説明

半導体記憶装置

【課題】行選択回路の小面積化と製造時の露光、エッチング等の影響を解消する半導体記憶装置を実現する。
【解決手段】アドレス入力に応じて所望のワード線を選択するように行アドレス信号と接続されたワード線選択回路と、疑似メモリセルのワード線に接続された疑似ワード線電位固定回路とを備え、疑似ワード線電位固定回路をワード線選択回路と同様にNANDゲートNANDR(i)(i=−1〜m+2)とインバータINVR(i)(i=−1〜m+2)で構成し、疑似ワード線電位固定回路の入力は疑似メモリセルのワード線を常に非選択となるように行アドレス信号と接続されている。これにより全てのワード線を選択駆動する回路の構成を同一とすることが可能となり、行選択回路の小面積化と製造時の露光、エッチング等の影響を解消することが可能となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、微細化に適したワード線あるいはビット線の電位を固定する半導体記憶装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体記憶装置のメモリセルの形状ばらつきを抑制する手段として、メモリアレイの外周にメモリセルと同一のレイアウトパターンを擬似メモリセルとして配置することにより、メモリセルとその他の回路のレイアウトパターンの相違により、メモリアレイ外周部のメモリセルに生じる製造時の露光、エッチング等の影響を解消する方法が用いられている。以下、従来の半導体記憶装置における擬似メモリセルの配置と電位の固定方法について図面を参考にしながら説明する。
【0003】
図7は半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。図7に示す半導体記憶装置は、メモリセルアレイ1、入力回路2、行選択回路3、列選択回路10、および書き込み/読み出し回路11から構成されている。
【0004】
メモリセルアレイ1は、メモリセルMC(i,j)(i=1〜m、j=1〜n)がマトリクス状に配置され、更にそれらの外周に擬似メモリセルDC(i,j)(i=−1〜0、j=−1〜n+2,i=m+1〜m+2、j=−1〜n+2,i=1〜m、j=−1〜0,i=1〜m、j=n+1〜n+2)が配置され、各々ワード線WL(i)(i=−1〜m+2)及びビット線BL(j)(−1〜n+2)に接続されている。
【0005】
入力回路2は、複数のアドレスからなるアドレス入力バスADDおよび複数の読み出しや書き込みの条件入力バスMODEの信号に応じて、行選択回路3、列選択回路10および書き込み・読み出し回路11に行アドレスバスADDR及び列アドレスバスADDCと制御信号バスCONTを出力する。
【0006】
行選択回路3は、入力回路2から出力された行アドレスバスADDRを入力とし、ワード線WL(i)(i=−1〜m+2)に接続されている。行アドレスバスADDRに応じて、ワード線WL(i)(i=1〜m)のうち一本を選択状態に、その他を非選択状態に遷移させる。また、擬似メモリセルのみが接続されるワード線WL(i)(i=−1,0,m+1,m+2)は常時非選択状態に固定されている。
【0007】
列選択回路10は、入力回路2から出力された列アドレスバスADDCを入力とし、ビット線BLj(j=1〜n)と書き込み・読み出し回路11とに接続されている。この列選択回路10は、列アドレスバスADDCの入力に応じて、ビット線BLj(j=1〜n)のうち書き込みあるいは読み出し対象となるビット線BLj(j=1〜n)と、書き込み・読み出し回路11との間を導通状態にさせる。擬似メモリセルのみが接続されているビット線BL(j)(j=−1,0,n+1,n+2)は常時非選択状態に固定されている。
【0008】
書き込み・読み出し回路11は、制御信号バスCONTを入力とし、列選択回路10に接続され、書き込みの際はデータ入出力DATAIOから入力されたデータを行選択回路3および列選択回路10により選択された所望のメモリセルへ列選択回路10を介して書き込みを行う。また、読み出し時は行選択回路3および列選択回路10により選択された所望のメモリセルから、列選択回路10を介してデータ入出力DATAIOへデータを出力する。
【0009】
図8は図7の半導体記憶装置の行選択回路3の回路図を示している。行アドレスバスADDRは、a本の行アドレス選択信号からなる行アドレス信号群ADDRa、b本の行アドレス選択信号からなる行アドレス信号群ADDRb、c本の行アドレス選択信号からなるアドレス信号群ADDRcからなり各々の行アドレス信号群の中で1本の行アドレス選択信号のみが選択状態(Hレベル)に、その他は非選択状態(Lレベル)となる。3入力NANDゲートNANDR(i)(i=1〜m)は、入力を行アドレス信号群ADDRa、ADDRb、ADDRcを構成する各々の信号線に所望のデコードを行うよう各々接続され、出力をインバータINVR(i)(i=1〜m)の入力に各々接続し、インバータINVR(i)(i=1〜m)の出力は各々ワード線WL(i)(i=1〜m)に接続されている。