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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Halbleiterspeicher und insbesondere
eine Leseverstärker-Steuerschaltung
für eine
Halbleiterspeichereinrichtung.
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1 zeigt den Aufbau eines
herkömmlichen
Halbleiterspeichers. Wie gezeigt enthält der Halbleiterspeicher eine
Vielzahl Zellenanordnungen i, j, k, l, m,..., in denen Daten aufgezeichnet
sind; eine Vielzahl Wortleitungstreiber (von denen der Übersichtlichkeit
halber nur einer dargestellt ist), die eine Eingangszeilenadresse
empfangen und eine entsprechende Wortleitung treiben, eine Vielzahl
Leseverstärker-(Verstärker)-Anordnungen
..., S/Ai, S/Aj, S/Ak, S/Al, S/Am,..., von denen jede aus einer
Vielzahl Leseverstärker
besteht, die die in der Wortleitung geladenen Daten verstärken, die
getrieben worden ist; einen Spaltendecodierer, der eine Eingangs-Spaltenadresse
decodiert, die die Spalte einer gewählten Speicherzelle angibt,
und ein Spaltenadreß-Auswahlsignal
YSEL ausgibt; einen Spaltenblockdecodierer, der ein Spaltenblock-Auswahlsignal ...,
CBSELi,..., CBSELm,..., generiert, um einen bestimmten Block oder
eine bestimmte Speicherzellenanordnung auf Basis einer Bankadresse
in der Speicheradresse zu wählen;
lokale Eingangs-/Ausgangsleitungen des Leseverstärkers ..., SAIOi,..., SAIOm,...
und inverse lokale Eingangs-/Ausgangsleitungen des Leseverstärkers ...,
SAIOBi,..., SAIOBm, ...; Datenbus-Eingangs-/Ausgangsleitungen DBIO0, DBIO1,
DBIO0B, DBIO1B, die die in den gewählten Wort- und Bitleitungen
geladenen Daten übertragen; und
eine Vielzahl Schalter ..., SWi, SWBi,..., SWm, SWBm, ... zum selektiven
Verbinden entsprechender lokaler S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen
und inverser lokaler S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen SAIO und SAIOB
mit Datenbusleitungen DBIO und DBIOB entsprechend den Spaltenblock-Auswahlsignalen CBSEL.
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2 zeigt einen Schaltplan
eines Leseverstärkers
SA in einer Leseverstärkeranordnung
S/A in 1. Wie daraus
ersichtlich ist, enthält
der Leseverstärker
SA eine Bitleitungs-Verbindungsschaltung 10 zum
Verbinden der Bitleitung BL0 und der komplementären Bitleitung BL0B mit der
lokalen und der inversen lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitung SAIO
bzw. SAIOB als Antwort auf das Spaltenadreß-Auswahlsignal YSEL für eine dem
Leseverstärker
SA entsprechende Spalte. Die Bitleitungs-Verbindungsschaltung 10 enthält einen
ersten NMOS-Transistor MN1, dessen Drain mit der Bitleitung BL0,
dessen Source mit der lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitung SAIO
verbunden ist und dessen Gate das Spaltenadreß-Auswahlsignal YSEL empfängt. Bei
einem zweiten NMOS-Transistor MN2 ist dessen Drain mit der komplementären Bitleitung
BL0B, dessen Source mit der inversen lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitung
SAIOB verbunden, und dessen Gate empfängt das Spaltenadreß-Auswahlsignal YSEL.
Der erste und zweite NMOS-Transistor MN1 und MN2 werden gemeinsam
als Y-Gatter bezeichnet.
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Nunmehr
wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen die Funktionsweise
des so aufgebauten herkömmlichen
Halbleiterspeichers beschrieben. Die Beschreibung betrifft den Fall,
in dem Daten in eine Speicherzelle mit einer Speicheradresse P geschrieben
oder aus dieser ausgelesen werden. Wird ein Wortleitungstreiber
für eine
Zeile in der k-ten Speicherzellenanordnung, die die Speicherzelle
mit der Adresse P enthält,
auf Basis eines Zeilenadreßsignals
(RAS-Signal) angesteuert, wird ein Paar Leseverstärker SAk,m
und SAl,m neben der k-ten Zellenanordnung aktiviert und lädt Daten
in entsprechende Bitleitungen und inverse Bitleitungen (SAk,m repräsentiert
den Leseverstärker
in der k-ten Leseverstärkeranordnung
und in der m-ten Spaltenposition).
