JPH01102794A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPH01102794A
JPH01102794A JP62262541A JP26254187A JPH01102794A JP H01102794 A JPH01102794 A JP H01102794A JP 62262541 A JP62262541 A JP 62262541A JP 26254187 A JP26254187 A JP 26254187A JP H01102794 A JPH01102794 A JP H01102794A
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JP
Japan
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potential
sense amplifier
transistor
conductivity type
bit line
Prior art date
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Pending
Application number
JP62262541A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Hida
洋一 飛田
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH01102794A publication Critical patent/JPH01102794A/en
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Abstract

PURPOSE:To stably and surely perform a sense amplifier operation and fast readout of data by providing a constant voltage circuit so as to keep the potential of a sense amplifier driving signal line which transmits a signal to activate the sense amplifier constant at the time of reading out the data in a memory cell. CONSTITUTION:The title device is constituted so that the constant voltage circuits 100 are provided at the sense amplifier driving signal lines 14 and 17 to activate the sense amplifiers 18 and 19, respectively, and the potential of the sense amplifier driving signal lines 14 and 17 can be kept constant until the sense amplifiers 18 and 19 are activated after information in the memory cell 1 is read out. Therefore, no rising or the lowering of the potential occurs at the sense amplifier driving signal lines 14 and 17 according to the charge/ discharge of the potential of bit lines 2 and 7, and a large potential difference between the bit lines 2 and 7 can be obtained sufficiently, thereby, the operating allowance of the sense amplifiers 18 and 19 can be heightened. In such a way, it is possible to stabilize the operation of the sense amplifier and also, to accelerate the operation.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 5この発明はダイナミック型ランダムアクセスメモリ(
DRAM)などに用いられるセンスアンプ回路に関し、
特にそのセンスアンプ回路の動作の高速化に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] 5 This invention relates to a dynamic random access memory (
Regarding sense amplifier circuits used in DRAM), etc.
In particular, it relates to speeding up the operation of the sense amplifier circuit.

[従来の技術] 第4図は従来のダイナミック型ランダムアクセスメモリ
の一部分の構成を示す回路図である。通常ダイナミック
ランダムアクセスメモリ(以下、DRAMと称す)は、
複数の行および列とからなるマトリクス状に配列された
メモリセルアレイを有しているが、第4図においてはこ
のメモリマトリクスのうちの1列に関係する主要部分が
示されている。
[Prior Art] FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a portion of a conventional dynamic random access memory. Normally, dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) is
It has a memory cell array arranged in a matrix consisting of a plurality of rows and columns, and FIG. 4 shows the main parts related to one column of this memory matrix.

第4図において、1対のビット線2,7は折返しビット
線構成−を有し、互いに相補なデータBn。
In FIG. 4, a pair of bit lines 2 and 7 have a folded bit line configuration, and mutually complementary data Bn.

iπが伝達される。メモリセルマトリクスの1行を選択
するワード線3とビット線2との交点には1ビツトのデ
ータを記憶するメモリセル1が配置される。ワード線3
には、ワード線を選択するためのワード線選択信号Rn
が伝達される。メモリセル1は、メモリセルデータを電
荷の形態で記憶する容量6と、メモリセル容量6と節点
4を介して接続され、ワード線3に伝達されるワード線
選択信号Rnに応答してメモリセル容量6をビット線2
に接続するnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ(以下、MOSトランジスタと略称する)とから構成
される。メモリセルキャパシタ6の他端は接地線に接続
される。ビット線対2゜7の一方端には、ビット線対2
.7を待機状態(1つのメモリサイクル終了後から次の
メモリサイクル開始までの間)ビット線対2.7の電位
を同一電位に保つ平衡用トランジスタ12が設けられる
。平商用トランジスタ12は、そのゲートに信号線13
を介して平衡化信号φEを受ける。また、ビット線2.
7はそれぞれ充電用のnチャネルMOS)ランジスタ9
.10を介して、Vcc/2の一定電位が供給される電
源線8に接続される。充電用トランジスタ9,10は、
端子11を介して与えられる充電用信号φPに応答して
オン状態となり、メモリセル待機状態にビット線2゜7
をそれぞれV c c / 2の電位に充電する。ここ
でVccはメモリデバイスの動作電源電圧を示している
iπ is transmitted. A memory cell 1 for storing 1-bit data is arranged at the intersection of a word line 3 and a bit line 2, which select one row of the memory cell matrix. word line 3
is a word line selection signal Rn for selecting a word line.
is transmitted. The memory cell 1 is connected to a capacitor 6 that stores memory cell data in the form of charges through a node 4, and is configured to select a memory cell in response to a word line selection signal Rn transmitted to a word line 3. Capacity 6 to bit line 2
The transistor is composed of an n-channel insulated gate field effect transistor (hereinafter abbreviated as MOS transistor) connected to the transistor. The other end of memory cell capacitor 6 is connected to a ground line. Bit line pair 2 is connected to one end of bit line pair 2゜7.
.. A balancing transistor 12 is provided to keep the potentials of the bit line pair 2.7 at the same potential during a standby state (from the end of one memory cycle to the start of the next memory cycle). The plain commercial transistor 12 has a signal line 13 connected to its gate.
It receives an equilibration signal φE via. Also, bit line 2.
7 is an n-channel MOS) transistor 9 for charging.
.. 10, it is connected to a power supply line 8 to which a constant potential of Vcc/2 is supplied. The charging transistors 9 and 10 are
It turns on in response to the charging signal φP applied via the terminal 11, and the bit line 2.7 enters the memory cell standby state.
are charged to a potential of Vcc/2, respectively. Here, Vcc indicates the operating power supply voltage of the memory device.

ビット線対2.7の他方端にはビット線対2゜7の信号
電圧を検出して増幅するセンスアンプが設けられる。セ
ンスアンプはクロスカップルされたpチャンネルMOS
トランジスタ15.16と、クロスカップルされたnチ
ャネルMOS)ランジスタ18,19とから構成される
。pチャネル間O8)ランジスタ15.16の一方電極
は、クロック信号線14に接続され、クロック信号線1
4に伝達されるクロック信号(第1のセンスアンプ活性
化信号φ、)に応答して活性化され、ビット線対2.7
のうち高電位のビット線電位をより高電位に充電する。
A sense amplifier is provided at the other end of the bit line pair 2.7 to detect and amplify the signal voltage of the bit line pair 2.7. The sense amplifier is a cross-coupled p-channel MOS
It consists of transistors 15 and 16 and cross-coupled n-channel MOS transistors 18 and 19. One electrode of the p-channel transistor 15, 16 is connected to the clock signal line 14, and the clock signal line 1
Bit line pair 2.7 is activated in response to a clock signal (first sense amplifier activation signal φ,) transmitted to bit line pair 2.7.
Among them, the higher potential bit line potential is charged to a higher potential.

nチャネルMOS)ランジスタ15.16の他方電極は
それぞれビット線2.7に接続される。クロック信号線
14の他方端にはセンスアンプの活性化タイミングを与
えるために、第1の定電圧源端子22とクロック信号線
14との間に接続され、センスアンプ駆動信号φ、Pに
応答してオン状態となってクロック信号線14を電源電
圧Vccレベルに充電する第1のセンスアンプ駆動用ト
ランジスタ(nチャネルMOSトランジスタ)23が設
けられる。第1のセンスアンプ駆動信号φ、Pは端子2
5を介して第1のセンスアンプ駆動用トランジスタ23
のゲート電極へ与えられる。
The other electrodes of n-channel MOS transistors 15 and 16 are connected to bit lines 2 and 7, respectively. The other end of the clock signal line 14 is connected between the first constant voltage source terminal 22 and the clock signal line 14 in order to provide the activation timing of the sense amplifier, and is responsive to the sense amplifier drive signals φ and P. A first sense amplifier driving transistor (n-channel MOS transistor) 23 is provided, which is turned on at a certain time and charges the clock signal line 14 to the power supply voltage Vcc level. The first sense amplifier drive signal φ, P is terminal 2
5, the first sense amplifier driving transistor 23
is applied to the gate electrode.

