JPS6010393B2 - semiconductor memory - Google Patents

semiconductor memory

Info

Publication number
JPS6010393B2
JPS6010393B2 JP54111771A JP11177179A JPS6010393B2 JP S6010393 B2 JPS6010393 B2 JP S6010393B2 JP 54111771 A JP54111771 A JP 54111771A JP 11177179 A JP11177179 A JP 11177179A JP S6010393 B2 JPS6010393 B2 JP S6010393B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data line
memory
data
memory cell
layout
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54111771A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5534400A (en
Inventor
清男 伊藤
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 Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP54111771A priority Critical patent/JPS6010393B2/en
Publication of JPS5534400A publication Critical patent/JPS5534400A/en
Publication of JPS6010393B2 publication Critical patent/JPS6010393B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/02Disposition of storage elements, e.g. in the form of a matrix array
    • G11C5/025Geometric lay-out considerations of storage- and peripheral-blocks in a semiconductor storage device

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体メモIJIこおけるメモリアレーの構成
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the structure of a memory array in a semiconductor memory IJI.

従来1ケのトランジスタで1ビットを構成するメモリ。Conventional memory consists of one bit made up of one transistor.

たとえばMOS(Metal−Odde−Semic−
oM肌tor)メモリでは第1図、第2図のよううな回
路が採用されていた。すなわち第1図において、たとえ
ばメモリセルMCoを読み出す場合には、ワード線Wo
と、他のデータ線Do に属するダミーワ−ド線DW,
に同時にパルスを印加し、メモリセルMCoとDM,か
らの読み出し信号として、2本のデータ線Do,Do
に現われる微少な差動信号出力を、プリアンプPAoの
セット信号Setをオンにすることによってプリァンプ
Pんを動作させて増幅し、Do,Do のいずれか一方
のデータ線に現われた電圧を検出して情報“1”、“0
”を弁別していた。ここで差動信号出力が発生する理由
は以下の通りである。ダミーセルDM,の容量Coに記
憶されている電圧は、メモリセルCoに記憶されている
情報“1”、“0”に対応した電圧のほぼ中間に設定さ
れるから、ダミーセルの読み出いこよりデータ線に現わ
れる電圧はメモリセルの“1”、“0”読み出し1こよ
るデータ線電圧のほぼ中間となる。従って「 この中間
値と“1”、“0”出力との差が極性の異なる差動信号
出力となる。
For example, MOS (Metal-Odde-Semic-
OM skin tor) memory employed circuits like those shown in Figures 1 and 2. That is, in FIG. 1, when reading out the memory cell MCo, for example, the word line Wo
and dummy word lines DW, belonging to other data lines Do.
A pulse is simultaneously applied to the two data lines Do and Do as read signals from the memory cells MCo and DM.
By turning on the set signal Set of the preamplifier PAo, the preamplifier P is operated and amplified, and the voltage appearing on either the data line of Do or Do is detected. Information “1”, “0”
The reason why a differential signal output is generated here is as follows.The voltage stored in the capacitor Co of the dummy cell DM is the same as the information "1" stored in the memory cell Co. , is set to approximately the middle of the voltage corresponding to "0", so the voltage appearing on the data line from reading the dummy cell is approximately midway between the data line voltage resulting from reading "1" and "0" from the memory cell. Therefore, the difference between this intermediate value and the "1" and "0" outputs becomes a differential signal output with different polarity.

第2図は第1図に示す回路を複数個(例えばここでは6
4ケ)BIチップ内に実装しては1メモリを構成した場
合の幾何学的配置を考慮した回路の概略を示す図である
Figure 2 shows a plurality of circuits shown in Figure 1 (for example, 6 here).
4) It is a diagram schematically showing a circuit in consideration of the geometrical arrangement when it is mounted in a BI chip and constitutes one memory.

