Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Halbleiter
speicherspeichervorrichtung und insbesondere eine Schaltung zum
Auswählen einer Wortleitung in einem Speicherzellenfeld.
Hintergrund der Erfindung
In Halbleitervorrichtungen haben eine erhöhte Integration und
verbesserte Prozesstechniken die Betriebsgeschwindigkeiten er
höht. Wenn die Betriebsgeschwindigkeiten einer zentralen Verar
beitungseinheit (CPU) ansteigen, ist es erwünscht, die Zeit zu
reduzieren, die für das Lesen und Schreiben von Daten von einer
bzw. in eine Speicherzelle einer Halbleiterspeicherspeichervor
richtung erforderlich ist.
Ein erhöhtes (boosted) Potential kann an die Wortleitung ange
legt werden, um Daten in die Speicherzelle einzuschreiben, von
dieser zu lesen oder zu aktualisieren bzw. aufzufrischen. Dies
kann die Betriebsgeschwindigkeit durch Erhöhen des Datensignals
verbessern, das in einer Speicherzelle gespeichert ist, indem
der Ladungsbetrag erhöht wird, der in einem Speicherkondensator
gespeichert wird. Das erhöhte Potential kann die Geschwindigkeit
auch durch Vermindern des Widerstands eines Speicherzel
lentransistors erhöhen.
Wenn das Lesen oder Schreiben beendet ist, wird das Potential an
der Wortleitung abgesenkt (typischerweise auf Erdepotential). Um
die Geschwindigkeit zu erhöhen, ist es deshalb erwünscht, die
Wortleitung so schnell wie möglich derart zu entladen, dass ein
Vorladebetrieb schneller ausgeführt werden kann. Das kann die
Speicherzellenzugriffszykluszeit absenken.
In Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines herkömmli
chen DRAM gezeigt, dem das allgemeine Bezugszeichen 10 verliehen
ist.
Der herkömmliche DRAM 10 umfasst vier Speicherbänke B1 bis B4,
Hauptwortdecodierer XDEC1 bis XDEC4, RA-Treiber RAD1 bis RAD5
und Unterworttreiber SWD1 bis SWD20.
Die Hauptwortdecodierer XDEC1 bis XDEC4 empfangen Reihenadressen
X2 bis Xj und stellen Hauptwortleitungen MWL bereit. Z. B. stellt
der Hauptwortdecodierer XDEC1 Hauptwortleitungen MWL00 bis MWL0i
bereit. Der Hauptwortdecodierer XDEC2 stellt Hauptwortleitungen
MWL10 bis MWL1i bereit. Der Hauptwortdecodierer XDEC3 stellt
Hauptwortleitungen MWL20 bis MWL2i bereit. Der Hauptwortdeco
dierer XDEC4 stellt Hauptwortleitungen MWL30 bis MWL3i bereit.
Eine Hauptwortleitung MWL von einem der Hauptwortdecodierer
XDEC1 bis XDEC4 wird auf der Basis des Wertes der Reihenadressen
X2 bis Xj ausgewählt. Wenn sie ausgewählt wird, geht die Haupt
wortleitung MWL auf ein hohes Niveau über.
Die RA-Treiber RAD1 bis RAD5 empfangen Reihenadressen X0 und X1
und Steuersignale RAE und erzeugen Unterwortauswahlsignale RA00
bis RA42. Die Unterwortauswahlsignale werden durch Unterwort
treiber SWD1 bis SWD20 empfangen. Die Unterworttreiber SWD1 bis
SWD20 wählen dann eine Unterwortleitung (nicht gezeigt in Fig.
1) in jeder Bank B1 bis B4 auf der Basis der ausgewählten Haupt
wortleitung MWL und der ausgewählten Unterwortauswahlsignale
RA00 bis RA42 aus.
Jede Speicherbank B1 bis B4 enthält vier Zellenfelder CELL0 bis
CELL15 und fünf Leseverstärkerreihen SA0 bis SA19. Die Bank B1
enthält die Zellfelder CELL0 bis CELL3 und die Leseverstärker
reihen SA00 bis SA4. Die Bank B2 enthält zwei Felder CELL4 bis
CELL7 und Leseverstärkerreihen SA5 bis SA9. Die Bank B3 enthält
die Zellenfelder CELL4 bis CELL7 und Leseverstärkerreihen SA5
bis SA9. Die Bank B3 enthält die Zellenfelder CELL8 bis CELL11
und Leseverstärkerreihen SA10 bis SA14. Die Bank B4 enthält Zel
lenfelder CELL12 bis CELL15 und Leseverstärkerreihen SA15 bis
SA19.
Wenn ein hohes Unterwortauswahlsignal RA0 bis RA42 und eine
hochpeglige Hauptwortleitung MWL empfangen werden, wählt ein Un
terworttreiber SWD1 bis SWD20 eine Unterwortleitung (nicht ge
zeigt) in einem benachbarten Zellenfeld derart aus, dass ein
Zellenfeld in jeder Bank eine aktive Unterwortleitung während
eines Aktivierungszyklus hat.
Die Unterworttreiber SWD5 bis SWD16 wählen eine Unterwortleitung
in zwei benachbarten Zellenfeldern aus. Z. B. wählt der Unter
worttreiber SWD5 eine Unterwortleitung in beiden Zellenfeldern
CELL0 und CELL4 aus, wenn eine der Hauptwortleitungen MWL00 bis
MWL0i auf hoch (aktiviert) ist und wenn eines der RA-Signale
RA11 und RA13 hoch (aktiviert) ist.
Die Unterworttreiber SWD1 bis SWD20 enthalten Ende-Unterwort
treiber SWD1 bis SWD4 und SWD17 bis SWD20, die eine Unter
wortleitung in einem benachbarten Endzellenfeld auswählen. Z. B.
wählt der Unterworttreiber SWD1 eine Unterwortleitung in dem
Zellenfeld CELL0 aus, wenn eine der Hauptwortleitung MWL00 bis
MWL0i hoch (aktiviert) ist und wenn eines der RA-Signale RA00
und RA02 hoch (aktiviert) ist.
Wenn die Reihenadressen (X1, X0) den Wert {niedrig, niedrig} ha
ben, nehmen die RA-Signale RA00, RA20 und RA40 ein hohes Niveau
an, während die anderen RA-Signale auf einem niedrigen Niveau
verbleiben. Unter der Annahme, dass der Hauptwortdecodierer
XDEC1 eine Reihenadresse X2 bis Xj empfangen hat, die eine der
Hauptwortleitungen MWL00 bis MWL0i aktiviert, wird eine Unter
wortleitung im Zellenfeld CELL0 durch den Unterwortdecodierer
SWD1 aktiviert, wird eine Unterwortleitung in den Zellenfeldern
CELL4 und CELL8 durch den Unterwortdecodierer SWD9 aktiviert und
wird eine Unterwortleitung im Zellenfeld CELL12 durch den Unter
wortdecodierer SWD17 aktiviert.
Wenn die Reihenadressen (X1, X0) den Wert {niedrig, hoch} haben,
werden die RA-Signale RA11 und RA31 hoch, während die anderen
RA-Signale auf niedrigem Niveau verbleiben. Unter der Annahme,
dass der Hauptwortdecodierer XDEC1 eine Reihenadresse X2 bis Xj
empfängt, die eine der Hauptwortleitungen MWL00 bis MWL0i akti
viert, wird die Hauptwortleitung in den Zellenfeldern CELL0 und
CELL4 durch den Unterwortdecodierer SWD5 aktiviert und wird die
Unterwortleitung in den Zellenfeldern CELL8 und CELL12 durch den
Unterwortdecodierer SWD13 aktiviert.
Wenn die Reihenadressen (X1, X0) den Wert {hoch, niedrig} haben,
werden die FA-Signale RA02, RA22 und RA42 hoch, während die an
deren RA-Signale niedrig bleiben. Unter der Annahme, dass der
Hauptwortdecodierer XDEC1 eine Reihenadresse X2 bis Xj empfangen
hat, die eine der Hauptwortleitungen MWL00 bis MWL0i aktiviert,
wird eine Unterwortleitung in dem Zellenfeld CELL0 durch den Un
terwortdecodierer SWD1 aktiviert, wird eine Unterwortleitung in
den Zellenfeldern CELL4 und CELL8 durch den Unterwortdecodierer
SWD9 aktiviert und wird eine Unterwortleitung in dem Zellenfeld
CELL12 durch den Unterwortdecodierer SWD17 aktiviert.
Wenn die Reihenadressen (X1, X0) den Wert {hoch, hoch} haben,
werden die RA-Signale RA13 und RA33 hoch, während die anderen
RA-Signale auf niedrig bleiben. Unter der Annahme, dass der
Hauptwortdecodierer XDEC1 eine Reihenadresse X2 bis Xj empfangen
hat, die eine der Hauptwortleitungen MWL00 bis MWL0i aktiviert,
wird eine Unterwortleitung in den Zellenfeldern CELL0 und CELL4
durch den Unterwortdecodierer SWD5 aktiviert und wird eine Un
terwortleitung in den Zellenfeldern CELL8 und CELL12 durch den
Unterwortdecodierer SWD13 aktiviert.
Auf diese Art und Weise wird ein Zellenfeld CELL0 bis CELL15 in
jeder Bank B1 bis B4 ausgewählt. Die Leseverstärkerreihen SA0
bis SA19, die zu den ausgewählten Bänken benachbart sind, detek
tieren Datenwerte, die in Speicherzellen gespeichert sind, die
mit ausgewählten Unterwortleitungen verbunden sind. Z. B., wenn
die Zellenfelder CELL0, CELL4, CELL8 und CELL12 ausgewählt wer
den, werden entsprechende, benachbarte Leseverstärkerreihen die
Datenwerte in den ausgewählten Speicherzellen erfassen bzw. le
sen. Die Leseverstärkerreihen SA0 und SA1 lesen Daten aus dem
Zellenfeld CELL0. Die Leseverstärkerreihen SA5 und SA6 lesen Da
ten aus dem Zellenfeld CELL4. Die Leseverstärkerreihen SA0 und
SA11 lesen Daten aus dem Zellenfeld CELL8. Die Leseverstärker
reihen SA15 und SA16 lesen Daten aus dem Zellenfeld CELL12.
Obwohl in Fig. 1 nur die RA-Treiber RAD1 bis RAD5 für die Ausga
be von RA-Signalen RA00 bis RA42 gezeigt sind, werden auch kom
plementäre RA-Signale RAB00 bis RAB42 erzeugt, die jedoch nicht
gezeigt werden, um eine ungute Verkomplizierung der Figuren zu
vermeiden.
In Fig. 2 wird ein schematisches Blockdiagramm eines Abschnitts
des herkömmlichen DRAM 10 erläutert.
Der Abschnitt des herkömmlichen DRAM 10 enthält einen Abschnitt
eines Zellenfeldes CELL0, Unterwortdecodierer SWD1 bis SWD5 und
Leseverstärkerreihen SA0 und SA1.
Jeder Unterwortdecodierer SWD1 und SWD5 enthält eine Vielzahl
von Unterdecodierblöcken SB. Z. B. enthält der Unterwortdeco
dierer SWD1 die Unterdecodiererblöcke SB0000 bis SB0i02. Die RA-
Treiber RAD1 und RAD2 erzeugen RA-Signale RA00 bis RA03, die
vorgegebene Unterdecodiererblöcke SB auswählen.
Däs Zellenfeld CELL0 enthält eine Vielzahl von Speicherzellen,
die in Reihen und Spalten angeordnet sind. Jede Speicherzelle
ist für den Empfang einer Unterwortleitung SWL verbunden. Jede
Speicherzelle ist mit einer Bitleitung BT verbunden. Zwei Bei
spiele der Speicherzellen sind als Speicherzellen M1 und M2 dar
gestellt, die mit der Unterwortleitung SWL0000 verbunden sind.
Die Speicherzellen M1 und M2 enthalten einen Speicherzel
lentransistor und einen Speicherzellenkondensator. Der Speicher
zellentransistor ist ein n-Typ Feldeffekttransistor mit einem
isolierten Gate (= IGFET). Jeder Speicherzellenkondensator hat
einen Anschluss, der mit einem vorgegebenen Potential bzw. einer
vorgegebenen Spannung, z. B. Erde oder 1/2 Vcc, um nur zwei Bei
spiele anzugeben, verbunden ist, und einen weiteren Anschluss,
der mit einer Source des Speicherzellentransistors verbunden
ist. Jeder Speicherzellentransistor hat ein Gate, das mit einer
Unterwortleitung SWL verbunden ist, und ein Drain, das mit einer
Bitleitung BT verbunden ist.
Die Ladungsmenge, die in dem Speicherzellenkondensator gespei
chert ist, bestimmt das logische Niveau der gespeicherten Daten.
Die Daten werden in eine Speicherzelle eingeschrieben oder aus
dieser ausgelesen, indem der Speicherzellentransistor einge
schaltet wird und eine Bitleitung BT mit einem Speicherzellen
kondensator elektrisch verbunden wird, um Ladung auf den Spei
cherzellenkondensator oder von dem Speicherzellenkondensator zu
übertragen.
Bitleitungspaare sind mit einem Leseverstärker verbunden. Z. B.
sind die Bitleitungen BT1 und BT2 von einem Bitleitungspaar mit
dem Leseverstärker SA1 verbunden.
Jede Hauptwortleitung MWL00 bis MWL0i ist mit zwei Unterdeco
dierblöcken SB in jeder Reihe aus Unterwortdecodierern SWD1,
SWD5, . . . verbunden. Jeder Unterdecodiererblock SB ist für das
Antreiben bzw. Ansteuern einer Unterwortleitung SWL in jedem be
nachbarten Zellenfeld CELL verbunden. Z. B. ist der Unterdeco
dierer SB0000 für das Treiben der Unterwortleitung SWL0000 in
nerhalb des Zellenfeldes CELL0 verbunden. Der Unterdeco
diererblock SB0001 ist jedoch für das Treiben der Unterwortlei
tung SWL0001 innerhalb des Zellenfeldes CELL0 und auch für das
Treiben einer Unterwortleitung im Zellenfeld CELL4 verbunden.
Die Unterdecodiererblöcke SB0000 bis SB0003 sind alle für den
Empfang einer Hauptwortleitung MWL00 verbunden. Die RA-Treiber
RAD1 und RAD2 wählen zusammen nur einen der Unterdecodierblöcke
SB0000 bis SB0003 aus. Wenn die Hauptwortleitung MWL00 aktiviert
wird bzw. ist, wird deshalb eine der Unterwortleitungen SWL0000
bis SWL0003 in Abhängigkeit davon ausgewählt, welches der RA-
Signale RA00 bis RA03 aktiviert ist. Auf diese Art und Weise
wird jede Hauptwortleitung MWL selektiv für das Treiben einer
der vier Unterwortleitungen SWL in jedem Zellenfeld CELL verbun
den. Es gibt deshalb viermal so viele Unterwortleitungen SWL in
nerhalb eines Zellenfeldes CELL als es Hauptwortleitungen MWL
gibt, die mit den Unterworttreibern SWD benachbart zu einem Zel
lenfeld CELL verbunden sind.
Es ist ersichtlich, dass nur einige Hauptwortleitungen MWL, Un
terwortleitungen SWL, Speicherzellen M1 und M2, Bitleitungen BT,
Unterdecodiererblöcke SB und Leseverstärker SA in Fig. 2 darge
stellt sind, um eine Verkomplizierung der Figur zu vermeiden.
Weitere Zellenfelder CELL und Unterwortdecodierer SWD, die in
Fig. 1 dargestellt sind, sind im allgemeinen in der gleichen Art
und Weise, wie in Fig. 2 gezeigt ist, aufgebaut.
Eine y-Auswählerschaltung (nicht gezeigt) kann verwendet werden,
um einen Leseverstärker SA auszuwählen, um einen Datenweg zwi
schen einem Zellenfeld CELL und einem externen Datenanschluss
(nicht gezeigt) bereitstellen zu können. Ein y-Auswähler emp
fängt eine Spaltenadresse und wählt einen Leseverstärker SA auf
der Basis des Spaltenadresswertes aus.
In Fig. 3 wird ein schematisches Schaltungsdiagramm eines Unter
decodiererblocks erläutert, dem das allgemeine Bezugszeichen SB
verliehen ist.
Der Unterdecodiererblock SB enthält Transistoren T1 bis T4. Die
Transistoren T1 bis T4 sind n-Typ-IGFETs. Der Unterdeco
diererblock SB kann als Unterdecodiererblock SB0000 in Fig. 2
verwendet werden.
Der Transistor T1 hat eine Source, die für den Empfang einer
Hauptwortleitung MWL00 verbunden ist, ein Drain, das mit einem
Gate des Transistors T2 an einem Knoten A verbunden ist, und ein
Gate, das mit dem Spannungsversorgungspotential bzw. der Versor
gungsspannung verbunden ist. Der Transistor T2 hat ein Drain,
das mit einem RA-Signal RA00 verbunden ist, und eine Source, die
mit der Unterwortleitung SWL0000 am Knoten B verbunden ist. Der
Transistor T3 hat eine Source, die für den Empfang einer Haupt
wortleitung MWL00 verbunden ist, ein Drain, das mit der Unter
wortleitung SWL0000 verbunden ist, und ein Gate, das für den
Empfang eines RA-Signals RA00 verbunden ist. Der Transistor T4
hat ein Drain, das mit einer Unterwortleitung SWL0000 verbunden
ist, eine Source, die mit Erde verbunden ist, und ein Gate, das
für den Empfang eines komplementären RA-Signals RAB00 verbunden
ist.
Wenn sie auf hohem Logikniveau sind, sind die Spannungsniveaus
bzw. Potentialniveaus des RA-Signals RA00, des komplementären
RA-Signals RAB00 und der Hauptwortleitung MWL00 erhöhte Versor
gungspotentiale. Ähnlich ist das Spannungsversorgungspotential,
das mit dem Gate des Transistors T1 verbunden ist, ein erhöhtes
Spannungsversorgungspotential.
