JPH01149293A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH01149293A JPH01149293A JP62308060A JP30806087A JPH01149293A JP H01149293 A JPH01149293 A JP H01149293A JP 62308060 A JP62308060 A JP 62308060A JP 30806087 A JP30806087 A JP 30806087A JP H01149293 A JPH01149293 A JP H01149293A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、第1の制御信号に従い第1の電源電圧及び
第2の電源電圧が第1及び第2の電圧供給経路より供給
されるセンスアンプにて、ビット線対の電位差を検知し
増幅することでメモリセルの情報を読出す方式の半導体
記憶装置に関するものである。
第2の電源電圧が第1及び第2の電圧供給経路より供給
されるセンスアンプにて、ビット線対の電位差を検知し
増幅することでメモリセルの情報を読出す方式の半導体
記憶装置に関するものである。
近年、ダイナミック型MO8RAM (以下[DRAM
Jという。)等の高集積メモリでは、その高集積化に伴
い、低消費電力化が望まれている。
Jという。)等の高集積メモリでは、その高集積化に伴
い、低消費電力化が望まれている。
DRAMでは、総消費電流においてビット線対の充放電
電流の占める割合が大きい。そこでビット線対の充放電
電流の低減化が計られた。
電流の占める割合が大きい。そこでビット線対の充放電
電流の低減化が計られた。
第6図は「l5SCCDIGEST OF TECHN
ICAL PAPER3Feb、1987 pp、12
−13Jに記載された°’ A 90ns 4HbDR
AM in a 300 mil Oip”に開示され
た、DRAMの概念を示した図であるメモリセル及びセ
ンスアンプ周辺を示した回路図である。
ICAL PAPER3Feb、1987 pp、12
−13Jに記載された°’ A 90ns 4HbDR
AM in a 300 mil Oip”に開示され
た、DRAMの概念を示した図であるメモリセル及びセ
ンスアンプ周辺を示した回路図である。
同図において、1はメモリセルであり、選択トランジス
タQO,メモリキャパシタCOから構成され、選択トラ
ンジスタQOを介してビット線BL及びワード線WLに
接続されている。
タQO,メモリキャパシタCOから構成され、選択トラ
ンジスタQOを介してビット線BL及びワード線WLに
接続されている。
2はセンスアンプであり、ビット線BL’、BL′間に
設けられ、ソースが接続線LLに共通に接続されたnチ
ャネルMISt−ランジスタQ1゜Q2よりフリップ7
0ツブを構成し、ソースが接続線HLに共通に接続され
たpチャネルMISトランジスタQ3.Q4よりフリッ
プフロップを構成することで、ビット線BL’ 、BL
’の電位差を検出し、一方を接続線LLの電位、他方を
接続線HLの電位に増幅する。
設けられ、ソースが接続線LLに共通に接続されたnチ
ャネルMISt−ランジスタQ1゜Q2よりフリップ7
0ツブを構成し、ソースが接続線HLに共通に接続され
たpチャネルMISトランジスタQ3.Q4よりフリッ
プフロップを構成することで、ビット線BL’ 、BL
’の電位差を検出し、一方を接続線LLの電位、他方を
接続線HLの電位に増幅する。
接続線LLはゲートに制御信号SOが印加されるnチャ
ネルMISトランジスタQ5を介して接地レベル(“L
11レベル)に、接続線HLはゲートに反転制御信号
SOが印加されるpチャネルM■SトランジスタQ6を
介して電源電圧V。0(“HIIレベル)に接続される
ことで電圧供給経路の働きをする。また、Q7はビット
線対BL。
ネルMISトランジスタQ5を介して接地レベル(“L
11レベル)に、接続線HLはゲートに反転制御信号
SOが印加されるpチャネルM■SトランジスタQ6を
介して電源電圧V。0(“HIIレベル)に接続される
ことで電圧供給経路の働きをする。また、Q7はビット
線対BL。
BLの電位をイコライズするためのnチャネルMISト
ランジスタで、Q8.Q9は各々ビット線対BL、BL
を電位VBLにプリチャージするためのnチャネルMI
Sトランジスタであり、これらのトランジスタQ7〜Q
9のゲートにはイコライズ信号EQが印加される。
ランジスタで、Q8.Q9は各々ビット線対BL、BL
を電位VBLにプリチャージするためのnチャネルMI
Sトランジスタであり、これらのトランジスタQ7〜Q
9のゲートにはイコライズ信号EQが印加される。
ビット線8mとBL’ 、BLとBL’ は各々ゲート
に電源電圧V が印加される閾値電圧VthのC nチャネルMISトランジスタQ、Qiを介して接続さ
れる。また、ビット線BL’ とI10間、BL’ と
I10間は各々ゲートに信号Yが印加されるnチャネル
