JPS6129073B2 - - Google Patents
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- JPS6129073B2 JPS6129073B2 JP59152902A JP15290284A JPS6129073B2 JP S6129073 B2 JPS6129073 B2 JP S6129073B2 JP 59152902 A JP59152902 A JP 59152902A JP 15290284 A JP15290284 A JP 15290284A JP S6129073 B2 JPS6129073 B2 JP S6129073B2
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- circuit
- memory circuit
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、タイミング信号によつてワード線
が駆動されるMISメモリ回路、例えばダイナミツ
クMIS(金属絶縁膜半導体)メモリ回路に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an MIS memory circuit, such as a dynamic MIS (metal-insulator-semiconductor) memory circuit, in which word lines are driven by timing signals.
ダイナミツクMISメモリ回路は、記憶容量に蓄
積される電荷の有無を利用するものである。 Dynamic MIS memory circuits utilize the presence or absence of charge accumulated in a storage capacity.
この記憶容量には、ワード線で制御されるスイ
ツチングMISFETを介して、書き込みがなされ
るため、電源電圧側レベルの情報を書き込む際、
このMISFETにおけるしきい値電圧分だけ充電
電圧レベルが低下する(書込みレベルとワード線
の制御レベルが同一のとき)。 Writing to this storage capacity is done via a switching MISFET controlled by the word line, so when writing information at the power supply voltage level,
The charging voltage level decreases by the threshold voltage of this MISFET (when the write level and the word line control level are the same).
このため、特に、1トランジスタ型のメモリセ
ルで構成されるダイナミツクMISメモリ回路のよ
うに、蓄積記憶レベルを直接読み出すものにおい
ては、電源電圧を高くして、上記電圧ロス分を補
うよう配慮されている。したがつて、低電源電圧
(例えば5V程度)で動作するダイナミツクMISメ
モリ回路は実用化できなかつた。 For this reason, especially in dynamic MIS memory circuits that directly read out the stored storage level, such as dynamic MIS memory circuits consisting of one-transistor memory cells, consideration is given to increasing the power supply voltage to compensate for the voltage loss. There is. Therefore, a dynamic MIS memory circuit that operates at a low power supply voltage (for example, about 5V) could not be put into practical use.
なお、モノリシツク・メモリのワード若しくは
ビツト線を駆動する回路については、特開昭49−
52938号公報に示されている。 Note that the circuit for driving the word or bit line of a monolithic memory is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-
It is shown in Publication No. 52938.
この発明は、メモリセルを構成するスイツチン
グMISFETにおける電圧ロスを防止したダイナ
ミツクMISメモリ回路を提供するためになされ
た。 This invention was made in order to provide a dynamic MIS memory circuit that prevents voltage loss in switching MISFETs that constitute memory cells.
以下、実施例により、この発明を具体的に説明
する。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
第1図は、この発明の一実施例であるダイナミ
ツクMISメモリの要部を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a main part of a dynamic MIS memory which is an embodiment of the present invention.
1はワードクロツク発生回路であり、ワード線
Wの選択パルスを形成する。この回路は、アドレ
ス情報a0〜a5が確定されたタイミングでワードク
ロツクXWCを発生させるため、チツプ非選択期間
にプリチヤージされた電荷によりオン動作
を保持している駆動MISFETQ5を、アドレス情
報a0,0のいずれかの立ち上りでMISFETQ2又は
Q3をオンさせることにより、オフさせてワード
クロツクXWCを発生させる。 Reference numeral 1 denotes a word clock generating circuit, which forms a selection pulse for the word line W. This circuit generates the word clock XWC at the timing when the address information a0 to a5 is determined, so the drive MISFET Q5 , which is kept in an on state by the charge precharged during the chip non-selection period, is activated by the address information a. At the rising edge of either 0 or 0 , MISFETQ 2 or
By turning Q3 on, it is turned off and word clock XWC is generated.
すなわち、ワードクロツク発生回路はアドレス
情報の変化を検出する検出回路を含み、アドレス
情報が変化されることに応答して、ワードクロツ
クXWCを発生する。 That is, the word clock generation circuit includes a detection circuit that detects changes in address information, and generates a word clock XWC in response to changes in address information.
