JPH04219971A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH04219971A
JPH04219971A JP2413859A JP41385990A JPH04219971A JP H04219971 A JPH04219971 A JP H04219971A JP 2413859 A JP2413859 A JP 2413859A JP 41385990 A JP41385990 A JP 41385990A JP H04219971 A JPH04219971 A JP H04219971A
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JP
Japan
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column
memory cell
bit line
circuit
circuits
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Pending
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JP2413859A
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English (en)
Inventor
Shuichi Matsue
松江 秀一
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体記憶装置に関し
、特にスタティックRAMのメモリセルアレイ周辺部に
位置する回路のレイアウトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は例えばアイ・イ・イ・イー  イ
ンターナショナル  ソリッド  ステイトサーキッツ
  カンファレンス  1990年  ダイジェスト 
 オブ  テクニカルペーパズ  132頁〜133頁
  図3(IEEE International S
olid−State Circuits Confe
rence 1990, DIGEST OF TEC
HNICAL PAPERS,P.132 〜133,
 Figure 3)に示されたスタティックRAMの
ビット線周辺の読み出し系回路の構成を示すブロック図
である。図において、1はメモリセル、2はビット線対
、3は上記ビット線対2の充電もしくはイコライズを行
うビット線負荷、4はワード線、5は上記ワード線4の
選択、駆動を行うXデコーダ回路、8はデータ線対、6
は上記ビット線対2と上記データ線対8間のデータの伝
達を制御するトランスファゲート対、7はYデコーダ回
路、9はセンスアンプ、10はデータ線である。
【0003】次に読み出し時の動作について説明する。 メモリセル1の選択は、Xデコーダ回路5、Yデコーダ
回路7が同時選択状態になった時に実現する。この時、
ワード線4はハイレベルにあり、またトランスファゲー
ト対6はビット線対2とデータ線対8を電気的に接続さ
れた状態にする。これによりメモリセル1に蓄えられて
いたデータはビット線対2、データ線対8を経て、セン
スアンプ9に伝達され、これにより増幅された信号がデ
ータ線10に伝えられる。データ線10は出力バッファ
(図示せず)に接続されチップ外部にデータが出力され
る。
【0004】一方、上記メモリセル1が選択されない場
合、従ってXデコーダ回路5もしくはYデコーダ回路7
、ないし両回路5,7が非選択状態にある場合、メモリ
セル1の記憶データはデータ線対8に伝達されず、この
時、選択状態にある他のメモリセル(図示せず)の記憶
データのみがデータ線対8に伝達される。図4は上記図
3の回路ブロックの物理的な配置の1例を示した図であ
る。ここではnカラムmロウのメモリセルアレイを持つ
スタティックRAMを例にしている。11,12,21
,22はそれぞれ長方形の形を持つメモリセルアレイの
四隅のメモリセルを示しており、11は1カラム1ロウ
目のメモリセル、12は1カラムmロウ目のメモリセル
、21はnカラム1ロウ目のメモリセル、22はnカラ
ムmロウ目のメモリセルである。15,25,17,2
7は上記各セルを選択するためのX及びYデコーダ回路
の配置を示しており、15は1ロウ目のXデコーダ回路
、25はmロウ目のXデコーダ回路、17は1カラム目
のYデコーダ回路、27はnカラム目のYデコーダ回路
である。また、この例では各カラムのビット線負荷13
,23及びトランスファゲート対16,26は各カラム
をはさむ形で配置されており、13は1カラム目のビッ
ト線負荷、23はnカラム目のビット線負荷、16は1
カラム目のトランスファゲート対、26はnカラム目の
トランスファゲート対である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のスタティックR
AMのメモリセルアレイ周辺の各回路は以上のように配
置されており、このため、Xデコーダ回路5の幅は1つ
のメモリセルのビット線方向の長さで制限され、またY
デコーダ回路7やビット線負荷3、トランスファゲート
対6のようにカラムの両端に各カラム毎に配置される回
路の幅は1つのメモリセルのワード線方向の長さで制限
されることになる。
【0006】一般にメモリデバイスの大容量化を図るに
は、メモリセルサイズの縮小が必要とされる。従ってメ
モリセルアレイ周辺に配置される上記各回路の回路パタ
ーンの自由度は大幅に制限され、パターン作成がより困
難なものとなってきている。
【0007】また、スタティックRAMの高速化を図る
場合、カラムセンス方式は有効な1手段である。図5に
カラムセンス方式を採用した場合のビット線周辺の読み
出し系回路の構成図及び図6に上記図5の物理的配置の
1例を示した図を示す。これらの図において、図3,図
4と同一符号は同一又は相当部分を示し、19はカラム
センスアンプ、14は1カラム目のカラムセンスアンプ
