JPH10275469A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH10275469A JPH10275469A JP9096652A JP9665297A JPH10275469A JP H10275469 A JPH10275469 A JP H10275469A JP 9096652 A JP9096652 A JP 9096652A JP 9665297 A JP9665297 A JP 9665297A JP H10275469 A JPH10275469 A JP H10275469A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で製品歩留りの向上を実現した半
導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 メインワード線の延長方向に対して分割
された長さとされ、かつ、上記メインワード線と交差す
るビット線方向に対して複数配置され、複数からなるメ
モリセルが接続されてなるサブワード線を設け、上記メ
インワード線と平行するように設けられる第1のサブワ
ード選択線を上記メインワード線と同一の金属配線層を
用いて延長し、それに1つのメインワード線に割り当て
られた複数のサブワード線の中の1つを選択する選択信
号を伝えるとともに、その非選択レベルを上記メインワ
ード線の非選択レベルと同じ電位に設定する。上記第1
のサブワード選択線に接続されて上記メインワード線と
直交するように延長される第2のサブワード選択線を通
して上記選択信号をサブワード線駆動回路に供給すると
ともに、上記メインワード線の選択信号との組み合わせ
により1つのサブワード線の選択動作を行わせる。
導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 メインワード線の延長方向に対して分割
された長さとされ、かつ、上記メインワード線と交差す
るビット線方向に対して複数配置され、複数からなるメ
モリセルが接続されてなるサブワード線を設け、上記メ
インワード線と平行するように設けられる第1のサブワ
ード選択線を上記メインワード線と同一の金属配線層を
用いて延長し、それに1つのメインワード線に割り当て
られた複数のサブワード線の中の1つを選択する選択信
号を伝えるとともに、その非選択レベルを上記メインワ
ード線の非選択レベルと同じ電位に設定する。上記第1
のサブワード選択線に接続されて上記メインワード線と
直交するように延長される第2のサブワード選択線を通
して上記選択信号をサブワード線駆動回路に供給すると
ともに、上記メインワード線の選択信号との組み合わせ
により1つのサブワード線の選択動作を行わせる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体記憶装置
に関し、例えばメインワード線とサブワード線とを備え
た分割ワード線方式のダイナミック型RAM(ランダム
・アクセス・メモリ)に利用して有効な技術に関するも
のである。
に関し、例えばメインワード線とサブワード線とを備え
た分割ワード線方式のダイナミック型RAM(ランダム
・アクセス・メモリ)に利用して有効な技術に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】選択されるメモリセルが設けられる必要
なブロックのみを動作させ、動作させるメモリエリアを
できるだけ少なくして低消費電力を図ること、及びメモ
リセルが接続されるサブワード線の選択動作の高速化を
図るために、メインワード線に対してメモリセルが接続
される複数のサブワード線を設けるようにした分割ワー
ド線方式が提案されている。このような分割ワード線方
式の例としては、特開平2−158995号公報があ
る。なお、上記公報ではメインワード線を前置ワード線
と称し、サブワード線をワード線と称している。
なブロックのみを動作させ、動作させるメモリエリアを
できるだけ少なくして低消費電力を図ること、及びメモ
リセルが接続されるサブワード線の選択動作の高速化を
図るために、メインワード線に対してメモリセルが接続
される複数のサブワード線を設けるようにした分割ワー
ド線方式が提案されている。このような分割ワード線方
式の例としては、特開平2−158995号公報があ
る。なお、上記公報ではメインワード線を前置ワード線
と称し、サブワード線をワード線と称している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の分割ワード線方
式においは、専ら低消費電力化や高速動作化に向けられ
ており、メインワード線と、それに平行に延長されるサ
ブワード選択線との間において発生するリーク電流には
配慮がなさていないという問題がある。つまり、上記メ
インワード線とサブワード選択線とを同一金属配線層で
構成し、隣接して平行に延長させるように配置する必要
があるが、非選択時において上記2つの配線が別電位に
なっているため、絶縁不良が発生すると定常的にリーク
電流が流れてスタンバイ電流を増加させてしまうという
問題が生じる。
式においは、専ら低消費電力化や高速動作化に向けられ
ており、メインワード線と、それに平行に延長されるサ
ブワード選択線との間において発生するリーク電流には
配慮がなさていないという問題がある。つまり、上記メ
インワード線とサブワード選択線とを同一金属配線層で
構成し、隣接して平行に延長させるように配置する必要
があるが、非選択時において上記2つの配線が別電位に
なっているため、絶縁不良が発生すると定常的にリーク
電流が流れてスタンバイ電流を増加させてしまうという
問題が生じる。
【0004】この発明の目的は、簡単な構成で製品歩留
りの向上を実現した半導体記憶装置を提供することにあ
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。
りの向上を実現した半導体記憶装置を提供することにあ
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、メインワード線の延長方向
に対して分割された長さとされ、かつ、上記メインワー
ド線と交差するビット線方向に対して複数配置され、複
数からなるメモリセルが接続されてなるサブワード線を
設け、上記メインワード線と平行するように設けられる
第1のサブワード選択線を上記メインワード線と同一の
金属配線層を用いて延長し、それに1つのメインワード
線に割り当てられた複数のサブワード線の中の1つを選
択する選択信号を伝えるとともに、その非選択レベルを
上記メインワード線の非選択レベルと同じ電位に設定す
る。上記第1のサブワード選択線に接続されて上記メイ
ンワード線と直交するように延長される第2のサブワー
ド選択線を通して上記選択信号をサブワード線駆動回路
に供給するとともに、上記メインワード線の選択信号と
の組み合わせにより1つのサブワード線の選択動作を行
わせる。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、メインワード線の延長方向
に対して分割された長さとされ、かつ、上記メインワー
ド線と交差するビット線方向に対して複数配置され、複
数からなるメモリセルが接続されてなるサブワード線を
設け、上記メインワード線と平行するように設けられる
第1のサブワード選択線を上記メインワード線と同一の
金属配線層を用いて延長し、それに1つのメインワード
線に割り当てられた複数のサブワード線の中の1つを選
択する選択信号を伝えるとともに、その非選択レベルを
上記メインワード線の非選択レベルと同じ電位に設定す
る。上記第1のサブワード選択線に接続されて上記メイ
ンワード線と直交するように延長される第2のサブワー
ド選択線を通して上記選択信号をサブワード線駆動回路
に供給するとともに、上記メインワード線の選択信号と
の組み合わせにより1つのサブワード線の選択動作を行
わせる。
【0006】
【発明の実施の形態】図1には、この発明に係るダイナ
ミック型RAMの一実施例の概略レイアウト図が示され
ている。同図においては、ダイナミック型RAMを構成
する各回路ブロックのうち、この発明に関連する部分が
判るように示されており、それが公知の半導体集積回路
の製造技術により、単結晶シリコンのような1個の半導
体基板上において形成される。
ミック型RAMの一実施例の概略レイアウト図が示され
ている。同図においては、ダイナミック型RAMを構成
する各回路ブロックのうち、この発明に関連する部分が
判るように示されており、それが公知の半導体集積回路
の製造技術により、単結晶シリコンのような1個の半導
体基板上において形成される。
【0007】この実施例では、特に制限されないが、メ
モリアレイは、全体として4個に分けられる。半導体チ
ップの長手方向に対して左右に2個ずつのメモリアレイ
が分けられて、中央部分14にアドレス入力回路、デー
タ入出力回路及びボンディングパッド列からなる入出力
インターフェイス回路及び電源発生回路等が設けられ
る。これら中央部分14の両側のメモリアレイに接する
部分には、カラムデコーダ領域13が配置される。
モリアレイは、全体として4個に分けられる。半導体チ
ップの長手方向に対して左右に2個ずつのメモリアレイ
が分けられて、中央部分14にアドレス入力回路、デー
タ入出力回路及びボンディングパッド列からなる入出力
インターフェイス回路及び電源発生回路等が設けられ
る。これら中央部分14の両側のメモリアレイに接する
部分には、カラムデコーダ領域13が配置される。
【0008】上述のように半導体チップの長手方向に対
して左右に2個、上下に2個ずつに分けられた4個から
なる各メモリアレイにおいて、長手方向に対して上下中
央部にメインロウデコーダ領域11が設けられる。この
メインロウデコーダの上下には、メインワードドライバ
領域が形成されて、上記上下に分けられたメモリアレイ
のメインワード線をそれぞれが駆動するようにされる。
以下、メモリセルアレイは、その拡大図に示すように、
メモリセルアレイ15を挟んでセンスアンプ領域16、
サブワードドライバ領域17が形成されるものである。
上記センスアンプアンプ領域と、上記サブワードドライ
バ領域の交差部は、交差領域18とされる。上記センス
アンプ領域に設けられるセンスアンプは、シェアードセ
ンス方式により構成され、メモリセルアレイの両端に配
置されるセンスアンプを除いて、センスアンプを中心に
して左右に相補ビット線が設けられ、左右いずれかのメ
モリセルアレイの相補ビット線に選択的に接続される。
して左右に2個、上下に2個ずつに分けられた4個から
なる各メモリアレイにおいて、長手方向に対して上下中
央部にメインロウデコーダ領域11が設けられる。この
メインロウデコーダの上下には、メインワードドライバ
領域が形成されて、上記上下に分けられたメモリアレイ
のメインワード線をそれぞれが駆動するようにされる。
以下、メモリセルアレイは、その拡大図に示すように、
メモリセルアレイ15を挟んでセンスアンプ領域16、
サブワードドライバ領域17が形成されるものである。
上記センスアンプアンプ領域と、上記サブワードドライ
バ領域の交差部は、交差領域18とされる。上記センス
アンプ領域に設けられるセンスアンプは、シェアードセ
ンス方式により構成され、メモリセルアレイの両端に配
置されるセンスアンプを除いて、センスアンプを中心に
して左右に相補ビット線が設けられ、左右いずれかのメ
