JPS63255897A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPS63255897A
JPS63255897A JP62091204A JP9120487A JPS63255897A JP S63255897 A JPS63255897 A JP S63255897A JP 62091204 A JP62091204 A JP 62091204A JP 9120487 A JP9120487 A JP 9120487A JP S63255897 A JPS63255897 A JP S63255897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
word line
boosting
signal
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP62091204A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Konishi
康弘 小西
Hideto Hidaka
秀人 日高
Hideji Miyatake
秀司 宮武
Masaki Shimoda
下田 正喜
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 JP62091204A priority Critical patent/JPS63255897A/ja
Publication of JPS63255897A publication Critical patent/JPS63255897A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体記憶装置に関し、特にMOSダイナミ
ックRAM等のワード線昇圧方式に関する。
〔従来の技術〕
第4図は、従来のMOSダイナミックRAMのメモリセ
ル部の概略図である。同図においてQl。
Q2はNチャネル型MOSアクセストランジスタであり
、各々一方電極はビット線BL1.8L2に、他方電極
はストレージキャパシタC1,C2に、制(1]電極は
ワード線WLI、WL2に接続されている。また、キャ
パシタC1,C2の一端は各々、セルプレート電極V 
 (0,Voo/2等のP 電位に設定)に接続され、ビット線BL1.BL2はセ
ンスアンプ回路1につながっている。なお、Pi、P2
は各々トランジスタQ1.Q2とキャパシタC1,C2
間のストレージノードである。
このような構成で読み出し時に、例えばワード線WLI
を電源電圧V。。レベル、ビット線BL1゜8L2をプ
リチャージ電位レベル(voo、Voo/2等)に設定
し、ビット線BLI、ストレージノードP1間の電荷の
移動により変化したビット線BLIの電位■81とプリ
チャージ電位を保っているビット線BL2の電位V82
の電位差をセンスアンプ回路1で増幅することで、スト
レージノードP1の“H″、″゛L″L″レベル取るこ
とができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上説明した従来のMOSダイナミックRAM等の半導
体記憶装置のメモリセル構成では、以下に示す3つの問
題点があった。
■アクセストランジスタQ1.Q2の閾値電圧をVth
とし、ストレージキャパシタC1,C2の静電容量を0
8とすると、ストレージノードP1゜P2がit L 
nレベルでビット線のプリチャージ電位がVCCの場合
、読出し時にストレージノードP1、P2に蓄積された
L 11レベルを構成する電荷が(Voc−Vth)×
Csシかビット線BL1゜B10に移動せず、ビットI
BL1’、BL2の電位が所要レベルまで下がらず、セ
ンスアンプ回路1で増幅しても、ストレージノードP1
.P2の“11ルベルが判定できない場合がある。
■アクセストランジスタQ1.Q2の閾値■thが基板
効果により上昇することがあり、この場合アクセストラ
ンジスタQ1.Q2の導通タイミングが遅れるため、ス
トレージノードP1.P2の電位読出し時間が遅れる。
特にビット1lBL1゜B10のプリチャージ電位がV
。。/2、ストレージノードP1.P2の電位がHBレ
ベルの場合、ワード線WL1.WL2の電位が(■oo
/2+■th)になるまで、アクセストランジスタQ1
