JPH04121894A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JPH04121894A
JPH04121894A JP2239893A JP23989390A JPH04121894A JP H04121894 A JPH04121894 A JP H04121894A JP 2239893 A JP2239893 A JP 2239893A JP 23989390 A JP23989390 A JP 23989390A JP H04121894 A JPH04121894 A JP H04121894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
word line
potential
type mos
transistor
mos 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
JP2239893A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07111826B2 (ja
Inventor
Masaki Ogiwara
荻原 正毅
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics 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 Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2239893A priority Critical patent/JPH07111826B2/ja
Priority to KR1019910015687A priority patent/KR950010621B1/ko
Priority to US07/757,632 priority patent/US5335205A/en
Priority to DE69129138T priority patent/DE69129138T2/de
Priority to EP91115475A priority patent/EP0475407B1/en
Publication of JPH04121894A publication Critical patent/JPH04121894A/ja
Priority to US08/240,368 priority patent/US5550504A/en
Publication of JPH07111826B2 publication Critical patent/JPH07111826B2/ja
Priority to US08/658,572 priority patent/US5619162A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C8/00—Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/08—Word line control circuits, e.g. drivers, boosters, pull-up circuits, pull-down circuits, precharging circuits, for word lines
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/4074—Power supply or voltage generation circuits, e.g. bias voltage generators, substrate voltage generators, back-up power, power control circuits
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/408—Address circuits
    • G11C11/4085—Word line control circuits, e.g. word line drivers, - boosters, - pull-up, - pull-down, - precharge
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/408—Address circuits
    • G11C11/4087—Address decoders, e.g. bit - or word line decoders; Multiple line decoders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体記憶装置に関し、特に、DRA M 
(Dynamic Random Access Me
mory)に関する。
(従来の技術) DRAMにおいては、他の半導体記憶装置と同様に、デ
ータの記憶場所がローアドレスとカラムアドレスとを用
いて表現される。しかし、通常は、ローアドレスもカラ
ムアドレスも同一のビンを用いてチップへ入力される。
このため、アドレスピンに入力されているアドレスをど
ちらのアドレスであるか区別するため/RAS (ロー
アドレスストローブ)あるいは/CAS (カラムアド
レスストローブ)という信号が用いられる。なお−1信
号名の最初に記号/が付されている場合には、その信号
がロウアクティブ(LovActive)であることを
示す。
近年、DRAMの動作の高速化が進むにつれて、この/