モリセルアレイの相補ビット線に選択的に接続される。
【0009】この実施例のダイナミック型RAMは、特
に制限されないが、約64M(メガ)ビットの記憶容量
を持つようにされる。上記のように半導体チップの長手
方向に対して左右に4個ずつのメモリアレイが分けられ
て、中央部分に同図では省略されているが、上記のよう
なアドレス入力回路、データ入出力回路等の入出力イン
ターフェイス回路等が設けられる。
に制限されないが、約64M(メガ)ビットの記憶容量
を持つようにされる。上記のように半導体チップの長手
方向に対して左右に4個ずつのメモリアレイが分けられ
て、中央部分に同図では省略されているが、上記のよう
なアドレス入力回路、データ入出力回路等の入出力イン
ターフェイス回路等が設けられる。
【0010】上述のように半導体チップの長手方向に対
して左右に4個ずつに分けられたメモリアレイは、2個
ずつ組となって配置される。このように2個ずつ組とな
って配置された2つのメモリアレイは、その中央部分に
メインワードドライバ11が配置される。このメインワ
ードドライバ11は、それを中心にして上下に振り分け
られた2個のメモリアレイに対応して設けられる。メイ
ンワードドライバ11は、上記1つのメモリアレイを貫
通するように延長されるメインワード線の選択信号を形
成する。
して左右に4個ずつに分けられたメモリアレイは、2個
ずつ組となって配置される。このように2個ずつ組とな
って配置された2つのメモリアレイは、その中央部分に
メインワードドライバ11が配置される。このメインワ
ードドライバ11は、それを中心にして上下に振り分け
られた2個のメモリアレイに対応して設けられる。メイ
ンワードドライバ11は、上記1つのメモリアレイを貫
通するように延長されるメインワード線の選択信号を形
成する。
【0011】拡大図として示された1つのメモリセルア
レイ15は、図示しないがサブワード線が256本と、
それと直交する相補ビット線(又はデータ線)が256
対とされる。上記1つのメモリアレイにおいて、上記メ
モリセルアレイ15がワードビット線方向に16個設け
られるから、全体としての上記サブワード線は約4K分
設けられ、ワード線方向に8個設けられるから、相補ビ
ット線は全体として約2K分設けられる。このようなメ
モリアレイが全体で8個設けられるから、全体では8×
2K×4K=64Mビットのような大記憶容量を持つよ
うにされる。
レイ15は、図示しないがサブワード線が256本と、
それと直交する相補ビット線(又はデータ線)が256
対とされる。上記1つのメモリアレイにおいて、上記メ
モリセルアレイ15がワードビット線方向に16個設け
られるから、全体としての上記サブワード線は約4K分
設けられ、ワード線方向に8個設けられるから、相補ビ
ット線は全体として約2K分設けられる。このようなメ
モリアレイが全体で8個設けられるから、全体では8×
2K×4K=64Mビットのような大記憶容量を持つよ
うにされる。
【0012】上記1つのメモリアレイは、メインワード
線方向に対して8個に分割される。かかる分割されたメ
モリセルアレイ15毎にサブワードドライバ(サブワー
ド線駆動回路)17が設けられる。サブワードドライバ
17は、メインワード線に対して1/8の長さに分割さ
れ、それと平行に延長されるサブワード線の選択信号を
形成する。この実施例では、メインワード線の数を減ら
すために、言い換えるならば、メインワード線の配線ピ
ッチを緩やかにするために、特に制限されないが、1つ
のメインワード線に対して、相補ビット線方向に4本か
らなるサブワード線を配置させる。このようにメインワ
ード線方向には8本に分割され、及び相補ビット線方向
に対して4本ずつが割り当てられたサブワード線の中か
ら1本のサブワード線を選択するために、サブワード選
択ドライバが配置される。このサブワード選択ドライバ
は、上記サブワードドライバの配列方向に延長される4
本のサブワード選択線の中から1つを選択する選択信号
を形成する。
線方向に対して8個に分割される。かかる分割されたメ
モリセルアレイ15毎にサブワードドライバ(サブワー
ド線駆動回路)17が設けられる。サブワードドライバ
17は、メインワード線に対して1/8の長さに分割さ
れ、それと平行に延長されるサブワード線の選択信号を
形成する。この実施例では、メインワード線の数を減ら
すために、言い換えるならば、メインワード線の配線ピ
ッチを緩やかにするために、特に制限されないが、1つ
のメインワード線に対して、相補ビット線方向に4本か
らなるサブワード線を配置させる。このようにメインワ
ード線方向には8本に分割され、及び相補ビット線方向
に対して4本ずつが割り当てられたサブワード線の中か
ら1本のサブワード線を選択するために、サブワード選
択ドライバが配置される。このサブワード選択ドライバ
は、上記サブワードドライバの配列方向に延長される4
本のサブワード選択線の中から1つを選択する選択信号
を形成する。
【0013】これにより、上記1つのメモリアレイに着
目すると、1つのメインワード線に割り当てられる8個
のメモリセルアレイのうち選択すべきメモリセルが含ま
れる1つのメモリセルアレイに対応したサブワードドラ
イバにおいて、1本のサブワード選択線が選択される結
果、1本のメインワード線に属する8×4=32本のサ
ブワード線の中から1つのサブワード線が選択される。
上記のようにメインワード線方向に2K(2048)の
メモリセルが設けられるので、1つのサブワード線に
は、2048/8=256個のメモリセルが接続される
こととなる。なお、特に制限されないが、リフレッシュ
動作(例えばセルフリフレッシュモード)においては、
1本のメインワード線に対応する8本のサブワード線が
選択状態とされる。
目すると、1つのメインワード線に割り当てられる8個
のメモリセルアレイのうち選択すべきメモリセルが含ま
れる1つのメモリセルアレイに対応したサブワードドラ
イバにおいて、1本のサブワード選択線が選択される結
果、1本のメインワード線に属する8×4=32本のサ
ブワード線の中から1つのサブワード線が選択される。
上記のようにメインワード線方向に2K(2048)の
メモリセルが設けられるので、1つのサブワード線に
は、2048/8=256個のメモリセルが接続される
こととなる。なお、特に制限されないが、リフレッシュ
動作(例えばセルフリフレッシュモード)においては、
1本のメインワード線に対応する8本のサブワード線が
選択状態とされる。
【0014】上記のように1つのメモリアレイは、相補
ビット線方向に対して4Kビットの記憶容量を持つ。し
かしながら、1つの相補ビット線に対して4Kものメモ
リセルを接続すると、相補ビット線の寄生容量が増大
し、微細な情報記憶用キャパシタとの容量比により読み
出される信号レベルが得られなくなってしまうために、
相補ビット線方向に対しても16分割される。つまり、
太い黒線で示されたセンスアンプ16により 相補ビッ
ト線が16分割に分割される。特に制限されないが、セ
ンスアンプ16は、シェアードセンス方式により構成さ
れ、メモリアレイの両端に配置されるセンスアンプ16
を除いて、センスアンプ16を中心にして左右に相補ビ
ット線が設けられ、左右いずれかの相補ビット線に選択
的に接続される。
ビット線方向に対して4Kビットの記憶容量を持つ。し
かしながら、1つの相補ビット線に対して4Kものメモ
リセルを接続すると、相補ビット線の寄生容量が増大
し、微細な情報記憶用キャパシタとの容量比により読み
出される信号レベルが得られなくなってしまうために、
相補ビット線方向に対しても16分割される。つまり、
太い黒線で示されたセンスアンプ16により 相補ビッ
ト線が16分割に分割される。特に制限されないが、セ
ンスアンプ16は、シェアードセンス方式により構成さ
れ、メモリアレイの両端に配置されるセンスアンプ16
を除いて、センスアンプ16を中心にして左右に相補ビ
ット線が設けられ、左右いずれかの相補ビット線に選択
的に接続される。
【0015】図2には、上記メモリアレイのメインワー
ド線とサブワード線との関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図は、サブワード線の選択動
作を説明するために2本のメインワード線MWL0とM
WL1が代表として示されている。これらのメインワー
ド線MWL0は、メインワードドライバMWD0により
選択される。他のメインワード線MWL1は、上記同様
なメインワードドライバにより同様に選択される。
ド線とサブワード線との関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図は、サブワード線の選択動
作を説明するために2本のメインワード線MWL0とM
WL1が代表として示されている。これらのメインワー
ド線MWL0は、メインワードドライバMWD0により
選択される。他のメインワード線MWL1は、上記同様
なメインワードドライバにより同様に選択される。
【0016】上記1つのメインワード線MWL0には、
それの延長方向に対して8組のサブワード線が設けられ
る。同図には、そのうちの2組のサブワード線が代表と
して例示的に示されている。サブワード線は、偶数0〜
6と奇数1〜7の合計8本のサブワード線が1つのメモ
リセルアレイに交互に配置される。メインワードドライ
バに隣接する偶数0〜6と、メインワード線の遠端側
(ワードドライバの反対側)に配置される奇数1〜7を
除いて、メモリセルアレイ間に配置されるサブワードド
ライバは、それを中心にした左右のメモリセルアレイの
サブワード線の選択信号を形成する。
それの延長方向に対して8組のサブワード線が設けられ
る。同図には、そのうちの2組のサブワード線が代表と
して例示的に示されている。サブワード線は、偶数0〜
6と奇数1〜7の合計8本のサブワード線が1つのメモ
リセルアレイに交互に配置される。メインワードドライ
バに隣接する偶数0〜6と、メインワード線の遠端側
(ワードドライバの反対側)に配置される奇数1〜7を
除いて、メモリセルアレイ間に配置されるサブワードド
ライバは、それを中心にした左右のメモリセルアレイの
サブワード線の選択信号を形成する。
【0017】これにより、前記のようにメモリセルアレ
イとしては、8ブロックに分けられるが、上記のように
実質的にサブワードドライバSWDにより2つのメモリ
セルアレイに対応したサブワード線が同時に選択される
ので、実質的には上記メモリアレイが4ブロックに分け
られることとなる。上記のようにサブワード線SWLを
偶数0〜6と偶数1〜7に分け、それぞれメモリブロッ
クの両側にサブワードドライバSWDを配置する構成で
は、メモリセルの配置に合わせて高密度に配置されるサ
ブワード線SWLの実質的なピッチがサブワードドライ
バSWDの中で2倍に緩和でき、サブワードドライバS
WDとサブワード線SWLとを効率よく半導体チップ上
にレイアウトすることができる。
イとしては、8ブロックに分けられるが、上記のように
実質的にサブワードドライバSWDにより2つのメモリ
セルアレイに対応したサブワード線が同時に選択される
ので、実質的には上記メモリアレイが4ブロックに分け
られることとなる。上記のようにサブワード線SWLを
偶数0〜6と偶数1〜7に分け、それぞれメモリブロッ
クの両側にサブワードドライバSWDを配置する構成で
は、メモリセルの配置に合わせて高密度に配置されるサ
ブワード線SWLの実質的なピッチがサブワードドライ
