DE3432973C2 - - Google Patents
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- DE3432973C2 DE3432973C2 DE3432973A DE3432973A DE3432973C2 DE 3432973 C2 DE3432973 C2 DE 3432973C2 DE 3432973 A DE3432973 A DE 3432973A DE 3432973 A DE3432973 A DE 3432973A DE 3432973 C2 DE3432973 C2 DE 3432973C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Halbleiterspeichervorrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 (im folgenden auch einfach als "Speicher"
bezeichnet) und insbesondere eine Technik, die wirkungsvoll
beispielsweise bei einem dynamischen Speicher mit
wahlfreiem Zugriff (im folgenden auch als "dynamischer
RAM" bezeichnet), der eine große Speicherkapazität
besitzt. Ein dynamischer RAM besitzt Speicherfelder,
die aus einer Anzahl von Speicherzellen bestehen, und
Adressendekoderschaltungen, um aus den Speicherfeldern
Speicherzellen auszuwählen, die durch die Adressensignale
bezeichnet sind.
Bei dem dynamischen RAM besteht jede Speicherzelle
aus einem Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate (im
folgenden auch als "MOSFET" bezeichnet) und aus einem
Kondensator. Da die Speicherzelle mit einer relativ
kleinen Anzahl von Elementen aufgebaut ist, ist es
leicht möglich, eine große Zahl von Speicherzellen auf
einem Halbleiterchip auszubilden und einen Speicher mit
einer großen Speicherkapazität zu realisieren.
Ein Anwachsen in der Zahl der Speicherzellen, die
auf einem Halbleiterchip gebildet werden, führt jedoch
zu einem Anwachsen der Anzahl der Elemente, die einen
Adressendekoder bilden, mit dem die gewünschten Speicherzellen
aus dem Speicherfeld ausgewählt werden. Mit anderen
Worten wird eine größere Fläche durch die Adressendekoderschaltung
besetzt. Das Anwachsen der von der Adressendekoderschaltung
besetzten Fläche führt zu einer Beschränkung
dann, wenn ein Speicher mit einer großen
Speicherkapazität auf einem relativ kleinen Halbleiterchip
gebildet werden soll.
Fig. 8 zeigt in einem Diagramm eine Adressendekoderschaltung,
die früher durch die Erfinder der vorliegenden
Anmeldung entwickelt worden ist. Die Adressendekoderschaltung
der Fig. 8 wird für das X-System in einem
dynamischen RAM mit einer Speicherkapazität von
beispielsweise 256 K (262144) Bits verwendet.
Der dynamische RAM von 256 K-bits besteht aus
vier Speicherfeldern, von denen jedes eine Speicherkapazität
von 64 K (65536) Bits besitzt. Jedes dieser
Speicherfelder besitzt 65 536 Speicherzellen, die in
Form einer Matrix angeordnet sind, Datenleitungen,
die für jede der Speicherzellenzeilen vorgesehen sind,
und Wortleitungen, die für jede der Speicherzellenspalten
vorgesehen sind. In diesem Fall hat jedes der
Speicherfelder beispielsweise 256 Datenleitungen und
256 Wortleitungen W₀ bis W₂₅₅.
Bei der Adressendekoderschaltung der Fig. 8 werden
durch Adressensignale bezeichnete Wortleitungen aus
256 Wortleitungen ausgewählt, und die Auswahlsignale
werden nur an die ausgewählten Wortleitungen angelegt.
Daher werden von der Adressendekoderschaltung Auswahlsignale
an die auszuwählenden Speicherzellen angelegt.
Weiterhin wird die Adressendekoderschaltung gemeinsam
für die beiden Speicherfelder verwendet. Daher ist
der erwähnte dynamische RAM von 256 K-bits mit 2, in
der Fig. 8 dargestellten Adressendekoderschaltungen
versehen. Die Adressendekoderschaltung umfaßt eine
erste Adressendekoderschaltung DEC₁ und eine zweite
Adressendekoderschaltung DEC₂.
Die erste Adressendekoderschaltung DEC₁ besteht
aus vier Einheitsadressendekoderschaltungen DEC₁₀ bis
DEC₁₃, sie empfängt komplementäre Adressensignale
ªx0, ªx1 und dekodiert sie. Innerhalb der MOSFETs Q₁₀₀
bis Q₁₀₃ wird daher ein durch die komplementären
Adressensignale ªx0, ªx1 bezeichneter MOSFET ausgewählt.
Daher wird ein Auswahltaktsignal selektiv aus vier
Auswahltaktsignalen Φx00 bis Φx11 gebildet. Es werden
nämlich 64 Wortleitungen aus 256 Wortleitungen ausgewählt.
Eine Wortleitung wird durch die zweite Adressendekoderschaltung
DEC₂ aus den zuvor ausgewählten 64 Wortleitungen
ausgewählt. Das bedeutet, daß die zweite
Adressendekoderschaltung DEC₂ komplementäre Adressensignale
ªx2 bis ªx7 dekodiert, über ihren einen Anschluß
das bezüglich des dekodierten Signals gebildete Auswahltaktsignal
empfängt und an ihrem anderen Anschluß
ein Ausgangssignal produziert um einen MOSFET einzuschalten,
der an eine auszuwählende Wortleitung angeschlossen
ist. Daher wird das Auswahltaktsignal nur zu
der Wortleitung, die ausgewählt werden soll, übertragen.
Die zweite Adressendekoderschaltung DEC₂ besteht aus
64 Einheitsadressendekoderschaltungen DEC₂₀₀ bis DEC₂₆₃
zum Auswählen einer Wortleitung aus 64 Wortleitungen.
Da die Einheitsadressendekoderschaltungen in so großer
Zahl erforderlich sind, wird eine relativ große Menge
an elektrischer Leistung verbraucht.
Das vorerwähnte komplementäre Adressensignal ªn
besteht aus einem Paar von internen Adressensignalen,
d. h. es besteht aus einem internen Adressensignal an,
das im wesentlichen phasengleich zu einem externen
Adressensignal An ist, welches von einer externen Einheit
zugeführt wird, und aus einem interen Adressensignal
n, das im wesentlichen in der Phase bezüglich des externen
Adressensignals An invertiert ist. Daher besteht das
komplementäre Adressensignal ªx0 aus einem internen
komplementären Adressensignal ax0 und einem internen
Adressensignal x0, das dazu in der Phase invertiert
ist. In der folgenden Beschreibung werden daher die
Adressensignale in der voranstehenden Weise ausgedrückt.
Die internen komplementären Adressensignale ªx0
bis ªx7 werden durch eine Adressenpufferschaltung
gebildet, die nicht dargestellt ist. Die internen komplementären
Adressensignale ax2 bis ªx7 werden einer relativ
großen Anzahl der oben erwähnten Einheitsadressendekoderschaltungen
zugeführt. Damit wächst die Last der Adressenpufferschaltung
an. Dementsprechend benötigt die
Adressenpufferschaltung eine relativ ausgedehnte Zeitspanne
um die internen komplementären Adressensignale
zu bilden, und die Betriebsgeschwindigkeit des dynamischen
RAM nimmt ab.
Die in Fig. 8 dargestellten MOSFETs Q₁₀₀ bis
Q₁₁₉ sind alle n-Kanal-MOSFETs vom Anreicherungstyp.
In der folgenden Beschreibung sind die MOSFETs daher
alle vom n-Kanal-Anreicherungstyp, soweit nichts anderes
angegeben ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Halbleiterspeichervorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit hoher
Geschwindigkeit arbeitet.
Weiter ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Halbleiterspeichervorrichtung anzugeben, deren Verbrauch
an elektrischer Leistung reduziert ist.
Die Erfindung hat weiter zur Aufgabe, eine Halbleiterspeichervorrichtung
anzugeben, deren Schaltungsaufbau
vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird mit einer im Oberbegriff des
Patentanspruches 1 angegebenen Halbleiterspeichervorrichtung
gelöst, die erfindungsgemäß nach der im kennzeichnenden
Teil dieses Anspruches angegebenen Weise
ausgestaltet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben
und näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel
eines dynamischen RAM, für den die
vorliegende Erfindung geeignet ist;
Fig. 2A zeigt in einem Blockschaltbild einen Teil des
dynamischen RAM der Fig. 1;
Fig. 2B zeigt in einem Schaltbild eine Speicherzelle;
Fig. 3 zeigt in einem Schaltbild eine Adressendekoderschaltung
X-DEC₂, Gatterschaltungen
GCU, GCD und Worttreiber WDU, WDD;
Fig. 4 zeigt in einem Schaltbild eine Adressendekoderschaltung
X-DEC₁ und einen Φx-
Treiber Φx-DRV;
Fig. 5 zeigt in einem Schaltbild eine Adressendekoderschaltung
X-DEC₃;
Fig. 6 zeigt in einem Schaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines dynamischen RAM, auf
den die vorliegende Erfindung angewendet ist;
Fig. 7 zeigt in einem Schaltbild eine Adressenpufferschaltung
X-ADB;
Fig. 8 zeigt in einem Schaltbild eine Adressendekoderschaltung,
die durch die Erfinder der
vorliegenden Erfindung vor dieser Erfindung
entwickelt worden ist; und
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf das Layout eines
dynamischen RAM, auf den die vorliegende
Erfindung angewendet ist.
Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines dynamischen
RAM, auf den die vorliegende Erfindung angewendet ist. Bei
der Fig. 1 sind die mit der strichpunktierten Linie
umgebenen Schaltungsblocks auf einem Halbleitersubstrat
mit einer bekannten Technik für integrierte Halbleiterschaltungen
ausgebildet. Bei der Fig. 1 sind die Hauptschaltungsblocks
weiter derart dargestellt, daß sie in
der Praxis auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet werden.
Bei der Fig. 1 bezeichnen M-ARY₁ bis M-ARY₄
Speicherfeder, von denen jedes 65 536 Speicherzellen
besitzt, wobei dies aber keine besondere Beschränkung
darstellt. Dementsprechend hat der dynamische RAM nach
diesem Ausführungsbeispiel eine Speicherkapazität von
etwa 256 K-bits. Wie später im einzelnen unter Bezugnahme
auf die Fig. 2B beschrieben wird, besitzt eine Speicherzelle
einen Auswahlanschluß, einen Eingangs/Ausgangsanschluß,
einen MOSFET für die Auswahl und eine Kapazität
zum Speichern von Information. Eine Steuerelektrode
(Gateelektrode) des Auswahl-MOSFET ist an den Auswahlanschluß
angeschlossen, eine Elektrode des Auswahl-
MOSFET ist an den Eingangs/Ausgangsanschluß angeschlossen
und die andere Elektrode des MOSFET ist an die Kapazität
für das Speichern von Information angeschlossen.
Bei dem Speicherfeld M-ARY₁ sind die Speicherzellen
in Form einer Matrix angeordnet. Wie unter Bezugnahme
auf die Fig. 2A später im einzelnen beschrieben wird,
sind Wortleitungen für die durch die Speicherzellen
gebildeten Speicherzellenspalten ausgebildet, und es
sind komplementäre Datenleitungen für die durch die
Speicherzellen gebildeten Speicherzellenzeilen ausgebildet.
Auswahlanschlüsse einer Anzahl von Speicherzellen, die
die gleiche Speicherzellenspalte bilden, sind an eine
Wortleitung angeschlossen, die für diese Speicherzellenspalte
vorgesehen ist. Anschlüsse auf der einen Seite
der Wortleitungen sind mit Ausgangsanschlüssen eines
Worttreibers WDU verbunden.
Bei dem Speicherfeld werden Auswahlanschlüsse der
auszuwählenden Speicherzellen mit einem Auswahlsignal
von dem Worttreiber WDU über Wortleitungen versorgt.
Daher wird eine Speicherzellenspalte aus einer Anzahl
von das Speicherfeld bildenden Speicherzellenspalten
ausgewählt. Die in den ausgewählten Speicherzellen gespeicherten
Daten werden zu den entsprechenden komplementären
Datenleitungen übertragen. Für jede der Speicherzellenzeilen
ist ein Leseverstärker vorgesehen. Der
Leseverstärker verstärkt ein Signal der komplementären
Datenleitung einer Speicherzellenzeile, für die der Leseverstärker
vorgesehen ist. Daher wird die von der ausgewählten
Speicherzelle zu der entsprechenden komplementären
Datenleitung übertragene Information durch den entsprechenden
Leseverstärker verstärkt. Bei der Fig. 1
ist eine Anzahl von für ein Speicherzellenfeld vorgesehenen
Leseverstärkern durch den Schaltungsblock SA
dargestellt. Ohne hierauf beschränkt zu sein wird weiterhin
das Arbeiten der Leseverstärker durch ein Taktsignal
Φpa gesteuert.
