Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Ansteuern nichtflüchtiger ferroelektrischer Speicher, spezieller eines ferroelektrischen SWL(Split Word Line = unterteilte Wortleitung)-Speichers mit Plattenleitungen.The invention relates to a circuit for driving nonvolatile ferroelectric memories, more particularly a ferroelectric SWL (Split Word Line) memory with disk lines.
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 Aufmerksamkeit als Speicher der nächsten Generation auf sich. Wie DRAMs nutzen auch FRAMs Kondensatoren als Speicherzellen, jedoch mit einer ferroelektrischen Substanz zum Ausnutzen der hohen Restpolarisation der ferroelektrischen Substanz, so dass Daten selbst nach dem Wegnehmen eines zuvor angelegten elektrischen Felds nicht gelöscht werden.FRAMs (ferroelectric RAMs) with data speeds as high as those of DRAMs commonly used as semiconductor memories store data even in the voltage-off state, and attract attention as the next-generation memory. Like DRAMs, FRAMs use capacitors as memory cells, but with a ferroelectric substance to exploit the high residual polarization of the ferroelectric substance, so that data is not erased even after removal of a previously applied electric field.
1 zeigt eine allgemeine Hystereseschleife einer ferroelektrischen Substanz, und 1b veranschaulicht den Aufbau eines Einheitskondensators bei einem bekannten ferroelektrischen Speicher. 1 shows a general hysteresis loop of a ferroelectric substance, and 1b illustrates the structure of a unit capacitor in a conventional ferroelectric memory.
Aus der in 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. Anders gesagt, ist in 1b der Zustand, in dem eine positive Spannung an einen Knoten 1 angelegt wird, ein Zustand c in 1a, während der Zustand, in dem keine Spannung an den Knoten 1 angelegt ist, der Zustand d ist. Hierzu entgegengesetzt geht der Zustand von d auf f über, wenn eine negative 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. Schließlich kann selbst dann, wenn keine Spannung an den beiden Enden 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.From the in 1a It can be seen that the polarization induced by an electric field does not disappear even after the removal of an electric field, but remains at a certain value (state d or a), which is due to spontaneous polarization. These states d and a can be assigned the values 1 and 0 to realize a memory cell. In other words, is in 1b the state in which a positive voltage is applied to a node 1, a state c in 1a while the state in which no voltage is applied to the node 1 is the state d. Conversely, the state goes from d to f when a negative voltage is applied to node 1. When no voltage is applied to node 1, the state transitions to state a, and when a positive voltage is again applied, the state transitions via b to c. Finally, even if no voltage is applied to the two ends of the capacitor, a data value can be stored in one of the two stable states a or b. On the hysteresis loop, the state c-d is the state logical 1, and the a-f is the state logical 0.
Beim Auslesen eines Datenwerts aus dem Kondensator wird der Zustand d gelöscht. Beim Stand der Technik wird ein Leseverstärker 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 Bitleitungsspannung einer Hauptzelle und eine Bezugsbitleitungsspannung einer Bezugszelle, um Information in der Hauptzelle zu lesen. Durch Neueinschreiben des gelesenen Datenwerts innerhalb desselben Zyklus kann der gelöschte Datenwert wiedergewonnen werden.When reading a data value from the capacitor, the state d is cleared. In the prior art, a sense amplifier is used to read a data value using a voltage generated in a reference voltage generator and a voltage generated in a main cell array. In a ferroelectric reference cell, two polarity 1 and 0 polarity modes are used to produce a reference voltage on a reference bitline. Accordingly, the sense amplifier compares a bit line voltage of a main cell and a reference bit line voltage of a reference cell to read information in the main cell. By rewriting the read data value within the same cycle, the deleted data value can be recovered.
Nun wird unter Bezugnahme auf die beigefügten 2 bis 6 ein bekannter FRAM erläutert. Es existieren 1T/1C-FRAMs mit einem Transistor und einem Kondensator in einer Einheitszelle sowie 2T/2C-FRAMs mit zwei Transistoren und zwei Kondensatoren. 2 veranschaulicht ein bekanntes 1T/1C-FRAM-Zellenarray.Now, with reference to the attached 2 to 6 a known FRAM explained. There are 1T / 1C FRAMs with one transistor and one capacitor in a unit cell and 2T / 2C FRAMs with two transistors and two capacitors. 2 illustrates a known 1T / 1C FRAM cell array.
Gemäß 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 festem 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 Gateelektrode, eine mit einer benachbarten Bitleitung B/L verbundene Sourceelektrode und eine mit einer ersten Elektrode des Kondensators verbundene Drainelektrode, wobei die zweite Elektrode des Kondensators mit einer benachbarten Plattenleitung P/L verbunden ist.According to 2 is the known 1T / 1C FRAM cell array having a plurality of word lines W / L spaced apart in a fixed-interval direction, a plurality of plate lines P / L arranged between word lines in parallel therewith, and one A plurality of bit lines B1, ..., Bn arranged at a fixed interval in the direction orthogonal to each of the word lines W / L and the plate lines P / L. Each of the transistors in a unit memory cell has a gate connected to the word lines W / L, a source connected to an adjacent bit line B / L, and a drain connected to a first electrode of the capacitor, the second electrode of the capacitor being connected to an adjacent plate line P / L is connected.
Nun werden eine Ansteuerungsschaltung und der Betrieb des oben angegebenen bekannten 1T/1C-FRAM erläutert. Die 3a und 3b veranschaulichen gemeinsam eine Schaltung zum Ansteuern des bekannten 1T/1C-FRAM, 4a veranschaulicht die zeitliche Lage von Signalen, um das Einschreiben in eine bekannte 1T/1C-FRAM-Zelle zu erläutern, und 4b veranschaulicht die zeitliche Lage von Signalen, um das Lesen aus einer bekannten 1T/1C-FRAM-Zelle zu erläutern.Now, a driving circuit and the operation of the above-mentioned known 1T / 1C-FRAM will be explained. The 3a and 3b together illustrate a circuit for driving the known 1T / 1C FRAM, 4a illustrates the timing of signals to explain writing to a known 1T / 1C FRAM cell, and 4b illustrates the timing of signals to explain reading from a known 1T / 1C FRAM cell.
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 einem Kondensator C1 zum Stabilisieren einer Bezugsspannung auf zwei benachbarten Bitleitungen B1 und B2, da die Bezugsspannung vom Bezugsspannungs-Erzeugungsteil 1 nicht unmittelbar an einen Leseverstärker geliefert werden kann; einen ersten Bezugsspannungs-Speicherteil 3 mit mehreren Transistoren Q6 und Q7 sowie Kondensatoren C2 und C3 zum Speichern des logischen Werts 1 und des logischen Werts 0 auf benachbarten Bitleitungen; einen ersten Ausgleichsteil 4 mit einem Transistor Q5 zum Ausgleichen zweier benachbarter Bitleitungen; einen ersten Hauptzellenarrayteil 5 mit mehreren Transistoren Q8, Q9, ... sowie ferroelektrischen Kondensatoren C5, C6, ..., die mit Wortleitungen W/L und Plattenleitungen P/L verbunden sind, um Daten zu speichern, einen ersten Leseverstärkerteil 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 Hauptzellenarrayteil 5 ausgewählten Zelle; einen zweiten Hauptzellenarrayteil 7 mit mehreren Transistoren Q26, Q27, ... und Kondensatoren C7, C8, ..., die mit voneinander verschiedenen Wortleitungen und Plattenleitungen verbunden sind, um Daten zu speichern; einen zweiten Bezugsspannungs-Speicherteil 8 mit mehreren Transistoren Q28 und Q29 sowie Kondensatoren 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.The known circuit for driving a 1T / 1C FRAM is provided with: a reference voltage generating part 1 for generating a reference voltage; a reference voltage stabilizer 2 comprising a plurality of transistors Q1-Q4 and a capacitor C1 for stabilizing a reference voltage on two adjacent bit lines B1 and B2, since the reference voltage from the reference voltage generating part 1 can not be supplied directly to a sense amplifier; a first reference voltage storage part 3 comprising a plurality of transistors Q6 and Q7 and capacitors C2 and C3 for storing the logical value 1 and the logic value 0 on adjacent bit lines; a first compensation part 4 a transistor Q5 for equalizing two adjacent bit lines; a first main cell array part 5 comprising a plurality of transistors Q8, Q9, ..., and ferroelectric capacitors C5, C6, ... connected to word lines W / L and plate lines P / L for storing data, a first sense amplifier part 6 multi-transistor Q10-Q15 and P-sense amplifiers PSA for detecting the data value in one by one word line of the plurality of cells in the main cell array part 5 selected cell; a second main cell array part 7 comprising a plurality of transistors Q26, Q27, ... and capacitors C7, C8, ... connected to mutually different word lines and plate lines to store data; a second reference voltage storage part 8th comprising a plurality of transistors Q28 and Q29 and capacitors C9 and C10 for storing the logic value 1 and the logical value 0 in adjacent bit lines; and a second sense amplifier part 9 comprising a plurality of transistors Q16-Q25 and N sense amplifiers NSA for detecting data in the second main cell array part 7 ,
Nun wird die Funktion dieses bekannten 1T/1C-FRAM erläutert. Dabei werden ein Schreib- und ein Lesemodus gesondert erläutert.Now, the function of this known 1T / 1C FRAM will be explained. In this case, a writing and a reading mode are explained separately.
Gemäß 4a werden zum Starten des Schreibmodus nach dem Aktivieren eines Signals CSBpad ein Chipsignal extern von Hoch nach Niedrig überführt, und ein Schreibmodus-Freigabesignal 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 Intervalls ein hohes Signal und während eines folgenden Intervalls ein niedriges Signal an eine entsprechende Plattenleitung 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 Schreibfreigabesignal 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 logischen Wert 0 einzuschreiben, wenn ein niedriges Signal an die Bitleitung angelegt wird, während das Plattenleitungssignal hoch ist. So wird entweder logisch 1 oder logisch 0 geschrieben.According to 4a For example, in order to start the write mode after activating a signal CSBpad, a chip signal is externally transferred from high to low, and a write mode enable signal WEBpad is also transitioned from high to low. In addition, address decoding is started with a low-to-high transition on a selected line to select a cell. While the word line is held high, a high signal is applied during one interval and a low signal is applied to a corresponding plate line P / L during a subsequent interval. To write logic 1 or 0 to the selected cell, a high or low signal is applied to a corresponding bit line in synchronism with the write enable signal. That is, when a high signal is applied to the bit line to write the logical value 1, it is written into the ferroelectric capacitor within the one interval in which the word line is high while the plate line signal is being written is at low and to write the logic 0 when a low signal is applied to the bit line while the plate line signal is high. Thus, either logical 1 or logical 0 is written.
Ein Lesevorgang wird wie folgt ausgeführt.A read is performed as follows.
Gemäß 4b werden, wenn ein Signal CSBpad, ein Chipfreigabesignal, extern von Hoch nach Niedrig aktiviert wird, bevor eine entsprechende Wortleitung ausgewählt wird, alle Bitleitungen durch ein Ausgleichersignal auf Niedrig ausgeglichen. D. h., dass in 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 Bitleitungen 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 angelegt, um einen in den FRAM eingespeicherten Datenwert, der logisch 1 entspricht, zu löschen. Wenn der FRAM den logischen Wert 0 speichert, wird der entsprechende Datenwert nicht gelöscht. Eine Zelle mit einem gelöschten Datenwert und eine Zelle ohne gelöschten Datenwert liefern entsprechend dem oben genannten Hystereseschleifenprinzip voneinander verschiedene Signale. Der über die Bitleitung gelieferte Datenwert wird durch den Leseverstärker als logischer Wert 1 oder 0 erfasst. D. h., dass gemäß 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 Datenwerts 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 Plattenleitung von Hoch auf Niedrig deaktiviert, da in der Zelle der ursprüngliche Datenwert wiederhergestellt werden sollte, während ein hohes Signal an eine entsprechende Leitung angelegt wird.According to 4b For example, if a signal CSBpad, a chip enable signal, is activated externally from high to low before a corresponding wordline is selected, all bitlines are equalized low by a balance signal. That is, in 3 then, if a high signal to the balancing section 4 is applied and a high signal is applied to transistors Q19 and Q20 to ground the bit lines across these transistors, the bit lines are balanced low. The transistors Q5, Q19 and Q20 are turned off, which deactivates the corresponding bit lines, and an address is decoded to bring a corresponding word line from low to high to select a corresponding cell. Then, a high signal is applied to the plate line of the selected cell to erase a data value stored in the FRAM, which corresponds to logic 1. If the FRAM stores the logical value 0, the corresponding data value is not deleted. A cell with a deleted data value and a cell without a deleted data value provide signals different from each other according to the above-mentioned hysteresis loop principle. The data value supplied via the bit line is detected by the sense amplifier as logical value 1 or 0. That is, according to 1 Since the case of an erased data value is the case where the state changes from d to f, and the case of a non-erased data value is the case where the state changes from a to f, then when the sense amplifier after a certain time is activated, in the case of a deleted data value it is amplified to give a logical 1, whereas in the case of an undeleted data value the same is amplified to provide logic 0. After the sense amplifier amplifies and delivers a signal, the plateline is disabled from high to low because the original data value in the cell should be restored while a high signal is applied to a corresponding line.