バSWDの中で2倍に緩和でき、サブワードドライバS
WDとサブワード線SWLとを効率よく半導体チップ上
にレイアウトすることができる。
【0018】この実施例では、上記サブワードドライバ
SWDは、4本のサブワード線0〜6(1〜7)に対し
て共通にメインワード線MWLから選択信号を供給す
る。上記4つのサブワード線の中から1つのサブワード
線を選択するためのサブワード選択線FXBが設けられ
る。サブワード選択線は、FXB0〜FXB7の8本か
ら構成され、そのうちの偶数FXB0〜FXB6が上記
偶数列のサブワードドライバ0〜6に供給され、そのう
ち奇数FXB1〜FXB7が上記奇数列のサブワードド
ライバ1〜7に供給される。
SWDは、4本のサブワード線0〜6(1〜7)に対し
て共通にメインワード線MWLから選択信号を供給す
る。上記4つのサブワード線の中から1つのサブワード
線を選択するためのサブワード選択線FXBが設けられ
る。サブワード選択線は、FXB0〜FXB7の8本か
ら構成され、そのうちの偶数FXB0〜FXB6が上記
偶数列のサブワードドライバ0〜6に供給され、そのう
ち奇数FXB1〜FXB7が上記奇数列のサブワードド
ライバ1〜7に供給される。
【0019】サブワード選択線FXB0〜FXB7は、
アレイの周辺部では第2層目の金属配線層M2により形
成され、同じく第2層目の金属配線層M2により構成さ
れるメインワード線MWL0〜MWLnと平行に延長さ
れる第1サブワード選択線と、そこから直交する方向に
延長される第2のサブワード選択線からなる。特に制限
されないが、上記第2のサブワード選択線は、メインワ
ード線MWLとの交差するために第3層目の金属配線層
M3により構成される。
アレイの周辺部では第2層目の金属配線層M2により形
成され、同じく第2層目の金属配線層M2により構成さ
れるメインワード線MWL0〜MWLnと平行に延長さ
れる第1サブワード選択線と、そこから直交する方向に
延長される第2のサブワード選択線からなる。特に制限
されないが、上記第2のサブワード選択線は、メインワ
ード線MWLとの交差するために第3層目の金属配線層
M3により構成される。
【0020】サブワードドライバSWDは、そのうちの
1つが例示的に示されているように、メインワード線M
WLに入力端子が接続され、出力端子にサブワード線S
WLが接続されたPチャンネル型MOSFETQ1とN
チャンネル型MOSFETQ2からなる第1のCMOS
インバータ回路と、上記サブワード線SWLと回路の接
地電位との間に設けられ、上記サブワード選択信号FX
Bを受けるスイッチMOSFETQ3から構成される。
また、上記サブワード選択信号FXBの反転信号を形成
する第2のCMOSインバータ回路N1が設けられ、そ
の出力信号を上記第1のCMOSインバータ回路の動作
電圧端子であるPチャンネル型MOSFETQ1のソー
ス端子に供給する。この第2のCMOSインバータ回路
N1は、後述するように前記図1の交差エリアに形成
し、複数の上記サブワードドライバSWDに対応して共
通に用いられるようにしてもよい。
1つが例示的に示されているように、メインワード線M
WLに入力端子が接続され、出力端子にサブワード線S
WLが接続されたPチャンネル型MOSFETQ1とN
チャンネル型MOSFETQ2からなる第1のCMOS
インバータ回路と、上記サブワード線SWLと回路の接
地電位との間に設けられ、上記サブワード選択信号FX
Bを受けるスイッチMOSFETQ3から構成される。
また、上記サブワード選択信号FXBの反転信号を形成
する第2のCMOSインバータ回路N1が設けられ、そ
の出力信号を上記第1のCMOSインバータ回路の動作
電圧端子であるPチャンネル型MOSFETQ1のソー
ス端子に供給する。この第2のCMOSインバータ回路
N1は、後述するように前記図1の交差エリアに形成
し、複数の上記サブワードドライバSWDに対応して共
通に用いられるようにしてもよい。
【0021】上記構成においては、メインワード線MW
Lがワード線の選択レベルに対応した高電圧VPPのよ
うなハイレベルのとき、上記第1のCMOSインバータ
回路のNチャンネル型MOSFETQ2がオン状態とな
り、サブワード線SWLを回路の接地電位のようなロウ
レベルにする。このとき、サブワード選択信号FXBが
回路の接地電位に対応したロウレベルの選択レベルとな
り、第2のCMOSインバータ回路N1の出力信号が上
記VPPに対応した選択レベルにされても、上記メイン
ワード線MWLの非選択レベルにより、Pチャンネル型
MOSFETQ1がオフ状態であるので、上記サブワー
ド線SWLは上記Nチャンネル型MOSFETQ2のオ
ン状態による非選択状態にされる。
Lがワード線の選択レベルに対応した高電圧VPPのよ
うなハイレベルのとき、上記第1のCMOSインバータ
回路のNチャンネル型MOSFETQ2がオン状態とな
り、サブワード線SWLを回路の接地電位のようなロウ
レベルにする。このとき、サブワード選択信号FXBが
回路の接地電位に対応したロウレベルの選択レベルとな
り、第2のCMOSインバータ回路N1の出力信号が上
記VPPに対応した選択レベルにされても、上記メイン
ワード線MWLの非選択レベルにより、Pチャンネル型
MOSFETQ1がオフ状態であるので、上記サブワー
ド線SWLは上記Nチャンネル型MOSFETQ2のオ
ン状態による非選択状態にされる。
【0022】上記メインワード線MWLがワード線の非
選択レベルに対応した回路の接地電位のようなロウレベ
ルのとき、上記第1のCMOSインバータ回路のNチャ
ンネル型MOSFETQ2がオフ状態となり、Pチャン
ネル型MOSFETQ2がオン状態になる。このとき、
サブワード選択信号FXBが上記回路の接地電位に対応
したロウレベルの選択レベルなら、第2のCMOSイン
バータ回路N1の出力信号が上記VPPに対応した選択
レベルにされて、上記特許請求の範囲にされたPチャン
ネル型MOSFETQ2を通してサブワード線SWLを
昇圧電圧VPPのような選択レベルにする。もしも、サ
ブワード選択信号FXBが昇圧電圧VPPのようなハイ
レベルの非選択レベルなら、上記第2のCMOSインバ
ータ回路N2の出力信号がロウレベルとなり、これとと
もに上記Nチャンネル型MOSFETQ3がオン状態に
なってサブワード線SWLをロウレベルの非選択レベル
にする。
選択レベルに対応した回路の接地電位のようなロウレベ
ルのとき、上記第1のCMOSインバータ回路のNチャ
ンネル型MOSFETQ2がオフ状態となり、Pチャン
ネル型MOSFETQ2がオン状態になる。このとき、
サブワード選択信号FXBが上記回路の接地電位に対応
したロウレベルの選択レベルなら、第2のCMOSイン
バータ回路N1の出力信号が上記VPPに対応した選択
レベルにされて、上記特許請求の範囲にされたPチャン
ネル型MOSFETQ2を通してサブワード線SWLを
昇圧電圧VPPのような選択レベルにする。もしも、サ
ブワード選択信号FXBが昇圧電圧VPPのようなハイ
レベルの非選択レベルなら、上記第2のCMOSインバ
ータ回路N2の出力信号がロウレベルとなり、これとと
もに上記Nチャンネル型MOSFETQ3がオン状態に
なってサブワード線SWLをロウレベルの非選択レベル
にする。
【0023】上記メインワード線MWL及びそれと平行
に配置されるサブワード選択線FXBは、上記のように
非選択レベルが共にVPPのようなハイレベルにされて
いる。それ故、RAMが非選択状態(スタンバイ)状態
のときに上記平行に配置されるメインワード線MWLと
サブワード選択線FXBとの間に絶縁不良が発生して
も、リーク電流が流れることがない。この結果、メイン
ワード線MWLとサブワード選択線FXBとを比較的隣
接させてメモリアレイ上に配置させることができ、メイ
ンワード線MWLとサブワード選択線FXBとのレアウ
トを高密度化としても、上記リーク電流による直流不良
を回避することができ高信頼性となるものである。
に配置されるサブワード選択線FXBは、上記のように
非選択レベルが共にVPPのようなハイレベルにされて
いる。それ故、RAMが非選択状態(スタンバイ)状態
のときに上記平行に配置されるメインワード線MWLと
サブワード選択線FXBとの間に絶縁不良が発生して
も、リーク電流が流れることがない。この結果、メイン
ワード線MWLとサブワード選択線FXBとを比較的隣
接させてメモリアレイ上に配置させることができ、メイ
ンワード線MWLとサブワード選択線FXBとのレアウ
トを高密度化としても、上記リーク電流による直流不良
を回避することができ高信頼性となるものである。
【0024】図3には、上記メモリアレイのメインワー
ド線とセンスアンプとの関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図においては、代表として1
本のメインワード線MWLが示されている。このメイン
ワード線MWLは、メインワードドライバMWDにより
選択される。上記メインワードドライバに隣接して、上
記偶数サブワード線に対応したサブワードドライバSW
Dが設けられる。
ド線とセンスアンプとの関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図においては、代表として1
本のメインワード線MWLが示されている。このメイン
ワード線MWLは、メインワードドライバMWDにより
選択される。上記メインワードドライバに隣接して、上
記偶数サブワード線に対応したサブワードドライバSW
Dが設けられる。
【0025】同図では、省略されてるが上記メインワー
ド線MWLと平行に配置されるサブワード線と直交する
ように相補ビット線(Pair Bit Line)が設けられる。こ
の実施例では、特に制限されないが、相補ビット線も偶
数列と奇数列に分けられ、それぞれに対応してメモリブ
ロック(メモリアレイ)を中心にして左右にセンスアン
プSAが振り分けられる。センスアンプSAは、前記の
ようにシェアードセンス方式とされるが、端部のセンス
アンプSAでは、実質的に片方にした相補ビット線が設
けられないが、後述するようなシェアードスイッチMO
SFETを介して相補ビット線と接続される。
ド線MWLと平行に配置されるサブワード線と直交する
ように相補ビット線(Pair Bit Line)が設けられる。こ
の実施例では、特に制限されないが、相補ビット線も偶
数列と奇数列に分けられ、それぞれに対応してメモリブ
ロック(メモリアレイ)を中心にして左右にセンスアン
プSAが振り分けられる。センスアンプSAは、前記の
ようにシェアードセンス方式とされるが、端部のセンス
アンプSAでは、実質的に片方にした相補ビット線が設
けられないが、後述するようなシェアードスイッチMO
SFETを介して相補ビット線と接続される。
【0026】上記のようにメモリブロックの両側にセン
スアンプSAを分散して配置する構成では、奇数列と偶
数列に相補ビット線が振り分けられるために、センスア
ンプ列のピッチを緩やかにすることができる。逆にいう
ならば、高密度に相補ビット線を配置しつつ、センスア
ンプSAを形成する素子エリアを確保することができる
ものとなる。上記センスアンプSAの配列に沿って入出
力線が配置される。この入出力線は、カラムスイッチを
介して上記相補ビット線に接続される。カラムスイッチ
は、スイッチMOSFETから構成される。このスイッ
チMOSFETのゲートは、カラムデコーダCOLUMN DEC
ORDER の選択信号が伝えられるカラム選択線YSに接続
