KR20000013742A - Single port random access memory in a semiconductor memory device - Google Patents

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KR20000013742A
KR20000013742A KR1019980032779A KR19980032779A KR20000013742A KR 20000013742 A KR20000013742 A KR 20000013742A KR 1019980032779 A KR1019980032779 A KR 1019980032779A KR 19980032779 A KR19980032779 A KR 19980032779A KR 20000013742 A KR20000013742 A KR 20000013742A
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Abstract

PURPOSE: A single port RAM(Random Access Memory) is provided to reduce a layout area and a time delay caused by an increased length of wiring by preventing an interference between bit lines. CONSTITUTION: A bit cell of the single port RAM comprises: a latch circuit; a first and a second word lines elongated along a row direction; a first and a second bit lines disposed along a column direction, the bit lines being transposed with the first and the second word lines; a first and a second transfer transistors for connecting the first and the second bit lines with the latch circuit according to a voltage level.

Description

반도체 메모리 장치의 싱글 포트 램(SINGLE PORT RAM OF SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE)SINGLE PORT RAM OF SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE

본 발명은 반도체 메모리 장치(semiconductor memory device)에 관한 것으로서, 구체적으로는 싱글 포트 램(single port RAM)의 비트 셀(bit cell)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a bit cell of a single port RAM.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 싱글 포트 램의 비트 셀은 행의 방향으로 신장하는 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)과 열의 방향으로 신장하는 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)에 각각 연결된다. 상기 비트 셀은 트랜지스터들(PM1, PM2, NM1, NM2) 및 제 1 및 제 2 전달 트랜지스터들(N1, N2)로 구성된다. 상기 트랜지스터들(PM1, PM2, NM1, NM2)은 입/출력 단자들이 교차되도록 연결되는 두 개의 인버터들로 구성된다. 상기 제 1 전달 트랜지스터(N1)는 상기 제 1 워드 라인(W/L1)의 전압 레벨에 따라 상기 제 1 비트 라인(B/L1)으로부터의 전하들을 상기 트랜지스터들(PM1, NM1)의 게이트로 전달한다. 상기 제 2 전달 트랜지스터(N2)는 상기 제 1 워드 라인(W/L1)의 전압 레벨에 따라 상기 제 2 비트 라인(B/L1b)으로부터의 전하들을 상기 래치 트랜지스터들(PM2, NM2)의 게이트로 전달한다.Referring to FIG. 1, a bit cell of a single port RAM according to the related art includes first and second word lines W / L1 and W / L1b extending in a row direction and first and second columns extending in a column direction. It is connected to the second bit lines B / L1 and B / L1b, respectively. The bit cell is composed of transistors PM1, PM2, NM1, NM2 and first and second transfer transistors N1, N2. The transistors PM1, PM2, NM1, and NM2 are composed of two inverters connected to intersect input / output terminals. The first transfer transistor N1 transfers charges from the first bit line B / L1 to the gates of the transistors PM1 and NM1 according to the voltage level of the first word line W / L1. do. The second transfer transistor N2 transfers charges from the second bit line B / L1b to the gates of the latch transistors PM2 and NM2 according to the voltage level of the first word line W / L1. To pass.

도 2a 내지 2c를 참조하면, 도 2a의 상기 비트 셀은 반도체 기판(도시되지 않음)위의 액티브 영역상에 형성되는 상기 트랜지스터들(PM1, PM2, NM1, NM2, P1, N1)과 행의 방향을 따라 신장하는 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b) 및 열의 방향을 따라 신장하는 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)을 구비한다. 도 2b는 상기 반도체 기판과 상기 트랜지스터들(PM1, PM2, NM1, NM2, P1, N1)의 벌크에 전압을 공급하기 위한 스페이서 셀(spacer cell)의 레이 아웃이다. 상기 싱글 포트 램은 상기 반도체 기판과 상기 트랜지스터들(PM1, PM2, NM1, NM2, P1, N1)의 벌크에 전압을 공급하기 위해서 상기 비트 셀 4 개당 하나씩의 비율의 상기 스페이서 셀이 필요로 하게 된다. 도 2c는 도 2a의 레이 아웃을 간략화한 도면이다. 도 2c를 참조하면, 상기 비트 셀은 상기 액티브 영역의 상부층에 행의 방향으로 신장하는 상기 제 1 워드 라인(W/L1) 영역(4)과 제 2 워드 라인(W/L2) 영역(5) 및 상기 워드 라인들 영역들(2, 3)의 상부층에 열의 방향으로 신장하는 상기 제 1 비트 라인(B/L1) 영역(7)과 제 2 비트 라인(B/L1b)의 영역(6)이 배열되는 구조를 가진다.2A to 2C, the bit cell of FIG. 2A is in a row direction with the transistors PM1, PM2, NM1, NM2, P1, N1 formed on an active region on a semiconductor substrate (not shown). The first and second word lines W / L1 and W / L1b extending along the first side and the first and second bit lines B / L1 and B / L1b extending along the column direction. . FIG. 2B is a layout of a spacer cell for supplying voltage to the semiconductor substrate and the bulk of the transistors PM1, PM2, NM1, NM2, P1, and N1. The single port RAM requires the spacer cell at a ratio of one per four bit cells to supply voltage to the semiconductor substrate and the bulk of the transistors PM1, PM2, NM1, NM2, P1, and N1. . FIG. 2C is a simplified diagram of the layout of FIG. 2A. Referring to FIG. 2C, the bit cell has the first word line (W / L1) region 4 and the second word line (W / L2) region 5 extending in the row direction on the upper layer of the active region. And a region 6 of the first bit line B / L1 region 7 and a second bit line B / L1b extending in the column direction on the upper layers of the word lines regions 2 and 3. It has a structure that is arranged.

