DE19916599A1 - Ferroelektrischer SWL-Speicher und Schaltung zum Ansteuern desselben - Google Patents
Ferroelektrischer SWL-Speicher und Schaltung zum Ansteuern desselbenInfo
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Abstract
Es werden ein ferroelektrischer SWL(Split Word Line = unterteilte Wortleitung)-Speicher ohne Plattenleitung und eine Schaltung zum Ansteuern desselben offenbart. Der Speicher beinhaltet eine Vielzahl unterteilter Wortleitungen (SWL), die in einer Richtung mit festem Intervall angeordnet sind; eine Vielzahl von Bitleitungen, die in einer Richtung rechtwinklig zu den SWLs mit festem Intervall angeordnet sind; und eine ferroelektrische Einheitsspeicherzelle, die in jedem Paar benachbarter zweier SWLs und benachbarter zweier Bitleitungen angeordnet ist. Die Schaltung ist mit Folgendem versehen: einem X-Nachdecodierer (21) zum Empfangen und Decodieren von Adressen X und Z zum aktivierenden Ansteuern eines Zellenarrayblocks (23); einem Globalsteuerungsimpuls-Generator (16) zum Liefern eines Steuerungsimpulses, wie er zum Schreiben oder Lesen von Daten erforderlich ist, auf ein von außen empfangenes Signal CSBpad hin; einem Lokalsteuerungsimpuls-Generator (20) zum Empfangen des Steuerungsimpulses vom Globalsteuerungsimpuls-Generator und zum Liefern eines Steuerungssignals, wie es zum Schreiben und Lesen von Daten erforderlich ist; einem SWL-Zellenarrayblock zum Speichern von Daten; einem SWL-Treiber (22) zum Ansteuern des SWL-Zellenarrayblocks auf Steuerungssignale vom X-Nachdecodierer und vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator hin; einem Y-Adressendecodierer (18) zum Decodieren eines von außen empfangenen Signals für Adressen Y; einer Spaltensteuerungseinheit zum Steuern von ...
Description
Die Erfindung betrifft nichtflüchtige ferroelektrische Spei
cher, spezieller einen ferroelektrischen SWL(Split Word Line
= unterteilte Wortleitung)-Speicher mit Plattenleitungen,
und sie betrifft eine Schaltung zum Ansteuern desselben.
FRAMs (ferroelektrische RAMs) mit Datengeschwindigkeiten,
die so hoch wie die von DRAMs sind, wie sie allgemein als
Halbleiterspeicher verwendet werden, speichern Daten selbst
im Zustand mit abgeschalteter Spannung, und sie ziehen Auf
merksamkeit als Speicher der nächsten Generation auf sich.
Wie DRAMs nutzen auch FRAMs Kondensatoren als Speicherzel
len, jedoch mit einer ferroelektrischen Substanz zum Ausnut
zen der hohen Restpolarisation der ferroelektrischen Sub
stanz, so dass Daten selbst nach dem Wegnehmen eines zuvor
angelegten elektrischen Felds nicht gelöscht werden.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine Hystereseschleife einer ferro
elektrischen Substanz, und Fig. 1b veranschaulicht den Auf
bau eines Einheitskondensators bei einem bekannten ferro
elektrischen Speicher.
Aus der in Fig. 1a dargestellten Hystereseschleife ist es
erkennbar, dass die durch ein elektrisches Feld induzierte
Polarisation selbst nach dem Wegnehmen eines elektrischen
Felds nicht verschwindet, sondern auf einem bestimmten Wert
verbleibt (Zustand d oder a), was auf spontaner Polarisation
besteht. Diese Zustände d und a können den Werten 1 und 0
zugewiesen werden, um eine Speicherzelle zu realisieren. An
ders gesagt, ist in Fig. 1b der Zustand, in dem eine positi
ve Spannung an einen Knoten 1 angelegt wird, ein Zustand c
in Fig. 1a, während der Zustand, in dem keine Spannung an
den Knoten 1 angelegt ist, der Zustand d ist. Hierzu entge
gengesetzt geht der Zustand von d auf f über, wenn eine ne
gative Spannung an den Knoten 1 angelegt wird. Wenn keine
Spannung an den Knoten 1 angelegt wird, geht der Zustand in
den Zustand a über, und wenn erneut eine positive Spannung
angelegt wird, geht der Zustand über b nach c über. Schließ
lich kann selbst dann, wenn keine Spannung an den beiden En
den des Kondensators anliegt, ein Datenwert in einem der
zwei stabilen Zustände a oder b gespeichert werden. Auf der
Hystereseschleife ist der Zustand c-d der Zustand logisch
1, und der a-f ist der Zustand logisch 0.
Beim Auslesen eines Datenwerts aus dem Kondensator wird der
Zustand d gelöscht. Beim Stand der Technik wird ein Lesever
stärker dazu verwendet, einen Datenwert unter Verwendung
einer in einem Bezugsspannungsgenerator erzeugten Spannung
und einer in einem Hauptzellenarray erzeugten Spannung zu
lesen. In einer ferroelektrischen Bezugszelle werden zwei
Modi mit der Polarität 1 und der Polarität 0 dazu verwendet,
eine Bezugsspannung auf einer Bezugsbitlinie zu erzeugen.
Demgemäß vergleicht der Leseverstärker eine Bitleitungsspan
nung einer Hauptzelle und eine Bezugsbitleitungsspannung ei
ner Bezugszelle, um Information in der Hauptzelle zu lesen.
Durch Neueinschreiben des gelesenen Datenwerts innerhalb
desselben Zyklus kann der gelöschte Datenwert wiedergewonnen
werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Fig. 2 bis 6
ein bekannter FRAM erläutert. Es existieren 1T/1C-FRAMs mit
einem Transistor und einem Kondensator in einer Einheitszel
le sowie 2T/2C-FRAMS mit zwei Transistoren und zwei Konden
satoren. Fig. 2 veranschaulicht ein bekanntes
1T/1C-FRAM-Zellenarray.
Gemäß Fig. 2 ist das bekannte 1T/1C-FRAM-Zellenarray mit
einer Vielzahl von Wortleitungen W/L, die in einer Richtung
mit festen Intervallen voneinander beabstandet angeordnet
sind, einer Vielzahl von Plattenleitungen P/L, die zwischen
Wortleitungen parallel zu diesen angeordnet sind, und einer
Vielzahl von Bitleitungen B1, . . ., Bn versehen, die mit fes
tem Intervall in der Richtung rechtwinklig zu jeder der
Wortleitungen W/L und der Plattenleitungen P/L angeordnet
sind. Jeder der Transistoren in einer Einheitsspeicherzelle
verfügt über eine mit den Wortleitungen W/L verbundene Gate
elektrode, eine mit einer benachbarten Bitleitung B/L ver
bundene Sourceelektrode und eine mit einer ersten Elektrode
des Kondensators verbundene Drainelektrode, wobei die zweite
Elektrode des Kondensators mit einer benachbarten Platten
leitung P/L verbunden ist.
Nun werden eine Ansteuerungsschaltung und der Betrieb des
oben angegebenen bekannten 1T/1C-FRAM erläutert. Die Fig. 3a
und 3b veranschaulichen gemeinsam eine Schaltung zum Ansteu
ern des bekannten 1T/1C-FRAM, Fig. 4a veranschaulicht die
zeitliche Lage von Signalen, um das Einschreiben in eine be
kannte 1T/1C-FRAM-Zelle zu erläutern, und Fig. 4b veran
schaulicht die zeitliche Lage von Signalen, um das Lesen aus
einer bekannten 1T/1C-FRAM-Zelle zu erläutern.
Die bekannte Schaltung zum Ansteuern eines 1T/1C-FRAM ist
mit Folgendem versehen: einem Bezugsspannungs-Erzeugungsteil
1 zum Erzeugen einer Bezugsspannung; einem Bezugsspannungs-
Stabilisierteil 2 mit mehreren Transistoren Q1-Q4 und ei
nem Kondensator C1 zum Stabilisieren einer Bezugsspannung
auf zwei benachbarten Bitleitungen B1 und B2, da die Bezugs
spannung vom Bezugsspannungs-Erzeugungsteil 1 nicht unmit
telbar an einen. Leseverstärker geliefert werden kann; einen
ersten Bezugsspannungs-Speicherteil 3 mit mehreren Transis
toren Q6 und Q7 sowie Kondensatoren C2 und C3 zum Speichern
des logischen Werts 1 und des logischen Werts 0 auf benach
barten Bitleitungen; einen ersten Ausgleichsteil 4 mit einem
Transistor Q5 zum Ausgleichen zweier benachbarter Bitleitun
gen; einen ersten Hauptzellenarrayteil 5 mit mehreren Tran
sistoren Q8, Q9, . . . sowie ferroelektrischen Kondensatoren
C5, C6, . . ., die mit Wortleitungen W/L und Plattenleitungen
P/L verbunden sind, um Daten zu speichern, einen ersten Le
severstärkerteil 6 mit mehreren Transistoren Q10-Q15 und
P-Leseverstärkern PSA zum Erfassen des Datenwerts in einer
durch eine Wortleitung aus der Vielzahl von Zellen im Haupt
zellenarrayteil 5 ausgewählten Zelle; einen zweiten Haupt
zellenarrayteil 7 mit mehreren Transistoren Q26, Q27, . . .
und Kondensatoren C7, C8, . . ., die mit voneinander verschie
denen Wortleitungen und Plattenleitungen verbunden sind, um
Daten zu speichern; einen zweiten Bezugsspannungs-Speicher
teil 8 mit mehreren Transistoren Q28 und Q29 sowie Kondensa
toren C9 und C10 zum Speichern des logischen Werts 1 und des
logischen Werts 0 in benachbarten Bitleitungen; und einen
zweiten Leseverstärkerteil 9 mit mehreren Transistoren
Q16-Q25 und N-Leseverstärkern NSA zum Erfassen von Daten im
zweiten Hauptzellenarrayteil 7.
Nun wird die Funktion dieses bekannten 1T/1C-FRAM erläutert.
Dabei werden ein Schreib- und ein Lesemodus gesondert erläu
tert.
Gemäß Fig. 4a werden zum Starten des Schreibmodus nach dem
Aktivieren eines Signals CSBpad ein Chipsignal extern von
Hoch nach Niedrig überführt, und ein Schreibmodus-Freigabe
signal WEBpad ebenfalls von Hoch nach Niedrig überführt.
Außerdem wird die Adressendecodierung gestartet, wobei auf
einer ausgewählten Leitung ein Übergang von Niedrig nach
Hoch ausgeführt wird, um eine Zelle auszuwählen. Während die
Wortleitung auf Hoch gehalten wird, wird während eines In
tervalls ein hohes Signal und während eines folgenden Inter
valls ein niedriges Signal an eine entsprechende Plattenlei
tung P/L angelegt. Zum Schreiben von logisch 1 oder 0 in die
ausgewählte Zelle wird ein hohes oder niedriges Signal an
eine entsprechende Bitleitung synchron mit dem Schreibfrei
gabesignal angelegt. D. h., dass dann, wenn ein hohes Signal
an die Bitleitung angelegt wird, um den logischen Wert 1 zu
schreiben, derselbe innerhalb desjenigen Intervalls in den
ferroelektrischen Kondensator eingeschrieben wird, in dem
sich die Wortleitung auf Hoch befindet, während sich das
Plattenleitungssignal auf Niedrig befindet, und um den logi
schen Wert 0 einzuschreiben, wenn ein niedriges Signal an
die Bitleitung angelegt wird, während das Plattenleitungs
signal hoch ist. So wird entweder logisch 1 oder logisch 0
geschrieben.
Ein Lesevorgang wird wie folgt ausgeführt.
Gemäß Fig. 4b werden, wenn ein Signal CSBpad, ein Chipfrei
gabesignal, extern von Hoch nach Niedrig aktiviert wird,
bevor eine entsprechende Wortleitung ausgewählt wird, alle
Bitleitungen durch ein Ausgleichersignal auf Niedrig ausge
glichen. D. h., dass in Fig. 3 dann, wenn ein hohes Signal
an den Ausgleichsteil 4 angelegt wird und ein hohes Signal
an Transistoren Q19 und Q20 angelegt wird, um die Bitleitun
gen über diese Transistoren zu erden, die Bitleitungen auf
Niedrig ausgeglichen werden. Die Transistoren Q5, Q19 und
Q20 werden abgeschaltet, was die entsprechenden Bitleitungen
deaktiviert, und es wird eine Adresse decodiert, um eine
entsprechende Wortleitung von Niedrig auf Hoch zu bringen,
um eine entsprechende Zelle auszuwählen. Dann wird ein hohes
Signal an die Plattenleitung der ausgewählten Zelle ange
legt, um einen in den FRAM eingespeicherten Datenwert, der
logisch 1 entspricht, zu löschen. Wenn der FRAM den logi
schen Wert 0 speichert, wird der entsprechende Datenwert
nicht gelöscht. Eine Zelle mit einem gelöschten Datenwert
und eine Zelle ohne gelöschten Datenwert liefern entspre
chend dem oben genannten Hystereseschleifenprinzip voneinan
der verschiedene Signale. Der über die Bitleitung gelieferte
Datenwert wird durch den Leseverstärker als logischer Wert 1
oder 0 erfasst. D. h., dass gemäß Fig. 1, da der Fall eines
gelöschten Datenwerts der Fall ist, in dem sich der Zustand
von d auf f ändert, und der Fall eines nicht gelöschten Da
tenwerts der Fall ist, in dem sich der Zustand von a nach f
ändert, dann, wenn der Leseverstärker nach einer bestimmten
Zeit aktiviert wird, im Fall eines gelöschten Datenwerts
derselbe verstärkt wird, um logisch 1 zu ergeben, während im
Fall eines nicht gelöschten Datenwerts derselbe verstärkt
wird, um logisch 0 zu liefern. Nachdem der Leseverstärker
ein Signal verstärkt und geliefert hat, wird die Plattenlei
tung von Hoch auf Niedrig deaktiviert, da in der Zelle der
ursprüngliche Datenwert wiederhergestellt werden sollte,
während ein hohes Signal an eine entsprechende Leitung ange
legt wird.
Jedoch wird im Fall eines bekannten 1T/1C-FRAM, bei dem eine
Referenzzelle mehr arbeitet als eine Hauptspeicherzelle, die
Referenzzelle schnell beeinträchtigt, was eine instabile Be
zugsspannung liefert. Außerdem ist auch das Einregeln der
Bezugsspannung unter Verwendung einer Spannungsregelungs
schaltung nicht stabil, da Einflüsse durch externe Span
nungseigenschaften und Störsignale bestehen. Diese Probleme
bei einem 1T/1C-FRAM sollten bei einem 2T/2C-FRAM nicht be
stehen, bei dem alle praktisch anwendbaren Lösungen (Ent
wicklungsstand hinsichtlich Elektrodenersatzmaterialien,
Bauteile-Packungsdichte, Stabilität eines ferroelektrischen
Dünnfilms, Betriebszuverlässigkeit usw.) berücksichtigt
sind.
Fig. 5 veranschaulicht eine Anordnung bekannter 2T/2C-FPAM-
Zellen, Fig. 6a veranschaulicht den zeitlichen Verlauf ver
schiedener Signale für einen Schreibvorgang betreffend eine
bekannte 2T/2C-FRAM-Zelle, und Fig. 6b veranschaulicht den
zeitlichen Verlauf verschiedener Signale für einen Lesevor
gang betreffend eine bekannte 2T/2C-FRAM-Zelle.
Gemäß Fig. 5 ist das Array der bekannten 2T/2C-FRAM-Zellen
mit Folgendem versehen: einer Vielzahl von Wortleitungen
W/L, die in einer Richtung voneinander beabstandet angeord
net sind; einer Vielzahl von Plattenleitungen P/L, die par
allel zu den Wortleitungen zwischen diesen angeordnet sind;
und eine Vielzahl von Bitleitungen und Bitschienenleitungen
B1, BB1, B2, BB2, die aufeinanderfolgend in der Richtung
rechtwinklig zu den Wortleitungen W/L und den Plattenleitun
gen P/L mit festem Intervall angeordnet sind. Außerdem sind
Gateelektroden der zwei Transistoren in einer Einheitsspei
cherzelle gemeinsam mit einer benachbarten Wortleitung W/L
verbunden, die Sourceelektroden der Transistoren sind mit
einer benachbarten Bitleitung B bzw. Bitschienenleitung BB
verbunden, und die Drainelektroden der Transistoren sind je
weils mit ersten Elektroden an zwei Kondensatoren verbunden,
während die zweiten Elektroden der Kondensatoren gemeinsam
mit einer benachbarten Plattenleitung P/L verbunden sind.
Nun werden eine Ansteuerungsschaltung und der Betrieb des
Arrays der bekannten 2T/2C-FRAM-Zellen erläutert.
Beim Array bekannter 2T/2C-FRAM-Zellen werden logische Werte
1 oder 0 auf andere Art als bei den bekannten 1T/1C-FRAM-
Zellen geschrieben und gelesen. D. h., dass gemäß Fig. 6a in
einem Schreibmodus, wenn ein Signal CSBpad, ein Chipfreiga
besignal, extern von Hoch nach Niedrig gebracht wird, das
Array aktiviert wird, während gleichzeitig ein Schreibmodus-
Freigabesignal WEBpad ebenfalls einen Übergang von Hoch nach
Niedrig ausführt, um Signale Hoch und Niedrig oder Niedrig
und Hoch abhängig vom logischen Wert, der geschrieben werden
soll, an die Bitleitung und die Bitschienenleitung zu legen.
Dann wird eine Adressendecodierung gestartet, um an einer
Wortleitung einer ausgewählten Zelle einen Übergang von
Niedrig auf Hoch auszuführen, um die Zelle auszuwählen. In
nerhalb eines Intervalls, in dem die Wortleitung auf Hoch
gehalten wird, wird eine entsprechende Plattenleitung P/L
für ein festes Intervall auf Hoch und anschließend für ein
festes Intervall auf Niedrig gehalten. D. h., dass zum
Schreiben von logisch 1 ein hohes Signal an eine Bitleitung
B-n und ein niedriges Signal an eine Bitleitung BB-n ange
legt wird, und um logisch 0 zu schreiben, ein niedriges Si
gnal an eine Bitleitung B-n und ein hohes Signal an eine
Bitschienenleitung BB-n angelegt wird. So wird entweder lo
gisch 1 oder logisch 0 geschrieben.
