JP2879772B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2879772B2 JP8131334A JP13133496A JP2879772B2 JP 2879772 B2 JP2879772 B2 JP 2879772B2 JP 8131334 A JP8131334 A JP 8131334A JP 13133496 A JP13133496 A JP 13133496A JP 2879772 B2 JP2879772 B2 JP 2879772B2
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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
のメモリアレイにおける配線構造の改良に関し、特にダ
イナミック型の半導体記憶装置における配線構造の改良
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来のダイナミック型半導体記憶装置を
例にとって、その構成および高集積化における問題点に
ついて述べる。図3は従来のダイナミック型半導体記憶
装置のメモリアレイ部の回路図を示している。 【0003】高集積化したダイナミック型半導体記憶装
置では、コラムデコーダ1の配列を少なくするために複
数のメモリセルアレイブロック#1,#2でコラムデコ
ーダ1を共用する方式が採用されている。この方式の場
合、コラムデコーダ1のデコード出力CS0,CS1,・・・ をメ
モリセルアレイブロック#2へも供給しなければなら
ず、そのためにメモリセルアレイブロック#1内にはコ
ラムデコーダ出力線2が配列されている。 【0004】また、メモリセルアレイブロック#1に配
列された複数のビット線対BL0 と/BL0,BL1 と/BL1,・・
・ は、それぞれコラム選択ゲートT0と/T0 ,T1と/T1
・・・を介してデータ入出力線対IO,/IOに接続され、メモ
リセルアレイブロック#2に配列された複数のビット線
対BL0■と/BL0■ ,BL1■と/BL1■ ,・・・ は、それぞれ
コラム選択ゲート対T0■ と/T0■,T1■ と/T1■,・・・
を介してデータ入出力線対IO■ と/IO■に接続されてい
る。 【0005】図4は、従来のダイナミック型半導体記憶
装置のメモリアレイの他の回路図である。図4におい
て、図3と同一または相当部分には同一番号が付されて
いる。図4では、コラムデコーダ出力CS0,CS1,・・・ はそ
れぞれメモリセルアレイブロック#1内の2組のビット
線対およびメモリセルアレイブロック#2内の2組のビ
ット線対に共通的に与えられるようになっている。この
ような構成にすれば、コラムデコーダ1の配列ピッチを
図3の場合の倍にすることができ、コラムデコーダ1の
ための配列面積を縮小できて有利である。図4のような
回路は、たとえば多ビット同時入出力方式等に適してい
る。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】ところが、図3や図4
に示す回路構成の従来の半導体記憶装置では次のような
問題点があった。具体的に図4の回路を参照して説明を
する。たとえば図4におけるビット線対BL1,/BL1の浮遊
容量に注目すると、ビット線対BL1,/BL1には図4に示す
ように浮遊容量が結合していることがわかる。 【0007】ここで、C0は各ビット線BL1,/BL1が接地電
位との間に持つ容量、C1は対となるビット線間の容量、
C2はビット線とそのビット線に隣接して配列されたコラ
ムデコーダ出力線2との間の容量、C3は異なるビット線
対のうちの隣接しあっているビット線間で生じる容量で
ある。 【0008】以上のように、ビット線対BL1,/BL1は他の
配線との間に種々の浮遊容量を有するので、ビット線対
BL1,/BL1の浮遊容量CBL1,C/BL1はそれぞれ、 CBL1 =C0+C2+C1・・・ (1) C/BL1 =C0+C1+C3・・・ (2) となる。ここで、容量C2とC3とがC2≠C3であれば、上記
浮遊容量はCBL1≠C/BL1となって、対をなすビット線BL1
と/BL1との間の浮遊容量に差が生じ、ビット線対BL1,/
BL1からの信号読み出し時の動作余裕が著しく低下す
る。このような状況は、他のすべてのビット線対につい