도 3을 참조하면, 상기 비트 라인 영역들(6, 7)이 최상위층으로 형성된 상기 비트 셀의 상부층로는 어떠한 신호의 배선들도 배열될 수 없다. 예컨대, 상기 비트 셀의 상부층으로 상기 비트 셀의 동작 즉, 기입이나 독출 동작 이외의 다른 동작을 위한 신호의 상기 배선들이 배열되면, 상기 비트 셀에 데이터가 기입되거나, 상기 비트 셀에 저장된 데이터가 독출될 때, 상기 배선들에 흐르는 신호의 간섭으로 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)의 상기 데이터가 변형되는 오동작이 발생될 수 있다. 이로인해, 상기 비트 셀의 상부층에는 상기 비트 셀의 동작과 무관한 신호들의 배선들을 배열하지 못하고 상기 비트 셀의 주위로 배선들(metal4, metal5)을 배열해야 한다. 이와같은 상기 배선들(metal4, metal5)의 배열은 상기 비트 셀의 레이 아웃 면적의 낭비 및 상기 배선들(metal4, metal5)의 길이 증가에 다른 신호 지연의 원인이 된다.Referring to FIG. 3, no signal lines can be arranged in the upper layer of the bit cell in which the bit line regions 6 and 7 are formed as the uppermost layer. For example, when the wirings of a signal for an operation other than the write or read operation of the bit cell, that is, the upper layer of the bit cell are arranged, data is written to the bit cell or data stored in the bit cell is read. In this case, a malfunction may occur in which the data of the first and second bit lines B / L1 and B / L1b are modified by interference of a signal flowing through the wires. As a result, wirings of signals unrelated to the operation of the bit cell cannot be arranged in the upper layer of the bit cell, but wirings metal4 and metal5 must be arranged around the bit cell. Such an arrangement of the wirings metal4 and metal5 causes other signal delays in wasting the layout area of the bit cell and increasing the length of the wirings metal4 and metal5.

상기 싱글 포트 램에 존재하는 비트 라인은 매우 큰 커패시턴스(capacitance)를 갖는다. 그러나, 상기 비트 라인을 구동시키기 위한 트랜지스터의 구동 능력은 상기 커패시턴스에 비해 매우 작기 때문에 상기 비트 라인은 데이터의 기입이나 독출 동작에 무관한 다른 신호의 영향을 받기가 쉽다. 그런데, 도 2c에 도시된 구조의 상기 비트 라인들(B/L1, B/L1b) 영역들(2, 3)은 상기 비트 셀의 최상위층에 위치된다. 이로인해, 메모리 셀의 상부층에 상기 메모리 셀의 동작과 무관한 다른 신호들을 전달(routing)하기 위한 상기 배선들(metal4, metal5)이 배열되면, 상기 신호들이 상기 비트 라인들(B/L1, B/L1b)을 간섭하는 것을 막을 수 없다. 따라서, 도 3에 도시된 것과 같이 상기 배선들(metal4, metal5)을 상기 메모리 셀 주위에 배열하여 동작을 안정성을 보장할 수밖에 없다. 그러나, 상기한 바와 같이 배선을 할 경우에는 상기 배선의 길이가 길어져서 레이 아웃상의 면적의 낭비와 상기 배선 길이의 증가에 따른 신호의 지연이 증가되는 문제가 발생된다.The bit line present in the single port RAM has a very large capacitance. However, since the driving capability of the transistor for driving the bit line is very small compared to the capacitance, the bit line is susceptible to other signals independent of data writing or reading operations. However, the bit lines B / L1 and B / L1b regions 2 and 3 of the structure shown in FIG. 2C are located at the uppermost layer of the bit cell. Thus, when the wirings metal4 and metal5 for routing other signals not related to the operation of the memory cell are arranged in the upper layer of the memory cell, the signals are transferred to the bit lines B / L1 and B. / L1b) can not be prevented. Accordingly, as shown in FIG. 3, the wirings metal4 and metal5 may be arranged around the memory cell to ensure stability of operation. However, when the wiring is performed as described above, the length of the wiring increases, which causes a problem of waste of an area on the layout and an increase in signal delay due to an increase in the wiring length.

