JPS5857692A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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JPS5857692A
JPS5857692A JP56155098A JP15509881A JPS5857692A JP S5857692 A JPS5857692 A JP S5857692A JP 56155098 A JP56155098 A JP 56155098A JP 15509881 A JP15509881 A JP 15509881A JP S5857692 A JPS5857692 A JP S5857692A
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JP
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transistor
capacitor
semiconductor memory
dummy
word line
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JP56155098A
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JPS6343840B2 (ja
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Yoshihiro Takemae
義博 竹前
Tomio Nakano
中野 富男
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital 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
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4099Dummy cell treatment; Reference voltage generators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (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】 本発明は半導体メモリ、特にワン・トランジスターダイ
ナミック形の半導体メモリに関する。
ワン・トランジスターダイナミック形の半導体メモリが
実用に供されつつあり、例えば、”I EEEJOUR
NAL OIi’ 80LID−8TATICCIRC
UITS、VOL。
5C−15,NO,2,APRIL 19 B OA6
4 kbit MO8Dynmmlc RAM wit
h Novel Memory Capacitor”
等として提案がなされている。この梅の半導体メモリは
一方のビット線(BL)につながるメモリセル(1つの
トランジスタおよびこれと対をなすコンデンサからなる
)と、該トランジスタをオン・オフするワード線(WL
)と、前記一方のビット1ll(BL)と対をなす他方
のピッ)M(BL)と、該ビット線(BL)につながる
ダミーセル(コンデンサからなる)と、該コンデンサに
接続するダミーワードM (DWL )等からなる(後
述)、このような半導体メモリにおいても通常のセンス
アンプが、前記ビット線(BL、BL)の対電に設けら
れ、両線間の差電圧を増幅して読出しデータとなす。こ
の差電圧は予め定めた一定の基準電圧とレベル比較され
、その高低に応じてデータ゛1”又は′”0″′を読み
出す。ところがその差電圧がそのデータ゛1″又は1%
 OIIに応じて固定の2値レベルをとるとは限らない
。その主たる要因は電源電圧変動である。このような電
源電圧変動があると、後述の理由によりピッ)線(BL
)および(BL)の充電レベルが規定の値からずれてし
甘うことになる。この結果、誤ったデータの読出しがな
されてし甘う。然しこの様な電源電圧変動は不可避であ
り、これに対処して前記誤データの読出しを未然に防止
することが必要である。
従って本発明の目的は電源電圧変動があったとしても常
に正し7いr−りの読出しが行なえるワン・トランジス
ターダイナミック形の半導体メモリを提案することであ
る。
上記目的に従い本発明は、ダミーセル内のコンデンサの
−i4全4ヲするビット線の電位そのものから直接該コ
ンデンサの他端を充電するようにしたことを特徴とする
ものである。
以下図面に従って本発明を説明する。
第1図は本発明が適用さj、る一般的なワン・トランジ
スターダイナミック形の半導体メモリを示す回路図であ
る。本図において、C11およびQ15はワン・)・ラ
ンシスターダイナミック形のメモリセルを構成するコン
デンサおよびトランジスタである。このコンデンサC1
1に対する光TM、の有無に応じて記憶データの1”、
゛(ビ′が5y捷る。トランジスタQ+5の一端はピッ
) +WI B 14 ’l’−接k I−・・ピッl
−5BL、の先端はセンスアンfSA、に至る。ビット
線に対するワード&WLはl・ランシスタQ15のデー
トに結ばれている。ヒンスアンプSA1を挾んでピッ)
純BL1が布組さizzその先端にはダミーセルDCが
配設さ71.る。ダミーセル内C内にはコンデンサCI
2が設けられており、その他端は、ダミーワード1DW
Lを介してトランジスタQ6およびQ7の中間接続点に
