JPS6117292A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS6117292A
JPS6117292A JP59137127A JP13712784A JPS6117292A JP S6117292 A JPS6117292 A JP S6117292A JP 59137127 A JP59137127 A JP 59137127A JP 13712784 A JP13712784 A JP 13712784A JP S6117292 A JPS6117292 A JP S6117292A
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潤 衛藤
Ryoichi Hori
堀 陵一
Kiyoo Ito
清男 伊藤
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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】 〔発明の詳細な説明〕 本発明はMOSメモリに係り、特にメモリセル信号をデ
ータ線(ビット線)に読み出すためにワード線を駆動す
る回路での消費電力を低減するのに好適なワード線駆動
回路に関する。
〔発明の背景〕
従来のワード線を駆動する回路として、1977ISS
CC,Dig、of Tach、Papars p 1
2〜p 13  に示された回路がある。この回・路を
第1図に示し、その回路構成と動作を説明する0回路を
構成してぃねMOS−FETはNチャネルでエンハンス
メント型である。なお、これ以後の説明ではすべてこの
型のMOS−FETを用いて説明する。第1図で、MA
がメモリアレ一部で、D。、D、がデータ線、W0〜W
7がワード線である。メモリセルはMOS−FET、コ
ンデンサー各々1個で構成され、たとえば同図でMOS
−FETQM、、コンデンサーCMoでメモリセルMC
,を構成してい。
る。WDはワード線駆動回路部で、QW o”QW?が
ワード線駆動用のMOS−FETで、Q T o〜Q 
T 7はチャージトラップ用のMOS−FETである。
またQX、、QXiはワード線群選択用のMOS−FE
Tである。XDは行デコーダ部で、1個のデコーダで多
数あるワード線のうち4本のワード線を選択する。たと
えは、デコーダXDaでワー、ド線W0〜W、を選択す
る。SD0〜SD、は。
上記選択された4本のワード線のうち1本のワード線を
選択するための信号を出す回路(ここではサブ行デコー
ダと称す)である。したがって、この回路にも行デコー
ダXDより少ないが、2つのアドレス信号が入力される
。なお、ここではSD。
のみ、その詳細を示しているが、他の回路も同じ回路構
成で、入力されるアドレス信号(allt altaa
t al)が異なっているだけである。TG、。
TG3はワード線駆動回路部WD、サブ行デコーダ部S
D、〜SD、にパルス信号を供給するパルス信号発生回
路であるー。この回路は、たとえば、昭和54年度電子
通信学会半導体、材料部門全国大会講演論文&69に示
す回路で構成することができる。
第1図に示す回路の動作を第2図のパルス信号タイミン
グチャートを用いて説明する。まず、φ1信号がV。a
レベルから0レベルになり、行デコーダ部XD、−サブ
行デローダ部SD0〜SD、のプリチャージを完了する
。次にアドレス信号a。
〜” m t a * ”’ a mが上記デコーダ部
、サブ行デコーダ部に入力され、各デコーダが確定する
。ここでアドレス信号a、、〜a、がすべて0レベル、
a。
〜iτがすべてVCaレベルだとする。この場合、行デ
コーダ部XDにおいて、デコーダXD、は、入力される
アドレス信号がすべて0レベルであるため、それらの入
力されるMOS−FETがすべてOFF状態となり、ノ
ードx0 はvo。−vT(V、はMOS−FETのし
きい電圧)のプリチャージレベルを保持し、MOS−F
ET QXI、をON状態にし、選択状態となる。これ
により、ワード線群W、〜Waが選択されたことになる
。一方、デコーダXD1は、アドレス信号17がvo。
レベルであるため、この信号が入力されるMOS−FE
TffiON状態となり、ノードX、は第2図で破線で
示すように0レベルにされ、MOS−FET QXlを
OFF状態にし、非選択状態・どなる。これにより、ワ
ード線群W4〜W7が非選択となる。また、サブ行デコ
ーダ部において、SDOは、アドレス信号aota1が
すべて0レベルであるため、ノードAはV。。−v、r
のプリチャージレベルを保持しく第2図で選択の波形)