따라서 본 발명의 목적은 비트 라인에 발생되는 간섭을 방지함으로써, 레이 아웃 면적을 줄이고 그리고 배선 길이의 증가에 의해 발생되는 지연 시간을 줄일 수 있는 반도체 메모리 장치의 싱글 포트 램을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a single port RAM of a semiconductor memory device which can reduce the layout area and reduce the delay time caused by the increase in the wiring length by preventing the interference generated in the bit line.

도 1은 종래의 기술에 따른 싱글 포트 램의 비트 셀을 보여주는 회로도;1 is a circuit diagram showing a bit cell of a single port RAM according to the prior art;

도 2a 내지 2c는 도 1의 비트 셀의 레이 아웃 구조를 보여주는 도면;2A through 2C illustrate a layout structure of the bit cell of FIG. 1;

도 3은 도 1의 비트 셀의 상층에 배열되는 배선을 보여주는 도면;3 shows a wiring arranged on an upper layer of the bit cell of FIG. 1;

도 4는 본 발명에 따른 싱글 포트 램의 비트 셀을 보여주는 회로도;4 is a circuit diagram showing a bit cell of a single port RAM according to the present invention;

도 5a 및 도 5b는 도 4의 비트 셀의 레이 아웃 구조를 보여주는 도면 및;5A and 5B show a layout structure of the bit cell of FIG. 4;

도 6은 도 4의 비트 셀의 상층에 배열되는 배선을 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a wiring arranged on an upper layer of the bit cell of FIG. 4.

(구성)(Configuration)

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 싱글 포트 램은 상기 메모리 셀을 따라 행의 방향으로 신장하는 제 1 및 제 2 워드 라인들과; 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들과 교차되도록 상기 메모리 셀들을 따라 열의 방향으로 신장하는 제 1 및 제 2 비트 라인들과; 래치 수단 및; 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들의 전압 레벨에 따라 상기 래치 수단과 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들을 선택적으로 연결하는 스위칭 수단을 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들은, 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들의 하부층에 형성된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a single port RAM comprises: first and second word lines extending in a row direction along the memory cell; First and second bit lines extending in a column direction along the memory cells to intersect the first and second word lines; Latch means; Switching means for selectively coupling said latch means and said first and second bit lines in accordance with a voltage level of said first and second word lines, wherein said first and second bit lines comprise: first and second bit lines; It is formed in the lower layer of the second word lines.

이 실시예에 있어서, 상기 메모리 셀은 반도체 기판으로 기판 바이어스 전압을 공급하는 적어도 하나의 콘택을 부가적으로 포함한다.In this embodiment, the memory cell additionally includes at least one contact for supplying a substrate bias voltage to the semiconductor substrate.

(작용)(Action)

이와같은 장치에 의해서, 메모리 셀의 상층에 배선의 배열을 가능하게 함으로써, 레이 아웃의 면적 및 배선의 길이에 의해 발생되는 신호 지연을 줄일 수 있다.By such an arrangement, by enabling the wiring arrangement on the upper layer of the memory cell, the signal delay caused by the area of the layout and the length of the wiring can be reduced.

