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JP2009070462A - Memory - Google Patents

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JP2009070462A
JP2009070462A JP2007236914A JP2007236914A JP2009070462A JP 2009070462 A JP2009070462 A JP 2009070462A JP 2007236914 A JP2007236914 A JP 2007236914A JP 2007236914 A JP2007236914 A JP 2007236914A JP 2009070462 A JP2009070462 A JP 2009070462A
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bit line
transistor
selection circuit
bit
memory
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JP2007236914A
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Inventor
Koichi Yamada
光一 山田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory for suppressing the increase of a current consumption (power consumption). <P>SOLUTION: This memory (diode ROM) is equipped with: a plurality of word lines 7; a plurality of bit lines 8 to be arranged so as to intersect with the plurality of word lines 7; memory cells 9 arranged on the positions where the word lines 7 and the bit lines 8 intersect with each other; and transistors 42 connected to the bit lines 8. A current driving ability of the transistor 42 is constituted so as to vary according to the positions where the bit lines 8 are arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、メモリに関し、特に、ダイオードを含むメモリセルを備えたメモリに関する。   The present invention relates to a memory, and more particularly to a memory including a memory cell including a diode.

従来、メモリの一例として、ダイオードをそれぞれ含む複数のメモリセルがマトリクス状に配置されたクロスポイント型のマスクROM(以下、ダイオードROMという)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, as an example of a memory, a cross-point type mask ROM (hereinafter referred to as a diode ROM) in which a plurality of memory cells each including a diode are arranged in a matrix is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1に開示された従来のダイオードROMでは、複数のワード線と、複数のワード線に交差するように配置され、所定の間隔を隔てて隣接するように配置される複数のビット線と、ワード線とビット線とが交差する位置に配置されるダイオードを含む複数のメモリセルと、ビット線に接続され、選択されたメモリセルから読み出されるデータを判別するためのセンスアンプ(データ判別回路)とを備えている。このダイオードROMでは、センスアンプから、ビット線およびダイオードを介してワード線に流れる電流をセンスアンプが検知することにより、メモリセルのデータの判別を行っている。なお、各ワード線に接続されるメモリセルのそれぞれに含まれるダイオードのカソードは、共通の不純物領域により構成されている。   In the conventional diode ROM disclosed in Patent Document 1, a plurality of word lines and a plurality of bit lines arranged so as to cross the plurality of word lines and adjacent to each other with a predetermined interval are provided. , A plurality of memory cells including a diode arranged at a position where the word line and the bit line cross each other, and a sense amplifier (data discrimination circuit) for discriminating data read from the selected memory cell connected to the bit line ). In this diode ROM, the sense amplifier detects the current flowing from the sense amplifier to the word line via the bit line and the diode, thereby determining the data of the memory cell. Note that the cathodes of the diodes included in each of the memory cells connected to each word line are constituted by a common impurity region.

特開2007−5580号公報JP 2007-5580 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された従来のクロスポイント型のダイオードROMでは、各ビット線からワード線の端部まで流れる電流が通過する不純物領域の距離がビット線毎に異なることにより、ビット線とワード線の端部との間の不純物領域の距離が短い場合には、セル電流は大きくなり、距離が長い場合には、セル電流は小さくなる。このため、ビット線とワード線の端部との間の不純物領域の距離が短い場合には、ビット線には大きな電流が流れるので、全体として消費電流(消費電力)が増加するという問題点がある。   However, in the conventional cross-point type diode ROM disclosed in Patent Document 1, the distance between the impurity regions through which the current flowing from each bit line to the end of the word line passes varies from bit line to bit line. When the distance of the impurity region between the word line and the end of the word line is short, the cell current is large, and when the distance is long, the cell current is small. For this reason, when the distance of the impurity region between the bit line and the end of the word line is short, a large current flows through the bit line, so that the current consumption (power consumption) increases as a whole. is there.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、消費電流(消費電力)が増加するのを抑制することが可能なメモリを提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a memory capable of suppressing an increase in current consumption (power consumption). It is.

上記目的を達成するために、この発明のメモリは、複数のワード線と、複数のワード線に交差するように配置される複数のビット線と、ワード線とビット線とが交差する位置に配置されるメモリセルと、ビット線に接続される選択回路とを備え、選択回路の電流駆動能力は、ビット線が配置される位置によって異なるように構成されている。   In order to achieve the above object, a memory according to the present invention is arranged at a position where a plurality of word lines, a plurality of bit lines arranged so as to intersect the plurality of word lines, and the word lines and the bit lines intersect. And a selection circuit connected to the bit line, and the current drive capability of the selection circuit is configured to be different depending on the position where the bit line is arranged.

