[go: up one dir, main page]

JP2020048179A - Data latch circuit and semiconductor memory device - Google Patents

Data latch circuit and semiconductor memory device Download PDF

Info

Publication number
JP2020048179A
JP2020048179A JP2019044614A JP2019044614A JP2020048179A JP 2020048179 A JP2020048179 A JP 2020048179A JP 2019044614 A JP2019044614 A JP 2019044614A JP 2019044614 A JP2019044614 A JP 2019044614A JP 2020048179 A JP2020048179 A JP 2020048179A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type layer
gate
data latch
well
channel transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019044614A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7481808B2 (en
Inventor
圭祐 中塚
Keisuke Nakatsuka
圭祐 中塚
朋也 佐貫
Tomoya Sanuki
朋也 佐貫
高志 前田
Takashi Maeda
高志 前田
剛 四方
Takeshi Yomo
剛 四方
英明 青地
Hideaki Aochi
英明 青地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kioxia Corp
Original Assignee
Kioxia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kioxia Corp filed Critical Kioxia Corp
Priority to US16/356,980 priority Critical patent/US10867641B2/en
Publication of JP2020048179A publication Critical patent/JP2020048179A/en
Priority to US17/109,853 priority patent/US11574663B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7481808B2 publication Critical patent/JP7481808B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/26Sensing or reading circuits; Data output circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

【課題】小型化が可能なデータラッチ回路及び半導体記憶装置を提供する。【解決手段】データラッチ回路は、第1のnチャネル形トランジスタと、第1のpチャネル形トランジスタと、を備える。前記第1のnチャネル形トランジスタのゲートと前記第1のpチャネル形トランジスタのゲートは共通である。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data latch circuit and a semiconductor storage device capable of miniaturization. A data latch circuit includes a first n-channel transistor and a first p-channel transistor. The gate of the first n-channel transistor and the gate of the first p-channel transistor are common. [Selection diagram] Fig. 4

Description

実施形態は、データラッチ回路及び半導体記憶装置に関する。   Embodiments relate to a data latch circuit and a semiconductor memory device.

近年、NAND型のフラッシュメモリを搭載した半導体記憶装置においては、各メモリセルに蓄積されたデータを読み出すために、センスアンプを用いている。メモリセルを高集積化しつつ、データ転送速度を維持しようとすると、センスアンプに接続されたデータラッチ回路の数が増加し、全体の面積が増大してしまう。   2. Description of the Related Art In recent years, a semiconductor memory device equipped with a NAND flash memory uses a sense amplifier to read data stored in each memory cell. If an attempt is made to maintain the data transfer rate while increasing the integration of the memory cells, the number of data latch circuits connected to the sense amplifier increases, and the overall area increases.

特開2007−266143号公報JP 2007-266143 A

実施形態の目的は、小型化が可能なデータラッチ回路及び半導体記憶装置を提供することである。   An object of the embodiments is to provide a data latch circuit and a semiconductor memory device that can be reduced in size.

実施形態に係るデータラッチ回路は、第1のnチャネル形トランジスタと、第1のpチャネル形トランジスタと、を備える。前記第1のnチャネル形トランジスタのゲートと前記第1のpチャネル形トランジスタのゲートは共通である。   The data latch circuit according to the embodiment includes a first n-channel transistor and a first p-channel transistor. The gate of the first n-channel transistor and the gate of the first p-channel transistor are common.

実施形態に係る半導体記憶装置は、センスアンプと、前記データラッチ回路と、相互に離隔して積層された複数の電極膜と、前記複数の電極膜を貫通する半導体部材と、前記電極膜と前記半導体部材との間に設けられた電荷蓄積部材と、前記半導体部材の一端に接続されたソース線と、前記半導体部材の他端と前記センスアンプとの間に接続されたビット線と、を備える。   The semiconductor memory device according to the embodiment includes a sense amplifier, the data latch circuit, a plurality of electrode films stacked apart from each other, a semiconductor member penetrating the plurality of electrode films, A charge storage member provided between the semiconductor member, a source line connected to one end of the semiconductor member, and a bit line connected between the other end of the semiconductor member and the sense amplifier. .

第1の実施形態に係る半導体記憶装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the semiconductor memory device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る半導体記憶装置のセンスアンプ回路を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a sense amplifier circuit of the semiconductor memory device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るデータラッチ回路を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating the data latch circuit according to the first embodiment. (a)は1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(b)はその回路図である。(A) is a plan view showing one data latch circuit, and (b) is a circuit diagram thereof. 第1の実施形態に係る半導体記憶装置のメモリセルを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a memory cell of the semiconductor memory device according to the first embodiment. 第2の実施形態に係るデータラッチ回路を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view illustrating a data latch circuit according to a second embodiment. (a)は1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(b)はその回路図である。(A) is a plan view showing one data latch circuit, and (b) is a circuit diagram thereof. 第3の実施形態に係るデータラッチ回路における半導体領域、ゲート及びコンタクトを示す平面図である。FIG. 11 is a plan view illustrating a semiconductor region, a gate, and a contact in a data latch circuit according to a third embodiment. 第3の実施形態に係るデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト及び第1配線層を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view illustrating a semiconductor region, a gate, a contact, and a first wiring layer in a data latch circuit according to a third embodiment. 第3の実施形態に係るデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト、第1配線層、第2配線層及び第3配線層を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view illustrating a semiconductor region, a gate, a contact, a first wiring layer, a second wiring layer, and a third wiring layer in the data latch circuit according to the third embodiment. 第3の実施形態に係る1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(a)は半導体領域、ゲート及びコンタクトを示し、(b)は(a)に加えて第1配線層を示し、(c)は(b)に加えて第2配線層及び第3配線層を示す。It is a top view showing one data latch circuit concerning a 3rd embodiment, (a) shows a semiconductor region, a gate, and a contact, (b) shows a 1st wiring layer in addition to (a), (c) shows a second wiring layer and a third wiring layer in addition to (b). 第3の実施形態に係る4つのデータラッチ回路を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view illustrating four data latch circuits according to the third embodiment. (a)は第3の実施形態に係る1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(b)はその回路図である。(A) is a plan view showing one data latch circuit according to the third embodiment, and (b) is a circuit diagram thereof. 第4の実施形態に係る4つのデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト及び第1配線層を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view illustrating a semiconductor region, a gate, a contact, and a first wiring layer in four data latch circuits according to the fourth embodiment. 第4の実施形態に係る4つのデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト、第1配線層及び第2配線層を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view illustrating a semiconductor region, a gate, a contact, a first wiring layer, and a second wiring layer in four data latch circuits according to the fourth embodiment. 第4の実施形態に係る4つのデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト、第1配線層、第2配線層及び第3配線層を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view illustrating a semiconductor region, a gate, a contact, a first wiring layer, a second wiring layer, and a third wiring layer in four data latch circuits according to the fourth embodiment. (a)は第4の実施形態に係る1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(b)はその回路図である。(A) is a plan view showing one data latch circuit according to the fourth embodiment, and (b) is a circuit diagram thereof.

(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る半導体記憶装置を示す断面図である。
図2は、本実施形態に係る半導体記憶装置のセンスアンプ回路を示す平面図である。
図3は、本実施形態に係るデータラッチ回路を示す平面図である。
図4(a)は1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(b)はその回路図である。
図5は、本実施形態に係る半導体記憶装置のメモリセルを示す断面図である。
なお、各図は模式的なものであり、適宜、構成要素が省略又は強調されている。また、図間において、各構成要素の数及び寸法比は、必ずしも一致していない。
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a sectional view showing the semiconductor memory device according to the present embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing the sense amplifier circuit of the semiconductor memory device according to the present embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing the data latch circuit according to the present embodiment.
FIG. 4A is a plan view showing one data latch circuit, and FIG. 4B is a circuit diagram thereof.
FIG. 5 is a sectional view showing a memory cell of the semiconductor memory device according to the present embodiment.
Each drawing is a schematic diagram, and constituent elements are omitted or emphasized as appropriate. In addition, the numbers and dimensional ratios of the components do not always match between the drawings.

図1に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置1においては、制御回路基板10及びメモリアレイ基板80が設けられている。制御回路基板10においては、シリコン基板11と層間絶縁膜12が積層されており、メモリアレイ基板80においては、シリコン基板81と層間絶縁膜82が積層されている。制御回路基板10とメモリアレイ基板80は、層間絶縁膜12と層間絶縁膜82が相互に対向するような向きで貼り合わされている。   As shown in FIG. 1, in the semiconductor memory device 1 according to the present embodiment, a control circuit board 10 and a memory array board 80 are provided. In the control circuit board 10, a silicon substrate 11 and an interlayer insulating film 12 are stacked, and in the memory array substrate 80, a silicon substrate 81 and an interlayer insulating film 82 are stacked. The control circuit board 10 and the memory array substrate 80 are bonded together in such a manner that the interlayer insulating film 12 and the interlayer insulating film 82 face each other.

先ず、制御回路基板10について説明する。
図2に示すように、制御回路基板10においては、シリコン基板11の上層部分と層間絶縁膜12(図1参照)内に、制御回路が形成されている。制御回路には、センスアンプ領域13が設定されており、センスアンプ領域13には、複数のセンスアンプ回路14が設けられている。各センスアンプ回路14においては、1つのセンスアンプ15と、複数、例えば、5つのデータラッチ回路16が一列に配列されている。センスアンプ15は、メモリアレイ基板80から伝達された電気信号をシーケンシャルに2値のデータとして検出する。各データラッチ回路16は、センスアンプ15が検出したデータを一時的に保持する。なお、図2、図3、図4(a)においては、図示の便宜上、層間絶縁膜12を省略している。
First, the control circuit board 10 will be described.
As shown in FIG. 2, in the control circuit board 10, a control circuit is formed in an upper layer portion of a silicon substrate 11 and an interlayer insulating film 12 (see FIG. 1). A sense amplifier area 13 is set in the control circuit, and a plurality of sense amplifier circuits 14 are provided in the sense amplifier area 13. In each sense amplifier circuit 14, one sense amplifier 15 and a plurality of, for example, five data latch circuits 16 are arranged in a line. The sense amplifier 15 sequentially detects electric signals transmitted from the memory array substrate 80 as binary data. Each data latch circuit 16 temporarily holds data detected by the sense amplifier 15. In FIGS. 2, 3, and 4A, the interlayer insulating film 12 is omitted for convenience of illustration.

以下、制御回路基板10に関して、説明の便宜上、XYZ直交座標系を採用する。複数のセンスアンプ回路14が配列されている方向を「X方向」とし、各センスアンプ回路14において、センスアンプ15及びデータラッチ回路16が配列されている方向を「Y方向」とし、X方向及びY方向の双方に対して直交する方向を「Z方向」とする。Z方向のうち、シリコン基板11から層間絶縁膜12に向かう方向を「上」ともいい、その反対方向を「下」ともいうが、この表現は便宜的なものであり、重力の方向とは無関係である。   Hereinafter, the control circuit board 10 employs an XYZ orthogonal coordinate system for convenience of description. The direction in which the plurality of sense amplifier circuits 14 are arranged is referred to as “X direction”, and the direction in which the sense amplifiers 15 and the data latch circuits 16 are arranged in each sense amplifier circuit 14 is referred to as “Y direction”. A direction orthogonal to both of the Y directions is referred to as a “Z direction”. In the Z direction, the direction from the silicon substrate 11 to the interlayer insulating film 12 is also referred to as “up”, and the opposite direction is also referred to as “down”, but this expression is for convenience and is independent of the direction of gravity. It is.

図2及び図3に示すように、センスアンプ領域13においては、複数のデータラッチ回路16が、X方向及びY方向に沿ってマトリクス状に配列されている。Y方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路16は、同じセンスアンプ回路14に属し、X方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路16は、異なるセンスアンプ回路14に属する。Y方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路16のレイアウトは、同一である。一方、X方向において隣り合うデータラッチ回路16のレイアウトは、相互に鏡像となっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the sense amplifier region 13, a plurality of data latch circuits 16 are arranged in a matrix along the X direction and the Y direction. The plurality of data latch circuits 16 arranged along the Y direction belong to the same sense amplifier circuit 14, and the plurality of data latch circuits 16 arranged along the X direction belong to different sense amplifier circuits 14. The layout of the plurality of data latch circuits 16 arranged along the Y direction is the same. On the other hand, the layouts of the data latch circuits 16 adjacent in the X direction are mirror images of each other.

図4(a)に示すように、シリコン基板11上には、導電形がn形のnウェル21と導電形がp形のpウェル22がそれぞれ複数設けられている。nウェル21とpウェル22はX方向に沿って交互に配列されている。各nウェル21及び各pウェル22はY方向に延び、Y方向に沿って配列された全てのデータラッチ回路16にわたって配置されている。各データラッチ回路16は、X方向において隣り合う1本のnウェル21と1本のpウェル22に跨がって形成されている。あるデータラッチ回路16は、X方向の一方側に配置された他のデータラッチ回路16と1本のnウェル21を共有しており、X方向の他方側に配置された他のデータラッチ回路16とpウェル22を共有している。   As shown in FIG. 4A, on the silicon substrate 11, a plurality of n-wells 21 having an n-type conductivity and a plurality of p-wells 22 having a p-type conductivity are provided. The n-wells 21 and the p-wells 22 are alternately arranged along the X direction. Each n-well 21 and each p-well 22 extend in the Y direction and are arranged over all the data latch circuits 16 arranged along the Y direction. Each data latch circuit 16 is formed over one n-well 21 and one p-well 22 adjacent in the X direction. One data latch circuit 16 shares one n-well 21 with another data latch circuit 16 arranged on one side in the X direction, and another data latch circuit 16 arranged on the other side in the X direction. And the p-well 22 are shared.

以下、各データラッチ回路16の構成について説明する。
図3及び図4(a)に示すように、各データラッチ回路16において、nウェル21上には、導電形がp形のp形層31〜36が設けられている。p形層31〜36は、相互に離隔し、Y方向に沿ってこの順に一列に配列されている。Y方向において隣り合うデータラッチ回路16間において、p形層36とp形層31は連続している。また、p形層31とp形層32との間、p形層32とp形層33との間、p形層34とp形層35との間、及び、p形層35とp形層36との間には、それぞれ、nウェル21の一部が介在している。一方、p形層33とp形層34との間には、STI(Shallow Trench Isolation:素子分離絶縁膜)23が設けられている。
Hereinafter, the configuration of each data latch circuit 16 will be described.
As shown in FIGS. 3 and 4A, in each data latch circuit 16, p-type layers 31 to 36 having a p-type conductivity are provided on the n-well 21. The p-type layers 31 to 36 are separated from each other and arranged in a line in this order along the Y direction. The p-type layer 36 and the p-type layer 31 are continuous between the data latch circuits 16 adjacent in the Y direction. Also, between the p-type layer 31 and the p-type layer 32, between the p-type layer 32 and the p-type layer 33, between the p-type layer 34 and the p-type layer 35, and between the p-type layer 35 and the p-type layer A part of the n-well 21 is interposed between each of the layers 36. On the other hand, an STI (Shallow Trench Isolation: element isolation insulating film) 23 is provided between the p-type layer 33 and the p-type layer 34.

これにより、Y方向において隣り合う2つのデータラッチ回路16のうち、一方のデータラッチ回路16のp形層34、35、36と、他方のデータラッチ回路16のp形層31、32、33は、これらのp形層の間に介在したnウェル21と共に、1つの島状の半導体領域(アクティブエリア)を形成している。但し、各センスアンプ回路14を構成する複数のデータラッチ回路16からなる列の両端部では、p形層31〜33、又は、p形層34〜36がそれぞれ島状の半導体領域を形成している。   Thereby, of the two data latch circuits 16 adjacent in the Y direction, the p-type layers 34, 35, 36 of one data latch circuit 16 and the p-type layers 31, 32, 33 of the other data latch circuit 16 Together with the n-well 21 interposed between these p-type layers, one island-shaped semiconductor region (active area) is formed. However, p-type layers 31 to 33 or p-type layers 34 to 36 form island-shaped semiconductor regions at both ends of a column including a plurality of data latch circuits 16 constituting each sense amplifier circuit 14, respectively. I have.

また、各データラッチ回路16において、pウェル22上には、導電形がn形のn形層41〜45が設けられている。n形層41〜45は、相互に離隔し、Y方向に沿ってこの順に一列に配列されている。Y方向において隣り合うデータラッチ回路16において、n形層45とn形層41は連続している。また、n形層41とn形層42との間、n形層42とn形層43との間、n形層43とn形層44との間、n形層44とn形層45との間には、それぞれ、pウェル22の一部が介在している。   In each data latch circuit 16, n-type layers 41 to 45 having an n-type conductivity are provided on the p-well 22. The n-type layers 41 to 45 are separated from each other and arranged in a line in this order along the Y direction. In the data latch circuits 16 adjacent in the Y direction, the n-type layer 45 and the n-type layer 41 are continuous. Also, between the n-type layer 41 and the n-type layer 42, between the n-type layer 42 and the n-type layer 43, between the n-type layer 43 and the n-type layer 44, and between the n-type layer 44 and the n-type layer 45. And a part of the p-well 22 is interposed between them.

これにより、各pウェル22上においては、Y方向に沿って配列された複数組のn形層41〜45が、これらのn形層の間に介在したpウェル22と共に、1本のライン状の半導体領域(アクティブエリア)を形成している。   Thereby, on each p-well 22, a plurality of sets of n-type layers 41 to 45 arranged along the Y direction form one line shape together with the p-well 22 interposed between these n-type layers. Of semiconductor regions (active areas).

センスアンプ領域13において、p形層34〜36、p形層31〜33、及びこれらのp形層の間に介在したnウェル21によってそれぞれ形成された複数の島状の半導体領域と、n形層41〜45及びこれらのn形層の間に介在したpウェル22によってそれぞれ形成された複数のライン状の半導体領域の相互間には、STI23が配置されている。   In the sense amplifier region 13, a plurality of island-shaped semiconductor regions respectively formed by p-type layers 34 to 36, p-type layers 31 to 33, and an n-well 21 interposed between these p-type layers, The STI 23 is arranged between the plurality of linear semiconductor regions formed by the layers 41 to 45 and the p-well 22 interposed between these n-type layers.

各データラッチ回路16においては、ゲート51〜56が設けられている。ゲート51〜56は概ねX方向に延び、上述の半導体領域を横断している。ゲート51〜56と半導体領域との間にはゲート絶縁膜(図示せず)が設けられている。以下、ゲート51〜56と、p形層31〜36及びn形層41〜45との位置関係について説明する。   In each data latch circuit 16, gates 51 to 56 are provided. Gates 51-56 extend generally in the X direction and traverse the semiconductor region described above. A gate insulating film (not shown) is provided between the gates 51 to 56 and the semiconductor region. Hereinafter, the positional relationship between the gates 51 to 56 and the p-type layers 31 to 36 and the n-type layers 41 to 45 will be described.