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 Bezugsspannung liefert. Außerdem ist auch das Einregeln der Bezugsspannung unter Verwendung einer Spannungsregelungsschaltung nicht stabil, da Einflüsse durch externe Spannungseigenschaften und Störsignale bestehen. Diese Probleme bei einem 1T/1C-FRAM sollten bei einem 2T/2C-FRAM nicht bestehen, bei dem alle praktisch anwendbaren Lösungen (Entwicklungsstand hinsichtlich Elektrodenersatzmaterialien, Bauteile-Packungsdichte, Stabilität eines ferroelektrischen Dünnfilms, Betriebszuverlässigkeit usw.) berücksichtigt sind.However, in the case of a known 1T / 1C FRAM in which a reference cell works more than a main memory cell, the reference cell quickly deteriorates, providing an unstable reference voltage. In addition, adjusting the reference voltage using a voltage regulation circuit is not stable because of influences of external voltage characteristics and noise. These problems with a 1T / 1C FRAM should not exist in a 2T / 2C FRAM which takes into account all practically applicable solutions (development in electrode replacement materials, package density, ferroelectric thin film stability, operational reliability, etc.).
5 veranschaulicht eine Anordnung bekannter 2T/2C-FRAM-Zellen, 6a veranschaulicht den zeitlichen Verlauf verschiedener Signale für einen Schreibvorgang betreffend eine bekannte 2T/2C-FRAM-Zelle, und 6b veranschaulicht den zeitlichen Verlauf verschiedener Signale für einen Lesevorgang betreffend eine bekannte 2T/2C-FRAM-Zelle. 5 illustrates an arrangement of known 2T / 2C FRAM cells, 6a illustrates the timing of various signals for a write to a known 2T / 2C FRAM cell, and 6b illustrates the timing of various signals for a read operation relating to a known 2T / 2C FRAM cell.
Gemäß 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 angeordnet sind; einer Vielzahl von Plattenleitungen P/L, die parallel 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 Plattenleitungen P/L mit festem Intervall angeordnet sind. Außerdem sind Gateelektroden der zwei Transistoren in einer Einheitsspeicherzelle 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 jeweils mit ersten Elektroden an zwei Kondensatoren verbunden, während die zweiten Elektroden der Kondensatoren gemeinsam mit einer benachbarten Plattenleitung P/L verbunden sind.According to 5 the array of known 2T / 2C FRAM cells is provided with: a plurality of word lines W / L arranged in a direction spaced from each other; a plurality of plate lines P / L arranged in parallel with the word lines therebetween; and a plurality of bit lines and bit line lines B1, BB1, B2, BB2 sequentially arranged in the direction orthogonal to the word lines W / L and the fixed-interval plate lines P / L. In addition, gate electrodes of the two transistors in a unit memory cell are commonly connected to an adjacent word line W / L, the source electrodes of the transistors are connected to an adjacent bit line B, and the drain electrodes of the transistors are respectively connected to first capacitors to two capacitors. while the second electrodes of the capacitors are commonly connected to an adjacent plate line P / L.
Nun werden eine Ansteuerungsschaltung und der Betrieb des Arrays der bekannten 2T/2C-FRAM-Zellen erläutert.Now, a driving circuit and the operation of the array of the known 2T / 2C FRAM cells will be explained.
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 6a in einem Schreibmodus, wenn ein Signal CSBpad, ein Chipfreigabesignal, 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. Innerhalb 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 angelegt wird, und um logisch 0 zu schreiben, ein niedriges Signal an eine Bitleitung B-n und ein hohes Signal an eine Bitschienenleitung BB-n angelegt wird. So wird entweder logisch 1 oder logisch 0 geschrieben.In the array of known 2T / 2C FRAM cells, logic values 1 or 0 are written and read in a different way than in the known 1T / 1C FRAM cells. That is, according to 6a in a write mode, when a signal CSBpad, a chip enable signal, is brought externally from high to low, the array is activated, while at the same time a write mode enable signal WEBpad also makes a high to low transition to high and low or low and high signals to be applied to the bit line and the bit rail line depending on the logical value to be written. Then, an address decode is started to make a transition from low to high on a word line of a selected cell to select the cell. Within an interval in which the word line is held high, a corresponding disk line P / L is held high for a fixed interval and then low for a fixed interval. That is, for writing logic 1, a high signal is applied to a bit line Bn and a low signal is applied to a bit line BB-n, and to write logic 0, a low signal to a bit line Bn, and a high signal a bit rail line BB-n is applied. Thus, either logical 1 or logical 0 is written.
Nun wird der Lesevorgang für einen Datenwert aus einer Zelle erläutert.Now, the process of reading a data value from a cell will be explained.
Gemäß 6b wird ein Lesemodus dadurch aktiviert, dass ein Signal CSBpad, ein Chipfreigabesignal, extern von Hoch nach Niedrig gebracht wird. D. h., dass ein Schreibmodus-Freigabesignal 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 3b veranschaulichten 1T/1C-FRAM-Betrieb identisch ist. Nach Abschluss des Ausgleichs auf Niedrig wird eine Adresse decodiert, um ein Signal 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 Bitleitung 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 Datenwert 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 gelieferte 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.According to 6b For example, a read mode is activated by externally switching a signal CSBpad, a chip enable signal, from high to low. That is, a write mode enable signal WEBpad is brought from low to high to terminate the write mode and to activate a read mode. Before a required word line is selected, all bit lines are equalized low by a equalizer signal, which is similar to the one in 3b 1T / 1C FRAM operation is identical. After completion of the equalization to low, an address is decoded to bring a signal on the required word line from low to high, thereby selecting the desired cell. In addition, a high signal is applied to a plate line of the selected cell to erase a data on the bit line or the bit line line. That is, when logic 0 is written, the data in the capacitor connected to the bit line is cleared, while when logic 0 is written, the data in the capacitor connected to the bit line is canceled. Thus, depending on the data value erased on the bit line or the bit rail line, another value is supplied according to the hysteresis loop principle. When the data value supplied via the bit line or the bit rail line is detected by the sense amplifier, the data value is either logic 1 or logic 0. After the sense amplifier has amplified and supplied the data value, the plate line is deactivated from high to low because in the cell Data value should be restored while the required word line is set high.
Bei den bekannten FRAMs und den Schaltungen zum Ansteuern derselben bestehen die folgenden Probleme.The following problems exist in the known FRAMs and the circuits for driving them.
Erstens besteht bei einem FRAM zwar der Vorteil, dass Daten selbst nach dem Abschalten der Spannung aufrechterhalten bleiben, jedoch bewirkt die Zellenplattenleitung ein kompliziertes Layout und einen komplizierten Herstellungsprozess, was für Massenherstellung von Nachteil ist.First, while FRAM has an advantage in that data is maintained even after the power is turned off, cell plate wiring causes a complicated layout and a complicated manufacturing process, which is disadvantageous for mass production.
Zweitens beeinträchtigt das Bereitstellen eines Steuerungssignals an die Plattenleitung zum Lesen und Schreiben von Daten den Wirkungsgrad des Speichers.Second, providing a control signal to the disk line for reading and writing data affects the efficiency of the memory.
Drittens kann bei einem bekannten FRAM das Integrationsproblem nicht überwunden werden, wenn nicht neue Elektroden- und neue Sperrschichtmaterialien entwickelt werden.Third, with a known FRAM, the integration problem can not be overcome unless new electrode and new barrier materials are developed.
Viertens existiert hinsichtlich der Integration ein weiteres Problem dahingehend, dass es nicht möglich ist, einen Kondensator unmittelbar auf einem Substrat aus Silizium oder Polysilizium herzustellen, was von bisher unangemessener Entwicklung der Technik zum Herstellen eines ferroelektrischen Films unmittelbar auf einer Siliziumoberfläche herrührt, was dazu führt, dass ein FRAM eine größere Fläche als ein DRAM mit denselben Speichervermögen aufweist. Fourth, there is another problem in terms of integration in that it is not possible to form a capacitor directly on a substrate of silicon or polysilicon, resulting from heretofore inadequate development of the technique for producing a ferroelectric film directly on a silicon surface, resulting in a FRAM has a larger area than a DRAM with the same storage capacity.
Fünftens erfährt insbesondere bei einem bekannten 1T/1C-FRAM die Bezugszelle eine schnelle Beeinträchtigung ihrer ferroelektrischen 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 ferroelektrischen Substanz nicht vollständig gewährleistet ist.Fifth, particularly in a known 1T / 1C FRAM, the reference cell experiences a rapid deterioration in its ferroelectric properties, resulting in unstable reference voltage, since the reference cell is available for a few hundred main memories for use in read operations, so that it operates much more while the Function of their ferroelectric substance is not completely guaranteed.
Die EP 0 671 745 A2 beschreibt eine Halbleiterspeichervorrichtung. Hierbei umfasst eine Schaltung zum Ansteuern eines ferroelektrischen Speichers einen Multiplexer, welcher mit einem FN-Speicher versehen ist, um eine Modus-Information von Speicherzellen eines Zellarrayblocks zu speichern. Darüber hinaus ist eine Taktsteuerungsschaltung vorgesehen, welche den Modus bestimmt, wie beispielsweise einen Lese-, Schreib- oder einen Auffrisch-Modus. Eine Steuerschaltung liest ein Signal von der FT-Speichermatrix während eines Auffrisch-Betriebs aus und addiert +1 zu dem Lesesignal und schreibt das aufsummierte Ergebnis in die gleiche Speicherzelle, um somit den kontinuierlichen Auffrischbetriebszähler zu aktualisieren. Ferner ist ein Wortleitungstreiber vorgesehen, um die Wortleitungen des Zellenarrayblocks zu treiben. Ein Y-Decoder decodiert ein Y-Adresssignal, um ein Y-Auswählsignal zu erzeugen. Dieses Signal steuert einen Y-Schalter, dabei wird das Schreibsignal welches durch die Eingabe/Ausgabepuffer geliefert wird, in die ausgewählte Speicherzelle in der Matrix im Falle eines Schreibbetriebs geschrieben und im Falle eines Lesebetriebs, die gespeicherte Information in der Speicherzelle ausgegeben und durch einen ausgewählten Leseverstärker verstärkt.The EP 0 671 745 A2 describes a semiconductor memory device. Here, a circuit for driving a ferroelectric memory includes a multiplexer provided with an FN memory for storing mode information of memory cells of a cell array block. In addition, a clock control circuit is provided which determines the mode, such as a read, write or a refresh mode. A control circuit reads out a signal from the FT memory array during a refresh operation and adds +1 to the read signal and writes the accumulated result into the same memory cell, thus updating the continuous refresh operation counter. Further, a word line driver is provided to drive the word lines of the cell array block. A Y decoder decodes a Y address signal to generate a Y select signal. This signal controls a Y-switch, thereby writing the write signal provided by the input / output buffers to the selected memory cell in the matrix in the case of a write operation and, in the case of a read operation, outputting the stored information in the memory cell and a selected one Amplified sense amplifier.
Die DE 196 46 197 A1 beschreibt eine Halbleiterspeichervorrichtung mit geteilten Wortleitungen. Hierbei weist die Halbleiterspeichervorrichtung geteilte Wortleitungen auf, durch welche der Integrationsgrad durch Reduzierung des Mittelabstandes der Wortleitungen erhöht wird. Hierbei wird die Größe eines jeden Wortleitungstreibers vergrößert und die Anzahl der Treiber pro Wort erhöht, und es können mindestens zwei Teilwortleitungen pro Hauptwortleitung angeordnet werden, um den Mittelabstand der Teilwortleitung zu reduzieren. Die Vorrichtung weist eine erste und zweite Speicherzellenanordnung, einen Vordecodierer zum Empfangen von Zeilenadressen und Erzeugen einer Vielzahl von Vordecodierungssignalen, eine Vielzahl von Wortleitungen, von denen jede in vier Teilwortleitungen aufgeteilt ist, einen ersten Block von Wortleitungstreiberschaltungen, der mit den ungeradzahligen Teilwortleitungen verbunden ist, einen zweiten Block von Wortleitungstreiberschaltungen, der mit den geradzahligen Teilwortleitungen verbunden ist, und einen dritten Block von Wortleitungstreiberschaltungen auf, der mit den geradzahligen Teilwortleitungen verbunden ist.The DE 196 46 197 A1 describes a semiconductor memory device with shared word lines. Here, the semiconductor memory device has divided word lines, by which the degree of integration is increased by reducing the pitch of the word lines. In this case, the size of each word line driver is increased and the number of drivers per word increased, and at least two sub-word lines per main word line can be arranged to reduce the pitch of the sub-word line. The apparatus includes first and second memory cell arrays, a predecoder for receiving row addresses and generating a plurality of predecode signals, a plurality of word lines each divided into four sub-word lines, a first block of word line driver circuits connected to the odd-numbered sub-word lines, a second block of word line driver circuits connected to the even partial word lines, and a third block of word line driver circuits connected to the even partial word lines.
