JPS5894190A - Mosダイナミツクメモリ - Google Patents

Mosダイナミツクメモリ

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Publication number
JPS5894190A
JPS5894190A JP56191131A JP19113181A JPS5894190A JP S5894190 A JPS5894190 A JP S5894190A JP 56191131 A JP56191131 A JP 56191131A JP 19113181 A JP19113181 A JP 19113181A JP S5894190 A JPS5894190 A JP S5894190A
Authority
JP
Japan
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voltage
vcc
memory
change
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP56191131A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyasu Fujishima
一康 藤島
Kazuhiro Shimotori
下酉 和博
Hideyuki Ozaki
尾崎 英之
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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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP56191131A priority Critical patent/JPS5894190A/ja
Publication of JPS5894190A publication Critical patent/JPS5894190A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (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】 この発明は、ライトサイクμとリードサイクルの間に電
源電圧の変動が生じた場合にも安定に情報を読み出すこ
とが可能なl)フンジスタ形MOSダイナミックメモリ
に関するものである。
一般に、1)ランジスタ形MOSダイナミックメモリで
はMOSキャパシタに蓄積され九電荷の有無を2a情報
の11”、′0”に対応させている。そして、トランス
ブアゲートを1オン”してMOSキャバVりに蓄積され
た電荷をビット線に転送する。この時、電荷の有無によ
ってピッ)線に生じる微少な電圧変化をセンスアンプ回
路で検出するものである。
第α図は従来のMOSダイナミックメモリのメモリアレ
イを示す構成図である。(1)は左側および右側にそれ
ぞれマトリックス状に配置したメモリセμ、(匂はメモ
リセルα)の各行ごとに設けたセンスアンプ回路、(3
)はこのメモリセμα)の各行ごとに設けると共にその
センスアンプ回路をはさんで左側および右側にそれぞれ
設はメ屹すセ〜の容量の約172の容量を持つダミーセ
A/、+41はメモリセrv (1)およびダミーセr
v (B)の行ごとに設けられ、センスアンプ回路をは
さんで左側および右側にそれぞれ配置したビット線、(
b)は左側および右側のメモリセrv Q)の列ごとに
配置したフード線、(8)は左側および右側のダミーセ
フI/(粉にそれぞれ配置したダミーフード線、())
は左側および右側のダミーセ〜(6)にそれぞれ接続し
、1p信号が送られるーp線、(8)は左側および右側
のメモリ七μα)およびダミーセ/L10I)に接続す
る、電源電圧VecあるいはVssを印加するセルプレ
ートである。
、次に、上記第1図に示すMOSダイナミックメモリの
動作について簡単に説明する。まず1例えば左側のワー
ド線(5)のうちの1本のワード線が選択されると、メ
モリ容量のほぼ1/2の容量をもつダミーセルに接続さ
れた右側のダミーフード線(6)が選択される。このた
め、対応する左側のビット線(4)と対応する右側のビ