、24はnカラム目のカラムセンスアンプを示している
。これらの図からわかるように、カラムセンスアンプ1
9の1辺もやはりメモリセルサイズの制限を受けること
になる。このカラムセンスアンプ19はビット線対2の
わずかな変化を感知し、この変化をトランスファゲート
6を経てデータ線対8に高速に伝えるため、感度が良く
しかも負荷駆動能力の高い回路が必要とされている。 しかしながら十分な性能を持つカラムセンスアンプを高
集積スタティックRAMに採用することは、カラムセン
スアンプの素子数やトランジスタサイズ等の面積の点か
ら考えて回路パターンの作成を行う上で極めて困難なも
のとなっていた。
【0008】さらに、Bi−CMOSスタティックRA
Mではバイポーラトランジスタに広い領域が必要となる
ため、駆動力が要求されている回路があるにもかかわら
ずバイポーラトランジスタの使用を制限しなくてはなら
ない等の問題があった。
【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、メモリセルアレイ周辺回路のレ
イアウトパターンの自由度を上げ、パターン作成を容易
にでき、さらにはレイアウトパターンの自由度を上げる
ことで、従来、カラムセンスアンプ、バイポーラトラン
ジスタのように面積上の理由で大きく制限されていた回
路のパターン上の制約が取り払え、これらを自由に配置
でき、高性能化を促進できる半導体記憶装置を得ること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体記
憶装置は、Xデコーダ回路のようにメモリセルアレイの
ロウ方向に配置されるメモリセルアレイ周辺の回路にお
いて、その回路領域のビット線方向の長さが複数ロウの
幅を持つ様に設定するかもしくは、Yデコーダ回路、カ
ラムセンスアンプ、ビット線負荷のように、メモリセル
アレイのカラム方向に配置されるメモリセルアレイ周辺
の回路において、その回路領域のワード線方向の長さが
複数カラムの幅を持つ様に設定したものである。
【0011】またこの発明に係る半導体記憶装置は、メ
モリセルアレイ周辺の回路のメモリセルアレイのロウ方
向に配置される回路,及びメモリセルアレイのカラム方
向に配置される回路において、その回路領域のビット線
方向の長さが複数ロウの幅を持つ様に設定し、かつ、ワ
ード線方向の長さが複数カラムの幅を持つ様に設定した
ものである。
【0012】
【作用】この発明におけるメモリセルアレイ周辺部に配
置される回路では従来カラム方向に位置する回路では回
路領域の1辺が1つのセルのビット線方向の長さで、ま
たロウ方向に位置する回路では回路領域の1辺が1つの
セルのワード線方向の長さで制限されていたが、これが
複数カラムの幅に緩和されることでレイアウトパターン
の自由度が上りこれによりパターン作成が容易になる。 さらに従来、細長い領域に納めることが困難であった複
雑な回路、例えばゲート幅の大きいトランジスタ、バイ
ポーラトランジスタ等を比較的自由に配置することがで
きるようになり、素子の高性能化を図ることが可能にな
る。
【0013】
【実施例】図1はこの発明の一実施例による半導体記憶
装置において、スタティックRAMのメモリセルアレイ
及びその周辺回路の配置を示すブロック図である。ここ
では2カラム分のYデコーダ系回路とカラムセンスアン
プを2カラム分の幅を持つ領域に納める場合を考える。
【0014】図において、図4と同一符号は同一又は相
当部分を示し、201は1及び2カラム目のYデコーダ
系回路+カラムセンスアンプの領域で、そのうち101
は1カラム目の領域、102は2カラム目の領域である
。202はn−1及びnカラム目のYデコーダ系回路+
カラムセンスアンプの領域で、103はn−1カラム目
の領域、104はnカラム目の領域である。また31,
32,41,42はメモリセルであり、31は2カラム
1ロウ目のメモリセル、32は2カラムmロウ目のメモ
リセル、41はn−1カラム1ロウ目のメモリセル、4
2はn−1カラムmロウ目のメモリセルを示している。 33,43はビット線負荷で、33は2カラム目のビッ
ト線負荷、43はn−1カラムnのビット線負荷である
【0015】201及び202で示された領域内ではそ
れぞれ2つのYデコーダ系回路、2つのカラムセンスア
ンプが配置されており、各カラムのYデコーダ系回路+
カラムセンスアンプ101,102,103,104の
ワード線方向の幅(図中、横方向)は2カラム分確保さ
れている。201,202の領域のビット線方向の長さ
(図中、縦方向)はメモリセルサイズに対し制限を受け
ることはなく、従って101,102及び103,10
4の各バッファは201及び202の領域内でビット線
方向及びカラム方向(図中、縦及び横方向)に対し、比
較的自由なレイアウトが可能となる。この結果、レイア
ウトパターンの作成が容易に成るほか、細長い領域に納
めることが困難な回路、例えばゲート幅の大きいトラン
ジスタ、広い領域を必要とするバイポーラトランジスタ
等を比較的自由にレイアウトすることが可能となる。
【0016】なお、上記第1の実施例では2カラム分の
領域例えば201内で各バッファ101,102がカラ
ム単位で図中上下に配置されている例について示したが
、本発明はこれに限ることなく、2カラム分の領域内で
あるなら、各カラムのバッファをいかなる配置でもって
混在させてもよく、この場合においても上記実施例と同
様の効果を奏する。
【0017】また、上記第1の実施例では2カラム分の
領域内で2カラム分のバッファを混在させることを述べ
ているが、本発明は2カラム分に特に限ることなく複数
カラム分の領域内で複数カラム分のバッファを混在させ
ても同様の効果を奏する。
【0018】次に本発明の第2の実施例による半導体記
憶装置を図2について説明する。この例でも2カラム分
のYデコーダ系回路とカラムセンスアンプを2カラム分
の幅を持つ領域に納める場合を考える。図2において、
図1と同一符号は同一又は相当部分を示し、各カラムの
Yデコーダ系回路+カラムセンスアンプ101,102