図3に示すように、ゲート51は、nウェル21におけるp形層31とp形層32との間の部分の直上域を横断するように配置されている。X方向において隣り合うデータラッチ回路16において、ゲート51は共通である。すなわち、X方向に延びる1本のゲート51が、X方向において隣り合い、レイアウトが相互に鏡像である2つのデータラッチ回路16のそれぞれにおいて、nウェル21におけるp形層31とp形層32との間の部分の直上域に配置されている。具体的には、複数のデータラッチ回路16のうち、X方向において隣り合い、nウェル21を共有する2つのデータラッチ回路16を「データラッチ回路16a」及び「データラッチ回路16b」とするとき、データラッチ回路16aに属するp形層31a及びp形層32aと、データラッチ回路16bに属するp形層31b及びp形層32bが、1本のゲート51を共有している。   As shown in FIG. 3, gate 51 is arranged so as to cross the region immediately above the portion between n-type layer 31 and p-type layer 32 in n-well 21. In the data latch circuits 16 adjacent in the X direction, the gate 51 is common. That is, one gate 51 extending in the X direction is adjacent to each other in the X direction, and in each of the two data latch circuits 16 whose layouts are mirror images of each other, the p-type layer 31 and the p-type layer 32 in the n-well 21 It is arranged in the area immediately above the portion between the two. Specifically, when two data latch circuits 16 adjacent to each other in the X direction and sharing the n-well 21 among the plurality of data latch circuits 16 are referred to as a “data latch circuit 16a” and a “data latch circuit 16b”, The p-type layers 31a and 32a belonging to the data latch circuit 16a and the p-type layers 31b and 32b belonging to the data latch circuit 16b share one gate 51.

ゲート52は、pウェル22におけるn形層41とn形層42との間の部分の直上域を横断するように配置されている。X方向において隣り合うデータラッチ回路16において、ゲート52は共通である。すなわち、X方向に延びる1本のゲート52が、X方向において隣り合い、レイアウトが相互に鏡像である2つのデータラッチ回路16のそれぞれにおいて、pウェル22におけるn形層41とn形層42との間の部分の直上域に配置されている。具体的には、複数のデータラッチ回路16のうち、X方向において隣り合い、pウェル22を共有する2つのデータラッチ回路16を「データラッチ回路16a」及び「データラッチ回路16c」とするとき、データラッチ回路16aに属するn形層41a及びn形層42aと、データラッチ回路16cに属するn形層41c及びn形層42cが、1本のゲート52を共有している。   Gate 52 is arranged so as to cross the region immediately above the portion between n-type layer 41 and n-type layer 42 in p well 22. The gate 52 is common to the data latch circuits 16 adjacent in the X direction. That is, one gate 52 extending in the X direction is adjacent to each other in the X direction, and in each of the two data latch circuits 16 whose layouts are mirror images of each other, the n-type layer 41 and the n-type layer 42 in the p-well 22 are It is arranged in the area immediately above the portion between the two. Specifically, when two data latch circuits 16 adjacent to each other in the X direction and sharing the p-well 22 among the plurality of data latch circuits 16 are referred to as a “data latch circuit 16a” and a “data latch circuit 16c”, The n-type layer 41a and the n-type layer 42a belonging to the data latch circuit 16a and the n-type layer 41c and the n-type layer 42c belonging to the data latch circuit 16c share one gate 52.

ゲート51を共有する2つのデータラッチ回路16と、ゲート52を共有する2つのデータラッチ回路16とは、組み合わせが異なっている。上述の如く、あるデータラッチ回路16aは、X方向一方側のデータラッチ回路16bとゲート51を共有し、X方向他方側のデータラッチ回路16cとゲート52を共有する。センスアンプ領域13全体では、ゲート51とゲート52はX方向に沿って交互にかつ相互に離隔して配列されている。   The combination of the two data latch circuits 16 sharing the gate 51 and the two data latch circuits 16 sharing the gate 52 are different. As described above, one data latch circuit 16a shares the gate 51 with the data latch circuit 16b on one side in the X direction, and shares the gate 52 with the data latch circuit 16c on the other side in the X direction. In the entire sense amplifier region 13, the gates 51 and 52 are arranged alternately and separated from each other along the X direction.

ゲート53は、nウェル21におけるp形層32とp形層33との間の部分の直上域、及び、pウェル22におけるn形層42とn形層43との間の部分の直上域を横断するように配置されている。Z方向から見て、ゲート53の形状は例えばクランク状である。   The gate 53 has a region immediately above a portion between the p-type layer 32 and the p-type layer 33 in the n-well 21 and a region immediately above a portion between the n-type layer 42 and the n-type layer 43 in the p-well 22. It is arranged to cross. When viewed from the Z direction, the shape of the gate 53 is, for example, a crank shape.

ゲート54は、nウェル21におけるp形層34とp形層35との間の部分の直上域、及び、pウェル22におけるn形層43とn形層44との間の部分の直上域を横断するように配置されている。Z方向から見て、ゲート54の形状は例えばクランク状である。   The gate 54 has a region immediately above a portion between the p-type layer 34 and the p-type layer 35 in the n-well 21 and a region immediately above a portion between the n-type layer 43 and the n-type layer 44 in the p-well 22. It is arranged to cross. When viewed from the Z direction, the shape of the gate 54 is, for example, a crank shape.

ゲート55は、nウェル21におけるp形層35とp形層36との間の部分の直上域を横断するように配置されている。X方向において隣り合うデータラッチ回路16において、ゲート55は共通である。すなわち、上述の例で言えば、データラッチ回路16aとデータラッチ回路16bとの間で、ゲート55は共通である。   Gate 55 is arranged so as to cross the area immediately above the portion between n-type layer 35 and p-type layer 36 in n-well 21. In the data latch circuits 16 adjacent in the X direction, the gate 55 is common. That is, in the above example, the gate 55 is common between the data latch circuit 16a and the data latch circuit 16b.

ゲート56は、pウェル22におけるn形層44とn形層45との間の部分の直上域を横断するように配置されている。X方向において隣り合うデータラッチ回路16において、ゲート56は共通である。すなわち、上述の例で言えば、データラッチ回路16aとデータラッチ回路16cとの間で、ゲート56は共通である。   Gate 56 is arranged so as to cross the region immediately above the portion between p-type layer 44 and n-type layer 45 in p-well 22. The gate 56 is common to the data latch circuits 16 adjacent in the X direction. That is, in the above example, the gate 56 is common between the data latch circuit 16a and the data latch circuit 16c.

上述のゲート51とゲート52との関係と同様に、ゲート55を共有する2つのデータラッチ回路16と、ゲート56を共有する2つのデータラッチ回路16とは、組み合わせが異なっている。上述の如く、あるデータラッチ回路16aは、X方向一方側のデータラッチ回路16bとゲート55を共有し、X方向他方側のデータラッチ回路16cとゲート56を共有する。センスアンプ領域13全体では、ゲート55とゲート56はX方向に沿って交互にかつ相互に離隔して配列されている。   Similar to the relationship between the gates 51 and 52 described above, the two data latch circuits 16 sharing the gate 55 and the two data latch circuits 16 sharing the gate 56 are different in combination. As described above, one data latch circuit 16a shares the gate 55 with the data latch circuit 16b on one side in the X direction, and shares the gate 56 with the data latch circuit 16c on the other side in the X direction. In the entire sense amplifier region 13, the gates 55 and the gates 56 are arranged alternately and separated from each other along the X direction.

これにより、各データラッチ回路16において、4つのpチャネル形トランジスタp1〜p4と、4つのnチャネル形トランジスタn1〜n4が形成される。
より詳細には、p形層31、p形層32、nウェル21におけるp形層31とp形層32との間の部分、及び、ゲート51により、pチャネル形トランジスタp3が形成されている。p形層32、p形層33、nウェル21におけるp形層32とp形層33との間の部分、及び、ゲート53により、pチャネル形トランジスタp4が形成されている。p形層34、p形層35、nウェル21におけるp形層34とp形層35との間の部分、及び、ゲート54により、pチャネル形トランジスタp2が形成されている。p形層35、p形層36、nウェル21におけるp形層35とp形層36との間の部分、及び、ゲート55により、pチャネル形トランジスタp1が形成されている。
Thus, in each data latch circuit 16, four p-channel transistors p1 to p4 and four n-channel transistors n1 to n4 are formed.
More specifically, a p-channel transistor p3 is formed by the p-type layer 31, the p-type layer 32, the portion between the p-type layer 31 and the p-type layer 32 in the n-well 21, and the gate 51. . The p-type layer 32, the p-type layer 33, the portion between the p-type layer 32 and the p-type layer 33 in the n-well 21, and the gate 53 form a p-channel transistor p4. The p-type layer 34, the p-type layer 35, the portion between the p-type layer 34 and the p-type layer 35 in the n-well 21, and the gate 54 form a p-channel transistor p2. The p-type layer 35, the p-type layer 36, the portion between the p-type layer 35 and the p-type layer 36 in the n-well 21, and the gate 55 form a p-channel transistor p1.

また、n形層41、n形層42、pウェル22におけるn形層41とn形層42との間の部分、及び、ゲート52により、nチャネル形トランジスタn4が形成されている。n形層42、n形層43、pウェル22におけるn形層42とn形層43との間の部分、及び、ゲート53により、nチャネル形トランジスタn3が形成されている。n形層43、n形層44、pウェル22におけるn形層43とn形層44との間の部分、及び、ゲート54により、nチャネル形トランジスタn2が形成されている。n形層44、n形層45、pウェル22におけるn形層44とn形層45との間の部分、及び、ゲート56により、nチャネル形トランジスタn1が形成されている。   An n-channel transistor n4 is formed by the n-type layer 41, the n-type layer 42, the portion between the n-type layer 41 and the n-type layer 42 in the p-well 22, and the gate 52. An n-channel transistor n3 is formed by the n-type layer 42, the n-type layer 43, the portion between the n-type layer 42 and the n-type layer 43 in the p-well 22, and the gate 53. The n-type layer 43, the n-type layer 44, the portion between the n-type layer 43 and the n-type layer 44 in the p-well 22, and the gate 54 form an n-channel transistor n2. An n-channel transistor n1 is formed by the n-type layer 44, the n-type layer 45, the portion between the n-type layer 44 and the n-type layer 45 in the p-well 22, and the gate 56.

このように、pチャネル形トランジスタp4とnチャネル形トランジスタn3は、1本のゲート53を共有している。また、pチャネル形トランジスタp2とnチャネル形トランジスタn2は、1本のゲート54を共有している。   Thus, the p-channel transistor p4 and the n-channel transistor n3 share one gate 53. Further, the p-channel transistor p2 and the n-channel transistor n2 share one gate 54.

各データラッチ回路16には、コンタクト61〜73が設けられている。
コンタクト61の下端はp形層31及びp形層36に接続されている。コンタクト62の下端はn形層41及びn形層45に接続されている。コンタクト61及び62は、Y方向において隣り合う2つのデータラッチ回路16に共有されている。
Each data latch circuit 16 is provided with contacts 61 to 73.
The lower end of the contact 61 is connected to the p-type layer 31 and the p-type layer 36. The lower end of the contact 62 is connected to the n-type layers 41 and 45. The contacts 61 and 62 are shared by two data latch circuits 16 adjacent in the Y direction.

コンタクト63の下端はゲート51に接続されている。コンタクト63は、ゲート51と同様に、X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路16に共有されている。コンタクト64はゲート52の下端に接続されている。コンタクト64は、ゲート52と同様に、X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路16に共有されている。   The lower end of the contact 63 is connected to the gate 51. The contact 63, like the gate 51, is shared by two data latch circuits 16 adjacent in the X direction. The contact 64 is connected to the lower end of the gate 52. Like the gate 52, the contact 64 is shared by two data latch circuits 16 adjacent in the X direction.

コンタクト65の下端はn形層42に接続されている。コンタクト66の下端はゲート53に接続されている。コンタクト67の下端はp形層33に接続されている。コンタクト68の下端はn形層43に接続されている。コンタクト69の下端はp形層34に接続されている。コンタクト70の下端はゲート54に接続されている。コンタクト71の下端はn形層44に接続されている。   The lower end of the contact 65 is connected to the n-type layer 42. The lower end of the contact 66 is connected to the gate 53. The lower end of the contact 67 is connected to the p-type layer 33. The lower end of the contact 68 is connected to the n-type layer 43. The lower end of the contact 69 is connected to the p-type layer 34. The lower end of the contact 70 is connected to the gate 54. The lower end of the contact 71 is connected to the n-type layer 44.

コンタクト72の下端はゲート55に接続されている。コンタクト72は、ゲート55と同様に、X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路16に共有されている。コンタクト73の下端はゲート56に接続されている。コンタクト73は、ゲート56と同様に、X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路16に共有されている。   The lower end of the contact 72 is connected to the gate 55. Like the gate 55, the contact 72 is shared by two data latch circuits 16 adjacent in the X direction. The lower end of the contact 73 is connected to the gate 56. Like the gate 56, the contact 73 is shared by two data latch circuits 16 adjacent in the X direction.

各データラッチ回路16には、配線76及び77が設けられている。
図4(a)に示すように、配線76は、コンタクト70の上端と、このコンタクト70よりも図示の上側に配置されたコンタクト65の上端及びコンタクト67の上端に接続されている。配線77は、コンタクト66の上端と、このコンタクト66よりも図示の下側に配置されたコンタクト71の上端及びコンタクト69の上端に接続されている。
なお、上述の各コンタクトは、Z方向に配列された複数段のコンタクトを含んでいてもよく、これらの複数段のコンタクトは中間配線を介して接続されていてもよい。例えば、コンタクト61〜64、72、及び73は、それぞれ、Z方向に配列された2段以上のコンタクトを含み、配線76及び77と同層に設けられた中間配線を介して接続されていてもよい。
Each data latch circuit 16 is provided with wirings 76 and 77.
As shown in FIG. 4A, the wiring 76 is connected to the upper end of the contact 70, the upper end of the contact 65 disposed above the contact 70, and the upper end of the contact 67. The wiring 77 is connected to the upper end of the contact 66, the upper end of the contact 71 and the upper end of the contact 69 disposed below the contact 66 in the drawing.
Each of the above contacts may include a plurality of contacts arranged in the Z direction, and the plurality of contacts may be connected via an intermediate wiring. For example, the contacts 61 to 64, 72, and 73 each include two or more stages of contacts arranged in the Z direction, and may be connected via an intermediate wiring provided in the same layer as the wirings 76 and 77. Good.

各トランジスタが上述の如く結線された結果、各データラッチ回路16においては、図4(b)に示す回路が構成される。   As a result of connecting the transistors as described above, the circuit shown in FIG. 4B is configured in each data latch circuit 16.

すなわち、pチャネル形トランジスタp1のソース・ドレインの一方と、pチャネル形トランジスタp2のソース・ドレインの一方は、共通のp形層35であるため、相互に接続されている。pチャネル形トランジスタp2のソース・ドレインの他方は、コンタクト69、配線77、コンタクト71を介して、nチャネル形トランジスタn1のソース・ドレインの一方、及び、nチャネル形トランジスタn2のソース・ドレインの一方に接続されると共に、コンタクト69、配線77、コンタクト66を介して、pチャネル形トランジスタp4及びnチャネル形トランジスタn3の共通ゲート53に接続されている。   That is, one of the source and the drain of the p-channel transistor p1 and one of the source and the drain of the p-channel transistor p2 are connected to each other because they are the common p-type layer 35. The other of the source and the drain of the p-channel transistor p2 is connected to one of the source and the drain of the n-channel transistor n1 and one of the source and the drain of the n-channel transistor n2 via the contact 69, the wiring 77, and the contact 71. And a common gate 53 of the p-channel transistor p4 and the n-channel transistor n3 via the contact 69, the wiring 77, and the contact 66.

一方、pチャネル形トランジスタp3のソース・ドレインの一方と、pチャネル形トランジスタp4のソース・ドレインの一方は、共通のp形層32であるため、相互に接続されている。pチャネル形トランジスタp4のソース・ドレインの他方は、コンタクト67、配線76、コンタクト65を介して、nチャネル形トランジスタn4のソース・ドレインの一方、及び、nチャネル形トランジスタn3のソース・ドレインの一方に接続されると共に、コンタクト67、配線76、コンタクト70を介して、pチャネル形トランジスタp2及びnチャネル形トランジスタn2の共通ゲート54に接続されている。   On the other hand, one of the source and the drain of the p-channel transistor p3 and one of the source and the drain of the p-channel transistor p4 are connected to each other because they are the common p-type layer 32. The other of the source and the drain of the p-channel transistor p4 is connected to one of the source and the drain of the n-channel transistor n4 and one of the source and the drain of the n-channel transistor n3 via the contact 67, the wiring 76, and the contact 65. , And to the common gate 54 of the p-channel transistor p2 and the n-channel transistor n2 via a contact 67, a wiring 76, and a contact 70.

また、pチャネル形トランジスタp1のソース・ドレインの他方(p形層36)、及び、pチャネル形トランジスタp3のソース・ドレインの他方(p形層31)には、コンタクト61を介して第1基準電位である電源電位VDDが印加される。nチャネル形トランジスタn2のソース・ドレインの他方、及び、nチャネル形トランジスタn3のソース・ドレインの他方は、共通のn形層43であり、コンタクト68を介して、第2基準電位である接地電位GNDが印加される。なお、第2基準電位は接地電位には限定されないが、第1基準電位よりも低い電位である。   The other of the source and drain (p-type layer 36) of the p-channel transistor p1 and the other of the source and drain (p-layer 31) of the p-channel transistor p3 are connected to the first reference via a contact 61. A power supply potential VDD which is a potential is applied. The other of the source and the drain of the n-channel transistor n2 and the other of the source and the drain of the n-channel transistor n3 are the common n-type layer 43, and are connected via the contact 68 to the ground potential which is the second reference potential. GND is applied. Note that the second reference potential is not limited to the ground potential, but is lower than the first reference potential.

nチャネル形トランジスタn1のゲート56、及び、nチャネル形トランジスタn4のゲート52には、それぞれ、コンタクト73及びコンタクト64を介して、制御信号Vcが入力される。pチャネル形トランジスタp1のゲート55及びpチャネル形トランジスタp3のゲート51には、それぞれ、コンタクト72及びコンタクト63を介して、選択信号Vs1及びVs2が入力される。nチャネル形トランジスタn1のソース・ドレインの他方(n形層45)、及び、nチャネル形トランジスタn4のソース・ドレインの他方(n形層41)は、コンタクト62を介してセンスアンプ15に接続可能であり、センスアンプ15から出力されたデータ信号SAが印加される。データラッチ回路16においては、nチャネル形トランジスタn1及びn4はトランスファゲート、nチャネル形トランジスタn2及びn3はドライバ、pチャネル形トランジスタp1〜p4はロードとして機能する。   The control signal Vc is input to the gate 56 of the n-channel transistor n1 and the gate 52 of the n-channel transistor n4 via the contacts 73 and 64, respectively. The selection signals Vs1 and Vs2 are input to the gate 55 of the p-channel transistor p1 and the gate 51 of the p-channel transistor p3 via the contacts 72 and 63, respectively. The other of the source and the drain of the n-channel transistor n1 (the n-type layer 45) and the other of the source and the drain of the n-channel transistor n4 (the n-type layer 41) can be connected to the sense amplifier 15 via the contact 62. And the data signal SA output from the sense amplifier 15 is applied. In the data latch circuit 16, the n-channel transistors n1 and n4 function as transfer gates, the n-channel transistors n2 and n3 function as drivers, and the p-channel transistors p1 to p4 function as loads.

