JPS6034191B2 - 記憶回路 - Google Patents

記憶回路

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JPS6034191B2
JPS6034191B2 JP52023595A JP2359577A JPS6034191B2 JP S6034191 B2 JPS6034191 B2 JP S6034191B2 JP 52023595 A JP52023595 A JP 52023595A JP 2359577 A JP2359577 A JP 2359577A JP S6034191 B2 JPS6034191 B2 JP S6034191B2
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JP
Japan
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sense
transistor
digit line
circuit
line
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Application number
JP52023595A
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English (en)
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JPS53108737A (en
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修 工藤
俊男 和田
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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
    • G11C11/409—Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4094—Bit-line management or control circuits

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はICメモリもしくはMOSメモリと呼称す萩
絶縁ゲート型電界効果トランジスタを用いた記憶回路に
関するものである。
絶縁ゲート型電界効果トランジスタを用いた集積回路は
高密度化が容易であるため大規模集積回路へと発展して
いる。
とくに大容量の記憶集積回路は、共通の半導体基体に大
容量のメモリセルを有し、高性能高信頼の半導体デバイ
スを実現する。このため好ましいメモリセルは1トラン
ジスタ型ランダム・アクセス・メモリ(ITR−RAM
)と呼ばれるMOSメモIJ‘こ含まれるようにワード
線とディジツト線が交又するマトリクス交点にスイッチ
ング用のトランジスタと情報蓄積用の容量素子を配置し
たものである。このITR−RAMは大容量化に伴なう
容量素子の容量値の増大を防ぐために、高感度のセンス
増中回路をディジット線に付加する必要が生じる。従来
の回路技術はセンス回路とディジット線とを飽和状態で
動作するトランジスタで結合するものである。又、この
回路技術は1975王の「アィ・ェス・ェス・シー・シ
ー テクニカル ダイジエスト べ−/ゞ−ズ‘75(
ISSCCDi鉾stTechnica!Papers
)」の112ページに(L.○.Heller)等が言
己示するように、ディジット線の信号振中より大きなセ
ンス節点への信号でセンス動作が開始される。しかしな
がらこの従釆の回路技術はセンス動作開始前のディジッ
ト線へのプリチャージ状態がセンス回路の動作開始時の
条件を支配し、このプリチャージ動作が飽和状態のトラ
ンジスタを通して行なわれるためセンス回路両側のデイ
ジット線のプリチャージ終了時に得られる平衡プリチャ
ージに達する時間が長く、情報の読出動作を次々に行う
際のサイクル時間が長く、且つサイクル時間を短縮する
と確実な情毅読出動作のためのセンス節点振中が得られ
なくなる欠点がある。
この発明の目的は、読出動作の安定性と短いサイクル時
間を得る高感度の信頼性に優れた回路構成の記憶回路を
提供することにある。
この発明によれば、複数のワード線と複数のディジット
線とが交又する行列マトリクスの交点にトランジスタと
容量素子とを有するメモリをそれぞれ設けメモリセルか
ら第1のディジット線に生ずる信号を飽和状態で動作す