RASが立ち下がってから、ワード線の電位が立ち上が
りメモリセルが選択されるまでの時間をいかに短くする
かが、アクセスタイムの高速化のキーポイントとなって
いる。
ここで、従来のDRAMにおけるメモリセル。
ローデコーダ、ワード線駆動回路の簡略図を第8図、第
10図に、その動作波形を第9図、第11図に示す。
まず、第8図には、メモリセル100.ワード線駆動回
路1(11,NAND回路ID2.ワード線WL  1
03.  ビット線BL104が示されている。ワード
線駆動回路101へは、別に設けられた昇圧回路(図示
せず)から電位VWDRVが伝えられる。メモリセル1
00はN型MOS(Nチャネル MetalOxide
 Se+wieonduetor )キャパシタ 10
6とトランスファーゲートであるN型MOSトランジス
タ107とからなっている。また、ワード線駆動回路1
01は、NAND回路102の出力を反転するインバー
タ 108と、ゲートが正電源電位VCCに接続され、
ソース・ドレインのうち一方がこのインバータ 10g
の出力に接続されるN型MOSトランジスタ 109と
、ゲートがこのN型MOSトランジスタ109に接続さ
れ、ソース・ドレインのうち一方が昇圧回路に接続され
るN型MOSトランジスタ110と、ゲートがNAND
回路102の出力に接続され、ソース・ドレインのうち
一方が接地電位Vssに接続されるN型MOSトランジ
スタ 111とからなっている。このワード線駆動回路
101においては、N型MOSトランジスタ 110が
ワード線駆動トランジスタとして動作する。
同図の回路においては、ワード線駆動トランジスタ 1
1O,メモリセル100の両者がN型MOS素子を含ん
でいる。
次に、第8図および第9図を用いて上記の回路の動作を
説明する。チップ外部より入力されるローアドレススト
ローブ(Row Address 5trove)信号
/ RA S  114が立ち下がるすなわちロウレベ
ル(以下、 L”と記述する)になると、この時点でア
ドレスビンに入力されていたアドレスはローアドレス 
115であると認識される。そして、このローアドレス
115に対応したロー(行)がセルアレイから選択され
る。このとき、ワード線駆動トランジスタであるN型M
OSトランジスタ 110のゲート電位VG116は、
N型MOSトランジスタ109のしきい値電圧をV、H
,、正電源電位をVCCとするとき、VCCVTHI 
 (以下、 H−’と記述する)となる。この後、ワー
ド線駆動トランジスタであるN型MOSトランジスタ 
110のソース・ドレインのうちN型MOSトランジス
タ111に接続されていない方の電位V WDRV 1
17をVCC+ VTR2(VTR2ハ) ランス7 
y−’y’ −トチあるMOSトランジスタのしきい値
電圧)以上に上昇させる。このV WDRV 117を
上昇させる際に、ワード線駆動トランジスタであるN型
MOSトランジスタ110のゲート電位Vc  116
は、ソース−ゲート間の容量のカップリングによって高
電圧に引き上げられ、この結果ワード線WL  103
にV CC+ V 7H2以上の電位(以下、 H”と
記述する)が伝達される。ワード線WLに正電源電位V
CCよりも高い電位であるH+゛を伝達するのは、メモ
リセルのキャパシタに加わる電圧を確実にVCCにする
ためである。
ところで、第8図の回路方式には、以下のような問題点
がある。
第1に、ワード線駆動トランジスタ 110のゲート電
位V。11Bが、 H−になる前にワード線駆動トラン
ジスタであるN型MOSトランジスタ 110のソース
・ドレインのうちN型MOSトランジスタ lllに接
続されていない方の電位vWDRv116が上がり始め
ると、ワード線WL103の電位を°H1°に引き上げ
られない可能性がある。このため、/RAS  114
が立ち下がってからVWDRV117が上がり始めるま
でに十分に間をあける必要があり、高速化に適さない。
第2に、VWDRV 117が上昇する際に、ワード線
駆動トランジスタ 110のゲート電位Vc  11[
iは、ソース−ゲート間の寄生容量のカップリングによ
って引き上げられているので、ソースとゲートとの電位
差が小さく、ワード線WL103の電位が上がり始めて
から°H+”に達するまでに時間がかかる。
上記のような問題点を克服するため、ワード線駆動トラ
ンジスタをP型MOSトランジスタで構成した回路方式
がある。この回路を第10図に示す。
同図には、メモリセル120.ワード線駆動回路’12
1.NAND回路122.ワード線WL  123゜ビ
ット線BL124. ワード線専用電位発生回路125
が示されている。メモリセル120はN型MOSキャパ
シタ 12BとN型MOSトランジスタ 127とから
なっている。また、ワード線駆動回路121は、ソース
がワード線専用電位発生回路125に接続されたP型M
O5I−ランジスタ 129.130と、ドレインがP
型MOSトランジスタ 129のゲートとP型MOSト
ランジスタ 130のドレインとに接続され、ソースが
接地電位VSSに接続され、ゲートがNAND回路12
2の出力に接続されたN型MOSトランジスタ 132
と、ソース・ドレインのうち一方がNAND回路122
の出力に接続され、他方がP型MOSトランジスタ 1
30のゲートとP型MOSトランジスタ 129のドレ
インとに接続され、ゲートが正電源電位VCCに接続さ
れたN型MOSトランジスタ 133とからなっている
。同図の回路において、ワード線専用電位発生回路12
5は、高電圧に固定されたワード線専用電位VWL14