また2入力のNANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の出力は、NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の一方の入力と、インバータINVR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の入力とインバータINVRR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の入力に各々接続され、インバータINVRR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の出力はNANDゲートNANDR(i)(i=1〜m)のもう一方の入力に接続され、インバータINVR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の出力は、ワード線WL(i)(i=−1,0,m+1,m+2)に各々接続される。尚、本例ではワード線WL(i)(i=−1〜m+2)が“H”レベルで選択状態、“L”レベルで非選択状態とする。
【0010】
上記によれば、擬似メモリセルのみが配置されるワード線を常時、非選択状態にするために、例えば特許文献1に開示された電位固定回路を用いて構成することにより、回路を構成するトランジスタのゲートや論理ゲートを構成するトランジスタのゲートが直接、電源線や接地線に接続されることが無いように構成できる。これにより、微細化によりゲート酸化膜が薄膜化されても、半導体記憶装置の外部から加えられる静電気による大幅な電位変動によって、ゲート酸化膜が破壊されることが無く非選択状態を実現できる。
【特許文献1】特開昭63−116455号公報(特願昭61−262324号)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
上記先行技術の半導体記憶装置では以下の問題を有している。通常、半導体記憶装置の面積を縮小化するには、ワード線を選択、駆動する回路は各々メモリセルのピッチ内にワード線を選択、駆動する回路を構成する全ての論理ゲートやインバータを配置する必要があり、またメモリアレイ同様に製造時の露光、エッチング等の影響を解消する方法として擬似ワード線の電位を非選択に固定する回路と、擬似ワード線以外のワード線を選択、駆動する各々の回路を全て同一回路とし、同一のマスクレイアウトを行う必要がある。
【0012】
しかしながら上記先行技術の半導体記憶装置では、擬似ワード線を非選択の電位に固定する擬似ワード線電位固定回路の構成が擬似ワード線以外のワード線を選択、駆動するワード線選択回路の構成に対し、論理ゲート数が多いため、メモリセルのピッチ内に回路をマスクレイアウトすることが難しく面積が最小化できないと言う問題がある。また擬似ワード線電位固定回路の構成と、ワード線選択回路の構成が異なり、同一のマスクレイアウトに出来ないため、製造時の露光、エッチング等の影響を解消できないと言う問題がある。
【0013】
したがって、本発明の目的は、上記先行技術の問題を解決するものであり、擬似ワード線を非選択の電位に固定する擬似ワード線電位固定回路を構成する論理ゲートのゲートを直接、電源電位や接地電位に接続することなく、かつ擬似ワード線電位固定回路の構成と、擬似ワード線以外のワード線を選択、駆動するワード線選択回路の構成とを同一にすることを可能とし、行選択回路の小面積化を図り、更に製造時の露光、エッチング等の影響を解消することができる半導体記憶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1記載の半導体記憶装置において、ワード線に接続されたメモリセルをマトリクス状に配置したメモリセルアレイと、メモリセルアレイの外周に接するように行方向、列方向に配置され、メモリセルと同様の構成の疑似メモリセルと、アドレス入力に応じて所望のワード線を選択するように行アドレス信号と接続されたワード線選択回路と、疑似メモリセルのワード線に接続された疑似ワード線電位固定回路とを備え、疑似ワード線電位固定回路をワード線選択回路と同様に構成し、疑似ワード線電位固定回路の入力は疑似メモリセルのワード線を常に非選択となるように行アドレス信号と接続されている。
【0015】
この構成によれば、疑似ワード線電位固定回路をワード線選択回路と同様に構成し、疑似ワード線電位固定回路の入力は疑似メモリセルのワード線を常に非選択となるように行アドレス信号と接続されているので、擬似メモリセルのワード線を非選択の電位に固定する擬似ワード線電位固定回路を構成する論理ゲートのゲートを直接、電源電位や接地電位に接続することなく、また回路構成を、ワード線選択回路の構成と同一にすることが可能となる。このように、回路構成を同一にできるため、マスクレイアウトも同一にすることが可能となり、ワード線選択回路の小面積化と製造時の露光、エッチング等の影響の解消を図ることができる。
【0016】
