JP2000003967A - 半導体記憶装置及びそれを用いた半導体装置並びに電子機器 - Google Patents

半導体記憶装置及びそれを用いた半導体装置並びに電子機器

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JP2000003967A JP11104751A JP10475199A JP2000003967A JP 2000003967 A JP2000003967 A JP 2000003967A JP 11104751 A JP11104751 A JP 11104751A JP 10475199 A JP10475199 A JP 10475199A JP 2000003967 A JP2000003967 A JP 2000003967A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CMOSにより構成され、複数に分割された
メモリセルアレイ中の所定のメモリセル行を選択するた
めのサブデコーダを有する半導体記憶装置に関する。三
素子で構成されるサブデコーダのブロック選択信号線と
メインワード線の組み合わせにより生じる問題を解決
し、サブデコーダの低面積化と高速化を実現する。 【解決手段】 隣接する二つのサブデコーダに対して二
つのメインワード線と、一つのブロック選択信号線を設
けることで、隣接するサブデコーダのブロック選択信号
を接続するフィールド領域を共有させる。また、メモリ
セル毎に設けられた接地電位配線をサブデコーダ領域上
で接続し、さらに上層の接地電位配線と接続すること
で、サブデコーダ領域における接地電位配線の本数を低
減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置及
びそれを用いた半導体装置並びに電子機器に関する。
【0002】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】この種の
半導体記憶装置として、例えばStatic Random Access M
emory(以下、「SRAM」という)を挙げることがで
きる。この一例として、例えば特開昭平5-2895号公報等
が公知である。
【0003】このようなSRAMは、素子数を低減した
り、ワード線を分割配置することで大容量化及び高速化
を実現してきている。そして、SRAMは、CMOSに
より構成され、複数に分割されたメモリセルアレイ中の
所定のメモリセル行を選択するためのサブデコーダを有
する。このようなSRAMにおけるサブ行選択デコーダ
群の一般的な構成を図17に示す。
【0004】同図において、サブ行選択デコーダ群42
1aは、列方向に配置される四つのサブデコーダから構
成されており、サブデコーダに接続されるサブワード線
428a,428b,428c,428dを駆動するこ
とで、隣接するメモリセルアレイ中の所定のメモリセル
行を活性化する。
【0005】サブデコーダは、第1導電型のトランジス
タであるPチャネル(以下、「Pch」という)トラン
ジスタ424と第2導電型のトランジスタであるNチャ
ネル(以下、「Nch」という)トランジスタ425と
からなるトランスミッションゲートと、第2のNchト
ランジスタ426と、の3素子からなる。
【0006】トランスミッションゲートのソースは、サ
ブ行選択信号線408の内の一つが接続され、トランス
ミッションゲートのドレインは、サブワード線に接続さ
れる。また、第2のNchトランジスタ426のソース
は、第1の電源電位である接地電位に接続され、第2の
Nchトランジスタ426のドレインは、サブワード線
に接続される。
【0007】次に、各トランジスタのゲート制御信号に
ついて示す。Pchトランジスタ424のゲートと、第
2のNchトランジスタ426のゲートとは、4つのメ
モリセル毎に設けられたメインワード線427aと共通
に接続される。
【0008】第1のNchトランジスタ425のゲート
は、メインワード線の逆電位となるインバータ429の
出力電位が接続される。メモリセルアレイ420aを選
択するサブ行選択デコーダ群421aには、サブ行選択
信号線408a,408b,408c,408dが入力
され、メモリセルアレイ21bを選択するサブ行選択デ
コーダ群421bには、サブ行選択信号線408e,4
08f,408g,408hが入力される。サブワード
線群の出力である4本のサブワード線には、各々4本の
サブ行選択信号線の電位がトランスミッションゲートを
介して伝達される。
【0009】図18は、図17に示した回路図のPch
トランジスタ424のレイアウト構成を示すものであ
る。サブ行選択信号線408は、第1の金属配線で構成
され、第1の金属配線より下層の第2の金属配線459
を介してソースのフィールド領域430に接続される。
【0010】ポリシリコンで構成されるサブワード線4
28は、第2の金属配線457を介してドレインのフィ
ールド領域432と接続される。ソースのフィールド領
域430とドレインのフィールド領域432は、ポリシ
リコンで構成されるゲート431により分離される。
【0011】サブデコーダ毎の各Pchトランジスタ4
24は、絶縁領域450により分離され、Pchトラン
ジスタ424のゲート31は、各々4つのサブデコーダ
において共通となる。
【0012】この構成では、Pchトランジスタ424
のソースを独立して設ける必要があることが、上述の公
報に開示されている。第1のサブデコーダのPchトラ
ンジスタ424には、サブワード線438aとサブ行選
択信号線408aが接続され、第2のサブデコーダのP
chトランジスタ424には、サブワード線438bと
サブ行選択信号線408bが接続され、第3のサブデコ
ーダのPchトランジスタ424には、サブワード線4
38cとサブ行選択信号線408cが接続され、第4の
サブデコーダのPchトランジスタ424には、サブワ
ード線438dとサブ行選択信号線408dが接続され
る。
【0013】近年のSRAMは、大容量化と高速化の要
求を満たすためにメモリセルアレイを細かく分け、非常
に長いメインワード線と複数のサブ行選択デコーダを有
する構成が取られる。この結果、図17に示されるよう
にサブワード線の駆動をブロック選択信号により行う技
術は配線容量を考慮した場合に有効といえる。また、複
数のサブ行選択信号線を設けることでサブ行選択信号線
に生じる各ソースの拡散容量を低減させている。
【0014】(1)しかしながら、上述のようにメモリ
セルアレイの分割に伴ないサブ行選択デコーダ及びサブ
行選択信号線を駆動するブロック選択信号デコーダも増
大する。また、近年のプロセスの微細化技術によりポリ
シリコンやフィールド領域の縮小化はなされるが、金属
配線層は、その物性上ポリシリコンと同程度の縮小化を
はかることが困難であった。
【0015】また、サブ行選択信号線が多数存在する上
述のサブデコーダ選択方式では、プロセス技術の進歩に
伴ないフィールド領域の縮小化がはかれたとしても、サ
ブ行選択信号線の配線幅と、スペースの縮小化が困難で
あることから、サブデコーダの横方向の長さがサブ行選
択信号線の本数から決定されてしまうことがある。この
ため、低面積化が困難となる。さらに、サブデコーダ群
に配置されるインバータ429は、サブデコーダの配置
パターンを形成する上で連続性が損なわれる要因を含ん
でいる。この結果、列方向に連続してフィールド領域を
設けることが困難となり、低面積化が困難になる。
【0016】(2)また、SRAMにおいて、ビット線
をプリチャージするプリチャージ回路では、一般にレイ
アウト上、縦長のアルミ配線層をビット線対に対して平
行となるように、縦列配置にすることが行われている。
このため、縦方向に長くなり、チップの肥大化を招いて
いた。
【0017】さらに、このようなプリチャージ回路の領
域では、充分なVdd配線層を確保するために、チップ
面積の増加を招いていた。
【0018】この充分な電源を確保しようとして、幅を
太く大きいアルミ配線層を使用しようとすると、ICチ
ップに物理的な歪みが加わった時に割れることが考えら
れる。
【0019】(3)また、この種のSRAMでは、メモ
リセルとメイン行選択デコーダの境界領域においては、
その半導体記憶装置の構造上以下の問題が生じることが
考えられる。即ち、メイン行選択デコーダには、メイン
ワード線を駆動するための一対のインバータにて形成さ
れたドライバ(駆動部)が内蔵される。そして、レイア
ウト上、メモリセル領域とメインワード線駆動領域とは
互いに隣接している。
【0020】このようなドライバを構成するPchトラ
ンジスタのウエル領域は、隣接するメモリセル領域内の
メモリセルを構成する例えばPchトランジスタのウエ
ル領域と、共通して設けられることが多い。
【0021】しかしながら、このような構造では、Pc
hトランジスタを用いてドライバを駆動しようとする
と、メインワード線に供給される大電流に起因した電圧
変動により、ウエル領域を伝播して、メモリセルに対す
る電圧変動までをも引き起こし、メモリセルに誤動作を
生じさせてしまうという問題点があった。
【0022】本発明は、上記した技術の問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであって、その目的と
するところは、3素子で構成されるサブデコーダを採用
した場合に生じる種々の問題を解決するものであり、サ
ブワード線を選択するサブ行選択信号線とメインワード
線の組合せにより生じるサブデコーダの面積の増加に対
して有効な半導体記憶装置及びそれを用いた半導体装置
並びに電子機器を提供することにある。
【0023】また、本発明の他の目的は、プリチャージ
部における充分な電流幅を確保しながらも物理的な歪み
が加わったとしても耐えることのできる半導体記憶装置
及びそれを用いた半導体装置並びに電子機器を提供する
ことにある。
【0024】さらに、本発明の他の目的は、大電流でワ
ード線を駆動させても、ワード線ドライバに隣接するメ
モリセルの誤動作を低減することのできる半導体記憶装
置及びそれを用いた半導体装置並びに電子機器を提供す
ることにある。
【0025】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る半導体記憶装置は、少なくとも複数行に配設された
メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3(nは整
数)と、前記メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、M
n+3に各々接続されて、当該メモリセルを選択するた
めのサブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
WLn+3と、前記サブワード線SWLn、SWLn+1、S
WLn+2、SWLn+3が各々従属された一組のメインワー
ド線(MWLn-1、MWLn)、(MWLn+1、MW
n+2)、(MWL n+1、MWLn+2)、(MWLn+3、M
WLn+4)と、前記サブワード線SWLn、SWLn+1
SWLn+2、SWLn+3を選択するサブ行アドレス信号に
より活性化されるサブ行アドレス信号線ALn、ALn+1
と、前記サブ行アドレス信号に基づいて、前記サブワー
ド線(SWLn、SWLn+1)、(SWLn+2、SW
n+3)の中から1本のサブワード線を選択して、サブ
ワード線を活性化するサブ行選択手段Sn、Sn+1、S
n+2、Sn+3と、を有し、前記サブ行選択手段Sn
n+1、Sn+ 2、Sn+3は、前記メインワード線MWLn-1
が非活性、前記メインワード線MWLnが活性の時に、
前記サブワード線Snを活性化し、前記サブワード線Sn
と少なくとも1本のサブ行アドレス信号線ALnとの間
に設けられたトランスミッションゲートと、前記メイン
ワード線MWLn-1が活性、前記メインワード線MWLn
が非活性の時に、前記サブワード線Snを接地電位に引
き下げて非活性化とし、ゲート電極がメインワード線M
WLn-1に接続され、ドレイン電極がサブワード線SW
nに接続され、ソース電極が接地線に接続された第1
導電型の第1トランジスタと、を有し、前記サブ行選択
手段Snの前記第2導電型の第1のトランジスタの前記
サブ行アドレス信号線ALnに接続されるフィールド領
域は、前記サブ行選択手段Sn+1の前記第2導電型の第
1トランジスタの前記サブ行アドレス信号線ALnに接
続されるフィールド領域と共有されることを特徴とす
る。
【0026】請求項1に記載の発明によれば、第1導電
型のトランジスタはフィールド領域間に絶縁領域を設け
ることなく、列方向に連続して配置することが可能とな
る。サブ行選択手段の一つの素子構成は、1つの第2導
電型の第1のトランジスタと、第1導電型の第1、第2
のトランジスタを有するものであるため、第1導電型側
のトランジスタ領域の低面積化がチップレベルの低面積
化に大きく貢献することは明らかである。
【0027】そして、隣接する2つのサブ行選択手段に
対して2つのメインワード線と、一つのサブ行アドレス
信号線を設けることで、隣接するサブ行選択手段のサブ
行アドレス信号を接続するフィールド領域を共有させる
ことができる。この結果、サブ行アドレス信号線の拡散
容量を減らすことなくサブ行アドレス信号線の本数を低
減することができるため、低面積化を実現できる。
【0028】つまり、サブ行選択手段の面積を低減させ
ることができ、チップレベルの低面積化が実現できる。
特に、半導体記憶装置の大容量化に伴ない低面積化の効
果が顕著になることは言うまでもない。
【0029】請求項2に記載の発明に係る半導体記憶装
置は、少なくとも複数行に配設されたメモリセルM
n、MCn+1、MCn+2、MCn+3(nは整数)と、前記
メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3に各々接
続されて、当該メモリセルを選択するためのサブワード
線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWLn+3と、前記
サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWL
n+3が各々従属された一組のメインワード線(MW
n-1、MWLn)、(MWLn+1、MWLn+2)、(MW
n+1、MWLn+2)、(MWLn+3、MWLn+4)と、前
記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SW
n+3を選択するサブ行アドレス信号により活性化され
るサブ行アドレス信号線ALn、ALn+1と、前記サブ行
アドレス信号に基づいて、前記サブワード線(SW
n、SWLn+1)、(SWLn+2、SWLn+3)の中から
1本のサブワード線を選択して、サブワード線を活性化
するサブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3と、を有
し、前記サブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+ 2、Sn+3は、
前記メインワード線MWLn-1が非活性、前記メインワ
ード線MWLnが活性の時に、前記サブワード線Snを活
性化し、前記サブワード線Snと少なくとも1本のサブ
行アドレス信号線ALnとの間に設けられたトランスミ
ッションゲートと、前記メインワード線MWLn-1が活
性、前記メインワード線MWLnが非活性の時に、前記
サブワード線Snを接地電位に引き下げて非活性化と
し、ゲート電極がメインワード線MWLn-1に接続さ
れ、ドレイン電極がサブワード線SWLnに接続され、
ソース電極が接地線に接続された第1導電型の第1トラ
ンジスタと、前記サブ行選択手段Snの前記第2導電型
の第2のトランジスタの前記サブワード線SWLnに接
続されるフィールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+1
の前記第2導電型の第2トランジスタのフィールド領域
と共有されることを特徴とする。
【0030】請求項2に記載の発明によれば、隣接する
サブ行選択手段の接地電位を接続するフィールド領域を
共有させることができる。この場合、各サブ行選択手段
に独立した接地電位を接続するフィールド領域を有する
場合に対して、拡散容量を2分の1にすることができ
る。本発明の構成ではメモリセル毎に選択されるサブワ
ード線は1本のみであり、接地電位と接続されるフィー
ルド領域を共有化しても電荷が集中することはない。
【0031】請求項3に記載の発明に係る半導体記憶装
置は、少なくとも複数行に配設されたメモリセルM
n、MCn+1、MCn+2、MCn+3(nは整数)と、前記
メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3に各々接
続されて、当該メモリセルを選択するためのサブワード
線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWLn+3と、前記
サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWL
n+3が各々従属された一組のメインワード線(MW
n-1、MWLn)、(MWLn+1、MWLn+2)、(MW
n+1、MWLn+2)、(MWLn+3、MWLn+4)と、前
記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SW
n+3を選択するサブ行アドレス信号により活性化され
るサブ行アドレス信号線ALn、ALn+1と、前記サブ行
アドレス信号に基づいて、前記サブワード線(SW
n、SWLn+1)、(SWLn+2、SWLn+3)の中から
1本のサブワード線を選択して、サブワード線を活性化
するサブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3と、を有
し、前記サブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+ 2、Sn+3は、
前記メインワード線MWLn-1が非活性、前記メインワ
ード線MWLnが活性の時に、前記サブワード線Snを活
性化し、前記サブワード線Snと少なくとも1本のサブ
行アドレス信号線ALnとの間に設けられたトランスミ
ッションゲートと、前記メインワード線MWLn-1が活
性、前記メインワード線MWLnが非活性の時に、前記
サブワード線Snを接地電位に引き下げて非活性化と
し、ゲート電極がメインワード線MWLn-1に接続さ
れ、ドレイン電極がサブワード線SWLnに接続され、
ソース電極が接地線に接続された第1導電型の第1トラ
ンジスタと、を有し、前記サブ行選択手段Snの前記第
1導電型の第1のトランジスタの前記サブワード線SW
nに接続されるフィールド領域は、前記サブ行選択手
段Snの前記第1導電型の第2トランジスタのフィール
ド領域と共有されることを特徴とする。
【0032】請求項3に記載の発明によれば、サブ行選
択手段Snの第1導電型の第1のトランジスタのサブワ
ード線SWLnに接続されるフィールド領域は、サブ行
選択手段Snの前記第1導電型の第2トランジスタのフ
ィールド領域と共有されるので、チップの低面積化が図
れる。
【0033】請求項4に記載の発明に係る半導体記憶装
置は、少なくとも複数行に配設されたメモリセルM
n、MCn+1、MCn+2、MCn+3(nは整数)と、前記
メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3に各々接
続されて、当該メモリセルを選択するためのサブワード
線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWLn+3と、前記
サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWL
n+3が各々従属された一組のメインワード線(MW
n-1、MWLn)、(MWLn+1、MWLn+2)、(MW
n+1、MWLn+2)、(MWLn+3、MWLn+4)と、前
記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SW
n+3を選択するサブ行アドレス信号により活性化され
るサブ行アドレス信号線ALn、ALn+1と、前記サブ行
アドレス信号に基づいて、前記サブワード線(SW
n、SWLn+1)、(SWLn+2、SWLn+3)の中から
1本のサブワード線を選択して、サブワード線を活性化
するサブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3と、を有
し、前記サブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+ 2、Sn+3は、
前記メインワード線MWLn-1が非活性、前記メインワ
ード線MWLnが活性の時に、前記サブワード線Snを活
性化し、前記サブワード線Snと少なくとも1本のサブ
行アドレス信号線ALnとの間に設けられたトランスミ
ッションゲートと、前記メインワード線MWLn-1が活
性、前記メインワード線MWLnが非活性の時に、前記
サブワード線Snを接地電位に引き下げて非活性化と
し、ゲート電極がメインワード線MWLn-1に接続さ
れ、ドレイン電極がサブワード線SWLnに接続され、
ソース電極が接地線に接続された第1導電型の第1トラ
ンジスタと、を有し、前記サブ行選択手段Snの前記第
2導電型の第1のトランジスタの前記サブワード線SW
nに接続されるフィールド領域は、前記サブ行選択手
段Sn+1の前記第2導電型の第2トランジスタのフィー
ルド領域と共有されることを特徴とする。
【0034】請求項4に記載の発明によれば、サブ行選
択手段Snの第2導電型の第1のトランジスタのサブワ
ード線SWLnに接続されるフィールド領域は、サブ行
選択手段Sn+1の第2導電型の第2トランジスタのフィ
ールド領域と共有されるので、チップの低面積化が図れ
る。
【0035】請求項5に記載の発明に係る半導体記憶装
置は、請求項1において、前記第2導電型の第1のトラ
ンジスタは、前記サブ行選択信号線と接続するソースの
フィールド領域と、前記サブワード線と接続するドレイ
ンのフィールド領域と、2つの前記フィールド領域を電
気的に分離するゲートと、を有し、前記サブ行選択手段
Snと前記サブ行選択手段Sn+1の各々の第2導電型
の第1トランジスタの前記サブ行選択信号線と接続する
ソースのフィールド領域を共有し、前記サブ行選択手段
Sn+1の第2導電型の第1トランジスタは、前記サブ
行選択手段Sn+2の第2導電型の第1トランジスタと
絶縁領域を挟み分離されることを特徴とする。
【0036】請求項5に記載の発明によれば、メモリセ
ルの列方向の高さが狭い場合に、チップの低面積化が有
効なレイアウトである。
【0037】請求項6に記載の発明に係る半導体記憶装
置は、請求項1において、前記第2導電型の第1のトラ
ンジスタは、前記サブ行選択信号線と接続するソースの
フィールド領域と、前記ソースのフィールド領域と並列
に配置される前記サブワード線と接続するドレインのフ
ィールド領域と、2つのドレインの前記フィールド領域
とソースのフィールド領域を電気的に分離するゲート
と、を有し、前記サブ行選択手段毎に前記第2導電型の
第1トランジスタは絶縁領域を挟み分離されることを特
徴とする。
【0038】請求項6に記載の発明によれば、サブ行選
択手段毎に絶縁領域が設けられるので、メモリセルの列
方向の高さが広い場合であっても、動作速度が速く、回
路面積の小さいチップを提供できる。
【0039】請求項7に記載の発明に係る半導体記憶装
置は、請求項1、請求項5、請求項6のいずれかにおい
て、前記サブ行選択手段Snの前記第2導電型の第2の
トランジスタの前記サブワード線SWLnに接続される
フィールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+1の前記第
2導電型の第2トランジスタのフィールド領域と共有さ
れることを特徴とする。
【0040】請求項7に記載の発明によれば、サブ行選
択手段Snの第2導電型の第2のトランジスタのサブワ
ード線SWLnに接続されるフィールド領域は、サブ行
選択手段Sn+1の第2導電型の第2トランジスタのフィ
ールド領域と共有されるので、さらにチップの低面積化
が図れる。
【0041】請求項8に記載の発明に係る半導体記憶装
置は、請求項1、請求項5〜請求項7のいずれかにおい
て、サブ行選択手段Snの第1導電型の第1のトランジ
スタのサブワード線SWLnに接続されるフィールド領
域は、サブ行選択手段Snの第1導電型の第2トランジ
スタのフィールド領域と共有されることを特徴とする。
【0042】請求項8に記載の発明によれば、サブ行選
択手段Snの第1導電型の第1のトランジスタのサブワ
ード線SWLnに接続されるフィールド領域は、サブ行
選択手段Snの前記第1導電型の第2トランジスタのフ
ィールド領域と共有されるので、さらにチップの低面積
化が図れる。
【0043】請求項9に記載の発明に係る半導体記憶装
置は、請求項1、請求項5〜請求項8のいずれかにおい
て、前記サブ行選択手段Snの前記第2導電型の第1の
トランジスタの前記サブワード線SWLnに接続される
フィールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+1の前記第
2導電型の第2トランジスタのフィールド領域と共有さ
れることを特徴とする。
【0044】請求項9に記載の発明によれば、サブ行選
択手段Snの第2導電型の第1のトランジスタのサブワ
ード線SWLnに接続されるフィールド領域は、サブ行
選択手段Sn+1の第2導電型の第2トランジスタのフィ
ールド領域と共有されるので、さらにチップの低面積化
が図れる。
【0045】請求項10に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項2において、前記サブ行選択手段Sn+1
の第2導電型の第2トランジスタのフィールド領域は、
前記サブ行選択手段Sn+2の前記第2導電型の第2トラ
ンジスタのフィールド領域と前記メモリセルMCn+1
前記メモリセルMCn+2との境界領域にて分離され、前
記サブ行選択手段の各前記第2導電型の第2トランジス
タのフィールド領域は、第1導電型の接地電位のフィー
ルド領域にて包囲して形成されることを特徴とする。
【0046】請求項10に記載の発明によれば、フィー
ルド領域がストッパーとして機能する。
【0047】請求項11に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、半導体基板上に配設された第1の金属配線層
と、前記第1の金属配線層の上層に絶縁層を介して配設
される第2の金属配線層と、前記第2の金属配線層の上
層に絶縁層を介して配設される第3の金属配線層と、を
含む半導体記憶装置であって、メモリセル領域に形成さ
れる前記第2の金属配線層は、列方向に形成された前記
メモリセルMCn、MCn +1、MCn+2、MCn+3に対し
て、前記メモリセルMCn+1、MCn+2との境界領域に位
置して双方のメモリセルからの共有となる主電源電位配
線層を含むことを特徴とする。
【0048】請求項11に記載の発明によれば、メモリ
セルの第2の主電源電位配線と、メモリセルの第2の主
電源電位配線は、共有する構成を取ることができる。こ
のため、サブ行選択手段を行方向に横切るALB配線の
本数を電流密度を低減させることなく減らすことがで
き、低面積化を実現することができる。特に本発明の構
成のように各メモリセル毎にメインワード線を有する非
常に行方向に第2の金属配線が密になるレイアウト配置
を行った場合に、サブ行選択手段毎にサブ行アドレス信
号線を2本しか設けない構成にすることで、上層の第3
の金属配線層とフィールド領域を接続することが困難な
状況を低面積のサブ行選択手段領域で実現することがで
きる。
【0049】請求項12に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項11において、前記第2の金属配線層
は、前記メモリセルMCnの配置領域に形成された第1
の接地電位配線層と、前記メモリセルMCn+1の配置領
域に形成された第2の接地電位配線層と、を有し、前記
第3の金属配線層は、前記メモリセルMCn、MCn+1
MCn+2、MCn+3の行方向に沿って延在形成される第3