Nun wird der Lesevorgang für einen Datenwert aus einer Zelle
erläutert.
Gemäß Fig. 6b wird ein Lesemodus dadurch aktiviert, dass ein
Signal CSBpad, ein Chipfreigabesignal, extern von Hoch nach
Niedrig gebracht wird. D. h., dass ein Schreibmodus-Freiga
besignal WEBpad von Niedrig nach Hoch gebracht wird, um den
Schreibmodus zu beenden und einen Lesemodus zu aktivieren.
Bevor eine erforderliche Wortleitung ausgewählt wird, werden
alle Bitleitungen durch ein Ausgleichersignal auf Niedrig
ausgeglichen, was mit dem in Fig. 3b veranschaulichten
1T/1C-FRAM-Betrieb identisch ist. Nach Abschluss des Aus
gleichs auf Niedrig wird eine Adresse decodiert, um ein Sig
nal auf der erforderlichen Wortleitung von Niedrig nach Hoch
zu bringen, wodurch die gewünschte Zelle ausgewählt wird.
Außerdem wird ein hohes Signal an eine Plattenleitung der
ausgewählten Zelle angelegt, um einen Datenwert auf der Bit
leitung oder der Bitschienenleitung zu löschen. D. h., dass
dann, wenn logisch 0 eingeschrieben ist, der Datenwert im
mit der Bitleitung verbundenen Kondensator gelöscht wird,
während dann, wenn logisch 0 eingeschrieben ist, der Daten
wert im mit der Bitschienenleitung verbundenen Kondensator
gelöscht wird. So wird abhängig vom auf der Bitleitung oder
der Bitschienenleitung gelöschten Datenwert entsprechend dem
Hystereseschleifenprinzip ein anderer Wert geliefert. Wenn
der über die Bitleitung oder die Bitschienenleitung gelie
ferte Datenwert durch den Leseverstärker erfasst wird, ist
der Datenwert entweder logisch 1 oder logisch 0. Nachdem der
Leseverstärker den Datenwert verstärkt und geliefert hat,
wird die Plattenleitung von Hoch auf Niedrig deaktiviert, da
in der Zelle der Datenwert wiederhergestellt werden sollte,
während die erforderliche Wortleitung auf Hoch gelegt ist.
Bei den bekannten FRAMs und den Schaltungen zum Ansteuern
derselben bestehen die folgenden Probleme.
Erstens besteht bei einem FRAM zwar der Vorteil, dass Daten
selbst nach dem Abschalten der Spannung aufrechterhalten
bleiben, jedoch bewirkt die Zellenplattenleitung ein kompli
ziertes Layout und einen komplizierten Herstellungsprozess,
was für Massenherstellung von Nachteil ist.
Zweitens beeinträchtigt das Bereitstellen eines Steuerungs
signals an die Plattenleitung zum Lesen und Schreiben von
Daten den Wirkungsgrad des Speichers.
Drittens kann bei einem bekannten FRAM das Integrationsprob
lem nicht überwunden werden, wenn nicht neue Elektroden- und
neue Sperrschichtmaterialien entwickelt werden.
Viertens existiert hinsichtlich der Integration ein weiteres
Problem dahingehend, dass es nicht möglich ist, einen Kon
densator unmittelbar auf einem Substrat aus Silizium oder
Polysilizium herzustellen, was von bisher unangemessener
Entwicklung der Technik zum Herstellen eines ferroelektri
schen Films unmittelbar auf einer Siliziumoberfläche her
rührt, was dazu führt, dass ein FRAM eine größere Fläche als
ein DRAM mit demselben Speichervermögen aufweist.
Fünftens erfährt insbesondere bei einem bekannten 1T/1C-FRAM
die Bezugszelle eine schnelle Beeinträchtigung ihrer ferro
elektrischen Eigenschaften, was zu instabiler Bezugsspannung
führt, da die Referenzzelle für einige hundert Hauptspeicher
zur Verwendung bei Lesevorgängen vorhanden ist, so dass sie
viel mehr betrieben wird, während die Funktion ihrer ferro
elektrischen Substanz nicht vollständig gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ferroelek
trischen SWL-Speicher und eine Schaltung zum Ansteuern des
selben ohne Zellenplattenleitung zu schaffen.
Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Speichers durch die Lehre
von Anspruch 1 und hinsichtlich der Schaltung durch die Leh
ren der unabhängigen Ansprüche 11, 16, 20 und 35 gelöst.
Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und andere Merkmale der Er
findung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dar
gelegt, und teilweise werden sie dem Fachmann bei der Unter
suchung des Folgenden oder beim Ausüben der Erfindung er
kennbar. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden spe
ziell durch die Maßnahmen erzielt, wie sie in den beigefüg
ten Ansprüchen dargelegt sind.
Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Be
schreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Ver
anschaulichung dienen und demgemäß für die Erfindung nicht
beschränkende sind, vollständiger zu verstehen sein.
Fig. 1a veranschaulicht eine allgemeine Hystereseschleife
einer ferroelektrischen Substanz;
Fig. 1b veranschaulicht den Aufbau eines Einheitskondensa
tors bei einem bekannten ferroelektrischen Speicher;
Fig. 2 veranschaulicht ein bekanntes 1T/1C-FRAM-Zellenarray;
Fig. 3a und 3b veranschaulichen gemeinsam eine Schaltung zum
Ansteuern des bekannten 1T/1C-FRAM;
Fig. 4a veranschaulicht zeitliche Verläufe von Signalen, um
einen Schreibvorgang für eine bekannte 1T/1C-FRAM-Zelle zu
erläutern;
Fig. 4b veranschaulicht zeitliche Verläufe von Signalen, um
einen Lesevorgang für eine bekannte 1T/1C-FRAM-Zelle zu er
läutern;
Fig. 5 veranschaulicht ein Array bekannter 2T/2C-FRAM-Zel
len;
Fig. 6a veranschaulicht zeitliche Verläufe von Signalen, um
einen Schreibvorgang für eine bekannte 2T/2C-FRAM-Zelle zu
erläutern;
Fig. 6b veranschaulicht zeitliche Verläufe von Signalen, um
einen Lesevorgang für eine bekannte 2T/2C-FRAM-Zelle zu er
läutern;
Fig. 7 veranschaulicht ein Array ferroelektrischer SWL-Spei
cherzellen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 8 veranschaulicht eine Schaltung eines Arrays von fer
roelektrischen SWL-Speicherzellen gemäß einem ersten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 9 veranschaulicht eine Schaltung eines Arrays von fer
roelektrischen SWL-Speicherzellen gemäß einem zweiten Aus
führungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 10 veranschaulicht eine Schaltung eines Arrays von fer
roelektrischen SWL-Speicherzellen gemäß einem dritten Aus
führungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 11 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer Schaltung
zum Ansteuern eines erfindungsgemäßen SWL-Speichers;
Fig. 12 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Globalsteue
rungsimpuls-Generators gemäß einem ersten bevorzugten Aus
führungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 13 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Globalsteue
rungsimpuls-Generators gemäß einem zweiten bevorzugten Aus
führungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 14 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Empfangspuf
fers gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 15 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Empfangspuf
fers gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 16 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Empfangspuf
fers gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 17 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Empfangspuf
fers gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 18 veranschaulicht ein Schaltbild eines Spannungsein
schaltdetektors gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungs
beispiels der Erfindung;
Fig. 19 veranschaulicht ein Schaltbild einer Niederspan
nungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß
einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 20 veranschaulicht ein Schaltbild einer Niederspan
nungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß
einem Zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 21 veranschaulicht ein Schaltbild einer Niederspan
nungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß
einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 22 veranschaulicht ein Schaltbild einer Niederspan
nungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß
einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 23 veranschaulicht ein Schaltbild einer ersten Steue
rungseinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 24 veranschaulicht ein Schaltbild einer zweiten Steue
rungseinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 25 veranschaulicht ein Schaltbild einer dritten Steue
rungseinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 26 veranschaulicht ein Schaltbild einer dritten Steue
rungseinheit gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 27 veranschaulicht ein Schaltbild einer dritten Steue
rungseinheit gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 28 veranschaulicht ein Schaltbild einer vierten Steue
rungseinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 29 veranschaulicht ein Schaltbild einer vierten Steue
rungseinheit gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 30 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Spannungs
einschaltdetektors bei der Erfindung;
Fig. 31 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Globalsteue
rungsimpuls-Generators beim ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 32 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Globalsteue
rungsimpuls-Generators beim zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 33 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Globalsteue
rungsimpuls-Generators beim dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung; und
Fig. 34 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Globalsteue
rungsimpuls-Generators beim vierten Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Nun werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung un
ter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläu
tert.
Gemäß Fig. 7 beinhaltet der ferroelektrische Speicherchip
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im We
sentlichen SWL-Treiber, jeweils zum Ansteuern unterteilter
Wortleitungen, Zellenarrays zum Speichern von Daten sowie
Kerne, die einen Leseverstärkerblock zum Erfassen von Daten
und einen Bitleitungssteuerungsblock zum Steuern von Bitlei
tungen enthalten. Die Zellenarrays sind links und rechts von
einem SWL-Treiber angeordnet, und die Kerne sind nach oben
und unten zwischen Zellenarrays angeordnet.
Nun wird ein Zellenarray im Einzelnen erläutert. Fig. 8
zeigt eine Schaltung eines Unterblockarrays ferroelektri
scher SWL-Speicherzellen gemäß einem ersten Ausführungsbei
spiel der Erfindung.
Gemäß Fig. 8 enthält ein ferroelektrisches SWL-Speicherzel
lenarray eine Vielzahl unterteilter Wortleitungen (nachfol
gend als SWL bezeichnet) SWL1-n, SWL2-n, . . . SWL2-n+3, die
in einer Richtung mit festem Intervall angeordnet sind, und
eine Vielzahl von Bitleitungen Bit-n, Bit-n+1, . . . RBit-n,
RBit-n+1, die in einer Richtung rechtwinklig zu den SWLs mit
festem Intervall angeordnet sind. Für jedes Paar zweier be
nachbarter SWLs und zweier benachbarter Bitleitungen ist
eine Einheitszelle ausgebildet. Eine Einheitszelle enthält
einen ersten Transistor, dessen Gateelektrode mit einer ers
ten SWL des Paars SWLs verbunden ist, und eine Sourceelek
trode, die mit einer ersten Bitleitung des Paars Bitleitun
gen verbunden ist, einen zweiten Transistor mit einer Gate
elektrode, die mit der zweiten SWL des Paars SWLs verbunden
ist, und eine Sourceelektrode, die mit der zweiten Bitlei
tung des Paars Bitleitungen verbunden ist, einen ersten Kon
densator mit einer ersten Elektrode, die mit der Drainelek
trode des ersten Transistors verbunden ist, und einer zwei
ten Elektrode, die mit der zweiten SWL verbunden ist, und
einen zweiten Kondensator mit einer ersten Elektrode, die
mit der Drainelektrode des zweiten Transistors verbunden
ist, und einer zweiten Elektrode, die mit der ersten SWL
verbunden ist. Das Zellenarray enthält tatsächlich einen
Hauptzellenbereich zum Schreiben von Daten sowie einen Be
zugszellenbereich zum Speichern eines Bezugswerts zum Lesen
von Daten. So bilden Hauptzellen und eine Vielzahl von Bit
leitungen für die Hauptzellen einen Hauptzellenunterblock,
und ein Paar Bezugszellenbitleitungen RBit-n und RBit-n+1
für jeden Hauptzellenunterblock bilden einen Bezugszellenun
terblock, und eine Vielzahl von Hauptzellenblöcken und eine
Vielzahl von Bezugszellenunterblöcken bilden ein Zellenar
ray.
Fig. 9 veranschaulicht eine Schaltung eines Unterblockarrays
ferroelektrischer SWL-Speicherzellen gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das System des ferroelek
trischen SWL-Speicherzellenarrays gemäß dem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung ist dasselbe wie das gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, dass der
Hauptzellenunterblock über acht Spalten verfügt, wobei der
Bezugszellenunterblock über zwei Spalten verfügt. Darüber
hinaus kann der Hauptzellenunterblock 2n Spalten (n ist eine
ganze Zahl über 2) aufweisen, wobei der Bezugszellenblock
zwei Spalten aufweist.
Fig. 19 veranschaulicht eine Schaltung eines ferroelektri
schen SWL-Speicherzellenarrays gemäß einem dritten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung.
Gemäß Fig. 19 beinhaltet dieses ferroelektrische SWL-Spei
cherzellenarray eine Vielzahl unterteilter Wortleitungen
(nachfolgend als SWL bezeichnet) SWL1-n, SWL2-n, . . .,
SWL2-n+3, die in einer Richtung mit festem Intervall angeordnet
sind, und eine Vielzahl von Bitleitungen B-n, B-n+1 und Bit
schienenleitungen BB-n, BB-n+1, die abwechselnd in einer
Richtung rechtwinklig zu den SWLs mit festem Intervall ange
ordnet sind. Für jedes Paar zweier benachbarter SWLs und ein
Paar aus einer Bitleitung B und einer Bitschienenleitung BB,
die einander benachbart sind, ist eine Einheitszelle ausge
bildet. D. h., dass die Einheitszelle Folgendes aufweist:
einen ersten Transistor, dessen Gateelektrode mit einer ers
ten SWL des Paars SWLs verbunden ist, und einer Sourceelek
trode, die mit der Bitleitung B verbunden ist; einen zweiten
Transistor, dessen Gateelektrode mit der zweiten SWL des
Paars SWLs verbunden ist, und einer Sourceelektrode, die mit
der Bitschienenleitung BB verbunden ist; einen ersten Kon
densator mit einer ersten Elektrode, die mit der Drainelek
trode des ersten Transistors verbunden ist, und einer zwei
ten Elektrode, die mit der zweiten SWL verbunden ist; und
einen zweiten Kondensator mit einer ersten Elektrode, die
mit der Drainelektrode des zweiten Transistors verbunden
ist, und einer zweiten Elektrode, die mit der ersten SWL
verbunden ist. Das ferroelektrische SWL-Speicherzellenarray
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist den
ferroelektrischen SWL-Speicherzellenarrays gemäß dem ersten
und zweiten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme ähnlich,
dass die geradzahligen Bitleitungen B beim ersten und zwei
ten Ausführungsbeispiel durch die Bitschienenleitungen BB
ersetzt sind und alle Bezugszellenunterblöcke beim ersten
und zweiten Ausführungsbeispiel durch Hauptzellen ersetzt
sind.
Nun wird eine Schaltung zum Ansteuern eines erfindungsgemä
ßen ferroelektrischen Speichers erläutert. Fig. 11 veran
schaulicht ein Blockdiagramm einer Schaltung zum Ansteuern
eines solchen Speichers. Die Schaltung ist so ausgebildet,
dass sie den Speicher gemäß dem ersten, zweiten oder dritten
Ausführungsbeispiel ansteuert.
Gemäß Fig. 11 beinhaltet diese Schaltung Folgendes: einen
X-Puffer 11 zum Puffern einer Adresse X, Y und Z; einen X-
Vordecodierer 12 zum Vordecodieren des Signals vom X-Puffer
11; einen Z-Puffer 13 zum Puffern einer Adresse Z unter den
Adressen X, Y und Z; einen Z-Vordecodierer 14 zum Vordeco
dieren des Signals vom Z-Puffer 13; einen (X, Z-ATD)-Genera
tor 15 zum Erfassen von Adressenübergangspunkten der Signale
für die Adressen X und Z vom X-Puffer 11 bzw. vom Z-Puffer
13; einen Globalsteuerungsimpuls-Generator 16 zum Empfangen
des Signals vom (X, Z-ATD)-Generator 15 und eines externen
Signals CSBpad, um selbst ein Spannungseinschalt-Erfassungs
signal zu erzeugen und um einen Grundimpuls zur Speicher
steuerung entsprechend dem (X, Z-ATD)-Signal, dem Signal
CSBpad und dem Spannungseinschalt-Erfassungssignal zu lie
fern; einen Y-Puffer 17 zum Puffern der Adresse Y unter den
von außen empfangenen Adressen X, Y und Z; einen Y-Vordeco
dierer 18 zum Vordecodieren des Signals vom Y-Puffer 17; ei
nen Y-ATD-Generator 19 zum Erfassen eines Adressenübergangs
punkts im Signal der Adresse Y vom Y-Puffer 17; einen Lokal
steuerungsimpuls-Generator 20 zum Verbinden eines Signals
vom Globalsteuerungsimpuls-Generator 16, des Z-Vordecodier
signals vom Z-Vordecodierer 14 und des Signals von
Y-ATD-Generator 19 zu einem in jedem Speicherblock erforderlichen
Impuls; einen X-Nachdecodierer 21 zum Zusammensetzen des
X-Vordecodiersignals und des Z-Vordecodiersignals vom X-Vorde
codierer 12 bzw. vom Z-Vordecodierer 14 zum Auswählen eines
Zellenblocks; einen SWL-Treiber 22 zum Zusammensetzen von
Signalen vom X-Nachdecodierer 21 und vom Lokalsteuerungsim
puls-Generator 20 zum Ansteuern unterteilter Wortleitungen
in jedem von SWL-Zellenblöcken 23; eine Spaltensteuerungs
einheit 24 zum Zusammensetzen von Signalen vom Y-Vordecodie
rer 18 und vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator 20 zum Aus
wählen einer Bitleitung (oder einer Bitschienenleitung); ei
nen Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit 25 zum Zusam
mensetzen eines Signals vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator
20 und eines Signals von der Spaltensteuerungseinheit 24 zum
Steuern des Betriebs des Leseverstärkers und der Eingabe/Aus
gabe (I/O); und eine I/O-Bussteuerungseinheit 26 zur
Schnittstellenbildung zwischen einem externen Datenbus und
dem Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit 25.