請求項2記載の半導体記憶装置は、請求項1記載の半導体記憶装置において、行アドレス信号は単一の行アドレス選択信号のみが選択状態となる複数の行アドレス信号群からなり、ワード線選択回路および疑似ワード線電位固定回路は複数の入力を有し、疑似ワード線電位固定回路の入力を同一の行アドレス信号群の行アドレス選択信号に接続し、かつ入力のうち少なくとも一つの入力を他の入力と異なる行アドレス選択信号に接続している。
【0017】
この構成によれば、疑似ワード線電位固定回路の入力を同一の行アドレス信号群の行アドレス選択信号に接続し、かつ入力のうち少なくとも一つの入力を他の入力と異なる行アドレス選択信号に接続しているので、疑似ワード線を非選択の電位に固定することができ、請求項1と同様の効果が得られる。
【0018】
請求項3記載の半導体記憶装置は、請求項1記載の半導体記憶装置において、行アドレス信号は単一の行アドレス選択信号のみが選択状態となる複数の行アドレス信号群からなり、ワード線選択回路および疑似ワード線電位固定回路は複数の入力を有し、疑似ワード線電位固定回路の入力を異なる行アドレス信号群の行アドレス選択信号に各々接続し、かつ疑似ワード線電位固定回路の入力に接続された行アドレス選択信号のうち少なくとも一つは非選択になるように接続されている。
【0019】
この構成によれば、疑似ワード線電位固定回路の入力を異なる行アドレス信号群の行アドレス選択信号に各々接続し、かつ疑似ワード線電位固定回路の入力に接続された行アドレス選択信号のうち少なくとも一つは非選択になるように接続されているので、疑似ワード線を非選択の電位に固定することができ、請求項1と同様の効果が得られる。また、一つの行アドレス選択信号に疑似ワード線電位固定回路の入力が集中接続されることなく、配線の負荷容量を複数の行アドレス選択信号に分散できるため、擬似ワード線電位固定回路に接続される行アドレス選択信号と、擬似ワード線電位固定回路に接続されない行アドレス選択信号との遷移時間の差異を解消できるという効果が得られる。
【0020】
請求項4記載の半導体記憶装置は、請求項1、2または3記載の半導体記憶装置において、疑似ワード線電位固定回路の入力に接続される行アドレス信号は下位アドレスである。
【0021】
この構成によれば、疑似ワード線電位固定回路の入力に接続される行アドレス信号は下位アドレスであるので、メモリ容量の増減が行われても疑似ワード線電位固定回路の入力の接続を変更する必要がなくメモリ容量の増減を容易に図れる。
【0022】
請求項5記載の半導体記憶装置は、ワード線およびビット線に接続されたメモリセルをマトリクス状に配置したメモリセルアレイと、メモリセルアレイの外周に接するように行方向、列方向に配置され、メモリセルと同様の構成の疑似メモリセルと、アドレス入力に応じて所望のワード線を選択するように行アドレス信号と接続されたワード線選択回路と、疑似メモリセルのワード線に接続された疑似ワード線電位固定回路とを備え、疑似ワード線電位固定回路をワード線選択回路と同様に構成し、半導体記憶装置に入力される信号を入力とし、行アドレス信号の非選択状態と同様な電位を常に出力する非選択電位発生回路を備え、疑似ワード線電位固定回路の入力の少なくとも一つは非選択電位発生回路の出力に接続されている。
【0023】
この構成によれば、疑似ワード線電位固定回路をワード線選択回路と同様に構成し、半導体記憶装置に入力される信号を入力とし、行アドレス信号の非選択状態と同様な電位を常に出力する非選択電位発生回路を備え、疑似ワード線電位固定回路の入力の少なくとも一つは非選択電位発生回路の出力に接続されているので、擬似メモリセルのワード線を非選択の電位に固定する擬似ワード線電位固定回路を構成する論理ゲートのゲートを直接、電源電位や接地電位に接続することなく、また回路構成を、ワード線選択回路の構成と同一にすることが可能となる。このように、回路構成を同一にできるため、マスクレイアウトも同一にすることが可能となり、ワード線選択回路の小面積化と製造時の露光、エッチング等の影響の解消を図ることができる。更に擬似ワード線電位固定回路の入力信号が、ワード線選択回路に接続されることがなく、ワード線選択回路に接続された行アドレス選択信号との遷移時間の差異を解消できるという効果が得られる。
【0024】
請求項6記載の半導体記憶装置は、請求項5記載の半導体記憶装置において、非選択電位発生回路の入力は、半導体記憶装置に入力される信号のうち単一の信号が入力される。
【0025】
この構成によれば、非選択電位発生回路の入力は、半導体記憶装置に入力される信号のうち単一の信号が入力されるので、例えばアドレス入力バスあるいは読み出しや書き込み条件入力バスのうち何れかの信号を入力することができる。
【0026】
請求項7記載の半導体記憶装置は、請求項5または6記載の半導体記憶装置において、非選択電位発生回路の入力がアドレスであるとき、アドレスは下位アドレスである。
【0027】
この構成によれば、非選択電位発生回路の入力がアドレスであるとき、アドレスは下位アドレスであるので、メモリ容量の増減が行われても半導体記憶装置に入力される行アドレス信号と非選択電位発生回路に入力される電位固定信号の接続を変更する必要がなく、メモリ容量の増減を容易に図れる。
【0028】