(실시예)(Example)

이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 4 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, reference will be made in detail with reference to FIGS. 4 to 6 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 신규한 싱글 포트 램의 각 비트 셀은 래치 회로, 행의 방향을 따라 신장하는 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b), 열의 방향을 따라 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)과 교차되도록 배열되는 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b) 및 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)의 전압 레벨에 따라 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)과 상기 래치 회로를 연결하는 제 1 및 제 2 전달 트랜지스터들(N1, N2)을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)은 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)의 하부층에 형성된다. 이로써, 상기 비트 셀의 상부층에 상기 비트 셀의 동작과 무관한 신호들의 배선의 배열을 가능하게 함으로써, 레이 아웃 면적의 낭비 및 상기 배선의 길이에 따른 신호 지연을 줄일 수 있다. 또한, 상기 비트 셀은 반도체 기판에 전압을 공급하기 위한 콘택들(C3, C4)을 부가적으로 포함함으로써, 상기 비트 셀의 레이 아웃 면적을 더욱 줄일 수 있다.Referring to FIG. 4, each bit cell of the novel single port RAM of the present invention is a latch circuit, and the first and second word lines W / L1 and W / L1b extending along the direction of a row, and the direction of a column. First and second bit lines B / L1 and B / L1b and the first and second word lines arranged to intersect the first and second word lines W / L1 and W / L1b. First and second transfer transistors N1 connecting the latch circuits to the first and second bit lines B / L1 and B / L1b according to voltage levels of the signals W / L1 and W / L1b. , N2). The first and second bit lines B / L1 and B / L1b are formed on lower layers of the first and second word lines W / L1 and W / L1b. Thus, by enabling the arrangement of the wiring of signals unrelated to the operation of the bit cell on the upper layer of the bit cell, it is possible to reduce the waste of layout area and the signal delay according to the length of the wiring. In addition, the bit cell additionally includes contacts C3 and C4 for supplying a voltage to the semiconductor substrate, thereby further reducing the layout area of the bit cell.

4를 참조하면, 본 발명에 따른 싱글 포트 램의 비트 셀은 래치 회로, 행의 방향을 따라 신장하는 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b), 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)과 교차되도록 열의 방향을 따라 신장하는 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b) 및 기입 및 독출 동작시 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)의 전압 레벨에 따라 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)과 상기 래치 회로를 선택적으로 연결하는 제 1 및 제 2 전달 트랜지스터들(N1, N2)을 포함한다.Referring to 4, the bit cell of the single port RAM according to the present invention is a latch circuit, the first and second word lines (W / L1, W / L1b) extending along the direction of the row, the first and second The first and second bit lines B / L1 and B / L1b extending along the column direction to intersect the word lines W / L1 and W / L1b and the first and second in write and read operations. First and second transfers selectively connecting the first and second bit lines B / L1 and B / L1b and the latch circuit according to voltage levels of word lines W / L1 and W / L1b. Transistors N1 and N2.

상기 래치 회로는 MOS 트랜지스터들(PM1, PM2, NM1, NM2)을 포함하는 인버터들을 포함한다. 상기 PMOS 트랜지스터(PM1)는 전원 전압(VCC)과 노드(n1)의 사에 형성되는 전류 통로 및 노드(n2)에 연결되는 게이트를 가진다. 상기 PMOS 트랜지스터(PM2)는 상기 전원 전압(VCC)과 상기 노드(n2)의 사이에 형성되는 전류 통로 및 상기 노드(n1)에 연결되는 게이트를 가진다. 상기 NMOS 트랜지스터(NM1)는 상기 노드(n1)와 접지 전압(VSS)의 사이에 형성되는 전류 통로 및 상기 노드(n1)에 연결되는 게이트를 가진다.The latch circuit includes inverters including MOS transistors PM1, PM2, NM1, NM2. The PMOS transistor PM1 has a current path formed between the power supply voltage VCC and the node n1 and a gate connected to the node n2. The PMOS transistor PM2 has a current path formed between the power supply voltage VCC and the node n2 and a gate connected to the node n1. The NMOS transistor NM1 has a current path formed between the node n1 and the ground voltage VSS and a gate connected to the node n1.

상기 NMOS 트랜지스터(NM2)는 상기 노드(n2)와 상기 접지 전압(VSS)의 사이에 형성되는 전류 통로 및 상기 노드(n1)에 연결되는 게이트를 가진다. 상기 제 1 전달 트랜지스터(N1)는 상기 제 1 비트 라인(B/L1)과 상기 노드(n1)의 사이에 형성되는 전류 통로 및 상기 제 1 워드 라인(W/L1)에 연결되는 게이트를 가진다. 상기 제 2 전달 트랜지스터(N2)는 상기 제 2 비트 라인(B/L1b)과 상기 노드(n2)의 사이에 형성되는 전류 통로 및 상기 제 2 워드 라인(W/L1b)에 연결되는 게이트를 가진다.The NMOS transistor NM2 has a current path formed between the node n2 and the ground voltage VSS and a gate connected to the node n1. The first transfer transistor N1 has a current path formed between the first bit line B / L1 and the node n1 and a gate connected to the first word line W / L1. The second transfer transistor N2 has a current path formed between the second bit line B / L1b and the node n2 and a gate connected to the second word line W / L1b.