MISトランジスタQ10.Qllを介して接続される
。
に電源電圧V が印加される閾値電圧VthのC nチャネルMISトランジスタQ、Qiを介して接続さ
れる。また、ビット線BL’ とI10間、BL’ と
I10間は各々ゲートに信号Yが印加されるnチャネル
MISトランジスタQ10.Qllを介して接続される
。
第7図は、第6図で示したDRAMの読出し動作を示し
たタイミング図である。以下同図を参照しつつ読出し動
作の説明を行う。
たタイミング図である。以下同図を参照しつつ読出し動
作の説明を行う。
時刻T1にイコライズ信号EQが立下るとトランジスタ
Q7〜Q9が非導通となるので、既に(Vcc−Vth
)/2にプリチャージされたビット線対BL、BLはフ
ローティング状態となる。
Q7〜Q9が非導通となるので、既に(Vcc−Vth
)/2にプリチャージされたビット線対BL、BLはフ
ローティング状態となる。
そして、時刻T2からワード線WLが立上りパトビルベ
ルになると、メモリセル1内の選択トランジスタQOが
導通し、メモリキャパシタCOに蓄積された電荷がビッ
ト線BLに伝わり、メモリキャパシタCOがH+tレベ
ルを記憶している場合は第7図の実線に示すようにビッ
ト線BLの電位がわずかに上昇する。この上界は、トラ
ンジスタQ8を介してビット線BL’の電位にも伝ねる
。
ルになると、メモリセル1内の選択トランジスタQOが
導通し、メモリキャパシタCOに蓄積された電荷がビッ
ト線BLに伝わり、メモリキャパシタCOがH+tレベ
ルを記憶している場合は第7図の実線に示すようにビッ
ト線BLの電位がわずかに上昇する。この上界は、トラ
ンジスタQ8を介してビット線BL’の電位にも伝ねる
。
そして、時刻T3に制御信号So (So)を“HII
レベル(“L″レベルに立上げ(立下げ)ることで、ト
ランジスタQ5.Q6を導通させ、接続線LL、HLの
電位を各々接地レベル、電源電圧Vccレベルにするこ
とでセンスアンプ2を活性化する。センスアンプ2が活
性化するとビット線BL’ 、BL’間のわずかな電位
差により、トランジスタQ1.Q4を導通、]・ランジ
スタQ2゜Q3を非導通することで、ビット線BL’
、BLの電位をそれぞれ■。。レベル、接地レベルに増
幅する。
レベル(“L″レベルに立上げ(立下げ)ることで、ト
ランジスタQ5.Q6を導通させ、接続線LL、HLの
電位を各々接地レベル、電源電圧Vccレベルにするこ
とでセンスアンプ2を活性化する。センスアンプ2が活
性化するとビット線BL’ 、BL’間のわずかな電位
差により、トランジスタQ1.Q4を導通、]・ランジ
スタQ2゜Q3を非導通することで、ビット線BL’
、BLの電位をそれぞれ■。。レベル、接地レベルに増
幅する。
同時に増幅されたビット線BL’ 、BL’ の電位は
トランジスタQ、Qiを介してビット線BL、BLに伝
わる。この時、ビット線8mの電位は閾値電圧Vthの
トランジスタQ8を介してビット線BL’の電位V。0
が伝わるため、実際には第7図に示すように(Vo、−
Vth)になる。
トランジスタQ、Qiを介してビット線BL、BLに伝
わる。この時、ビット線8mの電位は閾値電圧Vthの
トランジスタQ8を介してビット線BL’の電位V。0
が伝わるため、実際には第7図に示すように(Vo、−
Vth)になる。
そして、時刻T4に信号Yが゛H″レベルに立上ること
で、トランジスタQ10.Qllが導通し、ビット線B
L’ 、8m’の電位がI10線I10、Iloに伝達
され、その後増幅されて外部出力端子より“Htlレベ
ルが出力される。
で、トランジスタQ10.Qllが導通し、ビット線B
L’ 、8m’の電位がI10線I10、Iloに伝達
され、その後増幅されて外部出力端子より“Htlレベ
ルが出力される。
そして、時刻T5にワード線WLを“L ITレベルに
立下げることで、メモリセル1とビット線B[を遮断す
る。同時に信号Yも立下げることでビット線対BL’
、BL’とl10r線対110゜Iloを遮断する。
立下げることで、メモリセル1とビット線B[を遮断す
る。同時に信号Yも立下げることでビット線対BL’
、BL’とl10r線対110゜Iloを遮断する。
そして、時刻T6に信号EQを立上げることで、トラン
ジスタ07〜Q9を導通させ、ビット線対BL (BL
’ )、BL (BL’ )を各々内部電源チャージ
を行う。なお、第7図中の点線で示した部分はメモリキ
ャパシタCOが“L″レベル記憶している場合の各信号
の波形を示している。
ジスタ07〜Q9を導通させ、ビット線対BL (BL
’ )、BL (BL’ )を各々内部電源チャージ
を行う。なお、第7図中の点線で示した部分はメモリキ
ャパシタCOが“L″レベル記憶している場合の各信号
の波形を示している。
このようにして、ビット線81.81間の最大振幅(電
位差)を従来のVCCから(Vo、−Vth)に減少さ
せることによりビット線対BL、BLの充放電電流を減
少させることができる。
位差)を従来のVCCから(Vo、−Vth)に減少さ