請求項8記載の半導体記憶装置は、請求項5記載の半導体記憶装置において、非選択電位発生回路の入力は遷移タイミングが異なる複数の信号が入力される。
【0029】
この構成によれば、非選択電位発生回路の入力は遷移タイミングが異なる複数の信号が入力されるので、非選択電位発生回路における種々の信号遷移時間、配線負荷等の影響を受けることなく、擬似アドレス信号が安定して非選択状態を保持できる。
【0030】
請求項9記載の半導体記憶装置は、請求項8記載の半導体記憶装置において、前記複数の信号は二つの信号からなる。この構成によれば、請求項8と同様の効果が得られる。
【0031】
請求項10記載の半導体記憶装置は、請求項8または9記載の半導体記憶装置において、非選択電位発生回路の入力の少なくとも一つがアドレスであるとき、アドレスは下位アドレスである。
【0032】
この構成によれば、非選択電位発生回路の入力の少なくとも一つがアドレスであるとき、アドレスは下位アドレスであるので、メモリ容量の増減が行われても半導体記憶装置に入力されるアドレス信号と非選択電位発生回路に入力される電位固定信号の接続を変更する必要がなく、メモリ容量の増減を容易に図れる。
【発明の効果】
【0033】
以上のように、本発明によれば、擬似ワード線を非選択の電位に固定する疑似ワード線電位固定回路を構成する論理ゲートのゲートを直接、電源電位や接地電位に接続することなく、擬似ワード線電位固定回路の回路構成と、擬似ワード線以外のワード線を選択、駆動するワード線選択回路の回路構成とを同一にすることを可能とし、行選択回路の小面積化と製造時の露光、エッチング等の影響を解消する半導体記憶装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0034】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1を図1に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態1に係る半導体記憶装置(図7参照)の行選択回路3を示す回路図である。なお、半導体記憶装置のブロック図の構成は図7を参照し、その説明を省略する。
【0035】
行選択回路3は、アドレス入力に応じて所望のワード線を選択するように行アドレス信号と接続されたワード線選択回路と、疑似メモリセルのワード線に接続され、ワード線選択回路と同様に構成された疑似ワード線電位固定回路とを備えている。また、疑似ワード線電位固定回路の入力は疑似メモリセルのワード線を常に非選択となるように行アドレス信号と接続されている。
【0036】
図1に示すように、複数のアドレス信号からなり、複数のアドレス信号中の一本のみが選択状態のHレベルとなるアドレス群が複数設けられた行アドレス信号群ADDRと、擬似ワード線および擬似ワード線以外を選択、駆動する回路(疑似ワード線電位固定回路、ワード線選択回路)を各々NANDゲートNANDR(i)(i=−1〜m+2)とインバータINVR(i)(i=−1〜m+2)で構成し、擬似ワード線を選択、駆動する回路のNANDゲートの入力を同一アドレス群のアドレス信号に接続する。
【0037】
この場合、行選択回路は、a本の行アドレス選択信号からなる行アドレス信号群ADDRa、b本の行アドレス選択信号からなる行アドレス信号群ADDRb、c本の行アドレス選択信号からなる行アドレス信号群ADDRcとからなる行アドレスバスADDRを入力とする3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1〜m+2)と、NANDゲートNANDR(i)(i=−1〜m+2)の出力を各々入力に接続するインバータINVR(i)(i=−1〜m+2)からなり、インバータINVR(i)(i=−1〜m+2)の出力は各々ワード線WL(i)(i=−1〜m+2)に接続される。ここでワード線WL(i)(−1,0,m+1,m+2)は上記背景技術で説明した擬似ワード線になっている。
【0038】
ワード線選択回路として3入力NANDゲートNANDR(i)(i=1〜m)の各々入力は、行アドレス信号群ADDRa、ADDRb、ADDRcを構成する行アドレス選択信号の中からアドレス入力に応じて所望のワード線WL(i)(i=1〜m)が選択されるようにそれぞれのアドレス信号群の中の1本の行アドレス選択信号のみが接続されている。疑似ワード線電位固定回路として3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の各々の入力は全て同じ行アドレス信号群ADDRaの行アドレス選択信号に接続され、少なくとも3入力中の1入力は他の入力と異なる行アドレス選択信号に接続されている。
【0039】
この結果、行アドレス信号群ADDRaのうち選択状態(Hレベル)になる行アドレス選択信号は、1本のみであるため、3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の入力のうち少なくとも1入力は必ず非選択状態(Lレベル)となるため、NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の出力は常にHレベルとなり、インバータINVR(i)(i=−1,0、m+1,m+2)の出力は常に非選択のLレベルとなる。