される。
スアンプSAを分散して配置する構成では、奇数列と偶
数列に相補ビット線が振り分けられるために、センスア
ンプ列のピッチを緩やかにすることができる。逆にいう
ならば、高密度に相補ビット線を配置しつつ、センスア
ンプSAを形成する素子エリアを確保することができる
ものとなる。上記センスアンプSAの配列に沿って入出
力線が配置される。この入出力線は、カラムスイッチを
介して上記相補ビット線に接続される。カラムスイッチ
は、スイッチMOSFETから構成される。このスイッ
チMOSFETのゲートは、カラムデコーダCOLUMN DEC
ORDER の選択信号が伝えられるカラム選択線YSに接続
される。
【0027】図4には、この発明に係るダイナミック型
RAMのセンスアンプ部の一実施例の要部回路図が示さ
れている。同図においては、メモリマット(前記メモリ
ブロックと同じ)MAT0とMAT1に挟まれて配置さ
れたセンスアンプSA1とそれに関連した回路が例示的
に示されている。メモリマットMAT1はブラックボッ
クスとして示され、端部に設けられるセンスアンプSA
0もブラックボックスとして示されている。
RAMのセンスアンプ部の一実施例の要部回路図が示さ
れている。同図においては、メモリマット(前記メモリ
ブロックと同じ)MAT0とMAT1に挟まれて配置さ
れたセンスアンプSA1とそれに関連した回路が例示的
に示されている。メモリマットMAT1はブラックボッ
クスとして示され、端部に設けられるセンスアンプSA
0もブラックボックスとして示されている。
【0028】ダイナミック型メモリセルは、メモリマッ
トMMAT0に設けられたサブワード線SWLに対応し
て4個が代表として例示的に示されている。ダイナミッ
ク型メモリセルは、アドレス選択MOSFETQmと情
報記憶キャパシタCsから構成される。アドレス選択M
OSFETQmのゲートは、サブワード線SWLに接続
され、このMOSFETQmのドレインがビット線に接
続され、ソースに情報記憶キャパシタCsが接続され
る。情報記憶キャパシタCsの他方の電極は共通化され
てプレート電圧が与えられる。上記サブワード線SWL
の選択レベルは、上記ビット線のハイレベルに対して上
記アドレス選択MOSFETQmのしきい値電圧分だけ
高くされた高電圧VPPとされる。例えば、後述するセ
ンスアンプの電源電圧VCCで動作させるようにした場
合、上記ビット線に与えられるハイレベルは電源電圧V
CCに対応したレベルにされるから、上記ワード線の選
択レベルに対応した高電圧VPPはVCC+Vthにされ
る。
トMMAT0に設けられたサブワード線SWLに対応し
て4個が代表として例示的に示されている。ダイナミッ
ク型メモリセルは、アドレス選択MOSFETQmと情
報記憶キャパシタCsから構成される。アドレス選択M
OSFETQmのゲートは、サブワード線SWLに接続
され、このMOSFETQmのドレインがビット線に接
続され、ソースに情報記憶キャパシタCsが接続され
る。情報記憶キャパシタCsの他方の電極は共通化され
てプレート電圧が与えられる。上記サブワード線SWL
の選択レベルは、上記ビット線のハイレベルに対して上
記アドレス選択MOSFETQmのしきい値電圧分だけ
高くされた高電圧VPPとされる。例えば、後述するセ
ンスアンプの電源電圧VCCで動作させるようにした場
合、上記ビット線に与えられるハイレベルは電源電圧V
CCに対応したレベルにされるから、上記ワード線の選
択レベルに対応した高電圧VPPはVCC+Vthにされ
る。
【0029】一対の相補ビット線は、同図に示すように
平行に配置され、ビット線の容量バランス等をとるため
に必要に応じて適宜に交差させられる。かかる相補ビッ
ト線は、シェアードスイッチMOSFETQ1とQ2に
よりセンスアンプの単位回路の入出力ノードと接続され
る。センスアンプの単位回路は、ゲートとドレインとが
交差接続されてラッチ形態にされたNチャンネル型MO
SFETQ5,Q6及びPチャンネル型MOSFETQ
7,Q8から構成される。Nチャンネル型MOSFET
Q5とQ6のソースは、共通ソース線CSNに接続され
る。Pチャンネル型MOSFETQ7とQ8のソース
は、共通ソース線CSPに接続される。上記共通ソース
線CSNとCSPには、Nチャンネル型MOSFETと
Pチャンネル型MOSFETのパワースイッチMOSF
ETがそれぞれ設けられて、センスアンプの活性化信号
により上記パワースイッチMOSFETがオン状態にな
り、センスアンプの動作に必要な電圧供給、例えばVC
CとVSSを供給する。
平行に配置され、ビット線の容量バランス等をとるため
に必要に応じて適宜に交差させられる。かかる相補ビッ
ト線は、シェアードスイッチMOSFETQ1とQ2に
よりセンスアンプの単位回路の入出力ノードと接続され
る。センスアンプの単位回路は、ゲートとドレインとが
交差接続されてラッチ形態にされたNチャンネル型MO
SFETQ5,Q6及びPチャンネル型MOSFETQ
7,Q8から構成される。Nチャンネル型MOSFET
Q5とQ6のソースは、共通ソース線CSNに接続され
る。Pチャンネル型MOSFETQ7とQ8のソース
は、共通ソース線CSPに接続される。上記共通ソース
線CSNとCSPには、Nチャンネル型MOSFETと
Pチャンネル型MOSFETのパワースイッチMOSF
ETがそれぞれ設けられて、センスアンプの活性化信号
により上記パワースイッチMOSFETがオン状態にな
り、センスアンプの動作に必要な電圧供給、例えばVC
CとVSSを供給する。
【0030】上記センスアンプの単位回路の入出力ノー
ドには、相補ビット線を短絡させるMOSFETQ11
と、相補ビット線にハーフプリチャージ電圧HVCを供
給するスイッチMOSFETQ9とQ10からなるプリ
チャージ回路が設けられる。これらのMOSFETQ9
〜Q11のゲートは、共通にプリチャージ信号PCBが
供給される。
ドには、相補ビット線を短絡させるMOSFETQ11
と、相補ビット線にハーフプリチャージ電圧HVCを供
給するスイッチMOSFETQ9とQ10からなるプリ
チャージ回路が設けられる。これらのMOSFETQ9
〜Q11のゲートは、共通にプリチャージ信号PCBが
供給される。
【0031】MOSFETQ12とQ13は、カラム選
択信号YSによりスイッチ制御されるカラムスイッチを
構成する。この実施例では、1つのカラム選択信号YS
により4対のビット線を選択できるようにされる。つま
り、ブラックボックスで示されたセンスアンプSA0に
おいても、同様なカラムスイッチが設けられている。こ
のようにメモリマットMMAT0を挟んで2つのセンス
アンプSA0とSA1により、相補ビット線のうち、偶
数列のビット線と奇数列のビット線とに分けて上記セン
スアンプSA0とSA1を対応させるものである。それ
故、上記カラム選択信号YSは、センスアンプSA1側
で例示的に示されている2対のビット線と、センスアン
プSA0側に設けられる図示しない残り2対のビット線
とに対応した合計4対の相補ビット線を選択できるよう
にされる。これらの2対ずつの相補ビット線対は、上記
カラムスイッチを介して2対ずつの共通入出力線I/O
に接続される。
択信号YSによりスイッチ制御されるカラムスイッチを
構成する。この実施例では、1つのカラム選択信号YS
により4対のビット線を選択できるようにされる。つま
り、ブラックボックスで示されたセンスアンプSA0に
おいても、同様なカラムスイッチが設けられている。こ
のようにメモリマットMMAT0を挟んで2つのセンス
アンプSA0とSA1により、相補ビット線のうち、偶
数列のビット線と奇数列のビット線とに分けて上記セン
スアンプSA0とSA1を対応させるものである。それ
故、上記カラム選択信号YSは、センスアンプSA1側
で例示的に示されている2対のビット線と、センスアン
プSA0側に設けられる図示しない残り2対のビット線
とに対応した合計4対の相補ビット線を選択できるよう
にされる。これらの2対ずつの相補ビット線対は、上記
カラムスイッチを介して2対ずつの共通入出力線I/O
に接続される。
【0032】センスアンプSA1は、シェアードスイッ
チMOSFETQ3とQ4を介してメモリマットMMA
T1の同様な奇数列の相補ビット線に接続される。メモ
リマットMMAT1の偶数列の相補ビット線は、メモリ
マットMMAT1の右側に配置される図示しないセンス
アンプSA2に、前記シェアードスイッチMOSFET
Q1とQ2に対応したシェアードスイッチMOSFET
を介して接続される。このような繰り返しパターンによ
り、メモリアレイが分割されてなるメモリマット(前記
メモリブロック)間に設けられるセンスアンプに接続さ
れる。例えば、メモリマットMMAT0のサブワード線
SWLが選択されたときには、センスアンプSA0の右
側シェアードスイッチMOSFETと、センスアンプS
A1の左側シェアードスイッチMOSFETとがオン状
態にされる。ただし、上記端部のセンスアンプSA0で
は、上記右側シェアードスイッチMOSFETのみが設
けられるものである。信号SHRLは、左側シェアード
選択信号であり、SHRR右側シェアード選択信号であ
る。
チMOSFETQ3とQ4を介してメモリマットMMA
T1の同様な奇数列の相補ビット線に接続される。メモ
リマットMMAT1の偶数列の相補ビット線は、メモリ
マットMMAT1の右側に配置される図示しないセンス
アンプSA2に、前記シェアードスイッチMOSFET
Q1とQ2に対応したシェアードスイッチMOSFET
を介して接続される。このような繰り返しパターンによ
り、メモリアレイが分割されてなるメモリマット(前記
メモリブロック)間に設けられるセンスアンプに接続さ
れる。例えば、メモリマットMMAT0のサブワード線
SWLが選択されたときには、センスアンプSA0の右
側シェアードスイッチMOSFETと、センスアンプS
A1の左側シェアードスイッチMOSFETとがオン状
態にされる。ただし、上記端部のセンスアンプSA0で
は、上記右側シェアードスイッチMOSFETのみが設
けられるものである。信号SHRLは、左側シェアード
選択信号であり、SHRR右側シェアード選択信号であ
る。
【0033】図5には、この発明に係るダイナミック型
RAMの周辺部分の一実施例の概略ブロック図が示され
ている。タイミング制御回路TGは、外部端子から供給
されるロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムア
ドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号
/WE及びアウトプットイネーブル信号/OEを受け
て、動作モードの判定、それに対応して内部回路の動作
に必要な各種のタイミング信号を形成する。この明細書
及び図面では、/はロウレベルがアクティブレベルであ
ることを意味するのに用いている。
RAMの周辺部分の一実施例の概略ブロック図が示され
ている。タイミング制御回路TGは、外部端子から供給
されるロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムア
ドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号
/WE及びアウトプットイネーブル信号/OEを受け
て、動作モードの判定、それに対応して内部回路の動作
に必要な各種のタイミング信号を形成する。この明細書
