JPH0444429B2 - - Google Patents

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JPH0444429B2
JPH0444429B2 JP58096825A JP9682583A JPH0444429B2 JP H0444429 B2 JPH0444429 B2 JP H0444429B2 JP 58096825 A JP58096825 A JP 58096825A JP 9682583 A JP9682583 A JP 9682583A JP H0444429 B2 JPH0444429 B2 JP H0444429B2
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JP
Japan
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memory cell
data
data lines
channel mos
mos transistor
Prior art date
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Application number
JP58096825A
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Japanese (ja)
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JPS59220951A (en
Inventor
Hiroaki Suzuki
Masaharu Kawachi
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Publication of JPS59220951A publication Critical patent/JPS59220951A/en
Publication of JPH0444429B2 publication Critical patent/JPH0444429B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/90Masterslice integrated circuits
    • H10D84/903Masterslice integrated circuits comprising field effect technology
    • H10D84/907CMOS gate arrays

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はデータ記憶用のメモリセルが設けら
れ、このメモリセルとの間でデータ転送を行なう
データ線の数を任意に設定可能としたマスタスラ
イス型半導体記憶装置の接続方法に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 マスタスライス型半導体装置とは、予め半導体
基板内に相互配線が施こされていない素子を形成
しておき、この後の配線形成工程で異なつた種々
の回路機能を持つように構成されるものをいう。 ところで、このようなマスタスライス型半導体
装置がメモリセルを含む記憶装置である場合に、
各メモリセルを1対のデータ線に接続して1つの
メモリセルからこの1対のデータ線にデータを読
み出す場合と、各メモリセルを複数対のデータ線
に並列的に接続して1つのメモリセルから複数対
のデータ線にデータを読み出す場合の2通りが考
えられる。このような2通りのデータ読み出しに
対応するマスタスライス型半導体記憶装置として
は次のようなものが考えられる。 第1図は1つのメモリセルから1対もしくは2
対のデータ線にデータを読み出すことができるマ
スタスライス型半導体記憶装置の1ビツト分のメ
モリセルを示す回路図である。なお、このメモリ
セルは説明の便宜上、一部配線がすでに形成され
た状態で示されている。このメモリセルは、2個
のインバータ1,2を逆並列接続して構成される
データ記憶用のフリツプフロツプと、このフリ
ツプフロツプ3の一方のデータ記憶点4にそれぞ
れの一端が接続されている選択用の2個のMOS
トランジスタ5,6と、上記フリツプフロツプ
の他方のデータ記憶点7にそれぞれの一端が接続
されている同じく選択用の2個のMOSトランジ
スタ8,9と、上記2個のMOSトランジスタ5,
8のゲート電極が共通に接続されているワード線
10および上記MOSトランジスタ6,9のゲー
ト電極が共通に接続されているもう1本のワード
線11で構成されている。そしてこのようなメモ
リセルは、製造工程の最終段階である配線形成工
程を経て、フリツプフロツプの相互接続および
1対もしくは2対のデータ線との接続が行なわれ
る。すなわち、2対のデータ線との接続を行なう
場合には、第2図に示すように、2対のデータ線
DL11,DL22を設け、これらのデータ
線DL11,DL22に前記MOSトランジス
タ5,8,6,9の他端をそれぞれ接続する。こ
のとき、2本のワード線10,11には同一の駆
動信号もしくは異なる駆動信号が与えられ、メモ
リセルから2対のデータ線DL11,DL2
DL2それぞれにデータの読み出しが行なわれる。 一方、上記メモリセルを1対のデータ線と接続
する場合には、第3図に示すように、1対のデー
タ線DL,のみを設け、この両データ線DL,
DLにたとえば前記MOSトランジスタ5,8の他
端をそれぞれ接続する。このときには一方のワー
ド線10のみに駆動信号が与えられ、他方のワー
ド線11は使用されない。なお、第2図、第3図
において、メモリセルはRAMセルであるので、
メモリセルからのデータ読み出しのみではなくデ
ータ書き込みも行なうことができる。 ところで、第1図のような構成のメモリセルを
用いて第2図のように記憶装置を構成した場合
に、2対のデータ線に同時にデータ読み出しを行
なうときのフリツプフロツプに対する負荷容量
