JP2012198975A - ローカル列デコーダに関連付けられた互い違いに配置されたセンスアンプを有する半導体メモリ - Google Patents

ローカル列デコーダに関連付けられた互い違いに配置されたセンスアンプを有する半導体メモリ Download PDF

Info

Publication number
JP2012198975A
JP2012198975A JP2011273544A JP2011273544A JP2012198975A JP 2012198975 A JP2012198975 A JP 2012198975A JP 2011273544 A JP2011273544 A JP 2011273544A JP 2011273544 A JP2011273544 A JP 2011273544A JP 2012198975 A JP2012198975 A JP 2012198975A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sense amplifier
semiconductor memory
bank
metal
electrically coupled
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.)
Granted
Application number
JP2011273544A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5524942B2 (ja
Inventor
Ferran Richard
フェラン リチャード
Enders Gerhard
エンデルス ゲルハルト
Carlos Mazure
マズレ カルロス
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.)
Soytec Co Ltd
Original Assignee
Soytec Co 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 Soytec Co Ltd filed Critical Soytec Co Ltd
Publication of JP2012198975A publication Critical patent/JP2012198975A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5524942B2 publication Critical patent/JP5524942B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4091Sense or sense/refresh amplifiers, or associated sense circuitry, e.g. for coupled bit-line precharging, equalising or isolating
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4096Input/output [I/O] data management or control circuits, e.g. reading or writing circuits, I/O drivers or bit-line switches 
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4097Bit-line organisation, e.g. bit-line layout, folded bit lines
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/065Differential amplifiers of latching type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、少ししか列アドレスバスを必要としない半導体メモリを提供する。
【解決手段】本発明は、半導体メモリであって、ビット線と、メモリセルアレイと、少なくとも1組のセンスアンプバンクであって、各センスアンプは、交互の配列により、対応するビット線に接続されていることによって、ビット線と平行な各センスアンプバンクの組で利用可能なスペースに相互接続することを備え、各センスアンプバンクは、センスアンプバンクの少なくとも1つのセンスアンプを選択する、少なくとも1つのローカル列デコーダを備え、前記ローカル列デコーダは、ビット線と平行な利用可能な相互接続スペース内に走っている出力線によってセンスアンプバンクの少なくとも1つのセンスアンプと電気的に結合されたことを特徴とする半導体メモリに関するものである。
【選択図】図3