nチャネルMOS)ランジスタ18,19の一方電極は
、共にクロック信号φ、が供給される信号線17へ接続
され、他方電極はビット線2.7゛にそれぞれ接続され
る。クロック信号線17の他方端には、センスアンプ活
性化のタイミングを与えるために、第2のセンスアンプ
駆動信号φ5Mに応答してオン状態となり、クロック信
号線17を接地電位に放電する第2のセンスアンプ駆動
用トランジスタ(nチャネルMOSトランジスタ)24
が設けられる。゛第2のセンスアンプ駆動用トランジス
タ24は、その−万端が第2のクロック信号線17に接
続され、その他方電極が接地電位に接続され、そのゲー
ト電極は端子26を介して第2のセンスアンプ駆動信号
φg”Mを受ける。MOSトランジスタ15,16.1
8および19はフリップフロップ回路からなるセンスア
ンプ囲路を構成している。ここでビット線2および7に
は、それぞれ寄生容量27.28が存在し、第1のクロ
ック信号線14には寄生容ff120が存在し、第2の
クロック信号線17には寄生容量21が存在する。
One electrodes of the n-channel MOS transistors 18 and 19 are both connected to a signal line 17 to which a clock signal φ is supplied, and the other electrodes are respectively connected to a bit line 2.7'. At the other end of the clock signal line 17, in order to provide timing for activating the sense amplifier, a second sense amplifier drive signal φ5M turns on in response to the second sense amplifier drive signal φ5M and discharges the clock signal line 17 to the ground potential. Sense amplifier driving transistor (n-channel MOS transistor) 24
is provided. ``The second sense amplifier driving transistor 24 has one end connected to the second clock signal line 17, the other electrode connected to the ground potential, and its gate electrode connected to the second sense amplifier through the terminal 26. Receives amplifier drive signal φg"M. MOS transistors 15, 16.1
8 and 19 constitute a sense amplifier circuit consisting of a flip-flop circuit. Here, the bit lines 2 and 7 each have a parasitic capacitance 27.28, the first clock signal line 14 has a parasitic capacitance ff120, and the second clock signal line 17 has a parasitic capacitance 21. do.

第5図は第4図に示されるDRAMの論理“1”(“H
”)のデータを読出すための動作を示す波形図である。
FIG. 5 shows the logic “1” (“H”) of the DRAM shown in FIG.
FIG.

以下、第4図および第5図を参照して従来のDRAMの
動作について説明する。ここでメモリセル1の読出動作
を説明するためには、前のサイクルからの動作の説明を
する必要があるため、第5図においては前のす′イクル
における動作波形図も併せて示されている。今、メモリ
セル1が選択された場合について説明する。    ゛
第5図に示されるように前のサイクルにおいて、ビット
線2または7に接続されたいずれかのメモリセルからデ
ー多を読出したことにより、ビット線2の電位がOv1
ビット線7電位がVccレベルの状態になっているとす
る。このビット線電位の状態は単なる一例であり、この
逆の状態も存在する。今この状態にiいて、上述のいず
れかのメモリセルを選択してきたワード線(図示せず)
電位がOvになり、1つのメモリサイクルが終了する。
The operation of the conventional DRAM will be described below with reference to FIGS. 4 and 5. In order to explain the read operation of memory cell 1, it is necessary to explain the operation from the previous cycle, so the operation waveform diagram for the previous cycle is also shown in FIG. There is. Now, the case where memory cell 1 is selected will be explained.゛As shown in FIG. 5, in the previous cycle, a large amount of data was read from either memory cell connected to bit line 2 or 7, so the potential of bit line 2 became Ov1.
Assume that the bit line 7 potential is at Vcc level. This state of the bit line potential is just an example, and the opposite state also exists. The word line (not shown) that is currently in this state and has selected one of the memory cells mentioned above.
The potential becomes Ov, and one memory cycle ends.

時刻toにおいて、センスアンプ駆動信号φ。At time to, the sense amplifier drive signal φ.

P、φ、Nがそれぞれ上昇、下降を始め、MOSトラン
ジスタ23.24が共に非導通状態となり、センスアン
プが非活性化される。
P, φ, and N begin to rise and fall, respectively, MOS transistors 23 and 24 become non-conductive, and the sense amplifier is inactivated.

時刻t1において、ビット線の平衡化信号φEが上昇を
始めると、平衡用トランジスタ12が導通状態となる。
At time t1, when the bit line balancing signal φE starts to rise, the balancing transistor 12 becomes conductive.

これにより、電位の高いビット線7から電位のの低いビ
ット線2へと電荷が移動し、ビット線2.7の電圧は共
にV c c / 2に平衡化される。ビット線電位が
V c c / 2となると、応じてセンスアンプ駆動
信号線14.17間が導通状態となり、電位の高いセン
スアンプ駆動信号線14から電位の低いセンスアンプ駆
動信号線17に電荷が移動し、センスアンプ駆動信号線
14電位は、ビット線のプリチャージ電圧V c c 
/ 2よりもMOSトランジスタ15.16のしきい値
電圧vTH,の絶対値骨だけ高い電圧V c c / 
2 +IVTHPIとなり、一方センスアンプ駆動信号
線17の電位は、ビット線のプリチャージ電位(平衡電
位)Vcc/2よりMOS)ランジスタ18.19のし
きい値電圧VT)INの分だけ低い電位VcC/2−V
v、INとなる。
As a result, charges move from the bit line 7 with a high potential to the bit line 2 with a low potential, and the voltages of the bit lines 2.7 are both balanced to V c c /2. When the bit line potential becomes V c c /2, the sense amplifier drive signal lines 14 and 17 become conductive, and charges are transferred from the sense amplifier drive signal line 14 with the higher potential to the sense amplifier drive signal line 17 with the lower potential. The sense amplifier drive signal line 14 potential is equal to the bit line precharge voltage V c c
/ 2, the absolute value of the threshold voltage vTH of the MOS transistor 15.16 is higher than the voltage V c c /
2 +IVTHPI, and on the other hand, the potential of the sense amplifier drive signal line 17 is a potential Vcc/2 lower than the bit line precharge potential (equilibrium potential) Vcc/2 by the threshold voltage VT)IN of the MOS transistors 18 and 19. 2-V
v, IN.

時刻t2において、ビット線2.7の電位をVc c 
/ 2に安定化させるために、クロック信号(充電用信
号)φPがOvから上昇し始め、これによりMOSトラ
ンジスタ(充電用トランジスタ)9.10が導通状態と
なり、Vcc/2の電位を有する電源線8にビット線2
.7が接続される。
At time t2, the potential of the bit line 2.7 is set to Vc c
/ 2, the clock signal (charging signal) φP starts to rise from Ov, and as a result, the MOS transistors (charging transistors) 9 and 10 become conductive, and the power supply line having the potential of Vcc/2 bit line 2 to 8
.. 7 is connected.

時刻t3において、充電用クロック信号φPの上昇が終
了することにより前のサイクルの動作が終了する。これ
により1つのメモリサイクルが終了し、待機状態に入る
At time t3, the charging clock signal φP stops rising, thereby ending the operation of the previous cycle. This completes one memory cycle and enters a standby state.

時刻t4において、ビット線2.7の平衡化および充電
を終了して、次のサイクルすなわち現サイクルを開始す
るため、ビット線平衡化信号φEおよび充電信号φPが
下降を始め、MoSトランジスタ9.10および12が
非導通状態となる。
At time t4, in order to finish the balancing and charging of the bit line 2.7 and start the next cycle, that is, the current cycle, the bit line balancing signal φE and the charging signal φP start to fall, and the MoS transistor 9.10 and 12 become non-conductive.

時刻t5において、図示しないデコーダ手段によりワー
ド線3が選択され、ワード線選択信号Rnが上昇すると
、メモリセル1のMOSトランジスタ5が導通状態とな
り、メモリセル容量6に蓄積されていた電荷がビット線
2に移動してビット線2の電位が上昇を始める。このビ
ット線2の電位変化は、センスアンプのMo8)ランジ
スタ19を導通させ、これによりビット線7、センスア
ンプ駆動信号線14.17の電位が変化する。このビッ
ト線7.センスアンプ駆動信号線14,17の電位変化
の詳細は後述する。ビット線2の電位変化は微少(数1
00mV)でありかつ一般に数Ionsの時定数を有し
ている。
At time t5, when the word line 3 is selected by a decoder means (not shown) and the word line selection signal Rn rises, the MOS transistor 5 of the memory cell 1 becomes conductive, and the charge accumulated in the memory cell capacitor 6 is transferred to the bit line. 2, and the potential of bit line 2 begins to rise. This change in the potential of the bit line 2 causes the Mo8 transistor 19 of the sense amplifier to conduct, thereby changing the potentials of the bit line 7 and the sense amplifier drive signal line 14,17. This bit line 7. Details of the potential changes of the sense amplifier drive signal lines 14 and 17 will be described later. The potential change of bit line 2 is slight (equation 1
00 mV) and typically has a time constant of a few Ions.

時刻t6において、センスアンプ駆動信号φ。At time t6, the sense amplifier drive signal φ.

