JPS6013395A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS6013395A
JPS6013395A JP58118342A JP11834283A JPS6013395A JP S6013395 A JPS6013395 A JP S6013395A JP 58118342 A JP58118342 A JP 58118342A JP 11834283 A JP11834283 A JP 11834283A JP S6013395 A JPS6013395 A JP S6013395A
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JP
Japan
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signal
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JP58118342A
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JPH0419634B2 (ja
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Yoshihisa Koyama
小山 芳久
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (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】 〔技術分野〕 この発明は、半導体記憶装置に関するもので、例えば、
比較的大きな抵抗値を有するMOSFET(絶縁ゲート
形電界効果トランジスタ)によって非選択ワード線の浮
き上がりを防止する機能を持つダイナミック型RAM 
(ランダム・アクセス・メモリ)のような半導体記憶装
置に有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
本願発明者等は、ワード線選択回路として第1図に示す
ような回路を既に開発した。この回路は、ワード線の間
隔(ピッチ)を最小にするため、アドレスデコーダ部が
2分割される。すなわち、代表して示された第1のアド
レスデコーダ部くノアゲー)NOR)は、4本のワード
線WLI〜WL4を同時に選択するアドレスデコーダ出
力信号を形成する。このアドレスデコーダ出力信号は、
そのゲートに電源電圧Vccが定常的に印加されたカッ
トMO3FETQI 1〜Q14を介して伝送ゲートM
O3FBTQ15〜Q18のゲートに伝えられる。一方
、残り2ビツトのワード線選択用のアドレス信号に従っ
て、第2のアドレスデコーダ部によって4通りのワード
線選択タイミング信号φx00〜φxllが形成され上
記伝送ゲー)MO3FETQ15〜Q18を通してそれ
ぞれワード線WLI〜WL4に伝えられる。このように
することによって、上記第1のアドレスデコーダ部を構
成するノアゲート回路NOR等のピッチとワード線のピ
ッチとを合わせることができる。
また、上記各ワード線WLI〜WL4と回路の接地電位
との間には、非選択時のワード線の浮き上がりを防止す
るためのMO3FETQ19〜Q22が設けられる。す
なわち、交差配置されるデータ線等とのカップリング等
により非選択のワード線が浮き上がるので、上記第1の
アドレスデコーダ部の出力信号を受けるMOSFET0
.23を介して上記MO3FETQI 9〜Q22のゲ
ートにワード線選択タイミングにロウレベルとなるタイ
ミング信号φIQLTを供給するものである。これによ
り、アドレスデコーダ出力信号がハイレベル(選択状態
)ならば、上記MO3FFTQ23がオン状態となって
いるので、上記タイミング信号φWLTのロウレベルと
ともにMO3FF、TQ19〜Q22がオフ状態になる
。一方、上記アドレスデコーダ出力信号がロウレベル(
非選択状態)ならば、上記MO3FETQ23がオフ状
態となって、タイミング信号φWLTのロウレベルにか
かわらずオン状態を維持するものである。これらのMO
3FETQI 9〜Q22のオン状態によって非選択ワ
ード線の浮き上がりを防止する。
ところで、半導体技術の進展により、半導体基板上に形
成される素子、配線が微細化される。この場合、配線に
着目するとその厚さは段差切れを防止するために薄くで
きない反面、配線幅は増々狭くなる傾向にある。したが
って、1Mビットのようなダイナミック型RAMを考え
る場合、配線の厚みより、幅の方が小さくなるとともに