Die durch den Leseverstärker verstärkten Daten
werden zu einem Spaltenschalter C-SW₁ übertragen, der
nach Maßgabe von Signalen von einem Spaltenschalter-
Treiber CSDL Daten aus den vorerwähnten Daten auswählt.
Die ausgewählten Daten werden zu einer Eingangs-Ausgangsschaltung
über eine komplementäre Datenleitung übertragen.
Obwohl sich die voranstehende Beschreibung nur mit
dem Speicherfeld M-ARY₁ befaßt hat, sind die übrigen
drei Speicherfelder M-ARY₂ bis M-ARY₄ in der gleichen
Weise wie das Speicherfeld M-ARY₁ aufgebaut. Daher empfängt
die Eingangs- und Ausgangsschaltung Daten von jedem der
Speicherfelder, d. h. sie empfängt vier Informationen.
Die Eingangs- und Ausgangsschaltung besitzt eine Dekoderschaltung
zum Dekodieren der komplementären Adressensignale
ªx8, ªy8. Bei dem Lesevorgang wird eine durch die
komplementären Adressensignale ªx8, ªy8 bezeichnete
Information aus den vier Informationen ausgewählt und
über einen Eingangs-/Ausgangsanschluß DIN/DOUT erzeugt.
Bei dem Lesevorgang werden die der Eingangs- und
Ausgangsschaltung über den Eingangs-/Ausgangsanschluß
DIN/DOUT übertragenen Daten zu einer komplementären
gemeinsamen Datenleitung (komplementäre Datensammelleitung)
übertragen, die durch die komplementären Adressensignale
ªx8, ªy8 bezeichnet ist. Daher werden Daten zu einem
Speicherfeld übertragen, das innerhalb der vier Speicherfelder
durch die komplementären Adressensignale ªx8, ªy8
bezeichnet ist. Die zu dem Speicherfeld übertragene
Information wird zu einer durch den Spaltenschaltertreiber
CSD bezeichneten komplementären Datenleitung
übertragen. Die Information wird dann zu der Speicherzelle
übertragen, die durch das Auswahlsignal von dem
Worttreiber WD ausgewählt ist, und in ihr eingeschrieben.
In Abhängigkeit von dem Potential des Taktsignals
ΦRW bringt die Eingangs- und Ausgangsschaltung die Daten
von der komplementären gemeinsamen Datenleitung (der
komplementären Datensammelleitung) zu dem Eingangs-/
Ausgangsanschluß DIN/DOUT oder überträgt die Daten von
dem Eingangs-/Ausgangsanschluß DIN, DOUT zu der komplementären
Datensammelleitung.
Bei der Fig. 1 bezeichnet X-ADB eine X-Adressenpufferschaltung,
und Y-ADB bezeichnet eine Y-Adressenpufferschaltung.
Externe Adressensignale A₀ bis A₈
werden über externe Anschlüsse A₀ bis A₈ zu der X-Adressenpufferschaltung
X-ADB und zu der Y-Adressenpufferschaltung
Y-ADB übertragen. Die X-Adressenpufferschaltung
X-ADB führt die externen Adressensignale A₀ bis A₈
synchron zu einem Taktsignal Φax ein, um komplementäre
Adressensignale ªx0 bis ªx8 des Y-Systems zu bilden. In
ähnlicher Weise führt die Y-Adressenpufferschaltung
Y-ADB die externen Adressensignale A₀ bis A₈ synchron zu
einem Taktsignal Φay ein, um komplementäre Adressensignale
ªy0 bis ay8 des Y-Systems zu bilden. Die Y-Adressenpufferschaltung
Y-ADB führt externe Adressensignale
zeitlich verzögert hinter der X-Adressenpufferschaltung
X-ADB ein. Daher stellt der dynamische RAM dieses Ausführungsbeispieles
ein sogenanntes Adressenmultiplex-
System dar.
Ohne daß dies eine besondere Beschränkung darstellen
würde, werden von den komplementären Adressensignalen
ªx0 bis ªx8, die durch die Adressenpufferschaltung X-ADB
gebildet sind, die komplementären Adressensignale ªx0,
ªx8 ersten X-Adressendekoderschaltungen und Auswahltaktsignaltreibern
X-DEC₁ und Φx-DRV zugeführt, die komplementären
Adressensignale ªx2 bis ªx6 werden zweiten
X-Adressendekoderschaltungen X-DEC₂ zugeführt, und
das komplementäre Adressensignal ªx7 wird dritten
X-Adressendekoderschaltungen X-DEC₃ zugeführt. Das
übrige komplementäre Adressensignal ªx8 wird wie zuvor
erwähnt der Eingangs- und Ausgangsschaltung zugeführt.
Wie später im einzelnen unter Bezugnahme auf die
Fig. 4 erörtert wird, erhalten die ersten X-Adressendekoderschaltungen
und die Auswahltaktsignaltreiber
X-DEC₁ & Φx-DRV ein Wortleitungs-Auswahltaktsignale Φx
und die komplementären Adressensignale ªx0, ªx1, um
selektiv ein Auswahltaktsignal zu bilden.
Die zweite X-Adressendekoderschaltung X-DEC₂ kann
man als aus einer Anzahl von Einheitsdekoderschaltungen
aufgebaut ansehen, wie später unter Bezugnahme auf die
Fig. 3 erläutert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Einheitsdekoderschaltung für acht Wortleitungen
vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel beteht daher
die zweite X-Adressendekoderschaltung X-DEC₂ aus 32
Einheitsdekoderschaltungen. Die zweite X-Adressendekoderschaltungen
X-DEC₂ dekodieren die komplementären Adressensignale
ax2 bis ax6 und liefern Ausgangssignale (dekodierte
Signale) an die Gatterschaltungen GCU und GUD.
Jede der Gatterschaltungen GCU und GUD kann man als
aus einer Anzahl von Einheitsgatterschaltungen aufgebaut
ansehen, wie später im einzelnen unter Bezugnahme auf
die Fig. 3 erläutert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Einheitsgatterschaltung für acht Wortleitungen
vorgesehen. Deshalb bestehen, ebenso wie die
oben erwähnten zweiten X-Adressendekoderschaltungen X-DEC₂
alle Gatterschaltungen aus 32 Einheitsgatterschaltungen.
Die einzelnen Dekoderschaltungen, die die zweiten
X-Adressendekoderschaltungen X-DEC₂ bilden, liefern
Ausgangssignale an ihre entsprechenden Einheitsgatterschaltungen
in der Gatterschaltung GCU und an ihre
entsprechenden Einheitsgatterschaltungen in der Gatterschaltung
GCD. Man kann daher sagen, daß eine Einheitsdekoderschaltung
für im wesentlichen 16 Wortleitungen
vorgesehen ist.
Die 32 Einheitsdekoderschaltungen dekodieren die
komplementären Adressensignale ªx2 bis ªx6, d. h. es
wird ein Auswahlsignal durch eine Einheitsdekoderschaltung
gebildet, die unter den 32 Einheitsdekoderschaltungen
durch die komplementären Adressensignale
bezeichnet ist. Deshalb werden aus den 64 Einheitsgatterschaltungen
nur 2 Einheitsgatterschaltungen ausgewählt,
denen das Auswahlsignal zugeführt wird.
Die beiden Einheitsgatterschaltungen, die aus 64
Einheitsgatterschaltungen ausgewählt sind, erzeugen
Auswahlsignale, die aus 8 Wortleitungen die 4 Wortleitungen
auswählen, die durch die Ausgangssignale der
dritten X-Adressendekoderschaltungen X-DEC₃ bezeichnet
sind.
Jeder der Worttreiber WDU, WDC kann als aus einer
Anzahl von Einheitsworttreibern aufgebaut angesehen
werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist für acht Wortleitungen
1 Einheitsworttreiber vorgesehen. Daher besteht
ebenso wie die Anzahl der Einheitsdekoderschaltungen jeder
der Worttreiber aus 32 Einheitsworttreibern. Für jede
Einheitsgatterschaltung ist im Verhältnis 1:1 ein Einheitsworttreiber
vorgesehen.
Jeder Einheitsworttreiber wird mit Ausgangssignalen
aus einer entsprechenden Einheitsgatterschaltung und mit
Ausgangssignalen von der ersten X-Adressendekoderschaltung &
Auswahltaktsignaltreiberschaltung X-DEC₁ & Φx-DRV
versorgt. Ein Einheitsworttreiber, der von der Einheitsgatterschaltung
zum Auswählen von vier Wortleitungen mit
Auswahlsignalen versorgt wird, wählt aus den vier Wortleitungen
eine durch die komplementären Adressensignale
ªx0, ªx1 bezeichnete Wortleitung aus und legt an sie
ein Auswahlsignal an.
Wie oben erwähnt wurde, wird aus den 256 ein
Speicherfeld M-ARY₁ bildenden Wortleitungen eine durch
die komplementären Adressensignale ªx0 bis ªx7 bezeichnete
Wortleitung durch die Adressendekoderschaltungen
X-DEC₁ bis X-DEC₃ dem Auswahltaktsignaltreiber Φx-DRV,
die Gatterschaltung GCU und den Worttreiber WDU ausgewählt,
welche auf der linken Seite der Fig. 1 dargestellt
sind. In diesem Fall wird aus den das Speicherfeld
M-ARY₃ bildenden 256 Wortleitungen eine durch die komplementären
Adressensignale ªx0 bis ªx7 bezeichnete Wortleitung
ebenfalls durch die Adressendekoderschaltungen
X-DEC₁ bis X-DEC₃, durch den Auswahltaktsignaltreiber
Φx-DRV, die Gatterschaltung GCD und den Worttreiber GDD
ausgewählt, welche auf der linken Seite der Fig. 1
dargestellt sind. Im wesentlichen gleichzeitig dazu
wird weiterhin eine durch die komplementären Adressensignale
ªx0 bis ªx7 bezeichnete Wortleitung aus jedem
der Speicherfelder M-ARY₂ und M-ARY₄ durch die Adressendekoderschaltungen
X-DEC₁ bis X-DEC₃, Auswahltaktsignaltreiber
Φx-DRV, Gatterschaltungen GCU, GCD und Worttreiber
WDU, WDD ausgewählt, die auf der rechten Seite der
Fig. 1 dargestellt sind.
Von den komplementären Adressensignalen ªy0 bis
ªx8, die durch den Y-Adressenpuffer Y-ADB gebildet
werden, werden die komplementären Adressensignale ªy0,
ªy1 der ersten Y-Adressendekoder & Auswahltaktsignaltreiberschaltung
Y-DEC & Φy-DRV zugeführt, die komplementären
Adressensignale ªy2 bis ªy6 werden der zweiten
Y-Adressendekoderschaltung Y-DEC₂ zugeführt, und das
komplementäre Adressensignal ªy7 wird der dritten Y-
Adressendekoderschaltung Y-DEC₃ zugeführt. Das übrige
Adressensignal ªy8 wird wie zuvor erwähnt der Eingangs- & Ausgangsschaltung
zugeführt.
Ohne darauf beschränkt zu sein ist die erste Y-
Adressendekoder & Auswahltaktsignaltreiberschaltung
Y-DEC₁ & ΦY-DRV in der gleichen Weise aufgebaut wie die
erwähnte erste X-Adressendekoder & Auswahltaktsignaltreiberschaltung
X-DEC₁, die zweite Y-Dekoderschaltung
Y-DEC₂ ist ebenso aufgebaut wie die zweite X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₂, und die dritte Y-Adressendekoderschaltung
Y-DEC₃ ist ebenso aufgebaut wie die
dritte X-Adressendekoderschaltung X-DEC₃. Weiterhin
sind die Gatterschaltungen GCL, GCR in der gleichen
Weise aufgebaut wie die vorerwähnten Gatterschaltungen
GCU, GCD, und die Spaltenschaltertreiber CSDL, SCDR
sind ebenso aufgebaut wie die vorerwähnten Worttreiber
WDU, WDD.
Man kann die zweite Y-Adressendekoderschaltung Y-DEC₂
als aus einer Anzahl von Einheitsdekoderschaltungen aufgebaut
ansehen. Ohne daß dies eine Beschränkung darstellt,
ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Einheitsdekoderschaltung
für 16 Paare von komplementären Datenleitungen
vorgesehen. Daher besteht die zweite Y-Adressendekoderschaltung
aus 64 Einheitsdekoderschaltungen.