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Wenn
danach die Spaltenoperation initiiert wird, wird das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSEL vom Spaltendecodierer getrieben, und dementsprechend werden
der erste und zweite Transistor MN1, MN2 (2) in jedem der Leseverstärker SR
in der m-ten Spalte leitend und verbinden eine entsprechende Bitleitung
und komplementäre
Bitleitung mit den lokalen und inversen lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen
SAIO und SAIOB.
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Außerdem wird
das k-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk durch den Spaltenblockdecodierer
getrieben, und dementsprechend werden die k-te und 1-te lokale und
inverse lokale S/A-Eingangs-/Ausgangsleitung
SAIOk, SAIOBk, SAIOl und SAIOBl über
die gewählten
Schalter SWk, SWBk, SWl, SWBl mit den Datenbusleitungen DBIO1, DBIO1B,
DB100 und DB100B verbunden. Obwohl wie in 1 dargestellt, nur das k-te Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELk nach High geht, verteilt ein OR-Gatternetzwerk das k-te Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELk sowohl an die entsprechende k-te Speicherzellenanordnung
als auch an die anschließende
1-te Speicherzellenanordnung. Folglich verbinden die k-ten Schalter
SWk und SWBk, die sowohl der k-ten Speicherzellenanordnung als auch
der k-ten Leseverstärkeranordnung S/Ak
entsprechen, und die 1-ten Schalter SWl und SWBl, die sowohl der
1-ten Speicherzellenanordnung als auch der 1-ten Leseverstärkeranordnung S/Al
entsprechen, die lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen und die
inversen lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen SAIO und SAIOB
mit den Datenbusleitungen DBIO und DBIOB.
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Da
das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL
direkt mit dem ersten und zweiten Transistor MN1 und MN2 der Leseverstärker SA
in der m-ten Spalte verbunden ist, wie in 2 dargestellt, sind alle diese Leseverstärker aktiviert.
Es sind jedoch nur die k-ten und 1-ten Schalter SWk, SWBk, SWl und SWBl
vom k-ten Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk gewählt; deshalb sind alle S/A-
und inversen lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangslei tungen SAIO und SAIOB
für die
Leseverstärker
mit Ausnahme der Leseverstärker
SAk,m und SAl,m nicht mit den Datenbus-Eingangs-/Ausgangsleitungen
DBIO und DBIOB verbunden.
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Da
bei dem oben beschriebenen herkömmlichen
System das Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSEL gleichzeitig mit dem ersten und zweiten NMOS-Transistor MN1
und MN2 der Leseverstärker SA
in dieser Spalte verbunden ist, werden selbst im Fall des Lesens
oder Schreibens der Daten aus der oder in die Zellenanordnung k
alle Leseverstärker
SA der m-ten Spalte aktiviert.
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Somit übertragen
beispielsweise die Leseverstärker
SAi,m; SAj,m; SAk,m und SAm,m Daten an die entsprechenden S/A- und
inversen lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen SAIO und SAIOB und
verbrauchen dadurch eine unnötige
Strommenge. Falls außerdem
aus irgendeinem Grund die Leseverstärker SA nicht arbeiten, stören sich
Vorladespannungen der Bitleitung und der Datenleitung gegenseitig,
und es kommt zu Stromverbrauch. Insbesondere wird mit zunehmender
Speicherkapazität der
Stromverbrauch höher.
Da weiterhin entsprechend der Zunahme der Speicherkapazität die Belastung
des Spaltenadreß-Auswahlsignals
höher wird, verkürzt sich
die Anstiegs- und Abfallzeit des Spaltenadreß-Auswahlsignals, und die Geschwindigkeit des
Speichers wird verringert. Deshalb werden erhebliche Strommengen
verbraucht.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Halbleiterspeicher
bereitzustellen, der die dem Stand der Technik anhaftenen Nachteile
und Probleme überwindet,
der nicht unnötig
Strom verbraucht und der über
Leseverstärkertreiber
verfügt, die
den Betrieb der entsprechenden Leseverstärker steuern.
