JP2003007852A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Landscapes
- Dram (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ワード線ドライバ
をメモリセルアレイの片側に配置する半導体記憶装置に
関し、特にロジック混載用の半導体記憶装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device in which a word line driver is arranged on one side of a memory cell array, and more particularly to a semiconductor memory device for embedded logic.
【0002】[0002]
【従来の技術】DRAM(Dynamic Random Access M
emory)をはじめとする高密度半導体記憶装置において
は、メモリセル選択線(以下、ワード線)の幅と間隔
は、その時の技術により最小の幅と間隔で加工される。
例えば、DRAMのメモリセルは、1つのMOSトラン
ジスタと1つのキャパシタで構成されている。ワード線
は、メモリセルを構成するMOSトランジスタのゲート
配線である。DRAMの場合、メモリセルを交互に左右
線対称にする必要はあるが、最小線幅と間隔のワード線
間に対しても、格子状にメモリセルを並べるだけでワー
ド線を容易に接続することができる。2. Description of the Related Art DRAM (Dynamic Random Access M)
In a high-density semiconductor memory device such as an emory), the width and interval of the memory cell selection line (hereinafter, word line) are processed to have the minimum width and interval according to the technique at that time.
For example, a DRAM memory cell is composed of one MOS transistor and one capacitor. The word line is a gate wiring of a MOS transistor which constitutes a memory cell. In the case of DRAM, it is necessary to make the memory cells alternately line-symmetrical, but even between the word lines with the minimum line width and spacing, it is easy to connect the word lines simply by arranging the memory cells in a grid pattern. You can
【0003】しかしながら、最小線幅と間隔で形成され
たワード線と、それを駆動するワード線ドライバを最も
適した配置で接続することは容易ではない。ワード線ド
ライバは、近年、CMOS型回路が使用され、1つのN
MOSトランジスタと1つのPMOSトランジスタから
なるCMOSインバータである。また、ローデコーダ
は、プリチャージ信号を含む3つのアドレス信号を入力
とするNAND回路である。したがって、1本のワード
線に接続されるワード線ドライバおよびローデコーダ
は、2つのPMOSトランジスタと4つのNMOSトラ
ンジスタから構成される。これら素子を、ワード線の最
小線幅と間隔に合わせた領域内に収めることは困難であ
る。However, it is not easy to connect the word lines formed with the minimum line width and spacing and the word line driver for driving them in the most suitable arrangement. In recent years, CMOS circuits have been used as word line drivers, and one N
It is a CMOS inverter composed of a MOS transistor and one PMOS transistor. The row decoder is a NAND circuit that receives three address signals including a precharge signal as inputs. Therefore, the word line driver and row decoder connected to one word line are composed of two PMOS transistors and four NMOS transistors. It is difficult to fit these elements in a region matching the minimum line width and spacing of word lines.
【0004】図15に、従来におけるワード線ドライバ
のレイアウト図の一例を示す。図15のワード線ドライ
バ領域WDには、2つのCMOSインバータ(ワード線
ドライバ)が示されている。それぞれのMOSトランジ
スタは、電源に接続されたソース領域と、CMOSイン
バータの出力端子でワード線に接続されたドレイン領域
と、これらの間にあるゲート領域からなる。SAC(Se
lf Aligned Contact)技術をこの部分に適用すると、
ソース領域とドレイン領域のピッチを最小線幅と間隔の
和で描くことが可能である。しかしながら、ワード線配
線の他に同数の電源配線が必要となるため、1つのワー
ド線ドライバのために2本分の配線領域が必要となる。
すなわち、実際には、ワード線WL4本を配線できる領
域にワード線WL2本しか配線することができず、この
領域にはワード線2本に対応する2つのワード線ドライ
バしか配置することができない。FIG. 15 shows an example of a layout diagram of a conventional word line driver. Two CMOS inverters (word line drivers) are shown in the word line driver region WD of FIG. Each MOS transistor is composed of a source region connected to the power supply, a drain region connected to the word line at the output terminal of the CMOS inverter, and a gate region between them. SAC (Se
If you apply lf Aligned Contact) technology to this part,
It is possible to draw the pitch of the source region and the drain region with the sum of the minimum line width and the interval. However, since the same number of power supply wirings is required in addition to the word line wirings, two wiring areas are required for one word line driver.
That is, in reality, only two word lines WL can be wired in a region where four word lines WL can be wired, and only two word line drivers corresponding to two word lines can be arranged in this region.
【0005】そこで、すべてのワード線WLにワード線
ドライバを接続するための工夫がいくつか考えられてい
る。Therefore, some ideas have been considered for connecting word line drivers to all the word lines WL.
【0006】第1に、メモリセルアレイの両側にワード
線ドライバを配置し、すべてのワード線にワード線ドラ
イバを接続し、ワード線を相互に駆動する方法である。
図16は、第1の従来技術における半導体記憶装置のワ
ード線ドライバの詳細なレイアウト図の一例である。図
16では、4本のワード線WL0〜WL3に対し、メモ
リセルアレイCAの片側に2つずつのワード線ドライバ
を配置している。このように配置することにより、最小
の領域内にワード線ドライバを配置でき、すべてのワー
ド線WLに接続することができる。First, there is a method of arranging word line drivers on both sides of the memory cell array, connecting the word line drivers to all the word lines, and mutually driving the word lines.
FIG. 16 is an example of a detailed layout diagram of the word line driver of the semiconductor memory device in the first conventional technique. In FIG. 16, two word line drivers are arranged on one side of the memory cell array CA for the four word lines WL0 to WL3. By arranging in this way, the word line driver can be arranged in the minimum area and can be connected to all the word lines WL.
【0007】第2に、ワード線ドライバのソース端子を
電源デコーダで制御する方法である。図17は、第2の
従来技術における半導体記憶装置のワード線ドライバの
回路図であり、図18は、第2の従来技術における半導
体記憶装置のワード線ドライバの詳細なレイアウト図の
一例である。図17では、メモリセルアレイCAの片側
にワード線ドライバを配置し、1つのローデコーダの出
力を、2つのワード線ドライバに入力している。そし
て、ワード線ドライバのソース端子に、電源配線を接続
する代わりに、電源デコーダの出力配線(選択電源線S
V)を接続している。The second method is to control the source terminal of the word line driver by the power supply decoder. FIG. 17 is a circuit diagram of a word line driver of a semiconductor memory device in the second related art, and FIG. 18 is an example of a detailed layout diagram of a word line driver of the semiconductor memory device in the second related art. In FIG. 17, a word line driver is arranged on one side of the memory cell array CA, and the output of one row decoder is input to the two word line drivers. Then, instead of connecting the power source wiring to the source terminal of the word line driver, the output wiring of the power source decoder (selected power source line S
V) is connected.
【0008】図17に示すように、第2の従来技術にお
けるワード線ドライバは、1つのPMOSトランジスタ
と2つのNMOSトランジスタで構成されている。図1
8に示すように、PMOSトランジスタのソース端子に
接続する電源配線に代わる選択電源線SVがワード線W
Lと直交する位置に配線されているので、SAC技術を
この部分に適用すると、ソース領域とドレイン領域のピ
ッチを最小線幅と間隔の和で描くことが可能である。し
たがって、ワード線ドライバをメモリセルアレイCAの
片側だけに配置しても、すべてのワード線WLにワード
線ドライバを接続することができる。As shown in FIG. 17, the word line driver in the second conventional technique is composed of one PMOS transistor and two NMOS transistors. Figure 1
As shown in FIG. 8, the selected power supply line SV that replaces the power supply line connected to the source terminal of the PMOS transistor is the word line W.
Since it is wired at a position orthogonal to L, if the SAC technique is applied to this portion, it is possible to draw the pitch of the source region and the drain region by the sum of the minimum line width and the interval. Therefore, even if the word line driver is arranged only on one side of the memory cell array CA, the word line driver can be connected to all the word lines WL.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、選択さ
れたワード線WLが動作する時、線間寄生容量により、
非選択のワード線WLの電位が浮く現象が発生してしま
う。非選択のワード線WLの電位が浮き上がると、メモ
リセルのMOSトランジスタへのオフ電流が増加し、キ
ャパシタに蓄えられていた電荷がビット線へと逃げてし
まう。DRAMは、電荷を微小なキャパシタに蓄えるこ
とによりデータを保持しているので、非選択ワード線W
Lの電位の浮き上がり現象は、情報保持の妨げになる。However, when the selected word line WL operates, due to the inter-line parasitic capacitance,
The phenomenon that the potential of the non-selected word line WL floats occurs. When the potential of the non-selected word line WL rises, the off-current to the MOS transistor of the memory cell increases, and the charge stored in the capacitor escapes to the bit line. Since the DRAM holds data by storing charges in a minute capacitor, the unselected word line W
The floating phenomenon of the L potential hinders information retention.
【0010】特に、第1の従来技術であるメモリセルア
レイCAの両側にワード線ドライバを配置した場合、片
側にワード線ドライバを配置した場合より、非選択ワー
ド線の電位の浮き上がり量が大きくなる。両側配置のワ
ード線ドライバの場合における、回路モデルを図19
(a)に、この回路モデルの回路解析シミュレータによ
る解析結果を図19(b)に示す。また、片側配置のワ
ード線ドライバの場合における、回路モデルを図20
(a)に、この回路モデルの回路解析シミュレータによ
る解析結果を図20(b)に示す。図19(b)および
図20(b)の横軸は時間、縦軸は電位である。図よ
り、両側にワード線ドライバを配置した場合の方が、ワ
ード線の寄生抵抗と寄生容量による非選択ワード線の電
位の浮き上がり量が大きくなっているのがわかる。した
がって、両側にワード線ドライバを配置した場合の方
が、情報の保持特性が劣化してしまう。Particularly, when the word line drivers are arranged on both sides of the memory cell array CA which is the first conventional technique, the floating amount of the potential of the non-selected word line becomes larger than when the word line drivers are arranged on one side. FIG. 19 shows a circuit model in the case of word line drivers arranged on both sides.
FIG. 19B shows the analysis result of this circuit model by the circuit analysis simulator in FIG. Further, FIG. 20 shows a circuit model in the case of the one-sided word line driver.
FIG. 20 (b) shows the analysis result of this circuit model by the circuit analysis simulator in FIG. 20 (b). 19B and 20B, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents potential. From the figure, it can be seen that when the word line drivers are arranged on both sides, the floating amount of the potential of the non-selected word line due to the parasitic resistance and the parasitic capacitance of the word line is larger. Therefore, when the word line drivers are arranged on both sides, the information holding characteristic is deteriorated.
【0011】また、メモリセルアレイCAの両側にワー
ド線ドライバを配置した場合、アドレス信号線やタイミ
ング信号線の引き回しが複雑になり、動作速度の低下
や、消費電力の増加が生じてしまう。DRAMをはじめ
とする多くの半導体記憶装置において、メモリセルへの
書き込み/読み出し動作時には、ワード線WLの動作と
ビット線のセンス動作との間に微妙なタイミング制御を
必要とする。また、メモリセルアレイCAの大きさは、
配線遅延の影響が懸念されるほどの数mmにもなる。こ
れでは、メモリセルアレイCAの両側に配置されたワー
ド線ドライバの動作タイミングを合わせることが難しく
なり、タイミング制御を誤ると、書き込み/読み出し動
作が遅くなるばかりか、情報を破壊してしまうという不
良現象が発生してしまう。そのため、ワード線ドライバ
の動作を制御する信号線の引き回しを工夫した上、その
遅延により不良現象が発生しないように、動作タイミン
グに余裕をとる必要が生じる。すると、半導体記憶装置
全体の動作速度が遅くなってしまう。Further, when the word line drivers are arranged on both sides of the memory cell array CA, the routing of the address signal lines and the timing signal lines becomes complicated, and the operation speed is lowered and the power consumption is increased. In many semiconductor memory devices such as DRAMs, delicate timing control is required between the operation of the word line WL and the sense operation of the bit line during the write / read operation to the memory cell. The size of the memory cell array CA is
It is as large as several mm, which is a concern about the influence of wiring delay. This makes it difficult to match the operation timings of the word line drivers arranged on both sides of the memory cell array CA, and if the timing control is incorrect, not only the write / read operation will be delayed, but also the information will be destroyed. Will occur. Therefore, it is necessary to devise the routing of the signal line that controls the operation of the word line driver, and to allow a margin in the operation timing so that the delay does not cause a defective phenomenon. Then, the operation speed of the entire semiconductor memory device becomes slow.
【0012】また、大容量の半導体記憶装置において
は、メモリセルアレイがチップ内に複数個存在すること
になり、タイミング信号線およびアドレス信号線の引き
回しがさらに複雑になり、制御の困難さと共に、動作電
流の増大やチップ面積の増大という問題が発生してしま
う。Further, in a large-capacity semiconductor memory device, a plurality of memory cell arrays are present in a chip, which makes the routing of timing signal lines and address signal lines more complicated, which makes it difficult to control and operates. There is a problem that the current increases and the chip area increases.
【0013】また、第2の従来技術である電源デコーダ
を用いた場合、動作電流の増大や、ワード線動作の速度
の低下が生じてしまう。実際には、1つのメモリセルア
レイに接続されるワード線ドライバおよびローデコーダ
の数は膨大であり、例えば、1024個のワード線ドラ
イバと512個のローデコーダから構成される。したが
って、ワード線ドライバの選択電源の電位を上げ下げす
るのに必要な電流は、選択電源線に多数のMOSトラン
ジスタ(ワード線ドライバを構成するMOSトランジス
タ)が接続されているため、1本のワード線WLに対す
る充放電電流の4〜10倍にもなる。つまり、電源デコ
ード方式のワード線ドライバは、本当に必要な電流の4
〜10倍の電流を消費してしまう。When the power supply decoder of the second conventional technique is used, the operating current increases and the speed of word line operation decreases. Actually, the number of word line drivers and row decoders connected to one memory cell array is enormous, and for example, it is composed of 1024 word line drivers and 512 row decoders. Therefore, the current required to raise or lower the potential of the selected power source of the word line driver is one word line because many MOS transistors (MOS transistors forming the word line driver) are connected to the selected power source line. It becomes 4 to 10 times the charge / discharge current with respect to WL. In other words, the power-decoding word line driver requires only 4
It consumes 10 times as much current.
【0014】さらに、重い容量がついた配線を高速に駆
動するためには、それなりに大きなトランジスタが必要
とされる。トランジスタの駆動能力が十分でないと、ワ
ード線WLの遷移時間が延び、動作速度が低下してしま
う。ところが、電源デコーダは、決まった領域(例え
ば、メモリセルアレイとワード線ドライバに挟まれた領
域)に収められる必要があるため、十分な駆動能力を与
えることができない。したがって、第2の従来技術であ
る電源デコード方式では、半導体記憶装置全体の動作速
度が遅くなってしまう。Further, in order to drive a wiring having a heavy capacity at a high speed, a large transistor is required. If the drivability of the transistor is not sufficient, the transition time of the word line WL is extended and the operation speed is reduced. However, the power supply decoder cannot be provided with sufficient drive capability because it must be accommodated in a fixed area (for example, an area sandwiched between the memory cell array and the word line driver). Therefore, in the power supply decoding method which is the second conventional technique, the operation speed of the entire semiconductor memory device becomes slow.
