DE3932442C2 - Dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff - Google Patents
Dynamischer Speicher mit wahlfreiem ZugriffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen dynamischen Speicher mit
wahlfreiem Zugriff gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw.
8.
Derartige Speicher sind bekannt aus GB 2 114 811 A.
Bei steigendem Bedarf für eine hohe Leistung von digitalen
Systemen geht die gegenwärtige Entwicklungstendenz bei
Speichern mit wahlfreiem Zugriff (die anschließend als "DRAMs"
bezeichnet werden) in Richtung zu einer dramatischen
Dichteverbesserung. Die Verbesserung der Integrationsdichte der
DRAMs erfordert eine Verkleinerung der Größe einer jeden
Speicherzelle der DRAMs. Die Herstellung von miniaturisierten
Speicherzellen wurde in jüngster Zeit merklich verbessert, was
zum großen Teil durch die Rolle bedingt war, die durch eine
fortgeschrittene Mikrofertigungstechnologie gespielt wurde.
Unglücklicherweise steigt in den gegenwärtig verfügbaren
DRAMs eine Kopplungskapazität, die zwangsläufig zwischen
benachbarten Datenübertragungsleitungen vorhanden ist, die
in der planaren Matrix der Speicherzellen liegen, im
Einklang mit dem Anstieg der Integrationsdichte der
Speicherzellen in den DRAMs an. Das Vorliegen der erhöhten
Kopplungskapazität erhöht die Intensität einer
Überlagerungsstörung, die durch eine
Datenübertragungsleitung erzeugt wird, die neben einer
Datenleitung liegt, bei welcher ein Auslesen von Daten
erfolgt und die auf die Datenleseleitung übertragen wird.
Derartige unerwünschte Erscheinungen wurden in vielen
Forschungsberichten aufgeführt. Beispielsweise wurde
gemäß den Veröffentlichungen des International Solid
State Circuits Committee (ISSCC) 1988 auf den Seiten 250
und 251 dargelegt, daß die Störüberlagerung zwischen
internen Datenleitungen, die "Bitleitungen" genannt
werden, nicht nur zu einer Erhöhung neigt, wenn
Speicherzellendaten auf die zugeordnete Bitleitung
ausgelesen werden, sondern auch wenn die ausgelesenen
Daten erfaßt und von einer Leseverstärkerschaltung
verstärkt werden.
Ein beträchtlicher Nachteil des bekannten DRAMs liegt
darin, daß die Überlagerungsstörung zwischen den
benachbarten Bitleitungen in unerwünschter Weise die
Zeitspanne erhöht, die für die Zellendatenverstärkung in
einer ausgewählten Bitleitung erforderlich ist, und die
erforderliche Lesezeit wird verlängert. Dies führt dazu,
daß bei hoher Geschwindigkeit der Datenzugriff im DRAM
ernsthaft gestört wird. Im schlimmsten Falle verringert
sich der Potentialunterschied zwischen einer ausgelesenen
Datenspannung und einer zugeordneten Pseudozellspannung (dummy
cell voltage), die dem Leseverstärker zugeführt werden soll,
unter den Mindestspannungspegel, der durch den Leseverstärker
erfaßt werden kann. Dies führt zu einer zufälligen
Fehlfunktion, wonach der Leseverstärker den
Speicherzellendateneingang zu ihm sperrt. Das DRAM ist
unzuverlässig, da viele Leseverstärker, die in
Bitleitungspaaren angeordnet sind, eine ernsthafte
Fehlbeurteilung bezüglich des Logikpegels der gelesenen Daten
erleiden können, wodurch Bitlesefehler im Speicher erzeugt
werden.
Aus EP 0 264 929 A2 ist eine Halbleiterspeicheranordnung bekannt,
bei der zur Verringerung der Störeinkopplung auf ein
ausgewähltes Bitleitungspaar die Leitungen dieses Paares nichtausgewählte
Bitleitungen, die mit ihnen zuvor vorgeladen
wurden, benachbart haben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue und
verbesserte dynamische Halbleiterspeichervorrichtung zu
schaffen, die mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann
und dennoch zuverlässige Datenlesevorgänge aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst wie in den Ansprüchen
1 bzw. 8 gekennzeichnet.
Die Erfindung und ihre Aufgabenstellungen und Vorteile
ergeben sich näher aus der anschließenden detaillierten
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen derselben.
In der detaillierten Beschreibung der nachfolgend
aufgeführten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
wird auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen; es
zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Hauptteils
einer internen Schaltungsanordnung eines
bekannten dynamischen Speichers mit
wahlfreiem Zugriff (DRAM) eines
Metalloxid-Halbleitertyps (MOS);
Fig. 2 eine Darstellung der Potentialänderung auf
jeder von zwei Bitleitungen, die ein
einzelnes Bitleitungspaar in dem DRAM bilden;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Hauptteils
der internen Schaltungsanordnung des
dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff
(DRAM) eines Metalloxid-Halbleiterbautyps
(MOS) im Einklang mit einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Darstellung mit Wellenformen der
Hauptspannungssignale, die an den
Hauptabschnitten des in Fig. 3 angegebenen
DRAMs während eines Lesevorganges in einem
Datenlesebetrieb derselben erzeugt werden;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Hauptteils
der internen Schaltungsanordnung eines
MOS-DRAMs entsprechend einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Darstellung mit Wellenformen der
Hauptspannungssignale, die an den
Hauptabschnitten des in Fig. 5 angegebenen
DRAMs während eines Lesevorganges bei einem
Datenlesebetrieb desselben erzeugt werden;
Fig. 7 eine schematische Darstellung des
Hauptabschnittes der internen
Schaltungsanordnung eines DRAMs mit offener
Bitleitung im Einklang mit einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 vereinfachte Grundrisse des
Speicherzellenentwurfes auf einem
Chipsubstrat des in Fig. 7 angegebenen DRAMs;
Fig. 9 weitere vereinfachte Grundrisse des
Speicherzellenentwurfes auf einem
Chipsubstrat, die auch für das DRAM gemäß
Fig. 7 verwendet werden können;
Fig. 10 eine Darstellung mit Wellenformen der
Hauptspannungssignale, die an den
Hauptabschnitten des DRAMs nach Fig. 7
während eines Lesevorganges bei einem
Datenlesebetrieb desselben erzeugt werden;
Fig. 11 eine schematische Darstellung des Hauptteils
der internen Schaltungsanordnung eines DRAMs
mit offener Bitleitung, das eine Abänderung
der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 7
darstellt;
Fig. 12 eine Darstellung mit Wellenformen der
Hauptspannungssignale, die an den
Hauptabschnitten des in Fig. 11 angegebenen
DRAMs während eines Lesevorganges bei einem
Datenlesebetrieb desselben erzeugt werden;
Fig. 13 eine schematische Darstellung des Hauptteils
der internen Schaltungsanordnung eines DRAMs
mit offener Bitleitung, das eine weitere
Abänderung der Ausführungsform der Erfindung
nach Fig. 7 darstellt;
Fig. 14 eine Darstellung mit Wellenformen der
Hauptspannungssignale, die an den
Hauptabschnitten des in Fig. 13 angegebenen
DRAMs während eines Lesevorganges bei einem
Datenlesebetrieb desselben erzeugt werden;
Fig. 15 eine schematische Darstellung des Hauptteils
einer internen Schaltungsanordnung eines
DRAMs in zusammengelegter Bauweise im
Einklang mit einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 16 eine schematische Darstellung des Hauptteils
der internen Schaltungsanordnung eines
abgeänderten DRAMs in zusammengelegter
Bauweise, entsprechend einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 17 eine Darstellung mit Wellenformen der
Hauptspannungssignale, die an den
Hauptabschnitten des in Fig. 16 angegebenen
DRAMs während eines Lesevorganges bei einem
Datenlesebetrieb desselben erzeugt werden;
Bevor die Ausführungsformen der Erfindung erläutert
werden, wird zunächst eine Beschreibung gegeben, wie eine
Überlagerungsstörung innerhalb eines dynamischen Speichers
mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) in MOS-Bauart gemäß dem
Stand der Technik unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2
erzeugt wird, um das Verständnis des Grundgedankens der
Erfindung zu erleichtern. Das in Fig. 1 dargestellte DRAM
ist eine Speichervorrichtung mit einer zusammengelegten
Bitleitungsanordnung, die dynamische
Leseverstärkerschaltungen aufweist.