次に、メモリアレイ基板80について説明する。
図5に示すように、メモリアレイ基板80においては、シリコン基板81上に、導電性材料からなるソース線83が設けられている。ソース線83上には、積層体85が設けられている。積層体85においては、絶縁膜86及び電極膜87が交互に積層されている。
Next, the memory array substrate 80 will be described.
As shown in FIG. 5, in the memory array substrate 80, a source line 83 made of a conductive material is provided on a silicon substrate 81. On the source line 83, a stacked body 85 is provided. In the stacked body 85, insulating films 86 and electrode films 87 are alternately stacked.

積層体85内には、絶縁膜86及び電極膜87の積層方向に延びるコア部材90が設けられている。コア部材90は例えばシリコン酸化物等の絶縁性材料からなる。コア部材90の形状は柱状であり、例えば、略円柱状である。コア部材90の周囲及び下面上には、シリコンピラー91が設けられている。シリコンピラー91の下端はソース線83に接続されている。   A core member 90 extending in the stacking direction of the insulating film 86 and the electrode film 87 is provided in the stacked body 85. The core member 90 is made of an insulating material such as silicon oxide. The shape of the core member 90 is columnar, for example, substantially columnar. Silicon pillars 91 are provided around the core member 90 and on the lower surface. The lower end of the silicon pillar 91 is connected to the source line 83.

シリコンピラー91の周囲には、トンネル絶縁膜92、電荷蓄積膜93、ブロック絶縁膜94がこの順に積層されている。トンネル絶縁膜92は、通常は絶縁性であるが、半導体記憶装置1の駆動電圧の範囲内にある所定の電圧が印加されるとトンネル電流を流す膜であり、例えば、単層のシリコン酸化膜、又は、シリコン酸化層、シリコン窒化層及びシリコン酸化層がこの順に積層されたONO膜である。   Around the silicon pillar 91, a tunnel insulating film 92, a charge storage film 93, and a block insulating film 94 are stacked in this order. The tunnel insulating film 92 is normally insulative, but is a film through which a tunnel current flows when a predetermined voltage within the range of the drive voltage of the semiconductor memory device 1 is applied. For example, a single-layer silicon oxide film Or an ONO film in which a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, and a silicon oxide layer are stacked in this order.

電荷蓄積膜93は電荷を蓄積する能力がある膜であり、例えば電子のトラップサイトを含む材料からなり、例えば、シリコン窒化物からなる。なお、電荷蓄積部として、絶縁性の電荷蓄積膜93の替わりに、導電性の浮遊ゲート電極を設けてもよい。この場合、浮遊ゲート電極は電極膜87毎に分断される。ブロック絶縁膜94は、半導体記憶装置1の駆動電圧の範囲内で電圧が印加されても実質的に電流を流さない膜である。ブロック絶縁膜94は、例えば、シリコン酸化物よりも誘電率が高い材料を含む。   The charge storage film 93 is a film capable of storing charges, and is made of, for example, a material including an electron trap site, for example, silicon nitride. Note that a conductive floating gate electrode may be provided as the charge storage section instead of the insulating charge storage film 93. In this case, the floating gate electrode is divided for each electrode film 87. The block insulating film 94 is a film that does not substantially flow a current even when a voltage is applied within the range of the driving voltage of the semiconductor memory device 1. The block insulating film 94 includes, for example, a material having a higher dielectric constant than silicon oxide.

積層体85の側方及び上方には層間絶縁膜82が設けられている。層間絶縁膜82内であって積層体85上には、プラグ96及びビット線97が設けられている。シリコンピラー91の上端は、プラグ96を介してビット線97に接続されている。ビット線97は、制御回路基板10のセンスアンプ15(図2参照)に接続されている。   On the side and above the stacked body 85, an interlayer insulating film 82 is provided. A plug 96 and a bit line 97 are provided in the interlayer insulating film 82 and on the stacked body 85. The upper end of the silicon pillar 91 is connected to a bit line 97 via a plug 96. The bit line 97 is connected to the sense amplifier 15 of the control circuit board 10 (see FIG. 2).

このような構成により、電極膜87とシリコンピラー91の交差部分毎に、メモリセルトランジスタが形成される。メモリセルトランジスタにおいては、シリコンピラー91がチャネルとなり、電極膜87がゲートとなり、ブロック絶縁膜94がゲート絶縁膜となる。そして、電荷蓄積膜93に電荷を蓄積することにより、メモリセルトランジスタの閾値を変化させて、データを記憶する。メモリセルトランジスタの閾値は、例えば、8水準の値を取ることができる。これにより、1つのメモリセルトランジスタに3ビットのデータを記憶できる。   With such a configuration, a memory cell transistor is formed at each intersection between the electrode film 87 and the silicon pillar 91. In the memory cell transistor, the silicon pillar 91 serves as a channel, the electrode film 87 serves as a gate, and the block insulating film 94 serves as a gate insulating film. Then, by storing charges in the charge storage film 93, the threshold value of the memory cell transistor is changed and data is stored. The threshold value of the memory cell transistor can take eight levels, for example. As a result, 3-bit data can be stored in one memory cell transistor.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置の動作について説明する。
図4(b)に示すように、初期状態においては、選択信号Vs1及びVs2、制御信号Vc1及びVc2、データ信号SAはいずれも「L」(ロウレベル)である。このため、pチャネル形トランジスタp1及びp3はオン状態であり、nチャネル形トランジスタn1及びn4はオフ状態である。
Next, the operation of the semiconductor memory device according to the embodiment will be described.
As shown in FIG. 4B, in the initial state, the selection signals Vs1 and Vs2, the control signals Vc1 and Vc2, and the data signal SA are all “L” (low level). Therefore, the p-channel transistors p1 and p3 are on, and the n-channel transistors n1 and n4 are off.

この状態から、データを保持させるデータラッチ回路16については、選択信号Vs2を「H」(ハイレベル)として、pチャネルトランジスタp3をオフ状態とする。また、制御信号Vc2を「H」として、nチャネル形トランジスタn4をオン状態とする。これにより、pチャネル形トランジスタp4とnチャネル形トランジスタn3の接続点N2の電位が「L」となる。この結果、pチャネル形トランジスタp2がオン状態となり、nチャネル形トランジスタn2がオフ状態となるため、pチャネル形トランジスタp2とnチャネル形トランジスタn2の接続点N1の電位は「H」となる。これにより、pチャネル形トランジスタp4がオフ状態となり、nチャネル形トランジスタn3がオン状態となるため、接続点N2の電位は「L」のまま安定する。その後、選択信号Vs2を「L」に戻し、pチャネルトランジスタp3をオン状態とする。また、制御信号Vc2を「L」に戻し、nチャネル形トランジスタn4をオフ状態とする。   From this state, for the data latch circuit 16 that holds data, the selection signal Vs2 is set to “H” (high level), and the p-channel transistor p3 is turned off. Further, the control signal Vc2 is set to “H” to turn on the n-channel transistor n4. As a result, the potential at the connection point N2 between the p-channel transistor p4 and the n-channel transistor n3 becomes "L". As a result, the p-channel transistor p2 is turned on and the n-channel transistor n2 is turned off, so that the potential at the connection point N1 between the p-channel transistor p2 and the n-channel transistor n2 becomes "H". Thus, the p-channel transistor p4 is turned off and the n-channel transistor n3 is turned on, so that the potential of the connection point N2 is stabilized at "L". Thereafter, the selection signal Vs2 is returned to “L”, and the p-channel transistor p3 is turned on. Further, the control signal Vc2 is returned to "L", and the n-channel transistor n4 is turned off.

図5に示すように、メモリセルトランジスタからデータを読み出すときには、ソース線83とビット線97との間に電流が流れ、この電流が図2に示すセンスアンプ回路14のセンスアンプ15に入力される。センスアンプ15は、入力された電流に基づいて値を検出し、データ信号SAとしてデータラッチ回路16に対して出力する。このとき、センスアンプ15は、データ信号SAを一旦「H」とした後、本来のデータ信号SAを出力する。次に、制御信号Vc1を「H」とし、nチャネル形トランジスタn1をオン状態として、データ信号SAの値をデータラッチ回路16に書き込む。   As shown in FIG. 5, when data is read from the memory cell transistor, a current flows between the source line 83 and the bit line 97, and this current is input to the sense amplifier 15 of the sense amplifier circuit 14 shown in FIG. . The sense amplifier 15 detects a value based on the input current and outputs the value to the data latch circuit 16 as a data signal SA. At this time, the sense amplifier 15 outputs the original data signal SA after temporarily setting the data signal SA to “H”. Next, the control signal Vc1 is set to “H”, the n-channel transistor n1 is turned on, and the value of the data signal SA is written to the data latch circuit 16.

データ信号SAが「H」である場合は、nチャネル形トランジスタn1がオン状態であるため、接続点N1の電位は「H」のままであり、したがって、接続点N2の電位は「L」のままで固定される。   When the data signal SA is “H”, the potential of the connection point N1 remains “H” because the n-channel transistor n1 is on, and the potential of the connection point N2 is “L”. It is fixed as it is.

データ信号SAが「L」である場合は、nチャネル形トランジスタn1がオン状態であるため、接続点N1の電位は「L」となる。このため、pチャネル形トランジスタp4はオン状態となり、nチャネル形トランジスタn3はオフ状態となる。したがって、接続点N2の電位は「H」となる。これにより、pチャネル形トランジスタp2はオフ状態となり、nチャネル形トランジスタn2はオン状態となる。この結果、接続点N1の電位は「L」で固定される。   When the data signal SA is “L”, the potential at the connection point N1 is “L” because the n-channel transistor n1 is in the ON state. Therefore, the p-channel transistor p4 is turned on, and the n-channel transistor n3 is turned off. Therefore, the potential of the connection point N2 becomes “H”. Thus, the p-channel transistor p2 is turned off, and the n-channel transistor n2 is turned on. As a result, the potential of the connection point N1 is fixed at “L”.

まとめると、データ信号SAが「H」である場合は、接続点N1の電位は「H」、接続点N2の電位は「L」で固定される。一方、データ信号SAが「L」である場合は、接続点N1の電位は「L」、接続点N2の電位は「H」で固定される。このようにして、データラッチ回路16は、データ信号SAの電位を記憶することができ、データ信号SAが表す値を保持することができる。例えば、データ信号SAの電位「H」に値「0」を対応させ、電位「L」に値「1」を対応させることにより、2値のデータを保持できる。   In summary, when the data signal SA is "H", the potential of the connection point N1 is fixed at "H" and the potential of the connection point N2 is fixed at "L". On the other hand, when the data signal SA is "L", the potential of the connection point N1 is fixed at "L" and the potential of the connection point N2 is fixed at "H". In this manner, the data latch circuit 16 can store the potential of the data signal SA and hold the value represented by the data signal SA. For example, binary data can be held by associating a value “0” with the potential “H” of the data signal SA and associating a value “1” with the potential “L”.

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、1本のゲート53により、pチャネル形トランジスタp4のゲート及びnチャネル形トランジスタn3のゲートの双方を実現している。また、1本のゲート54により、pチャネル形トランジスタp2のゲート及びnチャネル形トランジスタn2のゲートの双方を実現している。これにより、データラッチ回路16内のゲートの本数を減らし、データラッチ回路16の小型化を図ることができる。
Next, effects of the present embodiment will be described.
In the present embodiment, one gate 53 realizes both the gate of the p-channel transistor p4 and the gate of the n-channel transistor n3. In addition, one gate 54 realizes both the gate of the p-channel transistor p2 and the gate of the n-channel transistor n2. Thus, the number of gates in the data latch circuit 16 can be reduced, and the size of the data latch circuit 16 can be reduced.

また、各データラッチ回路16内において、pチャネル形トランジスタp1〜p4とnチャネル形トランジスタn1〜n4をX方向に分けて配置し、X方向において隣り合うデータラッチ回路16のレイアウトを相互に鏡像としている。これにより、X方向において隣り合うデータラッチ回路16間で、ゲート51、52、55、56を共通化することができる。これによっても、データラッチ回路16の小型化を図ることができる。   In each data latch circuit 16, the p-channel transistors p1 to p4 and the n-channel transistors n1 to n4 are separately arranged in the X direction, and the layouts of the data latch circuits 16 adjacent in the X direction are mutually mirror images. I have. Thus, the gates 51, 52, 55, and 56 can be shared between the data latch circuits 16 adjacent in the X direction. Thus, the size of the data latch circuit 16 can be reduced.

更に、本実施形態においては、センスアンプ領域13を含む制御回路を制御回路基板10に設け、メモリセルトランジスタをメモリアレイ基板80に設けている。このように、制御回路を専用の基板に形成すると、その製造過程において、メモリセルトランジスタの形成に必要な熱履歴を受けることがないため、pチャネル形トランジスタp1〜p4及びnチャネル形トランジスタn1〜n4自体を微細化することができる。これによっても、データラッチ回路16を小型化することができる。   Further, in the present embodiment, a control circuit including the sense amplifier region 13 is provided on the control circuit substrate 10, and a memory cell transistor is provided on the memory array substrate 80. As described above, when the control circuit is formed on a dedicated substrate, the control circuit does not receive the heat history required for forming the memory cell transistor in the manufacturing process. Therefore, the p-channel transistors p1 to p4 and the n-channel transistors n1 to n4 are not received. n4 itself can be miniaturized. This also allows the data latch circuit 16 to be downsized.

データラッチ回路16を小型化することにより、センスアンプ回路14を小型化し、ひいては半導体記憶装置1全体を小型化することができる。逆に言えば、センスアンプ回路14の面積を一定とすれば、各センスアンプ回路14により多くのデータラッチ回路16を設けることができる。これにより、メモリセルトランジスタの微細化に伴い、チャネル面積が小さくなり、電荷蓄積膜93に蓄積される電子1個の増減による閾値の変動が大きくなり、データの書込及び読出に長時間を要するようになっても、各センスアンプ回路14が多くのデータを保持できるため、データの転送速度を一定に保つことができる。   By reducing the size of the data latch circuit 16, the sense amplifier circuit 14 can be reduced in size, and the overall semiconductor memory device 1 can be reduced in size. Conversely, if the area of the sense amplifier circuit 14 is fixed, more data latch circuits 16 can be provided for each sense amplifier circuit 14. As a result, as the memory cell transistor is miniaturized, the channel area is reduced, and the fluctuation of the threshold value due to the increase or decrease of one electron stored in the charge storage film 93 is increased, and it takes a long time to write and read data. Even in such a case, since each sense amplifier circuit 14 can hold a large amount of data, the data transfer speed can be kept constant.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
図6は、本実施形態に係るデータラッチ回路を示す平面図である。
図7(a)は1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(b)はその回路図である。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 6 is a plan view showing the data latch circuit according to the present embodiment.
FIG. 7A is a plan view showing one data latch circuit, and FIG. 7B is a circuit diagram thereof.

図6及び図7(a)に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置2は、前述の第1の実施形態に係る半導体記憶装置1(図1〜図5参照)と比較して、pチャネル形トランジスタp1〜p4、及び、nチャネル形トランジスタn1〜n4の構成は同じであるが、配線の形状が異なっている。この結果、本実施形態に係るデータラッチ回路18が形成される領域は、第1の実施形態に係るデータラッチ回路16が形成される領域とは異なっている。   As shown in FIGS. 6 and 7A, the semiconductor memory device 2 according to the present embodiment is different from the semiconductor memory device 1 according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 5) in comparison with the first embodiment. The configurations of the p-channel transistors p1 to p4 and the n-channel transistors n1 to n4 are the same, but the shapes of the wirings are different. As a result, the region where the data latch circuit 18 according to the present embodiment is formed is different from the region where the data latch circuit 16 according to the first embodiment is formed.

以下、具体的に説明する。
本実施形態のセンスアンプ領域13において、nウェル21、pウェル22、p形層31〜36、n形層41〜45、ゲート51〜56、コンタクト61〜73の形状、位置関係及び接続関係は、第1の実施形態と同様である。
Hereinafter, a specific description will be given.
In the sense amplifier region 13 of the present embodiment, the shapes, positional relationships and connection relationships of the n-well 21, the p-well 22, the p-type layers 31 to 36, the n-type layers 41 to 45, the gates 51 to 56, and the contacts 61 to 73 are as follows. , And the same as in the first embodiment.

但し、本実施形態においては、第1の実施形態の配線76及び77の替わりに、配線78及び79が設けられている。配線78は、コンタクト70の上端と、このコンタクト70よりも図示の下側に配置されたコンタクト65の上端及びコンタクト67の上端に接続されている。配線79は、コンタクト66の上端と、このコンタクト66よりも図示の上側に配置されたコンタクト71の上端及びコンタクト69の上端に接続されている。   However, in the present embodiment, wirings 78 and 79 are provided instead of the wirings 76 and 77 of the first embodiment. The wiring 78 is connected to the upper end of the contact 70, the upper end of the contact 65 and the upper end of the contact 67 disposed below the contact 70 in the drawing. The wiring 79 is connected to the upper end of the contact 66, the upper end of the contact 71 arranged above the contact 66 and the upper end of the contact 69.