【0015】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、メモリセル
アレイの片側にワード線ドライバを配置して、タイミン
グ制御を容易にし、また、レイアウトサイズを小さくす
る半導体記憶装置を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to arrange a word line driver on one side of a memory cell array for facilitating timing control and layout size. It is to provide a semiconductor memory device that reduces
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】この発明による半導体記
憶装置は、アドレス信号線が配線されたアドレス信号線
領域と、前記アドレス信号線領域の一方の側に、少なく
とも1つのローデコーダが配置された第1のローデコー
ダ領域と、前記アドレス信号線領域の他方の側に、少な
くとも1つのローデコーダが配置された第2のローデコ
ーダ領域と、前記第1のロ−デコーダ領域を挟んだ前記
アドレス信号線領域の一方の側に、少なくとも1つのワ
ード線ドライバが配置された第1のワード線ドライバ領
域と、前記第2のローデコーダ領域を挟んだ前記アドレ
ス信号線領域の他方の側に、少なくとも1つのワード線
ドライバが配置された第2のワード線ドライバ領域と、
前記第1のロ−デコーダ領域および前記第1のワード線
ドライバ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の
側に、少なくとも2本のワード線が配線された第1のメ
モリセルアレイとを具備し、前記第2のワード線ドライ
バ領域に配置されたワード線ドライバの出力信号線は、
前記アドレス信号線領域を跨いで前記第1のメモリセル
アレイ上に配線されていることを特徴としている。さら
に、前記第2のローデコーダ領域および前記第2のワー
ド線ドライバ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域の他
方の側に、少なくとも2本のワード線が配線された第2
のメモリセルアレイを具備し、前記第1のワード線ドラ
イバ領域に配置されたワード線ドライバの出力信号線
は、前記アドレス信号線領域を跨いで前記第2のメモリ
セルアレイ上に配線されていることを特徴としている。In a semiconductor memory device according to the present invention, an address signal line region in which an address signal line is wired and at least one row decoder are arranged on one side of the address signal line region. A first row decoder region, a second row decoder region in which at least one row decoder is arranged on the other side of the address signal line region, and the address signal sandwiching the first row decoder region. At least one first word line driver region in which at least one word line driver is arranged on one side of the line region and at least one on the other side of the address signal line region sandwiching the second row decoder region. A second word line driver area in which one word line driver is arranged,
A first memory cell array in which at least two word lines are wired on one side of the address signal line region sandwiching the first row decoder region and the first word line driver region. The output signal line of the word line driver arranged in the second word line driver area is
Wiring is performed on the first memory cell array across the address signal line region. Further, at least two word lines are arranged on the other side of the address signal line region sandwiching the second row decoder region and the second word line driver region.
The output signal line of the word line driver disposed in the first word line driver region is wired on the second memory cell array across the address signal line region. It has a feature.
【0017】また、本発明による半導体記憶装置は、ア
ドレス信号線が配線されたアドレス信号線領域と、前記
アドレス信号線領域の一方の側に、少なくとも1つのロ
ーデコーダが配置された第1のローデコーダ領域と、前
記アドレス信号線領域の他方の側に、少なくとも1つの
ローデコーダが配置された第2のローデコーダ領域と、
前記第1のロ−デコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号
線領域の一方の側に、少なくとも1つのワード線ドライ
バが配置された第1のワード線ドライバ領域と、前記第
2のローデコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域
の他方の側に、少なくとも1つのワード線ドライバが配
置された第2のワード線ドライバ領域と、前記第1のロ
−デコーダ領域および前記第1のワード線ドライバ領域
を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の側に、少なく
とも2本のワード線が配線された第1のメモリセルアレ
イとを具備し、前記第2のワード線ドライバ領域に配置
されたワード線ドライバを構成する各MOSトランジス
タのドレイン領域と電気的に接続された第1の金属配線
層は、前記第2のワード線ドライバ領域上で、前記第1
の金属配線層上に形成される層間絶縁膜内に形成された
第1の接続孔を介して、前記アドレス信号線領域を跨い
で前記第1のメモリセルアレイ上に延在された第2の金
属配線層と電気的に接続され、前記第1のメモリセルア
レイ上で、前記第2の金属配線層と電気的に接続されて
いる前記層間絶縁膜内に形成された第2の接続孔を介し
て、前記第1のメモリセルアレイに配線されたワード線
と電気的に接続されていることを特徴としている。Further, in the semiconductor memory device according to the present invention, the address signal line region in which the address signal line is wired, and the first row decoder in which at least one row decoder is arranged on one side of the address signal line region. A decoder region and a second row decoder region in which at least one row decoder is arranged on the other side of the address signal line region,
A first word line driver region in which at least one word line driver is arranged is sandwiched between one side of the address signal line region sandwiching the first row decoder region and the second row decoder region. On the other side of the address signal line region, a second word line driver region in which at least one word line driver is arranged, the first row decoder region and the first word line driver region are sandwiched. A first memory cell array in which at least two word lines are wired is provided on one side of the address signal line region to form a word line driver arranged in the second word line driver region. The first metal wiring layer electrically connected to the drain region of each MOS transistor is located on the second word line driver region and is located on the first word line driver region.
Second metal extending over the first memory cell array across the address signal line region via a first connection hole formed in an interlayer insulating film formed on the metal wiring layer of Via a second connection hole formed in the interlayer insulating film electrically connected to the wiring layer and electrically connected to the second metal wiring layer on the first memory cell array. , And is electrically connected to the word line wired in the first memory cell array.
【0018】また、本発明による半導体記憶装置は、ア
ドレス信号線が配線されたアドレス信号線領域と、前記
アドレス信号線領域の一方の側に、少なくとも1つのロ
ーデコーダが配置されたローデコーダ領域と、前記ロー
デコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の
側に、少なくとも2つのワード線ドライバが配置された
第1のワード線ドライバ領域と、前記アドレス信号線領
域の他方の側に、少なくとも2つのワード線ドライバが
配置された第2のワード線ドライバ領域と、前記アドレ
ス信号線領域の一方の側に、前記第1のワード線ドライ
バ領域に配置されたワード線ドライバを制御する電源デ
コーダが配置された第1の電源デコーダ領域と、前記ア
ドレス信号線領域の他方の側に、前記第2のワード線ド
ライバ領域に配置されたワード線ドライバを制御する電
源デコーダが配置された第2の電源デコーダ領域と、前
記ローデコーダ領域および第1のワード線ドライバ領域
を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の側に、少なく
とも4本のワード線が配線された第1のメモリセルアレ
イとを具備し、前記第2のワード線ドライバ領域に配置
されたワード線ドライバの出力信号線は、前記アドレス
信号線領域を跨いで前記第1のメモリセルアレイに配線
されていることを特徴としている。Further, the semiconductor memory device according to the present invention includes an address signal line region in which address signal lines are wired, and a row decoder region in which at least one row decoder is arranged on one side of the address signal line region. , A first word line driver region in which at least two word line drivers are arranged on one side of the address signal line region sandwiching the row decoder region, and at least on the other side of the address signal line region. A second word line driver area in which two word line drivers are arranged and a power supply decoder for controlling the word line driver in the first word line driver area are provided on one side of the address signal line area. The first power supply decoder region arranged and the second word line driver region on the other side of the address signal line region A second power supply decoder region in which a power supply decoder for controlling the selected word line driver is arranged, and at least 4 on one side of the address signal line region sandwiching the row decoder region and the first word line driver region. A first memory cell array having a plurality of word lines wired therein, and an output signal line of the word line driver arranged in the second word line driver region extends across the address signal line region. Is wired in the memory cell array.
【0019】また、本発明による半導体記憶装置は、ア
ドレス信号線が配線されたアドレス信号線領域と、前記
アドレス信号線領域の一方の側に、少なくとも1つのロ
ーデコーダが配置されたローデコーダ領域と、前記ロー
デコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の
側に、少なくとも2つのワード線ドライバが配置された
第1のワード線ドライバ領域と、前記アドレス信号線領
域の他方の側に、少なくとも2つのワード線ドライバが
配置された第2のワード線ドライバ領域と、前記アドレ
ス信号線領域の一方の側に、前記第1のワード線ドライ
バ領域に配置されたワード線ドライバを制御する電源デ
コーダが配置された第1の電源デコーダ領域と、前記ア
ドレス信号線領域の他方の側に、前記第2のワード線ド
ライバ領域に配置されたワード線ドライバを制御する電
源デコーダが配置された第2の電源デコーダ領域と、前
記ローデコーダ領域および第1のワード線ドライバ領域
を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の側に、少なく
とも4本のワード線が配線された第1のメモリセルアレ
イとを具備し、前記第2のワード線ドライバ領域に配置
されたワード線ドライバを構成する各MOSトランジス
タのドレイン領域と電気的に接続された第1の金属配線
層は、前記第2のワード線ドライバ領域上で、前記第1
の金属配線層上に形成される層間絶縁膜内に形成された
第1の接続孔を介して、前記アドレス信号線領域を跨い
で前記第1のメモリセルアレイ上に延在された第2の金
属配線層と電気的に接続され、前記第1のメモリセルア
レイ上で、前記第2の金属配線層と電気的に接続されて
いる前記層間絶縁膜内に形成された第2の接続孔を介し
て、前記第1のメモリセルアレイに配線されたワード線
と電気的に接続されていることを特徴としている。Further, the semiconductor memory device according to the present invention includes an address signal line region in which address signal lines are wired, and a row decoder region in which at least one row decoder is arranged on one side of the address signal line region. , A first word line driver region in which at least two word line drivers are arranged on one side of the address signal line region sandwiching the row decoder region, and at least on the other side of the address signal line region. A second word line driver area in which two word line drivers are arranged and a power supply decoder for controlling the word line driver in the first word line driver area are provided on one side of the address signal line area. The first power supply decoder region arranged and the second word line driver region on the other side of the address signal line region A second power supply decoder region in which a power supply decoder for controlling the selected word line driver is arranged, and at least 4 on one side of the address signal line region sandwiching the row decoder region and the first word line driver region. A first memory cell array having a plurality of word lines wired therein, and a first memory cell array electrically connected to a drain region of each MOS transistor forming a word line driver arranged in the second word line driver region. A first metal wiring layer is formed on the second word line driver region,
Second metal extending over the first memory cell array across the address signal line region via a first connection hole formed in an interlayer insulating film formed on the metal wiring layer of Via a second connection hole formed in the interlayer insulating film electrically connected to the wiring layer and electrically connected to the second metal wiring layer on the first memory cell array. , And is electrically connected to the word line wired in the first memory cell array.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の半導体記憶装置は、高密
度加工が許される薄膜配線層を効果的に活用して、最小
線幅と間隔で配置される選択信号線(以下、ワード線)
のドライバをメモリセルアレイの片側に配置し、従来の
半導体記憶装置における問題点を改善するものである。
特に、配線層数が豊富に用意されるロジック混載用メモ
リに有効であり、実装面積の縮小と、動作消費電力の低
減と、動作の高速化に効果がある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The semiconductor memory device of the present invention effectively utilizes a thin film wiring layer which allows high-density processing, and selects signal lines (hereinafter, word lines) arranged with a minimum line width and interval.
The above-mentioned driver is arranged on one side of the memory cell array to improve the problems in the conventional semiconductor memory device.
In particular, it is effective for a logic embedded memory in which a large number of wiring layers are prepared, and it is effective in reducing the mounting area, operating power consumption, and operating speed.
【0021】以下、図面を参照しながら本発明の実施の
形態について説明する。
(第1の実施の形態)図1は、第1の実施の形態におけ
る半導体記憶装置の回路図である。本実施の形態の半導
体記憶装置は、アドレス信号線領域RAを挟んで、一方
の側に第1のローデコーダ領域RD1が、他方の側に第
2のローデコーダ領域RD2が配置されている。また、
第1のロ−デコーダ領域RD1の右側(アドレス信号線
領域RAと反対側)に第1のワード線ドライバ領域WD
1が、第2のローデコーダ領域RD2の左側(アドレス
信号線領域RAと反対側)に第2のワード線ドライバ領
域WD2が配置されている。そして、第1のワード線ド
ライバ領域WD1の右側(第1のローデコーダ領域RD
1と反対側)にメモリセルアレイCAが配置されてい
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to the first embodiment. In the semiconductor memory device of the present embodiment, the first row decoder region RD1 is arranged on one side and the second row decoder region RD2 is arranged on the other side with the address signal line region RA interposed therebetween. Also,
The first word line driver area WD is provided on the right side of the first row decoder area RD1 (on the side opposite to the address signal line area RA).
The first word line driver region WD2 is arranged on the left side of the second row decoder region RD2 (on the side opposite to the address signal line region RA). Then, on the right side of the first word line driver area WD1 (first row decoder area RD
A memory cell array CA is arranged on the side opposite to 1).
【0022】また、図1には、4本のワード線WL0〜
WL3と、4つのCMOSインバータ(ワード線ドライ
バ)と、4つのNAND回路(ローデコーダ)が示され
ている。各ワード線ドライバ領域に2つずつのCMOS
インバータが配置され、また、各ローデコーダ領域に2
つずつのNAND回路が配置されている。Further, in FIG. 1, four word lines WL0 to WL0 are provided.
WL3, four CMOS inverters (word line drivers), and four NAND circuits (row decoders) are shown. Two CMOSs in each word line driver area
Inverters are arranged, and two are provided in each row decoder area.
Each NAND circuit is arranged.
【0023】アドレス信号線は、アドレス信号線領域R
Aに配置され、第1のローデコーダ領域RD1と第2の
ローデコーダ領域RD2の間に、紙面の縦方向に敷設さ
れている。The address signal line is an address signal line region R.
The first row decoder region RD1 and the second row decoder region RD2 are arranged in A and are laid in the vertical direction of the drawing.
【0024】各ローデコーダは、1つのPMOSトラン
ジスタと3つのNMOSトランジスタから構成されるプ
リチャージ型NAND回路である。各NAND回路の入
力端子には、アドレス信号線からプリチャージ信号とデ
コードされたローアドレス信号が供給される。各ローデ
コーダに接続されるアドレス信号線の組み合わせはそれ
ぞれ異なり、入力されるローアドレスによって、一意の
ローデコーダが選択されるようになっている。Each row decoder is a precharge NAND circuit composed of one PMOS transistor and three NMOS transistors. The precharge signal and the decoded row address signal are supplied from the address signal line to the input terminal of each NAND circuit. The combination of address signal lines connected to each row decoder is different, and a unique row decoder is selected according to the input row address.
【0025】また、各ワード線ドライバは、1つのNM
OSトランジスタと1つのPMOSトランジスタから構
成されるCMOSインバータである。各ワード線ドライ
バの入力信号は、それぞれ対応するローデコーダの出力
信号である。したがって、一意に選択されたローデコー
ダからの出力信号を受けたワード線ドライバの出力は活
性化され、一意のワード線WLが選択される。Each word line driver has one NM.
It is a CMOS inverter composed of an OS transistor and one PMOS transistor. The input signal of each word line driver is the output signal of the corresponding row decoder. Therefore, the output of the word line driver receiving the output signal from the uniquely selected row decoder is activated and the unique word line WL is selected.
【0026】また、図示されていないが、各メモリセル
は、例えば、1つのMOSトランジスタと1つのキャパ
シタで構成されるDRAMのメモリセルである。各メモ
リセルのMOSトランジスタのゲート端子は、ワード線
WLと電気的に接続され、ワード線ドライバの出力信号
が供給される。Although not shown, each memory cell is, for example, a DRAM memory cell composed of one MOS transistor and one capacitor. The gate terminal of the MOS transistor of each memory cell is electrically connected to the word line WL and is supplied with the output signal of the word line driver.
【0027】図1では、偶数番目のワード線WL0,W
L2に、第1のワード線ドライバ領域WD1に配置され
たCMOSインバータの出力信号線が接続され、奇数番
目のワード線WL1,WL3に、第2のワード線ドライ
バ領域WD2に配置されたCMOSインバータの出力信
号線が接続されている。すなわち、第2のワード線ドラ
イバ領域WD2におけるCMOSインバータの出力信号
線は、アドレス信号線領域RAを跨いでメモリセルアレ
イCAにおけるメモリセルのゲート配線(ワード線)と
電気的に接続されている。In FIG. 1, even-numbered word lines WL0, W
The output signal line of the CMOS inverter arranged in the first word line driver region WD1 is connected to L2, and the odd-numbered word lines WL1 and WL3 are connected to the CMOS inverter arranged in the second word line driver region WD2. The output signal line is connected. That is, the output signal line of the CMOS inverter in the second word line driver region WD2 is electrically connected to the gate wiring (word line) of the memory cell in the memory cell array CA across the address signal line region RA.
