3のダイナミック型RAM。
4. The word line comprises a main word line and a plurality of sub-word lines commonly assigned to the main word line, and an address selection MOSFET of the dynamic memory cell is provided for the sub-word line. And the sub-word line is selected from the plurality of sub-word lines by a sub-word driver receiving a signal of the main word line and a signal of a sub-word selection line. 4. The dynamic RAM according to claim 1, wherein the dynamic RAM is included in the RAM.
【請求項5】 上記ワード線は、メインワード線の延長
方向に対して分割された長さとされ、かつ、上記メイン
ワード線と交差するビット線方向に対して複数配置さ
れ、複数からなるダイナミック型メモリセルのアドレス
選択MOSFETのゲート接続されてなるサブワード線
であり、 上記メインワード線と平行するように延長され、上記1
つのメインワード線に割り当てられた複数のサブワード
線の中の1つを選択する選択信号が伝えられる第1のサ
ブワード選択線と、 上記第1のサブワード選択線の対応するものと接続さ
れ、上記メインワード線と直交するように延長される第
2のサブワード選択線と、 上記メインワード線の選択信号と上記第2のサブワード
選択線を通して伝えられた選択信号とを受けて、上記サ
ブワード線の選択信号を形成する複数からなるサブワー
ドドライバ及び上記複数のサブワード線、上記複数の相
補ビット線対及びこれらの交点に設けられた複数のダイ
ナミック型メモリセルかにより構成されてなる複数のサ
ブアレイを備え、 上記サブアレイの複数からなるサブワード線配列の両端
側にサブワードドライバが振り分けられて分割して配置
され、 上記サブアレイの複数からなる相補ビット線配列の両端
側にセンスアンプが振り分けられて分割して配置され、 上記1つのサブアレイは、上記複数のサブワードドライ
バ列と上記複数のセンスアンプ列とにより囲まれるよう
に形成され、 上記サブアレイに対応してサブ共通入出力線が設けら
れ、複数のサブアレイに対応して設けられる共通入出力
線とを接続させるスイッチ回路は、上記サブアレイの四
隅に対応され、上記センスアンプとサブワードドライバ
とが交差するクロスエリアに設けられ、 上記複数のサブアレイ、複数のサブアレイに対応して設
けられる共通入出力線とを接続させるスイッチ回路及び
上記クロスエリアも上記メモリアレイに含まれるもので
あることを特徴とする請求項4のダイナミック型RA
M。
5. A dynamic type comprising a plurality of word lines having a length divided in an extending direction of a main word line, and a plurality of word lines being arranged in a bit line direction intersecting with the main word line. A sub-word line connected to the gate of an address selection MOSFET of a memory cell, extended in parallel with the main word line,
A first sub-word selection line to which a selection signal for selecting one of a plurality of sub-word lines assigned to one main word line is transmitted; and a first sub-word selection line corresponding to the first sub-word selection line, A second sub-word select line extending orthogonal to the word line; a main word line select signal and a select signal transmitted through the second sub-word select line; A plurality of sub-word drivers, a plurality of sub-word lines, a plurality of sub-word lines, a plurality of sub-arrays including a plurality of complementary bit line pairs, and a plurality of dynamic memory cells provided at intersections thereof. The sub-word drivers are distributed and arranged at both ends of the sub-word line array composed of a plurality of Sense amplifiers are divided and arranged at both ends of a plurality of complementary bit line arrays of the sub-arrays, and the one sub-array is surrounded by the plurality of sub-word driver rows and the plurality of sense amplifier rows. A sub-common input / output line is provided corresponding to the sub-array, and a switch circuit for connecting to a common input / output line provided for the plurality of sub-arrays is provided at four corners of the sub-array, The memory array also includes a cross circuit provided in a cross area where an amplifier and a sub word driver intersect, the switch circuit connecting the plurality of sub arrays, a common input / output line provided corresponding to the plurality of sub arrays, and the cross area. 5. The dynamic RA according to claim 4, wherein
M.
【請求項6】 上記メモリアレイの周辺部にはCMOS
構成の周辺回路が設けられるものであり、 上記周辺回路は、ダイナミック型RAMが非動作状態の
ときの入力信号がハイレベルにされる第1の回路と、入
力信号がロウレベルにされる第2の回路に分けられ、 上記第1の回路は、Pチャンネル型スイッチMOSFE
Tを介して電源電圧が供給される第1のサブ電源線と回
路の接地線の間に設けられ、 上記第2の回路は、電源電圧とNチャンネル型スイッチ
MOSFETを介して回路の接地電位が供給される第2
のサブ電源線との間に設けられ、 上記Pチャンネル型とNチャンネル型のスイッチMOS
FETは、ダイナミック型RAMが動作状態にときにオ
ン状態にされ、上記非動作状態のときにはオフ状態にさ
れるものであることを特徴とする請求項1、請求項2、
請求項3、請求項4又は請求項5のダイナミック型RA
M。
6. The semiconductor device according to claim 6, wherein a peripheral portion of said memory array is a CMOS.
A peripheral circuit having a configuration is provided. The peripheral circuit includes a first circuit in which an input signal is set to a high level when the dynamic RAM is in an inactive state, and a second circuit in which the input signal is set to a low level. The first circuit is a P-channel switch MOSFE
The second circuit is provided between a first sub power supply line to which a power supply voltage is supplied via T and a ground line of the circuit, and the second circuit has a power supply voltage and a ground potential of the circuit via an N-channel switch MOSFET. Second supplied
P-channel type and N-channel type switch MOS
3. The FET according to claim 1, wherein the FET is turned on when the dynamic RAM is in the operating state, and is turned off when the dynamic RAM is not in the operating state.
A dynamic RA according to claim 3, claim 4, or claim 5.
M.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6820246B2 (en) * 2001-02-28 2004-11-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Pattern layout method of semiconductor device
US9245614B2 (en) 2011-07-29 2016-01-26 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device

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