ット線(4)に信号電荷を転送し、このときに生じる微
少な電位差をセンスアンプ回路(2)で検出・増幅する
ものであるd従来のメモリ構成では、第2図に示すライ
トサイクルのVcc電圧とリードサイクルのVcc電圧
に変動があった場合に、ビット線に生じる読み出し電圧
が変動し、はなはだしい場合は誤動作をするという欠点
があった。
セルプレート電圧にVccを印加した場合のこの読み出
し電圧の変動の様子を第3図に表面ボテンVヤμ図を用
いてメモリセμ、ダミーセμの断面図と共に示す、(9
)はメモリ容量のセルプレート電極、11αはトランス
ファゲート、(U+はプリチャージゲート、(12はゲ
ート酸化膜、 (1!Iはメモリセル相互を分離する厚
いフィールド酸化膜である。
説明の簡単化のためにライトサイクルのVccを4V、
 リードサイクμのVcc f 6 V 、メモリセル
容量をCs=α04pF%ダミーセル容量をCDにs/
2=α02pF、ヒツト線容量をCB=α5pF、)’
ランスファゲートのしきい値電圧をVT=IVとする。
第3図において1時刻T1ではライト動作が行なわれ、
データの@0”、@1”に応じてビット線がOv。
4vに設定されている1時刻T、ではライト動作が完了
しフード線電圧は低Vべμになシメモリセルにデータが
書き込まれる。この時メモ゛す電圧はIL@O時VL=
OV、 @H” (D RVa=3V(Vcc−Vt=
4v−1v)となっている6時刻T、ではVCc;、電
圧が6vに変化しておシ、セルプレート電圧も4vから
6vに変化するため、メモリ電圧が@L”の時のOVが
2vに、3Vがsvになる1時刻T4でフード線電圧が
高しベ〃になりメモリ情報を読み出す時ワード線電圧も
6vになるため、メモリ七〜からビット線に伝達される
電荷量it @L’ O時Q8L−C8X(VCC−V
T−VL )25hらQstz+α04pFX(@v−
1v−2v)=α12pc%@H’の時QsFcs×(
Vcc−Vi−Va)=α04pFX(6V−IV−B
Y )=OpCとなる・一方ダミーセルからビット線に
伝達される電荷量はQp=CnX(Vcc−Vt−Ov
 )=αQ2ppX(6v−1v−GV)=01pCと
なる。したがってビット線に生じる電圧変化は″”L”
の時AvL−QSL/C!I=Q12pC/(L!Ip
F=(L24V 、 ”H’〕時AVH=Ovで、一方
ビット線に生じる電圧変化はΔVD−QD/C5=(1
1pC/a5pF=%L2Vトなルタメ、”H” 17
)読み出し電圧がΔVD−ΔVH=200mVであるの
に対して、@L”の読み出し電圧がΔVL−ΔVp==
40mVと激減し、センスアンプ回路の感度よシ小さく
なった場合には@L”を′H”と読みまちがう誤動作を
生じる。
次に、セルプレート電圧tVssにした場合の読み出し
電圧の変動の様子を第4図に表面ボテ・ンVヤル図を用
いて示す、α4はセルプレートがVssでも容量を形成
するように設けたN影領域である。
時刻T1ではライト動作が行なわれデータの@OI′。
@1′に応じてビット線がeV、4Vに設定されている
0時刻T、ではライト動作が完了し、ワード線電圧は低
しベ〃にな少メ叱すセμにデータが書き込まれる。この
時、メモリ電圧は@L”の時VL=OV。
@H”の時VH=lV(Vcc−Vt−4v−1v )
 トナッティルe時刻T、ではVcc電圧が6vに変化
しているが、セルプレート電圧はOvで不変のため、メ
モリ電圧線@L”、@H″共に不変テソれぞれVt=O
V 、 VH=3V Olまである1時刻T4でワード
線電圧が高レベルになりメモリ情報を読み出す時ワード
線電圧もVccと同じ変化をし、6vであるためメ屹リ
セルがらビット線に伝達される電荷量は@L”の時QI
IL(:IX(Vcc−Vt−VL3=α04pFX(
6V−IV−GV)=α2pQ @H”の時QIM =
CIX(VCC−VT−VH)=α04pF刈6v−1
v−3v)=008pCとなる。
一方ダミーセルからビット線に電達される電荷量はQD
−cDX(VCC−VT−OV )=αo2pFx(6
v−xv−Gy)=α1pCとなる。したがってピッ)
線に生じる電圧変化は@L”の時aVt−Qst/Cn
=(L2pC/(L!1pF=(14′v%@a″の時
ΔVa=Qs*/C+a=QO8pC/u5pF=(L