図中白丸印がメモリセル、黒丸印がダミーセルである。
たとえば、前記のようにしてデータ線Doに現われた信
号を外部に取り出すには、アドレス信号Aoによってト
ランジスタQoをオンにして、データ線Doの信号をメ
インアンプMAに入力して増幅し、データ出力Do山と
して、チップ外にとり出す。さてこのような構成での欠
点は次の点に要約される。すなわち■データ線Do,0
o に現われた差動の信号の片方のみをメインアンプM
Aで増幅することになるので高速性の点で劣る。■片方
の信号をとり出すためにDo,Do の亀気的不平衛が
生じやすく誤動作の原因となる。
In the figure, the white circles are memory cells, and the black circles are dummy cells.
For example, to take out the signal appearing on the data line Do as described above, turn on the transistor Qo by the address signal Ao, input the signal on the data line Do to the main amplifier MA, amplify it, and output the data. Take it out of the chip as a Do pile. Now, the drawbacks of such a configuration can be summarized as follows. That is, ■Data line Do, 0
Main amplifier M outputs only one side of the differential signal appearing at
Since it is amplified by A, it is inferior in terms of high speed. ■In order to extract one signal, the Do and Do errors tend to occur, causing malfunctions.

■電気的特性を平衡させるべきデータ線Do,Doが、
チップ内で幾何学的に近接していないために、Do,D
o に不平衡雑音が結合しやすく、プリアンプをオンに
した場合に誤動作の原因となる。これらの欠点により、
高速にして、高安定な瓜1メモリの設計には従来限界が
あった。従って、本発明の一つの目的は、議出し回路を
分散できるセンスアンプのレイアウトを提供することに
ある。本発明の一つの目的は、チップ面積を有効に利用
できるセンスアンプのレイアウトを提供することにある
■The data lines Do, Do whose electrical characteristics should be balanced are
Due to the lack of geometrical proximity within the chip, Do,D
Unbalanced noise is likely to couple to the preamplifier, causing malfunction when the preamplifier is turned on. Due to these drawbacks,
Conventionally, there were limits to the design of high-speed, highly stable UR1 memory. Accordingly, one object of the present invention is to provide a sense amplifier layout in which the output circuitry can be distributed. One object of the present invention is to provide a sense amplifier layout that allows effective use of chip area.

本発明の一つの目的は、近接したデータ線を比較して謙
出す半導体メモリに適合した回路技術を提供することに
ある。
One object of the present invention is to provide a circuit technology suitable for a semiconductor memory that compares and compares adjacent data lines.

このために、本発明の一実施例は、プリセンス・アンプ
をメモリ。
To this end, one embodiment of the present invention uses a pre-sense amplifier as a memory.

マットのカラム・スイッチすなわちデータ線選択用トラ
ンジスタと反対の一端に配置することにより、高密度ピ
ッチのデータ線レイアウトを可能としたものである。第
7図は、本発明の一実施例のセンスアンプのレイアウト
を示すものである。
By arranging the mat at one end opposite to the column switch, that is, the data line selection transistor, a data line layout with a high density pitch is made possible. FIG. 7 shows a layout of a sense amplifier according to an embodiment of the present invention.

同図において、MAは、メイン・アンプ「 CDはコモ
ン・データ線、CSは、カラム・スイッチすなわちデー
タ線選択用トランジスタ、D,Dは相補データ線、MM
はメモリ・マットすなわち、セル・アレイ、PAはプリ
アンプである。以下実施例で詳細に説明する。
In the same figure, MA is the main amplifier, CD is the common data line, CS is the column switch or data line selection transistor, D and D are complementary data lines, and MM is the common data line.
is a memory mat, that is, a cell array, and PA is a preamplifier. This will be explained in detail in Examples below.

第8図は、その回路例を示すものである。FIG. 8 shows an example of the circuit.