Die Unterdecodiererblöcke SB innerhalb der Unterwortdecodierer
SWD1 bis SWD5, die in Fig. 5 gezeigt sind, haben im allgemeinen
den gleichen Aufbau wie der Unterdecodiererblock SB, der in Fig.
3 gezeigt ist.
In Fig. 4 wird ein Timingdiagramm erläutert, das den Betrieb des
Unterdecodiererblocks SB darstellt.
Das Timingdiagramm von Fig. 4 erläutert den Betrieb des Unterde
codiererblocks SB0000, wenn auf die Speicherzelle M1 von Fig. 2
zugegriffen wird. Das Zeitdiagramm enthält eine Reihenadresse
XADD, eine Hauptwortleitung MWL00, ein Steuersignal RAE, ein RA-
Signal RA00, ein komplementäres RA-Signal RAB00, die Spannung am
Knoten A und die Unterwortleitung SWL0000.
Anfangs sind die Hauptwortleitung MWL00, das Steuersignal RAE
und das RA-Signal RA00 auf dem niedrigen Niveau. Das komple
mentäre RA-Signal RAB00 ist auf hohem Niveau. Bei einem hohem
komplementären RA-Signal RAB00 ist der Transistor T4 eingeschal
tet und die Unterwortleitung SWL0000 wird auf dem niedrigen Po
tential gehalten.
Zum Zeitpunkt t100 kann die Reihenadresse XADD auf einen Wert
übergehen, der verursacht, dass der Reihendecodierer XDCE1 die
Hauptwortleitung MWL00 aktiviert. Zum Zeitpunkt t101 aktiviert
der Reihendecodierer XDEC1 die Hauptwortleitung MWL00 und die
Hauptwortleitung MWL00 geht auf hohes Niveau über.
Da der Transistor T1 eingeschaltet ist, folgt die Spannung am
Knoten A der Spannung auf der Hauptwortleitung MWL00.
Zum Zeitpunkt t103 geht das Steuersignal RAE auf ein hohes Ni
veau über. Dies ermöglicht dem RA-Treiber RAD1, das RA-Signal
RA00 auf ein hohes Niveau zu treiben und das komplementäre RA-
Signal RAB00 auf ein niedriges Niveau zu treiben. Die Zustände
des RA-Signals RA00 und das komplementäre RA-Signal RAB00 werden
durch Werte der Reihenadressen X0 und X1 bestimmt.
Der Transistor T1 arbeitet derart, dass es dem Transistor T2 er
möglicht wird, das er selbst hochfährt. Der Transistor T1 ermög
licht, dass das Gate des Transistors T2 ein hohes Potential er
hält, bevor das RA-Signal RA00 auf hoch übergeht. Zum Zeitpunkt
t103, wenn das RA-Signal RA00 auf ein hohes Niveau übergeht,
koppelt deshalb die Gatekapazität des Transistors T2 das anstei
gende Potential des RA-Signals RA00 mit dem Knoten A. Das Po
tential des Knotens A steigt somit zusammen mit dem RA-Signal
RA00 an. Wenn das Potential am Knoten A innerhalb eines Bereichs
der Schwellenspannung des Gatepotentials des Transistors T1 an
steigt, wird der Transistor T1 ausgeschaltet und der Knoten A
bleibt auf einem hohen Potential angehoben. Dies ermöglicht,
dass der Transistor T2 das vollständige Potential des RA-Signals
RA00 an die Unterwortleitung SWL0000 weiterleitet.
Da das komplementäre RA-Signal RAB00 zu diesem Zeitpunkt niedrig
ist, wird der Transistor T4 ausgeschaltet. Bezüglich der anderen
Unterdecodiererblöcke SB innerhalb bzw. aus den Unterwortdeco
dierern SWD1 bis SWD4, die das RA-Signal RA00 und das komple
mentäre RA-Signal RAB00 empfangen, ist es erforderlich, einen
leitenden Weg von den unausgewählten Unterwortleitungen SWL nach
Erde vorzusehen. Der Transistor T3 hat diese Funktion. Wenn das
RA-Signal RAB00 auf ein hohes Niveau übergeht, stellt der Tran
sistor T3 einen Weg nach Erde bereit, wenn die entsprechende
Hauptwortleitung MWL auf niedrigem Niveau ist. Dies verhindert,
dass die unausgewählten Unterwortleitungen SWL auf einem schwim
menden Potential bzw. Floating-Potential sind.
Nachdem Daten in die adressierte Speicherzelle M1 eingeschrieben
oder aus dieser ausgelesen wurden, kehrt das Steuersignal RAE
wieder auf niedriges Niveau zurück. Das Steuersignal RAE oder
das Reihenadressefreigabesteuersignal (RAE = Row Address Enable)
hat eine vorgegebene Impulsweite in Abhängigkeit von der Zeit,
die für das Lesen oder Schreiben von Daten von der ausgewählten
Speicherzelle bzw. in die ausgewählte Speicherzelle erforderlich
sind. Dies ist durch den Zeitpunkt t104 in Fig. 4 erläutert.
Der RA-Treiber RAD1 empfängt das niedrige Steuersignal RAE, das
verursacht, dass das RA-Signal RA00 auf niedriges Niveau zurück
kehrt und dass das komplementäre RA-Signal RAB00 auf hohes Ni
veau zurückkehrt. Wenn das RAB00 auf hohem Niveau ist, wird der
Transistor T4 eingeschaltet und die Unterwortleitung SWL0000
wird auf Erde entladen. Gleichzeitig fällt das Potential am Kno
ten A zusammen mit dem Potential des RA-Signals RA00 ab. Dies
ist zu dem Zeitpunkt t104 in Fig. 4 erläutert. Es wird darauf
hingewiesen, dass der Transistor T2 eingeschaltet ist, wenn das
RA-Signal RA00 auf ein niedriges Niveau übergeht. Die Unterwort
leitung wird somit auch durch den Transistor T2 mittels des RA-
Signals RA00 entladen.
Nachfolgend, zum Zeitpunkt t106, kann sich die Reihenadresse
XADD ändern und die Hauptwortleitung MWL00 kann auf niedriges
Niveau übergehen. Da der Transistor T1 eingeschaltet ist, folgt
das Potential am Knoten A der Hauptwortleitung MWL00 auf ein
niedriges Niveau, z. B. auf Erde bzw. Masse.
Die Stromwege zum Entladen einer Unterwortleitung SWL, wenn von
dem ausgewählten Zustand in den unausgewählten Zustand überge
gangen wird, werden nachfolgend erläutert.
In Fig. 5 wird ein schematisches Schaltungsdiagramms eines Un
terdecodiererblocks SB erläutert. Der Unterdecodiererblock SB
zeigt drei Stromwege, durch die Ladung von der Unterwortleitung
SWL0000 entfernt werden kann.
Der Stromweg 1 verdeutlicht das Fließen von Strom von der Unter
wortleitung SWL0000 durch den Transistor T4 nach Erde. Der
Stromweg 2 verdeutlicht einen Stromfluss von der Unterwortlei
tung SWL0000 durch den Transistor T2 zu dem RA-Signal RA00. Der
Stromweg 3 verdeutlicht einen Stromfluss von der Unterwortlei
tung SWL0000 durch den Transistor T3 zur Hauptwortleitung MWL00.
In Fig. 6 wird ein Zeitdiagramm zum Erläutern von Signalen für
den Unterdecodiererblock SB gezeigt, wenn die Unterwortleitung
SWL in einem unausgewählten Zustand ist.
Das Zeitdiagramm von Fig. 6 enthält eine Hauptwortleitung MWL00,
ein RA-Signal RA00, ein komplementäres RA-Signal RAB00, ein Po
tential am Knoten A und eine Unterwortleitung SWL0000.
In den unausgewählten Zustand sind die Hauptwortleitung MWL00
und das RA-Signal RA00 beide auf dem niedrigen Niveau. Das kom
plementäre RA-Signal RAB00 ist auf dem hohen Niveau.
Wenn die Hauptwortleitung MWL00 auf niedrigem Niveau ist, ist
das Potential am Knoten auch niedrig. Wenn das Potential am Kno
ten A niedrig ist, ist der Transistor T2 ausgeschaltet. Wenn das
RA-Signal RA00 niedrig ist, ist der Transistor T3 ausgeschaltet.
Die Stromwege 2 und 3 von Fig. 5 sind deshalb gesperrt.
Wenn das komplementäre RA-Signal RAB00 hoch ist, ist jedoch der
Transistor T4 eingeschaltet und der leitende Weg nach Erde durch
den Transistor T4 ist ausgebildet. Der Stromweg 1 von Fig. 5 ist
somit freigeben. Die gesamte Ladung, die von der Unterwortlei
tung SWL0000 entfernt wird, geht durch den Stromweg 1.
In diesem Fall kann der Transistor T4 nur dazu verwendet werden,
die Unterwortleitung SWL0000 auf einem Erdeniveau zu halten. Un
ter diesen Bedingungen muss der Transistor T4 keinen großen
Strombetrag aufnehmen und kann deshalb eine relativ kleine Vor
richtung sein.
In Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern von Signalen für
den Unterdecodiererblock SB angegeben, wenn die Unterwortleitung
in einem unausgewählten Zustand ist.
Das Zeitdiagramm von Fig. 7 enthält eine Hauptwortleitung MWL00,
ein RA-Signal RA00, ein komplementäres RA-Signal RAB00, ein Po
tential am Knoten A und eine Unterwortleitung SWL0000.
In dem unausgewählten Zustand ist das RA-Signal RA00 niedrig.
Das komplementäre RA-Signal RAB00 ist hoch. Die Hauptwortleitung
MWL00 geht jedoch von niedrig nach hoch zum Zeitpunkt t200 über
und kehrt zum Zeitpunkt t201 auf niedriges Niveau zurück. Wenn
der Transistor T1 eingeschaltet ist, folgt das Potential am Kno
ten A im allgemeinen der Hauptwortleitung MWL00.
Vor dem Zeitpunkt t200 geht jede Ladung, die von der Unterwort
leitung SWL0000 entfernt wird, durch den Stromweg 1, wie in Fig.
5 dargestellt ist. Zwischen den Zeitpunkten t200 und t201 wird
jedoch der Transistor T2 eingeschaltet. Von der Zeit t200 bis
zur Zeit t201 geht somit Ladung, die von der Unterwortleitung
SWL0000 entfernt wird, durch die Stromwege 1 und 2, wie in Fig.
5 gezeigt ist.
In Fig. 8 wird ein Zeitdiagramm zum erläutern der Signale für
den Unterdecodiererblock SB gezeigt, wenn die Unterwortleitung
in einem unausgewählten Zustand ist.
Das Zeitdiagramm in Fig. 8 enthält eine Hauptwortleitung MWL00,
ein RA-Signal RA00, ein komplementäres RA-Signal RAB00, ein Po
tential am Knoten A und eine Unterwortleitung SWL0000.
In dem unausgewählten Zustand ist die Hauptwortleitung MWL00 auf
niedrigem Niveau. Da die Hauptwortleitung MWL00 auf niedrigem
Niveau ist, bleibt das Potential am Knoten niedrig und der Tran
sistor T2 bleibt gesperrt bzw. ausgeschaltet. Das RA-Signal RA00
geht jedoch von niedrig nach hoch zum Zeitpunkt t202 und kehrt
zum Zeitpunkt t203 auf niedrig zurück. Das komplementäre RA-Sig
nal RAB00 geht von hoch nach niedrig zum Zeitpunkt t202 und geht
auf hoch zum Zeitpunkt t203 zurück.
Vor dem Zeitpunkt t202 geht jede Ladung, die von der Unterwort
leitung SWL0000 entfernt wird, durch den Stromweg 1, wie in Fig.
5 gezeigt ist.
Wenn das komplementäre RA-Signal RAB00 zwischen den Zeitpunkten
t202 und t203 auf niedrig ist, ist jedoch der Transistor T4 aus
geschaltet, was den Stromweg 1 sperrt, wie in Fig. 5 gezeigt
ist. Wenn das RA-Signal RA00 zwischen den Zeitpunkten t202 und
t203 hoch ist, ist der Transistor T3 eingeschaltet. Da die
Hauptwortleitung MWL00 während dieser Zeit niedrig ist, geht je
de Ladung, die von der Unterwortleitung SWL0000 entfernt wird,
durch den Stromweg 3, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Zum Zeitpunkt t203 kehrt das komplementäre RA-Signal RAB00 auf
hoch zurück und das RA-Signal RA00 geht auf niedrig zurück. Nach
einer Zeit t203 geht somit jede Ladung, die von der Unterwort
leitung SWL0000 entfernt wird, durch den Stromweg 1, wie in Fig.
5 gezeigt ist.
In Fig. 9 wird ein schematisches Schaltungsdiagramm gezeigt, das
Abschnitte von Schaltungen erläutert, die für die Aktivierung
von Unterwortleitungen SWL verwendet werden.
Es ist ersichtlich, dass ein Puffer BF0 für das Ansteuern bzw.
Treiben der Hauptwortleitung MWL00 verwendet wird. Der Puffer
BF0 besteht aus zwei Invertern, die komplementäre IGFETs (n-Typ
und p-Typ) aufweisen. Der Puffer BF0 enthält einen Transistor
TB0, um die Hauptwortleitung MWL00 auf niedriges Niveau zu zie
hen. Der Transistor TB0 ist ein n-Typ-IGFET. Während der Zeit
zwischen den Zeiten t202 und t203, die in Fig. 8 gezeigt sind,
geht deshalb jede Ladung, die von der Unterwortleitung SWL0000
entfernt wird, durch den Stromweg 3, wie in Fig. 5 gezeigt ist,
und auch durch den Transistor TB0 im Puffer BF0.
Es wird in Fig. 9 darauf hingewiesen, dass in der herkömmlichen
Schaltungslösung die Puffer BF0, BF1 . . ., die RA-Treiber RAD und
die Unterdecodiererblöcke SB das Wortleitungserdepotential
GNDXDEC empfangen, um ein niedriges Potential für die unausge
wählten Unterwortleitungen SWL bereitstellen zu können.
In Fig. 10 wird ein schematisches Schaltungsdiagramm eines RA-
Treibers erläutert.
Der RA-Treiber in Fig. 10 ist der RA-Treiber RAD1A, der das RA-
Signal RA00 und das komplementäre RA-Signal RAB00 erzeugt. Auch
ist der RA-Treiber RAD1B gezeigt, der das RA-Signal RA02 und das
komplementäre RA-Signal RAB02 erzeugt. Die Bezugszeichen für den
FA-Treiber RAD1B sind in Klammern angegeben. Die RA-Treiber
RAD1A und RAD1B bilden zusammen den RA-Treiber RAD1, der in Fig.
1 und Fig. 2 gezeigt ist.
Der RA-Treiber RAD1A umfasst einen Decodierer 100, ein UND-Gat
ter 101, Inverter 102, 103 und Transistoren 104 und 105. Der De
codierer 100 empfängt Reihenadressen X0 und X1 als Eingangssig
nale und erzeugt eine Ausgabe, die an einem Eingang des UND-Gat
ters 101 empfangen wird. Das UND-Gatter 101 empfängt das Steu
ersignal RA1 an einem weiteren Eingang und stellt eine Ausgabe
für die Eingänge der Inverter 102 und 103 bereit. Der Inverter
103 stellt ein komplementäres RA-Signal RAB00 als eine Ausgabe
bereit. Der Inverter 102 erzeugt eine Ausgabe für die Gates der
Transistoren 104 und 105. Der Transistor 104 hat eine Source,
die mit einem erhöhten Spannungsversorgungspotential verbunden
ist, und ein Drain, das mit dem RA-Signal RA00 verbunden ist.
Der Transistor 105 hat eine Source, die mit einem Wortlei
tungserdepotential GNDXDEC verbunden ist, und ein Drain, das mit
dem RA-Signal RA00 verbunden ist. Der Transistor 104 ist ein p-
Typ-IGFET. Der Transistor 105 ist ein n-Typ-IGFET.
Ein peripheres Erdepotential GND ist als Erde für den Decodierer
100, das UND-Gatter 101 und die Inverter 102 und 103 verbunden.
Wenn das Steuersignal RAE niedrig ist, ist der Ausgang des UND-
Gatters 101 niedrig. Wenn der Ausgang des UND-Gatters 101 nie
drig ist, ist das RA-Signal RA00 niedrig und das komplementäre
RA-Signal RAB00 ist hoch.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist und die Reihenadressen (X1,
X0) in einem ausgewählten Zustand sind, der für den Decodierer
100 des RA-Treibers RAD1A gleich {niedrig, niedrig} ist, wird
der Ausgang des Decodierers 100 hoch. Wenn die Ausgabe des Deco
dierers 100 hoch ist und das Steuersignal RAE hoch ist, wird der
Ausgang des UND-Gatters 101 hoch. Wenn der Ausgang des UND-Gat
ters 101 hoch ist, ist das RA-Signal RA00 hoch und das komple
mentäre RA-Signal RAB00 ist niedrig. Wenn der Decodierer 100 des
RA-Treibers RAD1A die Reihenadressen (X1, X0) empfängt, die
einen anderen Wert als {niedrig, niedrig} haben, ist die Ausgabe
des Decodierers 100 niedrig, ist das RA-Signal RA00 niedrig und
das komplementäre FA-Signal RAB00 ist hoch.
Um genügend Strom für die Entladung des RA-Signals RA00 aufneh
men zu können, benötigt der Transistor 105 relativ große Abmes
sungen, wenn mit den anderen Transistoren verglichen wird.
Der RA-Treiber RAD1B arbeitet auf der gleichen allgemeinen Art
und Weise wie der RA-Treiber RAD1A, mit der Ausnahme, dass der
Decodierer 100' freigegeben ist und ein hohes Logikniveau aus
gibt, wenn die Reihenadressen (X1, X0) den gleichen Wert von
{niedrig, hoch} haben.
Die anderen Decodierer RAD2, RAD2, RAD4 und RAD5 haben einen
ähnlichen Schaltungsaufbau wie der RA-Treiber RAD1.
