JP3779480B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置に関し、特に主ビット線と副ビット線よりなる階層ビット線方式の半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体記憶装置において、高密度化、及びワード線の容量の低減を図るため、従来より、ワード線を主ワード線(「グローバルワード線」ともいう)と副ワード線に分割する主/副ワード線型のアレイ構成が用いられている。
【0003】
図14は、主/副ワード線型のアレイ構成の半導体記置装置の構成の一例を示すブロック図であり、EEPROM(電気的に消去及びプログラム可能な読み出し専用メモリ)の構成を示したものである。図14を参照すると、各メモリセルアレイ1には、アレイ電源回路4、Xサブデコーダ9、及びYスイッチ2が設けられており、メモリセルアレイ上のビット線(不図示)はYスイッチを介してデータバスに接続され読み出し書き込み回路に接続される。アレイ電源回路4には、書込時、及び消去時に応じてアレイ電源制御回路5からの制御信号が供給される。
【0004】
図14に示す構成の半導体記憶装置においては、XデコーダをXメインデコーダ8とXサブデコーダ9により構成することで、Xデコーダのサイズを縮小することができる。しかしながら、Xメインデコーダ8からの主ワード線を、各メモリセルアレイ上を通過して、各Xサブデコーダ9に供給するための配線が必要とされており、メモリセルアレイ1内のビット線(不図示)を第1配線層、主ワード線(不図示)を第2配線層とすると、メモリセルアレイ上にさらに配線層を増やし、周辺領域等に配線領域を設けない限り、階層ビット線構造は実現不可能である。このため、データバス領域が設けられており、メモリセルアレイのビット線は、Yスイッチ2を介してデータバス7に接続され、読み出し書き込み回路6への読み出しデータ、読み出し書き込み回路6からの書き込みデータが供給される。またメモリセルアレイ領域の周辺にアレイ電源制御回路5からの電源制御線が配線され各メモリセルアレイのアレイ電源回路4に接続する構成とされている。
【0005】
図15は、主/副ビット線型のアレイ構成のEEPROMの構成を示すブロック図であり、図16は、その詳細構成を示す図である(米国特許USP 5,126,808参照)。
【0006】
図15を参照すると、各メモリセルアレイ1には、Yスイッチ2、アレイ電源回路4、Xデコーダ3を備え、主ビット線は、図中縦方向に、各メモリセルアレイ上を通過して読み出し書き込み回路6に接続されている。各メモリセルアレイにおいて、メモリセルトランジスタのドレインに共通接続する副ビット線は、Yスイッチを介して主ビット線に接続されている。
【0007】
図16を参照すると、アレイ500において、EEPROMセル(00,0)…(mn,k)が(k+1)本のカラム100-0から100-k、(m+1)(n+1)本のロウ、200-00から200-mn分配設されており、各ロウ200では、ワード線WLが該ロウ内のEEPROMセルのコントロールゲートに接続されている。
【0008】
アレイ500は、複数のページ選択トランジスタ(0、0)から(m,k)を備えている。ページ選択トランジスタ(0、0)から(m,k)は、(m+1)行、300-0〜300-mに配設され、各行はk+1個のページ選択トランジスタを有している。ページ選択トランジスタ(i,j)(iはページ、jはカラム)のドレイン/ソースはビットラインBLjに接続される。例えばカラム100-0内のページ選択トランジスタ(0、0)のドレイン/ソースはビットラインBL0に接続される。
【0009】
ページ400−jのカラム100−jにおいて、EEPROMセルのドレインは、ページビット線BLjに接続しており、アレイ500内のセルのソースは共通接続されている。
【0010】
図15に示した構成は、図14に示した主/副ワード線構成と比較して、データバス領域を削減できるものの、アレイ電源回路への電源線や制御信号線の領域が必要となる。
【0011】
なお、主/副ビット線の階層ビット線方式に関する文献として、例えば特開平4−311900号公報等には、階層ビット線方式のROMにおいて、読み出すメモリセルの位置にかかわりなく放電電流に対する抵抗値を一定とする技術が、に開示されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の半導体記憶装置の構成では、メモリセルアレイからのデータバスや、アレイ電源回路への電源線や制御信号線などの配線領域をメモリセルアレイ周辺に設けることが必要とされており、このためチップサイズを縮小することが困難である、という問題点を有している。