せることによりビット線対BL、BLの充放電電流を減
少させることができる。
また、ワード線WLの“HITレベルが■。0の場合は
、メモリセル1に書込まれるH”レベルは、選択トラン
ジスタQOの閾値電圧を■ とするthH と、(VCC”−vthH)となり、閾値電圧VthH
分読出し電荷を損失する。このことからビット線BL、
BLのプリチャージ電位を従来のV。o/2から(Vo
C−V th)/ 2に低下させることで、メモリセル
1の゛H″レベル記憶に対する読出しマージンを増大さ
せ、動作マージンを向上させるという効果もある。なお
、この場合、1−”レベルの読出しマージンも考慮する
とVth”” thHとすることが最も望ましい。
、メモリセル1に書込まれるH”レベルは、選択トラン
ジスタQOの閾値電圧を■ とするthH と、(VCC”−vthH)となり、閾値電圧VthH
分読出し電荷を損失する。このことからビット線BL、
BLのプリチャージ電位を従来のV。o/2から(Vo
C−V th)/ 2に低下させることで、メモリセル
1の゛H″レベル記憶に対する読出しマージンを増大さ
せ、動作マージンを向上させるという効果もある。なお
、この場合、1−”レベルの読出しマージンも考慮する
とVth”” thHとすることが最も望ましい。
従来のビット線充放電電流低減化を図ったDRAMは以
上のように構成されており、単にトランジスタQ7を導
通させてイコライズするだけではビット線BL’ 、B
L’の電位差が■。。であり、ビット線対BL、BLの
電位を(■oo−Vth)/2に設定することができな
い。従って、内部電源ビ)を(■oo−Vth)/2に
強制的にプリチャージする必要がある。
上のように構成されており、単にトランジスタQ7を導
通させてイコライズするだけではビット線BL’ 、B
L’の電位差が■。。であり、ビット線対BL、BLの
電位を(■oo−Vth)/2に設定することができな
い。従って、内部電源ビ)を(■oo−Vth)/2に
強制的にプリチャージする必要がある。
この内部電源VBLは、通常電源電圧V。0と接地レベ
ル間の抵抗分割回路等により発生させるが、上述したよ
うにビット線対BL、BL (BL’ 。
ル間の抵抗分割回路等により発生させるが、上述したよ
うにビット線対BL、BL (BL’ 。
BL’)の電位を強制的に(■oo−vth)/2にす
るため駆動能力を大きくする必要があり、分割抵抗の抵
抗値を大きくすることができなかった。
るため駆動能力を大きくする必要があり、分割抵抗の抵
抗値を大きくすることができなかった。
その結果、DRAMの非アクセス時の電源電圧Vcc、
接地レベル間にDC的に流れるスタンバイ電流が大きく
なり、消費電力が大きくなるという問題点があった。
接地レベル間にDC的に流れるスタンバイ電流が大きく
なり、消費電力が大きくなるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、スタンバイ電流量を増加させることなく、ビ
ット線の充放電電流の低減化を図った半導体記憶装置を
得ることを目的とする。
たもので、スタンバイ電流量を増加させることなく、ビ
ット線の充放電電流の低減化を図った半導体記憶装置を
得ることを目的とする。
この発明に係る半導体記憶装置は、第1の電源電圧及び
第2の電源電圧が第1の制御信号に従い第1及び第2の
電圧供給経路よりそれぞれ供給されるセンスアンプにて
、ビット線対の電位差を検知し増幅することでメモリセ
ルの情報を読出す方式であり、前記第1の電圧供給経路
に介装され、前記第1の制御信号に関連した第2の制御
信号に応答して、前記第1の電源電圧をシフトダウンさ
せることで前記第1の電圧供給経路の電位を所定電位に
設定する電圧降下機能あるいは前記第1の電圧供給経路
を急速に充電することで前記所定電位に近づける高速充
電機能を選択的に働かゼることにより、前記第1の電圧
供給経路の電位を高速に前記所定電位に設定する手段を
備え、前記センスアンプは、増幅時にビット線対の一方
を前記所定電位に、他方を前記第2の電源電圧レベルに
設定するようにしている。
第2の電源電圧が第1の制御信号に従い第1及び第2の
電圧供給経路よりそれぞれ供給されるセンスアンプにて
、ビット線対の電位差を検知し増幅することでメモリセ
ルの情報を読出す方式であり、前記第1の電圧供給経路
に介装され、前記第1の制御信号に関連した第2の制御
信号に応答して、前記第1の電源電圧をシフトダウンさ
せることで前記第1の電圧供給経路の電位を所定電位に
設定する電圧降下機能あるいは前記第1の電圧供給経路
を急速に充電することで前記所定電位に近づける高速充
電機能を選択的に働かゼることにより、前記第1の電圧
供給経路の電位を高速に前記所定電位に設定する手段を
備え、前記センスアンプは、増幅時にビット線対の一方
を前記所定電位に、他方を前記第2の電源電圧レベルに
設定するようにしている。
この発明におけるセンスアンプは、増幅時にビット線対
の一方を第1の電源電圧を電圧降下手段によりシフトダ