이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 비트 셀의 레이 아웃 구조가 설명된다.Hereinafter, a layout structure of a bit cell according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 도 5a의 상기 비트 셀은 반도체 기판(도시되지 않음)위에 액티브 영역이 형성되고, 상기 액티브 영역위에는 도 4의 상기 MOS 트랜지스터들(PM1, PM2, NM1, NM2, N1, N2)의 영역들이 형성된다. 상기 MOS 트랜지스터들(PM1, PM2, NM1, NM2, N1, N2)의 영역위에는 열의 방향으로 신장되는 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)이 배열된다. 그리고 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)의 상부층에는 행의 방향으로 신장되는 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)이 배열된다.4 through 6, the bit cell of FIG. 5A has an active region formed on a semiconductor substrate (not shown), and the MOS transistors PM1, PM2, NM1, NM2, Regions of N1 and N2 are formed. The first and second bit lines B / L1 and B / L1b extending in the column direction are arranged on the regions of the MOS transistors PM1, PM2, NM1, NM2, N1, and N2. The first and second word lines W / L1 and W / L1b extending in the row direction are arranged on the upper layers of the first and second bit lines B / L1 and B / L1b.

도 5b는 상기 비트 셀의 레이 아웃을 간략화한 도면이다. 도 5b를 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b) 영역들(104, 105)은 상기 액티브 영역(101)의 상부층 및 상기 전원 전압(VCC) 영역(102)과 상기 접지 전압(VSS) 영역(103)의 사이에 열의 방향으로 상기 전원 전압 및 상기 접지 전압 영역들(102, 103)과 평행하게 배열된다. 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)의 영역들(106, 107)은 상기 제 1 및 제 2 비트 라인 영역들(104, 105)의 상부층에 상기 제 1 및 제 2 비트 라인 영역들(104, 105)과 교차되도록 행의 방향을 따라 배열된다. 상기 접지 전압 영역(103)상의 콘택(C1)은 도 4의 상기 제 1 비트 라인(B/L1)과 상기 제 1 전달 트랜지스터(N1) 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 접지 전압 영역(103)상의 콘택(C2)은 상기 제 2 비트 라인(B/L1b)과 상기 제 2 전달 트랜지스터(N2) 사이에 전기적으로 연결된다. 콘택들(C3, C4)은 상기 액티브 영역(101) 및 반도체 기판상에 기판 바이어스 전압을 공급하기 위해 상기 액티브 영역(101)과 외부의 사이에 전기적으로 연결된다.5B is a simplified diagram of the layout of the bit cell. Referring to FIG. 5B, the first and second bit lines B / L1 and B / L1b regions 104 and 105 may be formed on the upper layer of the active region 101 and the power supply voltage VCC region 102. ) And the ground voltage VSS region 103 are arranged in parallel with the power supply voltage and the ground voltage regions 102 and 103 in the column direction. The regions 106 and 107 of the first and second word lines W / L1 and W / L1b are formed on the upper layer of the first and second bit line regions 104 and 105. It is arranged along the direction of the row to intersect the two bit line regions 104, 105. The contact C1 on the ground voltage region 103 is electrically connected between the first bit line B / L1 of FIG. 4 and the first transfer transistor N1. The contact C2 on the ground voltage region 103 is electrically connected between the second bit line B / L1b and the second transfer transistor N2. Contacts C3 and C4 are electrically connected between the active region 101 and the outside to supply a substrate bias voltage to the active region 101 and the semiconductor substrate.