5を常にワード線駆動回路121に伝える。なお、ここ
ではP型MOSトランジスタ 129とP型MOSトラ
ンジスタ 130とをワード線駆動トランジスタとし、
vwLは、メモリセル120のトランスファーゲートの
しきい値電圧をV TR2とするときV cc+ V 
TR2以上の電位すなわち”H”に等しいとする。
この回路の特徴は、昇圧することによってワード線専用
の高電位VWL145を発生するワード線専用電位発生
回路125が設けられていることである。以下、第10
図と第11図とを用いてその動作を説明する。
/RAS  144が立ち下がりローアドレスAdd 
 145が認識されNAND回路122の出力が”L″
になると同時に、ワード線駆動トランジスタであるP型
MOSトランジスタ 130のゲート電位V。
14Bも”L”になり、このP型MOSトランジスタ 
130がオン状態になる。すると、このP型MOSトラ
ンジスタ 130には、ワード線電位発生回路125か
ら、常に高電圧のワード線専用電位vwL147が与え
られているのでワード線WL123の電位がVWLまで
上がる。このように、第10図の回路では、ローアドレ
スが認識されるだけでワード線WL12Bを十分な電圧
レベルに引き上げることができるため、第8図の回路を
用いた場合よりも高速な動作が期待できる。しかしなが
ら、この回路方式には以下に示すような問題点がある。
一般的に、MO8素子のソース−ゲート間あるいはドレ
イン−ゲート間に4乃至6 M V / am以上の高
電界が印加されると、ゲート酸化膜の劣化が激しく、M
O5素子の長期的信頼性を著しく低下させることが知ら
れている。一方、現在では、MOS素子微細化か進むに
つれて、ゲート酸化膜も薄膜化される傾向にある。この
ため、ゲート酸化膜の長期的信頼性を確保する目的で、
LSI(大規模集積回路)の電源電圧そのものを下げよ
うとする試みがなされている。ところで、前述のように
、この回路の特徴は、ワード線へ与える専用電位VWL
147の発生回路により、常にワード線駆動トランジス
タのソースにVWL(”H″″)という高電圧を供給し
ていることである。このため、当然の如く、第8図の回
路を用いた場合に比べてゲート酸化膜の劣化が激しく、
素子の長期的信頼性の確保が難しくなる。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑み成され
たもので、その目的は、ワード線の選択が高速で、かつ
、ゲート酸化膜の長期的信頼性を損なわないワード線駆
動回路方式の半導体記憶装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的は、N型MOSトランジスタとN型MOSキャ
パシタとからなるメモリセルを少なくとも1つ含むメモ
リセル群と、このメモリセル群に接続されるワード線と
、このワード線へ電位を伝達するP型MOSトランジス
タを含むワード線駆動回路と、前記メモリセル群が選択
されていないときには、正電源電位以下である第1の電
位を、前記メモリセル群が選択されているときには正電
源電位より高い第2の電位を前記ワード線駆動回路へ与
えるワード線電位制御手段とを有することを特徴とする
半導体記憶装置、あるいはP型MOSトランジスタとP
型MOSキャパシタとからなるメモリセルを少なくとも
1つ含むメモリセル群と、このメモリセル群に接続され
るワード線と、このワード線へ電位を伝達するN型MO
Sトランジスタを含むワード線駆動回路と、前記メモリ
セル群が選択されていないときには、接地電位以上でで
ある第1の電位を、前記メモリセル群が選択されている
ときには接地電位より低い第2の電位を前記ワード線駆
動回路へ与えるワード線電位制御手段とを有することを
特徴とする半導体記憶装置により達成される。
(作用) 上記の半導体記憶装置においては、ワード線へ電位を伝
達するワード線駆動回路のMOSトランジスタのソース
−ドレイン間あるいは、ソース−ゲート間の電位差をメ
モリセル群か選択されていないときには、メモリセル群
が選択されているときよりも小さくすることにより、ゲ
ート酸化膜の劣化を阻止することが可能となる。
(実施例) 以下、図面を参照して、本発明に係る半導体記憶装置に
ついて説明する。
まず、第1の実施例について、第1図乃至第3図を参照
して説明する。
第1図には、メモリセル10.ワード線駆動回路11.
NAND回路12.ワード線W L 13.  ビット
線B L 14. ワード線電位制御手段15が示され
ている。メモリセルlOはN型MOSキャパシタ16と
トランスファーゲートであるN型MOSトランジスタ1
7とからなっている。また、ワード線駆動回路11は、
ソースがワード線電位制御手段15に接続されたP型M
O3トランジスタ19.20と、ドレインがP型MO5
トランジスタ19のゲートとP型MOSトランジスタ2
0のドレインとに接続され、ソースが接地電位VSSに
接続され、ゲートがNAND回路12の出力に接続され
たN型MOSトランジスタ22と、ソース・ドレインの
うち一方がNAND回路12の出力に接続され、他方が
P型MO3トランジスタ20のゲートとP型MO3トラ
ンジスタ19のドレインとに接続され、ゲートが正電源
電位vocに接続されたN型MO5トランジスタ23と
からなっている。なお、上記のP型MO3トランジスタ
19.20をワード線駆動トランジスタと呼ぶことにす
る。NAND回路12には、ローアドレスが入力されて
いるが、(NAND回路12は、アドレスをデーコード
するものであり、)チップのアドレスビンに入力される