P1φgNをそれぞれ下降、上昇させてセンスアンプ活
性化信号φ6.φ、を活性状態としてセンスアンプを駆
動し、このビット線2.7上に現われた微少信号を増幅
する。センスアンプを安定に動作させるためにはできる
だけその入力信号、すなわち、ビット線2.7の電位差
を大きくする方が好ましい。このためには、時刻t5と
時刻t6との間の時間を大きくとる必要があるが、続出
速度を速くする意味から一般に時刻t5と時刻t6の間
は15nS〜25nSに設定されている。
P1φgN are lowered and raised, respectively, to generate sense amplifier activation signals φ6. φ is activated to drive the sense amplifier and amplify the minute signal appearing on the bit line 2.7. In order to operate the sense amplifier stably, it is preferable to increase the potential difference between its input signals, that is, the bit lines 2.7 as much as possible. For this purpose, it is necessary to take a long time between time t5 and time t6, but in order to increase the successive speed, the time between time t5 and time t6 is generally set to 15 nS to 25 nS.

時刻t7において、センスアンプによる増幅が終了する
と、ビット線2.7の電位はそれぞれVCC%OVとな
り、完全な論理“1”、“0”レベルとなる。このビッ
ト線2.7上に現われた電位は、図示しない読出部(列
選択トランジスタおよびデータ線)を通して読出される
At time t7, when the amplification by the sense amplifier ends, the potentials of the bit lines 2.7 each reach VCC%OV, and become complete logic "1" and "0" levels. The potential appearing on bit line 2.7 is read out through a readout section (column selection transistor and data line) not shown.

次に、メモリセルの有する情報を読出す際の、ワード線
駆動信号Rnが立ち上がった後ビット線2.7に現われ
る微少電圧変化について図面を参照して詳しく説明する
Next, a minute voltage change that appears on the bit line 2.7 after the word line drive signal Rn rises when reading information held in a memory cell will be described in detail with reference to the drawings.

第6図はワード線電位立ち上がり時における各ビット線
およびセンスアンプ駆動信号線に現われる電位変化を詳
細に示す波形図であり、第5図の時刻t4から時刻t6
の間の状態変化を示す図である。すなわち第6図の動作
波形図はセンスアンプが活性状態となる前の状態を示す
図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing in detail the potential changes appearing on each bit line and sense amplifier drive signal line when the word line potential rises, from time t4 to time t6 in FIG.
It is a figure which shows the state change between. That is, the operating waveform diagram in FIG. 6 shows the state before the sense amplifier becomes active.

今、」二連の説明と同様にメモリセル1から論理“1゛
のデータを読出す場合を考える。ワード線駆動信号Rn
が立ち上がり、そのレベルがVcc/ 2 +VT H
N  (VT HNはnチャネルMOSトランジスタの
しきい値電圧)を越えると、メモリセル1のMOSトラ
ンジスタ5が導通し始め、ビット線2と節点4が接続さ
れる。これにより節点4からビット線2に向かってメモ
リセルキャパシタ6が有する電荷が移動し始め、ビット
線2の電位が上昇し始める。ここで、上述の説明および
以下の説明においてnチャネルMOS)ランジスタはす
べて同一のしきい値電圧VT)INを有し、またpチャ
ネルMOSトランジスタもすべて同一のしきい値電圧V
THPを有しているものとする。
Now, let us consider the case where data of logic "1" is read from memory cell 1 in the same manner as in the explanation of the second series. Word line drive signal Rn
rises and its level is Vcc/2 +VT H
When the voltage exceeds N (VTHN is the threshold voltage of an n-channel MOS transistor), MOS transistor 5 of memory cell 1 begins to conduct, and bit line 2 and node 4 are connected. As a result, the charge held in the memory cell capacitor 6 begins to move from the node 4 toward the bit line 2, and the potential of the bit line 2 begins to rise. Here, in the above description and the following description, all n-channel MOS transistors have the same threshold voltage VT)IN, and all p-channel MOS transistors also have the same threshold voltage V).
It is assumed that it has THP.

このビット線2の電位上昇により、センスアンプのMO
Sトランジスタ19が導通を始め、ビット線7からセン
スアンプ駆動信号線17に向かって電荷が移動し、セン
スアンプ駆動信号線17の電位が上昇するとともに、ビ
ット線7の電位が低下する。このビット線7の電位低下
により、今度はMo3)ランジスタ15が導通し始め、
センスアンプ駆動信号線14からビット線2に向かって
電荷が移動し、ビット線2の電位が上昇する。この現象
が繰返されると、ビット線2の電位が次第に大きくなっ
ていくように考えられるが、実際には、センスアンプ駆
動信号線17に付随する寄生容量21の容量値が、ビッ
ト線7に付随する寄生容量28に比べて小さいため、セ
ンスアンプ駆動信号線17の電位がより速く上昇し、こ
れによりMOSトランジスタ19が導通しにくくなるた
め、ビット線2の電位上昇は比較的小さな値で停止する
This rise in the potential of bit line 2 causes the MO of the sense amplifier to
The S transistor 19 begins to conduct, charges move from the bit line 7 toward the sense amplifier drive signal line 17, and the potential of the sense amplifier drive signal line 17 increases while the potential of the bit line 7 decreases. Due to this potential drop in the bit line 7, the Mo3) transistor 15 begins to conduct.
Charge moves from the sense amplifier drive signal line 14 toward the bit line 2, and the potential of the bit line 2 increases. When this phenomenon is repeated, it is thought that the potential of the bit line 2 gradually increases, but in reality, the capacitance value of the parasitic capacitance 21 attached to the sense amplifier drive signal line 17 increases Since it is smaller than the parasitic capacitance 28, the potential of the sense amplifier drive signal line 17 rises faster, which makes it difficult for the MOS transistor 19 to conduct, so the potential rise of the bit line 2 stops at a relatively small value. .

この現象は過渡現象であり、詳細な解析にはこの過渡現
象に対する計算が必要であるが、ここでは、本発明と大
まかに比較するという目的で、電荷の移動が停止した最
終状態について以下に第7図を参照して説明する。
This phenomenon is a transient phenomenon, and detailed analysis requires calculations for this transient phenomenon, but here, for the purpose of a rough comparison with the present invention, we will explain the final state in which charge movement has stopped. This will be explained with reference to FIG.

第7図は電荷の移動経路と各信号線における電位変化後
の電位とを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the charge movement path and the potential after the potential change in each signal line.

今電荷移動後のビット線2,7およびセンスアンプ駆動
信号線14.17の電位変化をそれぞれΔV+ΔV2、
Δv7、AV14、ΔV17とする。ここでΔVはメモ
リセル1からの論理“1#データの読出に伴なう電位変
化量である。また容ff120.21.27および28
の容量値をそれぞれC20,C21,C27およびC2
8とする。
Now, the potential changes of the bit lines 2 and 7 and the sense amplifier drive signal lines 14 and 17 after the charge movement are ΔV+ΔV2, respectively.
It is assumed that Δv7, AV14, and ΔV17. Here, ΔV is the amount of potential change associated with reading logic "1#" data from memory cell 1.
The capacitance values of C20, C21, C27 and C2 are respectively
8.

まず、ビット線2とセンスアンプ駆動信号線14との間
の電荷の移動を考えると、電荷の保存則により、 (Vcc/2+ΔV)−C27 + (VCC/2+1VT11 P  +)  ・C2
O−(Vcc/2+ΔV+ΔV2)−C27+ (Vc
 c/2+ ! VT HP  l−ΔV14)−した
がって、 C27−AV2−C20−AV14・ (1)が求めら
れる。同様にビット線7とセンスアンプ駆動信号線17
との間でも、 C28−AV7−C21−AV17・ (2)となる。
First, considering the movement of charge between the bit line 2 and the sense amplifier drive signal line 14, according to the law of conservation of charge, (Vcc/2+ΔV)-C27 + (VCC/2+1VT11 P +) ・C2
O-(Vcc/2+ΔV+ΔV2)-C27+ (Vc
c/2+! VT HP l-ΔV14) - Therefore, C27-AV2-C20-AV14 (1) is obtained. Similarly, bit line 7 and sense amplifier drive signal line 17
Even between C28-AV7-C21-AV17 (2).