ても生じる。 【0009】また、図4に示された回路のものに限らず
図3に示す従来の半導体記憶装置においても、特にビッ
ト線とコラム選択線が異なる配線層で形成される場合に
は、マスクずれ等によりコラム選択線がビット線の中点
に通るとは限らず、同様なアンバランスを生ずる。 【0010】そこで、この発明は上記のような問題点を
解消するためになされたもので、ビット線対間の浮遊容
量のアンバランスをなくすとともに、ビット線の浮遊容
量の最大値を抑え、ビット線対からの信号読み出し時の
動作余裕を増して誤動作を少なくした信頼性の高い半導
体記憶装置を得ることを目的とする。 【0011】 【課題を解決するための手段】の発明に係る半導体記
憶装置は、並行して配列された複数のビット線対と、複
数のビット線対にそれぞれ接続された情報電荷蓄積用の
メモリセルと、複数のビット線対のうちの複数のビット
線対に共通して対応して1本配置され、ビット線対に並
行して直線状に配置され、対応したビット線対を選択的
に能動化するためのコラム信号線とを備え、各ビット線
対が対をなすビット線の配置位置が入れ替わるように任
意の場所で立体的に交差されているようにしたものであ
る。 【0012】より特定的には、この発明に係る上記半導
体記憶装置において、各ビット線対の交差は、対をなす
各々のビット線が浮遊容量をバランスするように配置さ
れる。また、立体交差は、少なくとも、各ビット線対の
長さ方向の中央部で形成される。 【0013】 【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図に基いて説明する。図1はこの発明の一実施の
形態に係る半導体記憶装置のメモリアレイ部の回路図で
ある。図1は図4で説明した従来の半導体記憶装置を改
良したものである。図1において、図4の各部と同一ま
たは相当部分には同一符号が付されている。 【0014】図1の回路の特徴は、各ビット線対BL0
/BL0,BL1 と/BL1,BL2 と/BL2,BL0■と/BL0■ ,BL1
■と/BL1■ ,・・・ がそれぞれ長さ方向中央部において
立体交差され、該立体交差の左右両側でビット線の位置
が入れ替わっていることである。このような構成にした
ので、ビット線の浮遊容量は次のようになる。すなわ
ち、ビット線対BL1,/BL1の浮遊容量CBL1,C/BL1を例にと
ると、 CBL1 =C0+C1+C2/2+C3/2 ・・・ (3) C/BL1 =C0+C1+C2/2+C3/2 ・・・ (4) となる。つまり、浮遊容量は、CBL1=C/BL1 となって、
両者が等しくなっていることがわかる。 【0015】また、実際上はあるビット線対と隣接する
ビット線対との間の最も近いビット線どうしの距離に比
べてあるビット線とコラムデコーダ出力線2との間の距
離の方が小さくなっており、したがって容量C2と容量C3
とを比較するとC2>C3となる。このことからビット線の
浮遊容量の最大値は、従来回路の場合は上記式(1) であ
ったが、この発明の実施の形態では式(3) または(4) と
なって、式(1) の浮遊容量よりも小さくなっていること
が理解できる。 【0016】よって、ビット線対を構成する2本のビッ
ト線の浮遊容量が等しく、かつ、その浮遊容量の最大値
が低く抑えられるので、ビット線からの信号読み出し時
の動作余裕が大幅に向上し、誤動作が防止できる。 【0017】図2は、この発明の他の実施の形態に係る
半導体記憶装置のメモリアレイ部の回路図である。図2
の回路図では、図1の回路に加えてさらに各ビット線対
の開放端部に立体交差が施されている。このようにした
場合、次のようなメリットがある。一般にビット線を立
体交差させる場合、交差部において少なくとも一方のビ
ット線は他の配線層を通さなければならない。他の配線
層がビット線の配線層と異なる材料の配線層の場合は、
立体交差部においてビット線の容量バランスが失われる
おそれがある。 【0018】たとえば立体交差部において、交差用の接
続線としてビット線BL1 はアルミニウム配線層が用いら
れ、ビット線/BL1はポリシリコン配線層が用いられてい
るような場合である。図2に示す実施の形態では、上記
の場合に生じる立体交差部におけるビット線の容量アン
バランスを打ち消されるようにされている。 【0019】より具体的にいえば、図2の構成であれば
ビット線中央部の交差ではビット線BL1 はアルミニウム