【0013】
たとえば512ワード×1024カラムのメモリセルアレイについて、主/副ビット線が1:2構成(1本の主ビット線に副ビット線2本)の場合、第1配線層には1024本の副ビット線、第2配線層には512本の主ビット線が配線されることになるが、通常、第2配線層は、第1配線層の1/2程度の配線率とされているため、この場合、第2配線層においては、主ビット線を配線しただけで、配線領域が一杯となり、他の制御信号等は、メモリセルアレイ周辺等に設ける必要ある。
【0014】
すなわち、メモリセルアレイ上に、任意の信号線を配置することができず、チップ面積の縮小化を阻止している。
【0015】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、チップ面積を縮減可能とする半導体記憶装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明は、複数のメモリセルアレイを備え、前記各メモリセルアレイにおいて、複数のメモリセルトランジスタのドレインが共通接続されてなる複数本の副ビット線に対して一本の主ビット線を備え、複数本の前記副ビット線は、前記各副ビット線に対して設けられた1段目のYスイッチの一端にそれぞれ接続されており、予め定められた個数毎に1段目の前記Yスイッチの他端は共通接続され該共通接続点が対応する一つの2段目のYスイッチの一端に接続されており、予め定められた個数毎に2段目の前記Yスイッチの他端は共通接続され該共通接続点が対応する前記一本の主ビット線に共通に接続されており、
同一段の複数のYスイッチの制御端子には、前記複数のYスイッチの各々に対応した複数のカラム選択信号がそれぞれ個別に入力されており、前記主ビット線は、それぞれ、3段目のYスイッチを介して、読み出し書き込み回路に接続されている構成としたものである。
【0017】
より詳細には、本発明は、複数のメモリセルトランジスタのドレインが共通接続されてなる副ビット線の複数本に対して一本の主ビット線を備え、前記複数の副ビット線は、それぞれ1段目の複数のYスイッチの一端に接続され、前記1段目の複数のYスイッチの制御端子には、前記複数のYスイッチの各々に対応した複数のカラム選択信号がそれぞれ入力されており、前記1段目の複数のYスイッチの他端は共通接続され、カラム選択信号を制御端子に入力とする2段目のYスイッチを介して前記主ビット線に接続される、構成とされている。また上記目的は、特許請求の範囲の請求項3乃至10のいずれによっても達成される。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の形態について以下に説明する。本発明は、例えば一括消去型EEPPOM(フラッシュメモリ)のアレイ構成において、主/副ビット線の階層ビット線構成を採用し、且つ主ビット線の配置単位は複数の主ビット線の間に主ビット線と同じ配線層で他の信号線や電源線を配置可能な間隔になるように設定するようにしたものである。
【0019】
より詳細には、本発明の半導体記憶装置は、その好ましい実施の形態において、例えば図11を参照すると、メモリセルトランジスタのドレインが共通接続されてなる副ビット線複数本に対して一本の主ビット線を備え、前記複数の副ビット線は、それぞれカラム選択信号(Y1_0〜Y1_m)を制御端子に入力とする1段目のスイッチ(TS0_1_0〜TS0_1_m)の一端に接続され、前記1段目のスイッチの他端は共通接続され、カラム選択信号(Y2_0〜Y2_n)を制御端子に入力とする2段目のスイッチ(TS0_2_0〜TS0_2_n)を介して前記主ビット線(I/O 0)に接続される構成とされている。
【0020】
また本発明の実施の形態においては、図12を参照すると、前記主ビット線がカラム選択信号(Y3_0〜Y3_3)を制御端子に入力とする3段目のスイッチを介して読み出し書き込み回路に接続する構成としてもよい。
【0021】
そして、本発明の実施の形態においては、副ビット線が第1配線層に配線されており、前記主ビット線が第2配線層に配線され、前記第2配線層には、前記主ビット線の間の領域に、電源線、グランド線等の電源線、制御信号、及び書き込み消去時の電圧制御信号が配線される。
【0022】
さらに本発明の実施の形態においては、Yスイッチをメモリセルアレイの両側に備えてもよい。すなわち副ビット線に接続する1段目のYスイッチが、互いに隣合う副ビット線について副ビット線の一端と他端とに交互に接続され、前記1段目のYスイッチに接続する2段目のスイッチも、前記1段目のスイッチに対応して交互に配置されている。
【0023】