.Q2が導通しないため、ストレージノードのPl。
P2の電位読出し時間が遅れる。
■再書込み時において、ストレージノードP1゜P2に
■。0レベル(“H″レベルを書込む場合、実際にはス
トレージノードPi、P2に(V oo−vth)レベ
ルしか書込めず、リフレッシュ時間が短くなり、しかも
読出しエラー(II L ITレベルと解釈)が生じる
可能性がある。
上記した3つの問題点■、■、■を解消するために、ワ
ード線駆動信号φ8Lを■。0レベル以上に昇圧する必
要がある。昇圧方式は以下に示す3通りある。
Nエ 第5図で示したように、ロウアドレスストローブ
(RAS)信号が立下った直後のワード線駆動信号φイ
、の立上り時に昇圧する方法。これは主に上記問題点■
の対策であり、昇圧すると、立上りの傾きが急峻になる
ことから問題点■の対策にもなっている。
B、 第6図で示したように、RAS信号が立上ったア
クティブサイクル終了時にワード線駆動信号φ、1を昇
圧する方法。これは上記問題点■の対策である。
C0第7図で示すように、A、同様ワード線駆動信号φ
□、の立上り時に昇圧し、図工同様アクティブサイクル
終了時に再びワード線駆動信号φ、1を昇圧する方法。
これは上記問題点■〜■全での対策である。
しかしながら、N工の方法では昇圧後のワード線は電気
的に70−ティング状態となるため、リークにより第5
図で示すようにワード線駆動信号φ8.の電位は低下す
る。従って問題点■の対策にはならない可能性がある。
また、旦、の方法は明らかに問題点■、■の対策にはな
らず、q工の方法は、問題点■〜■の対策になっている
ものの、アクティブサイクルが短い場合、アクティブサ
イクル終了時の昇圧が不要(N工の方法で十分)となる
可能性があり、2回も昇圧することで無駄な電力を消費
してしまう問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、応答時間が遅れることなく、リフレッシュ
時間を長くとることができ、無駄な電力を消費しない半
導体記憶装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかかる半導体記憶装置は、ワード線駆動信号
を電源電圧レベル以上に昇圧する昇圧回路と、前記ワー
ド線駆動信号の電圧レベルを検出し、その電圧レベルと
所定の電圧レベルを比較する比較回路とを備え、読み出
し時に前記ワード線駆動信号を航記昇圧回路により昇圧
し立上げ、再書込み時に前記比較回路により前記ワード
線駆動信号の電圧レベルを前記所定の電圧レベルと比較
し、該所定の電圧レベルを下回った場合に、さらに前記
昇圧回路により前記ワード線駆動信号を昇圧するように
している。
〔作用) この発明においては、再書込み時の昇圧回路による昇圧
は、比較回路により検出されたワード線駆動信号の電圧
レベルが所定の電圧レベルを下回った場合にのみ行なう
ため、必要に応じた昇圧アクションがとれる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例である半導体記憶装置の昇
圧手段を示す概略構成図である。同図において、2はワ
ード線駆動信号φイ5発生回路(以下、「φい1発生回
路」と言う。)、3はワード線駆動信号φ□、昇圧回路
(以下、「φWL昇圧回路」と言う。)、4はワード線
駆動信号φ8.比較回路く以下、「φ8.比較回路」と
言う。)であり、φい1発生回路2は外部RAS信号を
入力信号とし、このRAS信号に従いワード線駆動信号
φ8.をロウデコーダ5に送っている。φ−し昇圧回路
3はRAS信号と、φ−し比較回路4の出力信号S4を
入力信号とし、これらの信号RAS、S4に基づき、ワ
ード線駆動信号φ□、を昇圧する。またφイ。
比較回路4は比較基準電圧V  とワード線駆動ef 信号φ8.を入力とし、この比較結果を出力信号S4と
してφML昇圧回路3に送っている。ロウデコーダ5は
ワード線駆動信号φ8.を図示しないCPUから指令さ
れたアドレスに対応するワード線WLに伝えるものであ
る。
第2図、第3図は第1図の昇圧手段によるワード線駆動
信号φ、θ昇圧動作を示すタイミング図であり、第2図
、第3図は各々アクティブサイクルが比較的長い場合と
短い場合を示している。以下、これらの図を参照しつつ
第1図の昇圧手段の動作の説明を行なう。
まず、RAS信号が立下り、このRAS信号を受けたφ