の接地電位配線層を有し、前記第1、第2の接地電位配
線層は、前記第3の接地電位配線層との交差部でコンタ
クトされることを特徴とする。
【0050】請求項12に記載の発明によれば、サブ行
アドレス信号線とトランジスタのフィールド領域を接続
するための中間接続パターンの配置が容易になり、かつ
大きく取れるため、中間接続パターンに複数のコンタク
トを設けることができ、コンタクト抵抗を低減すること
ができる。この結果、サブ行アドレス信号線の電位がト
ランジスタのフィールド領域へ伝達される時の抵抗成分
が低減されるため、動作速度が向上する。
【0051】請求項13に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項12において、前記第2の金属配線層
は、前記第1及び第2の接地電位配線層と接続されて、
前記サブ行選択手段Snの配置領域に向けて、前記第3
の接地電位配線層と交差する方向に延在形成された第4
の接地電位配線層と、を有し、前記第4の接地電位配線
層の幅は、前記第1又は第2の接地電位配線層の幅より
小さいことを特徴とする。
【0052】請求項13に記載の発明によれば、メモリ
セルに隣接する第3の接地電位配線の配線幅を狭くする
ことで、サブ行アドレス信号線の配置位置の自由度を上
げることができる。これは、サブ行アドレス信号線とフ
ィールド領域を接続するための中間接続パターンの配置
位置に余裕ができるため、複数のコンタクトを設けるこ
とができる。この結果、サブワード線の電位に関する抵
抗成分を減らすことが容易にでき、サブワード線の電位
をすばやく立ち上げること、また立ち下げることが可能
となり、半導体記憶装置の高速化が行える。
【0053】請求項14に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項13において、前記第3の金属配線層
は、前記メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3
の行方向に沿って延在形成される第5の接地電位配線層
を有し、前記第5の接地電位配線層は、前記第4の接地
電位配線層との交差部でコンタクトされることを特徴と
する。
【0054】請求項14に記載の発明によれば、サブ行
アドレス信号線とトランジスタのフィールド領域を接続
するための中間接続パターンの配置が容易になり、かつ
大きく取れるため、中間接続パターンに複数のコンタク
トを設けることができ、コンタクト抵抗を低減すること
ができる。この結果、サブ行アドレス信号線の電位がト
ランジスタのフィールド領域へ伝達される時の抵抗成分
が低減されるため、動作速度が向上する。
【0055】請求項15に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、複数列の一対のビット線と、複数のサブワード
線と、前記複数列の一対のビット線と前記複数のサブワ
ード線との各交差部に配設された複数の各メモリセル
と、を含み、前記サブワード線を行方向で複数にブロッ
ク分割してなる複数のメモリセルアレイブロックと、前
記メモリセルアレイブロック内の下方領域に形成された
ラッチ回路と、前記ラッチ回路の下方に設けられ、前記
複数列の一対のビット線をプリチャージするプリチャー
ジ手段と、を有し、前記プリチャージ手段は、半導体基
板上に配設された第1の金属配線層と、前記第1の金属
配線層の上層に絶縁層を介して配設される第2の金属配
線層と、前記第2の金属配線層の上層に絶縁層を介して
配設される第3の金属配線層と、を含み、前記第3の金
属配線層は、前記ビット線が延びる方向と交差する方向
に延在形成することを特徴とする。
【0056】請求項15に記載の発明によれば、プリチ
ャージ手段の第3の金属配線層を横型に形成すること
で、従来のような縦方向に延びて間隔が広がるようなこ
とはなく、占有領域を小さくて、チップの小型化、高集
積化に寄与できる。また、縦配置に比して金属配線層を
多数形成することができる。
【0057】請求項16に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項15において、前記プリチャージ手段
は、前記第3の金属配線層の前記ビット線を形成する前
記第1の金属配線層との交差部と対面する領域に、前記
第1の金属配線層と前記第3の金属配線層とのコンタク
ト位置を有することを特徴とする。
【0058】請求項16に記載の発明によれば、ビット
線を構成する第3の金属配線層と第1の金属配線層とを
接続するには、その交差部にてホールを形成してコンタ
クトを構成する。この時、第2の金属配線層等との接触
によるショートを回避することができる。
【0059】請求項17に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項16において、前記第2の金属配線層
は、複数の前記コンタクト位置の一群を囲む領域に亘っ
て、厚さ方向に貫通し、平面略凹状の複数の凹部を設け
たことを特徴とする。
【0060】請求項17に記載の発明によれば、ビット
線を構成する第3の金属配線層と第1の金属配線層とを
接続するには、その交差部にてホールを形成してコンタ
クトを構成する。この時、第2の金属配線層等との接触
によるショートを回避する必要があるが、本請求項で
は、この複数のコンタクト位置に凹部を設けているの
で、この凹部による空隙によって、不適切な接触を回避
できる。
【0061】請求項18に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項17において、前記凹部は、プリチャー
ジ手段の形成領域に交互に配置されることを特徴とす
る。
【0062】請求項18に記載の発明によれば、凹部を
凹状の形状として、交互に配置することによって、第2
の金属配線層の空領域が斜めの形状になる。そして、物
理的にICチップに歪みが加わると、太い金属配線層は
割れやすくなるが、本例では、凹部を設けることで、歪
みが押さえられ、物理的な圧力を緩和することができ
る。その結果、太い金属配線層をつくることができ、電
流駆動能力の高い素子に十分対応できる配線を形成でき
る。
【0063】このように、本例のプリチャージ手段に形
成されるアルミ配線層の凹部により、物理的な圧力を緩
和しながらも、他の金属層とのショートを回避し、か
つ、充分な電流経路を確保できる点で優れている。
【0064】請求項19に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項18において、前記凹部は、相隣接する
一方の前記凹部の一方の対向面と、他方の前記凹部の他
方の対向面とが互いに対向する凹部対向側壁を有するこ
とを特徴とする。
【0065】請求項19に記載の発明によれば、凹部対
向側壁間の幅は、プリチャージ手段において、電流が流
れる最も幅が短い所となるが、凹部が交互に配置され、
かつ凹部対向側壁により限られたチップ面積の中で最大
幅となるように列方向に経路を形成できる。これによっ
て、プリチャージ手段における配線幅を十分に確保し
て、電流経路を形成できる。
【0066】請求項20に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、請求項15〜請求項19のいずれかにおいて、
各々の前記メモリセルアレイブロックは、該メモリセル
部分の周囲に配置されるダミーメモリセルをさらに有
し、前記ダミーメモリセルの形成領域に電源配線層が延
在形成されることを特徴とするを特徴とする。
【0067】請求項20に記載の発明によれば、ダミー
メモリセル上に延長された電源配線層を設けたことに加
えて、ダミーセル部からの電流供給経路と、上述の凹部
の交互の配置位置による効果によって、ダミーメモリセ
ル上の電源配線から大量の電流経路がないラッチ回路を
通り、大電流を必要とするプリチャージ手段に向けて充
分な電流経路を確保しながらも、他方、プリチャージ手
段の電源配線幅を最大幅にして、充分な配線幅を確保で
きる。
【0068】請求項21に記載の発明に係る半導体記憶
装置は、複数列の一対のビット線と、複数のサブワード
線と、前記複数列の一対のビット線と前記複数のサブワ
ード線との各交差部に配設された複数のメモリセルと、
を含み、前記サブワード線を行方向で複数にブロック分
割してなる複数のメモリセルアレイブロックと、複数の
前記メモリセルアレイブロックに亘って複数設けられた
メインワード線であって、いずれかの前記メインワード
線を活性とすることで、該メインワード線に従属する複
数の前記サブワード線を選択可能とする複数のメインワ
ード線と、複数の前記メモリセルアレイブロックに共用
され、メイン行アドレス信号に基づいて、前記メインワ
ード線を選択するメイン行選択手段と、を有し、前記メ
モリセルは、基板電流が小さい第1導電型の第1のトラ
ンジスタと、前記第1導電型と異なる第2導電型の第2
のトランジスタと、を有し、前記メイン行選択手段は、
前記第1導電型の第1のトランジスタに接続された第1
導電型の第1領域と、前記第2導電型の第2のトランジ
スタと分離された第2導電型の第2領域と、を有するこ
とを特徴とする。
【0069】請求項21に記載の発明によれば、第2導
電型の方が基板電流が大きいので、第1領域と第2のト
ランジスタとは遮断され、メモリセルとメイン行選択手
段との間の電流の流れを大幅に遮断できる。これによっ
て、電位の変動に従い、大電流を必要とするメイン行選
択手段の動作時に、メモリセルの電位を押し上げたり、
引き下げたりして誤動作が生じる可能性を低減できる。
【0070】また、本発明は、請求項22及び請求項2
3に示すように、上述の半導体記憶装置を含む半導体装
置及び電子機器を構成することもできる。
【0071】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0072】[第1の実施の形態] (全体構成)先ず、本発明の特徴的な構成であるサブ行
選択デコーダ等に先立って、半導体記憶装置の全体構成
について図1〜図3を用いて説明する。
【0073】図2は、本例の半導体記憶装置のメモリセ
ルアレイのブロック分割を示す概略説明図、図3は図2
に示すメモリセルアレイブロックの中の2つを拡大して
示す概略説明図である。
【0074】本例の半導体記憶装置1は、図2に示すよ
うに、列方向でブロック分割して形成され、複数例えば
ブロック番号0〜15の16個のメモリセルアレイブロ
ック10と、ブロック番号7・8のメモリセルアレイブ
ロック10・10間に介在されるメイン行選択手段とし
てのメイン行選択デコーダ40と、各メモリセルアレイ
ブロック10・10間に一対に配置されるサブ行選択手
段としてのサブ行選択デコーダ群50・50と、図3に
示すように、列冗長メモリセルアレイブロック20、メ
インワード線30、サブワード線32、ブロック選択手
段としてのブロック選択デコーダ60、カラム選択デコ
ーダ70、ブロック制御回路80、センスアンプ90、
を含み構成される。
【0075】メモリセルアレイブロック10には、図3
に示すように、プリチャージされる複数例えば32列の
一対のビット線BL・/BLと、512本のサブワード
線32と、一対のビット線BL・/BLとサブワード線
32との各交差部にてそれぞれに接続され、複数例えば
512×32個配設される正規メモリセル12(以下、
単に「メモリセル」と表記したものは、この「正規メモ
リセル」を意味する)と、正規メモリセル12のVDD
側部位に配置される複数例えば8×64個の行冗長メモ
リセル13と、カラムゲート16と、ダミーメモリセル
14等を含み構成される。尚、行冗長メモリセル13
は、正規メモリセル12の横行に生じる不良メモリセル
に対して代用される。
【0076】ダミーメモリセル14は、メモリセルアレ
イブロック10の正規メモリセル12の群の外周部に亘
って配置されており、電気的に接続されないパターンだ
けのメモリセルである。これにより、正規メモリセルの
形成時において、メモリセルを詰めるだけ詰めた場合
に、水準の合せこみの段階で形状が崩れるのを防止でき
る。即ち、ダミーメモリセル14の形状が崩れることに
よって、正規メモリセル12の形状が崩れるのを防止で
きる。
【0077】列冗長メモリセルアレイブロック20は、
各々のメモリセルアレイブロック10毎に配置され、正
規メモリセル12の縦列に生じる不良メモリセルに対し
て代用される列冗長メモリセル22を含む。
【0078】メインワード線30は、メモリセルアレイ
ブロック10及び冗長メモリセルアレイブロック20に
亘って複数本設けられ、いずれかが活性、非活性になる
ことでサブワード線32を選択可能とするものである。
尚、メインワード線30は16個のメモリセルアレイブ
ロック10に共用される。また、本例では、行冗長メモ
リセル13に接続される冗長メインワード線30′、冗
長サブワード線32′及び冗長ビット線BL・/BLも
配置されている。
【0079】メイン行選択デコーダ40は、メインワー
ド線30に接続されて、複数のメモリセルアレイブロッ
ク10に共用される。また、メイン行選択デコーダ40
には、メイン行アドレス信号が導通される複数のメイン
行アドレス信号線36(図1参照)が接続される。ま
た、図1に示すように、メイン行アドレス信号線36に
は、メイン行アドレスデコーダ100が接続される。そ
して、このメイン行アドレス信号線36を介して供給さ
れる上位のメイン行アドレス信号A8〜A11、A13
〜A16に基づいて、1本のメインワード線30が活性
化されて選択がなされる。
【0080】一対のサブ行選択デコーダ群50は、図1
に示すように、各々対となるように、サブデコーダ52
を有し、このサブデコーダ52の対となる一方は、右側
のメモリセルアレイブロック10のサブワード線32を
選択し、他方は、左側のメモリセルアレイブロック10
のサブワード線32を選択する。サブワード線を選択す
る場合、サブ行アドレス信号に基づいて、選択されたメ
インワード線30に従属するサブワード線32の中から
1本のサブワード線32を選択する。サブワード線32
は、各ブロック10毎に設けられたサブ行選択デコーダ
50に接続されている。また、サブ行選択デコーダ50
には、サブ行アドレス信号が導通される複数のサブ行ア
ドレス信号線34が接続される。サブ行選択デコーダ5