るトランジスタを通してセンス回路の第1のセンス節点
に伝達し、且つ該センス回路の第2のセンス節点に他の
飽和状態で動作するトランジスタを通して第2のヂィジ
ット線を結合する記憶回路であって、第1のディジット
線にソースが接続され、第1のディジット線をセンス回
路の動作開始前に所定値に充電する充電用トランジスタ
と、第2のディジツト線にソースが接続され、第2のデ
ィジツト線をセンス回路の動作開始前に前記所定値に充
電する他の充電用トランジスタと、第1及び第2のセン
ス節点にそれぞれ一端が接続され、他端がディジツト線
の充電後活性化される信号線にE肋ロされた第1及び第
2の容量とを含むことを特徴とする。
この発明の記憶集積回路はセンス動作開始前あらかじめ
第1及び第2のディジット線を充電(プリチャージ)す
る充電用トランジスタが設けられているため、ディジッ
ト線の充電が高速且つ確実に行なわれ平衡状態に到達す
るため読出動作の開始が早くなる。
したがって記憶回路としてのアクセス時間の短縮とサイ
クル時間の短縮が得られ、記憶装置としての高速化が実
現される。またディジット線のプリチャージレベルは高
麗源線からプリチャージトランジスタのゲート閥値電圧
の一段落ちにできるため、ハィレベルの書き込み電圧を
高くでき、動作の安定性に優れている。
センス節点は、ディジット線充電後活性化される信号線
から結合容量を通して十分高く充電されるためセンス感
度がきわめて高いセンス回路を実現できる。次にこの発
明の実施例につき図を用いて説明する。
第1図はこの発明の実施例の回路図である。
この実施例は、複数のワード線W,Wd,・・・・・・
と複数のディジット線D,D,・・・・・・とが形成す
る行列マトリクスの各交点にトランジスタと容量素子と
から成るメモリセルを有する。説明の簡易化のためこの
図には一本のワード線であるアドレス信号線11と一本
のダミーアドレス信号線12とセンス回路10の両側に
伸びるディジット線D,Dのみを示す。ダミーアドレス
信号線12は、一方のディジツト線Dに結合されたメモ
リセルの情毅読出時にダミーアドレス信号Wdで駆動さ
れ、ダミーセルの情報を他方のディジット線Dに伝達す
る。即ち、メモリセルのトランジスタQM,はドレィン
・ソースの一方が一方のディジツト線Dに接続され他方
は記憶容量素子CM,の一端に結合され、ゲート電極は
アドレス信号Wで駆動される。又、ダミーセルのトラン
ジスタQd,.はドレィン・ソースの一方が他方のディ
ジット線Dに接続され、他方が記憶容量素子Cd2,の
一端に結合されゲート電極はダミーアドレス信号Wdで
駆動される。トランジスタQd,.と容量Cd2,との
結合点及び接地間にトランジスタQも,が接続され、ゲ
ートに印加された信号■Lにより、ダミーセルの容量C
d2,の電位をリセットするものである。又各デイジッ
ト線D,Dとセンス回路10との間にはトランジスタQ
R,.,QR2,がそれぞれ設けられ、デイジツト線D
,Dとセンス回路のセンス節点A,Bに各トランジスタ
QR川 QR2・のドレィン・ソースと呼ぶ出力領域が
それぞれ結合される。トランジスタQR,.,QR2,
は、ゲート電極に電源電圧Voを印加して後述する如く
飽和状態の動作を行わせている。また、電源線VDにド
レィンが接続され、ゲートがフ。
IJチャージ信号線■Lに接続され、ソースが第1およ
び第2のディジット線D,Dにそれぞれ接続された2個
のブリチャージ用トランジスタQし,.,Qし2,を設
ける。センス回路10‘こついては、第1のセンス節点
Aに、センストランジスタQD,.のドレインおよび第
2のセンストランジスタQo2,のゲートが接続され、
同様に第2のセンス節点Bには、第2のセンストランジ
スタQo2・のドレィンおよび第1のセンストランジス
タQo,,のゲートが接続されている。センストランジ
スタQD・・およびQD2・のソースは共通にセンス駆
動トランジスタQs,のドレインに結合され、このトラ
ンジスタQs,のゲートをセンス信号■sで駆動するこ
とによりセンス回路10が活性化される。プリチャージ
信号線にゲートが接続され、プリチャージ時に第1、第
2のセンス節点A,Bを平滑化する平滑トランジスタQ
U,がセンス節点A,B間に結線されている。第1およ
び第2の結合容量Cp,.,Cp2,は、センス節点の
電位をセンス開始時に高電位に上昇するブートアップ信
号線■Bとそれぞれ第1および第2のセンス節点A,B
との間に接続されている。全てのトランジスタおよび容
量素子は、Nチャンネル絶縁ゲート電界効果型であり、