また、MoSトランジスタ19が非導通状態となり、セ
ンスアンプ駆動信号線17への電荷の移動が停止すると
いうことから、 Vc C/2+ΔV+ΔV、2−Vv HN−mVcc
/2−VT HN+ΔV17すなわち、 Δv+Δv2−AV17  −、<3>となる。同様に
、MOSトランジスタ15が非導通状態となり、ビット
線2への電荷の移動が停止するということから、 V c c / 2−ΔV7+ l VT 11 P 
 1−Vc c/2+ l VT 11 P  +−Δ
V14すなわち、 ΔV7−ΔV14   −(4) となる。上式(4)を式(2)に代入すると、C28−
ΔV14−C21−AV17・ (5)となる。
Furthermore, since the MoS transistor 19 becomes non-conductive and the movement of charge to the sense amplifier drive signal line 17 is stopped, Vc C/2+ΔV+ΔV, 2-Vv HN-mVcc
/2-VT HN+ΔV17, that is, Δv+Δv2-AV17-, <3>. Similarly, since the MOS transistor 15 becomes non-conductive and the movement of charge to the bit line 2 is stopped, V c c / 2−ΔV7+ l VT 11 P
1-Vc c/2+ l VT 11 P +-Δ
V14, that is, ΔV7−ΔV14−(4). Substituting the above equation (4) into equation (2), C28-
ΔV14−C21−AV17·(5).

式 (1)よ′す、 ΔV14−  (C27/C20)  −ΔV2・ (
6)となる。式(6)を式(5)へ代入すると、(C2
7−C28/C20)−AV2 −C21−ΔV17 すなわち、 ΔV17− (C27・C28/C20・C21)・Δ
V2  − ・・・(7) 式(7)を式(3)へ代入すると、 ΔV−1(C27・C28/C20・C21)−1) 
 ・ΔV2、 すなわち、 AV2−AV/ l (C27−C28/C20−C2
1)−11 ・・・(8) 同様にして、 ΔV7−IV14−ΔV/ ((C28/C21)−(
C20/C27)1 ・・・(9) ΔV17− (C28/C21)−ΔV14−AV/ 
il、−(C20−C21/C27−C28))   
           ・・・(10)が得られる。こ
こで、 (C27−C2g):  (C20−021)zlO:
l。
According to equation (1), ΔV14- (C27/C20) -ΔV2・ (
6). Substituting equation (6) into equation (5) yields (C2
7-C28/C20)-AV2 -C21-ΔV17 That is, ΔV17- (C27・C28/C20・C21)・Δ
V2 − ...(7) Substituting equation (7) into equation (3) gives ΔV-1(C27・C28/C20・C21)−1)
・ΔV2, that is, AV2-AV/l (C27-C28/C20-C2
1)-11...(8) Similarly, ΔV7-IV14-ΔV/ ((C28/C21)-(
C20/C27)1...(9) ΔV17- (C28/C21)-ΔV14-AV/
il, -(C20-C21/C27-C28))
...(10) is obtained. Here, (C27-C2g): (C20-021)zlO:
l.

ΔVz200mV とすると、 ΔV2−200/9942mV。ΔVz200mV Then, ΔV2-200/9942mV.

ΔV7−ΔV14=1.1x’200−220mΔV1
7− (100/99)  ・200−202V が得られる。上述の値より、センスアンプの入力電位差
Vsは、 Vs−V2−V7    ・・・(11)−Vcc/2
+ΔV+ΔV2−(Vcc/2−ΔV7) 膳ΔV+Δv2+Δv7 −200+2+220 曝422mV となる。
ΔV7-ΔV14=1.1x'200-220mΔV1
7- (100/99) ・200-202V is obtained. From the above values, the input potential difference Vs of the sense amplifier is: Vs-V2-V7 (11)-Vcc/2
+ΔV+ΔV2-(Vcc/2-ΔV7) Zen ΔV+Δv2+Δv7 -200+2+220 Exposure 422mV.

[発明が解決しようとする問題点] 上述のセンスアンプの入力電位差Vsの値は、第5図に
示される時刻t5と時刻t6の間を無限大にとった場合
の値であり、実際にはこの時間は高速読出のために比較
的短い有限の値に設定されているため、実際においては
センスアンプの入力電位差Vsは上述の値よりも小さな
値となる。また、隣接ビット線間の容量結合による電圧
ノイズ成分、さらに実際の記憶装置製造工程時において
付随的に生じるビット線間の電気的非平衡により、ビッ
ト線間の電位差は上述の値の1/3〜1/4程度(14
0〜105mV)となり、センスアンプの入力電位差が
小さな値となり、センスアンプの動作余裕度が小さくな
るという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] The value of the input potential difference Vs of the sense amplifier described above is the value when the time between time t5 and time t6 shown in FIG. 5 is taken as infinite, and in reality, Since this time is set to a relatively short finite value for high-speed reading, the input potential difference Vs of the sense amplifier actually becomes a value smaller than the above-mentioned value. Furthermore, due to voltage noise components due to capacitive coupling between adjacent bit lines, and electrical imbalance between bit lines that occurs incidentally during the actual memory device manufacturing process, the potential difference between bit lines is 1/3 of the above value. ~1/4 (14
0 to 105 mV), the input potential difference of the sense amplifier becomes a small value, and there is a problem that the operating margin of the sense amplifier becomes small.

それゆえ、この発明の目的は上述のような従来の半導体
記憶装置の有する欠点を除去し、1対のビット線間の電
位差を比較的短時間で大きくして、センスアンプの動作
を安定させかつ高速にすることのできる半導体記憶装置
を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the conventional semiconductor memory device as described above, increase the potential difference between a pair of bit lines in a relatively short time, and stabilize the operation of a sense amplifier. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can be operated at high speed.

[問題点を解決するための手段] この発明に係る半導体記憶装置は、センスアンプを活性
化するためのセンスアンプ駆動信号線のそれぞれに定電
圧回路を設け、メモリセル情報のビット線上への読出し
後センスアンプが活性化されるまでの間センスアンプ駆
動信号線の電位を一定に保つようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor memory device according to the present invention provides a constant voltage circuit for each sense amplifier drive signal line for activating a sense amplifier, and reads out memory cell information onto a bit line. The potential of the sense amplifier drive signal line is kept constant until the subsequent sense amplifier is activated.

[作用] この発明に係る半導体記憶装置においては、センスアン
プ駆動信号線にそれぞれ定電圧回路が設けられ、メモリ
セル情報読出後センスアンプが活性状態となる直前まで
駆動信号線は定電圧に保たれるため、ビット線電位の充
放電に伴なう各センスアンプ駆動信号線の電位の上昇ま
たは下降が生じることはなく、低電位のビット線からセ
ンスアンプを介したセンスアンプ駆動信号線への放電お
よび高電位のビット線へのセンスアンプを介したセンス
アンプ駆動信号線からの充電が途中で停止することなく
十分に行なわれるので、ビット線対間の電位差を十分に
大きくすることができ、センスアンプに対する人力電位
差を大きな値にすることができ、センスアンプの動作余
裕度を高めることができる。
[Function] In the semiconductor memory device according to the present invention, each of the sense amplifier drive signal lines is provided with a constant voltage circuit, and the drive signal lines are kept at a constant voltage until just before the sense amplifier becomes active after reading memory cell information. Therefore, the potential of each sense amplifier drive signal line does not rise or fall due to charging and discharging of the bit line potential, and the discharge from the low potential bit line to the sense amplifier drive signal line via the sense amplifier does not occur. Since charging from the sense amplifier drive signal line via the sense amplifier to the high-potential bit line is sufficiently performed without stopping midway, the potential difference between the bit line pair can be made sufficiently large. The human power potential difference with respect to the amplifier can be increased to a large value, and the operating margin of the sense amplifier can be increased.

[発明の実施例〕 第1図はこの発明の一実施例である半導体記憶装置の要
部を示す図であり、第1図において、第4図と同一また
は相当部分には同一の参照・番号が付されている。
[Embodiment of the Invention] FIG. 1 is a diagram showing the main parts of a semiconductor memory device that is an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same or corresponding parts as in FIG. is attached.

第1図において、この発明の特徴として、メモリセルデ
ータ読出時においてセンスアンプ駆動信号線14.17
の電位を一定に保つための定電圧回路100が設けられ
る。定電圧回路100は、センスアンプ駆動信号線14
の電位を一定に保つための部分と、センスアンプ駆動信
号線17を一定の電位に保つための部分とを有する。
In FIG. 1, as a feature of the present invention, when reading memory cell data, sense amplifier drive signal lines 14 and 17
A constant voltage circuit 100 is provided to keep the potential constant. The constant voltage circuit 100 has a sense amplifier drive signal line 14
It has a part for keeping the potential of the sense amplifier drive signal line 17 constant, and a part for keeping the sense amplifier drive signal line 17 at a constant potential.