0の詳細については後述する。
【0081】ブロック選択デコーダ60は、16個のメ
モリセルアレイブロック10毎に設けられる。そして、
ブロック選択アドレス信号A3〜A6のいずれか2つの
信号と、サブワード線32を選択する下位のサブ行アド
レス信号A12とが入力されるブロック選択信号線38
を介して、ブロック選択アドレス信号A3〜A6に基づ
いて、いずれか一つのメモリセルアレイブロック10を
選択する機能を有する。また、選択された一つのメモリ
セルアレイブロック10内のサブワード線32を選択す
るサブ行アドレス信号を出力する機能を有する。さら
に、このブロック選択デコーダ60には被昇圧ラインV
LINE1が接続されている。
【0082】また、ブロック選択デコーダ60は、ブロ
ック選択アドレス信号A3〜A6のいずれか2つの信号
例えばA3・A5が入力されるナンドゲート回路にて構
成されるのが好ましい。そして、サブ行選択デコーダ5
0とブロック選択デコーダ60との間には、サブ行アド
レス信号により活性化されるサブ行アドレス信号線34
が形成されている。
【0083】さらに、ブロック選択デコーダ60は、図
3に示すように、変換手段62をも含んで構成される。
この変換手段62は、冗長メモリセル22を選択する冗
長選択信号JSSに基づき、不良となった正規メモリセ
ル12に代えて、列冗長メモリセルアレイブロック20
の冗長メモリセル22を選択する機能を有する。
【0084】また、上記2つの信号A3、A5が入力さ
れると、ブロック選択デコーダ60は、論理「H」のブ
ロック選択信号BSSを出力し、このブロック選択信号
BSSは、ブロツク制御回路80を介してメモリセルア
レイブロック10に入力される。
【0085】ビット線対BL・/BLは、カラムゲート
16を介して、信号データ線BLL,/BLLに接続さ
れている。
【0086】ビット線と共通データ線(差動増幅器へデ
ータを伝達する信号線。複数のビット線が共有する)と
を接続するカラムゲート16が接続されている。
【0087】プリチャージ回路18は、ビット線BLの
一端に一対のNchトランジスタを介して電源電位に接
続しており、一対のNchトランジスタの各ゲート端子
は電源電位に接続されている。尚、ビット線プリチャー
ジ回路18をNchトランジスタで構成しているが、P
chトランジスタ、PchとNchを組み合わせたもの
等で構成しても良い。
【0088】カラム選択デコーダ70は、NANDゲー
ト等にて構成され、カラム選択信号をカラムゲート16
へ供給することでカラムゲート16を駆動する機能を有
する。カラム選択デコーダ70には、ブロック選択信号
BSSと列アドレス信号A0〜A2が入力され、1ブロ
ック10内の例えば8組の一対のビット線BL・/BL
を同時に選択する信号をカラムゲート16に出力する。
すなわち、図3のように、1つのメモリセルアレイブロ
ック10内は、同時に選択される8組のビット線対毎に
カラム番号0〜7に8分割されている。
【0089】ブロック選択信号BSSは、ブロック選択
デコーダ60にて生成され、ブロック制御回路80を経
由してカラム選択デコーダ70に入力される。また、列
冗長メモリセルアレイブロック20の冗長メモリセル2
2を選択する冗長選択信号JSSは、ブロック選択デコ
ーダ60を介して冗長カラムゲート24に入力されるこ
とで、冗長カラムゲート24を駆動して冗長ビット線B
L・/BLの選択がなされる。尚、列冗長メモリセル2
2を選択するのに、行方向でのメインワード線30の選
択は上記同様アドレス信号に基づいて行う。
【0090】信号データ線BLL・/BLLは、センス
アンプ90を介して、リードバス92及びライトバス9
4に接続されている。
【0091】このように、1ブロック内の1本のサブワ
ード線32が、ブロックアドレス信号A3〜A6、メイ
ン及びサブの行アドレス信号A8〜A16に基づいて活
性化され、1ブロック内の8組の一対のビット線BL,
/BLが、ブロックアドレス信号A3〜A6及び列アド
レス信号A0〜A2にて選択されることで、行方向の8
つのメモリセル10に対して同時にデータを読み書きす
ることができる。
【0092】図1に示すように、本例で示す一つのサブ
ワード線32を選択する場合、メイン行アドレスデコー
ダ100の出力信号を伝達するメイン行アドレス信号線
36によりメイン行選択デコーダ40が所定のメインワ
ード線30を活性化させる。そして、メインワード線3
0と、ブロック選択デコーダ60に接続されるサブ行ア
ドレス信号線34により、サブ行選択デコーダ群50の
内の一つのサブデコーダ52がサブワード線32を活性
化させる。
【0093】(サブ行選択デコーダ群、メイン行選択デ
コーダについて)次に、サブ行選択デコーダ50、メイ
ン行選択デコーダ40について、図4を用いて説明す
る。図4は、図3の半導体記憶装置の一部を拡大したブ
ロック図である。
【0094】同図において、プリチャージ手段としての
プリチャージ回路18、互いに相補なビット線BL・/
BL、メインワード線30、サブワード線32、メイン
行選択デコーダ40、サブ行選択デコーダ群50、等が
構成されている。
【0095】図2、図3示されたメイン行選択デコーダ
40は、図4に示すように、メインワード線30(MW
L)、(/MWL)に接続され、選択するメモリセル1
2が従属されるメインワード線30(MWL)の電位を
「H」に設定し、メインワード線30(/MWL)の電
位を「L」に設定する機能を有する。
【0096】したがって、メインワード線30(MW
L)の電位は、メモリセル12を選択する場合は、
「H」(活性化)であり、選択しない場合は、「L」
(非活性化)となる。また、メインワード線30(/M
WL)の電位は、メモリセル12を選択する場合は、
「L」(活性化)であり、選択しない場合は、「H」
(非活性化)となる。
【0097】また、図2、図3に示されたサブ行選択デ
コーダ群50は、図4に示すように、複数のサブデコー
ダ52を含んで構成される。
【0098】サブデコーダ52は、メイン行選択デコー
ダ40の選択時に、メインワード線30(MWL)、
(/MWL)と少なくとも1本のサブワード線32との
間に配設され、サブ行アドレス信号線34のサブ行アド
レス信号に基づいて、1本のサブワード線32を活性化
し、プリチャージされた一対のビット線BL・/BLの
電位「H」に等しい電位「H」に設定する機能を有す
る。
【0099】(サブデコーダについて)図5は、サブデ
コーダ群の一部を抜粋した回路図である。メモリセル1
2をMnとしたときに、列方向に配置される他のメモリ
セル12は、各々Mn+1、Mn+2、Mn+3、・・
となる。サブデコーダ52は、メモリセル12毎に一つ
ずつ設けられており、メモリセル12(Mn)に対応す
るサブデコーダ52をSnとしたときに、列方向に配置
される他のサブデコーダ52は、各々Sn+1、Sn+
2、Sn+3、・・となる。
【0100】サブデコーダ52は、メインワード線30
とサブ行アドレス信号線34との入力により、サブワー
ド線32を活性、非活性に切換る機能を有し、サブワー
ド線32を活性化する第1のスイッチとしてのトランス
ミッションゲート56と、サブワード線32を非活性化
して接地電位にする第2のスイッチとしてのスイッチン
グ素子例えばNchトランジスタ55(第1のNchト
ランジスタ)と、を含み構成される。
【0101】尚、該スイッチング素子としては、サブワ
ード線を接地電位にする場合ではNchトランジスタを
使用するのが適当であるが、Pchトランジスタやバイ
ポーラトランジスタ等の素子でも良い。図5ではNch
トランジスタを使用した例を示してある。
【0102】Nchトランジスタ55は、接地線とサブ
ワード線32との間に配設され、メインワード線30
(/MWL)の非選択時「H」に、サブワード線32の
電位を接地電位に引き下げて「L」レベルにするディス
チャージ用トランジスタである。このため、Nchトラ
ンンジスタ55の制御端子であるゲート電極は、メイン
ワード線30(/MWL)に接続されている。
【0103】トランスミッションゲート56は、サブワ
ード線32とサブ行アドレス信号線34との間に設けら
れ、第1の制御端子(ゲート)がメインワード線30
(MWL)に接続され、第2の制御端子(ゲート)がN
chトランジスタ55のゲート電極とメインワード線3
0(/MWL)とに各々接続され、サブワード線32と
サブ行アドレス信号線34との間の導通を制御する機能
を有し、第2導電型のトランジスタであるPチャネル
(以下、「Pch」という)トランジスタ24と、第1
導電型のトランジスタであるNチャネル(以下、「Nc
h」という)トランジスタ25(第2のNchトランジ
スタ)とからなる。
【0104】トランスミッションゲート56のソースに
は、サブ行アドレス信号線34が接続され、ドレインに
はサブワード線32が接続される。Nchトランジスタ
55のドレインには、サブワード線32が接続され、ソ
ースには第1の電源電位である接地電位が接続される。
【0105】次に、サブデコーダ52の各トランジスタ
のゲート制御信号について示す。各サブデコーダ52に
は、各々一本のメインワード線30が配置されており、
サブデコーダSnに対してメインワード線30をMWL
nとした時、列方向に配置される各々のサブデコーダ5
2に対応するメインワード線30は、各々MWLn+
1、MWLn+2、MWLn+3となる。
【0106】このメインワード線30の電位は、メイン
ワード線30(MWLn+1)とメインワード線30
(MWn+2)とは、正半の関係にある。同様に、メイ
ンワード線30(MWLn−1)と(MWLn)、(M
WLn+3)と(MWLn+4)も同様の関係となる。
【0107】また、メインワード線30(MWLn)に
対して(n:偶数)が負荷されるメインワード線群は、
256本中一本のみが活性化され、サブデコーダ52を
構成するNchトランジスタ57のゲートを制御する。
【0108】メインワード線30(MWLn)に対して
(n:奇数)が負荷されるメインワード線群は、256
本中一本のみが非活性化され、サブデコーダ52を構成
するPchトランジスタ58とNchトランジスタ55
のゲートを制御する構成を取る。
【0109】サブデコーダ52(Sn)とサブデコーダ
52(Sn+1)は、サブ行アドレス信号線34を入力
し、サブデコーダ52(Sn+2)とサブデコーダ52
(Sn+3)は、サブ行アドレス信号線34を入力す
る。各サブ行アドレス信号線34の電位は4本中一本の
みが活性化される。
【0110】サブ行アドレス信号の電位をサブワード線
32へ転送するトランスミッションゲート56の各々の
ゲート制御は、Pchトランジスタ58のゲートに、上
述の負の関係にある電位がメインワード線30(/MW
L)から供給された場合、Nchトランジスタ57のゲ
ートには、隣接する他のメインワード線(MWL)から
正の電位が供給される。この結果、各サブ行アドレス信
号線34を共有するサブデコーダ32は、(Sn)と
(Sn+1)、(Sn+2)と(Sn+3)の関係とな
る。同様に、メインワード線30(MWL)(/MW
L)を共有するサブデコーダ52は、(Sn−1)と
(Sn)、(Sn+1)と(Sn+2)の関係となる。
隣接するメモリセルアレイ12(MC)を選択する一対
のサブデコーダ52の他方の場合、メインワード線30
(MWL)(/MWL)は共通となり、サブ行アドレス
信号線34cと34dを入力する構成となる。
【0111】(動作)ここで、サブデコーダ52(Sn
+1)に接続されるサブワード線32を活性化させる場
合の各信号線の電位状態を示す。
【0112】メインワード線30(MWLn+1)が”
L”となり、正半の関係にあるメインワード線30(M
WLn+2)は”H”となる。この結果、メインワード
線30の電位関係から(MWLn−1)と(MWLn+
3)は”H”となり、(MWLn)及び(MWLn+
4)は”L”となる。
【0113】ここで、サブワード線32のトランスミッ
ションゲート56が導通するサブデコーダ52は、(S
n+1)と(Sn+2)となる。
【0114】サブ行アドレス信号は、上述のように4本
中1本のみ活性化されるため、サブ行アドレス信号線3
4を活性化することでサブデコーダ52(Sn+1)に
接続されるサブワード線32(SWL)を活性化させる
ことができる。
【0115】従って、次に、上述した構成を有するメモ
リの動作について図5を用いて説明する。
【0116】メインワード線30(MWLn)が非選択
時で「L」、メインワード線30(/MWLn−1)が
非選択時で「H」になると、トランスミッションゲート
56がオフ、Nchトランジスタ55がオンするので、
Nchトランジスタ55によりサブワード線32は
「L」レベルに引き下げされ、非選択状態となる。
【0117】メインワード線30(MWLn)が選択時
で「H」、メインワード線30(/MWLn−1)が選
択時で「L」になると、トランスミッションゲート56
はオンになり、サブワード線32にサブ行アドレス信号
線34のアドレス信号が伝達され、Nchトランジスタ
55は、オフする。この時、サブワード線32は、Nc
hトランジスタ55がオフになるので、接地電位になら
ず、サブ行アドレス信号線34の信号がサブワード線3
2の信号となる。したがって、サブ行アドレス信号線3
4の信号が「H」であればサブワード線32も「H」に
なり、「L」では非選択状態「L」になる。
【0118】そして、ビット線BL・/BLはプリチャ
ージ回路18によって「H」にチャージされ、メモリセ
ル12が選択される。
【0119】(レイアウト)次に、サブデコーダのレイ
アウト配置を図3に示す。図3では、信号配線の接続を
明確にするためにメインワード線の一部を省略してい
る。以下、サブデコーダのレイアウト構成を示すために
Snを用いて詳細を説明する。
【0120】Pchトランジスタ58は、ブロック選択
信号を接続するソースを形成するフィールド領域120
と、サブワード線32が接続されるドレインを形成する
フィールド領域124と、ポリシリコンで構成されるゲ
ート122からなる。
【0121】Nchトランジスタ57は、ブロック選択
信号を接続するソースを形成するフィールド領域130
と、サブワード線が接続されるドレインを形成するフィ
ールド領域134と、ポリシリコンで構成されるゲート