結ばれる。
トランジスタQ7のダー)・にはダミーワード緋制御係
号湧■、*が印加される。同様の構成が多数段に亘って
形成されており、そのn番目について例示している。す
なわちセンスアンゾSAnを中心とする系統である。又
、ワードiWLとダミーワード線り込tの対は、この他
にも多数段に亘って形成されるが図示しない。動作につ
いては次に説明する。
第2A図および第2B図は第1図に示した半導体メモリ
の動作説明に用いる波形図であり、第2A図はデーラダ
tO″の読出しの場合、第2B図はデータ“′1′″の
読出しの場合についての波形図である。第2A図におい
て、時刻t1以前においてビット線チャージアップ信号
BCが高電位電源電圧■cc以上のレベル(より正確に
は■co十■th十α、以下V。C*とする)にあり、
第1図のトランジスタQll * Q12 、Qa等は
オンになっている。ここに、ピッ)iBLおよびBI、
(第1図のBLl・・・BLn  およびBI4−BL
n f総称したものに相当)、ならびにダミーワード線
DWLを例えば5vの高電位電源電圧vccまで充電し
ておく。ここで、時刻t1において当該ビット線および
ワード線が選択さ扛たとすると、信号BCは低′市位電
源電圧V、8のレベルに切り替わる。又、ワード線WL
は■。−レベルへ向い、ダミーワード線制御信号DwL
本ハ■oeのレベルへ向い、ダミーワードi DWL 
ハv8゜のレベルへ向う。第2A図の波形図はデータ“
0″の読出しについて描いているから、例えばメモリセ
ル(Q+s r Co )についてみると、そのノード
WLが■co*のレベルに向い、トランジスタQlsが
オンに攻ると、ビット線BL、に光電されていた電圧■
ccの電荷は、該コンデンサC11に流庇込む・第2A
図の時刻t1からしばらくしてビット線BLの市;位が
下降しているのはこのためである。
その落ち込みはΔVBLで示される。
一方、ダミーセルDC側についてみると、時刻t1以後
においてダミーワーP線■乱の電位が下降するから、コ
ンデンサC12に介してビット線「tの電位も落ち込ん
でしまう。この落ち込みは第2A図のΔ■几で示される
。ここで前記ΔVBLと該ΔVBLについて試算してみ
る。先ず、ビット餅の答開′(通常BLも「tも共に同
じ容量である)’kcahとし、メモリセルのコンデン
サC1□の容量分C8,1とし、ダミーセルDCにおけ
るコンデンザC1+□の容量をC61□とする。通常は
C91□−2CC1、に設定しである。センスアンプS
A+による読出しが、即述の基準電圧との関連で、円滑
に行方えるようにするためである。コンデンサC1lが
ビット緋B Lから吸収する電荷量をQCI+とすると
、Qc+ □−r VBL X CCI にVcc X
 Cc+ +  (1)である。従って前記電圧Δ■1
は となる。又、ダミーセルDCに関してみると、コンデン
サC1□がダミーワード線DWL (その電圧はVDW
L )より吸収する電荷量をQ。12とすると、Qc+
2”’;Vowt、xCct2=VccxCctz  
(3)であり、従って前記重圧ΔVnは 上記(2)式および(4)式からして 後にセンスアンプSAによって増幅される。すなわちL
E(ラッチイネーブル)信号(第2A図参照)が第1図
のトランジスタQ8に印加されると、第1図のトランジ
スタQlsおよびC14はアクティブになり、ピッH5
!BL、れの差11圧(上記第2A図の時刻t2以降に
示される。かぐしてセンスアンプからのデータの読出(
〜がなされる(ただし読出し出力線は図示していない)
。データ゛1”を読み出す場合にも同様の操作が行なわ
jl、第2B図に図解する如くである。データ゛′1#
08合は、メモリセル内のコンデンサは充[、(Voo
)されている状態であるから、ピッ)ldBLlからコ
ンデンサC11への電荷の移動はなく、第2B図に示す
とおり、ビット緑BLの電位は■。0の11である。こ
の場合のピッ)iBT、、BLO差電圧は時刻t2以降
において、第2A図の場合と逆転した状態で増幅きれる
ところで問題は、既述した電源電圧変動(通常は4.5
v〜5.5V)に対し7ても、常に正しいデーダ’ 1
 ” ” 0”を読み出、ざるか、ということである。
第3図は第1図の半導体メモリにおいて電源電圧変動が
生じた場合における動作を説明するために用いる波形図
であり、図の読み万は第2A、第8図の場合と同じであ
る。この波形図において電源電圧変動はV、、clΔv
ooとして図解されており、特に電源電圧V。。がv、
:cj:t)Δ”ccだけ上昇した場合を示している。
ここで特に注目すべきことは電源電圧Vccの上昇(下
降の場合も同様)Δvo。
に対し、ダミーワード線DWLの電位は迅速に追従し共
にΔ■ce分上昇しているのに対し、ビットaBL、B
Lの電位は極めて緩慢にしか反応してい(9) ないことである。この反応の違いにより、(BL。
11・)とDWLとの間にはΔVなる差電圧が生じてし
まう。このような状態下で、時刻t1においてメモリ選
択(データ′°0”の読出し)があると、第2A図と異
なった様子を呈する。つ捷h、第2A図における11−
1.間のBL、BLの′電位と第3図における11−1
.間のBI3.]’3Lの′電位と全比較すると、両者
の間に差ができてしまう。
ところで、既述したII I II l”O″判別だめ
の基1主の電位がその1■coに接近してくるとパビ°
′0#の判別が誤ってなされてし゛まうことがある。