、配線の間隔も増々狭くなるので、平行に走っているワ
ード線間の寄生容量が無視できなくなる。したがって、
上記のように4本のうち1本のワード線を選択状態とし
て、他の残りの3本をフローティング状態のロウレベル
としたのでは、上記寄生容量によるカップリングによっ
て非選択のワード線が浮き上がってしまうという新な問
題が生じることが本願発明者によって見い出されたので
ある。
そこで、各ワード線にラッチ形態のMOSFETを設け
ることが考えられるが、1つのワード線に2個のMOS
FETが必要となって素子数が大幅に増大する。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、素子数を増加させることなく、ワー
ド線間のカップリングによる非選択ワード線の浮き上が
りを防止した半導体記憶装置を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、互いに隣接するアドレスデコーダ回路の出力
信号によって選択されるワード線を交互に配置すること
によって、選択されたワード線に隣接するワード線が隣
接するアドレスデコーダ回路の出力信号により常に非選
択状態としてその浮き上がりを防止するものである。
〔実施例〕
第2図には、この発明の一実施例の回路図が示されてい
る。
同図に示した実施例回路では、nチャンネルMO3FE
Tを代表とするI G F E T (I n5ula
ted−Gate Field Effect Tra
nsistor )を例にして説明する。
1ビツトのメモリセルMCは、その代表として示されて
いるように情報記憶キャパシタCsとアドレス選択用M
 OS F E T Q mとからなり、論理″1′、
“0″の情報はキャパシタCaに電荷が有るか無いかの
形で記憶される。
情報の読み出しは、MO3FETQmをオン状態にして
キャパシタCsを共通のデータ線DLにつなぎ、データ
線DLの電位がキャパシタCsに蓄積された電荷量に応
じてどのような変化が起きるかをセンスすることによっ
て行われる。
メモリセルMCを小さく形成し、かつ共通のデータ1j
lDLに多くのメモリセルをつないで高集積大容量のメ
モリマトリックスにしであるため、上記キャパシタC8
と、共通データ線DLの浮遊容量Coとの関係は、Cs
 / Coの比が非常に小さな値になる。したがって、
上記キャパシタCsに蓄積された電荷量によるデータ線
DLの電位変化は、非常に微少な信号となっている。
このような微少な信号を検出するための基準としてダミ
ーセルDCが設けられている。このダミーセルDCは、
そのキャパシタCdの容量値がメモリセルMCのキャパ
シタCsのほぼ半分であることを除き、メモリセルMC
と同じ製造条件、同じ設計定数で作られている。キャパ
シタCdは、アドレッシングに先立って、MO3FET
Qd”によって接地電位に充電される。
上記のように、キャパシタCdは、キャパシタCsの約
半分の容量値に設定されているので、メモリセルMCか
らの読み出し信号のほぼ半分に等しい基準電圧を形成す
ることになる。
センスアンプSAは、上記アドレッシングにより生じる
このような電位変化の差を、タイミング信号(センスア
ンプ制御信号)φpaLφpa2で決まるセンス期間に
拡大するセンスアンプであり(その動作は後述する)、
1対の平行に配置された相補データ線DL、DLにその
入出力ノードが結合されている。相補データ線DL、D
Lに結合されるメモリセルの数は、検出精度を上げるた
め等しくされ、DL、DLのそれぞれに1個ずつのダミ
ーセルが結合されている。また、各メモリセルMCは、
1本のワード線WLと相補対データ線の一方との間に結
合される。各ワード線WLは双方のデータ線対と交差し
ているので、ワード線WLに生じる雑音成分が静電結合
によりデータ線にのっても、その雑音成分が双方のデー
タ線対DL。
DLに等しく現れ、差動型のセンスアンプSAによって
相殺される。
上記アドレッシングにおいて、相補データ線対DL、D
Lの一方に結合されたメモリセルMCが選択された場合
、他方のデータ線には必ずダミーセルDCが結合される
ように一対のダミーワード線DWL、DWLの一方が選
択される。
上記センスアンプSAは、一対の交差結線されたMO3
FETQI、Q2を有し、これらの正帰還作用により、
相補データ線DL、DLに現れた微少な信号を差動的に
増幅する。この正帰還動作は、2段回に分けておこなわ
れ比較的小さいコンダクタンス特性にされたMO3FE
TQ7が比較的早いタイミング信号φpalによつて導
通し始めると同時に開始され、アドレッシングによって