Die periphere Erde GND und die Wortleitungserde GNDXDEC sind mit
dem gleichen Erdeweg durch unterschiedliche Verdrahtungen ver
bunden. Änderungen des Potentials an den getrennten Erden werden
mit Hilfe des Verdrahtungswiderstands R1 und des Verdrahtungswi
derstands R2 der jeweiligen Verdrahtungen isoliert. Dies kann
verhindern, dass Rauschen auf den jeweiligen Verdrahtungen zwi
schen den getrennten Erden übertragen wird.
Die Stromwege und Erderauschen während des Schaltens der Unter
wortleitung werden nachfolgend mit Bezug auf Fig. 11 in Verbin
dung mit Fig. 9 erläutert.
In Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm der Erdewege zum Übertragen von
Ladung zu einer Unterwortleitung und von einer Unterwortleitung
erläutert.
Das Zeitdiagramm von Fig. 11 erläutert Stromwege von Unterwort-
Ieitungen SWL, wenn sie ausgewählt oder unausgewählt sind.
Das Zeitdiagramm von Fig. 11 enthält eine Reihenadresse XADD,
eine Hauptwortleitung MWL00, ein Steuersignal RAE, ein RA-Signal
RA00, ein komplementäres FA-Signal RAB00, eine Unterwortleitung
SWL0000, eine Unterwortleitung SWL0002, eine Unterwortleitung
SWL0100 und eine Unterwortleitung SWL0102. Es ist auch ein ver
größerter Abschnitt um den Zeitpunkt t304 herum gezeigt, der
eine ausgewählte Unterwortleitung SWL0000 und ein Wortlei
tungserdepotential GNDXDEC erläutert.
Das Zeitdiagramm von Fig. 11 erläutert ausgewählte Signale in
dem schematischen Schaltungsdiagramm von Fig. 9.
In dem Zeitdiagramm von Fig. 11 ändert sich die Unterwortleitung
SWL0000 von dem unausgewählten Zustand (niedrig) zu dem ausge
wählten Zustand (hoch) und wieder zurück zu dem unausgewählten
Zustand, während die anderen dargestellten Unterwortleitungen
SWL0002, SWL0100 und SWL0102 in dem unausgewählten Zustand
verbleiben.
Anfangs sind die Hauptwortleitungen MWL00 und MWL01 auf niedri
gem Niveau. Die RA-Signale RA00 und RA02 sind auch niedrig. Die
komplementären RA-Signale RAB00 und RAB02 sind hoch. Wie in Fig.
11 gezeigt ist, ist vor dem Zeitpunkt t300 jede Unterwortleitung
SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102 auf einem niedrigen Niveau
mittels jeweiliger Stromwege 1 (Fig. 5) innerhalb der jeweiligen
Unterdecodiererblöcke SB gehalten.
Zum Zeitpunkt t300 ändert sich die Reihenadresse XADD auf einen
Wert für die Auswahl der Unterwortleitung SWL0000. In Fig. 9
wird ein hohes Potential auf einem erhöhten Spannungsniveau von
dem Reihendecodierer XDEG1 zu dem Eingang des Puffers BF0 einge
geben. Nach einer Leitungsverzögerung geht die Hauptwortleitung
MWL00 auf ein hohes Niveau zum Zeitpunkt t301 über. Das hohe Ni
veau ist ein erhöhtes Spannungsniveau.
Zum Zeitpunkt t301 wird das Potential am Knoten A der Unterdeco
diererblöcke SB0000 und SB0002 hoch, da die Hauptwortleitung
MWL00 hoch wird. Wenn die RA-Signale RA00 und RA02 niedrig sind,
werden die Stromwege 2 innerhalb der Subdecodiererblöcke SB0000
und SB0002 dafür freigegeben, die jeweiligen Unterwortleitungen
SWL0000 bzw. SWL0002 auf niedrig zu halten. Beide Stromwege 1
und 2 werden deshalb in den Unterdecodiererblöcken SB0000 und
SB0002 zum Zeitpunkt t301 freigegeben. Für die Unterdeco
diererblöcke SB0100 und SB0102 wird jedoch nur der Stromweg 1
freigegeben.
Zum Zeitpunkt t302 versetzt die Steuerschaltung (nicht gezeigt)
das Steuersignal RAE in einen Freigabezustand (Übergänge von
niedrig nach hoch). Die Zeit t302 kann durch eine vorgegebene
Verzögerung von der Änderung der Reihenadresse XADD aus bestimmt
werden. Der RA-Treiber RAD1 bringt das RA-Signal RA00 auf ein
hohes Niveau und das komplementäre RA-Signal RAB00 auf ein nie
driges Niveau.
Im Ergebnis wird zum Zeitpunkt t303 die Unterwortleitung SWL0000
durch den Unterdecodiererblock SB0000 aktiviert. Wenn sie akti
viert wird, steigt die Unterwortleitung SWL0000 auf ein erhöhtes
Potential an. Die Unterwortleitung SWL0000 schaltet den Spei
cherzellentransistor der Speicherzelle M1 ein und Daten, die in
dem Speicherzellenkondensator gespeichert sind, werden zu der
Bitleitung BT2 übertragen.
Da das RA-Signal RA02 auf niedrig bleibt, bleiben die Stromwege
1 und 2 innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0002 freigegeben.
Wenn das RA-Signal RA00 hoch wird, wird jedoch der Transistor T3
innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0100 eingeschaltet und der
Stromweg 3 wird freigegeben. Die Unterwortleitung SWL0100 wird
deshalb durch den Stromweg 3 durch den Transistor T3 innerhalb
des Unterdecodiererblocks SB0100 und den Transistor TB0 inner
halb des Puffers BF1 auf niedrig gehalten.
Zum Zeitpunkt t304 versetzt eine Steuerschaltung (nicht gezeigt)
das Steuersignal RAE in einen Sperrzustand (Übergänge von hoch
nach niedrig). Die Zeit zwischen dem Zeitpunkt t302 und t304
kann durch eine vorgegebene Verzögerung bestimmt werden, die
eine maximale Zeit angibt, die für den Zugriff auf Daten in der
Speicherzelle erforderlich ist. Der RA-Treiber RAD1 bringt das
RA-Signal RA00 auf ein niedriges Niveau und das komplementäre
RA-Signal RAB00 auf ein hohes Niveau.
Die Ladung wird deshalb von der Unterwortleitung SWL0000 abgezo
gen, um das Potential der Unterwortleitung SWL0000 von einem ho
hen, erhöhten Potential auf Erde oder ein niedriges Niveau zu
bringen. Da die Hauptwortleitung MWL00 zu einem Zeitpunkt t304
hoch ist und das RA-Signal RA00 niedrig wird, wird der Stromweg
2 innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0000 freigegeben. Da das
komplementäre RA-Signal RA00 zum Zeitpunkt T304 hoch wird, wird
auch der Stromweg 1 innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0000
freigegeben. Die Unterwortleitung SWL0000 wird deshalb über die
Stromwege 1 und 2 innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0000 zum
Zeitpunkt t304 entladen.
Zum Zeitpunkt t304 verbleibt der Zustand der Unterdeco
diererblöcke SB0002 und SB0102 unverändert. Die Stromwege 1 und
2 innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0002 und der Stromweg 1
innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0102 bleiben freigegeben.
Wenn das RA-Signal RA00 jedoch auf niedrig übergeht, wird der
Stromweg 3 innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0100 gesperrt.
Wenn das komplementäre RA-Signal RAB00 auf hoch übergeht, wird
der Stromweg 1 innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0100 frei
gegeben. Die Unterwortleitung SWL0100 wird deshalb durch den
Stromweg 1 innerhalb des Unterdecodiererblocks SB0100 zum Zeit
punkt t304 auf niedrigem Niveau gehalten.
Um die Zykluszeit für den Zugriff auf eine Speicherzelle zu ver
bessern, werden die Transistoren in dem Entladeweg der Unter
wortleitung SWL relativ groß gemacht. Eine Unterwortleitung ist
mit dem Steuergate einer sehr großen Anzahl von Speicherzel
lentransistoren verbunden, wodurch sie eine große Kapazität er
hält. Wenn die Unterwortleitung SWL0000 von dem ausgewählten Zu
stand in den unausgewählten Zustand zum Zeitpunkt t304 übergeht,
fließt ein großer Strom durch die Stromwege 1 und 2 nach dem
Wortleitungserdepotential GNDXDEC. Die RA-Signale RA00 und RA02
werden auch entlang der Länge des Zellenfelds CELL geleitet und
werden mit Diffusionsgebieten (Source/Drain-Verbindungen) des
Transistors T2 und mit dem Gate des Transistors T3 innerhalb
einer großen Anzahl von Unterwortdecodierern SB verbunden. Die
Kapazität der RA-Signale RA00 und RA02 ist deshalb sehr groß.
Dies erhöht weiterhin den momentanen Strom, der zu dem Wortlei
tungserdepotential GNDXDEC fließt.
In Fig. 11 ist ein vergrößerter Abschnitt gezeigt, der die Un
terwortleitung SWL0000, das RA-Signal RA00, das Wortleitungser
depotential GNDXDEC und die unausgewählten Unterwortleitungen
SWL0001, SWL0002 und SWL0003 zeigt. Wenn ein großer Strom zu dem
Wortleitungserdepotential GNDXDEC fließt, kann ein Rauschstoß
bzw. Rauschimpuls aufgrund des Widerstands des signaltreibenden
Leiters induziert werden. In diesem Fall kann, da das Wortlei
tungserdepotential GNDXDEC die unausgewählten Unterwortleitungen
auf niedrigem Niveau (durch den Stromweg 1 oder die Stromwege 1
und 2) hält, der Rauschstoß auf unausgewählten Unterwortleitung
(z. B. SWL0001, SWL0002 und SWL0003) übertragen werden. Dies kann
einen ungewollten Verlust von den Speicherzellen verursachen,
die mit diesen unausgewählten Wortleitungen verbunden sind, und
kann gespeicherte Daten beeinträchtigen. Obwohl nur die Unter
wortleitungen SWL0001, SWL0002 und SWL0003 gezeigt sind, können
weitere Unterwortleitungen ein ungewolltes Rauschen aufweisen,
da sie auf einem niedrigen Niveau durch einen Strom gehalten
werden können, der zu dem Wortleitungserdepotential GNDXDEC
fließt.
Der Zweck für das Vorhandensein eines getrennten Wortleitungser
depotentials GNDXDEC gegenüber einem peripheren Erdepotential
besteht darin, ein ungewolltes Rauschen auf unausgewählten Wort
leitungen zu eliminieren. In diesem Fall kann dieser Zweck nicht
erreicht werden.
Ein Verfahren zum Lösen dieses Problems besteht in der Erhöhung
der Weite bzw. der Abmessung der Verdrahtung, die das Wortlei
tungserdepotential GNDXDEC trägt. Dies kann den Widerstand redu
zieren und das Stromfördervermögen heraufsetzen. Dies muss je
doch zu jedem Speicherblock auf dem Chip ausgeführt werden und
kann in einer Erhöhung der Chipabmessung bzw. Größe resultieren,
wodurch die Herstellungskosten heraufgesetzt werden.
Eine weitere Annäherung zum Lösen des Problems besteht in der
Verwendung eines Materials mit einem verminderten Flächenwider
stand für die Verdrahtung, die das Wortleitungserdepotential
GNDXDEC trägt. Dies kann jedoch eine Änderung des Herstellungs
verfahrens erfordern, was Prozessentwicklungskosten und Kosten
zum Testen der Auslegung erfordert. Dies erhöht die Gesamther
stellungskosten, wodurch wiederum die Herstellungskosten pro
Chip erhöht werden.
In Anbetracht der vorstehenden Erläuterung, ist es deshalb er
wünscht, eine Halbleiterspeichervorrichtung bereitzustellen, die
ein Entladen einer Unterwortleitung mit einer hohen Geschwindig
keit ausführen kann. Es ist auch erwünscht, nachteilige Effekte,
z. B. einen Speicherzellenverlust, der durch das Entladen einer
Unterwortleitung verursacht wird, zu reduzieren. Es ist weiter
hin erwünscht, diese Verbesserungen bereitzustellen, während die
Chipgröße verglichen mit den herkömmlichen Lösungen nicht erhöht
wird.
Überblick über die Erfindung
Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung wird eine
Halbleiterspeichervorrichtung mit einer peripheren Erdeleitung
bereitgestellt, die Ladung empfängt, wenn eine Unterwortleitung
entladen wird. Die Halbleiterspeichervorrichtung der Erfindung
kann einen Reihendecodierer, einen RA-Treiber und Unterdeco
diererblöcke aufweisen. Der Reihendecodierer kann eine Haupt
wortleitung auf der Basis eines empfangenen Adresswertes akti
vieren. Der RA-Treiber kann einen Unterdecodiererblock aus einer
Gruppe von Unterdecodiererblöcken, die mit der aktivierten
Hauptwortleitung gekoppelt sind, aktivieren. Der RA-Treiber kann
einen Stromweg zu einer peripheren Erde bereitstellen, wenn die
Unterwortleitung von einem aktivierten Zustand in einen inakti
vierten Zustand übergeht. Die unausgewählten Unterwortleitungen
können einen Stromweg zu einer Wortleitungserde zum Halten der
anderen Wortleitungen auf einem "ruhigen" Erdepotential haben.
Rauschen, das durch das Entladen einer Unterwortleitung erzeugt
wird, kann nur roch eine reduzierte Beeinträchtigung auf unaus
gewählte Unterwortleitungen ausüben.
Gemäß einem Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung kann eine
Halbleiterspeichervorrichtung eine Vielzahl von Wortleitungen
aufweisen. Jede Wortleitung kann mit einer Vielzahl von Spei
cherzellen verbunden sein. Eine Decodiererschaltung kann mit
einer vorgegebenen Wortleitung gekoppelt sein. Die Decodierer
schaltung kann eine elektrische Verbindung zwischen einer ersten
Erdeleitung und der vorgegebenen Wortleitung bereitstellen, wenn
die vorgegebene Wortleitung nicht ausgewählt ist. Die Deco
diererschaltung kann eine elektrische Verbindung zwischen eine
zweiten Erdeleitung und der vorgegebenen Wortleitung bereitstel
len, wenn die vorgegebene Wortleitung deaktiviert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann die Decodiererschaltung einen ersten Transistor, der eine
elektrische Verbindung zwischen einer vorgegebenen Wortleitung
und einer ersten Erdeleitung bereitstellt, und einen zweiten
Transistor aufweisen, der eine elektrische Verbindung zwischen
der vorgegebenen Wortleitung und der zweiten Erdeleitung bereit
stellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann die Stromkapazität des zweiten Transistors größer als die
Stromkapazität des ersten Transistors sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen kann der zwei
te Transistor ein Feldeffekttransistor mit einem isolierten Gate
(IGFET) sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann, wenn die vorgegebene Wortleitung deaktiviert ist, der
zweite Transistor durch ein erhöhtes Potential gesteuert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann die Vielzahl der Wortleitungen eine Vielzahl von Hauptwort
leitungen aufweisen. Jede Hauptwortleitung kann in eine Vielzahl
von Unterwortleiturgen unterteilt sein. Die Decodiererschaltung
kann die elektrische Verbindung zwischen der ersten Erdeleitung
und der zweiten Erdeleitung und einer vorgegebenen Unterwortlei
tung bereitstellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann ein Wert einer internen Reihenadresse die vorgegebene Wort
leitung aktivieren. Die vorgegebene Wortleitung kann deaktiviert
werden, bevor eine nachfolgende Änderung des Wertes der internen
Reihenadresse vorliegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsform der Erfindung
kann eine Halbleiterspeichervorrichtung eine erste Wortleitung
aufweisen, die einen aktivierten Zustand und einen deaktivierten
Zustand hat. Eine zweite Wortleitung kann einen aktivierten Zu
stand und einen deaktivierten Zustand haben. Eine Decodierer
schaltung kann einen Entladestromweg zu einer ersten Erdeleitung
bereitstellen, wenn die erste Wortleitung von dem aktivierten
Zustand in den deaktivierten Zustand übergeht. Die Decodierer
schaltung kann einen Haltestromweg zu einer zweiten Erdeleitung
bereitstellen, wenn die zweite Wortleitung in einem aktivierten
Zustand ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen kann die Deco-
diererschaltung ein Steuersignal empfangen, das einen Entlade
stromweg-Freigabezustand und einen Entladestromweg-Sperrzustand
hat. Wenn die erste Wortleitung in dem aktivierten Zustand ist,
kann das Steuersignal in dem Entladestromweg-Sperrzustand sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsform der Erfindung
kann der Haltestromweg gesperrt sein, wenn das Steuersignal in
dem Entladestromweg-Freigabezustand ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen kann das erste
Steuersignal einen Freigabezustand und einen Sperrzustand haben.