すなわち差動読み出し信号が現われるデータ線対Do,
Do を図中のように近接して平行に配置し、かつワー
ド線Wo〜W母,DWo,DW,の各々1本とDo,D
o の交点の中で、一方の交点のみにメモリセルを接続
する。あるメモリセル(たとえばMC筋)読み出す場合
には、そのセルが接続されていないデータ線Doに接続
されているダミーセルDMoを同時に読み出して、デー
タ線Do,Do に現われた差動電圧をプリアンプPA
oで有効に利用する。またプリァンプPへで増幅された
差動信号は、デコーダの出力であるアドレス信号Aoの
印加によってトランジスタQo,Qoを通り差動のアン
プMAに入力し、再び差動で増幅される。このように本
発明では、第2図の場合とはまつたくDo,Do の電
気的平衡度は何ら阻害されることはない。第4図は、D
o,Doの電気的平衡度を保つたままでのメモリセル(
8ビット)の接続法の概略図である。図中a,b,cは
Do,D。にそれぞれ1ケおき、2ケおき、4ケおきに
メモリセルを接続する方法である。第5図a、第6図は
シリコンゲートプロセスを用いて第4図b,cを実現す
るレイアウト例である。第5図bは第5図aのAA′部
の断面図である。
That is, the data line pair Do, where differential read signals appear,
Do are arranged close to each other in parallel as shown in the figure, and one each of the word lines Wo to W, DWo, DW, and Do, D
A memory cell is connected to only one of the intersections of o. When reading a certain memory cell (for example, an MC line), the dummy cell DMo connected to the data line Do to which that cell is not connected is read out at the same time, and the differential voltage appearing on the data lines Do and Do is sent to the preamplifier PA.
Make effective use of o. The differential signal amplified by the preamplifier P passes through transistors Qo and Qo by application of an address signal Ao, which is the output of the decoder, and is input to the differential amplifier MA, where it is differentially amplified again. As described above, in the present invention, unlike the case of FIG. 2, the electrical balance between Do and Do is not disturbed in any way. Figure 4 shows D
A memory cell that maintains the electrical balance of o and Do (
8 bits) is a schematic diagram of a connection method. In the figure, a, b, and c are Do and D. In this method, memory cells are connected every other memory cell, every second memory cell, and every fourth memory cell. 5A and 6 are layout examples for realizing FIGS. 4B and 4C using a silicon gate process. FIG. 5b is a cross-sectional view of section AA' in FIG. 5a.

図中、ポリシリコンで形成された記憶容量形成電極cp
は、第1図のような、メモリセル内の記憶容量Coを形
成するためのものである。400,410はシリコン基
板600内に形成され、トランジスタQを形成するため
のドレィンとソース(又はソースとドレイン)であり4
20は410に対応して、Coを形成するためのドレイ
ン(又はソース)である。
In the figure, a storage capacitor forming electrode cp made of polysilicon
is for forming the storage capacitance Co in the memory cell as shown in FIG. 400 and 410 are drains and sources (or sources and drains) formed in the silicon substrate 600 to form the transistor Q;
20 corresponds to 410 and is a drain (or source) for forming Co.

記憶容量形成電極Cpおよびワード線W段,W59、等
はポリシリコンで形成され、データ線D,等はアルミニ
ウムで形成されている。データ線D,等とワード線W5
9等は絶縁膜20川こより分離されている。100はデ
ータ線Do,Do等と拡散層400とのコンタクト部で
ある。
The storage capacitor forming electrode Cp and the word line W stage, W59, etc. are formed of polysilicon, and the data line D, etc. are formed of aluminum. Data line D, etc. and word line W5
9 etc. are separated from the insulating film 20. 100 is a contact portion between the data lines Do, Do, etc. and the diffusion layer 400.

記憶容量Coの形成は、N−チャネルMOSでは、cp
に高電圧を加えると、その直下に形成されるチャネルと
cp間の容量力に。
In N-channel MOS, the storage capacity Co is formed by cp
When a high voltage is applied to the capacitive force between the channel and cp formed directly below it.