【0028】次に、第1の実施の形態における半導体記
憶装置のワード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図
を、図2乃至図5に示す。図2乃至図5は、最小加工寸
法のピッチで配置され、各ワード線ドライバ領域に2つ
ずつのワード線ドライバ(CMOSインバータ)のレイ
アウトが示されている。ここで、特徴的なことは、ワー
ド線WLとワード線ドライバの接続に、上層の金属配線
層(第3の金属配線層)を用いることである。尚、図2
の斜線部分はゲートポリシリコン(ゲート領域)を、図
3の斜線部分は第1の金属配線層M1を、図4の斜線部
分は第2の金属配線層M2を、図5の斜線部分は第3の
金属配線層M3を示している。また、図6は、図2に示
したA−A´線に沿った断面図であり、図7は、図2に
示したB−B´線に沿った断面図である。Next, FIGS. 2 to 5 are detailed layout diagrams of the word line driver region of the semiconductor memory device according to the first embodiment. FIGS. 2 to 5 show layouts of two word line drivers (CMOS inverters) arranged in each word line driver region, arranged at the pitch of the minimum processing dimension. Here, what is characteristic is that the upper metal wiring layer (third metal wiring layer) is used for the connection between the word line WL and the word line driver. Incidentally, FIG.
5 indicates the gate polysilicon (gate region), the hatched portion in FIG. 3 indicates the first metal wiring layer M1, the hatched portion in FIG. 4 indicates the second metal wiring layer M2, and the hatched portion in FIG. 3 shows a metal wiring layer M3. 6 is a sectional view taken along the line AA ′ shown in FIG. 2, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB ′ shown in FIG.
【0029】図2乃至図7に示すように、NMOSトラ
ンジスタは、p−well領域上に、n-型拡散層によ
って構成されるソース・ドレイン領域と、これらソース
・ドレイン領域間にゲート絶縁膜を介して形成されたゲ
ート電極(ゲート配線)によって構成されている。ま
た、PMOSトランジスタは、n−well領域上に、
p+型拡散層によって構成されるソース・ドレイン領域
と、これらソース・ドレイン領域間にゲート絶縁膜を介
して形成されたゲート電極(ゲート配線)によって構成
されている。そして、1つのPMOSトランジスタと1
つのNMOSトランジスタで、CMOSインバータを形
成している。As shown in FIGS. 2 to 7, in the NMOS transistor, a source / drain region formed by an n − type diffusion layer and a gate insulating film between these source / drain regions are formed on the p-well region. It is composed of a gate electrode (gate wiring) formed through the above. In addition, the PMOS transistor is on the n-well region,
It is composed of a source / drain region composed of ap + type diffusion layer and a gate electrode (gate wiring) formed between the source / drain region via a gate insulating film. And one PMOS transistor and one
One NMOS transistor forms a CMOS inverter.
【0030】そして、ゲート配線層よりも上層に形成さ
れる層間絶縁膜内に形成されたコンタクトを介して、ソ
ース・ドレイン領域と電気的に接続される第1の金属配
線層M1が形成されている(図3)。また、この上層に
形成される層間絶縁膜内に形成された第1のビアV1を
介して、ドレイン領域と電気的に接続される第2の金属
配線層M2が形成されている(図4)。この第2の金属
配線は、CMOSインバータの出力信号線を形成し、メ
モリセルのゲート配線であるワード線WLと電気的に接
続される。Then, the first metal wiring layer M1 electrically connected to the source / drain regions is formed via the contact formed in the interlayer insulating film formed above the gate wiring layer. (Fig. 3). Further, a second metal wiring layer M2 electrically connected to the drain region is formed via the first via V1 formed in the interlayer insulating film formed on the upper layer (FIG. 4). . The second metal wiring forms the output signal line of the CMOS inverter and is electrically connected to the word line WL which is the gate wiring of the memory cell.
【0031】尚、ゲート配線の比抵抗値は数Ω/□〜数
百Ω/□であり、金属配線の比抵抗値に比べて1桁から
4桁も高い。したがって、メモリセルアレイCA上で
は、ワード線WLそれぞれに対して、第2の金属配線層
M2を用いて同ピッチの配線を敷設し、ところどころで
ゲート配線と第2の金属配線層M2とを接続するのが望
ましい。The specific resistance value of the gate wiring is several Ω / □ to several hundreds Ω / □, which is one to four orders of magnitude higher than the specific resistance value of the metal wiring. Therefore, on the memory cell array CA, wirings having the same pitch are laid using the second metal wiring layer M2 for each word line WL, and the gate wiring and the second metal wiring layer M2 are connected in places. Is desirable.
【0032】第1のワード線ドライバ領域WD1におけ
るCMOSインバータの出力信号線は、第2の金属配線
層M2により形成され、そして、メモリセルアレイCA
上に配線され、ワード線WLと電気的に接続されてい
る。The output signal line of the CMOS inverter in the first word line driver region WD1 is formed by the second metal wiring layer M2, and the memory cell array CA is formed.
It is wired above and is electrically connected to the word line WL.
【0033】一方、第2のワード線ドライバ領域WD2
におけるCMOSインバータの出力信号線は、第2の金
属配線層M2により形成されている。そして、この上層
に形成される層間絶縁膜内に形成された第2のビアV2
aを介して、さらに上層に形成された第3の金属配線層
M3と電気的に接続されている(図5)。さらに、メモ
リセルアレイCA上に形成された第2のビアV2bを介
して、第2の金属配線層M2と電気的に接続されてい
る。すなわち、第2のワード線ドライバ領域WD2にお
けるCMOSインバータの出力信号線は、アドレス信号
線領域RAを跨ぐように形成された第3の金属配線M3
を介して、メモリセルアレイCA上のワード線WLと電
気的に接続されている。On the other hand, the second word line driver area WD2
The output signal line of the CMOS inverter in is formed by the second metal wiring layer M2. Then, the second via V2 formed in the interlayer insulating film formed in the upper layer
It is electrically connected to the third metal wiring layer M3 formed in the upper layer via a (FIG. 5). Further, it is electrically connected to the second metal wiring layer M2 via the second via V2b formed on the memory cell array CA. That is, the output signal line of the CMOS inverter in the second word line driver region WD2 is formed as a third metal wiring M3 formed so as to straddle the address signal line region RA.
Is electrically connected to the word line WL on the memory cell array CA via.
【0034】尚、第1の金属配線層M1は、メモリセル
アレイCA上ではビット線としても用いられ、また、第
2の金属配線層M2は、アドレス信号線領域RA上でア
ドレス信号線としても用いられる。また、図示されてな
いが、第3の金属配線層M3よりも上層において、グロ
ーバル配線と電源配線が敷設されている。The first metal wiring layer M1 is also used as a bit line on the memory cell array CA, and the second metal wiring layer M2 is also used as an address signal line on the address signal line area RA. To be Although not shown, the global wiring and the power supply wiring are laid in a layer above the third metal wiring layer M3.
【0035】このように、アドレス信号線領域RAを挟
んで、ワード線ドライバを2つの領域WD1,WD2に
分割・配置することにより、最小線幅および間隔で各素
子を配置することができ、実装面積を縮小することがで
きる。また、ワード線ドライバをメモリセルアレイの片
側に配置するので、ワード線間のカップリング容量の影
響による非選択ワード線の電位の浮きを小さく抑えるこ
とができ、データの保持特性を維持できる。また、メモ
リセルアレイの両側にワード線ドライバを配置する場合
に比べ、ワード線ドライバに対応するローデコーダへの
アドレス信号線等の配線の引き回しが必要なくなるの
で、配線長による負荷が削減でき、動作における消費電
力が削減できる。また、配線長による動作タイミングの
マージを考慮する必要がないので、動作の高速化が図れ
る。
(第2の実施の形態)第2の実施の形態における半導体
記憶装置は、さらに第2のワード線ドライバ領域の片側
にもメモリセルアレイを配置するものである。As described above, by dividing and arranging the word line driver into the two regions WD1 and WD2 with the address signal line region RA sandwiched therebetween, each element can be arranged with the minimum line width and interval, and mounting is performed. The area can be reduced. Further, since the word line driver is arranged on one side of the memory cell array, the floating of the potential of the non-selected word line due to the influence of the coupling capacitance between the word lines can be suppressed and the data retention characteristic can be maintained. Further, as compared with the case of arranging the word line drivers on both sides of the memory cell array, it is not necessary to route the wiring such as the address signal line to the row decoder corresponding to the word line driver. Power consumption can be reduced. Further, since it is not necessary to consider the merge of the operation timing depending on the wiring length, the operation speed can be increased. (Second Embodiment) In the semiconductor memory device according to the second embodiment, a memory cell array is further arranged on one side of the second word line driver area.
【0036】図8は、第2の実施の形態における半導体
記憶装置の回路図である。本実施の形態の半導体記憶装
置は、アドレス信号線領域RAを挟んで、一方の側に第
1のローデコーダ領域RD1が、他方の側に第2のロー
デコーダ領域RD2が配置されている。また、第1のロ
−デコーダ領域RD1の右側(アドレス信号線領域RA
と反対側)に第1のワード線ドライバ領域WD1が、第
2のローデコーダ領域RD2の左側(アドレス信号線領
域RAと反対側)に第2のワード線ドライバ領域WD2
が配置されている。そして、第1のワード線ドライバ領
域WD1の右側(第1のローデコーダ領域RD1と反対
側)に第1のメモリセルアレイCA1が、第2のワード
線ドライバ領域WD2の左側(第2のローデコーダ領域
RD2と反対側)に第2のメモリセルアレイCA2が配
置されている。FIG. 8 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to the second embodiment. In the semiconductor memory device of the present embodiment, the first row decoder region RD1 is arranged on one side and the second row decoder region RD2 is arranged on the other side with the address signal line region RA interposed therebetween. The right side of the first low decoder area RD1 (address signal line area RA
The first word line driver area WD1 is on the opposite side), and the second word line driver area WD2 is on the left side of the second row decoder area RD2 (on the opposite side of the address signal line area RA).
Are arranged. Then, the first memory cell array CA1 is provided on the right side of the first word line driver area WD1 (on the side opposite to the first row decoder area RD1) and the left side of the second word line driver area WD2 (second row decoder area). The second memory cell array CA2 is arranged on the side opposite to RD2).
【0037】図8には、8本のワード線WL10〜WL
13,WL20〜WL23と、4つのCMOSインバー
タ(ワード線ドライバ)と、4つのNAND回路(ロー
デコーダ)が示されている。各ワード線ドライバ領域に
2つずつのCMOSインバータが配置され、各ローデコ
ーダ領域に2つずつのNAND回路が配置され、また、
各メモリセルアレイに4本ずつのワード線WLが配線さ
れている。FIG. 8 shows eight word lines WL10-WL.
13, WL20 to WL23, four CMOS inverters (word line drivers), and four NAND circuits (row decoders) are shown. Two CMOS inverters are arranged in each word line driver area, two NAND circuits are arranged in each row decoder area, and
Four word lines WL are provided in each memory cell array.
【0038】アドレス信号線は、アドレス信号線領域R
Aに配置され、第1のローデコーダ領域RD1と第2の
ローデコーダ領域RD2の間に、紙面の縦方向に敷設さ
れている。The address signal line is an address signal line region R.
The first row decoder region RD1 and the second row decoder region RD2 are arranged in A and are laid in the vertical direction of the drawing.
【0039】各ローデコーダは、1つのPMOSトラン
ジスタと3つのNMOSトランジスタから構成されるプ
リチャージ型NAND回路である。各NAND回路の入
力端子には、アドレス信号線からプリチャージ信号とデ
コードされたローアドレス信号が供給される。各ローデ
コーダに接続されるアドレス信号線の組み合わせはそれ
ぞれ異なり、入力されるローアドレスによって、一意の
ローデコーダが選択されるようになっている。Each row decoder is a precharge type NAND circuit composed of one PMOS transistor and three NMOS transistors. The precharge signal and the decoded row address signal are supplied from the address signal line to the input terminal of each NAND circuit. The combination of address signal lines connected to each row decoder is different, and a unique row decoder is selected according to the input row address.
【0040】また、各ワード線ドライバは、1つのNM
OSトランジスタと1つのPMOSトランジスタから構
成されるCMOSインバータである。各ワード線ドライ
バの入力信号は、それぞれ対応するローデコーダの出力
信号である。したがって、一意に選択されたローデコー
ダからの出力信号を受けたワード線ドライバの出力は活
性化され、各メモリセルアレイの一意のワード線WLが
選択される。Each word line driver has one NM.
It is a CMOS inverter composed of an OS transistor and one PMOS transistor. The input signal of each word line driver is the output signal of the corresponding row decoder. Therefore, the output of the word line driver receiving the output signal from the row decoder uniquely selected is activated, and the unique word line WL of each memory cell array is selected.
【0041】また、図示されていないが、各メモリセル
は、例えば、1つのMOSトランジスタと1つのキャパ
シタで構成されるDRAMのメモリセルである。第1お
よび第2のメモリセルアレイCA1,CA2におけるメ
モリセルのMOSトランジスタのゲート端子は、メモリ
セルのゲート配線であるワード線WLに接続され、第1
および第2のワード線ドライバ領域WD1,WD2に配
置されたワード線ドライバから出力信号が供給される。Although not shown, each memory cell is, for example, a DRAM memory cell composed of one MOS transistor and one capacitor. The gate terminals of the MOS transistors of the memory cells in the first and second memory cell arrays CA1 and CA2 are connected to the word line WL which is the gate wiring of the memory cells,
Output signals are supplied from the word line drivers arranged in the second word line driver areas WD1 and WD2.
【0042】図8では、ワード線WL10,WL12,
WL20,WL22には、第1のワード線ドライバ領域
WD1に配置されたCMOSインバータの出力信号線が
接続され、ワード線WL11,WL13,WL21,W
L23には、第2のワード線ドライバ領域WD2に配置
されたCMOSインバータの出力信号線が接続されてい
る。In FIG. 8, word lines WL10, WL12,
The output signal lines of the CMOS inverters arranged in the first word line driver region WD1 are connected to WL20 and WL22, and the word lines WL11, WL13, WL21, W are connected.
The output signal line of the CMOS inverter arranged in the second word line driver region WD2 is connected to L23.
【0043】すなわち、第1のワード線ドライバ領域W
D1におけるCMOSインバータの出力信号線は、第1
のメモリセルアレイCA1におけるメモリセルのゲート
配線(ワード線WL10,WL12)と電気的に接続さ
れ、さらに、アドレス信号線領域RAを跨いで第2のメ
モリセルアレイCA2におけるメモリセルのゲート配線
(ワード線WL20,WL22)と電気的に接続されて
いる。また、第2のワード線ドライバ領域WD2におけ
るCMOSインバータの出力信号線は、第2のメモリセ
ルアレイCA2におけるメモリセルのゲート配線(ワー
ド線WL21,WL23)と電気的に接続され、さら
に、アドレス信号線領域RAを跨いで第1のメモリセル
アレイCA1におけるメモリセルのゲート配線(ワード
線WL11,WL13)と電気的に接続されている。That is, the first word line driver area W
The output signal line of the CMOS inverter in D1 is the first
Of the memory cells in the memory cell array CA1 (word lines WL10, WL12), and further, the gate lines of the memory cells in the second memory cell array CA2 (word lines WL20) across the address signal line region RA. , WL22). The output signal line of the CMOS inverter in the second word line driver region WD2 is electrically connected to the gate wiring (word lines WL21, WL23) of the memory cell in the second memory cell array CA2, and further, the address signal line. It is electrically connected to the gate wiring (word lines WL11, WL13) of the memory cell in the first memory cell array CA1 across the region RA.
【0044】次に、第2の実施の形態における半導体記
憶装置のワード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図
を、図9に示す。尚、第2の金属配線層M2までは、第
1の実施の形態と構成が同じなので説明を省略する。こ
こでは、それ以上の層について説明する。Next, FIG. 9 shows a detailed layout diagram of the word line driver region of the semiconductor memory device in the second embodiment. The structure up to the second metal wiring layer M2 is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted. Here, further layers will be described.
