JPH04278295A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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Publication number
JPH04278295A
JPH04278295A JP3040422A JP4042291A JPH04278295A JP H04278295 A JPH04278295 A JP H04278295A JP 3040422 A JP3040422 A JP 3040422A JP 4042291 A JP4042291 A JP 4042291A JP H04278295 A JPH04278295 A JP H04278295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
control signal
drive control
level
well
Prior art date
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Pending
Application number
JP3040422A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Noda
研二 野田
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH04278295A publication Critical patent/JPH04278295A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリに関し、特
に対をなすディジット線間の差電位を所定のタイミング
で増幅するフリップフロップ型のセンス増幅回路を備え
た半導体メモリに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体メモリは、一例と
して図5に示すように、第1のフリップフロップ回路を
形成するN型の第1及び第2のトランジスタQ11,Q
12と第2のフリップフロップ回路を形成するP型の第
1及び第2のトランジスタQ21,Q22とを備え、こ
れらトランジスタのソース間に供給される駆動制御信号
SAN,SAPが非活性化レベルから活性化レベルへと
変化すると活性化し、対をなすディジット線DL1,D
L2間の差電位を増幅するセンス増幅回路1bと、P型
及びN型のトランジスタQ1,Q2を備え、制御信号S
E1,SE2が非活性化レベルから活性化レベルへと変
化すると、第1の電源電位Vss(接地電位)と第2の
電源電位Vddとの間の中間電位の非活性レベルから第
1及び第2の電源電位Vss,Vddの活性化レベルへ
とそれぞれ変化する駆動制御信号SAN,SAPを発生
する駆動制御回路2とを有する構成となっていた。
【0003】また、N型の第1及び第2のトランジスタ
Q11,Q12のウェル(バックゲート)には第1の電
源電位Vssが印加され、P型の第1及び第2のトラン
ジスタQ21,Q22のウェル(バックゲート)には第
2の電源電位Vddが印加されていた。
【0004】メモリセルからのデータが読出されてディ
ジット線DL1,DL2間に微小差電位の信号が現れた
後、駆動制御信号SAN,SAPは活性化レベルの電源
電位Vss,Vddへと変化し、センス増幅回路1bは
活性化する。
【0005】このとき、N型のトランジスタQ11,Q
12に注目した場合、これらトランジスタQ11,Q1
2の閾値電圧VtをそれぞれVt(Q11),Vt(Q
12)とすると閾値電圧Vtのばらつきによるセンス感
度の劣化は、|Vt(Q12)−Vt(Q12)|と対
応する。同様に、P型のトランジスタQ21,Q22の
閾値電圧Vtのばらつきによる感度の劣化は|Vt(Q
21)−Vt(Q22)|と対応する。
【0006】一方、集積化が進むにつれディジット線の
ピッチが小さくなり、その結果フリップフロップを構成
するトランジスタのゲート長は極めて短くなり、ショー
トチャネル効果による閾値電圧Vtの低下が著しくなる
。
【0007】一般的なトランジスタの閾値電圧Vtの絶
対値とゲート長の関係を図6に示す。ゲート長が短くな
るとゲート長に対する閾値電圧Vtの傾きが大きくなる
ため、ゲート長のばらつきに対する閾値電圧Vtのばら
つきが増加して|Vt(Q11)−Vt(Q12)|,
|Vt(Q21)−Vt(Q22)|の値が大きくなり
、センス感度が悪化することになる。
【0008】また、ショートチャネル効果は、P型のト
ランジスタではウェルの電位が高いほど、N型のトラン
ジスタではウェルの電位が低いほど著るしくなるので、
できるだけウェルとソースとの電位差が小さい方が望ま
しいが、センス増幅回路1bの各トランジスタQ11,
Q12,Q21,Q22のソース電位はセンス期間中に
変化するため、各トランジスタのPN接合に順方向電流
を流さないためには、P型のトランジスタQ21,Q2
2のウェルの電位を、共通ソースに印加される最も高い
電位、すなわち電源電位Vddに固定し、N型のトラン
ジスタQ21,Q22のウェルの電位を共通ソースに印
加される最も低い電位、すなわち電源電位Vssに固定
するのが最もセンス感度の良くなるウェルの電位の設定
方法であった。
【0009】例えば、プリチャージ電位を2.5Vにし
て、駆動制御信号SAPを非活性化レベルの2.5Vか