センスアンプ駆動信号14を一定電位に保つための部分
は、端子22を介して電源電圧Vccにその一方電極(
ドレイン)が接続され、゛その他方電極(ソース)が第
1のセンスアンプ駆動信号線14に接続されるnチャネ
ルMOS)ランジスタ29と、nチャネルMOSトラン
ジスタ29のゲートに結合され、nチャネルMOSトラ
ンジスタ29のゲート電位を安定させるための安定化容
量30と、MOS)ランジスタ29のゲート電極に所定
の定電位を与えるための定電圧印加部とを備える。
The part for keeping the sense amplifier drive signal 14 at a constant potential is connected to the power supply voltage Vcc via the terminal 22 at one electrode (
The n-channel MOS transistor 29 is connected to the gate of the n-channel MOS transistor 29, and the other electrode (source) is connected to the first sense amplifier drive signal line 14. A stabilizing capacitor 30 for stabilizing the gate potential of the MOS transistor 29 and a constant voltage applying section for applying a predetermined constant potential to the gate electrode of the MOS transistor 29 are provided.

同様に、第2のセンスアンプ駆動信号線17の電位を一
定に保つための部分は、その−刃端5(ドレイン)が接
地電位に接続され、その他方電極(ソース)がセンスア
ンプ駆動信号線17に接続されるnチャネルMOSトラ
ンジスタ36と、pチャネルMOS)ランジスタ36の
ゲートに接続され、MOSトランジスタ36のゲート電
位を安定化するための安定化容量38と、nチャネルM
OSトランジスタ36のゲートに所定の電位を印加する
ための定電圧印加部とを有する。
Similarly, the part for keeping the potential of the second sense amplifier drive signal line 17 constant has its -edge 5 (drain) connected to the ground potential, and the other electrode (source) connected to the sense amplifier drive signal line. a stabilizing capacitor 38 connected to the gate of the p-channel MOS transistor 36 for stabilizing the gate potential of the MOS transistor 36;
It has a constant voltage applying section for applying a predetermined potential to the gate of the OS transistor 36.

MOS)ランジスタ29,36のそれぞれのゲートに所
定の電位を印加するための定電圧印加部は、両者に共通
に用いられ、電源端子22を介1てその一方端が電源電
圧V c、 cに接続される抵抗32と、抵抗32の他
方端にそのゲートおよびドレインが接続されるnチャネ
ルMOSトランジスタ33と、節点34を介してそのソ
ースがnチャネルMOSトランジスタ33のソースに接
続され、そのゲートおよびドレインが節点43に接続さ
れたnチャネルMOSトランジスタ35と、そのゲート
およびドレインが節点43を介してpチャネルMOS)
ランジスタ35のゲートおよびドレイ゛ ンに接続され
、そのソースが節点41に接続されるnチャネルMOS
トランジスタ42と、そのソースが節点41を介してn
チャネルMOSトランジスタ42のソースに接続され、
そのゲートおよびドレインが互いに接続されるnチャネ
ルMOSトランジスタ40と、pチャネルMOS)ラン
ジスタ40のゲートおよびドレインにその他方端が接続
され、その−刃端が接地電位に接続される抵抗39とか
ら構成される。抵抗32の他方端が節点31を介してM
OSトランジスタ29のゲート電極に接続される。抵抗
39の他方端が節点37を介してMOSトランジスタ3
6のゲート電極に接続される。この定電圧回路100に
含まれるMOS)ランジスタはセンスアンプに含まれる
MOSトランジスタなどと同様のしきい値電圧を有して
いる。すなわち、各nチャネルMOSトランジスタはし
きい値電圧V丁MNを有し、各pチャネルMOSトラン
ジスタはしきい値電圧v、Hrを有している。また、抵
抗32.39の抵抗値、は数10〜数100にΩと大き
い値を有しており、かつ互いに等しい値に設定される。
A constant voltage applying section for applying a predetermined potential to the gates of each of the transistors 29 and 36 (MOS) is used in common for both transistors, and one end thereof is connected to the power supply voltage V c, c via the power supply terminal 22 . an n-channel MOS transistor 33 whose gate and drain are connected to the other end of the resistor 32; and an n-channel MOS transistor 33 whose source is connected to the source of the n-channel MOS transistor 33 via a node 34; An n-channel MOS transistor 35 whose drain is connected to the node 43, and a p-channel MOS transistor whose gate and drain are connected to the node 43)
An n-channel MOS connected to the gate and drain of transistor 35 and whose source is connected to node 41
transistor 42 and its source connected to n via node 41
connected to the source of the channel MOS transistor 42;
Consisting of an n-channel MOS transistor 40 whose gate and drain are connected to each other, and a resistor 39 whose other end is connected to the gate and drain of the p-channel MOS transistor 40 and whose lower end is connected to ground potential. be done. The other end of the resistor 32 is connected to M through the node 31.
Connected to the gate electrode of OS transistor 29. The other end of the resistor 39 is connected to the MOS transistor 3 via the node 37.
It is connected to the gate electrode of No. 6. The MOS transistor included in the constant voltage circuit 100 has a threshold voltage similar to that of the MOS transistor included in the sense amplifier. That is, each n-channel MOS transistor has a threshold voltage Vmin, and each p-channel MOS transistor has a threshold voltage v, Hr. Further, the resistance values of the resistors 32 and 39 have a large value of several tens to several hundreds of Ω, and are set to be equal to each other.

また、nチャネルMOSトランジスタ33.42の導通
抵抗はそれぞれ等しくかつ低く設定される。同様にpチ
ャネルMOS)ランジ各夕35,40の導通抵抗もそれ
ぞれ等しくかつ低く設定されている。この回路構成にお
いては、節点43を介してちょうど上下が対称な形に配
置された構成となっている。したがって、節点43にお
ける電位は電源電位VcCの半分すなわち、V c c
 / 2の電位に保たれることになる。
Furthermore, the conduction resistances of n-channel MOS transistors 33 and 42 are set equal and low. Similarly, the conduction resistances of the p-channel MOS lunges 35 and 40 are set equal and low. In this circuit configuration, the components are vertically symmetrically arranged with respect to the node 43. Therefore, the potential at node 43 is half of the power supply potential VcC, that is, V c c
It will be kept at a potential of /2.

第2図は三の発明の一実施例である半導体記憶装置にお
けるメモリセルデータ読出時における各信号線の電位変
化を示す図であり、第6図に対応する図である。第2図
に示される状態では、ワード線3およびビット線2に接
続されるメモリセル1が論理“1”の情報を有し、かつ
このメモリセル1がビット線2に接続された場合の電位
変化が示される。以下、第1図および第2図を参照して
この発明の一実施例である半導体記憶装置の動作につい
て説明する。
FIG. 2 is a diagram showing potential changes in each signal line during reading of memory cell data in a semiconductor memory device according to an embodiment of the third invention, and corresponds to FIG. 6. In the state shown in FIG. 2, the memory cell 1 connected to the word line 3 and the bit line 2 has information of logic "1", and the potential when this memory cell 1 is connected to the bit line 2 Changes are indicated. The operation of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

上述のように抵抗32.39の抵抗値は等しくかつ高抵
抗(数10〜数100にΩ)に設定されており、かつn
チャネルMOSトランジスタ33゜42の導通抵抗値は
互いに等しく、かつpチャネルMO8)ランジスタ35
.40の導通抵抗値も互いに等しく設定されかつそれぞ
れの導通抵抗値は低く設定されている。したがって節点
43の電位は電源端子22と接地線の電・位の中間のV
cc/2となる。
As mentioned above, the resistance values of the resistors 32 and 39 are set to be equal and high (several tens to hundreds of ohms), and n
The conduction resistance values of the channel MOS transistors 33 and 42 are equal to each other, and the p-channel MOS transistor 35
.. The conduction resistance values of 40 are also set equal to each other, and the respective conduction resistance values are set low. Therefore, the potential of the node 43 is V, which is between the potential of the power supply terminal 22 and the ground wire.
It becomes cc/2.

また、MOSトランジスタ33.35.42゜40はそ
れぞれそのドレインとゲートが接続されたダイオード接
続構成となっているため、そのしきい値電圧に対応する
順方向電圧降下を与えることになる。したがって、第1
のセンスアンプ駆動信号線14を定電位に保つための回
路部分、すなわちMo3)ランジスタ29.3B、35
、抵抗32、容量30からなる回路部の各部の電位は次
のようになる。
Further, since each of the MOS transistors 33, 35, 42, and 40 has a diode-connected configuration in which its drain and gate are connected, a forward voltage drop corresponding to its threshold voltage is given. Therefore, the first
A circuit part for keeping the sense amplifier drive signal line 14 at a constant potential, that is, Mo3) transistors 29.3B, 35
, the resistor 32, and the capacitor 30, the potentials of each part of the circuit section are as follows.