도 6을 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 비트 라인 영역들(104, 105)의 상부층에 상기 제 1 및 제 2 워드 라인 영역들(106, 107)이 배열됨으로써, 상기 비트 셀의 상부층에는 상기 비트 셀의 동작과 무관한 어떠한 신호의 배선들(metal4, metal5)도 배열될 수 있다. 예컨대, 상기 비트 셀의 상부층으로 상기 비트 셀의 동작 즉, 기입이나 독출 동작 이외의 다른 동작을 위한 신호들을 전달(routing)하기 위한 상기 배선들(metal4, metal5)이 배열되면, 상기 비트 셀에 데이터가 기입되거나, 상기 비트 셀에 저장된 데이터가 독출될 때, 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)은 상기 배선들에 흐르는 신호의 간섭을 받는다. 그러나, 상기 배선들(metal4, metal5)의 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)에 미치는 영향은 예측할 수 있고, 그리고 상기 신호들이 상기 데이터에 미치는 영향은 미비하다.Referring to FIG. 6, the first and second word line regions 106 and 107 are arranged in an upper layer of the first and second bit line regions 104 and 105, so that the upper layer of the bit cell is located in the upper layer. The wirings metal4 and metal5 of any signal independent of the operation of the bit cell may be arranged. For example, when the wirings metal4 and metal5 for routing signals for an operation other than the write or read operation of the bit cell, that is, the upper layer of the bit cell, are arranged, data in the bit cell is arranged. When is written or data stored in the bit cell is read, the first and second word lines W / L1 and W / L1b are interfered with a signal flowing through the wires. However, the influence on the first and second word lines W / L1 and W / L1b of the wirings metal4 and metal5 can be predicted, and the influence of the signals on the data is insignificant.

본 발명에 따른 싱글 포트 램의 비트 셀은 제 1 및 제 2 워드 라인들(W/L1, W/L1b)의 하부층에 형성되는 제 1 및 제 2 비트 라인들(B/L1, B/L1b)을 포함한다. 이로써, 상기 비트 셀의 상부층에 상기 비트 셀의 동작과 무관한 신호들의 배선들(metal4, metal5)을 배열함으로써, 상기 배선들(metal4, metal5)의 길이를 줄일 수 있다. 상기 배선의 길이가 줄어들면, 상기 비트 셀의 레이 아웃 면적의 감소 및 상기 배선들(metal4, metal5)의 길이에 따른 지연 시간을 줄일 수 있다. 또한, 상기 비트 셀은 반도체 기판과 액티브 영역에 전압을 공급할 수 있는 콘택들(C3, C4)을 부가적으로 포함하여 스페이서 셀(spacer cell)을 배열할 필요가 없어짐으로써, 레이 아웃 면적을 더욱 줄일 수 있다.The bit cell of the single port RAM according to the present invention includes first and second bit lines B / L1 and B / L1b formed on lower layers of the first and second word lines W / L1 and W / L1b. It includes. Accordingly, the lengths of the wirings metal4 and metal5 may be reduced by arranging the wirings metal4 and metal5 of signals unrelated to the operation of the bit cell on the upper layer of the bit cell. If the length of the wiring is reduced, the layout area of the bit cell can be reduced and the delay time according to the length of the wirings metal4 and metal5 can be reduced. In addition, the bit cell further includes contacts C3 and C4 capable of supplying a voltage to the semiconductor substrate and the active region, thereby eliminating the need to arrange spacer cells, thereby further reducing the layout area. Can be.

상기한 바와 같이, 메모리 셀의 상층에 배선의 배열을 가능하게 함으로써, 레이 아웃의 면적 및 배선의 길이에 따른 신호 지연을 줄일 수 있다.As described above, by enabling the wiring arrangement on the upper layer of the memory cell, it is possible to reduce the signal delay according to the layout area and the wiring length.

Claims (2)

데이터를 저장하는 적어도 하나의 메모리 셀을 가지는 반도체 메모리 장치에 있어서;A semiconductor memory device having at least one memory cell for storing data; 상기 메모리 셀을 따라 행의 방향으로 신장하는 제 1 및 제 2 워드 라인들과;First and second word lines extending in a row direction along the memory cell; 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들과 교차되도록 상기 메모리 셀들을 따라 열의 방향으로 신장하는 제 1 및 제 2 비트 라인들과;First and second bit lines extending in a column direction along the memory cells to intersect the first and second word lines; 래치 수단 및;Latch means; 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들의 전압 레벨에 따라 상기 래치 수단과 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들을 선택적으로 연결하는 스위칭 수단을 포함하되,And switching means for selectively connecting the latch means and the first and second bit lines in accordance with the voltage level of the first and second word lines. 상기 제 1 및 제 2 비트 라인들은,The first and second bit lines, 상기 제 1 및 제 2 워드 라인들의 하부층에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a lower layer of the first and second word lines. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메모리 셀은 반도체 기판으로 기판 바이어스 전압을 공급하는 적어도 하나의 콘택을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And the memory cell further comprises at least one contact for supplying a substrate bias voltage to the semiconductor substrate.
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