は第3図の場合のおよそ2倍となる。したがつ
て、2対のデータ線に同時にデータ読み出しを行
なうときに、各データ線を十分に駆動して高速読
み出しを可能にするにはフリツプフロツプを構
成するインバータ1,2の寸法を大きく設計する
必要がある。ところが、上記インバータ1,2の
寸法を大きくする場合に、第3図のように1対の
データ線を持つ記憶装置を構成すると、第2図の
場合よりも読み出し速度は上がるが、セルサイズ
が大きくなつて1チツプ内に収容できるメモリセ
ルの数が減少してしまう。つまり、第2図と第3
図をくらべると、メモリセルのセルサイズは同じ
であり、第3図では無駄な面積が大きくなつてし
まい高集積化が実現できなくなる。 〔発明の目的〕 この発明は上記のような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、メモリ
セルを1対もしくは複数対のデータ線に結合する
場合に、適度な動作速度を持ち、かつ無駄な面積
が生じないで、もつて高集積化が実現できるマス
タスライス型半導体記憶装置の接続方法を提供す
ることにある。 〔発明の概要〕 この発明によれば、データ線対と等しい数の基
本メモリセルのデータ記憶点を相互に接続して単
位メモリを構成することによつて、データ線対の
数にかかわらず常に過剰ではない一定のデータ読
み出し速度を持ち、1対のデータ線を設ける場合
には基本メモリセルをそのまま単位メモリとして
用いるので無駄な面積が生じないで高集積化が実
現できるマスタスライス型半導体記憶装置が提供
されている。 〔発明の実施例〕 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第4図はこの発明に係るマスタスライス型
半導体記憶装置の基本メモリセルの1ビツト分を
示す回路図である。なお、この場合にも説明の便
宜上、一部配線がすでに形成された状態で示され
ている。この基本メモリセルは図示するように、
2個のインバータ21,22を逆並列接続して構
成されるデータ記憶用のフリツプフロツプ23
と、このフリツプフロツプ23の一方のデータ記
憶点24に一端が接続されている選択用のMOS
トランジスタ25と、上記フリツプフロツプ23
の他方のデータ記憶点26に一端が接続されてい
るもう1つの選択用のMOSトランジスタ27お
よび上記両MOSトランジスタ25,27のゲー
ト電極が共通に接続されているワード線28で構
成されている。そしてこのような基本メモリセル
が素子領域に多数配列して構成されている。な
お、フリツプフロツプ23を構成する2つのイン
バータ21,22の寸法は、1対のデータ線を駆
動するのに十分な程度に設計される。 第5図は前記インバータ21,22がそれぞれ
CMOS構成の場合であり、かつフリツプフロツ
23が相互接続されていない状態での上記第4
図の基本メモリセルの素子構造を示すパターン平
面図である。第5図において、31はN型半導体
領域内に形成されたP−ウエル領域であり、この
P−ウエル領域31内にはNチヤネルMOSトラ
ンジスタQN1〜QN8のソース、ドレイン領域およ
びこれらを相互に接続する配線としてのN+型領
域32等がたとえば拡散法で形成されている。N
型半導体領域内にはPチヤネルMOSトランジス
タQP1〜QP4のソース、ドレイン領域およびこれ
らを相互に接続する配線としてのP+型領域33
が同じく拡散法で形成されている。またこれらの
領域上には、フイールド絶縁膜もしくはゲート絶
縁膜を介して積層されたゲート電極、ワード線お
よびその他の配線としての多結晶シリコン層34
が形成されている。 第6図は第5図のようなパターンを持つ素子の
等価回路図である。この第6図から明らかなよう
に、第5図では前記第4図の基本メモリセルが2
ビツト分構成されており、第4図と対応するイン
バータ、ワード線のうち一方ビツト側ではその符
号の末尾に英文字のAを付し、他方ビツト側では
Bを付している。 第6図の等価回路図で示される基本メモリセル
を1対のデータ線と接続して記憶装置を構成する
場合には、この後の配線形成工程を経て第7図の
等価回路図のように回路結線がなされる。すなわ
ち、まず第1層目の金属配線によつてNチヤネル
MOSトランジスタQN1〜QN4それぞれのソースが
低電位VSS印加点に接続され、同じく第1層目の
金属配線によつてPチヤネルMOSトランジスタ
QP1のドレイン、NチヤネルMOSトランジスタ
QN1のドレイン、PチヤネルMOSトランジスタ
QP2およびNチヤネルMOSトランジスタQN2の共
通ゲート電極が相互結線され、PチヤネルMOS
トランジスタQP2のドレイン、NチヤネルMOSト
ランジスタQN2のドレイン、PチヤネルMOSトラ
ンジスタQP1およびNチヤネルMOSトランジスタ
QN1の共通のゲート電極が相互結線される。 さらに第1層目の金属配線によつてPチヤネル
MOSトランジスタQP3のドレイン、Nチヤネル
MOSトランジスタQN3のドレイン、Pチヤネル
MOSトランジスタQP4およびNチヤネルMOSト
ランジスタQN4の共通ゲート電極が相互結線さ
れ、PチヤネルMOSトランジスタQP4のドレイ
ン、NチヤネルMOSトランジスタQN4のドレイ
ン、PチヤネルMOSトランジスタQP3およびNチ
ヤネルMOSトランジスタQN3の共通ゲート電極が
相互結線される。次に、第2層目の金属配線によ
つて、前記一方の選択用MOSトランジスタ25
であるNチヤネルMOSトランジスタQN5,QN7
れぞれの解放端が接続されるデータ線DLが、前
記他方の選択用MOSトランジスタ27であるN
チヤネルMOSトランジスタQN6,QN8それぞれの
解放端が接続されるデータ線が配線される。 第8図は第7図のような回路結線がなされた素
子のパターン平面図である。第8図中、35は第
1層目の金属配線であり、36は第2層目の金属
配線であり、さらに37は前記N+型領域32、
P+領域33と第1層目の金属配線35の間又は
この第1、第2層目の金属配線35,36との間
等を接続するコンタクトホールである。 このように基本メモリセルを1対のデータ線