ローアドレスそのものではない。
ワード線電位制御手段15は、ワード線駆動トランジス
タであるP型MOSトランジスタ19.20のソース電
位vWDRV18を制御するために設けられている。こ
のワード線電位制御手段15は、ワード線WL13が選
択されたときのみワード線駆動トランジスタのソースに
、正電源電位VCCより高い電位を与える。ワード線電
位制御手段15は、/RAS24を反転するインバータ
25.このインバータ25の出力に接続されたキャパシ
タ26.ソース・ドレインのうち一方と基板とがキャパ
シタ26に接続され、ゲートが/RAS24に接続され
たP型MOSトランジスタ27.ソース・ドレインのう
ち一方が接地電位vssに接続され、ゲートが入力/R
AS24に接続されたN型MOSトランジスタ28.ゲ
ートがP型MOSトランジスタ27とN型MO8トラン
ジスタ28とに接続され、ソース・ドレインのうち一方
と基板とがキャパシタ2Bに接続され、他方が正電源電
位VCCに接続されたPMOSトランジスタ29とから
なっている。
次に、第1図および第2図を用いて上記の回路の動作を
説明する。なお、メモリセル10のトランスファーゲー
トのしきい値電圧をV7H2とするとき、voc+vT
H2以上の電位を”H”と記述することにする。
/RAS24がハイレベル(正電源電位VCCに相当す
る電位であり、以下、 H″と記述する)のとき、すな
わちメモリがアクセスされていないときには、ワード線
駆動トランジスタ19.20のソース電位V WDRV
18は、 H″すなわち正電源電位VCCに保たれる。
あるメモリセルにアクセスするために/ RA S 2
4が”L”にると、ワード線電位制御手段15にはキャ
パシタ26が挿入されているので、ワード線駆動トラン
ジスタ19.20のソース電位Vwoiv18が°H+
”にまで昇圧される。次に、認識されたローアドレスA
 d d 30がローデコーダに送られ、ローデコーダ
の中でそのローアドレスA d d 30に対応したN
AND回路12の出力が”L“になると同時に、ワード
線駆動トランジスタであるP型MOSトランジスタ20
のゲート電位V631も”L″になる。この結果、P型
MOSトランジスタ20がオン状態に、P型MOSトラ
ンジスタ19がオフ状態になり、ワード線WL13の電
位かH+”に上昇する。書き込み動作あるいは読み出し
動作が終了すると、P型MO5トランジスタ19がオン
状態に、P型MO3トランジスタ20かオフ状態になり
、ワード線WL13の電位がL”に戻され、この後P型
MO5トランジスタ19.20のソース電位すなわちv
wDRv18が”H゛に戻される。
また、ビット線BL14のプリチャージ電位が、1/2
Vccでかつ、V 7H2< V ((となっているD
RAMや、VSSプリチャージのDRAMでは、第3図
に示すように、遅延させた/RASを利用してローアド
レス30が決定してから(ローアドレス80がローデコ
ーダに送られてから)ワード線駆動トランジスタである
P型MOSトランジスタ19゜20のソース電位VWD
Rv1gを”H+”にまで昇圧することも可能である。
なぜならば、このような場合には、ローアドレス30が
決定してワード線WL13の電位がVCCすなわちH”
まで上がれば、メモリセルに蓄積された電荷をビット線
に伝達して読み出すことは可能であり、メモリセルにV
。Cの電位をリストアするときのみワード線駆動トラン
ジスタであるP型MOSトランジスタ19.20のソー
ス電位Vwo*vをH+ IIにまで昇圧すれば良いか
らである。なお、この場合には、インバータ25へ遅延
回路(図示せず)等を介して/ RA S 24を入力
してもよい。
このように、第1図に示した回路では、ワード線電位制
御手段15を設けていることにより、メモリセルがアク
セスされたときのみワード線駆動トランジスタに”H+
”という高電圧を印加しているので、ワード線駆動トラ
ンジスタのゲート酸化膜の劣化を阻止することができる
。
なお、メモリセルが選択されていないときに、ワード線
駆動トランジスタのソース電位VWDRVを、必ずしも
正電源電位VCCにしておく必要はなく、VCC以下で
、かつトランスファーゲートのトランジスタのしきい値
電圧以上にしておけば、セルへのアクセスが必要なとき
にワード線の電位を瞬時に引き上げることができる。
また、本実施例においては、ワード線駆動トランジスタ
をP型MO5トランジスタで、メモリセルをN型MOS
素子で実現したが、ワード線駆動トランジスタをN型M
OSトランジスタで、メモリセルをP型MOS素子で実
現してもよい。この場合には、メモリセルが選択されて
いないときに、ワード線駆動トランジスタのソース電位
を、接地電位V55にしておけばよい。なお、この場合
もメモリセルが選択されていないときに、ワード線駆動
トランジスタのソース電位vwDRvを、必ずしも接地
電位V5Sにしておく必要はなく、vss以上で、かつ
トランスファーゲートのトランジスタのしきい値電圧以
下にしておけば、セルへのアクセスが必要なときにワー
ド線の電位を瞬時に引き上げることができる。
ところで、DRAMの高集積化が進めば進むほど動作時
の消費電流を抑えることが困難になつできており、最近
では、セルアレイを複数のブロックに分割し、動作時に
は一部分のみを活性化させてビット線の充放電電流を抑
える方式が用いられるようになっている。そこで、この
方式を用いたメモリセルに本発明を適用した場合につい
て第2の実施例として、第4図乃至第6図を参照して説
明する。
第4図には、メモリセル40.ワード線駆動回路41.