節点34:節点43の電位十MO3)ランジスタ35の
しきい値電圧 MVCC/2+ l VT 11 P  l s節点3
1:節点34の電位十MOSトランジスタ33のしきい
値電圧 −VCC/2+lVTMF  l+VT11N%センス
アンプ駆動信号線14:節点31の電位−MOSトラン
ジスタ29のしきい値電圧−Vc c/2+ l Vv
 11 P  l     ・(11)ここでMOSト
ランジスタ29が」1述のような機能を行なうのは、い
わゆるソースフォロワの形に接続されているからである
。この状態(式(11)の状態)は、MoSトランジス
タ29が導通状態と非導通状態の境界状態におかれてい
ることを意味している。すなわち、もしセンスアンプ駆
動信号線14の電位力V c c/ 2+ l VT 
)l P  +よりも下がろうとすると、MOSトラン
ジスタ29が導通して、電源端子22より電荷を移動さ
せて、センスアンプ駆動信号線14の電位を上昇させ、
Vc c/2+ I Vv HP  lの一定値に保つ
。逆にセンスアンプ駆動信号線14電位がこの電位より
高くなると、Mo5)ランジスタ29は非導通状態とな
る。− 同様にして、Mo5)ランジスタ36.40゜42、抵
抗39、容量38からなる回路はセンスアンプ駆動信号
線17の電位をVCC/2  VT、Nの一定電位に保
つ機能を行なう。この回路部分においては、MOSトラ
ンジスタ36が導通状態と非導通状態の境界の状態に置
かれている。したがってもし、センスアンプ駆動信号線
17の電位がVcc/2−VT Huよりも上昇しよう
とする場合には、MOSトランジスタ36が導通して、
センスアンプ駆動信号線17の電荷を接地電位へ放電し
、センスアンプ駆動信号線17の電位が下降し、これに
よりセンスアンプ駆動信号線17の電位はVc c/2
−Vy HNの一定値に保たれる。
Node 34: Potential of node 43 + MO3) Threshold voltage of transistor 35 MVCC/2+ l VT 11 P l s Node 3
1: Potential of node 34 + Threshold voltage of MOS transistor 33 - VCC/2+lVTMF l+VT11N% Sense amplifier drive signal line 14: Potential of node 31 - Threshold voltage of MOS transistor 29 -Vc c/2+ l Vv
11 P l (11) Here, the reason why the MOS transistor 29 performs the function described in 1. is because it is connected in a so-called source follower configuration. This state (the state of equation (11)) means that the MoS transistor 29 is placed in a boundary state between a conductive state and a non-conductive state. That is, if the potential force of the sense amplifier drive signal line 14 is V c c / 2+ l VT
) When the voltage is about to fall below l P +, the MOS transistor 29 becomes conductive, moves the charge from the power supply terminal 22, and increases the potential of the sense amplifier drive signal line 14.
Maintain a constant value of Vc c/2+ I Vv HP l. Conversely, when the potential of the sense amplifier drive signal line 14 becomes higher than this potential, the Mo5) transistor 29 becomes non-conductive. - Similarly, the circuit consisting of Mo5) transistor 36.40°42, resistor 39, and capacitor 38 performs the function of keeping the potential of the sense amplifier drive signal line 17 at a constant potential of VCC/2 VT,N. In this circuit portion, the MOS transistor 36 is placed at the boundary between a conductive state and a non-conductive state. Therefore, if the potential of the sense amplifier drive signal line 17 is about to rise above Vcc/2-VT Hu, the MOS transistor 36 becomes conductive,
The electric charge on the sense amplifier drive signal line 17 is discharged to the ground potential, and the potential on the sense amplifier drive signal line 17 decreases, whereby the potential on the sense amplifier drive signal line 17 becomes Vc c/2.
−Vy HN is kept at a constant value.

センスアンプ駆動信号線17の電位が下降する場合には
MOSトランジスタ36は非導通状態へ移行する。
When the potential of the sense amplifier drive signal line 17 falls, the MOS transistor 36 becomes non-conductive.

上述のような条件のもとで、従来の半導体記憶装置と同
様にメモリセル1から論理“1mのデータを読出した場
合のセンスアンプ活性化前までのビット線2.7の電位
変化について説明する。
Under the above-mentioned conditions, the change in potential of the bit line 2.7 before activation of the sense amplifier when data of logic "1m" is read from the memory cell 1 as in the conventional semiconductor memory device will be explained. .

図示しないデコーダ手段出力により1本のワード線3が
選択されると、ワード線駆動信号Rnが立ち上がり、そ
の電位レベルがVcc/2+V丁HNを越えると、メモ
リセ>1/1のMo8)ランジスタ5が導通し始め、メ
モリセル1のメモリセルキャパシタ6が記憶する電荷が
ビット線2上へ伝達され、これによりビット12の電位
が上昇する。
When one word line 3 is selected by the output of a decoder (not shown), the word line drive signal Rn rises, and when its potential level exceeds Vcc/2+VdHN, the Mo8) transistor 5 with memory cell>1/1 is activated. It begins to conduct, and the charge stored in the memory cell capacitor 6 of the memory cell 1 is transmitted onto the bit line 2, thereby increasing the potential of the bit 12.

このビット線2の電位上昇に応答して、センスアンプを
構成するM’OSトランジスタ19が導通を始め、ビッ
ト線7からセンスアンプ駆動信号線17に向かって電荷
が移動する。この電荷はMOSトランジスタ36を通し
て接地電位へ流れるため、センスアンプ駆動信号線17
の電位は一定値(Vc C/2−VT HN )に保た
れる。このため、MOSトランジスタ19は非導通にな
らないので、ビット線7からの電荷の移動が続き、ビッ
ト線7の電位低下が続く。一方、ビット線7の電位の低
下により、MOSトランジスタ15が導通し、センスア
ンプ駆動信号線14がらビット線2に向がって電荷が移
動し、ビット線2の電位が上昇する。
In response to this rise in the potential of the bit line 2, the M'OS transistor 19 constituting the sense amplifier starts conducting, and charges move from the bit line 7 toward the sense amplifier drive signal line 17. Since this charge flows to the ground potential through the MOS transistor 36, the sense amplifier drive signal line 17
The potential of is kept at a constant value (Vc C/2-VTHN). Therefore, since the MOS transistor 19 does not become non-conductive, the charge continues to move from the bit line 7, and the potential of the bit line 7 continues to decrease. On the other hand, as the potential of the bit line 7 decreases, the MOS transistor 15 becomes conductive, charges move from the sense amplifier drive signal line 14 toward the bit line 2, and the potential of the bit line 2 increases.

このとき、センスアンプ駆動信号線14で電荷の移動が
生じ、その電位が低下し始めると、MOSトランジスタ
2つが導通し、電源端子22を介して電源より電荷の供
給が行なわれるため、センスアンプ駆動信号線14の電
位は一定値(Vcc/2+IVrHp  l)に保たれ
る。これにより、MOSトランジスタ15は非導通にな
らないので、センスアンプ駆動信号線14からの電荷の
移動が継続され、ビット線2の電位上昇が続く。このビ
ット線2の電位上昇とビット線7の電位低下は正帰還で
機能しビット線2.7の間の電位差は大きくなり、最終
的には、ビット線2の電位がセンスアンプ駆動信号線1
4の電位、すなわち、VCC/2+1VT11F+、ビ
ット線7の電位がセンスアンプ駆動信号線17の電位、
すなわち、Vcc/2−Vt)INになったところで安
定する。
At this time, when the electric charge moves in the sense amplifier drive signal line 14 and its potential starts to drop, the two MOS transistors become conductive and the electric charge is supplied from the power supply via the power supply terminal 22, so that the sense amplifier is driven. The potential of the signal line 14 is kept at a constant value (Vcc/2+IVrHpl). As a result, the MOS transistor 15 does not become non-conductive, so the charge continues to move from the sense amplifier drive signal line 14, and the potential of the bit line 2 continues to rise. This increase in the potential of bit line 2 and decrease in the potential of bit line 7 function as positive feedback, and the potential difference between bit lines 2 and 7 increases, and eventually the potential of bit line 2 increases to the sense amplifier drive signal line 1.
4, that is, VCC/2+1VT11F+, the potential of the bit line 7 is the potential of the sense amplifier drive signal line 17,
That is, it becomes stable when it reaches Vcc/2-Vt)IN.