Description

本発明は、半導体のメモリに関し、より詳細には、ローカル列デコーダが互い違いに配置されたセンスアンプに関連付けられているDRAM(ダナミックランダムアクセスメモリ)に関する。
従来、DRAMは、大きな数のセルのバイナリフォーム(例えば“1” 又は“0”)のデータを蓄えている集積回路である。データはセル内に位置するキャパシタ上の電荷としてセルの中に蓄積する。典型的に、ハイ論理レベルが電源電圧とおよそ同じであり、ロー論理レベルが接地とおよそ同じである。
従来のDRAMのセルはアレイ状に整列されているので、個々のセルがアドレス指定され、アクセスされる。アレイはセルの行として及び列としてみなすことができる。各列は共通の制御信号により列のセルに相互に接続するワード線を含む。同様に、各行は、各列において1個のセルと電気的に結合したビット線を含む。このように、ワード線及びビット線を、アレイの各セルへ個別的にアクセスするために、制御することができる。
セルからデータを読み出すため、セルのキャパシタはセルに関連付けられたワード線の選択によりアクセスされる。選択されたセルのビット線とペアになる補完的なビット線は、平衡電圧まで平衡に保たれる。この平衡電圧(Veq)は、高いVddと低いVss(一般的に接地した)の論理レベルの間で典型的に中間である。したがって、従来、ビット線は電源電圧の2分の1(Vdd/2)に平衡に保たれる。ワード線が選択されたセルのために活性化される場合、選択されたセルのキャパシタはビット線上に格納された電圧を放電し、それにより、ビット線上の電圧を変更する。その後、従来、センスアンプと呼ばれた差動増幅器は1組になっているビット線上の電圧の差を検知し増幅するために使用される。
図1は、従来のメモリアーキテクチャを表わし、メモリアレイのメモリセルからデータ項目を正確に読むために、アドレス指定されたメモリマトリックスAMのセルから読み出した電流は、センスアンプアレイSAAのセンスアンプSA0−SA7において、リファレンスメモリマトリックスRMのセルからから読み出した電流と比較され、特に、組立て工程での不規則性による未知のオフセット値を補う。
メモリの表面積を縮小するために、積み重ねの技術(いわゆる「互い違いに配置された」技術)は、従来、センスアンプとセルの間でピッチ差を、考慮に入れていた。図1の場合には一般的には4または8である、いくつかのセンスアンプSA0―SA7は、センスアンプSA2と電気的に結合したビット線BL2およびbBL2(BL2の補完)のように、ビット線の長手方向で、互いに背後で、交互に配置される。
図1のアーキテクチャは、ビット線およびその補完は、すべての互い違いに配置されたセンスアンプ上を走ることになる。これは、センスアンプの100%を確かにカバーするメタル―0(メタルはビット線に使用する)として利用可能なスペースの過密に結びつく。
さらに、メモリの特定のセルのアドレス指定は、メタルトラック(一般的にはメタル―1トラック)から構築された行/列アドレスバスを必要とする。64列アドレスバスを使用して、センスアンプアレイのセンスアンプをデコーダするとき、約100のメタル―1トラックが、電源、制御コマンド、I/O及びデコーダ(この最後のグループ用の64トラック)のために存在する必要がある。しかし、近い将来、特にセンスアンプで、DRAMのコア回路の多くの中心がそこに必要となる。確かに、FDSOI(完全空乏型シリコンオンインシュレータ)技術の導入又はHigh−k/メタルゲートの導入と共に、装置はより小さくなりメタル線は制限要因になるが、それほど大きくない装置のサイズになる。それ故、100のメタル―1トラックはあまりに多いことが理解される。
図2は、利用可能スペースの過密を制限することを助ける別のメモリアーキテクチャを示す。このアーキテクチャでは、センスアンプアレイは、互い違いに配置されたセンスアンプバンクSABe、SABoの組に分割され、ビット線は交互配列を採用することによって、第1のバンクSAB0の組のセンスアンプSA0、SA2に電気的に結合したビット線BL0、bBL0、BL2、bBL2と、第2のバンクSAB1の組のセンスアンプSA1と電気的に結合したビット線BL1、bBL1との間を、ワード線WLの横方向に、ビット線は行ったり来たりする。ビット線の交互配列は、組になっている平行なビット線の各センスアンプバンクにおいて連結する利用可能なスペースをもたらす。例としてバンクSABeを挙げれば、連結するスペースはビット線BL0、bBL0とビット線BL2、bBL2との間で利用可能である。例としてバンクSABoを挙げれば、連結するスペースはビット線BL1、bBL1の前で利用可能である。この交互配列と一体となって、メタル―0はセンスアンプの50%のみカバーする。センスアンプ上の緩和された制約と共に、配置がより容易になる。
しかしながら、このアークテクチャはメモリセルアレイとサブアレイに分割する必要があり、その結果、上端及び下端にあるサブアレイが半分だけの使用になる。
さらに、64列アドレスバスCABを使用すると(32バスはセンスアンプセクションのそれぞれのために設けられる)、約140のメタル―1トラックは引き出す必要がある(センスアンプセクションごとに約70)。図2のアークテクチャもそれゆえ、多くの列アドレスバスになる。