ウンさせた所定電位に、他方を第2の電源電圧レベルに
設定したため、増幅後のビット線対の双方を接続するこ
とで、ビット線対の電位を所定電位の1/2に設定する
ことができる。
の一方を第1の電源電圧を電圧降下手段によりシフトダ
ウンさせた所定電位に、他方を第2の電源電圧レベルに
設定したため、増幅後のビット線対の双方を接続するこ
とで、ビット線対の電位を所定電位の1/2に設定する
ことができる。
第1図はこの発明の一実施例であるDRAMのメモリセ
ル及びセンスアンプ周辺回路図である。
ル及びセンスアンプ周辺回路図である。
同図において、メモリセル1.センスアンプ2゜トラン
ジスタ05〜Q11.WL、LL、Ilo。
ジスタ05〜Q11.WL、LL、Ilo。
Ilo、信号EQ、Y、So、Soは第6図で示した従
来例と同じであるので説明は省略する。
来例と同じであるので説明は省略する。
従来例と異なりビット線対81.81間の最大振幅の減
少のためにビット線8m、BL’間、BL、BL’ 間
に設けられたトランジスタQ8.:Qiが取り除かれた
。
少のためにビット線8m、BL’間、BL、BL’ 間
に設けられたトランジスタQ8.:Qiが取り除かれた
。
また、トランジスタQ6.接続線HL上のノード”BL
間に、ゲートに制御信号80Bが印加されるnチャネル
MISトランジスタQ。が設けられている。
間に、ゲートに制御信号80Bが印加されるnチャネル
MISトランジスタQ。が設けられている。
トランジスタQ。は従来例のトランジスタQ。
(Qi)と同じ閾値電圧Vthを有し、トランジスタQ
6導通時において、制御信号SOBを電源電圧V。0に
し、ドレインにもトランジスタQ6を介して電源電圧■
。0が与えられるとノードNIILの電位(つまり、接
続線HLの電位)を(Vcc−Vth)にシフトダウン
させる働きをする。また、制御信号80Bを(voc+
Vth)以上に設定すると、ノードNIILに電源電圧
■。0を電圧降下させることなく接続することができノ
ードN11.の電位を電源電圧V。0に向けて急速に充
電する働きをする。
6導通時において、制御信号SOBを電源電圧V。0に
し、ドレインにもトランジスタQ6を介して電源電圧■
。0が与えられるとノードNIILの電位(つまり、接
続線HLの電位)を(Vcc−Vth)にシフトダウン
させる働きをする。また、制御信号80Bを(voc+
Vth)以上に設定すると、ノードNIILに電源電圧
■。0を電圧降下させることなく接続することができノ
ードN11.の電位を電源電圧V。0に向けて急速に充
電する働きをする。
制御信号SOBは、通常は(V cc+V th)以上
の電位■、を保ち、制御信号80 (So)が活性化さ
れた後、ノードN。、の電位が(V、o−Vth)に到
達する直前に、Vo。レベルの電位に低下し、制御信号
So (So)が非活性となると同時に再び(Vcc+
Vt1)レベルになる信号である。
の電位■、を保ち、制御信号80 (So)が活性化さ
れた後、ノードN。、の電位が(V、o−Vth)に到
達する直前に、Vo。レベルの電位に低下し、制御信号
So (So)が非活性となると同時に再び(Vcc+
Vt1)レベルになる信号である。
第2図は制御11信@SOBの信号発生部を示した回路
図である。信号発生部はトランジスタQ12゜C13と
キャパシタC1,C2より構成され、トランジスタQ1
2のドレインに反転イコライズ信号EQ、ゲートに電源
電圧Vcc1ソースにキャパシタC1が接続され、トラ
ンジスタQ13のドレインに電源電圧■。c1ゲートに
トランジスタQ12のソースであるノードN 1ソース
にキヤベツりCが接続される。また、キャパシタC1゜
C2には各々後述する信号Sod、Sodが印加され、
トランジスタC13,キヤパシタ02り制御信号SO[
3が出力される。
図である。信号発生部はトランジスタQ12゜C13と
キャパシタC1,C2より構成され、トランジスタQ1
2のドレインに反転イコライズ信号EQ、ゲートに電源
電圧Vcc1ソースにキャパシタC1が接続され、トラ
ンジスタQ13のドレインに電源電圧■。c1ゲートに
トランジスタQ12のソースであるノードN 1ソース
にキヤベツりCが接続される。また、キャパシタC1゜
C2には各々後述する信号Sod、Sodが印加され、
トランジスタC13,キヤパシタ02り制御信号SO[
3が出力される。
第3図は信号Sod発生部を示す回路図であり、同図に
示すように制御信号SOを、一方式力は直接、他方人ノ
コは偶数個のインバータ群Iを介して所定時間遅延させ
てアンドゲートAND2に入力させることにより、時間
td遅延さゼて制tIl信号Sodを発生するようにし
ている。この遅延時間tdはセンスアンプ活性化時刻T
3から接続線14Lが( V oo− V th)以下
の( V cc− V th)近傍の電位に達する時間
に設定しておく。
示すように制御信号SOを、一方式力は直接、他方人ノ
コは偶数個のインバータ群Iを介して所定時間遅延させ