通常MO3)ランジスタのしきい値電圧VT′HN 、
  ! VT HP  I Eta、  6V〜0.8
Vl:設定されるため、第6図と第2図とを比較すれば
明らかなように、従来の半導体記憶装置におけるビット
線間電位差を本発明においては大幅に広げることができ
る。したがって、次に行なわれるセンスアンプの活性化
によるビット線間の電位差のセンス増幅動作を安定に行
なうことができる。
Normally MO3) transistor threshold voltage VT'HN,
! VT HP I Eta, 6V~0.8
Vl: Since this is set, the potential difference between the bit lines in the conventional semiconductor memory device can be greatly widened in the present invention, as is clear from a comparison between FIG. 6 and FIG. 2. Therefore, the sense amplification operation of the potential difference between the bit lines due to the next activation of the sense amplifier can be performed stably.

また、従来の半導体記憶装置と同一電位差の時点でセン
ス増幅動作を行なう場合は、その電位差に達するまでの
時間が従来の半導体記憶装置に比べて大幅に短縮される
ため、センス増幅動作の開始時点を従来装置に比べて速
くすることができ、高速データ読出を行なうことが可能
となる。
Furthermore, when performing a sense amplification operation at the same potential difference as in a conventional semiconductor memory device, the time required to reach that potential difference is significantly shortened compared to a conventional semiconductor memory device, so the point at which the sense amplification operation starts is can be made faster than in conventional devices, making it possible to read data at high speed.

なお、第1図;こ示される一実施例の構成においては、
説明を簡単にするために、いわゆるダミーセルが省略さ
れている。しかしながら第3図に示されるように2本の
ダミーワード線52.55を設け、ビット線2とダミー
ワード155との交点にダミーセル54を配置し、かつ
ダミーワード線52とビット線7との交点にダミーセル
51を設ける構成とすれば、本発明の効果をより一層高
めることができる。すなわち、いわゆるダミーセル構成
は、たとえば第1図の構成においてメモリセル1が有す
る情報を読出すときに、ワード線3上のワード線駆動信
号RnがOVからVccまで上昇した場合、ワード線3
とビット線2との間の寄生容ff150(これはワード
線3とビット線2とが交差することにより生じる)によ
ってワード線3とビット線2とが容量結合され、ビット
線2の電位がわずかに上がるので、ビット線7側に、メ
モリセル1のMO3!−ランジスタ5と同一形状のダミ
ーのMOSトランジスタ51を設け、このMOSトラン
ジスタ51のゲート電極にダミーワード線52を接続し
、ダミーワード線52にワード線3と同様の信号DRn
を供給して(このとき、ダミーワード線55には信号R
nと相補な信号DRnが与えられる)、ビット線7側に
も寄生容量53を通してビット線2側と同じ結合電圧を
与えることにより容量結合ノイズを相殺する手法である
In addition, in the configuration of the embodiment shown in FIG.
To simplify the explanation, so-called dummy cells have been omitted. However, as shown in FIG. 3, two dummy word lines 52 and 55 are provided, a dummy cell 54 is arranged at the intersection of bit line 2 and dummy word 155, and a dummy cell 54 is arranged at the intersection of dummy word line 52 and bit line 7. If the dummy cell 51 is provided in the structure, the effects of the present invention can be further enhanced. That is, in the so-called dummy cell configuration, for example, when reading information held in the memory cell 1 in the configuration shown in FIG. 1, if the word line drive signal Rn on the word line 3 rises from OV to Vcc,
Word line 3 and bit line 2 are capacitively coupled due to the parasitic capacitance ff150 between word line 3 and bit line 2 (this is caused by the crossing of word line 3 and bit line 2), and the potential of bit line 2 is slightly MO3! of memory cell 1 is placed on the bit line 7 side. - A dummy MOS transistor 51 having the same shape as the transistor 5 is provided, a dummy word line 52 is connected to the gate electrode of this MOS transistor 51, and a signal DRn similar to the word line 3 is connected to the dummy word line 52.
(At this time, the signal R is supplied to the dummy word line 55.
This is a method of canceling capacitive coupling noise by applying the same coupling voltage to the bit line 2 side through the parasitic capacitance 53 to the bit line 7 side (a signal DRn complementary to n is given).

したがって、本発明の構成において第3図に示されるよ
うなダミーセルを設ければより一層安定なセンス増幅動
作を行なうことができる。また、ダミーセルはビット線
7側に対するものとしてビット線2側にも設けられる。
Therefore, if a dummy cell as shown in FIG. 3 is provided in the configuration of the present invention, even more stable sense amplification operation can be performed. Further, a dummy cell is provided on the bit line 2 side as well as on the bit line 7 side.