本発明では、上記のように、選択回路の電流駆動能力を、ビット線が配置される位置によって異なるように構成することによって、たとえば、各ワード線に接続されるメモリセルのそれぞれに含まれるダイオードのカソードが、共通の不純物領域により構成される場合において、ビット線とワード線の端部との間の不純物領域の距離が短い場合には、選択回路の電流駆動能力を低くし、ビット線とワード線の端部との間の不純物領域の距離が長い場合には、選択回路の電流駆動能力を高くすることにより、ビット線とワード線の端部との間の不純物領域の距離が短い場合でも、ビット線とデータ判別回路とを接続する配線に大きな電流が流れるのを抑制することができる。これにより、消費電流(消費電力)が増加するのを抑制することができる。   In the present invention, as described above, by configuring the current driving capability of the selection circuit to be different depending on the position where the bit line is arranged, for example, a diode included in each memory cell connected to each word line In the case where the cathodes of these are configured by a common impurity region, if the distance of the impurity region between the bit line and the end of the word line is short, the current drive capability of the selection circuit is lowered, and the bit line and When the distance of the impurity region between the end of the word line is long and the distance of the impurity region between the bit line and the end of the word line is short by increasing the current drive capability of the selection circuit However, it is possible to suppress a large current from flowing through the wiring connecting the bit line and the data determination circuit. Thereby, it is possible to suppress an increase in current consumption (power consumption).

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態によるクロスポイント型のダイオードROMの構成を示した回路図である。図2は、本発明の第1実施形態によるクロスポイント型のダイオードROMの構成を示した平面レイアウト図である。図3は、図2の100−100線に沿った断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a cross-point type diode ROM according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan layout diagram showing the configuration of the cross-point type diode ROM according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 100-100 in FIG.

第1実施形態によるマスクROMは、図1に示すように、アドレス入力回路1と、ロウデコーダ2と、カラムデコーダ3と、センスアンプ4と、出力回路5と、メモリセルアレイ領域6とを備えている。なお、センスアンプ4は、本発明の「データ判別回路」の一例である。アドレス入力回路1は、外部から所定のアドレスが入力されることにより、ロウデコーダ2とカラムデコーダ3とにアドレスデータを出力するように構成されている。また、ロウデコーダ2には、ワード線7が接続されている。なお、ロウデコーダ2は、アドレス入力回路1からアドレスデータが入力されることにより、入力されたアドレスデータに対応するワード線7を選択して、そのワード線7の電位をLレベル(GND=0V)に立ち下げる。これにより、選択したワード線7以外のワード線7の電位は、Hレベル(Vcc)になる。   As shown in FIG. 1, the mask ROM according to the first embodiment includes an address input circuit 1, a row decoder 2, a column decoder 3, a sense amplifier 4, an output circuit 5, and a memory cell array region 6. Yes. The sense amplifier 4 is an example of the “data discrimination circuit” in the present invention. The address input circuit 1 is configured to output address data to the row decoder 2 and the column decoder 3 when a predetermined address is input from the outside. A word line 7 is connected to the row decoder 2. The row decoder 2 receives the address data from the address input circuit 1 and selects the word line 7 corresponding to the input address data, and sets the potential of the word line 7 to the L level (GND = 0V). ). As a result, the potentials of the word lines 7 other than the selected word line 7 become H level (Vcc).

また、カラムデコーダ3には、ワード線7と直交するように配置された複数のビット線8が接続されている。また、カラムデコーダ3は、アドレス入力回路1からアドレスデータが入力されることにより、入力されたアドレスデータに対応するビット線8を選択するとともに、その選択したビット線8とセンスアンプ4とをp型トランジスタ3aを介して接続する。また、センスアンプ4は、カラムデコーダ3により選択されたビット線8に流れる電流を検知し、選択されたビット線8に所定の電流以上の電流が流れる場合にHレベルの信号を出力するとともに、選択されたビット線8に所定の電流未満の電流が流れる場合にLレベルの信号を出力する。また、出力回路5は、センスアンプ4の出力が入力されることにより外部へ信号を出力するように構成されている。   The column decoder 3 is connected to a plurality of bit lines 8 arranged so as to be orthogonal to the word lines 7. The column decoder 3 receives the address data from the address input circuit 1 to select the bit line 8 corresponding to the input address data, and the selected bit line 8 and the sense amplifier 4 are connected to the p. The connection is made through the type transistor 3a. The sense amplifier 4 detects a current flowing through the bit line 8 selected by the column decoder 3 and outputs an H level signal when a current of a predetermined current or more flows through the selected bit line 8. When a current less than a predetermined current flows through the selected bit line 8, an L level signal is output. The output circuit 5 is configured to output a signal to the outside when the output of the sense amplifier 4 is input.