【0040】
上記のように本実施の形態によれば、擬似ワード線を非選択の電位に固定する擬似ワード線電位固定回路を構成する論理ゲートのゲートを直接、電源電位や接地電位に接続することなく、また擬似ワード線電位固定回路の構成と、擬似ワード線以外のワード線を選択、駆動するワード線選択回路の構成とを同一にすることが可能となるため、マスクレイアウトも同一にすることが可能となる。
【0041】
本実施の形態では、3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の全ての入力を行アドレス信号群ADDRaの同一行アドレス選択信号に接続したが、同一行アドレス信号群の中で異なる行アドレス選択信号に各々の入力を接続することで、一つの行アドレス選択信号に複数のNANDゲートが集中接続されることなく、配線の負荷容量を複数の行アドレス選択信号に分散できる。このため、擬似ワード線の電位を固定するNANDゲートが接続される行アドレス選択信号と、擬似ワード線の電位を固定するNANDゲートが接続されていない行アドレス選択信号との遷移時間の差異を解消できるという効果が得られる。
【0042】
また、本実施の形態では、3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の全ての入力を行アドレス信号群ADDRaの行アドレス選択信号に接続したが、疑似ワード線電位固定回路の入力を異なる行アドレス信号群の行アドレス選択信号に各々接続し、かつ疑似ワード線電位固定回路の入力に接続された行アドレス選択信号のうち少なくとも一つは非選択になるように接続してもよい。すなわち、3入力のうち少なくとも2入力を同一の行アドレス信号群の行アドレス選択信号に接続し、2入力以外の他の入力は2入力が接続された行アドレス信号群以外のアドレス信号群の行アドレス選択信号に接続しても同様な効果が得られる。
【0043】
さらに、本実施の形態において、行アドレス信号群ADDRa、ADDRb、ADDRcの順に下位から上位に向けてアドレスが配置されていた場合、3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の入力を接続する行アドレス信号群は下位アドレスのアドレス信号群に接続することでメモリ容量の増減が行われても3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の入力の接続を変更する必要がなく容易にメモリ容量の増減に対応できる効果が得られる。
【0044】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2を図2〜図4に基づいて説明する。図2は本発明の実施の形態2に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【0045】
図2に示すように本実施の形態の半導体記憶装置は、メモリセルアレイ1、入力回路4、非選択電位発生回路5、行選択回路6、列選択回路10、および書き込み/読み出し回路11から構成されている。メモリセルアレイ1、列選択回路10、および書き込み/読み出し回路11については、背景技術の形態の半導体記憶装置のブロック図(図7)と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0046】
行選択回路6は、アドレス入力に応じて所望のワード線を選択するように行アドレス信号と接続されたワード線選択回路と、疑似メモリセルのワード線に接続され、ワード線選択回路と同様に構成された疑似ワード線電位固定回路とを備えている。また、非選択電位発生回路5は、半導体記憶装置に入力される信号を入力とし、行アドレス信号の非選択状態と同様な電位を常に出力するもので、疑似ワード線電位固定回路の入力の少なくとも一つは非選択電位発生回路5の出力に接続されている。
【0047】
この場合、入力回路4は、複数のアドレスからなるアドレス入力バスADDおよび複数の読み出しや書き込みの条件入力バスMODEの信号に応じて、非選択電位発生回路5、行選択回路6、列選択回路10および書き込み・読み出し回路11に電位固定信号ADP、行アドレスバスADDR及び列アドレスバスADDCと制御信号バスCONTを出力する。ここで電位固定信号ADPは、アドレス入力バスADDあるいは読み出しや書き込みの条件入力バスMODEのうち何れかの信号と同一になっている。
【0048】
非選択電位発生回路5は、入力回路4から出力された電位固定信号ADPを入力とし、行選択回路6に擬似アドレス信号ADDRpを出力する。
【0049】
行選択回路6は、入力回路4から出力された行アドレスバスADDRと、非選択電位発生回路5から出力された擬似アドレス信号ADDRpを入力とし、ワード線WL(i)(i=−1〜m+2)に接続されている。行アドレスバスADDRに応じて、ワード線WL(i)(i=1〜m)のうち一本を選択状態に、その他を非選択状態に遷移させる。また、擬似メモリセルのみが接続されるワード線WL(i)(i=−1,0,m+1,m+2)は常時非選択状態に固定されている。