Nun wird der Globalsteuerungsimpuls-Generator detaillierter
erläutert. Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm desselben gemäß
dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gemäß Fig. 12 beinhaltet dieser Globalsteuerungsimpuls-Gene
rator das Folgende: einen Empfangspuffer 31 zum Empfangen
eines Signals, das zumindest das Signal CSBpad, das
(X, Z-ATD)-Signal vom (X, Z-ATD)-Generator 15 und das Span
nungseinhalt-Erfassungssignal enthält, um ein erstes und ein
zweites Synchronisiersignal zu liefern; eine Niederspan
nungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung 32 zum
Liefern eines Niederspannungs-Erfassungssignals zum Anhalten
des Betriebs bei niedriger Spannung, eines Störungslöschsi
gnals zum Filtern eines Störsignals im ersten Synchronisier
signal, eines Voraktivierungsimpulses zum Vorabladen der
Bitleitungen und dergleichen auf das erste Synchronisiersi
gnal vom Empfangspuffer 31 hin sowie eines Rückkopplungssi
gnals (viertes Steuerungssignal von einer zweiten Steue
rungseinheit); eine erste Steuerungseinheit 33, die, wenn
von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungs
einrichtung 32 eine normale Versorgungsspannung geliefert
wird, ein Signal empfängt, aus der die Störung beseitigt
ist, und die ein erstes Steuerungssignal zum Steuern eines
Aktivierungszeitpunkts für den Leseverstärker, ein zweites
Steuerungssignal zum Steuern eines Spaltenauswählaktivie
rungszeitpunkts und eines Bitleitungshochziehzeitpunkts für
eine Bezugszelle sowie ein drittes Steuerungssignal zum Erz
eugen eines Signals für den SWL-Treiber sowie andere Steue
rungssignale erzeugt; eine zweite Steuerungseinheit 34 zum
Empfangen des dritten Steuerungssignals von der ersten
Steuerungseinheit 33, um ein Grundsignalverlauf-Erzeugungs
signal S1 für die SWL1 und ein Grundsignalverlauf-Erzeu
gungssignal S2 für die SWL2 in einem Paar SWLs für den SWL-
Treiber, ein viertes Steuerungssignal, das ein Grundimpuls
signal zum Steuern von Freigabezeitperioden der Signale S1
und S2 ist, und ein Impulssignal P2 mit einem Ansteuerungs
vermögen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals
verbessert ist, zu erzeugen, und um das vierte Steuerungssi
gnal als Rückkopplungssignal an die Niederspannungsbetrieb-
und Störsignalbeseitigungseinrichtung 32 zu liefern und das
Impulssignal P2 an den Lokalsteuerungsimpuls-Generator 20 zu
liefern; eine dritte Steuerungseinheit 35 zum Empfangen des
ersten und zweiten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer
31 sowie des vierten Steuerungssignals von der zweiten
Steuerungseinheit 34 und zum Liefern eines fünften Steue
rungssignals zum Steuern von Synchronität mit dem Signal
CSBpad, wenn alle Signale mit Ausnahme des Grundsignalver
lauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignal
verlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2 deaktiviert sind,
und eines sechsten Steuerungssignals zum Unterbrechen eines
deaktivierten Zustands des Signals CSBpad, wenn dieses in
einem Zustand deaktiviert ist, in dem das Grundsignalver
lauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 sowie das Grundsignal
verlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 aktiviert sind, und
um den aktivierten Zustand beizubehalten, bis die normalen
Betriebsabläufe für das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal
S1 für die SWL1 und das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal
S2 für die SWL2 abgeschlossen sind und eine vierte Steue
rungseinheit 36 zum Empfangen des fünften und sechsten
Steuerungssignals von der dritten Steuerungseinheit 35, des
ersten, zweiten und dritten Steuerungssignals von der ersten
Steuerungseinheit 33 sowie des Voraktivierungsimpulses von
der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungsein
richtung 32 und zum Liefern eines Freigabesignals SAN für
ein NMOS-Bauteil sowie eines Freigabesignals SAP für ein
PMOS-Bauteil im Leseverstärker, eines Steuerungssignals C1
zum Anschließen einer Bitleitung an einem Hauptzellenblock
und eines ersten I/O-Knotens am Leseverstärker miteinander,
eines Steuerungssignals C2 zum Verbinden einer Bitleitung an
einem Bezugszellenblock und einem zweiten I/O-Knoten des
Leseverstärkers miteinander, eines Steuerungssignals C3 zum
Steuern von Niederspannungsvorabladevorgängen einer Bitlei
tung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugs
zelle und einem Knoten am Leseverstärker, und eines Steue
rungssignals C4 zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts eines
Spaltenauswählvorgangs und eines Bitleitungs-Hochziehvor
gangs für eine Bezugszelle.
Indessen kann dann, wenn die von außen zugeführten Signale
(das Signal CSBpad, das (A, Z-ATD)-Signal und das Spannungs
einschalt-Erfassungssignal) für den Globalsteuerungsimpuls-
Generator beim ersten Ausführungsbeispiel konstant sind, die
Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrich
tung weggelassen werden, was unter Bezugnahme auf ein zwei
tes Ausführungsbeispiel erläutert wird. Fig. 13 veranschau
licht ein Blockdiagramm eines Globalsteuerungsimpuls-Genera
tors gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Gemäß Fig. 13 beinhaltet dieser Globalsteuerungsimpuls-Gene
rator das Folgende: einen Empfangspuffer 31 zum Empfangen
eines Signals, das zumindest das Signal CSBpad, das
(X, Z-ATD)-Signal vom (X, Z-ATD)-Generator 15 und das Spannungs
einschalt-Erfassungssignal enthält, und um ein erstes und
ein zweites Synchronisiersignal zu liefern; eine erste
Steuerungseinheit 33 zum Empfangen des ersten Synchronisier
signals vom Empfangspuffer 31 und zum Liefern eines ersten
Steuerungssignals zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts des
Leseverstärkers, eines zweiten Steuerungssignals zum Steuern
eines Spaltenauswähl-Freigabezeitpunkts und eines Bitlei
tungs-Hochzieh-Zeitpunkts für eine Bezugszelle sowie eines
dritten Steuerungssignals zum Liefern eines Signals für den
SWL-Treiber sowie anderer Steuerungssignale; eine zweite
Steuerungseinheit 34 zum Empfangen des dritten Steuerungssi
gnals von der ersten Steuerungseinheit 33, zum Erzeugen ei
nes Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und
eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2
in einem Paar SWLs für den SWL-Treiber, eines vierten Steue
rungssignal, das ein Grundimpulssignal zum Steuern von Akti
vierungszeitperioden für die Signale S1 und S2 ist, und ei
nes Impulssignals P2 mit einem Ansteuerunsvermögen, das ge
genüber dem des vierten Steuerungssignals verbessert ist,
und zum Liefern des Impulssignals P2 an den Lokalsteuerungs
impuls-Generator 20; eine dritte Steuerungseinheit 35 zum
Empfangen des ersten und zweiten Synchronisiersignals vom
Empfangspuffer 31 und des vierten Steuerungssignals von der
zweiten Steuerungseinheit 34 und zum Liefern eines fünften
Steuerungssignals zum Steuern von Synchronität mit dem Si
gnal CSBpad, wenn alle Signale mit Ausnahme des Grundsignal
verlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsi
gnalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2 deaktiviert
sind, und eines sechsten Steuerungssignals zum Unterbrechen
des deaktivierten Zustands des Signals CSBpad, wenn dieses
im Zustand deaktiviert ist, in dem das Grundsignalverlauf-
Erzeugungssignal S1 für die SWL1 und das Grundsignalverlauf-
Erzeugungssignal S2 für die SWL2 aktiviert sind, und um den
aktivierten Zustand beizubehalten, bis die normalen Be
triebsabläufe des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1
für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2
für die SWL2 abgeschlossen sind; und eine vierte Steuerungs
einheit 36 zum Empfangen des fünften und sechsten Steue
rungssignals von der dritten Steuerungseinheit 35, des ers
ten, zweiten und dritten Steuerungssignals von der ersten
Steuerungseinheit 33 und des Synchronisiersignals vom Emp
fangspuffer 31 und zum Liefern eines Freigabesignals SAN für
ein NMOS-Bauteil und eines Freigabesignals SAP für ein PMOS-
Bauteil im Leseverstärker, eines Steuerungssignals C1 zum
Verbinden einer Bitleitung an einem Hauptzellenblock und
eines ersten I/O-Knotens am Leseverstärker miteinander, ei
nes Steuerungssignals C2 zum Verbinden einer Bitleitung an
einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am
Leseverstärkers miteinander, eines St 46110 00070 552 001000280000000200012000285914599900040 0002019916599 00004 45991euerungssignals C3 zum
Steuern eines Niederspannungsvorabladevorgangs einer Bitlei
tung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugs
zelle und eines Knotens am Leseverstärker, sowie eines
Steuerungssignals C4 zum Steuern des Freigabezeitpunkts ei
nes Spaltenauswählvorgangs und eines Bitleitungs-Hochzieh
vorgangs einer Bezugszelle.
Indessen kann, was jedoch nicht dargestellt ist, die Nieder
spannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung im
Globalsteuerungsimpuls-Generator des ersten Ausführungsbei
spiels eine Niederspannungsbetrieb-Beseitigungseinrichtung
sein, die Betrieb bei niedriger Spannung verhindert, oder
eine Störsignal-Beseitigungseinrichtung, die die Funktion
der Störsignalbeseitigung hat.
Nun werden verschiedene Teile des oben genannten Global
steuerungsimpuls-Generators bei der Erfindung detaillierter
erläutert. Die Fig. 14 bis 17 zeigen Schaltbilder von Emp
fangspuffern gemäß einem ersten bis vierten bevorzugten Aus
führungsbeispiel der Erfindung.
Der in Fig. 14 dargestellte Empfangspuffer gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel, der so ausgebildet ist,
dass er nur das von außen zugeführte Signal CSBpad verwen
det, beinhaltet Folgendes: drei in Reihe geschaltete Inver
ter 41, 42 und 43 zum Invertieren des Signals CSBpad zum
Liefern eines ersten Synchronisiersignals vom Inverter 43
und eines zweiten Synchronisiersignals vom Inverter 42. Wie
es in Fig. 15 dargestellt ist, beinhaltet der Empfangspuffer
gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der so
ausgebildet ist, dass er das von außen zugeführte Signal
CSBpad und ein Spannungseinschalt-Erfassungssignal empfängt,
einen Spannungseinschaltdetektor 44 zum Liefern eines hohen
Signals, bis die Spannung stabilisiert ist, wenn ein niedri
ges Signal zum Stabilisieren des Schaltungsbetriebs gelie
fert wird, ein NOR-Gatter 45 zum Unterziehen des von außen
zugeführten Signals CSBpad und des Signals vom Spannungsein
schaltdetektor 44 einer ODER-Operation und einer Invertie
rung, einen Inverter 46 zum Invertieren des Signals vom
NOR-Gatter zum Liefern eines zweiten Synchronisiersignals sowie
einen Inverter 47 zum Invertieren des Signals vom Inverter
46 zum Liefern eines ersten Synchronisiersignals. Wie es in
Fig. 16 dargestellt ist, beinhaltet der Empfangspuffer gemäß
dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der so ausge
bildet ist, dass er das von außen zugeführte Signal CSBpad
und das (X, Z-ATD)-Signal vom in Fig. 11. dargestellten
(X, Z-ATD)-Generator 15 empfängt, ein System, das mit dem in
Fig. 15 dargestellten identisch ist, mit Ausnahme, dass das
NOR-Gatter 45 an seinem einen Eingangsanschluss das
(X, Z-ATD)-Signal erhält. Wie es in Fig. 17 dargestellt ist, bein
haltet der Empfangspuffer gemäß dem vierten bevorzugten Aus
führungsbeispiel, der so ausgebildet ist, dass er das von
außen zugeführte Signal CSBpad, das (X, Z-ATD)-Signal vom in
Fig. 11 dargestellten (X, Z-ATD)-Generator 15 und das Span
nungseinschalt-Erfassungssignal empfängt, ein System, das
identisch mit dem in Fig. 15 dargestellten ist, mit der Aus
nahme, dass anstelle des NOR-Gatters 45 ein NOR-Gatter 48
mit drei Empfangsanschlüssen verwendet ist, das das
(X, Z-ATD)-Signal, das Signal CSBpad und das Spannungseinschalt-
Erfassungssignal einer ODER-Operation und einer Invertierung
unterzieht.
Nun wird eine Detailschaltung des Spannungseinschaltdetek
tors erläutert. Fig. 18 zeigt ein Schaltbild eines solchen
Detektors gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Gemäß Fig. 18 beinhaltet dieser Spannungsdetektor das Fol
gende: einen Versorgungsspannungsanstiegsdetektor 233 mit
PMOS-Transistoren 211-214 und NMOS-Transistoren 215-218
zum Erfassen eines Anstiegs der Versorgungsspannung; einen
Verstärker 234 mit PMOS-Transistoren 219 und 220 und
NMOS-Transistoren 221-224, um das Signal vom Versorgungsspan
nungsanstiegsdetektor und die Versorgungsspannung einem Ver
gleich und einer Verstärkung zu unterziehen; einen Rückkopp
lungsteil 235 mit PMOS-Transistoren 225 und 229, einem NMOS-Tran
sistor 230 sowie Invertern 226-228 zum Rückkoppeln
eines Signals vom Verstärker 234 zum Liefern eines Signals,
das Stabilität der Versorgungsspannung liefert; und eine
Spannungseinschalt-Lieferungseinheit 236 mit Invertern 231
und 232 zum Verbessern des Steuerungsvermögens eines Signals
vom Rückkopplungsteil 235 zur Verwendung im Globalsteue
rungsimpuls-Generator.
Nun wird die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseiti
gungseinrichtung bei der Erfindung erläutert. Fig. 19 und 20
veranschaulichen Schaltbilder derselben gemäß einem ersten
bzw. einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Diese Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungsein
richtung verfügt über drei Funktionen:
- - Erstens wird durch Erfassen einer niedrigen Spannung und durch Sperren eines Steuerungsimpulses bei niedriger Span nung ein Speicherzellen-Datenwert geschützt.
- - Zweitens wird, durch Verzögern, die Impulsbreite eines Steuerungssignals C3 zur Verwendung beim Steuern eines Nie derspannungs-Vorabladevorgangs eines Leseverstärkers gesteu ert.
- - Drittens werden Störsignale aus dem von außen zugeführten Signal (Signal CSBpad) beseitigt.
Demgemäß beinhaltet die Niederspannungsbetrieb- und Störsi
gnalbeseitigungseinrichtung gemäß dem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 19 dargestellt ist, das
Folgende: einen Niederspannungserfassungs- und Verzögerungs
teil 68 zum Erfassen einer niedrigen Spannung zum Verzögern
der Impulsbreite des Steuerungssignals C3 sowie einen Stör
signal-Beseitigungsteil 69 zum Beseitigen von Störsignalen.
Der Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68 bein
haltet eine erste Verzögerungseinheit 61 mit Invertern 79
und 80 zum Verzögern des ersten Synchronisiersignals vom
Empfangspuffer 31 für eine vorgegebene Zeit; eine zweite
Verzögerungseinheit 62 mit Invertern 76 und 78 zum Senken
der Stromtreiberfähigkeiten eines PMOS-Transistor sowie In
verter 75 und 77 zum Verbessern des Treibervermögens von
PMOS-Transistoren und NMOS-Transistoren zum Verzögern der
ansteigenden Flanke des ersten Synchronisiersignals zum Ver
ringern der Breite eines hohen Impulses des ersten Synchro
nisiersignals vom Empfangspuffer 31; Inverter 63 und 64 zum
Invertieren der Signale von der ersten bzw. zweiten Verzöge
rungseinheit 61 und 62; einen NMOS-Transistor 65 mit einer
Gateelektrode und einer Sourceelektrode, die gemeinsam mit
einem Spannungsversorgungsanschluss Vcc verbunden sind, und
einer Drainelektrode, die mit dem Ausgangsanschluss des In
verters 63 verbunden ist; einen NMOS-Transistor 67 mit einer
Gateelektrode, die mit dem Ausgangsanschluss des Inverters
63 verbunden ist, einer Sourceelektrode, die mit dem Inver
ter 64 verbunden ist, und einer Drainelektrode, die so aus
gebildet ist, dass sie ein Signal weiterleitet; und einem
PMOS-Transistor 66 mit einer geerdeten Gateelektrode und ei
ner Source- und einer Drainelektrode, die mit dem Spannungs
versorgungsanschluss bzw. der Drainelektrode des NMOS-Tran
sistors 67 verbunden sind. Der Störsignal-Beseitigungsteil
69 beinhaltet einen Inverter 70 zum Invertieren des von der
zweiten Steuerungseinheit 34 rückgelieferten vierten Steue
rungssignals; ein NAND-Gatter 71 zum Unterziehen des Signals
vom Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68 und
des Signals vom Inverter 70 einer UND-Operation und einer
Invertierung; einen Inverter 72 zum Invertieren des Aus
gangssignals des NAND-Gatters 71, ein NAND-Gatter 74, um das
erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer 31 und das Aus
gangssignal vom Inverter 72 einer UND-Operation und einer
Invertierung zu unterziehen, um einen Voraktivierungsimpuls
zum Steuern eines Vorabladevorgangs für den Leseverstärker
zu liefern; und einen Inverter 73 zum Invertieren des Aus
gangssignals des Inverters 72 zum Liefern eines Spannungser
fassungs- und Störungsbeseitigungssignals.