本発明の実施の形態によれば、メモリセルアレイ上に任意の信号線や電源線の配置が可能となり、チップ上の配線エリアを削減し、チップサイズを縮小することができる。またYスイッチを、メモリセルアレイの両側に千鳥状に交互に配置することにより、サイズを縮減するものである。
【0024】
また主ビット線にはスイッチトランジスタを介して副ビット線が接続されており、読み出し書き込み回路側からみたビット線の寄生容量とメモリセルのリーク電流を削減している。
【0025】
【実施例】
本発明の実施例について図面を参照して以下に説明する。図1は、本発明を一実施例における半導体記憶装置の全体の配置構成を示すプロック図である。図1を参照すると、本発明の一実施例においては、メモリセルアレイ1単位にXデコーダ3、Yスイッチ2、及びアレイ電源回路4が接続されている。Xデコーダ3は、外部から供給されるアドレス信号に基づき、メモリセルアレイ1内の所定の主ワード線を活性化または非活性化する。外部から供給されるアドレス信号に基づき、Yデコーダ(不図示)は、主ビット線を選択するカラム選択信号をYスイッチ2に出力する。また、メモリセルアレイ1単位は、EEPROMの一括消去単位をなし、通常「セクタ」(もしくは「メモリセルアレイセクタ」)とも呼ばれる。
【0026】
メモリセルアレイ1内の第1配線層で形成されたビット線(副ビット線)はYスイッチ2によりデコードされて第2配線層で形成された主ビット線に接続され、主ビット線は、メモリセルアレイ1上に副ビット線に平行に配置され、且つ複数のメモリセルアレイ1−1〜1−4、1−5〜1−8上を図中縦方向に通過して配線され読み出し書き込み回路6に接続されている。ここで読み出し書き込み回路6は、Yスイッチ2によって選択されたメモリセルに流れる電流量を基準電流と比較して記憶情報を判定し、外部に読み出しデータを出力したり、もしくは外部から供給される書き込みデータをYスイッチ2によって選択されたメモリセルに書き込んだりするための回路である。
【0027】
本発明の一実施例において、各アレイ電源回路4に必要な電源線や、制御信号線は、アレイ電源制御回路5−1、5−2から第2配線層上において主ビット線の間を配線され、各メモリセルアレイ1のアレイ電源回路4に接続される。すなわち、図15に示した従来の装置のように、メモリセルアレイの周辺にアレイ電源回路の制御線を配置することは不要とされており、チップサイズを縮減している。
【0028】
メモリセルアレイ内の第1配線層で形成された副ビット線は、少なくとも2段縦積みされたYスイッチによりデコードされて、第2配線層に形成された対応する主ビット線に接続され、主ビット線を介して読み出し書き込み回路6に接続される。
【0029】
図2は、図1の詳細な配線の接続状態を示す図である。図2を参照すると、第2配線層において、主ビット線I/O_0〜I/O_15はいずれもメモリセルアレイセクタ0からメモリセルアレイセクタ2上を配線されメモリセルアレイセクタ0、1、2、3の各Yスイッチに接続されている。また第2配線層において、電源VCC、グランドGND、消去ソース電圧VES、消去ソース制御信号ERSの各配線が各メモリセルアレイセクタのアレイ電源回路に配線接続され、消去セクタ選択信号TS0〜TS3がメモリセルアレイセクタ0〜3のアレイ電源回路にそれぞれ配線されている。図2に示す例では、電源VCC線は主ビット線I/O_0とI/O_1の間、グランドGND線は、主ビット線I/O_1とI/O_2の間、消去ソース電圧VES線は主ビット線I/O_2とI/O_3の間、消去ソース制御信号ERS線は、主ビット線I/O_3とI/O_4の間、消去セクタ選択信号TS0は、主ビット線I/O_4とI/O_5の間等に配線されている。
【0030】
図3は、本発明の別の実施例の半導体記憶装置の全体の配置構成を示すブロック図である。図3を参照すると、この実施例においては、Yスイッチ2が、メモリセルアレイの両側に設けられている点が、前記実施例と相違している。他の構成は前記実施例と同様である。すなわち、この実施例においては、メモリセルアレイの隣り合うビット線について交互にメモリセルアレイの上側と下側にYスイッチが設けられており、かかる構成により、Yスイッチを構成するトランジスタやコンタクト孔を分散配置することができ、チップ面積を縮減している。
【0031】
図4は、図3の詳細構成を示す図である。図4を参照すると、第2配線層において、主ビット線I/O_0〜I/O_15はいずれもメモリセルアレイセクタ0からメモリセルアレイセクタ3の両側のYスイッチに接続されている。
【0032】
図5は、本発明の一実施例におけるアレイ電源回路の一例を示す図である。