【0050】
図3は図2の半導体記憶装置の非選択電位発生回路5の回路図を示している。入力信号ADPは、アドレス入力バスADDあるいは読み出しや書き込みの条件入力バスMODEのうち何れかの信号と同一になっており、インバータINVPaの入力と2入力NANDゲートNANDPの一方の入力に入力され、インバータINVPaの出力は2入力NANDゲートNANDPのもう一方の入力に入力され、2入力NANDゲートNANDPの出力はインバータINVPbに入力され、インバータINVPbの出力は擬似アドレス信号ADDRpに接続される。
【0051】
図4は図2の半導体記憶装置の行選択回路6の回路図を示している。上記実施の形態1の半導体記憶装置の行選択回路6(図1)と異なるのは、擬似アドレス信号ADDRpが設けられたこと、3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の各々の入力が擬似アドレス信号ADDRpに接続されたことであり、他の構成要素、接続については行選択回路6(図1)と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。
【0052】
この結果、非選択電位発生回路5において、電位固定信号ADPにアドレス入力バスADDあるいは読み出しや書き込みの条件入力バスMODEのうち何れの信号が入力され、HレベルあるいはLレベルに遷移しても擬似アドレス信号ADDRpは常にLレベルにすることが可能となり、図4に示す行選択回路6において、3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の入力は全て非選択状態(Lレベル)となるため、NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の出力は常にHレベルとなり、インバータINVR(i)(i=−1,0、m+1,m+2)の出力は常に非選択のLレベルとなる。
【0053】
上記のように本実施の形態によれば、擬似ワード線を非選択の電位に固定する擬似ワード線電位固定回路を構成する論理ゲートのゲートを直接、電源電位や接地電位に接続することなく、また擬似ワード線電位固定回路の構成と、擬似ワード線以外のワード線を選択、駆動するワード線選択回路の構成とを同一にすることが可能となるため、マスクレイアウトも同一にすることが可能となる。更に擬似ワード線の電位を固定するNANDゲートの入力を行アドレス選択信号に接続しないため、擬似ワード線の電位を固定するNANDゲートが接続されていない行アドレス選択信号との遷移時間の差異を完全に解消できるという効果が得られる。
【0054】
さらに、本実施の形態において、電位固定信号ADPに、アドレス入力バスADDの何れかのアドレス信号が入力される場合、下位アドレスを電位固定信号ADPに入力することで、メモリ容量の増減が行われてもアドレス入力バスADDのアドレス信号と電位固定信号ADPの接続を変更する必要がなく容易にメモリ容量の増減に対応できる効果が得られる。
【0055】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3を図5に基づいて説明する。図5は本発明の実施の形態3に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【0056】
図5に示すように本実施の形態の半導体記憶装置は、メモリセルアレイ1、行選択回路6、入力回路7、非選択電位発生回路8、列選択回路10、および書き込み/読み出し回路11から構成されている。メモリセルアレイ1、列選択回路10、および書き込み/読み出し回路11については、背景技術の形態の半導体記憶装置のブロック図(図7)と同様であり、行選択回路6については実施の形態2の構成と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。また、非選択電位発生回路8は、実施の形態2と同様に半導体記憶装置に入力される信号を入力とし、行アドレス信号の非選択状態と同様な電位を常に出力するもので、疑似ワード線電位固定回路の入力の少なくとも一つは非選択電位発生回路8の出力に接続されている。
【0057】
この場合、入力回路7は、複数のアドレスからなるアドレス入力バスADDおよび複数の読み出しや書き込みの条件入力バスMODEの信号に応じて、行選択回路6、非選択電位発生回路8、列選択回路10および書き込み・読み出し回路11に行アドレスバスADDR、電位固定信号ADPおよびMDP、列アドレスバスADDCと制御信号バスCONTを出力する。ここで電位固定信号ADPおよびMDPは、アドレス入力バスADDあるいは読み出しや書き込みの条件入力バスMODEのうち何れかの信号と同一であり、電位固定信号ADPとMDPには各々遷移タイミングが異なる信号が入力されている。
【0058】
非選択電位発生回路8は、入力回路7から出力された電位固定信号ADPおよびMDPを入力とし、行選択回路6に擬似アドレス信号ADDRpを出力する。