Die DE 691 18 928 T2 beschreibt eine Halbleiterspeicheraordnung und eine Datenverarbeitungsanordnung und deren Verwendung. Hierbei umfasst eine Schaltung zum Treiben eines SRAM-Speichers einen X-Decoder und eine Wortleitungspufferschaltung zur Auswahl von Wortleitungen, einen Y-Decoder zum Auswählen von Übertragungsgliedschaltungen, und eine Z-Adressen-Pufferschaltung, welche ein Blocksignal zum Auswählen einer der Vielzahl von Blöcken erzeugt. Darüber hinaus ist eine X-Adressenpufferschaltung vorgesehen, welche Information an den X-Decoder überträgt. Eine Y-Adressenpufferschaltung überträgt Information an den Y-Decoder und Adressenwechsel-Detektorschaltungen detektieren einen Wechsel der Adresseingabesignale der X-, Y- und Z-Pufferschaltungen.The DE 691 18 928 T2 describes a semiconductor memory array and a data processing device and their use. Here, a circuit for driving an SRAM memory includes an X decoder and a word line buffer circuit for selecting word lines, a Y decoder for selecting transmission element circuits, and a Z address buffer circuit which generates a block signal for selecting one of the plurality of blocks , In addition, an X address buffer circuit is provided which transmits information to the X decoder. A Y address buffer circuit transfers information to the Y decoder, and address change detection circuits detect a change in the address input signals of the X, Y and Z buffer circuits.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zum Ansteuern eines ferroelektrischen SWL-Speichers ohne Zellenplattenleitung zu schaffen, bei welcher das Ansteuerungsverhalten an den ferroelektrischen SWL-Speicher verbessert ist.The invention has for its object to provide a circuit for driving a ferroelectric SWL memory without cell plate line, in which the driving behavior is improved to the ferroelectric SWL memory.
Diese Aufgabe ist hinsichtlich der Schaltung durch die Lehren der unabhängigen Ansprüche 1, 6, 10 und 25 gelöst.This object is achieved with respect to the circuit by the teachings of the independent claims 1, 6, 10 and 25.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.Advantageous embodiments and modifications of the invention are set forth in the subclaims.
Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Veranschaulichung dienen und demgemäß für die Erfindung nicht beschränkend sind, vollständiger zu verstehen sein.The invention will be more fully understood from the following detailed description and the accompanying drawings, which are given by way of illustration only and thus are not limitative of the invention.
1a veranschaulicht eine allgemeine Hystereseschleife einer ferroelektrischen Substanz; 1a illustrates a general hysteresis loop of a ferroelectric substance;
1b veranschaulicht den Aufbau eines Einheitskondensators bei einem bekannten ferroelektrischen Speicher; 1b Fig. 10 illustrates the structure of a unit capacitor in a conventional ferroelectric memory;
2 veranschaulicht ein bekanntes 1T/1C-FRAM-Zellenarray; 2 illustrates a known 1T / 1C FRAM cell array;
3a und 3b veranschaulichen gemeinsam eine Schaltung zum Ansteuern des bekannten 1T/1C-FRAM; 3a and 3b together illustrate a circuit for driving the known 1T / 1C FRAM;
4a veranschaulicht zeitliche Verläufe von Signalen, um einen Schreibvorgang für eine bekannte 1T/1C-FRAM-Zelle zu erläutern; 4a Fig. 10 illustrates waveforms of signals to explain a write operation for a known 1T / 1C FRAM cell;
4b veranschaulicht zeitliche Verläufe von Signalen, um einen Lesevorgang für eine bekannte 1T/1C-FRAM-Zelle zu erläutern; 4b Fig. 10 illustrates waveforms of signals to explain a read operation for a known 1T / 1C FRAM cell;
5 veranschaulicht ein Array bekannter 2T/2C-FRAM-Zellen; 5 illustrates an array of known 2T / 2C FRAM cells;
6a veranschaulicht zeitliche Verläufe von Signalen, um einen Schreibvorgang für eine bekannte 2T/2C-FRAM-Zelle zu erläutern; 6a Fig. 10 illustrates waveforms of signals to explain a write operation for a prior art 2T / 2C FRAM cell;
6b veranschaulicht zeitliche Verläufe von Signalen, um einen Lesevorgang für eine bekannte 2T/2C-FRAM-Zelle zu erläutern; 6b Fig. 10 illustrates waveforms of signals to explain a read operation for a known 2T / 2C FRAM cell;
7 veranschaulicht ein Array ferroelektrischer SWL-Speicherzellen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 7 illustrates an array of ferroelectric SWL memory cells according to a preferred embodiment of the invention;
8 veranschaulicht eine Schaltung eines Arrays von ferroelektrischen SWL-Speicherzellen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 8th Figure 12 illustrates a circuit of an array of SWL ferroelectric memory cells according to a first embodiment of the invention;
9 veranschaulicht eine Schaltung eines Arrays von ferroelektrischen SWL-Speicherzellen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 9 Figure 12 illustrates a circuit of an array of SWL ferroelectric memory cells according to a second embodiment of the invention;
10 veranschaulicht eine Schaltung eines Arrays von ferroelektrischen SWL-Speicherzellen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 10 Fig. 12 illustrates a circuit of an array of SWL ferroelectric memory cells according to a third embodiment of the invention;
11 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer Schaltung zum Ansteuern eines erfindungsgemäßen SWL-Speichers; 11 Fig. 12 illustrates a block diagram of a circuit for driving an SWL memory according to the invention;
12 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Globalsteuerungsimpuls-Generators gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 12 Fig. 10 illustrates a block diagram of a global control pulse generator according to a first preferred embodiment of the invention;
13 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Globalsteuerungsimpuls-Generators gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 13 Fig. 12 illustrates a block diagram of a global control pulse generator according to a second preferred embodiment of the invention;
14 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Empfangspuffers gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 14 Fig. 12 illustrates a block diagram of a receive buffer according to a first preferred embodiment of the invention;
15 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Empfangspuffers gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 15 Fig. 12 illustrates a block diagram of a receive buffer according to a second preferred embodiment of the invention;
16 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Empfangspuffers gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 16 Fig. 12 illustrates a block diagram of a receive buffer according to a third preferred embodiment of the invention;
17 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Empfangspuffers gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 17 Fig. 12 illustrates a block diagram of a receive buffer according to a fourth preferred embodiment of the invention;
18 veranschaulicht ein Schaltbild eines Spannungseinschaltdetektors gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung; 18 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a voltage turn-on detector according to a first preferred embodiment of the invention;
19 veranschaulicht ein Schaltbild einer Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 19 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a low-voltage operation and interference elimination device according to a first preferred embodiment of the invention;
20 veranschaulicht ein Schaltbild einer Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 20 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a low voltage operation and interference elimination device according to a second preferred embodiment of the invention;
21 veranschaulicht ein Schaltbild einer Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 21 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a low-voltage operation and interference signal removal device according to a third preferred embodiment of the invention;
22 veranschaulicht ein Schaltbild einer Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 22 Fig. 11 is a circuit diagram of a low-voltage operation and disturbance signal eliminating apparatus according to a fourth preferred embodiment of the invention;
23 veranschaulicht ein Schaltbild einer ersten Steuerungseinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 23 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a first control unit according to a first preferred embodiment of the invention;
24 veranschaulicht ein Schaltbild einer zweiten Steuerungseinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 24 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a second control unit according to a first preferred embodiment of the invention;
25 veranschaulicht ein Schaltbild einer dritten Steuerungseinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 25 Fig. 11 is a circuit diagram of a third control unit according to a first preferred embodiment of the invention;
26 veranschaulicht ein Schaltbild einer dritten Steuerungseinheit gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 26 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a third control unit according to a second preferred embodiment of the invention;
27 veranschaulicht ein Schaltbild einer dritten Steuerungseinheit gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 27 Fig. 11 is a circuit diagram of a third control unit according to a third preferred embodiment of the invention;
28 veranschaulicht ein Schaltbild einer vierten Steuerungseinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 28 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a fourth control unit according to a first preferred embodiment of the invention;
29 veranschaulicht ein Schaltbild einer vierten Steuerungseinheit gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 29 Fig. 12 illustrates a circuit diagram of a fourth control unit according to a second preferred embodiment of the invention;
30 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Spannungseinschaltdetektors bei der Erfindung; 30 Fig. 10 illustrates operational timings of the voltage turn-on detector in the invention;
31 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Globalsteuerungsimpuls-Generators beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 31 Fig. 10 illustrates functional timings of the global control pulse generator in the first embodiment of the invention;
32 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Globalsteuerungsimpuls-Generators beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 32 Fig. 12 illustrates functional timings of the global control pulse generator in the second embodiment of the invention;
33 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Globalsteuerungsimpuls-Generators beim dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und 33 Fig. 12 illustrates functional timings of the global control pulse generator in the third embodiment of the invention; and
34 veranschaulicht Funktionszeitpunkte des Globalsteuerungsimpuls-Generators beim vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 34 Fig. 12 illustrates functional timings of the global control pulse generator in the fourth embodiment of the invention.
Nun werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Now preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Gemäß 7 beinhaltet der ferroelektrische Speicherchip gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Wesentlichen 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 Bitleitungen enthalten. Die Zellenarrays sind links und rechts von einem SWL-Treiber angeordnet, und die Kerne sind nach oben und unten zwischen Zellenarrays angeordnet.According to 7 The ferroelectric memory chip according to the first embodiment of the present invention basically includes SWL drivers each for driving divided word lines, cell arrays for storing data, and cores including a sense amplifier block for detecting data and a bit line control block for controlling bit lines. The cell arrays are located to the left and right of an SWL driver, and the cores are arranged up and down between cell arrays.
Nun wird ein Zellenarray im Einzelnen erläutert. 8 zeigt eine Schaltung eines Unterblockarrays ferroelektrischer SWL-Speicherzellen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Now, a cell array will be explained in detail. 8th FIG. 12 shows a circuit of a sub-block array of ferroelectric SWL memory cells according to a first embodiment of the invention.
Gemäß 8 enthält ein ferroelektrisches SWL-Speicherzellenarray 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 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 benachbarter SWLs und zweier benachbarter Bitleitungen ist eine Einheitszelle ausgebildet. Eine Einheitszelle enthält einen ersten Transistor, dessen Gateelektrode mit einer ersten SWL des Paars SWLs verbunden ist, und eine Sourceelektrode, die mit einer ersten Bitleitung des Paars Bitleitungen verbunden ist, einen zweiten Transistor mit einer Gateelektrode, die mit der zweiten SWL des Paars SWLs verbunden ist, und eine 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 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 Bezugszellenbereich zum Speichern eines Bezugswerts zum Lesen von Daten. So bilden Hauptzellen und eine Vielzahl von Bitleitungen für die Hauptzellen einen Hauptzellenunterblock, und ein Paar Bezugszellenbitleitungen RBit-n und RBit-n+1 für jeden Hauptzellenunterblock bilden einen Bezugszellenunterblock, und eine Vielzahl von Hauptzellenblöcken und eine Vielzahl von Bezugszellenunterblöcken bilden ein Zellenarray.According to 8th A ferroelectric SWL memory cell array includes a plurality of divided word lines (hereinafter referred to as SWL) SWL1-n, SWL2-n, ... SWL2-n + 3 arranged in a fixed interval direction, and a plurality of bit lines of bit lines. n, bit-n + 1, ... Rbit-n, Rbit-n + 1, which are arranged in a direction perpendicular to the fixed-interval SWLs. For each pair of two adjacent SWLs and two adjacent bit lines, a unit cell is formed. A unit cell includes a first transistor whose gate electrode is connected to a first SWL of the pair SWLs, and a source electrode connected to a first bit line of the pair of bit lines, a second transistor having a gate electrode connected to the second SWL of the pair SWLs and a source electrode connected to the second bit line of the pair of bit lines, a first capacitor having a first electrode connected to the drain electrode of the first transistor and a second electrode connected to the second SWL, and a second electrode second capacitor having a first electrode connected to the drain electrode of the second transistor and a second electrode connected to the first SWL. The cell array actually includes a main cell area for writing data and a reference cell area for storing a reference value for reading data. Thus, main cells and a plurality of bit lines for the main cells form a main cell sub-block, and a pair of reference cell bit lines RBit-n and RBit-n + 1 for each main cell sub-block form a reference cell sub-block, and a plurality of main cell blocks and a plurality of reference cell sub-blocks form a cell array.
9 veranschaulicht eine Schaltung eines Unterblockarrays ferroelektrischer SWL-Speicherzellen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das System des ferroelektrischen SWL-Speicherzellenarrays gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel 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. 9 Fig. 12 illustrates a circuit of a sub-block array of ferroelectric SWL memory cells according to a second embodiment of the invention. The system of the SWL ferroelectric memory cell array according to the second embodiment of the invention is the same as that according to the first embodiment except that the main cell sub block has eight columns, the reference cell sub block has two columns. In addition, the main cell subblock may have 2n columns (n is an integer greater than 2), where the reference cell block has two columns.
10 veranschaulicht eine Schaltung eines ferroelektrischen SWL-Speicherzellenarrays gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 10 Fig. 12 illustrates a circuit of a SWL ferroelectric memory cell array according to a third embodiment of the invention.
