(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-21
(54)【発明の名称】ワード線駆動回路及びワード線ドライバー、記憶装置
(51)【国際特許分類】
G11C 11/408 20060101AFI20240814BHJP
H10B 12/00 20230101ALI20240814BHJP
H01L 21/8238 20060101ALI20240814BHJP
G11C 8/08 20060101ALI20240814BHJP
【FI】
G11C11/408 120
H10B12/00 601
H01L27/092 K
H01L27/092 D
H01L27/092 Z
G11C8/08
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022564085
(86)(22)【出願日】2022-07-08
(85)【翻訳文提出日】2022-10-20
(86)【国際出願番号】 CN2022104750
(87)【国際公開番号】W WO2023245746
(87)【国際公開日】2023-12-28
(31)【優先権主張番号】202210731404.2
(32)【優先日】2022-06-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522246670
【氏名又は名称】チャンシン メモリー テクノロジーズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】CHANGXIN MEMORY TECHNOLOGIES,INC.
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【氏名又は名称】徳山 英浩
(72)【発明者】
【氏名】王 路広
【テーマコード(参考)】
5F048
5F083
5M024
【Fターム(参考)】
5F048AA01
5F048AB01
5F048AB04
5F048AC03
5F048BA01
5F048BB01
5F048BB05
5F048BB09
5F083AD00
5F083GA01
5F083GA05
5F083GA09
5F083KA03
5F083KA05
5F083LA16
5M024AA52
5M024BB08
5M024CC22
5M024PP03
5M024PP10
(57)【要約】
本開示の実施例は、ワード線駆動回路及びワード線ドライバー、記憶装置に関する。ワード線駆動回路は、少なくとも2つのサブワード線ドライバーを含み、各サブワード線ドライバーは、メインワード線及びサブワード線に接続され、メインワード線は、イネーブル信号を提供するために用いられ、サブワード線ドライバーは、保持トランジスタを含み、保持トランジスタの第1端部及び第2端部は、それぞれ異なるサブワード線に接続され、保持トランジスタのゲート電極は、第2駆動信号を受信し、サブワード線ドライバーは、第1駆動信号及びイネーブル信号に応答して、選択されたサブワード線に第1駆動信号を提供し、選択されたサブワード線は保持トランジスタの第1端部又は第2端部に接続されたサブワード線であり、第1駆動信号、イネーブル信号及び第2駆動信号に応答して、保持トランジスタの第1端部及び第2端部を導通させるように構成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワード線駆動回路であって、
少なくとも2つのサブワード線ドライバーを含み、各前記サブワード線ドライバーは、メインワード線及びサブワード線に接続され、前記メインワード線は、イネーブル信号を提供するために用いられ、
前記サブワード線ドライバーは、保持トランジスタを含み、前記保持トランジスタの第1端部及び第2端部は、それぞれ異なる前記サブワード線に接続され、前記保持トランジスタのゲート電極は、第2駆動信号を受信し、
前記サブワード線ドライバーは、第1駆動信号及び前記イネーブル信号に応答して、選択された前記サブワード線に前記第1駆動信号を提供し、選択された前記サブワード線が前記保持トランジスタの第1端部又は第2端部に接続された前記サブワード線であり、前記第1駆動信号、前記イネーブル信号及び前記第2駆動信号に応答して、前記保持トランジスタの第1端部及び第2端部を導通させるように構成される、ワード線駆動回路。
【請求項2】
同一の前記メインワード線は、少なくとも2つの前記サブワード線ドライバーに接続され、同一の前記メインワード線は、少なくとも2本の前記サブワード線に対応し、前記第1端部及び前記第2端部に接続された2本の前記サブワード線は、それぞれ同一の前記メインワード線に対応していることを特徴とする請求項1に記載のワード線駆動回路。
【請求項3】
少なくとも2つのメインワード線ドライバーは、それぞれ異なる前記メインワード線に接続され、異なる前記メインワード線は、異なる前記サブワード線に対応し、前記第1端部及び前記第2端部に接続された2本の前記サブワード線は、それぞれ異なる前記メインワード線に対応していることを特徴とする請求項1に記載のワード線駆動回路。
【請求項4】
前記保持トランジスタは、NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含むことを特徴とする請求項1-3のいずれか一項に記載のワード線駆動回路。
【請求項5】
前記サブワード線ドライバーは、
プルアップトランジスタであって、ゲート電極が前記メインワード線に接続され、ソース電極が前記第1駆動信号を受信し、ドレイン電極が前記サブワード線及び前記保持トランジスタの第1端部又は第2端部に接続される、プルアップトランジスタと、
プルダウントランジスタであって、ゲート電極が前記メインワード線に接続され、ドレイン電極が前記プルアップトランジスタのドレイン電極に接続され、ソース電極が第3駆動信号を受信する、プルダウントランジスタと、を含むことを特徴とする請求項1-3のいずれか一項に記載のワード線駆動回路。
【請求項6】
前記プルアップトランジスタは、PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含み、前記プルダウントランジスタは、NMOSトランジスタを含むことを特徴とする請求項5に記載のワード線駆動回路。
【請求項7】
ワード線ドライバーであって、
PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor)領域であって、第1方向に沿って延在する複数の第1アクティブ領域を含み、前記第1アクティブ領域は、第1チャネル領域と、前記第1チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第1ソース領域及び第1ドレイン領域とを含む、PMOS領域と、
NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor)領域であって、前記PMOS領域と共に第2方向に沿って配列され、前記第1方向に沿って延在する複数の第2アクティブ領域を含み、前記第2アクティブ領域は、第2チャネル領域と、前記第2チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第2ソース領域及び第2ドレイン領域とを含み、前記第2アクティブ領域は、第3チャネル領域と、前記第3チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第3ソース領域及び第3ドレイン領域とをさらに含む、NMOS領域と、
第1ゲート電極であって、各前記第1ゲート電極が前記第2方向に沿って延在して複数の前記第1チャネル領域及び複数の前記第2チャネル領域を覆い、前記第1ゲート電極がメインワード線に電気的に接続され、前記第1ゲート電極、前記第1ソース領域及び前記第1ドレイン領域がプルアップトランジスタを構成し、前記第1ゲート電極、前記第2ソース領域及び前記第2ドレイン領域がプルダウントランジスタを構成する、第1ゲート電極と、
複数の第2ゲート電極であって、各前記第2ゲート電極が対応する前記第3チャネル領域を覆い、前記第2ゲート電極、前記第3ソース領域及び前記第3ドレイン領域が保持トランジスタを構成する、複数の第2ゲート電極と、を含み、
ここで、一つの前記プルアップトランジスタの前記第1ドレイン領域は、一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域に電気的に接続され、対応するサブワード線に電気的に接続され、
同一の前記保持トランジスタの前記第3ドレイン領域は、一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域に電気的に接続され、前記第3ソース領域は、別の一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域に電気的に接続される、ワード線ドライバー。
【請求項8】
各前記第1ゲート電極は、
前記第1方向に沿って離間して配列され、前記第2方向に沿って延在して複数の前記第1チャネル領域及び複数の前記第2チャネル領域を覆う少なくとも2つの延在部と、
前記第1方向に沿って隣接して配列された前記延在部に接続された接続部と、を含むことを特徴とする請求項7に記載のワード線ドライバー。
【請求項9】
前記接続部は、隣接する前記第1アクティブ領域の間の領域を覆い、かつ前記第1アクティブ領域と前記第2アクティブ領域との間の領域をさらに覆うことを特徴とする請求項8に記載のワード線ドライバー。
【請求項10】
前記第1方向において、前記NMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離は、一部の前記PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離よりも大きく、前記第2ゲート電極は、隣接する前記延在部の間に位置することを特徴とする請求項8に記載のワード線ドライバー。
【請求項11】
前記PMOS領域は、
前記第2方向に沿って配列された第1PMOS領域及び第2PMOS領域を含み、前記第2PMOS領域は、前記第1PMOS領域と前記NMOS領域との間に位置し、
同一の前記第1ゲート電極の2つの前記延在部は、前記第1PMOS領域の同一の前記第1アクティブ領域を覆い、かつ2つの前記延在部は、さらに前記第2PMOS領域の前記第1方向に沿って配列された2つの前記第1アクティブ領域をそれぞれ覆い、
ここで、前記第1方向において、前記第1PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離は、前記第2PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項10に記載のワード線ドライバー。
【請求項12】
前記第1方向において、前記NMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離は、一部の前記PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離よりも小さく、前記第2ゲート電極は、2つの前記延在部によって囲まれた領域の外側に位置することを特徴とする請求項8に記載のワード線ドライバー。
【請求項13】
前記PMOS領域は、
前記第2方向に沿って配列された第1PMOS領域及び第2PMOS領域を含み、前記第2PMOS領域は、前記第1PMOS領域と前記NMOS領域との間に位置し、
同一の前記第1ゲート電極の2つの前記延在部は、前記第2PMOS領域の同一の前記第1アクティブ領域を覆い、かつ2つの前記延在部は、さらに前記第1PMOS領域の前記第1方向に沿って配列された2つの前記第1アクティブ領域をそれぞれ覆い、
ここで、前記第1方向において、前記第1PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離は、前記第2PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項11に記載のワード線ドライバー。
【請求項14】
前記第3チャネル領域と少なくとも1つの前記第2チャネル領域は、同一の前記第2アクティブ領域に属することを特徴とする請求項7に記載のワード線ドライバー。
【請求項15】