本発明は、上記で言及した短所を被らない半導体メモリを提供することが目的であり、本発明は、特に、少ししか列アドレスバスを必要としない半導体メモリである。この点において、本発明は、それぞれが交差する複数のビット線及び複数のワード線と、ビット線及びワード線のクロスポイントで列と行に整列された複数のメモリセルによって形成されたメモリセルアレイと、メモリセルアレイの反対側に整列された少なくとも1組のセンスアンプバンクであって、各センスアンプバンクの組は、ビット線の長手方向に互い違いに配置された複数のセンスアンプを備え、各センスアンプは、交互の配列により、対応するビット線に接続されていることによって、ビット線は、1組の第1のバンクのセンスアンプに電気的に結合されたビット線と、1組の第2のバンクのセンスアンプに電気的に結合されたビット線との間を横方向へ行ったり来たりして、ビット線の交互配列が、ビット線と平行な各センスアンプバンクの組で利用可能なスペースに相互接続することとを備え、各センスアンプバンクは、センスアンプバンクの少なくとも1つのセンスアンプを選択する、少なくとも1つのローカル列デコーダを備え、ローカル列デコーダは、センスアンプと共に互い違いに配置され、ビット線と平行な利用可能な相互接続スペース内に走っている出力線によってセンスアンプバンクの少なくとも1つのセンスアンプと電気的に結合されたことを特徴とする半導体メモリを提案する。
他に、有利で、しかし限定されないこのメモリの側面は以下の通りである。
―各センスアンプバンクは、前記センスアンプバンクの各センスアンプと電気的に結合した単一のローカル列デコーダを備えたこと
―各センスアンプバンクは、複数のローカル列デコーダを備えたこと、
―前記ローカル列デコーダは、NORゲート又はNANDゲートであること、
―前記ローカル列デコーダは、複数のデコーダセクションを備え、各デコーダセクションは、前記センスアンプバンクのそれぞれのセンスアンプと電気的に結合されたこと、
―前記センスアンプバンクは、SOI基板上に実装され、デコーダセクションは、接地とデコーダセクションの第1の入力との間に連続して2つのコンプリメンタリダブルゲートトランジスタを有している擬似インバータを備え、各ダブルゲートトランジスタは、第1のゲートと第2のゲートを有し、トランジスタの第1のゲートは、トランジスタの第2のゲートが第1の入力の補完に電気的に結合されている場合、デコーダセクションの第2の入力に電気的に結合され、デコーダセクションの出力は、2つのトランジスタのひと続きの関連の中点に供給されていること、
―前記ローカル列デコーダの第1の入力は、第1の入力線によって第1の列アドレスバスに接続され、前記ローカル列デコーダの第2の入力は、第2の入力線によって第2の列アドレスバスに接続され、第1及び第2の入力線は、利用できる相互接続のスペース内に走ること
―第1の入力線は、メタル―0線及びメタル―1バスである第1の列アドレスバスであること、
―第2の入力線は、メタル―0線及びメタル―1バスである第2の列アドレスバスであること、
―第2の入力線は、メタル―0線であり、第2の列アドレスバスは、ビット線の長手方向へ走っているメタル―2バス及びメタル―2バスに電気的に結合されたメタル―1バスを備え、ワード線の横方向へ走っているメタル―1バスを備えたこと、である。
本発明の他の態様、目的及び効果は、例による方法、及び付随する図面での言及と共に与えられる、それについての望ましい本実施例の以下の詳細な説明を読むことで、より明白になるだろう。
既に上記で論じた従来のDRAMのアーキテクチャの図である。 既に上記で論じた、ビット線が交互配列されている、別の従来のDRAMのアーキテクチャの図である。 本発明の実施例によるDRAMの概略図である。 本発明の第1の実施例によるDRAMの列アドレス指定の図である。 本発明の第2の実施例によるDRAMの列アドレス指定の図である。 本発明の様々な可能な実施例を表した図である。 本発明の様々な可能な実施例を表した図である。 本発明の様々な可能な実施例を表した図である。 本発明の可能な実施例において、ローカル列デコーダとして使用されることができる、FDSOI上のNORゲートを表わした図である。
図3に関して、本発明は半導体メモリを提供し、特に、複数のビット線BL0、bBL0、BL1、bBL1、BL2、bBL2、...BL7、bBL7及び互いに交差する複数のワード線WLを備えるDRAMを提供する。メモリは、当該ビット線と当該ワード線とのクロスポイントで行と列に整列された複数のメモリセルによりできたメモリセルアレイMCAをさらに備えるメモリである。メモリは、少なくとも1組のセンスアンプバンクSAB0、SAB1をさらに備え、これらセンスアンプバンクは、メモリセルアレイMCAの反対側に整列された1組のセンスアンプバンクをさらに備える。1組の各センスアンプバンクは、ビット線の長手方向に互い違いに配置された複数のセンスアンプSA0、SA2、SA4、SA6;SA1、SA3、SA5、SA7をさらに備える。1組のセンスアンプバンクはメモリセルアレイMCAの反対側に並べられている。
図3は4つの互い違いに配置されたセンスアンプを有する各バンクをさらに備える単一の組のセンスアンプバンクSAB0、SAB1を表わす。約128組のような、より多くの組のセンスアンプバンクにも本発明が適用され、例えば、2又は8の互い違いに配置されたセンスアンプのような、センスアンプバンクの中の異なる数の互い違いに配置されたセンスアンプにも適用されることが理解されるだろう。