【0045】第1のワード線ドライバ領域WD1におけ
るCMOSインバータの出力信号線は、第2の金属配線
層M2により形成され、そして、第1のメモリセルアレ
イCA1上に配線され、ワード線WLと電気的に接続さ
れている。また、第2の金属配線層M2の上層に形成さ
れる層間絶縁膜内に形成された第2のビアV21aを介
して、さらに上層に形成された第3の金属配線層M3に
電気的に接続されている。そして、第2のメモリセルア
レイCA2上に形成された第2のビアV22bを介し
て、第2の金属配線層M2と電気的に接続されている。The output signal line of the CMOS inverter in the first word line driver region WD1 is formed by the second metal wiring layer M2, and is wired on the first memory cell array CA1 and electrically connected to the word line WL. It is connected to the. Further, it is electrically connected to the third metal wiring layer M3 formed in the upper layer through the second via V21a formed in the interlayer insulating film formed in the upper layer of the second metal wiring layer M2. Has been done. Then, it is electrically connected to the second metal wiring layer M2 via the second via V22b formed on the second memory cell array CA2.
【0046】一方、第2のワード線ドライバ領域WD2
におけるCMOSインバータの出力信号線は、第2の金
属配線層M2により形成され、そして、第2のメモリセ
ルアレイCA2上に配線され、ワード線WLと電気的に
接続されている。また、第2の金属配線層M2の上層に
形成される層間絶縁膜内に形成された第2のビアV22
aを介して、さらに上層に形成された第3の金属配線層
M3に電気的に接続されている。そして、第1のメモリ
セルアレイCA1上に形成された第2のビアV21bを
介して、第2の金属配線層M2と電気的に接続されてい
る。On the other hand, the second word line driver area WD2
The output signal line of the CMOS inverter in is formed by the second metal wiring layer M2, is wired on the second memory cell array CA2, and is electrically connected to the word line WL. In addition, the second via V22 formed in the interlayer insulating film formed in the upper layer of the second metal wiring layer M2.
It is electrically connected to the third metal wiring layer M3 formed in the upper layer via a. Then, it is electrically connected to the second metal wiring layer M2 via the second via V21b formed on the first memory cell array CA1.
【0047】すなわち、第1のワード線ドライバ領域W
D1におけるCMOSインバータの出力信号線は、第2
の金属配線層M2において第1のメモリセルアレイCA
1のワード線WL、および、アドレス信号線領域RAを
跨ぐように形成された第3の金属配線層M3を介して第
2のメモリセルアレイCA2のワード線WL、と電気的
に接続されている。また、第2のワード線ドライバ領域
WD2におけるCMOSインバータの出力信号線は、第
2の金属配線層M2において第2のメモリセルアレイC
A2のワード線WL、および、アドレス信号線領域RA
を跨ぐように形成された第3の金属配線層M3を介して
第1のメモリセルアレイCA1のワード線WL、と電気
的に接続されている。That is, the first word line driver area W
The output signal line of the CMOS inverter in D1 is the second
In the metal wiring layer M2 of the first memory cell array CA
One word line WL and the word line WL of the second memory cell array CA2 are electrically connected to each other via the third metal wiring layer M3 formed so as to straddle the address signal line region RA. The output signal line of the CMOS inverter in the second word line driver region WD2 is the second memory cell array C in the second metal wiring layer M2.
A2 word line WL and address signal line area RA
It is electrically connected to the word line WL of the first memory cell array CA1 via the third metal wiring layer M3 formed so as to straddle the line.
【0048】このように、アドレス信号線領域RAを挟
んで、ワード線ドライバを2つの領域WD1,WD2に
分割・配置することにより、最小線幅および間隔で各素
子を配置することができ、実装面積を縮小することがで
きる。また、ワード線ドライバをメモリセルアレイの片
側に配置するので、ワード線間のカップリング容量の影
響による非選択ワード線の電位の浮きを小さく抑えるこ
とができ、データの保持特性を維持できる。また、ワー
ド線ドライバをメモリセルアレイの両側に配置する場合
に比べ、ワード線ドライバに対応するローデコーダへの
アドレス信号線等の配線の引き回しが必要なくなるの
で、配線長による負荷が削減でき、動作における消費電
力が削減できる。また、配線長による動作タイミングの
マージを考慮する必要がないので、動作の高速化が図れ
る。As described above, by dividing and arranging the word line driver into the two regions WD1 and WD2 with the address signal line region RA sandwiched therebetween, each element can be arranged with the minimum line width and interval, and mounting is performed. The area can be reduced. Further, since the word line driver is arranged on one side of the memory cell array, the floating of the potential of the non-selected word line due to the influence of the coupling capacitance between the word lines can be suppressed and the data retention characteristic can be maintained. Further, as compared with the case where the word line drivers are arranged on both sides of the memory cell array, it is not necessary to route the wiring such as the address signal line to the row decoder corresponding to the word line driver. Power consumption can be reduced. Further, since it is not necessary to consider the merge of the operation timing depending on the wiring length, the operation speed can be increased.
【0049】また、第2のワード線ドライバ領域WD2
の片側にもメモリセルアレイを配置することにより、第
1の実施の形態に比べ、2倍の容量のメモリマクロを構
成することができる。
(第3の実施の形態)第3の実施の形態における半導体
記憶装置は、ワード線ドライバの電源制御を電源デコー
ダにより行い、さらに電源デコーダ領域もアドレス信号
線領域を挟んで両側に分割、配置するものである。In addition, the second word line driver area WD2
By arranging the memory cell array on one side as well, it is possible to configure a memory macro having a capacity twice that of the first embodiment. (Third Embodiment) In the semiconductor memory device according to the third embodiment, the power supply control of the word line driver is performed by the power supply decoder, and the power supply decoder area is divided and arranged on both sides of the address signal line area. It is a thing.
【0050】図10は、第3の実施の形態における半導
体記憶装置の回路図である。本実施の形態の半導体記憶
装置は、第1の実施の形態と同様に、アドレス信号線領
域RAを挟んで、第1および第2のローデコーダ領域R
D1,RD2が配置され、これらの片側に第1および第
2のワード線ドライバ領域WD1,WD2が配置されて
いる。そして、第1のワード線ドライバ領域WD1の片
側にメモリセルアレイCAが配置されている。FIG. 10 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to the third embodiment. The semiconductor memory device of this embodiment is similar to the first embodiment in that the first and second row decoder regions R are sandwiched by the address signal line region RA.
D1 and RD2 are arranged, and the first and second word line driver regions WD1 and WD2 are arranged on one side of these. The memory cell array CA is arranged on one side of the first word line driver area WD1.
【0051】さらに、第3の実施の形態においては、ア
ドレス信号線領域RAを挟んで、一方の側に第1の電源
デコーダ領域SD1が、他方の側に第2の電源デコーダ
領域SD2が配置されている。Further, in the third embodiment, the first power supply decoder region SD1 is arranged on one side and the second power supply decoder region SD2 is arranged on the other side across the address signal line region RA. ing.
【0052】図10には、4本のワード線WL0〜WL
3と、4つのワード線ドライバと、2つのローデコーダ
と、4つの電源デコーダが示されている。各ワード線ド
ライバ領域に2つずつのワード線ドライバが配置され、
各ローデコーダ領域に1つずつのローデコーダが配置さ
れ、また、各電源デコーダ領域に2つずつの電源デコー
ダが配置されている。FIG. 10 shows four word lines WL0-WL0.
3 and 4 word line drivers, 2 row decoders and 4 power supply decoders are shown. Two word line drivers are arranged in each word line driver area,
One row decoder is arranged in each row decoder region, and two power decoders are arranged in each power decoder region.
【0053】アドレス信号線は、アドレス信号線領域R
Aに配置され、第1のローデコーダ領域RD1と第2の
ローデコーダ領域RD2の間、および、第1の電源デコ
ーダ領域SD1と第2の電源デコーダ領域SD2の間
に、紙面の縦方向に敷設されている。The address signal line is an address signal line region R.
The first row decoder region RD1 and the second row decoder region RD2 and the first power decoder region SD1 and the second power decoder region SD2 are arranged in the vertical direction on the paper surface. Has been done.
【0054】各ローデコーダは、1つのPMOSトラン
ジスタと2つのNMOSトランジスタから構成される変
形型のNAND回路である。各NAND回路の入力端子
には、アドレス信号線からプリチャージ信号とデコード
されたローアドレス信号が供給される。各ローデコーダ
に接続されるアドレス信号線の組み合わせはそれぞれ異
なり、入力されるローアドレスによって、一意のローデ
コーダが選択されるようになっている。Each row decoder is a modified NAND circuit composed of one PMOS transistor and two NMOS transistors. The precharge signal and the decoded row address signal are supplied from the address signal line to the input terminal of each NAND circuit. The combination of address signal lines connected to each row decoder is different, and a unique row decoder is selected according to the input row address.
【0055】また、各ワード線ドライバは、2つのNM
OSトランジスタN1,N2と1つのPMOSトランジ
スタP1から構成される変形のNAND回路である。P
MOSトランジスタP1は、ソース端子が選択電源線S
Vに接続されている。NMOSトランジスタN1は、ソ
ース端子がGNDに接続され、ドレイン端子がPMOS
トランジスタP1のドレイン端子に接続されている。そ
して、共にゲート端子には対応するローデコーダの出力
信号が供給されている。また、NMOSトランジスタN
2は、ソース端子がGNDに接続され、ゲート端子にP
MOSトランジスタP1に接続された選択電源線SVに
おける信号の反転信号が供給されている。このNMOS
トランジスタN2は、非選択状態のワード線WLを低電
位状態に抑える働きをする。また、ワード線ドライバを
構成するMOSトランジスタのドレイン端子は、ワード
線WLと接続されている。Each word line driver has two NMs.
This is a modified NAND circuit including OS transistors N1 and N2 and one PMOS transistor P1. P
The source terminal of the MOS transistor P1 is the selected power supply line S
Connected to V. The NMOS transistor N1 has a source terminal connected to GND and a drain terminal PMOS
It is connected to the drain terminal of the transistor P1. The output signals of the corresponding row decoders are both supplied to the gate terminals. Also, the NMOS transistor N
2, the source terminal is connected to GND and the gate terminal is P
An inverted signal of the signal on the selected power supply line SV connected to the MOS transistor P1 is supplied. This NMOS
The transistor N2 functions to suppress the word line WL in the non-selected state to the low potential state. Further, the drain terminal of the MOS transistor forming the word line driver is connected to the word line WL.
【0056】ワード線ドライバをこのような回路構成に
して、前段のローデコーダを2つのワード線ドライバで
共有している。ローデコーダを共有しているので、一意
に選択されたローデコーダに接続された2つのワード線
ドライバは同時に選択される。そして、一意に選択され
た2つのワード線ドライバは、PMOSトランジスタの
ソース端子に供給されている選択電源線SVからの信号
に基づいて、いずれかが選択される。The word line driver has such a circuit configuration that the row decoder at the preceding stage is shared by the two word line drivers. Since the row decoder is shared, the two word line drivers connected to the uniquely selected row decoder are simultaneously selected. Then, one of the two word line drivers uniquely selected is selected based on the signal from the selected power supply line SV supplied to the source terminal of the PMOS transistor.
【0057】各電源デコーダは、1ビットのローアドレ
ス信号とプリチャージ信号に基づいて、選択電源線SV
を活性化する回路である。ローアドレスの状態によっ
て、各電源デコーダ領域に配置された2つの電源デコー
ダのうちどちらか一方の出力(選択電源線SV)が活性
化される。Each power supply decoder selects the selected power supply line SV based on the 1-bit row address signal and the precharge signal.
Is a circuit for activating the. Depending on the state of the row address, either one of the two power supply decoders arranged in each power supply decoder area (selected power supply line SV) is activated.
【0058】電源デコーダの出力信号線である選択電源
線SVは、ワード線ドライバのPMOSトランジスタの
ソース端子に接続される。また、インバータを介した選
択電源線SVは、ワード線ドライバの一方のNMOSト
ランジスタのゲート端子に接続される。最終的にローデ
コーダの出力とデコードされた選択電源線SVの組み合
わせによって、1つのワード線ドライバが選択される。The selected power supply line SV which is the output signal line of the power supply decoder is connected to the source terminal of the PMOS transistor of the word line driver. The selected power supply line SV via the inverter is connected to the gate terminal of one NMOS transistor of the word line driver. Finally, one word line driver is selected by the combination of the output of the row decoder and the decoded selected power supply line SV.
【0059】また、図示されていないが、各メモリセル
は、例えば、1つのMOSトランジスタと1つのキャパ
シタで構成されるDRAMのメモリセルである。各メモ
リセルのMOSトランジスタのゲート端子は、ワード線
WLに接続され、ワード線ドライバの出力信号が供給さ
れる。Although not shown, each memory cell is, for example, a DRAM memory cell composed of one MOS transistor and one capacitor. The gate terminal of the MOS transistor of each memory cell is connected to the word line WL and is supplied with the output signal of the word line driver.
【0060】また、図10において、ワード線WL0,
WL1には、第1のワード線ドライバ領域WD1に配置
されたワード線ドライバの出力信号線が接続され、ワー
ド線WL2,WL3には、第2のワード線ドライバ領域
WD2に配置されたワード線ドライバの出力信号線が接
続されている。すなわち、第2のワード線ドライバ領域
WD2におけるワード線ドライバの出力信号線は、アド
レス信号線領域RAを跨いでメモリセルアレイCAのメ
モリセルのゲート配線(ワード線WL)と電気的に接続
されている。Further, in FIG. 10, word lines WL0,
An output signal line of a word line driver arranged in the first word line driver area WD1 is connected to WL1, and a word line driver arranged in the second word line driver area WD2 is connected to word lines WL2 and WL3. The output signal line of is connected. That is, the output signal line of the word line driver in the second word line driver region WD2 is electrically connected to the gate line (word line WL) of the memory cell of the memory cell array CA across the address signal line region RA. .
【0061】次に、第3の実施の形態における半導体記
憶装置のワード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図
を、図11に示す。図11は、最小加工寸法のピッチで
配置され、各ワード線ドライバ領域に2つずつのワード
線ドライバ(CMOSインバータ)のレイアウトが示さ
れている。ここで、特徴的なことは、ワード線WLとワ
ード線ドライバの接続に、上層の金属配線層(第3の金
属配線層M3)を用いることである。尚、図11は、説
明のため、第2の金属配線層M2より下層のレイアウト
と、第3の金属配線層M3のレイアウトをわけて示して
いる。第2のビアV2を重ね合わせることで、第3の実
施の形態におけるレイアウト図となる。FIG. 11 is a detailed layout diagram of the word line driver area of the semiconductor memory device according to the third embodiment. FIG. 11 shows a layout of two word line drivers (CMOS inverters) arranged in the pitch of the minimum processing size and two in each word line driver region. Here, what is characteristic is that the upper metal wiring layer (third metal wiring layer M3) is used for the connection between the word line WL and the word line driver. For the sake of explanation, FIG. 11 shows the layout below the second metal wiring layer M2 and the layout of the third metal wiring layer M3 separately. By overlapping the second via V2, the layout diagram in the third embodiment is obtained.
【0062】図11に示すように、NMOSトランジス
タは、p−well領域上に、n-型拡散層によって構
成されるソース・ドレイン領域と、これらソース・ドレ
イン領域間にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電
極(ゲート配線)によって構成されている。また、PM
OSトランジスタは、n−well領域上に、p+型拡
散層によって構成されるソース・ドレイン領域と、これ
らソース・ドレイン領域間にゲート絶縁膜を介して形成
されたゲート電極(ゲート配線)によって構成されてい
る。そして、1つのPMOSトランジスタと2つのNM
OSトランジスタで、ワード線ドライバを形成してい
る。As shown in FIG. 11, the NMOS transistor is formed on the p-well region with a source / drain region formed of an n − type diffusion layer and a gate insulating film between these source / drain regions. The gate electrode (gate wiring) is formed. Also PM
The OS transistor is composed of a source / drain region formed of ap + type diffusion layer on the n-well region and a gate electrode (gate wiring) formed between these source / drain regions via a gate insulating film. Has been done. And one PMOS transistor and two NM
A word line driver is formed by the OS transistor.