、MOS−FETQ、をON状態にし1選択状態となる
。一方サブ行デコーダ部のSDl、SD、、SD、では
入力されるアドレス信号のうち少なくとも1つがvo。
レベルであるため、SD、回路のノードAに対応するノ
ードが0レベルとなり(第2図でノードAの非選択の波
形のようになる)、MOS−F E T Qvに対応す
るMOS−FETをOFF状態にし、非選択状態となる
。次にφ2信号が0レベルからV。。し5ベルになると
、この信号はSD。
を通してワード線駆動用のMOS−FET QW。
〜QW、のうち行デコーダで選択されたワード線群につ
ながるQW、、と非選択のワード線群につながるQW4
のゲート(ノード0,4)をvo。−VTのレベルに充
電し、これらのMOS−FETをON状態にする。コノ
時、SDl、SD、、SD。
は非選択状態であるため、ワード線駆動用のMOS−F
ET QW、〜QWtのうちQ Wx −Q Wt 。
QW、、QW、、QW、、QW7のゲートはOレベルで
あり、これらのMOS−FETはOFF状態である。次
にφ3信号がOレベルからV。。レベルになると、この
信号は、選択状態のデコーダXD。
につながるMOS−FET QXIlを通して、QW。
〜QW、(のMOS−FETに伝わり、QWoを通して
、ワード線W。を0レベルからvo。レベルにする。し
たがってワード線W、に接続されるメモリセル信号はデ
ータ線に読み出される。
以上述べたように、従来回路方式では、行デコーダ部に
よるワード線群の選択、非選択に関係なく、ワード線駆
動用のMOS−FETの4個のうち1個は、そのゲート
がサブ行デコーダ部の出力信号により充電される。ここ
ではワード線数を8本として説明したのでサブ行デコー
ダ出力信号によりゲートが充電される上記ワード線駆動
用のMOS−FETは2個である。しかし実際のメモリ
ではワード線は多数有り、その数は膨大な数となる。た
とえば、256にビットメモリを1つのアレーで構成し
たとすると、通常、ワード線512本、データ線512
本のアレー構成となる。この場合サブ行デコーダの出力
信号でゲートが充電されるワード線駆動用のMOS7F
ETは128個にもなる。したがって、ワード線駆動用
のMOS−FETのゲートを充電するための電力消費は
膨大となる。このように従来回路では、ワード線駆動回
路部での消費電力が大きいので、チップ温度の上昇を生
じ、充放電電流の増大による電源線での雑音の増加を起
こさせ、メモリの情報保持特性の劣化やメモリの誤動作
の原因となるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来回路方式での問題点に鑑み、
非選択となるワード線につながるワード線駆動用のMO
S−FETでの消費電力を少なくした低消費電力の半導
体記憶装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために本発明は、行デコーダ部の出
力信号を用いて、行デコーダ部で選択されるワード線群
につながるワード線駆動用のMOS−FETのゲートの
み充電し、“ワード線の駆動を行なうようにした。これ
により、行デコーダ部で非選択となるワード線群につな
がるワード線駆動用のMOS−FETで充電されるゲー
トをなくシ、ワード線駆動回路の消費電力を低減した。
〔発明の実施例〕
以下1本発明の一実施例を第3図により説明する。同図
でMAがメモリアレ一部、WDがワード線駆動回路部、
XDが行デコーダ部、SDB〜SD、がサブ行デコーダ
部、TG、、TG、がパルス発生回路で、メモリアレ一
部、行デコーダ部、サブ行デコーダ、パルス発生回路の
回路構成と動作は、第1図に示す従来回路と同一である
。ただ−し、サブ行デコーダ部にはφ3信号を入力して
いる。ワード線駆動回路部は、従来回路とは異なり、ワ
ード線駆動用のMOS−FET QW、−QW7ゲート
は、行デコーダ部でON状態にされた(選択された)M
OS−FET QX、’もしくはQ X、’ を通して
、φ2信号により充電し、ワードW、〜W7は、サブ行
デコーダ部の出力信号により駆動する回路構成としてい
る。
次にこの回路の動作を第4図のパルス信号タイミングチ
ャートを用いて説明する。まず、φ1信号がV。。レベ
ルからOレベルとなり、行デコーダ部XD、サブ行デコ
ーダ部SD0〜SD、のプリチャージを完了する。次に
、アドレス信号a、〜allF17〜iτが行デコーダ
部、サブ行デコーダ部に入力される。この時、従来回路
の動作を説明した場合と同様に、アドレス信号a0〜a
、が0レベル、a0〜amがvo。レベルであるとする
。この場合、行デコーダ部において、デコーダXDoは
、入力されるアドレス信号がすべて0レベルであるため