2は、行系アドレスデコーダ回路群の一部を示
している。本図では説明の便宜上二つのX系アド
レスデコーダが示されている。アドレス情報a1,
1が確定した時、仮にMISFETQ9〜Q11のアドレ
ス入力が全てローレベルであつたとすると、これ
らのMISFETでなるアドレスデコーダの駆動
MISFETQ8がオンする。こうしてドレインに印
加されたワードクロツクXWCをソース側に出力し
て、ワード線W1をハイレベルにする。 2 shows a part of the row-related address decoder circuit group. In this figure, two X-based address decoders are shown for convenience of explanation. Address information a 1 ,
1 is established, and if the address inputs of MISFETQ 9 to Q 11 are all at low level, the address decoder made up of these MISFETs will be driven.
MISFETQ 8 turns on. In this way, the word clock XWC applied to the drain is output to the source side, making the word line W1 high level.
この時X系アドレスデコーダ回路群のQ8以外
の駆動MISFETはオフしている。 At this time, the drive MISFETs other than Q8 of the X-system address decoder circuit group are turned off.
ワード線駆動MISFETQ8,Q14のゲート・ソー
ス間には、ブートストラツプ用コンデンサを設
け、ゲート電圧をドレイン電圧より大とすること
により、ドレイン電圧をそのままソース側に出力
するよう考慮されている。 A bootstrap capacitor is provided between the gate and source of the word line drive MISFETs Q 8 and Q 14 , and by making the gate voltage higher than the drain voltage, it is considered that the drain voltage is directly output to the source side.
この選択されたワード線(上の例ではW1)にゲ
ートが接続されたメモリセル4,4′の書き込
み/読み出しMISFETQ20,Q21には、上記ワー
ドクロツクXWCが印加されてオンするものであ
り、例えばハイレベルの書き込みのとき、デイジ
ツト線のハイレベルが上記MISFETQ20,Q21を
介して記憶容量CS1,CS2に書き込まれる。 The write/read MISFETs Q 20 and Q 21 of the memory cells 4 and 4' whose gates are connected to the selected word line (W 1 in the above example) are turned on when the word clock X WC is applied. For example, when writing a high level, the high level of the digit line is written to the storage capacitors C S1 and C S2 via the MISFETs Q 20 and Q 21 .
このとき、デイジツト線の電圧レベル≒ワード
線の電圧レベルであれば、書き込み電圧として
は、ワード線電圧レベル−MISFETQ20,Q21の
しきい値電圧となる。このため、書き込みレベル
が低下して、記憶容量CSのリーク電流による放
電を考慮すると、前述のように、低電源電圧の下
でのメモリ動作が困難となる。 At this time, if the voltage level of the digit line≈the voltage level of the word line, the write voltage will be the word line voltage level - the threshold voltage of MISFETQ20 , Q21 . Therefore, when the write level is lowered and discharge due to leakage current of the storage capacitor C S is taken into account, it becomes difficult to operate the memory under a low power supply voltage as described above.
そこで、この実施例においては、メモリセルの
スイツチングMISFETのしきい値電圧による書
き込み電圧ロスを防止するため、遅延回路3とブ
ートストラツプ容量CBIを図るものである。 Therefore, in this embodiment, the delay circuit 3 and the bootstrap capacitance C BI are designed to prevent write voltage loss due to the threshold voltage of the switching MISFET of the memory cell.
すなわち、遅延回路3によりワードクロツクX
WCより所定時間tdだけ遅れたタイミング信号XW
C′を形成し、一端がワードクロツク発生回路1の
出力端子に接続されたブートストラツプ容量CBI
の他端に上記タイミング信号XWC′を印加する。 In other words, the word clock
Timing signal X W delayed by a predetermined time t d from WC
A bootstrap capacitor C BI forms C ' and one end is connected to the output terminal of the word clock generation circuit 1.
The timing signal X WC ' is applied to the other end of the signal.
これにより、第2図に示すように、アドレス情
報a0又は0の立ち上りで立ち上るワードクロツク
XWCにより、この出力端の寄生容量CST及びブー
トストラツプ容量に充電がなされた後、タイミン
グ信号XWC′の立ち上りで、ブートストラツプ容
量の他端が持ち上げられるため、ワードクロツク
の電圧レベルは、ΔVだけ大きくなる。 As a result, as shown in FIG. 2, the parasitic capacitance C ST and bootstrap capacitance at this output terminal are charged by the word clock X WC that rises at the rising edge of the address information a 0 or 0 , and then the timing signal X WC ' At the rising edge of , the other end of the bootstrap capacitor is lifted, so the voltage level of the word clock increases by ΔV.
この電圧ΔVは、コンデンサCST,CBIの容量
比によるチヤージ分割で定められ、次式(1)で求め
られる。 This voltage ΔV is determined by charge division based on the capacitance ratio of the capacitors C ST and C BI and is obtained by the following equation (1).