【0059】
図6は図5の半導体記憶装置の非選択電位発生回路8の回路図を示している。電位固定信号ADPは、アドレス入力バスADDあるいは読み出しや書き込みの条件入力バスMODEのうち何れかの信号が入力され、インバータINVADaの入力と2入力NANDゲートNANDADの一方の入力に入力され、インバータINVADaの出力は2入力NANDゲートNANDADのもう一方の入力に入力され、2入力NANDゲートNANDADの出力はインバータINVADbに入力される。電位固定信号MDPは、アドレス入力バスADDあるいは読み出しや書き込みの条件入力バスMODEのうち何れかの信号で電位固定信号ADPとは遷移タイミングが異なる信号が入力され、インバータINVMDaの入力と2入力NANDゲートNANDMDの一方の入力に入力され、インバータINVMDaの出力は2入力NANDゲートNANDMDのもう一方の入力に入力され、2入力NANDゲートNANDMDの出力はインバータINVMDbに入力される。インバータINVADbの出力は2入力NANDゲートNANDAMの一方の入力に入力され、インバータINVMDbの出力は2入力NANDゲートNANDAMのもう一方の入力に入力され、2入力NANDゲートNANDAMの出力はインバータINVAMの入力に入力され、インバータINVAMの出力は擬似アドレス信号ADDRpに接続される。
【0060】
非選択電位発生回路8において、電位固定信号ADPにアドレス入力バスADDあるいは読み出しや書き込みの条件入力バスMODEのうち何れの信号が入力され、HレベルあるいはLレベルに遷移してもインバータINVADbの出力は常にLレベルとなり、同様に、電位固定信号MDPにアドレス入力バスADDあるいは読み出しや書き込みの条件入力バスMODEのうち何れの信号が入力され、HレベルあるいはLレベルに遷移してもインバータINVMDbの出力は常にLレベルとなり、擬似アドレス信号ADDRpは常にLレベルとすることができる。
【0061】
ここで、2入力NANDゲートNANDAMの入力は、遷移タイミングが異なる2つの電位固定信号ADPおよびMDPを元とする信号が入力されるため、例えば電位固定信号ADPが遷移する際に一次的に2入力NANDゲートNANDADの出力電位が不安定になり、最悪の場合にHレベルがインバータINVADbから出力されても、電位固定信号MDPを信号元とするインバータINVMDbはLレベルのため、擬似アドレス信号ADDRpは安定してLレベルとすることができる。
【0062】
この結果、図4に示す行選択回路6において、擬似アドレス信号ADDRpを入力とする3入力NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の入力は全て非選択状態(Lレベル)となるため、NANDゲートNANDR(i)(i=−1,0,m+1,m+2)の出力は常にHレベルとなり、インバータINVR(i)(i=−1,0、m+1,m+2)の出力は常に非選択のLレベルとなる。
【0063】
上記のように本実施の形態によれば、擬似ワード線を非選択の電位に固定する擬似ワード線選択回路を構成する論理ゲートのゲートを直接、電源電位や接地電位に接続することなく、また擬似ワード線電位固定回路の構成と、擬似ワード線以外のワード線を選択、駆動するワード線選択回路の構成とを同一にすることが可能となるため、マスクレイアウトも同一にすることが可能となる。また、擬似ワード線の電位を固定するNANDゲートの入力を行アドレス選択信号に接続しないため、擬似ワード線の電位を固定するNANDゲートが接続されていない行アドレス選択信号との遷移時間の差異を完全に解消できるという効果が得られる。加えて、電源固定回路における種々の信号遷移時間、配線負荷等の影響を受けることなく、擬似アドレス信号が安定して非選択状態を保持できる。
【0064】
さらに、本実施の形態において、電位固定信号ADPに、アドレス入力バスADDの何れかのアドレス信号が入力される場合、下位アドレスを電位固定信号ADPに入力することで、メモリ容量の増減が行われてもアドレス入力バスADDのアドレス信号と電位固定信号ADPの接続を変更する必要がなく容易にメモリ容量の増減に対応できる効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本発明に係る半導体記憶装置は、擬似ワード線を非選択の電位に固定する回路を構成する論理ゲートのゲートを直接、電源電位や接地電位に接続することなく、擬似ワード線を非選択の電位に固定する回路構成と、擬似ワード線以外のワード線を選択、駆動する回路構成とを同一にすることを可能とし、行選択回路の小面積化と製造時の露光、エッチング等の影響を解消する技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】本発明の実施の形態1に係る行選択回路の構成を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態2に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態2に係る電位固定回路の構成を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態2に係る行選択回路の構成を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態3に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態3に係る電位固定回路を示す図である。