及び図面では、/はロウレベルがアクティブレベルであ
ることを意味するのに用いている。
【0034】信号R1とR3は、ロウ系の内部タイミン
グ信号であり、ロウ系の選択動作のために使用される。
タイミング信号φXLは、ロウ系アドレスを取り込んで
保持させる信号であり、ロウアドレスバッファRABに
供給される。すなわち、ロウアドレスバッファRAB
は、上記タイミング信号φXLによりアドレス端子A0
〜Aiから入力されたアドレスを取り込んでラッチ回路
に保持させる。タイミング信号φYLは、カラムウ系ア
ドレスを取り込んで保持させる信号であり、カラムアド
レスバッファCABに供給される。すなわち、カラムア
ドレスバッファRABは、上記タイミング信号φYLに
よりアドレス端子A0〜Aiから入力されたアドレスを
取り込んでラッチ回路に保持させる。
グ信号であり、ロウ系の選択動作のために使用される。
タイミング信号φXLは、ロウ系アドレスを取り込んで
保持させる信号であり、ロウアドレスバッファRABに
供給される。すなわち、ロウアドレスバッファRAB
は、上記タイミング信号φXLによりアドレス端子A0
〜Aiから入力されたアドレスを取り込んでラッチ回路
に保持させる。タイミング信号φYLは、カラムウ系ア
ドレスを取り込んで保持させる信号であり、カラムアド
レスバッファCABに供給される。すなわち、カラムア
ドレスバッファRABは、上記タイミング信号φYLに
よりアドレス端子A0〜Aiから入力されたアドレスを
取り込んでラッチ回路に保持させる。
【0035】信号φREFは、リフレッシュモードのと
きに発生される信号であり、ロウアドレスバッファの入
力部に設けられたマルチプレクサAMXに供給されて、
リフレッシュモードのときにリフレッシュアドレスカウ
ンタ回路RFCにより形成されたリフレッシュ用アドレ
ス信号に切り替えるよう制御する。リフレッシュアドレ
スカウンタ回路RFCは、タイミング制御回路TGによ
り形成されたリフレッシュ用の歩進パルスφRCを計数
してリフレッシュアドレス信号を生成する。この実施例
では後述するようなオートリフレッシュとセルフリフレ
ッシュを持つようにされる。タイミング信号φXは、ワ
ード線選択タイミング信号であり、デコーダXIBに供
給されて、下位2ビットのアドレス信号の解読された信
号に基づいて4通りのワード線選択タイミング信号Xi
Bが形成される。タイミング信号φYはカラム選択タイ
ミング信号であり、カラム系プリデコーダYPDに供給
されてカラム選択信号AYix、AYjx、AYkxが出力さ
れる。
きに発生される信号であり、ロウアドレスバッファの入
力部に設けられたマルチプレクサAMXに供給されて、
リフレッシュモードのときにリフレッシュアドレスカウ
ンタ回路RFCにより形成されたリフレッシュ用アドレ
ス信号に切り替えるよう制御する。リフレッシュアドレ
スカウンタ回路RFCは、タイミング制御回路TGによ
り形成されたリフレッシュ用の歩進パルスφRCを計数
してリフレッシュアドレス信号を生成する。この実施例
では後述するようなオートリフレッシュとセルフリフレ
ッシュを持つようにされる。タイミング信号φXは、ワ
ード線選択タイミング信号であり、デコーダXIBに供
給されて、下位2ビットのアドレス信号の解読された信
号に基づいて4通りのワード線選択タイミング信号Xi
Bが形成される。タイミング信号φYはカラム選択タイ
ミング信号であり、カラム系プリデコーダYPDに供給
されてカラム選択信号AYix、AYjx、AYkxが出力さ
れる。
【0036】タイミング信号φWは、書き込み動作を指
示する制御信号であり、タイミング信号φRは読み出し
動作を指示する制御信号である。これらのタイミング信
号φWとφRは、入出力回路I/Oに供給されて、書き
込み動作のときには入出力回路I/Oに含まれる入力バ
ッファを活性化し、出力バッファを出力ハイインピーダ
ンス状態にさせる。これに対して、読み出し動作のとき
には、上記出力バッファを活性化し、入力バッファを出
力ハイインピーダンス状態にする。タイミング信号φM
Sは、特に制限されないが、メモリアレイ選択動作を指
示する信号であり、ロウアドレスバッファRABに供給
され、このタイミングに同期して選択信号MSiが出力
される。タイミング信号φSAは、センスアンプの動作
を指示する信号である。このタイミング信号φSAに基
づいて、センスアンプの活性化パルスが形成される。
示する制御信号であり、タイミング信号φRは読み出し
動作を指示する制御信号である。これらのタイミング信
号φWとφRは、入出力回路I/Oに供給されて、書き
込み動作のときには入出力回路I/Oに含まれる入力バ
ッファを活性化し、出力バッファを出力ハイインピーダ
ンス状態にさせる。これに対して、読み出し動作のとき
には、上記出力バッファを活性化し、入力バッファを出
力ハイインピーダンス状態にする。タイミング信号φM
Sは、特に制限されないが、メモリアレイ選択動作を指
示する信号であり、ロウアドレスバッファRABに供給
され、このタイミングに同期して選択信号MSiが出力
される。タイミング信号φSAは、センスアンプの動作
を指示する信号である。このタイミング信号φSAに基
づいて、センスアンプの活性化パルスが形成される。
【0037】この実施例では、ロウ系の冗長回路X−R
EDが代表として例示的に示されている。すなわち、上
記回路X−REDは、不良アドレスを記憶させる記憶回
路と、アドレス比較回路とを含んでいる。記憶された不
良アドレスとロウアドレスバッファRABから出力され
る内部アドレス信号BXiとを比較し、不一致のときに
は信号XEをハイレベルにし、信号XEBをロウレベル
にして、正規回路の動作を有効にする。上記入力された
内部アドレス信号BXiと記憶された不良アドレスとが
一致すると、信号XEをロウレベルにして正規回路の不
良メインワード線の選択動作を禁止させるとともに、信
号XEBをハイレベルにして、1つの予備メインワード
線を選択する選択信号XRiBを出力させる。
EDが代表として例示的に示されている。すなわち、上
記回路X−REDは、不良アドレスを記憶させる記憶回
路と、アドレス比較回路とを含んでいる。記憶された不
良アドレスとロウアドレスバッファRABから出力され
る内部アドレス信号BXiとを比較し、不一致のときに
は信号XEをハイレベルにし、信号XEBをロウレベル
にして、正規回路の動作を有効にする。上記入力された
内部アドレス信号BXiと記憶された不良アドレスとが
一致すると、信号XEをロウレベルにして正規回路の不
良メインワード線の選択動作を禁止させるとともに、信
号XEBをハイレベルにして、1つの予備メインワード
線を選択する選択信号XRiBを出力させる。
【0038】図6には、この発明に係るダイナミック型
RAMを説明するための素子構造断面図が示されてい
る。この実施例では、上記のようなメモリセル部の素子
構造が代表として例示的に示されている。メモリセルの
記憶キャパシタは、2層目のポリシリコン層をストレー
ジノードSNとして用い、アドレス選択用MOSFET
の一方のソース,ドレインSDと接続される。上記2層
目ポリシリコン層からなるストレージノードSNは王冠
構造とされ、薄いゲート絶縁膜を介して3層目ポリシリ
コン層からなるプレート電極PLが形成されて構成され
る。アドレス選択用MOSFETのゲートは、サブワー
ド線SWLと一体的に構成され、1層目ポリシリコン層
とその上部に形成されたタングステンシリサイド(WS
i)とにより形成される。アドレス選択用MOSFET
の他方のソース,ドレインは、ポリシリコン層とその上
部設けられた上記同様なタングステンシリサイドから構
成されたビット線BLに接続される。上記メモリセルの
上部には、第2層目のメタル層M2からなるメインワー
ド線MWB、サブワード選択線FXBが形成され、その
上部には第3層目からなるメタル層M3からなるY選択
線YSや、サブワード選択線FXが形成される。
RAMを説明するための素子構造断面図が示されてい
る。この実施例では、上記のようなメモリセル部の素子
構造が代表として例示的に示されている。メモリセルの
記憶キャパシタは、2層目のポリシリコン層をストレー
ジノードSNとして用い、アドレス選択用MOSFET
の一方のソース,ドレインSDと接続される。上記2層
目ポリシリコン層からなるストレージノードSNは王冠
構造とされ、薄いゲート絶縁膜を介して3層目ポリシリ
コン層からなるプレート電極PLが形成されて構成され
る。アドレス選択用MOSFETのゲートは、サブワー
ド線SWLと一体的に構成され、1層目ポリシリコン層
とその上部に形成されたタングステンシリサイド(WS
i)とにより形成される。アドレス選択用MOSFET
の他方のソース,ドレインは、ポリシリコン層とその上
部設けられた上記同様なタングステンシリサイドから構
成されたビット線BLに接続される。上記メモリセルの
上部には、第2層目のメタル層M2からなるメインワー
ド線MWB、サブワード選択線FXBが形成され、その
上部には第3層目からなるメタル層M3からなるY選択
線YSや、サブワード選択線FXが形成される。
【0039】同図では省略されているが、メモリセル部
の周辺部には、サブワードドライバSWD等を構成する
ようなNチャンネル型MOSFETやPチャンネル型M
OSFETが形成される。これらの周辺回路を構成する
ために、図示しいが1層目メタル層が形成されている。
例えば、上記CMOSインバータ回路を構成するために
Nチャンネル型MOSFETとPチャンネル型MOSF
ETとのゲートを接続する配線は、上記1層目のメタル
層M1が用いられる。上記CMOSインバータ回路回路
の入力端子と2層目メタル層M2からなるメインワード
線MWBとの接続には、スルーホールを介してダミーと
しての第1層目メタル層M1に落とし、この第1層目の
配線層M1とコンタクトを介してゲート電極に接続され
る。
の周辺部には、サブワードドライバSWD等を構成する
ようなNチャンネル型MOSFETやPチャンネル型M
OSFETが形成される。これらの周辺回路を構成する
ために、図示しいが1層目メタル層が形成されている。
例えば、上記CMOSインバータ回路を構成するために
Nチャンネル型MOSFETとPチャンネル型MOSF
ETとのゲートを接続する配線は、上記1層目のメタル
層M1が用いられる。上記CMOSインバータ回路回路
の入力端子と2層目メタル層M2からなるメインワード
線MWBとの接続には、スルーホールを介してダミーと
しての第1層目メタル層M1に落とし、この第1層目の
配線層M1とコンタクトを介してゲート電極に接続され
る。
【0040】3層目のメタル層M3で形成されたY選択
線YSをカラム選択スイッチMOSFETのゲートに接
続させる場合、あるいは上記メタル層M3で形成された
サブワード線選択線FXとサブワードドライバのPチャ
ンネル型MOSFETのソース,ドレインとの接続に
は、スルーホールを介して上記ダミーとしてのメタル層
M2、メタル層M1に落とし上記カラムスイッチMOS
FETのゲートや、Pチャンネル型MOSFETのソー
ス,ドレインと接続される。
線YSをカラム選択スイッチMOSFETのゲートに接
続させる場合、あるいは上記メタル層M3で形成された
サブワード線選択線FXとサブワードドライバのPチャ
ンネル型MOSFETのソース,ドレインとの接続に
は、スルーホールを介して上記ダミーとしてのメタル層
M2、メタル層M1に落とし上記カラムスイッチMOS
FETのゲートや、Pチャンネル型MOSFETのソー