各センスアンプは、交互配列により対応するビット線に電気的に結合されており、したがって、ビット線は、第1のバンクの組のセンスアンプに電気的に結合されたビット線と、第2のバンクの組のセンスアンプと電気的に結合したビット線との間をワード線の横方向へ行ったり来たりする。ワード線方向にある、連続的なビット線の1例としてビット線bBL0、BL1及びbBL2を挙げると、ビット線bBL0はセンスアンプバンクSAB0の上端のセンスアンプSA0と電気的に結合しており、ビット線BL1はセンスアンプバンクSAB1の下端のセンスアンプSA1と電気的に結合しており、ビット線bBL2はセンスアンプバンクSAB0の上端のセンスアンプSA2と電気的に結合している。この交互配列の結果、ビット線BL1は、センスアンプバンクSAB0の上端を越えず、それによって、ビット線bBL0とbBL2との間で利用可能な連結スペースを離れることになる。同様に、ビット線bBL0及びbBL2は、センスアンプバンクSAB1の下端を越えず、連結スペースはビット線bBL1、bBL1の両側が利用可能になる。さらに、特に、利用可能な連結スペースは図のメタル―0線のため、利用可能な自由なスペースになる。
本発明は、センスアンプバンク内に列デコーダのロジックを配置することによってセンスアンプをローカルにデコーダすることをさらに提供する。より詳細には、各センスアンプバンクSAB0、SAB1は、センスアンプバンクの少なくとも1つのセンスアンプを選択する、少なくとも1つのローカル列デコーダLCD0、LCD1を備えている。ローカル列デコーダLCD0、LCD1は、出力線OL0、OL1によってバンクのセンスアンプと共に交互に配置され、バンクの少なくとも1つのセンスアンプに電気的に結合しており、典型的には、メタル―0線は、出力線OL0に対するセンスアンプバンクSAB0の上端を越えてビット線BL0とBL2との間の利用可能な相互接続スペース又は出力線OL1に対するセンスアンプバンクSAB1の下端を越えてビット線BL1の前に利用可能な相互接続スペースのように、ビット線と平行な利用可能な相互接続スペースを超えている。
ローカル列デコーダのピッチは、センスアンプの最大のピッチであるとわかるだろう(図の例の8メモリ列)。望ましい本発明の実施例では、ローカル列デコーダは複数入力論理ゲートであり、例えば、2入力ゲートであるが、特に、その入力の1つの組から特定の値を、生成する、NORゲート又はNANDゲートのような、ゲートである。NORゲートはセンスアンプがN型パスゲートを有しているとき典型的に実装され、NANDゲートはセンスアンプがP型パスゲートを有されている場合、実装されるとわかるだろう。すべての2入力機能が8列ピッチに合致するとき、配置は比較的容易となる。
図3及び図6aに示すように、ローカル列デコーダは、LCD1のように、バンクのすべてのセンスアンプと電気的に結合することができる。バンクがこれらの図による例示では、4つのセンスアンプとみなすとき、ローカル列デコーダLCD1は、4つのセンスアンプSA1、SA3、SA5、SA7をデコーダすることを許可する。同じワードの4つの連続ビットゆえに、同じアドレスを共有する。
望ましくは、センスアンプバンクは奇数の互い違いに配置されたセンスアンプを備え、ローカル列デコーダは、それぞれの側面の等しい数のセンスアンプを有するため、バンクの中央に位置する。
代わりに、センスアンプバンクは、複数のローカル列デコーダを備えることができる。センスアンプバンク内の複数のローカル列デコーダの可能な配列は図6bで示されており、そこには、センスアンプバンクは2つのローカル列デコーダLCD3、LCD5を備えており、各ローカル列デコーダはバンクのセンスアンプの半分と電気的に結合することが示されている。図6bの互い違いに配置された配列において、各ローカル列デコーダLCD3、LCD5は、互いに電気的に結合された2つの直接的に隣り合ったセンスアンプSA1、SA3、SA5、SA7を有する。この配列によれば、同じワードの2つの連続ビットは同じアドレスを共有する。しかしローカル列デコーダのアドレスも全く同じにできたため、同じワードの4つの連続ビットは同じアドレスを共有する。
もう1つの変形では、ローカル列デコーダは複数のデコーダセクションを備えることができ、図6cに示すような、2つのデコーダセクションLCD7、LCD9のようにそれぞれのセンスアンプと電気的に結合している各セクションを備えることができる。図6の配列では、ローカル列デコーダは中心に配置され、2つのセクションを備える。ローカル列デコーダの第1のデコーダセクションLCD9は、上端及び下端にあるセンスアンプSA1、SA7に電気的に結合している。このため、ローカル列デコーダの第2のデコーダセクションLCD7が、中間にあるセンスアンプSA3、SA5と電気的に結合されている。デコーダセクションのアドレスがアプリケーション次第で、同じであったり異なったりすることができるのがわかるだろう。デコーダセクションの累積するピッチがセンスアンプのピッチを下回ったままの場合だけ、そのような配置が可能になることが理解されるだろう(図の例の8メモリ列)。
この点において、出願人が2つのトランジスタのみ有するFDSOI(完全空乏型シリコンオンインシュレータ)上のNOR2ゲートを前もって、設計していたことがわかる。そのようなNOR2ゲートは、このように4つのメモリ列だけ図に描かれている。そのような設計によれば、2つのデコーダセクションは、それ故に8メモリ列のピッチを有するセンスアンプと共に互い違いに配置されたローカル列デコーダ内に組み込まれることができる。当然のことながら、そのようなNOR2FDSOIゲートは、2010年9月8日に出願された欧州特許出願番号10175849.8号において記載がある。このNOR2FDSOIゲートは図7で示された擬似インバータ構造で使用し、入力はA及びBに言及される。擬似インバータ構造のトランジスタは、埋め込まれた酸化層のSOI基板の下、フロント制御ゲート及びバック制御ゲートを有する二重ゲートFDSOIトランジスタであり、バックゲートは、P型トランジスタのソースに適用される入力信号Aと補完的である信号A#によって制御されている。当然のことながら、SOIFinFETsもFDSOIトランジスタの場所で使われることができる。