図5を参照すると、消去ソース制御信号ERSと消去セクタ選択信号Tsnを入力とするNANDゲートと、ソースを接地しNANDゲートの出力をゲートに入力したNチャネルMOSトランジスタNM1と、NANDゲートの出力をインバータINVで反転した信号をゲートに入力し、ソースを接地したNチャネルMOSトランジスタNM2と、ソースを消去ソース電圧VESに接続しドレインをNチャネルMOSトランジスタNM1のドレインに接続し、ゲートをNチャネルMOSトランジスタNM2のドレインに接続したPチャネルMOSトランジスタPM1と、ソースを消去ソース電圧VESに接続しドレインをNチャネルMOSトランジスタNM2のドレインに接続し、ゲートをNチャネルMOSトランジスタNM1のドレインに接続したPチャネルMOSトランジスタPM2と、ソースを消去ソース電圧VESに接続しゲートをNチャネルMOSトランジスタNM2のドレインに接続し、ドレインを出力端子CSnに接続したPチャネルMOSトランジスタPM3と、ソースを接地し、ゲートをNANDゲートに出力に接続し、ドレインを出力端子CSnに接続したNチャネルMOSトランジスタNM3を備えて構成されている。PチャネルMOSトランジスタPM1、PM2、NチャネルMOSトランジスタNM1、NM2はラッチ回路を構成しており、共通ソース電圧VESと接地間に直列接続されたPチャネルMOSトランジスタPM3、とNチャネルMOSトランジスタNM3は反転バッファを構成している。
【0033】
消去ソース制御信号ERSがHighレベルであり、且つ消去セクタ選択信号TsnがHighレベルのとき、NANDゲートの出力はLowレベルとなり、NMOSトランジスタNM1がオフ、NチャネルMOSトランジスタNM2がオンし、PチャネルMOSトランジスタPM1がオン、PチャネルMOSトランジスタPM2がオフとなり、ノードAはLow電位となり、PチャネルMOSトランジスタPM3はオンし、NチャネルMOSトランジスタNM3はオフであるため端子CSnには消去ソース電圧VESが出力される。端子CSnは、EEPROMメモリセルの共通ソースに接続される。
【0034】
以下、Yスイッチのメモリセルアレイにおける配置、及び2段、または3段構成のYスイッチに応じた各種実施例について説明する。
【0035】
図6は、本発明の第1の実施例の構成を示す図である。図6を参照すると、この実施例は、メモリセルアレイセクタの両側(図面で上下)にYスイッチを備え、主ビット線一本に対して複数本の副ビット線からなる。図6に示すように本実施例の半導体記憶装置は、N個のメモリセルアレイセクタSector0〜SectorNと16本の主ビット線I/00〜I/015を有し、各主ビット線I/00〜I/015はそれぞれ読み出し書き込み回路6に接続されている。なお、図6は、図1と図2に示したように、Xデコーダ、Yスイッチ、アレイ電源回路を有し、Vcc、GND、VES、ERS、TS0、TS1、TS2、TS3用の各配線が配線されているが、図示を省略する。図7は、図6に示した本発明の第1の実施例のメモリセルアレイセクタの構成を示す図である。
【0036】
図7を参照すると、ゲートがワード線W0〜WXにそれぞれ接続されているメモリセルトランジスタMC00〜MCX0の共通ドレインは、副ビット線を介してカラム選択信号Y1_0をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_0のソース(又はドレイン)に接続され、カラム選択信号Y2_2をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_2_0を介してビット線I/O 0に接続され、隣のカラムに位置するメモリセルトランジスタMC01〜MCX1の共通ドレインは、副ビット線を介してカラム選択信号Y1_1をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_1のソース(又はドレイン)に接続され、カラム選択信号Y2_1をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_2_1を介してビット線I/O 0に接続される構成とされている。このように、カラムスイッチTS0_2_0は、ブロック40_0の奇数番目の副ビット線に接続するカラムスイッチTS0_1_0〜TS0_1_mの共通接続点と主ビット線I/O 0との間に接続され、一方、カラムスイッチTS0_2_0はブロック40_0の偶数番目の副ビット線に接続するカラムスイッチTS0_1_1〜TS0_1_m+1の共通接続点と主ビット線I/O 0との間に接続されている。またメモリセルトランジスタの共通ソース線はアレイ電源回路の端子CSn(図5参照)に接続されている。
【0037】