同一の半導体基体に形成された集積回路においてメモリ
回路を構成し、基体に−2Vの基体電圧を与えることに
よりトランジスタはIVの基準ゲート閥値電圧を有する
。
第2図は、第1図の実施例の動作波形図である。
プリチャージ期間(0〜8仇sec)に第1および第2
のディジット線電位Va,Vbと第1および第2のセン
ス節点電位V^,VBは、プリチャージ信号■Lを・高
レベルにして、充電用トランジスタQし,,,QL2,
をオンすることにより同電位にプリチャージされる。こ
の実施例ではプリチャージ信号線■しがロウレベルに落
ちると同時もしくは以降に、ブート・アップ信号線■B
がハィレベルに立ち上がる。この時、第1および第2の
結合容量Cp,1,Cp2,を通じてセンス節点はブ−
トストラップ現象により急激に持ち上がる。次にアドレ
ス信号線11およびダミーアドレス信号線12がそれぞ
れ信号W,Wdで駆動されるとメモリセルの情報信号が
ディジット線に生じ、飽和状態でオフしている第1およ
び第2の結合トランジスタQR,.,QR幻を通してセ
ンス節点間A,Bに、ディジツト線間に生じた信号電位
差の約5倍以上の電位差が生じる。この増中作用はセン
ス節点の電位を容量Cp,.,Cp2,によって上昇せ
しめることにより結合トランジスタのソース・ドレイン
が回路機能的に飽和動作状態となるために生じる。この
実施例では、ディジット線のプリチャージを直接高電源
線VDからプリチャージトランジスタを通して行ってい
るため、プリチャージ期間が短か〈高速動作ができ、デ
ィジット線の/・ィレベルを高電位にできるため高信頼
性動作ができる。また、センス節点電位を高電源電位V
oと同程度あるいはそれ以上の電位までもち上げること
ができるため、通常のセンス回路の約5倍以上のセンス
感度を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の実施例の回路図で、第2図は第1
図の実施例の動作を説明する動作波形図である。 QL,.,QL2,……プリチヤージトランジスタ、Q
。 ,,,Q。2,……センストランジスタ、Qs,……駆
動トランジスタ、QU.・・・・・・平滑トランジスタ
、QR,.,QR2.・・・・・・結合トランジスタ、
Cp,.,Cp2,……結合容量、D,a,D,b……
デイジット線、A,B……センス節点。 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数のワード線と複数のデイジツト線とが交叉する
    行列マトリクスの交点にトランジスタと容量素子とを有
    するメモリセルをそれぞれ設け、該メモリセルから第1
    のデイジツト線に生ずる信号をゲートに電源電圧が印加
    されたトランジスタを通してセンス増巾回路の第1のセ
    ンス節点に伝達し、且つ該センス回路の第2のセンス節
    点に他のゲートに電源電圧が印加されたトランジスタを
    通して第2のデイジツト線を結合し、前記第1のデイジ
    ツト線にソースが接続され前記センス回路の動作開始前
    にあらかじめ前記第1のデイジツト線を所定値に充電す
    る充電用トランジスタと、前記第2のデイジツト線にソ
    ースが接続され前記センス回路の動作開始前にあらかじ
    め前記第2のデイジツト線を前記所定値に充電用トラン
    ジスタと、前記第1及び第2のセンス節点にそれぞれ一
    端が接続され、他端が前記デイジツト線の充電後のみ活
    性化される信号線に接続された第1及び第2の容量とを
    含むことを特徴とする記憶回路。
JP52023595A 1977-03-04 1977-03-04 記憶回路 Expired JPS6034191B2 (ja)

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JPS53108737A JPS53108737A (en) 1978-09-21
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JPS5545188A (en) * 1978-09-27 1980-03-29 Nec Corp Dynamic random access memory unit
JPS55157775A (en) * 1979-05-29 1980-12-08 Nippon Electric Co Character training machine

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