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Diese
Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Halbleiterspeichers
gelöst,
der folgendes aufweist: eine Vielzahl Spei cherzellenanordnungen; eine
Leseverstärkeranordnung
entsprechend jeder Speicherzellenanordnung, wobei jede Leseverstärkeranordnung
eine Vielzahl Leseverstärker
aufweist, jeder Leseverstärker
einer Spalte Speicherzellen einer entsprechenden Speicherzellenanordnung
zugeordnet ist und eine Bitleitung sowie ein komplementäre Bitleitung
enthält,
wobei die Bitleitung und die komplementäre Bitleitung zum Laden von
Daten dienen, die in einer Speicherzelle gespeichert sind; jeder Leseverstärkeranordnung
entsprechende Eingangs-/Ausgangsleitungen; eine Vielzahl Leseverstärkertreiber,
wobei jeder Leseverstärkertreiber
mindestens einem Leseverstärker
zugeordnet ist und die Bitleitung sowie die komplementäre Bitleitung
des zugehörigen
Leseverstärkers
selektiv mit den entsprechenden Eingangs-/Ausgangsleitungen auf
Basis mindestens eines Hauptspaltenadreß-Auswahlsignals und eines
Inversen des Hauptspaltenadreß-Auswahlsignals
sowie mindestens eines Spaltengruppen-Auswahlsignals und eines Inversen des
Spaltengruppen-Auswahlsignals verbindet; einen Spaltendecodierer,
der ein Spaltenadreßsignal decodiert,
das eine Spaltenadresse einer gewählten Speicherzelle angibt,
um das Hauptspaltenadreß-Auswahlsignal
zu generieren; und einen Decodierer, der das Spaltengruppen-Auswahlsignal generiert,
das mindestens eine Speicherzellenanordnung angibt, die die gewählte Speicherzelle
enthält.
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Die
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der beiliegenden
Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele
der Erfindung darstellen, und in der Beschreibung der Grundlagen
der Erfindung näher
erläutert;
es zeigen:
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1 ein schematisches Blockschaltbild
eines herkömmlichen
Halbleiterspeichers;
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2 einen Schaltplan jedes
Leseverstärkers
in 1;
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3 ein Blockschaltbild eines
Halbleiterspeichers gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 einen Schaltplan eines
Leseverstärkers
und eines Leseverstärkertreibers
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 die Wellenformen der im
Halbleiterspeicher nach 3 generierten
Signale;
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6A–6H entsprechende
Schaltpläne
weiterer Ausführungsformen
eines Leseverstärkertreibers
SYD gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 ein Blockschaltbild einer
weiteren Ausführungsform
des Halbleiterspeichers gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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8 ein Blockschaltbild einer
weiteren Ausführungsform
des Halbleiterspeichers gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, die beispielhaft in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt sind, werden nunmehr ausführlich beschrieben.
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3 zeigt ein Blockschaltbild
eines Halbleiterspeichers gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie daraus zu ersehen ist, entspricht der Aufbau des Halbleiterspeichers
demjenigen von 1 mit
der Ausnahme, daß jedem
Leseverstärker
SA Leseverstärkertreiber
SYD zugeordnet sind.
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4 zeigt einen Schaltplan
eines Leseverstärkers
SA gemäß der vorliegenden
Erfindung, der einen Leseverstärkertreiber
SYD enthält.
Es versteht sich jedoch, daß der
Leseverstärkertreiber
SYD nicht im Leseverstärker
SA enthalten zu sein braucht.