また、メモリセルアレイ領域6には、複数のメモリセル9がマトリクス状に配置されている。これらの複数のメモリセル9は、互いに直交するように配置された複数のワード線7およびビット線8の交点にそれぞれ配置されている。これにより、クロスポイント型のマスクROMが構成されている。また、メモリセルアレイ領域6には、ビット線8にアノードが接続されたダイオード10を含むメモリセル9と、ビット線8にアノードが接続されていないダイオード10を含むメモリセル9とが設けられている。   In the memory cell array region 6, a plurality of memory cells 9 are arranged in a matrix. The plurality of memory cells 9 are respectively arranged at the intersections of the plurality of word lines 7 and bit lines 8 arranged so as to be orthogonal to each other. Thereby, a cross-point type mask ROM is configured. In the memory cell array region 6, a memory cell 9 including a diode 10 whose anode is connected to the bit line 8 and a memory cell 9 including a diode 10 whose anode is not connected to the bit line 8 are provided. .

また、メモリセルアレイ領域6では、図3に示すように、p型シリコン基板21の上面に、n型不純物領域22が所定の方向に延びるように形成されている。なお、不純物領域22は、本発明の「不純物領域」の一例である。また、不純物領域22は、その延びる方向に対して直交する方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数形成されている。   Further, in the memory cell array region 6, as shown in FIG. 3, an n-type impurity region 22 is formed on the upper surface of the p-type silicon substrate 21 so as to extend in a predetermined direction. The impurity region 22 is an example of the “impurity region” in the present invention. A plurality of impurity regions 22 are formed at a predetermined interval along a direction orthogonal to the extending direction.

また、1つの不純物領域22内には、複数のp型不純物領域23が不純物領域22の延びる方向に沿って所定の間隔を隔てて形成されている。そして、1つの不純物領域23と不純物領域22とによって、メモリセル9のダイオード10が形成されている。これにより、不純物領域22は、複数のダイオード10の共通のカソードとして機能するとともに、不純物領域23は、ダイオード10のアノードとして機能する。また、不純物領域22内には、8つの不純物領域23ごとに1つのn型コンタクト領域24が形成されている。このコンタクト領域24は、後述する1層目のプラグ27の、シリコン基板21の不純物領域22に対する接触抵抗を低減するために設けられている。   In one impurity region 22, a plurality of p-type impurity regions 23 are formed at predetermined intervals along the direction in which the impurity regions 22 extend. The single impurity region 23 and the impurity region 22 form the diode 10 of the memory cell 9. Thereby, the impurity region 22 functions as a common cathode of the plurality of diodes 10, and the impurity region 23 functions as an anode of the diode 10. In the impurity region 22, one n-type contact region 24 is formed for every eight impurity regions 23. This contact region 24 is provided in order to reduce the contact resistance of the plug 27 of the first layer described later to the impurity region 22 of the silicon substrate 21.

また、シリコン基板21の上面を覆うように、1層目の層間絶縁膜25が設けられている。この1層目の層間絶縁膜25の不純物領域23およびコンタクト領域24に対応する領域には、コンタクトホール26が設けられている。また、コンタクトホール26には、W(タングステン)からなる1層目のプラグ27が埋め込まれている。これにより、不純物領域23およびコンタクト領域24にそれぞれ1層目のプラグ27が接続されている。   A first interlayer insulating film 25 is provided so as to cover the upper surface of the silicon substrate 21. A contact hole 26 is provided in a region corresponding to the impurity region 23 and the contact region 24 of the first interlayer insulating film 25. The contact hole 26 is filled with a first-layer plug 27 made of W (tungsten). As a result, the first-layer plugs 27 are connected to the impurity regions 23 and the contact regions 24, respectively.

また、1層目の層間絶縁膜25上には、1層目のプラグ27に接続するように、Alからなる1層目のパッド層28が設けられている。このパッド層28は、平面的に見てほぼ正方形になるように形成されている(図2参照)。また、1層目の層間絶縁膜25上には、1層目のパッド層28を覆うように2層目の層間絶縁膜29が設けられている。この2層目の層間絶縁膜29の1層目のパッド層28に対応する領域には、コンタクトホール30が形成されている。また、コンタクトホール30には、Wからなる2層目のプラグ31が埋め込まれている。また、2層目の層間絶縁膜29上には、Alからなる複数のビット線8が所定の間隔を隔てて形成されている。ビット線8は、図2に示すように、不純物領域22の延びる方向と直交する方向へ延びるように形成されているとともに、各メモリセル9(図1参照)のダイオード10に対応する領域で不純物領域22と交差するように配置されている。   A first pad layer 28 made of Al is provided on the first interlayer insulating film 25 so as to be connected to the first plug 27. The pad layer 28 is formed to be substantially square when viewed in plan (see FIG. 2). Further, a second interlayer insulating film 29 is provided on the first interlayer insulating film 25 so as to cover the first pad layer 28. A contact hole 30 is formed in a region corresponding to the first pad layer 28 of the second interlayer insulating film 29. In the contact hole 30, a second layer plug 31 made of W is embedded. On the second interlayer insulating film 29, a plurality of bit lines 8 made of Al are formed at predetermined intervals. As shown in FIG. 2, the bit line 8 is formed so as to extend in a direction orthogonal to the direction in which the impurity region 22 extends, and in the region corresponding to the diode 10 of each memory cell 9 (see FIG. 1). It is arranged so as to cross the region 22.