Andererseits beinhaltet, wie es in Fig. 20 dargestellt ist,
die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungsein
richtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
einen Störsignal-Beseitigungsteil zwischen dem Inverter 64
und dem NMOS-Transistor 67 im in Fig. 19 dargestellten Nie
derspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68. D. h., dass
der Störsignal-Beseitigungsteil 69 Folgendes beinhaltet: ei
nen zwischen den Inverter 64 und den NMOS-Transistor 67 ge
schalteten NMOS-Transistor 85; einen Inverter 86 zum Inver
tieren des Rückkopplungssignals (des vierten Steuerungssig
nals) von der zweiten Steuerungseinheit 34, um es an den
NMOS-Transistor 85 zu liefern; und einen NMOS-Transistor 87
zum Verbinden des Ausgangs des NMOS-Transistor 67 mit Masse
auf das Rückkopplungssignal hin. Außerdem kann ein System
einer Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungsein
richtung dadurch gebildet sein, dass Folgendes hinzugeführt
wird: ein Inverter 81 zum Invertieren des Ausgangssignals
des NMOS-Transistors 67; ein Inverter 82 zum Invertieren des
Ausgangssignals des Inverters 81; ein NAND-Gatter 84, um das
Ausgangssignal des Inverters 82 und das erste Synchronisier
signal vom Empfangspuffer 31 einer UND-Operation und Inver
tierung zu unterziehen, um einen Voraktivierungsimpuls zu
liefern; und einen Inverter 83 zum Invertieren des Ausgangs
signals des Inverters 82, um ein Niederspannungserfassungs-
und Störungsbeseitigungssignal zu erzeugen. Außerdem können
von der in den Fig. 19 oder 20 dargestellten Niederspan
nungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung der Nie
derspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68 oder der
Störsignal-Beseitigungsteil weggelassen werden. D. h., dass
Fig. 21 einen Fall veranschaulicht, wenn nur ein Störsignal-
Beseitigungsteil 69 vorhanden ist, ohne den Niederspannungs
erfassungs-Verzögerungsteil in Fig. 19, während Fig. 22 ei
nen Fall veranschaulicht, in dem der Niederspannungserfas
sungs- und Verzögerungsteil 68 ohne den Störsignal-Beseiti
gungsteil in Fig. 20 vorhanden ist.
In Fig. 23 ist ein detailliertes Schaltbild der ersten
Steuerungseinheit im in Fig. 12 oder 13 dargestellten Glo
balsteuerungsimpuls-Generator bei der Erfindung dargestellt.
Die erste Steuerungseinheit beinhaltet eine dritte Verzöge
rungseinheit 104 mit Invertern 91-100 zum Verzögern des
Niederspannungserfassungs- und Störungsbeseitigungssignals
von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungs
einrichtung oder des ersten Synchronisiersignals vom Emp
fangspuffer 31 für eine bestimmte Zeitperiode zum Liefern
eines ersten Steuerungssignals; einen Inverter 101 zum In
vertieren des Signals von der dritten Verzögerungseinheit
104; ein NAND-Gatter 102, um das Niederspannungsbetrieb- und
Störungsbeseitigungssignal von der Niederspannungsbetrieb-
und Störsignalbeseitigungseinrichtung oder das erste Syn
chronisiersignal vom Empfangspuffer 31 und ein Signal vom
Inverter 101 einer UND-Operation und Invertierung zu unter
ziehen, um ein zweites Steuerungssignal zu erzeugen; und
einen Inverter 103 zum Invertieren des Ausgangssignals des
NAND-Gatters 102 zum Liefern eines dritten Steuerungssi
gnals.
Nun wird die zweite Steuerungseinheit bei der Erfindung er
läutert. Fig. 24 veranschaulicht ein Schaltbild derselben
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
Gemäß Fig. 24 beinhaltet diese zweite Steuerungseinheit eine
dritte Verzögerungseinheit 148 mit mehreren Invertern 111,
113, 115, 117 und 119 zum Verringern der Stromtreiberfähig
keiten eines PMOS-Transistors und zum Verbessern der Strom
treiberfähigkeiten eines NMOS-Transistors im Leseverstärker
sowie Inverter 112, 114, 116, 118 und 120 zum Verbessern der
Stromtreiberfähigkeiten der PMOS-Transistoren und der
NMOS-Transistoren zum Verzögern der fallenden Flanke des dritten
Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit 33 für
eine vorbestimmte Zeitspanne; ein NOR-Gatter 121, um das
Ausgangssignal der dritten Verzögerungseinheit 148 und das
dritte Steuerungssignal einer ODER-Operation und Invertie
rung zu unterziehen; eine vierte Verzögerungseinheit 149 mit
mehreren Invertern 123, 125, 127, 129 und 131 zum Verringern
der Stromtreiberfähigkeiten des PMOS-Transistors und zum
Verbessern der Stromtreiberfähigkeiten des NMOS-Transistors
im Leseverstärker sowie Inverter 122, 124, 126, 128 und 130
zum Verbessern der Stromtreiberfähigkeiten der PMOS-Transis
toren und der NMOS-Transistoren zum Verzögern der steigenden
Flanke des Signals vom NOR-Gatter 121 für eine vorbestimmte
Zeitspanne; einen Inverter 132 zum Invertieren des dritten
Steuerungssignals; ein NAND-Gatter 133, um die Ausgangssig
nale des Inverters 132, des NOR-Gatters 121 und der vierten
Verzögerungseinheit 149 einer UND-Operation und Invertierung
zu unterziehen, um das vierte Steuerungssignal zu liefern;
ein NAND-Gatter 134, um die Ausgangssignale des Inverters
132, der dritten Verzögerungseinheit 148 und des NAND-Gat
ters 133 einer UND-Operation und Invertierung zu unterzie
hen; eine fünfte Verzögerungseinheit 150 mit Invertern 135-
138 zum Verzögern der ansteigenden Flanke des Ausgangssig
nals des NAND-Gatters 133 für eine vorbestimmte Zeitspanne;
ein NAND-Gatter 141, um die Ausgangssignale des Inverters
113, des NAND-Gatters 134 und des NAND-Gatters 133 einer
UND-Operation und Invertierung zu unterziehen; eine sechste
Verzögerungseinheit 151 mit Invertern 142 und 143 zum Verzö
gern der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals des
NAND-Gatters 141 um eine vorbestimmte Zeitspanne; eine Weiterlei
teinheit 237 für das Signal S1 mit einem NAND-Gatter 139 und
einem Inverter 140, um die Ausgangssignale der fünften Ver
zögerungseinheit 150 und des NAND-Gatters 133 einer UND-Ope
ration zu unterziehen, um das Grundsignalverlauf-Erzeugungs
signal S1 für die SWL1 zu liefern; eine Weiterleiteinheit
238 für das Signal S2 mit einem NAND-Gatter 144 und einem
Inverter 145, um die Ausgangssignale der sechsten Verzöge
rungseinheit 151 und des NAND-Gatters 133 einer UND-Operati
on zu unterziehen, um das Grundsignalverlauf-Erzeugungssi
gnal S2 für die SWL2 zu erzeugen; und eine Impulssignal-Wei
terleiteinheit 152 mit Invertern 146 und 147 zum Verbessern
des Signaltreibervermögens des NAND-Gatters 133 zum Liefern
eines Impulssignals P2.
Nun wird die dritte Steuerungseinheit bei der Erfindung er
läutert. Fig. 25, 26 und 27 zeigen Schaltbilder der dritten
Steuerungseinheit gemäß einem ersten, zweiten bzw. dritten
bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Gemäß Fig. 25 beinhaltet die dritte Steuerungseinheit gemäß
dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Signalver
längerungseinheit 172 mit einem Inverter 161 und NAND-Gat
tern 162, 163 und 164 zum Empfangen des ersten Synchroni
siersignals vom Empfangspuffer 31 und des vierten Steue
rungssignals von der zweiten Steuerungseinheit 34 zum Ver
längern des hohen Impulses des Impulssignals P2 von der
zweiten Steuerungseinheit 34 bis zum Zeitpunkt, zu dem das
Signal CSBpad auf Niedrig aktiviert gehalten wird; eine
siebte Verzögerungseinheit 173 mit Invertern 165-168 zum
Verzögern der ansteigenden Flanke eines Signals von der Sig
nalverlängerungseinheit 172 um eine vorbestimmte Zeitspanne;
ein NAND-Gatter 171, um das invertierte vierte Steuerungs
signal und das zweite Synchronisiersignal vom Empfangspuffer
31 einer UND-Operation und Invertierung zu unterziehen, um
das sechste Steuerungssignal zu liefern; eine Steuerungssig
nal-Weiterleiteinheit 174 mit einem NAND-Gatter 169 und ei
nem Inverter 170, um die Ausgangssignale der siebten Verzö
gerungseinheit 173 und des NAND-Gatters 171 einer UND-Opera
tion zu unterziehen, um das fünfte Steuerungssignal zu lie
fern.
Gemäß Fig. 26 ist bei der dritten Steuerungseinheit gemäß
dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Signalver
längerungseinheit 172 aus dem System der in Fig. 25 darge
stellten dritten Steuerungseinheit weggelassen, um das vier
te Steuerungssignal unmittelbar an die siebte Verzögerungs
einheit 173 zu liefern.
Gemäß Fig. 27 ist bei der dritten Steuerungseinheit gemäß
dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel die achte Verzö
gerungseinheit 179 so ausgebildet, dass sie alle Teile (ein
schließlich der ansteigenden und der fallenden Flanke) des
Signals von der Signalverlängerungseinheit 172 verzögert,
während in Fig. 25 die siebte Verzögerungseinheit 173 so
ausgebildet ist, dass sie nur die ansteigende Flanke des
Signals von der Signalverlängerungseinheit 172 verzögert.
Fig. 28 und 29 zeigen Schaltbilder eines ersten und eines
zweiten Ausführungsbeispiels einer vierten Steuerungseinheit
für den in Fig. 12 dargestellten Globalsteuerungsimpuls-Ge
nerator gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Gemäß Fig. 28 beinhaltet die vierte Steuerungseinheit gemäß
dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Leseverstär
kersteuerungssignal-Weiterleiteinheit 199 mit Invertern 181,
183, 184 und 185 und einem NAND-Gatter 182, um das erste
Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit 33 und das
fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit 35
einer UND-Operation und Invertierung zu unterziehen, um ein
Freigabesignal SAN für den NMOS-Transistor im Leseverstärker
und ein Freigabesignal SAP für den PMOS-Transistor im Lese
verstärker zu liefern; eine Bitleitungsschaltsignal-Weiter
leiteinheit 200 mit einem NAND-Gatter 186 und Invertern 187-
191, um das dritte Steuerungssignal von der ersten Steue
rungseinheit 33 und das fünfte Steuerungssignal von der
dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikoperation zu unter
ziehen, um ein Steuerungssignal C1 zum Verbinden einer Bit
leitung in einem Hauptzellenblock und eines ersten I/O-Kno
tens am Leseverstärker sowie ein Steuerungssignal C2 zum
Verbinden einer Bitleitung in einem Bezugszellenblock und
eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker zu erzeugen;
eine Spaltensteuerungssignal-Weiterleiteinheit 201 mit einem
NAND-Gatter 192 und Invertern 193, 194 und 195, um das zwei
te Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit 33 und
das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungsein
heit 35 einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Steue
rungssignal C4 zum Erzeugen eines Spaltensteuerungssignals
zu liefern; und eine Vorabladesteuerungssignal-Weiterleite
inheit 202 mit einem NAND-Gatter 196 und Invertern 197 und
198, um den Voraktivierungsimpuls von der Niederspannungsbe
trieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung 32 und das
sechste Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit
35 einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Vorablade
steuerungssignal C3 zu erzeugen.
Gemäß Fig. 29 beinhaltet die vierte Steuerungseinheit gemäß
dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Lesever
stärkersteuerungssignal-Weiterleiteinheit 199 mit Invertern
181, 183, 184 und 185 und einem NAND-Gatter 182, um das ers
te Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit 33 und
das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungsein
heit 35 einer UND-Operation und einer Invertierung zu unter
ziehen, um ein Freigabesignal SAN für den NMOS-Transistor im
Leseverstärker und ein Freigabesignal SAP für den PMOS-Tran
sistor im Leseverstärker zu liefern; eine Bitleitungsum
schaltsignal-Weiterleiteinheit 200 mit einem NAND-Gatter 186
und Invertern 187-191, um das dritte Steuerungssignal von
der ersten Steuerungseinheit 33 und das fünfte Steuerungssi
gnal von der dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikopera
tion zu unterziehen, um ein Steuerungssignal C1 zum An
schließen einer Bitleitung in einem Hauptzellenblock und
eines ersten I/O-Knotens am Leseverstärker sowie ein Steue
rungssignal C2 zum Anschließen einer Bitleitung im Bezugs
zellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker
zu erzeugen; eine Spaltensteuerungssignal-Weiterleiteinheit
201 mit einem NAND-Gatter 192 und Invertern 193, 194 und
195, um das zweite Steuerungssignal von der ersten Steue
rungseinheit 33 und das fünfte Steuerungssignal von der
dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikoperation zu unter
ziehen, um ein Steuerungssignal C4 zum Erzeugen eines Spal
tensteuerungssignals zu liefern; und eine Vorabladesteue
rungssignal-Weiterleiteinheit 202 mit Invertern 197, 198 und
203, um das erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer 31
oder das sechste Steuerungssignal von der dritten Steue
rungseinheit 35 einer Logikoperation zum Liefern eines Vor
ablade-Steuerungssignals C3 zu liefern.
Nun wird ein Verfahren zum Ansteuern des oben genannten fer
roelektrischen SWL-Speichers erläutert. Fig. 31 veranschau
licht Signalverläufe in verschiedenen Teilen des Spannungs
einschaltdetektors bei der Erfindung.
Für Fig. 31 ist angenommen, dass das Signal CSBpad, ein
Chipfreigabesignal, auf der Massespannung fixiert ist, um
den Chip in allen seinen Abschnitten beim Einschalten der
Spannung in einen aktivierten Zustand zu überführen. Zu ei
nem Zeitpunkt t1, wenn noch keine Spannung angelegt ist, be
finden sich Knotensignale N1-N6 in geerdetem Zustand.
Die Spannung wird von der Massespannung auf Vcc angehoben.
Das Signal am Knoten N1 steigt an, jedoch mit sanfter Stei
gung, da der PMOS-Transistor 219 hochgezogen wird. Das Sig
nal an einem Knoten N2 steigt aufgrund einer Verzögerung
langsam an. Das Signal am Knoten N4 wird verstärkt, um zur
Massespannung zu werden. Das Signal am Knoten N5 steigt in
potentialungebundenem Zustand an, da sich der NMOS-Transis
tor 230 im ausgeschalteten Zustand befindet, und das Signal
am Knoten N6 steigt ebenfalls durch den Einfluss des Signals
am Knoten N4 an.
Wenn der NMOS-Transistor 221 eingeschaltet wird, wenn die
Signalspannung am Knoten N2 über eine Schwellenspannung Vtn
ansteigt, wird der Verstärker in Funktion gebracht, so dass
das Signal am Knoten N1 langsam fällt und das Signal am Kno
ten N4 auf eine Spannung ansteigt, die nicht dazu ausreicht,
das Ausgangssignal des Inverters 226 zu invertieren, um die
Signale an den Knoten N5 und N6 auf Vcc zu halten.
Das Signal am Knoten N4 steigt weiter auf eine Spannung über
einer Schwellenspannung Vt für den Inverter 226 an, wenn die
Signale an den Knoten N5 und N6 von Hoch auf Niedrig inver
tiert werden, um den NMOS-Transistor 224 auszuschalten, was
den Verstärker 234 deaktiviert. Das Signal am Knoten N4
steigt durch den Strom vom PMOS-Transistor 225 auf Vcc an,
und das Spannungseinschaltsignal wird in den niedrigen Zu
stand gebracht. Daher wird, obwohl das Signal CSBpad auf
Niedrig fixiert ist, das Spannungseinschaltsignal, das eines
der empfangenen Signale ist, im Empfangspuffer 31 von Hoch,
dem deaktivierten Zustand, auf Niedrig, den aktivierten Zu
stand, geschaltet.
Nun werden Signalverläufe vom Globalsteuerungsimpuls-Genera
tor bei der Erfindung unter Verwendung des Spannungsein
schaltdetektors erläutert. Die Fig. 31 bis 34 veranschauli
chen Funktionszeitpunkte beim ersten bis vierten Ausfüh
rungsbeispiel eines Globalsteuerungsimpuls-Generators bei
der Erfindung.
Die Funktionen von Globalsteuerungsimpuls-Generatoren bei
der Erfindung differieren mehr oder weniger abhängig von
Zellenarraysystemen, des Hin- und Herschaltens von Adressen
X, Z oder des Hin- und Herschaltens von Adressen Y. Fig. 31
veranschaulicht die Funktion für den Fall, dass das Zellen
array dergestalt ist, wie es in Fig. 8 oder 9 dargestellt
ist, und die Adresse Y hin- und hergeschaltet wird. Da der
Chip aktiviert ist, wenn sich das von außen zugeführte Chip
freigabesignal CSBpad auf Niedrig befindet, wird der Chip in
den aktivierten Zustand überführt, wenn das Signal CSBpad
von Hoch auf Niedrig geschaltet wird. Daher ist ein deakti
viertes Intervall im hohen Zustand erforderlich, um einen
neuen Lese- oder Schreibvorgang auszuführen. Wie es in Fig.