Die Decodiererschaltung kann einen Adressdecodierabschnitt ha
ben. Der Adressdecodierabschnitt kann ein Decodiersignal bereit
stellen, das einen Decodierauswahlzustand hat, wenn eine empfan
gene Adresse einen vorgegebenen Wert hat und einen Deco
dierunauswahlzustand haben, wenn die empfangene Adresse nicht
den vorgegebenen Wert hat. Der Haltestromweg kann gesperrt wer
den, wenn das erste Steuersignal den Freigabezustand hat und das
Decodiersignal den ersten Decodierzustand hat.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann der Entladestromweg gesperrt werden, wenn das Decodiersig
nal den Decodierunauswahlzustand hat.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsform der Erfindung
kann ein zweites Steuersignal einen zweiten Steuerfreigabezu
stand und einen zweiten Steuersperrzustand haben. Der Entlade
stromweg kann freigegeben werden, wenn das zweite Steuersignal
den zweiten Steuersignal-Freigabezustand und das Decodiersignal
den Decodierfreigabezustand hat.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
wird ein Verfahren für den Zugriff auf eine Speicherzelle einer
Halbleiterspeichervorrichtung bereitgestellt, das die folgenden
Schritte aufweist: Aktivieren einer ersten Wortleitung, die
elektrisch mit einem Gate eines Zugriffstransistors einer Spei
cherzelle verbunden ist, Halten einer zweiten Wortleitung in
einem deaktivierten Zustand durch Bereitstellen eines ersten
Haltestromweges zu einer ersten Erdeleitung und Deaktivieren der
ersten Wortleitung durch Bereitstellen eines ersten Entlade
stromweges zu einer zweiten Erdeleitung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann der erste Haltestromweg eine kleinere Stromkapazität als
der erste Entladestromweg haben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann die erste Wortleitung einen zweiten Haltestromweg haben,
wenn sie inaktiv ist. Wenn der erste Entladestromweg freigegeben
ist, kann der zweite Haltestromweg gesperrt sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann der erste Entladestromweg einen Feldeffekttransistor mit
isoliertem Gate (IGFET) aufweisen. Der IGFET kann einen Impedan
zweg haben, der zwischen der ersten Wortleitung und der zweiten
Erdeleitung gekoppelt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann das Deaktivieren der ersten Wortleitung das Anlegen einer
erhöhten Spannung an das Gate des IGFET aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann der Schritt des Aktivierens einer ersten Wortleitungen das
Aktivieren einer ersten Hauptwortleitung, die mit einer ersten
Gruppe von Wortleitungan gekoppelt ist, und das Aktivieren der
ersten Wortleitung aus der ersten Gruppe von Wortleitungen auf
weisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der Erfindung
kann der Schritt des Aktivierens der ersten Wortleitung das in
terne Empfangen einer Reihenadresse aufweisen. Der Schritt des
Deaktivierens der ersten Wortleitung findet vor dem internen
Empfangen einer nachfolgenden Reihenadresse statt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines DRAM;
Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Abschnittes
eines herkömmlichen DRAM;
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen
Unterdecodiererblocks;
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb eines
herkömmlichen Unterdecodiererblocks zeigt;
Fig. 5 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm, das die
Stromwege in einem Unterdecodiererblock zeigt;
Fig. 6 ist ein Schaltungsdiagramm zum Erläutern von Signalen
für einen Unterdecodiererblock, wenn eine Unterwortlei
tung in einem unausgewählten Zustand ist;
Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern von Signalen für
einen Unterdecodiererblock, wenn eine Unterwortleitung
in einem unausgewählten Zustand ist;
Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern von Signalen für
einen Unterdecodiererblock, wenn eine Unterwortleitung
in einem unausgewählten Zustand ist;
Fig. 9 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm, das Abschnit
te von Schaltungen zeigt, die für die Aktivierung von
Unterwortleitungen verwendet werden;
Fig. 10 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines
herkömmlichen RA-Treibers;
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, das Stromwege zum Übertragen von
Ladung zu und von einer Unterwortleitung erläutert;
Fig. 12 ist ein scrematisches Schaltungsdiagramm, von Abschnit
ten von Schaltungen, die für die Aktivierung von
Unterwortleitungen gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung verwendet werden;
Fig. 13 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines
RA-Treibers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, das Stromwege zu Unterwortleitun
gen und von Unterwortleitungen weg während eines
Zugriffszyklus gemäß einer Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung erläutert;
Fig. 15 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines
RA-Treibers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm, das Stromwege zu Unterwort
leitungen und von Unterwortleitungen weg während eines
Zugriffzyklus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
erläutert;
Fig. 17 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines
RA-Treibers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
und
Fig. 18 ist ein Zeitdiagramm, das Stromwege zu Unterwortleitun
gen und von Unterwortleitungen weg während eines
Zugriffszyklus gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung erläutert.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden
nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
erläutert.
Eine bevorzugte Auführungsform der vorliegenden Erfindung wird
in Fig. 12, 13 und 14 gezeigt.
Der Aufbau des Halbleiterspeichers kann ähnlich zu dem Halblei
terspeicher sein, der in Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist.
In Fig. 12 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm von Schal
tungsabschnitten gezeigt, die für die Aktivierung von Unterwort
leitungen SWL gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung verwendet werden.
Fig. 12 kann ähnlich zu der Fig. 9 sein, mit der Ausnahme, dass
der RA-Treiber RAD11 einen herkömmlichen RA-Treiber RAD ersetzt.
In Fig. 13 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines RA-
Treibers RAD11 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erläu
tert.
Fig. 13 erläutert einen RA-Treiber RAD11A, der ein RA-Signal
RA00 und ein komplementäres RA-Signal RAB00 erzeugen kann. Es
ist auch ein RA-Treiber RAD11B gezeigt, der ein RA-Signal RA02
und ein komplementäres RA-Signal RAB2 erzeugen kann. Bezugszei
chen für den RA-Treiber RAD11B sind in Klammern gezeigt. Zusam
men bilden die RA-Treiber RAD11A und RAD11B den RA-Treiber RAD11
der Fig. 12.
Der RA-Treiber RAD11A kann einen Decodierer 100, ein UND-Gatter
101, Inverter 102, 103 und 107 und Transistoren 104, 105, 106,
108 aufweisen. Der Decodierer 100 kann die Reihenadressen X0 und
X1 als Eingänge empfangen, und kann eine Ausgabe erzeugen, die
von einem Eingang des UND-Gatters 101 empfangen wird. Das UND-
Gatter 101 kann ein Steuersignal RAE als einen weiteren Eingang
empfangen und kann eine Ausgabe zu den Eingängen der Inverter
102 und 103 ausgeben. Der Inverter 103 kann ein komplementäres
RA-Signal RAB00 als eine Ausgabe erzeugen. Der Inverter 102 kann
eine Ausgabe für die Gates der Transistoren 104 und 105 erzeu
gen. Der Transistor 104 kann eine Source, die mit einem erhöhten
Spannungsversorgungspotential verbunden ist, und ein Drain ha
ben, das mit dem RA-Signal RA00 verbunden ist. Der Transistor
105 kann ein Drain das mit dem RA-Signal FA00 verbunden ist,
und eine Source haben, die mit einem Drain des Transistors 106
verbunden ist. Der Transistor 106 kann eine Source, die mit
einem Wortleitungserdepotential GNDXDEC verbunden ist, und ein
Gate haben, das ein Steuersignal RAE empfangen kann. Der Inver
ter 107 kann ein Steuersignal RAE als einen Eingang empfangen
und kann einen Ausgang für ein Gate des Transistors 108 erzeu
gen. Der Transistor 108 kann eine Source, die mit einer peri
pheren Erde GND verbunden ist, und ein Drain haben, das mit
einem RA-Signal RA00 verbunden ist. Der Transistor 104 kann ein
p-Typ-IGFET sein. Die Transistoren 105, 106 und 108 können n-
Typ-IGFETs sen.
Ein peripheres Erdepotential kann als eine Erde für den Deco
dierer 100, das UND-Gatter 101 und die Inverter 102, 103 und 107
verbunden sein.
Wenn das Steuersignal RAE niedrig ist kann die Ausgabe des UND-
Gatters 101 niedrig sein. Wenn der Ausgang bzw. die Ausgabe des
UND-Gatters Zül niedrig ist, kann der Inverter 103 eine hohe
Ausgabe an das komplementäre RA-Signal RAB00 anlegen. Der Inver
ter 102 kann ein hohes Niveau den Gates der Transistoren 104 und
105 zuführen, wodurch der Transistor 104 ausgeschaltet wird und
der Transistor 105 eingeschaltet wird. Wenn das Steuersignal RAE
niedrig ist, ist der Transistor 106 ausgeschaltet. Der Inverter
107 kann ein hohes Ausgangssignal dem Gate des Transistors 108
zuführen. Der Transistor 108 kann eingeschaltet sein, wodurch
ein Weg mit niedriger Impedanz von einem FA-Signal RA00 zu einer
peripherer Erde GND bereitgestellt wird. Auf diese Art und Weise
kann das RA-Signal RA00 auf einem niedrigen Niveau sein, während
das komplementäre FA-Signal auf einem hohen Niveau ist.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist und die Reihenadressen (X1,
X0) in einem ausgewählten Zustand sind, der für den Decodierer
100 des RA-Treibers RAD11A {niedrig, niedrig} sein kann, ist die
Ausgabe des Decodierers 100 dann auf einem hohen Niveau. Wenn
der Ausgang des Decodierers 100 hoch ist und das Steuersignal
RAE hoch ist, kann der Ausgang des UND-Gatters 101 hoch werden.
Wenn der Ausgang des UND-Gatters 101 hoch ist, kann der Inverter
103 ein niedriges komplementäres RA-Signal RAB00 erzeugen. Wenn
das RAE-Signa hoch ist, ist der Transistor 106 eingeschaltet.
Der Inverter 107 kann ein niedriges Niveau an das Gate des Tran
sistors 108 anlegen, was den Transistor 108 ausschaltet. Wenn
der Ausgang des UND-Gatters 101 hoch ist, kann der Inverter 102
ein niedriges Niveau an die Gates der Transistoren 104 und 105
anlegen. Der Transistor 104 kann eingeschaltet werden und der
Transistor 105 kann somit ausgeschaltet werden. Wenn der Transi
stor 104 eingeschaltet ist, kann ein erhöhtes Potential an dem
RA-Signal RA00 anliegen. Das RA-Signal RA00 kann somit hoch sein
und das komplementäre RA-Signal kann niedrig sein.
Der Ausgang des Decodierers 100 kann als ein Decodiersignal aus
gelegt sein. Das Decodiersignal kann auf hohem Niveau in Abhän
gigkeit von dem vorgegebenen Wert der Reihenadressen (X0, X1)
sein. Ansonsten kann das Decodiersignal auf niedrigem Niveau
sein.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist und der RAE-Treiber RAD11A
Reihenadressen (X1, X0) empfängt, die einen anderen Wert als
{niedrig, niedrig} haben, kann der Ausgang des Decodierers 100
auf niedrigem Niveau sein. Wenn der Ausgang des Decodierers 100
niedrig ist, kann der Ausgang des UND-Gatters 101 niedrig sein.
Der Inverter 103 kann somit ein erhöhtes Potential dem komple
mentären RA-Signal RAB00 zuführen und das komplementäre RA-Sig
nal RAB00 ist somit auf hohem Niveau. Der Inverter 102 kann ein
erhöhtes Potential (hohes Niveau) den Gates der Transistoren 104
und 105 zuführen. Der Transistor 104 kann somit ausgeschaltet
und der Transistor kann somit eingeschaltet werden. Wenn RA hoch
ist, kann dar Transistor 106 eingeschaltet sein und der Transi
stor 108 kann ausgeschaltet sein. Wenn die Transistoren 105 und
106 eingeschaltet sind, kann ein Weg mit niedriger Impedanz
durch die Transistoren 105 und 106 von dem RA-Signal RA00 zum
Wortleitungserdepotentiat GNDXDEC bereitstehen. Auf diese Art
und Weise kann das RA-Signal RA00 auf niedrigem Niveau sein,
während das komplementäre RA-Signal auf hohem Niveau ist.
Um ausreichend Strom für die Entladung des RA-Signals RA00 auf
nehmen zu können, kann der Transistor 108 relativ groß im Verg
leich zu den anderen Transistoren. z. B. den Transistoren 105 und
106, sein. Der Transistor 108 kann auch relativ groß verglichen
mit dem Transistor T4 sein, der in dem Unterdecodiererblock
SB0000 gezeigt ist, der in Fig. 12 dargestellt ist.
Der Transistor 108 kann als Entladevorrichtung ausgelegt sein,
in der ein Entladestromweg vorgesehen ist. Auf diese Art und
Weise kann der Transistor 108 Strom aufnehmen, der für das
Schalten einer Unterwortleitung SWL von hoch nach niedrig ver
wendet wird. Auf diese Art und Weise kann der Transistor 108
eine Gateweite haben, die ein ausreichendes Stromaufnahmevermö
gen für das Schalten einer Unterwortleitung SWL von hoch nach
niedrig in der erforderlichen minimalen Zeit hat. Dies ermög
licht einer Unterwortleitung, dass sie von einem erhöhten Po
tentialniveau auf ein niedriges Niveau (Erde) mit einer hohen
Geschwindigkeit am Ende eines Speicherzellenzugriffszyklus über
gehen kann.
Der Transistor 205 kann ein erhöhtes Potential für ein Steuerga
te empfangen, wenn er freigegeben ist, was einen Weg mit niedri
gerer Impedanz bereitstellt und das Stromvermögen erhöht, wenn
man mit einem nicht erhöhten Potential vergleicht, das an einem
Steuergate empfangen wird.
Die Transistoren T4, 105 und 106 können als Haltevorrichtungen
ausgelegt sein, in denen ein Stromweg 2 bereitgestellt ist, der
unausgewählte Unterwortleitungen SWL auf ein Erdeniveau festge
klemmt halten kann. Die Transistoren T4, 105 und 106 benötigen
deshalb keine großen Stromaufnahmeeigenschaften. Bei kleineren
Bauelementegrößen können die Transistoren T4, 105 und 106 ein
ausreichendes Stromaufnahmevermögen für das Halten der unausge
wählten Unterwortleitungen SWL auf Erdeniveau geklemmt bereit
stellen, während ein Rauschen unterdrückt wird, das innerhalb
des peripheren Erdepotentials GND erzeugt wird. Die Transistoren
T4, 105 und 106 können insbesondere ein Rauschen unterdrücken,
das durch Stromspitzen erzeugt wird. In diesem Fall kann das Er
deniveau das Wortleitungserdepotential GNDXDEC sein.
Nimmt man wiederum auf Fig. 12 in Verbindung mit Fig. 13 Bezug,
kann der Transistor 108 eingeschaltet sein und das RA-Signal
RA00 kann elektrisch mit einer peripheren Erde GND verbunden
sein, wenn der Transistor T2 innerhalb des Unterdecodiererblocks
SB0000 eingeschaltet ist (Hauptwortleitung MWL00 ist auf hoch)
und das Steuersignal RAE nedrig. In diesem Fall kann der Strom
weg 4 für das Entfernen der Ladung von der Unterwortleitung
SWL0000 verwendet werden.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist und die Reihenadressen (X1,
X0) einen Wert {niedrig, niedrig} haben, kann der RA-Treiber
RAD11A ein RA-Signal RA00, das ein hohes Niveau hat, und ein
komplementäres RA-Signal RAB00 ausgeben, das ein niedriges Niveau
hat.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist und die Reihenadressen (X1,
X0) einen Wert {niedrig, niedrig} nicht haben, kann der RA-Trei
ber RAD11A ein RA-Signal RA00 mit einem niedrigen Niveau und ein
komplementäres RA-Signal RAB00 mit einem hohen Niveau ausgeben.
Fig. 13 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm eines RA-
Treibers RAD11B. Die allgemeinen Bezugszeichen für den RA-Trei
ber RAD11B sind in Klammern angegeben. Der RA-Treiber RAD11B
kann in der gleichen Art und Weise wie der RA-Treiber RAD11A
aufgebaut sein. Der RA-Treiber RAD11B kann in der gleichen all
gemeinen Weise wie der RA-Treiber RAD11A arbeiten, mit der Aus
nahme, dass der Decodierer 100' freigegeben werden kann, um ein
logisch hohes Niveau auszugeben, wenn die Reihenadressen (X1,
X0) einen Wert {niedrig, hoch} haben.
Wie vorher erwähnt wurde, können die RA-Treiber RAD11A und
RAD11B zusammen den RA-Treiber RAD11 der Fig. 12 bilden.
In Fig. 1 sind RA-Treiber RAD11, RAD12, RAD13 und RAD14 und
RAD15, die in Klammern angegeben sind, gemäß der Ausführungsform
von Fig. 13 in einer Halbleiterspeichervorrichtung, z. B. einem
DRAM 10, gezeigt.
Die RA-Treiber RAD12, RAD13, RAD14 und RAD15 haben einen ähnli
chen Schaltungsaufbau wie der RA-Treiber RAD11.
Gemäß Fig. 12 ist ersichtlich, daß die Verdrahtung, die das pe
riphere Erdepotential GND bereitstellt, und die Verdrahtung, die
das Wortleitungserdepotential GNCXDEC bereitstellt, elektrisch
durch getrennte Verdrahtungen mit dem gleichen Erdeabschnitt GND
PAD verbunden sein können. Die Verdrahtung, die das Wortlei
tungserdepotential GNCXDEC bereitstellt, kann einen Verdrah
tungswiderstand R1 haben. Die Verdrahtung, die die periphere Er
de GND bereitstellt, kann einen Verdrahtungswiderstand R2 haben.
Potentialänderungen innerhalb der jeweiligen Verdrahtungen kön
nen aufgrund des Verdrahtungswiderstands R1 und des Verdrah
tungswiderstands R2 getrennt werden.
Ein Entladestrom kann primär durch die periphere Erde GND durch
den Stromweg 4 fließen. Dieser Entladestrom kann das Entladen
der Kapazität der Unterwortleitung SWL0000, der Diffusionskapa
zität der Transistoren T2 und T4, der Gatekapazität des Transi
stors T3, der Kapazität des RA-Signals RA00 usw. umfassen. Durch
Bereitstellen der getrennten Verdrahtungen kann ein Rauschen,
das durch Entladen einer Unterwortleitung SWL0000 nach peri
pherer Erde GND verursacht wird, gegenüber der Wortleitungserde
GNDXDEC isoliert werden. Dies kann das Rauschen auf den unausge
wählten Unterwortleitungen SWL reduzieren. Obwohl das vorliegen
de Beispiel das Entladen der Unterwortleitung SWL0000 disku
tiert, trifft das Gleiche auch auf das Entladen der Unterwort
leitung SWL zu.
Auf diese Art und Weise kann verhindert werden, dass das Po
tential der Wortleitungserde GNDXDEC ansteigt, wenn die Unter
wortleitung SWL0000 enladen wird, und das Potential der unaus
gewählten Unterwortleitungen, die elektrisch mit der Wortlei
tungserde GNDXDEC verbunden sind, kann auf niedrigem Niveau
bleiben. Die Daten in den Speicherzellen, die mit den unausge
wählten Unterwortleitungen verbunden sind, werden somit nicht
durch einen Verlust gestört, der durch die Erhöhung des Po
tentials der unausgewählten Unterwortleitungen induziert wird.