ら5Vまで、駆動制御信号SANを非活性化レベルの2
.5Vから0Vまで変化させるものとすると、トランジ
スタQ11,Q12のウェルの電位は0V、トランジス
タQ21,Q22のウェルの電位は5Vに設定しなけれ
ばならない。今、トランジスタの閾値電圧を全て0.7
Vとすると、センス増幅回路1bの動作開始点における
共通ソースはP型のトランジスタQ21,Q22で(2
.5+0.7)V、すなわち3.2V、N型のトランジ
スタQ11,Q12で(2.5−0.7)V、すなわち
1.8Vとなり、いずれも、ソースとウェルとの電位差
は1.8Vとなっており、これ以下にすることはできな
かった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体メモ
リでは、センス増幅回路1bを構成するトランジスタQ
11,Q12,Q21,Q22のウェルが、P型のトラ
ンジスタでは電源電位Vddに、N型のトランジスタで
は電源電位Vssに固定されているため、ウェルとソー
スとの電位の差を一定の値以下に小さくすることができ
ず、ショートチャネル効果が強い動作点で各トランジス
タを使わなければならず、センス感度のばらつきが大き
くなり、センス感度を向上させることが困難であるとい
う問題点があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体メモリは
、第1及び第2のトランジスタを備え駆動制御信号が活
性化レベルになると活性化して第1及び第2のディジッ
ト線間の差電位を増幅するフリップ・フロップ型のセン
ス増幅回路と、制御信号が活性化レベルになると非活性
化レベルから活性化レベルへと変化する前記駆動制御信
号を発生する駆動制御回路と、前記第1及び第2のトラ
ンジスタのウェルに、前記駆動制御信号が非活性化レベ
ルから活性化レベルへと変化すると前記駆動制御信号の
非活性化レベルと活性化レベルとの間の第1のレベルか
ら前記駆動制御信号の活性化レベルへと変化するウェル
電位を印加するウェル電位制御回路とを有している。
【0012】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0013】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。
【0014】この実施例が図5に示された従来の半導体
メモリと相違する点は、差動増幅器31とN型とトラン
ジスタQ3,Q4とインバータIVとを備え、駆動制御
信号SANが、電源電位Vss,Vdd間の中間電位(
Vm)からこの中間電位(Vm)と電源電位Vssとの
間の第1の電位V1までの間にあるときは第1の電位V
1、第1の電位V1から電源電位Vssまでの間にある
ときは電源電位Vssとなるウェル電位Vwをトランジ
スタQ11,Q12のウェルに印加するウェル電位制御
回路3を設けた点にある。
【0015】次に、この実施例の動作について説明する
。
【0016】図2はこの実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
【0017】制御信号SE1,SE2がそれぞれ電源電
位Vdd(5V),Vss(0V)の非活性化レベルの
とき、駆動制御信号SAN,SAPは中間電位Vm(2
.5V)になっており、センス増幅回路1は非活性状態
に、ディジット線DL1,DL2は中間電位Vmにプリ
チャージされている。
【0018】差動増幅器31の反転入力端(−)には電
位V1(1.5V)が供給されており、非反転入力端(
+)には駆動制御信号SANが供給されている。
【0019】駆動制御信号SANの電位が電位V1より
も高い電位にある時は、差動増幅器31の出力端には高
電位が出力され、トランジスタQ3はオン、トランジス
タQ4はオフとなり、ウェル電位Vwは電位V1と等し
くなっている。
【0020】制御信号SE1,SE2がそれぞれ電源電
位Vss,Vddの活性化レベルになると、駆動制御信
号SANは電源電位Vssに近づき、駆動制御信号SA
Pは電源電位Vddに近づく。すなわち、センス増幅回
路1の動作開始当初(活性化初期)ではN型トランジス
タQ11,Q12のウェル電位VwはV1(1.5V)
となり、接地電位よりも高い電位に設定される。
【0021】センス動作が進み、駆動制御信号SANが
電位V1より低い電位になると、トランジスタQ3がオ
フ、トランジスタQ4がオンになり、ウェル電位Vwは
電源電位Vss、すなわち接地電位となる。
【0022】従って、トランジスタQ11,Q12のソ
ースとウェルとの電位差が小さくなり、ショートチャネ
ル効果が緩和され、ゲート長の短かい場合でも閾値電圧
のばらつきを少なくすることができる。
【0023】図3は本発明の第2の実施例を示す回路図
である。
【0024】この実施例は、P型のトランジスタQ21
,Q22のウェルの電位を制御するようにしたものであ
る。
【0025】この実施例のウェル電位制御回路3aは、
反転入力端(−)に駆動制御信号SAPを入力し非反転
入力端(+)に電源電位Vdd(5V)と中間電位Vw
(2.5V)との間の電位V2(3.5V)を入力する
差動増幅器31と、この差動増幅器31の出力を反転す
るインバータIVと、ゲートに差動増幅器31の出力を
入力しソースに電位V2が供給されドレインからウェル
電位Vwaを出力するP型のトランジスタQ5と、ゲー
トにインバータIVの出力を入力しソースをトランジス
タQ5のドレインと接続しドレインに駆動制御信号SA
Pを入力するP型のトランジスタQ6とを備えた構成と