ス,ドレインと接続される。
【0041】この実施例のような素子構造を採るとき、
前記のようにメインワード線を構成する第2層目のメタ
ル層M2に対して、それと平行に延長される第2層目の
メタル層M2の部分又は上記メインワード線のメタル層
M2と交差する第3層目のメタル層M3の部分からなる
サブワード選択線との間の絶縁膜に欠陥が生じることに
より、無視できないリーク電流が流れてしまう。このよ
うなリーク電流それ自体は、メモリセルの読み出し/書
き込み動作には影響を及ぼさないなら実際上は問題ない
が、非選択状態での電流不良という問題を引き起こして
しまう。本願発明では、上記のようにメインワード線M
WBとサブワード選択線FXBとが同じ電位で非選択状
態であるために上記リーク電流の発生が生じない。
前記のようにメインワード線を構成する第2層目のメタ
ル層M2に対して、それと平行に延長される第2層目の
メタル層M2の部分又は上記メインワード線のメタル層
M2と交差する第3層目のメタル層M3の部分からなる
サブワード選択線との間の絶縁膜に欠陥が生じることに
より、無視できないリーク電流が流れてしまう。このよ
うなリーク電流それ自体は、メモリセルの読み出し/書
き込み動作には影響を及ぼさないなら実際上は問題ない
が、非選択状態での電流不良という問題を引き起こして
しまう。本願発明では、上記のようにメインワード線M
WBとサブワード選択線FXBとが同じ電位で非選択状
態であるために上記リーク電流の発生が生じない。
【0042】上記メインワード線MWBとサブワード選
択線FXBとの間のリーク電流の発生よりメモリセルの
読み出し/書き込み動作に不良が生じる場合には、予備
のメインワード線に置き換えられる。しかしながら、不
良のメインワード線MWBはそのまま残り、上記メイン
ワード線MWBに対してリーク電流が流れ続ける結果と
なる。上記のようなリーク電流の発生は、かかるメイン
ワード線MWBが予備のメインワード線に置き換えられ
る結果、メモリの読み出し、書き込み動作そのものには
何ら影響を与えない。しかしながら、直流電流が増加し
てしまい、製品としての性能の悪化につながり、最悪の
場合には直流不良にされるので上記欠陥救済回路が生か
されなくなるが、この発明の適用によってそれを回避す
ることができる。
択線FXBとの間のリーク電流の発生よりメモリセルの
読み出し/書き込み動作に不良が生じる場合には、予備
のメインワード線に置き換えられる。しかしながら、不
良のメインワード線MWBはそのまま残り、上記メイン
ワード線MWBに対してリーク電流が流れ続ける結果と
なる。上記のようなリーク電流の発生は、かかるメイン
ワード線MWBが予備のメインワード線に置き換えられ
る結果、メモリの読み出し、書き込み動作そのものには
何ら影響を与えない。しかしながら、直流電流が増加し
てしまい、製品としての性能の悪化につながり、最悪の
場合には直流不良にされるので上記欠陥救済回路が生か
されなくなるが、この発明の適用によってそれを回避す
ることができる。
【0043】図7には、この発明の他の一実施例の概略
構成図が示されている。同図(A)には、ワード線駆動
回路の回路が示され、同図(B)には、1つのサブアレ
イとその周辺回路の配置が示されている。
構成図が示されている。同図(A)には、ワード線駆動
回路の回路が示され、同図(B)には、1つのサブアレ
イとその周辺回路の配置が示されている。
【0044】同図(B)に示すように、サブアレイSub
array は、特に制限されないが、64Kビットのような
記憶容量を持つようにされる。つまり、上記サブアレイ
Subarray の左右に配置された128個ずつのサブワー
ドドライバSWDが設けられることに対応して、サブワ
ード線は256本から構成される。それに対してセンス
アンプSAが128個設けられ、かかる128個のセン
スアンプに対応して128対(256本)の相補ビット
線が設けられる。したがって、上記256本のワード線
と256本のビット線との交点のそれぞれにメモリセル
が配置されるために、サブアレイSub array としては、
256×256=65536(約64K)のような記憶
容量を持つようにされる。
array は、特に制限されないが、64Kビットのような
記憶容量を持つようにされる。つまり、上記サブアレイ
Subarray の左右に配置された128個ずつのサブワー
ドドライバSWDが設けられることに対応して、サブワ
ード線は256本から構成される。それに対してセンス
アンプSAが128個設けられ、かかる128個のセン
スアンプに対応して128対(256本)の相補ビット
線が設けられる。したがって、上記256本のワード線
と256本のビット線との交点のそれぞれにメモリセル
が配置されるために、サブアレイSub array としては、
256×256=65536(約64K)のような記憶
容量を持つようにされる。
【0045】上記サブアレイ(Sub array)のワード線方
向に対応した左右には、上記サブワードドラバSWDが
配置され、それと直角方向にはセンスアンプSAが配置
される。この結果、上記サブアレイ(Sub array)の4隅
には前記交差エリア18に対応したクロスエリア(cros
s area)が設けられる。この実施例では、このクロスエ
リア(cross area)を利用して、上記サブワード選択信
号FXBの反転信号FXを形成するCMOSインバータ
回路N1(FXドライバ)が配置される。
向に対応した左右には、上記サブワードドラバSWDが
配置され、それと直角方向にはセンスアンプSAが配置
される。この結果、上記サブアレイ(Sub array)の4隅
には前記交差エリア18に対応したクロスエリア(cros
s area)が設けられる。この実施例では、このクロスエ
リア(cross area)を利用して、上記サブワード選択信
号FXBの反転信号FXを形成するCMOSインバータ
回路N1(FXドライバ)が配置される。
【0046】つまり、前記図2の実施例のように、サブ
ワードドライバに2つのCMOSインバータ回路を設け
る構成に代え、上記128個並んで配置される。上記の
ように1つのメインワード線に対して4個ずつのサブワ
ードドライバを割り当てた場合には、128/4=32
個ずつのサブワードドライバSWDに対して共通に上記
CMOSインバータ回路N1を設けるようにするもので
ある。この構成では、サブワードドライバとしては、
(A)のように、Pチャンネル型MOSFETQ1とN
チャンネル型MOSFETQ2からなるCMOSインバ
ータ回路と、サブワード線SWLをリセットさせるNチ
ャンネル型MOSFETQ3からなる3つのMOSFE
Tにより構成できる。
ワードドライバに2つのCMOSインバータ回路を設け
る構成に代え、上記128個並んで配置される。上記の
ように1つのメインワード線に対して4個ずつのサブワ
ードドライバを割り当てた場合には、128/4=32
個ずつのサブワードドライバSWDに対して共通に上記
CMOSインバータ回路N1を設けるようにするもので
ある。この構成では、サブワードドライバとしては、
(A)のように、Pチャンネル型MOSFETQ1とN
チャンネル型MOSFETQ2からなるCMOSインバ
ータ回路と、サブワード線SWLをリセットさせるNチ
ャンネル型MOSFETQ3からなる3つのMOSFE
Tにより構成できる。
【0047】しかしながら、上記のように非反転の選択
信号FXを形成する場合には、上記スイッチMOSFE
TQ3のゲートと接続される選択信号FXBをサブワー
ドドライバの配置に沿って延長させる必要がある。この
ため、メインワード線と平行に延長される第1のサブワ
ード選択線に対して、上記サブワードドライバが配置さ
れる部分でそれと直交する方向に延長される第2のサブ
ワード線の他に、上記共通化されたCMOSインバータ
回路N1により形成された反転信号FXを伝える第3の
サブワード選択線が加わるために、上記サブワードドラ
イバ上に配置されるサブワード選択線の数が増加する。
つまり、サブワードドライバの素子数が減るという利点
が得られる反面、上記サブワード選択線の数が増加する
ものである。
信号FXを形成する場合には、上記スイッチMOSFE
TQ3のゲートと接続される選択信号FXBをサブワー
ドドライバの配置に沿って延長させる必要がある。この
ため、メインワード線と平行に延長される第1のサブワ
ード選択線に対して、上記サブワードドライバが配置さ
れる部分でそれと直交する方向に延長される第2のサブ
ワード線の他に、上記共通化されたCMOSインバータ
回路N1により形成された反転信号FXを伝える第3の
サブワード選択線が加わるために、上記サブワードドラ
イバ上に配置されるサブワード選択線の数が増加する。
つまり、サブワードドライバの素子数が減るという利点
が得られる反面、上記サブワード選択線の数が増加する
ものである。
【0048】したがって、上記図2の実施例のようにサ
ブワードドライバの素子数を2つのCMOSインバータ
回路と1つのスイッチMOSFETとして、上記サブワ
ード選択線を1回路当たり1本とする、図7の実施例の
ようにサブワードドライバの素子数を1つのCMOSイ
ンバータ回路と1つのスイッチMOSFETで構成し、
上記サブワード選択線を1回路当たり2本とするかは、
それが適用されるダイナミック型RAMのアレイ配置構
成に応じて適宜に選択すればよい。
ブワードドライバの素子数を2つのCMOSインバータ
回路と1つのスイッチMOSFETとして、上記サブワ
ード選択線を1回路当たり1本とする、図7の実施例の
ようにサブワードドライバの素子数を1つのCMOSイ
ンバータ回路と1つのスイッチMOSFETで構成し、
上記サブワード選択線を1回路当たり2本とするかは、
それが適用されるダイナミック型RAMのアレイ配置構
成に応じて適宜に選択すればよい。
【0049】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) メインワード線の延長方向に対して分割された
長さとされ、かつ、上記メインワード線と交差するビッ
ト線方向に対して複数配置され、複数からなるメモリセ
ルが接続されてなるサブワード線を設け、上記メインワ
ード線と平行するように設けられる第1のサブワード選
択線を上記メインワード線と同一の金属配線層を用いて
延長し、それに1つのメインワード線に割り当てられた
複数のサブワード線の中の1つを選択する選択信号を伝
えるとともに、その非選択レベルを上記メインワード線
の非選択レベルと同じ電位に設定する。上記第1のサブ
ワード選択線に接続されて上記メインワード線と直交す
るように延長される第2のサブワード選択線を通して上
記選択信号をサブワード線駆動回路に供給するととも
に、上記メインワード線の選択信号との組み合わせによ
り1つのサブワード線の選択動作を行わせることによ
り、メインワード線と平行に配置されるサブワード選択
線において、絶縁不良が存在してもリーク電流が流れな
くできるから直流不良を救済することができるという効
果が得られる。
記の通りである。すなわち、 (1) メインワード線の延長方向に対して分割された
長さとされ、かつ、上記メインワード線と交差するビッ
ト線方向に対して複数配置され、複数からなるメモリセ
ルが接続されてなるサブワード線を設け、上記メインワ
ード線と平行するように設けられる第1のサブワード選
択線を上記メインワード線と同一の金属配線層を用いて
延長し、それに1つのメインワード線に割り当てられた