31 dargestellt ist, ist ein kompletter Betriebszyklus in In
tervalle von t1 bis t15 unterteilt, um eine zweckdienliche
Erläuterung des Signalverhaltens zu ermöglichen. Als Erstes
ist angenommen, dass das Signal CSBpad ab dem Startpunkt des
Intervalls t1 bis zum Endpunkt des Intervalls t14 auf Nied
rig aktiviert ist, während es ab dem Startpunkt des Inter
valls t15 auf Hoch deaktiviert ist. Außerdem ist angenommen,
dass kein Übergang in den Adressen X und Z existiert, und
ein Übergang der Adresse Y am Startpunkt des Intervalls t7
und am Startpunkt des Intervalls t11 existiert, während sich
das Signal CSBpad im aktivierten Zustand befindet. Eine
Y-ATD-Einheit erfasst eine Änderung der Adresse Y zum Erzeu
gen eines hohen Impulses von den Intervallen t7 auf t8 und
von t11 auf t12. S1 und S2 sind Impulse zur Verwendung beim
Erzeugen von Grundsignalverläufen für die Wortleitungen SWL1
und SWL2 für eine SWL-Zelle. Als Erstes erfährt das Signal
CSBpad im Intervall t1 einen Übergang von Hoch auf Niedrig,
um den Chip zu aktivieren, während die Adressen X, Y und Z
in ihren Zuständen vor t1 gehalten werden. Das Signal Y-ATD
erfährt von t7 auf t8 einen Übergang auf Hoch, wenn die
Adresse Y zum Startzeitpunkt von t7 einen Übergang erfährt.
Wenn die Adresse Y zu diesem Startzeitpunkt einen Übergang
erfährt, erfährt das Signal Y-ATD in den Intervallen t11 bis
t12 einen Übergang auf Hoch. Das Signal S1 wird bis zum In
tervall t1 auf Niedrig gehalten, von den Intervallen t2 auf
t3 auf Hoch, im Intervall t4 auf Niedrig, im Intervall t5
auf Hoch und von den Intervallen t6 bis t15 auf Niedrig. S2
wird von t3 auf t4 auf Hoch gehalten und ansonsten auf Nied
rig gehalten. Das Signal C1, das das Grundsignal zum Steuern
des Signalflusses zwischen einer Hauptzellenbitleitung und
einem I/O-Anschluss am Leseverstärker ist, wird nur im In
tervall t3 auf Niedrig gehalten und ansonsten auf Hoch ge
halten, um den Signalfluss zwischen der Hauptzellenleitung
und einem I/O-Anschluss am Leseverstärker nur im Intervall
t3 zu unterbinden. Das Signal C2, das das Grundsignal zum
Steuern des Signalflusses zwischen einer Bezugszellenbitlei
tung und dem anderen I/O-Anschluss am Leseverstärker ist,
liefert einen Impuls, der von t3 bis t14 auf Niedrig gehal
ten wird, um den Signalfluss zwischen einer Bezugszellenbit
leitung und dem anderen I/O-Anschluss am Leseverstärker von
t3 bis t14 zu unterbinden. Das Signal C4, das den Signal
übergang zwischen einer Hauptzellenbitleitung und einem ex
ternen Datenbus und das Hochziehen einer Bezugszellenbitlei
tung steuert, wird von t4 bis t14 auf Hoch gehalten, und es
geht erneut zu einem Zeitpunkt auf Niedrig über, zu dem das
Signal CSBpad deaktiviert wird (zum Endzeitpunkt des Inter
valls t14), um eine Steuerung des Signalübergangs zwischen
einer Hauptzellenbitleitung und dem externen Datenbus und
dem Hochziehen einer Bezugszellenbitleitung nur von t4 bis
t14 zuzulassen. Das Signal P2 wird von t2 bis t5 auf Hoch
gehalten, in welchen Intervallen S1 und S2 auf Hoch gehalten
sind, um diese Signale S1 und S2 vor einer Störung von außen
zu schützen, und es geht erneut zum Startzeitpunkt von t6
auf Niedrig über. Das Signal C3, das eine niedrige Spannung
vorab auf die Hauptzellenbitleitung und die Bezugszellenbit
leitung lädt, bevor S1 und S2 aktiviert werden, erfährt,
während es vor dem Intervall t1 bis zu diesem auf Hoch ge
halten wird, zum Startzeitpunkt von t2 einen Übergang auf
Niedrig, wo es bis zum Ende von t14 gehalten wird, um den
Vorabladevorgang zu deaktivieren, und es erfährt erneut in
anderen Intervallen als diesen (Zeitpunkt, zu dem das Signal
CSBpad deaktiviert ist) einen Übergang auf Hoch. Das Signal
SAN (Vorabsignal zum Erzeugen eines Signals SAN_C, das ein
Signal zum Steuern von Transistoren mit NMOS-Transistoren
zum Betreiben des Leseverstärkers im Leseverstärker mit
I/O-Steuerungseinheit ist) wird wie zuvor auf Niedrig gehalten,
und es geht zum Startpunkt von t3 auf Hoch und zu einem
Zeitpunkt, zu dem das Signal CSBpad deaktiviert wird, auf
Niedrig. Das Signal SAP (Vorabsignal eines Signals SAP_P,
das Transistoren mit PMOS-Transistoren zum Betreiben des Le
severstärkers im Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit
steuert) verhält sich entgegengesetzt zum Signal SAN; es
wird bis zum Intervall t2, einem Vorabstadium, auf Hoch ge
halten, geht zum Startpunkt von t3 auf Niedrig und geht zum
Zeitpunkt, zu dem das Signal CSBpad deaktiviert wird, auf
Hoch. So wird in einem Zustand, in dem das Signal CSBpad ak
tiviert ist, wenn die Adresse Y einen Übergang erfährt, so
dass Y-ATD auftritt, dann, wenn der Schreibmodus vorliegt,
der Wert logisch 0 in Intervallen, in denen sowohl S1 als
auch S2 hoch sind, in eine relevante Zelle eingeschrieben,
d. h. vom Intervall t2 zum Intervall t3, und der Wert lo
gisch 1 wird in Intervallen in die Zelle eingeschrieben, in
denen nur eines der Signale S1 oder S2 hoch ist, d. h. vom
Intervall t4 bis zum Intervall t5.
Der Betrieb des Globalsteuerungsimpuls-Generators ist derge
stalt, wie es in Fig. 32 dargestellt ist, wobei es sich um
das zweite Ausführungsbeispiel für den Fall handelt, dass
das Zellenarraysystem dergestalt ist, wie es in Fig. 8 oder
9 dargestellt ist und die Adresse X, Z hin- und hergeschal
tet wird. Ein vollständiger Betriebszyklus ist in Intervalle
t1 bis t21 unterteilt, und die beiden Adressen X, Z erfahren
einen Übergang zu den Startpunkten der Intervalle t7 und
t14. Da die Funktion des Globalsteuerungsimpuls-Generators
im Fall eines Hin- und Herschaltens der Adressen X, Z dem
Betrieb des Globalsteuerungsimpuls-Generators im Fall des
Hin-und Herschaltens der Adresse Y ähnlich ist, werden nur
solche Funktionsabschnitte beschrieben, die verschieden
sind. Während das Signal Y-ATD zum Zeitpunkt einen Übergang
auf Hoch erfährt, zu dem die Adresse Y in Fig. 31 übergeht,
werden, da beim zweiten Ausführungsbeispiel angenommen ist,
dass beide Adressen X, Z an den Startpunkten der Intervalle
t7 und t14 einen Übergang erfahren, die (X, Z-ATD)-Signale
in den Intervallen t7 und t14 auf Hoch gehalten, während sie
in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten werden.
Wenn die Adressen X, Z einen Übergang erfahren, setzt der
Globalsteuerungsimpuls-Generator (X, Z-ATD)-Signale mit dem
Signal CSBpad zusammen, wenn er diese verwendet. Daher er
fasst der Globalsteuerungsimpuls-Generator, wenn die (X,
Z-ATD)-Signale auf Hoch (t7 und t14) vorhanden sind, dass das
Signal CSBpad im Intervall erneut aktiviert ist. Demgemäß
liefert der Globalsteuerungsimpuls-Generator alle Signale
erneut, um normalen Zugriff auf die Adressen X, Z zu ermög
lichen. Beide Signale S1 und S2 starten erneut nach einem
bestimmten Intervall (t1) ab dem Übergang des Signals CSBpad
auf Niedrig, und sie starten auch nach einem bestimmten In
tervall (t8 und t15) ab dem Zeitpunkt von Übergängen der
(X, Z-ATD)-Signale auf Niedrig. D. h., dass das Signal S1 in
den Intervallen t2 und t3, t5, t9 und t10, t16 und t17 sowie
t19 auf Hoch gehalten wird, während es in den restlichen
Intervallen auf Niedrig gehalten wird. Außerdem wird das
Signal S2 in den Intervallen t2-t4, t9-t11 und t16-t18
auf Hoch gehalten, während es in den restlichen Intervallen
auf Niedrig gehalten wird. Das Signal C1 erfährt für ein In
tervall (t3, t10 und t17) der Intervalle, in denen sowohl S1
als auch S2 auf Hoch stehen (t1-t3, t9 und t10 sowie t16
und t17) einen Übergang auf Niedrig, wo es gehalten wird,
und es erfährt erneut einen Übergang auf Hoch. Das Signal C2
erfährt zum Zeitpunkt, zu dem das Signal C1 auf Niedrig
übergeht, einen Übergang von Hoch auf Niedrig, und es er
fährt zum Zeitpunkt, zu dem das (X, Z-ATD)-Signal einen
Übergang auf Hoch erfährt, einen Übergang von Niedrig auf
Hoch. Das Signal C4 erfährt zu einem Zeitpunkt, zu dem das
Signal C1 auf Hoch übergeht, einen Übergang von Hoch auf
Niedrig, und zu einem Zeitpunkt, zu dem das (X, Z-ATD)-Si
gnal auf Hoch übergeht, erfährt es einen Übergang von Hoch
auf Niedrig. Das Signal P2 erfährt zu einem Zeitpunkt, zu
dem beide Signale S1 und S2 auf Hoch übergehen, einen Über
gang von Niedrig auf Hoch, und es erfährt zu einem Zeit
punkt, zu dem die (X, Z-ATD)-Signale auf Hoch übergehen,
einen Übergang von Niedrig auf Hoch. Die Signale SAN und SAP
erfahren zum Zeitpunkt, zu dem das Signal C2 einen Übergang
erfährt, einen Übergang auf entgegengesetzte Zustände. Dem
gemäß wird der logische Wert 0 in Intervallen, in denen bei
de Signale S1 und S2 auf Hoch stehen, d. h. in den Interval
len t1-t3, t9 und t10 sowie t16 und t17 in eine relevante
Zelle eingeschrieben, während der logische Wert 0 in solchen
Intervallen, in denen nur eines der Signale S1 und S2 auf
Hoch steht, d. h. in den Intervallen t4 und t5, t11 und t12
sowie t18 und t19 in eine relevante Zelle eingeschrieben
wird.
Die Funktion des Globalsteuerungsimpuls-Generators im Fall,
wenn das Zellenarray das in Fig. 10 dargestellte System ein
nimmt und die Adresse Y hin- und hergeschaltet wird, ist
dergestalt, wie es in Fig. 33 dargestellt ist. Ein vollstän
diger Betriebszyklus ist in Intervalle t1 bis t15 unter
teilt, um das Verhalten von Signalen zu erläutern. Das in
Fig. 10 dargestellte Zellenarraysystem benötigt keine Signa
le C1 und C2, da es über Bitleitungen und Bitschienenleitun
gen, jedoch ohne Bezugszellen, verfügt. Es ist angenommen,
dass das Signal CSBpad vom Startzeitpunkt des Intervalls t1
bis zum Endzeitpunkt des Intervalls t14 auf Niedrig deakti
viert ist und ab dem Startzeitpunkt des Intervalls t15 auf
Hoch deaktiviert wird, und dass, während dieses Signals
CSBpad aktiviert ist, zwar die Adressen X, Z keinen Übergang
erfahren, jedoch die Adresse Y zu den Startzeitpunkten der
Intervalle t7 und t11 einen Übergang erfährt. Dann erfährt
das Signal Y-ATD beim Erfassen eines Übergangs der Adresse
Y, vom Intervall t7 bis zum Intervall t8 sowie vom Intervall
t11 bis zum Intervall t12 einen Übergang auf Hoch, wo es ge
halten wird. Signale S1 und S2, die dazu verwendet werden,
Grundsignalverläufe für die unterteilten Wortleitungen SWL1
und SWL2 der SWL-Speicherzelle zu erzeugen, werden als Im
pulse geliefert, und zwar S1 als Impulse, die in den Inter
vallen t2 und t3 sowie t5 hoch sind, sowie S2 als Impulse,
die in den Intervallen t2-t4 hoch sind. Das Signal C4, das
ein Signal zum Steuern des Signalübergangs zwischen einer
Hauptzellenleitung und einem externen Datenbus und zum Steu
ern des Hochziehens der Hauptzellenbitleitung und -bitschie
nenleitung ist, erfährt zum Startzeitpunkt des Intervalls t4
einen Übergang von Niedrig auf Hoch, und erneut einen Über
gang auf Niedrig zum Zeitpunkt, zu dem das Signal CSBpad de
aktiviert wird (vor dem Start von t15), was einen Signal
übergang zwischen einer Hauptzellenbitleitung und einer Da
tenleitung ermöglicht. Da das Signal P2 so ausgebildet ist,
dass es in den Intervallen P2-P5 auf Hoch gehalten wird,
in denen beide Signale S1 und S2 normale Impulse (auf Hoch)
aufweisen, synchronisiert es die Signale S1 und S2, um zu
verhindern, dass sie durch andere Signale gestört werden.
D. h., dass das Signal P2 dadurch, dass es in den Interval
len zwischen t2 bis t5, in denen die Signale S1 und S2 nor
mal sind, diese normalen Signale S1 und S2 in diesen Inter
vallen vor Störungen durch andere Signale schützt. Zum Deak
tivieren des Vorabladevorgangs in den Intervallen t2-t4
und zum Ermöglichen eines Vorabladevorgangs in den restli
chen Intervallen wird das Signal C3 bis zum Intervall t1 auf
Hoch gehalten, es erfährt zum Startzeitpunkt von t2 einen
Übergang auf Niedrig, und es geht erneut zum Zeitpunkt auf
Hoch über, zu dem das Signal CSBpad deaktiviert wird. Das
Signal SAN, das ein Vorabsignal zum Erzeugen eines Signals
SAN_C ist, das ein Signal zum Steuern von NMOS-Transistoren
zum Betreiben des Leseverstärkers im Leseverstärker mit
I/O-Steuerungseinheit ist, wird auf Niedrig gehalten, und es er
fährt zum Startzeitpunkt einen Übergang auf Hoch und zum
Zeitpunkt, zu dem das Signal CSBpad deaktiviert wird, einen
Übergang auf Niedrig. Das Signal SAP, ein Vorabsignal eines
Signals SAP_P, das PMOS-Transistoren zum Betreiben des Lese
verstärkers im Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit
steuert, verhält sich entgegengesetzt zum Signal SAN; es
wird bis zum Intervall t2 auf Hoch gehalten, es erfährt zum
Startzeitpunkt von t3 einen Übergang auf Niedrig, und es
geht erneut zum Zeitpunkt, zu dem das Signal CSBpad deakti
viert wird, auf Hoch über. Demgemäß wird in Intervallen, in
denen beide Signale S1 und S2 hoch sind, der logische Wert 0
in eine relevante Zelle eingeschrieben, d. h. in den Inter
vallen t2 und t3. Der logische Wert 1 wird in Intervallen, in
denen nur eines der Signale S1 und S2 hoch ist, d. h. in den
Intervallen t4 und t5, in eine relevante Zelle eingeschrie
ben.
Der Betrieb des Globalsteuerungsimpuls-Generators im Fall,
wenn das Zellenarray das in Fig. 10 dargestellte System auf
weist und die Adressen X, Z hin- und hergeschaltet werden,
ist in Fig. 34 dargestellt, die ein zweites Ausführungsbei
spiel zeigt. Da der Betrieb des Globalsteuerungsimpuls-Gene
rators beim Hin- und Herschalten der Adressen X, Z ähnlich
dem Betrieb beim Hin- und Herschalten der Adresse Y ist,
werden hier nur verschieden arbeitende Teile erläutert.
Während das Signal Y-ATD zum Zeitpunkt auf Hoch geht, zu dem
die Adresse Y in Fig. 33 einen Übergang aufweist, gehen die
(X, Z-ATD)-Signale dann auf Hoch, wenn die (X, Z-ATD)-Adres
sen in Fig. 34 einen Übergang erfahren. Der Globalsteue
rungsimpuls-Generator setzt die (X, Z-ATD)-Signale mit dem
Signal CSBpad zusammen, wenn er sie bei einem Übergang der
Adressen X, Z verwendet. Daher erfasst der Globalsteuerungs
impuls-Generator, wenn die (X, Z-ATD)-Signale auf Hoch ste
hen (t7 und t14), dass das Signal CSBpad im Intervall erneut
aktiviert ist. Demgemäß erzeugt der Globalsteuerungsimpuls-
Generator alle Signale erneut, um normale Zugriffe auf die
Adressen X, Z zu ermöglichen. Die Signale S1 und S2 werden
beide nach einem bestimmten Intervall (t1) ab dem Übergang
des Signals CSBpad auf Niedrig gestartet, und sie werden
auch nach einem bestimmten Intervall (t8 und t15) ab dem
Zeitpunkt von Übergängen der (X, Z-ATD)-Signale auf Niedrig
gestartet. Das Signal C4 geht zum Zeitpunkt von Hoch auf
Niedrig über, zu dem das Signal S1 auf Niedrig übergeht und
das Signal S2 auf Hoch gehalten wird, und es geht zum Zeit
punkt von Hoch auf Niedrig über, zu dem die (X, Z-ATD)-Sig
nale auf Hoch übergehen. Das Signal P2 geht zum Zeitpunkt,
zu dem die beiden Signale S1 und S2 auf Hoch übergehen, von
Niedrig auf Hoch über, und es geht zum Zeitpunkt, zu dem die
Signale S1 und S2 auf Niedrig übergehen, von Hoch auf Nied
rig über. Das Signal C3 geht zum Zeitpunkt, zu dem beide
Signale S1 und S2 auf Hoch übergehen, von Hoch über Niedrig
über, und es geht zum Zeitpunkt, zu dem die (X, Z-ATD)-Sig
nale auf Hoch übergehen, von Niedrig auf Hoch über. Die Sig
nale SAN und SAP werden nach einer vorbestimmten Verzögerung
ab dem Zeitpunkt, zu dem beide Signale S1 und S2 hoch sind,
einem Übergang unterzogen, und sie gehen zum Zeitpunkt, zu
dem die (X, Z-ATD)-Signale auf Hoch übergehen, in die ent
gegengesetzten Zustände über. Demgemäß wird in den Inter
vallen, in denen beide Signale S1 und S2 hoch sind, der lo
gische Wert 0 in eine relevante Zelle eingeschrieben, d. h.
in den Intervallen t2 und t3, t9 und t10 sowie t16 und t17.