てアンドゲートAND2に入力させることにより、時間
td遅延さゼて制tIl信号Sodを発生するようにし
ている。この遅延時間tdはセンスアンプ活性化時刻T
3から接続線14Lが( V oo− V th)以下
の( V cc− V th)近傍の電位に達する時間
に設定しておく。
第4図は、第1図〜第3図で示した制御信号SO8の発
生動作を示すタイミング図である。以下、同図を参照し
つつ制御信@ S O Sの発生動作の説明をする。
生動作を示すタイミング図である。以下、同図を参照し
つつ制御信@ S O Sの発生動作の説明をする。
時刻T1にイコライズ信号EQが立上る。つまり反転イ
コライズ信号EQが“H”レベルに立上る。するとトラ
ンジスタQ12(lJ値電圧■12)を介してノードN
に伝わり、ノードN8の電位は(Voo−V12)ま
で上昇する。この時、制御信号80Bの電位が、“H
IIレベルの信号丁τ1が印加されるキャパシタC2の
容量結合によりV。
コライズ信号EQが“H”レベルに立上る。するとトラ
ンジスタQ12(lJ値電圧■12)を介してノードN
に伝わり、ノードN8の電位は(Voo−V12)ま
で上昇する。この時、制御信号80Bの電位が、“H
IIレベルの信号丁τ1が印加されるキャパシタC2の
容量結合によりV。
(Vco+Vth以上)となっているのでトランジスタ
Q13は非導通のままである。
Q13は非導通のままである。
そして、時刻T3で制御信号SOが“!ービレベルに立
上り、第1図のトランジスタQ6が導通するため、ノー
ドN□,の電位■□,は電源電圧V。Cに向けて急速に
充電される。この時、トランジスタQ のゲートには(
Voo+Vth)以上の電位V。
上り、第1図のトランジスタQ6が導通するため、ノー
ドN□,の電位■□,は電源電圧V。Cに向けて急速に
充電される。この時、トランジスタQ のゲートには(
Voo+Vth)以上の電位V。
の制御信号SOBが印加されているため、トランジスタ
Q のインピーダンスは低くノードNH1の電位上昇の
妨げにはならない。そして、時刻T3からt1時間経過
後の時刻T7に、信号5od(Sod)は’ H ”レ
ベル(゛[″レベル)となる。
Q のインピーダンスは低くノードNH1の電位上昇の
妨げにはならない。そして、時刻T3からt1時間経過
後の時刻T7に、信号5od(Sod)は’ H ”レ
ベル(゛[″レベル)となる。
一方、第2図において、信号Sodが“H”レベルにな
ると、キャパシタC1容聞結合によりノードNBの電位
は(Voo十V13(トランジスタQ13の閾値電圧)
)以上に上昇し、トランジスタQ12は非導通となる。
ると、キャパシタC1容聞結合によりノードNBの電位
は(Voo十V13(トランジスタQ13の閾値電圧)
)以上に上昇し、トランジスタQ12は非導通となる。
そして、トランジスタQ13が強く導通し、制御信号S
OBの電位を電源電圧V。0にクランプする。一方、信
号SOdは“L″レベル変化しており、キャパシタC2
の容量結合によっても制御信号SOBの電位を引き下げ
るため、制御信号SOBの電位は急速に電源電圧V。0
に達する。
OBの電位を電源電圧V。0にクランプする。一方、信
号SOdは“L″レベル変化しており、キャパシタC2
の容量結合によっても制御信号SOBの電位を引き下げ
るため、制御信号SOBの電位は急速に電源電圧V。0
に達する。
そして、時刻T6に反転イコライズ信号EQが“L”レ
ベルに立下ると、ノードN8の電位も“L”レベルとな
り、トランジスタQ13が非導通となる。この時に、制
御信号SOもL 11レベルに立下るため、信号Sod
(Sod)が“し”レベル(“H”レベル)に変化し
、キャパシタC2の容量結合により制御信号80Bの電
位が再び■、に設定される。
ベルに立下ると、ノードN8の電位も“L”レベルとな
り、トランジスタQ13が非導通となる。この時に、制
御信号SOもL 11レベルに立下るため、信号Sod
(Sod)が“し”レベル(“H”レベル)に変化し
、キャパシタC2の容量結合により制御信号80Bの電
位が再び■、に設定される。
第5図は、第1図で示したDRAMの読出し動作を示し
た信号である。以下、同図を参照しつつ読出し動作の説
明を行う。
た信号である。以下、同図を参照しつつ読出し動作の説
明を行う。
時刻T1にイコライズ信号EQが立下ると、トランジス
タ07〜Q9が非導通となり、既に(VCC−V th
)/ 2にプリチャージされたビット線対BL、BLは
フローティング状態となる。
タ07〜Q9が非導通となり、既に(VCC−V th
)/ 2にプリチャージされたビット線対BL、BLは
フローティング状態となる。
そして、時刻T2にワード線が゛ト1”レベルに立上る
と、メモリセル1内の選択トランジスタQOが導通し、
メモリキャパシタCOに蓄積された電荷がビット線8L
に伝わり、メモリキャパシタCOが“H”レベルを記憶
している場合は、第6図の実線に示すようにビット線8
mの電位はわずかに上昇する。
と、メモリセル1内の選択トランジスタQOが導通し、