16V テ、一方ビット線に生じる電圧変化はΔVD鴨
りん1=α1pC/αB pF=α2vとなるため、1
L@の読み出し電圧がΔVL−ΔVD=200mVであ
るのに対して、@H″の読み出し電圧がΔVD−ΔVn
=40mVと激減シ、センスアンプ回路の感度より小さ
くなった場合には、@H”を@L”と読みまちがう誤動
作を生じる。
このように、従来のメモリ構成法では、ライトサイクル
とリードサイクμでVcc電圧が変動した場合に七Vプ
レートにVccを印加し九個では′L″の読み出し電圧
が減少することにより、一方セルプレートにVssを印
加した例では′H“の読み出し電圧が減少することによ
りメモリが誤動作を生じるという欠点があった。
一般的には、メモリセル容量をCsダミーセ〜容量をC
D電源電圧がリードサイク〃とフイトサイクμでVcc
からAVだけ1昇したとし、この時七μプレート電圧v
cpからaAVだけ変化したとする。
(aはVccの変化に対するセルデV−)電圧の変化率
でたとえば七μプレートにVccを印加した時ハ1 、
 Vssを印加した時は0である。)メモリセルに書き
込まれる電圧は@L″IがOV、@H’がVcc−VT
であり、電源電圧の変動後はそれぞれaAV。
Vc c −V丁子aΔV となる、従って電源電圧が
Vcc+ΔVに達し九後に読み出される電荷量はトラン
スフアゲ−艷に印加されるワード線信号の高しベμもy
cc+ΔVになるため、 @L”の時Qs L”CSX
 (Vc c+AV−VT−IAV )=Cs (VC
C−VT+(1−a )AM) ”H”の時Qs17c
m(Vcc+aV−Vt−(Vcc−VT+aAV))
=Cs(1−a )AMトなる。一方、ダミーセμから
の出力信号ハQn=Cn(Vcc+aV−Vt−Ov)
<DCVcc+Δv−Vr y″cあル、 ”L”と1
H”の中間の信号@L”レベμに近づくために@L”を
@H”と読み誤まる場合が生じ、一方a=OたとえばV
ssセルプV(Vcc−Vt+ΔV)=QDとなシ逆に
ダミーレベμが@H”レベμに近づく丸めに@H”を@
L”と読み誤まる場合が生じるのである。
この発明の目的はと記の様な従来のものの欠点を除去す
るためになされたもので、メモリセμの七yプレートに
電源電圧の変化のほぼl/2!の変化をする電圧を印加
することによシフィトサイクμとリードサイクμでVc
c電圧に変化がちってもL”。
@H@共に読み出し電圧が変化しない様なMOSダイナ
ミックメモリを提供するものである。
この場合はと述のa=172に相当し、  (Q8L+
Q8H)りyとフィトサイクルでVcc電圧に変化があ
っても変化がない場合と同様の読み出し電圧を1L″。
@H″m共に有していることがわかる。
この発明の一実施例を第5図に示す、セルプレー ) 
+111には、 Vccの変化の1/2の変化をする電
圧としてメモリチップ上に集積化した定電圧源で発生し
たVcc/2が印加されている。
セルプレート電圧にVcc/2を印加した場合について
、第6図に表面ボテンVヤμ図を用いて説明している。
時刻T1ではライト動作が行なわれデータの0”。
@l@に応じてビット線がGV、4Vに設定されている
1時刻T、ではライト動作が完了し、ワード線電圧は低
レベルになシメモリセ〜にデータが書き込まれる。この
時、メモリ電圧は@L”の時Vt、=OV。
”H’+2)時Vm=3V(Vcc−Vt=4V−IV
 ) トナッティルm時刻T3ではVcc電圧が4vか
ら6vに変化するのに伴いセルプレート電圧は2vから
3vに変化しているので、メモリ電圧は1L″、@H1
共にIVだけ高くなりVt=IV、Vu=4Vとなる1
時刻T4でワード線電圧が高レベルになりメモリ情報を
読み出す時ワード線電圧もVccと同じ変化をし、高し
ペ〃が6vになるためメモリセμからビット線。に伝達
される電荷量は1L”の時Qs L(: !I刈Vcc
−Vt−Vj )=α04pFX(6V−1v−1v)
=016pC”H”の時Qsa=Cs刈VCC−VT−
VH)=004pFX(6V−IV−4V)=α04p
Cとなる。一方ダミー七μからビット線に伝達される電
荷量はQD−CDX (VCC−VT−Ov)=α02
pFX(6v−1v−OY)=α1pCとなる。したが
ってビット線に生じる電圧変化は1L”の時ΔVL=Q