Man kann weiter jede der Gatterschaltungen GCL, GCR
als aus einer Anzahl von Einheitsgatterschaltungen
aufgebaut ansehen. Ohne daß diese Ausführungsbeispiel
eine besondere Beschränkung darstellt, ist eine Einheitsgatterschaltung
für acht Paare von komplementären Datenleitungen
vorgesehen. Daher besteht jede Gatterschaltung
aus 64 Einheitsgatterschaltungen.
Die die zweite Y-Adressendekoderschaltung Y-DEC₂
bildenden Einheitsdekoderschaltungen stehen zu den die
Gatterschaltung GCL bildenden Einheitsgatterschaltungen
im Verhältnis von 1 : 1, und sie stehen weiterhin zu den
die Gatterschaltung GCR bildenden Einheitsgatterschaltungen
im Verhältnis 1 : 1. Die Ausgangssignale der Einheitsdekoderschaltungen
werden nämlich den entsprechenden
Einheitsgatterschaltungen in der Gatterschaltung GCL und
den entsprechenden Einheitsgatterschaltungen in der Gatterschaltung
GCR zugeführt.
Jeder der Spaltenschaltertreiber CSDL, CSDR kann
als aus einer Anzahl von Einheitsspaltenschaltern aufgebaut
angesehen werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Einheitsspaltenschaltertreiber für acht Paare von
komplementären Datenleitungen vorgesehen. Daher besteht
jeder Spaltenschaltertreiber aus 64 Einheitsspaltenschaltertreibern.
Weiterhin sind die Einheitsspaltenschaltertreiber
im Verhältnis 1 : 1 für die Einheitsgatterschaltungen
vorgesehen. Es werden nämlich die
Ausgangssignale der Einheitsgatterschaltungen den entsprechenden
Einheitsspaltenschaltertreibern zugeführt.
Von den 64 die zweite Y-Adressendekoderschaltung
Y-DEC₂ bildenden Einheitsdekoderschaltungen werden
32 Einheitsdekoderschaltungen für die Speicherfelder
M-ARY₁, M-ARY₂ verwendet. Daher entsprechen die 32 Einheitsgatterschaltungen
in der Gatterschaltung GCL den
obigen 32 Einheitsdekoderschaltungen, und 32 Einheitsgatterschaltungen
in der Gatterschaltung GCR entsprechen
den obigen 32 Einheitsdekoderschaltungen und werden
ebenfalls für die Speicherfelder M-ARY₁, M-ARY₂ verwendet.
Weiterhin werden für die Speicherfelder M-ARY₁, M-ARY₂
32 Einheitsspaltentreiber in dem Spaltenschaltertreiber
CSDL, welche 32 Einheitsgatterschaltungen in der Gatterschaltung
GCL entsprechen und 32 Einheitsspaltenschaltertreiber
in dem Spaltenschaltertreiber CSDR, die 32 Einheitsgatterschaltungen
in der Gatterschaltung GCR entsprechen,
verwendet.
Die übrigen Einheitsdekoderschaltungen, die übrigen
Gatterschaltungen und die übrigen Einheitsspaltenschaltertreiber
werden für die Speicherfelder M-ARY₃, M-ARY₄
verwendet.
Zur Erleichterung des Verständnisses befaßt sich
die folgende Beschreibung mit den Schaltungsteilen, die
für die Speicherfelder M-ARY₁, M-ARY₂ verwendet werden.
Die Schaltungsteile, die für die Speicherfelder M-ARY₃,
M-ARY₄ verwendet werden, stimmen mit jenen, welche
für die Speicherfelder M-ARY₁, M-ARY₂ verwendet werden,
überein.
Die 32 Einheitsdekoderschaltungen, die den
zweiten Y-Adressendekoder Y-DEC₂ bilden, dekodieren
die komplementären Adressensignale ªy2 bis ªy6 und von
den 32 Einheitsdekoderschaltungen bildet nur die
Einheitsdekoderschaltung, die durch die komplementären
Adressensignale bezeichnet ist, ein Auswahlsignal.
Das bedeutet, daß die zweite Y-Adressendekoderschaltung
Y-DEC Auswahlsignale zum Auswählen von acht Paaren von
komplementären Datenleitungen aus den Speicherfeldern
M-ARY₁ und M-ARY₂ bildet.
Die so gebildeten Auswahlsignale werden den Einheitsgatterschaltungen
in der Gatterschaltung GCL zugeführt,
die den Einheitsdekoderschaltungen entsprechen, welche
die Auswahlsignale gebildet haben, und werden den ebenfalls
ihnen entsprechenden Einheitsgatterschaltungen
in der Gatterschaltung GCR zugeführt. Die einzelnen mit
den Auswahlsignalen versorgten Gatterschaltungen bilden
Auswahlsignale, die aus acht Paaren von komplementären
Datenleitungen die vier Paare von komplementären Datenleitungen
auswählen, die durch die Ausgangssignale der
zweiten Y-Adressendekoderschaltung Y-DEC₂ bezeichnet sind.
Die einzelnen Einheitsgatterschaltungen produzieren
nämlich Auswahlsignale um aus acht Paaren von komplementären
Datenleitungen vier Paare von komplementären Datenleitungen
auszuwählen, die durch das komplementäre Adressensignal
ªy7 bezeichnet sind.
Die Auswahlsignale, die durch die in der Gatterschaltung
GCL befindlichen Einheitsgatterschaltungen erzeugt
werden, werden den entsprechenden Einheitsspaltenschaltertreibern
in dem Spaltenschaltertreiber CSDL
zugeführt. In ähnlicher Weise werden Auswahlsignale,
die durch die Einheitsgatterschaltungen in der Gatterschaltung
GCR erzeugt werden, dem entsprechenden Einheitsspaltenschaltertreiber
in dem Spaltenschaltertreiber
CSDR zugeführt. Die einzelnen Einheitsspaltenschaltertreiber
werden weiterhin mit Signalen der ersten Y-
Adressendekoderschaltung Y-DEC₁ versorgt. Die mit den
Auswahlsignalen versorgten Einheitsspaltenschaltertreiber
erzeugen Auswahlsignale, die ein Paar von komplementären
Datenleitungen, welche durch die Ausgangssignale der
ersten Y-Adressendekoderschaltung Y-DEC₁ bezeichnet
sind, mit einem Paar von komplementären gemeinsamen
Datenleitungen verbinden. Es wird nämlich von den vier
Paaren von komplementären Datenleitungen, die durch die
Auswahlsignale der Einheitsgatterschaltungen bezeichnet
werden, nur das durch die komplementären Adressensignale
ªy0, ªy1 bezeichnete Paar von komplementären Datenleitungen
mit dem Paar von komplementären gemeinsamen
Datenleitungen verbunden.
Die verschiedenen, oben erwähnten Taktsignale
wie auch verschiedene für den Ablauf erforderliche Taktsignale
werden durch einen Taktsignalgenerator TG
erzeugt. Der Taktsignalgenerator TG bildet also eine
Anzahl von Taktsignalen nach Maßgabe eines Adressenabtastsignals
des X-Systems, das über einen externen Anschluß
zugeführt wird, eines Adressenabtastsignals des
Y-Systems, das über einen externen Anschluß zugeführt
wird, und eines Schreibfreigabesignals , das über einen
externen Anschluß zugeführt wird.
Die Fig. 2A ist ein Blockschaltbild, das im einzelnen
das Speicherfeld M-ARY₁ und periphere Schaltungen darstellt.
Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben
wurde, bestehen jede der zweiten Y-Adressendekoderschaltungen
Y-DEC₂, die Gatterschaltungen GCL, GCR und die
Spaltenschaltertreiber CSDL, CSDR, die den Speicherfeldern
M-ARY₁, M-ARY₂ entsprechen, aus 32 Einheitsschaltungen.
Von diesen Einheitsschaltungen zeigt die Fig. 2 nur zwei
Einheitsdekoderschaltungen UY-DEC₂₀₀, UY-DEC₂₃₁,
vier Einheitsgatterschaltungen UGCL₀, UGCR₀, UGCL₃₁,
UGCR₃₁, welche den zwei Einheitsdekoderschaltungen
UY-DEC₂₀₀, UY-DEC₂₃₁, und vier Einheitsspaltenschaltertreiber
UCDL₀, UCDR₀, UCDL₃₁, UCDR₃₁, die diesen Einheitsgatterschaltungen
entsprechen.
Wie früher erwähnt wurde, umfaßt das Speicherfeld
M-ARY₁ 65 536 Speicherzellen M, die in Form einer Matrix
angeordnet sind. Die Speicherzellen sind nämlich in
256 (Zeilen) × 256 (Spalten) angeordnet. Ein Paar von
komplementären Datenleitungen D, , die für jede Zeile
gebildet sind und eine Wortleitung sind für jede Spalte
ausgebildet. Daher umfaßt das Speicherfeld M-ARY₁
256 Paare von komplementären Datenleitungen D₀, ₀ bis
D₂₅₅, ₂₅₅ sowie 256 Wortleitungen WUO bis WU255.
Von den oben erwähnten 256 Paaren von komplementären
Datenleitungen zeigt Fig. 2A zwei Paare von komplementären
Datenleitungen D₀, ₀, D₇, ₇, welche durch von dem Einheitsspaltenschaltertreiber
UCDL₀ gebildeten Auswahlsignalen
ausgewählt werden, sowie zwei Paare von komplementären
Datenleitungen D₂₄₈, ₂₄₈; D₂₅₅, ₂₅₅, die durch die von
dem Einheitsspaltenschaltertreiber UCDL₃₁ gebildeten
Auswahlsignale ausgewählt werden.
Von den 256 Wortleitungen zeigt die Fig. 2A nur
16 Wortleitungen WUO bis WU7, und WU240 bis WU247, die
durch Auswahlsignale ausgewählt werden, welche später durch
unter Bezugnahme auf die Fig. 3 erläuterten Einheitsworttreibern
UWDU₀, UWDU₃₀ erzeugt werden.
Die Fig. 2B zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Speicherzelle M, die aus einem an die Wortleitung W
angeschlossenen Auswahlanschluß, aus einem Eingangs/
Ausgangsanschluß, welcher mit einer Leitung des Paares
von komplementären Datenleitungen D, verbunden wird,
aus einem MOSFET Q₂₅ und aus einem Kondensator CM besteht.
Die Gateelektrode des MOSFET QM ist mit dem Auswahlanschluß
verbunden, die Eingangs/Ausgangselektrode des MOSFET Q₂₅
ist mit dem Eingangs/Ausgangsanschluß verbunden und
die andere Eingangs/Ausgangselektrode des MOSFET
Q₂₅ ist mit Kondensator CM verbunden.
Ohne daß dies eine Beschränkung darstellt besitzt
bei dem dynamischen RAM nach diesem Ausführungsbeispiel
das Speicherfeld die Anordnung der sogenannten "umgefalteten"
Bitleitungen (folded bit line arrangement).
Insbesondere ist ein Paar von komplementären Datenleitungen
(d. h. D₀ und ₀) parallel zueinander angeordnet.
Entsprechend der Fig. 2A sind die Eingangs/Ausgangsanschlüsse
einer Anzahl von Speicherzellen M jeweils
mit einer Leitung des Paares von komplementären Datenleitungen
D₀, ₀ gemäß einer vorgegebenen Regel verbunden.
Ein Paar von Eingangs/Ausgangsanschlüssen eines Leseverstärkers
ist mit dem Paar von komplementären Datenleitungen
D₀, ₀ verbunden. Ohne daß dies eine besondere
Beschränkung darstellt, besteht ein Leseverstärker aus
einem Paar von Eingangs/Ausgangsanschlüssen und MOSFETs
Q₁₇ bis Q₁₉. Dabei sind das Gate des MOSFET Q₁₇ und die
Drainelektrode des MOSFET Q₁₈ mit einem Eingangs/Ausgangsanschluß
des Paares von Eingangs/Ausgangsanschlüssen
verbunden, und die Drainelektrode des MOSFET Q₁₇ und die
Gateelektrode des MOSFET Q₁₈ sind mit dem jeweils anderen
Eingangs/Ausgangsanschluß verbunden. Die Source-Elektrode
des MOSFET Q₁₇ und die Source-Elektrode des MOSFET Q₁₈
sind miteinander und mit einem Massepotential führenden
Schaltungspunkt über einen MOSFET Q₁₉ verbunden, der durch
ein Taktsignal Φpa gesteuert wird.