ここで、カラムスイッチTS0_1_0〜TS0_1_m+1は1段目のYスイッチを、カラムスイッチTS0_2_0〜TS0_2_n+1は2段目のYスイッチを構成する。例えば、1段目のYスイッチの数を8(m=7)、2段目のYスイッチの数を8(n=7)とすると、1つの主ビット線に接続される1セクタ内の副ビット線の数は64本である。
【0038】
従来例のように、Yスイッチを1段構成として、1主ビット線あたり64個のYスイッチを介して副ビット線に接続したとすると、読み出し書き込み回路は、1セクタ当たり64個のYスイッチのドレインが寄生容量として見えることになる。また、従来例のように、Yスイッチを1段構成として、1主ビット線当たりに2個のYスイッチを介して副ビット線に接続したとすると、主ビット線が32本必要になり、主ビット線と隣接する主ビット線との間に他の配線を配置することができなくなる。
【0039】
これに対して、本実施例のように、Yスイッチを2段構成とすることにより、読み出し書き込み回路から見た寄生容量は、8トランジスタ分に低減することができる。このため、読み出し書き込み時に所定のバイアスを主ビット線にプリチャージしても、主ビット線は急速に立ち上がるので、読み書き動作を高速化できる。また、プリチャージに要する電荷が低減するので、半導体記憶装置の消費電力を低減することができる。しかも、主ビット線の配線は、1/32に低減できるので、主ビット線と隣接する主ビット線との間に余裕が生じ、主ビット線と同一配線層で、主ビット線に隣接して電源線や制御信号線など他の配線を配置することができる。この結果、半導体記憶装置のチップ面積を低減することができる。
【0040】
図8は、本発明の第2の実施例の構成を示す図である。図8を参照すると、4本の主ビット線がカラム選択信号Y3_0〜Y3_3をゲート入力とするカラムスイッチ(3段目のYスイッチ)を介して読み出し書き込み回路に接続される構成とされている。この実施例は、1つのI/Oを4分割にデコードし、I/O単位に、4本の主ビット線をメモリセルアレイ上に配置し、メモリセルアレイセクタは、副ビット線が2段のYスイッチを介して主ビット線と接続されている。第1の実施例と同様、図8は主ビット線のみを示し、Xデコーダ、Yスイッチ、アレイ電源回路を有し、Vcc、GND、VES、ERS、TS0、TS1、TS2、TS3用の各配線は図示を省略する。
【0041】
図9は、図8に示した本発明の第2の実施例のメモリセルアレイセクタの構成を示す図である。図9を参照すると、メモリセルトランジスタMC00〜MCX0の共通ドレインは、カラム選択信号Y1_0をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_0のソース又はドレインに副ビット線を介して接続され、カラム選択信号Y2_0をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_2_0を介してビット線I/O 0_0に接続され、隣のカラムに位置するメモリセルトランジスタMC01〜MCX1の共通ドレインは、カラム選択信号Y1_1をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_1のソース又はドレインに副ビット線を介して接続され、カラム選択信号Y2_1をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_2_1を介してビット線I/O 0_0に接続される構成とされている。
【0042】
本発明の第2の実施例において、メモリセルトランジスタの共通ドレインは、カラム選択信号Y1_0〜Y1_m+1で選択される1段目のカラムスイッチ、カラム選択信号Y2_0〜Y2_1で選択される2段目のカラムスイッチを介してビット線I/0 0_0に接続され、カラム選択信号Y3_0で選択される3段目のカラムスイッチTS0_3_0(図8参照)を介して読み出し書き込み回路に接続される。例えば、1段目のYスイッチの数を8(m=7)、2段目のYスイッチの数を2、3段目のYスイッチの数を4とすると、1つの主ビット線に接続される1セクタ内の副ビット線の数は64本である。また、読み出し書き込み回路から見た寄生容量は、4トランジスタ分に低減することができる。本実施例は、前記第1の実施例に比べ、読み出し書き込み回路から見た寄生容量をさらに低減することができ、32本主ビット線構成の従来例よりも、主ビット線の数を、1/8に低減できる。この結果、前記第1の実施例と同様、高速で小型のチップが実現できる。
【0043】