これにより、各データラッチ回路18は、nウェル21に配置され、周囲をSTI23によって囲まれた1つの島状の半導体領域と、pウェル22に配置された帯状の半導体領域の一部と、を含む矩形の領域と、に対応する。島状の半導体領域においては、p形層34、35、36、31、32、33がこの順に配列されている。p形層36とp形層31は連続しているが、それ以外のp形層は相互に離隔しており、隣り合うp形層の間にはnウェル21の一部が介在している。帯状の半導体領域の一部においては、n形層43、44、45、41、42がこの順に配列されている。n形層45とn形層41は連続しているが、それ以外のn形層は相互に離隔しており、隣り合うn形層の間にはpウェル22の一部が介在している。   As a result, each data latch circuit 18 has one island-shaped semiconductor region surrounded by STI 23 and a part of a band-shaped semiconductor region arranged in p-well 22. Including a rectangular area. In the island-shaped semiconductor region, p-type layers 34, 35, 36, 31, 32, and 33 are arranged in this order. The p-type layer 36 and the p-type layer 31 are continuous, but the other p-type layers are separated from each other, and a part of the n-well 21 is interposed between adjacent p-type layers. . In a part of the band-shaped semiconductor region, n-type layers 43, 44, 45, 41, and 42 are arranged in this order. The n-type layer 45 and the n-type layer 41 are continuous, but the other n-type layers are separated from each other, and a part of the p-well 22 is interposed between adjacent n-type layers. .

図7(b)に示すように、このような構成によっても、第1の実施形態と同様な回路を実現することができる。
本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
As shown in FIG. 7B, a circuit similar to that of the first embodiment can be realized by such a configuration.
Other configurations, operations, and effects of the present embodiment are the same as those of the above-described first embodiment.

(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
図8は、本実施形態に係るデータラッチ回路における半導体領域、ゲート及びコンタクトを示す平面図である。
図9は、本実施形態に係るデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト及び第1配線層を示す平面図である。
図10は、本実施形態に係るデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト、第1配線層、第2配線層及び第3配線層を示す平面図である。
図11(a)〜(c)は本実施形態に係る1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(a)は半導体領域、ゲート及びコンタクトを示し、(b)は(a)に加えて第1配線層を示し、(c)は(b)に加えて第2配線層及び第3配線層を示す。
図12は、本実施形態に係る4つのデータラッチ回路を示す平面図である。
図13(a)は本実施形態に係る1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(b)はその回路図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 8 is a plan view showing a semiconductor region, a gate, and a contact in the data latch circuit according to the present embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a semiconductor region, a gate, a contact, and a first wiring layer in the data latch circuit according to the present embodiment.
FIG. 10 is a plan view showing a semiconductor region, a gate, a contact, a first wiring layer, a second wiring layer, and a third wiring layer in the data latch circuit according to the present embodiment.
FIGS. 11A to 11C are plan views showing one data latch circuit according to the present embodiment, in which FIG. 11A shows a semiconductor region, a gate and a contact, and FIG. 1C illustrates a first wiring layer, and FIG. 2C illustrates a second wiring layer and a third wiring layer in addition to FIG.
FIG. 12 is a plan view showing four data latch circuits according to the present embodiment.
FIG. 13A is a plan view showing one data latch circuit according to the present embodiment, and FIG. 13B is a circuit diagram thereof.

なお、図8〜図10は、複数のデータラッチ回路間のレイアウトの関係を概略的に示す図であり、図を見やすくするために、各データラッチ回路の詳細な構成は一部省略されている。一方、図11(a)〜(c)及び図13(a)は、1つのデータラッチ回路の構成を詳細に示す図であり、他のデータラッチ回路との関係は示されていない。図12は、これらの中間の概念を示し、2行2列の4つのデータラッチ回路が示されている。   FIGS. 8 to 10 are diagrams schematically showing a layout relationship between a plurality of data latch circuits, and a detailed configuration of each data latch circuit is partially omitted for easy understanding of the drawings. . On the other hand, FIGS. 11A to 11C and FIG. 13A are diagrams showing the configuration of one data latch circuit in detail, and do not show the relationship with other data latch circuits. FIG. 12 shows an intermediate concept between these, and shows four data latch circuits in two rows and two columns.

本実施形態に係る半導体記憶装置3は、前述の第1の実施形態に係る半導体記憶装置1(図1〜図5参照)と比較して、データラッチ回路の構成が異なっている。メモリアレイ基板80の構成は、第1の実施形態と同様である。   The semiconductor memory device 3 according to the present embodiment is different from the semiconductor memory device 1 according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 5) in the configuration of the data latch circuit. The configuration of the memory array substrate 80 is the same as in the first embodiment.

先ず、シリコン基板11上に設けられたウェル、n形層、p形層及びゲートについて説明する。
図8に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置3においては、シリコン基板11上にnウェル21とpウェル22がX方向に沿って交互に配列されている。各nウェル21及び各pウェル22はY方向に延びる。そして、各データラッチ回路116は、1本のnウェル21と、その両側に配置された2本のpウェル22のそれぞれの半分の領域にわたって設定されている。X方向におけるデータラッチ回路116の長さは、1本のnウェル21の長さ及び1本のpウェル22の長さの合計に等しい。
First, the well, the n-type layer, the p-type layer, and the gate provided on the silicon substrate 11 will be described.
As shown in FIG. 8, in the semiconductor memory device 3 according to the present embodiment, n-wells 21 and p-wells 22 are alternately arranged on the silicon substrate 11 along the X direction. Each n-well 21 and each p-well 22 extend in the Y direction. Each data latch circuit 116 is set over a half area of one n-well 21 and two p-wells 22 arranged on both sides thereof. The length of the data latch circuit 116 in the X direction is equal to the sum of the length of one n-well 21 and the length of one p-well 22.

半導体記憶装置3のセンスアンプ領域13においては、複数のデータラッチ回路116がX方向及びY方向に沿ってマトリクス状に配列されている。X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116のレイアウトは相互に鏡像であり、Y方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116のレイアウトも相互に鏡像である。   In the sense amplifier region 13 of the semiconductor memory device 3, a plurality of data latch circuits 116 are arranged in a matrix along the X and Y directions. The layout of two data latch circuits 116 adjacent in the X direction is a mirror image of each other, and the layout of two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction is also a mirror image of each other.

図11(a)〜(c)及び図13(a)については、説明の便宜上、各データラッチ回路116に含まれるpウェル22を、pウェル22a及びpウェル22bに分けて説明する。各データラッチ回路116内においては、pウェル22aとpウェル22bはnウェル21を介して相互に離隔している。一方、あるデータラッチ回路116のpウェル22aは、このデータラッチ回路116とX方向において隣り合うデータラッチ回路116のpウェル22bと連続している。   11 (a) to 11 (c) and FIG. 13 (a), for convenience of explanation, the p-well 22 included in each data latch circuit 116 will be described by dividing it into a p-well 22a and a p-well 22b. In each data latch circuit 116, the p-well 22a and the p-well 22b are separated from each other via the n-well 21. On the other hand, the p-well 22a of a certain data latch circuit 116 is continuous with the p-well 22b of the data latch circuit 116 adjacent to the data latch circuit 116 in the X direction.

図11(a)に示すように、pウェル22a上には、導電形がn形のn形層141〜143が設けられている。n形層141〜143は、相互に離隔し、Y方向に沿ってこの順に一列に配列されている。Y方向において隣り合うデータラッチ回路116において、n形層141同士は連続しており、n形層143同士も連続している。また、n形層141とn形層142との間、n形層142とn形層143との間には、それぞれ、pウェル22aの一部が介在している。   As shown in FIG. 11A, n-type layers 141 to 143 having an n-type conductivity are provided on the p-well 22a. The n-type layers 141 to 143 are separated from each other and arranged in a line in this order along the Y direction. In the data latch circuits 116 adjacent in the Y direction, the n-type layers 141 are continuous, and the n-type layers 143 are also continuous. A part of the p-well 22a is interposed between the n-type layer 141 and the n-type layer 142 and between the n-type layer 142 and the n-type layer 143, respectively.

これにより、各pウェル22a上においては、Y方向に沿って配列された複数組のn形層141〜143が、これらのn形層の間に介在したpウェル22aと共に、1本のライン状の半導体領域(アクティブエリア)111を形成している。半導体領域111は、各データラッチ回路116におけるn形層141、pウェル22aにおけるn形層141とn形層142との間の部分、n形層142、pウェル22aにおけるn形層142とn形層143との間の部分、及び、n形層143を含む。1本の半導体領域111は、Y方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路116にわたってY方向に延びている。   As a result, on each p-well 22a, a plurality of sets of n-type layers 141 to 143 arranged along the Y direction form one linear shape together with the p-well 22a interposed between these n-type layers. Semiconductor region (active area) 111 is formed. The semiconductor region 111 includes an n-type layer 141 in each data latch circuit 116, a portion between the n-type layer 141 and the n-type layer 142 in the p-well 22a, an n-type layer 142, and an n-type layer 142 and n in the p-well 22a. And a portion between the n-type layer 143 and the n-type layer 143. One semiconductor region 111 extends in the Y direction over a plurality of data latch circuits 116 arranged in the Y direction.

nウェル21上には、導電形がp形のp形層131及び132が設けられている。p形層131とp形層132とはY方向において離隔している。Y方向において隣り合うデータラッチ回路116において、p形層132同士は連続している。p形層131とp形層132の間には、nウェル21の一部が介在している。   On the n-well 21, p-type layers 131 and 132 having a p-type conductivity are provided. The p-type layer 131 and the p-type layer 132 are separated in the Y direction. In the data latch circuits 116 adjacent to each other in the Y direction, the p-type layers 132 are continuous. Part of the n-well 21 is interposed between the p-type layer 131 and the p-type layer 132.

これにより、各nウェル21上においては、Y方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116にわたって、p形層131、nウェル21におけるp形層131とp形層132との間の部分、共通のp形層132、nウェル21におけるp形層132とp形層131との間の部分、及び、p形層131が、Y方向に沿ってこの順に連続的に配列されて、島状の半導体領域(アクティブエリア)112を形成している。   As a result, on each n-well 21, the p-type layer 131, the portion between the p-type layer 131 and the p-type layer 132 in the n-well 21, The p-type layer 132, the portion between the p-type layer 132 and the p-type layer 131 in the n-well 21, and the p-type layer 131 are continuously arranged in this order along the Y direction, so that an island-shaped semiconductor is formed. An area (active area) 112 is formed.

また、nウェル21上には、導電形がp形のp形層133及び134が設けられている。p形層133とp形層134とはY方向において離隔している。Y方向において隣り合うデータラッチ回路116において、p形層133同士は連続している。p形層133とp形層134の間には、nウェル21の一部が介在している。   Further, p-type layers 133 and 134 having a p-type conductivity are provided on the n-well 21. The p-type layer 133 and the p-type layer 134 are separated from each other in the Y direction. In the data latch circuits 116 adjacent in the Y direction, the p-type layers 133 are continuous. A part of the n-well 21 is interposed between the p-type layer 133 and the p-type layer 134.

これにより、各nウェル21上においては、Y方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116にわたって、p形層134、nウェル21におけるp形層134とp形層133との間の部分、共通のp形層133、nウェル21におけるp形層133とp形層134との間の部分、及び、p形層134が、Y方向に沿ってこの順に連続的に配列されて、島状の半導体領域(アクティブエリア)113を形成している。   Thus, on each n-well 21, the p-type layer 134, the portion between the p-type layer 134 and the p-type layer 133 in the n-well 21, The p-type layer 133, the portion of the n-well 21 between the p-type layer 133 and the p-type layer 134, and the p-type layer 134 are continuously arranged in this order along the Y direction to form an island-shaped semiconductor. An area (active area) 113 is formed.

pウェル22b上には、導電形がn形のn形層144〜146が設けられている。n形層144〜146は、相互に離隔し、Y方向に沿ってこの順に一列に配列されている。Y方向において隣り合うデータラッチ回路116において、n形層144同士は連続しており、n形層146同士も連続している。また、n形層144とn形層145との間、n形層145とn形層146との間には、それぞれ、pウェル22bの一部が介在している。   On the p well 22b, n-type layers 144 to 146 having an n-type conductivity are provided. The n-type layers 144 to 146 are separated from each other and are arranged in a line in this order along the Y direction. In the data latch circuits 116 adjacent in the Y direction, the n-type layers 144 are continuous, and the n-type layers 146 are also continuous. A part of the p-well 22b is interposed between the n-type layer 144 and the n-type layer 145 and between the n-type layer 145 and the n-type layer 146, respectively.

これにより、各pウェル22b上においては、Y方向に沿って配列された複数組のn形層144〜146が、これらのn形層の間に介在したpウェル22bと共に、1本のライン状の半導体領域(アクティブエリア)114を形成している。半導体領域114は、各データラッチ回路116におけるn形層144、pウェル22bにおけるn形層144とn形層145との間の部分、n形層145、pウェル22bにおけるn形層145とn形層146との間の部分、及び、n形層146を含む。1本の半導体領域114は、Y方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路116にわたって延びている。   Thereby, on each p-well 22b, a plurality of sets of n-type layers 144 to 146 arranged along the Y direction form one line-like shape together with the p-well 22b interposed between these n-type layers. (Active area) 114 is formed. The semiconductor region 114 includes an n-type layer 144 in each data latch circuit 116, a portion between the n-type layer 144 and the n-type layer 145 in the p-well 22b, an n-type layer 145, and an n-type layer 145 and n in the p-well 22b. And a portion between the n-type layer 146 and the n-type layer 146. One semiconductor region 114 extends over a plurality of data latch circuits 116 arranged along the Y direction.

センスアンプ領域13全体では、半導体領域111はY方向に沿って連続的に延びている。半導体領域112はY方向に沿って断続的に一列に配列されている。半導体領域113もY方向に沿って断続的に一列に配列されている。半導体領域114はY方向に沿って連続的に延びている。   In the entire sense amplifier region 13, the semiconductor region 111 continuously extends along the Y direction. The semiconductor regions 112 are intermittently arranged in a line along the Y direction. The semiconductor regions 113 are also intermittently arranged in a line along the Y direction. The semiconductor region 114 extends continuously along the Y direction.

半導体領域111〜114は、X方向に沿ってこの順に配列されており、相互に離隔している。n形層141、p形層133、及び、n形層144のY方向における位置は相互に略同じであり、n形層142、p形層131、p形層134、及び、n形層145のY方向における位置は相互に略同じであり、n形層143、p形層132、及び、n形層146のY方向における位置は相互に略同じである。   The semiconductor regions 111 to 114 are arranged in this order along the X direction and are separated from each other. The positions of the n-type layer 141, the p-type layer 133, and the n-type layer 144 in the Y direction are substantially the same, and the n-type layer 142, the p-type layer 131, the p-type layer 134, and the n-type layer 145 Are substantially the same in the Y direction, and the positions of the n-type layer 143, the p-type layer 132, and the n-type layer 146 in the Y direction are substantially the same.

半導体領域111〜114の相互間には、STI23が配置されている。半導体領域112を共有する2つのデータラッチ回路116と、半導体領域113を共有する2つのデータラッチ回路116とは、組み合わせが異なっている。すなわち、あるデータラッチ回路116は、Y方向一方側のデータラッチ回路116と半導体領域112を共有し、Y方向他方側のデータラッチ回路116と半導体領域113を共有する。   The STI 23 is arranged between the semiconductor regions 111 to 114. The combination of the two data latch circuits 116 sharing the semiconductor region 112 is different from the combination of the two data latch circuits 116 sharing the semiconductor region 113. That is, one data latch circuit 116 shares the semiconductor region 112 with the data latch circuit 116 on one side in the Y direction, and shares the semiconductor region 113 with the data latch circuit 116 on the other side in the Y direction.

各データラッチ回路116においては、ゲート151〜154が設けられている。ゲート151〜154は概ねX方向に延び、上述の半導体領域111〜114を横断している。Z方向から見て、ゲート151〜154の形状は、X方向に延びる帯状である。ゲート151〜154と半導体領域111〜114との間にはゲート絶縁膜(図示せず)が設けられている。以下、ゲート151〜154と、半導体領域111〜114との位置関係について説明する。   In each data latch circuit 116, gates 151 to 154 are provided. The gates 151 to 154 extend substantially in the X direction and cross the semiconductor regions 111 to 114 described above. When viewed from the Z direction, the gates 151 to 154 have a band shape extending in the X direction. A gate insulating film (not shown) is provided between the gates 151 to 154 and the semiconductor regions 111 to 114. Hereinafter, the positional relationship between the gates 151 to 154 and the semiconductor regions 111 to 114 will be described.

ゲート151は半導体領域111を横断している。具体的には、ゲート151の一部はpウェル22aにおけるn形層141とn形層142との間の部分の直上域に配置されている。X方向において隣り合うデータラッチ回路116において、ゲート151は共通である。すなわち、X方向に延びる1本のゲート151が、X方向において隣り合い、レイアウトが相互に鏡像である2つのデータラッチ回路116のそれぞれにおいて、半導体領域111を横断している。   Gate 151 traverses semiconductor region 111. Specifically, a part of the gate 151 is arranged in a region immediately above a portion between the n-type layer 141 and the n-type layer 142 in the p-well 22a. The gate 151 is common to the data latch circuits 116 adjacent in the X direction. That is, one gate 151 extending in the X direction is adjacent in the X direction, and traverses the semiconductor region 111 in each of the two data latch circuits 116 whose layouts are mirror images of each other.

ゲート152は半導体領域111及び半導体領域112を横断している。具体的には、ゲート152の一部はpウェル22aにおけるn形層142とn形層143との間の部分の直上域に配置され、他の一部はnウェル21におけるp形層131とp形層132との間の部分の直上域に配置されている。ゲート152は、各データラッチ回路116の内部に配置されており、隣り合うデータラッチ回路116間に跨がってはいない。   Gate 152 traverses semiconductor region 111 and semiconductor region 112. Specifically, a part of the gate 152 is disposed immediately above a part between the n-type layer 142 and the n-type layer 143 in the p-well 22a, and another part is connected to the p-type layer 131 in the n-well 21. It is arranged in a region immediately above a portion between the p-type layer 132 and the p-type layer 132. Gate 152 is arranged inside each data latch circuit 116 and does not extend between adjacent data latch circuits 116.

ゲート153は半導体領域113及び半導体領域114を横断している。具体的には、ゲート153の一部はnウェル21におけるp形層133とp形層134との間の部分の直上域に配置され、他の一部はpウェル22bにおけるn形層144とn形層145の間の部分の直上域に配置されている。ゲート153は、各データラッチ回路116の内部に配置されており、隣り合うデータラッチ回路116間に跨がってはいない。   Gate 153 traverses semiconductor region 113 and semiconductor region 114. Specifically, a part of the gate 153 is arranged in a region immediately above the part between the p-type layer 133 and the p-type layer 134 in the n-well 21, and the other part is connected to the n-type layer 144 in the p-well 22 b. It is arranged in a region immediately above a portion between the n-type layers 145. The gate 153 is arranged inside each data latch circuit 116 and does not extend between adjacent data latch circuits 116.