Weiterhin sind zwischen einer Versorgungsspannungsquelle
VCC und den Datenleitungen D₀, ₀ Vorlade-MOSFETs
Q₁, Q₂ vorgesehen, deren Schaltvorgang durch ein Taktsignal
Φp (Vorladesignal) gesteuert wird. MOSFETs Q₃, Q₄ für
Spaltenschalter sind zwischen dem Paar von komplementären
Datenleitungen D₀, ₀ und dem Paar von komplementären
Datenleitungen CD₁, ₁ vorgesehen. Die Gateelektroden
der MOSFETs für die Spaltenschalter werden mit einem
Signal CLO von dem Einheitsspaltenschaltertreiber
UCDL₀ versorgt.
Entsprechend zu dem vorerwähnten Paar von komplementären
Datenleitungen D₀, ₀ sind die anderen Paare
von komplementären Datenleitungen D₁, ₁ bis D₂₅₅, ₂₅₅
ebenfalls mit Speicherzellen, Leseverstärkern, Vorlade-
MOSFETs und MOSFETs für die Spaltenschalter versehen.
Bei dem Speicherfeld sind die Auswahlanschlüsse
einer Anzahl von Speicherzellen, die eine Speicherzellenspalte
bilden, an die gleiche Wortleitung (d. h. WUO)
angeschlossen. Daher werden die eine Speicherzellenspalte
bildenden Speicherzellen mit einem Auswahlsignal
von einem Einheitsworttreiber über die Wortleitung WUO
versorgt. Die anderen Speicherzellenspalten sind in
der gleichen Weise wie die oben beschriebene Speicherzellenspalte
aufgebaut.
Obgleich dies in der Fig. 2A nicht dargestellt ist,
ist mit jeder der Datenleitungen eine Pseudozelle (dummy
cell) verbunden. Bekanntlich legt während des Lesevorgangs
die Pseudozelle ein Referenzpotential an den Leseverstärker
an. Wenn also eine mit ihrem Eingangs/Ausgangsanschluß
mit einer Leitung des Paares von komplementären
Datenleitungen verbundene Speicherzelle ausgewählt wird,
wird die entsprechende Pseudozelle der anderen Datenleitung
ausgewählt. Dementsprechend wird der Leseverstärker
mit einem der in der ausgewählten Speicherzelle gespeicherten
Information entsprechenden Potential und mit dem
Referenzpotential der Pseudozelle versorgt.
Bei dem dynamischen RAM nach diesem Ausführungsbeispiel
wählt die zweite X-Adressendekoderschaltung X-DEC₂
eine Einheitsgatterschaltung aus 32 Einheitsgatterschaltungen
UGCU₀ bis UGCU₃₁ aus, welche die Gatterschaltung
GCU bildet, und wählt aus 32 Einheitsgatterschaltungen
UGCD₀ bis UGCD₃₁, die die Gatterschaltung GCD bilden,
eine Einheitsgatterschaltung aus.
Fig. 3 illustriert die zweite X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₂, die Gatterschaltungen GCU, GCD, und
Worttreiber WDU, WDD gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Von den 32 Einheitsdekoderschaltungen UX-DEC₂₀₀
bis UX-DEC₂₃₁, die die zweite Adressendekoderschaltung
X-DEC₂ bilden, zeigt Fig. 3 konkret nur zwei Einheitsdekoderschaltungen
UX-DEC₂₃₀ und UX-DEC₂₃₁. Die Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₂₃₀ besteht aus einer NOR-Gatterschaltung
mit fünf Eingängen, die aus fünf Treiber-MOSFETs
Q₄₄ bis Q₄₈ besteht, die zwischen die Ausgangsleitungen
l₂ und einem Massepunkt mit dem Potential VSS der Schaltung
geschaltet sind, aus einem Vorlade-MOSFET Q₄₉, der
zwischen der Ausgangsleitung l₂ und dem Anschluß der
Spannungsversorgungsquelle VCC vorgesehen ist und dessen
Schaltvorgang durch ein Taktsignal (Vorladesignal) Φp
gesteuert wird. Andere Einheitsdekoderschaltungen sind
in der gleichen Weise wie die vorerwähnte Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₂₃₀ aufgebaut. Es ist jedoch hervorzuheben,
daß die internen Adressensignale von verschiedenen Kombinationen
den Einheitsdekoderschaltungen zugeführt werden.
Daher bildet von den 32 Einheitsdekoderschaltungen
UX-DEC₂₀₀ bis UX-DEC₂₃₁ nur die Einheitsdekoderschaltung,
die durch die komplementären Adressensignale ªx2 bis ªx6
bezeichnet ist, ein Auswahlsignal von hohem Pegel, und
die anderen Einheitsdekoderschaltungen bilden Nichtauswahl-
Signale von niedrigem Pegel. Dementsprechend wird ein
Auswahlsignal nur derjenigen Einheitsgatterschaltung von
den 32, die Gatterschaltung GCU bildenden Einheitsgatterschaltungen
UGCU₀ bis UGCU₃₁ zugeführt, und das Auswahlsignal
wird ferner nur einer einzigen Einheitsgatterschaltung
von den 32 die Gatterschaltung GCD bildenden Einheitsgatterschaltungen
UGCD₀ bis UGCD₃₁ zugeführt.
Wenn beispielsweise die internen Adressensignale x2,
ax3, ax4, ax5 und ax6 den niedrigen Pegel angenommen haben,
so erzeugt nur die Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₂₃₀
ein Auswahlsignal von hohem Pegel. Daher wird das Ausgangssignal
zu zwei Einheitsgatterschaltungen UGCDU₃₀
und UGCD₃₀ geleitet, die der Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₂₃₀ entsprechen.
Die Einheitsgatterschaltung UGCU₃₀ besteht aus
Übertragungsgatter (transfer gate)-MOSFETs Q₂₈ bis Q₃₅,
die von der entsprechenden Einheitsdekodierschaltung
UX-DEC₂₃₀ erzeugte dekodierte Signale selektiv dem
entsprechenden Einheitsworttreiber UWDU₃₀ zuführt, und
aus Rücksetz-MOSFETs Q₃₆ bis Q₄₃, die zwischen jeden
der Ausgangsanschlüsse N₁ bis N₈ der Einheitsgatterschaltung
UGCU₃₀ und dem Massepotentialpunkt der Schaltung
vorgesehen sind. Die erwähnten acht Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₂₈ bis Q₃₅ können in zwei Gruppen aufgeteilt
werden, d. h. in vier Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₈ bis
Q₃₁ und vier weitere Übertragungsgatter-MOSFETs Q₃₂
bis Q₃₅. Die obigen vier Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₈
bis Q₃₁ und eine weitere Gruppe von vier Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₃₂ bis Q₃₅ werden in ihrem Schaltvorgang
im komplementärer Weise durch Ausgangssignale Φx7, x7
von der dritten X-Adressendekoderschaltung X-DEC₃
gesteuert. Die erwähnten acht Rücksatz-MOSFETs können
ebenfalls in im wesentlichen zwei Gruppen aufgeteilt
werden. Das bedeutet, daß die acht Rücksetz-MOSFETs in
vier Rücksetz-MOSFETs Q₄₀ bis Q₄₃, deren Schaltvorgang
durch das von der dritten X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₃ erzeugte Signal ax7 gesteuert wird, und vier
Rücksetz-MOSFETs Q₃₆ bis Q₃₉, deren Schaltvorgang durch
das Signal x7 gesteuert wird, aufgeteilt werden können.
Die Rücksetz-MOSFETs dieser zwei Gruppen werden in ihrem
Schaltvorgang in komplementärer Weise gesteuert. Die
Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₈ bis Q₃₁ (oder die MOSFETs
Q₃₂ bis Q₃₅) und die Rücksetz-MOSFETs Q₃₆ bis Q₃₉ (oder
Q₄₀ bis Q₄₃) werden in ihrem Schaltvorgang in komplementärer
Weise gesteuert.
Wenn beispielsweise die Übertragungsgatter-MOSFETs
Q₂₈ bis Q₃₁ (oder Q₃₂ bis Q₃₅) eingeschaltet werden, so
werden die Übertragungsgatter-MOSFETs Q₃₂ bis Q₃₅ (oder
Q₂₈ bis Q₃₁) ausgeschaltet. In diesem Fall werden die
Rücksetz-MOSFETs Q₃₆ bis Q₃₉ (oder Q₄₀ bis Q₄₃) ausgeschaltet,
und die Rücksetz-MOSFETs Q₄₀ bis Q₄₃ (oder
Q₃₆ bis Q₃₉) werden eingeschaltet.
Weitere Einheitsgatterschaltungen sind in der
gleichen Weise aufgebaut wie die vorerwähnte Einheitsgatterschaltung
UGCU₃₀.
Wenn ein Auswahlsignal von hohem Pegel von der
Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₂₃₀ erzeugt wird, so
übertragen die Einheitsgatterschaltungen UGCU₃₀ und UGCD₃₀
die Auswahlsignale zu vier Ausgangsanschlüssen, die
unter den acht Ausgangsanschlüssen N₁ bis N₈ durch die
Ausgangssignale der dritten X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₃ bezeichnet sind. In diesem Fall wird das Potential
der vier Ausgangsanschlüsse, an die das Auswahlsignal
nicht übertragen worden ist, durch die Rücksetz-MOSFETs
auf tiefen Pegel geladen.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel der dritten X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₃, die aus zwei Einheitsdekoderschaltungen
UX-DEC₃₀ und UX-DEC₃₁ besteht. Die Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₃₀ besteht aus MOSFETs Q₅₉, Q₆₀,
die im wesentlichen einen Gegentakt-Inverter bilden,
und aus einem Vorlade-MOSFET Q₅₈, der zwischen der Ausgangsleitung
l₃ und dem Anschluß der Versorgungsspannung
VCC vorgesehen ist und dessen Schaltvorgang durch das
Taktsignal Φp gesteuert wird. Die andere Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₃₁ ist in der gleichen Weise wie die
Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₃₀ aufgebaut. Entsprechend
der Fig. 5 werden jedoch unterschiedliche interne Adressensignale
den MOSFETs zugeführt, die den Gegentakt-Inverter
bilden.
Wenn das interne Adressensignal ax7 (oder x7) den
hohen Pegel annimmt, so erzeugt daher die Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₃₁ ein Auswahlsignal Φx7 von hohem
Pegel (oder die UX-DEC₃₀ erzeugt ein Auswahlsignal Φx7
von hohem Pegel), und die Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₃₀ erzeugt ein Nichtauswahl-Signal x7 von niedrigem
Pegel (oder die UX-DEC₃₁ erzeugt ein Nichtauswahl-
Signal Φx7 von niedrigem Pegel).
Daher haben die Einheitsgatterschaltungen, die die
Ausgangssignale von der dritten X-Dekoderschaltung
X-DEC₃ empfangen, die Funktion, aus acht Wortleitungen
vier durch das komplementäre Adressensignal ªx7 bezeichnete
Wortleitungen auszuwählen. Die Einheitsgatterschaltungen
UGCU₃₀ und UGCD₃₀ übertragen nämlich Auswahlsignale
zu vier Ausgangsanschlüssen, die unter den
acht Ausgangsanschlüssen N₁ bis N₈ durch das komplementäre
Adressensignal ªx7 gekennzeichnet sind.
Die von den Einheitsgatterschaltungen erzeugten
Ausgangssignale werden den entsprechenden Worttreibern
zugeführt. Der der Einheitsgatterschaltung UGCU₃₀ entsprechende
Einheitsworttreiber UWDU₃₀ besteht aus acht
Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₀, Q₂₇, wie dies die Fig. 3
darstellt. Die Gateelektrode des Übertragungsgatter-
MOSFET Q₂₀ ist an den Ausgangsanschluß N₁ der entsprechenden
Einheitsgatterschaltung UGCU₃₀ und an die
Ausgangsleitung l₂ der entsprechenden Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₂₃₀ über einen Übertragungsgatter-MOSFET
Q₂₈ angeschlossen. In gleicher Weise ist das Gatter des
Übertragungsgatter-MOSFET Q₂₁ an den Ausgangsanschluß
N₂ und an die Ausgangsleitung l₂ über den MOSFET Q₂₉
angeschlossen, die Gateelektrode des Übertragungsgatter-
MOSFET Q₂₂ ist mit dem Ausgangsanschluß N₃ und mit der
Ausgangsleitung l₂ über den MOSFET Q₃₀ verbunden, . . .
und die Gateelektrode des Übertragungsgatter-MOSFET Q₂₇
ist mit dem Ausgangsanschluß N₈ und der Ausgangsleitung
l₂ über den MOSFET Q₃₅ verbunden. Weiterhin wird das
Auswahltaktsignal Φx00 der ersten X-Adressendekoderschaltung
und der Auswahltaktsignaltreiberschaltung
X-DEC & Φx-DRV einer Elektrode eines jeden der
Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₃, Q₂₇ zugeführt, das
Auswahltaktsignal Φx01 wird einer Elektrode eines
jeden der Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₂, Q₂₆ zugeführt,
das Auswahltaktsignal Φx10 wird einer Elektrode eines
jeden der Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₁, Q₂₅ zugeführt,
und das Auswahltaktsignal Qx11 wird einer Elektrode
eines jeden Übertragungsgatter-MOSFET Q₂₀, Q₂₄ zugeführt.