また、メモリセル9のダイオード10に対応して1層目のパッド層28とビット線8との間にコンタクトホール30が形成されているか否かによって、そのメモリセル9のデータが切り替えられるように構成されている。すなわち、メモリセル9のダイオード10に対応してコンタクトホール30が形成されることにより、コンタクトホール30に埋め込まれたプラグ31、1層目のパッド層28および1層目のプラグ27を介して、ビット線8とメモリセル9のダイオード10を構成する不純物領域23とが接続されている場合には、そのメモリセル9のデータは「1」に設定される。一方、メモリセル9のダイオード10に対応してコンタクトホール30が形成されていないことにより、そのメモリセル9のダイオード10と対応するビット線8とが接続されていない場合には、そのメモリセル9のデータは「0」に設定される。   Further, the data of the memory cell 9 is switched depending on whether or not the contact hole 30 is formed between the first pad layer 28 and the bit line 8 corresponding to the diode 10 of the memory cell 9. It is configured. That is, by forming the contact hole 30 corresponding to the diode 10 of the memory cell 9, the plug 31 embedded in the contact hole 30, the first pad layer 28, and the first plug 27 are used. When the bit line 8 and the impurity region 23 constituting the diode 10 of the memory cell 9 are connected, the data of the memory cell 9 is set to “1”. On the other hand, when the contact hole 30 is not formed corresponding to the diode 10 of the memory cell 9 and the bit line 8 corresponding to the diode 10 of the memory cell 9 is not connected, the memory cell 9 Is set to “0”.

また、2層目の層間絶縁膜29の2層目のプラグ31に対応する領域上には、Alからなる2層目のパッド層32が形成されている。この2層目のパッド層32は、平面的に見てほぼ正方形となるように形成されている(図2参照)。そして、2層目のプラグ31と2層目のパッド層32とが接続されている。また、2層目の層間絶縁膜29の上には、ビット線8および2層目のパッド層32を覆うように3層目の層間絶縁膜33が設けられている。この3層目の層間絶縁膜33の2層目のパッド層32に対応する領域には、コンタクトホール34が設けられているとともに、そのコンタクトホール34には、Wからなる3層目のプラグ35が埋め込まれている。これにより、3層目のプラグ35は、2層目のパッド層32に接続されている。   On the region corresponding to the second plug 31 of the second interlayer insulating film 29, a second pad layer 32 made of Al is formed. The second pad layer 32 is formed to be substantially square when viewed in plan (see FIG. 2). The second-layer plug 31 and the second-layer pad layer 32 are connected. Further, a third interlayer insulating film 33 is provided on the second interlayer insulating film 29 so as to cover the bit line 8 and the second pad layer 32. A contact hole 34 is provided in a region corresponding to the second pad layer 32 of the third interlayer insulating film 33, and a third layer plug 35 made of W is formed in the contact hole 34. Is embedded. As a result, the third-layer plug 35 is connected to the second-layer pad layer 32.

また、3層目の層間絶縁膜33上には、Alからなるワード線7が、不純物領域22の延びる方向に沿って延びるように形成されている。また、ワード線7は、その延びる方向と直交する方向に沿って所定の間隔を隔てて複数設けられており、各不純物領域22の上方にそれぞれ配置されている。そして、ワード線7は、3層目のプラグ35に接続されている。ここで、第1実施形態では、ワード線7と不純物領域22とは、3層目のプラグ35、2層目のパッド層32、2層目のプラグ31、1層目のパッド層28および1層目のプラグ27を介して、8つのメモリセル(所定の間隔)ごとに接続されている。なお、プラグ35、パッド層32、プラグ31、パッド層28およびプラグ27は、本発明の「第1金属配線」の一例である。そして、ロウデコーダ2(図1参照)に入力されたアドレスデータに対応するワード線7を選択する際、選択されたワード線7の電位がLレベル(GND)に立ち下げられるとともに、選択されていないワード線7の電位は、Hレベル(Vcc)になるように構成されている。   On the third interlayer insulating film 33, a word line 7 made of Al is formed so as to extend along the direction in which the impurity region 22 extends. A plurality of word lines 7 are provided at predetermined intervals along a direction orthogonal to the extending direction, and are arranged above each impurity region 22. The word line 7 is connected to the plug 35 in the third layer. Here, in the first embodiment, the word line 7 and the impurity region 22 include the third-layer plug 35, the second-layer pad layer 32, the second-layer plug 31, the first-layer pad layers 28 and 1. The memory cells are connected every eight memory cells (predetermined intervals) via the plugs 27 of the layer. The plug 35, the pad layer 32, the plug 31, the pad layer 28, and the plug 27 are examples of the “first metal wiring” in the present invention. When the word line 7 corresponding to the address data input to the row decoder 2 (see FIG. 1) is selected, the potential of the selected word line 7 is lowered to the L level (GND) and selected. The potential of the word line 7 that is not present is configured to be at the H level (Vcc).