NAND回路42.42’ 、 ワード線W L 43
゜ビット線B L 44.ワード線電位制御手段45が
示されている。メモリセル40はN型MOSキャパシタ
46とトランスファーゲートであるN型MOSトランジ
スタ47とからなっている。また、ワード線駆動回路4
1は、ソースにワード線電位制御手段45の出力が接続
されたP型MOSトランジスタ49.50と、ドレイン
がP型MOSトランジスタ49のゲートとP型MOSト
ランジスタ50のドレインとに接続され、ソースが接地
電位V55に接続され、ゲートがNAND回路42の出
力に接続されたN型MOSトランジスタ52と、ソース
・ドレインのうち一方がN型MOSトランジスタ52の
ゲートに接続され、他方がP型MOSトランジスタ50
のゲートとP型MOSトランジスタ49のドレインとに
接続され、ゲートが正電源電位VCCに接続されたN型
MOSトランジスタ53とからなっている。なお、上記
のP型MOSトランジスタ49.50をワード線駆動ト
ランジスタと呼ぶことにする。また、メモリセル40の
トランスファーゲートのしきい値電圧ヲVTH2とする
とき、V cc+ V TR2以上の電位を”H゛と記
述することにする。
同図の回路は、動作時に活性化されるセルアレイに属す
るワード線駆動トランジスタのみに対し、そのソース電
位を”H1″にまで上昇させる回路である。
ワード線電位制御手段45は、ブロック活性化手段45
°と、/RAS54を反転するインバータ55゜このイ
ンバータ55の出力に接続されたキャパシタ56、ソー
ス・ドレインのうち一方と基板とがキャパシタ56に接
続され、ゲートが/RAS54に接続されたP型MOS
トランジスタ57.ソース・ドレインのうち一方が接地
電位VSSに接続され、ゲートが/RAS54に接続さ
れたN型MOSトランジスタ58  ゲートがP型MO
Sトランジスタ57とN型MOSトランジスタ58とに
接続され、ソース・ドレインのうち一方と基板とかキャ
パシタ5Bに接続され、他方が正電源電位V。Cに接続
されたPMOSトランジスタ59とからなっている。ワ
ード線電位制御手段45の中に設けられたブロック活性
化手段45°は、アクセスすべきセルが属するブロック
のみを活性化する働きを持つ。
このブロック活性化手段45°は、ソースがPMOSト
ランジスタ59に接続されたP型MO5トランジスタ8
0.81と、ドレインがP型MOSトランジスタ60の
ゲートとP型MOSトランジスタロ1のドレインとに接
続され、ソースが接地電位VSSに固定され、ゲートが
NAND回路42°の出力に接続されたN型MOSトラ
ンジスタ62と、ソース・ドレインのうち一方がN型M
OSトランジスタロ2のゲートに接続され、他方がP型
MOSトランジスタ61のゲートとP型MOSトランジ
スタ60のドレインとに接・続され、ゲートが正電源電
位vccに接続されたN型MoSトランジスタ63と、
ゲートがP型MO5トランジスタロ0のゲートとP型M
OSトランジスタ81のドレインとN型MOSトランジ
スタ62のドレインとに接続され、基板とソース中ドレ
インのうち一方とがPMO8トランジスタ59に接続さ
れ、他方がワード線駆動回路41に接続されるP型MO
Sトランジスタ64と、ゲートがP型MOSトランジス
タロ0のドレインとP型MOSトランジスタ61のゲー
トとN型MOSトランジスタ63とに接続され、基板と
ソース・ドレインのうち一方とがワード線駆動回路41
に接続され、他方が正電源電位VCCに接続されるP型
MOSトランジスタB5とからなる。なお、NAND回
路42゛の出力は、インバータ6Bを介してNAND回
路42へ入力されている。
次に、第4図と第5図とを用いて上記の回路の動作を説
明する。なお、以下においては、P型MOSトランジス
タ49.50のソース電位をV WDRV−1170,
ブロック活性化手段45“のP型MOSトランスファー
、 6tのソース電位をV WDRV71とする。
/RAS54が°H”のとき、すなわちメモリがアクセ
スされていないときは、P型MOSトランジスタ60.
61のソース電位VwoRv71は、 H”すなわち電
源電位VCCに保たれ、この結果ワード線駆動トランジ
スタであるP型MOSトランジスタ49.50のソース
電位V woRv−,7Qも”H″に保たれる。メモリ
がアクセスされ、/RAS54が”L。
になると、ワード線電位制御手段45にはキャパシタ5
Bが挿入されているためにV WDRV71は、 H+
”にまで昇圧される(ここでは、認識されたローアドレ
スがローデコーダに送られ、ローデコーダの中でそのロ
ーアドレスに対応したNAND回路の出力が、 L’に
なる前にVWDRV71は#H+2にまで昇圧される)
。
次に、ローデコーダのNAND回路42゛にローアドレ
スAdd80が送られると、セルアレイ中の全ブロック
の中でそのローアドレスA d d 80に対応したブ
ロックのワード線駆動回路41にのみ”H゛が伝えられ
る。つまり、ローアトレスAdd80に対応したブロッ
クのみが活性化され、活性化されていないブロックのワ
ード線駆動トランジスタには°H”という高電圧か与え
られず、ゲート酸化膜の劣化を阻止する。そして、ロー
アドレスAddliOに対応したブロックでは、NAN
D回路42の出力が”L”になり、ワード線駆動トラン
ジスタであるP型MO3トランジスタ50のゲート電位
■。f181が”L”になる。この結果、P型MOSト
ランジスタ50かオン状態に、P型M OSトランジス
タ49がオフ状態になり、ワード線WL43の電位が”
H+”に引き上げられる。書き込み動作あるいは読み出
し動作が終了すると、P型MOSトランジスタ49がオ
ン状態、P型MOSトランジスタ50がオフ状態になり
、ワード線W L 43の電位が”L”に戻され、この
後、P型MOSトランジスタ49.50のソース電位す
なわちVWDRV−,70が2H”に戻される。
また、ビット線BL44のプリチャージ電位が、1 /
 2 V ccでかつ、V TR2< V CCとなっ
ているDRAM’P、■、5プリチャージのDRAMで
は、第6図に示すように、ローアドレス80を決定した
後ワード線駆動トランジスタであるP型MO3トランジ
スタ49.50のソース電位V woav−a70を’
H”−にまで昇圧することも可能である。
このように、第4図に示した回路では、ブロック活性化
手段45°を介してワード線駆動トランジスタに”H”
を伝えている。このため、活性化されたブロック以外の
ワード線駆動トランジスタには、 H4ITという電圧
が印加されないため、より効果的にゲート酸化膜の劣化
を阻止することができる。
なお、メモリセルが選択されていないときに、ワード線
駆動トランジスタのソース電位vwDRV−1あるいは
ブローツク活性化手段のP型MO3トランジスタロ0.