Weiterhin sind die entsprechenden Wortleitungen
WU240 bis WU248 mit der jeweils anderen Elektrode
eines jeden der Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₀ bis Q₂₇
verbunden. Die anderen Einheitsworttreiber sind in
der gleichen Weise wie der oben beschriebene Einheitsworttreiber
UWDU₃₀ aufgebaut.
Wenn von der Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₂₃₀
ein Auswahlsignal erzeugt wird und ein internes Adressensignal
x7 von niedrigem Pegel der dritten X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₃ zugeführt wird, so werden an
jeden der Ausgangsanschlüsse N₁ bis N₄ der Einheitsgatterschaltungen
UGCU₃₀, UGCD₃₀ Auswahlsignale erzeugt
und das Potential der anderen Ausgangsanschlüsse N₅
bis N₈ nimmt den niedrigen Pegel an. Daher werden von
den acht, die Einheitsworttreiber UWDU₃₀, UWDD₃₀
bildenden Übertragungsgatter-MOSFETs die Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₂₄ bis Q₂₇ abgeschaltet, und die Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₂₀ bis Q₂₃ werden eingeschaltet.
Dementsprechend werden die Wortleitungen WU243 und WD243
mit dem Auswahltaktsignal Φx00 über den Übertragungsgatter-
MOSFET Q₂₃ versorgt, die Wortleitungen WU242
und WD242 werden mit dem Auswahl-Taktsignal Φx01 über
den Übertragungsgatter-MOSFET Q₂₂ versorgt, die Wortleitungen
WU241 und WD241 werden mit dem Auswahltaktsignal
Φx10 über den Übertragungsgatter-MOSFET Q₂₁
versorgt, und die Wortleitungen WU240 und WD240 werden
über den Übertragungsgatter-MOSFET Q₂₀ mit dem Auswahltaktsignal
Φx11 versorgt.
Wie später im einzelnen unter Bezugnahme auf
die Fig. 4 beschrieben wird, wird von den vier Auswahltaktsignalen
Φx00 bis Φx11 nur dasjenige Auswahltaktsignal,
das durch die komplementären Adressensignale
ªx0, ªx1 bezeichnet ist, durch die erste X-Adressendekoderschaltung
und Auswahltaktsignaltreiberschaltung
x-DEC₁ & Φx-DRV-Schaltung auf den hohen Pegel umgeschaltet.
Wenn beispielsweise das Auswahltaktsignal
Φx00 den hohen Pegel annimmt, so wird ein Auswahltaktsignal
von hohem Pegel nur zu den Wortleitungen
WU243, WD243 übertragen. Mit anderen Worten wird das
Auswahltaktsignal von hohem Pegel nur zu denjenigen
Wortleitungen WU243, WD243 übertragen, die unter der
Anzahl von die Speicherfelder bildenden Wortleitungen
durch die komplementären Adressensignale ªx0 bis ªx7
bezeichnet sind. Daher werden die Wortleitungen WU243,
WD243 ausgewählt.
Da das Auswahltaktsignal von hohem Pegel der Wortleitung
WU243 zugeführt wird, werden die Speicherzellen
ausgewählt, deren Auswahlanschlüsse mit dieser Wortleitung
verbunden sind. Das Potential der an die Eingangs/
Ausgangsanschlüsse der ausgewählten Speicherzellen angeschlossenen
Datenleitung ändert sich in Abhängigkeit von
den in den Speicherzellen gespeicherten Informationen.
In diesem Fall ist eine Pseudozelle (dummy cell) mit
der anderen Datenleitung verbunden, die mit der obigen
Datenleitung ein Paar bildet, und an die andere Datenleitung
wird ein Referenzpotantial angelegt. Danach
wird der an das Paar von Datenleitungen angeschlossene
Leseverstärker in Betrieb gesetzt, und die Potentialdifferenz
zwischen den beiden Leitungen des Datenleitungspaares
wird verstärkt. Wie oben erwähnt wurde, nehmen
die komplementären Datenleitungen D₀, ₀ bis D₂₅₆, ₂₅₆
die Potentiale an, die durch die Informationen bestimmt
sind, die in den ausgewählten und mit einer Seite der
komplementären Datenleitungen verbundenen Speicherzellen
gespeichert sind. Von diesen komplementären
Datenleitungen D₀, ₀ bis D₂₅₆, ₂₅₆ wird das durch
die komplementären Adressensignale ªy0 bis ªy7 bezeichnete
Paar von komplementären Datenleitungen durch
die erste Y-Adressendekoder- & Auswahltaktsignaltreiberschaltung
Y-DEC₁ & ΦY-DRV, durch die zweite und die
dritte Y-Adressendekoderschaltung Y-DEC₂, Y-DEC₃, den
Spaltenschalter C-SW, den Spaltenschaltertreiber CSD
und die Gatterschaltung GC ausgewählt. Dementsprechend
empfängt die Eingangs- und Ausgangsschaltung über
komplementäre gemeinsame Datenleitungen CD₁, ₁ bis
CD₄, ₄ Informationen, die in denjenigen Speicherzellen
gespeichert sind, die durch die komplementären Adressensignale
ªx0 bis ªx7, ªy0 bis ªy7 innerhalb der vier
Speicherfelder M-ARY₁ bis M-ARY₄ bezeichnet sind.
Bei Empfang der komplementären Adressensignale
ªx0, ªx1 und des von dem Taktsingalgenerator TG (vgl.
Fig. 1) gebildeten Auswahltaktsignale Φx erzeugt die
erste x-Adressendekoderschaltung und Auswahltaktsignaltreiberschaltung
X-DEC₁ & Φx-DRV die oben erwähnten vier
Auswahltaktsignale Φx00 bis Φx11. Die so gebildeten Auswahltaktsignale
Φx00 bis Φx11 werden den Einheitsworttreibern
UWDU₀ bis UWDU₃₁ und UWDD₀ bis UWDD₃₁ zugeführt.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der
ersten X-Adressendekoderschaltung und Auswahltaktsignaltreiberschaltung
X-DEC₁ & Φx-DRV.
Die erste X-Adressendekoderschaltung und Auswahltaktsignaltreiberschaltung
X-DEC₁ & Φx-DRV besteht aus
der ersten X-Adressendekoderschaltung X-DEC₁, die die
komplementären Adressensignale ªx0, ªx1 dekodiert, und
aus der Auswahltaktsignaltreiberschaltung Φx-DRV, die
die Ausgangssignale der ersten X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₁ und das Auswahltaktsignal Φx empfängt und die
die Auswahltaktsignale Φx00 bis Φx11 erzeugt.
Die erste X-Adressendekoderschaltung X-DEC₁ besteht
aus vier Einheitsdekoderschaltungen UX-DEC₁₀ bis UX-DEC₁₃.
Fig. 4 zeigt von den vier Einheitsdekoderschaltungen
die Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₁₀ im einzelnen.
Die Einheitsdekoderschaltung US-DEC₁₀ besteht aus einer
NOR-Gatterschaltung mit zwei Eingängen, die aus zwei
Treiber-MOSFETs Q₅₂, Q₅₃ besteht, die zwischen die
Ausgangsleitung l₁ und dem Massepotential VSS der
Schaltung geschaltet sind, aus einem Vorlade-MOSFET
Q₅₀, der zwischen die Ausgangsleitung l₁ und die Versorgungsspannung
VCC gelegt ist und dessen Schaltvorgang
durch ein Taktsignal (Vorladesignal) Φp gesteuert
wird, und aus einem sogenannten Abschneide-MOSFET
Q₅₁ ("cut MOSFET"), dessen eine Elektrode mit der Ausgangsleitung
l₁ verbunden und dessen Gate-Elektrode
mit der Versorgungsspannung VCC verbunden ist. Die
anderen EinheitsdekoderschaltungenUX-DEC₁₁ bis UX-DEC₁₃
sind in der gleichen Weise wie die vorerwähnte Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₁₀ aufgebaut. Hierbei muß man
darauf achten, daß die internen Adressensignale von verschiedenen
Kombinationen jeder der Einheitsdekoderschaltungen
zugeführt werden. Dementsprechend erzeugt unter
den vier Einheitsdekoderschaltungen nur diejenige Einheitsdekoderschaltung,
die durch die komplementären
Adressensignale ªx0, ªx1 bezeichnet ist, ein Auswahlsignal
von hohem Pegel, und die anderen Einheitsdekoderschaltungen
erzeugen Nichtauswahl-Signale von niedrigem
Pegel.
Der Auswahltaktsignaltreiber Φx-DRV besteht aus
vier Übertragungsgatter-MOSFETs Q₅₄ bis Q₅₇. Das Auswahltaktsignal
Φx wird einer Elektrode eines jeden der Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₅₄ bis Q₅₇ zugeführt. Die Auswahltaktsignale
Φx00 bis Φx11 werden von der anderen
Elektrode eines jeden Übertragungsgatter-MOSFETs Q₅₄
bis Q₅₇ erzeugt. In ihrem Schaltvorgang werden die
Übertragungsgatter-MOSFETs durch die entsprechenden Einheitsdekoderschaltungen
gesteuert. Insbesondere wird der
Übertragungsgatter-MOSFET Q₅₄ in seinem Schaltvorgang
durch ein Signal gesteuert, ds von der Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₁₀ erzeugt wird, der Übertragungsgatter-
MOSFET Q₅₅ wird in seinem Schaltvorgang durch
ein Signal geteuert, das von der Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₁₁ erzeugt wird, der Übertragungsgatter-
MOSFET Q₅₆ wird in seinem Schaltvorgang durch ein
von der Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₁₂ erzeugtes
Signal gesteuert, und der Übertragungsgatter-MOSFET
Q₅₇ wird in seinem Schaltvorgang durch ein von der Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₁₃ erzeugtes Signal gesteuert.
Deshalb wird von den vier Übertragungsgatter-MOSFETs
nur der Übertragungsgatter-MOSFET eingeschaltet, der
durch die komplementären Adressensignale ªx0, ªx1
bezeichnet wird. Daher wird von den Auswahltaktsignalen
Φx00 bis Φx11 das Auswahltaktsignal Φx als Auswahltaktsignal
erzeugt. Während der Ausführung des Auswahlvorganges
für die vier Wortleitungen nimmt das Auswahltaktsignal
Φx den hohen Pegel an. Daher nimmt während
der Ausführung des Auswahlvorganges von Wortleitungen
irgendein Signal von den Auswahltaktsignalen Φx00 bis
Φx11 den hohen Pegel an.
Wenn beispielsweise die internen Adressensignale
ªx0, ªx1 den niedrigen Pegel annehmen, so erzeugt die
Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₁₀ ein Auswahlsignal,
das veranlaßt, daß der MOSFET Q₅₄ eingeschaltet wird.
Daher wird das Auwahltaktsignal Φx als Auswahltaktsignal
Φx00 über den MOSFET Q₅₄ erzeugt. Während
nämlich der Auwahlvorgang für die Wortleitungen ausgeführt
wird, erzeugt der MOSFET Q₅₄ das Auswahlsignal
Φx00 von hohem Pegel.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Einheitsdekoderschaltung
mit einem Abschneide-MOSFET (cut MOSFET)
Q₅₁ versehen. Deshalb kann aufgrund der Selbst-Bootstrap-
Funktion des Übertragungsgatter-MOSFET der Hochpegelwert
des Auswahltaktsignals Φx00 im wesentlichen dem
Hochpegelwert des Auswahltaktsignals Φx gleichgemacht
werden. Wenn nämlich der hohe Pegel an die Gateelektrode
des Übertragungsgatter-MOSFET Q₅₄ über den Abschneide-
MOSFET Q₅₁ angelegt wird, so wird unter der Gateelektrode
des Übertragungsgatter-MOSFET Q₅₄ eine Inversionsschicht
gebildet. Demzufolge wird zwischen der Gateelektrode
und der Inversionsschicht eine Kapazität gebildet und
elektrisch geladen. Wenn das Auswahltaktsignal Φx
von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel für die
Auswahl einer Wortleitung wechselt, so wird das Potential
der Gateelektrode des Übertragungsgatter-MOSFET Q ₅₄
aufgrund der Funktion der elektrisch aufgeladenen Kapazität
angehoben. Dementsprechend wird das Potential des Auswahltaktsignals
Φx00 nahezu gleich dem Potential des
Auswahltaktsignals Φx. Mit anderen Worten kann der
durch die Schwellspannung des Übertragungsgatter-MOSFET
verursachte Pegelverlust reduziert werden. Da das Potential
der Gateelektrode des Übertragungsgatter-MOSFET Q₅₄
ansteigt, wird der Abschneide-MOSFET Q₅₁ abgeschaltet.