ゲート154は半導体領域114を横断している。具体的には、ゲート154の一部はpウェル22bにおけるn形層145とn形層146との間の部分の直上域に配置されている。X方向において隣り合うデータラッチ回路116において、ゲート154は共通である。すなわち、X方向に延びる1本のゲート154が、X方向において隣り合い、レイアウトが相互に鏡像である2つのデータラッチ回路116のそれぞれにおいて、半導体領域114を横断している。   Gate 154 traverses semiconductor region 114. Specifically, a part of the gate 154 is disposed immediately above a portion between the n-type layers 145 and 146 in the p-well 22b. The gate 154 is common to the data latch circuits 116 adjacent in the X direction. That is, one gate 154 extending in the X direction is adjacent to each other in the X direction, and traverses the semiconductor region 114 in each of the two data latch circuits 116 whose layouts are mirror images of each other.

ゲート151を共有する2つのデータラッチ回路116と、ゲート154を共有する2つのデータラッチ回路116とは、組み合わせが異なっている。あるデータラッチ回路116は、X方向一方側のデータラッチ回路116とゲート151を共有し、X方向他方側のデータラッチ回路116とゲート154を共有する。センスアンプ領域13全体では、ゲート151とゲート153はX方向に沿って一列に配列されており、ゲート152とゲート154はX方向に沿って一列に配列されている。   The combination of the two data latch circuits 116 sharing the gate 151 and the two data latch circuits 116 sharing the gate 154 are different. A certain data latch circuit 116 shares a gate 151 with the data latch circuit 116 on one side in the X direction, and shares a gate 154 with the data latch circuit 116 on the other side in the X direction. In the entire sense amplifier region 13, the gates 151 and 153 are arranged in a line along the X direction, and the gates 152 and 154 are arranged in a line along the X direction.

図13(a)及び(b)に示すように、上述の構成により、各データラッチ回路116において、2つのpチャネル形トランジスタp2及びp4と、4つのnチャネル形トランジスタn1〜n4が形成される。   As shown in FIGS. 13A and 13B, with the above-described configuration, in each data latch circuit 116, two p-channel transistors p2 and p4 and four n-channel transistors n1 to n4 are formed. .

より詳細には、n形層141、n形層142、pウェル22aにおけるn形層141とn形層142との間の部分、及び、ゲート151により、nチャネル形トランジスタn1が形成されている。n形層142、n形層143、pウェル22aにおけるn形層142とn形層143との間の部分、及び、ゲート152により、nチャネル形トランジスタn2が形成されている。n形層144、n形層145、pウェル22bにおけるn形層144とn形層145との間の部分、及び、ゲート153により、nチャネル形トランジスタn3が形成されている。n形層145、n形層146、pウェル22bにおけるn形層145とn形層146との間の部分、及び、ゲート154により、nチャネル形トランジスタn4が形成されている。   More specifically, an n-channel transistor n1 is formed by the n-type layer 141, the n-type layer 142, the portion of the p-well 22a between the n-type layer 141 and the n-type layer 142, and the gate 151. . The n-type layer 142, the n-type layer 143, the portion between the n-type layer 142 and the n-type layer 143 in the p-well 22a, and the gate 152 form an n-channel transistor n2. The n-type layer 144, the n-type layer 145, a portion between the n-type layer 144 and the n-type layer 145 in the p-well 22b, and the gate 153 form an n-channel transistor n3. The n-type layer 145, the n-type layer 146, the portion between the n-type layer 145 and the n-type layer 146 in the p-well 22b, and the gate 154 form an n-channel transistor n4.

また、p形層131、p形層132、nウェル21におけるp形層131とp形層132との間の部分、及び、ゲート152により、pチャネル形トランジスタp2が形成されている。p形層133、p形層134、nウェル21におけるp形層133とp形層134との間の部分、及び、ゲート153により、pチャネル形トランジスタp4が形成されている。   The p-type layer 131, the p-type layer 132, the portion between the p-type layer 131 and the p-type layer 132 in the n-well 21, and the gate 152 form a p-channel transistor p <b> 2. The p-type layer 133, the p-type layer 134, the portion between the p-type layer 133 and the p-type layer 134 in the n-well 21, and the gate 153 form a p-channel transistor p4.

このように、nチャネル形トランジスタn2とpチャネル形トランジスタp2とは、1本のゲート152を共有している。nチャネル形トランジスタn3とpチャネル形トランジスタp4とは、1本のゲート153を共有している。また、X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に設けられた2つのnチャネル形トランジスタn1は、1本のゲート151を共有している。X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に設けられた2つのnチャネル形トランジスタn4は、1本のゲート154を共有している。   Thus, the n-channel transistor n2 and the p-channel transistor p2 share one gate 152. The n-channel transistor n3 and the p-channel transistor p4 share one gate 153. Further, two n-channel transistors n1 provided in two data latch circuits 116 adjacent in the X direction share one gate 151. Two n-channel transistors n4 provided in two data latch circuits 116 adjacent in the X direction share one gate 154.

次に、コンタクトについて説明する。
図11(a)、図12、図13(a)に示すように、各データラッチ回路116には、コンタクト161〜172が設けられている。Z方向から見て、コンタクト165及びコンタクト168の形状は、Y方向の長さがX方向の長さよりも長い長円形である。それ以外のコンタクトの形状は、略円形である。但し、図13(a)においては、1つのデータラッチ回路116のみに属するコンタクトは円又は長円で表し、隣のデータラッチ回路116と共有されているコンタクトは半円で表している。なお、第1の実施形態と同様に、各コンタクトはZ方向に配列された複数段のコンタクトを含んでいてもよく、これらの複数段のコンタクトは中間配線を介して接続されていてもよい。中間配線は、後述する第1配線層121又は第2配線層122と同層に設けられていてもよい。
Next, the contact will be described.
As shown in FIGS. 11A, 12 and 13A, each data latch circuit 116 is provided with contacts 161 to 172. When viewed from the Z direction, the shape of the contacts 165 and 168 is an oval whose length in the Y direction is longer than the length in the X direction. Other shapes of the contacts are substantially circular. However, in FIG. 13A, a contact belonging to only one data latch circuit 116 is represented by a circle or an ellipse, and a contact shared with the adjacent data latch circuit 116 is represented by a semicircle. As in the first embodiment, each contact may include a plurality of contacts arranged in the Z direction, and the plurality of contacts may be connected via an intermediate wiring. The intermediate wiring may be provided in the same layer as a first wiring layer 121 or a second wiring layer 122 described later.

コンタクト161の下端はゲート151に接続されている。コンタクト161はX方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。コンタクト162の下端はn形層141に接続されている。コンタクト162はY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。コンタクト163の下端はn形層142に接続されている。コンタクト164の下端はn形層143に接続されている。コンタクト164はY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。このように、コンタクト162、163、164は同じ半導体領域111に接続されており、Y方向に沿って配列されている。   The lower end of the contact 161 is connected to the gate 151. The contact 161 is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the X direction. The lower end of the contact 162 is connected to the n-type layer 141. The contact 162 is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. The lower end of the contact 163 is connected to the n-type layer 142. The lower end of the contact 164 is connected to the n-type layer 143. The contact 164 is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. As described above, the contacts 162, 163, and 164 are connected to the same semiconductor region 111 and are arranged along the Y direction.

コンタクト165は、Z方向の中間部分でゲート153に接続されており、下端はp形層131に接続されている。Z方向から見て、コンタクト165の形状はY方向の長さがX方向の長さよりも長い長円形である。コンタクト166の下端はp形層132に接続されている。コンタクト166はY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。このように、コンタクト165及び166は同じ半導体領域112に接続されており、Y方向に沿って配列されている。   The contact 165 is connected to the gate 153 at an intermediate portion in the Z direction, and the lower end is connected to the p-type layer 131. When viewed from the Z direction, the shape of the contact 165 is an oval whose length in the Y direction is longer than the length in the X direction. The lower end of the contact 166 is connected to the p-type layer 132. The contact 166 is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. Thus, the contacts 165 and 166 are connected to the same semiconductor region 112 and are arranged along the Y direction.

コンタクト167の下端はp形層133に接続されている。コンタクト167はY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。コンタクト168は、Z方向の中間部分でゲート152に接続されており、下端はp形層134に接続されている。Z方向から見て、コンタクト168の形状はY方向の長さがX方向の長さよりも長い長円形である。このように、コンタクト167及び168は同じ半導体領域113に接続されており、Y方向に沿って配列されている。   The lower end of the contact 167 is connected to the p-type layer 133. The contact 167 is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. The contact 168 is connected to the gate 152 at an intermediate portion in the Z direction, and the lower end is connected to the p-type layer 134. When viewed from the Z direction, the shape of the contact 168 is an oval whose length in the Y direction is longer than the length in the X direction. Thus, the contacts 167 and 168 are connected to the same semiconductor region 113 and are arranged along the Y direction.

コンタクト169の下端はn形層144に接続されている。コンタクト169はY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。コンタクト170の下端はn形層145に接続されている。コンタクト171の下端はn形層146に接続されている。コンタクト171はY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。このように、コンタクト169、170、171は同じ半導体領域114に接続されており、Y方向に沿って配列されている。コンタクト172の下端はゲート154に接続されている。コンタクト172はX方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。   The lower end of the contact 169 is connected to the n-type layer 144. The contact 169 is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. The lower end of the contact 170 is connected to the n-type layer 145. The lower end of the contact 171 is connected to the n-type layer 146. The contact 171 is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. Thus, the contacts 169, 170, and 171 are connected to the same semiconductor region 114 and are arranged along the Y direction. The lower end of the contact 172 is connected to the gate 154. The contact 172 is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the X direction.

シリコン基板11及びゲートの上方には、第1配線層121、第2配線層122、第3配線層123がこの順に積層されている。すなわち、第1配線層121はゲート151〜154よりも上方に位置し、第2配線層122は第1配線層121よりも上層に位置し、第3配線層123は第2配線層122よりも上層に位置する。   Above the silicon substrate 11 and the gate, a first wiring layer 121, a second wiring layer 122, and a third wiring layer 123 are stacked in this order. That is, the first wiring layer 121 is located above the gates 151 to 154, the second wiring layer 122 is located above the first wiring layer 121, and the third wiring layer 123 is located above the second wiring layer 122. Located in the upper layer.

以下、第1配線層121について説明する。
図9、図11(b)、図12及び図13(a)に示すように、第1配線層121においては、配線121a、配線121b、配線121cが設けられている。配線121aにおいては、幹部121dと、枝部121e及び121fが設けられている。配線121aの幹部121dは、各データラッチ回路116のX方向中央部、すなわち、半導体領域112と半導体領域113との間を、Y方向に延びている。
Hereinafter, the first wiring layer 121 will be described.
As shown in FIGS. 9, 11B, 12 and 13A, in the first wiring layer 121, a wiring 121a, a wiring 121b, and a wiring 121c are provided. In the wiring 121a, a trunk 121d and branches 121e and 121f are provided. The trunk portion 121d of the wiring 121a extends in the X direction central portion of each data latch circuit 116, that is, between the semiconductor region 112 and the semiconductor region 113 in the Y direction.

幹部121dは、Y方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路116にわたって設けられている。幹部121dはゲート152の直上域及びゲート153の直上域を通過している。配線121aの枝部121eは、幹部121dからX方向の一方側に延出し、コンタクト162の上端に接続されている。枝部121eはY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。配線121aの枝部121fは、幹部121dからX方向の他方側に延出し、コンタクト171の上端に接続されている。枝部121fはY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に共有されている。このように、配線121aは、コンタクト162を介してn形層141に接続されると共に、コンタクト171を介してn形層146に接続されている。   The trunk 121d is provided over a plurality of data latch circuits 116 arranged along the Y direction. The trunk 121d passes through a region immediately above the gate 152 and a region immediately above the gate 153. The branch 121e of the wiring 121a extends from the trunk 121d to one side in the X direction, and is connected to the upper end of the contact 162. The branch 121e is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. The branch 121f of the wiring 121a extends from the trunk 121d to the other side in the X direction and is connected to the upper end of the contact 171. The branch portion 121f is shared by two data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. As described above, the wiring 121a is connected to the n-type layer 141 via the contact 162, and is also connected to the n-type layer 146 via the contact 171.

配線121bはX方向に延び、コンタクト163の上端及びコンタクト165の上端に接続されている。これにより、n形層142、p形層131及びゲート153は、コンタクト163、配線121b及びコンタクト165を介して相互に接続されている。配線121cもX方向に延び、コンタクト168の上端及びコンタクト170の上端に接続されている。これにより、n形層145、p形層134及びゲート152は、コンタクト170、配線121c、コンタクト168を介して相互に接続されている。   The wiring 121b extends in the X direction and is connected to the upper ends of the contacts 163 and 165. Thus, the n-type layer 142, the p-type layer 131, and the gate 153 are connected to each other via the contact 163, the wiring 121b, and the contact 165. The wiring 121c also extends in the X direction, and is connected to the upper end of the contact 168 and the upper end of the contact 170. Thus, the n-type layer 145, the p-type layer 134, and the gate 152 are connected to each other via the contact 170, the wiring 121c, and the contact 168.

次に、第2配線層122について説明する。
図10、図12、図13(a)に示すように、第2配線層122においては、配線122a及び122bが設けられている。配線122a及び122bの形状は、X方向に延びるライン状であり、X方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路116にわたって設けられている。
Next, the second wiring layer 122 will be described.
As shown in FIGS. 10, 12, and 13A, in the second wiring layer 122, wirings 122a and 122b are provided. The wirings 122a and 122b have a linear shape extending in the X direction, and are provided over a plurality of data latch circuits 116 arranged in the X direction.

配線122aはゲート151の直上域及びゲート153の直上域を通過するように配置されており、コンタクト161の上端に接続されている。なお、配線122aはコンタクト165の直上域も通過するが、コンタクト165には接続されていない。これにより、配線122aはコンタクト161を介してゲート151に接続されている。   The wiring 122a is arranged so as to pass through a region immediately above the gate 151 and a region immediately above the gate 153, and is connected to the upper end of the contact 161. Note that the wiring 122a also passes through a region immediately above the contact 165, but is not connected to the contact 165. Thus, the wiring 122a is connected to the gate 151 via the contact 161.

配線122bはゲート152の直上域及びゲート154の直上域を通過するように配置されており、コンタクト172の上端に接続されている。なお、配線122bはコンタクト168の直上域も通過するが、コンタクト168には接続されていない。これにより、配線122bはコンタクト172を介してゲート154に接続されている。   The wiring 122b is arranged so as to pass through the region directly above the gate 152 and the region immediately above the gate 154, and is connected to the upper end of the contact 172. Note that the wiring 122b also passes through a region immediately above the contact 168, but is not connected to the contact 168. Thus, the wiring 122b is connected to the gate 154 via the contact 172.

次に、第3配線層123について説明する。
図10、図11(c)、図12、図13(a)に示すように、第3配線層123においては、配線123a及び123bが設けられている。配線123a及び123bの形状は、Y方向に延びるライン状であり、Y方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路116にわたって設けられている。配線123a及び配線123bは、X方向に沿って交互に配列されている。
Next, the third wiring layer 123 will be described.
As shown in FIG. 10, FIG. 11C, FIG. 12, and FIG. 13A, in the third wiring layer 123, wirings 123a and 123b are provided. The wirings 123a and 123b have a line shape extending in the Y direction, and are provided over a plurality of data latch circuits 116 arranged in the Y direction. The wirings 123a and the wirings 123b are alternately arranged along the X direction.

配線123aは、X方向において隣り合うデータラッチ回路116の境界線に沿って配置されており、例えば、X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路116に属し、STI23を介して隣り合う半導体領域111及び半導体領域114の直上域に配置されている。配線123aは、コンタクト164の上端及びコンタクト169の上端に接続されている。これにより、配線123aは、コンタクト164を介してn形層143に接続されると共に、コンタクト169を介してn形層144に接続されている。   The wiring 123a is arranged along the boundary between the data latch circuits 116 adjacent in the X direction. For example, the wiring 123a belongs to two data latch circuits 116 adjacent in the X direction, and the semiconductor region 111 and the semiconductor region 111 adjacent via the STI 23. It is arranged immediately above the semiconductor region 114. The wiring 123a is connected to the upper end of the contact 164 and the upper end of the contact 169. Thus, the wiring 123 a is connected to the n-type layer 143 via the contact 164 and to the n-type layer 144 via the contact 169.

配線123bは、データラッチ回路116のX方向中央部に配置されており、例えば、各データラッチ回路116の半導体領域112の直上域及び半導体領域113の直上域に配置されている。配線123bは、コンタクト166の上端及びコンタクト167の上端に接続されている。これにより、配線123bは、コンタクト166を介してp形層132に接続されると共に、コンタクト167を介してp形層133に接続されている。   The wiring 123b is disposed at the center of the data latch circuit 116 in the X direction, and is disposed, for example, in the region immediately above the semiconductor region 112 and the region immediately above the semiconductor region 113 of each data latch circuit 116. The wiring 123b is connected to the upper ends of the contacts 166 and 167. Thus, the wiring 123 b is connected to the p-type layer 132 via the contact 166 and to the p-type layer 133 via the contact 167.

各トランジスタが上述の如く結線された結果、各データラッチ回路116においては、図13(b)に示す回路が構成される。   As a result of connecting the transistors as described above, the circuit shown in FIG. 13B is formed in each data latch circuit 116.

すなわち、nチャネル形トランジスタn1のソース・ドレインの一方と、nチャネル形トランジスタn2のソース・ドレインの一方は、共通のn形層142であるため、相互に接続されている。n形層142は、コンタクト163、配線121b及びコンタクト165を介して、pチャネル形トランジスタp2のソース・ドレインの一方(p形層131)、並びに、pチャネル形トランジスタp4及びnチャネル形トランジスタn3の共通のゲート153に接続されている。   That is, one of the source and the drain of the n-channel transistor n1 and one of the source and the drain of the n-channel transistor n2 are connected to each other because they are the common n-type layer 142. The n-type layer 142 is connected to one of the source and the drain (p-type layer 131) of the p-channel transistor p2 and the p-channel transistor p4 and the n-channel transistor n3 via the contact 163, the wiring 121b, and the contact 165. They are connected to a common gate 153.