Gemäß 10 beinhaltet dieses ferroelektrische SWL-Speicherzellenarray 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 Bitschienenleitungen BB-n, BB-n+1, die abwechselnd in einer Richtung rechtwinklig zu den SWLs mit festem Intervall angeordnet 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 ausgebildet. D. h., dass die Einheitszelle Folgendes aufweist: einen ersten Transistor, dessen Gateelektrode mit einer ersten SWL des Paars SWLs verbunden ist, und einer Sourceelektrode, 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 Kondensator mit einer ersten Elektrode, die mit der Drainelektrode des ersten Transistors verbunden ist, und einer zweiten 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 zweiten Ausführungsbeispiel durch die Bitschienenleitungen BB ersetzt sind und alle Bezugszellenunterblöcke beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel durch Hauptzellen ersetzt sind.According to 10 That ferroelectric SWL memory cell array includes a plurality of divided word lines (hereinafter referred to as SWL) SWL1-n, SWL2-n, ..., SWL2-n + 3 arranged in a fixed interval direction, and a plurality of bit lines Bn , B-n + 1 and bit rail lines BB-n, BB-n + 1, which are alternately arranged in a direction perpendicular to the fixed-interval SWLs. For each pair of two adjacent SWLs and a pair of a bit line B and a bit rail line BB, which are adjacent to each other, a unit cell is formed. That is, the unit cell includes: a first transistor whose gate electrode is connected to a first SWL of the pair SWLs and a source electrode connected to the bit line B; a second transistor whose gate electrode is connected to the second SWL of the pair SWLs, and a source electrode connected to the bit rail line BB; a first capacitor having a first electrode connected to the drain electrode of a first transistor connected to a second electrode connected to the second SWL; and a second capacitor having a first electrode connected to the drain electrode of the second transistor and a second electrode connected to the first SWL. The ferroelectric SWL memory cell array according to the third embodiment of the invention is similar to the SWL ferroelectric memory cell arrays according to the first and second embodiments except that the even-numbered bit lines B in the first and second embodiments are replaced by the bit rail lines BB and all the reference cell sub-blocks at the first and second second embodiment are replaced by main cells.
Nun wird eine Schaltung zum Ansteuern eines erfindungsgemäßen ferroelektrischen Speichers erläutert. 11 veranschaulicht 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.Now, a circuit for driving a ferroelectric memory according to the present invention will be explained. 11 Figure 12 illustrates a block diagram of a circuit for driving such a memory. The circuit is designed to drive the memory according to the first, second or third embodiment.
Gemäß 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 Vordecodieren des Signals vom Z-Puffer 13; einen (X, Z-ATD)-Generator 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-Erfassungssignal zu erzeugen und um einen Grundimpuls zur Speichersteuerung entsprechend dem (X, Z-ATD)-Signal, dem Signal CSBpad und dem Spannungseinschalt-Erfassungssignal zu liefern; einen Y-Puffer 17 zum Puffern der Adresse Y unter den von außen empfangenen Adressen X, Y und Z; einen Y-Vordecodierer 18 zum Vordecodieren des Signals vom Y-Puffer 17; einen Y-ATD-Generator 19 zum Erfassen eines Adressenübergangspunkts im Signal der Adresse Y vom Y-Puffer 17; einen Lokalsteuerungsimpuls-Generator 20 zum Verbinden eines Signals vom Globalsteuerungsimpuls-Generator 16, des Z-Vordecodiersignals vom Z-Vordecodierer 14 und des Signals vom 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-Vordecodierer 12 bzw. vom Z-Vordecodierer 14 zum Auswählen eines Zellenblocks; einen SWL-Treiber 22 zum Zusammensetzen von Signalen vom X-Nachdecodierer 21 und vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator 20 zum Ansteuern unterteilter Wortleitungen in jedem von SWL-Zellenblöcken 23; eine Spaltensteuerungseinheit 24 zum Zusammensetzen von Signalen vom Y-Vordecodierer 18 und vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator 20 zum Auswählen einer Bitleitung (oder einer Bitschienenleitung); einen Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit 25 zum Zusammensetzen eines Signals vom Lokalsteuerungsimpuls-Generator 20 und eines Signals von der Spaltensteuerungseinheit 24 zum Steuern des Betriebs des Leseverstärkers und der Eingabe/Ausgabe (I/O); und eine I/O-Bussteuerungseinheit 26 zur Schnittstellenbildung zwischen einem externen Datenbus und dem Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit 25.According to 11 this circuit includes: an x-buffer 11 for buffering an address X, Y and Z; an X predecoder 12 for predecoding the signal from the X buffer 11 ; a Z-buffer 13 for buffering an address Z among the addresses X, Y and Z; a Z predecoder 14 for predecoding the signal from the Z-buffer 13 ; an (X, Z ATD) generator 15 for detecting address transition points of the signals for the addresses X and Z from the X-buffer 11 or from the Z-buffer 13 ; a global control pulse generator 16 for receiving the signal from the (X, Z-ATD) generator 15 and an external signal CSBpad for self-generating a voltage-on detection signal and for providing a basic pulse for memory control in accordance with the (X, Z-ATD) signal, the signal CSBpad and the power-on detection signal; a Y buffer 17 for buffering the address Y among the externally received addresses X, Y and Z; a Y predecoder 18 for predecoding the signal from the Y buffer 17 ; a Y ATD generator 19 for detecting an address transition point in the signal of the address Y from the Y buffer 17 ; a local control pulse generator 20 for connecting a signal from the global control pulse generator 16 , the Z predecode signal from the Z predecoder 14 and the signal from the Y-ATD generator 19 to a pulse required in each memory block; an X-post decoder 21 for composing the X predecode signal and the Z predecode signal from the X predecoder 12 or from the Z predecoder 14 for selecting a cell block; a SWL driver 22 for composing signals from the X-post decoder 21 and from the local control pulse generator 20 for driving divided word lines in each of SWL cell blocks 23 ; a column control unit 24 for assembling signals from the Y predecoder 18 and from the local control pulse generator 20 for selecting a bit line (or a bit rail line); a sense amplifier with I / O control unit 25 for composing a signal from the local control pulse generator 20 and a signal from the column control unit 24 for controlling the operation of the sense amplifier and the input / output (I / O); and an I / O bus control unit 26 for interfacing between an external data bus and the sense amplifier with I / O control unit 25 ,
Nun wird der Globalsteuerungsimpuls-Generator detaillierter erläutert. 12 zeigt ein Blockdiagramm desselben gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Now, the global control pulse generator will be explained in more detail. 12 shows a block diagram thereof according to the first preferred embodiment of the invention.
Gemäß 12 beinhaltet dieser Globalsteuerungsimpuls-Generator 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 Spannungseinhalt-Erfassungssignal enthält, um ein erstes und ein zweites Synchronisiersignal zu liefern; eine Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung 32 zum Liefern eines Niederspannungs-Erfassungssignals zum Anhalten des Betriebs bei niedriger Spannung, eines Störungslöschsignals zum Filtern eines Störsignals im ersten Synchronisiersignal, eines Voraktivierungsimpulses zum Vorabladen der Bitleitungen und dergleichen auf das erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer 31 hin sowie eines Rückkopplungssignals (viertes Steuerungssignal von einer zweiten Steuerungseinheit); eine erste Steuerungseinheit 33, die, wenn von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung 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 Spaltenauswählaktivierungszeitpunkts und eines Bitleitungshochziehzeitpunkts für eine Bezugszelle sowie ein drittes Steuerungssignal zum Erzeugen eines Signals für den SWL-Treiber sowie andere Steuerungssignale erzeugt; eine zweite Steuerungseinheit 34 zum Empfangen des dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit 33, um ein Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 und ein Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 in einem Paar SWLs für den SWL-Treiber, ein viertes Steuerungssignal, das ein Grundimpulssignal zum Steuern von Freigabezeitperioden der Signale S1 und S2 ist, und ein Impulssignal P2 mit einem Ansteuerunsvermögen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals verbessert ist, zu erzeugen, und um das vierte Steuerungssignal 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 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 Steuerungssignals zum Unterbrechen eines deaktivierten Zustands des Signals CSBpad, wenn dieses in einem Zustand deaktiviert ist, in dem das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S1 für die SWL1 sowie das Grundsignalverlauf-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 Steuerungseinheit 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 Störsignalbeseitigungseinrichtung 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 Bitleitung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugszelle und einem Knoten am Leseverstärker, und eines Steuerungssignals C4 zum Steuern des Aktivierungszeitpunkts eines Spaltenauswählvorgangs und eines Bitleitungs-Hochziehvorgangs für eine Bezugszelle.According to 12 This global control pulse generator includes the following: a receive buffer 31 for receiving a signal comprising at least the signal CSBpad, the (X, Z-ATD) signal from the (X, Z-ATD) generator 15 and the voltage-containing detection signal to provide a first and a second synchronizing signal; a low-voltage operation and interference signal removal device 32 for supplying a low voltage detection signal for stopping the operation at a low voltage, a disturbance canceling signal for filtering a disturbance signal in the first synchronizing signal, a pre-activating pulse for preloading the bit lines, and the like to the first synchronizing signal from the receiving buffer 31 and a feedback signal (fourth control signal from a second control unit); a first control unit 33 which, when detected by the low voltage operation and interference signal eliminator 32 a normal supply voltage is supplied, receives a signal from which the disturbance is eliminated, and a first control signal for controlling an activation timing for the sense amplifier, a second control signal for controlling a Spaltenauswählaktivierungszeitpunkts and a Bitleitungshochziehzeitpunkts for a reference cell and a third control signal for generating a Generates signals for the SWL driver as well as other control signals; a second control unit 34 for receiving the third control signal from the first control unit 33 to generate a basic waveform generation signal S1 for the SWL1 and a basic waveform generation signal S2 for the SWL2 in a pair SWLs for the SWL driver, a fourth control signal which is a basic pulse signal for controlling release time periods of the signals S1 and S2, and a pulse signal P2 with a driving capability improved over that of the fourth control signal, and the fourth control signal as a feedback signal the low-voltage operation and interference signal removal device 32 to deliver and the pulse signal P2 to the local control pulse generator 20 to deliver; a third control unit 35 for receiving the first and second synchronizing signals from the receiving buffer 31 and the fourth control signal from the second control unit 34 and for providing a fifth control signal for controlling synchronism with the signal CSBpad when all signals except for the basic waveform generation signal S1 for the SWL1 and the basic waveform generation signal S2 for the SWL2 are deactivated and a sixth control signal for interrupting a deactivated state of Signal CSBpad when it is deactivated in a state in which the basic waveform generation signal S1 for the SWL1 and the basic waveform generation signal S2 for the SWL2 are activated, and to maintain the activated state until the normal operations for the basic waveform generation signal S1 for the SWL1 and the basic waveform generation signal S2 for the SWL2, and a fourth control unit 36 for receiving the fifth and sixth control signals from the third control unit 35 , the first, second and third control signals from the first control unit 33 and the pre-activation pulse from the low-voltage operation and interference signal removal device 32 and for providing an enable signal SAN for an NMOS device and an enable signal SAP for a PMOS device in the sense amplifier, a control signal C1 for connecting a bit line to a main cell block, and a first I / O node at the sense amplifier to each other, a control signal C2 for connection a bit line at a reference cell block and a second I / O node of the sense amplifier with each other, a control signal C3 for controlling low voltage precharge operations of a bit line at a main cell, a bit line at a reference cell and a node at the sense amplifier, and a control signal C4 for controlling the activation timing of one Column selection operation and a bit-line pull-up operation for a reference cell.
Indessen kann dann, wenn die von außen zugeführten Signale (das Signal CSBpad, das (A, Z-ATD)-Signal und das Spannungseinschalt-Erfassungssignal) für den Globalsteuerungsimpuls-Generator beim ersten Ausführungsbeispiel konstant sind, die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung weggelassen werden, was unter Bezugnahme auf ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert wird. 13 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Globalsteuerungsimpuls-Generators gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Meanwhile, when the externally supplied signals (the signal CSBpad, the (A, Z-ATD) signal and the power-on detection signal) for the global control pulse generator in the first embodiment are constant, the low-voltage operation and interference elimination means can be omitted. which will be explained with reference to a second embodiment. 13 FIG. 12 illustrates a block diagram of a global control pulse generator according to a second preferred embodiment of the invention. FIG.