こj、全数式で表わすと、^1f記ΔVIILおよびΔ
VIILは次の如く示される。メモリセル内のコンデン
サellに流几込む電荷量QcBは Qc+s#VB■、xcC1l=vCCxcC11(6
)であp1ΔvBLは となる。一方、ダミーセルDC内のコンデンサCttに
ついてみると、ダミーワード線DwI、がらこれに流れ
込む電荷量QC+2は、 Qo1□=vDwLxCc1□=(vcc十ΔVcc)
 ×cc l 2  (8)となり、ΔVBLは となる。そこで、上記(7)式および(9)式を見比べ
ると、ΔVBLに270分の誤差が含捷れでしまうこと
が分る。このΔvc0分の誤差がデータの誤読出そこで
本発明は何らかの手段で、ダミーロード線DWLの電位
も、ビット線B L 、 B I、の電位も共に電源電
圧の変動と全く同一歩調で変動するようにし、第3図に
示した差電圧ΔVの生成をW「さないようにする。
第4図は本発明によって達成される半導体メモリ内の動
作を説明するために用いる波形図であり、その読み方は
第2A、2Bおよび3図の場合と同じである。今、時刻
を皿 より以前で図示する如く電源電圧vcoがステッ
プ状に変動(−1=昇)I−たとしても、第4図に示す
とおり、D−乱’ l OL 、 BIJは一体になっ
て全く同一歩調で変化することになる。
このようになれば、第3図の差MIFFΔVは生ぜず、
時刻1.以後において第2A図と全く同じチャートで、
電圧が移り変わることになる。つまり、電源電圧変動の
有無に拘らずビット(@3L、B■、の電位は定められ
たチャート上を動くことになる。
これは電源電圧変動によってデータの誤読出しが生じな
いことを意味する。
第5図は第4図に示しだ動作波形を得ることのできる本
発明に係る半導体メモリを示す回路図である。本図にお
いて、第」図と同一の参照記号が付された構成要素は共
に同一である。従って、ダミーセルDσの構成が特に変
更された部分となる。
このダミーセルDC’内において、コンデンサ自2゜C
n2等はそのまま従来どおりであるが、各コンデンサに
トランジスタQls + Q17、トランジスタQ r
L6Qn7等が付加され、第4図のダミーワード線DW
Lは除去された。第4図においてダミーワード線DWL
をDwL/と表示したのはこのためであ勺、実際電位が
その■ル′で示された電位と等価になる。又、第1図の
ダミーワード線制御信号DWL *は、新たなトランジ
スタQ1y+Qn7等の各ダートに共通に印加される。
さらに又、第1図のBC信号も、新たなトランジスタQ
ls + Qna等の各y−トに共通に印加される。な
おその新た々トランジスタQ17゜Qn7等は、第1図
のトランジスタQ7と実質的に等価である。そうすると
、新たなトランジスタQrg + Qn6等の機能に注
目しなければならない。
従来(第1図参照)、コンデンサCI 2 + Cn2
の他端(各一端はビット線BLl、■3LnVCMj:
続)に対し、トランジスタQ6を介し、電源電圧V[、
cを供給していたのを改め、本発明では(第5図か照)
ビット線BL++口Lnの充電電圧外。を、トランジス
タQ16 r Qn6 ヲB山して、これらコンデンサ
CI□。
Cn2の他端に供給することとした。そうすると、/ 
−)’  Q 、  (E)の電位(従来のダミーワー
ド線迅乱の電位、すなわち第4図のDM、’相当の′f
に位)は必ずビット線B L H+ I’ Lnの’r
w位に追従して動くことにカリ、第4図に示した不都合
な差電圧ΔVの発生を許さないことになる。このような
考る容量(寄生容筒)とビット線−ni、□1.五□に
伺帯もビット線に流れる電流はQn r Q10 によ
って制限され、かつビット線の容量は大きい為、ビット
線の電位の変化は非常にゆるやかである。−万ノード側
容lはビット線容量はビット線容量に比較し極めて小さ
い為、非常にゆるやかなビット線の電位変化に十分追従
できる。このようにして、ビかくして、第4図に示した
、特に時刻t1の近傍に示した同一歩調のDWL’ 、
 BL 、 BLの電圧推移を実現することができる。
以上説明したように本発明によれば、電源電圧変動に拘
らず、常に正しいデータの読出しが行なえるワン・トラ
ンジスターダイナミック形の半導体メモリが実現される
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される一般的なワン・トランジス
ターダイナミック形の半導体メモリを示す回路図、第2
A図および第2B図は第1図に示した半導体メモリの動
作説明に用いる波形図、第3図は第1図の半導体メモリ
において電源電圧変動が生じた場合における動作を説明
するために用いる波形図、第4図は、本発明によって達
成される半導体メモリ内の動作を説明するために用いる
波形図、第5図は第4図に示した動作波形を得ることの
できる本発明に係る半導体メモIJ ’Iz示す回路図
である。 S Al、 S A n−センスアンプ、BLl + 
BLI ”’一対のピッ)線% BLnl  BLn・
・・一対のビット綴、WL・・・ワード線、W几・・・
ダミーワード線、■ル*・・・ダミーワード想制御信号
、DC,DC’加沙゛ cniYi5″n5・・・メモリセルを構成するコンデ
ンサおよびトランジスタ、BC・・・ビット線チャージ
アップ信号。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 うf埋土 青水 朗 弁理士 西舘和之 5P理十 内田幸男 弁理士  山 口 昭 之