61のソース電位vWDRvを、必ずしも正電源電位V
。Cにしておく必要はなく、VCC以下で、かつトラン
スファーゲートのトランジスタのしきい値電圧以上にし
ておけば、セルへのアクセスが必要なときにワード線の
電位を瞬時に引き上げることができる。
また、本実施例においては、ワード線駆動トランジスタ
をP型MO5トランジスタで、メモリセルをN型MOS
素子で実現したが、ワード線駆動トランジスタをN型M
OSトランジスタで、メモリセルをP型MO3素子で実
現してもよい。この場合には、メモリセルが選択されて
いないときに、ワード線駆動トランジスタのソース電位
を、接地電位vs5にしておけばよい。なお、この場合
もメモリセルが選択されていないときに、ワード線駆動
トランジスタのソース電位VWDRV−nを、必ずしも
接地電位VSSにしておく必要はなく、VSS以上で、
かつトランスファーゲートのトランジスタのしきい値電
圧以下にしておけば、セルへのアクセスが必要なときに
ワード線の電位を瞬時に引き上げることができる。
さらに、本発明の実施例としては、上記の2つの回路に
限られるものではなく、例えば、第3の実施例として、
第7図に示すように、D (Depletion )タ
イプのN型MOSトランジスタ49°。
59’、[i5’を用いたものも考えられる。なお、同
図において、第4図に示した回路と同一箇所については
同一番号を付した。
[発明の効果] 以上、説明したように、本発明の半導体記憶装置によれ
ば、ワード線の選択が高速で、かつ、ゲート酸化膜の長
期的信頼性を損なわないワード線駆動回路方式の半導体
記憶装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例の方式を示す回路図、
第2図および第3図は、第1図にした方式の動作波形を
示す図、第4図は、本発明の第2の実施例の方式を示す
回路図、第5図および第6図は、第4図に示した方式の
動作波形を示す図、第7図は、本発明の第3の実施例の
方式を示す回路図、第8図および第10図は、従来の技
術による方式を示す回路図、第9図および第11図は、
それぞれ第8図、第10図に示した方式の動作波形を示
す図である。 10・・・メモリセル、 11・・・ワード線駆動回路、 12・・・NAND回路、 13・・・ワード線、 14・・・ビット線、 I5・・・ワード線電位制御回路、 16・・・N型MOSキャパシタ、 17、22.28・・・N型MOSトランジスタ、18
・・・第1の電位、 19、2G、 23.27.28.29・・・P型MO
Sトランジスタ、 24・・・/RAS。 25・・・インバータ、26・・・キャパシタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)N型MOSトランジスタとN型MOSキャパシタ
    とからなるメモリセルを少なくとも1つ含むメモリセル
    群と、 このメモリセル群に接続されるワード線と、このワード
    線へ電位を伝達するP型MOSトランジスタを含むワー
    ド線駆動回路と、 前記メモリセル群が選択されていないときには、正電源
    電位以下である第1の電位を、前記メモリセル群が選択
    されているときには正電源電位より高い第2の電位を前
    記ワード線駆動回路へ与えるワード線電位制御手段とを
    有することを特徴とする半導体記憶装置。
  2. (2)P型MOSトランジスタとP型MOSキャパシタ
    とからなるメモリセルを少なくとも1つ含むメモリセル
    群と、 このメモリセル群に接続されるワード線と、このワード
    線へ電位を伝達するN型MOSトランジスタを含むワー
    ド線駆動回路と、 前記メモリセル群が選択されていないときには、接地電
    位以上でである第1の電位を、前記メモリセル群が選択
    されているときには接地電位より低い第2の電位を前記
    ワード線駆動回路へ与えるワード線電位制御手段とを有
    することを特徴とする半導体記憶装置。
JP2239893A 1990-09-12 1990-09-12 半導体記憶装置 Expired - Fee Related JPH07111826B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2239893A JPH07111826B2 (ja) 1990-09-12 1990-09-12 半導体記憶装置
KR1019910015687A KR950010621B1 (ko) 1990-09-12 1991-09-09 반도체 기억장치
US07/757,632 US5335205A (en) 1990-09-12 1991-09-11 DRAM using word line potential control circuitcircuit
DE69129138T DE69129138T2 (de) 1990-09-12 1991-09-12 DRAM mit einem Wortleitungsbetriebsschaltungssystem
EP91115475A EP0475407B1 (en) 1990-09-12 1991-09-12 DRAM using word line drive circuit system
US08/240,368 US5550504A (en) 1990-09-12 1994-05-10 Dram using word line potential control circuit
US08/658,572 US5619162A (en) 1990-09-12 1996-06-05 Dram using word line potential circuit control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2239893A JPH07111826B2 (ja) 1990-09-12 1990-09-12 半導体記憶装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7078398A Division JP2653643B2 (ja) 1995-03-10 1995-03-10 半導体記憶装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04121894A true JPH04121894A (ja) 1992-04-22
JPH07111826B2 JPH07111826B2 (ja) 1995-11-29

Family

ID=17051430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2239893A Expired - Fee Related JPH07111826B2 (ja) 1990-09-12 1990-09-12 半導体記憶装置

Country Status (5)

Country Link
US (3) US5335205A (ja)
EP (1) EP0475407B1 (ja)
JP (1) JPH07111826B2 (ja)
KR (1) KR950010621B1 (ja)
DE (1) DE69129138T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08274612A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Nec Corp 半導体装置

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04225182A (ja) 1990-12-26 1992-08-14 Toshiba Corp 半導体記憶装置