132からなる。
【0122】Nchトランジスタ55は、サブワード線
32を接続するソースを形成するフィールド領域134
と、接地電位が供給されるドレインを形成するフィール
ド領域138と、ポリシリコンで構成されるゲート13
6からなる。
【0123】サブワード線32は、トランスミッション
ゲート56のドレインのフィールド領域124から第三
の金属配線(以下、ALA配線)116と接続され、ポ
リシリコンで構成されるサブワード線32に接続され
る。
【0124】次に、サブデコーダSnとSn+1を用い
て各制御信号の接続とフィールド領域の共有について示
す。
【0125】ここで、サブデコーダSnとSn+1のP
chトランジスタは、ソースのフィールド領域120を
共有する構成が取られ、Nchトランジスタ55も同様
に、ソースのフィールド領域134を共有する構成を取
る。
【0126】ソースへのブロック選択信号電位の供給
は、列方向に配置される第1の金属配線(以下、ALC
配線)38a、38bから、ALA配線116を介して
行われる。Nchトランジスタ55とNchトランジス
タ57は、サブワード線32と接続されるドレインのフ
ィールド領域134を共有する構成が取られる。
【0127】Nchトランジスタ57のソースへの接地
電位の供給は、列方向に配置されるALC配線118に
より行われる。サブデコーダSnを構成するPchトラ
ンジスタ58のゲート122と第2のNchトランジス
タ55のゲート136は、行方向に配置され、第2の金
属配線(以下、ALB配線)38bで構成されるMWL
n−1と接続される。
【0128】また、第1のNchトランジスタ57のゲ
ート132は、行方向に配置され、ALB配線で構成さ
れるMWLnと接続される。隣接するサブデコーダSn
+1は、サブデコーダSnと同様の配置が行われるが、
サブデコーダSn+1を構成するPchトランジスタ5
8n+1のゲート140と第2のNchトランジスタ5
5n+1のゲート160は、ALB配線で構成されるM
WLn+1と接続され、第1のNchトランジスタ57
n+1のゲート150は、ALB配線で構成されるMW
Ln+2と接続される。サブデコーダSn+1における
接地電位のソースのフィールド領域162は、隣接する
サブデコーダSn+2の接地電位のソースのフィールド
領域と共有される。
【0129】以上のように本実施の形態によれば、以下
の効果を有する。
【0130】(1)隣接するサブデコーダのサブ行アド
レス信号を接続するフィールド領域を共有させることが
できる。Nchトランジスタのフィールド領域面積を2
平方ミクロンとし、Pchトランジスタのフィールド領
域面積を4平方ミクロンとし、単位面積当たりの拡散容
量を0.66fFとしたとき、本発明で用いたブロック
選択信号をサブデコーダに対して2本用いる方式では2
53.44fFとなる。これは、従来のサブ行アドレス
信号をサブデコーダに対して4本用いた場合と同値であ
る。この結果、従来のものとサブ行アドレス信号線の拡
散容量を同じくして、さらにサブ行アドレス信号線の本
数を減少させることができる。この結果、サブデコーダ
の面積を低減させることができるほか、ブロック選択デ
コーダの占有する面積を低減でき、チップレベルの低面
積化が実現できる。SRAMの大容量化に伴ないサブデ
コーダ数が増加すれば、これに伴なうブロック選択信号
デコーダと共に低面積化の効果が顕著になることは言う
までもない。
【0131】(2)隣接するサブデコーダの接地電位を
接続するフィールド領域を共有させることができる。こ
の場合、各サブデコーダに独立した接地電位を接続する
フィールド領域を有する場合に対して、拡散容量を2分
の1にすることができる。本発明の構成ではメモリセル
アレイブロック毎に選択されるサブワード線は1本のみ
であり、接地電位と接続されるフィールド領域を共有化
しても電荷が集中することはない。
【0132】(3)本例で示すサブワード線選択方式及
びレイアウト配置を用いることで、Nchトランジスタ
はフィールド領域間に絶縁領域を設けることなく、列方
向に連続して配置することが可能となる。本例で示すサ
ブデコーダの素子構成は、一つのサブデコーダに1つの
Pchトランジスタと2つのNchトランジスタを有す
るものであるため、Nch側のトランジスタ領域の低面
積化がチップレベルの低面積化に大きく貢献することは
明らかである。
【0133】[第2の実施の形態]次に、本発明に係る
第2の実施の形態について、図7に基づいて説明する。
尚、前記第1の実施の形態と実質的に同様の構成要素に
関しては説明を省略し、異なる部分について述べる。図
7は、半導体記憶装置のサブデコーダのレイアウト配置
を示す平面図である。
【0134】図6に示すサブデコーダのレイアウトは、
メモリセルの列方向の高さが狭い場合に有効なレイアウ
トと言える。しかし、近年のSRAMは低電圧動作が求
められるため、従来の高抵抗負荷素子と4つのトランジ
スタを用いたメモリセルに比して、低電圧における動作
領域の広い6つのトランジスタを用いたメモリセルが使
用されることがある。
【0135】この場合、メモリセルの列方向の高さは、
図6に示すものより広くなる。このため、図6で示すN
chトランジスタのフィールド領域を広げる必要性が生
じ、結果として拡散容量が増加し、動作速度の遅延や、
負荷の大きいブロック選択信号を駆動する回路面積の増
大が懸念される。この問題を解決するためのサブデコー
ダのレイアウトを図7に示す。なお、図6と共通する構
成の説明は割愛した。
【0136】以下、サブデコーダSn、Sn+1、Sn
+2、Sn+3、・・・の関係を示す。Pchトランジ
スタ58は、各サブデコーダ毎に絶縁領域50により電
気的に分離されている。
【0137】各々のPchトランジスタ58を形成する
フィールド領域は、ブロック選択信号が接続されるソー
スのフィールド領域180に対して、サブワード線32
と接続されるドレインのフィールド領域184がゲート
182を鋏んで並列に形成される。二つのフィールド領
域180、184は、ALA配線176で接続され、A
LA配線178を介してサブワード線32に接続され
る。
【0138】また、Pchトランジスタ58のゲート1
82は、ソースのフィールド領域180の上下に行方向
に各々配置され、かつ、同電位が供給される。第2のN
chトランジスタ55と第1のNchトランジスタ57
は、サブワード線32と電気的に接続されるドレインの
フィールド領域190を共有し、さらにサブデコーダS
nに対して隣接するサブデコーダSn+1の第1のNc
hトランジスタ57のソースのフィールド領域192を
共有する構成を取る。これに対し、サブデコーダSn+
1とサブデコーダSn+2では、Nchトランジスタ間
をウエルに電位を供給する第2導電型であるP型のフィ
ールド領域170をはさみ、分離させている。
【0139】P型のフィールド領域170は、連続する
サブデコーダSnとSn+1の全てのNchトランジス
タと、図示しない右方向に線対称に配置されるサブデコ
ーダ対の他方のNchトランジスタを含み、環状に配置
される(図8参照)。これにより、P型のフィールド領
域170がストッパーとして機能する。尚、P型フィー
ルド領域170は、上下に位置するサブデコーダともそ
の領域を共有し、連続的に配置される。
【0140】第2のNchトランジスタ55に接続され
る接地電位は、各サブデコーダ毎にフィールド領域が独
立して設けられており、行方向に配置されるALB配線
で構成される接地電位配線174から供給される。
【0141】メモリセル12(MC)を形成するウエル
に対しては、サブデコーダとメモリセルに隣接する領域
に電位を供給するフィールド領域を設けている。メモリ
セルを構成するNchのトランジスタ領域に対して接地
電位を供給するフィールド領域は、サブデコーダSn+
1とSn+2の間に第2導電型であるN型のフィールド
領域172である。
【0142】メモリセル12を構成するPchのトラン
ジスタ領域に対して第2の電源電位である主電源電位を
供給するフィールド領域は、サブデコーダSnとSn+
1の間に第1導電型であるP型のフィールド領域170
である。また、メモリセルとサブデコーダ間には、製造
上パターンの疎密から生じるポリシリコンの細りを緩和
するためのダミーポリシリコン173が各サブデコーダ
毎に設けられる。
【0143】このように、隣接する2つのサブデコーダ
に対して2つのメインワード線と、一つのサブ行アドレ
ス信号線を設けることで、隣接するサブデコーダのサブ
行アドレス信号を接続するフィールド領域を共有させる
ことができる。この結果、サブ行アドレス信号線の拡散
容量を減らすことなくサブ行アドレス信号線の本数を低
減することができるため、低面積化を実現できる。ま
た、サブデコーダを構成する2つのNchトランジスタ
を構成するフィールド領域の一部を共有化し、さらに上
下に隣接するサブデコーダと分離領域を設けずに連続し
て配置することができるため、低面積化を実現できる。
【0144】また、サブデコーダを構成するPchトラ
ンジスタを並列に配置することで、サブデコーダの横方
向の面積を縮小することができる。
【0145】[第3の実施の形態]次に、本発明に係る
第3の実施の形態について、図9に基づいて説明する。
尚、前記第1の実施の形態と実質的に同様の構成要素に
関しては説明を省略し、異なる部分について述べる。図
9は、半導体記憶装置の第3の実施の形態の概略を示す
ブロック図である。
【0146】次に、第2の実施の形態で用いたレイアウ
ト構成におけるALB配線位置について図9に示す。図
9においてはALB配線とALC配線の接続位置を明確
に示すため、一部の下層配線及びコンタクト、フィール
ド領域を割愛した。
【0147】メモリセルMCn+1を構成するALB配
線は、行方向に配置されるメインワード線MWLn+1
と、MWLn+1に平行して配置され第3の接地電位配
線210aと、MWLn+1に対して第3の接地電位配
線210aと逆方向に平行に配置される第2の主電源電
位配線212aからなる。
【0148】隣接するメモリセルMCn+2に配置され
るALB配線は、同様に、第3の接地電位配線210b
とメインワード線MWLn+2と第1の主電源配線 a
であるが、2つのメモリセルは隣接するメモリセルに対
して線対称になる構成が取られる。この結果、メモリセ
ルMCn+1の第2の主電源電位配線212aと、MC
n+2の第2の主電源電位配線212aは、共有する構
成を取ることができる。
【0149】また、メモリセルMCn+1に対してMC
nは、第3の接地電位配線210aが隣接する構成とな
る。サブデコーダ領域におけるALC配線の配置は全て
列方向に平行に配置され、最もメモリセルに近い位置に
配置される第1の接地電位配線212cと、これに隣接
する第1の主電源電位配線212bと、これに隣接する
サブ行アドレス信号線aと、これに隣接する第2の接地
電位配線212dと、これに隣接するサブ行アドレス信
号線bからなる。
【0150】メモリセルMCn+1における第3の接地
電位配線210aは隣接するMCnの第3の接地電位配
線210aとサブデコーダ領域で接続され、第1の接地
電位配線210cへ複数のコンタクト216を介して接
続される。
【0151】また、ALB配線で構成される第3の接地
電位配線210aは行方向に延長され、かつサブデコー
ダSnとSn+1と共有する形で配線される接地電位配
線210aとして配置される。また、接地電位配線21
0aは、第2の接地電位配線210dとの交点において
コンタクト216を介して接続される。
【0152】メモリセルMCn+1とMCn+2におい
て共有される第2の主電源電位配線212aは、サブデ
コーダ領域において行方向に延長されて配置され、第1
の主電源電位配線212bと接続される。
【0153】また、メモリセルMCn+2における第3
の接地電位配線210bは、隣接するMCn+3に配置
される第3の接地電位配線210bとサブデコーダ領域
で接続され、複数のコンタクト216を介して、第1の
接地電位配線210cと接続される。第3の接地電位配
線210bは、第3の接地電位配線210aと同様に、
サブデコーダSn+2とSn+3に共有される形で行方
向に延長されて配置されるが、第2の接地電位配線21
0dのみと接続される接地電位配線210bとして配置
される。
【0154】メインワード線MWLn+1は、サブデコ
ーダSn+1とSn+2のPchトランジスタのゲート
電位であり、図示していないがALA配線を介してゲー
ト31に接続される。また、メインワード線MWLn+
1は、第2のNchトランジスタ55のゲート電位とし
て、ALA配線を介して同ゲートに接続される。
【0155】メインワード線MWLn+2は、サブデコ
ーダSn+1とSn+2における第1のNchトランジ
スタ57のゲート電位であり、ALA配線を介して同ゲ
ートに接続される。サブ行アドレス信号線a及び38b
は、各々のトランジスタのフィールド領域へ電位を供給
するためにALBで構成される中間接続パターン21
4、218を介する構成を取る。
【0156】図9から明らかなように、ALB配線は、
ALB配線で構成される中間接続パターン214を回避
するために、微妙な屈曲パターンにより形成されてい
る。また、接地電位配線210bは、ALC配線で構成
される第2の接地電位配線210dのみと接続される構
成となっている。これは、サブ行アドレス信号線bをト
ランジスタのフィールド領域上に接続させるためのAL
B配線で構成される中間接続パターン218を回避する
ためである。
【0157】Nchのトランジスタ領域には、ALB配
線で構成された第1のNchトランジスタに接地電位を
供給するための接地電位配線210が配置されているた
め、Pchのトランジスタ領域上で用いた、中間接続パ
ターンを回避するための屈曲パターンを形成することが
困難となる。このため、サブデコーダ上に延長された接
地電位配線210bは第2の接地電位配線210dとの
交点で、その配線を終了させる構成が取られている。
【0158】次に、各接地電位配線の太さについて示
す。ここでは便宜上ALB配線及びALC配線の高さを
1.0ミクロンとし、各々の単位面積当たりの電流密度
を1ミリアンペアとする。ALB配線で構成される第3
の接地電位配線210a及び210bの配線幅Aを1.