Gemäß Fig. 1 ist ein Paar Datenübertragungsleitungen, die
als "Bitleitung" (BL0, ) bezeichnet werden, an einen
dynamischen Leseverstärker (SA0) angeschlossen, der zwei
Metalloxid-Halbleiter (MOS-Transistoren (Q1, Q2)
aufweist. In ähnlicher Weise ist ein weiteres Paar von
Bitleitungen (BL1, ) an einen dynamischen
Leseverstärker (SA1) angeschlossen, der zwei
Metalloxid-Halbleiter (MOS)-Transistoren (Q3, Q4)
aufweist. Speicherzellen sind an den Schnittstellen
(Kreuzungspunkten) zwischen diesen Bitleitungspaaren und
einer Wortleitung (WL) vorgesehen. Jede der Speicherzellen
besteht aus einem einzelnen MOS-Transistor und einem
einzelnen MOS-Kondensator, die in bekannter Weise
angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung ist die
Kopplungskapazität zwischen zwei benachbarten Bitleitungen
) und (BL1) mit "Cm" bezeichnet.
Wird das DRAM aktiv, so wird die Wortleitung (WL) derart
gewählt, daß die Signalspannungen (-Vs) jeweils auf die
Bitleitungen (BL0, BL1) ausgelesen werden. Die Wortleitung
(WL) wird zum Zeitpunkt (t1) auf EIN geschaltet. Zu diesem
Zeitpunkt erhält die Bitleitung ) zur Versorgung des
zugeordneten Leseverstärkers mit einer Bezugsspannung,
eine Überlagerungsstörung (-delta1), die aus der
benachbarten Bitleitung (BL1) über die Kopplungskapazität
(Cm) übertragen wird. Die Einprägung der Störung zeigt ein
ungünstiges Verhalten bezüglich des Spannungspotentials
auf der Bitleitung ), das somit verringert wird.
Infolgedessen wird die Gatespannung eines
Leseverstärkertransistors (Q1), der an seiner
Gateelektrode mit der Bitleitung ) verbunden ist,
verringert.
Wird ein Aktivierungssignal (psi s) geändert, um einen
Niedrigpegel anzunehmen, wie in Fig. 2 durch eine
gestrichelte Linie dargestellt ist, so tritt folgende
Erscheinung auf. Zum Zeitpunkt (t2) wird der Transistor
(Q3), der die höchste Gate-Source-Spannung unter den
Leseverstärkertransistoren (Q1 bis Q4) aufweist, leitend
gemacht. Das Spannungspotential auf der Bitleitung (BL1)
wird allmählich verringert. Unter solchen Umständen wird
der Transistor (Q1) infolge des Einprägens der
Überlagerungsstörung (-delta1) in seiner Gatespannung
verkleinert, so daß der Einschaltzeitpunkt dieses
Transistors verzögert wird. Der Transistor (Q1) wird
zuerst zum Zeitpunkt (t3) leitend gemacht. Daher behält
während des Intervalls zwischen dem Zeitpunkt (t2) und dem
Zeitpunkt (t3) die Bitleitung ) weiterhin den
"Hochimpedanz"-Zustand. Diese Bitleitung ) wird
daher kontinuierlich über die Kopplungskapazität (Cm) mit
der Überlagerungsstörung (delta2) versorgt. Die sekundäre
Störungseinprägung wirkt auch zur Absenkung der Spannung
auf der Bitleitung ). Ein derartiger Zustand wird
aufrechterhalten, bevor das
Leseverstärkeraktivierungssignal (psi s) vollständig auf
den kleinsten Pegel verringert wird. Infolgedessen wird
die sekundäre Störungskomponente (delta2) auf die
einleitende Störungskomponente (delta1) übertragen; aus
diesem Grund wird die Spannung auf der Bitleitung )
extrem durch die Summe der Störungskomponenten, d. h.
(delta1 + delta2) verringert, wie aus Fig. 2 hervorgeht.
Die Störungsüberlagerung zwischen den benachbarten
Bitleitungen verringert die Datenleserate des DRAMs und
verschlechtert auch seine Betriebszuverlässigkeit und zwar
aus folgendem Grund. Die für die Zelldatenverstärkung
erforderliche Zeit, d. h. die erforderliche Lesezeit, wird
in unerwünschter Weise erhöht. Im schlimmsten Fall, falls
der Potentialunterschied zwischen einer Lesedatenspannung
und einer zugeordneten Pseudozellspannung, die dem
Leseverstärker eingegeben werden soll, niedriger als der
Mindestpegel der Spannung ist, die vom Leseverstärker
gelesen werden kann, tritt eine zufällige Fehlfunktion
ein, so daß der Leseverstärker den
Speicherzellendateneingang zu ihm sperrt. Wird die
Integrationsdichte des DRAMs erhöht, so wird die
Kopplungskapazität (Cm2) zwischen benachbarten Paaren von
Bitleitungen ebenfalls erhöht; das erwähnte Problem einer
"Überlagerungsstörung" wird dabei verschärft.