Dies ermöglicht es, ein Abfließen der elektrischen Ladung
aus der Kapazität zu verhindern.
Nachfolgend wird der Vorgang zum Auswählen der
Wortleitungen bei dem dynamischen RAM
unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5
erläutert.
Wenn das Adressenabtastsignal den hohen Pegel
annimmt, so erzeugt der Taktsignalgenertor TG ein
Taktsignal Φp von hohem Pegel. Aufgrund dieses Taktsignals
Φp wird eine parasitäre Kapazität vorgeladen.
Da das Vorladesignal Φp den hohen Pegel annimmt,
wird der Vorlade-MOSFET Q₅₀ während der Vorladeperiode
eingeschaltet. Daher werden Signale von hohem Pegel
von den Einheitsdekoderschaltungen UX-DEC₁₀ bis UX-DEC₁₃
erzeugt, welche die erste X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₁ bilden. Es werden nämlich alle Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₅₄ bis Q₅₇, die die Auswahltaktsignaltreiberschaltung
Φx-DRV bilden, eingeschaltet. Da weiterhin
die Vorlade-MOSFETs Q49, Q49′ durch ein Vorladesignal
Φp von hohem Pegel eingeschaltet werden, werden von
den die zweite X-Adressendekoderschaltung X-DEC₂ bildenden
Einheitsdekoderschaltungen UX-DEC₂₀₀ bis UX-DEC₂₃₁
Signale von hohem Pegel erzeugt. Daher werden die Einheitsgatterschaltungen
mit Signalen von hohem Pegel
von den entsprechenden Einheitsdekoderschaltungen
UX-DEC2n (n=00 bis 31) versorgt. Da die Vorlade-
MOSFETs Q₅₈, Q₆₁ durch das Vorladesignal Φp von hohem
Pegel eingeschaltet worden sind, werden in diesem Fall
von den die dritte X-Adressendekoderschaltung X-DEC₃
bildenden Einheitsdekoderschaltungen UX-DEC₃₀, UX-DEC₃₁
Signale Φx7, x7 von hohem Pegel erzeugt. Da die Übertragungsgatter-
MOSFETs Q28 bis Q35 (Q28′ bis Q35′), die
die Einheitsgatterschaltungen bilden, eingeschaltet
werden, werden hierbei von den Einheitsdekoderschaltungen
UX-DEC2n gebildete Signale von hohem Pegel zu
den Gateelektroden der Übertragungsgatter-MOSFETs
Q20 bis Q27 (Q20′ bis Q27′), welche die Einheitsworttreiber
bilden, übertragen. Daher werden die Übertragungsgatter-
MOSFETs Q20 bis Q27 (Q20′ bis Q27′) eingeschaltet.
Zu diesem Zeitpunkt bildet der Taktsignalgenerator
TG ein Auswahltaktsignal Φx von niedrigem
Pegel. Damit werden Auswahltaktsignale von niedrigem
Pegel an die Wortleitungen angelegt.
Wenn sodann das Adressenabtastsignal von
hohem Pegel auf niedrigen Pegel wechselt, so erzeugt
der Taktsignalgenerator TG ein Vorladesignal Φp von
niedrigem Pegel und ein Taktsignal Φax von hohem Pegel.
Entsprechend dem Taktsignal Φax führt der X-Adressenpuffer
X-ADB externe Adressensignale A0 bis A8 ein
und erzeugt komplementäre Adressensignale ªx0 bis ªx8,
die den aufgenommenen externen Adressensignalen A0
bis A8 entsprechen.
Nachfolgend wird der Fall beschreiben, in dem
der X-Adressenpuffer X-ADB interne Adressensignale
x0, x1, ax2, x3 bis x8 von hohem Pegel (in diesem
Fall nehmen die internen Adressensignale ax0, ax1, x2,
ax3 bis ax8 den niedrigen Pegel an).
Da die internen Adressensignale ax0, ax1 den
niedrigen Pegel annehmen, fährt unter den vier Einheitsdekoderschaltungen
UX-DEC₁₀ bis UX-DEC₁₃ nur die Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₁₀ mit der Erzeugung eines
Auswahlsignals von hohem Pegel fort. Demgegenüber
erzeugen die anderen Einheitsdekoderschaltungen US-DEC₁₁
bis UX-DEC₁₃ Nichtauswahlsignale von niedrigem Pegel,
weil die internen Adressensignale x0, x1 den hohen
Pegel annehmen. Daher wird von den vier Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₅₄ bis Q₅₇ nur der Übertragungsgatter-
MOSFET Q₅₄ eingeschaltet, und die anderen drei MOSFETs
Q₅₅ bis Q₅₇ werden ausgeschaltet.
Da die internen Adressensiganle x2, ax3 bis ax6
den niedrigen Pegel annehmen, fährt von den 32 Einheitsdekoderschaltungen
UX-DEC₂₀₀ bis UX-DEC₂₃₁, die die
zweite X-Adressendekoderschaltung X-DEC₂ bilden, nur
die Einheitsadressendekoderschaltung UX-DEC₂₃₀, welche
mit einer Kombination von internen Adressensignalen
x2, ax3 bis ax6 versorgt wird, damit fort, ein Auswahlsignal
von hohem Pegel zu erzeugen, und die anderen
Einheitsdekoderschaltungen bilden Nichtauswahlsignale
von niedrigem Pegel. Daher wird weiterhin von der
Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₂₃₀ ein Signal (Auswahlsignal)
von hohem Pegel den Einheitsgatterschaltungen
UGCU₃₀ und UGCD₃₀ zugeführt. Demgegenüber werden den
anderen Einheitsgatterschaltungen von den entsprechenden
Einheitsdekoderschaltungen UX-DEC2n (n=00 bis 28,31)
Signale (Nichtauswahlsignale) von tiefem Pegel weiterhin
zugeführt.
Da das interne Adressensignal x7 den hohen Pegel
annimmt, fährt von den beiden die dritte X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₃ bildenden Einheitsdekoderschaltungen
nur die Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₃₀
damit fort, ein Signal (Auswahlsignal) x7 von hohem
Pegel zu erzeugen. Demgegenüber erzeugt die Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₃₁ ein Signal (Nichauswahlsignal)
Φx7 von niedrigem Pegel.
Daher bleiben von den acht Übertragungsgatter-
MOSFETs, die die Einheitsgatterschaltungen UGCU₃₀,
UGCD₃₀ bilden, nur die Übertragungsgatter-MOSFETs
Q₃₂ bis Q₃₅ leitend, und die anderen Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₂₈ bis Q₃₁ werden nichtleitend gemacht.
Von den acht Rücksetz-MOSFETs, die die Einheitsgatterschaltungen
UGCU₃₀, UGCD₃₀ bilden, werden die das
interne Adressensignal x7 von hohem Pegel empfangenden
Rücksetz-MOSFETs Q₃₆ bis Q₃₉ eingeschaltet, und die
Rücksetz-MOSFETs Q₄₀ bis Q₄₃, die das interne Adressensignal
ax7 empfangen, werden abgeschaltet. Da die Rücksetz-
MOSFETs Q₄₀ bis Q₄₃ eingeschaltet werden, nehmen die
Potentiale der Ausgangsanschlüsse N₁ bis N₄ Massepotential
an. Daher werden von den acht Übertragungsgatter-
MOSFETs, die die Einheitsworttreiber UWDU₃₀,
UWDD₃₀ bilden, die Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₀
bis Q₂₃ abgeschaltet.
Sodann wird ein Auswahltaktsignal Φx, welches auf
den hohen Pegel ansteigt, von dem Taktsignalgenerator
TG erzeugt; d. h., von dem Auswahltaktsignaltreiber Φx-DRV
wird über den Übertragungsgatter-MOSFET Q₅₄, der eingeschaltet
ist, das Auswahltaktsignal Φx als Auswahltaktsignal
Φx00 erzeugt. Die erste X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₁ läßt von den vier Auswahltaktsignalen Φx00
bis Φx11 nämlich nur das Auswahltaktsignal Φx00 den hohen
Pegel annehmen. Daher werden die Wortleitungen WU₂₄₇,
WD₂₄₇ ausgewählt, und ihre Potentiale nehmen entsprechend
dem ausgewählten Taktsignal Φx den hohen Pegel an. Ohne
daß dies eine Beschränkung darstellt, wird dann, wenn der
Pegel des Auswahltaktsignals Φx durch die Bootstrap-
Schaltung angehoben wird, der durch die Schwellspannung
des MOSFET verursachte Spannungsverlust durch die
Selbst-Bootstrap-Funktion der Übertragungsgatter-MOSFETs
Q₅₄, Q₂₇ reduziert, und der Pegel des Auswahltaktsignals
Φx wird zu den Wortleitungen WU₂₄₇, WD₂₄₇
übertragen. Dabei arbeitet der MOSFET Q₃₅ als Abschneide-
MOSFET (cut MOSFET), der dann, wenn die Gate-Spannung des
MOSFET Q₂₇ durch die Selbst-Bootstrap-Funktion angehoben
wird, verhindert, daß die Gate-Spannung zu der Seite
der Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₂₃₀ geliefert wird.
Obgleich die Übertragungsgatter-MOSFETs Q₂₄ bis
Q₂₆ eingeschaltet sind, werden die Wortleitungen WU₂₄₄
bis WU₂₄₆ und WD₂₄₄ bis WD₂₄₆ mit Nichtauswahlsignalen
von niedrigem Pegel versorgt und werden nicht ausgewählt,
weil die Auswahltaktsignale Φx01 bis Φx11 von niedrigem
Pegel sind.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Adressenpufferschaltung
X-ADB, d. h., sie zeigt ein Schaltbild
eines Teils, der das komplementäre Adressensignal
ªx2 bei Empfang des externen Adressensignals A₂ erzeugt.
Bei der Fig. 7 empfängt ein Verstärker 1 das
Adressensignal A₂ und eine Referenzspannung Vref, die
von einer nicht dargestellten Refernzspannungsgeneratorschaltung
erzeugt wird, und er erzeugt ein Adressensignal
a2 in Phase mit dem externen Adressensignal A₂
sowie ein Adressensignal 2, dessen Phase relativ zu
dem externen Adressensignal A₂ invertiert ist. Die beiden
gebildeten Adressensignale a2, 2 werden einer Ausgangsschaltung
zugeführt, die nachfolgend beschrieben wird.
Die Ausgangsschaltung besteht aus MOSFETs Q₈₄,
Q₈₅, Treiber-MOSFETs Q₈₆, Q₈₇, deren Betrieb durch die
über die MOSFETs Q₈₄, Q₈₅ zugeführten Adressensignale
a2, 2 gesteuert wird, und aus einem Paar von MOSFETs
Q₈₈, Q₈₉, deren Drainelektroden und Gateelektroden
miteinander über Kreuz verbunden sind.
Wenn das externe Adressensignal A₂ den hohen
Pegel annimmt, so erzeugt der Verstärker 1 ein
Adressensignal a2 von hohem Pegel und ein Adressensignal
2 von niedrigem Pegel. Daher wird der MOSFET
Q₈₆ eingeschaltet, und der MOSFET Q₈₇ wird abgeschaltet.
Ein Taktsignal Φax von hohem Pegel, das von der Taktsignalgeneratorschaltung
TG zum Einführen des Adressensignals
erzeugt wird, wird zu der Gateelektrode des
MOSFETs Q₈₉ übertragen. Dementsprechend wird der
MOSFET Q₈₉ eingeschaltet, und der MOSFET Q₈₈ wird abgeschaltet.
Damit wird ein internes Adressensignal ax2
von hohem Pegel und ein internes Adressensignal x2
von niedrigem Pegel von der Ausgangsschaltung erzeugt.
Hierbei sind die MOSFETs Q₈₄, Q₈₅ Abschneide-MOSFETs
(cut MOSFETs), die so vorgesehen sind, daß die MOSFETs
Q₈₆ oder Q₈₇ die Selbst-Bootstrap-Funktion annehmen.
Andere komplementäre Adressensignale werden durch
Schaltungen gebildet, die in der gleichen Weise wie
die vorerwähnten Schaltungen aufgebaut sind.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Verbrauch
an elektrischer Leistung erniedrigt werden, weil die
Anzahl von Einheitsdekoderschaltungen klein ist.