DL,と接続して記憶装置を構成する場合に
は、1つの基本メモリセルが単位メモリセルとな
るために各基本メモリセルの面積に無駄が生じる
ことがなく、すべての基本メモリセルを各1ビツ
トのメモリセルとすることができる。また、各基
本メモリセル内のフリツプフロツプ23を構成す
る2つのインバータ21,22の寸法は1対のデ
ータ線を駆動するのに十分な程度に設計されてい
るので、1対のデータ線を駆動するのにみあつた
最適な速度で各基本メモリセルからデータを読み
出すことができる。 次に、第6図の等価回路で示される基本メモリ
セルを2対のデータ線に接続して記憶装置を構成
する場合には、この後の配線形成工程を経て第9
図のように回路結線がなされる。すなわち、第1
層目の金属配線によつてまず第7図の場合と同様
の回路結線がなされるとともに、さらに一方のフ
リツプフロツプ23Aの前記一方のデータ記憶点
24であるP点チヤネルMOSトランジスタQP1
よびNチヤネルMOSトランジスタQN1のドレイン
接続点が、他方のフリツプフロツプ23Bの前記
一方のデータ記憶点24であるPチヤネルMOS
トランジスタQP3およびNチヤネルMOSトランジ
スタQN3のドレイン接続点と相互に接続される。
またさらにフリツプフロツプ23A23Bの前
記他方のデータ記憶点26どうしが相互に接続さ
れる。次に、第2層目の金属配線によつて、一方
の基本メモリセル内の前記選択用MOSトランジ
スタ25,27であるNチヤネルMOSトランジ
スタQN5,QN6それぞれの解放端が接続される一
方の対のデータ線DL11が、他方の基本メモ
リセル内の前記選択用MOSトランジスタ25,
27であるNチヤネルMOSトランジスタQN7
QN8それぞれの解放端が接続される他方の対のデ
ータ線DL22がそれぞれ配線される。なお、
第10図に第9図のような回路結線がなされた素
子のパターン平面図を示す。またこの第10図中
において35は第1層目の金属配線を、36は第
2層目の金属配線を、37はコンタクトホールを
それぞれ示す。 このように2つの基本メモリセルを2対のデー
タ線DL11,DL22と接続して記憶装置
を構成する場合には、2つの基本メモリセルのデ
ータ記憶点どうしを相互接続して単位メモリセル
を構成している。この場合に2つの基本メモリセ
ルが1つのメモリセルとして作用し、各フリツプ
フロツプ23A23Bを構成するそれぞれ2つ
のインバータ21,22の寸法はそれぞれ1対の
データ線を駆動するのに十分な程度に設計されて
いるので、この単位メモリセルから2対のデータ
線DL11,DL22に同時にデータ読み出
しを行なう場合の読み出し速度は、前記第7図の
場合と同等の最適なものとすることができる。 このようにこの実施例によれば、1対もしくは
2対のデータ線を設ける場合、1対のときには無
駄な面積を生じることなしに高集積化が実現で
き、しかも1対および2対のいずれの場合にもデ
ータ読み出し速度を最適なものにすることができ
る。 第11図はこの発明の応用例の構成を示す回路
図であり、前記第9図のように2対のデータ線が
設けられた記憶装置を全体を示す。すなわち2つ
の基本メモリセル40,50のデータ記憶点24
と24および26と26を相互に接続して構成さ
れる単位メモリセル60のうちの、一方のワード
線28は2つのX方向デコーダ71,72の一方
のX方向デコーダ71の1本の出力線73に接続
し、他方のワード線28は他方のX方向デコーダ
72の1本の出力線74に接続する。また1対の
データ線DL11は選択用のMOSトランジス
タ81,82を介して1組の入出力線I/O1
I/O1に接続し、残りの1対のデータ線DL2
DL2は選択用のMOSトランジスタ83,84を
介してもう1組の入出力線I/O22に接
続する。さらに上記MOSトランジスタ81,8
2のゲート電極を2つのY方向デコーダ91,9
2の、一方のY方向デコーダ91の1本の出力線
93に接続し、上記MOSトランジスタ83,8
4のゲート電極を他方のY方向デコーダ92の1
本の出力線94に接続する。 このように構成された記憶装置では、それぞれ
2つのX方向デコーダ71,72およびY方向デ
コーダ91,92を設けることによつて、1ビツ
トのデータを2組の入力出力線I/O11
I/O22に同時に読み出すことができる。
また2対のデータ線DL11,DL22から
同時にデータ書き込みを行なうこともできるの
で、高速書き込みが実現できる。 なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。たとえば上記
実施例ではデータ線を1対もしくは2対設ける場
合について説明したが、これは3対以上設けるよ
うにしてもよい。そして3対以上設ける場合に
は、前記第4図に示すような基本メモリセルをそ
のデータ線対に対応した数だけ設け、それぞれの
データ記憶点を相互に接続することによつて、常
に最適なデータ読み出し速度を得ることができ
る。 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、メモリ
セルを1対もしくは複数対のデータ線に結合する
場合に、適度な動作速度を持ち、かつ無駄な面積
が生じないでもつて高集積化が実現できるマスタ
スライス型半導体集積回路を提供することができ