US5255224A (en) * 1991-12-18 1993-10-19 International Business Machines Corporation Boosted drive system for master/local word line memory architecture
US5668485A (en) * 1992-05-21 1997-09-16 Texas Instruments Incorporated Row decoder with level translator
US5452251A (en) 1992-12-03 1995-09-19 Fujitsu Limited Semiconductor memory device for selecting and deselecting blocks of word lines
JP2967021B2 (ja) * 1993-01-25 1999-10-25 株式会社東芝 半導体メモリ装置
US5406140A (en) * 1993-06-07 1995-04-11 National Semiconductor Corporation Voltage translation and overvoltage protection
JP3562725B2 (ja) * 1993-12-24 2004-09-08 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 出力バッファ回路、および入出力バッファ回路
JP3090833B2 (ja) * 1993-12-28 2000-09-25 株式会社東芝 半導体記憶装置
JP3337564B2 (ja) * 1994-09-16 2002-10-21 松下電器産業株式会社 半導体記憶装置
JPH08235877A (ja) * 1995-02-24 1996-09-13 Toshiba Corp 不揮発性半導体メモリ装置
JP2720812B2 (ja) * 1995-03-17 1998-03-04 日本電気株式会社 半導体記憶装置
JP3497601B2 (ja) * 1995-04-17 2004-02-16 松下電器産業株式会社 半導体集積回路
KR0179553B1 (ko) * 1995-12-29 1999-04-15 김주용 로오 디코더 및 컬럼 디코더 회로
US5703827A (en) * 1996-02-29 1997-12-30 Monolithic System Technology, Inc. Method and structure for generating a boosted word line voltage and a back bias voltage for a memory array
US5760608A (en) * 1996-10-21 1998-06-02 Hewlett-Packard Co. High speed, low clock load register dump circuit
US5777940A (en) * 1996-11-12 1998-07-07 Winbond Electronics Corp. Circuit with regulated power supply for reducing memory device operating power
US5835438A (en) * 1996-12-24 1998-11-10 Mosaid Technologies Incorporated Precharge-enable self boosting word line driver for an embedded DRAM
JPH10241364A (ja) * 1997-02-28 1998-09-11 Toshiba Corp Dram装置及びロジック混載lsi
DE19739807C2 (de) * 1997-09-10 2000-06-15 Siemens Ag Pegelumsetzschaltung
US6215708B1 (en) * 1998-09-30 2001-04-10 Integrated Device Technology, Inc. Charge pump for improving memory cell low VCC performance without increasing gate oxide thickness
US7221605B2 (en) * 2004-08-31 2007-05-22 Micron Technology, Inc. Switched capacitor DRAM sense amplifier with immunity to mismatch and offsets
US7176719B2 (en) * 2004-08-31 2007-02-13 Micron Technology, Inc. Capacitively-coupled level restore circuits for low voltage swing logic circuits
KR101020280B1 (ko) * 2008-04-22 2011-03-07 주식회사 하이닉스반도체 레벨시프터
JP2011044186A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Oki Semiconductor Co Ltd ワード線駆動装置
US8537593B2 (en) 2011-04-28 2013-09-17 Sandisk Technologies Inc. Variable resistance switch suitable for supplying high voltage to drive load
US8395434B1 (en) * 2011-10-05 2013-03-12 Sandisk Technologies Inc. Level shifter with negative voltage capability
JP6125850B2 (ja) * 2012-02-09 2017-05-10 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置及び半導体装置の作製方法
JP6333028B2 (ja) * 2013-04-19 2018-05-30 株式会社半導体エネルギー研究所 記憶装置及び半導体装置
US9330776B2 (en) 2014-08-14 2016-05-03 Sandisk Technologies Inc. High voltage step down regulator with breakdown protection
TWI686806B (zh) * 2019-02-13 2020-03-01 旺宏電子股份有限公司 記憶體裝置
US11114148B1 (en) * 2020-04-16 2021-09-07 Wuxi Petabyte Technologies Co., Ltd. Efficient ferroelectric random-access memory wordline driver, decoder, and related circuits

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5862895A (ja) * 1981-10-12 1983-04-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶回路

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5271141A (en) * 1975-12-10 1977-06-14 Hitachi Ltd Word line driving circuit