Das Problem einer "Überlagerungsstörung" kann erheblich
durch die erfindungsgemäßen Ausführungsformen gelöst
werden, die nachstehend angegeben sind.
Es wird nunmehr auf Fig. 3 Bezug genommen; ein DRAM in
MOS-Bauart mit einem zusammengelegten Bitleitungsaufbau
entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird allgemein mit dem Bezugszeichen (10)
bezeichnet. Eine Anzahl von Paaren paralleler Bitleitungen
(BL0, , BL1, , . . ., BLn, ) ist auf einem
Chipsubstrat vorgesehen (das in Fig. 3 nicht dargestellt
ist; siehe Fig. 8 oder 9). Es sind dynamische
Leseverstärker (SA1, SA2, . . ., SAn) vorgesehen, die mit
diesen Bitleitungspaaren an bestimmten ihrer Endabschnitte
verbunden sind, um dadurch die zusammengelegte
Bitleitungsanordnung zu ergeben. Eine Schaltung (12) zur
Steuerung dieser Leseverstärker ist mit den gemeinsamen
Sourceanschlüssen der Leseverstärker (SA) verbunden.
Dieser Leseverstärkertreiber (12) beliefert die
Leseverstärker mit einem Aktivierungssignal (psi s).
Eine ausgewählte Anzahl von Speicherzellen-Wortleitungen
(WL) und einer Pseudozellenwortleitung (DLW) (dummy cell
word linie), ist so angeordnet, daß sie isoliert die
Bitleitungspaare (BL, ) schneiden. In Fig. 3 ist zur
Veranschaulichung nur eine Speicherzellenwortleitung
angegeben. Die Speicherzellenwortleitungen werden
anschließend lediglich als "Wortleitungen" bezeichnet.
Speicherzellen (M1, M2, . . ., Mn) sind an den
Schnittstellen (Kreuzungsstellen) zwischen der Wortleitung
(WL) und den Bitleitungen (BL0, BL1, . . ., BLn) vorgesehen.
Jede dieser Speicherzellen hat einen einzelnen
MOS-Transistor und einen einzelnen MOS-Kondensator.
Pseudozellen (DM1, DM2, . . ., DMn) zwischen der
Pseudozellenwortleitung (DWL) und den Bitleitungen , , . . ., )
sind in gleicher Weise wie bei den
Speicherzellen vorgesehen. Jede dieser Pseudozellen hat
ebenfalls einen einzelnen MOS-Transistor und einen
einzelnen MOS-Kondensator. Das Bezugszeichen "Vp" wird
dazu verwendet, um eine Anodenspannung zu bezeichnen, die
den Speicherzellen und Pseudozellen zugeführt werden soll.
Eine Zeilendecodierschaltung (14) ist mit der Wortleitung
(WL) über eine Schaltung (16) zum Treiben der Wortleitung
(WL) verbunden und wird anschließend als
"Wortleitungstreiber" bezeichnet. Die
Zeilendecodierschaltung (14) ist ebenfalls an die
Pseudowortleitung (DWL) über eine Schaltung (18) zum
Treiben der Pseudowortleitung (DWL) angeschlossen und
wird anschließend als "Pseudowortleitungstreiber"
bezeichnet.
Die Bitleitungspaare (BL, ) sind mit
Entzerrerschaltungen (EQi) (i = 1, 2, . . ., n) versehen,
von denen jede wirksam ist, um das zugeordnete Paar der
Bitleitungen in Wiederbereitschaft zu versetzen, so daß
diese Bitleitungen die gleiche Spannung haben. Es sei nun
eine Bitleitung (BL0, ) betrachtet. Wie aus Fig. 3
hervorgeht, besteht die Entzerrerschaltung (EQ1) aus zwei
zur Vorladung dienenden MOS-Transistoren (Q7, Q8) und
einem kurzschließenden MOS-Transistor (Q9). Die
vorladenden Transistoren (Q7, Q8) sind an ihren
Drainanschlüssen mit einer Schaltung (20) zur Erzeugung
einer Bitleitung-Vorladespannung (Vpc) verbunden (die
Schaltung (20) wird anschließend als
"Vorladespannungsgenerator" bezeichnet). Die Transistoren
(Q7, Q8) sind an ihren Sourceanschlüssen mit der
Bitleitung (BL0, ) verbunden. Der kurzschließende
Transistor (Q9) ist an einem Source- und Drainanschluß
mit dem Bitleitungspaar (BL0, ) verbunden. Die
Anordnung der Entzerrer (EQ), die für die verbleibenden
Bitleitungspaare vorgesehen ist, ist im wesentlichen die
gleiche wie bei dem vorstehenden Entzerrer (EQ).
Die Entzerrer (EQ) sind so ausgeführt, daß die erwähnten
drei Transistoren, die jeden Entzerrer (EQi) bilden, nicht
gemeinsam an ihren Gateelektroden verbunden sind und daß
diese Gateelektroden der drei Transistoren elektrisch
unabhängig voneinander sind. Im Entzerrer (EQ1) sind die
Gateelektroden der Vorladetransistoren (Q7, Q8) jeweils an
unabhängige Eingänge einer
Entzerrungssignalgeneratorschaltung (22) angeschlossen;
die Gateelektrode des kurzschließenden Transistors (Q9)
ist mit einem Ausgang einer UND-Schaltung (24) verbunden,
deren Eingänge an unabhängige Eingänge der
Entzerrersignalgeneratorschaltung (22) angeschlossen sind.
Diese Transistoren (Q7, Q8, Q9) können unabhängig
voneinander durch die Entzerrersignalgeneratorschaltung
(22) und die UND-Schaltung (24) gate-gesteuert werden.