Gemäß 13 beinhaltet dieser Globalsteuerungsimpuls-Generator 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 Spannungseinschalt-Erfassungssignal enthält, und um ein erstes und ein zweites Synchronisiersignal zu liefern; eine erste Steuerungseinheit 33 zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals 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 Bitleitungs-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 Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit 33, zum Erzeugen eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und eines Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2 in einem Paar SWLs für den SWL-Treiber, eines vierten Steuerungssignal, das ein Grundimpulssignal zum Steuern von Aktivierungszeitperioden für die Signale S1 und S2 ist, und eines Impulssignals P2 mit einem Ansteuerunsvermögen, das gegenüber dem des vierten Steuerungssignals verbessert ist, und zum Liefern des Impulssignals P2 an den Lokalsteuerungsimpuls-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 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 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 Betriebsabläufe des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S1 für die SWL1 und des Grundsignalverlauf-Erzeugungssignals S2 für die SWL2 abgeschlossen sind; und eine vierte Steuerungseinheit 36 zum Empfangen des fünften und sechsten Steuerungssignals von der dritten Steuerungseinheit 35, des ersten, zweiten und dritten Steuerungssignals von der ersten Steuerungseinheit 33 und des Synchronisiersignals vom Empfangspuffer 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, eines Steuerungssignals C2 zum Verbinden einer Bitleitung an einem Bezugszellenblock und eines zweiten I/O-Knotens am Leseverstärkers miteinander, eines Steuerungssignals C3 zum Steuern eines Niederspannungsvorabladevorgangs einer Bitleitung an einer Hauptzelle, einer Bitleitung an einer Bezugszelle und eines Knotens am Leseverstärker, sowie eines Steuerungssignals C4 zum Steuern des Freigabezeitpunkts eines Spaltenauswählvorgangs und eines Bitleitungs-Hochziehvorgangs einer Bezugszelle.According to 13 This global control pulse generator includes the following: a receive buffer 31 for receiving a signal comprising at least the signal CSBpad, the (X, Z-ATD) signal from the (X, Z-ATD) generator 15 and the voltage-on detection signal includes, and to provide a first and a second synchronizing signal; a first control unit 33 for receiving the first synchronizing signal from the receiving buffer 31 and providing a first control signal for controlling the activation timing of the sense amplifier, a second control signal for controlling a column select enable timing and a bitline pullup timing for a reference cell, and a third control signal for providing a signal to the SWL driver and other control signals; a second control unit 34 for receiving the third control signal from the first control unit 33 for generating a basic signal waveform generation signal S1 for the SWL1 and a fundamental waveform generation signal S2 for the SWL2 in a pair SWLs for the SWL driver, a fourth control signal which is a basic pulse signal for controlling activation time periods for the signals S1 and S2, and a pulse signal P2 having a driving capability improved over that of the fourth control signal, and supplying the pulse signal P2 to the local control pulse generator 20 ; a third control unit 35 for receiving the first and second synchronizing signals from the receiving buffer 31 and the fourth control signal from the second control unit 34 and for providing a fifth control signal for controlling synchronism with the signal CSBpad when all signals except for the basic waveform generation signal S1 for the SWL1 and the basic waveform generation signal S2 for the SWL2 are deactivated and a sixth control signal for interrupting the deactivated state of Signal CSBpad when it is deactivated in the state in which the basic waveform generation signal S1 for the SWL1 and the basic waveform generation signal S2 for the SWL2 are activated, and to keep the activated state until the normal operations of the basic waveform generation signal S1 for the SWL2 SWL1 and the basic waveform generation signal S2 for the SWL2 are completed; and a fourth control unit 36 for receiving the fifth and sixth control signals from the third control unit 35 , the first, second and third control signals from the first control unit 33 and the synchronizing signal from the receiving buffer 31 and for providing an enable signal SAN for an NMOS device and an enable signal SAP for a PMOS device in the sense amplifier, a control signal C1 for connecting a bit line to a main cell block and a first I / O node to the sense amplifier, a control signal C2 for connecting a bit line to a reference cell block and a second I / O node to the sense amplifier with each other, a control signal C3 for controlling a low voltage precharge of a bit line at a main cell, a bit line at a reference cell and a node at the sense amplifier, and a control signal C4 for controlling the release timing of a column selection operation and a bit line pull-up operation of a reference cell.
Indessen kann, was jedoch nicht dargestellt ist, die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung im Globalsteuerungsimpuls-Generator des ersten Ausführungsbeispiels eine Niederspannungsbetrieb-Beseitigungseinrichtung sein, die Betrieb bei niedriger Spannung verhindert, oder eine Störsignal-Beseitigungseinrichtung, die die Funktion der Störsignalbeseitigung hat.Meanwhile, though not shown, the low-voltage operation and disturbance signal eliminating means in the global control pulse generator of the first embodiment may be a low-voltage operation eliminator which prevents operation at a low voltage or a noise elimination apparatus having the function of disturbance elimination.
Nun werden verschiedene Teile des oben genannten Globalsteuerungsimpuls-Generators bei der Erfindung detaillierter erläutert. Die 14 bis 17 zeigen Schaltbilder von Empfangspuffern gemäß einem ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Now, various parts of the above-mentioned global control pulse generator in the invention will be explained in more detail. The 14 to 17 show circuit diagrams of receive buffers according to first to fourth preferred embodiments of the invention.
Der in 14 dargestellte Empfangspuffer gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der so ausgebildet ist, dass er nur das von außen zugeführte Signal CSBpad verwendet, beinhaltet Folgendes: drei in Reihe geschaltete Inverter 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 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 niedriges Signal zum Stabilisieren des Schaltungsbetriebs geliefert wird, ein NOR-Gatter 45 zum Unterziehen des von außen zugeführten Signals CSBpad und des Signals vom Spannungseinschaltdetektor 44 einer ODER-Operation und einer Invertierung, 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 16 dargestellt ist, beinhaltet der Empfangspuffer gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der so ausgebildet ist, dass er das von außen zugeführte Signal CSBpad und das (X, Z-ATD)-Signal vom in 11. dargestellten (X, Z-ATD)-Generator 15 empfängt, ein System, das mit dem in 15 dargestellten identisch ist, mit Ausnahme, dass das NOR-Gatter 45 an seinem einen Eingangsanschluss das (X, Z-ATD)-Signal erhält. Wie es in 17 dargestellt ist, beinhaltet der Empfangspuffer gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der so ausgebildet ist, dass er das von außen zugeführte Signal CSBpad, das (X, Z-ATD)-Signal vom in 11 dargestellten (X, Z-ATD)-Generator 15 und das Spannungseinschalt-Erfassungssignal empfängt, ein System, das identisch mit dem in 15 dargestellten ist, mit der Ausnahme, 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.The in 14 illustrated receive buffers according to the first preferred embodiment, which is adapted to use only the externally supplied signal CSBpad, includes the following: three inverters connected in series 41 . 42 and 43 for inverting the signal CSBpad to provide a first synchronizing signal from the inverter 43 and a second synchronizing signal from the inverter 42 , As it is in 15 12, the receiving buffer according to the second preferred embodiment, which is configured to receive the externally supplied signal CSBpad and a power-on detection signal, includes a power-on detector 44 for supplying a high signal until the voltage is stabilized when a low signal for stabilizing the circuit operation is supplied, a NOR gate 45 for applying the externally supplied signal CSBpad and the signal from the power-on detector 44 an OR operation and an inversion, an inverter 46 for inverting the signal from the NOR gate to provide a second synchronizing signal and an inverter 47 for inverting the signal from the inverter 46 for providing a first synchronizing signal. As it is in 16 2, the receive buffer according to the third preferred embodiment, which is configured to receive the externally supplied signal CSBpad and the (X, Z-ATD) signal from the in 11 , represented (X, Z-ATD) generator 15 receives a system that works with the in 15 is identical, except that the NOR gate 45 at its one input terminal receives the (X, Z-ATD) signal. As it is in 17 1, the receive buffer according to the fourth preferred embodiment, which is configured to receive the externally supplied signal CSBpad, the (X, Z-ATD) signal from the in 11 represented (X, Z-ATD) generator 15 and the power-on detection signal receives, a system identical to that in FIG 15 is shown, except that instead of the NOR gate 45 a NOR gate 48 is used with three receiving terminals which subject the (X, Z-ATD) signal, the signal CSBpad and the power-on detection signal to an OR operation and an inversion.
Nun wird eine Detailschaltung des Spannungseinschaltdetektors erläutert. 18 zeigt ein Schaltbild eines solchen Detektors gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Now, a detail circuit of the power-on detector will be explained. 18 shows a circuit diagram of such a detector according to a first preferred embodiment of the invention.
Gemäß 18 beinhaltet dieser Spannungsdetektor das Folgende: 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 Versorgungsspannungsanstiegsdetektor und die Versorgungsspannung einem Vergleich und einer Verstärkung zu unterziehen; einen Rückkopplungsteil 235 mit PMOS-Transistoren 225 und 229, einem NMOS-Transistor 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 Globalsteuerungsimpuls-Generator.According to 18 This voltage detector includes the following: a supply voltage rise detector 233 with PMOS transistors 211 - 214 and NMOS transistors 215 - 218 for detecting an increase in the supply voltage; an amplifier 234 with PMOS transistors 219 and 220 and NMOS transistors 221 - 224 to compare the signal from the supply voltage rise detector and the supply voltage to a comparison and a gain; a feedback part 235 with PMOS transistors 225 and 229 , an NMOS transistor 230 as well as inverters 226 - 228 for feeding back a signal from the amplifier 234 for providing a signal that provides stability of the supply voltage; and a power-on delivery unit 236 with inverters 231 and 232 for improving the control capability of a signal from the feedback part 235 for use in the global control pulse generator.
Nun wird die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung bei der Erfindung erläutert. 19 und 20 veranschaulichen Schaltbilder derselben gemäß einem ersten bzw. einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel.Now, the low-voltage operation and interference signal removal device in the invention will be explained. 19 and 20 Illustrate circuit diagrams thereof according to a first and a second preferred embodiment.
Diese Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung verfügt über drei Funktionen:
- – Erstens wird durch Erfassen einer niedrigen Spannung und durch Sperren eines Steuerungsimpulses bei niedriger Spannung ein Speicherzellen-Datenwert geschützt.
- – Zweitens wird, durch Verzögern, die Impulsbreite eines Steuerungssignals C3 zur Verwendung beim Steuern eines Niederspannungs-Vorabladevorgangs eines Leseverstärkers gesteuert.
- – Drittens werden Störsignale aus dem von außen zugeführten Signal (Signal CSBpad) beseitigt.
This low-voltage operation and interference elimination device has three functions: - First, by sensing a low voltage and disabling a control pulse at low voltage, memory cell data is protected.
- Secondly, by delaying, the pulse width of a control signal C3 is controlled for use in controlling a low voltage precharge operation of a sense amplifier.
- Third, noise is removed from the externally applied signal (CSBpad signal).
Demgemäß beinhaltet die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in 19 dargestellt ist, das Folgende: einen Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68 zum Erfassen einer niedrigen Spannung zum Verzögern der Impulsbreite des Steuerungssignals C3 sowie einen Störsignal-Beseitigungsteil 69 zum Beseitigen von Störsignalen. Der Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68 beinhaltet 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 Inverter 75 und 77 zum Verbessern des Treibervermögens von PMOS-Transistoren und NMOS-Transistoren zum Verzögern der ansteigenden Flanke des ersten Synchronisiersignals zum Verringern der Breite eines hohen Impulses des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer 31; Inverter 63 und 64 zum Invertieren der Signale von der ersten bzw. zweiten Verzögerungseinheit 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 Inverters 63 verbunden ist; einen NMOS-Transistor 67 mit einer Gateelektrode, die mit dem Ausgangsanschluss des Inverters 63 verbunden ist, einer Sourceelektrode, die mit dem Inverter 64 verbunden ist, und einer Drainelektrode, die so ausgebildet ist, dass sie ein Signal weiterleitet; und einem PMOS-Transistor 66 mit einer geerdeten Gateelektrode und einer Source- und einer Drainelektrode, die mit dem Spannungsversorgungsanschluss bzw. der Drainelektrode des NMOS-Transistors 67 verbunden sind. Der Störsignal-Beseitigungsteil 69 beinhaltet einen Inverter 70 zum Invertieren des von der zweiten Steuerungseinheit 34 rückgelieferten vierten Steuerungssignals; 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 Ausgangssignals des NAND-Gatters 71, ein NAND-Gatter 74, um das erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer 31 und das Ausgangssignal 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 Ausgangssignals des Inverters 72 zum Liefern eines Spannungserfassungs- und Störungsbeseitigungssignals. Accordingly, the low-voltage operation and interference signal removing apparatus according to the first preferred embodiment includes, as shown in FIG 19 the following: a low voltage detection and delay part 68 for detecting a low voltage for delaying the pulse width of the control signal C3 and a noise elimination part 69 for removing interference signals. The low voltage detection and delay part 68 includes a first delay unit 61 with inverters 79 and 80 for delaying the first synchronizing signal from the receiving buffer 31 for a given time; a second delay unit 62 with inverters 76 and 78 for lowering the current driving capabilities of a PMOS transistor as well as inverters 75 and 77 for improving the driving capability of PMOS transistors and NMOS transistors for delaying the rising edge of the first synchronizing signal for reducing the width of a high pulse of the first synchronizing signal from the receiving buffer 31 ; inverter 63 and 64 for inverting the signals from the first and second delay units, respectively 61 and 62 ; an NMOS transistor 65 a gate electrode and a source electrode connected in common to a power supply terminal Vcc and a drain electrode connected to the output terminal of the inverter 63 connected is; an NMOS transistor 67 with a gate electrode connected to the output terminal of the inverter 63 connected to a source electrode that connects to the inverter 64 and a drain electrode configured to pass a signal; and a PMOS transistor 66 having a grounded gate electrode and a source and a drain electrode connected to the power supply terminal and the drain electrode of the NMOS transistor, respectively 67 are connected. The interfering signal eliminating part 69 includes an inverter 70 for inverting the from the second control unit 34 returned fourth control signal; a NAND gate 71 for subjecting the signal from the low voltage sensing and delaying part 68 and the signal from the inverter 70 an AND operation and an inversion; an inverter 72 for inverting the output of the NAND gate 71 , a NAND gate 74 to get the first sync signal from the receive buffer 31 and the output signal from the inverter 72 an AND operation and an inversion to provide a pre-activation pulse for controlling a pre-charge operation for the sense amplifier; and an inverter 73 for inverting the output signal of the inverter 72 for providing a voltage detection and debugging signal.
Andererseits beinhaltet, wie es in 20 dargestellt ist, die Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Störsignal-Beseitigungsteil zwischen dem Inverter 64 und dem NMOS-Transistor 67 im in 19 dargestellten Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68. D. h., dass der Störsignal-Beseitigungsteil 69 Folgendes beinhaltet: einen zwischen den Inverter 64 und den NMOS-Transistor 67 geschalteten NMOS-Transistor 85; einen Inverter 86 zum Invertieren des Rückkopplungssignals (des vierten Steuerungssignals) 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 Störsignalbeseitigungseinrichtung 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 Synchronisiersignal vom Empfangspuffer 31 einer UND-Operation und Invertierung zu unterziehen, um einen Voraktivierungsimpuls zu liefern; und einen Inverter 83 zum Invertieren des Ausgangssignals des Inverters 82, um ein Niederspannungserfassungs- und Störungsbeseitigungssignal zu erzeugen. Außerdem können von der in den 19 oder 20 dargestellten Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung der Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68 oder der Störsignal-Beseitigungsteil weggelassen werden. D. h., dass 21 einen Fall veranschaulicht, wenn nur ein Störsignal-Beseitigungsteil 69 vorhanden ist, ohne den Niederspannungserfassungs-Verzögerungsteil in 19, während 22 einen Fall veranschaulicht, in dem der Niederspannungserfassungs- und Verzögerungsteil 68 ohne den Störsignal-Beseitigungsteil in 20 vorhanden ist.On the other hand, as in 20 2, the low-voltage operation and interference signal removing apparatus according to the second preferred embodiment includes a noise elimination part between the inverter 64 and the NMOS transistor 67 in the 19 illustrated low voltage detection and delay part 68 , That is, the noise elimination part 69 The following includes: one between the inverters 64 and the NMOS transistor 67 switched NMOS transistor 85 ; an inverter 86 for inverting the feedback signal (the fourth control signal) from the second control unit 34 to connect it to the NMOS transistor 85 to deliver; and an NMOS transistor 87 for connecting the output of the NMOS transistor 67 with mass on the feedback signal. In addition, a system of a low-voltage operation and disturbance signal eliminator may be formed by adding: an inverter 81 for inverting the output signal of the NMOS transistor 67 ; an inverter 82 for inverting the output signal of the inverter 81 ; a NAND gate 84 to the output signal of the inverter 82 and the first sync signal from the receive buffer 31 an AND operation and inversion to provide a pre-activation pulse; and an inverter 83 for inverting the output signal of the inverter 82 to generate a low voltage detection and disturbance cancellation signal. In addition, from the into the 19 or 20 The low-voltage operation and interference signal removal device shown in the low-voltage detection and delay part 68 or the noise elimination part may be omitted. That is, that 21 illustrates a case when only one noise elimination part 69 is present without the low voltage detection delay part in 19 , while 22 illustrates a case where the low voltage detection and delay part 68 without the interfering signal elimination part in 20 is available.
In 23 ist ein detailliertes Schaltbild der ersten Steuerungseinheit im in 12 oder 13 dargestellten Globalsteuerungsimpuls-Generator bei der Erfindung dargestellt.In 23 is a detailed circuit diagram of the first control unit in FIG 12 or 13 illustrated global control pulse generator shown in the invention.
Die erste Steuerungseinheit beinhaltet eine dritte Verzögerungseinheit 104 mit Invertern 91–100 zum Verzögern des Niederspannungserfassungs- und Störungsbeseitigungssignals von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung oder des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer 31 für eine bestimmte Zeitperiode zum Liefern eines ersten Steuerungssignals; einen Inverter 101 zum Invertieren des Signals von der dritten Verzögerungseinheit 104; ein NAND-Gatter 102, um das Niederspannungsbetrieb- und Störungsbeseitigungssignal von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung oder das erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer 31 und ein Signal vom Inverter 101 einer UND-Operation und Invertierung zu unterziehen, um ein zweites Steuerungssignal zu erzeugen; und einen Inverter 103 zum Invertieren des Ausgangssignals des NAND-Gatters 102 zum Liefern eines dritten Steuerungssignals.The first control unit includes a third delay unit 104 with inverters 91 - 100 for delaying the low voltage detection and removal signal from the low voltage operation and interference cancellation means or the first synchronization signal from the reception buffer 31 for a certain period of time to provide a first control signal; an inverter 101 for inverting the signal from the third delay unit 104 ; a NAND gate 102 to obtain the low voltage operation and interference removal signal from the low voltage operation and interference cancellation device or the first synchronization signal from the reception buffer 31 and a signal from the inverter 101 undergo an AND operation and inversion to a second To generate control signal; and an inverter 103 for inverting the output of the NAND gate 102 for providing a third control signal.
Nun wird die zweite Steuerungseinheit bei der Erfindung erläutert. 24 veranschaulicht ein Schaltbild derselben gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform.Now, the second control unit will be explained in the invention. 24 illustrates a circuit diagram of the same according to a first preferred embodiment.
Gemäß 24 beinhaltet diese zweite Steuerungseinheit eine dritte Verzögerungseinheit 148 mit mehreren Invertern 111, 113, 115, 117 und 119 zum Verringern der Stromtreiberfähigkeiten eines PMOS-Transistors und zum Verbessern der Stromtreiberfähigkeiten 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 Invertierung 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-Transistoren 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 Ausgangssignale 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-Gatters 133 einer UND-Operation und Invertierung zu unterziehen; eine fünfte Verzögerungseinheit 150 mit Invertern 135–138 zum Verzögern der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals 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 Verzögern der ansteigenden Flanke des Ausgangssignals des NAND-Gatters 141 um eine vorbestimmte Zeitspanne; eine Weiterleiteinheit 237 für das Signal S1 mit einem NAND-Gatter 139 und einem Inverter 140, um die Ausgangssignale der fünften Verzögerungseinheit 150 und des NAND-Gatters 133 einer UND-Operation zu unterziehen, um das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal 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 Verzögerungseinheit 151 und des NAND-Gatters 133 einer UND-Operation zu unterziehen, um das Grundsignalverlauf-Erzeugungssignal S2 für die SWL2 zu erzeugen; und eine Impulssignal-Weiterleiteinheit 152 mit Invertern 146 und 147 zum Verbessern des Signaltreibervermögens des NAND-Gatters 133 zum Liefern eines Impulssignals P2.According to 24 This second control unit includes a third delay unit 148 with several inverters 111 . 113 . 115 . 117 and 119 for reducing the current driving capabilities of a PMOS transistor and for improving the current driving capabilities of an NMOS transistor in the sense amplifier and inverter 112 . 114 . 116 . 118 and 120 for improving the current driving capabilities of the PMOS transistors and the NMOS transistors for delaying the falling edge of the third control signal from the first control unit 33 for a predetermined period of time; a NOR gate 121 to the output of the third delay unit 148 and subject the third control signal to an OR operation and inversion; a fourth delay unit 149 with several inverters 123 . 125 . 127 . 129 and 131 for reducing the current driving capabilities of the PMOS transistor and for improving the current driving capabilities of the NMOS transistor in the sense amplifier and inverter 122 . 124 . 126 . 128 and 130 for improving the current driving capabilities of the PMOS transistors and the NMOS transistors for delaying the rising edge of the signal from the NOR gate 121 for a predetermined period of time; an inverter 132 for inverting the third control signal; a NAND gate 133 to the output signals of the inverter 132 , the NOR gate 121 and the fourth delay unit 149 an AND operation and inversion to provide the fourth control signal; a NAND gate 134 to the output signals of the inverter 132 , the third delay unit 148 and the NAND gate 133 undergo an AND operation and inversion; a fifth delay unit 150 with inverters 135 - 138 for delaying the rising edge of the output signal of the NAND gate 133 for a predetermined period of time; a NAND gate 141 to the output signals of the inverter 113 , the NAND gate 134 and the NAND gate 133 undergo an AND operation and inversion; a sixth delay unit 151 with inverters 142 and 143 for delaying the rising edge of the output signal of the NAND gate 141 by a predetermined period of time; a forwarding unit 237 for the signal S1 with a NAND gate 139 and an inverter 140 to the output signals of the fifth delay unit 150 and the NAND gate 133 an AND operation to provide the basic waveform generation signal S1 for the SWL1; a forwarding unit 238 for the signal S2 with a NAND gate 144 and an inverter 145 to the output signals of the sixth delay unit 151 and the NAND gate 133 an AND operation to generate the basic signal waveform generation signal S2 for the SWL2; and a pulse signal forwarding unit 152 with inverters 146 and 147 for improving the signal driving capability of the NAND gate 133 for providing a pulse signal P2.
Nun wird die dritte Steuerungseinheit bei der Erfindung erläutert. 25, 26 und 27 zeigen Schaltbilder der dritten Steuerungseinheit gemäß einem ersten, zweiten bzw. dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel.Now, the third control unit will be explained in the invention. 25 . 26 and 27 show circuit diagrams of the third control unit according to a first, second or third preferred embodiment.
Gemäß 25 beinhaltet die dritte Steuerungseinheit gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Signalverlängerungseinheit 172 mit einem Inverter 161 und NAND-Gattern 162, 163 und 164 zum Empfangen des ersten Synchronisiersignals vom Empfangspuffer 31 und des vierten Steuerungssignals von der zweiten Steuerungseinheit 34 zum Verlängern 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 Signalverlängerungseinheit 172 um eine vorbestimmte Zeitspanne; ein NAND-Gatter 171, um das invertierte vierte Steuerungssignal und das zweite Synchronisiersignal vom Empfangspuffer 31 einer UND-Operation und Invertierung zu unterziehen, um das sechste Steuerungssignal zu liefern; eine Steuerungssignal-Weiterleiteinheit 174 mit einem NAND-Gatter 169 und einem Inverter 170, um die Ausgangssignale der siebten Verzögerungseinheit 173 und des NAND-Gatters 171 einer UND-Operation zu unterziehen, um das fünfte Steuerungssignal zu liefern.According to 25 The third control unit according to the first preferred embodiment includes a signal extension unit 172 with an inverter 161 and NAND gates 162 . 163 and 164 for receiving the first synchronizing signal from the receiving buffer 31 and the fourth control signal from the second control unit 34 for increasing the high pulse of the pulse signal P2 from the second control unit 34 by the time the signal CSBpad is held low; a seventh delay unit 173 with inverters 165 - 168 for delaying the rising edge of a signal from the signal extension unit 172 by a predetermined period of time; a NAND gate 171 to the inverted fourth control signal and the second synchronizing signal from the receiving buffer 31 an AND operation and inversion to provide the sixth control signal; a control signal forwarding unit 174 with a NAND gate 169 and an inverter 170 to the output signals of the seventh delay unit 173 and the NAND gate 171 an AND operation to provide the fifth control signal.
Gemäß 26 ist bei der dritten Steuerungseinheit gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Signalverlängerungseinheit 172 aus dem System der in 25 dargestellten dritten Steuerungseinheit weggelassen, um des vierte Steuerungssignal unmittelbar an die siebte Verzögerungseinheit 173 zu liefern.According to 26 In the third control unit according to the second preferred embodiment, the signal extension unit 172 from the system of in 25 omitted third control unit to the fourth control signal directly to the seventh delay unit 173 to deliver.
Gemäß 27 ist bei der dritten Steuerungseinheit gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel die achte Verzögerungseinheit 179 so ausgebildet, dass sie alle Teile (einschließlich der ansteigenden und der fallenden Flanke) des Signals von der Signalverlängerungseinheit 172 verzögert, während in 25 die siebte Verzögerungseinheit 173 so ausgebildet ist, dass sie nur die ansteigende Flanke des Signals von der Signalverlängerungseinheit 172 verzögert.According to 27 In the third control unit according to the third preferred embodiment, the eighth delay unit 179 designed to cover all parts (including the rising and falling edges) of the signal from the signal extension unit 172 delayed while in 25 the seventh delay unit 173 is designed so that it only the rising edge of the signal from the signal extension unit 172 delayed.
28 und 29 zeigen Schaltbilder eines ersten und eines zweiten Ausführungsbeispiels einer vierten Steuerungseinheit für den in 12 dargestellten Globalsteuerungsimpuls-Generator gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. 28 and 29 show circuit diagrams of a first and a second embodiment of a fourth control unit for in 12 illustrated global control pulse generator according to a first preferred embodiment.
Gemäß 28 beinhaltet die vierte Steuerungseinheit gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Leseverstärkersteuerungssignal-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 Leseverstärker zu liefern; eine Bitleitungsschaltsignal-Weiterleiteinheit 200 mit einem NAND-Gatter 186 und Invertern 187–191, um das dritte Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit 33 und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Steuerungssignal C1 zum Verbinden einer Bitleitung in einem Hauptzellenblock 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 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 Steuerungseinheit 33 und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Steuerungssignal C4 zum Erzeugen eines Spaltensteuerungssignals zu liefern; und eine Vorabladesteuerungssignal-Weiterleiteinheit 202 mit einem NAND-Gatter 196 und Invertern 197 und 198, um den Voraktivierungsimpuls von der Niederspannungsbetrieb- und Störsignalbeseitigungseinrichtung 32 und das sechste Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Vorabladesteuerungssignal C3 zu erzeugen.According to 28 The fourth control unit according to the first preferred embodiment includes a sense amplifier control signal relay unit 199 with inverters 181 . 183 . 184 and 185 and a NAND gate 182 to the first control signal from the first control unit 33 and the fifth control signal from the third control unit 35 an AND operation and inversion to provide an enable signal SAN for the NMOS transistor in the sense amplifier and an enable signal SAP for the PMOS transistor in the sense amplifier; a bit line switching signal relaying unit 200 with a NAND gate 186 and inverters 187 - 191 to the third control signal from the first control unit 33 and the fifth control signal from the third control unit 35 a logic operation to generate a control signal C1 for connecting a bit line in a main cell block and a first I / O node to the sense amplifier, and a control signal C2 for connecting a bit line in a reference cell block and a second I / O node to the sense amplifier; a column control signal forwarding unit 201 with a NAND gate 192 and inverters 193 . 194 and 195 to the second control signal from the first control unit 33 and the fifth control signal from the third control unit 35 undergoing a logic operation to provide a control signal C4 for generating a column control signal; and a precharge control signal forwarding unit 202 with a NAND gate 196 and inverters 197 and 198 to the pre-activation pulse from the low-voltage operation and interference signal removal device 32 and the sixth control signal from the third control unit 35 a logic operation to generate a Vorabladesteuerungssignal C3.