Weil weiterhin die Anzahl von MOSFETs, die mit
internen Adressensignalen versorgt werden, klein ist,
kann die Last für die Ausgangsschaltung reduziert werden.
Dementsprechend kann die Ausgangsschaltung innerhalb
kurzer Zeitperioden komplementäre Adressensignale von
vorgegebenen Potentialen bilden. Dementsprechend zeigt
der dynamische RAM eine hohe Betriebsgeschwindigkeit.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf die zweite
X-Adressendekoderschaltung X-DEC₂, die Gatterschaltung
GCU und den Worttreiber WDU, die den Einheitsdekoderschaltungen
DEC₂₃₀, den Einheitsgatterschaltungen
UGCU₃₀, UGCU₃₁ und den Worttreibern UWDU₃₀, UWDU₃₁
entsprechen, welche in Fig. 3 dargestellt sind. Bei der
Fig. 9 sind die den Schaltungselementen der Fig. 3
entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
In der Fig. 9 repräsentiert das mit der zweifach
strichpunktierten Linie umrundete Gebiet Sub ein
p-artiges Halbleitersubstrat, und die mit den unterbrochenen
Linien umringten Gebiete stellen n-artige
Halbleitergebiete dar, die in dem p-artigen Halbleitersubstrat
Sub ausgebildet sind. Die n-artigen Halbleitergebiete
bilden ein Sourcegebiet, ein Draingebiet und
eine Leiterbahnschicht für den MOSFET. Die mit der
strichpunktierten Linie umgebenen Gebiete stellen
elektrisch leitende polykristalline Siliziumschichten
dar, die auf dem Halbleitersubstrat über einem Feldisolationsfilm
oder einem Gateisolationsfilm gebildet
sind. Die Gateelektrode oder die Leiterbahnschicht des
MOSFET wird durch eine elektrisch leitende polykristalline
Siliziumschicht gebildet. Bei der Fig. 9 bezeichnen
die mit ausgezogenen Linien umgebenen Gebiete Aluminiumschichten,
die Leiterbahnschichten bilden. Ein Zwischenschicht-
Isolationsfilm ist zwischen der Aluminiumschicht
und der elektrisch leitenden polykristallinen Siliziumschicht
ausgebildet. Kontaktlöcher C₁ sind für eine
elektrische Verbindung der Aluminiumschicht mit der
elektrisch leitenden polykristallinen Siliziumschicht
ausgebildet. Die Kontaktlöcher C₁ sind nämlich in dem
Zwischenschicht-Isolationsfilm ausgebildet, der zwischen
der Aluminiumschicht und der elektrisch leitenden polykristallinen
Siliziumschicht gebildet ist, so daß die
Aluminiumschicht und die elektrisch leitende polykristalline
Siliziumschicht über die Kontaktlöcher miteinander
verbunden sind.
Um die Aluminiumschicht und das Halbleitergebiet
miteinander elektrisch zu verbinden, sind Kontaktlöcher
C₃ in dem Isolationsfilm ausgebildet, der dazwischen
vorhanden ist, so daß die Aluminiumschicht und das Halbleitergebiet
über die Kontaktlöcher C₃ miteinander
verbunden sind. In gleicher Weise sind dann, wenn
die elektrisch leitende polykristalline Siliziumschicht
und das Halbleitergebiet miteinander elektrisch
verbunden sein sollen, Kontaktlöcher C₂ in einem
Isolationsfilm ausgebildet, der zwischen ihnen ausgebildet
ist, so daß die elektrisch leitende polykristalline
Siliziumschicht über die Kontaktlöcher miteinander
verbunden sind. Obgleich eine Anzahl von Kontaktlöchern
ausgebildet sind, zeigt Fig. 9 repräsentativ nur
die mit C₁, C₂ und C₃ dargestellten Kontaktlöcher,
damit die Zeichnung vereinfacht wird.
Ohne hierauf beschränkt zu sein, ist ein Halbleitergebiet
VSS zum Zuführen des Massepotentials
VSS der Schaltung zu den Rücksetz-MOSFETs Q₃₆ bis Q₃₈
mit einer Aluminiumschicht VSS verbunden, die das Massepotential
der Schaltung über eine elektrisch leitende
polykristalline Siliziumschicht zuführt, die nicht dargestellt
ist. Weiterhin ist, ohne daß dies eine Beschränkung
darstellt, ein Halbleitergebiet VSS, welches das Massepotential
VSS der Schaltung zu den Rücksetz-MOSFETs
Q₄₀ bis Q₄₃ führt, an ein Halbleitergebiet VSS angeschlossen,
welches das Massepotential VSS der Schaltung
den Rücksetz-MOSFETs Q₃₆ bis Q₃₈ über eine Aluminiumschicht
zuführt, welche nicht dargestellt ist.
Weiterhin ist eine in Fig. 2B dargestellte Speicherzelle
zwischen der Wortleitung (d. h. WU₂₄₆) und der
benachbarten Wortleitung (d. h. WU₂₄₃) ausgebildet, und
der Auswahlanschluß der so gebildeten Speicherzelle ist
an die Wortleitung WU₂₄₆ oder WU₂₄₃ angeschlossen.
Wie man anhand des Vergleiches der Fig. 9 mit der
Fig. 3 erkennt, ist die Ordnung der Wortleitungen unterschiedlich.
Bei der Fig. 3 sind die Wortleitungen von
links nach rechts durchnumeriert, um die Zeichnung zu
vereinfachen. Wenn die Gateschaltungen, Worttreiber u. ä.
in der Praxis ausgebildet werden, werden die Wortleitungen
der Fig. 3 so wie in Fig. 9 dargestellt
ausgebildet. Beim Ausbilden der Einheitsgatterschaltungen
und der Einheitsworttreiber entsprechend der
Fig. 9 muß nämlich ein Auswahltaktsignal von einer
Stelle für die beiden Einheitsdekoderschaltungen herausgenommen
werden, und die besetzte Fläche kann reduziert
werden.
Die Gateelektrode eines eine Einheitsdekoderschaltung
aufbauenden Treiber-MOSFET (d. h. MOSFET Q₄₅)
ist mit einer Aluminiumschicht ax3 verbunden, die
ein internes Adressensignal ax3 überträgt, oder mit
einer Aluminiumschicht x3 verbunden, welche ein internes
Adressensignal x3 überträgt, je nach dem internen
Adressensignal, das daran angelegt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die erste
Y-Adressendekoderschaltung & Auswahltaktsignaltreiberschaltung
Y-DEC₁ & ΦY-DRV (vgl. Fig. 2A) in der gleichen
Weise aufgebaut wie die erste X-Adressendekoderschaltung
& Auswahltaktsignaltreiberschaltung X-DEC₁ & ΦX-DRV,
die in Fig. 4 dargestellt ist. In diesem Fall werden
komplementäre Adressensignale ªy0, ªy1 anstelle der
komplementären Adressensignale ªx0, ªx1 zugeführt, und
ein Auswahltaktsignal ΦY wird anstelle eines Auswahltaktsignals
ΦX zugeführt. Damit erzeugt die erste Y-
Adressendekoderschaltung & Auswahltaktsignaltreiberschaltung
Y-DEC₁ & ΦY-DRV Auswahltaktsignale Φy00 bis
Φy11 anstelle von Auswahltaktsignalen Φx00 bis Φx11.
Weiterhin ist die dritte Y-Adressendekoderschaltung
Y-DEC₃ (vgl. Fig. 2A) in der gleichen Weise wie die
dritte X-Adressendekoderschaltung X-DEC₃ aufgebaut,
welche in Fig. 5 dargestellt ist. In diesem Fall wird
die dritte Y-Adressendekoderschaltung Y-DEC₃ mit einem
komplementären Adressensignal ªy7 anstelle eines komplementären
Adressensignals ªx7 versorgt. Daher erzeugt
die dritte Y-Adressendekoderschaltung Y-DEC₃ Signale
Φy7, y7 anstelle von Signalen Φx7, x7 und erzeugt
weiterhin Signale ay7, y7 anstelle von Signalen ax7,
x7.
Jede der 32 Einheitsdekoderschaltungen UX-DEC₂₀₀
bis UY-DEC₂₃₁ (vgl. Fig. 2A), die die zweite Y-
Adressendekoderschaltung Y-DEC₂ bilden, ist in der
gleichen Weise aufgebaut wie die in Fig. 3 gezeigte
Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₂₃₀. In diesem Fall
werden die Einheitsdekoderschaltungen UY-DEC₂₀₀ bis
UY-DEC₂₃₁ anstelle der komplementären Adressensignale
ªx2 bis ªx6 mit komplementären Adressensignalen ªy2
bis ªy6 versorgt.
Jede der 32 Einheitsgatterschaltungen UGCL₀ bis
UGCL₃₁ (UGCR₀ bis UGCR₃₁), die die Gatterschaltung GCL
(GCR) bilden, ist in der gleichen Weise aufgebaut wie
die in Fig. 3 gezeigte Einheitsgatterschaltung UGCU₃₀.
Die Einheitsgatterschaltungen UGCL₀ bis UGCL₃₁ werden
jedoch mit von der dritten Y-Adressendekoderschaltung
Y-DEC₃ gebildeten Signalen Φy7, y7, ay7, y7 anstelle
der Signale Φx7, x7, ax7, x7 versorgt.
Weiter ist jeder der 32 Einheitsspaltenschaltertreiber
UCDL₀ bis UCDL₃₁ (UCDR₀ bis UCDR₃₁) (vgl. Fig. 2A),
welche den Spaltenschaltertreiber CSDL (CCSDR) bilden,
in der gleichen Weise wie der in Fig. 3 gezeigte Einheitsworttreiber
UWDU₃₀ aufgebaut. In diesem Fall werden
jedoch die Einheitsspaltenschaltertreiber UCDL₀ bis
UCDL₃₁ (UCDR₀ bis UCDR₃₁) anstelle von Auswahltaktsignalen
Φx00 bis Φx11 mit Auswahltaktsignalen Φy00
bis Φy11 versorgt, die von der ersten Y-Adressendekoderschaltung
& Auswahltaktsignaltreiberschaltung Y-DEC₁
& ΦY-DRV gebildet werden.
Die erste, die zweite und die dritte Y-Adressendekoderschaltung
Y-DEC₁, Y-DEC₂ und Y-DEC₃ arbeiten
in der gleichen Weise wie die erwähnten ersten, zweiten
und dritten X-Adressendekoderschaltungen X-DEC₁, X-DEC₂
und X-DEC₃ und werden hier nicht erwähnt. Weiterhin
arbeiten die Auswahlsignaltreiberschaltung ΦY-DRV,
die Gatterschaltung GCL (GCR) und der Spaltenschaltertreiber
CSDL (CSDR) in der gleichen Weise wie die obenerwähnte
Auswahltaktsignaltreiberschaltung ΦX-DRV,
die Gatterschaltung GCU (GCD) und der Worttreiber
WDU (WDD) und werden nicht weiter erwähnt.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines dynamischen RAM, auf den die vorliegende Erfindung
angewendet ist.
Bei der Fig. 6 sind Teile, die in der gleichen
Weise wie jene der Fig. 3 und 5 arbeiten, mit den
gleichen Symbolen versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel
unterscheiden sich die dritte X-Adressendekoderschaltung
X-DEC₃ und die Gatterschaltung GCU
(GCD) von der dritten X-Adressendekoderschaltung X-DEC₃
und der Gatterschaltung GCU (GCD) der Fig. 5 und 3.
Die dritte X-Adressendekoderschaltung X-DEC₃
besteht nämlich aus zwei Einheitsdekoderschaltungen
UX-DEC₃₀ und UX-DEC₃₁. Die Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₃₀ (UX-DEC₃₁) besteht aus einer Ratioless-Inverterschaltung,
die aus MOSFETs Q₈₀, Q₈₁ (Q₈₂, Q₈₃) besteht.
Der MOSFET Q₈₀ (Q₈₂) wird mit einem Vorladesignal
Φp versorgt, und der Treiber-MOSFET Q₈₁ (Q₈₃) wird mit
dem internen Adressensignal ax7 (x7) vesorgt. Die
von der Ratioless-Inverterschaltung erzeugten Signale
Φx7, x7 werden den Gatterschaltungen GCU, GCD zugeführt.
Jede der Gatterschaltungen GCU, GCD besteht gleich
jenen des vorerwähnten Ausführungsbeispiels aus 32 Einheitsgatterschaltungen
UGCU₀ bis UGCU₃₁ (UGCD₀ bis UGCD₃₁).
Von diesen Einheitsgatterschaltungen ist in der Fig. 6
nur die Einheitsgatterschaltung UGCU₃₁ dargestellt.