同様に、nチャネル形トランジスタn3のソース・ドレインの一方と、nチャネル形トランジスタn4のソース・ドレインの一方は、共通のn形層145であるため、相互に接続されている。n形層145は、コンタクト170、配線121c及びコンタクト168を介して、pチャネル形トランジスタp4のソース・ドレインの一方(p形層134)、並びに、pチャネル形トランジスタp2及びnチャネル形トランジスタn2の共通のゲート152に接続されている。   Similarly, one of the source and the drain of the n-channel transistor n3 and one of the source and the drain of the n-channel transistor n4 are connected to each other because they are the common n-type layer 145. The n-type layer 145 is connected to one of the source and the drain (p-type layer 134) of the p-channel transistor p4 and the p-channel transistor p2 and the n-channel transistor n2 via the contact 170, the wiring 121c, and the contact 168. They are connected to a common gate 152.

nチャネル形トランジスタn1のソース・ドレインの他方(n形層141)、及び、nチャネル形トランジスタn4のソース・ドレインの他方(n形層146)は、それぞれ、コンタクト162及びコンタクト171を介して配線121aに接続されている。配線121aは、センスアンプ15に接続可能であり、センスアンプ15から出力されたデータ信号SAが印加される。   The other of the source and the drain of the n-channel transistor n1 (the n-type layer 141) and the other of the source and the drain of the n-channel transistor n4 (the n-type layer 146) are interconnected via the contacts 162 and 171 respectively. 121a. The wiring 121a is connectable to the sense amplifier 15, and the data signal SA output from the sense amplifier 15 is applied.

nチャネル形トランジスタn2のソース・ドレインの他方(n形層143)は、コンタクト164を介して、第3配線層123の配線123aに接続されている。nチャネル形トランジスタn3のソース・ドレインの他方(n形層144)は、コンタクト169を介して、第3配線層123の配線123aに接続されている。配線123aには、第2基準電位としての接地電位GNDが印加される。   The other of the source and the drain (n-type layer 143) of the n-channel transistor n2 is connected to the wiring 123a of the third wiring layer 123 via the contact 164. The other of the source and the drain (n-type layer 144) of the n-channel transistor n3 is connected to the wiring 123a of the third wiring layer 123 via the contact 169. A ground potential GND as a second reference potential is applied to the wiring 123a.

pチャネル形トランジスタp2のソース・ドレインの他方(p形層132)は、コンタクト166を介して、第3配線層123の配線123bに接続されている。pチャネル形トランジスタp4のソース・ドレインの他方(p形層133)は、コンタクト167を介して、第3配線層123の配線123bに接続されている。配線123bには、第1基準電位としての電源電位VDDが印加される。   The other of the source and drain (p-type layer 132) of the p-channel transistor p2 is connected to the wiring 123b of the third wiring layer 123 via the contact 166. The other of the source and the drain (p-type layer 133) of the p-channel transistor p4 is connected to the wiring 123b of the third wiring layer 123 via the contact 167. The power supply potential VDD as a first reference potential is applied to the wiring 123b.

nチャネル形トランジスタn1のゲート151は、コンタクト161を介して、第2配線層122の配線122aに接続されている。配線122aには、制御信号Vc1が入力される。nチャネル形トランジスタn4のゲート154は、コンタクト172を介して、第2配線層122の配線122bに接続されている。配線122bには、制御信号Vc2が入力される。   The gate 151 of the n-channel transistor n1 is connected to the wiring 122a of the second wiring layer 122 via the contact 161. The control signal Vc1 is input to the wiring 122a. The gate 154 of the n-channel transistor n4 is connected to the wiring 122b of the second wiring layer 122 via the contact 172. The control signal Vc2 is input to the wiring 122b.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置の動作について説明する。
図13(b)に示すように、初期状態においては、制御信号Vc1及びVc2、データ信号SAはいずれも「L」である。このため、nチャネル形トランジスタn1及びn4はオフ状態である。
Next, the operation of the semiconductor memory device according to the embodiment will be described.
As shown in FIG. 13B, in the initial state, the control signals Vc1 and Vc2 and the data signal SA are all “L”. Therefore, the n-channel transistors n1 and n4 are off.

この状態から、データを保持させるデータラッチ回路116については、制御信号Vc2を「H」として、nチャネル形トランジスタn4をオン状態とする。これにより、pチャネル形トランジスタp4とnチャネル形トランジスタn3の接続点N2の電位が「L」となる。この結果、pチャネル形トランジスタp2がオン状態となり、nチャネル形トランジスタn2がオフ状態となるため、pチャネル形トランジスタp2とnチャネル形トランジスタn2の接続点N1の電位は「H」となる。これにより、pチャネル形トランジスタp4がオフ状態となり、nチャネル形トランジスタn3がオン状態となるため、接続点N2の電位は「L」のまま安定する。その後、制御信号Vc2を「L」に戻し、nチャネル形トランジスタn4をオフ状態とする。   From this state, for the data latch circuit 116 that holds data, the control signal Vc2 is set to “H” to turn on the n-channel transistor n4. As a result, the potential at the connection point N2 between the p-channel transistor p4 and the n-channel transistor n3 becomes "L". As a result, the p-channel transistor p2 is turned on and the n-channel transistor n2 is turned off, so that the potential at the connection point N1 between the p-channel transistor p2 and the n-channel transistor n2 becomes "H". Thus, the p-channel transistor p4 is turned off and the n-channel transistor n3 is turned on, so that the potential of the connection point N2 is stabilized at "L". Thereafter, the control signal Vc2 is returned to "L", and the n-channel transistor n4 is turned off.

そして、センスアンプ15が、データ信号SAを一旦「H」とした後、本来のデータ信号SAを出力する。次に、制御信号Vc1を「H」とし、nチャネル形トランジスタn1をオン状態として、データ信号SAの値をデータラッチ回路16に書き込む。   Then, the sense amplifier 15 outputs the original data signal SA after setting the data signal SA to “H” once. Next, the control signal Vc1 is set to “H”, the n-channel transistor n1 is turned on, and the value of the data signal SA is written to the data latch circuit 16.

データ信号SAが「H」である場合は、nチャネル形トランジスタn1がオン状態であるため、接続点N1の電位は「H」のままであり、したがって、接続点N2の電位は「L」のままで固定される。   When the data signal SA is “H”, the potential of the connection point N1 remains “H” because the n-channel transistor n1 is on, and the potential of the connection point N2 is “L”. It is fixed as it is.

データ信号SAが「L」である場合は、nチャネル形トランジスタn1がオン状態であるため、接続点N1の電位は「L」となる。このため、pチャネル形トランジスタp4はオン状態となり、nチャネル形トランジスタn3はオフ状態となる。したがって、接続点N2の電位は「H」となる。これにより、pチャネル形トランジスタp2はオフ状態となり、nチャネル形トランジスタn2はオン状態となるため、接続点N1の電位は「L」で固定される。   When the data signal SA is “L”, the potential at the connection point N1 is “L” because the n-channel transistor n1 is in the ON state. Therefore, the p-channel transistor p4 is turned on, and the n-channel transistor n3 is turned off. Therefore, the potential of the connection point N2 becomes “H”. Thus, the p-channel transistor p2 is turned off and the n-channel transistor n2 is turned on, so that the potential of the connection point N1 is fixed at "L".

このようにして、データ信号SAが「H」である場合は、接続点N1の電位は「H」、接続点N2の電位は「L」で固定され、データ信号SAが「L」である場合は、接続点N1の電位は「L」、接続点N2の電位は「H」で固定される。この結果、データラッチ回路116は、データ信号SAが表す値を保持することができる。   Thus, when the data signal SA is “H”, the potential at the connection point N1 is fixed at “H”, the potential at the connection point N2 is fixed at “L”, and when the data signal SA is “L”. , The potential of the connection point N1 is fixed at “L”, and the potential of the connection point N2 is fixed at “H”. As a result, the data latch circuit 116 can hold the value represented by the data signal SA.

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、6つのトランジスタにより、データラッチ回路116を構成することができる。これにより、第1の実施形態と比較して、データラッチ回路116を小型化することができる。
Next, effects of the present embodiment will be described.
In this embodiment, the data latch circuit 116 can be constituted by six transistors. Thus, the size of the data latch circuit 116 can be reduced as compared with the first embodiment.

また、本実施形態においては、1本のゲート152により、nチャネルトランジスタn2のゲート及びpチャネル形トランジスタp2のゲートの双方を実現している。また、1本のゲート153により、nチャネル形トランジスタn3のゲート及びpチャネル形トランジスタp4のゲートの双方を実現している。これにより、データラッチ回路116内のゲートの本数を減らし、データラッチ回路116の小型化を図ることができる。   In the present embodiment, one gate 152 realizes both the gate of the n-channel transistor n2 and the gate of the p-channel transistor p2. Further, one gate 153 realizes both the gate of the n-channel transistor n3 and the gate of the p-channel transistor p4. Thus, the number of gates in the data latch circuit 116 can be reduced, and the size of the data latch circuit 116 can be reduced.

更に、本実施形態においては、ゲート151及びゲート153の形状がX方向に延びる帯状であり、X方向に沿って配列されている。また、ゲート152及びゲート154の形状もX方向に延びる帯状であり、X方向に沿って配列されている。これにより、各データラッチ回路116におけるゲートの列が2列になり、データラッチ回路116のY方向におけるサイズを縮小することができる。   Further, in the present embodiment, the gates 151 and 153 have a band shape extending in the X direction, and are arranged along the X direction. The gates 152 and 154 also have a band shape extending in the X direction, and are arranged along the X direction. As a result, the number of gate columns in each data latch circuit 116 becomes two, and the size of the data latch circuit 116 in the Y direction can be reduced.

更にまた、本実施形態においては、X方向において隣り合うデータラッチ回路116のレイアウトを相互に鏡像としている。これにより、X方向において隣り合うデータラッチ回路116間で、ゲート151を共通化できると共に、ゲート154を共通化できる。また、Y方向において隣り合うデータラッチ回路116のレイアウトを相互に鏡像としている。これにより、Y方向において隣り合うデータラッチ回路116間で、n形層141、n形層143、p形層132、p形層133、n形層144、n形層146をそれぞれ共通化できる。これによっても、データラッチ回路16の小型化を図ることができる。
本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
Furthermore, in the present embodiment, the layouts of the data latch circuits 116 adjacent in the X direction are mirror images of each other. Accordingly, the gate 151 can be shared between the data latch circuits 116 adjacent in the X direction, and the gate 154 can be shared. The layout of the data latch circuits 116 adjacent in the Y direction is a mirror image of each other. Thus, the n-type layer 141, the n-type layer 143, the p-type layer 132, the p-type layer 133, the n-type layer 144, and the n-type layer 146 can be shared between the data latch circuits 116 adjacent in the Y direction. Thus, the size of the data latch circuit 16 can be reduced.
Other configurations, operations, and effects of the present embodiment are the same as those of the above-described first embodiment.

(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
図14は、本実施形態に係る4つのデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト及び第1配線層を示す平面図である。
図15は、本実施形態に係る4つのデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト、第1配線層及び第2配線層を示す平面図である。
図16は、本実施形態に係る4つのデータラッチ回路における半導体領域、ゲート、コンタクト、第1配線層、第2配線層及び第3配線層を示す平面図である。
図17(a)は本実施形態に係る1つのデータラッチ回路を示す平面図であり、(b)はその回路図である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.
FIG. 14 is a plan view showing a semiconductor region, a gate, a contact, and a first wiring layer in the four data latch circuits according to the present embodiment.
FIG. 15 is a plan view showing a semiconductor region, a gate, a contact, a first wiring layer, and a second wiring layer in four data latch circuits according to the present embodiment.
FIG. 16 is a plan view showing a semiconductor region, a gate, a contact, a first wiring layer, a second wiring layer, and a third wiring layer in four data latch circuits according to the present embodiment.
FIG. 17A is a plan view showing one data latch circuit according to the present embodiment, and FIG. 17B is a circuit diagram thereof.

図14〜図16、図17(a)に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置4は、前述の第3の実施形態に係る半導体記憶装置3(図8〜図13(b)参照)と比較して、データラッチ回路118の構成が異なっている。   As shown in FIGS. 14 to 16 and FIG. 17A, a semiconductor memory device 4 according to the present embodiment is the same as the semiconductor memory device 3 according to the third embodiment described above (see FIGS. 8 to 13B). The configuration of the data latch circuit 118 is different from that of FIG.

データラッチ回路118のうち、nウェル21、pウェル22、p形層131〜134、n形層141〜146、ゲート151〜54、コンタクト161〜172の形状、位置関係及び接続関係は、第3の実施形態に係るデータラッチ回路116と同様である。一方、データラッチ回路118は、データラッチ回路116と比較して、第1配線層121、第2配線層122及び第3配線層123の構成が異なっている。また、データラッチ回路118には、ビア181及び182が設けられている。   In the data latch circuit 118, the shape, positional relationship, and connection relationship of the n-well 21, the p-well 22, the p-type layers 131 to 134, the n-type layers 141 to 146, the gates 151 to 54, and the contacts 161 to 172 are the third. This is the same as the data latch circuit 116 according to the embodiment. On the other hand, the data latch circuit 118 is different from the data latch circuit 116 in the configuration of the first wiring layer 121, the second wiring layer 122, and the third wiring layer 123. The data latch circuit 118 has vias 181 and 182.

先ず、第1配線層121について説明する。
図14及び図17(a)に示すように、データラッチ回路118の第1配線層121においては、配線121b、配線121c、配線121g、配線121h及び配線121iが設けられている。配線121b及び配線121cの位置及び形状は、第3の実施形態と同様である。配線121hはコンタクト162の上端及びビア181の下端に接続されている。配線121iはコンタクト171の上端及びビア182の下端に接続されている。
First, the first wiring layer 121 will be described.
As shown in FIGS. 14 and 17A, in the first wiring layer 121 of the data latch circuit 118, wirings 121b, 121c, 121g, 121h, and 121i are provided. The positions and shapes of the wiring 121b and the wiring 121c are the same as in the third embodiment. The wiring 121h is connected to the upper end of the contact 162 and the lower end of the via 181. The wiring 121i is connected to the upper end of the contact 171 and the lower end of the via 182.

配線121gにおいては、幹部121jと、枝部121m及び121nが設けられている。配線121gの幹部121jは、各データラッチ回路118のX方向中央部、すなわち、半導体領域112と半導体領域113との間を、Y方向に延びている。幹部121jは、Y方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路118にわたって設けられている。幹部121jはゲート152の直上域及びゲート153の直上域を通過するように配置されている。   In the wiring 121g, a trunk 121j and branches 121m and 121n are provided. The trunk 121j of the wiring 121g extends in the X direction center of each data latch circuit 118, that is, between the semiconductor region 112 and the semiconductor region 113 in the Y direction. The trunk 121j is provided over a plurality of data latch circuits 118 arranged along the Y direction. The trunk 121j is arranged so as to pass through a region immediately above the gate 152 and a region immediately above the gate 153.

配線121gの枝部121mは、幹部121jからX方向の一方側に延出し、コンタクト167の上端に接続されている。枝部121mはY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路118に共有されている。配線121gの枝部121nは、幹部121jからX方向の他方側に延出し、コンタクト166の上端に接続されている。枝部121nはY方向において隣り合う2つのデータラッチ回路118に共有されている。このように、配線121gは、コンタクト167を介してp形層133に接続されると共に、コンタクト166を介してp形層132に接続されている。   The branch 121m of the wiring 121g extends from the trunk 121j to one side in the X direction, and is connected to the upper end of the contact 167. The branch portion 121m is shared by two data latch circuits 118 adjacent in the Y direction. The branch 121n of the wiring 121g extends from the trunk 121j to the other side in the X direction, and is connected to the upper end of the contact 166. The branch 121n is shared by two data latch circuits 118 adjacent in the Y direction. In this way, the wiring 121g is connected to the p-type layer 133 via the contact 167 and to the p-type layer 132 via the contact 166.

次に、第2配線層122について説明する。
図15に示すように、データラッチ回路118の第2配線層122においては、配線122cが設けられている。配線122cにおいては、幹部122dと、枝部122e及び122fが設けられている。配線122cの幹部122dはX方向に延びている。幹部122dは、X方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路118にわたって設けられている。幹部122dは、第1配線層121の配線121bの直上域及び配線121cの直上域を通過するように配置されている。
Next, the second wiring layer 122 will be described.
As shown in FIG. 15, a wiring 122c is provided in the second wiring layer 122 of the data latch circuit 118. In the wiring 122c, a trunk 122d and branches 122e and 122f are provided. The trunk 122d of the wiring 122c extends in the X direction. The trunk 122d is provided over a plurality of data latch circuits 118 arranged along the X direction. The trunk 122d is disposed so as to pass through a region immediately above the wiring 121b and a region immediately above the wiring 121c of the first wiring layer 121.

配線122cの枝部122eは、幹部122dからY方向の一方側に延出し、コンタクト161の上端に接続されている。配線122cの枝部122fは、幹部122dからY方向の他方側に延出し、コンタクト172の上端に接続されている。このように、配線122cは、コンタクト161を介してゲート151に接続されると共に、コンタクト172を介してゲート154に接続されている。   The branch 122e of the wiring 122c extends from the trunk 122d to one side in the Y direction, and is connected to the upper end of the contact 161. The branch 122f of the wiring 122c extends from the trunk 122d to the other side in the Y direction, and is connected to the upper end of the contact 172. Thus, the wiring 122c is connected to the gate 151 via the contact 161 and to the gate 154 via the contact 172.

次に、第3配線層123について説明する。
図16に示すように、データラッチ回路118の第3配線層123においては、配線123a、123c及び123dが設けられている。配線123a、123c及び123dの形状は、Y方向に延びるライン状であり、Y方向に沿って配列された複数のデータラッチ回路118にわたって設けられている。
Next, the third wiring layer 123 will be described.
As shown in FIG. 16, in the third wiring layer 123 of the data latch circuit 118, wirings 123a, 123c and 123d are provided. The wirings 123a, 123c, and 123d have a line shape extending in the Y direction, and are provided over a plurality of data latch circuits 118 arranged in the Y direction.

配線123aの位置及び形状は、第3の実施形態と同様である。すなわち、配線123aは、X方向において隣り合うデータラッチ回路118の境界線に沿って配置されており、例えば、X方向において隣り合う2つのデータラッチ回路118に属し、STI23を介して隣り合う半導体領域111及び半導体領域114の直上域に配置されている。配線123aは、コンタクト164の上端及びコンタクト169の上端に接続されている。これにより、配線123aは、コンタクト164を介してn形層143に接続されると共に、コンタクト169を介してn形層144に接続されている。   The position and shape of the wiring 123a are the same as in the third embodiment. That is, the wiring 123a is arranged along the boundary between the data latch circuits 118 adjacent in the X direction. For example, the wiring 123a belongs to two data latch circuits 118 adjacent in the X direction and is adjacent to the semiconductor region via the STI 23. 111 and the semiconductor region 114. The wiring 123a is connected to the upper end of the contact 164 and the upper end of the contact 169. Thus, the wiring 123a is connected to the n-type layer 143 via the contact 164 and to the n-type layer 144 via the contact 169.