、選択状態となり、MOS−FET QX、’ をON
状態とする。一方、デコーダXD□は、入力されるアド
レス信号のうちτ7がV。Cレベルであるため非選択状
態となり、M OS  F E T Q X 1 ’ 
をOFF状態とする。また、サブ行デコーダ部では、S
DI、は、アドレス信号809 aiが0レベルである
ため選択状態となる。一方、SDl、SD2゜SD、は
、入力されるアドレス信号のうち少なくとも1個がV。
(、レベルであるため、非選択状態となる。次にφ2信
号が0レベルからVrsQレベルになると、この信号は
MOS−FET QXo’ を通して、ワード線駆動用
のMOS−FET QW、〜QWa のゲート(ノード
O〜3)をV。OVT レベルに充電する。したがって
、ワード線駆動用のMOS−FETのゲートは1行デコ
ードで選択されるもののみ充電されることになる。次に
φ3信号がOレベルからvo。レベルになると、この信
号はサブ行デコーダ部の5D11 を通し、ワード線駆
動用のMOS−FET QWoを通して、ワード線W0
 をOレベルからvo。レベルにする。したがって、ワ
ードsW0につながるメモリセルの信号がデータ線に読
み出される。
以上述べたように本実施例によれば、行デコーダ部で選
択されるワード線駆動用のMOS−FETのゲートのみ
充電する。本実施例の場合4個のワード線駆動用のMO
S−FETのゲートのみ充電する。従来回路の説明と同
じように256にビットメモリを1つのアレーで構成し
た場合を仮定すると、本発明では512個あるワード線
駆動用のMOS−FETのうち4個だ・けそのゲートを
充電することになる。このように、本実施例によるとワ
ード線駆動回路部での消費電力は小さくなり、メモリの
チップ温度の上昇を防げ、充放電電流が減少するので電
源線に生じる雑音の増大が防げ、メモリの情報保持時間
の劣化をおざえ、メモリの誤動作を少なくできる。
なお、以上述べたことでも明らかなように、行デコーダ
部で構成されるワード線群の数と、ワード線群を構成す
るワード線の数を比べた場合、ワード線群の数が多い程
、低消費電力化の効果は大きい。すなわち、サブ行デコ
ーダ部に比べ、行デコーダ部で用いるアドレス信号数が
多いメモリ構成とした方が低消費電力化が図れる。
第5図は本発明の別の実施例で、同図に示すように、ワ
ード線駆動回路部にラッチ回路(W L o eWL、
 )を設けたものである。この回路は、行デコーダ部が
充分に確定しないうちにφ2信号が0レベルからV。。
レベルになった時の誤動作を防ぐものである。たとえば
、行デコーダXD1が非選択状態の場合、通常1M08
−FET QX、’はゲート(ノードx1′)の電位が
0レベルに降下し、OFF状・態となる。しかし、この
ノードX1′の電位が十分降下しないうちに(QX、’
  が十分OFF状態とならないうち)φ2信号がOレ
ベルからV+C+レベルとなると、この信号がvo。レ
ベルより低いレベルとなるが、AX1’  を通して、
ワード線駆動用のMOS−FET QW、〜QW、のゲ
ート(ノード4〜のに伝わり、これらのMOS−FET
ti−ON状態にしてしまう。したがって、この後φ3
信号がOレベルからvI、。レベルになると非選択であ
るワード線のレベルが高くなす、メモリセル信号をデー
タ線に読み出し、メモリの誤動作を生じる。しかしなが
ら、同図に示すようにラッチ回路WL、、WL1を設け
て、プリチャージ信号φ1によりMOS−FET Q、
、(Ql。)のゲートをHighレベルにし、これらの
MOS−FETをON状態にしておけば、上記問題は解
決できる。すなわち、QlaがON状態であれば、QX
、’  を通してV。。レベルより低いレベルのφ2信
号はQiaを通して接地線へ伝わりそのレベルはさらに
低くなり、ワード線駆動用のMOS−FETt!ONの
状態にすることはなくなる。その後Q x 1’  は
OFF状態となる。したがって、上記メモリの誤動作は
なくなる。なお、行デコーダXD1が選択された場合は
、Q X t ’  を通してVCC+CC用のφ2信
号がはいるため、Q工、がON状態となり、Q13のゲ
ートレベルを0レベルにし、Q13をOFF状態とする
。したがって、ワード線駆動用のMOS−FET QW
o−QW7のゲートは、φ2信号により一充電され、ワ
ード線は選択状態となる。
上記したようにラッチ回路を設けることによりメモリの
安定な動作が図れる。
以上本発明をワード線の駆動回路を例に説明したが、本
発明の駆動回路を列デコーダに接続し、データ線の選択
に用いることもできる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、従来回路方式に比べ