Gemäß 29 beinhaltet die vierte Steuerungseinheit gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Leseverstärkersteuerungssignal-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 einer Invertierung zu unterziehen, um ein Freigabesignal SAN für den NMOS-Transistor im Leseverstärker und ein Freigabesignal SAP für den PMOS-Transistor im Leseverstärker zu liefern; eine Bitleitungsumschaltsignal-Weiterleiteinheit 200 mit einem NAND-Gatter 186 und Invertern 187–191, um das dritte Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit 33 und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Steuerungssignal C1 zum Anschließen einer Bitleitung in einem Hauptzellenblock und eines ersten I/O-Knotens am Leseverstärker sowie ein Steuerungssignal C2 zum Anschließen einer Bitleitung im 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 zweite Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinheit 33 und das fünfte Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikoperation zu unterziehen, um ein Steuerungssignal C4 zum Erzeugen eines Spaltensteuerungssignals zu liefern; und eine Vorabladesteuerungssignal-Weiterleiteinheit 202 mit Invertern 197, 198 und 203, um das erste Synchronisiersignal vom Empfangspuffer 31 oder das sechste Steuerungssignal von der dritten Steuerungseinheit 35 einer Logikoperation zum Liefern eines Vorablade-Steuerungssignals C3 zu liefern.According to 29 The fourth control unit according to the second preferred embodiment includes a sense amplifier control signal relay unit 199 with inverters 181 . 183 . 184 and 185 and a NAND gate 182 to the first control signal from the first control unit 33 and the fifth control signal from the third control unit 35 an AND operation and an inversion to provide an enable signal SAN for the NMOS transistor in the sense amplifier and an enable signal SAP for the PMOS transistor in the sense amplifier; a bit line switching signal forwarding unit 200 with a NAND gate 186 and inverters 187 - 191 to the third control signal from the first control unit 33 and the fifth control signal from the third control unit 35 performing a logic operation to generate a control signal C1 for connecting a bit line in a main cell block and a first I / O node to the sense amplifier and a control signal C2 for connecting a bit line in the reference cell block and a second I / O node to the sense amplifier; a column control signal forwarding unit 201 with a NAND gate 192 and inverters 193 . 194 and 195 to the second control signal from the first control unit 33 and the fifth control signal from the third control unit 35 undergoing a logic operation to provide a control signal C4 for generating a column control signal; and a precharge control signal forwarding unit 202 with inverters 197 . 198 and 203 to get the first sync signal from the receive buffer 31 or the sixth control signal from the third control unit 35 to provide a logic operation to provide a precharge control signal C3.
Nun wird ein Verfahren zum Ansteuern des oben genannten ferroelektrischen SWL-Speichers erläutert. 31 veranschaulicht Signalverläufe in verschiedenen Teilen des Spannungseinschaltdetektors bei der Erfindung.Now, a method of driving the above-mentioned ferroelectric SWL memory will be explained. 31 illustrates waveforms in various parts of the voltage turn-on detector in the invention.
Für 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 einem Zeitpunkt t1, wenn noch keine Spannung angelegt ist, befinden sich Knotensignale N1–N6 in geerdetem Zustand.For 31 It is assumed that the signal CSBpad, a chip enable signal, is fixed at the ground voltage to place the chip in an activated state in all its sections when the power is turned on. At time t1, when no voltage is applied yet, node signals N1-N6 are in a grounded state.
Intervall t1–t2Interval t1-t2
Die Spannung wird von der Massespannung auf Vcc angehoben. Das Signal am Knoten N1 steigt an, jedoch mit sanfter Steigung, da der PMOS-Transistor 219 hochgezogen wird. Das Signal 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-Transistor 230 im ausgeschalteten Zustand befindet, und das Signal am Knoten N6 steigt ebenfalls durch den Einfluss des Signals am Knoten N4 an.The voltage is raised from the ground voltage to Vcc. The signal at node N1 rises, but with a gentle slope, because the PMOS transistor 219 is pulled up. The signal at a node N2 rises slowly due to a delay. The signal at node N4 is amplified to become ground voltage. The signal at node N5 rises in a floating state because of the NMOS transistor 230 is in the off state, and the signal at node N6 also increases due to the influence of the signal at node N4.
Intervall t2–t3Interval t2-t3
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 Knoten 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.When the NMOS transistor 221 is turned on, when the signal voltage at node N2 rises above a threshold voltage Vtn, the amplifier is made operative, so that the signal at node N1 falls slowly and the signal at node N4 rises to a voltage which is not sufficient, the output signal of the inverter 226 to invert to keep the signals at nodes N5 and N6 at Vcc.
Intervall jenseits von t3Interval beyond t3
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 invertiert 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 Zustand 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 Zustand, geschaltet.The signal at node N4 continues to rise to a voltage above a threshold voltage Vt for the inverter 226 when the signals at nodes N5 and N6 are inverted from high to low, to the NMOS transistor 224 turn off what the amplifier 234 disabled. The signal at node N4 rises due to the current from the PMOS transistor 225 to Vcc, and the power-on signal is brought into the low state. Therefore, although the signal CSBpad is fixed low, the voltage-on signal that is one of the received signals is in the receiving buffer 31 from high, the disabled state, to low, the enabled state.
Nun werden Signalverläufe vom Globalsteuerungsimpuls-Generator bei der Erfindung unter Verwendung des Spannungseinschaltdetektors erläutert. Die 31 bis 34 veranschaulichen Funktionszeitpunkte beim ersten bis vierten Ausführungsbeispiel eines Globalsteuerungsimpuls-Generators bei der Erfindung.Now, waveforms of the global control pulse generator in the invention using the power-on detector will be explained. The 31 to 34 illustrate operating timings in the first to fourth embodiments of a global control pulse generator in the invention.
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. 31 veranschaulicht die Funktion für den Fall, dass das Zellenarray dergestalt ist, wie es in 8 oder 9 dargestellt ist, und die Adresse Y hin- und hergeschaltet wird. Da der Chip aktiviert ist, wenn sich das von außen zugeführte Chipfreigabesignal 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 deaktiviertes Intervall im hohen Zustand erforderlich, um einen neuen Lese- oder Schreibvorgang auszuführen. Wie es in 31 dargestellt ist, ist ein kompletter Betriebszyklus in Intervalle 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 Niedrig aktiviert ist, während es ab dem Startpunkt des Intervalls 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 Erzeugen 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 68 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 Intervall 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 Niedrig 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 Intervall t3 auf Niedrig gehalten und ansonsten auf Hoch gehalten, 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 Bezugszellenbitleitung und dem anderen I/O-Anschluss am Leseverstärker ist, liefert einen Impuls, der von t3 bis t14 auf Niedrig gehalten wird, um den Signalfluss zwischen einer Bezugszellenbitleitung und dem anderen I/O-Anschluss am Leseverstärker von t3 bis t14 zu unterbinden. Das Signal C4, das den Signalübergang zwischen einer Hauptzellenbitleitung und einem externen Datenbus und das Hochziehen einer Bezugszellenbitleitung 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 Intervalls 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 Bezugszellenbitleitung lädt, bevor S1 und S2 aktiviert werden, erfährt, während es vor dem Intervall t1 bis zu diesem auf Hoch gehalten 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 Leseverstärkers im Leseverstärker mit I/O-Steuerungseinheit steuert) verhält sich entgegengesetzt zum Signal SAN; es wird bis zum Intervall t2, einem Vorabstadium, auf Hoch gehalten, 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 aktiviert 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 logisch 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.The functions of global control pulse generators in the invention differ more or less depending on cell array systems, the switching of addresses X, Z or the switching of addresses Y back and forth. 31 illustrates the function in the case where the cell array is of the form shown in FIG 8th or 9 is shown, and the address Y is switched back and forth. Since the chip is activated when the chip enable signal CSBpad supplied from the outside is low, the chip is turned to the activated state when the signal CSBpad is switched from high to low. Therefore, a high interval disabled interval is required to perform a new read or write operation. As it is in 31 is shown, a complete cycle of operation is divided into intervals from t1 to t15 to allow a convenient explanation of the signal behavior. First, assume that the signal CSBpad is asserted low from the start point of the interval t1 to the end point of the interval t14 while being deactivated from the start point of the interval t15 to high. In addition, it is assumed that there is no transition in the addresses X and Z, and a transition of the address Y exists at the start point of the interval t7 and at the start point of the interval t11 while the signal CSBpad is in the activated state. A Y-ATD unit detects a change of the address Y for generating a high pulse from the intervals t7 to t8 and from t11 to t12. S1 and S2 are pulses for use in generating basic waveforms for word lines SWL1 and SWL2 for a SWL cell. First, the signal CSBpad undergoes a transition from high to low at interval t1 to activate the chip while holding the addresses X, Y, and Z in their states prior to t1. The signal Y-ATD is updated from t7 68 a transition to high if the address Y undergoes transition at the start time of t7. When the address Y undergoes a transition at this start time, the signal Y-ATD undergoes transition to high at intervals t11 to t12. The signal S1 is kept low until the interval t1, from the intervals t2 to t3 to high, to low in the interval t4, to high in the interval t5 and to low from the intervals t6 to t15. S2 is held high by t3 at t4 and otherwise held low. The signal C1, which is the fundamental signal for controlling the signal flow between a main cell bit line and an I / O terminal on the sense amplifier, is kept low only at interval t3 and otherwise held high to prevent the signal flow between the main cell line and an I / O Connection to the sense amplifier only in the interval t3 to prevent. The signal C2, which is the fundamental signal for controlling the signal flow between a reference cell bitline and the other I / O port on the sense amplifier, provides a pulse that is held low from t3 to t14 to control the signal flow between a reference cell bitline and the other I / O connection to the sense amplifier from t3 to t14. The signal C4 controlling the signal transition between a main cell bit line and an external data bus and pulling up a reference cell bit line is held high from t4 to t14, and goes low again at a time when the signal CSBpad is deactivated (for End time of the interval t14) to allow control of the signal transition between a main cell bit line and the external data bus and pulling up a reference cell bit line only from t4 to t14. The signal P2 is kept high from t2 to t5, in which intervals S1 and S2 are held high to protect these signals S1 and S2 from external interference, and again goes from low to low at the start time. The signal C3, which precharges a low voltage to the main cell bit line and the reference cell bit line before S1 and S2 are activated, while being held high until before the interval t1, experiences a transition to low at the start time of t2, where it is held until the end of t14 to deactivate the precharge operation, and again experiences a transition to high at intervals other than this (time at which the signal CSBpad is deactivated). The signal SAN (pre-signal for generating a signal SAN_C), which is a signal for controlling transistors with NMOS transistors for operating the sense amplifier in the sense amplifier with I / O control unit is held low as before, and goes low at the start point from t3 to high and at a time when the signal CSBpad is deactivated. The signal SAP (advance signal of a signal SAP_P, which controls transistors with PMOS transistors for operating the sense amplifier in the sense amplifier with I / O control unit) behaves opposite to the signal SAN; it is held high until the interval t2, a pre-stage, goes to low at the start point of t3, and goes high at the time the signal CSBpad is deactivated. Thus, in a state in which the signal CSBpad is activated, when the address Y undergoes a transition, so that Y-ATD occurs, when the write mode is present, the value of logic 0 at intervals in which both S1 and S2 are high, written in a relevant cell, ie, from the interval t2 to the interval t3, and the value logical 1 is written into the cell at intervals where only one of the signals S1 or S2 is high, ie, from the interval t4 to the interval t5 ,
Der Betrieb des Globalsteuerungsimpuls-Generators ist dergestalt, wie es in 32 dargestellt ist, wobei es sich um das zweite Ausführungsbeispiel für den Fall handelt, dass das Zellenarraysystem dergestalt ist, wie es in 8 oder 9 dargestellt ist und die Adresse X, Z hin- und hergeschaltet 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 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 erfasst 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 ermöglichen. 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 Intervall (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 Intervall (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 erfährt 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)-Signal 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 Übergang von Niedrig auf Hoch, und es erfährt zu einem Zeitpunkt, 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. Demgemäß wird der logische Wert 0 in Intervallen, in denen beide Signale S1 und S2 auf Hoch stehen, d. h. in den Intervallen 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.The operation of the global control pulse generator is the same as that in FIG 32 which is the second embodiment in the case where the cell array system is of the type shown in FIG 8th or 9 is shown and the address X, Z is switched back and forth. A complete cycle of operation is divided into intervals t1 to t21, and the two addresses X, Z undergo a transition to the starting points of the intervals t7 and t14. Since the function of the global control pulse generator in the case of toggling the addresses X, Z is similar to the operation of the global control pulse generator in the case of switching the address Y to and fro, only those functional portions which are different will be described. While the signal Y-ATD experiences a transition to high at the time when the address Y in 31 When, in the second embodiment, it is assumed that both addresses X, Z undergo transition at the start points of the intervals t7 and t14, the (X, Z-ATD) signals are held high during the intervals t7 and t14 they are kept low in the remaining intervals. When the addresses X, Z undergo transition, the global control pulse generator assembles (X, Z-ATD) signals with the CSBpad signal when using them. Therefore, if the (X, Z-ATD) signals are high (t7 and t14), the global control pulse generator detects that the CSBpad signal is re-enabled in the interval. Accordingly, the global control pulse generator again provides all signals to allow normal access to the addresses X, Z. Both signals S1 and S2 start again after a certain interval (t1) from the transition of the signal CSBpad to low, and they also start after a certain interval (t8 and t15) from the time of transitions of the (X, Z-ATD) - Signals low. That is, the signal S1 is held high at the intervals t2 and t3, t5, t9 and t10, t16 and t17 and t19 while being held low in the remaining intervals. In addition, the signal S2 is held high at the intervals t2-t4, t9-t11 and t16-t18, while being kept low at the remaining intervals. The signal C1 undergoes a transition to low, where it is held, for an interval (t3, t10 and t17) of the intervals in which both S1 and S2 are high (t1-t3, t9 and t10 and t16 and t17), and it again experiences a transition to high. The signal C2 transitions from high to low at the time the signal C1 transitions low, and transitions from high to low at the time the (X, Z-ATD) signal experiences a high transition Low on high. The signal C4 undergoes a transition from high to low at a time when the signal C1 goes high, and at a time when the (x, z-ATD) signal goes high, it experiences a transition from High on low. The signal P2 undergoes a transition from low to high at a time when both signals S1 and S2 go high, and it undergoes a transition at a time when the (X, Z-ATD) signals go high Transition from low to high. The signals SAN and SAP undergo a transition to opposite states at the time the signal C2 undergoes a transition. Accordingly, the logical value 0 is written at intervals in which both signals S1 and S2 are high, that is, in the intervals t1-t3, t9 and t10 and t16 and t17 in a relevant cell, while the logic value 0 at such intervals, in which only one of the signals S1 and S2 is high, that is written in the intervals t4 and t5, t11 and t12 and t18 and t19 in a relevant cell.