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Wie
aus 4 ersichtlich ist,
hat der Leseverstärker
SA den gleichen Aufbau wie der in 2 dargestellte
herkömmliche
Leseverstärker
SA mit der Ausnahme, daß der
Leseverstärkertreiber
SYD hinzugefügt
wurde und daß der
erste und zweite NMOS-Transistor MN1 und MN2 die Bitleitung und die
komplementäre
Bitleitung BL0 und BL0B mit der S/A- bzw. der inversen lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitung
SAIO bzw. SAIOB als Antwort auf ein Steuersignal vom Leseverstärkertreiber
SYD verbinden. Der Leseverstärkertreiber
SYD generiert das Steuersignal auf Basis des Spaltenadreß-Auswahlsignals
YSEL, das Spaltenblock-Auswahlsignal CBSEL(x) und CBSEL(x-1) für die zugehörige Leseverstärkeranordnung
S/A(x) und die vorige Leseverstärkeranordnung
S/A(x-1) sowie die Inversen dieser Spaltenblock-Auswahlsignale CBSEL(x)
und CBSEL(x-1). Obwohl der Leseverstärkertreiber SYD dieser und
der später
zu beschreibenden Ausführungsformen
die Inversen der oben beschriebenen Signale empfangen, sind die
zur Generierung dieser invertierten Signale erforderlichen Inverter
der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt; der Fachmann ersieht jedoch aus der Beschreibung
zweifelsfrei, daß diese
Inverter vorhanden sind.
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Der
Leseverstärkertreiber
SYD enthält
einen ersten PMOS-Transistor MP11 und einen dritten NMOS-Transistor
MN11, die zwischen dem Eingang des Spaltenadreß-Auswahlsignals YSEL und einer Massespannung
VSS in Reihe geschaltet sind. Sowohl der erste PMOS- als auch der
dritte NMOS-Transistor MP11 und MN11 empfangen an ihren Gates die
invertierten Spaltenblock-Auswahlsignale CBSEL(x) und CBSEL(x-1).
Ein vierter NMOS-Transistor MN12 ist parallel zum ersten PMOS-Transistor
MP11 geschaltet und empfängt
an seinem Gate die Spaltenblock-Auswahlsignale CBSEL(x) und CBSEL(x-1).
Die Verbindung zwischen dem ersten PMOS-, dritten NMOS- und vierten NMOS-Transistor
MP11, MN11 und MN12 ist mit den Gates des ersten und zweiten NMOS-Transistors MN1 und
MN2 verbunden.
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Als
nächstes
wird die Funktionsweise des Leseverstärkertreibers SYD und der in 4 dargestellten Bitleitungsverbindungsschaltung 10 beschrieben.
Genauer gesagt wird zum Zwecke der Verdeutlichung die Funktion des
Leseverstärkers SAk,m
beschrieben.
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Wie
aus 5 zu ersehen ist,
geht das Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk für die k-te Leseverstärkeranordnung
S/Ak nach High, wenn die k-te Speicherzellenanordnung die durch
eine empfangene Speicherzellenadresse angegebene Speicherzelle enthält, und
die anderen Spaltenblock-Auswahlsignale bleiben auf Low. Als Ergebnis
geht das k-te invertierte Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELBk nach
Low, der erste PMOS-Transistor MP11 und der vierte NMOS-Transistor
MN12 werden leitend und übertragen
das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL
an die Gates des ersten und zweiten NMOS-Transistors MN1 und MN2.
Gibt die Speicherzellenadresse an, daß sich die Speicherzelle in
der m-ten Spalte befindet, hat der Spaltenadreßdecodierer ein m-tes Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSEL mit einem Pegel logisch High ausgegeben, wie in 5 dargestellt, und die anderen
Spaltenadreß-Auswahlsignale
bleiben auf Low. Folglich empfangen der erste und zweite NMOS-Transistor
MN1 und MN2 ein auf logisch High liegendes Steuersignal, wie in 5 dargestellt, werden leitend
und verbinden die Bitleitung und die komplementäre Bitleitung BL0 und BL0B
mit der S/A- und der inversen lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitung
SAIOk und SAIOBk. Liegt jedoch das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL
auf logisch Low, bleiben der erste und zweite NMOS-Transistor NM1
und NM2 ungeachtet des Zustands des k-ten und j-ten Spaltenblock-Auswahlsignals
CBSELk und CBSELj gesperrt.
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Der
Leseverstärkertreiber
SYD arbeitet auf die gleiche Weise, wenn der Spaltenblockdecodierer ein
auf logisch High liegendes j-tes Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELj
ausgibt, da die OR-Gatteranordnung
das k-te und j-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk und CBSELj an
die Leseverstärkertreiber
SYD für
die k-te Leseverstärkeranordnung
S/Ak liefert.