なっている。
【0026】図4はこの実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
【0027】この実施例の基本的な動作及び効果は第1
の実施例と同様であるので省略する。
【0028】なお、これら実施例においては、N型のト
ランジスタ又はP型のトランジスタの何れか一方のトラ
ンジスタのウェルの電位を制御し、他方は固定とした例
を示したが、N型,P型の両方のトランジスタのウェル
の電位を共に制御するようにしてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、フリップ
フロップ型のセンス増幅回路の第1及び第2のトランジ
スタのウェルの電位を制御するウェル電位制御回路を設
けた構成をすることにより、第1及び第2のトランジス
タのソース・ウェル間の電位差を小さくすることができ
るので、トランジスタのショートチャネル効果を緩和す
ることができ、従ってトランジスタのゲート長が短かく
なっても閾値電圧のばらつきを抑えることができるので
、センス感度のばらつきが少なくなり、センス感度の向
上をはかることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】図1に示された実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図である。
【図4】図3に示された実施例の動作を説明するための
各部信号の波形図である。
【図5】従来の半導体メモリの一例を示す回路図である
。
【図6】図5に示された半導体メモリの動作を説明する
ための各部信号の波形図である。
【符号の説明】
1,1a,1b    センス増幅回路2    駆動
制御回路 3,3a    ウェル電位制御回路 31    差動増幅器 DL1,DL2    ディジット線 IV    インバータ Q1〜Q5,Q11,Q12,Q21,Q22    
トランジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1及び第2のトランジスタを備え駆
    動制御信号が活性化レベルになると活性化して第1及び
    第2のディジット線間の差電位を増幅するフリップ・フ
    ロップ型のセンス増幅回路と、制御信号が活性化レベル
    になると非活性化レベルから活性化レベルへと変化する
    前記駆動制御信号を発生する駆動制御回路と、前記第1
    及び第2のトランジスタのウェルに、前記駆動制御信号
    が非活性化レベルから活性化レベルへと変化すると前記
    駆動制御信号の非活性化レベルと活性化レベルとの間の
    第1のレベルから前記駆動制御信号の活性化レベルへと
    変化するウェル電位を印加するウェル電位制御回路とを
    有することを特徴とする半導体メモリ。
  2. 【請求項2】  ウェル電位制御回路が、駆動制御信号
    のレベルによってウェル電位のレベルを制御する回路で
    ある請求項1記載の半導体メモリ。
JP3040422A 1991-03-07 1991-03-07 半導体メモリ Pending JPH04278295A (ja)

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JP3040422A JPH04278295A (ja) 1991-03-07 1991-03-07 半導体メモリ

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JP3040422A JPH04278295A (ja) 1991-03-07 1991-03-07 半導体メモリ

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ID=12580222

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JP3040422A Pending JPH04278295A (ja) 1991-03-07 1991-03-07 半導体メモリ

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JP (1) JPH04278295A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100436052B1 (ko) * 1996-12-30 2004-10-08 주식회사 하이닉스반도체 에스램셀의웰전위제어를통해누설전류를감소시킨에스램
JP2006054040A (ja) * 2004-08-02 2006-02-23 Samsung Electronics Co Ltd センス増幅器及び半導体メモリ装置
JP2006173640A (ja) * 1993-12-03 2006-06-29 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置
DE102005057788A1 (de) * 2005-12-03 2007-06-06 Infineon Technologies Ag Dynamische Speicherschaltung und Verfahren zum Betreiben einer solchen

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