Außerdem wird der logische Wert 1 in denjenigen Intervallen
in eine relevante Zelle eingeschrieben, in denen nur eines
der Signale S1 und S2 hoch ist, d. h. in den Intervallen t4
und t5, t11 und t12 sowie t18 und t19.
Der erfindungsgemäße ferroelektrische SWL-Speicher und die
erfindungsgemäße Schaltung zum Ansteuern desselben zeigen
die folgenden Vorteile.
Erstens erleichtert das Anbringen unterteilter Wortleitun
gen, die die Funktion von Plattenleitungen übernehmen, so
dass solche fehlen, Verbesserungen bei der Packungsdichte
und den Wirkungsgrad als Speicher, da beim Lesen und Schrei
ben kein gesondertes Plattenleitungs-Steuerungssignal mehr
erforderlich ist.
Zweitens kann eine Beeinträchtigung der Bezugszellen verhin
dert werden, da das Verhältnis von Bezugszellen zu zugehöri
gen Hauptzellen bei der Erfindung deutlich geringer als im
Stand der Technik ist. Zu dieser Beeinträchtigung kommt es
in Stand der Technik, da hinsichtlich der ferroelektrischen
Substanz Schwierigkeiten bestehen und eine Bezugszelle bei
Lesevorgängen für einige hundert Hauptzellen verwendet wird,
so dass jede Bezugszelle stark beansprucht wird, was zu ei
ner schnellen Beeinträchtigung der ferroelektrischen Eigen
schaften der in ihr vorhandenen ferroelektrischen Substanz
führt.
Drittens erleichtert die Verwendung von Signalen X, Y, Z-ATD
zusätzlich zum Signal CSBpad, das allgemein zum Aktivieren
eines ferroelektrischen Speichers verwendet wird, die Chip
funktion im Modus mit schnellem Spaltenzugriff, was eine
Verbesserung der Chipzugriffsgeschwindigkeit ermöglicht,
einhergehend mit wirkungsvoller Verwaltung des Speicherbe
triebs. D. h., dass der Chip in Fällen betrieben werden
kann, in denen im Wesentlichen nur die Adressen X, Z einen
Übergang erfahren oder nur die Adresse Y einen Übergang er
fährt, wobei der Chip im Betrieb hinsichtlich Wechselwirkun
gen zwischen Adressen X, Y und Z geschützt ist, wenn der
Chip durch das Signal CSBpad aktiviert ist. Außerdem kann,
wenn nur die Adressen X, Z einen Übergang erfahren, derselbe
Betrieb wie bei Aktivierung des Chips durch das Signal
CSBpad unter Verwendung eines (X, Z-ATD)-Signals realisiert
werden, da noch keine gültigen Daten im Leseverstärker ein
gespeichert sind, und wenn nur die Adresse Y einen Übergang
erfährt, kann ein bereits im Leseverstärker eingespeicherter
Datenwert gelesen werden, da die unterteilten Wortleitungen
SWL1 und SWL2 für die Zeilenadresse keinen Übergang erfah
ren, und in einem Schreibmodus kann unter Verwendung des
Signals Y-ATD ein normaler Schreibvorgang erfolgen.
Claims (44)
1. Ferroelektrischer SWL-Speicher mit:
- - SWL-Treibern zum Ansteuern unterteilter Wortleitungen (SWL);
- - Zellenarrays zum Speichern von Daten und
- - Kernen mit jeweils einem Leseverstärkerblock zum Lesen von Datenwerten und einem Bitleitungs-Steuerungsblock zum Steu ern von Bitleitungen, wobei jedes der Zellenarrays links und rechts von einem der SWL-Treiber zentrisch zu diesen ange ordnet ist und jeder der Kerne oberhalb und unterhalb einem jeweiligen Zellenarray zwischen denselben angeordnet ist (Fig. 7).
2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Zellenarray tatsächlich Hauptzellenblöcke zum Schreiben
von Daten und Bezugszellenblöcke aufweist, die Bezugswerte
zum Lesen von Daten speichern.
3. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Zellenarray eine Vielzahl von Hauptzellenunterblöcken
und eine Vielzahl von Bezugszellenunterblöcken aufweist, wo
bei jeder der Hauptzellenunterblöcke eine Vielzahl geradzah
liger Spalteneinheiten aufweist und jeder der Bezugszellen
unterblöcke zwei Spalteneinheiten aufweist.
4. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Hauptzellenunterblöcke vier Spalteneinheiten auf
weist.
5. Speicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Hauptzellenunterblöcke acht Spalteneinheiten auf
weist.
6. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
jedes der Zellenarrays Folgendes aufweist:
- - eine Vielzahl unterteilter Wortleitungen (SWL), die in ei ner Richtung mit festem Intervall angeordnet sind;
- - eine Vielzahl von Bitleitungen, die in einer Richtung rechtwinklig zu den SWLs mit festen Intervallen angeordnet sind; und
- - eine ferroelektrische Einheitsspeicherzelle, die in jedem Paar benachbarter zweier SWLs und benachbarter zweier Bit leitungen angeordnet ist.
7. Speicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die ferroelektrische Einheitsspeicherzelle Folgendes auf
weist:
- - einen ersten Transistor, dessen Gateelektrode mit einer ersten SWL eines Paars SWLs verbunden ist und einer Source elektrode, die mit einer ersten Bitleitung eines Paars Bit leitungen verbunden ist;
- - einen zweiten Transistor mit einer Gateelektrode, die mit der zweiten SWL des Paars SWLs verbunden ist, und einer Sourceelektrode, die mit der zweiten Bitleitung des Paars Bitleitungen verbunden ist;
- - einen ersten Kondensator mit einer ersten Elektrode, die mit der Drainelektrode des ersten Transistors verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die mit der zweiten SWL verbun den ist; und
- - einen zweiten Kondensator mit einer ersten Elektrode, die mit der Drainelektrode des zweiten Transistors verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die mit der ersten SWL verbunden ist.
8. Speicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
jede der Vielzahl von Bitleitungen eine Vielzahl von Unter
blöcken beinhaltet, von denen jeder mehrere Spalten von Bit
leitungen für Hauptzellen zur Datenspeicherung und zwei
Spalten von Bitleitungen für Bezugszellen zum Liefern einer
Bezugsspannung aufweist.
9. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
jedes der Zellenarrays Folgendes beinhaltet:
- - eine Vielzahl unterteilter Wortleitungen (SWLs), die in einer Richtung mit festem Intervall angeordnet sind;
- - eine Vielzahl von Bitleitungen und eine Vielzahl von Bit schienenleitungen, die beide abwechselnd rechtwinklig zu den SWLs mit festem Intervall angeordnet sind; und
- - eine ferroelektrische Einheitsspeicherzelle, die in jedem Paar benachbarter Paare SWLs und in einem Paar aus einer Bitleitung und einer Bitschienenleitung, die benachbart sind, angeordnet ist.
10. Speicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die ferroelektrische Einheitsspeicherzelle Folgendes auf
weist:
- - einen ersten Transistor, dessen Gateelektrode mit einer ersten SWL eines Paars SWLs verbunden ist und einer Source elektrode, die mit einer ersten Bitleitung verbunden ist;
- - einen zweiten Transistor mit einer Gateelektrode, die mit der zweiten SWL des Paars SWLs verbunden ist, und einer Sourceelektrode, die mit einer Bitschienenleitung verbunden ist;
- - einen ersten Kondensator mit einer ersten Elektrode, die mit der Drainelektrode des ersten Transistors verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die mit der zweiten SWL verbun den ist; und
- - einen zweiten Kondensator mit einer ersten Elektrode, die mit der Drainelektrode des zweiten Transistors verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die mit der ersten SWL verbunden ist.
11. Schaltung zum Ansteuern eines ferroelektrischen
SWL-Speichers, mit:
- - einem X-Nachdecodierer (21) zum Empfangen und Decodieren von Adressen X und Z zum aktivierenden Ansteuern eines Zel lenarrayblocks (23);
- - einem Globalsteuerungsimpuls-Generator (16) zum Liefern eines Steuerungsimpulses, wie er zum Schreiben oder Lesen von Daten erforderlich ist, auf ein von außen empfangenes Signal CSBpad hin;
- - einem Lokalsteuerungsimpuls-Generator (20) zum Empfangen des Steuerungsimpulses vom Globalsteuerungsimpuls-Generator und zum Liefern eines Steuerungssignals, wie es zum Schrei ben und Lesen von Daten erforderlich ist;
- - einem SWL-Zellenarrayblock zum Speichern von Daten;
- - einem SWL-Treiber (22) zum Ansteuern des SWL-Zellenarray blocks auf Steuerungssignale vom X-Nachdecodierer und vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator hin;
- - einem Y-Adressendecodierer (18) zum Decodieren eines von außen empfangenen Signals für Adressen Y;
- - einer Spaltensteuerungseinheit zum Steuern von Spalten auf das Steuerungssignal vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator und ein decodiertes Signal vom Y-Adressendecodierer hin; und
- - einem Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit (25) zum Lesen/Aufzeichnen von Daten aus dem/im SWL-Zellenarrayblock.
12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der Globalsteuerungsimpuls-Generator Folgendes auf
weist:
- - einen Empfangspuffer zum Empfangen von Signalen ein schließlich eines externen Signals CSBpad und zum Liefern eines ersten und eines zweiten Synchronisiersignals;
- - eine Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungs einrichtung zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer und eines Rückkopplungssignals desselben und zum Liefern eines Niederspannungs-Erfassungssignals zum Verhindern des Betriebs bei niedriger Spannung sowie eines Störungsbeseitigungssignals zum Ausfiltern von Störsignalen aus dem ersten Synchronisiersignal;
- - eine erste Steuerungseinheit zum Empfangen eines Signals mit auf diesem beseitigten Störsignalen und zum Liefern ei nes ersten Steuerungssignals zum Steuern des Aktivierungs zeitpunkts des Leseverstärkers, eines zweiten Steuerungssig nals zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spalten auswahl und zum Steuern des Hochziehens einer Bezugszellen bitleitung, und eines dritten Steuerungssignals zum Liefern eines Signals für den SWL-Treiber sowie andere Steuersigna le, wenn die normale Versorgungsspannung von der Niederspan nungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gelie fert wird;
- - eine zweite Steuerungseinheit zum Empfangen des dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit, zum Er zeugen eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für eine SWL1 sowie eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für eine SWL2 in einem Paar von SWLs für den SWL-Treiber, eines vierten Steuerungssignals, das ein Grundimpulssignal zum Steuern der Aktivierungszeitperioden der Signale S1 und S2 ist, und eines Impulssignals P2 mit einem Ansteuerungs vermögen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals verbessert ist, und zum Liefern des vierten Steuerungssig nals an die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseiti gungseinrichtung als Rückkopplungssignal sowie des Impuls signals P2 an den Lokalsteuerungsimpuls-Generator;
- - eine dritte Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten und des zweiten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer sowie des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungsein heit und zum Liefern eines fünften Steuerungssignals zum Steuern von Synchronität mit dem Signal CSBpad, wenn alle Signale mit Ausnahme des Grundsignalverlauf-Erzeugungssig nals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungs signals S2 für die SWL2 deaktiviert sind, und eines sechsten Steuerungssignals zum Unterbrechen des deaktivierten Zu stands des Signals CSBpad, wenn dieses im Zustand deakti viert wurde, in dem das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 und das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 aktiviert sind, und zum Aufrechterhalten des aktivierten Zustands bis zum Abschluss der normalen Be triebsabläufe des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2; und
- - eine vierte Steuerungseinheit zum Empfangen des fünften und sechsten Steuerungssignals von der dritten Steuerungs einheit sowie des ersten, zweiten und dritten Steuerungssig nals von der ersten Steuerungseinheit und zum Liefern eines Freigabesignals SAN für ein NMOS-Bauteil sowie eines Freiga besignals SAP für ein PMOS-Bauteil im Leseverstärker, eines Steuerungssignals C1 zum Verbinden einer Bitleitung an einem Hauptzellenblock und eines ersten I/O-Knotens am Lesever stärker miteinander, eines Steuerungssignals C2 zum Verbin den einer Bitleitung an einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker miteinander, eines Steuerungssignals C3 zum Steuern von Niederspannungs-Vorab ladevorgängen einer Bitleitung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugszelle und eines Knotens am Lese verstärker, und eines Steuerungssignals C4 zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spaltenauswahl sowie des Hochziehens der Bitleitung einer Bezugszelle.
13. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der Globalsteuerungsimpuls-Generator Folgendes liefert,
wenn die Aktivierungsperiode des von außen empfangenen Sig
nals CSBpad in Intervalle t1-t14 unterteilt wird:
- - ein erstes Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für eine SWL, das in den Intervallen t2 und t3 sowie im Intervall t5 auf Hoch gehalten wird, während es in den restlichen Inter vallen auf Niedrig gehalten wird;
- - ein zweites Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für ei ne SWL, das in den Intervallen t2-t4 auf Hoch gehalten wird, während es in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten wird;
- - ein Steuerungssignal C1, das im Intervall t3 auf Niedrig übergeht und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um eine Bitleitung an einer Hauptzelle und einen ers ten Knoten am Leseverstärker zu verbinden;
- - ein Steuerungssignal C2, das in den Intervallen t3-t14 auf Niedrig gehalten wird und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um eine Bitleitung an einer Bezugs zelle und einen zweiten Knoten am Leseverstärker zu verbin den;
- - ein Steuerungssignal C4, das in den Intervallen t4-t14 auf Hoch gehalten wird und in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten wird, um den Aktivierungszeitpunkt für die Spaltenauswahl und das Hochziehen einer Bezugszellen-Bitlei tung zu steuern;
- - ein Impulssignal P2, das in den Intervallen t2-t5 auf Hoch gehalten wird und in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten wird, um Aktivierungszeitpunkte für das erste und zweite Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 bzw. S2 zu steuern;
- - ein Steuerungssignal C3, das in den Intervallen t2-t14 auf Niedrig gehalten wird und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um den Niederspannungs-Vorabladevor gang einer Hauptzellenbitleitung, einer Bezugszellenbitlei tung und eines Leseverstärkerknotens zu steuern;
- - ein erstes Aktivierungssignal SAP für den Leseverstärker, das in den Intervallen t3-t14 auf Hoch und in den restli chen Intervallen auf Niedrig gehalten wird; und
- - ein zweites Aktivierungssignal SAN für den Leseverstärker, das in den Intervallen t3-t14 auf Niedrig und in den rest lichen Intervallen auf Hoch gehalten wird.
14. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der Globalsteuerungsimpuls-Generator dann, wenn die Ak
tivierungsperiode des von außen empfangenen Signals CSBpad
in Intervalle t1-t20 unterteilt ist und Adressensignale
für X, Z zu den Startzeitpunkten der Intervalle t7 und t14
einen Übergang erfahren, Folgendes liefert:
- - ein erstes Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für eine SWL, das in den Intervallen t2 und t3, t5, t9 und t10, t12, t16 und t17 sowie t19 auf Hoch und in den restlichen Inter vallen auf Niedrig gehalten wird;
- - ein zweites Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für eine SWL, das in den Intervallen t2-t4, t9-t11 sowie t16 - t18 auf Hoch und in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten wird;
- - ein Steuerungssignal C1, das in den Intervallen t3, t10 und t17 auf Niedrig und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um eine Bitleitung an einer Hauptzelle und einen ersten Knoten am Leseverstärker zu verbinden;
- - ein Steuerungssignal C2, das zu den Endzeitpunkten der Intervalle t2, t10 und t17 von Hoch auf Niedrig übergeht und in den Startzeitpunkten Intervallen t7 und t14 von Niedrig auf Hoch übergeht, um eine Bitleitung an einer Bezugszelle und einen ersten Knoten am Leseverstärker zu verbinden;
- - ein Steuerungssignal C4, das in den Intervallen t4-t6, t11-t13, sowie t18-t20 auf Hoch gehalten und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um einen Ak tivierungszeitpunkt für die Spaltenauswahl und das Hochzie hen einer Bezugszellenbitleitung zu steuern;
- - ein Impulssignal P2, das in den Intervallen t2-t5, t9-t12 sowie t16-t19 auf Hoch und in den restlichen Interval len auf Niedrig gehalten wird, um Aktivierungszeitperioden des ersten bzw. zweiten Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 bzw. S2 zu steuern;
- - ein Steuerungssignal C3, das in den Intervallen t2-t6, t9-t13 sowie t16-t20 auf Niedrig und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um einen Niederspan nungsvorabladevorgang einer Hauptzellenbitleitung, einer Be zugszellenbitleitung und eines Leseverstärkerknotens zu steuern;
- - ein erstes Aktivierungssignal SAP für den Leseverstärker, das in den Intervallen t3-t6, t10-t13 sowie t17-t20 auf Hoch und in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten wird; und
- - ein zweites Aktivierungssignal SAN für den Leseverstärker, das in den Intervallen t3-t6, t10-t13 sowie t17-t20 auf Niedrig und in den restlichen Intervallen auf Hoch ge halten wird.
15. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass der Globalsteuerungsimpuls-Generator Folgendes auf
weist:
- - einen Empfangspuffer zum Empfangen von Signalen ein schließlich eines externen Signals CSBpad und zum Liefern eines ersten und eines zweiten Synchronisiersignals;
- - eine erste Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten Syn chronisiersignals vom Empfangspuffer und zum Liefern eines ersten Steuerungssignals zum Steuern eines Aktivierungszeit punkts des Leseverstärkers, eines zweiten Steuerungssignals zum Steuern eines Aktivierungszeitpunkts für die Spaltenaus wahl und zum Steuern des Hochziehens einer Bezugszellenbit leitung, und eines dritten Steuerungssignals zum Liefern eines Signals für den SWL-Treiber sowie anderer Steuerungs signale;
- - eine zweite Steuerungseinheit zum Empfangen des dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit, zum Er zeugen eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für ei ne SWL1 und eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für eine SWL2 in einem Paar SWLs für den SWL-Treiber, eines vierten Steuerungssignals, das ein Grundimpulssignal zum Steuern der Aktivierungszeitperioden der Signale S1 und S2 ist, und eines Impulssignals P2 mit einem Ansteuerungsvermö gen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals verbes sert ist, und zum Liefern des Impulssignals P2 an den Lokal steuerungsimpuls-Generator;
- - eine dritte Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten und des zweiten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer und des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungseinheit und zum Liefern eines vierten Steuerungssignals zum Steuern von Synchronität mit dem Signal CSBpad, wenn alle Signale mit Ausnahme des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2 deaktiviert sind, und eines sechsten Steuerungssig nals zum Unterbrechen eines deaktivierten Zustands des Sig nals CSBpad, wenn dieses im Zustand deaktiviert ist, in dem das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 und das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 ak tiviert sind, und zum Aufrechterhalten des aktivierten Zu stands bis zum Abschluss normaler Betriebsabläufe des Grund signalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2; und
- - eine vierte Steuerungseinheit zum Empfangen des fünften und sechsten Steuerungssignals von der dritten Steuerungs einheit, des ersten, zweiten und dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit sowie des ersten Synchroni siersignals vom Empfangspuffer und zum Liefern eines Akti vierungssignals SAN für ein NMOS-Bauteil sowie eines Akti vierungssignals SAP für ein PMOS-Bauteil im Leseverstärker, eines Steuerungssignals C1 zum Verbinden einer Bitleitung an einem Hauptzellenblock und eines ersten I/O-Knotens am Lese verstärker miteinander, eines Steuerungssignals C2 zum Ver binden einer Bitleitung an einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker miteinander, eines Steuerungssignals C3 zum Steuern von Niederspannungs-Vorab ladevorgängen einer Bitleitung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugszelle und eines Knotens am Lese verstärker, und eines Steuerungssignals C4 zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spaltenauswahl und zum Steu ern des Hochziehens der Bitleitung einer Bezugszelle.
16. Schaltung zum Ansteuern eines ferroelektrischen SWL-
Speichers, mit:
- - X-, Y-, Z-Puffern zum Puffern von jeweils von außen emp fangenen Signalen für Adressen X, Y und Z;
- - X-, Y-, Z-Vordecodierern zum Vordecodieren jeweiliger Adressen X, Y, Z von den X-, Y-, Z-Puffern;
- - einem X-Nachdecodierer zum Empfangen und Vordecodieren der Adressen X und Z von den X-, Y-, Z-Vordecodierern zum akti vierenden Ansteuern eines Zellenarrayblocks;
- - einem Globalsteuerungsimpuls-Generator zum Liefern eines Steuerungsimpulses, wie er zum Schreiben oder Lesen von Da ten erforderlich ist, auf ein von außen empfangenes Signal CSBpad hin;
- - einem Lokalsteuerungsimpuls-Generator zum Erzeugen eines Steuerungssignals auf den Steuerungsimpuls vom Globalsteue rungsimpuls-Generator hin;
- - einem SWL-Zellenarrayblock zum Speichern von Daten; - einem SWL-Treiber zum Ansteuern des SWL-Zellenarrayblocks auf Steuerungssignale vom X-Nachdecodierer und vom Lokal steuerungsimpuls-Generator hin;
- - einer Spaltensteuerungseinheit zum Steuern von Spalten auf das Steuerungssignal vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator hin sowie eines Y-Vordecodierungssignals von den X-, Y-, Z-Vor decodierern hin; und
- - einem Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit zum Erfas sen/Aufzeichnen von Daten vom/im SWL-Zellenarrayblock auf das Steuerungssignal vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator hin, unter Steuerung durch die Spaltensteuerungseinheit.
17. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Globalsteuerungsimpuls-Generator Folgendes auf
weist:
- - einen Empfangspuffer zum Empfangen von Signalen ein schließlich eines externen Signals CSBpad und zum Liefern eines ersten und eines zweiten Synchronisiersignals;
- - eine Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungs einrichtung zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer und eines Rückkopplungssignals desselben und zum Liefern eines Niederspannungs-Erfassungssignals zum Verhindern des Betriebs bei niedriger Spannung sowie eines Störungsbeseitigungssignals zum Ausfiltern von Störsignalen aus dem ersten Synchronisiersignal;
- - eine erste Steuerungseinheit zum Empfangen eines Signals mit auf diesem beseitigten Störsignalen und zum Liefern ei nes ersten Steuerungssignals zum Steuern des Aktivierungs zeitpunkts des Leseverstärkers, eines zweiten Steuerungssig nals zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spalten auswahl und zum Steuern des Hochziehens einer Bezugszellen bitleitung, und eines dritten Steuerungssignals zum Liefern eines Signals für den SWL-Treiber sowie andere Steuersigna le, wenn die normale Versorgungsspannung von der Niederspan nungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gelie fert wird;
- - eine zweite Steuerungseinheit zum Empfangen des dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit, zum Er zeugen eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für eine SWL1 sowie eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für eine SWL2 in einem Paar von SWLs für den SWL-Treiber, eines vierten Steuerungssignals, das ein Grundimpulssignal zum Steuern der Aktivierungszeitperioden der Signale S1 und S2 ist, und eines Impulssignals P2 mit einem Ansteuerungs vermögen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals verbessert ist, und zum Liefern des vierten Steuerungssig nals an die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseiti gungseinrichtung als Rückkopplungssignal sowie des Impuls signals P2 an den Lokalsteuerungsimpuls-Generator;
- - eine dritte Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten und des zweiten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer sowie des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungsein heit und zum Liefern eines fünften Steuerungssignals zum Steuern von Synchronität mit dem Signal CSBpad, wenn alle Signale mit Ausnahme des Grundsignalverlauf-Erzeugungssig nals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungs signals S2 für die SWL2 deaktiviert sind, und eines sechsten Steuerungssignals zum Unterbrechen des deaktivierten Zu stands des Signals CSBpad, wenn dieses im Zustand deakti viert wurde, in dem das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 und das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 aktiviert sind, und zum Aufrechterhalten des aktivierten Zustands bis zum Abschluss der normalen Be triebsabläufe des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2; und
- - eine vierte Steuerungseinheit zum Empfangen des fünften und sechsten Steuerungssignals von der dritten Steuerungs einheit sowie des ersten, zweiten und dritten Steuerungssig nals von der ersten Steuerungseinheit und zum Liefern eines Freigabesignals SAN für ein NMOS-Bauteil sowie eines Freiga besignals SAP für ein PMOS-Bauteil im Leseverstärker, eines Steuerungssignals C1 zum Verbinden einer Bitleitung an einem Hauptzellenblock und eines ersten I/O-Knotens am Lesever stärker miteinander, eines Steuerungssignals C2 zum Verbin den einer Bitleitung an einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker miteinander, eines Steuerungssignals C3 zum Steuern von Niederspannungs-Vorab ladevorgängen einer Bitleitung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugszelle und eines Knotens am Lese verstärker, und eines Steuerungssignals C4 zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spaltenauswahl sowie des Hochziehens der Bitleitung einer Bezugszelle.
18. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Globalsteuerungsimpuls-Generator Folgendes auf
weist:
- - einen Empfangspuffer zum Empfangen von Signalen ein schließlich eines externen Signals CSBpad und zum Liefern eines ersten und eines zweiten Synchronisiersignals;
- - eine erste Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten Syn chronisiersignals vom Empfangspuffer und zum Liefern eines ersten Steuerungssignals zum Steuern eines Aktivierungszeit punkts des Leseverstärkers, eines zweiten Steuerungssignals zum Steuern eines Aktivierungszeitpunkts für die Spaltenaus wahl und zum Steuern des Hochziehens einer Bezugszellenbit leitung, und eines dritten Steuerungssignals zum Liefern eines Signals für den SWL-Treiber sowie anderer Steuerungs signale;
- - eine zweite Steuerungseinheit zum Empfangen des dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit, zum Er zeugen eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für ei ne SWL1 und eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für eine SWL2 in einem Paar SWLs für den SWL-Treiber, eines vierten Steuerungssignals, das ein Grundimpulssignal zum Steuern der Aktivierungszeitperioden der Signale S1 und S2 ist, und eines Impulssignals P2 mit einem Ansteuerungsvermö gen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals verbes sert ist, und zum Liefern des Impulssignals P2 an den Lokal steuerungsimpuls-Generator;
- - eine dritte Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten und des zweiten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer und des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungseinheit und zum Liefern eines vierten Steuerungssignals zum Steuern von Synchronität mit dem Signal CSBpad, wenn alle Signale mit Ausnahme des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2 deaktiviert sind, und eines sechsten Steuerungssig nals zum Unterbrechen eines deaktivierten Zustands des Sig nals CSBpad, wenn dieses im Zustand deaktiviert ist, in dem das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 und das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 ak tiviert sind, und zum Aufrechterhalten des aktivierten Zu stands bis zum Abschluss normaler Betriebsabläufe des Grund signalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2; und
- - eine vierte Steuerungseinheit zum Empfangen des fünften und sechsten Steuerungssignals von der dritten Steuerungs einheit, des ersten, zweiten und dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit sowie des ersten Synchroni siersignals vom Empfangspuffer und zum Liefern eines Akti vierungssignals SAN für ein NMOS-Bauteil sowie eines Akti vierungssignals SAP für ein PMOS-Bauteil im Leseverstärker, eines Steuerungssignals C1 zum Verbinden einer Bitleitung an einem Hauptzellenblock und eines ersten I/O-Knotens am Lese verstärker miteinander, eines Steuerungssignals C2 zum Ver binden einer Bitleitung an einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker miteinander, eines Steuerungssignals C3 zum Steuern von Niederspannungs-Vorab ladevorgängen einer Bitleitung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugszelle und eines Knotens am Lese verstärker, und eines Steuerungssignals C4 zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spaltenauswahl und zum Steu ern des Hochziehens der Bitleitung einer Bezugszelle.
19. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Globalsteuerungsimpuls-Generator Folgendes liefert,
wenn die Aktivierungsperiode des von außen empfangenen Sig
nals CSBpad in Intervalle t1-t14 unterteilt wird:
- - ein erstes Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für eine SWL, das in den Intervallen t2 und t3 sowie im Intervall t5 auf Hoch gehalten wird, während es in den restlichen Inter vallen auf Niedrig gehalten wird;
- - ein zweites Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für ei ne SWL, das in den Intervallen t2-t4 auf Hoch gehalten wird, während es in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten wird;
- - ein Steuerungssignal C1, das im Intervall t3 auf Niedrig übergeht und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um eine Bitleitung an einer Hauptzelle und einen ers ten Knoten am Leseverstärker zu verbinden;
- - ein Steuerungssignal C2, das in den Intervallen t3-t14 auf Niedrig gehalten wird und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um eine Bitleitung an einer Bezugs zelle und einen zweiten Knoten am Leseverstärker zu verbin den;
- - ein Steuerungssignal C4, das in den Intervallen t4-t14 auf Hoch gehalten wird und in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten wird, um den Aktivierungszeitpunkt für die Spaltenauswahl und das Hochziehen einer Bezugszellen-Bitlei tung zu steuern;
- - ein Impulssignal P2, das in den Intervallen t2-t5 auf Hoch gehalten wird und in den restlichen Intervallen auf Niedrig gehalten wird, um Aktivierungszeitpunkte für das erste und zweite Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 bzw. S2 zu steuern;
- - ein Steuerungssignal C3, das in den Intervallen t2-t14 auf Niedrig gehalten wird und in den restlichen Intervallen auf Hoch gehalten wird, um den Niederspannungs-Vorabladevor gang einer Hauptzellenbitleitung, einer Bezugszellenbitlei tung und eines Leseverstärkerknotens zu steuern;
- - ein erstes Aktivierungssignal SAP für den Leseverstärker, das in den Intervallen t3-t14 auf Hoch und in den restli chen Intervallen auf Niedrig gehalten wird; und
- - ein zweites Aktivierungssignal SAN für den Leseverstärker, das in den Intervallen t3-t14 auf Niedrig und in den rest lichen Intervallen auf Hoch gehalten wird.
20. Schaltung zum Ansteuern eines ferroelektrischen
SWL-Speichers, mit:
- - einem Empfangspuffer zum Empfangen von Signalen ein schließlich eines Signals CSBpad und zum Liefern eines ers ten und eines zweiten Synchronisiersignals;
- - einer ersten Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer und zum Liefern ei nes ersten Steuerungssignals zum Steuern des Aktivierungs zeitpunkts des Leseverstärkers, eines zweiten Steuerungssig nals zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spalten auswahl und zum Steuern des Hochziehens einer Bezugszellen bitleitung, und eines dritten Steuerungssignals zum Liefern eines Signals für den SWL-Treiber sowie anderer Steuerungs signale;
- - einer zweiten Steuerungseinheit zum Empfangen des dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit zum Er zeugen eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für ei ne SWL1 sowie eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für eine SWL3 in einem Paar von SWLs für den SWL-Treiber, eines vierten Steuerungssignals, das ein Grundimpulssignal zum Steuern der Aktivierungszeitperioden der Signale S1 und S2 ist, und eines Impulssignals P2 mit einem Ansteuerungs vermögen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals verbessert ist, und zum Liefern des Impulssignals P2 an den Lokalsteuerungsimpuls-Generator;
- - einer dritten Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten und zweiten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer sowie des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungsein heit und zum Liefern eines fünften Steuerungssignals zum Steuern von Synchronität mit dem Signal CSBpad, wenn alle Signale mit Ausnahme des Grundsignalverlauf-Erzeugungssig nals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungs signals S2 für die SWL2 deaktiviert sind, und eines sechsten Steuerungssignals zum Unterbrechen eines deaktivierten Zu stands des Signals CSBpad, wenn dieses im Zustand deakti viert ist, in dem das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 und das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 aktiviert sind, und zum Aufrechterhalten des aktivierten Zustands bis zum Abschluss normaler Betriebsab läufe des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2; und
- - einer vierten Steuerungseinheit zum Empfangen des fünften und sechsten Steuerungssignals von der dritten Steuerungs einheit, des ersten, zweiten und dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit sowie des ersten Synchroni siersignals vom Empfangspuffer und zum Liefern eines Akti vierungssignals SAN für ein NMOS-Bauteil sowie eines Akti vierungssignals SAP für ein PMOS-Bauteil im Leseverstärker, eines Steuerungssignals C1 zum Verbinden einer Bitleitung an einem Hauptzellenblock und eines ersten I/O-Knotens am Lese verstärker miteinander, eines Steuerungssignals C2 zum Ver binden einer Bitleitung an einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker miteinander, eines Steuerungssignals C3 zum Steuern eines Niederspannungs-Vor abladevorgangs einer Bitleitung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugszelle und eines Knotens am Lese verstärker, und eines Steuerungssignals C4 zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spaltenauswahl und des Hoch ziehens der Bitleitung einer Bezugszelle.
21. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass der Empfangspuffer das von außen empfangene Signal
CSBpad einer Invertierung und einer Nichtinvertierung unter
zieht, um das erste bzw. zweite Synchronisiersignal zu er
zeugen.
22. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass der Empfangspuffer Folgendes beinhaltet:
- - einen Spannungseinschaltdetektor zum Erfassen eines Span nungseinschaltsignals einer Spannungsversorgung;
- - ein erstes NOR-Gatter, um das von außen empfangene Signal CSBpad und das Spannungseinschalt-Erfassungssignal einer Lo gikoperation zu unterziehen;
- - einen ersten Inverter zum Invertieren des Ausgangssignals des ersten NOR-Gatters, um das zweite Synchronisiersignal zu erzeugen; und
- - einen zweiten Inverter zum Invertieren des Ausgangssignals des ersten Inverters, um das erste Synchronisiersignal zu erzeugen.
23. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass der Empfangspuffer Folgendes beinhaltet:
- - ein zweites NOR-Gatter, um das von außen empfangene Signal CSBpad und (X, Z-ATD)-Signale einer Logikoperation zu unter ziehen;
- - einen dritten Inverter zum Invertieren des Ausgangssignals des zweiten NOR-Gatters, um das zweite Synchronisiersignal zu liefern; und
- - einen vierten Inverter zum Invertieren des Ausgangssignals des dritten Inverters, um das erste Synchronisiersignal zu liefern.
24. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass der Empfangspuffer Folgendes beinhaltet:
- - ein drittes NOR-Gatter, um (X, Z-ATD)-Signale, das Signal CSBpad und ein Spannungseinschalt-Erfassungssignal, die alle von außen empfangen werden, einer Logikoperation zu unter ziehen;
- - einen fünften Inverter zum Invertieren des Ausgangssignals des dritten NOR-Gatters, um das zweite Synchronisiersignal zu liefern; und
- - einen sechsten Inverter zum Invertieren des Ausgangssig nals des fünften Inverters, um das erste Synchronisiersignal zu liefern.
25. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass der Spannungseinschaltdetektor Folgendes beinhaltet:
- - einen Versorgungsspannungsanstiegsdetektor zum Erfassen eines Anstiegs der Versorgungsspannung;
- - einen Verstärker zum Vergleichen und Verstärken des Aus gangssignals vom Versorgungsspannungsanstiegsdetektor und der Versorgungsspannung;
- - einen Rückkopplungsteil zum Rückkoppeln des Ausgangssig nals des Verstärkers zum Liefern eines Signals, das die Sta bilität der Versorgungsspannung repräsentiert; und
- - eine Spannungseinschalt-Weiterleiteinrichtung zum Verbes sern des Ansteuerungsvermögens des Ausgangssignals des Rück kopplungsteils zur Lieferung an den Empfangspuffer.
26. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Steuerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - eine erste Verzögerungseinheit zum Liefern eines ersten und eines zweiten Signals, die durch Teilen des ersten Syn chronisiersignals vom Empfangspuffer mit voneinander ver schiedenen Werten erhalten wurden, und zum Verzögern und Weiterleiten des ersten verzögerten Signals als erstes Steuerungssignal;
- - einen siebten Inverter zum Invertieren des zweiten Verzö gerungssignals von der ersten Verzögerungseinheit;
- - ein erstes NAND-Gatter, um das erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer und das Signal vom siebten Inverter einer Logikoperation zu unterziehen, um das zweite Steuerungssig nal zu liefern; und
- - einen achten Inverter zum Invertieren des Ausgangssignals des ersten NAND-Gatters, um das dritte Steuerungssignal zu liefern.
27. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Steuerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - eine zweite Verzögerungseinheit zum Liefern eines dritten und eines vierten Verzögerungssignals, die das dritte Steue rungssignal von der ersten Steuerungseinheit bilden, dessen fallende Flanke durch verschiedene Werte geteilt und verzö gert wird;
- - ein viertes NOP-Gatter, um das vierte Verzögerungssignal von der zweiten Verzögerungseinheit und das dritte Steue rungssignal von der ersten Steuerungseinheit einer Logikope ration zu unterziehen;
- - eine dritte Verzögerungseinheit zum Verzögern der anstei genden Flanke des Signals vom vierten NOR-Gatter für eine vorgegebene Zeitperiode;
- - einen neuen Inverter zum Invertieren des dritten Steue rungssignals;
- - ein zweites NAND-Gatter, um die Ausgangssignale des neun ten Inverters, des vierten NOR-Gatters und der dritten Ver zögerungseinheit einer Logikoperation zu unterziehen, um ein viertes Steuerungssignal zu liefern;
- - ein drittes NAND-Gatter, um das Ausgangssignal des neunten Inverters, das vierte Verzögerungssignal von der zweiten Verzögerungseinheit und das Ausgangssignal des zweiten NAND-Gatters einer Logikoperation zu unterziehen;
- - eine vierte Verzögerungseinheit zum Verzögern der anstei genden Flanke des Ausgangssignals des dritten NAND-Gatters um eine vorgegebene Zeitperiode;
- - ein viertes NAND-Gatter für das dritte Verzögerungssignal von der zweiten Verzögerungseinheit, das Ausgangssignal des dritten NAND-Gatters und das Ausgangssignal des zweiten NAND-Gatters;
- - eine fünfte Verzögerungseinheit zum Verzögern der anstei genden Flanke des Ausgangssignals des vierten NAND-Gatters für eine vorgegebene Zeitperiode;
- - eine Weiterleiteinheit für das Signal S1, um das Ausgangs signal der vierten Verzögerungseinheit und das Ausgangssi gnal des zweiten NAND-Gatters einer Logikoperation zu unter ziehen, um das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 weiterzuleiten;
- - eine Weiterleiteinheit für das Signal S2, um das Ausgangs signal der fünften Verzögerungseinheit und das Ausgangssi gnal des zweiten NAND-Gatters einer Logikoperation zu unter ziehen, um das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 weiterzuleiten; und
- - eine Impulssignal-Weiterleiteinheit zum Verbessern des Ansteuerungsvermögens des Signals vom zweiten NAND-Gatter zum Weiterleiten eines Impulssignals P2.
28. Schaltung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Verzögerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - mehrere Inverter zum Verringern des Stromtreibervermögens eines PMOS-Transistors und zum Verbessern des Stromtreiber vermögens eines NMOS-Transistors im Leseverstärker und
- - mehrere Inverter zum Verbessern des Stromtreibervermögens der PMOS- und NMOS-Transistoren.
29. Schaltung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
dass die dritte Verzögerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - mehrere Inverter zum Verringern des Stromtreibervermögens eines PMOS-Transistors und zum Verbessern des Stromtreiber vermögens eines NMOS-Transistors im Leseverstärker und
- - mehrere Inverter zum Verbessern des Stromtreibervermögens der PMOS- und NMOS-Transistoren.
30. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass die dritte Steuerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - eine Signalverlängerungseinheit zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer und des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungseinheit und zum Verlängern des hohen Impulses des Impulssignals P2 von der zweiten Steuerungseinheit bis zu einem Zeitpunkt, zu dem das Signal CSBpad auf Niedrig aktiviert gehalten wird;
- - eine dritte Verzögerungseinheit zum Verzögern der anstei genden Flanke des Signals von der Signalverlängerungseinheit um eine vorbestimmte Zeitperiode;
- - ein fünftes NAND-Gatter, um das invertierte vierte Steue rungssignal von der zweiten Steuerungseinheit und das zweite Synchronisiersignal vom Empfangspuffer einer Logikoperation zu unterziehen, um das sechste Steuerungssignal zu liefern; und
- - eine Steuerungssignal-Weiterleiteinheit, um die Ausgangs signale der sechsten Verzögerungseinheit und des fünften NAND-Gatters einer Logikoperation zu unterziehen, um das fünfte Steuerungssignal zu liefern.
31. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass die dritte Steuerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - eine siebte Verzögerungseinheit zum Verzögern der anstei genden Flanke des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungseinheit für eine vorbestimmte Zeitperiode;
- - ein sechstes NAND-Gatter, um das invertierte vierte Steue rungssignal von der zweiten Steuerungseinheit und das zweite Synchronisiersignal vom Empfangspuffer einer Logikoperation zu unterziehen, um das sechste Steuerungssignal zu liefern; und
- - eine Steuerungssignal-Weiterleiteinheit, um die Ausgangs signale der siebten Verzögerungseinheit und des sechsten NAND-Gatters einer Logikoperation zu unterziehen, um das fünfte Steuerungssignal zu liefern.
32. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass die dritte Steuerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - eine Signalverlängerungseinheit zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer und des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungseinheit und zum Verlängern des hohen Impulses des Impulssignals P2 von der zweiten Steuerungseinheit bis zum Zeitpunkt, zu dem das Sig nal CSBpad auf Niedrig aktiviert gehalten wird;
- - eine achte Verzögerungseinheit zum Verzögern der anstei genden Flanke und der fallenden Flanke des Signals von der Signalverlängerungseinheit um vorbestimmte Zeitperioden;
- - ein siebtes NAND-Gatter, um das invertierte vierte Steue rungssignal von der zweiten Steuerungseinheit und das zweite Synchronisiersignal vom Empfangspuffer einer Logikoperation zu unterziehen, um das sechste Steuerungssignal zu liefern; und
- - eine Steuerungssignal-Weiterleiteinheit, um die Ausgangs signale der achten Verzögerungseinheit und des fünften NAND-Gatters einer Logikoperation zu unterziehen, um das fünfte Steuerungssignal zu liefern.
33. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass die vierte Steuerungseinheit Folgendes aufweist:
- - eine Leseverstärkersteuerungssignal-Weiterleiteinheit, um das erste Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungs einheit einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Aktivie rungssignal SAN für das NMOS-Bauteil im Leseverstärker sowie ein Aktivierungssignal SAP für das PMOS-Bauteil im Lesever stärker zu liefern;
- - eine Bitleitungsschaltsignal-Weiterleiteinheit, um das dritte Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungsein heit einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Steuerungs signal C1 zum Verbinden einer Bitleitung in einem Hauptzel lenblock und eines ersten I/O-Knotens am Leseverstärker so wie ein Steuerungssignal C2 zum Verbinden einer Bitleitung in einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker zu liefern;
- - eine Spaltensteuerungssignal-Weiterleiteinheit, um das zweite Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungsein heit einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Signal C4 zu liefern, das ein Spaltensteuerungssignal ist; und
- - eine Vorabladesteuerungssignal-Weiterleiteinheit, um das erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer oder das sechs te Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Vorabladesteuerungs signal C3 zu liefern.
34. Schaltung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bitleitungsschaltsignal-Weiterleiteinheit das drit
te Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit und das
fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit
einer Logikoperation unterzieht, um ein Steuerungssignal C1
zum Verbinden einer Bitleitung und eines ersten I/O-Knotens
am Leseverstärker sowie ein Steuerungssignal C2 zum Verbin
den einer Bitleitung und eines zweiten I/O-Knotens am Lese
verstärker zu liefern.
35. Schaltung zum Ansteuern eines ferroelektrischen
SWL-Speichers, mit:
- - einem Empfangspuffer zum Empfangen von Signalen ein schließlich eines externen Signals CSBpad und zum Liefern eines ersten und eines zweiten Synchronisiersignals;
- - einer Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungs einrichtung zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer und eines Rückkopplungssignals desselben und zum Liefern eines Niederspannungs-Erfassungssignals zum Verhindern des Betriebs bei niedriger Spannung sowie eines Störungsbeseitigungssignals zum Ausfiltern von Störsignalen aus dem ersten Synchronisiersignal;
- - einer ersten Steuerungseinheit zum Empfangen eines Sig nals, aus dem Störsignale beseitigt sind und zum Liefern eines ersten Steuerungssignals zum Steuern des Aktivierungs zeitpunkts des Leseverstärkers, eines zweiten Steuerungssig nals zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts für die Spalten auswahl sowie des Hochziehens einer Bezugszellenbitleitung, und eines dritten Steuerungssignals zum Liefern eines Sig nals für den SWL-Treiber sowie anderer Steuerungssignale, wenn von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseiti gungseinrichtung die normale Versorgungsspannung geliefert wird;
- - einer zweiten Steuerungseinheit zum Empfangen des dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit, zum Er zeugen eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für eine SWL1 sowie eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für eine SWL2 in einem Paar SWLs des SWL-Treibers, eines vierten Steuerungssignals, das ein Grundimpulssignal zum Steuern der Aktivierungszeitperioden der Signale S1 und S2 ist, und eines Impulssignals P2 mit einem Treibervermögen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals verbessert ist, und zum Liefern des vierten Steuerungssignals an die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrich tung als Rückkopplungssignal sowie des Impulssignals P2 an einen Lokalsteuerungsimpuls-Generator;
- - einer dritten Steuerungseinheit zum Empfangen des ersten und zweiten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer sowie des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungsein heit und zum Liefern eines fünften Steuerungssignals zum Steuern von Synchronität mit dem Signal CSBpad, wenn alle Signale mit Ausnahme des Grundsignalverlauf-Erzeugungssig nals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungs signals S2 für die SWL2 deaktiviert sind, und eines sechsten Steuerungssignals zum Unterbrechen des deaktivierten Zu stands des Signals CSBpad, wenn dieses im Zustand deakti viert ist, in dem das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 und das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 aktiviert sind, und zum Aufrechterhalten des aktivierten Zustands bis zum Abschluss der normalen Be triebsabläufe des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2; und
- - einer vierten Steuerungseinheit zum Empfangen des fünften und sechsten Steuerungssignals von der dritten Steuerungs einheit sowie des ersten, zweiten und dritten Steuerungssig nals von der ersten Steuerungseinheit und zum Liefern eines Aktivierungssignals SAN für ein NMOS-Bauteil und eines Akti vierungssignals SAP für ein PMOS-Bauteil im Leseverstärker, eines Steuerungssignals C1 zum Verbinden einer Bitleitung an einem Hauptzellenblock und eines ersten I/O-Knotens am Lese verstärker miteinander, eines Steuerungssignals C2 zum Ver binden einer Bitleitung an einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärker miteinander, eines Steuerungssignals C3 zum Steuern von Niederspannungs-Vorab ladevorgängen einer Bitleitung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugszelle und eines Knotens am Lese verstärker sowie eines Steuerungssignals C4 zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts eines Spaltenauswählvorgangs und des Hochziehens der Bitleitung einer Bezugszelle.
36. Schaltung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungs
einrichtung Folgendes beinhaltet:
- - einen Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals und zum Erfassen und Verzögern einer niedrigen Spannung einer Spannungsver sorgung und
- - einen Störungsbeseitigungsteil zum Beseitigen von Störsig nalen vom Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil.
37. Schaltung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet,
dass der Niederspannungserfassungs-Verzögerungsteil Folgen
des aufweist:
- - eine neunte Verzögerungseinheit zum Verzögern des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer für eine vorgegebene Zeit;
- - eine zehnte Verzögerungseinheit zum verzögern der anstei genden Flanke des ersten Synchronisiersignals;
- - einen zehnten und einen elften Inverter zum Invertieren der Ausgangssignale der neunten bzw. zehnten Verzögerungs einheit;
- - einen ersten NMOS-Transistor mit einer Gateelektrode und einer Sourceelektrode, die gemeinsam mit einem Spannungsver sorgungsanschluss Vcc verbunden sind, und einer Drainelek trode, die mit dem Ausgangsanschluss des zehnten Inverters verbunden ist;
- - einen zweiten NMOS-Transistor mit einer Gateelektrode, die mit dem Ausgangsanschluss des zehnten Inverters verbunden ist, einer Sourceelektrode, die mit dem elften Inverter ver bunden ist, und einer Drainelektrode, die so ausgebildet ist, dass sie ein Signal weiterleitet, und
- - einem ersten PMOS-Transistor mit einer geerdeten Gateelek trode, einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode, die mit dem Spannungsversorgungsanschluss bzw. der Drainelektro de des zweiten NMOS-Transistors verbunden sind.
38. Schaltung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet,
dass der Störungsbeseitigungsteil Folgendes beinhaltet:
- - einen zwölften Inverter zum Invertieren des vierten, von der zweiten Steuerungseinheit rückgekoppelten Steuerungssig nals;
- - ein achtes NAND-Gatter, um die Ausgangssignale des Nieder spannungserfassungs- und Verzögerungsteils und des zwölften Inverters einer Logikoperation zu unterziehen;
- - einen dreizehnten Inverter zum Invertieren des Ausgangs signals des achten NAND-Gatters;
- - ein neuntes NAND-Gatter, um das erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer und das Ausgangssignal des dreizehnten Inverters einer Logikoperation zu unterziehen, um einen Vor aktivierungsimpuls zum Steuern eines Vorabladevorgangs für den Leseverstärker zu liefern; und
- - einen vierzehnten Inverter zum Invertieren des Ausgangs signals des dreizehnten Inverters, um ein Niederspannungser fassungs- und Störungsbeseitigungssignal zu liefern.
39. Schaltung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
dass der Störungsbeseitigungsteil Folgendes beinhaltet:
- - einen dritten NMOS-Transistor, der zwischen den elften In verter und den zweiten NMOS-Transistor geschaltet ist;
- - einen fünfzehnten Inverter zum Invertieren eines von der zweiten Steuerungseinheit rückgekoppelten Signals und zum Liefern desselben an die Gateelektrode des dritten NMOS-Transistors; und
- - einen vierten NMOS-Transistor zum Ein-/Ausschalten des Ausgangs des zweiten NMOS-Transistors hinsichtlich eines Masseanschlusses auf das Rückkopplungssignal hin.
40. Schaltung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungs
einrichtung durch einen Niederspannungserfassungsteil er
setzt ist, der das erste Synchronisiersignal vom Empfangs
puffer empfängt und niedrige Spannung der Spannungsversor
gung erfasst, um Betrieb bei niedriger Spannung zu verhin
dern.
41. Schaltung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungs
einrichtung durch einen Störungsbeseitigungsteil ersetzt
ist, der Störsignale aus dem ersten Synchronisiersignal be
seitigt.
42. Schaltung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Steuerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - eine elfte Verzögerungseinheit zum Verzögern des Nieder spannungserfassungs- und Störungsbeseitigungssignals von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrich tung um voneinander verschiedene Zeitperioden, um ein erstes und ein zweites Verzögerungssignal, dabei das erste Verzöge rungssignal als erstes Steuerungssignal, zu liefern;
- - einen sechzehnten Inverter zum Invertieren des zweiten Verzögerungssignals von der elften Verzögerungseinheit;
- - ein zehntes NAND-Gatter, um das Niederspannungserfassungs- und Störungsbeseitigungssignal von der Niederspannungsbe trieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung sowie das Sig nal vom sechzehnten Inverter einer Logikoperation zu unter ziehen, um ein zweites Steuerungssignal zu liefern; und
- - einen siebzehnten Inverter zum Invertieren des Ausgangs signals des zehnten NAND-Gatters, um das dritte Steuerungs signal zu liefern.
43. Schaltung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
dass die vierte Steuerungseinheit Folgendes beinhaltet:
- - eine Leseverstärkersteuerungssignal-Weiterleiteinheit, um das erste Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungs einheit einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Aktivie rungssignal SAN für das NMOS-Bauteil im Leseverstärker sowie ein Aktivierungssignal SAP für das PMOS-Bauteil im Lesever stärker zu liefern;
- - eine Bitleitungsschaltsignal-Weiterleiteinheit, um das dritte Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungsein heit einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Steuerungs signal C1 zum Verbinden einer Bitleitung in einer Hauptzelle und eines ersten I/O-Knotens am Leseverstärker sowie ein Steuerungssignal C2 zum Verbinden einer Bitleitung in einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Lesever stärker zu liefern;
- - eine Spaltensteuerungssignal-Weiterleiteinheit, um das zweite Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungsein heit einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Steuerungs signal C4 zum Liefern eines Spaltensteuerungssignals zu lie fern; und
- - eine vorabladesteuerungssignal-Weiterleiteinheit, um den Voraktivierungsimpuls von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung und das sechste Steue rungssignal von der dritten Steuerungseinheit einer Logik operation zu unterziehen, um ein Vorabladesteuerungssignal C3 zu liefern.
44. Schaltung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bitleitungsschaltsignal-Weiterleiteinheit das drit
te Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit und das
fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit
einer Logikoperation unterzieht, um das Steuerungssignal C1
zum Verbinden einer Bitleitung und eines ersten I/O-Knotens
am Leseverstärker sowie das Steuerungssignal C2 zum Verbin
den einer Bitschienenleitung und eines zweiten I/O-Knotens
am Leseverstärker zu liefern.
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