JPS58185091A (ja) * 1982-04-24 1983-10-28 Toshiba Corp 昇圧電圧出力回路および昇圧電圧出力回路を備えたアドレスデコ−ド回路
JPS58188388A (ja) * 1982-04-28 1983-11-02 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JPS61144790A (ja) * 1984-12-18 1986-07-02 Sharp Corp アドレスデコ−ダ回路
JPS61151898A (ja) * 1984-12-26 1986-07-10 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置におけるワ−ド線ドライバ回路
JPS6238592A (ja) * 1985-08-14 1987-02-19 Fujitsu Ltd 相補型メモリの行選択線駆動回路
US4769792A (en) * 1986-10-28 1988-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device with voltage bootstrap
JPH0632230B2 (ja) * 1987-03-31 1994-04-27 株式会社東芝 半導体不揮発性記憶装置
US4820941A (en) * 1988-02-01 1989-04-11 Texas Instruments Incorporated Decoder driver circuit for programming high-capacitance lines
JPH01317022A (ja) * 1988-06-16 1989-12-21 Toshiba Corp 電源切り換え回路
JPH0793022B2 (ja) * 1988-12-24 1995-10-09 株式会社東芝 半導体メモリ集積回路
JPH02247892A (ja) * 1989-03-20 1990-10-03 Fujitsu Ltd ダイナミックランダムアクセスメモリ
JPH0438790A (ja) * 1990-06-01 1992-02-07 Toshiba Corp ダイナミック型半導体記憶装置
US5136190A (en) * 1991-08-07 1992-08-04 Micron Technology, Inc. CMOS voltage level translator circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5862895A (ja) * 1981-10-12 1983-04-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08274612A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Nec Corp 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5550504A (en) 1996-08-27
EP0475407A2 (en) 1992-03-18
JPH07111826B2 (ja) 1995-11-29
EP0475407A3 (en) 1993-03-17
US5335205A (en) 1994-08-02
KR950010621B1 (ko) 1995-09-20
DE69129138D1 (de) 1998-04-30
US5619162A (en) 1997-04-08
DE69129138T2 (de) 1998-08-20
KR930006728A (ko) 1993-04-21
EP0475407B1 (en) 1998-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950010621B1 (ko) 반도체 기억장치
US6826108B2 (en) Integrated circuit memory device power supply circuits and methods of operating same
US5808955A (en) Integrated circuit memory devices including sub-word line drivers and related methods
US6522592B2 (en) Sense amplifier for reduction of access device leakage
US6212094B1 (en) Low power SRAM memory cell having a single bit line
KR0153847B1 (ko) 반도체 기억장치
US8482999B2 (en) Semiconductor memory integrated device having a precharge circuit with thin-film transistors gated by a voltage higher than a power supply voltage
US10529392B2 (en) Input buffer circuit
US4079462A (en) Refreshing apparatus for MOS dynamic RAMs
KR100621554B1 (ko) 반도체 메모리 장치
JPH04129089A (ja) ダイナミック型半導体記憶装置
KR910004733B1 (ko) 데이타 버스 리셋트 회로를 지닌 반도체 기억장치
KR0154755B1 (ko) 가변플레이트전압 발생회로를 구비하는 반도체 메모리장치
US5420869A (en) Semiconductor integrated circuit device
Chu et al. A 25-ns low-power full-CMOS 1-Mbit (128 K* 8) SRAM
US5376837A (en) Semiconductor integrated circuit device having built-in voltage drop circuit
US5333128A (en) Semiconductor memory device having a circuit for reducing frequency of proceeding refresh in data retention mode
JP3568605B2 (ja) 半導体集積回路装置
US5166554A (en) Boot-strapped decoder circuit
JPH0585993B2 (ja)
US7106645B2 (en) Semiconductor memory device having a word line drive circuit and a dummy word line drive circuit
JP2653643B2 (ja) 半導体記憶装置
US6597040B2 (en) Semiconductor device having MOS transistor for coupling two signal lines
US5768200A (en) Charging a sense amplifier
JP4201615B2 (ja) 半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071129

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081129

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091129

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees