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JP2001185700A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JP2001185700A
JP2001185700A JP36898599A JP36898599A JP2001185700A JP 2001185700 A JP2001185700 A JP 2001185700A JP 36898599 A JP36898599 A JP 36898599A JP 36898599 A JP36898599 A JP 36898599A JP 2001185700 A JP2001185700 A JP 2001185700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
signal
lines
wiring
write
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.)
Pending
Application number
JP36898599A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyuki Noda
英行 野田
Takeshi Fujino
毅 藤野
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
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP36898599A priority Critical patent/JP2001185700A/ja
Priority to US09/748,140 priority patent/US6392942B2/en
Publication of JP2001185700A publication Critical patent/JP2001185700A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/18Bit line organisation; Bit line lay-out
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/50Peripheral circuit region structures
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/10Integrated device layouts
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2207/00Indexing scheme relating to arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C2207/10Aspects relating to interfaces of memory device to external buses
    • G11C2207/104Embedded memory devices, e.g. memories with a processing device on the same die or ASIC memory designs

Landscapes

  • Dram (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層配線構造を効率的にメモリアレイ部にお
いて利用することのできるロジック混載に適した半導体
記憶装置を提供する。 【解決手段】 メモリアレイ部(MA)において行方向
に延在して配置されるセンスアンプ帯内を走る信号線を
上層配線層と下層配線層の階層構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、特に、多層配線構造を有する半導体記憶装置に
関する。より特定的には、この発明は、ロジックとの混
載に適した半導体記憶装置の配線構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図27は、ロジック混載メモリの構成を
概略的に示す図である。図27において、ロジック混載
メモリ900は、所定の処理を行なうロジック902
と、ロジック902の必要なデータを記憶するメモリ9
04と、これらのロジック902とメモリ904を相互
接続する内部バス906を含む。メモリ904は、通
常、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DR
AM)で構成される。ロジック902およびメモリ90
4は、同一半導体チップ上に形成されており、両者を接
続する内部バス906は、そのバス幅を十分広く取るこ
とができる。すなわち、メモリ904のピン端子の制約
を受けないため、内部バス906も、配線ピッチを十分
狭くすることができ、また、内部配線でありその寄生イ
ンピーダンスも小さく、ロジック902とメモリ904
の間で高速でデータ転送を行なうことができる。また、
内部バス906の内部配線の寄生容量は小さく、ボード
上配線に比べて信号線の充放電流を低減でき、低消費電
力を実現することができる。
【0003】一般的に、汎用DRAMにおいては、内部
配線のために用いられる金属配線層構成は、1層の金属
配線のみを用いる1メタル構成または2層の金属配線層
を用いる2メタル構成というように、使用される金属配
線層の数は比較的少ない。高さを低くして、内部配線の
段差を少なくするとともに、高さ方向の層間絶縁膜等の
ストレスにより微細加工された配線/素子が破壊される
のを防止するためである。
【0004】一方、ロジック回路の場合には、高速化に
対応するために、用いられる金属配線層の数が4層また
は5層のような4メタル構成または5メタル構成が用い
られて、金属配線層の数が増加する傾向にある。
【0005】この傾向を受けて、ロジック混載DRAM
においても、ロジック回路の高速性を重視し、ロジック
回路に対しては、多層メタル配線が用いられることが多
い。しかしながら、DRAM領域、特にDRAMのメモ
リセルアレイにおいては、従来の汎用DRAMの設計資
産をそのまま流用することが多く、制御信号線および内
部データ線などは1メタル構成または2メタルで構成さ
れることが多い。
【0006】図28は、従来のDRAMの配線構造を概
略的に示す図である。図28において、メモリアレイは
複数のメモリブロックMBa、MBb、…に分割され
る。メモリブロックMBaおよびMBbには、図示しな
いメモリセルが行列状に配列される。これらのメモリブ
ロックMBaおよびMBb上に、行方向に延在してメイ
ンワード線MWLが配設される。メインワード線MWL
を含むメインワード線群MWLSは、第1層アルミニウ
ム配線(1Al)で構成される。メインワード線MWL
は、それぞれサブワードドライバSWDを介して図示し
ない下層のサブワード線に結合される。
【0007】メモリブロックMBaおよびMBbに列方
向において隣接する領域には、センスアンプ回路および
列選択回路が配置される。センスアンプ回路および列選
択回路が配置されるセンスアンプ帯には、センスアンプ
回路を制御するためのセンスアンプ制御信号線SCT
L、センスアンプ回路に電源電圧を伝達するためのセン
ス電源線SPSL、およびサブワード線を選択するため
のサブデコード信号を伝達するサブデコード信号SDL
が行方向に延在して配置される。センスアンプ帯内部配
線群SAIGは、第1層アルミニウム配線層に形成され
る。
【0008】メモリブロックMBaおよびMBb上に
は、第2層アルミニウム配線(2Al)により形成され
るアレイ上内部配線群ARIGaおよびARIGbがそ
れぞれ配置される。アレイ上内部配線群ARIGaおよ
びARIGbは、電源電圧VCCまたは接地電圧を伝達
する電源線PSLを含む。電源線PSLは、センス電源
線SPSLに結合されセンスアンプ回路に対する電源を
強化する(センスアンプ回路に対する電源電圧の変動お
よび電圧分布を抑制する)。
【0009】メモリブロックMBaおよびMBbの間の
サブワードドライバ帯においては、列方向に延在して、
ドライバ帯内部配線群SWIGが配置される。ドライバ
帯内部配線群SWIGは、サブデコード線SDLに結合
されるローカルサブデコード信号線LSDL、および電
源電圧を伝達する電源線PSLを含む。アレイ上内部配
線群ARIGa、ARIGbおよびドライバ帯内部配線
群SWIGは、すべて第2層アルミニウム配線層に形成
される。図28に示す配線構造は、第1層アルミニウム
配線(1Al)および第2層アルミニウム配線(2A
l)が用いられており、2メタル構成である。第3層メ
タル配線が用いられる場合、これらの上層のメタル配線
は、すべて電源線の強化に用いられるのが一般的であ
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図27に示すロジック
混載メモリ900において、ロジック902を、3層以
上の多層配線構造として、高速化することができる。ロ
ジック902およびメモリ(DRAM)904は、同一
半導体チップ上に形成されるため、同一の配線構造をメ
モリ(DRAM)904に対しても適用することができ
る。したがってメモリ(DRAM)904において、制
御回路およびバッファ回路およびデータ入出力回路等の
回路については、ロジック902と同様の多層配線構造
を利用して、高速動作する周辺回路を実現することがで
きる。
【0011】しかしながら、メモリアレイ部において
は、従来のDRAMの資産を利用しており、これらの多
層配線構造は、効率的に利用されていない。メモリセル
がますます微細化されるにつれて、メモリセル行および
メモリセル列のピッチが小さくなる。このような微細化
に対応するためには、サブワードドライバおよびセンス
アンプ回路といったメモリアレイ内に配置される直接周
辺回路のレイアウト構成は複雑化する。このような複雑
なレイアウトを有する回路が配置された場合、ワード線
のような比較的単純なパターンが繰返される構成と異な
り、露光工程時におけるエネルギ線の乱反射および相互
干渉等により、正確な写真製版を行なうことができなく
なり、製造歩留まりが低下するという問題が生じる。
【0012】また、図28に示すような、センスアンプ
制御信号などを伝達するセンスアンプ制御信号線SCT
Lは、第1層アルミニウム配線で構成されており、第1
層アルミニウム配線は、第2層アルミニウム配線よりも
強度などを強くするために不純物が添加されており、そ
の電気的特性は第2層アルミニウム配線に比べて劣化し
ており、また、第1層アルミニウム配線は、素子の微細
化に従ってその線幅は非常に狭くされており、このよう
な非常に細い線幅のセンス制御信号線SCTLを用いた
場合、メモリアレイの他方端にまでわたって、センスア
ンプ制御信号を高速で伝達することができない。メイン
ワード線MWLについても、メモリセルの微細化に伴っ
てそのピッチ条件に合わせて線幅を細くした場合、同様
の問題が生じる。
【0013】それゆえ、この発明の目的は、多層メタル
配線構造を効率的に利用することのできる半導体記憶装
置を提供することである。
【0014】この発明の他の目的は、多層メタル配線構
造を利用して高速動作することのできる半導体記憶装置
を提供することである。
【0015】この発明のさらに他の目的は、多層メタル
配線構造によりレイアウトが簡略化された内部回路を有
する半導体記憶装置を提供することである。
【0016】この発明のさらに他の目的は、ロジック部
の多層メタル配線構造と同様の多層メタル配線構造を効
率的に利用することのできるメモリアレイ構造を有す
る、ロジック混載に適した半導体記憶装置を提供するこ
とである。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る半導体記
憶装置は、行列状に配列される複数のメモリセルと、メ
モリセル列に対応して配置され、活性化時対応の列のメ
モリセルのデータを検知し増幅するための複数のセンス
アンプ回路およびセンス関連回路を少なくとも含むセン
スアンプ帯と、センスアンプ帯内の回路に制御信号を伝
達するためのセンス系制御信号線を備える。このセンス
系制御信号線は、第1の配線層に形成され、対応の回路
に結合される第1の信号線と、第1の配線層上の第2の
配線層に形成されかつ第1の信号線に結合されて制御信
号を伝達する第2の信号線とを備える。
【0018】請求項2に係る半導体記憶装置は、請求項
1の装置において、複数のメモリセルは行方向に沿って
複数のメモリブロックに分割され、第1の信号線は各メ
モリブロックに対応して配置されかつ隣接メモリブロッ
ク間では物理的に分離される複数の分割配線を備える。
第2の信号線は、複数のメモリブロックに共通に配設さ
れかつ複数の分割配線に結合される共通配線を備える。
【0019】請求項3に係る半導体記憶装置は、各々が
行列状に配列される複数のメモリセルを有しかつ行方向
に沿って整列して配置される複数のメモリブロックと、
各メモリブロックにおいて各行に対応して配設され、各
々が対応のメモリブロックの対応の行のメモリセルに接
続される複数のサブワード線と、複数のメモリブロック
に共通に行方向に延在して配置されかつ各々が各メモリ
ブロックの所定数の行に対応して配置される複数のメイ
ンワード線と、各サブワード線に対応して配置され、各
々が少なくとも対応のメインワード線上の信号に従って
対応のサブワード線を選択状態へ駆動するための複数の
サブワード線ドライブ回路を備える。複数のメインワー
ド線はサブワード線ドライブ回路を構成するトランジス
タおよび配線よりも上層に形成される導電配線を備え
る。
【0020】請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項
3の装置において、各メインワード線が複数のメモリセ
ル行の組に対応して設けられ、さらに、このメインワー
ド線の下層の配線層に形成されかつ複数の行の組から1
行を選択するためのサブデコード信号を選択する複数の
サブデコード信号線を備える。
【0021】請求項5に係る半導体記憶装置は、予め定
められた電圧を受ける導電層を備える。
【0022】請求項6に係る半導体記憶装置は、請求項
5の装置において、複数のメモリセルが行列状に配列さ
れ、導電層は、各々が一方方向に沿って延在する複数の
導電配線を有するスリット構造に形成される。
【0023】請求項7に係る半導体記憶装置は、行列状
に配列される複数のメモリセルと、行の方向に沿って配
設され、複数のメモリセルの列を選択するための列選択
信号を伝達するメイン列選択信号伝達線と、メイン列選
択信号伝達線よりも下層の配線層に形成されかつメイン
列選択信号線伝達線上の列選択信号を受けるローカル列
選択信号伝達線を備える。
【0024】請求項8に係る半導体記憶装置は、請求項
7の装置において、複数のメモリセルは行方向に沿って
複数のメモリブロックに分割され、メイン列選択信号伝
達線は、複数のメモリブロックに共通に配設され、また
ローカル列選択信号伝達線は、各々が所定数のメモリブ
ロックに共通に設けられる複数の分割ローカル列選択線
を含む。
【0025】請求項9に係る半導体記憶装置、請求項7
の装置において、複数のメモリセルが行方向に沿って複
数のメモリブロックに分割され、メイン列選択信号伝達
線が、それぞれのメモリブロックに共通に設けられる複
数の分割ローカル列選択線を含み、またセンスアンプ帯
の十字領域に配置され、かつメイン列選択線上の信号に
従って対応の分割ローカル列選択線を駆動するドライブ
回路を含む。行方向において隣接する十字領域には、異
なる分割ローカル列選択線の組を駆動するドライブ回路
が配置される。
【0026】請求項10に係る半導体記憶装置は、行列
状に配列される複数のメモリセルと、メモリセル列に対
応して配置され、活性化時対応の列のメモリセルのデー
タの検知および増幅を行なう複数のセンスアンプ回路
と、行の方向に延在して配設され、かつ複数のセンスア
ンプ回路へ動作電源電圧を供給するセンス電源線と、行
の方向に延在して配設され、メモリセルの列からアドレ
ス指定された列を選択するための列選択信号を伝達する
ための複数の列選択線と、列選択線の下層に、この複数
の列選択線を配置する領域と平面図的に見て少なくとも
一部が重なり合うように配置され、かつセンス電源線に
結合する容量を備える。
【0027】請求項11に係る半導体記憶装置は、行列
状に配列される複数のメモリセルと、メモリセル列に対
応して配置され、活性化時対応の列のメモリセルのデー
タの検知および増幅を行なう複数のセンスアンプと、行
の方向に延在して配置されかつ複数のセンスアンプへ動
作電源電圧を伝達するためのセンス電源線と、行の方向
に延在して配設されかつメモリセルの列からアドレス指
定された列を選択するための列選択信号を伝達するため
の複数の列選択線と、行方向に延在して配置され、セン
スアンプ回路を活性化するためのセンス制御信号を伝達
するセンス制御線と、複数の列選択線の配置領域に配置
され、センス制御信号の活性化に応答して活性化され、
活性化時複数のセンスアンプをセンス電源線に結合する
センスアンプ活性化素子を含む。このセンスアンプ活性
化素子は、所定数のセンスアンプあたり1つ設けられ
る。
【0028】請求項12に係る半導体記憶装置は、行列
状に配列される複数のメモリセルと、行方向に延在して
配置され、データ書込動作時、メモリセル列からアドレ
ス指定された列を選択するための書込列選択信号を伝達
するための複数の列選択線と、データ書込動作モード
時、選択メモリセル列へ書込まれるデータを伝達するた
めの書込データ線対と、メモリセル列に対応して配置さ
れるビット線対と、各列に対応して配置され、書込列選
択信号に応答して選択列のビット線対を書込データ線対
に結合する複数の書込ゲート回路を備える。各書込ゲー
ト回路は、対応の列のビット線対の位置を交替させるた
めの交差配線対を含む。
【0029】請求項13に係る半導体記憶装置は、第1
のビット線と、この第1のビット線と対をなす第2のビ
ット線と、第1のビット線と整列しかつ第2のビット線
に結合する第1の内部配線と、第2のビット線と整列し
かつ第1のビット線と結合する第2の内部配線と、第1
の内部配線と整列しかつ第2の内部配線に結合する第3
の内部配線と、第2の内部配線と整列しかつ第1の内部
配線と結合する第4の内部配線と、第1および第2の内
部配線上にこれら第1および第2の内部配線と交差する
方向に延在して配置される第1の書込データ線と、第3
および第4の内部配線上にこれら第3および第4の内部
配線と交差する方向に配設される第2の書込データ線
と、書込列選択信号と書込指示信号とに応答して第2の
内部配線を第1の書込データ線へ結合する第1の書込ゲ
ートと、書込列選択信号および書込指示信号に応答して
第4の内部配線を第2の書込データ線に結合する第2の
書込ゲートとを備える。
【0030】請求項14に係る半導体装置は、請求項1
3のコンタクト領域が整列して配置される。
【0031】請求項15に係る半導体記憶装置は、請求
項14のコンタクト領域は、隣接ビット線対に対して設
けられる書込ゲートにより共有される。
【0032】請求項16に係る半導体記憶装置は、請求
項14の装置において、隣接するビット線対において互
いに隣接するビット線は、その属性が同じである。
【0033】請求項17に係る半導体記憶装置は、行列
状に配列される複数のメモリセルを有するメモリアレイ
と、このメモリアレイ上にわたって列方向に延在して配
設され、選択メモリセルへ書込データを伝達するための
書込データ線と、メモリアレイ上にわたって書込データ
と平行に配設され、メモリアレイの選択メモリセルから
読出されたデータを伝達するための読出データ線と、読
出データ線と書込データ線との間に配設されて所定の電
圧を伝達する導電線とを備える。
【0034】請求項18に係る半導体記憶装置は、請求
項17の装置において、読出データ線および書込データ
線は複数本設けられ、導電線は、複数の書込データ線の
組と複数の読出データ線の組の間に配設される。
【0035】センス系制御線および列選択線を階層構造
とすることにより、センス系制御信号および列選択信号
を高速で伝達することができ、高速アクセスが可能とな
る。
【0036】また、セルプレート電極層上の導電層をこ
のセルプレート電極層と同一電圧に固定することによ
り、メモリセルキャパシタがスタック構造を有し、セル
プレート電極層とその上層のたとえば第1層アルミニウ
ム配線層の距離が短い場合に短絡が生じても、電流は流
れず、消費電流が低減され、またセルプレート電極層の
短絡が発生してもこの短絡を等価的に救済することがで
き、製品歩留まりが改善される。
【0037】また、IO分離構造において、書込を行な
うための書込ゲート内においてビット線と書込データ線
対との接続に交差構造を設けることにより、書込ゲート
の直列トランジスタを狭いピッチ内に配置することが可
能となり、また書込ゲートのレイアウトが簡略化され
る。
【0038】また、列選択線が行方向に延在して配置さ
れる場合、その下の領域にセンスアンプ活性化トランジ
スタまたはデカップリングキャパシタを、面積増加を伴
うことなく配置することができる。
【0039】また、IO分離構成において書込データ線
と読出データ線の間に、所定電圧を伝達する導電線を配
置することにより、フルスイングする書込データ線が読
出データ線の小振幅のデータ信号に影響を及ぼすことを
防止することができる。
【0040】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、この発
明の実施の形態1に従う半導体記憶装置のアレイ部の構
成を概略的に示す図である。図1において、メモリセル
アレイMAは、列方向に沿って複数の行ブロックRB0
−RBmに分割される。行ブロックRB0−RBmの各
々は、行方向に沿って複数のメモリブロックに分割され
る。行ブロックRB0がメモリブロックMB00−MB
0nを含み、行ブロックRBmが、メモリブロックMB
m0−MBmnを含む。メモリブロックMB00−MB
mn各々においては、メモリセルが行列状に配列され
る。隣接行ブロックの間にセンスアンプ帯SAB1、…
が配置され、行ブロックRB0およびRBmの外側に、
センスアンプ帯SAB0およびSAB(m+1)が配置
される。これらのセンスアンプ帯SAB0−SAB(m
+1)においては、メモリセル列を選択するための列選
択ゲート、センスアンプ帯と行ブロックとを分離するた
めのビット線分離ゲートおよびメモリセルデータを検知
し、増幅するためのセンスアンプ回路等が配置される。
【0041】行ブロックRB0−RBmに対応して、ア
ドレス指定された行を選択状態へ駆動するためのXデコ
ーダXD0−XDmが配置され、またセンスアンプ帯S
AB0−SAB(m+1)に対応して、アドレス指定さ
れた列を選択するための列選択信号を生成するYデコー
ダYD0−YD(m+1)が配置される。列選択線はセ
ンスアンプ帯SAB0−SAB(m+1)において行方
向に延在して配置される。後に説明するように、内部デ
ータ線がメモリアレイ上にわたって列方向に延在して配
置され、たとえば128ビットのデータが1度に転送さ
れる。したがって、1度に128列を選択する必要があ
り、列選択線の数が低減されるため、YデコーダYD0
−YD(m+1)を、XデコーダXD0−XD(m)に
整列して配置する。センスアンプ帯SAB0−SAB
(m+1)に対しては、対応のセンスアンプ帯に含まれ
る回路/ゲートを制御するためのセンス系制御回路SA
C0−SAC(m+1)が配置される。
【0042】発明の実施の形態1においては、センスア
ンプ帯SAB0−SAB(m+1)に含まれる信号線を
階層構造にする。すなわち、第3層アルミニウム配線を
用いて信号を伝達し、実際にトランジスタに接続される
信号線を第1層アルミニウム配線(1Al)で形成す
る。したがって、センスアンプ帯SAB(SAB0−S
AB(m+1))において、メモリアレイMAの行方向
において一方側から他方端まで、この低抵抗の電気的特
性の優れた第3層アルミニウム配線(3Al)を用いて
信号を伝達する。各トランジスタへ、第3層アルミニウ
ム配線から下層の第1層アルミニウム配線を介して信号
を伝達することにより、信号波形をなまらせることなく
高速で、信号を伝達し、高速動作を実現する。
【0043】図2は、1つのセンスアンプ帯SABiに
おける1つのセンスアンプ回路SAに関連する部分の構
成を概略的に示す図である。図2において、センスアン
プ回路SAは、隣接行ブロックの対応のメモリブロック
に含まれるビット線対BLLおよび/BLLとビット線
対BLRおよび/BLRに対して設けられる。このセン
スアンプ回路SAは、したがって2つのメモリブロック
により共有される。
【0044】ビット線対BLLおよび/BLLは、セン
スアンプ回路SAとビット線分離指示信号φBLIRに
応答して導通するビット線分離ゲートBLIGLを介し
て接続される。ビット線対BLRおよび/BLRは、ビ
ット線分離指示信号φBLIRに応答して導通するビッ
ト線分離ゲートBLIGRを介してセンスアンプ回路S
Aに接続される。このセンスアンプ回路SAに隣接し
て、ビット線イコライズ指示信号φBLEQに応答して
これらのビット線対BLL,/BLLおよびBLR,/
BLRを所定の電圧(中間電圧)レベルにプリチャージ
するビット線イコライズ回路BLEQが設けられる。ま
た、センスアンプ回路SAは、列選択信号φCSLに応
答して選択的に導通する列選択ゲートCSGを介して内
部データ線対IOPに結合される。これらのセンスアン
プ帯に配置される信号線(センス系信号線と称す)を、
すべて階層構造とする。
【0045】図3は、1つのセンスアンプ帯SABにお
ける1つの信号に対する配線の構成を概略的に示す図で
ある。図3においてセンスアンプ帯SABにおいて、セ
ンスアンプ帯SABの両側の行ブロックに含まれるメモ
リブロックMBに共通に、第3層アルミニウム配線で形
成されるメインセンス系信号線1が配設される。メモリ
ブロックMBそれぞれに対応して、サブセンス系信号線
2が配設される。これらのサブセンス系信号線2は、セ
ンスアンプ帯SABの両側のメモリブロックMBに対し
てのみ設けられる。
【0046】行方向において隣接するメモリブロックM
Bの間には、サブワード線を選択状態へ駆動するための
サブワードドライバを配置するためのサブワードドライ
バ帯SWBが配置される。サブワードドライバ帯SWB
においては、第1層アルミニウム配線(1Al)は配置
されない。サブワードドライバ帯SWBとセンスアンプ
帯SABが交差する領域(十字帯)において他の回路を
配置するために、サブセンス系信号線2は配置されな
い。サブセンス系信号線2は、コンタクト3を介してメ
インセンス系信号線1に結合される。
【0047】第3層アルミニウム配線は、上層のメタル
配線であり、第1層メタル(アルミニウム)配線に比べ
て純度が高く、電気的特性に優れており、高速でメモリ
アレイの一方端から他方端まで信号を伝達することがで
きる。したがって各サブセンス系信号線2は、メインセ
ンス系信号線1上の信号に従って高速で信号を伝達する
ことができる。センス系信号は、図2に示す信号φBL
IR、φBLEQ、/φSP、φSN、φCSLおよび
φBLIRである。したがって、センス系信号は、セン
スアンプ帯SABにおいてメモリブロックMBに対向す
る領域におけるゲートまたは回路に接続される。したが
って、この十字帯において、サブセンス系信号線を用い
なくても、特に問題は生じず、他のたとえばセンスアン
プ活性化トランジスタなどをこの十字帯領域に容易に配
設することができ、また、他回路のトランジスタサイズ
を大きくすることができる。
【0048】図4は、センス系信号線の構造を概略的に
示す図である。図4において、センス系信号の代表とし
て、ビット線分離指示信号φBLIを示す。
【0049】図4において、センス系信号線は、第3層
アルミニウム配線で形成され、センスアンプ帯において
一方方向に沿って延在して配置されるメインセンス系信
号線1と、メインセンス系信号線1と平行に配設されか
つセンスアンプ群領域SGR内においてのみ延在して配
置されるサブセンス系信号線2を含む。センスアンプ群
領域SGRは、センスアンプ回路SAが配置される領域
であり、メモリブロックMBと対向する領域である。十
字帯CRとセンスアンプ群領域SGRとの境界領域近傍
において、サブセンス系信号線2が第1のスルーホール
3aを介して第2層アルミニウム配線(2Al)で形成
される中間配線4に接続される。この中間配線4は、第
2のスルーホール3bを介してメインセンス系信号線1
に接続される。中間配線4を用いるのは、第3層アルミ
ニウム配線と第1層アルミニウム配線の距離が長く、ス
ルーホール3aおよび3bのアスペクト比を小さくし
て、確実にコンタクトを形成するためである。
【0050】メインセンス系信号線1には、配線抵抗r
が分布し、またサブセンス系信号線2においても、配線
抵抗Rが存在する。メインセンス系信号線1の配線抵抗
rは十分小さい。したがって、ビット線分離指示信号B
LIは高速で、メモリアレイの一方端から他方端へ伝達
される。サブセンス系信号線2は、スルーホール3aお
よび3bを介して、両端がメインセンス系制御信号線1
に接続されている。したがって、サブセンス系信号線2
においては両側からビット線分離指示信号φBLIが伝
達され、配線抵抗Rが比較的大きい場合でも、高速でセ
ンスアンプ群領域SGR内においてビット線分離指示信
号φBLIが確定状態へ駆動される。
【0051】なお、サブセンス系信号線2は、第1層ア
ルミニウム配線で構成されており、フィールド領域に形
成されるMOSトランジスタ(図2における、または回
路構成要素であるMOSトランジスタ)はそのゲート電
極が第1層ポリシリコン層で形成される。サブセンス系
信号線2は、図示しない領域において、これらのMOS
トランジスタのゲートと電気的に接続される。この場
合、いわゆるワード線シャント構造と同様、サブセンス
系信号とビット線分離ゲートのMOSトランジスタのゲ
ートが、階層構造(杭打構造)で形成されてもよい。こ
れは、ビット線プリチャージ/イコライズ回路BLEQ
に含まれるトランジスタについても同様である。
【0052】なお、上述の構成において、サブセンス系
信号線2は、メモリブロック単位で分割されている。し
かしながら、サブセンス系信号線2は、メインセンス系
信号線1と同様、センスアンプ帯において、メモリアレ
イの一方端から他方端まで連続的に延在するように配置
されてもよい。すなわち、十字帯CRにおいて、サブセ
ンス系制御信号線2が配設されてもよい。
【0053】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、センスアンプ帯に配置される信号線を階層構造
としており、高速でメモリアレイの一方端から他方端ま
で信号を伝達することができる。また、たとえば第3層
アルミニウム配線を用いた場合、下層の配線に影響を及
ぼすことなくセンス系信号線を階層構造にすることがで
きる。
【0054】また、センスアンプ群領域内においてのみ
サブセンス系信号線が延在するように配置しており、十
字帯において他の回路(たとえばサブワード線ドライ
バ)の構成要素を容易に配置することができまたそのサ
イズを大きくすることができる。
【0055】[実施の形態2]図5は、サブワードドラ
イバの配置を概略的に示す図である。メモリブロックM
Bにおいてはサブワード線SWLが配置されて、メモリ
ブロックMBa−MBcそれぞれにおいて4つの隣接す
るサブワード線に対し1つのメインワード線ZMWLが
配置される。サブワードドライバ帯SWB(SWBa,
SWBb)においては、1つのサブワードドライバSW
Dが、2つの行方向に隣接するメモリブロックのサブワ
ード線を駆動する。4つのサブワード線SWL0−SW
L3の組の1つのサブワード線を選択するため、サブデ
コード信号SD0−SD3が、行方向に延在するサブデ
コード信号線群SDLGにより伝達される。サブデコー
ド信号SD0−SD3は、サブワードドライバ帯におい
て、図示しないバッファ回路により、対応のメモリブロ
ックに沿って列方向に伝達される。サブワード線SWL
のピッチが小さくなるため、2つのサブワード線に対し
1つのサブワードドライバSWDを配置する。1つのサ
ブワードドライバSWDにより2つのメモリブロックの
サブワード線を同時に駆動する。すなわち、図5におい
て、サブワードドライバ帯SWBaにおいては、サブデ
コード信号SD0およびSD2が伝達されて、メモリブ
ロックMBaおよびMBbに含まれるサブワード線SW
L0およびSWL2をそれぞれ指定する。一方、サブワ
ードドライバ帯SWBbにおいてはサブデコード信号S
D1およびSD3が図示しないバッファ回路により伝達
され、メモリブロックMBbおよびMBcに含まれるサ
ブワード線SWL1およびSWL3をそれぞれ指定す
る。サブワードドライバSWDを、サブワードドライバ
帯SWBに交互に配置することにより、サブワードドラ
イバSWDのピッチ条件を緩和することができる。
【0056】図6は、サブワードドライバSWDの構成
を示す図である。図6において、サブワードドライバS
WDは、メインワード線ZMWL上の信号に応答して導
通し、導通時サブデコード信号SDをサブワード線SW
Lに伝達するPチャネルMOSトランジスタQ1と、メ
インワード線ZMWL上の信号に応答して導通し、導通
時サブワード線SWLを接地電圧レベルに放電するNチ
ャネルMOSトランジスタQ2と、補のサブデコード信
号ZSDに応答して導通し、導通時サブワード線SWL
を、接地電圧レベルに放電するNチャネルMOSトラン
ジスタQ3を含む。
【0057】サブデコード信号SDは、高電圧VPPと
接地電圧GNDの間で変化する。メインワード線ZMW
Lも同様、高電圧VPPと接地電圧GNDまたは負電圧
の間で変化する。メインワード線ZMWLが選択状態の
ときには、Lレベルとなり、サブデコード信号SDがH
レベルであれば、PチャネルMOSトランジスタQ1が
導通し、サブワード線SWLがサブデコード信号SDに
従って高電圧VPPレベルに駆動される。このときには
補のサブデコード信号ZSDはLレベルであり、MOS
トランジスタQ2およびQ3はオフ状態である。一方メ
インワード線ZWMLが選択状態のLレベルでありかつ
サブデコード信号SDがLレベルのとき、PチャネルM
OSトランジスタQ1はオフ状態となる。このときに
は、MOSトランジスタQ2もオフ状態である。サブワ
ード線SWLがフローティング状態となるのを防止する
ため、補のサブデコード信号ZSDによりMOSトラン
ジスタQ3をオン状態として、サブワード線SWLを接
地電圧レベルに保持する。
【0058】メインワード線ZMWLが、非選択状態の
高電圧VPPレベルのときには、サブデコード信号SD
の論理レベルにかかわらずPチャネルMOSトランジス
タQ1がオフ状態であり、サブワード線SWLは、少な
くともNチャネルMOSトランジスタQ2を介して接地
電圧レベルに放電される。
【0059】今、比較のために、2メタル構成でサブワ
ードドライバを形成することを考える。2メタル構成に
おいては、メインワード線ZMWLは、第1層アルミニ
ウム配線で形成される。
【0060】図7に示すように、説明の簡単化のため
に、サブワードドライバ帯SWBにおいて、1対のサブ
デコード信号SD<a>およびSD<b>を受けるサブ
ワードドライバSWDAおよびSWDBのPチャネルM
OSトランジスタQ1の配置を考える。フィールド領域
8に、サブワードドライバSWDAのPチャネルMOS
トランジスタQ1が形成され、フィールド領域9にPチ
ャネルMOSトランジスタQ1が形成される。サブワー
ドドライバ帯SWBにおいては、1つのメインワード線
ZMWLに対して、2つのサブワード線SWLを駆動す
るドライバが配置される。したがって、このフィールド
領域8および9における、PチャネルMOSトランジス
タQ1のゲートをそれぞれ形成する第1層ポリシリコン
配線10a−10jが、それぞれ2つを組として第1層
ポリシリコン配線11a−11eにより相互接続され
る。配線11a−11eは、それぞれメインワード線Z
MWL<X>−ZMWL<X+4>に対応する。
【0061】フィールド領域8には、サブデコード信号
SD<a>を受けるためのビットコンタクト12が配置
され、またフィールド領域9には、サブデコード信号S
D<b>を受けるためのビットコンタクト13が配置さ
れる。このビットコンタクト12および13は、その配
置パターンが、PチャネルMOSトランジスタの2つの
ゲート分互いにずれている。フィールド領域8および9
それぞれにおいて、その両側にビットコンタクトが配置
されるのは、2つのビットコンタクトを介して対応のサ
ブワード線に対しサブデコード信号を伝達するためであ
る(トランジスタのゲート幅が等価的に2倍となる)。
このサブワードドライバのPチャネルMOSトランジス
タQのドレインノードを対応のサブワード線SWLに配
置する必要がある。
【0062】図8(A)は、このサブワード線を配置し
た状態を示す図である。図8(A)において、これらの
PチャネルMOSトランジスタのゲート電極層上に平行
にビット線と同層の第2層ポリシリコン配線14a−1
4hが配置される。これらのビット線同層配線14a−
14hは、サブワード線SWL<y>−SWL<y+7
>に対応する。隣接する2つのビット線同層配線は、そ
れぞれにおいてコンタクト12および13を介してフィ
ールド領域8および9に接続される。このビット線同層
配線に接続されるコンタクトの隣接コンタクトの間のコ
ンタクトは、サブデコード信号を受けるためまた中間の
ビット線同層配線に接続される。このビット線同層配線
14a−14hに接続されないコンタクト12および1
3は、それぞれサブデコード信号ノード15および16
をそれぞれ形成する。
【0063】サブデコード信号を受けるためのコンタク
ト(ノード15,16の領域)を形成する必要があるた
め、サブワード線となるビット線同層配線は、直線状に
配置することができず、このコンタクト領域を確保する
ためにコンタクト近傍でL字形状に配置される。
【0064】図8(A)に示すサブワード線のレイアウ
トにおいて、メインワード線ZMWL<X+1>が選択
されたとき、サブワード線SWL<y+1>およびSW
L<y+2>が、ノード15および16に与えられる信
号の電圧レベルに従って選択状態に駆動される。たとえ
ばサブワード線SWL<y+1>が選択されるとき、サ
ブワード線SWL<y+1>に接続されるコンタクト1
2の両側のサブデコード信号ノード15からサブデコー
ド信号(高電圧)がサブワード線SWL<y+1>へ与
えられる。サブワード線SWL<y>−SWL<y+7
>は、それぞれ両側のメモリブロックの対応の行のメモ
リセルのトランジスタのゲートに接続される。
【0065】次いで、図8(B)に示すように、第1層
アルミニウム配線を用いてメインワード線を配置する。
この第1層アルミニウム配線17a−17eにより、メ
インワード線ZMWL<X>−ZMWL<X+4>が配
設される。メインワード線となる第1層アルミニウム配
線17a−17eは、スルーホール20を介して下層の
接続配線11a−11eに接続される。
【0066】また、メインワード線配設時、図8(A)
に示すサブデコード信号ノード15および16をサブデ
コード信号伝達線に接続するために、中間層の第1層ア
ルミニウム配線22がこれらのサブデコード信号ノード
15および16上に形成される。メインワード線と交差
する方向にサブデコード信号SD<a>およびSD<b
>を伝達する第2層アルミニウム配線18および19が
配設される。第2層アルミニウム配線18は、スルーホ
ール21を介してサブデコード信号ノード15に接続さ
れ、また第2層アルミニウム配線19が、スルーホール
23を介してサブデコード信号ノード16に結合され
る。
【0067】サブデコード信号ノード15および16を
サブデコード信号線となる第2層アルミニウム18およ
び19に接続するために、中間層となる第1層アルミニ
ウム配線22を形成する必要があり、メインワード線と
なる第1層アルミニウム配線17a−17eは、このサ
ブデコード信号線コンタクト近傍で、コの字形状に配設
される。
【0068】したがって、このようなコの字形状を有す
るようなレイアウトの場合、メモリセルが微細化され、
サブワード線のピッチが小さくなった場合、正確に写真
製版工程でパターニングするのが困難となり(マスクの
位置ずれ、および露光光の乱反射等の影響)、したがっ
て2メタル構造で、サブワードドライバを構成した場
合、メインワード線の構成が複雑となり、歩留まりが低
下する。そこで、メインワード線をサブデコード信号線
よりも上層のメタル配線(たとえば第3層アルミニウム
配線)で形成する。
【0069】図9は、この発明の実施の形態2に従うサ
ブワードドライバの構成を示す図である。図9において
は、サブワードドライバのPチャネルMOSトランジス
タQ1の部分のレイアウトを示す。図9において、Pチ
ャネルMOSトランジスタのゲート電極層となる第1層
ポリシリコン配線10a−10jが、図7と同様のレイ
アウトで配置される。ゲート電極層10a−10jと交
差する方向に、サブデコード信号SD<a>およびSD
<b>をそれぞれ伝達する第1層アルミニウム配線26
および27を配設する。第1層アルミニウム配線26
は、コンタクト孔32を介して、下層の第1層ポリシリ
コン配線を介して、PチャネルMOSトランジスタQ1
のソースノード(フィールド領域)に接続される。ま
た、第1層ポリシリコン配線27も、コンタクト孔33
を介して、下層のフィールド領域に電気的に接続され
る。コンタクト孔32は、第1層ポリシリコン配線26
の両端に交互に2つのトランジスタのゲートを単位とし
て配置される。コンタクト孔33も同様である。2つの
MOSトランジスタのゲート電極層が、接続配線(第1
層ポリシリコン配線)11a−11eを介してそれぞれ
接続される。トランジスタゲート電極層10a−10j
と平行に、直線状に行方向に延在して、メインワード線
ZMWL<X>−ZMWL<X+4>をそれぞれ構成す
る第3層アルミニウム配線25a−25eが配設され
る。これらの第3層アルミニウム配線25a−25eの
各々は、スルーホール31を介して下層の中間層となる
第2層アルミニウム配線層30に接続される。第2層ア
ルミニウム配線層30は、さらに、図示しない中間層を
介して接続配線11a−11eにそれぞれ接続される。
【0070】図9に示すように、サブデコード信号SD
<a>およびSD<b>を伝達する信号線を第1層アル
ミニウム配線26および27で構成し、メインワード線
ZMWL<X>−ZMWL<X+4>をそれぞれ第3層
アルミニウム配線25a−25eで構成する。サブデコ
ード信号をサブワード線ドライブ用MOSトランジスタ
Qのソースに伝達するためのサブデコード信号ノード
を、メインワード線よりも下層に形成することができ
る。したがって、メインワード線をサブデコード信号ノ
ードをよけて配設する必要がなく、メモリアレイの一方
端から終端にまで、メインワード線を直線状に配設する
ことができ、レイアウトが簡略化され、またその配線パ
ターンも単純であり、写真製版工程時においても正確に
パターニングすることができ、製品歩留まりが改善され
る。また直線状にメインワード線を配設し、また第3層
アルミニウム配線をメインワード線として利用してお
り、高速でワード線選択信号をメモリアレイ終端まで伝
達することができる。
【0071】図10は、サブワードドライバ(SWD)
のPチャネルMOSトランジスタの部分の断面構造を示
す図である。図10において、トランジスタ領域内に、
サブワードドライバ(SWD)のPチャネルMOSトラ
ンジスタQ1が配置される。このMOSトランジスタQ
は、第1層ポリシリコン配線で形成されるゲート電極配
線10を有する。またメモリセル領域内においては、サ
ブワード線SWLとなる第1層ポリシリコン配線35a
および35bがそれぞれ形成される。これらのメモリセ
ル領域は、サブワードドライバ帯の両側のメモリブロッ
クの領域に対応する。
【0072】第1層ポリシリコン配線の上層に、サブワ
ード線とサブワードドライバトランジスタとを接続する
ためのサブワード線ノードとなるビット線同層配線35
が形成される。ビット線層相配線35は、それぞれビッ
トコンタクト37bおよび37dを介してMOSトラン
ジスタQ1のドレインとなる領域に電気的に接続され
る。一方、サブワード線ノードとなる配線35の間に、
サブデコード信号をMOSトランジスタのソースへ供給
するための中間層となるビット線同層配線36が配設さ
れる。ビット線同層配線36がビットコンタクト37c
を介してトランジスタ領域内のビットコンタクト37b
および37dが接続する領域とゲート電極層10に関し
て対向する領域に電気的に接続される。ビット線同層配
線36は、コンタクト32を介してサブデコード信号S
D(SD<a>)を伝達する第1層アルミニウム配線2
6に接続される。第1層アルミニウム配線26と平行
に、他方のサブデコード信号を伝達するための第1層ア
ルミニウム配線27が配設される。これは、通過配線と
なり、このMOSトランジスタには接続されない。
【0073】サブワード線ノード35は、それぞれ、ッ
トコンタクト37aおよび37fを介してサブワード線
SWLとなる第1層ポリシリコン配線35aおよび35
bに接続される。ゲート電極配線10は、ビットコンタ
クトを介して中間層となるビット線同層配線41に接続
される。ビット線同層配線41は、コンタクト40を介
して第1層アルミニウム配線39に接続される。第1層
アルミニウム配線39がスルーホール38を介して第2
層アルミニウム配線30に接続され、第2層アルミニウ
ム配線30がまたスルーホール31を介してメインワー
ド線となる第3層アルミニウム配線25に接続される。
【0074】図10において、第2層アルミニウム配線
が通過配線として配設される。サブワード線ノードの配
線35は、コンタクトの中間層となるビット線同層配線
36および41をよけるように配設する必要があるもの
の、サブデコード信号SDが第1層アルミニウム配線を
介して伝達されており、図8の第2層アルミニウム配線
を介して伝達する構成に比べて、そのコンタクト領域の
占有面積は小さくすることができ(アスペクト比が小さ
くなるため)、したがって、このサブデコード信号ノー
ドを形成するために、サブワード線ノードを構成するビ
ット線同層配線のベンディング(曲がり)の度合いを小
さくすることができ、そのレイアウトは簡略化される。
【0075】なお、サブワードドライバにおいて、その
ゲートがメインワード線に接続されるNチャネルMOS
トランジスタのレイアウトも、ほぼPチャネルMOSト
ランジスタのそれと同様となる。サブデコード信号に代
えて接地電圧を受ける。補のサブデコード信号をゲート
に受けるNチャネルMOSトランジスタのレイアウト
は、別の第1層アルミニウム配線を用いて補のサブデコ
ード信号ZSDをMOSトランジスタのゲート電極層に
結合する(サブデコード信号SDおよびZSDは振幅が
異なる)。第2層アルミニウム配線を用いて接地電圧を
伝達して、これらのサブワードドライバのNチャネルM
OSトランジスタのソースに接続する。
【0076】以上のように、実施の形態2に従えば、メ
インワード線をサブデコード信号を伝達する信号線より
も上層の配線で構成しており、メインワード線をアレイ
端部まで直接的に延在させることができ、高速でワード
線選択信号を伝達することができるとともに、メインワ
ード線のレイアウトパターンが単純化され、微細加工時
においても正確にメインワード線をパターニングするこ
とができる。また、サブワードドライバのレイアウトも
簡略化されるため、同様、パターニングを正確に行なう
ことができ、歩留まりが改善される。
【0077】[実施の形態3]図11は、この発明の実
施の形態3の要部の構成を概略的に示す図である。図1
1において、半導体基板領域50に、第1層ポリシリコ
ン配線(TG)51が配設される。この第1層ポリシリ
コン配線51が、サブワード線SWLとなり、メモリセ
ルに含まれるアクセストランジスタのゲートを構成す
る。第1層ポリシリコン配線51上に、第1層ポリシリ
コン配線51と交差する方向にビット線BLとなる第2
層ポリシリコン配線52aおよび52bが配設される。
ビット線BLとなる配線52aおよび52b上に、メモ
リセルのストレージノードに接続される第3層ポリシリ
コン配線53aおよび53bが形成される。第3層ポリ
シリコン配線53aおよび53bは、メモリセルのキャ
パシタのストレージノードとなる。
【0078】第3層ポリシリコン配線53aおよび53
b上に、キャパシタ絶縁膜を介してセルプレート電極層
となる第4層ポリシリコン配線54が配設される。セル
プレート電極層となる第4層ポリシリコン配線54に
は、所定のセルプレート電圧(中間電圧VCCS/2)
が与えられる。第4層ポリシリコン配線54上に、図示
しない層間絶縁膜を介して第1層アルミニウム配線55
が配設され、第1層アルミニウム配線55上に第2層ア
ルミニウム配線56が配置される。
【0079】メモリセルにおいては、その面積が微細化
されるにつれて、キャパシタの容量を確保するため、ス
トレージノードとセルプレート電極の対向面積が十分大
きくなるように、ストレージノードの配線53aおよび
53bは通常、サブワード線SWL上にまで延在して配
置される。したがって、ストレージノードの高さが高く
なり、応じてセルプレートとなる第4層ポリシリコン配
線54も高くなり、第1層アルミニウム配線55との間
隔が極めて狭くなる。
【0080】セルプレート電極層は、第4層ポリシリコ
ン配線で形成されており、その表面には凹凸があり、こ
の凹凸が原因となって上層の第1層アルミニウム配線5
5とセルプレート電極となる第4層ポリシリコン配線5
4とが短絡することが多い。そこで、この第1層アルミ
ニウム配線55をセルプレート電極となる第4層ポリシ
リコン配線54と同一電位に固定してダミー導電層とし
て用い、これらの配線55および54の短絡が生じても
電流が流れないようにする。
【0081】汎用DRAMにおいては、この第1層アル
ミニウム配線55は、メインワード線として利用される
ことが多いが、本発明においては先の実施の形態2にお
いて説明したように、メインワード線ZMWLは第3層
アルミニウム配線57で形成する。これにより、第1層
アルミニウム配線55と第4層ポリシリコン配線54と
が短絡しても何ら故障は発生せず、DRAMは、安定に
動作する。
【0082】図12は、セルプレート電極層上の第1層
アルミニウム配線の配置を概略的に示す図である。図1
2において、セルプレート電極54は、メモリブロック
上にわたって延在して配置される。セルプレート電極5
4上に、線幅の比較的細い導電配線61を所定のピッチ
で配置する。導電配線61を、セルプレート端部におい
て短絡するように、終端配線60を配置する。これらの
終端配線60および導電配線61は第1層アルミニウム
配線である。セルプレート電極54の外部に、また第1
層アルミニウム配線で、導電配線61と同じパターンの
ダミー配線62が配置される。ダミー配線62を設ける
ことにより、導電配線61のセルプレート電極54上で
のパターニングを正確に行なう。ライン/スペースを規
則正しく配置することにより、写真製版時に正確にパタ
ーニングが行なわれる。また、ライン/スペースを一定
のピッチで配置することにより、エッチング時に行なわ
れるケミカルメカニカルポリシリング(CMP)時にお
ける中心部の盛り上がりを防止でき、他層の配線に何ら
悪影響を及ぼすことなくセルプレート電極54の短絡防
止用のダミーアルミニウム配線を配置することができ
る。導電配線61をメインワード線と同一ピッチで行方
向に延在するようにレイアウトすれば、汎用DRAMの
メインワード線パターニング用マスクを利用して、導電
配線をパターニングすることができる。
【0083】図13は、セルプレート電極54とダミー
アルミニウム配線55へのセルプレート電圧VCPを印
加する態様の一例を示す図である。図13において、セ
ルプレート電圧発生回路65から発生されたセルプレー
ト電圧VCPは、メモリアレイの列方向に沿って延在す
るメインセルプレート電圧線66上に伝達される。メイ
ンセルプレート電圧伝達線66は、センスアンプ帯SA
Bにおいてローカルセルプレート電圧線67に分岐され
る。ローカルセルプレート電圧線67は、センスアンプ
帯SABに対して設けられるメモリブロックに対応して
それぞれ配置されるセルプレート電極54に、セルプレ
ート電圧VCPを印加する。ローカルセルプレート電圧
伝達線67は、また、ダミーアルミニウム配線55にも
セルプレート電圧VCPを伝達する。ローカルセルプレ
ート電圧伝達線67は、たとえばビット線プリチャージ
電圧VBLを伝達する伝達線と同層の配線層に形成され
る。これにより、セルプレート電極54およびダミーア
ルミニウム配線55を容易に同一の電圧レベルに固定す
ることができる。
【0084】なお、ローカルセルプレート電圧伝達線6
7は、センスアンプ帯SABに代えてサブワードドライ
バ帯SWBに配設されてもよい。この場合、ダミーアル
ミニウム配線55のスリットが、メインワード線と同一
方向となり、メインワード線と同じピッチで配設するこ
とができる。
【0085】図14は、セルプレート電極とダミーアル
ミニウム配線を同一電圧に固定するための他の構成を概
略的に示す図である。図14において、ダミー配線終端
配線60に結合し、ダミー配線62にセルプレート電圧
配線回路65からのセルプレート電圧VCPを伝達す
る。ダミー配線62をダミーアルミニウム配線55の終
端アルミニウム配線60と接続する。ダミー配線62と
終端アルミニウム配線60を接続する部分において、ま
た、コンタクト孔(またはスルーホール)CTを介して
ダミー配線62をセルプレート電極52に接続する。し
たがって、セルプレート電極54に対するセルプレート
電圧を伝達するセルプレート電圧線として、ダミー配線
62を利用する。ダミー配線62が配置される領域はサ
ブワードドライバ帯であってよく、またセンスアンプ帯
であってもよい。
【0086】また、これらの方法に代えて、以下の方法
も可能である。メモリブロックにそれぞれ対応して設け
られるセルプレート電極54に対して、セルプレート電
圧発生回路65からセルプレート電圧が伝達される。こ
のメモリブロック単位で、ダミーアルミニウム配線55
をスリット状に個々に形成し、メモリブロック単位で、
ダミーアルミニウム配線55と対応のセルプレート電極
54とをコンタクトまたはスルーホールにより直接接続
する。
【0087】第1層アルミニウム配線はメモリアレイ内
においてすべてダミーアルミニウム配線として利用し、
通常は第1層アルミニウム配線を用いて形成される配線
は、上層の第2または第3層のアルミニウム配線で形成
される。
【0088】以上のように、この発明の実施の形態3に
従えば、セルプレート電極層とその上層の第1のアルミ
ニウム配線層と同一電位に固定しているため、セルプレ
ート電極層とその上層の導電層とが電気的に短絡しても
何ら誤動作を生じず安定に動作せることができ、歩留ま
りが改善される。
【0089】[実施の形態4]図15は、この発明の実
施の形態4に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的
に示す図である。図4において、センスアンプ帯SAB
において、YデコーダYDからの列選択信号は、センス
アンプ帯SABに関連する行ブロックの全メモリブロッ
クにわたって共通に設けられるメイン列選択線群ZMS
CSLG上に伝達される。メイン列選択線群ZMSCS
LGに含まれる列選択線ZMCS0−ZMCS7は、そ
れぞれ第3層アルミニウム配線(3Al)で形成され
る。
【0090】各メモリブロックに対応するセンスアンプ
群領域SGRa、SGRbおよびSGRcにおいては、
列選択信号に応答して導通する列選択ゲートが配置され
る。2つのメモリブロックすなわち2つのセンスアンプ
群領域にわたってローカル列選択線LCSL0−LCS
L7が配置される。サブワードドライバ帯SWBとセン
スアンプ帯SABとの交差領域である十字帯CRaおよ
びCRbそれぞれにおいて、メイン列選択線群ZMCS
LG上の列選択信号に従ってローカル列選択線LCSL
0−LCSL7を駆動するドライバDV0−DV7が配
置される。
【0091】ドライバを余裕をもって配置するために、
サブワードドライバと同様、ドライバDV0−DV7は
交互配置される。すなわち、1つのセンスアンプ群領域
に配設されるローカル列選択線LCSL0−LCSL7
においては、隣接するローカル列選択線は、異なる十字
帯に配置されたドライバにより駆動される。すなわち、
ローカル列選択線LCSL0、LCSL2、LCSL4
およびLCSL6は、十字帯CRbに配置されたドライ
バDV0、DV2、DV4およびDV6によりそれぞれ
駆動され、一方、ローカル列選択線LCSL1、LCS
L3、LCSL5およびLCSL7は、十字帯CRaに
配置されたドライバDV1、DV3、DV5、およびD
V7により駆動される。このセンスアンプ群領域SGR
aおよびSGRcそれぞれにおいても、明確に示さない
が、ローカル列選択線はすべてLCSL0−LCSL7
が配置されており、それぞれ隣接する十字帯に配置され
たドライバにより、メイン列選択線群上の信号に従って
駆動される。
【0092】図15に示すように、列選択線を階層構造
とするとともに、ローカル列選択線を駆動するドライバ
を十字帯に交互配置することにより、ローカル列選択線
のピッチが小さくなっても余裕をもってドライバを配置
することができ、また高速で列選択信号を確定状態へ駆
動することができる。
【0093】なお、ローカル列選択線LCSL0−LC
SL7は、第1層アルミニウム配線で形成され、それぞ
れ列選択ゲートの第1層ポリシリコンゲート電極に接続
される。メイン列選択線群ZMCSLGには列選択ゲー
トは接続されないため、その寄生容量は小さく、Yデコ
ーダYDからの列選択信号をセンスアンプ帯SABの一
方端から終端まで高速で伝達することができる。実際に
数多くの列選択ゲートが接続するローカル列選択線は、
十字帯に配置されたドライバDV0−DV7により高速
で駆動する。これにより、列選択動作を早くすることが
でき、コラムアクセス時間(リード/ライト動作が指定
されてから有効データが出力されるまでに要する時間)
を短縮することができる。
【0094】また、十字帯に列選択線を駆動するための
ドライバを交互配置することにより、各十字帯に配置さ
れるドライバの数を低減することができ、十字帯の面積
増加、すなわちメモリアレイの面積増加をもたらすこと
なく階層構造の列選択線を実現することができる。
【0095】[実施の形態5]図16は、この発明に従
う半導体記憶装置のセンスアンプ群領域SGRの1つの
センスアンプに対応する部分の構成を示す図である。図
16において、ビット線BLLおよび/BLLに対し、
ビット線イコライズ指示信号φBLEQLに応答して、
ビット線BLLおよび/BLLを所定の電圧VBBLに
プリチャージしかつイコライズするためのビット線プリ
チャージ/イコライズ回路BEQLと、ビット線分離指
示信号φBLILに応答して導通し、ビット線BLLお
よび/BLLをセンスアンプSAMに結合するビット線
分離ゲートBIGLが設けられる。
【0096】ビット線BLRおよび/BLRに対して
も、ビット線イコライズ指示信号φBLEQRに応答し
て活性化され、ビット線BLRおよび/BLRをビット
線プリチャージ電圧VBLにプリチャージしかつイコラ
イズするビット線プリチャージ/イコライズ回路BEQ
Rと、ビット線分離指示信号φBLIRに応答して導通
し、ビット線BLRおよび/BLRをセンスアンプSA
Mに結合するビット線分離ゲートBIRGが設けられ
る。
【0097】センスアンプSAMは、交差結合されたP
チャネルMOSトランジスタおよび交差結合されたNチ
ャネルMOSトランジスタを含む。センスアンプSAM
の電源ノードS2Pは、センスアンプ活性化指示信号φ
ZSOPに応答して活性化されるセンスアンプ活性化ト
ランジスタSAPTを介してセンス電源電圧VCCSを
受けるセンス電源ノードに結合される。またセンスアン
プSAMの他方電源ノードS2Nが、センスアンプ活性
化信号φSONに応答して導通するセンスアンプ活性化
トランジスタSANTを介して接地ノードに結合され
る。
【0098】センスアンプSAMに対し、読出列選択信
号φCSLRに応答して導通し、共通ビット線BLおよ
び/BLに現れた電位を差動増幅して、読出データ線対
RPおよび/RPに伝達する読出列選択ゲートRSG
と、書込列選択信号φCSLWと書込マスク指示信号φ
WEとに応答して共通ビット線BLおよび/BLを書込
データ線対WPおよび/WPに結合する書込列選択ゲー
トWSGが設けられる。ここで、共通ビット線BLおよ
び/BLは、センスアンプSAMが結合されるビット線
であり、スタンバイ状態時、また非選択状態時、共通ビ
ット線BLおよび/BLは、それぞれビット線BLR、
BLLおよび/BLRおよび/BLLに結合される。
【0099】この図16に示す構成においては、読出デ
ータ線RPおよび/RPと書込データ線WPおよび/W
Pが別々に設けられる。すなわち、いわゆるIO分離構
成である。このIO分離構成の場合、データ読出時にお
いては、読出列選択信号φCSLRがアドレス信号に従
って活性状態へ駆動される。データ書込時においては、
書込列選択信号φCSLWに従って列選択動作が行なわ
れる。書込マスク指示信号φWEは、選択メモリセルへ
のデータ書込をマスクするか否かを示す。外部からのデ
ータマスク指示信号DQMにより、データ書込時、選択
的にこの書込マスク指示信号φWEが活性化される。
【0100】図16に示すようなIO分離構成の場合、
読出列選択線および書込列選択線を別々に発生して伝達
する必要がある。したがって、列選択信号を生成するY
デコーダも、書込時に活性化される書込列デコーダおよ
び読出時に活性化される読出デコーダが設けられる。し
たがって、この場合、列選択信号の数が、先の図2等に
おいて示した場合に比べて、2倍となり、配線占有面積
が増加する。
【0101】図17は、この発明の実施の形態5に従う
半導体記憶装置のセンスアンプ群領域SGRの構成を概
略的に示す図である。図17において、このセンスアン
プ群領域SGRにおいては、プリチャージ/イコライズ
回路群BEQLG、およびビット線分離ゲート群BIG
LGが一方のメモリブロックに対して設けられる。ビッ
ト線分離ゲート群BIGLGに隣接して書込列選択ゲー
ト群WSGGが配置される。書込列選択ゲート群WSG
Gは、書込列選択線CSLW0−CSLW7からの書込
列選択信号をそれぞれ受ける書込列選択ゲートを含む。
この場合、書込列選択ゲート群WSGGには、8ビット
の書込列選択ゲートが配置される。通常、データ書込の
マスクは8ビット単位で行なわれるため、この書込マス
クの単位となる部分の構成が図17には示される。
【0102】この書込列選択線CSLW0−CSLW7
の配置領域に隣接して、センスアンプ群SAMGが配置
される。センスアンプ群SAMGにおいても、8個のセ
ンスアンプが配置される。
【0103】センスアンプ群SAMGに隣接して、読出
列選択線CSLR0、CSLR2、CSLR4、および
CSLR6が配置され、また、読出列選択線CSLR
1、CSLR3、CSLR5、およびCSLR7が別の
領域に配置される。これらの読出列選択線CSLR0、
CSLR2、CSLR4、およびCSLR6と読出列選
択線CSLR1、CSLR3、CSLR5、およびCS
LR7の間に、読出列選択ゲート群RSGGが配置され
る。他方のメモリブロックにおいては、ビット線分離ゲ
ート群BIGRおよびプリチャージ/イコライズ回路群
BEQRGが配置される。
【0104】この図17に示す構成において、8本の書
込列選択線CSLW0−CSLW7が配置される領域9
0は、書込列選択線を配置するために必要とされる領域
であり、この領域においてトランジスタは配置されない
(書込列選択線CSLW0−CSLW7は第1層または
1層/3層アルミニウム配線で構成される)。読出列選
択線CSR0、CSR2、CSR4およびSCR6も、
読出列選択線が配設されるだけであり、これらの領域に
はトランジスタは配置されない。したがって、これらの
列選択線配置領域90および92は、空き領域となる。
センスアンプ群SAMGには、たとえば第1層アルミニ
ウム配線でセンス電源電圧VCCSおよび接地電圧VS
Sを伝達するセンス電源線が配設される。この領域90
および92に、センス電源電圧VCCSおよび接地電圧
VSSを安定化させるためのデカップリング容量を配置
する。
【0105】すなわち、図17に示すように、センスア
ンプ群においては、センス電源電圧VCCSを伝達する
センス電源線95と接地電圧VSSを伝達するセンス接
地線96が行方向に沿って延在して配置される。これら
のセンス電源線95およびセンス接地線96の間にデカ
ップリング容量DECを図18に示すように配置する。
これにより、センスアンプSANがセンスアンプ活性化
トランジスタSAPTおよびSANTにより活性化され
てセンス動作を行なう場合においても、センス電源線9
5上のセンス電源電圧VCCSが急激に低下するのを防
止することができ、またセンス接地線96上の接地電圧
VSSが、急激にその電圧レベルが上昇するのを抑制す
ることができ、安定にセンス動作を行なうことができ
る。
【0106】図19(A)は、このデカップリング容量
DECの構造の一例を示す図である。図19(A)にお
いて、デカップリング容量DECは、P型半導体基板領
域100上に形成されるN型ウェル101と、N型ウェ
ル101表面に間をおいて形成されるP型不純物領域1
02aおよび102bと、N型ウェル101表面に形成
される高濃度N型不純物領域103と、不純物領域10
2aおよび102bの間の領域上に図示しないゲート絶
縁膜を介して形成されるゲート電極層104を含む。ゲ
ート電極層104に、接地電圧VSSが与えられる。不
純物領域102a、102bおよび103が、センス電
源線95からのセンス電源電圧VCCSを受ける。この
場合、デカップリング容量DECは、PチャネルMOS
トランジスタを用いたMOS型キャパシタである。この
ようなMOSキャパシタを利用することにより他のトラ
ンジスタ構成時同一製造工程でデカップリング容量DE
Cを形成することができる。図19(A)に示すデカッ
プリング容量DECが、領域90または92に配置され
る。このデカップリング容量は、配線領域90および9
2において、その近傍の基板領域の導電型に応じて適当
に形成され、またその容量値もセンス電源線およびセン
ス接地線の寄生容量およびセンス電流の大きさに応じて
適当に定められる。
【0107】図19(B)は、デカップリング容量DE
Cの他の構成を示す図である。図19(B)において、
デカップリング容量DECは、N型半導体基板領域11
0表面に形成されるP型ウェル111と、P型ウェル1
11表面に形成されるN型不純物領域112aおよび1
12bと、P型ウェル111表面に形成される高濃度P
型不純物領域113と、不純物領域112aおよび11
2bの間の領域上に図示しないゲート絶縁膜を介して形
成されるゲート電極層114を含む。ゲート電極層11
4にセンス電源電圧VCCSが与えられ、不純物領域1
12a、112bおよび113にセンス接地電圧VSS
が与えられる。この場合、デカップリング容量は、Nチ
ャネルMOSトランジスタを用いたMOSキャパシタで
あり、比較的小さな面積で大きな容量値を有するデカッ
プリング容量を形成することができる。
【0108】図19(A)および(B)に示すデカップ
リング容量が、図17に示す配線領域90および92近
傍の基板領域の導電型に応じて適当に形成される。
【0109】なお、このデカップリング容量DECとし
ては、単にゲート電極層とこのゲート電極層と対向して
半導体基板領域表面に形成される高濃度不純物領域とで
形成される通常の平行電極型キャパシタが用いられても
よい。
【0110】[変更例]図20は、この発明の実施の形
態5の変更例の構成を示す図である。図20において
は、1つのセンスアンプ群領域SGRの構成を示す。図
20において、所定数のセンスアンプSAMに対し共通
に、センスアンプ活性化トランジスタSAPTおよびS
ANTが設けられる。センスアンプSAMの電源ノード
S2PおよびS2Nが所定数単位で共通に接続され、そ
れぞれセンス活性化トランジスタSAPTおよびSAN
Tを介してセンス電源線95およびセンス接地線96に
結合される。センス活性化トランジスタSAPTが配線
領域90内に配設され、センスアンプ活性化トランジス
タSANTが配線領域92に配置される。
【0111】センスアンプ活性化トランジスタを十字帯
に配置する必要がなく、この十字帯において、他の回路
のトランジスタのサイズを大きくするまたはトランジス
タ数を増加させることができる。また、1つのセンスア
ンプ群領域SGR内において、複数のセンスアンプ活性
化トランジスタSAPTを設けることにより、センスア
ンプSAMの電源ノードS2PおよびS2Nの電圧分布
を小さくすることができ、より安定にセンス動作を行な
うことができる。単位となるセンスアンプの数は適当に
定められればよい。
【0112】なお、図20においては、センスアンプ活
性化トランジスタSAPTは配線領域90に配置され、
センスアンプ活性化トランジスタSANTが配線領域9
2に配置されている。しかしながら、実際のセンス電源
線95およびセンス接地線96の配置およびセンスアン
プSAMのトランジスタの配置に応じて、これらのセン
スアンプ活性化トランジスタSAPTおよびSANT
は、逆の領域、すなわちセンスアンプ活性化トランジス
タSANTが領域90に配置され、センスアンプ活性化
トランジスタSAPTが配線領域92に配置されてもよ
い。
【0113】以上のように、この発明の実施の形態5に
従えば、書込データ線対および読出データ線対は別々に
設けられる構成の場合、列選択線下の領域をデカップリ
ング容量またはセンスアンプ活性化トランジスタ配置領
域として利用するため、メモリアレイ領域を効率的に利
用することができ、行方向に沿って列選択線を配設する
場合においても、メモリアレイの面積増加を抑制してセ
ンス動作を安定化させることができる。
【0114】[実施の形態6]図21は、交差結合型セ
ンスアンプSANの1対の交差結合トランジスタのレイ
アウトを概略的に示す図である。図21において、交差
結合されるMOSトランジスタQaおよびQbは、各ゲ
ートがリング状に形成される。MOSトランジスタQa
のゲートは、コンタクト孔CTaを介してビット線BL
に結合される。MOSトランジスタQaは、ゲート電極
層により取囲まれる領域(ソース)が、コンタクト孔C
Tbを介してビット線/BLに接続される。MOSトラ
ンジスタQbにおいては、コンタクト孔CTaを介し
て、ビット線/BLがリング状のゲート電極層に結合さ
れ、ゲート電極層内部の領域がコンタクト孔CTbを介
してビット線BLが結合される。フィールド領域FR
は、センスアンプSANの共通ノード(ノードS2Pま
たはS2N)であり、複数のセンスアンプにより共有さ
れる。このリング状にゲート電極が形成されるリングゲ
ートトランジスタを利用することにより、ビット線BL
および/BLのピッチに合せて交差結合されたMOSト
ランジスタを配置することができる。このようなリング
ゲートトランジスタを利用することができるのは、セン
スアンプSANが共通ノードを有するためである。
【0115】一方、書込列選択ゲートにおいては、書込
列選択信号を受けるMOSトランジスタと、書込マスク
指示信号φWEを受けるMOSトランジスタが、直列に
接続される。書込列選択信号は、すべて書込列選択ゲー
ト個々に導通を制御する必要があり、センスアンプSA
Mと異なり、共通ノードは存在しない。したがってこの
ような直列に接続されるMOSトランジスタの対を、ビ
ット線BLおよび/BLのピッチに合せて配置するため
に、レイアウト上での工夫が必要となる。
【0116】図22(A)は、この発明の実施の形態6
に従う書込列選択ゲートのトランジスタのレイアウトを
概略的に示す図である。図22(A)において、2つの
フィールド領域100および102が設けられる。フィ
ールド領域100に形成されるトランジスタは、書込デ
ータパス/WPに結合され、他方のフィールド領域10
2には、書込データパスWPに結合されるトランジスタ
対が形成される。このフィールド領域100および10
2と交差するように、書込マスク指示信号φWEを受け
る第1層ポリシリコン層103および106が配置され
る。第1層ポリシリコン配線103および106は、接
続配線107により相互接続される。書込マスク指示信
号φWEは、上層の第2層アルミニウム配線または第3
層アルミニウム配線を介して伝達される。
【0117】第1層ポリシリコン配線103および10
6に隣接して、列選択信号CSLW0およびCSLW1
をそれぞれ伝達する第1層ポリシリコン配線104およ
び105が配設される。書込列選択信号CSLW0およ
びCSLW1も、先の実施の形態1において説明した場
合と同様、上層の第3層アルミニウム配線を介して伝達
され、次いで、下層の第1層アルミニウム配線のローカ
ル列選択線を介して伝達される。
【0118】フィールド領域100、102それぞれに
おいて、第1層ポリシリコン配線103の外側にコンタ
クト110が形成され、第1層ポリシリコン配線104
および105の間にコンタクト111が形成され、また
第1層ポリシリコン配線106の外部に、ビットコンタ
クト112が形成される。ビットコンタクト110のフ
ィールド領域と、第1層ポリシリコン配線103および
104の間のフィールド領域により1対のトランジスタ
TR1およびTR3が形成され、また第1層ポリシリコ
ン配線103および104の間のフィールド領域とビッ
トコンタクト111が形成されるフィールド領域によ
り、トランジスタTR1およびTR3各々と直列に接続
されるトランジスタTR2およびTR4がそれぞれ形成
される。
【0119】書込列選択信号CSLW0を受ける書込ゲ
ートについても同様である。ビットコンタクト111
は、隣接する2つの書込列選択ゲートにより共有され、
これにより、書込列選択ゲートの占有面積を低減し、書
込列選択ゲートのピッチを小さくする。
【0120】図22(B)は、書込列選択ゲートとビッ
ト線との接続を示す配線レイアウト図である。ビット線
対BL1およびZBL1は、共通ビット線である。ビッ
ト線BL1は、第2層ポリシリコン配線120で形成さ
れ、第1層ポリシリコン配線121により、ビット線Z
BL1と整列して配置される第2層ポリシリコン配線1
22に結合される。一方、ビット線ZBL1を構成する
第2層ポリシリコン配線123は、コンタクト孔124
を介して第1層メタル配線125によりこのビット線B
L1と整列して延在する第2層ポリシリコン配線126
に結合される。これらの交差配線121および125を
用いてビット線BL1およびZBL1の位置を交換す
る。
【0121】第2層ポリシリコン配線126は、ビット
コンタクト110を介してフィールド領域100に接続
される。第2層ポリシリコン配線126は、次いで第1
層ポリシリコン配線127を介して再び、ビット線ZB
L1と整列して延在する第2層ポリシリコン配線128
に接続される。第2層ポリシリコン配線122は、コン
タクト孔124を介して第1メタル配線129に接続さ
れる。第1メタル配線129は、再び、コンタクト孔1
24を介してビット線BL1と整列して延在する第2層
ポリシリコン配線130に接続される。この第2層ポリ
シリコン配線130は、ビットコンタクト110を介し
てフィールド領域102に接続される。したがって、フ
ィールド領域100において、ビット線BL1およびZ
BL1の位置が交換されて、再び、フィールド領域10
2においてビット線BL1およびZBL1の位置が交換
される。この2つの交差領域において、それぞれ異なる
配線層すなわち第2ポリシリコン配線121および12
7と第1メタル配線125および129をそれぞれ交互
に接続することにより、ビット線BL1およびZBL1
の電気的特性が同じとなる。
【0122】第1メタル配線125および129の形成
時、同時に、ライトパス/WPを形成するグローバル書
込データ線ZGWとなる第1メタル配線131および1
32が、それぞれビットコンタクト111近傍において
フィールド領域100および102に対して形成され
る。第1メタル配線131は、コンタクト孔124およ
び中間層の第2ポリシリコン配線133およびビットコ
ンタクト111を介してフィールド領域100に接続さ
れる。第1メタル配線132は、コンタクト孔124、
中間層となる第2層ポリシリコン配線134およびビッ
トコンタクト111を介してフィールド領域102に接
続される。
【0123】ビット線ZBL0およびBL0についても
同様に、フィールド領域100および102においてそ
れぞれ、交差配線によりその位置が交換される。図22
(B)に示す構成において、ビット線BL1は、フィー
ルド領域102に形成されたビットコンタクト110お
よび111ならびにコンタクト124を介してグローバ
ル書込データ線GWに接続される(列選択信号CSLW
1および書込バス指示信号φWEがともに活性状態のと
き)。一方、ビット線ZBL1は、フィールド領域10
0に形成されたビットコンタクト110、111、第2
層ポリシリコン配線133およびコンタクト孔124を
介してライトパス/WPを形成するグローバル書込デー
タ線ZGWに接続される。
【0124】コンタクト孔124およびビットコンタク
ト111が、ビット線BL1、ZBL1およびZBL0
およびBL0に対して設けられる書込列選択ゲートによ
り共有されるため、補のビット線ZBL1およびZBL
0がメモリセルアレイ上において隣接して配置される。
したがって、正のビット線BLと補のビット線ZBL
は、常にフィールド領域100および102においても
同じ性質のビット線(すなわち正のビット線または補の
ビット線)が隣接して配置される。
【0125】図22(B)に示すように、書込選択ゲー
トのトランジスタは、列方向に延在するMOSトランジ
スタで形成することができる。また、ビットコンタクト
を列方向について整列して配置させることができ、書込
列選択ゲートをビット線ピッチに合せて配置することが
できる。また、ビットコンタクトを、列選択線CSLW
および書込マスク指示信号φWEを伝達する第1層ポリ
シリコン配線と離れた領域において形成することができ
る。このため、書込マスク指示信号φWEを伝達する第
1層ポリシリコン配線と書込列選択信号を伝達する第1
層ポリシリコン配線を極めて小さなピッチで隣接して配
置することができる(ビットコンタクトをよける必要が
なくなるため)。また、書込列選択ゲートのMOSトラ
ンジスタのゲート電極を列方向に延在させており、十分
小さなビット線ピッチに合せて書込列選択ゲートのトラ
ンジスタを配置しても、そのゲート幅を十分大きくする
ことができ、電流駆動能力の大きな書込列選択ゲートト
ランジスタを形成することができる。
【0126】また、この書込列選択ゲートにおいて第1
メタル配線125、129、131および132を利用
することができるのは、この領域において、センス系信
号は第2層アルミニウム配線または第3層アルミニウム
配線を用いて伝達しており、書込列選択ゲート領域にお
いては、この第1メタル(アルミニウム)配線に空き領
域が存在するためである。したがって多層配線構造を有
効に利用して、ビット線ピッチに応じて極めて小さなピ
ッチを有する書込列選択ゲートを形成することができ
る。
【0127】また、ビット線の書込列選択ゲート内にお
ける交差構造により、同じ性質を有するビットコンタク
トを列方向に沿って整列して配置させることができ、ビ
ットコンタクトのピッチを十分大きくとることができる
ため、書込列選択ゲートのピッチを小さくすることがで
きる(たとえばビットコンタクト111に近接して、ビ
ット線に対するビットコンタクト110を配置した場
合、これらのコンタクトをとるために、行方向について
のピッチを広くする必要が生じる)。
【0128】図23は、8個のセンスアンプに対応する
書込列選択ゲートのレイアウトを示す図である。フィー
ルド領域100に形成されるトランジスタは、書込デー
タパス/WPに相当するグローバル書込データ線ZGW
を形成する第1層アルミニウム(メタル)配線131に
結合される。一方、フィールド領域102に形成される
トランジスタは、書込データパスWPに結合されるグロ
ーバル書込データ線GWを形成する第1層メタル配線1
32に形成される。これらのフィールド領域100およ
び102において、それぞれ、ビット線の位置が交替さ
れている。このビット線BL0−BL7およびZBL0
−ZBL7は、それぞれ書込列選択ゲートが隣接ビット
線対においてコンタクト孔を共有する必要があるため、
その隣接ビット線対において隣接するビット線は同じ性
質(正のビット線または補のビット線)となる。たとえ
ば、ビット線ZBL7に隣接してビット線ZBL6が配
置され、ビット線BL6に隣接してビット線BL5が配
置される。したがって、正のビット線および補のビット
線の配置が、各ビット線対ごとにその位置が交替され
る。
【0129】書込列選択信号は、上層の第3層アルミニ
ウム配線に形成されるメイン列選択線から第1メタル配
線に形成されるローカル書込選択線を介して伝達され
る。これらは、図示しない位置で適当にコンタクトがと
られる(たとえば、コンタクト124と整列する位置
で、これらの列選択信号を伝達する第1ポリシリコン配
線と上層のローカル書込列選択線となる第1メタル配線
とが接続されてよい)。
【0130】また書込マスク指示信号は、第3層または
第2層の配線層を介して伝達された後、書込列選択ゲー
トトランジスタのゲートに伝達される。書込マスク指示
信号についても、またコンタクト孔124と整列する位
置で、その書込列選択ゲートのトランジスタと上層の書
込列マスク指示信号伝達線とのコンタクトがとられても
よい。
【0131】読出列選択ゲートについても、同様のレイ
アウトを利用することができる(但しマスク指示信号φ
WEを伝達する電極層は不要あり、この書込指示信号を
受けるゲート電極となる第1層ポリシリコン配線は、ビ
ット線に接続する第2層ポリシリコン配線に接続す
る)。この場合も、ビットコンタクトを列方向について
位置を整列させて配置することができ、読出列選択ゲー
トのピッチ条件を緩和することができ、余裕をもって読
出列選択ゲートを配置することができる。
【0132】なお、書込データパスWP,/WPとなる
配線131および132は、適当な位置で列方向に延在
する上層のメイン書込データ線に供給される。
【0133】以上のように、この発明の実施の形態6に
従えば、書込データ線と読出データ線とが別々に設けら
れるIO分離構成において、書込列選択ゲートにおいて
は、ビット線をツイスト構造に形成しているため、ビッ
トコンタクト位置を列方向に沿って整列して配置させる
ことができ、書込列選択ゲートの行方向のピッチを小さ
くすることができ、ビット線ピッチに応じて書込列選択
ゲートを配置することができる。
【0134】なお、図23において明確に示していない
が、書込データ線GWおよびZGWとなる第1メタル配
線131および132は、このメモリアレイ上にわたっ
て列方向に延在して配置される第3層メタル配線に接続
される。
【0135】[実施の形態7]図24は、この発明の実
施の形態7の内部データ線の配置を概略的に示す図であ
る。図24において、メモリアレイMA上に、書込デー
タ線対WPPおよび読出データ線対RPPが列方向に延
在して配置される。これらの書込データ線対WPPおよ
び読出データ線対RPPは、たとえば第3層アルミニウ
ム配線で構成される。これらの書込データ線対WPPお
よび読出データ線対RPPは、ライトドライバおよびプ
リアンプを含む書込/読出回路RWCに結合される。
【0136】読出データ線対には、センスアンプにより
増幅されたメモリセルデータが伝達される。一方書込デ
ータ線対WPPには、書込/読出回路RWCに含まれる
大きな電流駆動力を有するライトドライバにより生成さ
れた内部書込データが伝達される。したがってこの場
合、図25に示すように、その信号振幅が異なる。すな
わち図25に示すように、書込データ線対WPおよび/
WPの信号振幅は、電源電圧レベルであり、フルスウィ
ングし、一方、読出データ線対RPおよび/RPにおい
てはセンスアンプ回路による駆動だけであり、小振幅信
号となる。したがって、このような書込データ線対WP
Pと読出データ線対RPPが隣接して配置された場合、
同時にデータ転送が行なわれたとき、容量結合による相
互干渉が生じ、振幅信号の読出データが変動し、読出デ
ータのマージンが小さくなり、正確なデータの読出を行
なうことができなくなる可能性がある。そこで、この書
込データ線対WPPからの読出データ線対RPPへのカ
ップリングノイズの影響を抑制するために、図26に示
すように、シールド線を配置する。
【0137】図26において、読出データ線RP<X
>、/RP<X>〜RP<X+2>、/RP<X+2>
が配置される。また書込データ線WP<Y>、/WP<
Y>〜WP<Y+2>、/WP<Y+2>が配置され
る。これらは、上層メタル配線で形成される。第2層ア
ルミニウム配線であってもよく、第3層アルミニウム配
線であってもよい。
【0138】これらの書込データ線および読出データ線
をそれぞれ複数本を組として、読出データ線と書込デー
タ線の間に、シールド線となる電源線または接地線が同
層に配置される。すなわち、書込データ線/WP<Y>
と読出データ線RP<X>の間に接地電圧GNDを伝達
する接地線154が配置され、読出データ線/RP<X
+1>と書込データ線WP<Y+1>の間にアレイ電源
電圧VCCSを伝達するアレイ電源線152が配置され
る。また、書込データ線/WP<Y+2>と読出データ
線RP<X+2>の間に接地電圧GNDを伝達する接地
線150が配置される。これらの配置線150および1
54とアレイ電源線152が伝達する電圧は固定されて
おり、これらはシールド層として機能する。したがっ
て、書込データ線上の書込データによりこれらの書込デ
ータ線WP<Y>−/WP<Y+2>の信号がフルスウ
ィングする場合においても、隣接する読出データ線にカ
ップリングノイズは生じず、小振幅の読出データ信号を
安定に伝達することができる。
【0139】このような書込データと読出データが同時
に転送されるような動作モードとしては、データが正確
に書込まれたかを検出するライトベリファイリードモー
ド、読出したデータを外部で書換えて再び書込むリード
モディファイライトモード、およびマルチバンク構成に
おける異なるバンクへのライト動作と読出動作を続いて
行なう場合などがある。
【0140】なお、この書込データ線および読出データ
線をそれぞれ組として配置する場合、各組に含まれる読
出データ線または書込データ線の数は任意である。シー
ルド用導電線の数を必要最小限の数に低減する。また、
このシールド層として機能する電源線/接地線は、一定
の電圧レベルに固定されるかつデータ線と同層の配線で
あればよい。
【0141】以上のように、この発明の実施の形態7に
従えば、書込データ線と読出データ線がアレイ上にわた
って列方向に延在して配置される場合、書込データ線と
読出データ線の間に固定電圧を受ける配線を同層に形成
しているため、必要最小限のシールド用導電線で書込デ
ータ線のデータ信号がカップリングノイズとなって読出
データ線のデータに悪影響を及ぼすのを防止することが
でき、安定にデータを読出すことのできる半導体記憶装
置を実現することができる。
【0142】[他の適用例]メタル配線としては、アル
ミニウム配線ではなく銅(Cu)配線であってもよい。
【0143】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、多層
配線構造の半導体記憶装置において、メモリアレイ領域
において上層のメタル配線を信号線として利用するよう
に構成したため、高速化、レイアウト面積の低減および
歩留まりの向上を実現することのできる半導体記憶装置
が得られる。
【0144】すなわち、請求項1に係る発明に従えば、
センス系信号線を第1および第2の配線層に形成される
信号線で構成しており、高速で、センス系信号を所定の
回路へ高速で伝達することができ、高速動作をする半導
体記憶装置を実現することができる。
【0145】請求項2に係る発明に従えば、メモリブロ
ックに対応して第1の信号線を配置し、メモリブロック
間領域には、第2の信号線のみ配置するように構成して
おり、このメモリブロック間の領域において、第2の信
号線を利用する回路のトランジスタを配置することがで
き、このメモリブロック間領域を有効に利用することが
できる。
【0146】請求項3に係る発明に従えば、メインワー
ド線は、サブワードドライブ回路を構成するトランジス
タおよび配線よりも上層の導電配線で形成しており、こ
のサブワード線ドライブ回路のレイアウトの影響を受け
ることなく、メインワード線をアレイ一方端から終端ま
で直線的に延在させることができ、かつ高速でワード線
選択信号を伝達することができる。
【0147】請求項4に係る発明に従えば、メインワー
ド線は、複数のサブワード線の組から1つのサブワード
線を特定するサブデコード信号を伝達するサブデコード
線よりも上層に形成しており、このサブデコード信号を
受けるトランジスタとサブデコード信号線との距離が短
くなり、サブワードドライバのレイアウトが、そのコン
タクト領域が小さくなり簡略化されるとともに、メイン
ワード線をサブデコード信号の影響を受けることなく直
線的に延在して配設することができる。
【0148】請求項5に係る発明に従えば、セルプレー
ト電極層直上層のメタル配線を、このセルプレート電極
層と同一電圧ベルに固定しており、セルプレート電極層
と直上層のメタル配線が短絡しても何ら影響を受けるこ
となく安定に動作させることができ、製品歩留まりを改
善することができる。
【0149】請求項6に係る発明に従えば、セルプレー
ト電極層直上層の導電層をスリット構造としており、パ
ターニングが容易となるとともに(ラインアンドスペー
スの繰返しのため)、また平面状に連続的に延在させる
場合に比べて、エッチング時の加工精度が改善され、正
確なパターンを有するダミー導電層を形成することがで
きる。
【0150】請求項7に係る発明に従えば、列選択線を
メイン/ローカルの階層構造としており、1つの列選択
線に数多くの列選択ゲートが接続される場合において
も、高速で列選択信号に従って列選択動作を行なうこと
ができ、列アクセスが高速化される。
【0151】請求項8に係る発明に従えば、列選択線の
ローカル列選択線を所定数のメモリブロックに対しての
み共通に設けるように構成しており、このローカル列選
択線における信号伝搬遅延を低減することができる。
【0152】請求項9に係る発明に従えば、メモリブロ
ック間の領域に、ローカル列選択線を2つのドライブ回
路を交互配置の構成で配置しており、ローカル列選択線
のピッチ条件の影響を受ける確実に列選択線ドライバを
配置することができる。また、このようなドライバ配置
においても、ドライバ配置面積が増大するのを抑制する
ことができ、応じてアレイ面積が増大するのを抑制でき
る。
【0153】請求項10に係る発明に従えば、行方向に
延在して配設される列選択線の配置領域に平面的に見て
重なり合うように、センスアンプ電源を安定化するため
の容量を配置しており、アレイ面積を増大させることな
く、面積を効率的に利用して、センス電源電圧を安定化
させることができる。
【0154】請求項11に係る発明に従えば、行方向に
延在して配置される複数の列選択線の配置領域と平面的
に見て重なる領域にセンスアンプ活性化トランジスタを
配置しおり、センスアンプ電源電圧の分布を抑制でき、
またメモリブロック間の領域に、大きなサイズのセンス
アンプ活性化トランジスタを配置する必要がなく、この
領域は、他回路が効率的に利用することができ、メモリ
アレイ領域を有効に利用することができる。
【0155】請求項12に係る発明に従えば、ビット線
対を書込データ線対に接続する書込列選択ゲートにおい
て、ビット線対を交差させて、書込データ線対に接続す
るように構成しており、書込ゲートトランジスタのコン
タクト孔を整列して配置することができ、応じてビット
線ピッチに応じて書込列選択ゲートを配置することがで
きる。
【0156】請求項13に係る発明に従えば、書込列選
択ゲートを構成するトランジスタの配置領域においてビ
ット線を交差構造としており、この書込ゲートトランジ
スタのコンタクト孔を整列して配置させることができ、
応じてコンタクト領域の行方向のピッチを緩和すること
ができ、応じて書込列選択ゲートのサイズを低減でき、
ビット線サイズに応じて書込列選択ゲートを配置するこ
とができる。
【0157】請求項14に係る発明に従えば、書込デー
タ線と書込ゲートトランジスタの結合のためのコンタク
ト領域が整列して配置されており、これにより、書込列
選択ゲートは、コンタクト領域を共有することができ、
コンタクト面積を低減でき、応じて書込列選択ゲートの
面積を低減することができる。
【0158】請求項15に係る発明に従えば、隣接書込
ゲートトランジスタ対によりコンタクト領域を共有して
おり、書込列選択ゲートのコンタクト領域の面積を低減
することができる。
【0159】請求項16に係る発明に従えば、隣接ビッ
ト線対において隣接するビット線として同じ性質のビッ
ト線を配置しており、交差結合させた場合においても、
共通のコンタクトを介して対応の書込データ線対に結合
することができる。
【0160】請求項17に係る発明に従えば、書込デー
タ線と読出データ線の間に所定電圧を伝達する導電線を
配置しており、メモリアレイ上にわたって書込データ線
と読出データ線とが並行に列方向に延在して配置される
場合においても、書込データ線のカップリングノイズが
読出データ線に悪影響を及ぼすのを防止することがで
き、安定に高速でデータを読出すことのできる半導体記
憶装置を実現することができる。
【0161】請求項18に係る発明に従えば、書込デー
タ線対および読出データ線対をそれぞれ所定の組とし
て、組単位で所定の電圧を伝達する導電層を配置してお
り、必要最小限の数の導電線を配置するだけでよく、メ
モリアレイ上の領域を効率的に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に従う半導体記憶装置のアレイ部の
構成を概略的に示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態1における半導体記憶
装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態1における階層信号線
構造を概略的に示す図である。
【図4】 図3に示す階層信号線の断面構造を概略的に
示す図である。
【図5】 この発明に従う半導体記憶装置のワード線構
成を概略的に示す図である。
【図6】 図5に示すサブワードドライバの構成を示す
図である。
【図7】 図6に示すサブワードドライバのMOSトラ
ンジスタのレイアウトを概略的に示す図である。
【図8】 (A)および(B)は、図6に示すサブワー
ドドライバのPチャネルMOSトランジスタの配線レイ
アウトを概略的に示す図である。
【図9】 この発明の実施の形態2に従うサブワードド
ライバの配線レイアウトを概略的に示す図である。
【図10】 図9に示すサブワードドライバの断面構造
を概略的に示す図である。
【図11】 この発明の実施の形態3に従う半導体記憶
装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図12】 図11に示すセルプレート電極層および直
上層メタル配線の構造を概略的に示す図である。
【図13】 この発明の実施の形態3の電圧印加のため
の構成を概略的に示す図である。
【図14】 この発明の実施の形態3の変更例の構成を
概略的に示す図である。
【図15】 この発明の実施の形態4に従う階層列選択
線の構成を概略的に示す図である。
【図16】 この発明に従う半導体記憶装置のセンスア
ンプに関連する部分の構成を示す図である。
【図17】 この発明の実施の形態5におけるセンスア
ンプ群領域の構成を概略的に示す図である。
【図18】 この発明の実施の形態5のデカップリング
容量の接続を示す図である。
【図19】 (A)および(B)は、図18に示すデカ
ップリング容量の断面構造を概略的に示す図である。
【図20】 この発明の実施の形態5の変更例を示す図
である。
【図21】 図16に示すセンスアンプ回路の交差結合
されたトランジスタのレイアウトを概略的に示す図であ
る。
【図22】 (A)および(B)は、この発明の実施の
形態6に従う書込列選択ゲートの配線レイアウトを概略
的に示す図である。
【図23】 この発明の実施の形態6に従う書込列選択
ゲートのレイアウトを示す図である。
【図24】 この発明の実施の形態7に従う半導体記憶
装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。
【図25】 図24に示すアレイ構造の書込データ線お
よび読出データ線の伝達される信号振幅を概略的に示す
図である。
【図26】 この発明の実施の形態7に従う書込/読出
データ線の配置を概略的に示す図である。