い5発生回路2によりワード線駆動信号φいLを時刻t
 で電源電圧V。。レベルに立上げる。
これと同時にRAS信号を受けたφ0.昇圧回路3によ
りワード線駆動信号φ を昇圧し、vCCレベlIL ル以上にする。ここまでの過程は第2図、第3図共に同
様である。
しかる後、RAS信号が立上る時刻t2におけるワード
線駆動信号φい、の電位レベルvWLをφ□。
比較回路4により検出し、この電位レベルVWLと比較
基tf=電圧V  との比較結果を出力信号S4ef としてφ 昇圧回路3に送る。φ9.昇圧回路3は−[ RAS信号が立上った時刻t2における入力信号34に
従い、第2図で示すようにV  >V でrcf   
WL あれば昇圧を行ない、第3図で示すようにVrer〈V
いしであれば何も動作しない。
このように、アクティブサイクルの終了時の昇圧を、必
要に応じて自動的に行なうようにすることで、無駄な電
力を消費することな〈従来からの問題点■、■、■を解
決することができる。
なお、比較基準電圧■  は電源電圧■。0+アef クセストランジスタの閾値電圧Vth程度以上が望まし
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、読出し時にワ
ード線駆動信号を昇圧回路により昇圧し、電源電圧レベ
ル以上に立上げ、再書き込み時に比較回路によりワード
線駆動信号の電圧レベルを所定の電圧レベルと比較し、
下回った場合のみ昇圧回路により昇圧を行なうことで、
応答時間が遅れることなく、リフレッシュ時間が長くと
れ、正確に読み書きが行なえ、無駄な電力を消費しない
半導体記憶装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例である半導体記憶装置の昇
圧手段を示す概略構成図、第2図、第3図は第1図の昇
圧手段の動作を示すタイミング図、第4図は従来のMO
SダイナミックRAMのメモリセル部の概略図、第5図
、第6図、第7図は従来の昇圧手段の動作を示すタイミ
ング図である。 図において、φ□、はワード線駆動信号、2はφれ発生
回路、3はφい、昇圧回路、4はφ1.比較回路、RA
Sはロウアドレスストローブ信号である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 m−一一ロ勺アドレスストローブ信号 第3図 1t2 第4図 第5図 第6図 第7図 葉 φwLVcc −−−−−−−−−− 手続補正書く自発) )0発明の名称 半導体記憶装置 i、補正をする者 代表者志岐守哉 1、代理人 5、補正の対象 明細書 6、補正の内容 (1)  明11[1書第3頁第16行ないし第19行
の「ビット線BL1・・・場合がある。jを、r 11
 L ITレベルの読出しマージンを損失する。」に訂
正する。 (2)  明細書第3頁第20行の[アクセストランジ
スタ]を、「キャパシタC1,C2に“′H″レベルの
情報が蓄積されている場合、アクセストランジスタ」に
訂正する。 (3)  明細書第4頁第1行の「上昇することがあり
」を、「上昇し」に訂正する。 (4)  明細書第4頁第14行ないし16行の「リフ
レッシュ時間が・・・可能性がある。」を、[“HI+
レベルの読出しマージンを損失し、リフレッシュ時間が
短くなる。ソフトエラーに弱くなるなど特性を劣化させ
る。」に訂正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワード線駆動信号を電源電圧レベル以上に昇圧す
    る昇圧回路と、 前記ワード線駆動信号の電圧レベルを検出し、その電圧
    レベルと所定の電圧レベルを比較する比較回路とを備え
    、 読み出し時に前記ワード線駆動信号を前記昇圧回路によ
    り昇圧し立上げ、 再書込み時に前記比較回路により前記ワード線駆動信号
    の電圧レベルを前記所定の電圧レベルと比較し、該所定
    の電圧レベルを下回った場合に、さらに前記昇圧回路に
    より前記ワード線駆動信号を昇圧することを特徴とする
    半導体記憶装置。
JP62091204A 1987-04-13 1987-04-13 半導体記憶装置 Pending JPS63255897A (ja)

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