る。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a master slice in which a memory cell for data storage is provided and the number of data lines for data transfer to and from the memory cell can be arbitrarily set. The present invention relates to a method for connecting type semiconductor memory devices. [Technical background of the invention and its problems] A master slice type semiconductor device is a semiconductor device in which elements without interconnections are formed in a semiconductor substrate in advance, and various different interconnections are formed in the subsequent interconnection formation process. A device configured to have a circuit function. By the way, when such a master slice type semiconductor device is a storage device including memory cells,
There are cases in which each memory cell is connected to a pair of data lines and data is read from one memory cell to this pair of data lines, and there are cases in which each memory cell is connected in parallel to multiple pairs of data lines to read data from one memory cell. There are two possible ways to read data from a cell to multiple pairs of data lines. The following master slice type semiconductor memory device compatible with such two types of data reading can be considered. Figure 1 shows one pair or two from one memory cell.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a 1-bit memory cell of a master slice type semiconductor memory device that can read data to a pair of data lines. Note that, for convenience of explanation, this memory cell is shown with some wiring already formed. This memory cell consists of a data storage flip-flop 3 constructed by connecting two inverters 1 and 2 in antiparallel, and a selection flip-flop 3 whose one end is connected to one data storage point 4 of the flip-flop 3. 2 MOS
Transistors 5 and 6 and the flip-flop 3
Two MOS transistors 8 and 9 for selection also have one end connected to the other data storage point 7, and the two MOS transistors 5,
The word line 10 has the gate electrodes of the MOS transistors 6 and 9 connected in common, and another word line 11 has the gate electrodes of the MOS transistors 6 and 9 connected in common. In such a memory cell, the flip-flops 3 are interconnected and connected to one or two pairs of data lines through a wiring forming step which is the final stage of the manufacturing process. In other words, when connecting two pairs of data lines, as shown in Figure 2, two pairs of data lines are connected.
DL 1 , 1 , DL 2 , 2 are provided, and the other ends of the MOS transistors 5, 8, 6, 9 are connected to these data lines DL 1 , 1 , DL 2 , 2, respectively. At this time, the same drive signal or different drive signals are applied to the two word lines 10 and 11, and the two pairs of data lines DL 1 , 1 , DL 2 ,
Data is read for each DL 2 . On the other hand, when the memory cell is connected to a pair of data lines, as shown in FIG. 3, only one pair of data lines DL is provided, and both data lines DL,