Insbesondere erzeugt im aktiven Betrieb des in Frage
stehenden DRAMs (10) die Entzerrersignalgeneratorschaltung
(22) zwei Entzerrersignale (, ), die um die
Zeit (tau) relativ zueinander gemäß Fig. 4
phasenverschoben sind (oder die im Signalerzeugungstiming
verschoben sind). Das Entzerrersignal ) wird der
Gateelektrode des Vorladetransistors (Q7) des Entzerrers
(EQ1) zugeführt und ferner den Gateelektroden der
zugeordneten Vorladetransistoren (Q10, Q13) der übrigen
Entzerrer (EQ2, . . ., EQn). Das Entzerrersignal )
wird der Gateelektrode des anderen Vorladetransistors (Q8)
des Entzerrers (EQ1) und ferner den Gateelektroden der
zugeordneten Vorladetransistoren (Q11, Q14) der übrigen
Entzerrer (EQ2, . . ., EQn) zugeführt. Ein Ausgangssignal
) der UND-Schaltung (24), das die logische
Vervielfachung der Entzerrersignale ) und )
darstellt, wird der Gateelektrode des die Bitleitung
kurzschließenden Transistors (Q9) des Entzerrers (EQ1)
und jenen der zugeordneten Transistoren (Q12, Q15) der
übrigen Entzerrer (EQ2, . . ., EQn) zugeführt.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, tritt das DRAM in einen
Lesezyklus ein, wenn ein extern zugeführtes Steuersignal
) zum Zeitpunkt (t0) in einem Datenlesebetrieb des
DRAMs auf den logischen L-Pegel geändert wird. Der
Zeilendecodierer (14) wählt eine Wortleitung (WL)
entsprechend mit der damit gekennzeichneten Zeilenadresse.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Pseudowortleitung (DWL)
ebenfalls ausgewählt. Unter diesen Umständen wird in der
Entzerrersignalgeneratorschaltung (22) ein ) der
beiden Ausgangssignale derselben zuerst zum Zeitpunkt (t1)
auf den L-Pegel geändert. Als Antwort auf die
Signalpegeländerung wird der Pegel eines Ausgangssignals
) der UND-Schaltung (24) gleichzeitig auf den
L-Pegel geändert. Einer der Vorladetransistoren eines
jeden der Entzerrer (EQ1, EQ2, . . ., EQn) wird abhängig von
dem Entzerrersignal ) nichtleitend gemacht. Dieser
Transistor ist einer der spezifischen Transistoren (Q7,
Q10, Q13), die mit den Bitleitungen (BL0, BL1, . . ., BLn)
verbunden sind, auf die die Speicherzellendaten
gegenwärtig ausgelesen werden. Abhängig von dem
Entzerrersignal ) werden die kurzschließenden
Transistoren (Q9, Q12, Q15) der Entzerrer (EQ1, EQ2, . . .,
EQn) gleichzeitig nichtleitend gemacht. Es wird darauf
hingewiesen, daß die anderen Vorladetransistoren (Q8,
Q11, Q14), die mit den Bitleitungen , , . . .,)
verbunden sind, auf jede von welchen Pseudozelldaten aus
der zugeordneten Pseudozelle (DMi) ausgelesen werden,
weiterhin zum Zeitpunkt (t1) leitend (EIN-Zustand)
gehalten werden. Dies besagt, daß zum Zeitpunkt (t1) die
ersten Bitleitungen (BL0, BL1, . . ., BLn), auf denen die
Speicherzelldaten erscheinen, in den
"Hochimpedanz"-Zustand gesetzt werden. Hingegen werden die
zweiten Bitleitungen , , . . ., ), auf die
die Pseudozelldaten ausgelesen werden, im
"Niedrigimpedanz"-Zustand gehalten. Dabei wird die
Spannung auf diesen Bitleitungen , , . . .,
) zwangsweise auf die Ausgangsspannung des
Vorladespannungsgenerators (20), d. h. auf die
Vorladespannung (Vpc), festgelegt.
Nachdem eine vorgegebene Zeitspanne (tau), ausgehend vom
Zeitpunkt (t1), abgelaufen ist, d. h. zum Zeitpunkt (t2),
ändert sich das andere Ausgangssignal ) des
Entzerrersignalgenerators (22), um den L-Pegel
aufzuweisen. Die anderen Vorladetransistoren (Q8, Q11,
Q14) werden dann, abhängig von der Signalpegeländerung,
nichtleitend gemacht. Dabei werden alle Transistoren eines
jeden Entzerrers (EQi) in den AUS-Zustand gesetzt.
Anschließend wird, wenn das vom Leseverstärkertreiber
(12) erzeugte Aktivierungssignal (psi s) sich auf den
L-Pegel ändert, ein Leseverstärkungsvorgang bezüglich
eines Datensignals durchgeführt, das aus einer
ausgewählten Speicherzelle, beispielsweise der
Speicherzelle (M1), ausgelesen wird, die in der Bitleitung
(BL0) vorgesehen ist.
Entsprechend der Ausführungsform werden im
Datenlesebetrieb die Pseudozellenbitleitungen ,
, . . ., ) kontinuierlich in den
Niedrigimpedanz-Zustand gesetzt, und gezwungen, auf ihnen
die Vorladespannung (Vpc) während einer ausgewählten
Zeitspanne zu halten, die der Phasenverschiebungsperiode
(tau) [dem Intervall zwischen den Zeitpunkten (t1) und
(t2)] der beiden Ausgangssignale ) und ) der
Entzerrersignalgeneratorschaltung (22) entspricht, so daß
jegliche Überlagerungsstörung absorbiert werden kann, die
ausgehend von den erwähnten benachbarten Bitleitungen
(BL1, BL2, . . .) erzeugt und eingeführt wird. Der von den
Erfindern durchgeführte Versuch hat gezeigt, daß beim
Auslesen der Daten aus der ausgewählten Speicherzelle (M1)
die auf der zugeordneten Bitleitung ) auftretende
Spannung frei von einem Einfluß einer
Überlagerungsstörung war, der aus der benachbarten
Bitleitung (BL1) stammte, und gemäß einer voll
ausgezogenen Linie (26) in Fig. 4 im wesentlichen konstant
gehalten werden konnte.
Im Gegensatz hierzu wurde bei einem bekannten DRAM die
entsprechende Spannung auf der gleichen Bitleitung bei
einem Datenlesebetrieb stark verändert, wie durch die
gestrichelte Linie (28) in Fig. 4 angegeben ist.