また、8つのメモリセル9に接続される8本のビット線8の端部に配置されるビット線8下のダイオード10のカソードからワード線7までの不純物領域22の距離は、8本のビット線8の中央部に配置されるビット線8下のダイオード10のカソードからワード線7までの不純物領域22の距離よりも短くなるように構成されている。なお、ダイオード10のカソードからワード線7までの不純物領域22の距離が長いほど、カソードからワード線7までの電気的な抵抗が大きくなる。   Further, the distance from the cathode of the diode 10 below the bit line 8 arranged at the end of the eight bit lines 8 connected to the eight memory cells 9 to the word line 7 is eight bits. It is configured to be shorter than the distance of the impurity region 22 from the cathode of the diode 10 below the bit line 8 arranged at the center of the line 8 to the word line 7. The longer the distance of the impurity region 22 from the cathode of the diode 10 to the word line 7, the greater the electrical resistance from the cathode to the word line 7.

また、図2に示すように、複数のビット線8のそれぞれの一方端には、金属配線41を介してビット線8に接続されるトランジスタ42が接続されている。なお、トランジスタ42は、本発明の「選択回路」の一例である。また、ビット線8と金属配線41とは、コンタクト部43を介して電気的に接続されている。また、金属配線41とトランジスタ42のソース/ドレイン領域の一方とは、コンタクト部44aを介して電気的に接続されている。また、トランジスタ42のソース/ドレイン領域の他方は、コンタクト部44bを介して、センスアンプ4に接続されている。ここで、第1実施形態では、トランジスタ42のゲート幅W1は、8本のビット線8の中央部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42のゲート幅W1よりも、端部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42のゲート幅W1の方が小さくなるように構成されている。これにより、ゲート幅W1が小さい分、8本のビット線8の中央部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42の電流駆動能力よりも、端部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42の電流駆動能力の方が低くなる。   As shown in FIG. 2, a transistor 42 connected to the bit line 8 through a metal wiring 41 is connected to one end of each of the plurality of bit lines 8. The transistor 42 is an example of the “selection circuit” in the present invention. Further, the bit line 8 and the metal wiring 41 are electrically connected through the contact portion 43. Further, the metal wiring 41 and one of the source / drain regions of the transistor 42 are electrically connected through a contact portion 44a. The other of the source / drain regions of the transistor 42 is connected to the sense amplifier 4 through the contact portion 44b. Here, in the first embodiment, the gate width W1 of the transistor 42 is arranged at the end portion more than the gate width W1 of the transistor 42 connected to the bit line 8 arranged at the center portion of the eight bit lines 8. The gate width W1 of the transistor 42 connected to the bit line 8 is configured to be smaller. As a result, since the gate width W1 is small, the current drive capability of the transistor 42 connected to the bit line 8 arranged at the center of the eight bit lines 8 is connected to the bit line 8 arranged at the end. The current driving capability of the transistor 42 is lower.

次に、図1および図2を参照して、第1実施形態によるマスクROMの動作について説明する。   Next, the operation of the mask ROM according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、所定のアドレスがアドレス入力回路1に入力される。これにより、その入力されたアドレスに応じたアドレスデータがアドレス入力回路1からロウデコーダ2およびカラムデコーダ3にそれぞれ出力される。そして、ロウデコーダ2によりアドレスデータがデコードされることにより、アドレスデータに対応する所定のワード線7が選択される。そして、その選択されたワード線7の電位がLレベル(GND)に立ち下げられるとともに、選択されていないワード線7の電位がHレベル(Vcc)にされる。   First, a predetermined address is input to the address input circuit 1. As a result, address data corresponding to the input address is output from the address input circuit 1 to the row decoder 2 and the column decoder 3, respectively. Then, by decoding the address data by the row decoder 2, a predetermined word line 7 corresponding to the address data is selected. The potential of the selected word line 7 is lowered to L level (GND), and the potential of the unselected word line 7 is set to H level (Vcc).

一方、アドレス入力回路1からアドレスデータが入力されたカラムデコーダ3では、入力されたアドレスデータに対応する所定のビット線8が選択されるとともに、その選択されたビット線8がセンスアンプ4に接続される。そして、センスアンプ4からVccに近い電位が選択されたビット線8に供給される。そして、選択されたワード線7と選択されたビット線8との交点に位置する選択されたメモリセル9のダイオード10のアノードが、ビット線8に繋がっている場合には、センスアンプ4からビット線8およびダイオード10を介してワード線7へ電流が流れる。この際、センスアンプ4では、ビット線8に所定以上の電流が流れることを検知して、Hレベルの信号を出力する。そして、出力回路5は、センスアンプ4の出力信号を受けて外部へHレベルの信号を出力する。   On the other hand, in the column decoder 3 to which address data is input from the address input circuit 1, a predetermined bit line 8 corresponding to the input address data is selected, and the selected bit line 8 is connected to the sense amplifier 4. Is done. Then, a potential close to Vcc is supplied from the sense amplifier 4 to the selected bit line 8. When the anode of the diode 10 of the selected memory cell 9 located at the intersection of the selected word line 7 and the selected bit line 8 is connected to the bit line 8, the sense amplifier 4 sends a bit. A current flows to the word line 7 via the line 8 and the diode 10. At this time, the sense amplifier 4 detects that a predetermined current or more flows through the bit line 8 and outputs an H level signal. The output circuit 5 receives the output signal of the sense amplifier 4 and outputs an H level signal to the outside.