相補データ線DL、DLに与えられた電位差に基づき高
い方のデータ線電位は遅い速度で、低い方のそれは速い
速度で共にその差が広がりながら下降していく。この時
、上記電圧差がある程度大きくなったタイミングで比較
的大きいコンダクタンス特性にされたMO3FETQ8
がタイミング信号φpa2によって導通するので、上記
低い方のデータ線電位が急速に低下する。このように2
段階にわけてセンスアンプSAの動作を行わせることに
よりて、上記高い方の電位落ち込みを防止する。
こうして低い方の電位が交差結合MO3FETのしきい
値電圧以下に低下したとき正帰還動作が終了し、高い方
の電位の下降は電源電圧Vccより低く上記しきい値電
圧より高い電位に留まるとともに、低い方の電位は最終
的に接地電位(Ov)に到達する。
上記のアドレッシングの際、一旦破壊されかかったメモ
リセルMCの記憶情報は、このセンス動作によって得ら
れたハイレベル若しくはロウレベルの電位をそのまま受
け取ることによって回1Mする。しかしながら、前述の
ようにハイレベルが電源電圧Vccに対して一定以上落
ち込むと、何回かの読み出し、再書込みを繰り返してい
るうちに論理“0″として読み取られるところの誤動作
が生じる。この誤動作を防ぐために設けられるのがアク
ティブリストア回路ARである。このアクティブリスト
ア回路ARは、ロウレベルの信号に対して何ら影響を与
えずハイレベルの信号にのみ選択的に電源電圧Vccの
電位にブートストする働きがある。
同図において代表として示されているデータ線対DL、
DLは、カラムスイッチCWを構成するMO3FETQ
3.Q4を介してコモン相補データ線対CDL、CDL
に接続される。他の代表として示されているデータ線対
についても同様なM○5FETQ5.Q6を介してコモ
ン相補データ線対CDL、CDLに接続される。このコ
モン相補データ線対CDL、CDLには、出力アンプを
含むデータ出力バッファDOBの入力端子とデータ大力
バッファDIBの出力端子に接続される。
ロウデコーダ及びカラムデコーダRC−DCRは、アド
レスバッファADBで形成された内部相補アドレス信号
を受けて、1本のワード線及びダミーワード線並びにカ
ラムスイッチ選択信号を形成してメモリセル及びダミー
セルのアドレッシングを行う。すなわち、ロウアドレス
ストローブ信号R,A Sにより形成されたタイミング
信号φarに同期して外部アドレス信号AXO〜AXi
をアドレスバッファADBに取込み、ロウデコーダR−
DCRに伝えるとともに、ワード線選択タイミング信号
φXにより所定のワード線及びダミーワード線選択動作
を行う。そして、カラムアドレスストローブ信号CAS
により形成されたタイミング信号φacに同期して外部
アドレス信号AYO−AYiをアドレスバッファADB
に取込み、カラムデコーダC−DCHに伝えるとともに
、データ線選択タイミング信号φyによりデータ線の選
択動作を行う。
タイミング制御回路TCは、外部から供給され1ま たアドレスストローブ信号RAS、CASと、ライトイ
ネーブル信号WEとを受け、上記代表として示されたタ
イミング信号の他各種タイミング信号を形成する。
リフレッシュ制御回路REFCは、特に制限されないが
、タイマー回路と、内部ロウアドレス信号axo”ax
iを形成するカウンタ回路とを内蔵しており、外部端子
から供給されるリフレッシュ信号REFにより起動され
る。
例えば、リフレッシュ信号REFを一定時間以上ロウレ
ベルにしつづけると上記タイマー回路が作動して、内蔵
の発振回路(図示せず)により形成されたタイミング信
号φに従ってカウンタ回路を歩進させて内部アドレス信
号を連続的に切り換えて発生させる。この発振回路は、
特に制限されないが、基板バイアス電圧発生回路(図示
せず)を構成するための発振回路を共用することが便利
である。
一方、上記リフレッシュ信号REFとして比較的短い時
間だけロウレベルにすると上記タイマー2 回路が作動せず、このリフレッシュ信号PIF、Fに従
って上記カウンタ回路を歩進させる。このような自動リ
フレッシュ回路は、前記文献によって公知であるので、
その詳細な説明を省略する。なお、上記リフレッシュ信
号REFをロウレベルにすると、マルチプレクサMPX
は、リフレッシュ制御回路REFC側に切り換えられ、
上記内部アドレス信号a x O〜axiをロウアドレ
スデコーダに伝える。
第3図には、上記第2図におけるロウデコーダ回路R−
DCHの一実施例の回路図が示されている。同図には、
代表として2つのアドレスデコーダ部が示されている。
この実施例では、代表して示された第1の2つのアドレ