,103,104さらに各カラムのビット線負荷13,
23,33,43は各カラムの上下に交互に配置され、
2カラムで1組の繰返しの単位を構成している。この場
合でも、各カラムのYデコーダ系回路+カラムセンスア
ンプ101,102,103,104のレイアウト可能
な領域を第1の実施例と同様に2カラム分の幅まで確保
することができる。なお、この場合各カラム選択に必要
なアドレス選択信号線をカラムの両端に配置する必要が
あることは言うまでもない。
【0019】上記第2の実施例では2カラム分の領域で
1つの繰返し単位を構成しているが、上記第1の実施例
による構造と並用することで2カラム分に限ることなく
、偶数カラム分の領域で1つの繰返し単位を構成するこ
とができることは明らかである。
【0020】なお、上記第1及び第2の実施例はカラム
方向に位置するバッファに対して適用した例であるが、
本発明はロウ方向に位置する、例えばXデコーダ回路に
対して適用してもよく、この場合においても同様の効果
が期待できる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明によればメモリ
セルアレイ周辺部に配置される回路において、メモリセ
ルサイズにより制限されていた回路領域の幅をカラム方
向に配置されたバッファならば複数カラム分、ロウ方向
に配置されたバッファならば複数ロウ分の長さに拡げる
ことができるように構成したので、パターンレイアウト
が容易になり、また従来細長い領域に納めることが困難
であった複雑な回路、例えばゲート幅の大きいトランジ
スタ、バイポーラトランジスタ等を比較的自由に配置す
ることが可能となるため高性能の半導体記憶装置が得ら
れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例による半導体記憶装置
における、スタティックRAMのメモリセルアレイ及び
その周辺回路の配置を示すブロック図である。
【図2】この発明の第2の実施例による半導体記憶装置
における、スタティックRAMのメモリセルアレイ及び
その周辺回路の配置を示すブロック図である。
【図3】従来のスタティックRAMのビット線周辺部の
読み出し系回路のブロック図である。
【図4】図3に示した各バッファの配置を示すブロック
図である。
【図5】カラムセンス方式を用いた従来のスタティック
RAMの読み出し系回路のブロック図である。
【図6】図5に示した各バッファの配置を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1      メモリセル 11    メモリセル 12    メモリセル 21    メモリセル 22    メモリセル 31    メモリセル 32    メモリセル 41    メモリセル 42    メモリセル 2      ビット線対 3      ビット線負荷 13    ビット線負荷 23    ビット線負荷 33    ビット線負荷 43    ビット線負荷 4      ワード線 5      Xデコーダ回路 15    Xデコーダ回路 25    Xデコーダ回路 6      トランスファゲート対 16    トランスファゲート対 26    トランスファゲート対 7      Yデコーダ回路 17    Yデコーダ回路 27    Yデコーダ回路 8      データ線対 9      センスアンプ 10    データ線 19    カラムセンスアンプ 14    カラムセンスアンプ 24    カラムセンスアンプ 101  Yデコーダ系回路+カラムセンスアンプ10
2  Yデコーダ系回路+カラムセンスアンプ103 
 Yデコーダ系回路+カラムセンスアンプ104  Y
デコーダ系回路+カラムセンスアンプ201  Yデコ
ーダ系回路+カラムセンスアンプのレイアウトが可能な
領域 202  Yデコーダ系回路+カラムセンスアンプのレ
イアウトが可能な領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  メモリセルアレイの周辺部に位置する
    回路であって、上記メモリセルアレイのロウ方向あるい
    はカラム方向に配置される回路は、その回路領域のビッ
    ト線方向あるいはワード線方向の長さが複数ロウあるい
    は複数カラムの幅を持つ様に設定されていることを特徴
    とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】  メモリセルアレイの周辺部に位置する
    回路であって、上記メモリセルアレイのロウ方向に配置
    される回路及びカラム方向に配置される回路は、その回
    路領域のビット線方向の長さが複数ロウの幅を持つ様に
    設定され、かつ、ワード線方向の長さが複数のカラムの
    幅を持つ様に設定されていることを特徴とする半導体記
    憶装置。
JP2413859A 1990-12-19 1990-12-19 半導体記憶装置 Pending JPH04219971A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100402344B1 (ko) * 1999-02-08 2003-10-17 산요덴키가부시키가이샤 반도체 메모리 장치

Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0278268A (ja) * 1988-09-14 1990-03-19 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JPH02246149A (ja) * 1989-03-20 1990-10-01 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置とその欠陥救済法

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