となる。第5図を用いて動作を簡単に説明すると、ワー
ド線たとえばW6oにパルス電圧を印加するとトランジ
スタQ(第1図MCo内のQに相当)はオンとなり、C
oの記憶電圧はデータ線Doの容量とCoで分圧された
形でDoに電圧が現われることになる。一方、これと対
になるデータ線Doには、トランジスタQが存在しない
から、出力は現われない。Doに現われる出力は、前述
したようにダミーセル(図中省略)からの出力だけとな
る。なお第5図から明らかなようにDoとD,における
コンタクト部の拡散層間の距離を中間にAI配線が存在
するために、大にできる。そのためDo,D,間のパン
チスルーが避けられる利点もある。さらに第3図の他の
利点はプリアンプPへのレイアウトが従釆に比べ容易と
なることである。すなわち従来の第1図、第2図では、
互いに一直線上にレイアウトされているDo,Doの中
間に、メモリセルよりもはるかに占有面積大でしかも回
路構成の複雑なPへをレイアウトしなければならず、デ
ータ線のピッチを考えることはきわめて困難であった。
しかし第3図では、データ線のピッチ方向に対して、従
来のほぼ2倍のレイアウト上の面積的余裕がでてくるの
で、レイアウトがきわめて容易となる。またプリアンプ
PAoの配置は第3図のようにMA側でもよいし、ある
いはDo,Do 上の他端(W63側)でもよい。
becomes. To briefly explain the operation using FIG. 5, when a pulse voltage is applied to the word line, for example, W6o, the transistor Q (corresponding to Q in MCo in FIG. 1) turns on, and C
The storage voltage of o is divided by the capacitance of data line Do and Co, and a voltage appears on Do. On the other hand, since the transistor Q does not exist on the data line Do paired with this, no output appears. The output appearing at Do is only the output from the dummy cell (not shown), as described above. As is clear from FIG. 5, the distance between the diffusion layers of the contact portions Do and D can be increased due to the presence of the AI wiring in the middle. Therefore, there is an advantage that punch-through between Do and D can be avoided. Furthermore, another advantage of FIG. 3 is that the layout for the preamplifier P is easier than that for the slave. In other words, in the conventional figures 1 and 2,
Between Do and Do, which are laid out in a straight line with each other, P must be laid out, which occupies a much larger area than the memory cell and has a more complex circuit configuration, and it is extremely difficult to consider the pitch of the data lines. It was difficult.
However, in FIG. 3, there is an area margin approximately twice as large as that of the conventional layout in the data line pitch direction, making the layout extremely easy. Further, the preamplifier PAo may be placed on the MA side as shown in FIG. 3, or on the other end (W63 side) of Do, Do.

W63側にPへを配置すると第3図のごとき、片端にの
みレイアウトの比較的困難な制御回路(PAo,Qoな
ど)が集中することはなくなる。場合によってはプリア
ンプをデータ線上のMA側とW63側とで交互に配置す
ることもできる。このように本発明によればレイアウト
の自由度は大幅に増すことができる。また第5図、第6
図では、ワード線がポリSiの例であるが、ワード線が
AIの場合にも同様にレイアウト可能で、またAIゲー
トの場合にも同様である。
By arranging P on the W63 side, control circuits whose layout is relatively difficult (PAo, Qo, etc.) are not concentrated only at one end, as shown in FIG. Depending on the case, preamplifiers may be arranged alternately on the MA side and the W63 side on the data line. As described above, according to the present invention, the degree of freedom in layout can be greatly increased. Also, Figures 5 and 6
Although the figure shows an example in which the word line is made of poly-Si, the layout can be similarly performed if the word line is made of AI, and the same applies to the case of an AI gate.

また本例では1ケのトランジスタで1ビットを構成する
例であったが、データ対線から差動に信号を取り出すた
めに、ワード線との2交点の一方にのみメモリセルを接
続し、かつダミーセルを利用した第3図、第4図の考え
方を応用すれば、すべてのメモリは1に適用できること
は明らかである。
Also, in this example, one bit is configured with one transistor, but in order to extract signals differentially from the data pair lines, a memory cell is connected only to one of the two intersections with the word line, and It is clear that all memories can be applied to 1 by applying the concept shown in FIGS. 3 and 4 using dummy cells.

第3図において、CD,CDはデータの書込み、議出し
のための共通のデータ線である。以上から高速、高安定
動作のメモリは1が実現できることになる。
In FIG. 3, CD and CD are common data lines for writing and outputting data. From the above, a memory with high speed and highly stable operation can be realized.