【図7】先行技術および実施の形態1に係る半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図8】先行技術の行選択回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【0067】
1 メモリセルアレイ
2,4,7 入力回路
3,6 行選択回路
5,8 非選択電位発生回路
10 列選択回路
11 書き込み・読み出し回路
MC(i,j) メモリセル
DC(i,j) 擬似メモリセル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワード線およびビット線に接続されたメモリセルをマトリクス状に配置したメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイの外周に接するように行方向、列方向に配置され、前記メモリセルと同様の構成の疑似メモリセルと、アドレス入力に応じて所望のワード線を選択するように行アドレス信号と接続されたワード線選択回路と、前記疑似メモリセルのワード線に接続された疑似ワード線電位固定回路とを備え、
前記疑似ワード線電位固定回路を前記ワード線選択回路と同様に構成し、前記疑似ワード線電位固定回路の入力は前記疑似メモリセルのワード線を常に非選択となるように行アドレス信号と接続されたことを特徴とする半導体記憶装置。
【請求項2】
前記行アドレス信号は単一の行アドレス選択信号のみが選択状態となる複数の行アドレス信号群からなり、前記ワード線選択回路および疑似ワード線電位固定回路は複数の入力を有し、前記疑似ワード線電位固定回路の入力を同一の前記行アドレス信号群の行アドレス選択信号に接続し、かつ前記入力のうち少なくとも一つの入力を他の入力と異なる前記行アドレス選択信号に接続した請求項1記載の半導体記憶装置。
【請求項3】
前記行アドレス信号は単一の行アドレス選択信号のみが選択状態となる複数の行アドレス信号群からなり、前記ワード線選択回路および疑似ワード線電位固定回路は複数の入力を有し、前記疑似ワード線電位固定回路の入力を異なる前記行アドレス信号群の行アドレス選択信号に各々接続し、かつ前記疑似ワード線電位固定回路の入力に接続された前記行アドレス選択信号のうち少なくとも一つは非選択になるように接続された請求項1記載の半導体記憶装置。
【請求項4】
前記疑似ワード線電位固定回路の入力に接続される前記行アドレス信号は下位アドレスである請求項1、2または3記載の半導体記憶装置。
【請求項5】
ワード線およびビット線に接続されたメモリセルをマトリクス状に配置したメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイの外周に接するように行方向、列方向に配置され、前記メモリセルと同様の構成の疑似メモリセルと、アドレス入力に応じて所望のワード線を選択するように行アドレス信号と接続されたワード線選択回路と、前記疑似メモリセルのワード線に接続された疑似ワード線電位固定回路とを備え、
前記疑似ワード線電位固定回路を前記ワード線選択回路と同様に構成し、
半導体記憶装置に入力される信号を入力とし、前記行アドレス信号の非選択状態と同様な電位を常に出力する非選択電位発生回路を備え、
前記疑似ワード線電位固定回路の入力の少なくとも一つは前記非選択電位発生回路の出力に接続されたことを特徴とする半導体記憶装置。
【請求項6】
前記非選択電位発生回路の入力は、半導体記憶装置に入力される信号のうち単一の信号が入力される請求項5記載の半導体記憶装置。
【請求項7】
前記非選択電位発生回路の入力がアドレスであるとき、前記アドレスは下位アドレスである請求項5または6記載の半導体記憶装置。
【請求項8】
前記非選択電位発生回路の入力は遷移タイミングが異なる複数の信号が入力される請求項5記載の半導体記憶装置。
【請求項9】
前記複数の信号は二つの信号からなる請求項8記載の半導体記憶装置。
【請求項10】
前記非選択電位発生回路の入力の少なくとも一つがアドレスであるとき、前記アドレスは下位アドレスである請求項8または9記載の半導体記憶装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−124052(P2008−124052A)
【公開日】平成20年5月29日(2008.5.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−302620(P2006−302620)
【出願日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】