当然のことながら、そのようなローカル列デコーダのバックゲートはセンスアンプを強化するために使用することができ、特に、センスアンプのトランジスタのドライブが、メモリセルでデータがやがて回復するために不十分なとき、使用することができる。この効果はセンスアンプの両側にさらに均整のとれた、不整合を含んでいない。
FDSOIトランジスタはばらつきが少ないことを示すことで、FDSOIもまた利点が明らかになる。バルク基板上の本発明の実装と比較してトランジスタの長さや幅を減らすことができ、センスアンプ領域は2から2.5に分割できる。
いずれにせよ、当然のことながら、ローカル列デコーダは、例えば複数入力論理ゲートのような、例えば2入力ゲートのような、例えば図7の擬似インバータ構造のような、二重ゲートトランジスタを使用することができる。各二重ゲートトランジスタは、SeOI基板(SOI(シリコンオンインシュレータ))の埋め込まれた絶縁体の層の下のバック制御ゲート有する二重ゲートトランジスタである。各二重ゲートトランジスタは、フィン型の独立した二重ゲートトランジスタにもなり得る。平行に配置された2つの単一のゲートトランジスタからなることもできる。
したがって、当然のことながら、本発明はすべての技術に実施することができる。バルク、部分空乏シリコンオンインシュレータ(PDSOI)、完全空乏シリコンオンインシュレータ(FDSOI)、FinFETs及び独立したダブルゲートトランジスタの他の型も一緒である。上記で示すように、バルクと比べて機能ごとの領域がより小さくなる余地があるという有利な点を、強化するという利点を、FDSOIは示す。
図4は、2つのセンスアンプバンクがワード線の方向で連続していることを示す。各バンクは、中心で互い違いに配置されており、すべてのセンスアンプバンクと電気的に結合されているローカル列デコーダLCD00、LCD01を備える。図4の例では、各ローカル列デコーダは、2入力NORゲートとして実装されている。NORゲートの第1の入力は、第1の列アドレスバスCAB−LSBと電気的に結合しており、例えば、CAB−LSBは、利用可能な相互接続スペース内に走る第1の入力線I10、I11によって、最下位ビットへアドレスを指定する。第1と第2の入力線I10、I11及びI20、I21は、望ましくは、ビット線によって、左の自由なスペース内に走っているメタル―0線である。
もし、従来の回路のアーキテクチャが最初に、図1又は図2のようなバンク内の各センスアンプをデコーダするために、例えば64バスが必要であるとすると、本発明により提案された新しい機構は同じ機能を実行するため、16バスだけのCAB−LSB、CAB−MSB(8の最下位ビット―LSB―、8の最上位ビット―MSB―)を必要とする。当然のことながら、これらのバスCAB−LSB及びCAB−MSBは、センスアンプバンクの中の対応するローカル列デコーダへ列選択信号を出力するように構成されたメイン列デコーダと電気的に結合している。図1の既存技術のアーキテクチャで、必要な100のトラックと比べて、これらの16バスは、約40から45のメタル―1トラックに対応する。このように、バスの制約は、かなり最小化されており、トランジスタの領域の制約と同値であると考えられる。
図4に表されている第1の実施例によれば、第1及び第2の列アドレスバスCAB−LSB、CAB−MSBは、ワード線の横側の方向へ走っているメタル―1バスである。第1のMSBバスMSB0はワード線の方向で第1の8つの連続したセンスアンプバンクと電気的に結合する。このとき、これら8つの各バンクに電気的に結合されたLSBバスを、第1のLSBバスLSB0から第8のLSBバスLSB7に達するまで連続して変化させる。8つの第1のセンスアンプバンクが、アドレス指定されると、MSBバスはそのとき、第1のMSBバスMSB0からMSBバスMSB1へ変化しており、すべてのLSBバスLSB0からLSB7は、再度連続して使用される。この工程は64センスアンプバンクについて繰り返される。
図5に表されている別の実施例によれば、第1の列アドレスバスCAB−LSBは、ワード線の横側の方向へ走っているメタル―1バスである。このため、第2の列アドレスバスCAB−MSBが、ビット線の長手方向へ走っている一連のメタル―2バスM20、M21、...、M27を備え、一連の各メタル―2バスと電気的に結合しているワード線の横方向へ走っているメタル―1バスM10、M11、...、M17を備える。
図5の実施例では、メタル―2バスは、8倍のセンスアンプバンク(64メモリセル)のピッチに相当する距離を置いて互いに配置される。メタル―2バスM20及びメタル―1バスM10は、第1の8つのセンスアンプバンクにアドレスを指定するために使用される。そして、メタル―1バスM10は、第1の8つのセンスアンプバンクのローカル列デコーダ第2の入力I21、I22と電気的に結合される。同様に、メタル―2バスM21及びメタル―1バスM11は、9から16のセンスアンプバンクにアドレスを指定するために使用される。そして、メタル―1バスM11は、9から16のセンスアンプバンクのローカル列デコーダの第2の入力と電気的に結合される。この工程は64センスアンプバンクについて繰り返される。
本発明は、列デコーダ回路の大部分はオンピッチ領域と一体とすることができ、メモリの周辺にはもはや一体とする必要がないという利点を、最後に示す。すなわち、オンピッチ回路となり、それ自身が領域内でとても小さくなり、もっと少ない消費とより早いスピードを有することになる。