その一方、選択されたワード線7と選択されたビット線8との交点に位置する選択されたメモリセル9のダイオード10のアノードがビット線8に繋がっていない場合には、ビット線8からワード線7へ電流が流れない。この場合には、センスアンプ4が電流が流れないことを検知して、Lレベルの信号を出力する。そして、出力回路5は、センスアンプ4の出力信号を受けて外部へLレベルの信号を出力する。   On the other hand, if the anode of the diode 10 of the selected memory cell 9 located at the intersection of the selected word line 7 and the selected bit line 8 is not connected to the bit line 8, No current flows to line 7. In this case, the sense amplifier 4 detects that no current flows and outputs an L level signal. The output circuit 5 receives the output signal of the sense amplifier 4 and outputs an L level signal to the outside.

第1実施形態では、上記のように、8つのメモリセル9に接続される8本のビット線8に接続されるトランジスタ42の電流駆動能力を、8本のビット線8の端部では、トランジスタ42の電流駆動能力を低くし、8本のビット線8の中央部では、トランジスタ42の電流駆動能力を高くすることによって、ワード線7とダイオード10のカソードとの間の不純物領域22の距離が短く抵抗が小さい場合でも、トランジスタ42の電流駆動能力を低くすることにより、ビット線8とセンスアンプ4とを接続する配線に大きな電流が流れるのを抑制することができる。これにより、消費電流(消費電力)が増加するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the current drive capability of the transistor 42 connected to the eight bit lines 8 connected to the eight memory cells 9 is set to be the transistor at the end of the eight bit lines 8. By reducing the current drive capability of 42 and increasing the current drive capability of the transistor 42 at the center of the eight bit lines 8, the distance of the impurity region 22 between the word line 7 and the cathode of the diode 10 is reduced. Even when the resistance is short and the resistance is small, it is possible to suppress a large current from flowing through the wiring connecting the bit line 8 and the sense amplifier 4 by reducing the current driving capability of the transistor 42. Thereby, it is possible to suppress an increase in current consumption (power consumption).

また、第1実施形態では、上記のように、トランジスタ42のゲート幅W1を、8本のビット線8の中央部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42のゲート幅W1よりも、端部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42のゲート幅W1の方が小さくなるように構成することによって、ゲート幅W1が小さい方が電気的な抵抗が大きくなるので、容易に、複数のビット線8の中央部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42の電流駆動能力よりも、端部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42の電流駆動能力を低くすることができる。   In the first embodiment, as described above, the gate width W1 of the transistor 42 is set to be larger than the gate width W1 of the transistor 42 connected to the bit line 8 arranged in the center of the eight bit lines 8. By configuring the transistor 42 connected to the bit line 8 disposed at the end to have a smaller gate width W1, the smaller the gate width W1, the greater the electrical resistance. The current driving capability of the transistor 42 connected to the bit line 8 arranged at the end is made lower than the current driving capability of the transistor 42 connected to the bit line 8 arranged in the central portion of the plurality of bit lines 8. be able to.

(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態によるクロスポイント型のダイオードROMの構成を示した平面レイアウト図である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a plan layout diagram showing the configuration of a cross-point type diode ROM according to the second embodiment of the present invention.

第2実施形態によるクロスポイント型のダイオードROMでは、図4に示すように、複数のビット線8のそれぞれの一方端には、上記第1実施形態と同様に、金属配線41を介してトランジスタ42aが接続されている。なお、第1実施形態と異なり、トランジスタ42aのゲート幅W2は、それぞれのトランジスタ42aにおいて同じである。また、金属配線41とトランジスタ42aとはコンタクト部43を介して接続されている。   In the cross-point type diode ROM according to the second embodiment, as shown in FIG. 4, the transistor 42a is connected to one end of each of the bit lines 8 via the metal wiring 41 as in the first embodiment. Is connected. Unlike the first embodiment, the gate width W2 of the transistor 42a is the same in each transistor 42a. Further, the metal wiring 41 and the transistor 42a are connected via a contact portion 43.