【0063】そして、ゲート配線層よりも上層に形成さ
れる層間絶縁膜内に形成されたコンタクトを介して、ソ
ース・ドレイン領域と電気的に接続される第1の金属配
線層M1が形成されている。また、この上層に形成され
る層間絶縁膜内に形成された第1のビアV1を介して、
ドレイン領域と電気的に接続される第2の金属配線層M
2が形成されている。この第2の金属配線層M2は、ワ
ード線ドライバの出力信号線を形成し、メモリセルのゲ
ート配線であるワード線WLと電気的に接続されてい
る。Then, the first metal wiring layer M1 electrically connected to the source / drain regions is formed through the contact formed in the interlayer insulating film formed above the gate wiring layer. There is. Further, via the first via V1 formed in the interlayer insulating film formed on the upper layer,
Second metal wiring layer M electrically connected to the drain region
2 is formed. The second metal wiring layer M2 forms an output signal line of the word line driver and is electrically connected to the word line WL which is the gate wiring of the memory cell.
【0064】第1のワード線ドライバ領域WD1におけ
るワード線ドライバの出力信号線は、第2の金属配線層
M2により形成され、そして、メモリセルアレイCA上
に配線され、ワード線WLと電気的に接続されている。The output signal line of the word line driver in the first word line driver region WD1 is formed by the second metal wiring layer M2, is wired on the memory cell array CA, and is electrically connected to the word line WL. Has been done.
【0065】一方、第2のワード線ドライバ領域WD2
におけるワード線ドライバの出力信号線は、この上層に
形成される層間絶縁膜内に形成された第2のビアV2a
を介して、さらに上層に形成された第3の金属配線層M
3に電気的に接続されている。そして、メモリセルアレ
イCA上にて形成された第2のビアV2bを介して、ワ
ード線WL(第2の金属配線)と電気的に接続されてい
る。すなわち、第2のワード線ドライバ領域WD2にお
けるワード線ドライバの出力信号線は、アドレス信号線
領域RAを跨ぐように形成された第3の金属配線M3を
介して、メモリセルアレイCA上のワード線WLと電気
的に接続されている。On the other hand, the second word line driver area WD2
The output signal line of the word line driver in is the second via V2a formed in the interlayer insulating film formed in the upper layer.
Third metal wiring layer M formed further above through
3 is electrically connected. Then, it is electrically connected to the word line WL (second metal wiring) via the second via V2b formed on the memory cell array CA. That is, the output signal line of the word line driver in the second word line driver region WD2 is on the word line WL on the memory cell array CA via the third metal wiring M3 formed so as to straddle the address signal line region RA. Is electrically connected to.
【0066】尚、第1の金属配線層M1は、メモリセル
アレイCA上ではビット線としても用いられ、また、第
2の金属配線層M2は、アドレス信号線領域RA上でア
ドレス信号線としても用いられる。また、図示されてな
いが、第3の金属配線層M3よりも上層において、グロ
ーバル配線と電源配線が敷設されている。The first metal wiring layer M1 is also used as a bit line on the memory cell array CA, and the second metal wiring layer M2 is also used as an address signal line on the address signal line area RA. To be Although not shown, the global wiring and the power supply wiring are laid in a layer above the third metal wiring layer M3.
【0067】このように、ワード線ドライバをデコード
された選択電源線SVにより制御する場合でも、電源デ
コーダ領域を、アドレス信号線領域RAを挟んで分割・
配置することにより、ワード線ドライバをメモリセルア
レイの片側に配置することが可能になる。Thus, even when the word line driver is controlled by the decoded selected power supply line SV, the power supply decoder area is divided with the address signal line area RA interposed therebetween.
By arranging them, the word line driver can be arranged on one side of the memory cell array.
【0068】したがって、アドレス信号線領域RAを挟
んで、ワード線ドライバを2つの領域WD1,WD2に
分割・配置することにより、最小線幅および間隔で各素
子を配置することができ、実装面積を縮小することがで
きる。また、ワード線ドライバをメモリセルアレイの片
側に配置するので、ワード線間のカップリング容量の影
響による非選択ワード線の電位の浮きを小さく抑えるこ
とができ、データの保持特性を維持できる。また、メモ
リセルアレイの両側にワード線ドライバを配置する場合
に比べ、ワード線ドライバに対応するローデコーダへの
アドレス信号線等の配線の引き回しが必要なくなるの
で、配線長による負荷が削減でき、動作における消費電
力が削減できる。また、配線長による動作タイミングの
マージを考慮する必要がないので、動作の高速化が図れ
る。
(第4の実施の形態)第4の実施の形態における半導体
記憶装置は、第3の実施の形態における構成に加え、さ
らに第2のワード線ドライバ領域の片側にもメモリセル
アレイを配置するものである。Therefore, by dividing and arranging the word line driver in the two regions WD1 and WD2 with the address signal line region RA interposed therebetween, each element can be arranged with the minimum line width and interval, and the mounting area can be reduced. Can be reduced. Further, since the word line driver is arranged on one side of the memory cell array, the floating of the potential of the non-selected word line due to the influence of the coupling capacitance between the word lines can be suppressed and the data retention characteristic can be maintained. Further, as compared with the case of arranging the word line drivers on both sides of the memory cell array, it is not necessary to route the wiring such as the address signal line to the row decoder corresponding to the word line driver. Power consumption can be reduced. Further, since it is not necessary to consider the merge of the operation timing depending on the wiring length, the operation speed can be increased. (Fourth Embodiment) In addition to the configuration of the third embodiment, the semiconductor memory device of the fourth embodiment has a memory cell array arranged also on one side of the second word line driver area. is there.
【0069】図12は、第4の実施の形態における半導
体記憶装置の回路図である。本実施の形態の半導体記憶
装置は、第3の実施の形態と同様に、アドレス信号線領
域RAを挟んで、第1および第2のローデコーダ領域R
D1,RD2、および、第1および第2の電源デコーダ
領域SD1,SD2が配置され、各ローデコーダ領域の
片側に第1または第2のワード線ドライバ領域WD1,
WD2が配置されている。そして、ワード線ドライバ領
域WD1の片側に第1のメモリセルアレイCA1が、ワ
ード線ドライバ領域WD2の片側に第2のメモリセルア
レイCA2が配置されている。FIG. 12 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to the fourth embodiment. The semiconductor memory device of the present embodiment is similar to the third embodiment in that the first and second row decoder regions R are sandwiched by the address signal line region RA.
D1 and RD2, and first and second power supply decoder areas SD1 and SD2 are arranged, and the first or second word line driver area WD1 is provided on one side of each row decoder area.
WD2 is arranged. The first memory cell array CA1 is arranged on one side of the word line driver area WD1 and the second memory cell array CA2 is arranged on one side of the word line driver area WD2.
【0070】図12には、8本のワード線WL10〜W
L13,WL20〜WL23と、4つのワード線ドライ
バと、2つのローデコーダと、4つの電源デコーダが示
されている。各ワード線ドライバ領域に2つずつのワー
ド線ドライバが配置され、各ローデコーダ領域に1つず
つのローデコーダが配置され、各電源デコーダ領域に2
つずつの電源デコーダが配置され、また、各メモリセル
アレイに4本ずつのワード線WLが配線されている。FIG. 12 shows eight word lines WL10-W.
L13, WL20 to WL23, four word line drivers, two row decoders, and four power supply decoders are shown. Two word line drivers are arranged in each word line driver area, one row decoder is arranged in each row decoder area, and two row decoders are arranged in each power decoder area.
Each power supply decoder is arranged, and each memory cell array is provided with four word lines WL.
【0071】尚、それぞれの領域に配置される回路構成
は、第3の実施の形態と同様であるので、説明を省略す
る。Incidentally, the circuit configuration arranged in each region is the same as that of the third embodiment, and therefore its explanation is omitted.
【0072】図12において、第1の電源デコーダ領域
SD1に配置された電源デコーダの出力信号線(選択電
源線SV)は、第1のワード線ドライバ領域WD1に配
置されたワード線ドライバのPMOSトランジスタのソ
ース端子に接続されている。また、第2の電源デコーダ
領域SD2に配置された電源デコーダの出力信号線(選
択電源線SV)は、第2のワード線ドライバ領域WD2
に配置されたワード線ドライバのPMOSトランジスタ
のソース端子に接続されている。In FIG. 12, the output signal line (selected power supply line SV) of the power supply decoder arranged in the first power supply decoder area SD1 is a PMOS transistor of the word line driver arranged in the first word line driver area WD1. Is connected to the source terminal of. Further, the output signal line (selected power supply line SV) of the power supply decoder arranged in the second power supply decoder area SD2 has the second word line driver area WD2.
Is connected to the source terminal of the PMOS transistor of the word line driver arranged at.
【0073】また、第1のメモリセルアレイCA1に配
線されたワード線WL10,WL11と第2のメモリセ
ルアレイCA2に配線されたWL20,WL21には、
第1のワード線ドライバ領域WD1に配置されたワード
線ドライバの出力信号線が接続されている。そして、第
1のメモリセルアレイCA1に配線されたワード線WL
12,WL13と第2のメモリセルアレイCA2に配線
されたWL22,WL23には、第2のワード線ドライ
バ領域WD2に配置されたワード線ドライバの出力信号
線が接続されている。In addition, word lines WL10 and WL11 wired in the first memory cell array CA1 and WL20 and WL21 wired in the second memory cell array CA2 are
The output signal lines of the word line drivers arranged in the first word line driver area WD1 are connected. Then, the word line WL wired in the first memory cell array CA1
The output signal line of the word line driver arranged in the second word line driver region WD2 is connected to the WL22 and WL23 wired to the WL12 and WL13 and the second memory cell array CA2.
【0074】すなわち、第1のワード線ドライバ領域W
D1におけるワード線ドライバの出力信号線は、第1の
メモリセルアレイCA1におけるメモリセルのゲート配
線(ワード線WL10,WL11)と電気的に接続さ
れ、さらに、アドレス信号線領域RAを跨いで第2のメ
モリセルアレイCA2におけるメモリセルのゲート配線
(ワード線WL20,WL21)と電気的に接続されて
いる。また、第2のワード線ドライバ領域WD2におけ
るワード線ドライバの出力信号線は、第2のメモリセル
アレイCA2におけるメモリセルのゲート配線(ワード
線WL22,WL23)と電気的に接続され、さらに、
アドレス信号線領域RAを跨いで第1のメモリセルアレ
イCA1におけるメモリセルのゲート配線(ワード線W
L12,WL13)と電気的に接続されている。That is, the first word line driver area W
The output signal line of the word line driver in D1 is electrically connected to the gate wiring (word lines WL10, WL11) of the memory cell in the first memory cell array CA1, and further, the second signal across the address signal line region RA. It is electrically connected to the gate wiring (word lines WL20, WL21) of the memory cell in the memory cell array CA2. The output signal line of the word line driver in the second word line driver region WD2 is electrically connected to the gate wiring (word lines WL22, WL23) of the memory cell in the second memory cell array CA2, and further,
The gate wiring (word line W of the memory cell in the first memory cell array CA1 is straddled across the address signal line area RA.
L12, WL13) are electrically connected.
【0075】尚、第4の実施の形態における半導体記憶
装置のワード線ドライバ領域のレイアウトについては、
第2および第3の実施の形態と同様な構成であるので、
説明を省略する。Regarding the layout of the word line driver area of the semiconductor memory device in the fourth embodiment,
Since the configuration is similar to that of the second and third embodiments,
The description is omitted.
【0076】このように、アドレス信号線領域RAを挟
んで、ワード線ドライバを2つの領域WD1,WD2に
分割・配置することにより、最小線幅および間隔で各素
子を配置することができ、実装面積を縮小することがで
きる。また、ワード線ドライバをメモリセルアレイの片
側に配置するので、ワード線間のカップリング容量の影
響による非選択ワード線の電位の浮きを小さく抑えるこ
とができ、データの保持特性を維持できる。また、メモ
リセルアレイの両側にワード線ドライバを配置する場合
に比べ、ワード線ドライバに対応するローデコーダへの
アドレス信号線等の配線の引き回しが必要なくなるの
で、配線長による負荷が削減でき、動作における消費電
力が削減できる。また、配線長による動作タイミングの
マージを考慮する必要がないので、動作の高速化が図れ
る。As described above, by dividing and arranging the word line driver into the two regions WD1 and WD2 with the address signal line region RA interposed therebetween, each element can be arranged with the minimum line width and interval, and mounting is performed. The area can be reduced. Further, since the word line driver is arranged on one side of the memory cell array, the floating of the potential of the non-selected word line due to the influence of the coupling capacitance between the word lines can be suppressed and the data retention characteristic can be maintained. Further, as compared with the case of arranging the word line drivers on both sides of the memory cell array, it is not necessary to route the wiring such as the address signal line to the row decoder corresponding to the word line driver. Power consumption can be reduced. Further, since it is not necessary to consider the merge of the operation timing depending on the wiring length, the operation speed can be increased.
【0077】また、第2のワード線ドライバ領域WD2
の片側にもメモリセルアレイを配置することにより、第
3の実施の形態に比べ、2倍の容量のメモリマクロを構
成することができる。
(第5の実施の形態)第5の実施の形態における半導体
記憶装置は、ワード線ドライバの電源制御を行う電源デ
コーダを有し、アドレス信号線領域の片側に配置された
ローデコーダ領域に配置される1つのローデコーダの出
力信号を4つのワード線ドライバで共有するものであ
る。In addition, the second word line driver area WD2
By arranging the memory cell array on one side as well, it is possible to configure a memory macro having a capacity twice that of the third embodiment. (Fifth Embodiment) A semiconductor memory device according to the fifth embodiment has a power supply decoder for controlling the power supply of a word line driver, and is arranged in a row decoder region arranged on one side of an address signal line region. The output signal of one row decoder is shared by the four word line drivers.
【0078】図13は、第5の実施の形態における半導
体記憶装置の回路図である。本実施の形態の半導体記憶
装置は、アドレス信号線領域RAを挟んで、一方の側に
ローデコーダ領域RDが配置され、他方の側に第2のワ
ード線ドライバ領域WD2が配置され、また、ロ−デコ
ーダ領域RDの右側(アドレス信号線領域RAとは反対
側)に第1のワード線ドライバ領域WD1が配置されて
いる。また、アドレス信号線領域RAを挟んで、一方の
側に第1の電源デコーダSD1と、他方の側に第2の電
源デコーダSD2が配置されている。そして、第1のワ
ード線ドライバ領域WD1の右側(ローデコーダ領域R
Dとは反対側)にメモリセルアレイCAが配置されてい
る。FIG. 13 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to the fifth embodiment. In the semiconductor memory device of the present embodiment, the row decoder region RD is arranged on one side and the second word line driver region WD2 is arranged on the other side with the address signal line region RA interposed therebetween. The first word line driver area WD1 is arranged on the right side of the decoder area RD (on the side opposite to the address signal line area RA). A first power supply decoder SD1 is arranged on one side and a second power supply decoder SD2 is arranged on the other side of the address signal line area RA. Then, on the right side of the first word line driver area WD1 (the row decoder area R
The memory cell array CA is arranged on the side opposite to D).
【0079】図13には、4本のワード線WL0〜WL
3と、4つのワード線ドライバと、1つのローデコーダ
と、4つの電源デコーダが示されている。各ワード線ド
ライバ領域に2つずつのワード線ドライバが配置され、
各電源デコーダ領域に2つずつの電源デコーダが配置さ
れている。In FIG. 13, four word lines WL0 to WL
Three, four word line drivers, one row decoder and four power supply decoders are shown. Two word line drivers are arranged in each word line driver area,
Two power supply decoders are arranged in each power supply decoder area.