メモリキャパシタCOに蓄積された電荷がビット線8L
に伝わり、メモリキャパシタCOが“H”レベルを記憶
している場合は、第6図の実線に示すようにビット線8
mの電位はわずかに上昇する。
そして、時刻T3に制御信号30(So)が“H”レベ
ル(“L Hレベル)に立上る(立下る)ことで、トラ
ンジスタQ5.Q6は導通し接続線LLの電位を接地レ
ベルに向けて放電し、接続線HLの電位をVcoに向け
て充電する。この時、制御信号SOBは高電位V、であ
るため、トランジスタQ。は低インピーダンス状態であ
り、接続線HLの急速充電の妨げにならない。
ル(“L Hレベル)に立上る(立下る)ことで、トラ
ンジスタQ5.Q6は導通し接続線LLの電位を接地レ
ベルに向けて放電し、接続線HLの電位をVcoに向け
て充電する。この時、制御信号SOBは高電位V、であ
るため、トランジスタQ。は低インピーダンス状態であ
り、接続線HLの急速充電の妨げにならない。
そして、時刻■ から遅延時間t、経過後の時刻T に
制御信号SOBの電位は■。。レベルに下つ、接続線H
Lの電位を(V cc−V th)に向けて充電する。
制御信号SOBの電位は■。。レベルに下つ、接続線H
Lの電位を(V cc−V th)に向けて充電する。
この時、接続線1−11の電位は(Vo、−Vth)の
近傍に達しており、その後すぐに接続線HLの電位は(
Voo−Vth)に達する。従って、時刻T3で活性化
されたセンスアンプ2は、ビット線81.81間のわず
かな電位差を検知し、トランジスタQ1.Q4を導通、
トランジスタQ2゜Q3を非導通とすることで、接続線
1−I Lの電位が(V oo−V th’に達する時
刻にはビット線対8m。
近傍に達しており、その後すぐに接続線HLの電位は(
Voo−Vth)に達する。従って、時刻T3で活性化
されたセンスアンプ2は、ビット線81.81間のわず
かな電位差を検知し、トランジスタQ1.Q4を導通、
トランジスタQ2゜Q3を非導通とすることで、接続線
1−I Lの電位が(V oo−V th’に達する時
刻にはビット線対8m。
BLの電位をそれぞれ(V o、−V th)レベル、
接地レベルに増幅する。
接地レベルに増幅する。
そして、時刻T4に信号Yが立上ることで、トランジス
タQ1.O,Q11が導通し、ビット線Bし、BLの電
位がI10線I10.Iloに伝達され、その後増幅さ
れて外部出力端子より゛Hパレベルが出力される。
タQ1.O,Q11が導通し、ビット線Bし、BLの電
位がI10線I10.Iloに伝達され、その後増幅さ
れて外部出力端子より゛Hパレベルが出力される。
そして、時刻T5にワード線W[を゛L″レベルに立下
げることで、メモリセル1とビット線BLを遮断する。
げることで、メモリセル1とビット線BLを遮断する。
同時に信号Yも立下げることで、ビット線対BL、BL
とI10線対I10.Iloを遮断する。
とI10線対I10.Iloを遮断する。
そして、時刻T6にイコライズ信号EQを立上ることで
、トランジスタ07〜Q9を導通させる。
、トランジスタ07〜Q9を導通させる。
この時、ビット線対BL、BLの一方が(V、c−Vt
h)、他方が0■であるので導通したトランジスタQ7
により、ビット線対BL、BLがイコライズさせること
で、両者の電位を(V oo−V th)/2にするこ
とができる。従って内部電源VBLは従来のようにビッ
ト線対81.81を(Voo−Vth)/2に強制的に
プリチャージする必要はなく、(Vco−Vlh)/2
を保持するだけでよい。
h)、他方が0■であるので導通したトランジスタQ7
により、ビット線対BL、BLがイコライズさせること
で、両者の電位を(V oo−V th)/2にするこ
とができる。従って内部電源VBLは従来のようにビッ
ト線対81.81を(Voo−Vth)/2に強制的に
プリチャージする必要はなく、(Vco−Vlh)/2
を保持するだけでよい。
その結果、内部電源■BLは駆動能力をはとlνど必要
としなくなり、分割抵抗の抵抗値を大きくすることがで
きるため、スタンバイ電流を大幅に減少できる。なお、
第5図中の点線で示した部分は、メモリキャパシタCO
が“L″レベル記憶している場合の各信号の波形を示し
ている。
としなくなり、分割抵抗の抵抗値を大きくすることがで
きるため、スタンバイ電流を大幅に減少できる。なお、
第5図中の点線で示した部分は、メモリキャパシタCO
が“L″レベル記憶している場合の各信号の波形を示し
ている。
このように(Voo−Vth)/2レベルの内部電源V
8Lは駆動能力をほとんど必要とせず、スタンバイ電流
を大幅に減少させることができるため、消費電力も大幅
に低減する。
8Lは駆動能力をほとんど必要とせず、スタンバイ電流
を大幅に減少させることができるため、消費電力も大幅
に低減する。
なお、この実施例では、トランジスタQ。がnチャネル
の場合で説明したが、nチャネルに設定しても、他の制
御l信号も適当に変更することで実現できる。
の場合で説明したが、nチャネルに設定しても、他の制