For example, the other ends of the MOS transistors 5 and 8 are connected to DL, respectively. At this time, a drive signal is applied to only one word line 10, and the other word line 11 is not used. Note that in Figures 2 and 3, the memory cells are RAM cells, so
It is possible to not only read data from memory cells but also write data. By the way, when a storage device is configured as shown in FIG. 2 using memory cells configured as shown in FIG. It is approximately twice as large as the case shown in the figure. Therefore, when simultaneously reading data from two pairs of data lines, inverters 1 and 2 constituting the flip-flop 3 should be designed to have large dimensions in order to sufficiently drive each data line and enable high-speed reading. There is a need. However, if the dimensions of the inverters 1 and 2 are increased and the storage device is configured with a pair of data lines as shown in FIG. 3, the read speed will be higher than in the case of FIG. 2, but the cell size will be increased. As the size increases, the number of memory cells that can be accommodated within one chip decreases. In other words, Figures 2 and 3
Comparing the figures, the cell sizes of the memory cells are the same, and in FIG. 3, the wasted area becomes large, making it impossible to achieve high integration. [Object of the Invention] The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide appropriate operation when connecting memory cells to one or more pairs of data lines. It is an object of the present invention to provide a connection method for a master slice type semiconductor memory device that has high speed and can achieve high integration without wasting area. [Summary of the Invention] According to the present invention, by configuring a unit memory by interconnecting data storage points of basic memory cells whose number is equal to the number of data line pairs, the A master slice type semiconductor memory device that has a constant data read speed that is not excessive, and can achieve high integration without wasting area because the basic memory cell is used as a unit memory when a pair of data lines is provided. is provided. [Embodiment of the Invention] An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a circuit diagram showing one bit of a basic memory cell of a master slice type semiconductor memory device according to the present invention. Note that in this case as well, for convenience of explanation, some wiring is shown in a state where it has already been formed. This basic memory cell is as shown in the figure.