複数のサブワード線の中の1つを選択する選択信号を伝
えるとともに、その非選択レベルを上記メインワード線
の非選択レベルと同じ電位に設定する。上記第1のサブ
ワード選択線に接続されて上記メインワード線と直交す
るように延長される第2のサブワード選択線を通して上
記選択信号をサブワード線駆動回路に供給するととも
に、上記メインワード線の選択信号との組み合わせによ
り1つのサブワード線の選択動作を行わせることによ
り、メインワード線と平行に配置されるサブワード選択
線において、絶縁不良が存在してもリーク電流が流れな
くできるから直流不良を救済することができるという効
果が得られる。
【0050】(2) 上記サブワードドライバとして、
メインワード線に入力端子が接続され、その出力端子に
上記サブワード線が接続され、Pチャンネル型MOSF
ETのソースが第1の端子に接続され、Nチャンネル型
MOSFETのソースが接地電位に接続された第1のC
MOSインバータ回路及び第2のサブワード選択線に入
力端子が接続され、その出力端子が上記第1のCMOS
インバータ回路の第1の端子に接続された第2のCMO
Sインバータ回路と、上記第2のサブワード選択線にゲ
ートが接続され、上記サブワード線と回路の接地電位と
の間に設けられたNチャンネル型MOSFETとを用い
ることにより、上記メインワード線とサブワード選択線
の非選択レベルを同じくできるとともに、上記2のサブ
ワード選択線を1回路当たり1本にすることができると
いう効果が得られる。
メインワード線に入力端子が接続され、その出力端子に
上記サブワード線が接続され、Pチャンネル型MOSF
ETのソースが第1の端子に接続され、Nチャンネル型
MOSFETのソースが接地電位に接続された第1のC
MOSインバータ回路及び第2のサブワード選択線に入
力端子が接続され、その出力端子が上記第1のCMOS
インバータ回路の第1の端子に接続された第2のCMO
Sインバータ回路と、上記第2のサブワード選択線にゲ
ートが接続され、上記サブワード線と回路の接地電位と
の間に設けられたNチャンネル型MOSFETとを用い
ることにより、上記メインワード線とサブワード選択線
の非選択レベルを同じくできるとともに、上記2のサブ
ワード選択線を1回路当たり1本にすることができると
いう効果が得られる。
【0051】(3) 上記サブワードドライバとして、
メインワード線に入力端子が接続され、その出力端子に
上記サブワード線が接続され、Pチャンネル型MOSF
ETのソースが第1の端子に接続され、Nチャンネル型
MOSFETのソースが接地電位に接続された第1のC
MOSインバータ回路及び第2のサブワード選択線にゲ
ートが接続され、上記サブワード線と回路の接地電位と
の間に設けられたNチャンネル型MOSFETとし、上
記複数のサブワード線駆動回路を構成する第1のCMO
Sインバータ回路の第1の端子には、上記第1のサブワ
ード選択信号を通して伝えられた選択信号を反転させる
第2のCMOSインバータ回路の出力端子が接続され、
上記第2のサブワード選択線と平行に延長されてなる第
3のサブワード選択線に接続することにより、メインワ
ード線とサブワード選択線の非選択レベルを同じくでき
るとともに、サブワードドライバの素子数を低減させる
ことができるという効果が得られる。
メインワード線に入力端子が接続され、その出力端子に
上記サブワード線が接続され、Pチャンネル型MOSF
ETのソースが第1の端子に接続され、Nチャンネル型
MOSFETのソースが接地電位に接続された第1のC
MOSインバータ回路及び第2のサブワード選択線にゲ
ートが接続され、上記サブワード線と回路の接地電位と
の間に設けられたNチャンネル型MOSFETとし、上
記複数のサブワード線駆動回路を構成する第1のCMO
Sインバータ回路の第1の端子には、上記第1のサブワ
ード選択信号を通して伝えられた選択信号を反転させる
第2のCMOSインバータ回路の出力端子が接続され、
上記第2のサブワード選択線と平行に延長されてなる第
3のサブワード選択線に接続することにより、メインワ
ード線とサブワード選択線の非選択レベルを同じくでき
るとともに、サブワードドライバの素子数を低減させる
ことができるという効果が得られる。
【0052】(4) 上記メインワード線及び第1のサ
ブワード選択線は第2層目の金属配線層により形成し、
上記第2のサブワード選択線は、第3層目の金属配線
層、第2層目金属配線層及び第1層目の金属配線層を用
いて構成し、上記メインワード線と交差する部分では第
3層目の金属配線層が用い、上記サブワードドライバを
構成する回路素子に接続される部分では第1層目の金属
配線層が用いるようにすることにより、合理的な配線配
置ができるという効果が得られる。
ブワード選択線は第2層目の金属配線層により形成し、
上記第2のサブワード選択線は、第3層目の金属配線
層、第2層目金属配線層及び第1層目の金属配線層を用
いて構成し、上記メインワード線と交差する部分では第
3層目の金属配線層が用い、上記サブワードドライバを
構成する回路素子に接続される部分では第1層目の金属
配線層が用いるようにすることにより、合理的な配線配
置ができるという効果が得られる。
【0053】(5) 上記第1のサブワード選択線は、
上記メインワード線とともにメモリアレイ上を延長する
ように配置することにより、高感度のセンスアンプ上を
避けてアレイの配線配置を合理的に行うようにすること
ができるという効果が得られる。
上記メインワード線とともにメモリアレイ上を延長する
ように配置することにより、高感度のセンスアンプ上を
避けてアレイの配線配置を合理的に行うようにすること
ができるという効果が得られる。
【0054】(6) 上記サブワード線に接続されるメ
モリセルは、サブワード線にゲートが接続され、一方の
ソース,ドレインがビット線に接続されたアドレス選択
MOSFETと、上記アドレス選択用MOSFETの他
方のソース,ドレインに一方の電極が接続され、他方の
電極が他のメモリセルと共通にプレート電圧が印加され
てなるキャパシタとからなるダイナミック型メモリセル
とすることにより、ダイナミック型RAMの大記憶容量
化を図ることができるという効果が得られる。
モリセルは、サブワード線にゲートが接続され、一方の
ソース,ドレインがビット線に接続されたアドレス選択
MOSFETと、上記アドレス選択用MOSFETの他
方のソース,ドレインに一方の電極が接続され、他方の
電極が他のメモリセルと共通にプレート電圧が印加され
てなるキャパシタとからなるダイナミック型メモリセル
とすることにより、ダイナミック型RAMの大記憶容量
化を図ることができるという効果が得られる。
【0055】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、メモ
リアレイの構成、または半導体チップに搭載される複数
のメモリアレイの配置は、その記憶容量等に応じて種々
の実施形態を採ることができる。また、入出力インター
フェイスの部分は、クロック信号に同期して動作を行う
ようにされたシンクロナスダイナミック型RAMとして
もよい。1つのメインワード線に割り当てられるサブワ
ード線の数は、前記のように4本の他に8本等種々の実
施形態を採ることができる。この発明は、メインワード
線とサブワード線とを備えた分割ワード線方式のダイナ
ミック型RAMあるいはスタティック型RAMを代表と
するような各種の半導体記憶装置に広く利用できる。
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、メモ
リアレイの構成、または半導体チップに搭載される複数
のメモリアレイの配置は、その記憶容量等に応じて種々
の実施形態を採ることができる。また、入出力インター
フェイスの部分は、クロック信号に同期して動作を行う
ようにされたシンクロナスダイナミック型RAMとして
もよい。1つのメインワード線に割り当てられるサブワ
ード線の数は、前記のように4本の他に8本等種々の実
施形態を採ることができる。この発明は、メインワード
線とサブワード線とを備えた分割ワード線方式のダイナ
ミック型RAMあるいはスタティック型RAMを代表と
するような各種の半導体記憶装置に広く利用できる。
【0056】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、メインワード線の延長方向
に対して分割された長さとされ、かつ、上記メインワー
ド線と交差するビット線方向に対して複数配置され、複
数からなるメモリセルが接続されてなるサブワード線を
設け、上記メインワード線と平行するように設けられる
第1のサブワード選択線を上記メインワード線と同一の
金属配線層を用いて延長し、それに1つのメインワード
線に割り当てられた複数のサブワード線の中の1つを選
択する選択信号を伝えるとともに、その非選択レベルを
上記メインワード線の非選択レベルと同じ電位に設定す
る。上記第1のサブワード選択線に接続されて上記メイ
ンワード線と直交するように延長される第2のサブワー
ド選択線を通して上記選択信号をサブワード線駆動回路
に供給するとともに、上記メインワード線の選択信号と
の組み合わせにより1つのサブワード線の選択動作を行
わせることにより、メインワード線と平行に配置される
サブワード選択線において、絶縁不良が存在してもリー
ク電流が流れなくできるから直流不良を救済することが
できる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、メインワード線の延長方向
に対して分割された長さとされ、かつ、上記メインワー
ド線と交差するビット線方向に対して複数配置され、複
数からなるメモリセルが接続されてなるサブワード線を
設け、上記メインワード線と平行するように設けられる
第1のサブワード選択線を上記メインワード線と同一の
金属配線層を用いて延長し、それに1つのメインワード
線に割り当てられた複数のサブワード線の中の1つを選
択する選択信号を伝えるとともに、その非選択レベルを
上記メインワード線の非選択レベルと同じ電位に設定す
る。上記第1のサブワード選択線に接続されて上記メイ
ンワード線と直交するように延長される第2のサブワー
ド選択線を通して上記選択信号をサブワード線駆動回路
に供給するとともに、上記メインワード線の選択信号と
の組み合わせにより1つのサブワード線の選択動作を行
わせることにより、メインワード線と平行に配置される
サブワード選択線において、絶縁不良が存在してもリー
ク電流が流れなくできるから直流不良を救済することが
できる。
【図1】この発明に係るダイナミック型RAMの一実施
例を示すレイアウト図である。
例を示すレイアウト図である。
【図2】図1に示したメモリアレイのメインワード線と
サブワード線との関係を説明するための要部ブロック図
である。
サブワード線との関係を説明するための要部ブロック図
である。
【図3】図1のメモリアレイのメインワード線とセンス
アンプとの関係を説明するための要部ブロック図であ
る。
アンプとの関係を説明するための要部ブロック図であ
る。
【図4】この発明に係るダイナミック型RAMのセンス
アンプ部の一実施例を示す要部回路図である。
アンプ部の一実施例を示す要部回路図である。
【図5】この発明に係るダイナミック型RAMの周辺部
分の一実施例を示す概略ブロック図である。
分の一実施例を示す概略ブロック図である。
【図6】この発明に係るダイナミック型RAMを説明す
るための素子構造断面図である。