御l信号も適当に変更することで実現できる。
また、制御信号SOBは、Voo、(Voo+■th)
以上のV、の2値の電位の例を示したが、時刻T 前後
において■、レベル、それ以降のセンスアンプ2活性化
時においてV。0レベルであればよく、他の時間帯は例
えば0■であってもよい。
以上のV、の2値の電位の例を示したが、時刻T 前後
において■、レベル、それ以降のセンスアンプ2活性化
時においてV。0レベルであればよく、他の時間帯は例
えば0■であってもよい。
以上説明したように、この発明によれば増幅後のビット
線対の双方を接続することでビット線対の電位を各々第
1の電源電圧をシフトダウンさせた所定電位の1/2に
設定でき、プリチャージは駆動能力の小さい内部電源に
より行うことができるため、スタンバイ電流を増加させ
ることなく、ビット線対の充放電電流の低減化が図れる
。
線対の双方を接続することでビット線対の電位を各々第
1の電源電圧をシフトダウンさせた所定電位の1/2に
設定でき、プリチャージは駆動能力の小さい内部電源に
より行うことができるため、スタンバイ電流を増加させ
ることなく、ビット線対の充放電電流の低減化が図れる
。
第1図はこの発明の一実施例であるDRAMのメモリセ
ル及びセンスアンプ周辺を示す回路図、第2図は制御信
号SOB信号発生部を示す回路図、第3図は信号Sod
の発生の一例を示す回路図、第4図は制御信号SO8の
発生動作を示すタイミング図、第5図は第1図で示した
DRAMの読出し動作を示すタイミング図、第6図は従
来のORAMのメモリセル及びセンスアンプ周辺を示す
図、第7図は第6図で示したDRAMの読出し動作を示
すタイミング図である。 図において、1はメモリセル、2はセンスアンプ、BL
、(8m)はビット線、LL、HLは接0.80.80
8.Sod、Sodは制御信号である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第2図 Sod Sod 第3図 I ′第4 図 TITjTフT6む豹 1、事件の表示 特願昭 62−308067号立 2、発明の名称 半導体記憶装置 正3、補正
をする者 、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明の欄」並びに図面第2図及
び第3図 、補正の内容 (1) 明i書の第14頁第2行の「信号EQが上る
。」を「信号EQが立下る。」に訂正する。 (2) 図面の第2図及び第3図を別紙の通り補する
。 以上 第2図 匝 Sod Sod 第3図 ■
ル及びセンスアンプ周辺を示す回路図、第2図は制御信
号SOB信号発生部を示す回路図、第3図は信号Sod
の発生の一例を示す回路図、第4図は制御信号SO8の
発生動作を示すタイミング図、第5図は第1図で示した
DRAMの読出し動作を示すタイミング図、第6図は従
来のORAMのメモリセル及びセンスアンプ周辺を示す
図、第7図は第6図で示したDRAMの読出し動作を示
すタイミング図である。 図において、1はメモリセル、2はセンスアンプ、BL
、(8m)はビット線、LL、HLは接0.80.80
8.Sod、Sodは制御信号である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第2図 Sod Sod 第3図 I ′第4 図 TITjTフT6む豹 1、事件の表示 特願昭 62−308067号立 2、発明の名称 半導体記憶装置 正3、補正
をする者 、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明の欄」並びに図面第2図及
び第3図 、補正の内容 (1) 明i書の第14頁第2行の「信号EQが上る
。」を「信号EQが立下る。」に訂正する。 (2) 図面の第2図及び第3図を別紙の通り補する
。 以上 第2図 匝 Sod Sod 第3図 ■
Claims (3)
- (1)第1の電源電圧及び第2の電源電圧が第1の制御
信号に従い第1及び第2の電圧供給経路よりそれぞれ供
給されるセンスアンプにて、ビット線対の電位差を検知
し増幅することでメモリセルの情報を読出す方式の半導
体記憶装置において、前記第1の電圧供給経路に介装さ
れ、前記第1の制御信号に関連した第2の制御信号に応
答して、前記第1の電源電圧をシフトダウンさせること
で前記第1の電圧供給経路の電位を所定電位に設定する
電圧降下機能あるいは前記第1の電圧供給経路を急速に
充電することで前記所定電位に近づける高速充電機能を
選択的に働かせることにより、前記第1の電圧供給経路
の電位を高速に前記所定電位に設定する手段を備え、 前記センスアンプは、増幅時にビット線対の一方を前記
所定電位に、他方を前記第2の電源電圧レベルに設定す
ることを特徴とする半導体記憶装置。 - (2)前記所定電位に設定する手段は、前記第1の電圧
供給経路に介装され制御電極に前記第2の制御信号を受
けるトランジスタを含み、前記電圧降下機能における前
記所定電圧へのシフトダウンは、前記第2の制御信号を