Der Betrieb der Ausführungsform, die in Fig. 12 und Fig. 13 ge
zeigt ist, wird nachfolgend beschrieben.
In Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm erläutert, das Stromwege zu und
weg von Unterwortleitungen während eines Zugriffszyklus gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Das Zeitdiagramm von Fig. 4 enthält eine Reihenadresse XADD,
eine Hauptwortleitung MWL00, ein Steuersignal RAE, ein RA-Signal
RA00, ein komplementäres RA-Signal RAB00, eine Unterwortleitung
SWL0000, eine Unterwortleitung SWL0002, eine Unterwortleitung
SWL0100 und eine Unterwortleitung SWL0102. Es wird auch ein ver
größerter Abschnitt um den Zeitpunkt t5 herum gezeigt, der eine
Unterwortleitung SWL0000, ein RA-Signal RA00, die periphere Erde
GND und die Wortleitungserde XDECGND zeigt. Die Reihenadressen
XADD kann einer Vielzahl von Reihenadressen {Xj, . . ., X2, X1, X0}
entsprechen, die für die Auswahl einer Unterwortleitung SWL ver
wendet werden kann.
Vor dem Zeitpunkt t1 kann die Reihenadresse XADD einen Wert ha
ben, der nicht die Unterwortleitung SWL0000 auswählt. Die Haupt
wortleitung MWL00 kann auf einem niedrigen Niveau sein. Das
Steuersignal RAE kann auf niedrigem Niveau sein. Das RA-Signal
RA00 kann auf niedrigem Niveau sein. Das komplementäre RA-Signal
RAB00 kann auf hohem Niveau sein. Die Unterwortleitungen
SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102 können in dem unausgewähl
ten Zustand (niedrig) sein und können auf Erdepotential liegen.
Zu dieser Zeit kann, da die komplementären RA-Signale RAB00 und
RAB02 auf hohem Niveau sind, der Transistor T4 (Fig. 12) inner
halb der Unterdecodiererblocks SB eingeschaltet sein und die Un
terwortleitungen SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102 können
auf niedrigem Niveau durch den Stromweg 1 festgehalten sein.
Zum Zeitpunkt t1 kann sich die Reihenadresse XADD auf einen Wert
ändern, der der Auswahl der Unterwortleitung SWL0000 entspricht.
Nach einer Leitungsverzögerung kann beim Zeitpunkt t2 der Rei
hendecodierer XDEC1 die Hauptwortleitung MWL00 aktivieren. Beim
Zeitpunkt t2 kann die Hauptwortleitung MWL00 somit auf ein hohes
Potential übergehen. Das hohe Potential kann ein erhöhtes hohes
Potential sein.
Zu dieser Zeit kann, da die komplementären RA-Signale RAB00 und
RAB02 hoch sind, der Transistor T4 (Fig. 12) innerhalb der Un
terdecodiererblöcke SB eingeschaltet werden und die Unterwort
leitungen SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102 können durch den
Stromweg 1 auf niedrigem Niveau festgehalten sein. Da die Haupt
wortleitung MWL00 hoch ist und die RA-Signale RA00 und RA02 auf
niedrigem Niveau sind, kann jedoch der Transistor innerhalb der
Unterdecodierblöcke SB0000 und SB0002 eingeschaltet sein und
die Unterwortleitungen SWL0000 und SWL0002 können auch über den
Stromweg 4 auf niedrigerem Niveau festgehalten sein.
Nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nach der Änderung der
Reihenadresse XADD kann eine Steuerschaltung (nicht gezeigt) das
Steuersignal RAE von einem niedrigen Niveau auf ein hohes Niveau
bringen. Dies wird bei der Zeit t3 gezeigt.
Wenn das Steuersignal RAE hoch wird, kann der RA-Treiber RAD11
ein hohes RA-Signal RA00 und ein niedriges, komplementäres RA-
Signal RAB00 treiben. Das RA-Signal RA00 kann auf einem erhöhten
Potential sein. Wenn das RA-Signal RA00 auf einem hohen Niveau
ist, kann die Unterwortleitung SWL0000 auf ein hohes Niveau (auf
ein erhöhtes Potential) durch den Transistor T2 innerhalb des
Unterdecodiererblocks SB0000 getrieben werden. Dies wird bei der
Zeit t4 gezeigt.
Wenn die Unterwortleitung SWL0000 auf einem hohen Niveau ist,
kann auf die Speicherzelle M1 zugegriffen werden und die Daten,
die gespeichert sind, können auf die Bitleitung BT2 ausgegeben
werden.
Wenn das Steuersignal RAE auf ein hohes Niveau übergeht, schal
tet der Transistor 108' innerhalb des RA-Treibers RAD11B (Fig.
13) aus und der Transistor 106' schaltet ein. Der Stromweg 4
kann somit gesperrt werden und der Stromweg 2 kann somit freige
geben werden. Auf diese Art und Weise kann der Stromweg 2 inner
halb des RA-Treibers RAD11B für das Festklemmen der Unterwort
leitung SWL0002 auf einem niedrigen Niveau verwendet werden. Da
das komplementäre RA-Signal RAB02 auf einem hohen Niveau
verbleibt, bleibt der Transistor T4 innerhalb des Unterdeco
diererblocks SB0002 eingeschaltet und der Stromweg 1 kann auch
für das Festklemmen der Unterwortleitung SWL0002 auf einem nie
drigen Niveau verwendet werden.
Da die Hauptwortleitung MWL01 auf niedrigem Niveau ist, das RAE-
Signal RA00 auf einem hohen Niveau ist und das komplementäre RA-
Signal RAB00 auf einem niedrigen Niveau ist, sind die Transi
storen T2 und T4 innerhalb des Unterwortblocks SB0100 ausge
schaltet und der Transistor T3 ist eingeschaltet. Auf diese Art
und Weise wird der Stromweg dafür freigegeben, die Unterwortlei
tung SWL0100 auf einem niedrigen Niveau festzuklemmen.
Nach einer vorgegebenen Zeit (Figur t5), die auf einer maximalen
Zeit beruht, die für den Zugriff auf eine Speicherzelle erfor
derlich ist, kann die Steuerschaltung (nicht gezeigt) das Steu
ersignal RAE auf ein niedriges Niveau treiben.
Zum Zeitpunkt t5 kann der Transistor 106 innerhalb des RA-Trei
bers RAD11A auch ausgeschaltet sein und der Transistor 108 kann
eingeschaltet sein. Innerhalb des RA-Treibers RAD11A kann der
Stromweg 2 ausgeschaltet sein und der Stromweg 4 kann einge
schaltet sein. Der RA-Treiber RAD11A kann ein RA-Signal RA00 auf
das niedrige Niveau und das komplementäre RA-Signal RAB00 auf
das hohe Niveau treiben. Das RA-Signal RA00 entlädt beim Über
gang auf das niedrige Niveau die Unterwortleitung SWL0000. Da
das komplementäre RA-Signal RAB00 auf hohem Niveau ist, kann der
Stromweg 1 innerhalb des Unterwortblocks SB0000 auch eingeschal
tet sein. Der Stromweg 1 innerhalb des Unterblocks SB0000 kann
jedoch durch den Transistor T4 hindurch gehen. Der Transistor T4
kann eine wesentlich kleinere Stromaufnahmekapazität als der
Transistor 108 innerhalb des RA-Treibers RAD11A haben. Ein grö
ßerer Wert des Entladestroms kann deshalb durch den Stromweg 4
anstelle durch den Stromweg 1 fließen. Auf diese Art und Weise
kann ein Schaltrauschen an der peripheren Erde GND auftreten,
während es auf der Wortleitungserde GNDXDEC minimiert ist.
Innerhalb des RA-Treibers RAD11B kann der Transistor 106' ausge
schaltet und der Transistor 108' eingeschaltet sein. Der Strom
weg 2 kann ausgeschaltet sein und der Stromweg 4 kann deshalb
eingeschaltet sein. Die Unterwortleitung SWL0002 kann deshalb
auf niedrigem Niveau durch die Stromwege 1 und 4 festgelegt
sein.
Da das RA-Signal RA00 auf niedrigem Niveau ist, kann der Transi
stor T3 innerhalb des Unterblockdecodierers SB0100 ausgeschaltet
sein und der Stromweg 3 kann gesperrt sein. Da das komplementäre
RA-Signal RAB00 auf hohem Niveau ist, kann der Transistor T4 je
doch innerhalb des Unterblockdecodierers SB0100 eingeschaltet
sein und der Stromweg 1 kann freigegeben sein. Auf diese Art und
Weise kann die Unterwortleitung SWL0100 auf einem niedrigen Po
tential durch den Stromweg 1 zum Zeitpunkt t5 gehalten werden.
Die Unterwortleitung SWL0102 kann auf niedrigem Potential durch
den Stromweg 1 durch den Unterblockdecodierer SB0102 gehalten
werden.
Zum Zeitpunkt t6 kann die Reihenadresse einen Zustand annehmen,
der einer Adresse entspricht, bei der weder die Hauptwortleitung
MWL00 noch die Hauptwortleitung MWL01 aktiv ist. Die Hauptwort
leitung MWL00 kann deshalb auf ein niedriges Niveau übergehen.
Wenn die Hauptwortleitung MWL00 auf einem niedrigen Niveau ist,
kann der Transistor T2 innerhalb der Unterdecodiererblöcke
SB0000 und SB0002 ausgeschaltet sein. Dies kann die Stromwege 4
sperren und die Unterwortleitung SWL0000 und SWL0002 können auf
einem niedrigen Niveau durch die Stromwege 1 der Unterdeco
diererblöcke SB0000 bzw. SB0002 gehalten werden.
Innerhalb jedes Unterdecodiererblocks SB kann der Transistor T2
eine große Stromkapazität (verglichen z. B. mit dem Transistor
T4) haben, um zu ermöglichen, dass die entsprechende Unterwort
leitung SWL schnell ansteigt. Der Transistor T2 kann auch in dem
Entladestromweg verwendet werden, um einen schnellen Abfall von
SWL zu ermöglichen. Auf diese Art und Weise kann eine Zu
griffszeit mit einer hohen Geschwindigkeit erreicht werden.
In Fig. 14 ist auch ein vergrößerter Abschnitt der Unterwortlei
tung SWL0000, des RA-Signals RA00, der peripheren Erde GND und
der Wortleitungserde GNDXDEC gezeigt. Der vergrößerte Abschnitt
erläutert die Zeit, wenn die Unterwortleitung SWL0000 zum Zeit
punkt t5 entladen wird. Durch Bereitstellen des Transistors T108
innerhalb des RA-Treibers RAD11A mit einem wesentlich höheren
Stromaufnahmevermögen als der Transistor T4 innerhalb des Un
terblocks SB0000 kann ein großer Teil des Entladestroms, wenn
die Unterwortleitung SWL0000 von dem erhöhten hohen Potential
auf ein niedriges Potential geschaltet wird, zur peripheren Erde
GND durch den Stromweg 4 fließen. Ein kleinerer Teil des Entla
destroms kann zu der Wortleitungserde GNDXDEC durch den Stromweg
1 fließen. Auf diese Art und Weise erhält die periphere Erde GND
einen Rauschstoß, wie gezeigt ist, aber der Rauschstoß oder der
Rauschimpuls wird nicht der Wortleitungserde GNDXDEC auferlegt.
Die unausgewählten Unterwortleitungen SWL0002, SWL0100 und
SWL0102 werden deshalb nicht nachteilig beeinflusst.
Unter Verwendung der Ausführungsform die in Fig. 12, 13 und 14
gezeigt ist, können Rauschspitzen bzw. Rauschimpulse auf den Er
deleitungen, die durch das Entladen ausgewählter Wortleitungen
erzeugt werden, derart reduziert werden, das unausgewählte Wort
leitungen nicht negativ beeinflusst werden. Dies reduziert nach
teilige Einflüsse auf die Datenunversehrtheit.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend in Fig. 12, 15 und 16 erläutert.
Der Aufbau des Halbleiterspeichers kann der gleiche wie der des
Halbleiterspeichers sein, der in Fig. 1 gezeigt ist, mit der
Ausnahme, dass RA-Treiber RAD21, RAD22, RAD23, RAD24 und RAD25
verwendet werden können.
Gemäß Fig. 12 kann der RA-Treiber RAD21 in der Ausführungsform
von Fig. 15 und Fig. 16 verwendet werden.
In Fig. 15 wird ein schematisches Schaltungsdiagramm eines RA-
Treibers RAD21 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ge
zeigt.
Fig. 15 zeigt einen RA-Treiber RAD21A, der ein RA-Signal RA00
und ein komplementäres RA-Signal RAB00 erzeugt. Es ist auch ein
RA-Treiber RAD21B gezeigt, der ein RA-Signal RA02 und ein kom
plementäres RA-Signal RAB02 erzeugen kann. Die Bezugszeichen für
einen RA-Treiber RAD21B sind in Klammern gezeigt. Die RA-Treiber
RAD21A und RAD21B bilden zusammen den RA-Treiber RAD21 in Fig. 1
und Fig. 2.
Der RA-Treiber RAD21 kann ähnliche Elemente wie der RA-Treiber
RAD11 haben, und diese Elemente werden hier mit den gleichen Be
zugszeichen verwendet.
Der RA-Treiber RAD21A kann einen Decodierer 100, ein UND-Gatter
101, Inverter 102 und 103, ein NOR-Gatter 109 und Transistoren
104, 105 und 108 aufweisen. Der Decodierer 100 empfängt Reihena
dressen X0 und X1 als Eingangssignale und erzeugt ein Ausgangs
signal, das an einem Eingang des UND-Gatters 101 empfangen wird.
Das UND-Gatter 101 kann ein Steuersignal RAE an einem weiteren
Eingang empfangen und kann ein Ausgangssignal den Eingängen der
Inverter 102 und 103 und dem NOR-Gatter 109 zuführen. Der Inver
ter 103 kann ein komplementäres RA-Signal RAB00 als ein Aus
gangssignal erzeugen. Der Inverter 102 kann ein Ausgangssignal
an ein Gate des Transistors 104 ausgeben. Der Transistor 104
kann eine Source, die mit einem erhöhten Spannungsversorgungspo
tential verbunden ist, und ein Drain haben, das mit dem RA-Sig
nal RA00 verbunden ist. Das Steuersignal RANE kann mit einem
Eingang des NOR-Gatters 109 und einem Gate des Transistors 108
verbunden sein. Das NOR-Gatter 109 kann einen Ausgang haben, der
mit einem Gate des Transistors 105 verbunden ist. Der Transistor
105 hat ein Drain, das mit einem RA-Signal RA00 verbunden ist,
und eine Source, die mit einem Wortleitungserdepotential GNDXDEC
verbunden ist. Der Transistor 108 hat eine Source, die mit einer
peripheren Erde GND verbunden ist, und ein Drain, das mit dem
RA-Signal RA00 verbunden ist. Der Transistor 104 kann ein p-Typ-
IGFET sein. Die Transistoren 105 und 108 können n-Typ-IGFET
sein.
Ein peripheres Erdepotential GND kann als eine Erde für den De
codierer 100, das UND-Gatter 101, das NOR-Gatter 109 und den In
verter 102 und 103 verbunden sein.
Die Funktionalität des RA-Treibers RAD21A wird nachfolgend be
schrieben.
Wenn das Steuersignal RAE auf niedrigem Niveau ist, kann der
Ausgang des UND-Gatters 101 auf einem niedrigen Niveau sein.
Wenn der Ausgang des UND-Gatters 101 auf niedrigem Niveau ist,
kann der Inverter 103 einen hohen Ausgang an das komplementäre
RA-Signal RAB00 anlegen. Der Inverter 102 kann ein hohes Niveau
an das Gate des Transistors 104 anlegen, wodurch der Transistor
104 ausgeschaltet wird. Wenn das Steuersignal RANE hoch ist,
kann der Transistor 108 eingeschaltet werden und zieht das RA-
Signal RA00 auf niedriges Niveau durch den Stromweg 4. Das NOR-
Gatter 101 kann ein niedriges Niveau an das Gate des Transistors
105 anlegen und der Transistor 105 wird dadurch ausgeschaltet.
Wenn das Steuersignal RANE auf niedrig ist, wird der Transistor
108 ausgeschaltet. Das NOR-Gatter 109 kann ein hohes Niveau an
das Gate des Transistors 105 anlegen und der Transistor 105 wird
dann eingeschaltet. Das RA-Signal RA00 kann dann auf ein niedri
ges Niveau durch den Stromweg 2 gezogen werden.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist, und die Reihenadressen (X1,
X0) in einem Auswahlzustand sind, der für den Decodierer 100 des
RA-Treibers RAD21A {niedrig, niedrig} sein kann, kann der Aus
gang des Decodierers 100 hoch werden. Wenn der Ausgang des Deco
dierers 100 hoch ist und das Steuersignal RAE hoch ist, kann das
Ausgangssignal des UND-Gatters 101 hoch werden. Wenn der Ausgang
des UND-Gatters 101 hoch ist, kann der Inverter 103 ein niedri
ges komplementäres RA-Signal RAB00 erzeugen. Wenn das Steuersig
nal RAE hoch ist, kann das Steuersignal RANE niedrig sein. Auf
diese Art und Weise kann das NOR-Gatter 109 als ein Inverter be
züglich des Ausgangssignals bzw. Ausgangs des UND-Gatters 101
wirken. Wenn das Steuersignal RANE niedrig ist, ist der Transi
stor 108 ausgeschaltet. Wenn der Ausgang des UND-Gatters 101
hoch ist, kann der Inverter 102 ein niedriges Signal an das Gate
des Transistors 104 anlegen, wodurch der Transistor 104 einge
schaltet wird. Das NOR-Gatter 109 kann ein niedriges Signal an
das Gate des Transistors 105 anlegen, wodurch der Transistor 105
ausgeschaltet wird. Wenn der Transistor 104 eingeschaltet ist
und die Transistoren 105 und 108 ausgeschaltet sind, kann das
RA-Signal RA00 auf ein erhöhtes (Boosted) hohes Potential gezo
gen werden. Das RA-Signal RA00 kann somit auf hohem Niveau sein
und das komplementäre RA-Signal RAB00 ist damit auf niedrigem
Niveau.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist und der RA-Treiber RAD11A
Reihenadressen (X1, X0) mit einem anderen Wert als {niedrig,
niedrig} empfängt, ist der Ausgang des Decodierers 100 auf nie
drigem Niveau. Wenn der Ausgang des Decodierers 100 niedrig ist,
kann der Ausgang des UND-Gatters 101 niedrig sein. Der Inverter
103 kann somit ein erhöhtes Potential an das komplementäre RA-
Signal RAB00 anlegen und das komplementäre RA-Signal RAB00 kann
hoch sein. Der Inverter 102 kann ein erhöhtes Potential (hohes
Niveau) an das Gate des Transistors 104 anlegen. Der Transistor
104 kann somit ausgeschaltet werden. Wenn das Steuersignal RANE
hoch ist, kann der Transistor 108 eingeschaltet werden und kann
das RA-Signal RA00 auf niedriges Niveau durch den Stromweg 4
herunterziehen. Das NOR-Gatter kann auch ein niedriges Niveau an
das Gate des Transistors 105 anlegen und der Transistor 105 wird
dann ausgeschaltet. Wenn das Steuersignal RANE niedrig ist, wird
der Transistor 108 ausgeschaltet. Das NOR-Gatter 109 kann auch
ein hohes Niveau an das Gate des Transistors 105 anlegen und der
Transistor 105 wird dann eingeschaltet. Das RA-Signal RA00 kann
durch den Stromweg 2 auf niedriges Niveau heruntergezogen wer
den.