図10は、本発明の第3の実施例の構成を示すブロック図である。図10を参照すると、この実施例は、メモリアレイセクタの一側にYスイッチを備えたものであり、Yスイッチ部でI/O単位までデコードし、I/O単位に1本の主ビット線をメモリセルアレイ上に配置する。
【0044】
図11は、図10に示した本発明の第3の実施例のメモリセルアレイセクタの構成を示す図である。図11を参照すると、メモリセルトランジスタMC00〜MCX0のドレインに共通接続され、カラム選択信号Y1_0をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_0のソース又はドレインに副ビット線を介して接続され、隣のカラムに位置するメモリセルトランジスタMC01〜MCX1の共通ドレインは、カラム選択信号Y1_1をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_1のソース又はドレインに副ビット線を介して接続され、カラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_1〜TS0_1_mのドレイン又はソースは共通接続され、カラム選択信号Y2_0をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_2_0を介して主ビット線I/O 0に接続される。
【0045】
図12は、本発明の第4の実施例の構成を示す図である。図12を参照すると、4本の主ビット線が、カラム選択信号Y3_0〜Y3_3をゲート入力とする3段目のカラムスイッチTS_15_0〜TS_15_3を介して読み出し書き込み回路に接続される構成とされている。1つのI/Oを4分割にデコードし、I/O単位に、4本の主ビット線I/00〜I/015をセルアレイ上に配置し、さらに4本の主ビット線から1本を選択するためのカラムスイッチを備えている。
【0046】
図13は、図12に示した本発明の第4の実施例のメモリセルアレイセクタの構成を示す図である。図13を参照すると、メモリセルトランジスタMC00〜MCX0のドレインは共通接続されて、カラム選択信号Y1_0をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_0のソース又はドレインに副ビット線を介して接続され、隣のカラムに位置するメモリセルトランジスタMC01〜MCX1の共通ドレインは、カラム選択信号Y1_1をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_1のソース又はドレインに副ビット線を介して接続され、カラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_1_1〜TS0_1_mのドレイン又はソースは共通接続され、カラム選択信号Y2をゲート入力とするカラムスイッチ(トランスファゲート)TS0_2_0を介して主ビット線I/O 0_0に接続される。主ビット線I/O 0_0は、メモリセルアレイ上に配線され、カラム選択信号Y3_0で選択されるカラムスイッチ(図12参照)を介して読み出し書き込み回路に接続される。
【0047】
上記実施例において、メモリセルアレイ上に配線される主ビット線は、副ビット線8本に対して1本、副ビット線16本に対して1本など任意に設定することが出来る。主ビット線の間隔を広くすることで、第2配線層の主ビット線の間に、任意の信号線や電源線を配線することができる。
【0048】
たとえば512ワード×1024カラムのメモリセルアレイについて主/副ビット線が1:64構成の場合、第1配線層には1024本の副ビット線、第2配線層には16本の主ビット線が配線され、第2配線層の配線率を第1配線層の1/2とすると、512−16=496本分の配線領域が確保され、この配線領域に制御信号等を配線することができる。なお、上記各実施例では、NOR型メモリセルマトリクスの配置を例に説明したが、本発明はかかる構成に限定されるものでなく、NAND型、仮想接地型のメモリセルマトリクスにも適用できる。また、本発明は、EEPROMだけに適用が限定されるものでなく、マスクROMやPROMなどの半導体記憶装置にも適用できる。マスクROM等の場合、副ビット線が複数段のYスイッチを介して接続される主ビット線が読み出し回路(センスアンプ)に直接接続されるか、もしくは主ビット線がさらにYスイッチを介して読み出し回路に接続される構成とされる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、メモリセルアレイ上に、任意の信号線や電源線を配置可能としており、メモリセルアレイの周辺エリアに配線領域を設けることを不要としており、チップサイズの縮小が可能とするという効果を奏する。