Flip-flop 23 for data storage configured by connecting two inverters 21 and 22 in antiparallel
and a selection MOS whose one end is connected to one data storage point 24 of this flip-flop 23 .
transistor 25 and the flip-flop 23
2, and a word line 28 to which the gate electrodes of both the MOS transistors 25 and 27 are commonly connected. A large number of such basic memory cells are arranged in an element region. The dimensions of the two inverters 21 and 22 constituting the flip-flop 23 are designed to be sufficient to drive a pair of data lines. FIG. 5 shows that the inverters 21 and 22 are
In the case of the CMOS configuration and the flip-flops 23 are not interconnected, the fourth
FIG. 3 is a pattern plan view showing the element structure of the basic memory cell shown in the figure. In FIG. 5, reference numeral 31 is a P-well region formed within an N-type semiconductor region, and within this P-well region 31 are the source and drain regions of N-channel MOS transistors Q N1 to Q N8 , and the interconnection of these regions. The N + type region 32 and the like as interconnects connected to the N + type region 32 are formed by, for example, a diffusion method. N
In the type semiconductor region, there are source and drain regions of P channel MOS transistors Q P1 to Q P4 , and a P + type region 33 as wiring interconnecting these.
is also formed using the diffusion method. Further, on these regions, a polycrystalline silicon layer 34 is formed as a gate electrode, a word line, and other interconnections, which are laminated via a field insulating film or a gate insulating film.
is formed. FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of an element having a pattern as shown in FIG. As is clear from FIG. 6, in FIG. 5, the basic memory cells in FIG.
Of the inverters and word lines corresponding to those shown in FIG. 4, one bit side has the letter A added to the end of the code, and the other bit side has the letter B added to the end. When configuring a storage device by connecting the basic memory cell shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 6 with a pair of data lines, the following wiring formation process is performed to form the basic memory cell shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 7. Circuit connections are made. That is, first, the N-channel is created by the first layer of metal wiring.
The sources of each of the MOS transistors Q N1 to Q N4 are connected to the low potential V SS application point, and the P-channel MOS transistors are also connected by the first layer of metal wiring.
Q P1 drain, N-channel MOS transistor
Q N1 drain, P channel MOS transistor
The common gate electrodes of Q P2 and N-channel MOS transistor Q N2 are interconnected, and the P-channel MOS
Drain of transistor Q P2 , drain of N-channel MOS transistor Q N2 , P-channel MOS transistor Q P1 and N-channel MOS transistor
The common gate electrodes of Q N1 are interconnected. Furthermore, P channel is formed by the first layer of metal wiring.
Drain of MOS transistor Q P3 , N channel
Drain of MOS transistor Q N3 , P channel
The common gate electrodes of MOS transistor Q P4 and N-channel MOS transistor Q N4 are interconnected, and the drain of P-channel MOS transistor Q P4 , the drain of N-channel MOS transistor Q N4 , the P-channel MOS transistor Q P3 , and the N-channel MOS transistor Q The common gate electrodes of N3 are interconnected. Next, the one selection MOS transistor 25 is connected to the second layer of metal wiring.
The data line DL to which the open ends of the N-channel MOS transistors Q N5 and Q N7 are connected is connected to the other selection MOS transistor 27 N
Data lines are wired to which the open ends of channel MOS transistors Q N6 and Q N8 are connected. FIG. 8 is a pattern plan view of an element in which circuit connections as shown in FIG. 7 are made. In FIG. 8, 35 is the first layer metal wiring, 36 is the second layer metal wiring, and 37 is the N + type region 32,
This is a contact hole that connects between the P + region 33 and the first layer metal wiring 35 or between the first and second layer metal wirings 35 and 36. In this way, a basic memory cell is connected to a pair of data lines.