前記第1の電源電圧に設定することで行ない、 前記高速充電機能における急速充電は、前記第2の制御
信号を前記第1の電源電圧と前記トランジスタの閾値電
圧の和以上に設定することで行なつた特許請求の範囲第
1項記載の半導体記憶装置。 - (3)前記第2の電源電圧は接地レベルである特許請求
の範囲第1項または第2項記載の半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308060A JPH07114075B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308060A JPH07114075B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01149293A true JPH01149293A (ja) | 1989-06-12 |
| JPH07114075B2 JPH07114075B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=17976399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62308060A Expired - Fee Related JPH07114075B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114075B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6157586A (en) * | 1993-02-25 | 2000-12-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Memory device having potential control for increasing the operating margin at the start of a sensing cycle |
| USRE37593E1 (en) | 1988-06-17 | 2002-03-19 | Hitachi, Ltd. | Large scale integrated circuit with sense amplifier circuits for low voltage operation |
| USRE40132E1 (en) | 1988-06-17 | 2008-03-04 | Elpida Memory, Inc. | Large scale integrated circuit with sense amplifier circuits for low voltage operation |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP62308060A patent/JPH07114075B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE37593E1 (en) | 1988-06-17 | 2002-03-19 | Hitachi, Ltd. | Large scale integrated circuit with sense amplifier circuits for low voltage operation |
| USRE40132E1 (en) | 1988-06-17 | 2008-03-04 | Elpida Memory, Inc. | Large scale integrated circuit with sense amplifier circuits for low voltage operation |
| US6157586A (en) * | 1993-02-25 | 2000-12-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Memory device having potential control for increasing the operating margin at the start of a sensing cycle |
| US6256246B1 (en) | 1993-02-25 | 2001-07-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device |
| US6407956B2 (en) | 1993-02-25 | 2002-06-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07114075B2 (ja) | 1995-12-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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