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Der
Spaltenblockdecodierer erzeugt jedoch nur für die Speicherzellenanordnung,
die die in der empfangenen Speicheradresse angegebene Speicherzelle
enthält,
ein auf logisch High lie gendes Spaltenblock-Auswahlsignal. Die anderen
Spaltenblock-Auswahlsignale
liegen deshalb auf logisch Low. Liegt weder das k-te noch das j-te
Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk und CBSELj auf logisch High, werden
der erste PMOS-Transistor MP11 und der vierte NMOS-Transistor MN12
nicht leitend. Statt dessen geht das k-te invertierte Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELBk nach logisch High und der dritte NMOS-Transistor MN11 wird
leitend. Dies zieht die Gates des ersten und zweiten NMOS-Transistors
MN1 und MN2 nach Masse. Folglich sind der erste und zweite NMOS-Transistors MN1
und MN2 gesperrt, und die Bitleitung BL0 sowie die komplementäre Bitleitung
BL0B sind nicht mit den lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen
SAIOk und SAIOBk verbunden.
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Unabhängig davon,
ob das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal
mSYL vom Spaltendecodierer nach High getrieben worden ist, sind
die Bitleitung BL0 und die komplementäte Bitleitung BL0B nicht mit den
lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen SAIOk und SAIOBk verbunden.
Folglich arbeiten nur die beiden Leseverstärker in der vom Spaltendecodierer getriebenen
Spalte und neben der Speicherzellenanordnung, die die in der Speicherzellenadresse
angegebene Speicherzelle enthält.
Dies verringert die Menge des Stromverbrauchs im Speicher erheblich.
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6A – 6H zeigen
andere Ausführungsformen
des Leseverstärkertreibers
SYD gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie im Falle des Ausführungsbeispiels
nach 4 werden diese
Leseverstärkertreiber
SYD als Leseverstärkertreiber
SYD für
den Leseverstärker
SA in der m-ten Spalte und der k-ten Leseverstärkeranordnung S/Ak beschrieben.
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Entsprechend
der Ausführungsform
von 6A enthält der Leseverstärkertreiber
einen fünften
und einen sechsten NMOS-Transistor MN22 und MN23, die zwischen dem
Eingang des m-ten Spaltenadreß-Auswahlsignals
mYSEL und einer Massespannung VSS in Reihe geschaltet sind. Ein
siebter NMOS-Transistor MN21 ist zwischen dem Eingang des k-ten
und j-ten Spaltenblock-Auswahlsignals CBSELk, CBSELj (wenn auch über die
OR-Gatteranordnung) und dem Gate des fünften NMOS-Transistors MN22
angeschlossen. Das Gate des siebten NMOS-Transistors MN21 ist mit
einer Versorgungsspannung VDD verbunden. Der sechste NMOS-Transistor
MN23 empfängt
das k-te und j-te invertierte Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELBk, CBSELBj
an seinem Gate, und die Verbindung zwischen dem fünften und
sechsten NMOS-Transistor MN22 und MN23 liefert das Steuersignal.
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Aufgrund
der Verbindung des Gate des siebten NMOS-Transistors MN21 mit der
Versorgungsspannung ist dieser ständig leitend, und das k-te
und j-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk, CBSELj werden an das
Gate des fünften
NMOS-Transistors MN22 geliefert. Demzufolge verursacht der fünfte NMOS-Transistor
MN22 nur dann die Ausgabe des m-ten Spaltenadreß-Auswahlsignals mYSEL als
das Steuersignal, wenn vom k-ten oder j-ten Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELk, CBSELj das auf High liegende Signal angibt, daß sich die
in der Speicheradresse bezeichnete Speicherzelle in der k-ten oder j-ten
Speicherzellenanordnung befindet. Außerdem werden der erste und
zweite NMOS-Transistor
MN1 und MN2 nur dann leitend, wenn das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSEL High ist. Sind das k-te und j-te Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELk und CBSELj Low, wird das Steuersignal durch den sechsten
NMOS-Transistor MN23 ungeachtet des Zustands des m-ten Spaltenadreß-Auswahlsignals
mYSEL nach logisch Low gezogen.