【0050】
その理由は、本発明においては、主ビット線の間隔を広くして、主ビット線の間に任意の信号線または電源線を配置可能としているためである。
【0051】
また本発明によれば、読み出し書き込み回路からみた主ビット線の容量を削減することができる。その理由は、本発明においては、主ビット線にスイッチが接続され、該スイッチから分岐する複数のスイッチを介して副ビット線を接続する構成としたためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例における配線の様子を示す図である。
【図3】本発明の別の実施例の全体の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施例における配線の様子を示す図である。
【図5】本発明の一実施例におけるアレイ電源回路の構成を示す図である。
【図6】本発明の第1の実施例の構成を示す図である。
【図7】本発明の第1の実施例の詳細構成を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施例の構成を示す図である。
【図9】本発明の第2の実施例の詳細構成を示す図である。
【図10】本発明の第3の実施例の構成を示す図である。
【図11】本発明の第3の実施例の詳細構成を示す図である。
【図12】本発明の第4の実施例の構成を示す図である。
【図13】本発明の第4の実施例の詳細構成を示す図である。
【図14】従来の主/副ワード線型の半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図15】従来の主/副ビット線型の半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図16】従来の主/副ビット線型の半導体記憶装置の詳細構成を示す図である。
【符号の説明】
1 メモリセルアレイセクタ
2 Yスイッチ
3 Xデコーダ
4 アレイ電源回路
5 アレイ電源制御回路
6 読み出し書き込み回路
7 データバス
8 Xメインデコーダ
Claims (3)
- 一括消去単位のメモリセルアレイセクタを複数備え、
前記メモリセルアレイセクタ毎に、Xデコーダ、Yスイッチ、及びアレイ電源回路を備え、
主ビット線は、列方向に配設される複数の前記メモリセルアレイセクタ上を配線され、カラム選択信号を制御端子に入力とする3段目のYスイッチを介して読み出し書き込み回路の一端に接続され、
前記メモリセルアレイセクタは、複数のEEPROMセルトランジスタのドレインが共通接続されてなる副ビット線の複数本のそれぞれが1段目の複数のYスイッチの一端にそれぞれ接続され、
前記1段目の複数のYスイッチの制御端子には、前記複数のYスイッチの各々に対応した複数のカラム選択信号がそれぞれ入力されており、
前記1段目の複数のYスイッチの他端は共通接続され、カラム選択信号を制御端子に入力とする2段目のYスイッチを介して前記主ビット線に接続され、
前記主ビット線は、隣接する主ビット線との間の同一配線層に、電源線、書き込み及び消去時の制御信号、または、高電圧電源線が配線された領域を有し、
前記副ビット線が第1配線層に配線されており、前記主ビット線および隣接する主ビット線との間に形成された電源線、書き込み及び消去時の制御信号、または、高電圧電源線が第2配線層に配線されていることを特徴とする半導体記憶装置。 - 複数のメモリセルアレイセクタを有するフラッシュメモリ装置において、
前記メモリセルアレイセクタにおけるビット線が主ビット線と副ビット線よりなり、
前記副ビット線が第1配線層に配線されており、前記主ビット線が第2配線層に配線され、
前記副ビット線は、2段のYスイッチを介して、前記主ビット線に接続され、
同一段の複数のYスイッチの制御端子には、前記複数のYスイッチの各々に対応した複数のカラム選択信号がそれぞれ入力されており、
前記主ビット線は、隣接する主ビット線との間の同一配線層に、電源線、書き込み及び消去時の制御信号、または、高電圧電源線が配線された領域を有することを特徴とする半導体記憶装置。 - 複数本の前記副ビット線は、それぞれ、前記各副ビット線に対して設けられた1段目のYスイッチの一端に接続され、複数個の前記1段目の前記Yスイッチの他端は共通接続されて対応する一つの2段目のYスイッチの一端に接続され、
複数の2段目のYスイッチの他端が共通接続されて前記一本の主ビット線に共通に接続されている、ことを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
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