0ミクロンとしたとき、ALC配線で構成され第1の接
地電位配線210cの配線幅Cを0.5ミクロン、AL
B配線で構成されサブデコーダ領域上に延長して配置さ
れた接地電位配線210aの配線幅Bを0.5ミクロン
とすることが可能となる。
【0159】このように、メモリセルに隣接する第3の
接地電位配線210cの配線幅Cを狭くすることで、サ
ブ行アドレス信号線aの配置位置の自由度を上げること
ができる。これは、ブロック選択信号線とフィールド領
域を接続するための中間接続パターン214の配置位置
に余裕ができるため、複数のコンタクトを設けることが
できる。この結果、サブワード線の電位に関する抵抗成
分を減らすことが容易にでき、サブワード線の電位をす
ばやく立ち上げること、また立ち下げることが可能とな
り、半導体記憶装置の高速化が行える。
【0160】次に、接地電位配線210dの配線幅Dで
あるが、これはサブワード線を活性化させることで生じ
る接地電位配線210a又は210bに流れる電流量
か、サブワード線の電位を接地電位に接続した場合に生
じる電流量かのいずれか大きい方にあわせた配線幅を設
定すればよい。
【0161】これは、上述のように、ワード線の立ち上
がりと立ち下がりのそれぞれに生じるため、動作タイミ
ングが異なるため、双方の電流量を加算した電源配線幅
を設定する必要が無いからである。
【0162】以上のように本実施の形態によれば、サブ
デコーダ領域を行方向に横切るALB配線の本数を電流
密度を低減させることなく減らすことができ、低面積化
を実現することができる。特に本発明の構成のように各
メモリセル毎にメインワード線を有する非常に行方向に
ALB配線が密になるレイアウト配置を行った場合に、
サブデコーダ毎にブロック選択信号線を2本しか設けな
い構成にすることで、上層のALC配線とフィールド領
域を接続することが困難な状況を低面積のサブデコーダ
領域で実現することができる。
【0163】また、ブロック選択信号線とトランジスタ
のフィールド領域を接続するための中間接続パターンの
配置が容易になり、かつ大きく取れるため、中間接続パ
ターンに複数のコンタクトを設けることができ、コンタ
クト抵抗を低減することができる。この結果、ブロック
選択信号線の電位がトランジスタのフィールド領域へ伝
達される時の抵抗成分が低減されるため、動作速度が向
上する。
【0164】さらに、メモリセル毎に設けられた第2の
金属配線の接地電位配線をサブデコーダ領域上で接続
し、さらに第1の金属配線の第1の接地電位配線と接続
することで、サブデコーダ領域における第2の金属配線
の本数を低減させる。この結果、サブ行アドレス信号線
とサブデコーダのフィールド領域との接続を容易に行う
ことができるほか、中間配線パターンにおけるコンタク
トを複数設けることが可能となり、動作速度が向上され
る。また、配線密度が低減されることで、低面積化が実
現できる。
【0165】また、サブデコーダ領域に複数の第3の金
属線で構成される接地電位配線を設けることで、電流密
度を低減させることなく第1の接地電位配線の配線幅を
低減することができ、容易なレイアウトが可能となる。
【0166】[第4の実施の形態]次に、本発明に係る
第4の実施の形態について、図10〜図13に基づいて
説明する。尚、前記第1の実施の形態と実質的に同様の
構成要素に関しては説明を省略し、異なる部分について
述べる。図10は、半導体記憶装置の第4の実施の形態
の概略を示す概略図である。
【0167】本例の半導体記憶装置220は、図10に
示すように、メモリセル部222、ダミーセル部22
4、ラッチ部226、プリチャージ部230を有する。
即ち、第1の実施の形態における図3のメモリセルアレ
イブロック100の下部領域と同様の構成部分を示して
いる。つまり、この領域のレイアウトを示している。
【0168】ラッチ226部は、複数のスリット状の電
流供給経路Fを形成するための経路形成部227が設け
られている。
【0169】ダミーセル部224には、Vdd配線パタ
ーン(ALB)225がVdd源より延在形成されてい
る。
【0170】プリチャージ部230には、図10に示す
ように、複数の凹部232a〜232dが交互に格子状
(千鳥状)に配置されている。より詳細には、この凹部
232aは、平面略コ字状に形成されて、例えば隣接す
る凹部232aと凹部232bとの対向する対向領域
は、特定の間隔をおいてテーパ面が形成される。このテ
ーパ面の幅Lは、プリチャージ部230において、電流
が流れる最もアルミの幅が短い所となるが、凹部232
が交互に配置され、かつテーパ面により限られたチップ
面積の中で最大幅となるように列方向に経路Yを形成で
きる。これによって、プリチャージ部230におけるV
ddの配線幅を十分に確保して、電流経路Yを形成でき
る。
【0171】ここで、凹部232とビット線BLとの関
係について説明する前に、この領域での半導体記憶装置
の断面構造(多層金属配線構造)について、その基本的
な原理を示した図13に示す概略図を用いて説明する。
【0172】図13に示すように、半導体基板(トラン
ジスタ)の上層には、絶縁層を介して第1の金属配線層
(ALA)250が設けられ、この第1の金属配線層
(ALA)250の上層には、絶縁層を介して第2の金
属配線層(ALB)252が設けられ、この第2の金属
配線層(ALB)252の上層には、絶縁層を介して第
3の金属配線層(ALC)254が設けられる。これら
の各金属は例えばアルミ等を用いることが好ましい。そ
して、本例では、例えば第2の金属配線層(ALB)2
52は、Vdd電源配線パターンに使用され、第3の金
属配線層(ALC)254は、ビット線BLに使用され
る。
【0173】このような多層金属配線構造において、各
層を電気的に接続してコンタクトを得るための各層の繋
ぎ方のパターンには、図13に示すように、例えばO領
域(第3の金属配線層(ALC)254と第2の金属配
線層(ALB)252との接続)、P領域(第3の金属
配線層(ALC)254とトランジスタのフィールド領
域との接続)、Q領域(第3の金属配線層(ALC)2
54と第1の金属配線層(ALA)250との接続)、
R領域(第2の金属配線層(ALB)252とトランジ
スタのフィールド領域との接続)等のパターンを挙げる
ことができる。
【0174】このうち、Q領域では、第2の金属配線層
(ALB)252との接触によるショートを回避するた
めに第2の金属配線層(ALB)252に空隙(中間接
続パターン)が設けられる。R領域では、第1の金属配
線層(ALA)250との接触によるショートを回避す
るために第1の金属配線層(ALA)250に空隙が設
けられる。P領域では、第2の金属配線層(ALB)2
52との接触によるショートを回避するために第2の金
属配線層(ALB)252に空隙が設けられ、かつ、第
1の金属配線層(ALA)250との接触によるショー
トを回避するために第1の金属配線層(ALA)250
にも空隙が設けられる。
【0175】上記のような断面構造を踏まえた上で、以
下に、プリチャージ部230の特徴的な構成の詳細及び
凹部232とビット線BLとの関係について、図11及
び図12を用いて説明する図11において、プリチャー
ジ部230は、ラッチ部226の下方に形成される。即
ち、通常、プリチャージ部はメモリセルアレイの上部領
域に配設されるが、メモリマクロと称される1チップの
中にメモリ回路を含む多数の各種回路を混載することで
1チップに多機能を持たせた回路を形成しようとする場
合に、外部インターフェース回路とのデータ及び信号経
路を確保するために、プリチャージ部230をメモリセ
ルアレイの下部領域に配置している。
【0176】ここで、プリチャージ部230には、かな
りの大電流が流れるため、下層の配線層の電気的な影響
を回避するために、下層の各領域を跨ぐ必要がある。
【0177】このように、プリチャージ部230をこの
領域に配置することによって、外部インターフェース回
路との接続が可能となり、メモリマクロと称する1チッ
プの中に組込むことができる。
【0178】図12において、プリチャージ部230
は、第1の金属配線層(ALA)250は、横型、即
ち、ビット線BLと交差する方向に延在形成されるよう
な配置構造を採っている。このように、プリチャージ部
230を横型に形成することで、従来のような縦方向に
延びて間隔が広がるようなことはなく、占有領域を小さ
くて、チップの小型化、高集積化に寄与できる。また、
縦配置に比して金属配線層を多数形成することができ
る。
【0179】また、図11及び図12に示すように、ビ
ット線BLを構成する第3の金属配線層(ALC)25
4と第1の金属配線層(ALA)250とを接続、ある
いは第3の金属配線層(ALC)254とトランジスタ
240のフィールド領域242とを接続するには、その
交差部にてホールを形成してコンタクト234を構成す
る。この時、上述のように、第2の金属配線層(AL
B)252等との接触によるショートを回避する必要が
あるが、本例では、この複数のコンタクト234位置に
凹部232を設けているので、この凹部232による空
隙によって、不適切な接触を回避できる。
【0180】さらに、ダミーセル部234上に延長され
たVdd配線225を設けたことに加えて、上述のラッ
チ部226のダミーセル部234からの電流供給経路F
と、上述の凹部232の交互の配置位置による効果によ
って、ダミーセル部234上のVdd配線225から大
量の電流経路がないラッチ部226を通り、大電流を必
要とするプリチャージ部230に向けて充分な電流経路
を確保しながらも、他方、プリチャージ部230のVd
dの配線幅Lを最大幅にして、充分なVdd配線幅を確保
できる。
【0181】また、ビット線BLとプリチャージ部23
0のフィールド領域242とのコンタクトの形態によっ
て、幅Lが一義的に決まるが、幅Lが最大となるような
コンタクトの形態を採用している。
【0182】さらに、凹部232を凹状の形状として、
千鳥状に配置することによって、第2の金属配線層(A
LB)252の空領域が斜めの形状になる。そして、物
理的にICチップに歪みが加わると、太い金属配線層は
割れやすくなるが、本例では、凹部232を設けること
で、歪みが押さえられ、物理的な圧力を緩和することが
できる。その結果、太い金属配線層(アルミ層、幅)を
つくることができ、電流駆動能力の高い素子に十分対応
できる配線を形成できる。
【0183】ここで、例えば凹部を平面格子状に配置す
ることが考えられるが、このような場合には、物理的な
ストレスを解消させるもののプリチャージ回路を構成す
るアルミ配線層を多数配置することができない。また、
充分な電流を確保するための電流経路も確保できない。
さらに、単に格子状に形成すると、抵抗等の計算が大変
になる。
【0184】これに対し、本例のプリチャージ回路に形
成されるアルミ配線層の凹部は、上述のような形状的特
徴を備えているので、物理的な圧力を緩和しながらも、
他の金属層とのショートを回避し、かつ、充分な電流経
路を確保できる点で優れている。
【0185】[第5の実施の形態]次に、本発明に係る
第5の実施の形態について、図14〜図15に基づいて
説明する。尚、前記第1の実施の形態と実質的に同様の
構成要素に関しては説明を省略し、異なる部分について
述べる。図14は、半導体記憶装置の第5の実施の形態
の概略を示す概略図である。
【0186】本例の半導体記憶装置260は、図14
(A)に示すように、メモリセル部262a・262b
と、このメモリセル部262aとメモリセル部262b
との間に配設されたメインワード線部264と、を含み
構成される。即ち、この図14に示すレイアウトは、上
記第1の実施の形態における図2のBLOCK 7、8間のメ
イン行選択デコーダ40の領域の平面図を拡大したもの
に相当する。
【0187】従って、メモリセル部262a・262b
には、各々m×n行のメモリセル263が複数整列配置
され、このメインワード線部264には、メインワード
線を活性化させる駆動素子であるドライバ等が内蔵され
ることとなる。このドライバは、一般には一対のインバ
ータ、NANDゲート等で形成されることが多い。
【0188】このため、このような論理素子を構成する
Nchトランジスタ、Pchトランジスタが、メインワ
ード線部264に多数配置することになるが、この配置
構成は、図14のようになる。即ち、一方のメモリセル
部262a側には、Pch領域266aを形成し、順に
Nch領域268a、Pch領域266b、Nch領域
268bを形成している。このようにして、Nch領域
268a、268bをメモリセル部262a・262b
のメモリセル263のNch領域263(N)から分離
した構成とし、Pch領域266a、266bは、メモ
リセル部262a・262bのメモリセル263のPc
h領域263(P)と接続された構成としている。
【0189】ここで、P型の基板電流とN型の基板電流
を比較すると、Nchの方が約1桁大きいので、Pch
の方を繋いだとしても、さほどの影響はなく、むしろN
ch同士を分離したことによって、メモリセル部262
とメインワード線部264との間の電流の流れを大幅に
遮断できることの効果の方が大きい。これによって、G
NDを含むNch領域は確実に分散する。
【0190】従来は、メインワード線は、大きいドライ
バー部分のウエルとメモリセルのウエルとが共通するの
で、電位の変動に従い、大電流を必要とするドライバー
を駆動する時に、必ずウエルを伝わって、メモリセルの
電位を押し上げたり、引き下げたりしてしまい、誤動作
が起きやすかった。これに対し本例では、大きな電流経
路を有するメインワード線部264とメモリセル部26
2の電位と完全に遮断してしまうので、誤動作が生じる
可能性を低減できる。
【0191】また、図14(B)及び図15に示すよう
に、ストッパー(細いウエル領域)を付けて、メインワ
ード線部264の基板のNch領域を分離しているの
で、ストッパーで電位を落とすことによって、そこで電
位変化を起こさないようにできる。さらに、面積を増大
させることなしに、この部分のNtap(図14
(B))を大きくとれる。
【0192】また、図15に示すように、Pch領域2
66とNch領域268を図示のように分けることによ
って、中央部に寄せた小さい論理素子269は、中央部
で繋ぎ、大きい論理素子267は、端部側で繋ぐこと
で、配線密度を横に延ばすことができる。さらに、完全
に分離させてチップ面積が増大するような事態を回避で
きる。
【0193】[第6の実施の形態]次に、本発明に係る
第6の実施の形態、第1〜第5の実施の形態のいずれか
の半導体記憶装置を含んで構成される半導体装置につい