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Die
Ausführungsform
des Leseverstärkertreibers
SYD in 6B hat die gleiche
Struktur wie diejenige in 4,
mit der Ausnahme, daß andere
Signale an den ersten PMOS-, den dritten und vierten NMOS-Transistor
MP11, MN11 und MN12 angelegt werden. Insbesondere werden das k-te
und j-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk, CBSELj an die Source
des ersten PMOS-Transi stors MP11 und an das Drain des vierten NMOS-Transistors
MN12 angelegt; das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL wird
an das Gate des vierten NMOS-Transistors MN12 und das m-te invertierte
Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSELB an das Gate des dritten NMOS-Transistors MN11 angelegt. Die
Funktionsweise des in 6B dargestellten
Leseverstärkertreibers
SYD ergibt sich ohne weiteres aus der Beschreibung der zuvor erörterten
Ausführungsformen des
Leseverstärkertreibers
SYD, so daß auf
eine erneute Beschreibung der Knappheit halber verzichtet wird.
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Die
Ausführungsform
des Leseverstärkertreibers
SYD in 6C hat die gleiche
Struktur wie diejenige in 6B,
mit der Ausnahme, daß der
vierte NMOS-Transistor MN12 anstatt des m-ten Spaltenadreß-Auswahlsignals
mYSEL das k-te und j-te invertierte Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELBk und
CBSELBj an seinem Gate empfängt.
Ist bei dieser Ausführungsform
entweder das k-te oder das j-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk
und CBSELj High und das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL ebenfalls
High ist, wird das auf High liegende k-te oder j-te Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELk oder CBSELj über
den ersten PMOS-Transistor MP11 als das Steuersignal ausgegeben.
Liegen jedoch das k-te und j-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk
und CBSELj auf logisch Low, wird dieses Signal mit dem Zustand logisch
Low ungeachtet des Zustands des m-ten Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL über den
vierten NMOS-Transistor MN12 als das Steuersignal ausgegeben. Liegt
analog das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSEL auf logisch Low, zieht der dritte NMOS-Transistor MN11 ungeachtet
der Zustände
des k-ten und j-ten Spaltenblock-Auswahlsignals CBSELk und CBSELj
das Steuersignal auf einen Zustand logisch Low herunter.
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Die
Ausführungsform
des Leseverstärkertreibers
SYD in 6D hat die gleiche
Struktur wie diejenige in 4,
mit Ausnahme der an den ersten PMOS-, den dritten NMOS- und den
vierten NMOS-Transistor MP11, MN11 und MN12 angelegten Signale.
Insbesondere wird das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL an die
Source des ersten PMOS-Transistors MP11 und an das Drain des vierten
NMOS-Transistors MN12 angelegt; das m-te invertierte Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSELB wird an das Gate des vierten NMOS-Transistors MN12 und das
k-te und j-te invertierte Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELBk und
CBSELBj werden an die Gates des ersten PMOS-Transistors MP11 und
des dritten NMOS-Transistors MN11 angelegt. Die Funktionsweise des
in 6D dargestellten Leseverstärkertreibers
SYD ergibt sich ohne weiteres aus der Beschreibung der zuvor erörterten
Ausführungsformen
des Leseverstärkertreibers
SYD, insbesondere derjenigen von 6C,
so daß auf eine
erneute Beschreibung der Knappheit halber verzichtet wird.
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Die
Struktur der Ausführungsform
des Leseverstärkertreibers
SYD nach 6E ist von
derjenigen nach 4 verschieden.
Wie dargestellt enthält der
Leseverstärkertreiber
SYD in 6E einen zweiten
PMOS-Transistor MP61 und einen achten NMOS-Transisistor MN61, die in Reihe zwischen dem
Eingang des m-ten Spaltenadreß-Auswahlsignals
mYSEL und einer Massespannung VSS geschaltet sind. Sowohl der zweite
PMOS- als auch der achte NMOS-Transistor MP61 und MN61 empfangen das
k-te und j-te invertierte Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELBk, CBSELBj
an ihren Gates. Ein neunter NMOS-Transistor MN62 ist parallel zum
achten NMOS-Transistor MN61 geschaltet und empfängt das invertierte m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSELB
an seinem Gate. Die Verbindung zwischen dem zweiten PMOS-, dem achten
NMOS- und dem neunten
NMOS-Transistor MP61, MN61 und MN62 liefert das Steuersignal.