スデコーダ部(ノアゲートN0RI、N0R2)は、そ
れぞれ4本のワード線WLI〜WL4.WL5〜WL8
を同時に選択するアドレスデコーダ出力信号を形成する
。これらのアドレスデコーダ出力信号は、そのゲートに
電源電圧Vccが定常的に印加されたカッ)MO3FE
TQI 1〜Q14.Q31〜Q34を介してそれぞれ
伝送ゲートMO3FETQI 5〜Q18.Q35〜Q
38のゲートに伝えられる。一方、残り2ビツトのワー
ド線選択用のアドレス信号に従って、第2のアドレスデ
コーダ部によって4通りのワード線選択タイミング信号
φx00〜φx11が形成され上記伝送ゲートMO3F
ETQI 5〜Q1B、Q35〜Q3Bを通してそれぞ
れワード線WLI〜WL4.WL5〜WL8に伝えられ
る。このようにすることによって、上記第1のアドレス
デコーダ部を構成するノアゲート回路NOR等のピッチ
とワード線のピッチとを合わせることができる。
また、上記各ワード線WLI〜WL4.WL5〜WL8
と回路の接地電位との間には、非選択時のワード線の浮
き上がりを防止するためのMO3FETQ19〜Q22
.Q39〜42それぞれが設けられる。すなわち、交差
配置されるデータ線等とのカップリング等により非選択
のワード線が浮き上がるので、上記第1のアドレスデコ
ーダ部の出力信号を受けるMO3FETQ23を介して
上記MO3FETQI 9〜Q22のゲートに所定のタ
イミング信号φWLTを供給するものである。
これらのMO3FETQI 9〜Q22.Q39〜Q4
2のオン状態によって非選択ワード線の浮き上がりを防
止する。
また、アドレスデコーダ部N0RI (又はN0R2)
のように同じ出力に結合され、上記ワード線選択タイミ
ング信号φxoO〜φxllによって1つのワード線が
選択される時、残りの3つのワード線のうち隣りの非選
択ワード線が浮き上がってしまうのを防止するため、隣
接するアドレスデコーダ部N0R2(又はN0RI)の
非選択信号によって上述のように接地電位が与えられる
ワード線を交互に配置するものである。すなわち、ワー
ド線は、WLI、WL5.WL2.WL6. ・・・の
ように隣接するアドレスデコーダ部に結合されるワード
線を交互に配置するものである。
これにより、例えば、アドレスデコーダ部N0R1の出
力信号がハイレベルの選択信号を出力するとき、ワード
線選択タイミング信号φx00〜φ5 xllのハイレベルによってワード線WLI〜WL4の
うちいずれか1つのワード線がハイレベルの選択状態に
され、残り3つのワード線がフローティング状態でのロ
ウレベルとなって非選択状態にされる。このとき、隣り
のアドレスデコーダ部N0R2の出力信号がロウレベル
になって、上述のようにMO3FETQ39〜Q42が
オン状態となってワード線WL5〜WL8を接地電位の
ロウレベルにする。したがって、上記アドレスデコーダ
部N0RIの出力信号によって選択されるワード線の隣
の非選択ワード線は必ず他のアドレスデコーダ部N0R
2の出力信号によって接地電位にラッチされているから
、ワード線間の寄生容量によるカップリングにより浮き
上がることはない。
〔効 果〕
(1)ワード線の配置を隣接する2組のアドレスデコー
ダ部に結合されるワード線を交互に配置することにより
、選択状態にされるワード線の隣のワード線は、常にそ
の非選択出力信号によってオン状態とがるMOS F 
ETによって接地電位に固定さ6 れる。したがって、ワード線間の寄生容量によるカップ
リングにより非選択ワード線が浮き上がることを確実に
防止することができるという効果が得られる。
(2)上記非選択ワード線の浮き上がりを防止するため
の手段は、1個のMOSFETにより構成できることに
よって、回路素子数の増加を防止できるという効果が得
られる。
(3)ワード線間の容量結合による非選択ワード線の浮
き上がりの防止は、単にワード線のレイアウトを変更す
るだけであるので、極めて簡単に実施することができる
という効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、リフレッシュ
回路は、省略するものであってもよい。また、ダイナミ
ック型RAMを構成する他の回路は、種々の実施形態を
採ることができるものである。また、アドレスデコーダ
部をそれぞれ構成する上記ノアゲートN0R1とN0R
2は、互いに隣接していなくてもよい。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本願発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるダイナミック型R