Claims (10)

  1. 半導体メモリであって、
    それぞれが交差する複数のビット線及び複数のワード線と、
    前記ビット線及び前記ワード線のクロスポイントで列と行に整列された複数のメモリセルによって形成されたメモリセルアレイと、
    前記メモリセルアレイの反対側に整列された少なくとも1組のセンスアンプバンクであって、各センスアンプバンクの組は、ビット線の長手方向に互い違いに配置された複数のセンスアンプを備え、各センスアンプは、交互の配列により、対応するビット線に接続されていることによって、ビット線は、1組の第1のバンクのセンスアンプに電気的に結合されたビット線と、1組の第2のバンクのセンスアンプに電気的に結合されたビット線との間を横方向へ行ったり来たりして、ビット線の交互配列が、ビット線と平行な各センスアンプバンクの組で利用可能なスペースに相互接続することとを備え、
    各センスアンプバンクは、センスアンプバンクの少なくとも1つのセンスアンプを選択する、少なくとも1つのローカル列デコーダを備え、前記ローカル列デコーダは、センスアンプと共に互い違いに配置され、ビット線と平行な利用可能な相互接続スペース内に走っている出力線によってセンスアンプバンクの少なくとも1つのセンスアンプと電気的に結合されたことを特徴とする半導体メモリ。
  2. 各センスアンプバンクは、前記センスアンプバンクの各センスアンプに電気的に結合した単一のローカル列デコーダを備えたことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。
  3. 各センスアンプバンクは、複数のローカル列デコーダを備えたことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。
  4. 前記ローカル列デコーダは、NORゲート又はNANDゲートであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の半導体メモリ。
  5. 前記ローカル列デコーダは、複数のデコーダセクションを備え、各デコーダセクションは、前記センスアンプバンクのそれぞれのセンスアンプと電気的に結合されたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の半導体メモリ。
  6. 前記センスアンプバンクは、SOI基板上に実装され、デコーダセクションは、接地とデコーダセクションの第1の入力との間に連続して2つのコンプリメンタリダブルゲートトランジスタを有している擬似インバータを備え、各ダブルゲートトランジスタは、第1のゲートと第2のゲートを有し、トランジスタの第1のゲートは、トランジスタの第2のゲートが第1の入力の補完に電気的に結合されている場合、デコーダセクションの第2の入力に電気的に結合され、デコーダセクションの出力は、2つのトランジスタのひと続きの関連の中点に供給されていることを特徴とする請求項5に記載の半導体メモリ。
  7. 前記ローカル列デコーダの第1の入力は、第1の入力線によって第1の列アドレスバスに接続され、前記ローカル列デコーダの第2の入力は、第2の入力線によって第2の列アドレスバスに接続され、第1及び第2の入力線は、利用できる相互接続のスペース内に走ることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の半導体メモリ。
  8. 第1の入力線は、メタル―0線及びメタル―1バスである第1の列アドレスバスであることを特徴とする請求項7に記載の半導体メモリ。
  9. 第2の入力線は、メタル―0線及びメタル―1バスである第2の列アドレスバスであることを特徴とする請求項7または8に記載の半導体メモリ。
  10. 第2の入力線は、メタル―0線であり、第2の列アドレスバスは、ビット線の長手方向へ走っているメタル―2バス及びメタル―2バスに電気的に結合されたメタル―1バスを備え、ワード線の横方向へ走っているメタル―1バスを備えたことを特徴とする請求項7または8に記載の半導体メモリ。
JP2011273544A 2011-03-18 2011-12-14 ローカル列デコーダに関連付けられた互い違いに配置されたセンスアンプを有する半導体メモリ Active JP5524942B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1152256A FR2972838B1 (fr) 2011-03-18 2011-03-18 Memoire a semi-conducteurs comportant des amplificateurs de lecture decales associes a un decodeur de colonne local
FR1152256 2011-03-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012198975A true JP2012198975A (ja) 2012-10-18
JP5524942B2 JP5524942B2 (ja) 2014-06-18