Es wird in diesem Falle darauf hingewiesen, daß ein
Betriebszeitintervall zwischen dem Beginn des Treibens der
Wortleitung (WL) und dem Beginn der Aktivierung des
Leseverstärkers (SA) vorliegt, und daß eine derartige
Verzögerungszeit den mit hoher Geschwindigkeit ablaufenden
Lesevorgang des DRAMs beeinträchtigen kann. Jedoch muß im
tatsächlichen Datenlesebetrieb im DRAM eine inhärente
Zeitverzögerung natürlich vorhanden sein: das tatsächliche
Erscheinen der Speicherzellendaten auf einer Bitleitung
sollte um eine bestimmte Zeit anschließend an die Auswahl
einer Wortleitung verzögert sein. Wird daher die
Verzögerungszeit (tau) auf einen spezifischen Wert
eingestellt, die innerhalb der inhärenten
Verzögerungszeitspanne liegt, so wird es niemals
vorkommen, daß die Verzögerungszeit (tau) den mit hoher
Geschwindigkeit erfolgenden Datenlesevorgang des DRAMs
merklich beeinträchtigt. Es kann zugrunde gelegt werden,
daß eine Zeitkonstante, die die Verzögerungszeit
bestimmt, im wesentlichen die gleiche ist wie jene einer
Trägerentladung als Folge einer Überlagerungsstörung, die
in die Leseverstärker (SA) eingeführt wurde. Aus diesem
Grund kann die Zeit (tau) auf einen gewünschten Wert
innerhalb eines spezifischen Bereiches eingestellt werden,
durch welchen Wert die Datenlesegeschwindigkeit des DRAMs
nicht beeinflußt wird; somit kann die
Überlagerungsstörung kompensiert werden, ohne daß die
Datenleserate des DRAMs beeinträchtigt wird.
Fig. 5 stellt ein DRAM (30) entsprechend einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung dar, bei welchem die
gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung der gleichen
Bauelemente wie bei der vorstehenden Ausführungsform nach
Fig. 3 verwendet werden, und eine Einzelerläuterung
derselben entfällt somit. Das hier dargestellte DRAM (30)
verwendet ein unterschiedliches Pseudozellensystem, gemäß
welchem die Pseudozellenkapazität gleich der
Speicherzellenkapazität festgesetzt wird, die
Pseudozellenschreibspannung ist die Hälfte der
Stromversorgungsspannung (Vcc) des DRAMs, beispielsweise
Vcc/2, und im Vorladebetrieb wird die Spannung in der
Pseudozelle über einen zusätzlichen MOS-Transistor
eingeschrieben, der vorgesehen ist, um nur für den
Pseudozellenschreibbetrieb verwendet zu werden.
Gemäß Fig. 5 sind die gemeinsamen
Transistor-Kondensator-Knotenpunkte der Pseudozellen (DM1,
DM2, . . ., DMn) mit den Pseudozellenschreibtransistoren
(Q15, Q16, Q17) verbunden. Diese Transistoren (Q15, Q16,
Q17) sind an ihren Drainanschlüssen mit einer Schaltung
(32) zur Erzeugung einer Pseudozellenspannung (Vdc)
verbunden. Die Transistoren (Q15, Q16, Q17) sind an ihren
Gateelektroden mit einer Schaltung (34) zur Erzeugung
eines Pseudozellenschreibsignals (DCW) verbunden.
Fig. 6 zeigt eine Zeitablaufdarstellung einiger
Spannungssignale, die im Datenlesebetrieb des DRAMs
erzeugt werden. Zuerst wird ein externes Steuersignal
) in seinem Pegel verändert, und eine Zeilenadresse
wird innerhalb des DRAMs in der gleichen Weise wie bei der
vorausgehenden Ausführungsform besetzt. Eine Wortleitung
(WL), die durch den Zeilendecodierer (14) ausgewählt ist,
und eine Pseudowortleitung (DWL) werden entsprechend der
Zeilenadresse angegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird das
Gateeingabesignal (DCW) zur Steuerung der
Pseudozellenschreibtransistoren (Q15, Q16, Q17) gehalten
und bis zum Zeitpunkt (t2) auf dem logischen H-Pegel
aufrechterhalten. Daher werden während der Zeitspanne
(tau) (=t2-t1) die Bitleitungen , , . . .,
), auf welche die Pseudozellendaten ausgelesen
werden, mit dem Pseudozellenspannungsgenerator (32) über
Schalttransistoren und die Schreibtransistoren (Q15, Q16,
Q17) der Pseudozellen (DM1, DM2, . . .) kurzgeschlossen, so
daß diese Bitleitungen in den Niedrigimpedanzzustand
gebracht und in diesem gehalten werden. Nach dem Zeitpunkt
(t2) werden die Leseverstärker (SA1, SA2, . . .) zum
erstenmal aktiviert, um die Signalverstärkung
durchzuführen. Bei einer derartigen Anordnung kann die
Überlagerungsstörung infolge einer Kopplungskapazität
zwischen benachbarten Bitleitungen ebenfalls ohne
Beeinträchtigung der Datenlesegeschwindigkeit des DRAMs
beseitigt werden. Wie aus vorstehender Erläuterung
hervorgeht, kann eine Schaltungsanordnung verschiedentlich
abgeändert werden, die die Überlagerungsstörung beseitigt,
indem eine pseudozellseitige Bitleitung in einem
vorgegebenen Zeitintervall im Datenlesebetrieb im
Niedrigimpedanz-Zustand gehalten wird. Bei Verwendung
irgendeiner der abgeänderten Schaltungsanordnungen ist es
möglich, die Überlagerungsstörung, die infolge der
Kopplungskapazität zwischen benachbarten Bitleitungen in
einem hochintegrierten DRAM mit zusammengelegtem
Bitleitungsaufbau erzeugt wird, zu entfernen; daher kann
ein DRAM geschaffen werden, das sich für einen Betrieb mit
hoher Geschwindigkeit bei verbesserten Betriebstoleranzen
eignet.