【0080】アドレス信号線は、アドレス信号線領域R
Aに配置され、ローデコーダ領域RDと第2のワード線
ドライバ領域の間、および、第1の電源デコーダ領域S
D1と第2の電源デコーダ領域SD2の間に、紙面の縦
方向に敷設されている。The address signal line is the address signal line region R.
The first power supply decoder region S, which is disposed between the row decoder region RD and the second word line driver region.
It is laid in the vertical direction on the paper surface between D1 and the second power supply decoder area SD2.
【0081】各ローデコーダは、1つのPMOSトラン
ジスタと2つのNMOSトランジスタから構成される変
形型のNAND回路である。各NAND回路の入力端子
には、アドレス信号線からプリチャージ信号とデコード
されたローアドレス信号が供給される。各ローデコーダ
に接続されるアドレス信号線の組み合わせはそれぞれ異
なり、入力されるローアドレスによって、一意のローデ
コーダが選択されるようになっている。Each row decoder is a modified NAND circuit composed of one PMOS transistor and two NMOS transistors. The precharge signal and the decoded row address signal are supplied from the address signal line to the input terminal of each NAND circuit. The combination of address signal lines connected to each row decoder is different, and a unique row decoder is selected according to the input row address.
【0082】また、各ワード線ドライバは、2つのNM
OSトランジスタと1つのPMOSトランジスタから構
成される変形のNAND回路である。この構成は、第3
の実施の形態におけるワード線ドライバと同様である。Each word line driver has two NMs.
It is a modified NAND circuit composed of an OS transistor and one PMOS transistor. This configuration is the third
This is similar to the word line driver in the above embodiment.
【0083】各電源デコーダは、1ビットのローアドレ
ス信号とプリチャージ信号に基づいて、選択電源線SV
を活性化する回路である。本実施の形態における電源デ
コーダは、それぞれ入力信号が異なり、入力されるロー
アドレスの状態によって、4つの電源デコーダのうち、
いずれかの出力(選択電源線SV)が活性化される。Each power supply decoder receives the selected power supply line SV based on the 1-bit row address signal and the precharge signal.
Is a circuit for activating the. The power supply decoder according to the present embodiment has different input signals, and among the four power supply decoders, depending on the input row address state,
Either output (selected power supply line SV) is activated.
【0084】電源デコーダの出力信号線である選択電源
線SVは、ワード線ドライバのPMOSトランジスタの
ソース端子に接続される。ローデコーダを共有するワー
ド線ドライバには、それぞれ異なる選択電源線SVが接
続される。また、インバータを介した選択電源線SV
は、ワード線ドライバのNMOSトランジスタのゲート
端子に接続される。最終的にローデコーダの出力とデコ
ードされた選択電源線の組み合わせによって、1つのワ
ード線ドライバが選択される。The selected power supply line SV which is the output signal line of the power supply decoder is connected to the source terminal of the PMOS transistor of the word line driver. Different selection power supply lines SV are connected to the word line drivers sharing the row decoder. In addition, the selected power supply line SV via the inverter
Is connected to the gate terminal of the NMOS transistor of the word line driver. Finally, one word line driver is selected by the combination of the output of the row decoder and the decoded selected power supply line.
【0085】また、図示されていないが、各メモリセル
は、例えば、1つのMOSトランジスタと1つのキャパ
シタで構成されるDRAMのメモリセルである。各メモ
リセルのMOSトランジスタのゲート端子は、ワード線
WLに接続され、ワード線ドライバの出力信号が供給さ
れる。Although not shown, each memory cell is, for example, a DRAM memory cell composed of one MOS transistor and one capacitor. The gate terminal of the MOS transistor of each memory cell is connected to the word line WL and is supplied with the output signal of the word line driver.
【0086】図13では、第1の電源デコーダ領域SD
1に配置された電源デコーダの出力信号線(選択電源線
SV)は、第1のワード線ドライバ領域WD1に配置さ
れたワード線ドライバのPMOSトランジスタのソース
端子に接続されている。また、第2の電源デコーダ領域
SD2に配置された電源デコーダの出力信号線(選択電
源線SV)は、第2のワード線ドライバ領域WD2に配
置されたワード線ドライバのPMOSトランジスタのソ
ース端子に接続されている。In FIG. 13, the first power supply decoder area SD
The output signal line (selected power supply line SV) of the power supply decoder arranged in No. 1 is connected to the source terminal of the PMOS transistor of the word line driver arranged in the first word line driver region WD1. Further, the output signal line (selected power supply line SV) of the power supply decoder arranged in the second power supply decoder area SD2 is connected to the source terminal of the PMOS transistor of the word line driver arranged in the second word line driver area WD2. Has been done.
【0087】また、ワード線WL0,WL1には、第1
のワード線ドライバ領域WD1に配置されたワード線ド
ライバの出力信号線が接続され、ワード線WL2,WL
3には、第2のワード線ドライバ領域WD2に配置され
たワード線ドライバの出力信号線が接続されている。す
なわち、第2のワード線ドライバ領域WD2におけるワ
ード線ドライバの出力信号線は、アドレス信号線領域R
Aを跨いでメモリセルアレイCAのメモリセルのゲート
配線(ワード線WL)と電気的に接続されている。The word lines WL0 and WL1 have the first
Output signal lines of the word line drivers arranged in the word line driver area WD1 of
An output signal line of the word line driver arranged in the second word line driver region WD2 is connected to 3. That is, the output signal line of the word line driver in the second word line driver region WD2 is the address signal line region R.
It is electrically connected to the gate wiring (word line WL) of the memory cell of the memory cell array CA across A.
【0088】そして、第2のワード線ドライバ領域WD
2におけるワード線ドライバの出力信号線は、上記第1
乃至第4の実施の形態と同様に、第3の金属配線層M3
を介して、メモリセルのゲート配線であるワード線WL
と電気的に接続される。Then, the second word line driver area WD
The output signal line of the word line driver in FIG.
Through the third metal wiring layer M3 as in the fourth embodiment.
Through the word line WL which is the gate wiring of the memory cell
Electrically connected to.
【0089】このように、ワード線ドライバをデコード
された選択電源線SVにより制御する場合でも、電源デ
コーダ領域を、アドレス信号線領域RAを挟んで分割・
配置することにより、ワード線ドライバをメモリセルア
レイの片側に配置することが可能になる。また、共通の
ローデコーダの出力が供給される電源デコーダそれぞれ
に異なるアドレス信号線を接続することにより、ローデ
コーダ数を減らすことができる。よって、ローデコーダ
領域を縮小することができるので、ローデコーダをアド
レス信号線領域RAの片側にのみ配置することができ
る。Thus, even when the word line driver is controlled by the decoded selected power supply line SV, the power supply decoder area is divided with the address signal line area RA interposed therebetween.
By arranging them, the word line driver can be arranged on one side of the memory cell array. Further, the number of row decoders can be reduced by connecting different address signal lines to the respective power supply decoders to which the output of the common row decoder is supplied. Therefore, since the row decoder area can be reduced, the row decoder can be arranged only on one side of the address signal line area RA.
【0090】したがって、アドレス信号線領域RAを挟
んで、ワード線ドライバを2つの領域WD1,WD2に
分割・配置することにより、最小線幅および間隔で各素
子を配置することができ、実装面積を縮小することがで
きる。また、ワード線ドライバをメモリセルアレイの片
側に配置するので、ワード線間のカップリング容量の影
響による非選択ワード線の電位の浮きを小さく抑えるこ
とができ、データの保持特性を維持できる。また、メモ
リセルアレイの両側にワード線ドライバを配置する場合
に比べ、ワード線ドライバに対応するローデコーダへの
アドレス信号線等の配線の引き回しが必要なくなるの
で、配線長による負荷が削減でき、動作における消費電
力が削減できる。また、配線長による動作タイミングの
マージを考慮する必要がないので、動作の高速化が図れ
る。Therefore, by dividing and arranging the word line driver in the two regions WD1 and WD2 with the address signal line region RA interposed therebetween, each element can be arranged with the minimum line width and interval, and the mounting area can be reduced. Can be reduced. Further, since the word line driver is arranged on one side of the memory cell array, the floating of the potential of the non-selected word line due to the influence of the coupling capacitance between the word lines can be suppressed and the data retention characteristic can be maintained. Further, as compared with the case of arranging the word line drivers on both sides of the memory cell array, it is not necessary to route the wiring such as the address signal line to the row decoder corresponding to the word line driver. Power consumption can be reduced. Further, since it is not necessary to consider the merge of the operation timing depending on the wiring length, the operation speed can be increased.
【0091】尚、本実施の形態において、ローデコーダ
領域RDに配置されるローデコーダの出力信号線も、ア
ドレス信号線領域RAを跨いで、第2のワード線ドライ
バ領域WD2に配置されたワード線ドライバに接続され
ている。このローデコーダの出力信号線は、ワード線ド
ライバを構成する素子のゲート配線に、第1の金属配線
層M1を介して電気的に接続されてもよいし、第3の金
属配線層M3を介して電気的に接続されてもよい。また
は、第3の金属配線層M3よりも上層の金属配線層を介
して電気的に接続されてもよい。
(第6の実施の形態)第6の実施の形態における半導体
記憶装置は、第5の実施の形態に加え、さらに第2のワ
ード線ドライバ領域WD2の片側にもメモリセルアレイ
を配置するものである。In the present embodiment, the output signal line of the row decoder arranged in the row decoder region RD also crosses the address signal line region RA, and the word line arranged in the second word line driver region WD2. It is connected to the driver. The output signal line of the row decoder may be electrically connected to the gate wiring of the element forming the word line driver via the first metal wiring layer M1, or via the third metal wiring layer M3. May be electrically connected. Alternatively, they may be electrically connected via a metal wiring layer that is an upper layer than the third metal wiring layer M3. (Sixth Embodiment) In the semiconductor memory device according to the sixth embodiment, in addition to the fifth embodiment, a memory cell array is arranged also on one side of the second word line driver region WD2. .
【0092】図14は、第6の実施の形態における半導
体記憶装置の回路図である。本実施の形態の半導体記憶
装置は、アドレス信号線領域RAの一方の側にローデコ
ーダ領域RDが配置され、アドレス信号線領域RAとロ
ーデコーダ領域RDを挟んで、第1または第2のワード
線ドライバ領域WD1,WD2が配置されている。ま
た、アドレス信号線領域RAを挟んで、第1または第2
の電源デコーダ領域SD1,SD2が配置されている。
そして、第1のワード線ドライバ領域WD1の片側に第
1のメモリセルアレイCA1が、第2のワード線ドライ
バ領域WD2の片側に第2のメモリセルアレイCA2が
配置されている。FIG. 14 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to the sixth embodiment. In the semiconductor memory device of the present embodiment, the row decoder region RD is arranged on one side of the address signal line region RA, and the first or second word line is sandwiched between the address signal line region RA and the row decoder region RD. Driver areas WD1 and WD2 are arranged. In addition, the first or second address signal line region RA is sandwiched therebetween.
Power supply decoder areas SD1 and SD2 are arranged.
Then, the first memory cell array CA1 is arranged on one side of the first word line driver area WD1 and the second memory cell array CA2 is arranged on one side of the second word line driver area WD2.
【0093】図14には、8本のワード線WL10〜W
L13,WL20〜WL23と、4つのワード線ドライ
バと、1つのローデコーダと、4つの電源デコーダが示
されている。各ワード線ドライバ領域に2つずつのワー
ド線ドライバが配置され、各電源デコーダ領域に2つず
つの電源デコーダが配置され、各メモリセルアレイに4
本ずつのワード線WLが配線されている。FIG. 14 shows eight word lines WL10-W.
L13, WL20 to WL23, four word line drivers, one row decoder, and four power supply decoders are shown. Two word line drivers are arranged in each word line driver area, two power source decoders are arranged in each power source decoder area, and four word line drivers are arranged in each memory cell array.
Word lines WL for each book are wired.
【0094】尚、それぞれの領域に配置される回路構成
は、第5の実施の形態と同様であるので、説明を省略す
る。Note that the circuit configuration arranged in each region is the same as that of the fifth embodiment, and therefore its explanation is omitted.
【0095】図14において、第1のメモリセルアレイ
CA1に配線されたワード線WL10,WL11と第2
のメモリセルアレイCA2に配線されたワード線WL2
0,WL21には、第1のワード線ドライバ領域WD1
に配置されたワード線ドライバの出力信号線が接続され
ている。そして、第1のメモリセルアレイCA1に配線
されたワード線WL12,WL13と第2のメモリセル
アレイCA2に配線されたワード線WL22,WL23
には、第2のワード線ドライバ領域WD2に配置された
ワード線ドライバの出力信号線が接続されている。In FIG. 14, the word lines WL10, WL11 and the second line connected to the first memory cell array CA1 are arranged.
Word line WL2 wired to the memory cell array CA2 of
0 and WL21 have the first word line driver area WD1.
The output signal line of the word line driver arranged at is connected. Then, the word lines WL12, WL13 wired in the first memory cell array CA1 and the word lines WL22, WL23 wired in the second memory cell array CA2.
Is connected to the output signal line of the word line driver arranged in the second word line driver region WD2.
【0096】すなわち、第1のワード線ドライバ領域W
D1におけるワード線ドライバの出力信号線は、第1の
メモリセルアレイCA1におけるメモリセルのゲート配
線(ワード線WL10,WL11)と電気的に接続さ
れ、さらに、アドレス信号線領域RAを跨いで第2のメ
モリセルアレイCA2におけるメモリセルのゲート配線
(ワード線WL20,WL21)と電気的に接続されて
いる。また、第2のワード線ドライバ領域WD2におけ
るワード線ドライバの出力信号線は、第2のメモリセル
アレイCA2におけるメモリセルのゲート配線(ワード
線WL22,WL23)と電気的に接続され、さらに、
アドレス信号線領域RAを跨いで第1のメモリセルアレ
イCA1におけるメモリセルのゲート配線(ワード線W
L12,WL13)と電気的に接続されている。That is, the first word line driver area W
The output signal line of the word line driver in D1 is electrically connected to the gate wiring (word lines WL10, WL11) of the memory cell in the first memory cell array CA1, and further, the second signal across the address signal line region RA. It is electrically connected to the gate wiring (word lines WL20, WL21) of the memory cell in the memory cell array CA2. The output signal line of the word line driver in the second word line driver region WD2 is electrically connected to the gate wiring (word lines WL22, WL23) of the memory cell in the second memory cell array CA2, and further,
The gate wiring (word line W of the memory cell in the first memory cell array CA1 is straddled across the address signal line area RA.
L12, WL13) are electrically connected.
【0097】そして、上記第2および第4の実施の形態
と同様に、第1および第2のワード線ドライバ領域WD
1,WD2におけるワード線ドライバの出力信号線は、
第3の金属配線層M3を介して、第1または第2のメモ
リセルアレイCA1,CA2に配線されたワード線WL
と電気的に接続される。Then, as in the second and fourth embodiments, the first and second word line driver regions WD are formed.
1, the output signal line of the word line driver in WD2 is
Word line WL wired to the first or second memory cell array CA1 or CA2 via the third metal wiring layer M3
Electrically connected to.
【0098】このように、アドレス信号線領域RAを挟
んで、ワード線ドライバを2つの領域WD1,WD2に
分割・配置することにより、最小線幅および間隔で各素
子を配置することができ、実装面積を縮小することがで
きる。また、ワード線ドライバをメモリセルアレイの片
側に配置するので、ワード線間のカップリング容量の影
響による非選択ワード線の電位の浮きを小さく抑えるこ
とができ、データの保持特性を維持できる。また、メモ
リセルアレイの両側にワード線ドライバを配置する場合
に比べ、ワード線ドライバに対応するローデコーダへの
アドレス信号線等の配線の引き回しが必要なくなるの
で、配線長による負荷が削減でき、動作における消費電
力が削減できる。また、配線長による動作タイミングの
マージを考慮する必要がないので、動作の高速化が図れ
る。As described above, by dividing and arranging the word line driver into the two regions WD1 and WD2 with the address signal line region RA interposed therebetween, each element can be arranged with the minimum line width and interval, and mounting The area can be reduced. Further, since the word line driver is arranged on one side of the memory cell array, the floating of the potential of the non-selected word line due to the influence of the coupling capacitance between the word lines can be suppressed and the data retention characteristic can be maintained. Further, as compared with the case of arranging the word line drivers on both sides of the memory cell array, it is not necessary to route the wiring such as the address signal line to the row decoder corresponding to the word line driver. Power consumption can be reduced. Further, since it is not necessary to consider the merge of the operation timing depending on the wiring length, the operation speed can be increased.