Um ausreichend Strom für die Entladung des RA-Signals RA00 auf
nehmen zu können, kann der Transistor 108 relativ groß im Verg
leich mit den anderen Transistoren z. B. dem Transistor 105,
sein. Der Transistor 108 kann auch relativ groß im Vergleich mit
dem Transistor T4 sein, der in dem Unterdecodiererblock SB0000,
der in Fig. 12 gezeigt ist, erläutert ist.
Der Transistor 108 kann als Entladevorrichtung verwendet werden
bzw. ausgelegt sein, in der ein Entladestromweg 4 vorgesehen
ist. Auf diese Art und Weise kann der Transistor 108 einen Strom
aufnehmen, der für das Schalten einer Unterwortleitung SWL von
hoch nach niedrig verwendet wird. Der Transistor 108 kann eine
Gateweite haben, die eine ausreichende Stromaufnahmefähigkeit
für das Schalten einer Unterwortleitung SWL von einem hohen Ni
veau auf ein niedriges Niveau in der erforderlichen Minimalzeit
bereitstellt. Dies ermöglicht, dass sich eine Unterwortleitung
SWL von einem erhöhten (Boosted) Potentialniveau auf ein niedri
ges Niveau (Erde) mit einer hohen Geschwindigkeit am Ende eines
Speicherzellenzugriffzyklus ändern kann.
Eine Steuerschaltung (nicht gezeigt) kann Steuersignale (RAE und
RANE) erzeugen. Das Steuersignal RANE kann von einem hohen Ni
veau auf ein niedriges Niveau nach einer vorgegebenen Zeitdauer
übergehen, nachdem eine Reihenadresse XADD empfangen worden ist.
Das Steuersignal RAE kann von einem niedrigen Niveau auf ein ho
hes Niveau nach einer vorgegebenen Zeitdauer übergehen, nachdem
das Steuersignal RANE auf ein niedriges Niveau übergegangen ist.
Das Steuersignal RAE kann wieder auf ein niedriges Niveau zu
rückgehen und das Steuersignal RANE kann auf ein hohes Niveau
zurückgehen am Ende eines Zugriffszyklus.
Das Steuersignal RANE kann ein erhöhtes Potential haben, wenn es
hoch ist. Auf diese Art und Weise kann der Transistor 108 ein
erhöhtes Potential an einem Steuergate empfangen, wenn er bzw.
es freigegeben ist, was einen Weg mit niedriger Impedanz bereit
stellt und eine Erhöhung des Stromvermögens im Vergleich zu
einem nicht erhöhten Potential bereitstellt, das an einem Steu
ergate empfangen wird.
Die Transistoren T5 und 105 können als Haltevorrichtungen ausge
legt sein, in denen ein Stromweg 2 bereitgestellt ist, der die
unausgewählten Unterwortleitungen SWL auf einem Erdeniveau fes
thalten kann. Die Transistoren T4 und 105 benötigen somit kein
großes Stromaufnahmevermögen. Bei kleineren Bauelementegrößen
können die Transistoren T4 und 105 ein ausreichendes Stromvermö
gen bereitstellen, um unausgewählte Unterwortleitungen SWL auf
Erdeniveau festzuhalten, während ein Rauschen unterdrückt wird,
das innerhalb des peripheren Erdepotentials GND erzeugt wird.
Insbesondere können die Transistoren T4 und 105 ein Rauschen un
terdrücken, das durch Stromspitzen erzeugt wird. In diesem Fall
kann das Erdeniveau das Wortleitungserdepotential GNDXDEC sein.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 in Verbindung mit Fig. 15 kann,
wenn der Transistor T2 innerhalb des Unterdecodiererblocks
SB0000 eingeschaltet ist (die Hauptwortleitung MWL00 ist auf ho
hem Niveau) und das Steuersignal RANE hoch ist, der Transistor
108 eingeschaltet werden und das RA-Signal RA00 kann elektrisch
mit der peripheren Erde GND verbunden werden. In diesem Fall
kann der Stromweg 4 zum Entfernen der Ladung der Unterwortlei
tung SWL0000 verwendet werden.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist, ist das Steuersignal RANE
niedrig, und wenn die Reihenadressen (X1, X0) einen Wert {nie
drig, niedrig} haben, kann der RA-Treiber RAD21A ein RA-Signal
RA00 mit einem hohen Niveau und ein komplementäres RA-Signal
RAB00 mit einem niedrigen Niveau ausgeben.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist, das Steuersignal RANE nie
drig ist und die Reihenadressen (X1, X0) nicht einen Wert linie
drig, niedrigl haben, kann der RA-Treiber RAD21A ein RA-Signal
RA00 mit einem niedrigen Niveau und ein komplementäres RA-Signal
RAB00 mit hohem Niveau ausgeben.
Fig. 15 erläutert ein schematisches Schaltungsdiagramm des RA-
Treibers RAD21B. Die allgemeinen Bezugszeichen für den RA-Trei
ber RAD21B sind in Klammern gezeigt. Der RA-Treiber RAD21B kann
in der gleichen Art und Weise wie der RA-Treiber RAD21A aufge
baut sein. Der RA-Treiber RAD21B kann in der gleichen Art und
Weise wie der RA-Treiber RAD21A arbeiten, mit der Ausnahme, dass
der Decodierer 100' dafür freigegeben wird, ein hohes Logikni
veau auszugeben, wenn die Reihenadressen (X1, X0) einen Wert
{niedrig, hoch} haben.
Wie zuvor erwähnt wurde, können die RA-Treiber RAD21A und RAD21B
zusammen den RA-Treiber RAD21 in Fig. 12 bilden.
In Fig. 1 sind in Klammern die RA-Treiber RAD21, RAD22, RAD23,
RAD24 und RAD25 gemäß der Ausführungsform der Erfindung von Fig.
15 in einer Halbleiterspeichervorrichtung, z. B. einem DRAM 10
dargestellt.
Die RA-Treiber RAD22, RAD23, RAD24 und RAD25 haben einen ähnli
chen Schaltungsaufbau wie der RA-Treiber RAD21.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird darauf hingewiesen, dass die
Verdrahtung, die das periphere Erdepotential GND bereitstellt,
und die Verdrahtung, die das Wortleitungserdepotential GNCXDEC
bereitstellt, durch getrennte Verdrahtungen mit dem selben Er
deabschnitt GND PAD elektrisch verbunden sein können. Die Ver
drahtung, die das Wortleitungserdepotential GNCXDEC bereit
stellt, kann einen Verdrahtungswiderstand R1 haben. Die Verdrah
tung, die eine periphere Erde GND bereitstellt, kann einen Ver
drahtungswiderstand R2 haben. Potentialänderungen innerhalb der
einzelnen Verdrahtungen können aufgrund des Verdrahtungswider
stands R1 und des Verdrahtungswiderstands R2 voneinander ge
trennt sein.
Ein Entladestrom kann primär durch die periphere Erde GND durch
den Stromweg 4 fließen. Dieser Entladestrom kann das Entladen
der Kapazität der Unterwortleitung SWL0000, der Diffusionskapa
zität der Transistoren T2 und T4, der Gatekapazität des Transi
stors T3, der Kapazität des RA-Signals RA00 usw. umfassen. Durch
Bereitstellen getrennter Verdrahtungen kann ein Rauschen, das
durch das Entladen einer Unterwortleitung SWL0000 auf periphere
Erde GND verursacht wird, von der Wortleitungserde GNDXDEC iso
liert werden. Dies reduziert Rauschen auf unausgewählten Unter
wortleitungen SWL. Obwohl die vorliegende Darstellung das Entla
den der Unterwortleitung SWL0000 diskutiert, trifft das gleiche
auch auf das Entladen jeder beliebigen Unterwortleitung SWL zu.
Auf diese Art und Weise kann verhindert werden, dass das Po
tential der Wortleitungserde GNDXDEC ansteigt, wenn die Unter
wortleitung SWL0000 entladen wird. Das Potential der unausge
wählten Unterwortleitungen, die elektrisch mit der Wortleitung
GNDXDEC verbunden sind, bleibt somit auf niedrigem Niveau. Die
Daten in den Speicherzellen, die mit den unausgewählten Unter
wortleitungen verbunden sind, können somit nicht durch einen
Verlust gestört werden, der durch eine Erhöhung des Potentials
der unausgewählten Unterwortleitungen erzeugt wird.
Der Betrieb der Ausführungsform, die in Fig. 12 und Fig. 15 ge
zeigt ist, wird nachfolgend beschrieben.
In Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, das die Stromwege
zu den Unterwortleitungen und von den Unterwortleitungen während
eines Zugriffszyklus gemäß einer Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung erläutert.
Das Zeitdiagramm in Fig. 16 umfasst eine Reihenadresse XADD,
eine Hauptwortleitung MWL00, Steuersignale RAE und RANE, ein RA-
Signal RA00, ein komplementäres RA-Signal RAB00, eine Unterwort
leitung SWL0000, eine Unterwortleitung SWL0002, eine Unterwort
leitung SWL0100 und eine Unterwortleitung SWL0102. Die Reihena
dresse XADD kann einer Vielzahl von Reihenadressen {Xj, . . ., X2,
X1, X0} entsprechen, die für die Auswahl einer Unterwortleitung
SWL verwendet werden.
Vor der Zeit t11 kann die Reihenadresse XADD einen Wert haben,
der die Unterwortleitung SWL0000 nicht auswählt. Die Hauptwort
leitung MWL00 kann auf niedrigem Niveau sein. Das Steuersignal
RAE kann auf niedrigem Niveau sein. Das Steuersignal RANE kann
auf hohem Niveau sein. Das RA-Signal RA00 kann auf niedrigem Ni
veau sein. Das komplementäre RA-Signal RAB00 kann auf hohem Ni
veau sein. Die Unterwortleitungen SWL0000, SWL0002, SWL0100 und
SWL0102 können alle den unausgewählten Zustand (niedrig) haben
und können auf Erdepotential sein.
Zu dieser Zeit kann, da die komplementären RA-Signale RAB00 und
RAB02 auf hohem Niveau sind, der Transistor T4 (Fig. 12) inner
halb des Unterdecodiererblocks SB eingeschaltet sein und die Un
terwortleitungen SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102 können
auf niedrigem Niveau durch den Stromweg 1 festgehalten sein.
Zum Zeitpunkt t11 kann sich die Reihenadresse XADD auf einen
Wert ändern, der der Auswahl der Unterwortleitung SWL0000 ent
spricht. Nach einer Laufzeit zum Zeitpunkt t12 kann der XDEC1
die Hauptwortleitung MWL00 aktivieren. Zum Zeitpunkt t12 kann
somit die Hauptwortleitung MWL00 auf ein hohes Potential überge
hen. Das hohe Potential kann ein erhöhtes (Boosted) hohes Po
tential sein. Um den Zeitpunkt t12 herum (eine vorgegebene Ver
37538 00070 552 001000280000000200012000285913742700040 0002010135065 00004 37419zögerungszeit von der Änderung des Reihenadressignals (XADD)
aus) kann eine Steuerschaltung (nicht gezeigt) das Steuersignal
RANE von einem hohen Niveau auf ein niedriges Niveau bringen. Zu
dieser Zeit kann, da die komplementären RA-Signale RAB00 und
RAB02 auf hohem Niveau sind, der Transistor T4 (in Fig. 12) in
nerhalb der Unterdecodiererblöcke SB eingeschaltet werden und
die Unterwortleitungen SWL0000 und SWL0002, SWL0100 und SWL0102
können auf niedrigem Niveau durch den Stromweg 1 festgehalten
sein. Da die Hauptwortleitung MWL00 hoch ist und die RA-Signale
RA00 und RA02 auf einem niedrigen Niveau sind, kann der Transi
stor T2 innerhalb der Unterdecodiererblöcke SB0000 und SB0002
eingeschaltet werden. Da die Steuersignale RANE und RAE auf
einem niedrigen Niveau sind, können die Stromwege 2 innerhalb
der RA-Treiber RAD21A und RAD21B eingeschaltet werden. Die Un
terwortleitungen SWL0000 und SWL0002 können somit auf niedrigem
Niveau durch den Stromweg 2 festgehalten werden.
Nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit von dem Übergang auf
das niedrige Niveau des Steuersignals RANE aus kann eine Steuer
schaltung (nicht gezeigt) das Steuersignal RAE von einem niedri
gen Niveau auf ein hohes Niveau bringen. Dies ist zum Zeitpunkt
t13 dargestellt.
Wenn das Steuersignal RAE hoch wird, kann der RA-Treiber RAD21
ein hohes RA-Signal RA00 und ein niedriges komplementäres RA-
Signal RAB00 bereitstellen. Das RA-Signal RA00 kann auf einem
erhöhten Potential sein. Wenn das RA-Signal RA00 hoch ist, kann
die Unterwortleitung SWL0000 durch den Transistor T2 innerhalb
des Unterdecodiererblocks SB0000 auf ein hohes Niveau (auf ein
erhöhtes Potential) getrieben werden. Dies ist beim Zeitpunkt
t14 dargestellt.
Wenn die Unterwortleitung SWL0000 auf einem hohen Niveau ist,
kann auf die Speicherzelle zugegriffen werden und Daten, die ge
speichert sind, können auf die Bitleitung BT2 ausgegeben werden.
Da die Hauptwortleitung MWL01 auf einem niedrigen Niveau ist,
das RA-Signal RA00 auf hohem Niveau ist und das komplementäre
RA-Signal RAB00 auf niedrigem Niveau ist, können die Transi
storen T2 und T4 innerhalb des Unterwortblocks SB0100 ausge
schaltet sein und der Transistor T3 kann eingeschaltet sein. Auf
diese Art und Weise kann der Stromweg 3 freigegeben werden, um
die Unterwortleitung SWL0100 auf niedrigem Niveau festzuhalten.
Nach einer vorgegebenen Zeit (Zeit t15), die auf der maximalen
Zeit beruht, die für den Zugriff auf eine Speicherzelle erfor
derlich ist, kann die Steuerschaltung (nicht gezeigt) das Steu
ersignal RAE auf niedriges Niveau und das Steuersignal RANE auf
hohes Niveau steuern.
Zum Zeitpunkt t15 innerhalb des RA-Treibers RAD21A kann auch der
Transistor 105 ausgeschaltet und der Transistor 108 kann einge
schaltet sein. Innerhalb des RA-Treibers RAD21A kann der Strom
weg 2 ausgeschaltet sein und der Stromweg 4 kann eingeschaltet
sein. Der RA-Treiber RAD21A kann das RA-Signal RA00 auf ein nie
driges Niveau treiben und das komplementäre RA-Signal RAB00 auf
ein hohes Niveau. Das RA-Signal RA00 entlädt beim Übergang auf
das niedrige Niveau die Unterwortleitung SWL0000. Da das komple
mentäre RA-Signal RAB00 hoch ist, kann der Stromweg 1 innerhalb
des Unterwortblocks SB0000 auch eingeschaltet sein. Der Stromweg
1 innerhalb des Unterblocks SB0000 kann jedoch durch den Transi
stor T4 gehen. Der Transistor T4 kann eine signifikant kleinere
Stromaufnahmekapazität im Vergleich zum Transistor 108 innerhalb
des RA-Treibers RAD21A haben. Eine größere Menge von Entlade
strom kann deshalb durch den Stromweg 4 anstelle durch den
Stromweg 1 fließen. Auf diese Art und Weise kann das Schaltrau
schen an der peripheren Erde GND auftreten, während es auf der
Wortleitungserde GNDXDEC minimiert ist.
Innerhalb des RA-Treibers RAD21B kann der Transistor 105' ausge
schaltet sein und der Transistor 108' kann eingeschaltet sein.
Der Stromweg 2 kann ausgeschaltet sein und der Stromweg 4 kann
eingeschaltet sein. Die Unterwortleitung SWL0002 kann deshalb
auf das niedrige Niveau durch die Stromwege 1 und 4 festgehalten
sein.
Da das RA-Signal RA00 auf niedrigem Niveau ist, kann der Transi
stor T3 innerhalb des Unterblockdecodierers SB0100 ausgeschaltet
sein und der Stromweg 3 kann gesperrt sein. Da das komplementäre
RA-Signal RAB00 hoch ist, kann jedoch der Transistor T4 inner
halb des Unterblockdecodierers SB0100 eingeschaltet sein und der
Stromweg 1 kann freigegeben sein. Auf diese Art und Weise kann
die Unterwortleitung SWL0100 auf einem niedrigen Potential durch
den Stromweg 1 bei einer Zeit t15 festgehalten sein.