配線層、ビット線/BL1はポリシリコン配線層が利用さ
れ、ビット線開放端部の交差部ではビット線BL1 はポリ
シリコン配線層、ビット線/BL1はアルミニウム配線層が
利用されているから、ビット線中央部の交差で生じた容
量のアンバランスは、ビット線開放端部の交差で生じた
容量のアンバランスによって打ち消されていることにな
る。よって、ビット線対を構成する各ビット線の浮遊容
量は完全に等しいものになる。 【0020】上記2つの実施の形態は、図4を参照して
説明した従来の半導体記憶装置を改良したものであった
が、図3を参照して説明した半導体記憶装置において
も、この発明の技術的思想を利用して同様の改良が施
せ、その結果上記実施の形態と同様な効果が得られるこ
とはもちろんである。 【0021】また、上記実施の形態においてコラムデコ
ーダ1から延びるコラムデコーダ出力線2は、各ビット
線と同一の配線層に形成されている場合であっても、あ
るいは異なる配線層に形成されている場合であっても構
わない。 【0022】また、上記実施の形態の説明では、メモリ
セルアレイブロックは#1と#2との2つの場合を取り
上げたが、メモリセルアレイブロックがさらに多くのブ
ロックに分割されており、それらブロックに共通的なコ
ラムデコーダが設けられている場合であってもよい。 【0023】また、上記説明ではビット線対の立体交差
の数は1箇所または2箇所としたが、必要に応じてさら
に多くの立体交差を形成してもよい。 【0024】さらにまた、平行に配列された複数のビッ
ト線対間に適当な間隔でコラムデコーダ出力線2が配列
されている場合のみならず、ビット線対の浮遊容量のア
ンバランスを発生させる要因として他の信号線、たとえ
ば母データ線やアドレス線等がビット線の配列間に盛り
込まれている場合にも、この発明を適用してビット線の
浮遊容量のアンバランスを防ぐことができる。 【0025】 【発明の効果】以上のように、この発明は、コラム信
号線が複数のビット線対に対応して1本設けられる場合
に、各ビット線対を奇数箇所あるいは偶数箇所で交差す
ることにより、コラム信号線と各対をなすビット線との
間のカップリング容量を等しくしてカップリングノイズ
をキャンセルすることができるとともに、ビット線とコ
ラム信号線が異なる配線層で形成される場合には上記カ
ップリング容量を等しくしてカップリングノイズをキャ
ンセルするという効果に対してもマスクずれの影響を及
ぼすこともなく、さらには、ビット線容量の最大値を抑
えることができる。結果として、ビット線対からの信号
読出動作の余裕を向上させて、信頼性の高い半導体記憶
装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 この発明の一実施の形態に係る半導体記憶装
置のメモリアレイ部の回路図である。 【図2】 この発明の他の実施の形態に係る半導体記憶
装置のメモリアレイ部の回路図である。 【図3】 従来の半導体記憶装置のメモリアレイ部の回
路図である。 【図4】 従来の半導体記憶装置のメモリアレイ部の回
路図である。 【符号の説明】 1 コラムデコーダ、 2 コラムデコーダ出力線 BL,/BL ビット線

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.並行して配列された複数のビット線対と、 前記複数のビット線対にそれぞれ接続された情報電荷蓄
    積用のメモリセルと、 前記複数のビット線対のうちの複数のビット線対に共通
    して対応して1本配置され、ビット線対に並行して直線
    状に配置され、対応した前記ビット線対を選択的に能動
    化するためのコラム信号線とを備え、 前記各ビット線対は、対をなすビット線の配置位置が入
    れ替わるように任意の場所で立体的に交差されているこ
    とを特徴とする、半導体記憶装置。 2.各ビット線対の交差は、対をなす各々のビット線が
    浮遊容量をバランスするように配置されることを特徴と
    する、特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 3.前記立体交差は、少なくとも、各ビット線対の長さ
    方向の中央部で形成されていることを特徴とする、特許
    請求の範囲第2項記載の半導体記憶装置。
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