【0099】また、第2のワード線ドライバ領域WD2
の片側にもメモリセルアレイを配置することにより、第
5の実施の形態に比べ、2倍の容量のメモリマクロを構
成することができる。In addition, the second word line driver area WD2
By arranging the memory cell array on one side as well, it is possible to configure a memory macro having a capacity twice as large as that of the fifth embodiment.
【0100】尚、第1乃至第6の実施の形態における図
面には図示されていないが、メモリマクロとして安定に
動作するために、電位を増幅するセンスアンプ、データ
の入出力制御を司るデータ入出力バッファや制御回路、
内部電源を発生する電源回路等が存在する。Although not shown in the drawings of the first to sixth embodiments, in order to operate stably as a memory macro, a sense amplifier for amplifying a potential and a data input for controlling input / output of data are input. Output buffer and control circuit,
There is a power supply circuit that generates an internal power supply.
【0101】ところで、ISSCC99において、図21に示
すような半導体記憶装置が報告されている。図21の半
導体記憶装置は、メモリセルアレイとワード線ドライバ
からなるモジュールを2つ用意し、これらモジュール
を、アドレス信号線を挟んで背合わせに配置したもので
ある。対して、第6の実施の形態における半導体記憶装
置は、1つのワード線ドライバを2つのメモリセルアレ
イで共有し、ワード線ドライバの出力信号線はアドレス
信号領域を跨いで配線されている。第6の実施の形態で
は、より多くの配線層数を要求するものの、メモリセル
に接続される素子数を大幅に削減することができ、実装
面積を縮小することができる。図21と第6の実施の形
態における半導体記憶装置の構成・効果は、異なるもの
である。By the way, in ISSCC99, a semiconductor memory device as shown in FIG. 21 is reported. The semiconductor memory device of FIG. 21 is provided with two modules including a memory cell array and a word line driver, and these modules are arranged back to back with an address signal line interposed therebetween. On the other hand, in the semiconductor memory device of the sixth embodiment, one word line driver is shared by two memory cell arrays, and the output signal line of the word line driver is wired across the address signal area. Although the sixth embodiment requires a larger number of wiring layers, the number of elements connected to the memory cell can be significantly reduced and the mounting area can be reduced. The configuration and effect of the semiconductor memory device in FIG. 21 and the sixth embodiment are different.
【0102】尚、本発明における半導体記憶装置は、特
に多層配線が可能なメモリ混載ロジックLSIに適して
いる。メモリ混載ロジックLSIは、例えば、16個の
1MbitのDRAMメモリセルアレイを実装し、全体
として16MbitのDRAMマクロとして動作するメ
モリマクロと、ロジック部とからなる。メモリ混載ロジ
ックLSIのロジック部は、素子の使用効率を高めるた
めに配線層の多層化が進んでいる。例えば、金属配線層
の3層目まではほぼ同様な膜厚で形成され、さらに上層
の金属配線層は電源配線として使用することを考慮して
下層の膜厚よりも厚く形成されている。The semiconductor memory device of the present invention is particularly suitable for a memory-embedded logic LSI capable of multilayer wiring. The memory-embedded logic LSI includes, for example, 16 1 Mbit DRAM memory cell arrays mounted thereon, and includes a memory macro that operates as a 16 Mbit DRAM macro as a whole and a logic unit. In the logic section of the memory-embedded logic LSI, the wiring layers are being multi-layered in order to increase the efficiency of use of the elements. For example, the third metal wiring layer is formed to have almost the same film thickness, and the upper metal wiring layer is formed to be thicker than the lower metal wiring layer in consideration of use as a power supply wiring.
【0103】したがって、第1乃至第6の実施の形態に
おける半導体記憶装置は、アドレス信号線領域RAを挟
んで片側にワード線ドライバを分割・配置しても、第3
の金属配線層M3を介して、メモリセルのゲート配線層
と電気的に接続できる。Therefore, in the semiconductor memory device according to the first to sixth embodiments, even if the word line driver is divided and arranged on one side with the address signal line region RA interposed therebetween, the semiconductor memory device according to the third embodiment can be used.
Can be electrically connected to the gate wiring layer of the memory cell via the metal wiring layer M3.
【0104】このように、メモリ部を構成することによ
り、LSI全体の実装面積を縮小することができる。ま
た、メモリセルアレイの両側にワード線ドライバを配置
する場合に比べ、ワード線ドライバに対応するローデコ
ーダへのアドレス信号線等の配線の引き回しが必要なく
なるので、配線長による負荷が削減でき、メモリ混載ロ
ジックLSIの動作における消費電力が削減できる。ま
た、配線長による動作タイミングのマージを考慮する必
要がないので、メモリ混載ロジックLSIの動作全体の
高速化が図れる。By thus configuring the memory section, the mounting area of the entire LSI can be reduced. Further, as compared with the case where the word line drivers are arranged on both sides of the memory cell array, it is not necessary to lay out the wiring such as the address signal line to the row decoder corresponding to the word line driver. Power consumption in the operation of the logic LSI can be reduced. Further, since it is not necessary to consider the merge of the operation timing due to the wiring length, the operation speed of the entire memory-embedded logic LSI can be increased.
【0105】その他、この発明の要旨を変えない範囲に
おいて、種々変形実施可能なことは勿論である。Of course, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【0106】[0106]
【発明の効果】本発明によれば、アドレス信号線領域を
挟んで、ワード線ドライバを2つの領域に分割・配置す
ることにより、最小線幅および間隔で各素子を配置する
ことができ、実装面積を縮小することができる。また、
ワード線ドライバをメモリセルアレイの片側に配置する
ので、ワード線間のカップリング容量の影響による非選
択ワード線の電位の浮きを小さく抑えることができ、デ
ータの保持特性を維持できる。According to the present invention, by dividing and arranging the word line driver into two regions with the address signal line region interposed therebetween, it is possible to arrange each element with the minimum line width and interval. The area can be reduced. Also,
Since the word line driver is arranged on one side of the memory cell array, the floating of the potential of the non-selected word line due to the influence of the coupling capacitance between the word lines can be suppressed and the data retention characteristic can be maintained.
【0107】また、メモリセルアレイの両側にワード線
ドライバを配置する場合に比べ、ワード線ドライバに対
応するローデコーダへのアドレス信号線等の配線の引き
回しが必要なくなるので、配線長による負荷が削減で
き、動作における消費電力が削減できる。また、配線長
による動作タイミングのマージを考慮する必要がないの
で、動作の高速化が図れる。Further, as compared with the case where the word line drivers are arranged on both sides of the memory cell array, it is not necessary to route the wiring such as the address signal line to the row decoder corresponding to the word line driver, so that the load due to the wiring length can be reduced. The power consumption during operation can be reduced. Further, since it is not necessary to consider the merge of the operation timing depending on the wiring length, the operation speed can be increased.
【0108】また、第2のワード線ドライバ領域の片側
にもメモリセルアレイを配置することにより、2倍の容
量のメモリマクロを構成することができる。By arranging the memory cell array also on one side of the second word line driver area, a memory macro having a double capacity can be constructed.
【図1】第1の実施の形態における半導体記憶装置の回
路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to a first embodiment.
【図2】第1の実施の形態における半導体記憶装置のワ
ード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図。FIG. 2 is a detailed layout diagram of a word line driver region of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
【図3】第1の実施の形態における半導体記憶装置のワ
ード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図。FIG. 3 is a detailed layout diagram of a word line driver area of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
【図4】第1の実施の形態における半導体記憶装置のワ
ード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図。FIG. 4 is a detailed layout diagram of a word line driver area of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
【図5】第1の実施の形態における半導体記憶装置のワ
ード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図。FIG. 5 is a detailed layout diagram of a word line driver area of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
【図6】第1の実施の形態における半導体記憶装置の断
面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
【図7】第1の実施の形態における半導体記憶装置の断
面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
【図8】第2の実施の形態における半導体記憶装置の回
路図。FIG. 8 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to a second embodiment.
【図9】第2の実施の形態における半導体記憶装置のワ
ード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図。FIG. 9 is a detailed layout diagram of a word line driver area of the semiconductor memory device according to the second embodiment.
【図10】第3の実施の形態における半導体記憶装置の
回路図。FIG. 10 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to a third embodiment.
【図11】第3の実施の形態における半導体記憶装置の
ワード線ドライバ領域の詳細なレイアウト図。FIG. 11 is a detailed layout diagram of a word line driver area of the semiconductor memory device according to the third embodiment.
【図12】第4の実施の形態における半導体記憶装置の
回路図。FIG. 12 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment.
【図13】第5の実施の形態における半導体記憶装置の
回路図。FIG. 13 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment.
【図14】第6の実施の形態における半導体記憶装置の
回路図。FIG. 14 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to a sixth embodiment.
【図15】従来における半導体記憶装置のワード線ドラ
イバの詳細なレイアウト図。FIG. 15 is a detailed layout diagram of a word line driver of a conventional semiconductor memory device.
【図16】第1の従来技術における半導体記憶装置のワ
ード線ドライバの詳細なレイアウト図。FIG. 16 is a detailed layout diagram of a word line driver of the semiconductor memory device in the first conventional technique.
【図17】第2の従来技術における半導体記憶装置の回
路図。FIG. 17 is a circuit diagram of a semiconductor memory device according to a second conventional technique.
【図18】第2の従来技術における半導体記憶装置のワ
ード線ドライバの詳細なレイアウト図。FIG. 18 is a detailed layout diagram of a word line driver of a semiconductor memory device according to a second conventional technique.
【図19】(a)ワード線ドライバをメモリセルアレイ
の両側に配置した場合の回路モデル。
(b)両側配置の回路モデルにおける回路解析シミュレ
ータによる解析結果。FIG. 19A is a circuit model in which word line drivers are arranged on both sides of a memory cell array. (B) Results of analysis by the circuit analysis simulator in the circuit models arranged on both sides.
【図20】(a)ワード線ドライバをメモリセルアレイ
の片側に配置した場合の回路モデル。
(b)片側配置の回路モデルにおける回路解析シミュレ
ータによる解析結果。FIG. 20A is a circuit model in which a word line driver is arranged on one side of a memory cell array. (B) Results of analysis by a circuit analysis simulator in a circuit model with one-sided layout.
【図21】ISSCC99における半導体記憶装置の回路図。FIG. 21 is a circuit diagram of a semiconductor memory device in ISSCC99.
RA…アドレス信号線領域
WD,WD1,WD2…ワード線ドライバ領域
RD,RD1,RD2…ローデコーダ領域
CA,CA1,CA2…メモリセルアレイ
SD,SD1,SD2…電源デコーダ領域
WL0〜WL3,WL10〜WL13,WL20〜WL
23…ワード線
SV…選択電源線
M1…第1の金属配線層
M2…第2の金属配線層
M3…第3の金属配線層
V1…第1のビア
V2a,V2b,V21a,V21b,V22a,V2
2b…第2のビアRA ... Address signal line areas WD, WD1, WD2 ... Word line driver areas RD, RD1, RD2 ... Row decoder areas CA, CA1, CA2 ... Memory cell arrays SD, SD1, SD2 ... Power supply decoder areas WL0-WL3, WL10-WL13, WL20 ~ WL
23 ... Word line SV ... Selected power supply line M1 ... First metal wiring layer M2 ... Second metal wiring layer M3 ... Third metal wiring layer V1 ... First vias V2a, V2b, V21a, V21b, V22a, V2
2b ... second via
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F083 AD00 GA02 GA03 GA09 KA01 LA05 LA11 LA16 LA21 MA06 MA16 5M024 AA50 AA62 BB07 BB08 BB30 BB40 CC22 CC50 DD33 LL02 LL11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5F083 AD00 GA02 GA03 GA09 KA01 LA05 LA11 LA16 LA21 MA06 MA16 5M024 AA50 AA62 BB07 BB08 BB30 BB40 CC22 CC50 DD33 LL02 LL11
Claims (17)
線領域と、 前記アドレス信号線領域の一方の側に、少なくとも1つ
のローデコーダが配置された第1のローデコーダ領域
と、 前記アドレス信号線領域の他方の側に、少なくとも1つ
のローデコーダが配置された第2のローデコーダ領域
と、 前記第1のロ−デコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号
線領域の一方の側に、少なくとも1つのワード線ドライ
バが配置された第1のワード線ドライバ領域と、 前記第2のローデコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号
線領域の他方の側に、少なくとも1つのワード線ドライ
バが配置された第2のワード線ドライバ領域と、 前記第1のロ−デコーダ領域および前記第1のワード線
ドライバ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の
側に、少なくとも2本のワード線が配線された第1のメ
モリセルアレイとを具備し、 前記第2のワード線ドライバ領域に配置されたワード線
ドライバの出力信号線は、前記アドレス信号線領域を跨
いで前記第1のメモリセルアレイ上に配線されているこ
とを特徴とする半導体記憶装置。1. An address signal line region in which an address signal line is wired, a first row decoder region in which at least one row decoder is arranged on one side of the address signal line region, and the address signal line. A second row decoder region in which at least one row decoder is arranged on the other side of the region, and at least one word on one side of the address signal line region sandwiching the first row decoder region. A first word line driver area in which a line driver is arranged, and a second word in which at least one word line driver is arranged on the other side of the address signal line area sandwiching the second row decoder area. A line driver region and one side of the address signal line region sandwiching the first low decoder region and the first word line driver region are provided on a small side, and And a first memory cell array in which two word lines are wired, and the output signal line of the word line driver arranged in the second word line driver region extends across the address signal line region. A semiconductor memory device characterized in that wiring is provided on a first memory cell array.
ドライバ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域の他方の
側に、少なくとも2本のワード線が配線された第2のメ
モリセルアレイを具備し、 前記第1のワード線ドライバ領域に配置されたワード線
ドライバの出力信号線は、前記アドレス信号線領域を跨
いで前記第2のメモリセルアレイ上に配線されているこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。2. A second line in which at least two word lines are arranged on the other side of the address signal line region sandwiching the second row decoder region and the second word line driver region. An output signal line of a word line driver provided in the first word line driver region is provided on the second memory cell array across the address signal line region. The semiconductor memory device according to claim 1.