sL/′C5=(L16pC/α5pF=(L32V、
  ”H″の時ΔVsrQssr/C1t=(LO4p
C/QflpF=α08vで、一方ビット線に生じる電
圧変化はaVDQp/Cm=(L1pC/(L5pF=
(12Vとなるため、コノ場合は@L”、″H”の読み
出し電圧が共に120mVと、Vcc電圧が変化する前
と等しい値が確保されている。
以上のように、この発明によればメモリ七μの七yプレ
ート電圧にVcc/2を印加するようにしたのでライト
サイクルとリードサイクルのVcc電圧の変化による読
み出し電圧の変化を除去することが可能にな9動作マー
ジンの大きいMOSダイナミックgAMを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のMOSダイナミックメモリのメモリアレ
イを示す構成図、第2図はメモリのライトサイクルとリ
ードサイクμでのVcc電圧変化の様子を示す波形図、
第3図は従来の構成である七μプレートにVccを印加
した場合のVcc電圧の変化が読み出し電圧に与える影
響を説明するための図、第4図は今一つの従来の構成で
ある七μプレートにVssを印加した場合のVcc電圧
の変化が読み出し電圧に与える影響を説明するための図
、第6図は本発明によるメモリ七μのセルプレーFにV
cc/2を印加したMOSダイナミックメモリのメモリ
アレイを示す構成図、第6図は本発明の七μプレートに
Vc C/2を印加した場合のVccの変化が読み出し
電圧に与える影響を説明するための図である。 α)はメモリ七μ、(匂はセンスアンプ回路%(3)は
ダミーセμ、(4)はビット線、(6)はフード線、(
6)はダミーワード線、(7)は−p線、(81は七μ
プレート。 (9)は七μプレート、11olはトランスフアゲ−)
1川はプリチャージグー)、HlはグーF酸化膜、+1
1はブイーμド酸化膜、841はN領域 なお、図中同一符号は同一1+は相当部分を示す。 代理人 葛野信− 第2図 Trot   刀 肴 第6図 手続補正書(自発] 昭和 51V2月 4日 A龜 特許庁長官殿 1、事件ノ表示     特願昭56−191181号
2、発明の名称 MO8ダイナミックメモリ 3、補正をする者 6、補正の対象 図面 6、補正の内容 図面中、第1図および第6図を別紙のとおり訂正する。 以上 刊

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 α)1トランジスタ形ダイナミツクメモリにおいて、七
    μデv−)に電源電圧の変化の172程度の変化をする
    電圧を印加することを特徴とするMOSダイナミックメ
    モリ。 ■電源電圧をVccとしたとき、七μプレートに印加す
    る電圧をV((/2とした特許請求の範囲第1項記載の
    MOSダイナミックメモリ。 (3)セルプレート電圧発生回路をメモリチップ玉に集
    積化することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    MOSダイナミックメモリ。
JP56191131A 1981-11-27 1981-11-27 Mosダイナミツクメモリ Pending JPS5894190A (ja)

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JP56191131A JPS5894190A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 Mosダイナミツクメモリ

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JP56191131A JPS5894190A (ja) 1981-11-27 1981-11-27 Mosダイナミツクメモリ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6010494A (ja) * 1983-06-29 1985-01-19 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
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