DL, to configure a storage device, one basic memory cell becomes a unit memory cell, so there is no waste in the area of each basic memory cell, and all basic memory cells are It can be a bit memory cell. Furthermore, the dimensions of the two inverters 21 and 22 constituting the flip-flop 23 in each basic memory cell are designed to be sufficient to drive one pair of data lines. Data can be read from each basic memory cell at the optimum speed determined by the data. Next, when configuring a storage device by connecting the basic memory cell shown in the equivalent circuit of FIG. 6 to two pairs of data lines, a ninth
The circuit connections are made as shown in the figure. That is, the first
First, the same circuit connection as in the case of FIG. 7 is made by the layered metal wiring, and the P-point channel MOS transistor Q P1 , which is the one data storage point 24 of one flip-flop 23A , and the N-channel MOS transistor are connected. A P channel MOS in which the drain connection point of the transistor Q N1 is the one data storage point 24 of the other flip-flop 23B .
It is mutually connected to the drain connection point of transistor Q P3 and N-channel MOS transistor Q N3 .
Furthermore, the other data storage points 26 of flip-flops 23A and 23B are interconnected. Next, the open ends of the N-channel MOS transistors Q N5 and Q N6 , which are the selection MOS transistors 25 and 27 in one basic memory cell, are connected by the second layer metal wiring. The pair of data lines DL 1 , 1 are connected to the selection MOS transistors 25 , 25 in the other basic memory cell.
27 N-channel MOS transistor Q N7 ,
The other pair of data lines DL 2 and 2 to which the open ends of Q N8 are connected are respectively wired. In addition,
FIG. 10 shows a pattern plan view of an element in which circuit connections as shown in FIG. 9 are made. Further, in FIG. 10, numeral 35 indicates a first layer metal wiring, numeral 36 a second layer metal wiring, and numeral 37 a contact hole. When configuring a storage device by connecting two basic memory cells with two pairs of data lines DL 1 , 1 , DL 2 , 2 in this way, the data storage points of the two basic memory cells are interconnected. constitute a unit memory cell. In this case, the two basic memory cells act as one memory cell, and the dimensions of the two inverters 21 and 22 constituting each flip-flop 23A and 23B are sufficient to drive one pair of data lines. Because of the design, the read speed when simultaneously reading data from this unit memory cell to the two pairs of data lines DL 1 , 1 , DL 2 , 2 is the same as the optimal one as in the case of FIG. 7 above. can do. As described above, according to this embodiment, when one pair or two pairs of data lines are provided, high integration can be achieved without wasting area when one pair is provided. In this case, the data read speed can be optimized. FIG. 11 is a circuit diagram showing the configuration of an applied example of the present invention, and shows the entire memory device provided with two pairs of data lines as shown in FIG. 9. That is, the data storage points 24 of the two basic memory cells 40, 50
24 and 26 and 26 are connected to each other, one word line 28 is one output line of one of the two X direction decoders 71 and 72. 73, and the other word line 28 is connected to one output line 74 of the other X-direction decoder 72. Furthermore, the pair of data lines DL 1 , 1 are connected to a pair of input/output lines I/O 1 , 1 via selection MOS transistors 81 , 82 .
Connect to I/O 1 and the remaining pair of data lines DL 2 ,
DL 2 is connected to another set of input/output lines I/O 2 , 2 via selection MOS transistors 83 , 84 . Furthermore, the MOS transistors 81, 8
2 gate electrodes are connected to two Y-direction decoders 91, 9.
2, is connected to one output line 93 of one Y-direction decoder 91, and the MOS transistors 83, 8
4 gate electrode of the other Y-direction decoder 92
Connect to the output line 94 of the book. In the storage device configured in this way, by providing two X-direction decoders 71, 72 and Y-direction decoders 91, 92, 1-bit data can be sent to two sets of input/output lines I/O 1 , 1.