、ワード線駆動用のMOS−FETにおいて、充電する
ゲート数を大幅に低減できるので、ワード線駆動回路部
での電力消費や充放電電流を大幅に低減できる。。した
がって、メモリのチップ温度の上昇や、電源線に生じる
雑音の増大を防止でき、メモリの安定な動作が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のワード線の駆動に関連する回路図、第2
図は第1図の回路のパルスタイミングチャート、第3図
は本発明の第1の実施例の回路図を、第4図は第3図の
回路のパルスタイミングチャート、第5図は本発明の第
2の実施例回路図である。 MA・・・メモリアレー、WD・・・ワード線駆動回路
、SD・・・サブ行デコーダ、XD・・・行デコーダ部
、$ 2 図 第4−図 W。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のワード線からなるワード線群、複数のデータ
    からなるデータ線群、上記ワード線とデータ線の交点に
    配置されたメモリセル群、第1のアドレス信号群により
    、上記ワード線群に属する少なくとも2個以上のワード
    線からなるワード線部分群を少なくとも1個以上選択す
    る第1のデコーダと、第2のアドレス信号群により、上
    記ワード線部分群内のワード線を1個選択する第2のデ
    コーダ、上記複数のワード線の各々に接続され、上記第
    1、第2のデコーダの出力信号を受けて、ワード線を選
    択もしくは非選択状態にするワード線駆動回路、および
    ワード線駆動回路を動作させる第1の信号を発生する第
    1の信号発生回路、第2のデコーダを動作させる第2の
    信号を発生する第2の信号発生回路を備えた半導体装置
    において、上記ワード線駆動回路は第1、第2、第3の
    MOS−FETからなり、第1のMOS−FETのソー
    スもしくはドレイン端子の一端がワード線に接続され、
    他の一端のドレインもしくはソース端子には上記第2の
    デコーダの出力信号が入力され、ゲート端子には、第2
    のMOS−FETのソースもしくはドレイン端子の一端
    が接続され、第2のMOS−FETの他の一端のドレイ
    ンもしくはソース端子には第3のMOS−FETのソー
    スもしくはドレイン端子の一端が接続され、第2のMO
    S−FETのゲートには電源電圧あるいはそれ以下の一
    定の電圧が印加され、第3のMOS−FETの他の一端
    であるドレインもしくはソース端子には第1の信号発生
    回路の出力信号が入力され、ゲート端子には第1のデコ
    ーダの出力信号が入力され、第2の信号は第1の信号よ
    り遅い時刻に出力されることを特徴とする半導体記憶装
    置。 2、特許請求の範囲第1項記載において、上記第1のア
    ドレス信号群の信号数が、上記第2のアドレス信号群の
    信号数より多いことを特徴とする半導体記憶装置。
JP59137127A 1984-07-04 1984-07-04 半導体記憶装置 Granted JPS6117292A (ja)

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JPH0576720B2 JPH0576720B2 (ja) 1993-10-25

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992009084A1 (fr) * 1990-11-16 1992-05-29 Fujitsu Limited Memoire a semiconducteur avec decodeur d'adresse haute vitesse

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57203290A (en) * 1981-06-09 1982-12-13 Mitsubishi Electric Corp Ic memory
JPS581890A (ja) * 1981-06-29 1983-01-07 Fujitsu Ltd ダイナミツク半導体記憶装置の駆動方式
JPS58139392A (ja) * 1982-02-15 1983-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体メモリ

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