【図27】 従来のロジック混載メモリの構成を概略的
に示す図である。
【図28】 従来のロジック混載メモリのアレイ部の配
線構造を概略的に示す図である。
【符号の説明】
SAB0−SAB(m+1),SAB センスアンプ
帯、MA メモリアレイ、BLL,/BLL,BLR,
/BLR ビット線、SA センスアンプ回路、BL1
ビット線イコライズ回路、CSG 列選択ゲート、B
IGL,BIGRビット線分離ゲート、1 第2メタル
配線、2 第1メタル配線、3 コンタクト孔、MB
メモリブロック、a,3b スルーホール、CR 十字
帯、SGR センスアンプ分離領域、SWBa,SWB
b,SWB サブワードドライバ帯、10a−10j
第1層ポリシリコン配線、11a−11e 第1層ポリ
シリコン配線、25a−25e 第3層アルミニウム配
線、54 セルプレート電極層、55 第1メタル配
線、53a,53b ストレージノード電極層、60,
61,62 第1層アルミニウム配線、65 セルプレ
ート電圧発生回路、66,67 セルプレート電圧伝達
線、ZMCSLG メイン列選択線群、ZMCS0−Z
MCS7 メイン列選択線、LCSL0−LCSL7
ローカル列選択線、DV0−DV7 ドライバ、WSG
書込列選択ゲート、RSG 読出列選択ゲート、W
P,/WP 書込データ線、RP,/RP 読出データ
線、SAMセンスアンプ、90,92 列選択線配置領
域、DC デカップリング容量、SAPT,SANT
センスアンプ活性化トランジスタ、100,102 フ
ィールド領域、103−107 第1層ポリシリコン配
線(PG)、110−112 ビットコンタクト、12
0,121,122,123,126,127,12
8,130, 第2層ポリシリコン配線、125,13
1,132,129第1メタル配線(第1層アルミニウ
ム配線)、RPP 読出データ線対、WPP書込データ
線対、150,154 接地線、152 電源線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B024 AA03 AA15 BA02 BA09 BA10 BA13 BA15 BA29 CA16 CA21 5F083 AD00 GA01 GA09 GA14 KA01 KA05 KA20 LA02 LA03 LA10 LA12 LA17 MA01 MA19 ZA28

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行列状に配列される複数のメモリセル、 前記列に対応して配置され、活性化時対応の列のメモリ
    セルのデータを検知し増幅するための複数のセンスアン
    プ回路およびセンス関連回路を少なくとも含むセンスア
    ンプ帯、および前記センスアンプ帯内の回路に信号を伝
    達するためのセンス系信号線を備え、前記センス系信号
    線は、第1の配線層に形成され、前記センスアンプ帯の
    対応の回路に結合される第1の信号線と、前記第1の配
    線層よりも上層の第2の配線層に形成されかつ前記第1
    の信号線に結合され前記信号を伝達する第2の信号線と
    を備える、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記複数のメモリセルは行方向に沿って
    複数のメモリブロックに分割され、 前記第1の信号線は各メモリブロックに対応して配置さ
    れかつ隣接ブロック間では物理的に分離される複数の分
    割配線を備え、 前記第2の信号線は前記複数のメモリブロックに共通に
    配設されかつ前記複数の分割配線に結合される共通配線
    を備える、請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 各々が行列状に配列される複数のメモリ
    セルを有しかつ行方向に沿って整列して配置される複数
    のメモリブロック、 各前記メモリブロックにおいて各行に対応して配設さ
    れ、各々が対応のメモリブロックの対応の行のメモリセ
    ルに接続される複数のサブワード線、 前記複数のメモリブロックに共通に行方向に延在して配
    置されかつ各々が各前記メモリブロックの所定数の行に
    対応して配置される複数のメインワード線、 各前記サブワード線に対応して配置され、各々が少なく
    とも対応のメインワード線上の信号に従って対応のサブ
    ワード線を選択状態へ駆動するための複数のサブワード
    線ドライブ回路を備え、 前記複数のメインワード線は各前記サブワード線ドライ
    ブ回路を構成するトランジスタおよび配線よりも上層に
    形成される導電配線を備える、半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 各前記メインワード線は各前記メモリブ
    ロックの複数の行の組に対応して設けられ、 前記半導体記憶装置は、さらに、前記メインワード線の
    下層の配線層に形成されかつ前記複数の行の組から1行
    を選択するためのサブデコード信号を前記サブワード線
    ドライブ回路へ伝達するための複数のサブデコード信号
    線を備える、請求項3記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 各々が情報を記憶するためのキャパシタ
    を有する複数のメモリセル、 前記キャパシタの一方電極となりかつ予め定められた電
    圧を受けるセルプレート電極層、および前記セルプレー
    ト電極層上に層間絶縁膜を介して形成されかつ前記予め
    定められた電圧を受ける導電層を備える、半導体記憶装
    置。
  6. 【請求項6】 前記導電層は各々が一方方向に沿って延
    在する複数の導電配線を有するスリット構造に形成され
    る、請求項5記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 行列状に配列される複数のメモリセル、 前記行の方向に沿って配設され、前記複数のメモリセル
    の列を選択するための列選択信号を伝達するメイン列選
    択信号伝達線、および前記メイン列選択信号線よりも下
    層の配線層に形成されかつ前記メイン列選択信号伝達線
    上の列選択信号を受けるローカル列選択信号伝達線を備
    える、半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記複数のメモリセルは前記行方向に沿
    って複数のメモリブロックに分割され、前記メイン列選
    択信号伝達線は、前記複数のメモリブロックに共通に配
    設され、 前記ローカル列選択信号伝達線は、各々が所定数のメモ
    リブロックに共通に設けられる複数の分割ローカル列選
    択線を含む、請求項7記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記列に対応して設けられ、各々が対応
    の列のメモリセルのデータを検知し増幅するための複数
    のセンスアンプ回路を含むセンスアンプ帯をさらに備
    え、前記メインおよびローカル列選択信号伝達線は前記
    センスアンプ帯に配置され、さらに前記メイン列選択信
    号伝達線は、互いに異なる列選択信号を伝達する複数の
    メイン列選択線を含み、 前記ローカル列選択信号伝達線は、前記メイン列選択線
    に対応して配置される複数のローカル列選択線を含み、 各前記ローカル列選択線は、前記複数のメモリブロック
    の所定数にそれぞれ対応して配置される複数の分割ロー
    カル列選択線を含み、さらに前記半導体記憶装置は、さ
    らに、行方向において隣接するメモリブロックに対する
    センスアンプ回路群間の十字領域に配置され、前記メイ
    ン列選択線上の信号に従って対応の分割ローカル列選択
    線を駆動するための複数のドライブ回路を含み、行方向
    において隣接する十字領域には、異なるローカル列選択
    線の組を駆動するドライブ回路が配置される、請求項7
    記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 行列状に配列される複数のメモリセ
    ル、 前記列に対応して配置され、活性化時対応の列のメモリ
    セルのデータの検知および増幅を行なう複数のセンスア
    ンプ回路、 前記行の方向に延在して配設され、かつ前記複数のセン
    スアンプ回路へ動作電源電圧を供給するセンス電源線、 前記行の方向に延在して配設され、前記メモリセルの列
    からアドレス指定された列を選択するための列選択信号
    を伝達するための複数の列選択線、 前記複数の列選択線の下層に、前記複数の列選択線の配
    置領域と平面図的に見て少なくとも一部が重なり合うよ
    うに配置され、前記センス電源線に結合する容量を備え
    る、半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 行列状に配列される複数のメモリセ
    ル、 前記列に対応して配置され、活性化時対応の列のメモリ
    セルのデータの検知および増幅を行なう複数のセンスア
    ンプ、 前記行の方向に延在して配置され、前記メモリセルの列
    からアドレス指定された列を選択するための列選択信号
    を伝達するための複数の列選択線、 前記行の方向に延在して配置され、前記センスアンプを
    活性化するためのセンス制御信号を伝達するセンス制御
    線、 前記行の方向に延在して配設され、前記センスアンプへ
    動作電源電圧を供給するためのセンス電源線、および平
    面的に見て前記列選択線の配線領域に配置され、前記セ
    ンス制御信号の活性化に応答して活性化され、前記複数
    のセンスアンプを前記センス電源線に結合するセンスア
    ンプ活性化素子を備え、前記センスアンプ活性化素子
    は、所定数のセンスアンプあたり1つ設けられる、半導
    体記憶装置。
  12. 【請求項12】 行列状に配列される複数のメモリセ
    ル、 前記列に対応して配置され、活性化時対応の列のメモリ
    セルのデータの検知および増幅を行なうための複数のセ
    ンスアンプ、 前記複数のメモリセルの選択列と結合され、該選択列に
    書込データを伝達するための書込データ線対、メモリセ
    ルの列に対応して配置されるビット線対、 メモリセルの各列に対応して設けられ、書込動作時アド
    レス信号に従って活性化される書込列選択信号に応答し
    て選択列のビット線対を前記書込データ線対へ結合する
    複数の書込ゲート回路を備え、各前記書込ゲート回路
    は、対応の列のビット線対の位置を交替させるための交
    差配線対を含む、半導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 第1のビット線、 前記第1のビット線と対をなす第2のビット線、 前記第1のビット線と整列しかつ前記第2のビット線に
    結合する第1の内部配線、 前記第2のビット線と整列しかつ前記第1のビット線と
    結合する第2の内部配線、 前記第1の内部配線と整列しかつ前記第2の内部配線に
    結合する第3の内部配線、 前記第2の内部配線と整列しかつ前記第1の内部配線と
    結合する第4の内部配線、 前記第1および第2の内部配線上に前記第1および第2
    の内部配線と交差する方向に延在して配置される第1の
    書込データ線、 前記第3および第4の内部配線上に前記第3および第4
    の内部配線と交差する方向に配設される第2の書込デー
    タ線、 書込動作時アドレス信号に従って活性化される書込列選
    択信号と書込指示信号とに応答して前記第1の内部配線
    を前記第1の書込データ線へ結合する第1の書込ゲー
    ト、および前記書込列選択信号と前記書込指示信号とに
    応答して前記第4の内部配線を前記第2の書込データ線
    に結合する第2の書込ゲートを備える、半導体記憶装
    置。
  14. 【請求項14】 前記第1および第2の書込データ線と
    前記第1および第2の書込ゲートの結合のためのコンタ
    クト領域は整列して配置される、請求項13記載の半導
    体記憶装置。
  15. 【請求項15】 前記コンタクト領域は、隣接ビット線
    対に対して設けられる書込ゲートによりそれぞれ共有さ
    れる、請求項14記載の半導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 隣接するビット線対において互いに隣
    接するビット線は同じ属性を有する、請求項14記載の
    半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 行列状に配列される複数のメモリセル
    を有するメモリアレイ、 前記メモリアレイ上にわたって列方向に延在して配設さ
    れ、書込データを伝達するための書込データ線、 前記メモリアレイ上にわたって前記書込データと平行に
    配設され、前記メモリアレイの選択メモリセルから読出
    されたデータを伝達するための読出データ線、 前記メモリセルアレイ上にわたって前記読出データ線と
    前記書込データ線との間に配設されて所定の電圧を伝達
    する導電線とを備える、半導体記憶装置。
  18. 【請求項18】 前記読出データ線および前記書込デー
    タ線はそれぞれ複数個設けられ、かつそれぞれが複数の
    書込データ線を含む書込データ線の組および複数の読出
    データ線を含む読出データ線の組に分割され、前記導電
    線は、前記書込データ線の組と前記読出データ線の組の
    間に配設される、請求項17記載の半導体記憶装置。
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