ΔV=CBI/CST+CBIVφ …(1)
ここで、Vφは、ワードクロツク及びタイミン
グ信号の電圧レベルである。 ΔV=C BI /C ST +C BI Vφ (1) where Vφ is the voltage level of the word clock and timing signals.
したがつて、Vφ=4.5V、CST=CBIとおく
とΔVは、2.25Vとなり、このブートストラツプ
効果により、このときのワードクロツクXWCの電
圧レベルを6.75V程度に高くすることができ、ワ
ード線駆動MISFETが、そのブートストラツプ
効果により、ドレイン電圧であるワードクロツク
電圧をそのままソース側に出力するから、メモリ
セルの書き込み/読み出しMISFETのゲート電
圧は、このMISFETを非飽和動作させるに足る
値でデイジツト線の電圧より高くなり、記憶容量
には電圧ロスなしでデイジツト線の電圧が伝えら
れる。 Therefore, if Vφ = 4.5V and CST = CBI , ΔV becomes 2.25V, and due to this bootstrap effect, the voltage level of the word clock XWC at this time can be raised to about 6.75V, Because the word line drive MISFET outputs the word clock voltage, which is the drain voltage, directly to the source side due to its bootstrap effect, the gate voltage of the memory cell write/read MISFET is a value sufficient to operate this MISFET in a non-saturated manner. The voltage of the digit line becomes higher than that of the digit line, and the voltage of the digit line is transmitted to the storage capacitor without voltage loss.
上記遅延回路3は、ダイナミツクインバータ
Q24,Q25及びQ26,Q27を直列方式で接続したも
ので、この回路による遅延時間tdは、上記ワー
ドクロツクXWCの立ち上りに要する時間に少なく
とも設定することが、ブートストラツプ効果を高
める上で望ましい。このことは、前記動作説明に
より容易に理解されよう。この時間設定は、上記
インバータのMISFETのコンダクタンス等によ
り調整できる。 The delay circuit 3 is a dynamic inverter.
Q 24 , Q 25 and Q 26 , Q 27 are connected in series, and the delay time t d of this circuit should be set at least to the time required for the rise of the word clock X WC to enhance the bootstrap effect. preferred above. This will be easily understood from the above explanation of the operation. This time setting can be adjusted by the conductance of the MISFET of the inverter.
以上説明した、この実施例回路によれば、遅延
回路3とコンデンサを付加するだけで、メモリセ
ルへの書き込みレベルを高めることができる。 According to the circuit of this embodiment described above, the writing level to the memory cell can be increased simply by adding the delay circuit 3 and the capacitor.
そして、これに伴なつて、メモリ回路の電源電
圧を低くすることも可能となり、TTC回路との
接続が容易になることの他、消費電力の大幅な削
減が期待できる。 Along with this, it is also possible to lower the power supply voltage of the memory circuit, which not only makes connection with the TTC circuit easier, but can also be expected to significantly reduce power consumption.
この発明は、前記実施例に限定されず、種々の
実施形態を採ることができる。 This invention is not limited to the above embodiments, and can take various embodiments.
ブートストラツプ容量CBIは、ワードクロツク
出力線における寄生容量に対しては、大きくすれ
ばするほど、(1)式より明らかなように電圧を高め
ることができるが、反面、ワードクロツクの立ち
上りが遅くなるため、必要にして最小の値を選ぶ
ことが望ましい。 As the bootstrap capacitance C BI is increased against the parasitic capacitance in the word clock output line, the voltage can be increased as is clear from equation (1), but on the other hand, the rise of the word clock becomes slower. , it is desirable to choose the minimum value required.
また、遅延回路3は、伝送ゲートMISFETを
用いるもの等、種々変形することができる。 Furthermore, the delay circuit 3 can be modified in various ways, such as one using a transmission gate MISFET.
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、
第2図は、その動作波形図である。
1…ワードクロツク発生回路、2…行系アドレ
スデコーダ、3…遅延回路、4〜4…メモリセ
ル。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram of its operating waveforms. 1...Word clock generation circuit, 2...Row-related address decoder, 3...Delay circuit, 4-4...Memory cell.