て、図16を参照して説明する。
【0194】図16に示す半導体装置300は、プログ
ラムメモリとして機能する第1の半導体記憶装置310
と、データメモリとして機能する第2の半導体記憶装置
312とを含んでいる。これら第1,第2の半導体記憶
装置310,312は共に、第1〜第6の実施の形態の
いずれかと同じであり、SRAMとして構成されてい
る。なお、第1,第2の半導体記憶装置310,312
の具体的な組合せとしては、この他、DRAM回路、フ
ラッシュメモリー回路とを組合せてもよい。
【0195】この半導体装置300にはさらに、その制
御を司るCPU314が設けられ、このCPU314の
バスラインには、第1,第2の半導体記憶装置310,
312の他、下記の各種回路が接続されている。RAM
はデータを一時的に蓄えるであり、発振器314は基
準クロック等を出力する。入出力回路316はデータ、
制御信号を入出力するものであり、電源回路318は各
部に必要な電力を供給するものである。
【0196】本例の半導体装置300にあっては、第
1,第2の半導体記憶装置310,312にて低面積
化、誤動作の低減が可能な半導体装置を提供できる。特
に第1,第2の半導体記憶装置310,312を図5〜
図15のいずれかに示す構成とすれば、半導体装置全体
としての低面積化に寄与できるなどの利点がある。
【0197】このような半導体装置としては例えばメモ
リー混載ロジックLSI、各種の信号処理LSI等が挙
げられる。この場合、その他の回路32として、DSP
回路、割込コントロール回路、エミュレータインターフ
ェース回路、シリアルコミュニケーションインターフェ
ース回路、誤り訂正回路、タイマー回路、ホスト転送回
路、復調回路等を形成すればよい。
【0198】このような構成の半導体記憶装置を含む電
子機器として、例えば、マルチメディア対応のパーソナ
ルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワーク
ステーション(EWS)、携帯電話、ワードプロセッ
サ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装
置、腕時計、時計、各種計測機器などを挙げることがで
きる。
【0199】尚、本発明に係る装置と方法は、そのいく
つかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、当業
者は本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく本発明
の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形が可能
である。例えば、上述した各実施の形態においては、行
冗長メモリセル、列冗長メモリセルを各々メモリセルア
レイブロックの列方向及び行方向に沿って形成したが、
これに限らず、メモリセルアレイブロックの正規メモリ
セルと対応して形成してあれば、列方向のみもしくは行
方向のみに形成しても良い。また、冗長メモリセルは正
規メモリセルの近傍に限らず、他の箇所に形成しても良
い。
【0200】上記実施の形態1においては、メモリセル
アレイを16個のブロックに分割しているが、この分割
数は設計的なパラメータによって決定されるもので16
分割に限られるものではなく、例えば4、8、24、3
2、64等でも良い。
【0201】メモリセルの接地線とワード線は、低抵抗
の物質であれば高融点金属例えばMo、Co、Ni、T
a等のポリサイドでもよいし、これらのシリサイドでも
よい。
【0202】以上の説明ではSRAMを用いて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、デバイデ
ットワード線方式を用いればDRAM、EEPROM等
でも応用可能である。また、プリチャージ回路として
は、ディスチャージ回路を設けて、待機時にはビット線
対BL・/BLをLレベルに固定し、選択時の直前にプ
リチャージするような構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体記憶装置の実施の形態の一
例を示す概略図である。
【図2】本発明に係る半導体記憶装置の全体構成、ブロ
ック分割を説明するための概略説明図である。
【図3】図1に示す半導体記憶装置の詳細を示し、図2
に示す16個のブロックのうちの2つのブロックを拡大
して示す概略説明図である。
【図4】図3の回路図のサブ行選択デコーダの詳細を示
すブロック図である。
【図5】図4のブロック図の詳細を示す回路図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る半導体記憶装
置のレイアウトの一例を示す概略図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係る半導体記憶装
置のレイアウトの一例を示す概略図である。
【図8】図7の概略図の一部を拡大した平面図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態に係る半導体記憶装
置のレイアウトの一例を示す概略図である。
【図10】本発明の第4の実施の形態に係る半導体記憶
装置のレイアウトの一例を示す概略図である。
【図11】図10の概略図の一部を拡大した平面図であ
る。
【図12】図10の概略図の詳細を示す平面図である。
【図13】図10の半導体記憶装置の一部の断面構造の
詳細を示す断面図である。
【図14】同図(A)は、本発明の第5の実施の形態に
係る半導体記憶装置のレイアウトの一例を示す概略図で
あり、同図(B)はその概略断面図である。
【図15】図14(A)の半導体記憶装置のレイアウト
の詳細を示す平面図である。
【図16】本発明の半導体記憶装置が用いられる半導体
装置のブロック図である。
【図17】従来の半導体記憶装置を示す回路図である。
【図18】従来の半導体記憶装置のレイアウト例を示す
概略説明図である。
【符号の説明】
1 半導体記憶装置 10 メモリセルアレイブロック 12 メモリセル(Mn,Mn+1,Mn+2,Mn+
3) 16 カラムゲート 17 ラッチ回路 18 プリチャージ回路 30 メインワード線(MWLn−1,MWLn,MW
Ln+1,MWLn+2,MWLn+3,MWLn+
4) 32 サブワード線 34 サブ行アドレス信号線 38 ブロック選択信号線 40 メイン行選択デコーダ 50 サブ行選択デコーダ群(Sn,Sn+1,Sn+
2,Sn+3) 52 サブデコーダ 55 Nchトランジスタ 56 トランスミッションゲート 57 Nchトランジスタ 58 Pchトランジスタ 60 ブロック選択デコーダ 70 カラム選択デコーダ 100 メイン行アドレスデコーダ 114 第3の金属配線 116 ALA配線 118 ALC配線 120 フィールド領域 A、B、C、D 配線層

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも複数行に配設されたメモリセ
    ルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3(nは整数)と、 前記メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3に各
    々接続されて、当該メモリセルを選択するためのサブワ
    ード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWLn+3と、 前記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
    WLn+3が各々従属された一組のメインワード線(MW
    n-1、MWLn)、(MWLn+1、MWLn+2)、(MW
    n+1、MWLn+2)、(MWLn+3、MWLn+4)と、 前記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
    WLn+3を選択するサブ行アドレス信号により活性化さ
    れるサブ行アドレス信号線ALn、ALn+1と、 前記サブ行アドレス信号に基づいて、前記サブワード線
    (SWLn、SWLn+1)、(SWLn+2、SWLn+3)の
    中から1本のサブワード線を選択して、サブワード線を
    活性化するサブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、S
    n+3と、 を有し、 前記サブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3は、 前記メインワード線MWLn-1が非活性、前記メインワ
    ード線MWLnが活性の時に、前記サブワード線Snを活
    性化し、前記サブワード線Snと少なくとも1本のサブ
    行アドレス信号線ALnとの間に設けられたトランスミ
    ッションゲートと、 前記メインワード線MWLn-1が活性、前記メインワー
    ド線MWLnが非活性の時に、前記サブワード線Snを接
    地電位に引き下げて非活性化とし、ゲート電極がメイン
    ワード線MWLn-1に接続され、ドレイン電極がサブワ
    ード線SWLnに接続され、ソース電極が接地線に接続
    された第1導電型の第1トランジスタと、 を有し、 前記トランスミッションゲートは、 ゲート電極がメインワード線MWLnに接続され、ソー
    ス電極がサブ行アドレス信号線ALnに接続され、ドレ
    イン電極がサブワード線SWLnに接続された第1導電
    型の第2トランジスタと、 ゲート電極がメインワード線MWLn-1に接続され、ソ
    ース電極がサブ行アドレス信号線ALnに接続され、ド
    レイン電極がサブワード線SWLnに接続された第2導
    電型の第1トランジスタと、 を有し、 前記サブ行選択手段Snの前記第2導電型の第1のトラ
    ンジスタの前記サブ行アドレス信号線ALnに接続され
    るフィールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+1の前記
    第2導電型の第1トランジスタの前記サブ行アドレス信
    号線ALnに接続されるフィールド領域と共有されるこ
    とを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも複数行に配設されたメモリセ
    ルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3(nは整数)と、 前記メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3に各
    々接続されて、当該メモリセルを選択するためのサブワ
    ード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWLn+3と、 前記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
    WLn+3が各々従属された一組のメインワード線(MW
    n-1、MWLn)、(MWLn+1、MWLn+2)、(MW
    n+1、MWLn+2)、(MWLn+3、MWLn+4)と、 前記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
    WLn+3を選択するサブ行アドレス信号により活性化さ
    れるサブ行アドレス信号線ALn、ALn+1と、 前記サブ行アドレス信号に基づいて、前記サブワード線
    (SWLn、SWLn+1)、(SWLn+2、SWLn+3)の
    中から1本のサブワード線を選択して、サブワード線を
    活性化するサブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、S
    n+3と、 を有し、 前記サブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3は、 前記メインワード線MWLn-1が非活性、前記メインワ
    ード線MWLnが活性の時に、前記サブワード線Snを活
    性化し、前記サブワード線Snと少なくとも1本のサブ
    行アドレス信号線ALnとの間に設けられたトランスミ
    ッションゲートと、 前記メインワード線MWLn-1が活性、前記メインワー
    ド線MWLnが非活性の時に、前記サブワード線Snを接
    地電位に引き下げて非活性化とし、ゲート電極がメイン
    ワード線MWLn-1に接続され、ドレイン電極がサブワ
    ード線SWLnに接続され、ソース電極が接地線に接続
    された第1導電型の第1トランジスタと、 を有し、 前記サブ行選択手段Snの前記第2導電型の第2のトラ
    ンジスタの前記サブワード線SWLnに接続されるフィ
    ールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+1の前記第2導
    電型の第2トランジスタのフィールド領域と共有される
    ことを特徴とする半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも複数行に配設されたメモリセ
    ルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3(nは整数)と、 前記メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3に各
    々接続されて、当該メモリセルを選択するためのサブワ
    ード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWLn+3と、 前記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
    WLn+3が各々従属された一組のメインワード線(MW
    n-1、MWLn)、(MWLn+1、MWLn+2)、(MW
    n+1、MWLn+2)、(MWLn+3、MWLn+4)と、 前記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
    WLn+3を選択するサブ行アドレス信号により活性化さ
    れるサブ行アドレス信号線ALn、ALn+1と、 前記サブ行アドレス信号に基づいて、前記サブワード線
    (SWLn、SWLn+1)、(SWLn+2、SWLn+3)の