配線123cは、半導体領域112の直上域付近に配置されており、ビア181の上端に接続されている。これにより、配線123cは、ビア181、配線121h及びコンタクト162を介して、n形層141に接続されている。   The wiring 123c is arranged near the region immediately above the semiconductor region 112, and is connected to the upper end of the via 181. As a result, the wiring 123c is connected to the n-type layer 141 via the via 181, the wiring 121h, and the contact 162.

配線123dは、半導体領域113と半導体領域114の間の部分の直上域付近に配置されており、ビア182の上端に接続されている。これにより、配線123dは、ビア182、配線121i及びコンタクト172を介して、n形層146に接続されている。   The wiring 123d is arranged near the region immediately above the portion between the semiconductor region 113 and the semiconductor region 114, and is connected to the upper end of the via 182. Thus, the wiring 123d is connected to the n-type layer 146 via the via 182, the wiring 121i, and the contact 172.

各トランジスタが上述の如く結線された結果、各データラッチ回路118においては、図17(b)に示す回路が構成される。
データラッチ回路118におけるトランジスタ間の接続は、第3の実施形態に係るデータラッチ回路116と同様である。また、nチャネル形トランジスタn2及びn3と接地電位GNDとの接続も、データラッチ回路116と同様である。
As a result of connecting the transistors as described above, each data latch circuit 118 forms the circuit shown in FIG.
The connection between the transistors in the data latch circuit 118 is similar to that of the data latch circuit 116 according to the third embodiment. The connection between the n-channel transistors n2 and n3 and the ground potential GND is the same as that of the data latch circuit 116.

一方、データラッチ回路118はデータラッチ回路116と比較して、各トランジスタに対して電源電位VDD、制御信号Vc、データ信号SA及びbSAが入力される態様が異なっている。また、データラッチ回路118はデータラッチ回路116と比較して、制御信号Vcが共通である点と、データ信号SA及びbSAが相補信号である点が異なっている。データ信号SA及びbSAのうち、一方が「H」であれば、他方は「L」である。   On the other hand, the data latch circuit 118 differs from the data latch circuit 116 in the manner in which the power supply potential VDD, the control signal Vc, and the data signals SA and bSA are input to each transistor. The data latch circuit 118 differs from the data latch circuit 116 in that the control signal Vc is common and that the data signals SA and bSA are complementary signals. If one of the data signals SA and bSA is “H”, the other is “L”.

pチャネル形トランジスタp2のソース・ドレインの他方(p形層132)は、コンタクト166及び枝部121nを介して、配線121gに接続されている。pチャネル形トランジスタp4のソース・ドレインの他方(p形層133)は、コンタクト169及び枝部121mを介して、配線121gに接続されている。配線121gには、第1基準電位としての電源電位VDDが印加される。   The other of the source and drain (p-type layer 132) of the p-channel transistor p2 is connected to the wiring 121g via the contact 166 and the branch 121n. The other of the source and drain (p-type layer 133) of the p-channel transistor p4 is connected to the wiring 121g via the contact 169 and the branch 121m. The power supply potential VDD as a first reference potential is applied to the wiring 121g.

nチャネル形トランジスタn1のゲート151は、コンタクト161を介して、配線122cに接続されている。nチャネル形トランジスタn4のゲート154は、コンタクト172を介して、配線122cに接続されている。配線122cには、共通の制御信号Vcが印加される。   The gate 151 of the n-channel transistor n1 is connected to the wiring 122c via the contact 161. The gate 154 of the n-channel transistor n4 is connected to the wiring 122c via the contact 172. A common control signal Vc is applied to the wiring 122c.

nチャネル形トランジスタn1のソース・ドレインの他方(n形層141)は、コンタクト162、配線121h及びビア181を介して、配線123bに接続されている。配線123bには、データ信号SAが印加される。   The other of the source and the drain (the n-type layer 141) of the n-channel transistor n1 is connected to the wiring 123b via the contact 162, the wiring 121h, and the via 181. The data signal SA is applied to the wiring 123b.

nチャネル形トランジスタn1のソース・ドレインの他方(n形層146)は、コンタクト171、配線121i及びビア182を介して、配線123cに接続されている。配線123cには、データ信号bSAが印加される。   The other of the source and the drain (the n-type layer 146) of the n-channel transistor n1 is connected to the wiring 123c via the contact 171, the wiring 121i, and the via 182. The data signal bSA is applied to the wiring 123c.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置の動作について説明する。
図17(b)に示すように、初期状態においては、制御信号Vc、データ信号SAはいずれも「L」である。このため、nチャネル形トランジスタn1及びn4はオフ状態である。この状態から、データを保持させるデータラッチ回路118については、制御信号Vcを「H」として、nチャネル形トランジスタn1及びn4をオン状態とする。そして、センスアンプ15が、データ信号SA及びbSAをデータラッチ回路118に対して出力する。nチャネル形トランジスタn2及びn3、並びに、pチャネル形トランジスタp2及びp4によるデータの保持方法は、第3の実施形態と同様である。
本実施形態によっても、第3の実施形態と同様な効果を得ることができる。
Next, the operation of the semiconductor memory device according to the embodiment will be described.
As shown in FIG. 17B, in the initial state, the control signal Vc and the data signal SA are both “L”. Therefore, the n-channel transistors n1 and n4 are off. From this state, for the data latch circuit 118 that holds data, the control signal Vc is set to “H” to turn on the n-channel transistors n1 and n4. Then, the sense amplifier 15 outputs the data signals SA and bSA to the data latch circuit 118. The data holding method by the n-channel transistors n2 and n3 and the p-channel transistors p2 and p4 is the same as in the third embodiment.
According to this embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained.

以上説明した実施形態によれば、小型化が可能なデータラッチ回路及び半導体記憶装置を実現することができる。   According to the embodiment described above, a data latch circuit and a semiconductor memory device that can be reduced in size can be realized.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。   Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These new embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1、2、3、4:半導体記憶装置
10:制御回路基板
11:シリコン基板
12:層間絶縁膜
13:センスアンプ領域
14:センスアンプ回路
15:センスアンプ
16、16a、16b、16c:データラッチ回路
18:データラッチ回路
21:nウェル
22、22a、22b:pウェル
23:STI
31〜36、31a、31b、32a、32b:p形層
41〜45、41a、41c、42a、42c:n形層
51〜56:ゲート
61〜73:コンタクト
76、77、78、79:配線
80:メモリアレイ基板
81:シリコン基板
82:層間絶縁膜
83:ソース線
85:積層体
86:絶縁膜
87:電極膜
90:コア部材
91:シリコンピラー
92:トンネル絶縁膜
93:電荷蓄積膜
94:ブロック絶縁膜
96:プラグ
97:ビット線
111〜114:半導体領域(アクティブエリア)
116:データラッチ回路
118:データラッチ回路
121:第1配線層
121a、121b、121c:配線
121d:幹部
121e、121f:枝部
121g、121h、121i:配線
121j:幹部
121m、121n:枝部
122:第2配線層
122a、122b、122c:配線
122d:幹部
122e、122f:枝部
123:第3配線層
123a、123b、123c、123d:配線
131〜134:p形層
141〜146:n形層
151〜154:ゲート
161〜172:コンタクト
181、182:ビア
GND:接地電位
N1、N2:接続点
n1〜n4:nチャネル形トランジスタ
p1〜p4:pチャネル形トランジスタ
SA、bSA:データ信号
VDD:電源電位
Vc、Vc1、Vc2:制御信号
Vs1、Vs2:選択信号
1, 2, 3, 4: semiconductor memory device 10: control circuit board 11: silicon substrate 12: interlayer insulating film 13: sense amplifier area 14: sense amplifier circuit 15: sense amplifier 16, 16a, 16b, 16c: data latch circuit 18: data latch circuit 21: n-well 22, 22a, 22b: p-well 23: STI
31 to 36, 31a, 31b, 32a, 32b: p-type layer 41 to 45, 41a, 41c, 42a, 42c: n-type layer 51 to 56: gate 61 to 73: contact 76, 77, 78, 79: wiring 80 : Memory array substrate 81: silicon substrate 82: interlayer insulating film 83: source line 85: laminated body 86: insulating film 87: electrode film 90: core member 91: silicon pillar 92: tunnel insulating film 93: charge storage film 94: block Insulating film 96: Plug 97: Bit line 111-114: Semiconductor area (active area)
116: data latch circuit 118: data latch circuit 121: first wiring layer 121a, 121b, 121c: wiring 121d: trunk 121e, 121f: branch 121g, 121h, 121i: wiring 121j: trunk 121m, 121n: branch 122: Second wiring layers 122a, 122b, 122c: wiring 122d: trunks 122e, 122f: branches 123: third wiring layers 123a, 123b, 123c, 123d: wirings 131 to 134: p-type layers 141 to 146: n-type layers 151 154: gates 161 to 172: contacts 181 and 182: vias GND: ground potentials N1, N2: connection points n1 to n4: n-channel transistors p1 to p4: p-channel transistors SA, bSA: data signals VDD: power supply potential Vc, Vc1, Vc2: control signal Vs1, Vs2: selection signal

Claims (26)

第1のnチャネル形トランジスタと、
第1のpチャネル形トランジスタと、
を備え、
前記第1のnチャネル形トランジスタのゲートと前記第1のpチャネル形トランジスタのゲートは共通であるデータラッチ回路。
A first n-channel transistor;
A first p-channel transistor;
With
A data latch circuit wherein a gate of the first n-channel transistor and a gate of the first p-channel transistor are common.
前記第1のnチャネル形トランジスタがドライバであり、前記第1のpチャネル形トランジスタがロードである請求項1記載のデータラッチ回路。   2. The data latch circuit according to claim 1, wherein said first n-channel transistor is a driver, and said first p-channel transistor is a load. 前記ゲートの形状はクランク状である請求項1または2に記載のデータラッチ回路。   3. The data latch circuit according to claim 1, wherein said gate has a crank shape. 第2のnチャネル形トランジスタと、
第3のnチャネル形トランジスタと、
第4のnチャネル形トランジスタと、
第2のpチャネル形トランジスタと、
をさらに備え、
前記第2のnチャネル形トランジスタのゲートと前記第2のpチャネル形トランジスタのゲートは共通であり、
前記第3のnチャネル形トランジスタのソース・ドレインの一方は、前記第2のnチャネル形トランジスタのゲート及び前記第2のpチャネル形トランジスタのゲート、並びに、前記第1のnチャネル形トランジスタのソース・ドレインの一方及び前記第1のpチャネル形トランジスタのソース・ドレインの一方に接続されており、前記第3のnチャネル形トランジスタのソース・ドレインの他方はセンスアンプに接続されており、
前記第4のnチャネル形トランジスタのソース・ドレインの一方は、前記第1のnチャネル形トランジスタのゲート及び前記第1のpチャネル形トランジスタのゲート、並びに、前記第2のnチャネル形トランジスタのソース・ドレインの一方及び前記第2のpチャネル形トランジスタのソース・ドレインの一方に接続されており、前記第4のnチャネル形トランジスタのソース・ドレインの他方は前記センスアンプに接続されており、
前記第1のpチャネル形トランジスタのソース・ドレインの他方及び前記第2のpチャネル形トランジスタのソース・ドレインの他方には、第1基準電位が印加可能であり、
前記第1のnチャネル形トランジスタのソース・ドレインの他方及び前記第2のnチャネル形トランジスタのソース・ドレインの他方には、第2基準電位が印加される請求項1〜3のいずれか1つに記載のデータラッチ回路。
A second n-channel transistor;
A third n-channel transistor;
A fourth n-channel transistor;
A second p-channel transistor;
Further comprising
A gate of the second n-channel transistor and a gate of the second p-channel transistor are common;
One of a source and a drain of the third n-channel transistor is a gate of the second n-channel transistor, a gate of the second p-channel transistor, and a source of the first n-channel transistor. -One of the drain and one of the source and the drain of the first p-channel transistor is connected, and the other of the source and the drain of the third n-channel transistor is connected to a sense amplifier;
One of a source and a drain of the fourth n-channel transistor is a gate of the first n-channel transistor, a gate of the first p-channel transistor, and a source of the second n-channel transistor. -One of a drain and one of a source and a drain of the second p-channel transistor is connected, and the other of a source and a drain of the fourth n-channel transistor is connected to the sense amplifier;
A first reference potential can be applied to the other of the source and drain of the first p-channel transistor and the other of the source and drain of the second p-channel transistor;
The second reference potential is applied to the other of the source and the drain of the first n-channel transistor and the other of the source and the drain of the second n-channel transistor. 3. The data latch circuit according to 1.
センスアンプと、
請求項1〜4のいずれか1つに記載のデータラッチ回路と、
相互に離隔して積層された複数の電極膜と、
前記複数の電極膜を貫通する半導体部材と、
前記電極膜と前記半導体部材との間に設けられた電荷蓄積部材と、
前記半導体部材に接続されたソース線と、
前記半導体部材と前記センスアンプとの間に接続されたビット線と、
を備えた半導体記憶装置。
A sense amplifier,
A data latch circuit according to any one of claims 1 to 4,
A plurality of electrode films stacked apart from each other,
A semiconductor member penetrating the plurality of electrode films;
A charge storage member provided between the electrode film and the semiconductor member,
A source line connected to the semiconductor member;
A bit line connected between the semiconductor member and the sense amplifier;
Semiconductor storage device comprising:
前記センスアンプ及び前記データラッチ回路は、第1の基板に設けられており、
前記複数の電極膜、前記半導体部材、前記電荷蓄積部材、前記ソース線及び前記ビット線は、第2の基板に設けられており、
前記第1の基板と前記第2の基板は相互に貼り合わされている請求項5記載の半導体記憶装置。
The sense amplifier and the data latch circuit are provided on a first substrate,
The plurality of electrode films, the semiconductor member, the charge storage member, the source line, and the bit line are provided on a second substrate,
6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein said first substrate and said second substrate are bonded to each other.
第1のセンスアンプ回路と、
第2のセンスアンプ回路と、
を備え、
前記第1のセンスアンプ回路、及び、前記第2のセンスアンプ回路は、それぞれ、nチャネル形トランジスタを含むデータラッチ回路を有し、
前記第1のセンスアンプ回路の前記nチャネル形トランジスタのゲートと前記第2のセンスアンプ回路の前記nチャネル形トランジスタのゲートは共通である半導体記憶装置。
A first sense amplifier circuit;
A second sense amplifier circuit;
With
The first sense amplifier circuit and the second sense amplifier circuit each include a data latch circuit including an n-channel transistor,
A semiconductor memory device wherein a gate of the n-channel transistor of the first sense amplifier circuit and a gate of the n-channel transistor of the second sense amplifier circuit are common.
前記第1のセンスアンプ回路の前記nチャネル形トランジスタ及び前記第2のセンスアンプ回路の前記nチャネル形トランジスタはトランスファゲートである請求項7記載の半導体記憶装置。   8. The semiconductor memory device according to claim 7, wherein said n-channel transistor of said first sense amplifier circuit and said n-channel transistor of said second sense amplifier circuit are transfer gates. 相互に離隔して積層された複数の電極膜と、
前記複数の電極膜を貫通する半導体部材と、
前記電極膜と前記半導体部材との間に設けられた電荷蓄積部材と、
前記半導体部材に接続されたソース線と、
前記半導体部材を前記第1のセンスアンプ回路及び前記第2のセンスアンプ回路に接続するビット線と、
をさらに備えた請求項7または8に記載の半導体記憶装置。
A plurality of electrode films stacked apart from each other,
A semiconductor member penetrating the plurality of electrode films;
A charge storage member provided between the electrode film and the semiconductor member,
A source line connected to the semiconductor member;
A bit line connecting the semiconductor member to the first sense amplifier circuit and the second sense amplifier circuit;
The semiconductor memory device according to claim 7, further comprising:
前記第1のセンスアンプ回路及び前記第2のセンスアンプ回路は、第1の基板に形成されており、
前記複数の電極膜、前記半導体部材、前記電荷蓄積部材、前記ソース線及び前記ビット線は、第2の基板に形成されており、
前記第1の基板と前記第2の基板は相互に貼り合わされている請求項9記載の半導体記憶装置。
The first sense amplifier circuit and the second sense amplifier circuit are formed on a first substrate,
The plurality of electrode films, the semiconductor member, the charge storage member, the source line, and the bit line are formed on a second substrate,
10. The semiconductor memory device according to claim 9, wherein said first substrate and said second substrate are bonded to each other.
第1の半導体基板と、
前記第1の半導体基板上に設けられたnウェルと、
前記第1の半導体基板上に設けられ、前記nウェルと第1方向に隣り合って配列されたpウェルと、
前記nウェル上に設けられ、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配列された第1〜第6のp形層と、
前記pウェル上に設けられ、前記第2方向に沿って配列された第1〜第5のn形層と、
前記nウェルにおける前記第1のp形層と前記第2のp形層との間の部分の直上域に設けられた第1のゲートと、
前記pウェルにおける前記第1のn形層と前記第2のn形層との間の部分の直上域に設けられた第2のゲートと、
前記nウェルにおける前記第2のp形層と前記第3のp形層との間の部分の直上域、及び、前記pウェルにおける前記第2のn形層と前記第3のn形層との間の部分の直上域に設けられた第3のゲートと、
前記nウェルにおける前記第4のp形層と前記第5のp形層との間の部分の直上域、及び、前記pウェルにおける前記第3のn形層と前記第4のn形層との間の部分の直上域に設けられた第4のゲートと、
前記nウェルにおける前記第5のp形層と前記第6のp形層との間の部分の直上域に設けられた第5のゲートと、
前記pウェルにおける前記第4のn形層と前記第5のn形層との間の部分の直上域に設けられた第6のゲートと、
を備えたデータラッチ回路。
A first semiconductor substrate;
An n-well provided on the first semiconductor substrate;
A p-well provided on the first semiconductor substrate and arranged adjacent to the n-well in a first direction;
First to sixth p-type layers provided on the n-well and arranged in a second direction intersecting the first direction;
First to fifth n-type layers provided on the p-well and arranged along the second direction;
A first gate provided immediately above a portion of the n-well between the first p-type layer and the second p-type layer;
A second gate provided immediately above a portion of the p-well between the first n-type layer and the second n-type layer;
A region immediately above a portion between the second p-type layer and the third p-type layer in the n-well, and the second n-type layer and the third n-type layer in the p-well. A third gate provided immediately above the portion between
A region immediately above a portion between the fourth p-type layer and the fifth p-type layer in the n-well, and the third n-type layer and the fourth n-type layer in the p-well. A fourth gate provided immediately above the portion between
A fifth gate provided immediately above a portion of the n-well between the fifth p-type layer and the sixth p-type layer;
A sixth gate provided immediately above a portion of the p-well between the fourth n-type layer and the fifth n-type layer;
A data latch circuit comprising:
前記第3のゲートの形状及び前記第4のゲートの形状は、クランク状である請求項11記載のデータラッチ回路。   12. The data latch circuit according to claim 11, wherein the shape of the third gate and the shape of the fourth gate are a crank shape. 前記第3のp形層と前記第4のp形層の間に設けられた絶縁層をさらに備えた請求項11または12に記載のデータラッチ回路。   13. The data latch circuit according to claim 11, further comprising an insulating layer provided between said third p-type layer and said fourth p-type layer. 下端が前記第3のp形層に接続された第1のコンタクトと、
下端が前記第2のn形層に接続された第2のコンタクトと、
下端が前記第4のゲートに接続された第3のコンタクトと、
下端が前記第3のゲートに接続された第4のコンタクトと、
下端が前記第4のn形層に接続された第5のコンタクトと、
下端が前記第4のp形層に接続された第6のコンタクトと、
をさらに備え、
前記第1コンタクトと前記第6コンタクトは前記第2方向に配列され、前記第2コンタクトと前記第5コンタクトは前記第2方向に配列された請求項11〜13のいずれか1つに記載のデータラッチ回路。
A first contact having a lower end connected to the third p-type layer;
A second contact having a lower end connected to the second n-type layer;
A third contact having a lower end connected to the fourth gate;
A fourth contact having a lower end connected to the third gate;
A fifth contact having a lower end connected to the fourth n-type layer;
A sixth contact having a lower end connected to the fourth p-type layer;
Further comprising
14. The data according to claim 11, wherein the first contact and the sixth contact are arranged in the second direction, and the second contact and the fifth contact are arranged in the second direction. Latch circuit.
請求項11〜14のいずれか1つに記載の複数のデータラッチ回路と、
センスアンプと、
第1基準電位が印加される第7のコンタクトと、
第2基準電位が印加され、前記第3のn形層に接続された第8のコンタクトと、
前記センスアンプに接続された第9のコンタクトと、
を備え、
前記複数のデータラッチ回路は、前記第1方向及び前記第2方向に沿ってマトリクス状に配列されており、
前記第1方向において隣り合う前記データラッチ回路は、レイアウトが相互に鏡像であり、
前記第2方向に沿って一列に配列された前記データラッチ回路は、レイアウトが相互に同じであり、
前記第1方向において隣り合う前記データラッチ回路間で、前記第1のゲートは共通であり、前記第5のゲートは共通であり
前記第1方向において隣り合う前記データラッチ回路間で、前記第2のゲートは共通であり、前記第6のゲートは共通であり、
前記第2方向において隣り合う前記データラッチ間において、前記第1のp形層と前記第6のp形層は連続しており、前記第7のコンタクトに接続されており、前記第1のn形層と前記第5のn形層は連続しており、前記第9のコンタクトに接続されている半導体記憶装置。
A plurality of data latch circuits according to any one of claims 11 to 14,
A sense amplifier,
A seventh contact to which a first reference potential is applied;
An eighth contact to which a second reference potential is applied and which is connected to the third n-type layer;
A ninth contact connected to the sense amplifier;
With
The plurality of data latch circuits are arranged in a matrix along the first direction and the second direction.
The data latch circuits adjacent in the first direction have layouts that are mirror images of each other,
The data latch circuits arranged in a line along the second direction have the same layout,
The first gate is common and the fifth gate is common between the data latch circuits adjacent in the first direction. The second gate is common between the data latch circuits adjacent in the first direction. Are common, and the sixth gate is common,
The first p-type layer and the sixth p-type layer are continuous between the data latches adjacent to each other in the second direction, are connected to the seventh contact, and are connected to the first n-type layer. The semiconductor memory device, wherein the shape layer and the fifth n-type layer are continuous and connected to the ninth contact.
前記第1の半導体基板に貼り合わされた第2の半導体基板と、
前記第2の半導体基板上に設けられたソース線と、
前記ソース線上に設けられ、相互に離隔して積層された複数の電極膜と、
前記複数の電極膜を貫通し、前記ソース線に接続された半導体部材と、
前記電極膜と前記半導体部材との間に設けられた電荷蓄積部材と、
前記複数の電極膜上に設けられ、前記半導体部材に接続されたビット線と、
をさらに備え、
前記ビット線は前記センスアンプに接続可能である請求項15記載の半導体記憶装置。
A second semiconductor substrate bonded to the first semiconductor substrate;
A source line provided on the second semiconductor substrate;
A plurality of electrode films provided on the source line and stacked apart from each other;
A semiconductor member that penetrates the plurality of electrode films and is connected to the source line;
A charge storage member provided between the electrode film and the semiconductor member,
A bit line provided on the plurality of electrode films and connected to the semiconductor member;
Further comprising
16. The semiconductor memory device according to claim 15, wherein said bit line is connectable to said sense amplifier.
第1の半導体基板と、
前記第1の半導体基板上に設けられた第1のpウェルと、
前記第1の半導体基板上に設けられ、前記第1のpウェルと第1方向に離隔した第2のpウェルと、
前記第1の半導体基板上に設けられ、前記第1のpウェルと前記第2のpウェルとの間に配置されたnウェルと、
前記第1のpウェル上に設けられ、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配列された第1〜第3のn形層と、
前記第2のpウェル上に設けられ、前記第2方向に沿って配列された第4〜第6のn形層と、
前記nウェル上に設けられ、前記第2方向に沿って配列された第1及び第2のp形層と、
前記nウェル上に設けられ、前記第2方向に沿って配列された第3及び第4のp形層と、
前記第1のpウェルにおける前記第1のn形層と前記第2のn形層との間の部分の直上域に設けられた第1のゲートと、
前記第1のpウェルにおける前記第2のn形層と前記第3のn形層との間の部分の直上域、及び、前記nウェルにおける前記第1のp形層と前記第2のp形層との間の部分の直上域に設けられた第2のゲートと、
前記nウェルにおける前記第3のp形層と前記第4のp形層との間の部分の直上域、及び、前記第2のpウェルにおける前記第4のn形層と前記第5のn形層との間の部分の直上域に設けられた第3のゲートと、
前記第2のpウェルにおける前記第5のn形層と前記第6のn形層との間の部分の直上域に設けられた第4のゲートと、
を備えたデータラッチ回路。
A first semiconductor substrate;
A first p-well provided on the first semiconductor substrate;
A second p-well provided on the first semiconductor substrate and separated from the first p-well in a first direction;
An n-well provided on the first semiconductor substrate and disposed between the first p-well and the second p-well;
First to third n-type layers provided on the first p-well and arranged along a second direction intersecting the first direction;
Fourth to sixth n-type layers provided on the second p-well and arranged along the second direction;
First and second p-type layers provided on the n-well and arranged in the second direction;
Third and fourth p-type layers provided on the n-well and arranged along the second direction;
A first gate provided immediately above a portion of the first p-well between the first n-type layer and the second n-type layer;
A region immediately above a portion between the second n-type layer and the third n-type layer in the first p-well, and the first p-type layer and the second p-type in the n-well. A second gate provided in a region immediately above a portion between the first and second layers,
A region immediately above a portion between the third p-type layer and the fourth p-type layer in the n-well, and the fourth n-type layer and the fifth n-type in the second p-well. A third gate provided in a region directly above a portion between the gate and the shape layer;
A fourth gate provided immediately above a portion of the second p-well between the fifth n-type layer and the sixth n-type layer;
A data latch circuit comprising:
前記第1のn形層、前記第1のpウェルにおける前記第1のn形層と前記第2のn形層との間の部分、前記第2のn形層、前記第1のpウェルにおける前記第2のn形層と前記第3のn形層との間の部分、及び、前記第3のn形層を含む第1の半導体領域、前記第1のp形層、前記nウェルにおける前記第1のp形層と前記第2のp形層の間の部分、及び、前記第2のp形層を含む第2の半導体領域、前記第3のp形層、前記nウェルにおける前記第3のp形層と前記第4のp形層との間の部分、及び、前記第4のp形層を含む第3の半導体領域、並びに、前記第4のn形層、前記第2のpウェルにおける前記第4のn形層と前記第5のn形層との間の部分、前記第5のn形層、前記第2のpウェルにおける前記第5のn形層と前記第6のn形層との間の部分、及び、前記第6のn形層を含む第4の半導体領域の相互間に設けられた絶縁層をさらに備えた請求項17記載のデータラッチ回路。   The first n-type layer, a portion of the first p-well between the first n-type layer and the second n-type layer, the second n-type layer, the first p-well , A portion between the second n-type layer and the third n-type layer, a first semiconductor region including the third n-type layer, the first p-type layer, and the n-well And a portion between the first p-type layer and the second p-type layer, and a second semiconductor region including the second p-type layer, the third p-type layer, and the n-well. A portion between the third p-type layer and the fourth p-type layer, a third semiconductor region including the fourth p-type layer, and the fourth n-type layer; A portion between the fourth n-type layer and the fifth n-type layer in the second p-well, the fifth n-type layer, the fifth n-type layer in the second p-well, Sixth n Portion between the layers, and the sixth fourth semiconductor region data latch circuit according to claim 17, wherein further comprising an insulating layer provided therebetween, including n-type layer of. 前記第2の半導体領域は前記第1の半導体領域と前記第3の半導体領域の間に配置されており、
前記第2のゲートは前記第4のp形層及び前記第5のn形層に接続されており、
前記第3のゲートは前記第2のn形層及び前記第1のp形層に接続されている請求項18記載のデータラッチ回路。
The second semiconductor region is disposed between the first semiconductor region and the third semiconductor region;
The second gate is connected to the fourth p-type layer and the fifth n-type layer;
19. The data latch circuit according to claim 18, wherein said third gate is connected to said second n-type layer and said first p-type layer.
前記第2のゲートの形状及び前記第3のゲートの形状は、前記第1方向に延びる帯状である請求項17〜19のいずれか1つに記載のデータラッチ回路。   20. The data latch circuit according to claim 17, wherein the shape of the second gate and the shape of the third gate are strips extending in the first direction. 前記第1のn形層は前記第6のn形層に接続されている請求項17〜20のいずれか1つに記載のデータラッチ回路。   21. The data latch circuit according to claim 17, wherein said first n-type layer is connected to said sixth n-type layer. 前記第2のp形層は前記第3のp形層に接続されている請求項17〜20のいずれか1つに記載のデータラッチ回路。   21. The data latch circuit according to claim 17, wherein the second p-type layer is connected to the third p-type layer. 請求項17〜22のいずれか1つに記載の複数のデータラッチ回路と、
センスアンプと、
を備え、
前記複数のデータラッチ回路は、前記第1方向及び前記第2方向に沿ってマトリクス状に配列されており、
前記第1のpウェル、前記nウェル、前記第2のpウェル、前記第1の半導体領域、及び、前記第4の半導体領域は、前記第2方向に延びており、
前記第1方向において隣り合う前記データラッチ回路は、レイアウトが相互に鏡像であり、
前記第2方向に沿って隣り合う前記データラッチ回路は、レイアウトが相互に鏡像であり、
前記第1方向において隣り合う前記データラッチ回路間で、前記第1のゲートは共通であり、
前記第1方向において隣り合う前記データラッチ回路間で、前記第4のゲートは共通であり、
前記第2方向において隣り合う前記データラッチ間において、前記第1のn形層は共通であり、前記第4のn形層は共通であり、前記第3のp形層は共通であり、
前記第2方向において隣り合う前記データラッチ間において、前記第3のn形層は共通であり、前記第6のn形層は共通であり、前記第2のp形層は共通である半導体記憶装置。
A plurality of data latch circuits according to any one of claims 17 to 22,
A sense amplifier,
With
The plurality of data latch circuits are arranged in a matrix along the first direction and the second direction.
The first p-well, the n-well, the second p-well, the first semiconductor region, and the fourth semiconductor region extend in the second direction;
The data latch circuits adjacent in the first direction have layouts that are mirror images of each other,
The layout of the data latch circuits adjacent to each other along the second direction is a mirror image of each other,
The first gate is common between the data latch circuits adjacent in the first direction;
The fourth gate is common between the data latch circuits adjacent in the first direction,
Between the data latches adjacent in the second direction, the first n-type layer is common, the fourth n-type layer is common, and the third p-type layer is common,
A semiconductor memory in which the third n-type layer is common, the sixth n-type layer is common, and the second p-type layer is common between the data latches adjacent in the second direction. apparatus.
前記第2のp形層及び前記第3のp形層には第1基準電位が印加され、
前記第3のn形層及び前記第4のn形層には前記第1基準電位よりも低い第2基準電位が印加され、
前記第1のn形層及び前記第6のn形層は前記センスアンプに接続された請求項23記載の半導体記憶装置。
A first reference potential is applied to the second p-type layer and the third p-type layer;
A second reference potential lower than the first reference potential is applied to the third n-type layer and the fourth n-type layer;
24. The semiconductor memory device according to claim 23, wherein said first n-type layer and said sixth n-type layer are connected to said sense amplifier.
ソース線と、
前記ソース線上に設けられ、相互に離隔して積層された複数の電極膜と、
前記複数の電極膜を貫通し、前記ソース線に接続された半導体部材と、
前記電極膜と前記半導体部材との間に設けられた電荷蓄積部材と、
前記複数の電極膜上に設けられ、前記半導体部材に接続されたビット線と、
をさらに備え、
前記ビット線は前記センスアンプに接続可能である請求項23または24に記載の半導体記憶装置。
Source lines,
A plurality of electrode films provided on the source line and stacked apart from each other;
A semiconductor member that penetrates the plurality of electrode films and is connected to the source line;
A charge storage member provided between the electrode film and the semiconductor member,
A bit line provided on the plurality of electrode films and connected to the semiconductor member;
Further comprising
25. The semiconductor memory device according to claim 23, wherein said bit line is connectable to said sense amplifier.
前記第1の半導体基板に貼り合わされた第2の半導体基板をさらに備え、
前記ソース線、前記複数の電極膜、前記半導体部材、前記電荷蓄積部材、及び、前記ビット線は、前記第2の半導体基板上に設けられた請求項25記載の半導体記憶装置。
A second semiconductor substrate bonded to the first semiconductor substrate;
26. The semiconductor memory device according to claim 25, wherein the source line, the plurality of electrode films, the semiconductor member, the charge storage member, and the bit line are provided on the second semiconductor substrate.
JP2019044614A 2018-09-14 2019-03-12 Data latch circuit and semiconductor memory device Active JP7481808B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/356,980 US10867641B2 (en) 2018-09-14 2019-03-18 Data latch circuit and semiconductor memory device
US17/109,853 US11574663B2 (en) 2018-09-14 2020-12-02 Data latch circuit and semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018172343 2018-09-14
JP2018172343 2018-09-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020048179A true JP2020048179A (en) 2020-03-26
JP7481808B2 JP7481808B2 (en) 2024-05-13

Family

ID=69814373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019044614A Active JP7481808B2 (en) 2018-09-14 2019-03-12 Data latch circuit and semiconductor memory device

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7481808B2 (en)
CN (1) CN110912552B (en)
TW (1) TWI820090B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12349359B2 (en) 2021-10-20 2025-07-01 Kioxia Corporation Semiconductor memory device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI843310B (en) * 2021-12-16 2024-05-21 日商鎧俠股份有限公司 Data latch circuit and semiconductor storage device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005041203A1 (en) * 2003-10-27 2005-05-06 Nec Corporation Semiconductor storage device
WO2011033601A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 株式会社 東芝 Method and apparatus for manufacturing three-dimensional integrated circuit
JP2011248932A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Panasonic Corp Semiconductor memory device
JP2018120648A (en) * 2017-01-23 2018-08-02 東芝メモリ株式会社 Semiconductor memory

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4800300A (en) * 1987-11-02 1989-01-24 Advanced Micro Devices, Inc. High-performance, CMOS latch for improved reliability
JP3892078B2 (en) * 1996-05-08 2007-03-14 株式会社ルネサステクノロジ Semiconductor memory device
US7196699B1 (en) * 1998-04-28 2007-03-27 Sharp Kabushiki Kaisha Latch circuit, shift register circuit, logical circuit and image display device operated with a low consumption of power
JP2009238332A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Renesas Technology Corp Semiconductor memory device
JP5705053B2 (en) * 2011-07-26 2015-04-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005041203A1 (en) * 2003-10-27 2005-05-06 Nec Corporation Semiconductor storage device
WO2011033601A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 株式会社 東芝 Method and apparatus for manufacturing three-dimensional integrated circuit
JP2011248932A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Panasonic Corp Semiconductor memory device
JP2018120648A (en) * 2017-01-23 2018-08-02 東芝メモリ株式会社 Semiconductor memory

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12349359B2 (en) 2021-10-20 2025-07-01 Kioxia Corporation Semiconductor memory device

Also Published As

Publication number Publication date
CN110912552B (en) 2023-12-08
CN110912552A (en) 2020-03-24
JP7481808B2 (en) 2024-05-13
TWI820090B (en) 2023-11-01
TW202011574A (en) 2020-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11398489B2 (en) Memory array having connections going through control gates
JP2009266280A (en) Three dimensional stacked nonvolatile semiconductor memory
JP3015186B2 (en) Semiconductor memory device and data reading and writing method
US8552763B2 (en) Switch array including active regions being adjacent to each other in channel width direction of memory cell transistor
KR100305440B1 (en) Semiconductor integrated circuit device
US12277980B2 (en) Semiconductor storage device
JP2016184676A (en) Semiconductor memory device
JP7481808B2 (en) Data latch circuit and semiconductor memory device
US8507994B2 (en) Semiconductor device
US9449988B2 (en) Semiconductor device with six transistors forming a nor circuit
US10777564B2 (en) Non-volatile memory device
US20240404566A1 (en) Header layout design including backside power rail
US11574663B2 (en) Data latch circuit and semiconductor memory device
US20230178537A1 (en) Semiconductor structure of hybrid cell array
US11398257B2 (en) Header layout design including backside power rail
US11688480B2 (en) Semiconductor storage device
US8994098B2 (en) Semiconductor device including pillar transistors
JP2006344735A (en) Semiconductor device
US12191310B2 (en) Logic cell with small cell delay
JPS5972742A (en) Master method of master slice lsi
US20140084353A1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP5956964B2 (en) Semiconductor device
JPS6340372A (en) Semiconductor integrated circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210910

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220817

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220818

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221017

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230509

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230517

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240426

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7481808

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150