ここで、第2実施形態では、トランジスタ42aのソース/ドレインの一方と金属配線41とを接続するコンタクト部44aの数は、8本のビット線8のうち、中央部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42aのソース/ドレインの一方と金属配線41とを接続するコンタクト部44aの数よりも、端部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42aのソース/ドレインの一方と金属配線41とを接続するコンタクト部44aの数の方が小さくなるように構成されている。   Here, in the second embodiment, the number of contact portions 44 a that connect one of the source / drain of the transistor 42 a and the metal wiring 41 is the number of the bit lines 8 arranged at the center of the eight bit lines 8. One of the source / drain of the transistor 42a connected to the bit line 8 arranged at the end, rather than the number of contact portions 44a connecting one of the source / drain of the transistor 42a connected to the metal wire 41 and The number of contact portions 44a connecting the metal wiring 41 is configured to be smaller.

なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

第2実施形態では、上記のように、トランジスタ42aのソース/ドレインの一方と金属配線41とを接続するコンタクト部44aの数を、8本のビット線8の中央部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42aのソース/ドレインの一方と金属配線41とを接続するコンタクト部44aの数よりも、端部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42aのソース/ドレインの一方と金属配線41とを接続するコンタクト部44aの数の方が少なくなるように構成する。これにより、コンタクト部44aの数が多い方が電気的な抵抗が小さくなるので、容易に、複数のビット線8の中央部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42aの電流駆動能力よりも、端部に配置されるビット線8に接続されるトランジスタ42aの電流駆動能力を低くすることができる。   In the second embodiment, as described above, the number of contact portions 44a connecting one of the source / drain of the transistor 42a and the metal wiring 41 is set to the bit line 8 arranged in the central portion of the eight bit lines 8. One of the source / drain of the transistor 42a connected to the bit line 8 arranged at the end, rather than the number of contact portions 44a connecting one of the source / drain of the transistor 42a connected to the metal wire 41 and The number of contact portions 44a for connecting the metal wiring 41 is reduced. As a result, the larger the number of contact portions 44a, the smaller the electrical resistance. Therefore, the current drive capability of the transistor 42a connected to the bit line 8 arranged at the center of the plurality of bit lines 8 can be easily obtained. However, the current driving capability of the transistor 42a connected to the bit line 8 disposed at the end can be lowered.

なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1および第2実施形態では、クロスポイント型のダイオードROMに本発明を適用したが、本発明はこれに限らず、クロスポイント型のダイオードROM以外のダイオードを含むメモリセルを備えたメモリにも広く適用可能である。   For example, in the first and second embodiments, the present invention is applied to the cross-point type diode ROM. However, the present invention is not limited to this, and a memory cell including a diode other than the cross-point type diode ROM is provided. It can be widely applied to memories.

また、上記第1および第2実施形態では、それぞれ、ビット線に接続されるトランジスタのゲート幅およびコンタクト部の数を変えることにより、ビット線に接続されるトランジスタの電流駆動能力を変える例を示したが、本発明はこれに限らず、ビット線に接続されるトランジスタのソース/ドレイン領域の不純物濃度をトランジスタ毎に変えることによって、ビット線に接続されるトランジスタの電流駆動能力を変えてもよい。また、ビット線に接続されるトランジスタのソース/ドレイン領域の不純物を注入する領域の大きさを変えることによって、ビット線に接続されるトランジスタの電流駆動能力を変えてもよい。また、ビット線に接続されるトランジスタのゲート長を変えてもよいし、ビット線に接続されるトランジスタとビット線との間に抵抗を設けてもよい。   In the first and second embodiments, the current driving capability of the transistor connected to the bit line is changed by changing the gate width of the transistor connected to the bit line and the number of contact portions, respectively. However, the present invention is not limited to this, and the current driving capability of the transistor connected to the bit line may be changed by changing the impurity concentration of the source / drain region of the transistor connected to the bit line for each transistor. . Further, the current drive capability of the transistor connected to the bit line may be changed by changing the size of the region into which the impurity is implanted in the source / drain region of the transistor connected to the bit line. Further, the gate length of the transistor connected to the bit line may be changed, or a resistor may be provided between the transistor connected to the bit line and the bit line.

また、上記第1および第2実施形態では、8本のビット線ごとに、ワード線と配線層とを接続するプラグおよびパッド層が配置される例を示したが、本発明はこれに限らず、8本以外のビット線ごとにワード線と配線層とを接続するプラグおよびパッド層を配置してもよい。   In the first and second embodiments, the example in which the plug and the pad layer for connecting the word line and the wiring layer are arranged for every eight bit lines has been shown, but the present invention is not limited to this. A plug and a pad layer for connecting the word line and the wiring layer may be arranged for every bit line other than eight.