Es wird nunmehr auf Fig. 7 Bezug genommen, in welcher ein
DRAM gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
allgemein mit dem Bezugszeichen (50) bezeichnet ist. Das
DRAM (50) hat einen Speicherzellenentwurf einer Bauart mit
"offener Bitleitung". In jedem Paar Bitleitungen sind eine
Speicherzellenbitleitung (BLi) (i = 1, 2, . . ., n) und eine
Pseudozellenbitleitung ) linear fluchtend längs
einer Geraden ausgerichtet. Die offenen Bitleitungspaare
sind gemäß Fig. 7 parallel zueinander angeordnet. Diese
Bitleitungspaare werden nach Bedarf mit einer
Vorladespannung (Vpc) versorgt. Leseverstärker (SA0, SA1,
SA2, SA3, . . ., SAn) sind derart angeordnet, daß sie
abwechselnd in ihrer Lage verschoben sind. Die
Leseverstärker (SA0, SA2, SA4) des 0-ten Bitleitungspaares
(BL0, ) und das zweite, vierte, . . . (geradzahlig
numerierte) Bitleitungspaar (BL2, , BL4, , . . .)
sind linear fluchtend in einer Positionierungslinie
ausgerichtet, die senkrecht zu den parallelen
Bitleitungspaaren verläuft. Die übrigen Leseverstärker
(SA1, SA3, . . .) des ersten, dritten, . . . (ungeradzahlig
numerierten) Bitleitungspaares (BL1, , BL3, ,
. . .) sind linear fluchtend längs einer weiteren
Positionierungslinie angeordnet, die senkrecht zu diesen
parallelen Bitleitungspaaren und parallel zur vorstehend
genannten Positionierungslinie verläuft, wodurch ein
Zick-Zack-Aufbau der Leseverstärker (SA0, SA1, SA2, SA3,
. . ., SAn) erhalten wird. Die erste Gruppe der
Leseverstärker (SA0, SA2, SA4, . . .) wird gleichzeitig
abhängig von einem ersten Aktivierungssignal (psi s0)
aktivierungsgesteuert, während die zweite Gruppe der
Leseverstärker (SA1, SA3, . . .) gleichzeitig abhängig von
einem zweiten Aktivierungssignal (psi s1)
aktivierungsgesteuert wird. Da das zweite
Aktivierungssignal (psi s1) sich in der Phase vom ersten
Aktivierungssignal (psi s0) unterscheidet, kommt es
niemals vor, daß die erste und zweite Gruppe der
Leseverstärker gleichzeitig beide aktiviert werden.
Parallele Wortleitungen (WL0, WL1, . . ., WLn) erstrecken
sich senkrecht zu den Bitleitungen, (BL0, BL1, . . ., BLn);
Speicherzellen (M1, M2, . . .) sind an den
dazwischenliegenden Kreuzungspunkten gemäß Fig. 7
vorgesehen. Parallele Pseudowortleitungen (DWL0, DWL1)
liegen senkrecht zu den Bitleitungen , , . . .,
); Pseudospeicherzellen (DM1, DM2, . . .) sind an den
dazwischenliegenden Kreuzungspunkten, wie in der Zeichnung
angegeben, vorgesehen.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Speicherzellen (M)
und die Pseudozellen (DM) nicht an allen Kreuzungspunkten
zwischen den Bitleitungen und den Wortleitungen vorgesehen
sind. Die Speicherzellen (M) sind nur an abwechselnden
Kreuzungspunkten vorgesehen, die aus der Matrixanordnung
der Kreuzungspunkte ausgewählt sind. Beispielsweise sind
bezüglich der 0-ten Bitleitung (BL0) Speicherzellen nur an
den Kreuzungspunkten zwischen dieser Bitleitung und
ausgewählten Wortleitungen vorgesehen, die aus der 0-ten
Wortleitung (WL0) und den geradzahlig numerierten
Wortleitungen (WL2, WL4, . . .) bestehen; keine
Speicherzellen liegen an den Kreuzungspunkten zwischen
dieser Bitleitung (BL0) und den ungeradzahlig numerierten
Wortleitungen (WL1, WL3, . . .) vor. In ähnlicher Weise sind
in der ersten Bitleitung (BL1) Speicherzellen nur an den
Kreuzungspunkten zwischen dieser Bitleitung und
ausgewählten ungeradzahlig numerierten Wortleitungen (WL1,
WL3, . . .) vorgesehen; keine Speicherzellen liegen an den
Kreuzungspunkten zwischen dieser Bitleitung (BL1) und den
geradzahlig numerierten Wortleitungen (WL2, WL4, . . .) vor.
Die gleiche Anordnung kann bezüglich der Pseudozellen
vorliegen, die abwechselnd in den beiden Reihen der
Kreuzungspunkte vorgesehen sind. Beispielsweise sind
bezüglich der Pseudowortleitung (DWL0) Pseudozellen nur an
den Kreuzungspunkten zwischen dieser Wortleitung und
ausgewählten Pseudobitleitungen vorgesehen, die aus der
0-ten Pseudobitleitung ) und den geradzahlig
numerierten Pseudobitleitungen , . . .) bestehen.
Ferner sind in der Pseudowortleitung (DWL1) Pseudozellen
nur an den Kreuzungspunkten zwischen dieser Wortleitung
und den geradzahlig numerierten Pseudobitleitungen ,
, . . .) vorhanden. Der tatsächliche Grundrißentwurf
dieser Speicherzellen (M) ist in Fig. 8 oder Fig. 9
dargestellt, in welcher das Bezugszeichen (52) dazu
verwendet wird, ein Chipsubstrat des DRAMs anzugeben.
Der Vorgang der Beseitigung einer Überlagerungsstörung
wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 10 in einem
Datenlesebetrieb eines in der vorausgehend beschriebenen
Weise aufgebauten DRAMs (50) erläutert. Das DRAM (50)
tritt in den Datenlesezyklus ein, wenn das externe
Steuersignal (RAS) sich auf den L-Pegel zum Zeitpunkt (t0)
in der gleichen Weise wie bei den vorstehend genannten
DRAMs (10, 30) ändert. Wird eine Zeilenadresse innerhalb
des DRAMs (50) belegt, so wählt ein (in Fig. 7 nicht
dargestellter) Zeilendecodierer eine Wortleitung (WLi)
entsprechend der somit festgelegten Adresse. Zu diesem
Zeitpunkt wird die zugeordnete Pseudowortleitung (DWLi)
ebenfalls festgelegt. Wird beispielsweise eine
Speicherzelle (M3) einem Datenlesevorgang unterworfen, so
werden die Wortleitung (WL0) und die Pseudowortleitung
(DWL0) ausgewählt. Das Spannungspotential an diesen
Wortleitungen (WL0, DWL0) wird zum Zeitpunkt (t1) vom
L-Pegel gemäß Fig. 10 auf den H-Pegel geändert.
Infolgedessen werden die Signalträger der ausgewählten
Speicherzelle (M3) auf der zugeordneten Bitleitung (BL2)
ausgelesen; die Signalträger der Pseudozelle (DM3) werden
ebenfalls auf der Pseudozelle (DM3) auf der
Pseudobitleitung ) ausgelesen.