同一の前記第1ゲート電極に対応する一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域は、前記保持トランジスタの前記第3ドレイン領域と共有され、同一の前記第1ゲート電極に対応する別の一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域は、同一の前記保持トランジスタの前記第3ソース領域と共有されることを特徴とする請求項14に記載のワード線ドライバー。
【請求項16】
一つの前記第1ゲート電極に対応する一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域は、前記保持トランジスタの前記第3ドレイン領域と共有され、別の一つの前記第1ゲート電極に対応する一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域は、同一の前記保持トランジスタの前記第3ソース領域と共有されることを特徴とする請求項14に記載のワード線ドライバー。
【請求項17】
各前記第1ゲート電極は、4×N個の前記第1チャネル領域及び4×N個の前記第2チャネル領域を覆い、各前記第1ゲート電極で構成された前記プルアップトランジスタ及び前記プルダウントランジスタは、2×N個の前記保持トランジスタに電気的に接続され、Nが1以上の正の整数であることを特徴とする請求項7に記載のワード線ドライバー。
【請求項18】
複数の前記第1アクティブ領域は、前記NMOS領域に近く設けられた少なくとも2つの前記第1アクティブ領域を含み、2つの前記第1アクティブ領域は、前記第1方向に沿って離間して配列され、かつスペーサ領域を有し、前記第2ゲート電極と前記スペーサ領域は、前記第2方向に沿って対向して設けられていることを特徴とする請求項7に記載のワード線ドライバー。
【請求項19】
記憶装置であって、
複数本のサブワード線及び複数本のビット線に接続された複数の記憶ユニットを含む記憶ユニットアレイと、
請求項1-6のいずれか一項に記載のワード線駆動回路、又は、請求項7-18のいずれか一項に記載のワード線ドライバーと、を含む、記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願への相互参照)
本開示は、2022年6月24日に提出された、名称が「ワード線駆動回路及びワード線ドライバー、記憶装置」であり、出願番号が202210731404.2である中国特許出願の優先権を主張し、当該中国特許出願で開示された全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示の実施例は、半導体分野に関し、特にワード線駆動回路及びワード線ドライバー、記憶装置に関する。
【背景技術】
【0003】
メモリは、一般的な半導体構造であり、半導体構造のサイズの連続的な縮小に伴い、より多くのメモリをチップに組み込むことが可能になり、それによって製品容量の増加に役立つ。動的ランダムアクセスメモリ(DRAM:Dynamic Random Access Memory)では、ワード線とビット線を用いてメモリユニットに/メモリユニットからデータを書き込み/読み取り、ワード線に印加された電圧に基づいて動作する必要がある。
【0004】
DRAMの容量の増大に伴い、1本のワード線に接続されるメモリユニットの数が増加し、かつワード線間の距離が小さくなるため、速度遅延の問題が発生する可能性がある。ワード線電圧の遅延を改善するために、1本のワード線を複数のサブワード線に分割し、サブワード線ドライバー(SWD:sub word-line driver)を用いて各サブワード線を駆動することができ、サブワード線ドライバーは、ワード線駆動回路に設けられてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、現在のワード線駆動回路のレイアウト面積が大きいため、メモリの集積度は低い。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の実施例は、少なくとも2つのサブワード線ドライバーを含み、各サブワード線ドライバーがメインワード線及びサブワード線に接続され、メインワード線がイネーブル信号を提供するために用いられ、サブワード線ドライバーが保持トランジスタを含み、保持トランジスタの第1端部及び第2端部がそれぞれ異なるサブワード線に接続され、保持トランジスタのゲート電極が第2駆動信号を受信し、サブワード線ドライバーは、第1駆動信号及びイネーブル信号に応答して、選択されたサブワード線に第1駆動信号を提供し、選択されたサブワードが保持トランジスタの第1端部又は第2端部に接続されたサブワード線であり、第1駆動信号、イネーブル信号及び第2駆動信号に応答して、保持トランジスタの第1端部及び第2端部を導通させるように構成される、ワード線駆動回路を提供する。
【0007】
幾つかの実施例では、同一のメインワード線は、少なくとも2つのサブワード線ドライバーに接続され、同一のメインワード線は、少なくとも2本のサブワード線に対応し、第1端部及び第2端部に接続された2本のサブワード線は、それぞれ同一のメインワード線に対応している。
【0008】
幾つかの実施例では、少なくとも2つのメインワード線ドライバーは、それぞれ異なるメインワード線に接続され、異なるメインワード線は、異なるサブワード線に対応し、第1端部及び第2端部に接続された2本のサブワード線は、それぞれ異なるメインワード線に対応している。
【0009】
幾つかの実施例では、保持トランジスタは、NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含む。
【0010】
幾つかの実施例では、サブワード線ドライバーは、プルアップトランジスタであって、ゲート電極がメインワード線に接続され、ソース電極が第1駆動信号を受信し、ドレイン電極がサブワード線及び保持トランジスタの第1端部又は第2端部に接続される、プルアップトランジスタと、プルダウントランジスタであって、ゲート電極がメインワード線に接続され、ドレイン電極がプルアップトランジスタのドレイン電極に接続され、ソース電極が第3駆動信号を受信する、プルダウントランジスタと、を含む。
【0011】
幾つかの実施例では、プルアップトランジスタは、PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含み、プルダウントランジスタは、NMOSトランジスタを含む。
【0012】
それに応じて、本開示の実施例は、PMOS領域であって、第1方向に沿って延在する複数の第1アクティブ領域を含み、第1アクティブ領域は、第1チャネル領域と、第1チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第1ソース領域及び第1ドレイン領域とを含む、PMOS領域と、NMOS領域であって、PMOS領域と共に第2方向に沿って配列され、第1方向に沿って延在する複数の第2アクティブ領域を含み、第2アクティブ領域は、第2チャネル領域と、第2チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第2ソース領域及び第2ドレイン領域とを含み、第2アクティブ領域は、第3チャネル領域と、第3チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第3ソース領域及び第3ドレイン領域とをさらに含む、NMOS領域と、第1ゲート電極であって、各々が第2方向に沿って延在して複数の第1チャネル領域及び複数の第2チャネル領域を覆い、メインワード線に電気的に接続され、第1ゲート電極、第1ソース領域及び第1ドレイン領域がプルアップトランジスタを構成し、第1ゲート電極、第2ソース領域及び第2ドレイン領域がプルダウントランジスタを構成する、第1ゲート電極と、複数の第2ゲート電極であって、各々が対応する第3チャネル領域を覆い、第2ゲート電極、第3ソース領域及び第3ドレイン領域が保持トランジスタを構成する、複数の第2ゲート電極と、を含み、一つのプルアップトランジスタの第1ドレイン領域は、一つのプルダウントランジスタの第2ドレイン領域に電気的に接続され、かつ対応するサブワード線に電気的に接続され、同一の保持トランジスタの第3ドレイン領域は、一つのプルダウントランジスタの第2ドレイン領域に電気的に接続され、第3ソース領域は、別の一つのプルダウントランジスタの第2ドレイン領域に電気的に接続される、ワード線ドライバーをさらに提供する。
【0013】
幾つかの実施例では、各第1ゲート電極は、第1方向に沿って離間して配列され、第2方向に沿って延在して複数の第1チャネル領域及び複数の第2チャネル領域を覆う少なくとも2つの延在部と、第1方向に沿って隣接して配列された延在部に接続された接続部と、を含む。
【0014】
幾つかの実施例では、接続部は、隣接する第1アクティブ領域間の領域を覆い、かつ第1アクティブ領域と第2アクティブ領域との間の領域をさらに覆う。
【0015】
幾つかの実施例では、第1方向において、NMOS領域の隣接する延在部の間の距離は、一部のPMOS領域の隣接する延在部の間の距離よりも大きく、第2ゲート電極は、隣接する延在部の間に位置する。
【0016】
幾つかの実施例では、PMOS領域は、第2方向に沿って配列された第1PMOS領域及び第2PMOS領域を含み、第2PMOS領域は、第1PMOS領域とNMOS領域との間に位置し、同一の第1ゲート電極の2つの延在部は、第1PMOS領域の同一の第1アクティブ領域を覆い、かつ2つの延在部は、さらに第2PMOS領域の第1方向に沿って配列された2つの第1アクティブ領域をそれぞれ覆い、第1方向に沿い、第1PMOS領域の隣接する延在部間の距離は、第2PMOS領域の隣接する延在部間の距離よりも小さい。
【0017】
幾つかの実施例では、第1方向において、NMOS領域の隣接する延在部間の距離は、一部のPMOS領域の隣接する延在部間の距離よりも小さく、第2ゲート電極は、2つの延在部分によって囲まれる領域の外側に位置する。
【0018】
幾つかの実施例では、PMOS領域は、第2方向に沿って配列された第1PMOS領域及び第2PMOS領域を含み、第2PMOS領域は、第1PMOS領域とNMOS領域との間に位置し、同一の第1ゲート電極の2つの延在部は、第2PMOS領域の同一の第1アクティブ領域を覆い、かつ2つの延在部は、さらに第1PMOS領域の第1方向に沿って配列された2つの第1アクティブ領域をそれぞれ覆い、第1方向に沿い、第1PMOS領域の隣接する延在部間の距離が第2PMOS領域の隣接する延在部間の距離よりも大きい。
【0019】
幾つかの実施例では、第3チャネル領域と少なくとも1つの第2チャネル領域は、同一の第2アクティブ領域に属する。
【0020】
幾つかの実施例では、同一の第1ゲート電極に対応する一つのプルダウントランジスタの第2ドレイン領域は、保持トランジスタの第3ドレイン領域と共有され、同一の第1ゲート電極に対応する別の一つのプルダウントランジスタの第2ドレイン領域は、同一の保持トランジスタの第3ソース領域と共有される。
【0021】
幾つかの実施例では、一つの第1ゲート電極に対応する一つのプルダウントランジスタの第2ドレイン領域は、保持トランジスタの第3ドレイン領域と共有され、別の一つの第1ゲート電極に対応する一つのプルダウントランジスタの第2ドレイン領域は、同一の保持トランジスタの第3ドレイン領域と共有される。
【0022】
幾つかの実施例では、各第1ゲート電極は、4×N個の第1チャネル領域及び4×N個の第2チャネル領域を覆い、各第1ゲート電極で構成されたプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタは、2×N個の保持トランジスタに電気的に接続され、Nが1以上の正の整数である。
【0023】
幾つかの実施例では、複数の第1アクティブ領域は、NMOS領域に近く設けられた少なくとも2つの第1アクティブ領域を含み、2つの第1アクティブ領域は、第1方向に沿って離間して配置され、かつスペーサ領域を有し、第2ゲート電極とスペーサ領域は、第2方向に沿って対向して設けられている。
【0024】
それに応じて、本開示の実施例は、複数本のサブワード線及び複数本のビット線に接続された複数の記憶ユニットを含む記憶ユニットアレイと、上記のいずれか一項によって提供されるワード線駆動回路、又は、上記のいずれか一項によって提供されるワード線ドライバーと、を含む、記憶装置をさらに提供する。
【0025】