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

第1図、第2図は1ケのトランジスタで1ビットを構成
する従来のメモリ構成、第3図はデータ対線の片側から
だけ読み出し信号が出力する本発明の実施例、第4図は
メモリセルの結線法、第5図、第6図はSiゲートを例
にしたレイアウトの実施例、第7図は本発明の一実施例
のセンスアーンプのレイアウトである。 Do,Do ,D,:データ線、Wo……………W62
:ワード線、DWの DW,:ダミーセルのワード線、
MCo,MC,:メモリセル、DMo,DM,:ダミー
セル、Co:記憶容量、Qメモリセル内トランジスタ、
WD:ワードドライバ、Q。 ,Q。〜Q3:データ線選択用トランジスタ、Ao〜A
母:アドレス信号、PAo〜PA63:プリアンプ、M
A:メインアンプ、Set:セット信号、CP:C。形
成用電極。第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図
Figures 1 and 2 show a conventional memory configuration in which one bit is configured with one transistor, Figure 3 shows an embodiment of the present invention in which a read signal is output from only one side of a pair of data lines, and Figure 4 shows a memory configuration. 5 and 6 show an example of a layout using a Si gate as an example, and FIG. 7 shows a layout of a sense amplifier according to an embodiment of the present invention. Do, Do, D,: Data line, Wo………W62
: Word line, DW of DW, : Word line of dummy cell,
MCo, MC,: memory cell, DMo, DM,: dummy cell, Co: storage capacity, transistor in Q memory cell,
WD: Word driver, Q. ,Q. ~Q3: Data line selection transistor, Ao~A
Mother: Address signal, PAo to PA63: Preamplifier, M
A: Main amplifier, Set: Set signal, CP: C. Electrode for formation. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 複数の半導体メモリ・セルを行列に配置したメモリ
・マトリクスと、上記マトリクス内で上記メモリ・セル
に電気的に結合されるべき縦方向に走るワード線および
横方向に走るデータ線と、上記データ線の2つを対とな
し、1方のデータ線の電位を基準として他方のデータ線
に現われるメモリ・セルの記憶信号を読み取るセンス・
アンプとを具備して成る半導体メモリにおいて、上記対
のデータ線は隣り合う列で平行に配置され、上記センス
・アンプは上記メモリ・マトリクスのデータ線選択用ト
ランジスタと反対側の端部に配置されて成ることを特徴
とする半導体メモリ。
1 a memory matrix in which a plurality of semiconductor memory cells are arranged in rows and columns; a word line running in the vertical direction and a data line running in the horizontal direction to be electrically coupled to the memory cells in the matrix; A sense sensor that uses two of the lines as a pair and reads the stored signal of the memory cell appearing on the other data line using the potential of one data line as a reference.
and an amplifier, wherein the pairs of data lines are arranged in parallel in adjacent columns, and the sense amplifier is arranged at an end of the memory matrix opposite to the data line selection transistor. A semiconductor memory characterized by comprising:
JP54111771A 1979-09-03 1979-09-03 semiconductor memory Expired JPS6010393B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54111771A JPS6010393B2 (en) 1979-09-03 1979-09-03 semiconductor memory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54111771A JPS6010393B2 (en) 1979-09-03 1979-09-03 semiconductor memory

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14805674A Division JPS5539073B2 (en) 1974-12-25 1974-12-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5534400A JPS5534400A (en) 1980-03-10
JPS6010393B2 true JPS6010393B2 (en) 1985-03-16

Family

ID=14569748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54111771A Expired JPS6010393B2 (en) 1979-09-03 1979-09-03 semiconductor memory

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6010393B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI614747B (en) * 2011-01-26 2018-02-11 半導體能源研究所股份有限公司 Memory device and semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5534400A (en) 1980-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4922460A (en) Semiconductor memory device with folded bit line structure suitable for high density
US4675845A (en) Semiconductor memory
USRE32708E (en) Semiconductor memory
JP3364549B2 (en) Semiconductor storage device
US5528542A (en) Sense amplifier
JPH05129554A (en) Dynamic semiconductor memory device
US4922453A (en) Bit line structure of dynamic type semiconductor memory device
US6975552B2 (en) Hybrid open and folded digit line architecture
JP3415420B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS6010393B2 (en) semiconductor memory
JP2902666B2 (en) Dynamic semiconductor memory device
JPH0321996B2 (en)
JPS601711B2 (en) semiconductor memory
JP3083094B2 (en) Dynamic semiconductor memory device
JPS601710B2 (en) semiconductor memory
JPH1093048A (en) Semiconductor memory device
JPS6019597B2 (en) semiconductor memory
JPS6011395B2 (en) semiconductor memory
JPS6019596B2 (en) semiconductor memory
JP2005503663A (en) Sense amplifier and architecture for open digit arrays
JP2848627B2 (en) Dynamic semiconductor memory device
JP2586042B2 (en) Dynamic semiconductor memory device
JPS603703B2 (en) semiconductor memory
JPS603704B2 (en) semiconductor memory
JPS603702B2 (en) conductor memory