Die Unterwortleitung SWL0102 kann noch auf einem niedrigen Po
tential durch den Stromweg 1 durch den Unterblockdecodierer
SB0102 festgehalten sein.
Zu dem Zeitpunkt t16 kann sich die Reihenadresse auf einen Zu
stand entsprechend einer Adresse ändern, wo weder die Wortlei
tung MWL00 noch die Hauptwortleitung MWL01 aktiv ist. Die Haupt
wortleitung MWL00 kann somit auf ein niedriges Niveau übergehen.
Wenn die Hauptwortleitung MWL00 auf einem niedrigen Niveau ist,
dann ist der Transistor T2 innerhalb der Unterblöcke SB0000 und
SB0002 ausgeschaltet. Dies kann die Stromwege 4 (innerhalb der
RA-Treiber RAD21A und RAD21B) sperren und die Unterwortleitungen
SWL0000 und SWL0002 können auf einem niedrigen Niveau durch die
Stromwege 1 der Unterdecodiererblöcke SB0000 bzw. SB0002 festge
halten werden.
Innerhalb jedes Unterdecodiererblocks SB kann der Transistor T2
ein großes Stromvermögen (im Vergleich z. B. zu dem Transistor
T4) haben, um zu ermöglichen, dass die zugehörige Unterwortlei
tung SWL schnell ansteigen kann. Der Transistor T2 kann in dem
Entladestromweg verwendet werden, um ein schnelles Abfallen von
SWL zu ermöglichen. Auf diese Art und Weise kann eine Zu
griffszeit mit einer hohen Geschwindigkeit erreicht werden.
Durch Bereitstellen des Transistors 108 innerhalb des RA-Trei
bers RAD21A mit einem wesentlich höheren Stromaufnahmevermögen
als der Transistor T4 innerhalb des Unterblocks SB0000 kann ein
großer Teil des Entladestroms, wenn die Unterwortleitung SWL0000
von dem erhöhten hohen Potential auf ein niedriges Potential ge
schaltet wird, auf die periphere Erde GND durch den Stromweg 4
fließen. Ein kleinerer Teil des Entladestroms kann zu der Wort
leitungserde GNDXDEC durch den Stromweg 1 fließen. Auf diese Art
und Weise kann die periphere Erde GND einen Strom aufnehmen,
während die Wortleitungserde GNDXDEC "ruhig" verbleibt. Die
unausgewählten Unterwortleitungen SWL0002, SWL0100 und SWL0102
werden somit nicht nachteilig beeinflusst.
Unter Verwendung der Ausführungsform der Erfindung, die in Fig.
12, 15 und 16 dargestellt ist, können Rauschspitzen auf den Er
deleitungen, die durch ein Entladen ausgewählter Wortleitungen
verursacht werden, derart reduziert werden, dass unausgewählte
Wortleitungen nicht beeinträchtigt werden. Dies kann nachteilige
Einflüsse auf die Datenunversehrtheit reduzieren.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend gemäß Fig. 12, 17 und 18 erläutert.
Der Aufbau der Halbleitervorrichtung kann ähnlich zu dem Aufbau
sein, der in Fig. 1 dargestellt ist, mit der Ausnahme, dass die
RA-Treiber RAD31, RAD32, RAD33, RAD34 und RAD35 verwendet wer
den.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 kann in der Ausführungsform der Er
findung gemäß Fig. 17 und 18 der RA-Treiber RAD31 verwendet wer
den.
Unter Bezugnahme auf Fig. 17 wird nachfolgend ein schematisches
Schaltungsdiagramm des RA-Treibers RAD31 gemäß einer Aus
führungsform der Erfindung erläutert.
Fig. 17 zeigt einen RA-Treiber RAD31A, der ein RA-Signal RA00
und komplementäres RA-Signal RAB00 erzeugen kann. Es ist auch
der RA-Treiber RAD31B dargestellt, der ein RA-Signal RA02 und
ein komplementäres RA-Signal RAB02 erzeugen kann. Die Bezugszei
chen für den RA-Treiber RAD31B sind in Klammern dargestellt. Die
RA-Treiber RAD31A und RAD31B bilden zusammen den RA-Treiber
RAD21 der Fig. 1 und 12.
Der RA-Treiber RAD31 kann ähnliche Bestandteile wie die RA-Trei
ber RAD11 und RAD21 haben, wobei diese Bestandteile mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Der RA-Treiber RAD31A kann einen Decodierer 100, UND-Gatter 101
und 112, einen Inverter 103, ein NOR-Gatter 111, ein Logikgatter
110 und Transistoren 104, 105 und 108 aufweisen. Der Decodierer
100 kann Reihenadressen X0 und X1 als Eingänge empfangen und
einen Ausgang erzeugen, der von einem Eingang der UND-Gatter 101
und 112 empfangen wird. Das UND-Gatter 101 kann ein Steuersignal
RAE als einen weiteren Eingang empfangen und einen Ausgang RAE1
den Eingängen des Inverters 103, des Logikgatters 110 und des
NOR-Gatters 111 eingeben. Der Inverter 103 kann ein komple
mentäres RA-Signal RAB00 als einen Eingang bereitstellen. Das
UND-Gatter 112 kann ein Steuersignal RANE als einen Eingang emp
fangen und kann einen Ausgang RANE1, der mit einem Eingang des
Logikgatters 110, einem Eingang des NOR-Gatters 111 und mit
einem Steuergate des Transistors 108 verbunden ist, bereitstel
len. Das Logikgatter 110 kann einen Ausgang Q1 haben, der mit
einem Gate des Transistors 104 verbunden ist. Der Transistor 104
kann eine Source, die mit einem Spannungspotential verbunden
ist, und ein Drain haben, das mit dem RA-Signal RA00 verbunden
ist. Das NOR-Gatter 111 kann einen Ausgang Q2 haben, der mit
einem Gate des Transistors 105 verbunden ist. Der Transistor 105
kann ein Drain, das mit einem RA-Signal RA00 verbunden ist, und
eine Source haben, die mit dem Wortleitungserdepotential GNDXDEC
verbunden ist. Der Transistor 108 kann eine Source, die mit der
peripheren Erde GND verbunden ist, und ein Drain haben, das mit
dem RA-Signal RA00 verbunden ist. Der Transistor 104 kann ein p-
Typ-IGFET sein. Die Transistoren 104 und 108 können n-Typ-IGFETs
sein.
Ein peripheres Erdepotential GND kann als Erde für den Deco
dierer 100, die UND-Gatter 101 und 102, das Logikgatter 110, das
NOR-Gatter 111 und den Inverter 103 verbunden sein.
Die Funktion des RA-Treibers RAD31A wird nachfolgend beschrie
ben.
Wenn das Steuersignal RAE auf niedrigem Niveau ist, kann der
Ausgang RAE1 des UND-Gatters 101 auf niedrigem Niveau sein. Wenn
der Ausgang des UND-Gatters 101 auf niedrigem Niveau ist, kann
der Inverter 103 einen hohen Ausgang an das komplementäre RA-
Signal RAB00 anlegen. Das Logikgatter 110 kann ein hohes Niveau
an das Gate des Transistors 104 anlegen, wodurch der Transistor
104 ausgeschaltet wird. Wenn das Steuersignal RANE auf niedrigem
Niveau ist, kann der Ausgang RAE1 des UND-Gatters 112 niedrig
sein und der Transistor 108 kann ausgeschaltet sein. Das NOR-
Gatter 111 kann auch ein hohes Niveau an das Gate des Transi
stors 105 anlegen und der Transistor 105 wird eingeschaltet. Das
RA-Signal RA00 kann durch den Stromweg 2 auf niedriges Niveau
gezogen werden. Wenn das Steuersignal RANE hoch ist und der Aus
gang des Decodierers 100 niedrig ist, kann das UND-Gatter 112
einen Ausgang RANE1 mit einem niedrigen Logikniveau bereitstel
len. In diesem Fall kann der Transistor 108 ausgeschaltet werden
und der Transistor 105 kann eingeschaltet werden und das RA-Sig
nal RA00 kann auf niedriges Niveau durch den Stromweg 2 gezogen
werden. Wenn das Steuersignal RANE hoch ist und der Ausgang des
Decodierers 100 hoch ist, kann jedoch der Transistor 108 einge
schaltet werden und er kann das RA-Signal RA00 durch den Strom
weg 4 auf niedriges Niveau herunterziehen. Das NOR-Gatter 111
kann ein niedriges Niveau an das Gate des Transistors 105 anle
gen und der Transistor 105 kann somit ausgeschaltet werden.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist, und die Reihenadressen (X1,
X0) in dem Auswählzustand sind, der für den Decodierer 100 des
RA-Treibers RAD31A {niedrig, niedrig} sein kann, wird der Aus
gang des Decodierers 100 hoch. Wenn der Ausgang des Decodierers
100 hoch ist und das Steuersignal RAB hoch ist, kann der Ausgang
RAE1 des UND-Gatters 101 hoch werden. Wenn der Ausgang RAE1 des
UND-Gatters 101 hoch ist, kann der Inverter 103 ein niedriges
komplementäres RA-Signal RAB00 erzeugen. Wenn das Steuersignal
RAE hoch ist, kann das Steuersignal RANE niedrig sein. Auf diese
Art und Weise kann der Ausgang RANE1 des UND-Gatters 112 niedrig
sein und das NOR-Gatter 111 kann als ein Inverter bezüglich des
Ausgangs des UND-Gatters 101 arbeiten. Wenn der Ausgang RANE1
des UND-Gatters 112 niedrig ist, kann der Transistor 108 ausge
schaltet werden. Wenn der Ausgang des UND-Gatters 101 hoch ist
und der Ausgang RANE1 des UND-Gatters 112 niedrig ist, kann das
Logikgatter 110 ein niedriges Signal an das Gate des Transistors
104 anlegen, wodurch der Transistor 104 eingeschaltet werden
kann. Das NOR-Gatter 111 kann ein niedriges Signal an das Gate
des Transistors 105 anlegen, wodurch der Transistor 105 ausge
schaltet wird. Wenn der Transistor 104 eingeschaltet wird und
die Transistoren 105 und 108 ausgeschaltet sind, kann das RA-
Signal RA00 auf ein erhöhtes Hochpotential hochgezogen werden.
Das RA-Signal RA00 kann somit hoch sein und das komplementäre
RA-Signal kann somit niedrig sein.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist und der RA-Treiber RAD11A die
Reihenadressen (X1, X2) mit einem Wert empfängt, der nicht {nie
drig, niedrig} ist, ist der Ausgang des Decodierers 100 auf nie
drigem Niveau. Wenn der Ausgang des Decodierers 100 auf niedri
gem Niveau ist, kann der Ausgang des UND-Gatters 101 auf niedri
gem Niveau sein. Der Inverter 103 kann somit ein erhöhtes Po
tential an das komplementäre RA-Signal RAB00 anlegen und das
komplementäre RA-Signal RAB00 kann auf hohem Niveau sein. Das
Logikgatter 110 kann ein erhöhtes Potential (hohes Niveau) an
das Gate des Transistors 104 anlegen. Der Transistor 104 ist
deshalb ausgeschaltet. Wenn das Steuersignal RANE hoch ist, und
der Ausgang des Decodierers 100 hoch ist, kann der Ausgang RANE1
des UND-Gatters 112 hoch sein. Der Transistor 108 kann somit
eingeschaltet sein und kann das RA-Signal RA00 auf niedriges Ni
veau durch den Stromweg 4 herunterziehen. Das NOR-Gatter 111
kann ein niedriges Niveau an das GaSe des Transistors 105 (Q2)
anlegen und der Transistor 105 wird ausgeschaltet. Wenn das
Steuersignal RANE hoch und der Ausgang des Decodierers 100 nie
drig ist, ist der Ausgang RANE1 des UND-Gatters 112 niedrig
sein. Der Transistor 108 kann somit ausgeschaltet sein. Der Aus
gang (Q2) des NOR-Gattere 111 kann hoch sein. Der Transistor 105
ist somit eingeschaltet und kann das RA-Signal RA00 auf ein nie
driges Potential über den Stromweg 2 herunterziehen. Wenn das
Steuersignal RANE niedrig ist, kann der Ausgang RANE1 des UND-
Gatters 112 auf niedrigem Niveau sein und der Transistor 108
kann ausgeschaltet sein. Das NOR-Gatter 111 kann auch ein hohes
Niveau an das Gate Q2 des Transistors 105 anlegen und der Tran
sistor 105 schaltet ein. Das RA-Signal RA00 kann über den Strom
weg 2 auf niedriges Niveau heruntergezogen werden.
Um einen ausreichenden Strom für Entladung des RA-Signal RA00
aufnehmen zu können, kann der Transistot 108 relativ groß im
Vergleich mit anderen Transistoren, z. B. dem Transistor 105
sein. Der Transistor 108 kann aucn relativ groß im Vergleich zu
den Transistoren T4 sein, der in dem Unterdecodiererblock SB0000
gezeigt ist, der in Fig. 12 dargestellt ist.
Der Transistor 208 kann als Entladevorrichtung ausgelegt sein,
in der ein Entladestromweg 4 vorgesehen ist. Auf diese Art und
Weise kann der Transistor 108 einen Strom aufnehmen, der für das
Schalten einer Unterwortleitung SWL von hoch nach niedrig ver
wendet wird. Der Transistor 108 kann eine Gateweite haben, die
ein ausreichendes Stromaufnahmevermögen für das Schalten der Un
terwortleitung SWL von hoch nach niedrig in der erforderlichen
Minimalzeit bereitstellt. Dies ermöglicht, dass sich eine Unter
wortleitung von einem erhöhten Potentialniveau auf ein niedriges
Niveau (Erde) mit einer hohen Geschwindigkeit am Ende eines
Speicherzellenzugriffszyklus ändern kann.
Eine Steuerschaltung (nicht gezeigt) kann Steuersignale RAE und
RANE erzeugen. Das Steuersignal RANE kann von einem hohen Niveau
auf ein niedriges Niveau zu einer vorgegebenen Zeitdauer überge
hen, nachdem ein Reihenadresse XADD empfangen worden ist. Das
Steuersignal RAE kann von niedrig nach hoch in einer vorgege
benen Zeitdauer übergehen, nachdem ein Steuersignal RANE auf
niedriges Niveau übergegangen ist. Das Steuersignal RAE kann auf
ein niedriges Niveau wieder zurückkehren und das Steuersignal
RANE kann auf ein hohes Niveau an dem Dnde eines Zugriffszyklus
zurückkehren.
Der Ausgang RANE1 des UND-Gatters 112 kann ein erhöhtes Po
tential haben, wenn er auf hohem Niveau ist. Auf diese Art und
Weise kann der Transistor 108 ein erhöhtes Potential an einem
Steuergate empfangen, wenn er freigegeben ist, was einen Weg mit
niedriger Impedanz bereitstellt und das Stromvermögen im Verg
leich zu einem nicht erhöhten Potential erhöht, das an dem Steu
ergate empfangen wird.
Die Transistoren T4 und 105 können als Haltevorrichtungen ausge
legt sein, in denen ein Stromweg 2 bereitgestellt wird, der die
unausgewählten Unterwortleitungen SWL auf Erdeniveau festhält.
Die Transistoren T4 und 105 brauchen somit kein großes Stromauf
nahmevermögen haben. Bei kleineren Vorrichtungsgrößen können die
Transistoren T4 und 105 ein ausreichendes Stromvermögen bereit
stellen, um unausgewählte Unterwortleitungen SWL auf Erdeniveau
festhalten zu können, während ein Rauschen, das innerhalb des
peripheren Erdepotentials GND erzeugt wird, unterdrückt wird.
Insbesondere können die Transistoren T4 und 105 ein Rauschen un
terdrücken, das durch Stromspitzen erzeugt wird, in diesem Fall
kann das Erdeniveau das Wortleitungserdepotential GNDXDEC sein.
Gemäß Fig. 12 in Verbindung mit Fig. 17 kann der Transistor 108,
wenn der Transistor T2 innerhalb des Unterdecodiererblocks
SB0000 eingeschaltet ist (die Hauptwortleitung MWL00 ist hoch)
und das Steuersignal RANE und der Ausgang des Decodierers 100
beide auf hohem Niveau sind, eingeschaltet werden und das RA-
Signal RA00 kann elektrisch mit der peripheren Erde GND verbun
den werden. In diesem Fall kann der Stromweg 4 dafür verwendet
werden, Ladung von der Unterwortleitung SWL0000 zu entfernen.
Wenn das Steuersignal RA3 hoch ist, üas Steuersignal RANE auf
niedrigem Niveau ist und die Reihenadressen (X1, X0) einen Wert
{niedrig, niedrig} haben, kann der RA-Treiber RAD31A ein RA-Sig
nal RA00 mit einem hohen Niveau und ein komplementäres RA-Signal
RAB00 mit einem niedrigen Niveau ausgeben.
Wenn das Steuersignal RAE hoch ist, das Steuersignal RANE nie
drig ist und die Reihenadressen (X1, X0) keinen Wert {niedrig,
niedrig} haben, kann der RA-Treiber RAD31A ein RA-Signal RA00
mit einem niedrigen Niveau und ein komlementäres RA-Signal
RAB00 mit einem hohen Niveau ausgeben.
Fig. 17 zeigt auch ein schematisches Schaltungsdiagramm des RA-
Treibers RAD31B. Die allgemeinen Bezugszeichen für den RA-Trei
ber RAD31B sind in Klammern gezeigt. Der RA-Treiber RAD31B kann
in der gleichen allgemeinen Art und Weise wie der RA-Treiber
RAD31A aufgebaut sein. Der RA-Treiber RAD31B kann in der glei
chen allgemeinen Art und Weise wie der RA-Treiber RAD31A arbei
ten, mit der Ausnahme, dass der Codierer 100' freigegeben werden
kann, um ein logisches Hoch auszugeben, wenn die Reihenadressen
(X1, X0) den Wert {niedrig, hoch} haben.