本発明の第1実施形態によるクロスポイント型のダイオードROMの構成を示した回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a cross-point type diode ROM according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態によるクロスポイント型のダイオードROMの構成を示した平面レイアウト図である。1 is a plan layout diagram illustrating a configuration of a cross-point type diode ROM according to a first embodiment of the present invention; 図2の100−100線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 100-100 in FIG. 2. 本発明の第2実施形態によるクロスポイント型のダイオードROMの構成を示した平面レイアウト図である。It is the plane layout figure which showed the structure of the crosspoint type | mold diode ROM by 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

7 ワード線
8 ビット線
9 メモリセル
22 不純物領域
27 プラグ(第1金属配線)
28 パッド層(第1金属配線)
31 プラグ(第1金属配線)
32 パッド層(第1金属配線)
35 プラグ(第1金属配線)
41 金属配線(第2金属配線)
42、42a トランジスタ(選択回路)
44a コンタクト部
7 Word line 8 Bit line 9 Memory cell 22 Impurity region 27 Plug (first metal wiring)
28 Pad layer (first metal wiring)
31 Plug (first metal wiring)
32 Pad layer (first metal wiring)
35 Plug (first metal wiring)
41 Metal wiring (second metal wiring)
42, 42a Transistor (selection circuit)
44a Contact part

Claims (5)

複数のワード線と、
前記複数のワード線に交差するように配置される複数のビット線と、
前記ワード線と前記ビット線とが交差する位置に配置されるメモリセルと、
前記ビット線に接続される選択回路とを備え、
前記選択回路の電流駆動能力は、前記ビット線が配置される位置によって異なるように構成されている、メモリ。
Multiple word lines,
A plurality of bit lines arranged to intersect the plurality of word lines;
A memory cell disposed at a position where the word line and the bit line intersect;
A selection circuit connected to the bit line,
The memory is configured such that a current driving capability of the selection circuit is different depending on a position where the bit line is disposed.
前記選択回路の電流駆動能力は、前記複数のビット線の中央部に配置される前記ビット線に接続される前記選択回路の電流駆動能力よりも、端部に配置される前記ビット線に接続される前記選択回路の電流駆動能力の方が小さくなるように構成されている、請求項1に記載のメモリ。   The current driving capability of the selection circuit is connected to the bit line arranged at the end portion rather than the current driving capability of the selection circuit connected to the bit line arranged in the central portion of the plurality of bit lines. The memory according to claim 1, wherein the current driving capability of the selection circuit is configured to be smaller. 前記ワード線が延びる方向に配置される不純物領域と、
前記ワード線と前記不純物領域とを所定の間隔ごとに電気的に接続する第1金属配線とをさらに備え、
前記ビット線は、前記第1金属配線間に所定の間隔を隔てて、複数のビット線が配置され、
前記選択回路の電流駆動能力は、前記第1金属配線間に配置される複数のビット線のうち中央部に配置される前記ビット線に接続される前記選択回路の電流駆動能力よりも、端部に配置される前記ビット線に接続される前記選択回路の電流駆動能力の方が小さくなるように構成されている、請求項2に記載のメモリ。
An impurity region disposed in a direction in which the word line extends;
A first metal wiring that electrically connects the word line and the impurity region at predetermined intervals;
The bit line has a plurality of bit lines arranged at a predetermined interval between the first metal wirings,
The current driving capability of the selection circuit is more than the current driving capability of the selection circuit connected to the bit line disposed in the center among the plurality of bit lines disposed between the first metal wirings. The memory according to claim 2, wherein a current driving capability of the selection circuit connected to the bit line arranged in the memory is smaller.
前記選択回路は、トランジスタにより構成され、
前記トランジスタのゲート幅は、前記複数のビット線の中央部に配置されるビット線に接続される前記トランジスタのゲート幅よりも、端部に配置される前記ビット線に接続される前記トランジスタのゲート幅の方が小さくなるように構成されている、請求項2または3に記載のメモリ。
The selection circuit includes a transistor,
The gate width of the transistor connected to the bit line arranged at the end is larger than the gate width of the transistor connected to the bit line arranged at the center of the plurality of bit lines. The memory according to claim 2, wherein the memory is configured to have a smaller width.
前記選択回路は、トランジスタにより構成され、
前記トランジスタのソース/ドレイン領域の一方と、前記ビット線とを接続する第2金属配線とをさらに備え、
前記トランジスタのソース/ドレイン領域の一方と前記第2金属配線とを電気的に接続するコンタクト部の数は、前記複数のビット線の中央部に配置される前記ビット線に接続される前記トランジスタのソース/ドレイン領域の一方と前記第2金属配線とを電気的に接続するコンタクト部の数よりも、端部に配置される前記ビット線に接続される前記トランジスタのソース/ドレイン領域の一方と前記第2金属配線とを電気的に接続するコンタクト部の数の方が少なくなるように構成されている、請求項2または3に記載のメモリ。
The selection circuit includes a transistor,
A second metal wiring connecting one of the source / drain regions of the transistor and the bit line;
The number of contact portions that electrically connect one of the source / drain regions of the transistor and the second metal wiring is the number of contact portions of the transistor connected to the bit line disposed at the center of the plurality of bit lines. One of the source / drain regions of the transistor connected to the bit line disposed at the end and the number of contact portions that electrically connect one of the source / drain regions and the second metal wiring 4. The memory according to claim 2, wherein the number of contact portions that electrically connect the second metal wiring is reduced. 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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