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Liegt
das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL
auf logisch High und liegt entweder das k-te oder das j-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk, CBSELj
auf logisch High, wird das auf logisch High liegende m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSEL als das Steuersignal ausgegeben, um den ersten und zweiten
NMOS-Transistor MN1 und MN2 leitend zu machen. Liegen jedoch sowohl
das k-te als auch das j-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk, CBSELj auf
logisch Low, wird das Steuersignal ungeachtet des Zustands des m-ten
Spaltenadreß-Auswahlsignals
mYSEL durch den achten NMOS-Transistor MN61 zu Masse heruntergezogen.
Liegt analog das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL auf logisch
Low, zieht der neunte NMOS-Transistor MN62 das Steuersignal ungeachtet
des Zustands des k-ten und j-ten Spaltenblock-Auswahlsignals CBSELk,
CBSELj nach Masse herunter.
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Die
Ausführungsform
des Leseverstärkertreibers
SYD in 6F hat die gleiche
Struktur wie diejenige in 6E,
mit der Ausnahme, daß andere Signale
an den zweiten PMOS-, den achten und neunten NMOS-Transistor MP61,
MN61 und MN62 angelegt werden. Insbesondere werden das k-te und j-te
Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk, CBSELj an die Source des zweiten
PMOS-Transistors
MP61 angelegt; das invertierte m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSELB wird an die Gates
des zweiten PMOS-Transistors MP61 und des achten NMOS-Transistors
MN61 anglegt; und das k-te und j-te invertierte Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELBk, CBSELBj werden an das Gate des neunten NMOS-Transistors
MN62 angelegt. Die Funktionsweise des in 6F dargestellten Leseverstärkertreibers
SYD ergibt sich ohne weiteres aus der Beschreibung der zuvor erörterten
Ausführungsformen des
Leseverstärkertreibers,
so daß auf
eine erneute Beschreibung der Knappheit halber verzichtet wird.
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Die
Struktur der Ausführungsform
des Leseverstärkertreibers
SYD nach 6G ist von
derjenigen nach 4 verschieden.
Wie dargestellt enthält der
Leseverstärkertreiber
SYD in 6G einen dritten
PMOS-Transistor MP81 und einen zehnten NMOS-Transisistor MN81, die in Reihe zwischen dem
Eingang des k-ten und j-ten Spaltenblock-Auswahlsignals CBSELk,
CBSELj und einer Massespannung VSS geschaltet sind. Die Gates des
dritten PMOS-Transistor
MP81 und des zehnten NMOS-Transistors MN81 empfangen das m-te invertierte
Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSELB. Die Verbindung zwischen dem dritten PMOS-Transistor MP81
und dem zehnten NMOS-Transistor MN81 gibt das Steuersignal aus.
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Liegt
das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL
auf logisch High und liegt entweder das k-te oder das j-te Spaltenblock-Auswahlsignal CBSELk, CBSELj
auf logisch High, wird entweder das auf logisch High liegende k-te
oder j-te Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELk, CBSELj über
den dritten PMOS-Transistor MP81 als das Steuersignal ausgegeben,
um den ersten und zweiten NMOS-Transistor MN1 und MN2 leitend zu
machen. Liegen jedoch sowohl das k-te als auch das j-te Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELk, CBSELj auf logisch Low, geht das Steuersignal ungeachtet
des Zustands des m-ten Spaltenadreß-Auswahlsignals mYSEL nach logisch
Low. Liegt analog das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal mYSEL auf logisch Low,
zieht der zehnte NMOS-Transistor
MN81 das Steuersignal ungeachtet des Zustands des k-ten und j-ten
Spaltenblock-Auswahlsignals CBSELk, CBSELj nach Masse herunter.