Wie zuvor erwähnt wurde, können die RA-Treiber RAD31A und RAD31B
zusammen den RA-Treiber RAD31 in Fig. 12 bilden.
In Fig. 1 sind in Klammern die RA-Treiber RAD31, RAD32, RAD33,
RAD34 und RAD35 gemäß der Ausführungsform der Erfindung von Fig.
17 in einer Halbleiterspeichervorrichtung, z. B. einem DRAM 10,
gezeigt.
Die RA-Treiber RAD32, RAD33, RAD34 und RAD35 haben einen ähnli
chen bzw. identischen Schaltungsaufbau wie der RA-Treiber RAD31.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird darauf hingewiesen, dass die
Verdrahtung, die das periphere Erdepotential GND bereitstellt,
und die Verdrahtung, die das Wortleitungserdepotential GNCXDEC
bereitstellt, durch getrennte Verdrahtungen mit dem gleichen Er
deabschnitt GND PAD elektrisch verbunden sein können. Die Ver
drahtung, die das Wortleitungserdepotential GNCXDEC bereit
stellt, kann einen Verdrahtungswiderstand R1 haben. Die Verdrah
tung, die die periphere Erde GND bereitstellt, kann einen Ver
drahtungswiderstand R2 haben. Potentialänderungen innerhalb der
jeweiligen Verdrahtungen können aufgrund des Verdrahtungswider
stands R1 und des Verdrahtungswiderstands R2 voneinander ge
trennt werden.
Der Entladestrom kann primär durch die periphere Erde GND durch
den Stromweg 4 fließen. Dieser Entladestrom kann das Entladen
der Kapazität der Unterwortleitung SWL0000, der Diffusionskapa
zität der Transistoren T2 und T4, der Gatekapazität des Transi
stors T3, der Kapazität des RA-Signals RA00 usw. aufweisen.
Durch Bereitstellen der getrennten Verdrahtungen kann ein Rau
schen, das durch das Entladen einer Unterwortleitung SWL0000 auf
peripherer Erde GND verursacht wird, von der Wortleitungserde
GNDXDEC isoliert werden. Dies kann ein Rauschen auf unausgewähl
ten Unterwortleitungen SWL reduzieren. Obwohl die Erläuterung
das Entladen der Unterwortleitung SWL0000 diskutiert, ist das
gleiche auch auf das Entladen jeder der Unterwortleitungen SWL
zutreffend.
Auf diese Art und Weise kann verhindert werden, dass das Po
tential der Wortleitungserde GNDXDEC ansteigt, wenn die Unter
wortleitung SWL0000 entladen wird. Das Potential der unausge
wählten Unterwortleitungen, die elektrisch mit der Wortlei
tungserde GNDXDEG verbunden sind, kann deshalb auf niedrigem Ni
veau verbleiben. Die Daten in den Speicherzellen, die mit unaus
gewählten Unterwortleitungen verbunden sind, werden deshalb
nicht durch einen Verlust gestört, der durch die Erhöhung des
Potentials der unausgewählten Unterwortleitungen induziert wird.
Der Betrieb der Ausführungsform, die in Fig. 12 und Fig. 17 ge
zeigt ist, wird nachfolgend beschrieben.
In Fig. 18 ist ein Zeitdiagramm gezeigt, das Stromwege zu Wort
leitungen und Stromwege von Wortleitungen weg während eines Zu
griffszyklus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Das Zeitdiagramm von Fig. 18 umfasst eine Reihenadresse XADD,
eine Hauptwortleitung MWL00, Steuersignale RAE und RANE, Ausgän
ge bzw. Ausgaben RAE1 und RAE1' der UND-Gatter 101 und 101',
Ausgaben bzw. Ausgänge RANE1 und RANE1' der UND-Gatter 112 und
112', Ausgänge Q2 und Q2' der NOR-Gatter 111 und 111', RA-Signa
le RA00 und RA02, komplementäre RA-Signale RAB00 und RAB02, die
Unterwortleitung SWL0000, die Unterwortleitung SWL0002, die Un
terwortleitung SWL0100 und die Unterwortleitung SWL0102. Die
Reihenadresse XADD kann einer Vielzahl von Reihenadressen {Xj,
. . ., X2, X1, X0} entsprechen, die für die Auswahl einer Unter
wortleitung SWL verwendet werden können.
Vor dem Zeitpunkt t21 kann die Reihenadresse XADD einen Wert ha
ben, der die Unterwortleitung SWL0000 nicht auswählt. Die Haupt
wortleitung MWL00 kann auf niedrigem Niveau sein. Das Steuersig
nal RAE kann auf einem niedrigen Niveau sein. Das Steuersignal
RANE kann auf einem hohen Niveau sein. Das RA-Signal RA00 kann
niedrig sein. Das komplementäre RA-Signal RAB00 kann hoch sein.
Die Unterwortleitungen SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102
können alle in dem unausgewählten Zustand (niedrig) und auf
einem Erdepotential sein.
Zu dieser Zeit kann, da die komplementären RA-Signal RAB00 und
RAB02 hoch sind, der Transistor T4 (Fig. 12) innerhalb der Un
terdecodiererblöcke SB eingeschaltet sein und die Unterwortlei
tungen SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102 können durch den
Stromweg 1 auf niedrigem Niveau festgehalten sein.
Zum Zeitpunkt t21 kann sich die Reihenadresse XADD auf einen
Wert ändern, der der Auswahl der Unterwortleitung SWL0000 ent
spricht. Nach einer Verzögerungszeit bzw. Laufzeit kann der Rei
hendecodierer XDEC1 eine Hauptwortleitung MWL00 zum Zeitpunkt
t22 aktivieren. Zum Zeitpunkt t22 kann die Hauptwortleitung
MWL00 somit auf ein hohes Potential übergehen. Das hohe Po
tential kann ein erhöhtes hohes Potential sein. Um den Zeitpunkt
t22 herum (eine vorgegebene Verzögerungszeit von der Änderung
des Reihenadresssignals XADD aus) kann auch eine Steuerschaltung
(nicht gezeigt) das Steuersignal RANE von einem hohen Niveau auf
ein niedriges Niveau bringen.
Zu dieser Zeit kann der Transistor, da die komplementären RA-
Signale RAB00 und RAB02 hoch sind, innerhalb des Unterdeco
diererblöcke SB (Fig. 12) eingeschaltet werden und die Unter
wortleitungen SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102 können auf
einem niedrigen Niveau durch den Stromweg 1 festgehalten sein.
Da die Hauptwortleitung MWL00 hoch ist und die RA-Signale RA00
und RA02 auf einem niedrigem Niveau sind, ist jedoch der Transi
stor T2 innerhalb der Unterdecodiererblöcke SB0000 und SB0002
eingeschaltet. Da die Steuersignale RANE und RAE auf niedrigem
Niveau sind, sind auch die Stromwege 2 innerhalb der RA-Treiber
RAD31A und RAD31B eingeschaltet. Die Unterwortleitungen SWL0000
und SWL0002 können somit auf niedrigem Niveau durch den Stromweg
2 festgehalten sein.
Nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit von dem Übergang des
Steuersignals RANE auf niedriges Niveau aus, kann eine Steuer
schaltung (nicht gezeigt) das Steuersignal RAE von niedrigem Ni
veau auf ein hohes Niveau bringen. Das ist beim Zeitpunkt t23
gezeigt.
Wenn das Steuersignal RAE hoch wird, kann der RA-Treiber RAD31
ein hohes RA-Signal RA00 und ein niedriges komplementäres RA-
Signal RAB00 bereitstellen. Das RA-Signal RA00 kann auf einem
erhöhten Potential sein. Wenn das RA-Signal RA00 hoch ist, kann
die Unterwortleitung SWL0000 auf ein hohes Niveau (auf ein er
höhtes Potential) durch den Transistor T2 innerhalb des Unterde
codiererblocks SB0000 getrieben werden. Das ist beim Zeitpunkt
t24 gezeigt.
Wenn die Unterwortleitung SWL0000 auf einem hohen Niveau ist,
kann auf die Speicherzellen M1 zugegriffen werden und die Daten,
die gespeichert sind, können auf die Bitleitung BT2 ausgegeben
werden.
Da die Hauptwortleitung MWL01 auf niedrigen Niveau ist, das RA-
Signal RA00 auf hohem Niveau und das komplementäre RA-Signal
RAB00 auf niedrigen Niveau ist, können die Transistoren T2 und
T4 innerhalb des Unterwortblocks SB0100 ausgeschaltet werden und
der Transistor T3 kann eingeschaltet werden. Auf diese Art und
Weise kann der Stromweg 3 für das Festhalten der Unterwortlei
tung SWL0100 auf niedrigem Niveau freigegeben sein.
Nach einer vorgegebenen Zeit t25, die auf der maximalen Zeit ba
siert, die für einen Zugriff auf eine Speicherzelle erforderlich
ist, kann die Steuerschaltung (nicht gezeigt) das Steuersignal
RANE auf hohes Niveau treiben. Es wird darauf hingewiesen, dass
das Steuersignal RAE auf einem hohen Niveau zu dieser Zeit
verbleiben kann.
Wenn das Steuersignal RAE auf einem hohen Niveau verbleibt,
verbleibt der Ausgang RAE1 des UND-Gatters 101 auf einem hohen
Niveau, wodurch das komplementäre RA-Signal RAB00 auf einem nie
drigen Niveau verbleibt. Wenn das Steuersignal RANE hoch ist und
der Ausgang des Decodierers 100 hoch ist, wird jedoch die Ausga
be RANE1 des UND-Gatters 112 hoch, was den Transistor 108 ein
schaltet. Wenn der Ausgang RANE1 des UND-Gatters 112 hoch ist,
ist der Ausgang Q1 des Logikgatters 110 hoch und der Transistor
104 ist ausgeschaltet. Das RA-Signal RA00 kann deshalb niedrig
sein. Innerhalb des RA-Treibers RAD31A kann somit der Stromweg 4
eingeschaltet werden.
Da das komplementäre RA-Signal RAB00 auf einem niedrigen Niveau
bleibt, bleibt der Stromweg 1 innerhalb des Unterblocks SB0100
ausgeschaltet. Wenn das RA-Signal RA00 auf ein niedriges Niveau
übergeht, kann deshalb die Unterwortleitung SWL0000 nur über den
Stromweg 4 entladen werden. Der gesamte Entladestrom kann durch
den Stromweg 4 fließen. Auf diese Art und Weise kann ein Schalt
rauschen an der peripheren Erde GND auftreten, während es auf
der Wortleitungserde GNDXDEC minimiert ist.
Innerhalb des RA-Treibers RAD31B kann der Transistor 106' einge
schaltet bleiben und die Unterwortleitung SWL0002 kann auf nie
driges Niveau durch die Stromwege 1 und 2 festgehalten sein. Auf
diese Art und Weise kann die Unterwortleitung SWL0002 gegenüber
Rauschen auf der peripheren Erde GND isoliert werden.
Da das RA-Signal RA00 niedrig ist, kann der Transistor T3 inner
halb des Unterblockdecodierers SB0100 ausgeschaltet sein und der
Stromweg 3 kann gesperrt sein. Da die Zeit zwischen der Zeit t25
und t26 sehr kurz ist, wird jedoch das Potential der Unterwort
leitung SWL0100 nicht beeinflusst bzw. nicht beeinträchtigt.
Die Unterwortleitung SWL0102 kann immer noch auf einem niedrigen
Niveau durch den Stromweg 1 durch den Unterblockdecodierer
SB0102 gehalten bleiben.
Nach einer vorgegebenen Zeitdauer (Zeit t26), nachdem das Steu
ersignal RANE auf hohes Niveau übergegangen ist, kann eine Steu
erschaltung (nicht gezeigt) das Steuersignal RAE auf niedriges
Niveau treiben. Zu dieser Zeit kann auch die Hauptwortleitung
MWL00 auf niedriges Niveau zurückkehren. Wenn die Hauptwortlei
tung MWL00 auf niedrigem Niveau ist, ist der Transistor T2 in
nerhalb der Unterblockdecodierer SB0000 und SB0002 ausgeschal
tet. Der Strom kann deshalb nicht von den Unterwortleitungen
SWL0000 und SWL0002 durch die RA-Signale RA00 und RA02 fließen.
Wenn das Steuersignal RAE niedrig ist, kann jedoch innerhalb des
RA-Treibers RAD31A der Ausgang RAE1 des UND-Gatters 101 auf nie
driges Niveau übergehen. Das komplementäre RA-Signal RAB00 kann
somit auf hohes Niveau übergehen. Wenn die komplementären RA-
Signale RAB00 und RAB02 hoch sind, können die Transistoren T4
innerhalb der Unterblockdecodierer SB0000, SB0002, SB0100 und
SB0102 eingeschaltet sein. Auf diese Art und Weise können die
Unterwortleitungen SWL0000, SWL0002, SWL0100 und SWL0102 durch
den Stromweg 1 auf niedrigem Niveau festgehalten werden.
Zum Zeitpunkt t27 kann sich die Reihenadresse in einen Zustand
entsprechend einer Adresse ändern, bei der weder eine Hauptwort
leitung MWL00 noch eine Hauptwortleitung MWL01 aktiv sind.
Innerhalb jedes Unterdecodiererblocks SB kann der Transistor T2
eine größere Stromkapazität (im Vergleich zum Beispiel mit dem
Transistor T4) haben, um zu ermöglichen, dass die jeweilige Un
terwortleitung SWL schnell ansteigen kann. Der Transistor T2
kann auch in dem Entladestromweg verwendet werden, um zu ermög
lichen, dass SWL schnell fallen kann. Auf diese Art und Weise
kann eine Zugriffszeit mit einer hohen Geschwindigkeit erhalten
werden.
In der Ausführungsform, die in Fig. 12, 17 und 18 gezeigt ist,
kann der Entladestrom zur peripheren Erde GND durch den Stromweg
4 fließen. Auf diese Art und Weise kann die periphere Erde GND
Strom empfangen, während die Wortleitungserde GNDXDEC auf "ru
hig" verbleibt. Durch Festhalten der unausgewählten Wortleitun
gen SWL0002, SWL0100 und SWL0102 auf der Wortleitungserde
GNDXDEC können deshalb unausgewählte Wortleitungen SWL0002,
SWL0100 und SWL0102 nicht nachteilig beeinträchtigt werden.
Unter Verwendung der Ausführungsform, die in Fig. 12, 17 und 18
gezeigt ist, können Rauschspitzen auf den Erdeleitungen, die
durch Entladen ausgewählter Wortleitungen verursacht werden kön
nen, derart reduziert werden, dass unausgewählte Wortleitungen
nicht negativ beeinflusst werden. Dies kann nachteilige Effekte
bezüglich der Datenunversehrtheit reduzieren.
In den offenbarten Ausführungsformen der Erfindung kann eine
ausgewählte Wortleitung SWL vor einer Änderung einer Reihena
dresse XADD deaktiviert werden. Um die Zykluszeit zu verbessern,
kann es erforderlich sein, die internen Signalleitungen in Vor
bereitung auf den nächsten aktiven Zyklus vorzuladen. Eine Un
terwortleitung SWL braucht deshalb nur für eine vorgegebene
Zeitdauer aktiviert sein, die für die Implementierung bzw.
Durchführung der gewünschten Operation (z. B. Lesen, Schreiben
oder Refresh) erforderlich ist.
Der Reihendecodierer XDEC kann eine Gruppe von Unterwortdeco
diererblöcken SB durch Aktivieren einer Hauptwortleitung MWL
auswählen, die mit der Gruppe verbunden ist. Die RA-Treiber RAD
können als Decodierer ausgelegt sein, die einen Unterwortdeco
diererblock SB aus der Gruppe von Unterwortdecodiererblöcken SB
durch Aktivieren eines RA-Signals auswählen, das mit einem Un
terwortdecodiererblock SB innerhalb der Gruppe verbunden ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausführungsformen der Er
findung, die zuvor beschrieben wurden, nur exemplarisch sind und
dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen
begrenzt ist. Spezielle Strukturen sind nicht auf die beschrie
benen Ausführungsformen begrenzt.
Z. B. muss es nicht erforderlich sein, dass die Hauptwortleitun
gen in Unterwortleitungen unterteilt sind. Die Ausführungsformen
sind auch auf den Fall anwendbar, in dem die Hauptwortleitungen
direkt mit einer Reihe aus Speicherzellen verbunden sind. In
diesem Fall kann die Hauptwortleitung zu einer rauschbehafteten
Erde entladen werden, während die unausgewählten Wortleitungen
elektrisch mit der "ruhigen" Erde verbunden verbleiben, um nur
ein Beispiel zu nennen.
Die periphere Erde GND und die Wortleitungserde GNDXDEC können
mit unterschiedlichen Bondabschnitten verbunden sein. Die unter
schiedlichen Bondabschnitte können miteinander durch eine Ver
drahtung innerhalb des Anschlussrahmens verbunden sein, um nur
ein Beispiel zu nennen. Auf diese Art und Weise kann die Ver
drahtung innerhalb der Anschlussrahmen die Erhöhung des Wider
standes zwischen der peripheren Erde GND und der Wortleitungser
de GNDXDEC bewirken und Rauschen kann dadurch reduziert werden.
Obwohl das erhöhte Spannungsversorgungspotential für ausgewählte
Signale verwendet wird, ist es auch möglich, eine Spannungs
versorgung zu verwenden, die nicht erhöht ist. Spannungsversor
gungen können intern geregelt sein oder extern bezüglich des
Chips vorgesehen sein, um nur zwei Beispiele zu nennen.
Die n-Typ-IGFETs und die p-Typ-IGFETs können Metalloxidhalblei
ter (MOSFETs) sein, um nur ein Beispiel zu nennen.
Obwohl verschiedene, spezielle Ausführungsformen hier im Detail
beschrieben wurden, kann die vorliegende Erfindung verschiedenen
Änderungen, Ersetzungen und Modifikationen unterzogen werden,
ohne dass von dem Bereich der Erfindung abgewichen wird. Die
vorliegende Erfindung soll deshalb nur durch die beiliegenden
Ansprüche begrenzt sein.