Anschließend ändert sich zum Zeitpunkt (t2) das
Aktivierungssignal (psi s0) für die erste Gruppe der
Leseverstärker (SA0, SA2, SA4, . . .), um den L-Pegel
anzunehmen. Abhängig von dieser Signalpegeländerung werden
die Leseverstärker (SA2) im ausgewählten Bitleitungspaar
(BL2, ) zusammen mit den übrigen Leseverstärkern
dieser Gruppe aktiviert. Eine Lesespannung, die auf dem
ausgewählten Bitleitungspaar (BL2, ) erscheint, ist
dann durch den Leseverstärker (SA2) verstärkt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die zweite Gruppe der
Leseverstärker (SA1, SA3, . . .) inaktiviert oder untätig
gehalten wird, während die erste Gruppe der Leseverstärker
(SA0, SA2, SA4, . . .) einschließlich des Leseverstärkers
(SA2) zur Verstärkung der Lesespannung der ausgewählten
Speicherzelle (M3) aktiviert wird, da, wenn das
Aktivierungssignal (psi s0) sich am L-Pegel ändert, das
andere Aktivierungssignal (psi s1) kontinuierlich gemäß
Fig. 10 auf dem H-Pegel gehalten wird. Wird daher die
Speicherzelle (M3) einer Datenlesung im ausgewählten
Bitleitungspaar (BL2, ) unterworfen, so sind die
beiden Bitleitungspaare, die dem ausgewählten
Bitleitungspaar (BL2, ) an dessen beiden Seiten
benachbart sind, d. h. das Bitleitungspaar (BL1, ) und
das Bitleitungspaar (BL3, ) gemäß Fig. 10 auf die
Vorladespannung (Vpc) festgelegt. Ein derartiger Zustand
kann der spezifischen Bedingung gleichkommen, daß das
ausgewählte Bitleitungspaar (BL2, ), auf dem die
Datenauslesung durchgeführt wird, durch die beiden
benachbarten Bitleitungspaare (BL1, , BL3, )
elektrisch isoliert oder abgeschirmt wird. Eine derartige
elektrische Isolierung ermöglicht es, jede
Überlagerungsstörung zu unterdrücken oder sie daran zu
hindern, auf das ausgewählte Bitleitungspaar (BL2, )
eingeprägt zu werden, das dem Lesen der
Speicherzellendaten unterworfen wird.
Die interne Schaltungsausbildung des DRAMs (50) kann
gemäß Fig. 11 abgeändert werden. Gemäß einem in Fig. 11
dargestellten DRAM (60) sind die beiden Endabschnitte der
in Offen-Bauart ausgeführten Bitleitungspaare (BL) über
einen Schalttransistor (T) mit der Vorladespannung (Vpc)
verbunden. Insbesondere ist die erste Gruppe der
Bitleitungen, die aus der 0-ten Bitleitung (BL0) und den
geradzahlig numerierten Bitleitungen (BL2, . . .) besteht,
über Schalttransistoren (T0, T2, . . .) mit der
Vorladespannung (Vpc) verbunden. Diese Transistoren werden
an ihren Gateelektroden mit einem Steuersignal (psi pre0)
versorgt und führen abhängig vom Signal (psi pre0) einen
Schaltvorgang durch. Andererseits ist die zweite Gruppe
der Bitleitungen, die aus den ungeradzahlig numerierten
Bitleitungen (BL1, BL3, . . .) besteht, über
Schalttransistoren (T1, T3, . . .) mit der Vorladespannung
(Vpc) verbunden. Diese Transistoren werden mit einem
weiteren Steuersignal (psi pre1) an ihren Gateelektroden
versorgt, und führen abhängig vom Signal (psi pre1) einen
Schaltvorgang durch. Die erste Gruppe der Bitleitungen,
die aus der 0-ten Bitleitung ) und den geradzahlig
numerierten Bitleitungen , . . .) besteht, sind über
Schalttransistoren (DT0, T2, . . .) mit der Vorladespannung
(Vpc) verbunden. Diese Transistoren (DT0, DT2, . . .) werden
an ihren Gateelektroden mit dem Steuersignal (psi pre0)
versorgt und führen abhängig von diesem Signal (psi pre0)
einen Schaltvorgang durch. Die zweite Gruppe der
Bitleitungen, die aus den ungeradzahligen numerierten
Bitleitungen , , . . .) besteht, sind über
Schalttransistoren (DT1, DT3, . . .) mit der Vorladespannung
(Vpc) verbunden. Diese Transistoren werden an ihren
Gateelektroden mit dem Steuersignal (psi pre1) versorgt
und führen abhängig vom Signal (psi pre1) einen
Schaltvorgang durch.
Wird die Speicherzelle (M3) ausgewählt und dem
Datenlesevorgang unterworfen, so wird nachdem der
Datenlesezyklus zum Zeitpunkt (t0) begonnen hat, das
Schaltsteuersignal (psi pre0) zum Zeitpunkt (t1) geändert,
um den L-Pegel anzunehmen, anstelle des H-Pegels, bevor
das Spannungspotential auf den ausgewählten Bitleitungen
(WL0, DWL0) gemäß Fig. 12 vom H-Pegel zum Zeitpunkt (t2)
auf den L-Pegel absinkt. Die Transistoren (T0, T2, . . .)
und die Transistoren (DT0, DT2, . . .) werden somit
gleichzeitig nichtleitend gemacht, so daß die
ausgewählten Bitleitungen (BL2, ) elektrisch von der
Vorladespannung (Vpc) getrennt sind. Dabei hat das andere
Schaltsteuersignal (psi pre1) kontinuierlich den gleichen
H-Pegel. Daher werden die übrigen Transistoren (T1, T3,
. . .) und (DT1, DT3, . . .) kontinuierlich leitend gehalten,
wodurch die elektrische Verbindung zwischen der
Vorladespannung (Vpc) und den Bitleitungen (BL1, ,
BL3, ), die benachbart zu den ausgewählten
Bitleitungen (BL2, ) an den beiden Seiten desselben
liegen, aufrechterhalten wird. Der folgende Betrieb ist
der gleiche wie bei der vorausgehend in Fig. 7
dargestellten Ausführungsform: Wird das Aktivierungssignal
(psi s0) zum Zeitpunkt (t3) auf den L-Pegel geändert, so
wird das andere Aktivierungssignal (psi s1) auf H-Pegel
beibehalten, und es wird der gleiche Datenlesevorgang
ausgeführt.