Family

ID=45093637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011273544A Active JP5524942B2 (ja) 2011-03-18 2011-12-14 ローカル列デコーダに関連付けられた互い違いに配置されたセンスアンプを有する半導体メモリ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9159400B2 (ja)
EP (1) EP2500906B1 (ja)
JP (1) JP5524942B2 (ja)
KR (1) KR101334284B1 (ja)
CN (1) CN102682833B (ja)
FR (1) FR2972838B1 (ja)
SG (1) SG184623A1 (ja)
TW (1) TWI485704B (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2982700B1 (fr) 2011-11-15 2014-02-07 Soitec Silicon On Insulator Amplificateur de lecture avec transistors de precharge et de decodage a grille double
KR20140146369A (ko) 2013-06-17 2014-12-26 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 메모리 장치 및 메모리 시스템
US9972395B2 (en) * 2015-10-05 2018-05-15 Silicon Storage Technology, Inc. Row and column decoders comprising fully depleted silicon-on-insulator transistors for use in flash memory systems
US11087827B1 (en) 2020-02-07 2021-08-10 Micron Technology, Inc. Edge memory array mats with sense amplifiers
US12217784B2 (en) * 2020-03-19 2025-02-04 Rambus Inc. Boosted writeback voltage
US11024366B1 (en) * 2020-04-24 2021-06-01 Micron Technology, Inc. Under-memory array process edge mats with sense amplifiers
EP4231301B1 (en) * 2020-09-18 2025-07-16 Changxin Memory Technologies, Inc. Bit line sense circuit and memory
CN114203230B (zh) * 2020-09-18 2023-09-15 长鑫存储技术有限公司 一种列选择信号单元电路、位线感测电路及存储器
CN114203247B (zh) * 2020-09-18 2024-03-26 长鑫存储技术有限公司 一种位线感测电路及存储器
JP2023008403A (ja) * 2021-07-06 2023-01-19 キオクシア株式会社 半導体集積回路
TWI873776B (zh) * 2022-08-12 2025-02-21 愛普科技股份有限公司 具有分段式資料線結構的記憶體裝置
US12482520B2 (en) * 2022-11-23 2025-11-25 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York 6T-SRAM-based digital computing-in-memory circuits supporting flexible input dimension

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02123596A (ja) * 1988-11-02 1990-05-11 Nec Corp 半導体メモリー
JPH03108750A (ja) * 1989-06-26 1991-05-08 Nec Corp 半導体記憶集積回路
JPH04252491A (ja) * 1991-01-28 1992-09-08 Nec Corp 半導体メモリ
JPH05182457A (ja) * 1991-12-26 1993-07-23 Toshiba Corp ダイナミック型半導体記憶装置
JPH06162771A (ja) * 1992-11-20 1994-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 半導体記憶装置
JPH06275826A (ja) * 1993-03-24 1994-09-30 Fujitsu Ltd 半導体装置
JPH08172169A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Toshiba Microelectron Corp 半導体記憶装置
JP2002026294A (ja) * 2000-07-10 2002-01-25 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57208691A (en) * 1981-06-15 1982-12-21 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor memory
JPS5880189A (ja) * 1981-11-05 1983-05-14 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPS6413290A (en) * 1987-07-07 1989-01-18 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor memory
DE3937068C2 (de) * 1988-11-07 1994-10-06 Toshiba Kawasaki Kk Dynamische Halbleiterspeicheranordnung
KR100224769B1 (ko) * 1995-12-29 1999-10-15 김영환 고속 버스트 리드/라이트 동작에 적합한 데이타 버스 라인 구조를 갖는 반도체 메모리 장치
US5666324A (en) * 1996-03-15 1997-09-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Clock synchronous semiconductor memory device having current consumption reduced
KR100200312B1 (ko) * 1996-11-13 1999-06-15 김영환 반도체 소자의 비트 라인 센스 앰프와 데이타 버스 라인 연결 방법
JP3863968B2 (ja) * 1997-06-10 2006-12-27 株式会社ルネサステクノロジ 半導体記憶装置
US5822268A (en) * 1997-09-11 1998-10-13 International Business Machines Corporation Hierarchical column select line architecture for multi-bank DRAMs
KR100252053B1 (ko) * 1997-12-04 2000-05-01 윤종용 칼럼 방향의 데이터 입출력선을 가지는 반도체메모리장치와불량셀 구제회로 및 방법
DE19915081C2 (de) * 1999-04-01 2001-10-18 Infineon Technologies Ag Integrierter Speicher, dessen Speicherzellen mit Plattenleitungen verbunden sind
KR100732287B1 (ko) * 1999-04-08 2007-06-25 주식회사 하이닉스반도체 패킷 명령어 구동형 반도체 메모리 장치
JP4427847B2 (ja) * 1999-11-04 2010-03-10 エルピーダメモリ株式会社 ダイナミック型ramと半導体装置
JP4353621B2 (ja) * 2000-06-30 2009-10-28 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
KR100384559B1 (ko) * 2000-06-30 2003-05-22 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 컬럼 디코딩 장치
JP4044401B2 (ja) * 2002-09-11 2008-02-06 株式会社東芝 半導体記憶装置
KR100587692B1 (ko) * 2004-11-05 2006-06-08 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치에서의 회로 배선 배치구조와 그에따른 배치방법
JP2007109272A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Elpida Memory Inc 半導体記憶装置
KR100666181B1 (ko) * 2005-12-27 2007-01-09 삼성전자주식회사 센스앰프 및 워드라인 드라이버 영역을 위한 면적을최소화하는 레이아웃을 가지는 반도체 메모리 장치
DE102007012902B3 (de) * 2007-03-19 2008-07-10 Qimonda Ag Kopplungsoptimierte Anschlusskonfiguration von Signalleitungen und Verstärkern
KR101398635B1 (ko) * 2008-11-11 2014-05-22 삼성전자주식회사 센스 앰프를 공유하는 반도체 메모리 장치
US8320178B2 (en) * 2009-07-02 2012-11-27 Actel Corporation Push-pull programmable logic device cell
FR2958441B1 (fr) * 2010-04-02 2012-07-13 Soitec Silicon On Insulator Circuit pseudo-inverseur sur seoi
EP2372716A1 (en) 2010-04-02 2011-10-05 S.O.I.Tec Silicon on Insulator Technologies Pseudo-inverter circuit on SeOI