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Die
Ausführungsform
des Leseverstärkertreibers
SYD in 6H hat die gleiche
Struktur wie diejenige in 6G,
mit der Ausnahme, daß andere Signale
an den dritten PMOS-Transistor MP81 und den zehnten NMOS-Transistor
MN81 angelegt werden. Wie dargestellt empfängt die Source des dritten PMOS-Transistors
MP81 das m-te Spaltenadreß-Auswahlsignal
mYSEL, und die Gates des drittem PMOS-Transistors MP81 und des zehnten NMOS-Transistors
MN81 empfangen das invertierte k-te und j-te Spaltenblock-Auswahlsignal
CBSELBk, CBSELBj. Die Funktionsweise des in 6H dargestellten Leseverstärkertreibers
SYD ergibt sich ohne weiteres aus der Beschreibung der zuvor erörterten Ausführungsformen
des Leseverstärkertreibers,
so daß auf
eine erneute Beschreibung der Knappheit halber verzichtet wird.
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7 zeigt eine Modifikation
des in 3 dargestellten
Halbleiterspeichers. Bei der Ausführungsform gemäß 7 liefert ein einziger Leseverstärkertreiber
SYD ein Steuersignal an eine Vielzahl Leseverstärker SA. Dementsprechend generiert
der Spaltendecodierer ein auf logisch High liegendes Spaltenadreßsignal
für Leseverstärkertreiber
SYD, die die Leseverstärker
SA steuern, von denen einer der Spalte entspricht, die eine Speicherzelle
enthält, die
in einer empfangenen Speicherzellenadresse bezeichnet wird. Als
Ergebnis verringert diese Ausführungsform
die Anzahl der Leseverstärkertreiber
SYD und damit die Schaltungsgröße des Halbleiterspeichers.
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8 stellt eine weitere Ausführungsform des
Halbleiterspeichers gemäß der vorliegenden
Erfindung dar. Die Struktur des Halbleiterspeichers nach 8 entspricht mit folgenden
Ausnahmen derjenigen nach 3:
(1) Ein SYD-Decodierer und eine weitere OR-Gatteranordnung sind
hinzugefügt
worden; (2) ein einziger Leseverstärkertreiber SYD treibt die
Leseverstärker
SA in mehreren Leseverstärkeranordnungen
S/A; und (3) die Leseverstärkertreiber SYD
empfangen anstelle der Spaltenblock-Auswahlsignale CBSEL vom Spaltenblockdecidierer SYD-Auswahlsignale
vom SYD-Decodierer. Bei dieser Ausführungsform sind die Leseverstärker SA
in mehreren Leseverstärkeranordnungen
S/A mit einem einzigen Leseverstärkertreiber
SYD verbunden. Ein SYD-Decodierer generiert entsprechend jeder Gruppe
der mehreren Leseverstärkeranordnungen S/A
auf Basis der Bankadresse SYD-Auswahlsignale. Ein SYD-Auswahlsignal
wird den Zustand logisch High haben, wenn sich die in der empfangenen
Speicheradresse bezeichnete Speicherzelle in einer der Speicherzellenanordnungen
befindet, die der dem SYD-Auswahlsignal zugeordneten Gruppe der
mehreren Leseverstärkeranordnungen
S/A entspricht. Die zweite OR-Gatteranordnung liefert das x-te und das
(x – n)-te
SYD-Auswahlsignal and den x-ten Leseverstärkertreiber SYD. Die SYD-Auswahlsignale werden
anstelle der Spaltenblock-Auswahlsignale an die Leseverstärkertreiber
SYD ange legt. Dementsprechend arbeiten die Leseverstärkertreiber
SYD auf die gleiche Weise wie oben erörtert, so daß auf eine
wiederholte Beschreibung verzichtet wird.
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Wie
oben beschrieben weist die vorliegende Erfindung mehrere Vorteile
auf. Erstens werden der erste und zweite NMOS-Transistor MN1 und
MN2 eines Leseverstärkers
SA auf Basis des Spaltenblock-Auswahlsignals oder eines SYD-Auswahlsignals
gesteuert. Dies gestattet die Steuerung des Betriebs einzelner Leseverstärker oder
Gruppen von Leseverstärkern
und damit eine Verringerung des Stromverbrauchs. Des weiteren kann
durch eine Verringerung der Belastung des Hauptspaltenadreß-Auswahlsignals
die Arbeitsgeschwindigkeit des Systems verbessert werden. Schließlich werden
die nachteiligen Folgen, die durch Kriechströme in die S/A- und die inversen
lokalen S/A-Eingangs-/Ausgangsleitungen der S/A-Anordnungen verursacht werden,
verringert.