Claims (1)
ワード線のそれぞれと上記デイジツト線とに結合
された複数のメモリセルと、複数のワード線のう
ち、アドレス信号によつて指示されたワード線に
タイミング信号を供給する選択手段とを具備して
なるタイミング信号によつて、ワード線が駆動さ
れるMISメモリ回路であつて、アドレス信号の変
化を検出する検出回路と、上記検出回路の出力信
号に応答して、MISメモリ回路を動作せしめるの
に必要とされるタイミング信号を形成するタイミ
ング信号発生手段とを含むことを特徴とするタイ
ミング信号によつてワード線が駆動されるMISメ
モリ回路。 2 上記選択手段は、上記タイミング信号発生手
段によつて形成されたタイミング信号を受け、ア
ドレス信号によつて指示されたワード線に、上記
タイミング信号を供給することを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載のタイミング信号によつて
ワード線が駆動されるMISメモリ回路。 3 上記複数のメモリセルのそれぞれは、情報記
憶手段と、デイジツト線に結合される第1電極と
上記情報記憶手段に結合される第2電極と対応す
るワード線に結合されるゲート電極とを持つ
MISFETとを有し、上記タイミング信号発生手
段は、基準電位点と所定電位点との間に結合さ
れ、タイミング信号が供給されるべきワード線に
結合されたメモリセルであつて、該メモリセルが
有するMISFETの第1電極が、少くともドレイ
ンとして働き、かつ該MISFETの第2電極が少
なくともソースとして働く期間において、基準電
位に対するその電位が、基準電位に対するデイジ
ツト線の電位よりも絶対値的に高いタイミング信
号を形成することを特徴とする特許請求の範囲第
2項記載のタイミング信号によつてワード線が駆
動されるMISメモリ回路。 4 上記タイミング信号発生手段は、上記検出回
路の出力信号に応答して、タイミング信号を形成
するタイミング信号発生回路と、形成されたタイ
ミング信号の電位を昇圧させるブートストラツプ
回路とを有することを特徴とする特許請求の範囲
第3項記載のタイミング信号によつてワード線が
駆動されるMISメモリ回路。 5 上記情報記憶手段が、容量素子によつて構成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第3
項又は第4項記載のタイミング信号によつてワー
ド線が駆動されるMISメモリ回路。[Scope of Claims] 1. A digit line, a plurality of word lines, a plurality of memory cells coupled to each of the plurality of word lines and the digit line, and a plurality of word lines that are connected to each other by an address signal. An MIS memory circuit in which a word line is driven by a timing signal, comprising: a selection means for supplying a timing signal to a designated word line; and a detection circuit for detecting a change in an address signal; and a timing signal generating means for forming a timing signal required to operate the MIS memory circuit in response to the output signal of the detection circuit, the word line being driven by a timing signal. MIS memory circuit. 2. The selection means receives the timing signal generated by the timing signal generation means and supplies the timing signal to the word line designated by the address signal. An MIS memory circuit in which a word line is driven by the timing signal described in item 1. 3. Each of the plurality of memory cells has information storage means, a first electrode coupled to the digit line, a second electrode coupled to the information storage means, and a gate electrode coupled to the corresponding word line.
MISFET, and the timing signal generating means is a memory cell coupled between a reference potential point and a predetermined potential point and coupled to a word line to which a timing signal is to be supplied, the memory cell being coupled to a word line to which a timing signal is to be supplied. The potential of the MISFET with respect to the reference potential is higher in absolute value than the potential of the digit line with respect to the reference potential during a period in which the first electrode of the MISFET serves as at least a drain and the second electrode of the MISFET serves as at least a source. An MIS memory circuit in which a word line is driven by a timing signal according to claim 2, wherein the MIS memory circuit forms a timing signal. 4. The timing signal generation means is characterized in that it has a timing signal generation circuit that generates a timing signal in response to the output signal of the detection circuit, and a bootstrap circuit that boosts the potential of the formed timing signal. An MIS memory circuit in which a word line is driven by the timing signal according to claim 3. 5. Claim 3, wherein the information storage means is constituted by a capacitive element.
An MIS memory circuit in which a word line is driven by the timing signal according to item 1 or 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59152902A JPS60121594A (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | MIS memory circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59152902A JPS60121594A (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | MIS memory circuit |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12751277A Division JPS5461429A (en) | 1977-10-26 | 1977-10-26 | Dynamic mis memory circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121594A JPS60121594A (en) | 1985-06-29 |
| JPS6129073B2 true JPS6129073B2 (en) | 1986-07-04 |
Family
ID=15550629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59152902A Granted JPS60121594A (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | MIS memory circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121594A (en) |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP59152902A patent/JPS60121594A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60121594A (en) | 1985-06-29 |
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