AMに適用した場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、前記同様なワード線の選択を行う半
導体記憶装置に広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に先立って開発されたアドレスデコ
ーダ回路の一例を示す回路図、第2図は、この発明の一
実施例を示すダイナミック型RAMのブロック図、 第3図は、第2図のロウアドレスデコーダR−DCRの
具体的一実施例を示す回路図である。 MC・・メモリセル、DC・・ダミーセル、CW・・カ
ラムスイッチ、SA・・センスアンプ、AR・・アクテ
ィブリストア回路、RC−DCR・・ロウ/カラムデコ
ーダ、ADB・・アドレス9 バッファ、DOB・・データ信号バッファ、D■B・・
データ人力バッファ、TC・・タイミング制御回路、M
PX・・マルチプレクサ、REFC・・リフレッシュ制
御回路 0

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のワード線の選択信号を形成するアドレスデコ
    ーダ回路と、このアドレスデコーダ回路の出力信号を共
    通に受けて対応して形成されたワード線選択タイミング
    信号をワード線に伝える伝送ゲー)MOSFETと、上
    記複数のワード線の中からその1つを選択するアドレス
    信号に従って択一的なワード線選択タイミング信号を形
    成するワード線選択タイミング発生回路と、上記複数の
    ワード線と回路の接地電位点との間に設けられ、上記第
    1のアドレスデコーダ回路の出方信号を受けて上記伝送
    ゲー)MOSFETと相補的に動作するMOSFETと
    を含み、互いに隣接するアドレスデコーダ回路間におい
    て、1つ置きのワード線を交互に選択するようにワード
    線を配置したことを特徴とする半導体記憶装置。 2、上記ワード線には、情報記憶用キャパシタとアドレ
    ス選択用MO3FETとからなるメモリセルのアドレス
    選択用MO3FETのゲートが接続されるものであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶
    装置。 3、上記ワード線は、その配線層の厚みが配線幅より大
    きく、ワード線間が極めて近接して設けられるものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1又は第2項記載
    の半導体記憶装置。
JP58118342A 1983-07-01 1983-07-01 半導体記憶装置 Granted JPS6013395A (ja)

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JP58118342A JPS6013395A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 半導体記憶装置

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JPS6013395A true JPS6013395A (ja) 1985-01-23
JPH0419634B2 JPH0419634B2 (ja) 1992-03-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5161121A (en) * 1988-06-27 1992-11-03 Oki Electric Industry Co., Ltd. Random access memory including word line clamping circuits

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5161121A (en) * 1988-06-27 1992-11-03 Oki Electric Industry Co., Ltd. Random access memory including word line clamping circuits

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JPH0419634B2 (ja) 1992-03-31

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