Can be read simultaneously to I/O 2 , 2 .
Furthermore, since data can be written simultaneously from the two pairs of data lines DL 1 , 1 and DL 2 , 2 , high-speed writing can be realized. Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications are possible. For example, in the embodiment described above, one or two pairs of data lines are provided, but three or more pairs may be provided. When three or more pairs are provided, the number of basic memory cells as shown in FIG. Data read speed can be obtained. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, when a memory cell is coupled to one or more pairs of data lines, it can be operated at an appropriate operating speed and at high speed without wasting area. A master slice type semiconductor integrated circuit that can be integrated can be provided.

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

第1図は従来のマスタスライス型半導体記憶装
置の1ビツト分のメモリセルの回路図、第2図お
よび第3図はそれぞれ第1図のメモリセルをデー
タ線と接続する場合の回路図、第4図はこの発明
に係るマスタスライス型半導体記憶装置の基本メ
モリセルの1ビツト分を示す回路図、第5図は第
4図のセルのパターン平面図、第6図は第5図の
等価回路図、第7図は第6図の基本メモリセルを
用いて構成される記憶装置の回路図、第8図は第
7図回路のパターン平面図、第9図は第6図の基
本メモリセルを用いて構成される他の記憶装置の
回路図、第10図は第9図回路のパターン平面
図、第11図はこの発明の応用例の構成を示す回
路図である。 21,22……インバータ、23……フリツプ
フロツプ、24,26……データ記憶点、25,
27……選択用のMOSトランジスタ、28……
ワード線、DL,,DL11,DL22
…データ線、QN1〜QN8……NチヤネルMOSトラ
ンジスタ、QP1〜QP4……PチヤネルMOSトラン
ジスタ。
FIG. 1 is a circuit diagram of a 1-bit memory cell of a conventional master slice type semiconductor memory device, and FIGS. 2 and 3 are circuit diagrams for connecting the memory cell of FIG. 1 to a data line, respectively. 4 is a circuit diagram showing one bit of a basic memory cell of a master slice type semiconductor memory device according to the present invention, FIG. 5 is a pattern plan view of the cell shown in FIG. 4, and FIG. 6 is an equivalent circuit of FIG. 5. 7 is a circuit diagram of a memory device constructed using the basic memory cell shown in FIG. 6, FIG. 8 is a pattern plan view of the circuit shown in FIG. 10 is a pattern plan view of the circuit of FIG. 9, and FIG. 11 is a circuit diagram showing the configuration of an applied example of the present invention. 21, 22...Inverter, 23...Flip-flop, 24, 26...Data storage point, 25,
27...MOS transistor for selection, 28...
Word line, DL,, DL 1 , 1 , DL 2 , 2 ...
...Data line, Q N1 to Q N8 ... N channel MOS transistor, Q P1 to Q P4 ... P channel MOS transistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一部配線を残して構成される基本メモリセル
及びこの基本メモリセルとの間でデータ転送を行
う2本を対とする任意対のデータ線が設けられ、
上記データ線対に応じた数の基本メモリセルのデ
ータ記憶点を相互に接続して単位メモリセルを構
成することを特徴とするマスタスライス型半導体
記憶装置の接続方法。
1 A basic memory cell configured with some wiring remaining and an arbitrary pair of data lines for data transfer between this basic memory cell and the basic memory cell are provided,
A method for connecting a master slice type semiconductor memory device, characterized in that data storage points of a number of basic memory cells corresponding to the data line pairs are connected to each other to form a unit memory cell.
JP58096825A 1983-05-31 1983-05-31 Master slice type semiconductor memory device Granted JPS59220951A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130073802A (en) * 2011-12-23 2013-07-03 삼성에스디아이 주식회사 Device for esitimating life time of secondary battery and method thereof

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