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02123596A (ja) * 1988-11-02 1990-05-11 Nec Corp 半導体メモリー
JPH03108750A (ja) * 1989-06-26 1991-05-08 Nec Corp 半導体記憶集積回路
JPH04252491A (ja) * 1991-01-28 1992-09-08 Nec Corp 半導体メモリ
JPH05182457A (ja) * 1991-12-26 1993-07-23 Toshiba Corp ダイナミック型半導体記憶装置
JPH06162771A (ja) * 1992-11-20 1994-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 半導体記憶装置
JPH06275826A (ja) * 1993-03-24 1994-09-30 Fujitsu Ltd 半導体装置
JPH08172169A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Toshiba Microelectron Corp 半導体記憶装置
JP2002026294A (ja) * 2000-07-10 2002-01-25 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

Also Published As

Publication number Publication date
SG184623A1 (en) 2012-10-30
TWI485704B (zh) 2015-05-21
US20120243360A1 (en) 2012-09-27
EP2500906A1 (en) 2012-09-19
KR20120106540A (ko) 2012-09-26
CN102682833A (zh) 2012-09-19
JP5524942B2 (ja) 2014-06-18
CN102682833B (zh) 2014-12-10
US9159400B2 (en) 2015-10-13
FR2972838B1 (fr) 2013-04-12
TW201239885A (en) 2012-10-01
KR101334284B1 (ko) 2013-11-29
EP2500906B1 (en) 2014-02-12
FR2972838A1 (fr) 2012-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5524942B2 (ja) ローカル列デコーダに関連付けられた互い違いに配置されたセンスアンプを有する半導体メモリ
US5499215A (en) Semiconductor memory
JP5666108B2 (ja) 半導体装置及びこれを備えるシステム
JP4574136B2 (ja) 半導体集積回路装置
US7161823B2 (en) Semiconductor memory device and method of arranging signal and power lines thereof
JP7013359B2 (ja) 半導体装置及びデータ保持方法
US6125070A (en) Semiconductor memory device having multiple global I/O line pairs
JP5612803B2 (ja) 半導体記憶装置
KR100215602B1 (ko) 반도체 기억장치
US8976563B2 (en) Semiconductor memory device
JP2009033029A (ja) 半導体記憶装置
JP5642983B2 (ja) 半導体装置
JP2003007852A (ja) 半導体記憶装置
CN103930949B (zh) 具有双栅预充电和解码晶体管的读出放大器
US6768143B1 (en) Structure and method of making three finger folded field effect transistors having shared junctions
JP6029434B2 (ja) 半導体記憶装置
JP4011248B2 (ja) 半導体記憶装置
US6838337B2 (en) Sense amplifier and architecture for open digit arrays
JPH10303389A (ja) 半導体メモリ装置
JP2003077277A (ja) 半導体記憶装置
JP2001266569A (ja) 半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130226

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130524

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130529

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130626

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130701

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130726

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140311

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5524942

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250