Die andern Einheitsgatterschaltungen sind in der gleichen
Weise wie die Einheitsgatterschaltung UGCU₃₁ aufgebaut.
Die Einheitsgatterschaltung UGCU₃₁ besteht aus Transfer-
Gate-(Übertragungsgatter-)MOSFETs Q₆₄ bis Q₆₇, die durch
das Signal Φx7 gesteuert werden, aus Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₆₈ bis Q₇₁, die durch das Signal x7
gesteuert werden, aus durch das Signal Φx7 gesteuerten
Rücksetz-MOSFETs Q₇₆ bis Q₇₉ und aus durch das Signal
x7 gesteuerten Rücksetz-MOSFETs Q₇₂ bis Q₇₅.
Der Pegel des Signals Φx7 und der Pegel des
Signals x7 haben zu den komplementären Adressensignalen
ªx7 komplementäre Werte. Wenn beispielsweise
das interne Adressensignal ax7 (oder x7) den hohen
Pegel annimmt, so hat das Signal Φx7 (oder x7) den
hohen Pegel, und das Signal x7 (oder Φx7) hat den
niedrigen Pegel. Dementsprechnd werden die Übertragungsgatter-
MOSFETs Q₆₄ bis Q₆₇ (oder Q₆₈ bis Q₇₁) eingeschaltet,
und die Übertragungsgatter-MOSFETs Q₆₈ bis
Q₇₁ (oder Q₆₄ bis Q₆₇) werden abgeschaltet. Dementsprechend
wird das von der Einheitsdekoderschaltung
UX-DEC₂₃₁ erzeugte Signal (dekodiertes Signal) dem
Einheitsworttreiber UWDU₃₁ über die eingeschalteten
Übertragungsgatter-MOSFETs Q₆₄ bis Q₆₇ (oder Q₆₈ bis
Q₇₁) und über die Ausgangsanschlüsse N₁ bis N₄ (oder
N₅ bis N₈) zugeführt. In diesem Fall werden die Potentiale
der Ausgangsanschlüsse N₅ bis N₈ (oder N₁ bis N₄), an
die die Übertragungsgatter-MOSFETs Q₆₈ bis Q₇₁ (bzw. Q₆₄
bis Q₆₇) des jeweiligen AUS-Zustandes angeschlossen sind,
über die eingeschalteten Rücksetz-MOSFETs Q₇₆ bis Q₇₉
(oder Q₇₂ bis Q₇₅) und über den Treiber-MOSFET Q₈₁
(oder Q₈₃) auf das Massepotential der Schaltung gelegt.
Wenn das von der Einheitsdekoderschaltung UX-DEC₂₃₁
erzeugte Signal ein Auswahlsignal ist, so wird daher
wie bei dem früheren Ausführungsbeispiel das Auswahlsignal
einer Wortleitung zugeführt, die durch die komplementären
Adressensignale ªx0 bis ªx7 bezeichnet ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist keine
Verdrahtung für die Übertragung der Signale ax7, x7
zu den Einheitsgatterschaltungen notwendig. Daher
kann die Größe des dynamischen RAM um diejenige Fläche
reduziert werden, die sonst durch diese Verdrahtung
besetzt wäre.
Nachfolgend werden einige Hauptwirkungen aufgeführt,
die mit der vorliegenden Erfindung erreicht
werden:
- 1) Die Adressendekoderschaltung ist in drei Stufen aufgeteilt, um die Anzahl der Einheitsadressendekoderschaltungen, die die Adressendekoderschaltung aufbauen, zu verringern. Beispielsweise können 256 Wortleitungen (das gleiche gilt für die Datenleitungen) bei einer erforderlichen Gesamtzahl von 38 Einheitsadressendekoderschaltungen ausgewählt werden, d. h., es sind vier erste Adressendekoderschaltungen und 32 zweite Adressendekoderschaltungen sowie zwei dritte Adressendekoderschaltungen notwendig. Dies ist die Hälfte der Anzahl von Adressendekoderschaltungen bei der Fig. 8.
- 2) Abschneide-MOSFETs ("cut MOSFETs") werden als Übertragungsgatter-MOSFETs verwendet, die die Adressen auswählen. Daher kann die Anzahl der Einheitsadressendekoder in großem Umfang, wie oben unter (1) beschrieben, reduziert werden, ohne daß die Anzahl der MOSFETs wesentlich ansteigt.
- 3) Wegen der Verringerung der Anzahl der Einheitsadressendekoderschaltung kann die Chipgröße der Halbleiterspeichervorrichtung reduziert werden.
- 4) Da die Anzahl der Einheitsadressendekoderschaltungen halbiert ist, wird der Verbrauch von elektrischem Strom reduziert, und dementsprechend kann auch der Verbrauch an elektrischer Leistung der Halbleiterspeichervorrichtung reduziert werden.
- 5) Die Last der Adressenpufferschaltung nimmt mit der Anzahl der Einheitsadressendekoderschaltungen ab. Daher kann innerhalb kurzer Zeitperioden die Adressenpufferschaltung komplementäre Adressensignale von vorgegebenen Pegeln bilden, und damit kann die Halbleiterspeichervorrichtung mit hoher Geschwindigkeit arbeiten.
Die vorliegende Halbleiterspeichervorrichtung ist auf die oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele nicht beschränkt,
sondern kann in verschiedener Art und Weise abgewandelt
werden. Beispielsweise kann die dritte Adressendekoderschaltung
X-DEC₃ mit einer Dekoderschaltung
aufgebaut werden, die wie die erste Adressendekoderschaltung
X-DEC₁ die komplementären Adressensignale
von zwei Bits dekodiert, und damit kann die Anzahl
der Einheitsdekoderschaltungen, die die zweite
Adressendekoderschaltung X-DEC₂ bilden, weiter halbiert
werden.
Damit können die Bits der Adressensignale für
die drei Adressendekoderschaltungen in verschiedener
Art und Weise verteilt werden. Diese Möglichkeit
kann auch auf die Adressendekoderschaltungen des
Y-Systems angewendet werden, die Datenleitungen auswählen.
Weiterhin können die Adressendekoderschaltungen
aus komplementären MOS-Schaltungen aufgebaut werden,
die aus p-Kanal-MOSFETs und n-Kanal-MOSFETs bestehen.
Obgleich die voranstehende Beschreibung sich
mit dem Fall befaßt hat, bei dem die vorliegende
Erfindung auf einen dynamischen RAM angewendet wird,
kann die Erfindung ebenfalls in der gleichen Weise
auf statische RAMs oder ROMs einschließlich programmierbarer
ROMs (Nur-Lese-Speicher) angewendet werden.
Claims (10)
1. Halbleiterspeichervorrichtung mit einer Anzahl von
Speicherzellen M und mit einer Auswahlvorrichtung zur Auswahl mindestens einer Speicherzelle, gekennzeichnet durch
eine Steuervorrichtung (X-ADB), die erste (ªx0, ªx1), zweite (ªx2 . . . ªx6) und dritte Auswahlsignale (ªx7, ªx8) und Taktsignale (Φx) bildet,
eine erste Auswahlvorrichtung (X-DEC₁ & Φx-DRV), die bei Empfang der ersten Auswahlsignale (ªx0, ªx1) vierte Auswahlsignale bildet, die aus einer vorgegebenen Anzahl durch die ersten Auswahlsignale bezeichneter Speicherzellen eine Anzahl von Speicherzellen auswählt,
eine zweite Auswahlvorrichtung (X-DEC₂), die bei Empfang der zweiten Auswahlsignale (ªx2 . . . ªx6) und der vierten Auswahlsignale fünfte Auswahlsignale erzeugt, die aus der vorgegebenen Anzahl von Speicherzellen eine vorbestimmte Anzahl von Speicherzellen auswählt, deren Anzahl geringer ist als die der vorgegebenen Speicherzellen, und durch
eine dritte Auswahlvorrichtung (X-DEC₃, GCU, WDU, GCD, WDD), die bei Empfang der dritten Auswahlsignale (ªx7), der Taktsignale und der fünften Auswahlsignale weitere Auswahlsignale erzeugt, die Speicherzellen auswählt aus der vorbestimmten, gegenüber der vorgegebenen Anzahl von Speicherzellen geringeren Anzahl von Speicherzellen,
wobei die durch die ersten, zweiten und dritten Auswahlsignale bezeichneten Speicherzellen aus der Anzahl von Speicherzellen ausgewählt werden.
eine Steuervorrichtung (X-ADB), die erste (ªx0, ªx1), zweite (ªx2 . . . ªx6) und dritte Auswahlsignale (ªx7, ªx8) und Taktsignale (Φx) bildet,
eine erste Auswahlvorrichtung (X-DEC₁ & Φx-DRV), die bei Empfang der ersten Auswahlsignale (ªx0, ªx1) vierte Auswahlsignale bildet, die aus einer vorgegebenen Anzahl durch die ersten Auswahlsignale bezeichneter Speicherzellen eine Anzahl von Speicherzellen auswählt,
eine zweite Auswahlvorrichtung (X-DEC₂), die bei Empfang der zweiten Auswahlsignale (ªx2 . . . ªx6) und der vierten Auswahlsignale fünfte Auswahlsignale erzeugt, die aus der vorgegebenen Anzahl von Speicherzellen eine vorbestimmte Anzahl von Speicherzellen auswählt, deren Anzahl geringer ist als die der vorgegebenen Speicherzellen, und durch
eine dritte Auswahlvorrichtung (X-DEC₃, GCU, WDU, GCD, WDD), die bei Empfang der dritten Auswahlsignale (ªx7), der Taktsignale und der fünften Auswahlsignale weitere Auswahlsignale erzeugt, die Speicherzellen auswählt aus der vorbestimmten, gegenüber der vorgegebenen Anzahl von Speicherzellen geringeren Anzahl von Speicherzellen,
wobei die durch die ersten, zweiten und dritten Auswahlsignale bezeichneten Speicherzellen aus der Anzahl von Speicherzellen ausgewählt werden.
2. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Auswahlvorrichtung eine erste Dekoderschaltung aufweist,
die die zweiten Auswahlsignale dekodiert und erste
Schaltelemente aufweist, die durch die von der ersten
Dekoderschaltung erzeugten Signale gesteuert wird
und wobei die vierten Auswahlsignale den Eingangsanschlüssen
der Schaltelemente zugeführt und fünfte
Auswahlsignale von den Ausgangsanschlüssen der Schaltelemente
erzeugt werden.
3. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die dritte
Auswahlvorrichtung zweite Schaltelemente aufweist,
die von den fünften Auswahlsignalen gesteuert werden,
und eine vierte Auswahlschaltung aufweist, die die
dritten Auswahlsignale und die Taktsignale empfängt
und die alternativ ein sechstes Auswahlsignal dem
Eingangsanschluß der zweiten Schaltelemente zuführt.
4. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
vierte Auswahlvorrichtung eine zweite Dekoderschaltung
aufweist, die die dritten Auswahlsignale dekodiert,
eine Treiberschaltung (WDU, WDD) aufweist, die die von der
zweiten Dekoderschaltung erzeugten Signale und die
Taktsignale empfängt und die alternativ ein sechstes
Auswahlsignal den Eingangsanschlüssen der Anzahl von
zweiten Schaltelementen zuführt.
5. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Treiber eine Anzahl von dritten Schaltelementen
aufweist, die die Taktsignale über ihre Eingangsanschlüsse
empfangen und die durch die von der zweiten
Dekoderschaltung erzeugten Signale gesteuert wird.
6. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Auswahlvorrichtung eine Vorrichtung aufweist, die
an die Ausgangsanschlüsse der ersten Schaltelemente
angeschlossen ist und die ein vorgegebenes Potential
an die Ausgangsanschlüsse anlegt, wenn die fünften
Auswahlsignale nicht an den Ausgangsanschlüssen erzeugt
worden sind.
7. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung einen Feldeffekttransistor (Q₆₀, Q₆₃) mit
isoliertem Gate aufweist, der zwischen den Ausgangsanschluß
des ersten Schaltelementes und einen Punkt vorgegebenen
Potentials geschaltet ist.
8. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Schaltelement ein Feldeffekttransistor mit isoliertem
Gate ist.
9. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten und dritten Schaltelemente Feldeffekttransistoren
mit isoliertem Gate sind.
10. Halbleiterspeichervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speicherzelle M einen Feldeffekttransistor (Q₂₅)
mit isoliertem Gate und einen Kondensator (CM) zum
Speichern von Information aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58166635A JPS6059588A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 半導体記憶装置 |
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DE3432973A1 DE3432973A1 (de) | 1985-03-28 |
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Family Applications (1)
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