るための素子構造断面図である。
【図7】この発明の他の一実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
10…メモリチップ、11…メインロウデコーダ領域、
12…メインワードドライバ領域、13…カラムデコー
ダ領域、14…周辺回路、ポンディングパッド領域、1
5…メモリセルアレイ、16…センスアンプ領域、17
…サブワードドライバ領域、18…交差領域、SA,S
A1,SA2…センスアンプ、SWD…サブワードドラ
イバ、MWD…メインワードドライバ、ACTRL…メ
モリアレイ制御回路、MWL0〜MWLn…メインワー
ド線、SWL0…サブワード線、YS…カラム選択線、
MMAT0,MMAT1…メモリマット(メモリブロッ
ク)、TG…タイミング制御回路、I/O…入出力回
路、RAB…ロウアドレスバッファ、CAB…カラムア
ドレスバッファ、AMX…マルチプレクサ、RFC…リ
フレッシュアドレスカウンタ回路、XPD,YPD…プ
リテコーダ回路、X−DEC…ロウ系冗長回路、XIB
…デコーダ回路、Q1〜Q13…MOSFET、CS
P,CSN…共通ソース線、YS…カラム選択信号、H
VC…ハーフプリチャージ電圧、SHRL,SHRR…
シェアード選択線、I/O…入出力線、M1〜M3…メ
タル層、SN…ストレージノード、PL…プレート電
極、BL…ビット線、SD…ソース,ドレイン、FG…
1層目ポリシリコン層。
12…メインワードドライバ領域、13…カラムデコー
ダ領域、14…周辺回路、ポンディングパッド領域、1
5…メモリセルアレイ、16…センスアンプ領域、17
…サブワードドライバ領域、18…交差領域、SA,S
A1,SA2…センスアンプ、SWD…サブワードドラ
イバ、MWD…メインワードドライバ、ACTRL…メ
モリアレイ制御回路、MWL0〜MWLn…メインワー
ド線、SWL0…サブワード線、YS…カラム選択線、
MMAT0,MMAT1…メモリマット(メモリブロッ
ク)、TG…タイミング制御回路、I/O…入出力回
路、RAB…ロウアドレスバッファ、CAB…カラムア
ドレスバッファ、AMX…マルチプレクサ、RFC…リ
フレッシュアドレスカウンタ回路、XPD,YPD…プ
リテコーダ回路、X−DEC…ロウ系冗長回路、XIB
…デコーダ回路、Q1〜Q13…MOSFET、CS
P,CSN…共通ソース線、YS…カラム選択信号、H
VC…ハーフプリチャージ電圧、SHRL,SHRR…
シェアード選択線、I/O…入出力線、M1〜M3…メ
タル層、SN…ストレージノード、PL…プレート電
極、BL…ビット線、SD…ソース,ドレイン、FG…
1層目ポリシリコン層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 公司 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 ▲高▼橋 康 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 田中 敦也 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 助川 俊一 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 別所 真次 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 平 雅之 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社内
Claims (7)
- 【請求項1】 メインワード線と、 上記メインワード線の延長方向に対して分割された長さ
とされ、かつ、上記メインワード線と交差するビット線
方向に対して複数配置され、複数からなるメモリセルが
接続されてなるサブワード線と、 上記メインワード線と平行するように延長され、上記1
つのメインワード線に割り当てられた複数のサブワード
線の中の1つを選択する選択信号が伝えられる第1のサ
ブワード選択線と、 上記第1のサブワード選択線の対応するものと接続さ
れ、上記メインワード線と直交するように延長される第
2のサブワード選択線と、 上記メインワード線の選択信号と上記第2のサブワード
選択線を通して伝えられた選択信号とを受けて、上記サ
ブワード線の選択信号を形成するサブワード線駆動回路
とを備え、 上記メインワード線と上記第1のサブワード選択線とは
同一の金属配線層により構成されるとともに、その非選
択状態のレベルを同一の電位に設定してなることを特徴
とする半導体記憶装置。 - 【請求項2】 上記サブワード線駆動回路は、 上記メインワード線に入力端子が接続され、その出力端
子に上記サブワード線が接続され、Pチャンネル型MO
SFETのソースが第1の端子に接続され、Nチャンネ
ル型MOSFETのソースが接地電位に接続された第1
のCMOSインバータ回路と、 上記第2のサブワード選択線に入力端子が接続され、そ
の出力端子が上記第1のCMOSインバータ回路の第1
の端子に接続された第2のCMOSインバータ回路と、 上記第2のサブワード選択線にゲートが接続され、上記
サブワード線と回路の接地電位との間に設けられたNチ
ャンネル型MOSFETとからなり、 上記非選択レベルはサブワード線の選択レベルと同じ電
位にされるものであることを特徴とする請求項1の半導
体記憶装置。 - 【請求項3】 上記サブワード線駆動回路は、 上記メインワード線に入力端子が接続され、その出力端
子に上記サブワード線が接続され、Pチャンネル型MO
SFETのソースが第1の端子に接続され、Nチャンネ
ル型MOSFETのソースが接地電位に接続された第1
のCMOSインバータ回路と、 上記第2のサブワード選択線にゲートが接続され、上記
サブワード線と回路の接地電位との間に設けられたNチ
ャンネル型MOSFETとからなり、 上記複数のサブワード線駆動回路を構成する第1のCM
OSインバータ回路の第1の端子には、上記第1のサブ
ワード選択信号を通して伝えられた選択信号を反転させ
る第2のCMOSインバータ回路の出力端子に接続され
てなり、上記第2のサブワード選択線と平行に延長され
てなる第3のサブワード選択線に接続されるものである
ことを特徴とする請求項1の半導体記憶装置。 - 【請求項4】 上記メインワード線及び第1のサブワー
ド選択線は第2層目の金属配線層により形成され、上記
第2のサブワード選択線は、第3層目の金属配線層、第
2層目金属配線層及び第1層目の金属配線層を用いて構
成され、上記メインワード線と交差する部分では第3層
目の金属配線層が用いられ、上記サブワードドライバを
構成する回路素子に接続される部分では第1層目の金属
配線層が用いられてなることを特徴とする請求項1又は
請求項2の半導体記憶装置。 - 【請求項5】 上記メインワード線及び第1のサブワー
ド選択線は第2層目の金属配線層により形成され、上記
第2及び第3のサブワード選択線は、第3層目の金属配
線層、第2層目金属配線層及び第1層目の金属配線層を
用いて構成され、上記メインワード線と交差する部分で
は第3層目の金属配線層が用いられ、上記サブワードド
ライバを構成する回路素子に接続される部分では第1層
目の金属配線層が用いられてなることを特徴とする請求
項1又は請求項3の半導体記憶装置。 - 【請求項6】 上記第1のサブワード選択線は、上記メ
インワード線とともにメモリアレイ上を延長するように
配置されるものであることを特徴とする請求項1、請求
項2、請求項3、請求項4又は請求項5の半導体記憶装
置。 - 【請求項7】 上記サブワード線に接続されるメモリセ
ルは、サブワード線にゲートが接続され、一方のソー
ス,ドレインがビット線に接続されたアドレス選択MO
SFETと、上記アドレス選択用MOSFETの他方の
ソース,ドレインに一方の電極が接続され、他方の電極
が他のメモリセルと共通にプレート電圧が印加されてな
るキャパシタとからなるダイナミック型メモリセルであ
ることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請
求項4、請求項5又は請求項6の半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9096652A JPH10275469A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9096652A JPH10275469A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275469A true JPH10275469A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=14170770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9096652A Withdrawn JPH10275469A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10275469A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407942B2 (en) | 1999-10-25 | 2002-06-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device with a hierarchical word line configuration capable of preventing leakage current in a sub-word line driver |
| WO2014123064A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | 半導体装置 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9096652A patent/JPH10275469A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407942B2 (en) | 1999-10-25 | 2002-06-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device with a hierarchical word line configuration capable of preventing leakage current in a sub-word line driver |
| US6477105B2 (en) | 1999-10-25 | 2002-11-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device with a hierarchical word line configuration capable of preventing leakage current in a sub-word line driver |
| WO2014123064A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | 半導体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040601 |