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 センスアンプに接続する一対のピッド線と、iW
     一対ノヒツト線の一方に接続するメモリセルと、該一
    対ノヒツトmの他方に直列接続するコンデンサを含んで
    なるダミーセルと、前記ピッ)a、!:共に前記メモリ
    セルを選択するワード線と、#ビット線を充電するビッ
    ト線充電回路とを有してなるワン・トランジスターダイ
    ナミック形の半導体メモリにおいて、 前記ダミーセルが、前記コンデンサの両端間に接続され
    る第1のトランジスタと、該第1のトランジスタと直列
    接続して接地される第2のトランジスタとからカシ、該
    第1のトランジスタは前記一対のビット線を電源電圧に
    充電するタイばングにおいてオンとなり、該第2のトラ
    ンジスタは前記ワード線に対応したダミーワード線制御
    信号が送出されるタイミングでオンとなることを特徴と
    する半導体メモリ。
JP56155098A 1981-06-29 1981-09-30 半導体メモリ Granted JPS5857692A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56155098A JPS5857692A (ja) 1981-09-30 1981-09-30 半導体メモリ
EP19820303414 EP0068894B1 (en) 1981-06-29 1982-06-29 Dynamic random access memory device
IE157682A IE55376B1 (en) 1981-06-29 1982-06-29 Dynamic random access memory device
DE8282303414T DE3280064D1 (de) 1981-06-29 1982-06-29 Dynamische direktzugriffspeicheranordnung.

Applications Claiming Priority (1)

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JP56155098A JPS5857692A (ja) 1981-09-30 1981-09-30 半導体メモリ

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Publication Number Publication Date
JPS5857692A true JPS5857692A (ja) 1983-04-05
JPS6343840B2 JPS6343840B2 (ja) 1988-09-01

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ID=15598577

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62140294A (ja) * 1985-12-13 1987-06-23 Toshiba Corp 半導体メモリのワ−ド線・ダミ−ワ−ド線駆動系

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62140294A (ja) * 1985-12-13 1987-06-23 Toshiba Corp 半導体メモリのワ−ド線・ダミ−ワ−ド線駆動系

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JPS6343840B2 (ja) 1988-09-01

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