なお上記実施例においてはメモリセル1が論理“1”の
情報を有する場合のデータ読出動作について説明したが
、これはメモリセル1が論理“0“の情報を何している
場合にも同様の議論が成立し、その場合においても本発
明は上記実施例と同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the data read operation was explained when the memory cell 1 has information of logic "1", but this also applies when the memory cell 1 has information of logic "0". Even in that case, the present invention can obtain the same effect as the above embodiment.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、センスアンプを活性
化するための信号を伝達するセンスアンプ駆動信号線電
位をメモリセルデータ読出時に一定に保つように定電圧
回路を設けたので、メモリセルデータ読出時においてビ
ット線電位の充放電がそれぞれセンスアンプを構成する
トランジスタを介して各センスアンプ駆動信号線に十分
に行なわれることになり、ビット線対間の電位差を十分
大きな値にすることができ、これによりセンスアンプ動
作時における入力信号の電位差を大きな値とすることが
でき、センスアンプの動作余裕度を高めることができ、
安定かつ確実なセンス増幅動作および高速のデータ読出
しを行なうことが可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a constant voltage circuit is provided to keep the sense amplifier drive signal line potential, which transmits a signal for activating the sense amplifier, constant during memory cell data reading. Therefore, when reading memory cell data, the bit line potential is sufficiently charged and discharged to each sense amplifier drive signal line through the transistors that constitute the sense amplifier, and the potential difference between the bit line pair is sufficiently increased. This allows the potential difference of the input signal during sense amplifier operation to be a large value, increasing the operating margin of the sense amplifier.
It becomes possible to perform stable and reliable sense amplification operation and high-speed data reading.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例である半導体記憶装置の主
要部の構成を示す回路図である。第2図はこの発明の一
実施例による半導体記憶装置のメモリセルデータ読出時
における各信号線の電位変化を示す波形図である。第3
図はこの発明の他の実施例である半導体記憶装置の構成
を示す図であり、ダミーセルを設けた場合の構成を示す
図である。第4図は従来の半導体記憶装置の構成を示す
図であり、1対のビット線に付随する主要部の回路構成
を示す図である。第5図は従来の半導体記憶装置におけ
るメモリセルデータの検出増幅時の動作波形を示す図で
ある。第6図は従来の半導体記憶装置におけるメモリセ
ルデータ読出時(センス増幅動作直前まで)における各
信号線上の電位変化をより詳細に示す図である。第7図
は従来の半導体記憶装置におけるセンスアンプ駆動信号
線およびセンスアンプにおける電位変化の安定時の各信
号線の電位および電荷の流れる方向を示す図である。 図において、1はメモリセル、2,7はビット線、3は
ワード線、5はメモリセルを構成するMOSトランジス
タ、6はメモリセルを構成するメモリセルキャパシタ、
9,10は充電用トランジスタ、12は平衡用トランジ
スタ、14は第1のセンスアンプ駆動信号線、15.1
6はセンスアンプを構成するpチャネルMO8)ランジ
スタ、17は第2のセンスアンプ駆動信号線、18,1
9はセンスアンプを構成するnチャネルMOSトランジ
スタ、29.33.42は定電圧保持用のnチャネルM
OSトランジスタ、35.36.40は定電圧保持用の
pチャネルMOSトランジスタ、32.39は抵抗、1
00は定電圧回路である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the main parts of a semiconductor memory device which is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a waveform diagram showing potential changes in each signal line when reading data from a memory cell of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. Third
The figure is a diagram showing the configuration of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention, and is a diagram showing the configuration when dummy cells are provided. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a conventional semiconductor memory device, and is a diagram showing the circuit configuration of the main part associated with a pair of bit lines. FIG. 5 is a diagram showing operating waveforms during detection and amplification of memory cell data in a conventional semiconductor memory device. FIG. 6 is a diagram showing in more detail potential changes on each signal line during memory cell data reading (until immediately before sense amplification operation) in a conventional semiconductor memory device. FIG. 7 is a diagram showing the potential of each signal line and the direction of charge flow when the potential change in the sense amplifier drive signal line and the sense amplifier is stable in a conventional semiconductor memory device. In the figure, 1 is a memory cell, 2 and 7 are bit lines, 3 is a word line, 5 is a MOS transistor forming the memory cell, 6 is a memory cell capacitor forming the memory cell,
9 and 10 are charging transistors, 12 is a balancing transistor, 14 is a first sense amplifier drive signal line, 15.1
6 is a p-channel MO8) transistor constituting a sense amplifier; 17 is a second sense amplifier drive signal line; 18, 1
9 is an n-channel MOS transistor that constitutes a sense amplifier, and 29.33.42 is an n-channel M for maintaining constant voltage.
OS transistor, 35.36.40 is a p-channel MOS transistor for constant voltage maintenance, 32.39 is a resistor, 1
00 is a constant voltage circuit. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)2本のビット線が対をなして配列される複数のビ
ット線と、前記ビット線対の各々に対して設けられ、第
1の活性化信号に応答して該ビット線対のうち高電位の
ビット線をより高電位に充電する第1導電型トランジス
タからなる第1のセンスアンプと、前記ビット線対の各
々に対して設けられ第2の活性化信号に応答して活性化
され該ビット線対のうち低電位のビット線をより低電位
に放電する第2導電型トランジスタからなる第2のセン
スアンプとからなる半導体記憶装置であって、前記ビッ
ト線は所定電位にプリチャージされており、 前記第1の活性化信号を伝達する第1の信号線に対して
設けられ、前記第1の信号線に前記第1の活性化信号が
伝達されて前記第1のセンスアンプが活性化される直前
まで前記第1の信号線電位を前記プリチャージ電位と前
記第1導電型トランジスタのしきい値電圧の絶対値の和
に等しい電位に保持する第1の電位保持手段と、 前記第2の活性化信号を伝達する第2の信号線に対して
設けられ、前記第2の信号線に前記第2の活性化信号が
伝達されて前記第2のセンスアンプが活性化される直前
まで前記第2の信号線電位を前記プリチャージ電位と前
記第2導電型トランジスタのしきい値電圧の絶対値の差
に等しい電位に保持する第2の電位保持手段を備える、
半導体記憶装置。
(1) A plurality of bit lines in which two bit lines are arranged in pairs, and a plurality of bit lines are provided for each of the bit line pairs, and one of the bit line pairs is provided in response to a first activation signal. a first sense amplifier made of a first conductivity type transistor that charges a high potential bit line to a higher potential; and a first sense amplifier provided for each of the bit line pairs and activated in response to a second activation signal. A semiconductor memory device comprising a second sense amplifier comprising a second conductivity type transistor that discharges a low potential bit line of the bit line pair to a lower potential, the bit line being precharged to a predetermined potential. is provided for a first signal line that transmits the first activation signal, and the first activation signal is transmitted to the first signal line and the first sense amplifier is activated. a first potential holding means for holding the first signal line potential at a potential equal to the sum of the precharge potential and the absolute value of the threshold voltage of the first conductivity type transistor until immediately before the first signal line potential is changed; provided for a second signal line that transmits the second activation signal, and until just before the second activation signal is transmitted to the second signal line and the second sense amplifier is activated. comprising a second potential holding means for holding the second signal line potential at a potential equal to the difference between the absolute value of the precharge potential and the threshold voltage of the second conductivity type transistor;
Semiconductor storage device.
(2)前記第2のセンスアンプは、クロスカップルされ
た2個の第1導電型絶縁ゲート電界効果トランジスタを
備える、特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
(2) The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second sense amplifier includes two cross-coupled first conductivity type insulated gate field effect transistors.
(3)前記第2のセンアンプは、クロスカップルされた
2個の第2導電型絶縁ゲート電界効果トランジスタを備
える、特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
(3) The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second sense amplifier includes two second conductivity type insulated gate field effect transistors that are cross-coupled.
(4)前記第1の電位保持手段は、 第1の定電圧源と前記第1の信号線との間にソースフォ
ロワの形態で接続される第2導電型の第1のトランジス
タと、 前記第1の定電圧源に結合され、前記第1のトランジス
タの制御電極に所定の電位を与える第1の定電圧発生手
段とを備える、特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶
装置。
(4) The first potential holding means includes a first transistor of a second conductivity type connected in the form of a source follower between a first constant voltage source and the first signal line; 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising: first constant voltage generating means coupled to one constant voltage source and applying a predetermined potential to the control electrode of the first transistor.
(5)前記第1の定電圧発生手段は、前記第1の定電圧
源にその一端が接続される第1の抵抗体と、 前記第1の抵抗体の他端に接続され、各々がダイオード
接続された第2導電型の第2のトランジスタと第1導電
型の第3のトランジスタの直列体とを備え、 前記第1のトランジスタの制御電極は前記抵抗体の他端
に接続される、特許請求の範囲第4項記載の半導体記憶
装置。
(5) The first constant voltage generating means includes a first resistor whose one end is connected to the first constant voltage source, and a diode connected to the other end of the first resistor. The patent includes a series body of a second conductivity type second transistor and a first conductivity type third transistor connected to each other, and a control electrode of the first transistor is connected to the other end of the resistor. A semiconductor memory device according to claim 4.
(6)前記第2の電位保持手段は、 前記第2の信号線と第2の定電圧源との間にソースフォ
ロワの形態で接続される第1導電型の第4のトランジス
タと、 前記第4のトランジスタ制御電極に所定の電位を与える
第2の定電位発生手段とを備える、特許請求の範囲第1
項記載の半導体記憶装置。
(6) The second potential holding means includes: a fourth transistor of the first conductivity type connected in the form of a source follower between the second signal line and the second constant voltage source; and second constant potential generating means for applying a predetermined potential to the control electrodes of the four transistors.
The semiconductor storage device described in 1.
(7)前記第2の定電圧発生手段は、前記第2の定電圧
源にその一端が接続される第2の抵抗体と、 前記第2の抵抗体の他端に接続され、各々がダイオード
接続された第1導電型トランジスタと第2導電型トラン
ジスタの直列体とを備え、 前記第2の低抗体の他端が前記第4のトランジスタの制
御電極に接続される、特許請求の範囲第6項記載の半導
体記憶装置。
(7) The second constant voltage generating means includes a second resistor whose one end is connected to the second constant voltage source, and a diode connected to the other end of the second resistor. Claim 6, comprising a series body of a first conductivity type transistor and a second conductivity type transistor connected to each other, the other end of the second low antibody being connected to the control electrode of the fourth transistor. The semiconductor storage device described in 1.
(8)前記第1および第2の定電位発生手段は前記プリ
チャージ電位と前記第1導電型トランジスタおよび前記
第2導電型トランジスタの各々のしきい値電圧の絶対値
の和または差との和からなる電位を発生する、特許請求
の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載の半導体記
憶装置。
(8) The first and second constant potential generation means are configured to calculate the sum of the precharge potential and the sum or difference of the absolute values of the respective threshold voltages of the first conductivity type transistor and the second conductivity type transistor. A semiconductor memory device according to any one of claims 5 to 7, which generates a potential consisting of:
(9)前記第1の定電圧発生手段と前記第2の定電圧発
生手段は前記第1の定電圧源と前記第2の定電圧源との
間に直列に接続される、特許請求の範囲第5項ないし第
7項のいずれかに記載の半導体記憶装置。
(9) The first constant voltage generating means and the second constant voltage generating means are connected in series between the first constant voltage source and the second constant voltage source. The semiconductor memory device according to any one of items 5 to 7.
(10)前記第1導電型トランジスタはpチャンネル絶
縁ゲート電界効果トランジスタであり、前記第2導電型
トランジスタは、nチャネル絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタである、特許請求の範囲第1項ないし第9項のい
ずれかに記載の半導体記憶装置。
(10) The first conductivity type transistor is a p-channel insulated gate field effect transistor, and the second conductivity type transistor is an n-channel insulated gate field effect transistor. The semiconductor memory device according to any one of the above.
(11)前記ビット線の各々は、前記第1および第2の
センスアンプ動作時の基準電位を与えるようにビット線
に接続されるダミーセルを備える、特許請求の範囲第1
項記載の半導体記憶装置。
(11) Each of the bit lines includes a dummy cell connected to the bit line so as to provide a reference potential during operation of the first and second sense amplifiers.
The semiconductor storage device described in 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5881005A (en) * 1996-02-01 1999-03-09 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device having a constant delay-time circuit for different operating voltages
US6285613B1 (en) 1999-06-29 2001-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device
JP2007153133A (en) * 2005-12-05 2007-06-21 Denso Corp In-vehicle electrical equipment

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