    中から1本のサブワード線を選択して、サブワード線を
    活性化するサブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、S
    n+3と、 を有し、 前記サブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3は、 前記メインワード線MWLn-1が非活性、前記メインワ
    ード線MWLnが活性の時に、前記サブワード線Snを活
    性化し、前記サブワード線Snと少なくとも1本のサブ
    行アドレス信号線ALnとの間に設けられたトランスミ
    ッションゲートと、 前記メインワード線MWLn-1が活性、前記メインワー
    ド線MWLnが非活性の時に、前記サブワード線Snを接
    地電位に引き下げて非活性化とし、ゲート電極がメイン
    ワード線MWLn-1に接続され、ドレイン電極がサブワ
    ード線SWLnに接続され、ソース電極が接地線に接続
    された第1導電型の第1トランジスタと、 を有し、 前記サブ行選択手段Snの前記第1導電型の第1のトラ
    ンジスタの前記サブワード線SWLnに接続されるフィ
    ールド領域は、前記サブ行選択手段Snの前記第1導電
    型の第2トランジスタのフィールド領域と共有されるこ
    とを特徴とする半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 少なくとも複数行に配設されたメモリセ
    ルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3(nは整数)と、 前記メモリセルMCn、MCn+1、MCn+2、MCn+3に各
    々接続されて、当該メモリセルを選択するためのサブワ
    ード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、SWLn+3と、 前記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
    WLn+3が各々従属された一組のメインワード線(MW
    n-1、MWLn)、(MWLn+1、MWLn+2)、(MW
    n+1、MWLn+2)、(MWLn+3、MWLn+4)と、 前記サブワード線SWLn、SWLn+1、SWLn+2、S
    WLn+3を選択するサブ行アドレス信号により活性化さ
    れるサブ行アドレス信号線ALn、ALn+1と、 前記サブ行アドレス信号に基づいて、前記サブワード線
    (SWLn、SWLn+1)、(SWLn+2、SWLn+3)の
    中から1本のサブワード線を選択して、サブワード線を
    活性化するサブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、S
    n+3と、 を有し、 前記サブ行選択手段Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3は、 前記メインワード線MWLn-1が非活性、前記メインワ
    ード線MWLnが活性の時に、前記サブワード線Snを活
    性化し、前記サブワード線Snと少なくとも1本のサブ
    行アドレス信号線ALnとの間に設けられたトランスミ
    ッションゲートと、 前記メインワード線MWLn-1が活性、前記メインワー
    ド線MWLnが非活性の時に、前記サブワード線Snを接
    地電位に引き下げて非活性化とし、ゲート電極がメイン
    ワード線MWLn-1に接続され、ドレイン電極がサブワ
    ード線SWLnに接続され、ソース電極が接地線に接続
    された第1導電型の第1トランジスタと、 を有し、 前記サブ行選択手段Snの前記第2導電型の第1のトラ
    ンジスタの前記サブワード線SWLnに接続されるフィ
    ールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+1の前記第2導
    電型の第2トランジスタのフィールド領域と共有される
    ことを特徴とする半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 請求項1において、 前記第2導電型の第1のトランジスタは、 前記サブ行選択信号線と接続するソースのフィールド領
    域と、 前記サブワード線と接続するドレインのフィールド領域
    と、 2つの前記フィールド領域を電気的に分離するゲート
    と、 を有し、 前記サブ行選択手段Snと前記サブ行選択手段Sn+1
    の各々の第2導電型の第1トランジスタの前記サブ行選
    択信号線と接続するソースのフィールド領域を共有し、 前記サブ行選択手段Sn+1の第2導電型の第1トラン
    ジスタは、前記サブ行選択手段Sn+2の第2導電型の
    第1トランジスタと絶縁領域を挟み分離されることを特
    徴とする半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 請求項1において、 前記第2導電型の第1のトランジスタは、 前記サブ行選択信号線と接続するソースのフィールド領
    域と、 前記ソースのフィールド領域と並列に配置される前記サ
    ブワード線と接続するドレインのフィールド領域と、 2つのドレインの前記フィールド領域とソースのフィー
    ルド領域を電気的に分離するゲートと、 を有し、 前記サブ行選択手段毎に前記第2導電型の第1トランジ
    スタは絶縁領域を挟み分離されることを特徴とする半導
    体記憶装置。
  7. 【請求項7】 請求項1、請求項5、請求項6のいずれ
    かにおいて、 前記サブ行選択手段Snの前記第2導電型の第2のトラ
    ンジスタの前記サブワード線SWLnに接続されるフィ
    ールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+1の前記第2導
    電型の第2トランジスタのフィールド領域と共有される
    ことを特徴とする半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 請求項1、請求項5〜請求項7のいずれ
    かにおいて、 前記サブ行選択手段Snの前記第1導電型の第1のトラ
    ンジスタの前記サブワード線SWLnに接続されるフィ
    ールド領域は、前記サブ行選択手段Snの前記第1導電
    型の第2トランジスタのフィールド領域と共有されるこ
    とを特徴とする半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 請求項1、請求項5〜請求項8のいずれ
    かにおいて、 前記サブ行選択手段Snの前記第2導電型の第1のトラ
    ンジスタの前記サブワード線SWLnに接続されるフィ
    ールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+1の前記第2導
    電型の第2トランジスタのフィールド領域と共有される
    ことを特徴とする半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 請求項2において、 前記サブ行選択手段Sn+1の第2導電型の第2トランジ
    スタのフィールド領域は、前記サブ行選択手段Sn+2
    前記第2導電型の第2トランジスタのフィールド領域と
    前記メモリセルMCn+1と前記メモリセルMCn+2との境
    界領域にて分離され、 前記サブ行選択手段の各前記第2導電型の第2トランジ
    スタのフィールド領域は、第1導電型の接地電位のフィ
    ールド領域にて包囲して形成されることを特徴とする半
    導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 半導体基板上に配設された第1の金属
    配線層と、前記第1の金属配線層の上層に絶縁層を介し
    て配設される第2の金属配線層と、前記第2の金属配線
    層の上層に絶縁層を介して配設される第3の金属配線層
    と、を含む半導体記憶装置であって、 メモリセル領域に形成される前記第2の金属配線層は、
    列方向に形成された前記メモリセルMCn、MCn+1、M
    n+2、MCn+3に対して、前記メモリセルMC n+1、M
    n+2との境界領域に位置して双方のメモリセルからの
    共有となる主電源電位配線層を含むことを特徴とする半
    導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 請求項11において、 前記第2の金属配線層は、前記メモリセルMCnの配置
    領域に形成された第1の接地電位配線層と、前記メモリ
    セルMCn+1の配置領域に形成された第2の接地電位配
    線層と、を有し、 前記第3の金属配線層は、前記メモリセルMCn、MC
    n+1、MCn+2、MCn+3の行方向に沿って延在形成され
    る第3の接地電位配線層を有し、 前記第1、第2の接地電位配線層は、前記第3の接地電
    位配線層との交差部でコンタクトされることを特徴とす
    る半導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 請求項12において、 前記第2の金属配線層は、前記第1及び第2の接地電位
    配線層と接続されて、前記サブ行選択手段Snの配置領
    域に向けて、前記第3の接地電位配線層と交差する方向
    に延在形成された第4の接地電位配線層と、を有し、 前記第4の接地電位配線層の幅は、前記第1又は第2の
    接地電位配線層の幅より小さいことを特徴とする半導体
    記憶装置。
  14. 【請求項14】 請求項13において、 前記第3の金属配線層は、前記メモリセルMCn、MC
    n+1、MCn+2、MCn+3の行方向に沿って延在形成され
    る第5の接地電位配線層を有し、 前記第5の接地電位配線層は、前記第4の接地電位配線
    層との交差部でコンタクトされることを特徴とする半導
    体記憶装置。
  15. 【請求項15】 複数列の一対のビット線と、複数のサ
    ブワード線と、前記複数列の一対のビット線と前記複数
    のサブワード線との各交差部に配設された複数の各メモ
    リセルと、を含み、前記サブワード線を行方向で複数に
    ブロック分割してなる複数のメモリセルアレイブロック
    と、 前記メモリセルアレイブロック内の下方領域に形成され
    たラッチ回路と、 前記ラッチ回路の下方に設けられ、前記複数列の一対の
    ビット線をプリチャージするプリチャージ手段と、 を有し、 前記プリチャージ手段は、 半導体基板上に配設された第1の金属配線層と、 前記第1の金属配線層の上層に絶縁層を介して配設され
    る第2の金属配線層と、 前記第2の金属配線層の上層に絶縁層を介して配設され
    る第3の金属配線層と、 を含み、 前記第3の金属配線層は、前記ビット線が延びる方向と
    交差する方向に延在形成することを特徴とする半導体記
    憶装置。
  16. 【請求項16】 請求項15において、 前記プリチャージ手段は、前記第3の金属配線層の前記
    ビット線を形成する前記第1の金属配線層との交差部と
    対面する領域に、前記第1の金属配線層と前記第3の金
    属配線層とのコンタクト位置を有することを特徴とする
    半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 請求項16において、 前記第2の金属配線層は、複数の前記コンタクト位置の
    一群を囲む領域に亘って、厚さ方向に貫通し、平面略凹
    状の複数の凹部を設けたことを特徴とする半導体記憶装
    置。
  18. 【請求項18】 請求項17において、 前記凹部は、プリチャージ手段の形成領域に交互に配置
    されることを特徴とする半導体記憶装置。
  19. 【請求項19】 請求項18において、 前記凹部は、相隣接する一方の前記凹部の一方の対向面
    と、他方の前記凹部の他方の対向面とが互いに対向する
    凹部対向側壁を有することを特徴とする半導体記憶装
    置。
  20. 【請求項20】 請求項15〜請求項19のいずれかに
    おいて、 各々の前記メモリセルアレイブロックは、該メモリセル
    部分の周囲に配置されるダミーメモリセルをさらに有
    し、 前記ダミーメモリセルの形成領域に電源配線層が延在形
    成されることを特徴とする半導体記憶装置。
  21. 【請求項21】 複数列の一対のビット線と、複数のサ
    ブワード線と、前記複数列の一対のビット線と前記複数
    のサブワード線との各交差部に配設された複数のメモリ
    セルと、を含み、前記サブワード線を行方向で複数にブ
    ロック分割してなる複数のメモリセルアレイブロック
    と、 複数の前記メモリセルアレイブロックに亘って複数設け
    られたメインワード線であって、いずれかの前記メイン
    ワード線を活性とすることで、該メインワード線に従属
    する複数の前記サブワード線を選択可能とする複数のメ
    インワード線と、 複数の前記メモリセルアレイブロックに共用され、メイ
    ン行アドレス信号に基づいて、前記メインワード線を選
    択するメイン行選択手段と、 を有し、 前記メモリセルは、 基板電流が小さい第1導電型の第1のトランジスタと、 前記第1導電型と異なる第2導電型の第2のトランジス
    タと、 を有し、 前記メイン行選択手段は、 前記第1導電型の第1のトランジスタに接続された第1
    導電型の第1領域と、 前記第2導電型の第2のトランジスタと分離された第2
    導電型の第2領域と、 を有することを特徴とする半導体記憶装置。
  22. 【請求項22】 請求項1乃至21のいずれかに記載の
    半導体記憶装置と、 中央演算処理装置と、 前記半導体記憶装置及び前記中央演算装置に電力を供給
    する電源回路と、 前記半導体記憶装置及び前記中央演算装置に対するデー
    タを入出力するに入出力回路と、 を有することを特徴とする半導体装置。
  23. 【請求項23】 請求項1〜請求項21のいずれかに記
    載の半導体記憶装置を含む電子機器。
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