本開示の実施例で提供されるワード線駆動回路の技術案では、少なくとも2つのサブワード線ドライバーを含み、各サブワード線ドライバーがメインワード線及びサブワード線に接続されるため、サブワード線ドライバーは、メインワード線によって受信されたイネーブル信号に基づいてサブワード線を駆動することができる。サブワード線ドライバーは、保持トランジスタを含み、かつ保持トランジスタの第1端部及び第2端部は、それぞれ異なるサブワード線に接続され、即ち2本のサブワード線は、同一の保持トランジスタを共有し、サブワード線ドライバーは、第1駆動信号及びイネーブル信号に応答して、保持トランジスタの一方の端部に接続されたサブワード線を駆動することができ、かつ保持トランジスタは、第1駆動信号、イネーブル信号及び第2駆動信号に基づいて保持トランジスタの他方の端部に接続されたサブワード線を、選択されていない状態に維持することもできる。つまり、2本のサブワード線が1つの保持トランジスタを共有するように設けられることにより、保持トランジスタの一方の端部に接続された1本のサブワード線を駆動するとともに、保持トランジスタの他方の端部に接続された別のサブワード線を、選択されていない状態(未選択状態)にすることができ、これにより、ワード線駆動回路の性能を維持したまま、ワード線駆動回路の占有面積を削減することができ、それによってワード線駆動回路のレイアウト面積を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【
図2】サブワード線システムアーキテクチャ図である。
【
図3】本開示の実施例によるワード線駆動回路の回路図である。
【
図4】本開示の実施例による別のワード線駆動回路の回路図である。
【
図5】本開示の実施例によるさらなる別のワード線駆動回路の回路図である。
【
図6】本開示の実施例によるさらなる別のワード線駆動回路の回路図である。
【
図7】本開示の実施例によるワード線駆動回路の各信号のタイミング図である。
【
図8】本開示の実施例による第1ワード線ドライバーのレイアウト構造図である。
【
図9】本開示の実施例による第2ワード線ドライバーのレイアウト構造図である。
【
図10】本開示の実施例による第3ワード線ドライバーのレイアウト構造図である。
【
図11】本開示の実施例による第4ワード線ドライバーのレイアウト構造図である。
【
図12】本開示の実施例による第5ワード線ドライバーのレイアウト構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
1つ又は複数の実施例は、それに対応する添付図面におけるピクチャで例示的に説明されており、これらの例示的な説明は、実施例に対する限定を構成するものではなく、特に明記しない限り、添付図面の図面は、縮尺の限定を構成しない。本開示の実施例又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下に実施例に必要な添付図面を簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における図面は、本開示の幾つかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【0028】
背景技術から、現在のワード線駆動回路のレイアウト面積が大きい問題があることがわかる。分析により、現在のワード線駆動回路のレイアウト面積が大きい問題の原因の1つは、
図1及び
図2を参照すると、現在、ワード線駆動回路には、少なくとも1つのサブワード線ドライバーが含まれることであることがわかり、サブワード線ドライバーは、メインワード線MWLb及びサブワード線WLに接続され、サブワード線ドライバーは、保持トランジスタをさらに含み、保持トランジスタ1の第1端部は、サブワード線WLに接続され、他方の端部は、低レベルのVKKに結合される。サブワード線ドライバーは、イネーブル信号及び駆動信号PXIDを受信し、サブワード線WLに駆動信号PXIDを提供して当該サブワード線WLを駆動する。サブワード線WLを選択する必要がない場合、イネーブル信号、駆動信号PXID及び駆動信号PXIBに応答して保持トランジスタの第1端部及び第2端部を導通させることができ、これにより、保持トランジスタ1の第1端部は、低レベルのVKKに結合され、さらに保持トランジスタ1の第1端部に接続されたサブワード線WLは、サブワード線WLをオフにするように、低レベルのVKKにプルダウンされる。つまり、1つの保持トランジスタは、サブワード線を選択されていない状態に維持させるように、1本のサブワード線のみを制御するために用いられる。
図2を参照して分かるように、ワード線駆動回路には、MWLb1及びMWLb2としてそれぞれ表記される2本のメインワード線があり、かつ各メインワード線は、2つのサブワード線ドライバーSWDにそれぞれ対応し、各保持トランジスタは、サブワード線に電気的に接続され(図では、複数本のサブワード線がそれぞれWL0からWL15として表記されている)、これにより、サブワード線ドライバーは、対応する駆動信号PXIB、対応する駆動信号PXIDにそれぞれ応答して、サブワード線のオフを制御し、これは、ワード線駆動回路のレイアウトでより多くの空間を占有している。
【0029】
本開示の実施例は、ワード線駆動回路及びワード線ドライバー、記憶装置を提供する。ワード線駆動回路は、少なくとも2つのワード線ドライバーを含み、かつ各ワード線ドライバーは、メインワード線及びサブワード線に接続されている。サブワード線ドライバー内の保持トランジスタの第1端部及び第2端部は、それぞれ2つのサブワード線に接続され、即ち2本のサブワード線は、同一の保持トランジスタを共有する。保持トランジスタの一端に接続されたサブワード線が駆動される場合、保持トランジスタは、保持トランジスタの他端に接続されたサブワード線を選択されていない状態にすることができ、これにより、ワード線駆動回路の性能を維持したまま、ワード線駆動回路の占有面積を小さくし、ワード線駆動回路のレイアウト面積を削減する。
【0030】
以下に図面を参照して本開示の各実施例を詳細に説明する。しかしながら、当業者は、本開示の各実施例において、読者が本開示をよりよく理解するために多くの技術的詳細が提供されることを理解することができる。しかし、これらの技術的詳細、及び以下の各実施例に基づく様々な変更及び修正がなくても、本開示で保護が要求される技術案を実現することができる。
【0031】
図3は本開示の実施例によるワード線駆動回路の回路図である。
【0032】
図3から
図6を参照すると、ワード線駆動回路は、少なくとも2つのサブワード線ドライバー100を含み、各サブワード線ドライバー100は、メインワード線MWL及びサブワード線に接続され、メインワード線MWLは、イネーブル信号を提供するために用いられ、サブワード線ドライバー100は、保持トランジスタ101を含み、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部は、それぞれ異なるサブワード線に接続され、保持トランジスタ101のゲート電極は、第2駆動信号を受信し、サブワード線ドライバー100は、第1駆動信号PXID及びイネーブル信号に応答して、選択されたサブワード線に第1駆動信号PXIDを提供し、選択されたサブワード線が保持トランジスタ101の第1端部又は第2端部に接続されたサブワード線であり、第1駆動信号PXID、イネーブル信号及び第2駆動信号PXIBに応答して、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部を導通させるように構成される。
【0033】
保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部がそれぞれ異なるサブワード線に接続されるように設けられ、即ち2つのサブワード線は、同一の保持トランジスタ101を共有し、ワード線ドライバーが第1駆動信号PXID及びイネーブル信号に応答して、選択されたサブワード線に第1駆動信号PXIDを提供する場合、保持トランジスタ101の第1端部又は第2端部に接続されたサブワード線は、選択され、保持トランジスタ101に接続された別のサブワード線は、選択されていなく、ワード線ドライバーが第1駆動信号PXID、イネーブル信号及び第2駆動信号PXIBに応答して、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部を導通させる場合、選択されたサブワード線のレベルは、当該選択されたワード線をオフにするために、選択されていないサブワード線のレベルと一致するようにプルされる。即ち、保持トランジスタ101の一端に接続されたサブワード線が駆動される場合、保持トランジスタ101は、保持トランジスタ101の他端に接続されたサブワード線を選択されていない状態にすることができ、これにより、ワード線駆動回路の性能を維持したまま、ワード線駆動回路の占有面積を小さくし、ワード線駆動回路のレイアウト面積を削減する。
【0034】
図3及び
図4を参照すると、幾つかの実施例では、同一のメインワード線MWIは、少なくとも2つのサブワード線ドライバー100に接続され、同一のメインワード線MWIは、少なくとも2本のサブワード線に対応し、第1端部及び第2端部に接続された2本のサブワード線は、それぞれ同一のメインワード線MWIに対応している。つまり、同一のメインワード線MWLによって提供されるイネーブル信号は、対応する複数本のサブワード線を駆動するために用いられてもよい。
図4に示すように、1本のメインワード線MWLは、8つのサブワード線ドライバー100に接続されてもよく、1本のメインワード線MWLは、8本のサブワード線に対応し、かつ1本のメインワード線MWLは、4つの保持トランジスタ101のみに対応し、即ち1本のメインワード線MWLは、4つの保持トランジスタ101を共有することができ、メインワード線MWLが2本である場合、合計16本のサブワード線を駆動することができるが、保持トランジスタ101の数は、8個だけでよい。1本のメインワード線MWLが8つの保持トランジスタ101に対応している場合と比較して、サブワード線ドライバー100の占有面積が大幅に縮小されるため、ワード線駆動回路のレイアウト面積を大幅に削減させることができる。
【0035】
図5及び
図6を参照すると、他の幾つかの実施例では、少なくとも2つのメインワード線MWLドライバーは、それぞれ異なるメインワード線MWLに接続され、異なるメインワード線MWLは、異なるサブワード線に対応し、第1端部及び第2端部に接続された2本のサブワード線は、それぞれ異なるメインワード線MWLに対応している。
図6に示すように、メインワード線MWLの数は、2本であってもよく、各メインワード線MWLは、それぞれ8つのサブワード線ドライバー100に接続され、1本のメインワード線MWLは、8つの保持トランジスタ101に対応している。ここで、異なるメインワード線MWLに接続された2つのサブワード線ドライバー100が同一の保持トランジスタ101を共有するため、2本のメインワード線MWLは、8つの保持トランジスタ101を共有する。つまり、2本のメインワード線MWLは、合計16本のサブワード線を駆動することができるが、保持トランジスタ101の数は、依然として8個だけでよく、これにより、サブワード線ドライバー100内の保持トランジスタ101の数を減らすことができ、ワード線駆動回路のレイアウトの面積は、小さくなる。
【0036】
1本のメインワード線MWLが幾つかのサブワード線ドライバー100に接続されるかに関わらず、かつ1本のメインワード線MWLが4つの保持トランジスタ101を共有するか、2本のメインワード線MWLが8つの保持トランジスタ101を共有するかに関わらず、1つのサブワード線駆動回路において、同一の時点で1本のサブワード線のみを駆動することができ、残りのサブワード線は、すべて選択されていない状態である。
【0037】
サブワード線ドライバー100は、メインワード線MWLによって提供されたイネーブル信号、サブワード線ドライバー100に入力された第1駆動信号PXID及び第2駆動信号PXIBに応答して、選択されたサブワード線を活性化又はプリチャージすることができ、イネーブル信号、第1駆動信号PXID及び第2駆動信号PXIBは、外部回路によって提供されてもよい。幾つかの実施例では、第1駆動信号PXIDは、高電圧レベルであってもよく、サブワード線ドライバー100は、サブワード線を高電圧で駆動することができる。それに応じて、高電圧レベルがサブワード線を駆動するために用いられる場合、低電圧レベルは、サブワード線をオンにするために用いられてもよい。
【0038】
図3及び
図5を参照すると、1つのサブワード線ドライバー100は、1つのサブワード線に接続されるが、1つの保持トランジスタ101は、それぞれ2本の異なるサブワード線に接続される。したがって、ワード線駆動回路において、サブワード線ドライバー100の数は、保持トランジスタ101の数の2倍であり、即ち1つの保持トランジスタ101に接続された2本のサブワード線は、それぞれ2つのサブワード線ドライバー100にも接続されている。
【0039】
ワード線駆動回路において、その中の1つのワード線ドライバーがそれに接続されたサブワード線を駆動する場合、残りのサブワード線ドライバー100に接続されたサブワード線は、すべて選択されていない状態にあり、即ちワード線駆動回路において、同一の時点で1本のサブワード線のみを選択することができる。これにより、保持トランジスタ101の第1端部又は第2端部のうちの一方に接続されたサブワード線が選択されると、保持トランジスタ101の第1端部又は第2端部の他方に接続されたサブワード線は、選択されていない状態にあることがわかる。これにより、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部がオンになる場合、保持トランジスタ101の第1端部に接続されたサブワード線のレベルが保持トランジスタ101の第2端部に接続されたサブワード線のレベルと一致するようにプルされるため、選択されたサブワード線のレベルは、選択されていないサブワード線のレベルと一致するようにプルダウンされてもよく、選択されたサブワード線は、オフ状態になる。
【0040】
幾つかの実施例では、保持トランジスタ101は、NMOSトランジスタを含む。第2駆動信号PXIBは、高レベル信号であってもよく、保持トランジスタ101は、高レベル信号に応答してオンになり、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部をオンにし、第1端部と第2端部がオンになる場合、第1端部及び第2端部に接続された2つのサブワード線のレベルは一致する。具体的には、保持トランジスタ101の第1端部に接続されたサブワード線が選択されると、保持トランジスタ101の第2端部に接続されたサブワード線は、選択されていない状態にある。サブワード線が高電圧レベルに応答して駆動される場合、保持トランジスタ101の第1端部のノードは、高電圧レベルにあり、第2端部のノードは、低電圧レベルにある。保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部がオンになる場合、保持トランジスタ101の第1端部のノードのレベルが第2端部のノードのレベルと一致するようにプルダウンされ、即ち保持トランジスタ101の第1端部のノードは、負の電圧レベルを有し、これは、保持トランジスタ101の第1端部に接続されたサブワード線を負の電圧でプリチャージすることに相当し、トランジスタの第1端部に接続されたサブワード線がオンになることが保証される。
【0041】
明らかに、本開示の実施例において、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部がそれぞれ2本のサブワード線に接続されるように設けられるため、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部がオンになると、第1端部のノードのレベルが第2端部のノードのレベルと一致し、即ち選択されたワード線の電圧と選択されていないワード線の電圧が一致することを保証し、それによって選択されたワード線がオフにされ得ることを確保することができる。
【0042】
幾つかの実施例では、サブワード線ドライバー100は、ゲート電極がメインワード線MWLに接続され、ソース電極が第1駆動信号PXIDを受信し、ドレイン電極がサブワード線及び保持トランジスタ101の第1端部又は第2端部に接続されるプルアップトランジスタ102と、ゲート電極がメインワード線MWLに接続され、ドレイン電極がプルアップトランジスタ102のドレイン電極に接続され、ソース電極が第3駆動信号VKKを受信するプルダウントランジスタ103と、を含む。プルアップトランジスタ102は、イネーブル信号及び第1駆動信号PXIDに応答してサブワード線を第1駆動信号PXIDのレベルにプルアップし、サブワード線は、第1駆動信号PXIDに応答して駆動され、プルダウントランジスタ103は、イネーブル信号に応答してサブワード線を第3駆動信号VKKのレベルにプルダウンし、サブワード線は、第3駆動信号VKKに応答してオフになる。幾つかの実施例において、第1駆動信号PXIDは、高レベルであってもよく、第3駆動信号VKKは、低レベルであってもよく、例えば、第3駆動信号VKKの電圧は、0又は0未満であってもよい。
【0043】
具体的には、サブワード線ドライバー100がサブワード線を駆動する場合、プルアップトランジスタ102のゲート電極は、イネーブル信号に応答してプルアップトランジスタ102をオンにし、第1駆動信号PXIDは、プルアップトランジスタ102のソース電極からドレイン電極に伝送される。プルアップトランジスタ102のドレイン電極がサブワード線に接続されているため、第1駆動信号PXIDは、サブワード線のレベルを第1駆動信号PXIDのレベルにプルアップさせるように、プルアップトランジスタ102のドレイン電極からサブワード線に伝送される。
【0044】
サブワード線ドライバー100がサブワード線をオフにする場合、プルダウントランジスタ103のゲート電極は、イネーブル信号に応答してプルダウントランジスタ103をオンにし、第3駆動信号VKKは、プルダウントランジスタ103のソース電極からドレイン電極に伝送されるが、プルダウントランジスタ103のドレイン電極は、プルアップトランジスタ102のドレイン電極に接続され、かつプルアップトランジスタ102のドレイン電極は、サブワード線に接続され、それによって第3駆動信号VKKは、サブワード線のレベルを第3駆動信号VKKにプルダウンさせるように、プルダウントランジスタ103のドレイン電極からサブワード線に伝送される。
【0045】
なお、イネーブル信号又は第3駆動信号VKKに不安定の問題が存在する可能性があるため、又は、ワード線駆動回路が外部ノイズに干渉されるため、サブワード線のレベルが0よりも小さくない可能性があり、したがって、第3駆動信号VKKのみに頼ってサブワード線を完全にオフにすることができない可能性がある。本開示の実施例において、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部が2本のサブワード線に接続されるように設けられるため、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部がオンになる場合、選択されたワード線の電圧は、選択されていないワード線の電圧と一致するようにプルダウンされる。即ち、保持トランジスタ101は、選択されたワード線の電圧を負電圧のレベルに結合させて、オフにされることができる。したがって、イネーブル信号又は第3駆動信号VKKのレベルがどのように変化するかに関わらず、選択されていないワード線は、すべて安定した電圧値を維持することができる。
【0046】
幾つかの実施例では、プルアップトランジスタ102は、PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含み、プルダウントランジスタ103は、NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含む。つまり、プルアップトランジスタ102は、低レベル信号に応答してオンになり、プルダウントランジスタ103は、高レベル信号に応答してオンになり、それによってプルアップトランジスタ102とプルダウントランジスタ103は、互いに干渉しないことを達成し、サブワード線の駆動及びオフをそれぞれ制御することができる。
【0047】
具体的には、プルアップトランジスタ102がPMOSトランジスタであり、プルダウントランジスタ103がNMOSトランジスタである場合、ワード線駆動回路の動作原理は以下の通りである:
【0048】
2つのサブワード線ドライバー100を第2サブワード線ドライバー、第2サブワード線ドライバーとしてそれぞれ表記し、かつ保持トランジスタ101の第1端部に接続されたサブワード線を第1サブワード線WL1として表記し、保持トランジスタ101の第2端部に接続されたサブワード線を第2サブワード線WL2として表記する。ここで、第1サブワード線WL1は、第2サブワード線ドライバーに接続され、第2サブワード線WL2は、第2サブワード線ドライバーに接続される。
【0049】
第2サブワード線ドライバーは、第1サブワード線WL1を駆動し、このとき、第2サブワード線WL2は、選択されていない状態にある。
【0050】
第2サブワード線ドライバーは、低レベルのイネーブル信号、高レベルの第1駆動信号PXID及び低レベルの第2駆動信号PXIBに応答して、第1サブワード線WL1を駆動し、具体的には、プルアップトランジスタ102は、低レベルのイネーブル信号に応答してオンになり、高レベルの第1駆動信号PXIDは、プルアップトランジスタ102のソース電極からプルアップトランジスタ102のドレイン電極に伝送され、同時に、保持トランジスタ101は、低レベルの第2駆動信号PXIBに応答してオフになり、これにより、第1サブワード線WL1のレベルは、第1駆動信号PXIDにプルアップされ、高レベルを有し、それによって駆動される。
【0051】
第2サブワード線ドライバーは、高レベルのイネーブル信号、低レベルの第1駆動信号PXID及び高レベルの第2駆動信号PXIBに応答して、第1サブワード線WL1をオフにする。プルダウントランジスタ103は、高レベルのイネーブル信号に応答してオンになり、プルアップトランジスタ102は、低レベルのイネーブル信号に応答してオフになり、第3駆動信号VKKは、第1サブワード線WL1のレベルを低レベルの第3駆動信号VKKにプルダウンさせるように、プルダウントランジスタ103のソース電極からプルダウントランジスタ103のドレイン電極に伝送される。それと同時に、保持トランジスタ101は、第1サブワード線WL1のレベルを第2サブワード線WL2のレベルに一致させるように、高レベルの第2駆動信号PXIBに応答してオンになるが、第2サブワード線WL2が選択されていない状態にあるため、第1サブワード線WL1がオフにあり、選択されていない状態になることを保証することができる。
【0052】
第2サブワード線ドライバーによる第2サブワード線WL2の駆動及びサブワード線のオフの原理は、第2サブワード線ドライバーと同じであるため、以下に説明が省略される。なお、第2サブワード線ドライバーと第2サブワード線ドライバーが同一の保持トランジスタ101に対応するため、選択された第2サブワード線WL2をオフにする必要がある場合、第2サブワード線WL2のレベルを第1サブワード線WL1にプルダウンさせるように、保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部を導通させることにより、第2サブワード線WL2をオフにすることができる。つまり、2本のサブワード線のオフの制御を達成するために、1つの保持トランジスタ101は、2本の異なるサブワード線に接続されるように設けられてもよい。
【0053】
図3を参照すると、幾つかの実施例では、第2サブワード線ドライバー及び第2サブワード線ドライバーは、同一のメインワード線MWLに接続され、このとき、メインワード線MWLにイネーブル信号が入力されると、第2サブワード線ドライバーの上部トランジスタ及び下部トランジスタのゲート電極、第2サブワード線ドライバーのプルアップトランジスタ102のゲート電極は、メインワード線MWLからのイネーブル信号を同時に受信する。したがって、1つのサブワード線のみを駆動できることを考慮するため、2本のサブワード線が同時になることを防止するために、第2サブワード線ドライバーのプルアップトランジスタ102のソース電極によって受信される第1駆動信号PXIDは、第2サブワード線ドライバーのプルアップトランジスタ102のソース電極によって受信される第1駆動信号PXIDのレベルと異なるように設けられてもよい。
【0054】
図5を参照すると、幾つかの実施例では、第2サブワード線ドライバー及び第2サブワード線ドライバーは、それぞれ異なるメインワード線MWLに接続され、例えば、第1ワード線ドライバーは、第1メインワード線MWL1に接続され、第2ワード線ドライバーは、第2メインワード線MWL2に接続され、これにより、第1ワード線ドライバー及び第2ワード線ドライバーは、第1メインワード線MWL1からのイネーブル信号及び第2メインワード線MWL2からのイネーブル信号にそれぞれ応答して、接続されたサブワード線をそれぞれ駆動することができる。
【0055】
図7を参照すると、
図7は本開示の実施例によるワード線駆動回路の各信号のタイミング図である。
【0056】
サブワード線が駆動される場合、まず、第1駆動信号PXIDのレベルがプルアップされ、第1駆動信号PXIDのレベルがプルアップされると同時に、第2駆動信号PXIBのレベルがプルダウンされ、次にイネーブル信号のレベルがプルダウンされ、それによってサブワード線が駆動される。
【0057】
サブワード線がオフになる場合、まず、第1駆動信号PXIDのレベルがプルダウンされ、第1駆動信号PXIDのレベルが一定期間プルダウンされた後、第2駆動信号PXIBのレベルがプルアップされ、即ち第2駆動信号PXIBのレベルがプルアップされる時点は、第1駆動信号PXIDのレベルがプルダウンされる時点よりも遅くなる。第2駆動信号PXIBが高レベルである場合、保持トランジスタは、オフ状態にあり、これにより、保持トランジスタをより長い時間オフにすることができ、保持トランジスタのエージング速度を遅くすることができる。
【0058】
上記の開示された実施例で提供されるワード線駆動回路の技術案では、ワード線駆動回路は、少なくとも2つのワード線ドライバーを含み、かつ各ワード線ドライバーは、メインワード線MWL及びサブワード線に接続される。サブワード線ドライバー100の保持トランジスタ101の第1端部及び第2端部は、2本のサブワード線にそれぞれ接続され、即ち、2本のサブワード線は、同一の保持トランジスタ101を共有している。保持トランジスタ101の一端に接続されたサブワード線が駆動される場合、保持トランジスタ101は、保持トランジスタ101の他端に接続されたサブワード線を選択されていない状態にすることができ、これにより、ワード線駆動回路の性能を維持したまま、ワード線駆動回路の占有面積を小さくし、ワード線駆動回路のレイアウト面積を削減する。
【0059】
それに応じて、本開示の実施例は、前の実施例で提供されるワード線駆動回路を形成するために利用可能なワード線ドライバーをさらに提供する。以下に本開示で提供されるワード線ドライバーを詳細に説明する。
【0060】
図8を参照すると、ワード線ドライバーは、第1方向Xに沿って延在する複数の第1アクティブ領域110を含み、第1アクティブ領域110が第1チャネル領域、第1チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第1ソース領域12及び第1ドレイン領域13を含むPMOS領域10と、PMOS領域10と共に第2方向Yに沿って配列され、第1方向Xに沿って延在する複数の第2アクティブ領域120を含み、第2アクティブ領域120が第2チャネル領域14、第2チャネル領域14の対向している両側にそれぞれ位置する第2ソース領域15及び第2ドレイン領域16を含み、第2アクティブ領域120が第3チャネル領域、第3チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第3ソース領域17及び第3ドレイン領域をさらに含むNMOS領域11と、各々が第2方向Yに沿って延在して複数の第1チャネル領域及び複数の第2チャネル領域14を覆い、メインワード線MWLに電気的に接続される第1ゲート電極130であって、第1ゲート電極130、第1ソース領域12及び第1ドレイン領域13がプルアップトランジスタを構成する第1ゲート電極130と、各々が対応する第3チャネル領域を覆う複数の第2ゲート電極140であって、第2ゲート電極140、第3ソース領域17及び第3ドレイン領域が保持トランジスタを構成する複数の第2ゲート電極140と、を含み、プルアップトランジスタの第1ドレイン領域13は、プルダウントランジスタの第2ドレイン領域16に電気的に接続され、かつ対応するサブワード線に電気的に接続され、同一の保持トランジスタの第3ドレイン領域は、プルダウントランジスタの第2ドレイン領域16に電気的に接続され、第3ソース領域17は、別のプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16に電気的に接続される。
【0061】
PMOS領域10は、PMOSトランジスタを形成するために用いられ、プルアップトランジスタは、PMOS領域10内に位置し、即ちプルアップトランジスタは、PMOSトランジスタであり、NMOS領域11は、NMOSトランジスタを形成するために用いられ、プルダウントランジスタは、NMOS領域11内に位置し、これにより、プルダウントランジスタは、NMOSトランジスタである。第1ドレイン領域13は、プルアップトランジスタのドレイン電極を形成するために用いられ、第2ドレイン領域16は、プルダウントランジスタのドレイン電極を形成するために用いられ、プルアップトランジスタ102の第1ドレイン領域13は、プルダウントランジスタの第2ドレイン領域16に電気的に接続され、かつ第1ドレイン領域13及び第2ドレイン領域16は、それぞれサブワード線にも電気的に接続される。このように、サブワード線を駆動するための駆動信号は、プルアップトランジスタのソース電極を介してプルアップトランジスタのドレイン電極に伝送され、サブワード線に入力されて、サブワード線の駆動を制御することができ、サブワード線をオフにするための駆動信号は、プルダウントランジスタのソース電極を介してプルダウントランジスタのドレイン電極に伝送され、サブワード線に入力されてサブワード線のオフを制御することができる。また、プルアップトランジスタとプルダウントランジスタが異なるタイプのトランジスタであるため、プルアップトランジスタがオンになると、プルダウントランジスタがオフになり、それによってプルアップトランジスタは、サブワード線を駆動するために用いられてもよく、プルダウントランジスタがオンになると、プルアップトランジスタがオフになり、それによってプルダウントランジスタは、サブワード線を駆動するために用いられてもよい。即ち、プルアップトランジスタとプルダウントランジスタは、それぞれサブワード線を駆動及びオフにするために用いられてもよい。
【0062】
1つのプルアップトランジスタと1つのプルダウントランジスタは、1本のサブワード線の駆動及びオフのための1つのサブワード線ドライバーを形成するために用いられてもよいことが理解できる。プルアップトランジスタとプルダウントランジスタが異なるタイプのトランジスタであり、プルアップトランジスタがPMOS領域10に位置し、プルダウントランジスタがNMOS領域11に位置するため、幾つかの実施例において、金属層も含むことができ、金属層は、プルアップトランジスタの第1ドレイン領域13及びプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16を電気的に接続するために用いられる。
【0063】
図8を参照すると、幾つかの実施例において、第1ドレイン領域13の数が8個であり、かつ第2ドレイン領域16が8個である場合、PMOS領域10に位置する第1ドレイン領域13の記号は、それぞれ(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)として表記され、NMOS領域11に位置する第2ドレイン領域16の記号は、それぞれ(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)として表記される。金属層を用いて第1ドレイン領域13と第2ドレイン領域16とを電気的に接続する場合、金属層は、同じ記号を有する第1ドレイン領域13と第2ドレイン領域16に接続されるように設けられてもよく、例えば、金属層は、PMOS領域10内の記号(1)の第1ドレイン領域13及びNMOS領域11内の記号(1)の第2ドレイン領域16に電気的に接続されてもよい。このように、複数の金属層が第1ドレイン領域13及び第2ドレイン領域16に接続された後、複数の金属層の延在方向が一致し、即ち第2方向Yに沿って延在し、これは、レイアウトの複雑さを簡素化することに役立つ。他の幾つかの実施例では、金属層は、異なる記号を有する第1ドレイン領域13と第2ドレイン領域16に接続されるように設けられてもよく、例えば、金属層は、PMOS領域10の記号(1)の第1ドレイン領域13及びNMOS領域11内の記号(2)の第2ドレイン領域16に電気的に接続されてもよく、金属層が1つの第1ドレイン領域13と1つの第2ドレイン領域16とを対応して接続させることを満足するだけでよい。
【0064】
具体的には、幾つかの実施例において、金属層は、導電性プラグを介して第1ドレイン領域13及び第2ドレイン領域16に電気的に接続される。
【0065】
第1ゲート電極130は、メインワード線MWLとして用いられ、同時に複数のプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタのゲート電極として用いられることができ、これにより、複数のプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタは、第1ゲート電極130によって提供されたイネーブルタイプに応答して複数本のサブワード線を駆動することができる。
【0066】
第3ドレイン領域は、保持トランジスタのドレイン電極として用いられ、第3ソース領域17は、保持トランジスタのソース電極として用いられ、同一の保持トランジスタの第3ソース領域17と第3ドレイン領域は、それぞれ2つの異なるプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16に接続され、即ち同一の保持トランジスタのソース電極及びドレイン電極は、それぞれ2つの異なるプルダウントランジスタのドレイン電極に接続される。2つの異なるプルダウントランジスタのドレイン電極が2本の異なるサブワード線にも接続されるため、同一の保持トランジスタのソース電極及びドレイン電極は、それぞれ2本の異なるサブワード線にも電気的に接続され、このように、1つの保持トランジスタは、2本の異なるサブワード線の電圧を安定に維持する役割を果たすことができる。これは、同一の時点で、ワード線ドライバーが1本のサブワード線のみを駆動することができるためであり、例えば、サブワード線の数が2である場合、保持トランジスタに接続された1つのサブワード線が選択されると、別のサブワード線は、選択されていない状態にある。選択されたサブワード線をオフにする必要がある場合、保持トランジスタのソース電極及びドレイン電極がオンになるため、選択されたサブワード線のレベルは、選択されていないサブワード線のレベルと一致するようにプルされ、これにより、選択されたサブワード線を完全にオフにすることができることを保証することができる。
【0067】
1つの保持トランジスタが1本のサブワード線を制御するために用いられる場合と比較して、本開示の実施例では、1つの保持トランジスタのソース電極及びドレイン電極は、2つのサブワード線を制御するために、それぞれ電気的に接続されるように設けられ、これにより、ワード線ドライバー内の保持トランジスタの数を大幅に減らし、さらにワード線ドライバーのレイアウト面積を削減させることができる。
【0068】
幾つかの実施例では、各第1ゲート電極130は、第1方向Xに沿って離間して配列され、第2方向Yに沿って延在して複数の第1チャネル領域及び複数の第2チャネル領域14を覆う少なくとも2つの延在部と、第1方向Xに沿って隣接して配列された延在部に接続された接続部131と、を含む。2つの延在部は、複数の第1チャネル領域及び第2チャネル領域14を覆い、その結果、1つの第1ゲート電極130は、複数のプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタのオンを制御するために、複数の第1チャネル領域及び複数の第2チャネル領域14に電気的に接続され、それによってプルアップトランジスタとプルダウントランジスタは、それぞれサブワード線の駆動及びオフに用いられてもよい。接続部131が第1方向Xにおいて、隣接して配列された延在部に接続されるため、離間して配列された2つの延在部は、電気的に接続されて、複数のプルアップトランジスタ及び第2プルダウントランジスタのオンを制御するための1本のメインワード線MWLを形成する。
【0069】
幾つかの実施例では、第1ゲート電極130の材料は、ポリシリコン又は金属のうちの少なくとも1つを含むことができる。
【0070】
幾つかの実施例では、接続部131は、隣接する第1アクティブ領域110間の領域を覆い、かつ第1アクティブ領域110と第2アクティブ領域120の間の領域をさらに覆う。接続部131が第1アクティブ領域110と第2アクティブ領域120の間の領域のみを覆う場合と比較して、接続部131は、第1アクティブ領域110及び第2アクティブ領域120の間の領域を同時に覆うように設けられ、その結果、接続部131の体積が増加し、これにより、接続部131の抵抗を小さくすることができ、これは、信号遅延を減少させることに役立ち、それによってワード線ドライバーの性能を向上させる。
【0071】
具体的には、幾つかの実施例では、第1アクティブ領域110の数が複数である場合、接続部131は、隣接する各第1アクティブ領域110間の領域を覆うことができ、そのうちの1つの隣接する第1アクティブ領域110の間の領域のみを覆うこともできる。
【0072】
他の幾つかの実施例では、接続部131は、第1アクティブ領域110と第2アクティブ領域120との間の領域のみを覆うことができ、これにより、工程の複雑さを低下させ、接続部131を形成するための材料を節約することができる。
【0073】
図8を参照すると、幾つかの実施例では、第1方向Xに沿って、NMOS領域11の隣接する延在部間の距離は、一部のPMOS領域10の隣接する延在部間の距離よりも大きく、第2ゲート電極140は、隣接する延在部の間に位置する。つまり、一部のPMOS領域10の隣接する延在部間の距離が小さく、第2ゲート電極140の占有面積を削減することにより、ワード線ドライバーのレイアウト面積を削減させることに役立つ。第2ゲート電極140の両側に位置する延在部は、2つの異なるプルアップトランジスタのゲート電極として用いられてもよく、保持トランジスタの第3ドレイン領域及び保持トランジスタの第3ソース領域17は、それぞれ2つの異なるプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16に電気的に接続される。したがって、第2ゲート電極140が2つの延在部の間に位置する場合、保持トランジスタと両側の異なるプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16との間の電気的接続を形成することに役立ち、それによってレイアウトの合理性が向上する。
【0074】
第2ゲート電極140の両側に位置する延在部は、同一の第1ゲート電極130に属し、つまり、同一のメインワード線は、2つのサブワード線ドライバーに接続され、2つのサブワード線ドライバーは、同一の保持トランジスタを共有し、即ち1本のメインワード線は、1つの保持トランジスタのみに対応する。具体的には、対応する回路図について
図3及び
図4を参照することができ、同一のメインワード線MWLは、少なくとも2つのサブワード線ドライバー100に接続され、同一のメインワード線MWLは、少なくとも2本のサブワード線に対応し、第1端部及び第2端部に接続された2本のサブワード線は、それぞれ同一のメインワード線MWLに対応している。サブワード線ドライバー100の数が8個である場合、1本のメインワード線MWLは、8つのサブワード線ドライバー100に接続されてもよく、1本のメインワード線MWLは、8本のサブワード線に対応し、かつ2本のサブワード線は、1つのサブワード線ドライバー100を共有し、即ち1本のメインワード線MWLは、4つの保持トランジスタ101のみに対応し、これにより、メインワード線MWLが2本である場合、16本のサブワード線を駆動することができるが、保持トランジスタ101は8個だけでよく、それによってワード線ドライバーのレイアウト面積を大幅に削減させることができる。
【0075】
具体的には、第2ゲート電極140が隣接する2つの延在部の間に位置する場合、ワード線ドライバーによるサブワード線の駆動及びサブワード線のオフの原理は、次のとおりである:第1ゲート電極130が2つのプルアップトランジスタのゲート電極及び2つのプルダウントランジスタのゲート電極であることを例とし、2つのプルアップトランジスタがそれぞれ第1プルアップトランジスタ及び第2プルアップトランジスタとして表記され、プルダウントランジスタは、それぞれ第1プルダウントランジスタ及び第2プルダウントランジスタとして表記され、ここで、第1プルダウントランジスタは、保持トランジスタ101のソース電極に電気的に接続され、第2プルダウントランジスタは、保持トランジスタのドレイン電極に電気的に接続される。
【0076】
第1プルアップトランジスタに接続されたサブワード線を駆動する原理は次のとおりである:第1ゲート電極130にイネーブル信号が入力され、第1プルアップトランジスタ及び第2プルアップトランジスタのゲート電極は、イネーブル信号に応答してオンになり、保持トランジスタは、低レベルの第2駆動信号PXIBに応答してオフになり、第1プルアップトランジスタのソース電極に高レベルの第1駆動信号PXIDが入力され、第2プルアップトランジスタのソース電極に低レベルの第1駆動信号PXIDが入力され、これにより、第1プルアップトランジスタに接続されたサブワード線は、高レベルを有して駆動され、第2プルアップトランジスタに接続されたサブワード線は、低レベルを有してオフになる。
【0077】
第1プルアップトランジスタに接続されたサブワード線をオフにする原理は、次のとおりである:第1ゲート電極130にイネーブル信号が入力され、第1プルダウントランジスタ及び第2プルダウントランジスタのゲート電極は、イネーブル信号に応答してオンになり、保持トランジスタは、高レベルの第2駆動信号PXIBに応答してオンになり、第1プルダウントランジスタのソース電極に低レベルの第3駆動信号VKKが入力され、これにより、第1プルダウントランジスタのドレイン電極に接続されたサブワード線は、低レベルを有するが、保持トランジスタのソース電極及びドレイン電極は、それぞれ異なるプルダウントランジスタに接続され、したがって、第1プルダウントランジスタに接続されたサブワード線のレベルは、第2プルダウントランジスタに接続されたサブワード線のレベルにプルダウンされ、それによって第1ダウントランジスタに接続されたサブワード線は、オフになる。
【0078】
第2プルダウントランジスタに接続されたサブワード線を駆動し、及び第2プルダウントランジスタに接続されたサブワード線をオフにするプロセスは、上記プロセスと同じであるため、ここで説明が省略される。
【0079】
幾つかの実施例では、各第1ゲート電極130は、4×N個の第1チャネル領域及び4×N個の第2チャネル領域14を覆い、各第1ゲート電極130で構成されたプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタは、2×N個の保持トランジスタに電気的に接続され、Nが1以上の正の整数である。つまり、第1チャネル領域の数と第2チャネル領域14の数が等しく維持されるため、プルアップトランジスタの数は、プルダウントランジスタの数と同じであり、各々のプルアップトランジスタ及びプルダウントランジスタ103は、1つのサブワード線ドライバーを構成する。保持トランジスタの数がプルアップトランジスタ又はプルダウントランジスタ103の数の半分であるため、2つのサブワード線ドライバーは、1つの保持トランジスタを共有することができ、それによってワード線ドライバー内の保持トランジスタの数を減らし、さらにワード線ドライバーのレイアウト面積を削減することに役立つ。
【0080】
具体的には、
図8及び
図4を参照すると、幾つかの実施例において、Nは2であり、延在部は2つであり、1つの延在部は、4個の第1チャネル領域を覆い、かつ1つの延在部は、4つの第2チャネル領域14をさらに覆う。これに基づき、プルアップトランジスタ102の数は8個であり、プルダウントランジスタ103の数は、8個であり、8個のサブワード線ドライバー100が構成され、各サブワード線ドライバー100は、1本のサブワード線に対応し、保持トランジスタ101の数は、4個であり、即ち1つの保持トランジスタ101は、2本のサブワード線を制御するために用いられ、さらに第1ゲート電極130によって形成された1本のメインワード線MWLは、8本のサブワード線を制御するために用いられ、第1ゲート電極130の数が2である場合、2本のメインワード線MWLは、8本のサブワード線を制御するために用いられる。
【0081】
他の幾つかの実施例では、
図9を参照すると、Nは3であってもよく、延在部は3つであり、1つの延在部は、4つの第1チャネル領域を覆い、かつ1つの延在部は、4つの第2チャネル領域14をさらに覆う。これに基づき、プルアップトランジスタの数は12個であり、プルダウントランジスタの数は、12個であり、12個のサブワード線ドライバーが構成され、各サブワード線ドライバーは、1本のサブワード線に対応し、保持トランジスタの数は、6個であり、即ち1つの保持トランジスタは、2本のサブワード線を制御するために用いられ、さらに第1ゲート電極130によって形成された1本のメインワード線は、12本のサブワード線を制御するために用いられ、第1ゲート電極130の数が2である場合、2本のメインワード線は、24本のサブワード線を制御するために用いられる。
【0082】
幾つかの実施例では、PMOS領域10は、第2方向Yに沿って配列された第1PMOS領域21及び第2PMOS領域22を含み、第2PMOS領域22は、第1PMOS領域21とNMOS領域11との間に位置し、同一の第1ゲート電極130の2つの延在部は、第1PMOS領域21の同一の第1アクティブ領域110を覆い、かつ2つの延在部は、第2PMOS領域22の第1方向Xに沿って配列された2つの第1アクティブ領域110をそれぞれ覆い、ここで、第1方向Xに沿い、第1PMOS領域21の隣接する延在部間の距離は、第2PMOS領域の隣接する延在部間の距離よりも小さい。
【0083】
同一の第1ゲート電極130の2つの延在部が第1PMOS領域21の同一の第1アクティブ領域110を覆うため、形成された第1ゲート電極130の2つの延在部は、第1PMOS領域21の同一の第1アクティブ領域110に電気的に接続され、それによって2つのプルアップトランジスタを形成する。2つの延在部は、第2PMOS領域22の第1方向Xに沿って配列された2つの第1アクティブ領域110をそれぞれ覆い、これにより、2つの延在部は、それぞれ2つの第1アクティブ領域110に電気的に接続され、2つのプルアップトランジスタを形成する。第1ゲート電極130の2つの延在部が同一のアクティブ領域に位置するため、第1PMOS領域21の隣接する延在部の間の距離が小さく、これにより、第1ゲート電極130の占有面積を小さくし、さらにレイアウト面積を削減することができる。
【0084】
具体的には、幾つかの実施例では、第1PMOS領域21の第1アクティブ領域110において、各延在部は、第1チャンネル領域を覆い、第1ソース領域12は、2つの第1延在部の間に位置し、第1駆動信号PXIDを入力するために用いられる。第1ドレイン領域13は、チャネル領域の第1延在部から離れた側に位置し、プルアップトランジスタを形成するために用いられる。ここで、2つの第1延在部の間に位置する第1ソース領域12の数は、1つであってもよく、第1ドレイン領域13の数は、2つであってもよく、即ち2つのプルアップトランジスタは、同一の第1ソース領域12を共有し、これにより、形成されたワード線ドライバーの集積度を向上させ、レイアウト面積をさらに小さくすることに役立つ。
【0085】
第2PMOS領域22の第1アクティブ領域110において、各延在部は、第1チャンネル領域を覆い、第1ソース領域12及び第1ドレイン領域13は、第1チャネル領域の両側に位置する。ここで、第1ドレイン領域13は、2つの延在部の間に位置することができ、第1ソース領域12は、別の第1ゲート電極130に対応するプルアップトランジスタのソース電極としても用いられてもよく、これにより、複数本の第1ゲート電極130がある場合、アクティブ領域全体のサイズを小さくし、それによってレイアウト面積を削減することができる。
【0086】
図10を参照すると、幾つかの実施例では、第1方向Xに沿って、NMOS領域11の隣接する延在部間の距離は、一部のPMOS領域10の隣接する延在部間の距離よりも小さく、第2ゲート電極140は、2つの延在部によって囲まれる領域の外側に位置する。これにより、離間して配列された複数本の第1ゲート電極130がある場合、NMOS領域11のうちの異なる第1ゲート電極130の延在部の間の距離が大きく、第2ゲート電極140を形成するために多くの空間を提供する。第2ゲート電極140の両側に位置する延在部は、それぞれ2つの異なるプルアップトランジスタのゲート電極として用いられ、第2ゲート電極140の両側に位置する延在部は、異なる第1ゲート電極130に属し、これにより、形成された同一の保持トランジスタは、異なるメインワード線MWLに対応している。
【0087】
対応する回路図について
図5及び
図6を参照することができ、異なるメインワード線MWLに接続された2つのサブワード線ドライバー100は、同一の保持トランジスタ101を共有する。同一のメインワード線MWLに8つのサブワード線ドライバー100が接続される場合、1本のメインワード線MWLは、8つの保持トランジスタ101に対応し、かつ2本のメインワード線MWLは、8つの保持トランジスタ101を共有する。つまり、2本のメインワード線MWLは、合計16本のサブワード線を駆動することができるが、保持トランジスタ101の数は、依然として8個だけでよく、これにより、サブワード線ドライバー100内の保持トランジスタ101の数を減らすことができ、ワード線駆動回路のレイアウトの面積は、小さくなる。2本の異なるメインワード線MWLに接続されたサブワード線ドライバー100が接続されたサブワード線を駆動する場合、異なるメインワード線MWLからのイネーブル信号にそれぞれ応答し、接続されたサブワード線をそれぞれ駆動することができる。
【0088】
幾つかの実施例では、PMOS領域10は、第2方向Yに沿って配列された第1PMOS領域21及び第2PMOS領域22を含み、第2PMOS領域22は、第1PMOS領域21とNMOS領域11との間に位置し、同一の第1ゲート電極130の2つの延在部は、第2PMOS領域22の同一の第1アクティブ領域110を覆い、かつ2つの延在部は、第1PMOS領域21の第1方向Xに沿って配列された2つの第1アクティブ領域110をそれぞれ覆い、ここで、第1方向Xに沿い、第1PMOS領域21の隣接する延在部間の距離は、第2PMOS領域22の隣接する延在部間の距離よりも大きい。つまり、第1PMOS領域21に沿って第2PMOS領域22に向かう方向において、同一の第1ゲート電極130の2つの延在部の間の距離は、小さくなる傾向にあり、第2PMOS領域と隣接するNMOS領域11において、同一の第1ゲート電極130の2つの延在部の間の距離も小さく、これにより、第2PMOS領域22に位置する2つの延在部の方向は、NMOS領域11の2つの延在部の方向と類似又は同じであり、レイアウト設計の複雑さを低下させることに役立つ。
【0089】
具体的には、第1PMOS領域21の第1アクティブ領域110において、各延在部は、第1チャネル領域を覆い、第1ソース領域12及び第1ドレイン領域13は、第1チャネル領域の両側に位置する。ここで、第1ドレイン領域13は、2つの延在部の間に位置することができ、第1ソース領域12は、別の第1ゲート電極130によって形成されたプルアップトランジスタのソース電極としても用いられてもよく、これにより、複数本の第1ゲート電極130がある場合、アクティブ領域全体のサイズを小さくし、それによってレイアウト面積を削減することができる。
【0090】
第2PMOS領域22の第1アクティブ領域110において、各延在部は、第1チャネル領域を覆い、第1ソース領域12は、2つの第1延在部の間に位置し、第1駆動信号PXIDを入力するために用いられる。第1ドレイン領域13は、チャネル領域の第1延在部から離れた側に位置し、プルアップトランジスタを形成するために用いられる。ここで、2つの第1延在部の間に位置する第1ソース領域12の数は、1つであってもよく、第1ドレイン領域13の数は、2つであってもよく、即ち2つのプルアップトランジスタは、同一の第1ソース領域12を共有し、これにより、形成されたワード線ドライバーの集積度を向上させ、レイアウト面積をさらに小さくすることに役立つ。
【0091】
図10を参照すると、幾つかの実施例において、同一の第1ゲート電極130の2つの延在部の間に接続部131があり、接続部131は、第2PMOS領域22のうち、隣接する2つの第1アクティブ領域110の間に位置し、かつ隣接する第1アクティブ領域110と第2アクティブ領域120との間に位置する。これにより、第1ゲート電極130の体積を大きくすることができるだけでなく、第2PMOS領域22内の隣接する2つの延在部の間の距離が小さいため、接続部131の長さを短く設定することができ、電気信号が接続部131を介して伝送される場合、遅延を低減することができる。
【0092】
図11を参照すると、他の幾つかの実施例において、接続部131は、第1PMOS領域21内の隣接する2つの第1アクティブ領域110の間に位置することもでき、第1ゲート電極130の体積をさらに増加させることができ、それによって第1ゲート電極130の抵抗が小さくなり、これは電気信号の伝送を改善することに役立つ。
【0093】
幾つかの実施例では、第3チャネル領域と少なくとも1つの第2チャネル領域14は、同一の第2アクティブ領域120に属する。第3チャネル領域と第2チャネル領域14の両方は、NMOS領域11に位置し、即ち第3チャネル領域に対応する第2アクティブ領域120のドーパントイオンタイプは、第2チャネル領域14に対応する第2アクティブ領域120のドーパントイオンタイプと同じであり、したがって、第3チャネル領域と第2チャネル領域が同一の第2アクティブ領域120を共有するように設けられることにより、プロセスフローを簡素化することに役立つだけでなく、第2アクティブ領域120の空間を節約し、ワード線ドライバーのレイアウト構造の集積度を向上させ、レイアウト構造の面積を削減することもできる。
【0094】
具体的には、
図8を参照すると、幾つかの実施例では、第2ゲート電極140が同一の第1ゲート電極130の隣接する延在部の間に位置する場合、同一の第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16は、保持トランジスタの第3ドレイン領域と共有され、同一の第1ゲート電極130に対応する別のプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16は、同一の保持トランジスタの第3ドレイン領域と共有される。第2ゲート電極140は、形成された第2ゲート電極140が第3チャネル領域に電気的に接続されるように、第3チャネル領域の表面に覆われ、第2ゲート電極140は、保持トランジスタのゲート電極として用いられ、第3チャネル領域の両側の第3ドレイン領域及び第3ソース領域17は、保持トランジスタのドレイン電極及びソース電極として用いられる。第2ゲート電極140の両側に位置する2つの延在部は、それぞれ2つの異なるプルダウントランジスタのゲート電極として第3駆動信号VKKを提供するために用いられる。ここで、第3ドレイン領域は、その中の1つのプルダウントランジスタのドレイン電極として用いられてもよく、第3ソース領域17は、別のプルダウントランジスタのドレイン電極として用いられてもよい。2つのプルダウントランジスタの第2ソース領域15は、延在部の第3ゲート電極から離れた側に位置し、プルダウントランジスタのソース電極として用いられる。幾つかの実施例では、第2ソース領域15は、別の第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタのソース電極として用いられてもよい。つまり、同一のプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16は、保持トランジスタの第3ドレイン領域と共有され、第2ソース領域15は、別の第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタの第2ソース領域15と共有され、これにより、第2アクティブ領域120の占有面積を大幅に小さくすることができ、それによってワード線ドライバーの集積度が向上する。
【0095】
図10を参照すると、他の幾つかの実施例では、第2ゲート電極140が2つの延在部によって囲まれた領域の外側に位置し、即ち第2ゲート電極140が2本の隣接する第1ゲート電極130の間に位置する場合、第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタ103の第2ドレイン領域16は、保持トランジスタ101の第3ドレイン領域と共有され、別の第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタ103の第2ドレイン領域16は、同一の保持トランジスタ101の第3ドレイン領域17と共有される。第2ゲート電極140の両側に位置する2つの延在部は、それぞれ異なる第1ゲート電極130に属し、異なるプルダウントランジスタを形成するために用いられ、即ち保持トランジスタは、2本の異なる第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタに電気的に接続される。第3チャネル領域の一側に位置する第3ドレイン領域は、1つの第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタのドレイン電極として用いられてもよく、第3チャネル領域の他方の側に位置する第3ソース領域17は、別の第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタのドレイン電極として用いられてもよい。ここで、2つの異なる第1ゲート電極130に対応するプルダウントランジスタの第2ソース領域15は、延在部の第2ゲート電極140から離れた一側に位置し、幾つかの実施例において、同一の第1ゲート電極130に対応する2つの隣接するダウントランジスタは、第2ソース領域15を共有することもでき、これにより、第2アクティブ領域120の占有面積を小さくし、さらにワード線ドライバーのレイアウト面積を削減させることができる。
【0096】
2つのドーピングタイプが異なるアクティブ領域が隣接する場合、ホットエレクトロン誘起パンチスルー(HEIP:Hot-Electron-Induced Punchthrough)効果が発生することが理解できる。ホットエレクトロン誘起パンチスルー効果は、具体的には次のとおりである:2つのドーピングタイプが異なるアクティブ領域によって形成された回路がアナログ回路である場合、電位が互いに異なる可能性があり、2つのアクティブ領域の電位差が十分に大きい場合、アクティブ領域のディプレッション領域が外側に広がり、それによって2つのアクティブ領域間にパンチスルー電流が形成されて電気的干渉が発生する。これに基づき、幾つかの実施例では、複数の第1アクティブ領域110は、NMOS領域11に近く設けられた少なくとも2つの第1アクティブ領域110を含み、2つの第1アクティブ領域110は、第1方向Xに沿って離間して配列され、かつスペーサ領域を有し、第2ゲート電極140とスペーサ領域は、第2方向Yに沿って対向して設けられている。即ち、第2ゲート電極140の延在方向は、スペーサ領域の延在方向と同じであり、かつ第2ゲート電極140は、スペーサ領域の延在線上に位置する。第2ゲート電極140は、第3チャネル領域を覆うために用いられ、即ち第3チャネル領域は、スペーサ領域に対向している。スペーサ領域は、離間して配列された2つの第1アクティブ領域110の間の隔離構造を形成するために用いられる。したがって、第2ゲート電極140は、隔離構造に対向するように設けられ、これにより、第2ソース領域15の第3チャネル領域は、第1ソース領域の第1チャネル領域に隣接しなく、これは、パンチスルー効果を向上させることに役立つ。
【0097】
上記実施例で提供されるワード線ドライバーでは、同一の保持トランジスタの第3ソース領域17及び第3ドレイン領域は、それぞれ2つの異なるプルダウントランジスタの第2ドレイン領域16に接続され、即ち同一の保持トランジスタのソース電極及びドレイン電極は、それぞれ2つの異なるプルダウントランジスタのドレイン電極に接続される。2つの異なるプルダウントランジスタのドレイン電極が2本の異なるサブワード線にも接続されるため、1つの保持トランジスタ101は、2本のサブワード線を制御するために用いられる。1つの保持トランジスタが1本のサブワード線を制御するために用いられる場合と比較して、ワード線ドライバー内の保持トランジスタの数を大幅に減らすことができ、さらにワード線ドライバーのレイアウト面積を削減することができる。
【0098】
それに応じて、本開示の実施例は、複数本のサブワード線及び複数本のビット線に接続された複数の記憶ユニットを含む記憶ユニットアレイと、上記のいずれか一項によって提供されるワード線駆動回路、又は、上記のいずれか一項によって提供されるワード線ドライバーと、を含む、記憶装置をさらに提供する。幾つかの実施例では、記憶ユニットは、DRAM記憶ユニットであってもよい。
【0099】
当業者は、上記の各実施形態が本開示を実現するための具体的な実施例であり、実際の適用において、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、形態又は詳細における様々な変更を行うことができることを理解することができる。当業者であれば、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正を行うことができ、したがって、本開示の保護範囲は、特許請求の範囲によって限定された範囲に準ずるべきである。
【手続補正書】
【提出日】2022-10-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワード線駆動回路であって、
少なくとも2つのサブワード線ドライバーを含み、各前記サブワード線ドライバーは、メインワード線及びサブワード線に接続され、前記メインワード線は、イネーブル信号を提供するために用いられ、
前記サブワード線ドライバーは、保持トランジスタを含み、前記保持トランジスタの第1端部及び第2端部は、それぞれ異なる前記サブワード線に接続され、前記保持トランジスタのゲート電極は、第2駆動信号を受信し、
前記サブワード線ドライバーは、第1駆動信号及び前記イネーブル信号に応答して、選択された前記サブワード線に前記第1駆動信号を提供し、選択された前記サブワード線が前記保持トランジスタの第1端部又は第2端部に接続された前記サブワード線であり、前記第1駆動信号、前記イネーブル信号及び前記第2駆動信号に応答して、前記保持トランジスタの第1端部及び第2端部を導通させるように構成される、ワード線駆動回路。
【請求項2】
同一の前記メインワード線は、少なくとも2つの前記サブワード線ドライバーに接続され、同一の前記メインワード線は、少なくとも2本の前記サブワード線に対応し、前記第1端部及び前記第2端部に接続された2本の前記サブワード線は、それぞれ同一の前記メインワード線に対応していることを特徴とする請求項1に記載のワード線駆動回路。
【請求項3】
少なくとも2つのメインワード線ドライバーは、それぞれ異なる前記メインワード線に接続され、異なる前記メインワード線は、異なる前記サブワード線に対応し、前記第1端部及び前記第2端部に接続された2本の前記サブワード線は、それぞれ異なる前記メインワード線に対応していることを特徴とする請求項1に記載のワード線駆動回路。
【請求項4】
前記保持トランジスタは、NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含むことを特徴とする請求項1-3のいずれか一項に記載のワード線駆動回路。
【請求項5】
前記サブワード線ドライバーは、
プルアップトランジスタであって、ゲート電極が前記メインワード線に接続され、ソース電極が前記第1駆動信号を受信し、ドレイン電極が前記サブワード線及び前記保持トランジスタの第1端部又は第2端部に接続される、プルアップトランジスタと、
プルダウントランジスタであって、ゲート電極が前記メインワード線に接続され、ドレイン電極が前記プルアップトランジスタのドレイン電極に接続され、ソース電極が第3駆動信号を受信する、プルダウントランジスタと、を含むことを特徴とする請求項1-3のいずれか一項に記載のワード線駆動回路。
【請求項6】
前記プルアップトランジスタは、PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを含み、前記プルダウントランジスタは、NMOSトランジスタを含むことを特徴とする請求項5に記載のワード線駆動回路。
【請求項7】
ワード線ドライバーであって、
PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor)領域であって、第1方向に沿って延在する複数の第1アクティブ領域を含み、前記第1アクティブ領域は、第1チャネル領域と、前記第1チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第1ソース領域及び第1ドレイン領域とを含む、PMOS領域と、
NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor)領域であって、前記PMOS領域と共に第2方向に沿って配列され、前記第1方向に沿って延在する複数の第2アクティブ領域を含み、前記第2アクティブ領域は、第2チャネル領域と、前記第2チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第2ソース領域及び第2ドレイン領域とを含み、前記第2アクティブ領域は、第3チャネル領域と、前記第3チャネル領域の対向している両側にそれぞれ位置する第3ソース領域及び第3ドレイン領域とをさらに含む、NMOS領域と、
第1ゲート電極であって、各前記第1ゲート電極が前記第2方向に沿って延在して複数の前記第1チャネル領域及び複数の前記第2チャネル領域を覆い、前記第1ゲート電極がメインワード線に電気的に接続され、前記第1ゲート電極、前記第1ソース領域及び前記第1ドレイン領域がプルアップトランジスタを構成し、前記第1ゲート電極、前記第2ソース領域及び前記第2ドレイン領域がプルダウントランジスタを構成する、第1ゲート電極と、
複数の第2ゲート電極であって、各前記第2ゲート電極が対応する前記第3チャネル領域を覆い、前記第2ゲート電極、前記第3ソース領域及び前記第3ドレイン領域が保持トランジスタを構成する、複数の第2ゲート電極と、を含み、
ここで、一つの前記プルアップトランジスタの前記第1ドレイン領域は、一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域に電気的に接続され、対応するサブワード線に電気的に接続され、
同一の前記保持トランジスタの前記第3ドレイン領域は、一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域に電気的に接続され、前記第3ソース領域は、別の一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域に電気的に接続される、ワード線ドライバー。
【請求項8】
各前記第1ゲート電極は、
前記第1方向に沿って離間して配列され、前記第2方向に沿って延在して複数の前記第1チャネル領域及び複数の前記第2チャネル領域を覆う少なくとも2つの延在部と、
前記第1方向に沿って隣接して配列された前記延在部に接続された接続部と、を含むことを特徴とする請求項7に記載のワード線ドライバー。
【請求項9】
前記接続部は、隣接する前記第1アクティブ領域の間の領域を覆い、かつ前記第1アクティブ領域と前記第2アクティブ領域との間の領域をさらに覆うことを特徴とする請求項8に記載のワード線ドライバー。
【請求項10】
前記第1方向において、前記NMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離は、一部の前記PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離よりも大きく、前記第2ゲート電極は、隣接する前記延在部の間に位置することを特徴とする請求項8に記載のワード線ドライバー。
【請求項11】
前記PMOS領域は、
前記第2方向に沿って配列された第1PMOS領域及び第2PMOS領域を含み、前記第2PMOS領域は、前記第1PMOS領域と前記NMOS領域との間に位置し、
同一の前記第1ゲート電極の2つの前記延在部は、前記第1PMOS領域の同一の前記第1アクティブ領域を覆い、かつ2つの前記延在部は、さらに前記第2PMOS領域の前記第1方向に沿って配列された2つの前記第1アクティブ領域をそれぞれ覆い、
ここで、前記第1方向において、前記第1PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離は、前記第2PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項10に記載のワード線ドライバー。
【請求項12】
前記第1方向において、前記NMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離は、一部の前記PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離よりも小さく、前記第2ゲート電極は、2つの前記延在部によって囲まれた領域の外側に位置することを特徴とする請求項8に記載のワード線ドライバー。
【請求項13】
前記PMOS領域は、
前記第2方向に沿って配列された第1PMOS領域及び第2PMOS領域を含み、前記第2PMOS領域は、前記第1PMOS領域と前記NMOS領域との間に位置し、
同一の前記第1ゲート電極の2つの前記延在部は、前記第2PMOS領域の同一の前記第1アクティブ領域を覆い、かつ2つの前記延在部は、さらに前記第1PMOS領域の前記第1方向に沿って配列された2つの前記第1アクティブ領域をそれぞれ覆い、
ここで、前記第1方向において、前記第1PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離は、前記第2PMOS領域の隣接する前記延在部の間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項
10に記載のワード線ドライバー。
【請求項14】
前記第3チャネル領域と少なくとも1つの前記第2チャネル領域は、同一の前記第2アクティブ領域に属することを特徴とする請求項7に記載のワード線ドライバー。
【請求項15】
同一の前記第1ゲート電極に対応する一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域は、前記保持トランジスタの前記第3ドレイン領域と共有され、同一の前記第1ゲート電極に対応する別の一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域は、同一の前記保持トランジスタの前記第3ソース領域と共有されることを特徴とする請求項14に記載のワード線ドライバー。
【請求項16】
一つの前記第1ゲート電極に対応する一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域は、前記保持トランジスタの前記第3ドレイン領域と共有され、別の一つの前記第1ゲート電極に対応する一つの前記プルダウントランジスタの前記第2ドレイン領域は、同一の前記保持トランジスタの前記第3ソース領域と共有されることを特徴とする請求項14に記載のワード線ドライバー。
【請求項17】
各前記第1ゲート電極は、4×N個の前記第1チャネル領域及び4×N個の前記第2チャネル領域を覆い、各前記第1ゲート電極で構成された前記プルアップトランジスタ及び前記プルダウントランジスタは、2×N個の前記保持トランジスタに電気的に接続され、Nが1以上の正の整数であることを特徴とする請求項7に記載のワード線ドライバー。
【請求項18】
複数の前記第1アクティブ領域は、前記NMOS領域に近く設けられた少なくとも2つの前記第1アクティブ領域を含み、2つの前記第1アクティブ領域は、前記第1方向に沿って離間して配列され、かつスペーサ領域を有し、前記第2ゲート電極と前記スペーサ領域は、前記第2方向に沿って対向して設けられていることを特徴とする請求項7に記載のワード線ドライバー。
【請求項19】
記憶装置であって、
複数本のサブワード線及び複数本のビット線に接続された複数の記憶ユニットを含む記憶ユニットアレイと、
請求項1-
3のいずれか一項に記載のワード線駆動回路、又は、請求項7-18のいずれか一項に記載のワード線ドライバーと、を含む、記憶装置。
【国際調査報告】