線領域と、 前記アドレス信号線領域の一方の側に、少なくとも1つ
のローデコーダが配置された第1のローデコーダ領域
と、 前記アドレス信号線領域の他方の側に、少なくとも1つ
のローデコーダが配置された第2のローデコーダ領域
と、 前記第1のロ−デコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号
線領域の一方の側に、少なくとも1つのワード線ドライ
バが配置された第1のワード線ドライバ領域と、 前記第2のローデコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号
線領域の他方の側に、少なくとも1つのワード線ドライ
バが配置された第2のワード線ドライバ領域と、 前記第1のロ−デコーダ領域および前記第1のワード線
ドライバ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の
側に、少なくとも2本のワード線が配線された第1のメ
モリセルアレイとを具備し、 前記第2のワード線ドライバ領域に配置されたワード線
ドライバを構成する各MOSトランジスタのドレイン領
域と電気的に接続された第1の金属配線層は、 前記第2のワード線ドライバ領域上で、前記第1の金属
配線層上に形成される層間絶縁膜内に形成された第1の
接続孔を介して、前記アドレス信号線領域を跨いで前記
第1のメモリセルアレイ上に延在された第2の金属配線
層と電気的に接続され、 前記第1のメモリセルアレイ上で、前記第2の金属配線
層と電気的に接続されている前記層間絶縁膜内に形成さ
れた第2の接続孔を介して、前記第1のメモリセルアレ
イに配線されたワード線と電気的に接続されていること
を特徴とする半導体記憶装置。3. An address signal line region in which an address signal line is wired, a first row decoder region in which at least one row decoder is arranged on one side of the address signal line region, and the address signal line. A second row decoder region in which at least one row decoder is arranged on the other side of the region, and at least one word on one side of the address signal line region sandwiching the first row decoder region. A first word line driver area in which a line driver is arranged, and a second word in which at least one word line driver is arranged on the other side of the address signal line area sandwiching the second row decoder area. A line driver region and one side of the address signal line region sandwiching the first low decoder region and the first word line driver region are provided on a small side, and And a first memory cell array in which two word lines are wired, and is electrically connected to the drain region of each MOS transistor forming the word line driver arranged in the second word line driver region. The first metal wiring layer is formed on the second word line driver region through a first connection hole formed in an interlayer insulating film formed on the first metal wiring layer, and It is electrically connected to the second metal wiring layer extending over the first memory cell array across the address signal line region, and is electrically connected to the second metal wiring layer over the first memory cell array. Electrically connected to a word line wired in the first memory cell array through a second connection hole formed in the interlayer insulating film that is electrically connected Storage device.
ドライバ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域の他方の
側に、少なくとも2本のワード線が配線された第2のメ
モリセルアレイを具備し、 前記第1のワード線ドライバ領域に配置されたワード線
ドライバを構成する各MOSトランジスタのドレイン領
域と電気的に接続された前記第1の金属配線層は、 前記第1のワード線ドライバ領域上で、前記第1の金属
配線層上に形成される層間絶縁膜内に形成された第3の
接続孔を介して、前記アドレス信号線領域を跨いで前記
第2のメモリセルアレイ上に延在された前記第2の金属
配線層と電気的に接続され、 前記第2のメモリセルアレイ上で、前記第2の金属配線
層と電気的に接続されている前記層間絶縁膜内に形成さ
れた第4の接続孔を介して、前記第2のメモリセルアレ
イに配線されたワード線と電気的に接続されていること
を特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。4. A second line in which at least two word lines are arranged on the other side of the address signal line region sandwiching the second row decoder region and the second word line driver region. The first metal wiring layer, which comprises a memory cell array and is electrically connected to the drain regions of the respective MOS transistors forming the word line driver arranged in the first word line driver region, comprises: The second memory cell array is formed on the word line driver region and across the address signal line region through a third connection hole formed in an interlayer insulating film formed on the first metal wiring layer. In the interlayer insulating film electrically connected to the second metal wiring layer extending above, and electrically connected to the second metal wiring layer on the second memory cell array. Formation 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the semiconductor memory device is electrically connected to a word line wired in the second memory cell array through the formed fourth connection hole.
配置されるローデコーダは、 プリチャージ信号とアドレス信号を入力とするNAND
回路であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
に記載の半導体記憶装置。5. A row decoder arranged in the first and second row decoder regions is a NAND which receives a precharge signal and an address signal as inputs.
5. The semiconductor memory device according to claim 1, which is a circuit.
域に配置されるワード線ドライバは、 前記第1または第2のローデコーダ領域に配置されたロ
ーデコーダの出力を入力とするインバータ回路であるこ
とを特徴とする請求項5記載の半導体記憶装置。6. A word line driver arranged in the first and second word line driver areas is an inverter circuit which receives an output of a row decoder arranged in the first or second row decoder area. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the semiconductor memory device is present.
ド線ドライバ領域に配置されたワード線ドライバを制御
する少なくとも2つの電源デコーダが配置された第1の
電源デコーダ領域と、 前記アドレス信号線領域の他方の側に、前記第2のワー
ド線ドライバ領域に配置されたワード線ドライバを制御
する少なくとも2つの電源デコーダが配置された第2の
電源デコーダ領域とを具備することを特徴とする請求項
1乃至4記載のいずれかに半導体記憶装置。7. A first power supply decoder in which at least two power supply decoders for controlling word line drivers arranged in the first word line driver area are arranged on one side of the address signal line area. A region, and a second power supply decoder region in which at least two power supply decoders controlling the word line drivers arranged in the second word line driver region are arranged on the other side of the address signal line region. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is a semiconductor memory device.
ローデコーダの出力は、 前記第1のワード線ドライバ領域に配置される少なくと
も2つのワード線ドライバに供給され、 前記第2のローデコーダ領域に配置されるロ−デコーダ
の出力は、 前記第2のワード線ドライバ領域に配置される少なくと
も2つのワード線ドライバに供給されることを特徴とす
る請求項7記載の半導体記憶装置。8. The output of the row decoder arranged in the first row decoder region is supplied to at least two word line drivers arranged in the first word line driver region, and the second row decoder is provided. 8. The semiconductor memory device according to claim 7, wherein the output of the low decoder arranged in the area is supplied to at least two word line drivers arranged in the second word line driver area.
れるワード線ドライバは、 ソース端子に前記第2の電源デコーダ領域に配置される
電源デコーダの出力が供給され、ゲート端子に前記第2
のローデコーダ領域に配置されるローデコーダの出力が
供給されるPMOSトランジスタと、 ソース端子に接地電位が供給され、ゲート端子に前記ロ
ーデコーダの出力が供給される第1のNMOSトランジ
スタと、 ソース端子に接地電位が供給され、ゲート端子に前記電
源デコーダの出力の反転信号が供給される第2のNMO
Sトランジスタと、 から構成され、 前記PMOSトランジスタ並びに前記第1および第2の
NMOSトランジスタのドレイン端子は、前記第1のメ
モリセルアレイのワード線に接続されていることを特徴
とする請求項8記載の半導体記憶装置。9. A word line driver arranged in the second word line driver area is supplied with an output of a power supply decoder arranged in the second power supply decoder area at a source terminal thereof and the gate terminal of the second power supply decoder.
A PMOS transistor to which the output of the row decoder arranged in the row decoder region is supplied, a first NMOS transistor to which the ground potential is supplied to the source terminal and the output of the row decoder is supplied to the gate terminal, and a source terminal A second NMO in which the ground potential is supplied to the gate and the inverted signal of the output of the power supply decoder is supplied to the gate terminal.
9. An S-transistor, wherein the drain terminals of the PMOS transistor and the first and second NMOS transistors are connected to a word line of the first memory cell array. Semiconductor memory device.
1および第2のNMOSトランジスタのドレイン端子
は、前記第2のメモリセルアレイのワード線に接続され
ていることを特徴とする請求項9記載の半導体記憶装
置。10. The semiconductor memory device according to claim 9, wherein drain terminals of the PMOS transistor and the first and second NMOS transistors are connected to a word line of the second memory cell array. .
号線領域と、 前記アドレス信号線領域の一方の側に、少なくとも1つ
のローデコーダが配置されたローデコーダ領域と、 前記ローデコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域
の一方の側に、少なくとも2つのワード線ドライバが配
置された第1のワード線ドライバ領域と、 前記アドレス信号線領域の他方の側に、少なくとも2つ
のワード線ドライバが配置された第2のワード線ドライ
バ領域と、 前記アドレス信号線領域の一方の側に、前記第1のワー
ド線ドライバ領域に配置されたワード線ドライバを制御
する電源デコーダが配置された第1の電源デコーダ領域
と、 前記アドレス信号線領域の他方の側に、前記第2のワー
ド線ドライバ領域に配置されたワード線ドライバを制御
する電源デコーダが配置された第2の電源デコーダ領域
と、 前記ローデコーダ領域および第1のワード線ドライバ領
域を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の側に、少な
くとも4本のワード線が配線された第1のメモリセルア
レイとを具備し、 前記第2のワード線ドライバ領域に配置されたワード線
ドライバの出力信号線は、前記アドレス信号線領域を跨
いで前記第1のメモリセルアレイに配線されていること
を特徴とする半導体記憶装置。11. An address signal line region in which an address signal line is wired, a row decoder region in which at least one row decoder is arranged on one side of the address signal line region, and the row decoder region is sandwiched between the row decoder region and the row decoder region. A first word line driver area in which at least two word line drivers are arranged on one side of the address signal line area, and at least two word line drivers in the other side of the address signal line area. A second word line driver area, and a first power supply decoder having a power supply decoder for controlling the word line driver arranged in the first word line driver area arranged on one side of the address signal line area. A region and a word line driver arranged in the second word line driver region on the other side of the address signal line region. At least four word lines are wired on one side of the second power supply decoder region in which the power supply decoder is arranged and the address signal line region sandwiching the row decoder region and the first word line driver region. A first memory cell array, and an output signal line of the word line driver arranged in the second word line driver region is wired to the first memory cell array across the address signal line region. A semiconductor memory device characterized by the above.
信号線領域の他方の側に、少なくとも4本のワード線が
配線された第2のメモリセルアレイとを具備し、 前記第1のワード線ドライバ領域に配置されたワード線
ドライバの出力信号線は、前記アドレス信号線領域を跨
いで前記第2のメモリセルアレイに配線されていること
を特徴とする請求項11記載の半導体記憶装置。12. A second memory cell array in which at least four word lines are wired on the other side of the address signal line region that sandwiches the second word line driver region, The semiconductor device according to claim 11, wherein an output signal line of the word line driver arranged in the first word line driver area is wired to the second memory cell array across the address signal line area. Storage device.
号線領域と、 前記アドレス信号線領域の一方の側に、少なくとも1つ
のローデコーダが配置されたローデコーダ領域と、 前記ローデコーダ領域を挟んだ前記アドレス信号線領域
の一方の側に、少なくとも2つのワード線ドライバが配
置された第1のワード線ドライバ領域と、 前記アドレス信号線領域の他方の側に、少なくとも2つ
のワード線ドライバが配置された第2のワード線ドライ
バ領域と、 前記アドレス信号線領域の一方の側に、前記第1のワー
ド線ドライバ領域に配置されたワード線ドライバを制御
する電源デコーダが配置された第1の電源デコーダ領域
と、 前記アドレス信号線領域の他方の側に、前記第2のワー
ド線ドライバ領域に配置されたワード線ドライバを制御
する電源デコーダが配置された第2の電源デコーダ領域
と、 前記ローデコーダ領域および第1のワード線ドライバ領
域を挟んだ前記アドレス信号線領域の一方の側に、少な
くとも4本のワード線が配線された第1のメモリセルア
レイとを具備し、 前記第2のワード線ドライバ領域に配置されたワード線
ドライバを構成する各MOSトランジスタのドレイン領
域と電気的に接続された第1の金属配線層は、 前記第2のワード線ドライバ領域上で、前記第1の金属
配線層上に形成される層間絶縁膜内に形成された第1の
接続孔を介して、前記アドレス信号線領域を跨いで前記
第1のメモリセルアレイ上に延在された第2の金属配線
層と電気的に接続され、 前記第1のメモリセルアレイ上で、前記第2の金属配線
層と電気的に接続されている前記層間絶縁膜内に形成さ
れた第2の接続孔を介して、前記第1のメモリセルアレ
イに配線されたワード線と電気的に接続されていること
を特徴とする半導体記憶装置。13. An address signal line region in which an address signal line is wired, a row decoder region in which at least one row decoder is arranged on one side of the address signal line region, and the row decoder region is sandwiched between the row and decoder regions. A first word line driver area in which at least two word line drivers are arranged on one side of the address signal line area, and at least two word line drivers in the other side of the address signal line area. A second word line driver area, and a first power supply decoder having a power supply decoder for controlling the word line driver arranged in the first word line driver area arranged on one side of the address signal line area. A region and a word line driver arranged in the second word line driver region on the other side of the address signal line region. At least four word lines are wired on one side of the second power supply decoder region in which the power supply decoder is arranged and the address signal line region sandwiching the row decoder region and the first word line driver region. A first memory cell array, the first metal wiring layer electrically connected to the drain region of each MOS transistor forming the word line driver arranged in the second word line driver region, On the second word line driver region, the first signal hole is formed across the address signal line region via the first connection hole formed in the interlayer insulating film formed on the first metal wiring layer. Layer electrically connected to a second metal wiring layer extending over the memory cell array, and electrically connected to the second metal wiring layer over the first memory cell array. Through the second contact hole formed in the insulating film, a semiconductor memory device, characterized in that it is wired word line electrically connected to said first memory cell array.
信号線領域の他方の側に、少なくとも4本のワード線が
配線された第2のメモリセルアレイを具備し、 前記第1のワード線ドライバ領域に配置されたワード線
ドライバを構成する各MOSトランジスタのドレイン領
域と電気的に接続された前記第1の金属配線層は、 前記第1のワード線ドライバ領域上で、前記第1の金属
配線層上に形成される層間絶縁膜内に形成された第3の
接続孔を介して、前記アドレス信号線領域を跨いで前記
第2のメモリセルアレイ上に延在された前記第2の金属
配線層と電気的に接続され、 前記第2のメモリセルアレイ上で、前記第2の金属配線
層と電気的に接続されている前記層間絶縁膜内に形成さ
れた第4の接続孔を介して、前記第2のメモリセルアレ
イに配線されたワード線と電気的に接続されていること
を特徴とする請求項13記載の半導体記憶装置。14. A second memory cell array in which at least four word lines are wired on the other side of the address signal line region sandwiching the second word line driver region, The first metal wiring layer electrically connected to the drain region of each MOS transistor forming the word line driver arranged in one word line driver region is formed on the first word line driver region, The third memory cell array is formed on the first metal wiring layer, and the third connection hole is formed in the interlayer insulating film. A fourth connection hole electrically connected to the second metal wiring layer and formed in the interlayer insulating film on the second memory cell array and electrically connected to the second metal wiring layer. Through 14. The semiconductor memory device according to claim 13, wherein the semiconductor memory device is electrically connected to a word line wired in the second memory cell array.
デコーダの出力は、 前記第1および第2のワード線ドライバ領域にそれぞれ
配置された少なくとも2つずつのワード線ドライバに供
給されることを特徴とする請求項11乃至14のいずれ
かに記載の半導体記憶装置。15. The output of the row decoder arranged in the row decoder area is supplied to at least two word line drivers arranged in the first and second word line driver areas, respectively. 15. The semiconductor memory device according to claim 11, wherein:
されるワード線ドライバは、 ソース端子に前記第2の電源デコーダ領域に配置される
電源デコーダの出力が供給され、ゲート端子に前記ロー
デコーダ領域に配置されるローデコーダの出力が供給さ
れるPMOSトランジスタと、 ソース端子に接地電位が供給され、ゲート端子に前記ロ
ーデコーダの出力が供給される第1のNMOSトランジ
スタと、 ソース端子に接地電位が供給され、ゲート端子に前記電
源デコーダの出力の反転信号が供給される第2のNMO
Sトランジスタと、 から構成され、 前記PMOSトランジスタ並びに前記第1および第2の
NMOSトランジスタのドレイン端子は、前記第1のメ
モリセルアレイのワード線に接続されていることを特徴
とする請求項15記載の半導体記憶装置。16. The word line driver arranged in the second word line driver area is supplied with an output of a power supply decoder arranged in the second power supply decoder area at a source terminal and the row decoder at a gate terminal. A PMOS transistor to which the output of the row decoder arranged in the region is supplied, a first NMOS transistor to which the source terminal is supplied with the ground potential and the gate terminal is supplied with the output of the row decoder, and a source terminal which is connected to the ground potential And a second NMO whose gate terminal is supplied with an inverted signal of the output of the power supply decoder.
16. An S transistor, and the drain terminals of the PMOS transistor and the first and second NMOS transistors are connected to a word line of the first memory cell array. Semiconductor memory device.
1および第2のNMOSトランジスタのドレイン端子
は、前記第2のメモリセルアレイのワード線に接続され
ていることを特徴とする請求項16記載の半導体記憶装
置。17. The semiconductor memory device according to claim 16, wherein drain terminals of the PMOS transistor and the first and second NMOS transistors are connected to a word line of the second memory cell array. .
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