Die Funktion des Globalsteuerungsimpuls-Generators im Fall, wenn das Zellenarray das in 10 dargestellte System einnimmt und die Adresse Y hin- und hergeschaltet wird, ist dergestalt, wie es in 33 dargestellt ist. Ein vollständiger Betriebszyklus ist in Intervalle t1 bis t15 unterteilt, um das Verhalten von Signalen zu erläutern. Das in 10 dargestellte Zellenarraysystem benötigt keine Signale C1 und C2, da es über Bitleitungen und Bitschienenleitungen, jedoch ohne Bezugszellen, verfügt. Es ist angenommen, dass das Signal CSBpad vom Startzeitpunkt des Intervalls t1 bis zum Endzeitpunkt des Intervalls t14 auf Niedrig deaktiviert 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 gehalten wird. Signale S1 und S2, die dazu verwendet werden, Grundsignalverläufe für die unterteilten Wortleitungen SWL1 und SWL2 der SWL-Speicherzelle zu erzeugen, werden als Impulse geliefert, und zwar S1 als Impulse, die in den Intervallen 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 Steuern des Hochziehens der Hauptzellenbitleitung und -bitschienenleitung ist, erfährt zum Startzeitpunkt des Intervalls t4 einen Übergang von Niedrig auf Hoch, und erneut einen Übergang auf Niedrig zum Zeitpunkt, zu dem das Signal CSBpad deaktiviert wird (vor dem Start von t15), was einen Signalübergang zwischen einer Hauptzellenbitleitung und einer Datenleitung 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 Intervallen zwischen t2 bis t5, in denen die Signale S1 und S2 normal sind, diese normalen Signale S1 und S2 in diesen Intervallen vor Störungen durch andere Signale schützt. Zum Deaktivieren des Vorabladevorgangs in den Intervallen t2–t4 und zum Ermöglichen eines Vorabladevorgangs in den restlichen 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 erfährt 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 Leseverstärkers 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 deaktiviert 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 Intervallen t2 und 3. 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 eingeschrieben.The function of the global control pulse generator in the case when the cell array is the same as in 10 shown system and the address Y is switched back and forth, is such as in 33 is shown. A complete cycle of operation is divided into intervals t1 to t15 to explain the behavior of signals. This in 10 The cell array system shown does not require signals C1 and C2 because it has bit lines and bit line lines, but no reference cells. It is assumed that the signal CSBpad is deactivated from the start time of the interval t1 to the end time of the interval t14 to low and is deactivated from the start time of the interval t15 to high, and that, while this signal CSBpad is activated, the addresses X, Z does not experience a transition, but the address Y undergoes a transition at the start times of the intervals t7 and t11. Then, the signal Y-ATD is detected upon detecting a transition of the address Y, from the interval t7 to the interval t8, and from the interval t11 to Interval t12 makes a transition to high, where it is held. Signals S1 and S2 used to generate basic waveforms for the divided word lines SWL1 and SWL2 of the SWL memory cell are supplied as pulses S1 as pulses high in the intervals t2 and t3 and t5 and S2 as pulses that are high in the intervals t2-t4. The signal C4, which is a signal for controlling the signal transition between a main cell line and an external data bus and for controlling the pull-up of the main cell bit line and bit rail line, experiences a transition from low to high at the start time of the interval t4, and again goes low to low Time at which the signal CSBpad is deactivated (before the start of t15), which allows a signal transition between a main cell bit line and a data line. Since the signal P2 is made to be high in the intervals P2-P5 in which both signals S1 and S2 have normal pulses (high), it synchronizes the signals S1 and S2 to prevent them be disturbed by other signals. That is to say, in the intervals between t2 to t5 in which the signals S1 and S2 are normal, the signal P2 protects these normal signals S1 and S2 from interference by other signals at these intervals. To deactivate the precharge operation in the intervals t2-t4 and to allow a precharge operation in the remaining intervals, the signal C3 is held high until the interval t1, it changes to low at the start time of t2, and goes high again at the time to which the signal CSBpad is deactivated. The signal SAN, which is a pre-signal for generating a signal SAN_C, which is a signal for controlling NMOS transistors for driving the sense amplifier in the sense amplifier with I / O control unit, is held low and transitions at the start time High, and at the time the signal CSBpad is deactivated, transition to low. The signal SAP, an advance signal of a signal SAP_P, which controls PMOS transistors for operating the sense amplifier in the sense amplifier with I / O control unit, is opposite to the signal SAN; it is held high until the interval t2, it experiences a transition to low at the start time of t3, and it goes high again at the time the signal CSBpad is deactivated. Accordingly, at intervals in which both signals S1 and S2 are high, the logical value 0 is written into a relevant cell, ie at intervals t2 and 3. The logic value 1 becomes at intervals where only one of the signals S1 and S2 is high, ie written in the intervals t4 and t5, in a relevant cell.
Der Betrieb des Globalsteuerungsimpuls-Generators im Fall, wenn das Zellenarray das in 10 dargestellte System aufweist und die Adressen X, Z hin- und hergeschaltet werden, ist in 34 dargestellt, die ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt. Da der Betrieb des Globalsteuerungsimpuls-Generators 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.The operation of the global control pulse generator in the case when the cell array corresponds to the in 10 has shown system and the addresses X, Z are switched back and forth is in 34 shown, which shows a second embodiment. Since the operation of the global control pulse generator when toggling the addresses X, Z is similar to the operation of switching the address Y to and fro, only different parts will be explained here.
Während das Signal Y-ATD zum Zeitpunkt auf Hoch geht, zu dem die Adresse Y in 33 einen Übergang aufweist, gehen die (X, Z-ATD)-Signale dann auf Hoch, wenn die (X, Z-ATD)-Adressen in 34 einen Übergang erfahren. Der Globalsteuerungsimpuls-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 Globalsteuerungsimpuls-Generator, wenn die (X, Z-ATD)-Signale auf Hoch stehen (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 Zeitpunkt von Hoch auf Niedrig über, zu dem die (X, Z-ATD)-Signale 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 Niedrig 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)-Signale auf Hoch übergehen, von Niedrig auf Hoch über. Die Signale 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 entgegengesetzten Zustände über. Demgemäß wird in den Intervallen, in denen beide Signale S1 und S2 hoch sind, der logische 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.While the signal Y-ATD goes high at the time when the address Y in 33 has a transition, the (X, Z-ATD) signals go high when the (X, Z-ATD) addresses in 34 to undergo a transition. The global control pulse generator assembles the (X, Z-ATD) signals with the signal CSBpad when using them at a transition of the addresses X, Z. Therefore, when the (X, Z-ATD) signals are high (t7 and t14), the global control pulse generator detects that the signal CSBpad is reactivated in the interval. Accordingly, the global control pulse generator again generates all signals to allow normal accesses to the addresses X, Z. The signals S1 and S2 are both started after a certain interval (t1) from the transition of the signal CSBpad to low, and they are also started after a certain interval (t8 and t15) from the time of transitions of the (X, Z-ATD). Signals started low. The signal C4 transitions from high to low at the time when the signal S1 goes low and the signal S2 is held high, and it goes from high to low at the time when the (X, Z-ATD) Signals go high. The signal P2 goes from low to high at the time the two signals S1 and S2 go high, and goes from high to low at the time the signals S1 and S2 go low. The signal C3 goes from high to low at the time both signals S1 and S2 go high, and goes from low to high at the time when the (X, Z-ATD) signals go high above. The signals SAN and SAP undergo a transition after a predetermined delay from the time both signals S1 and S2 are high, and go to high at the time the (X, Z-ATD) signals go high, in the opposite states. Accordingly, in the intervals where both signals S1 and S2 are high, the logical value 0 is written in a relevant cell, that is, in the intervals t2 and t3, t9 and t10, and t16 and t17. In addition, the logical value 1 is written in those relevant intervals in which only one of the signals S1 and S2 is high, that is, in the intervals t4 and t5, t11 and t12, and t18 and t19.
Der erfindungsgemäße ferroelektrische SWL-Speicher und die erfindungsgemäße Schaltung zum Ansteuern desselben zeigen die folgenden Vorteile.The ferroelectric SWL memory of the present invention and the circuit for driving the same have the following advantages.
Erstens erleichtert das Anbringen unterteilter Wortleitungen, die die Funktion von Plattenleitungen übernehmen, so dass solche fehlen, Verbesserungen bei der Packungsdichte und den Wirkungsgrad als Speicher, da beim Lesen und Schreiben kein gesondertes Plattenleitungs-Steuerungssignal mehr erforderlich ist.Firstly, attaching subdivided wordlines that perform the function of plate lines such that they are lacking, improvements in packing density and memory efficiency facilitate the need for a separate plate line control signal in reading and writing.
Zweitens kann eine Beeinträchtigung der Bezugszellen verhindert werden, da das Verhältnis von Bezugszellen zu zugehörigen Hauptzellen bei der Erfindung deutlich geringer als im Stand der Technik ist. Zu dieser Beeinträchtigung kommt es im 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 einer schnellen Beeinträchtigung der ferroelektrischen Eigenschaften der in ihr vorhandenen ferroelektrischen Substanz führt.Second, interference of the reference cells can be prevented since the ratio of reference cells to corresponding main cells in the invention is significantly lower than in the prior art. This deterioration occurs in the prior art because of the difficulty of the ferroelectric substance and the use of a reference cell in readings for a few hundred main cells, so that each reference cell is heavily stressed, resulting in a rapid deterioration of the ferroelectric properties of the ferroelectric ones present in it Substance leads.
Drittens erleichtert die Verwendung von Signalen X, Y, Z-ATD zusätzlich zum Signal CSBpad, das allgemein zum Aktivieren eines ferroelektrischen Speichers verwendet wird, die Chipfunktion im Modus mit schnellem Spaltenzugriff, was eine Verbesserung der Chipzugriffsgeschwindigkeit ermöglicht, einhergehend mit wirkungsvoller Verwaltung des Speicherbetriebs. 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 erfährt, wobei der Chip im Betrieb hinsichtlich Wechselwirkungen 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 eingespeichert 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 erfahren, und in einem Schreibmodus kann unter Verwendung des Signals Y-ATD ein normaler Schreibvorgang erfolgen.Third, the use of signals X, Y, Z-ATD, in addition to the signal CSBpad commonly used to activate a ferroelectric memory, facilitates the chip function in fast column access mode, allowing for improved chip access speed, along with efficient management of memory operation. That is, the chip can be operated in cases where essentially only the addresses X, Z undergo transition or only the address Y undergoes a transition, the chip operating in terms of interactions between addresses X, Y and Z is protected when the chip is activated by the signal CSBpad. In addition, when only the addresses X, Z undergo transition, the same operation as when the chip is activated by the signal CSBpad can be realized by using a (X, Z-ATD) signal, since valid data is not yet stored in the sense amplifier. and when only the address Y undergoes a transition, a data already stored in the sense amplifier can be read because the divided word lines SWL1 and SWL2 do not undergo transition for the row address, and in a write mode, normal writing can be performed using the signal Y-ATD ,