Wird mit einer derartigen Anordnung die Speicherzelle (M3)
einem Datenauslesen auf dem ausgewählten Bitleitungspaar
(BL2, ) unterzogen, so ist dieses Bitleitungspaar
erfolgreich von den übrigen Schaltungsteilen der
elektrischen internen Anordnung des DRAMs (60) getrennt,
um einen sogenannten "elektrisch schwebenden" Zustand zu
schaffen, bei welchem die Vorladespannung (Vpc) auf dem
ausgewählten Bitleitungspaar (BL2, ) beibehalten
wird. Anders ausgedrückt, es kann gesagt werden, daß das
ausgewählte Bitleitungspaar (BL2, ) auf sich die
Vorladespannung (Vpc) im "Hochimpedanz"-Zustand hält.
Andererseits halten die beiden Bitleitungspaare (BL1,
, BL3, ), die dem ausgewählten Bitleitungspaar
(BL2, ) benachbart sind, auf sich die Vorladespannung
(Vpc) in dem "Niedrigimpedanz"-Zustand, da diese
Bitleitungspaare kontinuierlich mit der Vorladespannung
(Vpc) verbunden belassen werden. Infolgedessen kann das
ausgewählte Bitleitungspaar (BL2, ) wirksam durch die
benachbarten Bitleitungspaare (BL1, , BL3, ),
die zu beiden Seiten des ausgewählten Bitleitungspaares
liegen, abgeschirmt werden. Diese elektrische Abschirmung
kann zu einer überlegenen Unterdrückung oder Beseitigung
der Überlagerungsstörung dienen, die im Begriff ist, auf
das ausgewählte Bitleitungspaar (BL2, ) überzugehen.
Die interne Schaltungsanordnung des DRAMs (50) gemäß Fig. 7
kann ferner nach Fig. 13 abgeändert werden. In einem in
Fig. 11 dargestellten DRAM (70) sind alle Bitleitungen
(BL0, BL1, BL2, BL3, . . ., BLn) über eine Folge von
Schalttransistoren (T0, T1, T2, T3, . . ., Tn) an die
Vorladespannung (Vpc) angeschlossen; dagegen sind alle
Bitleitungen
über
eine weitere Folge von Schalttransistoren (DT0, DT1, DT2,
DT3, . . ., DTn) an die gleiche Vorladespannung (Vpc)
angeschlossen. Diese Transistoren (T, DT) werden an ihren
Gateelektroden mit einem Schaltsteuersignal (psi pre)
versorgt. Die Wellenform des Signals (psi pre) ist die
gleiche wie jene des Schaltsteuersignals (psi pre0) gemäß
Fig. 12. Wird daher das Schaltsteuersignal (psi pre) zum
Zeitpunkt (t1) auf H-Pegel geändert, was vor dem Zeitpunkt
(t2) erfolgt, bei dem das Aktivierungssignal (psi s0) sich
in seinem Spannungspegel ändert, so werden alle
Bitleitungen (BL, ) in Offen-Bauart, die das
ausgewählte Paar der Bitleitungen (BL2, ) enthalten,
gleichzeitig von der Vorladespannung (Vpc) abgetrennt.
Dies bedeutet, daß wenn ein
Datenlese-Verstärkungsvorgang im ausgewählten
Bitleitungspaar (BL2, ) durchgeführt wird, die beiden
benachbarten Bitleitungspaare (BL1, , BL3, ) auf
sich die Vorladespannung auf dem "Niedrigimpedanz"-Zustand
halten. Mit einer derartigen Anordnung kann die
Überlagerungsstörung unterdrückt oder daran gehindert
werden, auf das ausgewählte Bitleitungspaar (BL2, )
eingeprägt zu werden.
Es wird nunmehr auf Fig. 15 Bezug genommen; ein DRAM
entsprechend der vierten Ausführungsform der Erfindung in
einer Bauweise mit "zusammengelegter Bitleitung" wird
allgemein durch das Bezugszeichen (80) angegeben. Ein Paar
Bitleitungen (BLi, ) sind an einem Endabschnitt
derselben derart zusammengelegt, daß diese Bitleitungen
parallel zueinander verlaufen. Dieses Paar paralleler
Bitleitungen (BL0, ) ist an ihrem Endabschnitt an
einen dynamischen Leseverstärker (SA0) angeschlossen, der
auf ein Aktivierungssignal (psi s0) anspricht. Ein
benachbartes Bitleitungspaar hat eine Bitleitung (BL1),
die zwischen den vorstehend genannten Bitleitungen (BL0,
) liegt. Diese benachbarten zusammengelegten
Bitleitungen (BL1, ) legen die Bitleitung ()
gemäß Fig. 15 zwischen sich. Ein Leseverstärker (SA1) ist
an einen Endabschnitt der benachbarten Bitleitungen (BL1,
) angeschlossen, der entgegengesetzt zur Position des
Leseverstärkers (SA0) liegt. Der Leseverstärker (SA1)
arbeitet abhängig von einem Aktivierungssignal (psi s1).
Parallele Wortleitungen (WL0, WL1, WL2, WL3, . . .)
verlaufen senkrecht zu den zusammengelegten Bitleitungen
(BL, ). Speicherzellen (M1, M2, M3, M4, . . .) sind an
den Kreuzungsstellen zwischen den Bitleitungen (BL, )
und den Wortleitungen (W1) in einer in Fig. 15
dargestellten Weise vorgesehen.
Wird im DRAM (80) eine bestimmte Speicherzelle,
beispielsweise die Speicherzelle (M2) zum Datenlesen
ausgewählt, so wird der Leseverstärker (SA1) eines
ausgewählten Bitleitungspaares (BL1, ) abhängig von
der Pegeländerung vom H-Pegel auf L-Pegel im
Aktivierungssignal (psi s1) in Betrieb genommen, und der
Lesevorgang beginnt. Zu diesem Zeitpunkt wird der andere
Leseverstärker (SA0), der an das nicht ausgewählte
Bitleitungspaar (BL0), ) angeschlossen ist, untätig
gehalten, da das Aktivierungssignal (psi s0) den H-Pegel
beibehält. Bei einer derartigen Anordnung wird das
Spannungspotential auf den nicht ausgewählten,
zusammengelegten Bitleitungen (BL0, ), die einander
zugewandt sind, wobei die ausgewählte Bitleitung (BL1)
zwischen ihnen liegt, kontinuierlich auf der
Vorladespannung (Vpc) gehalten. Es ist somit möglich,
jegliche Überlagerungsstörung zu unterdrücken oder sie
daran zu hindern, von den benachbarten Bitleitungen (BL0,
) auf das ausgewählte Bitleitungspaar (BL1, )
überzugehen, auf dem der Datenlesevorgang der gelesenen
Daten durchgeführt wird.
Es wird auf Fig. 16 Bezug genommen, in welcher ein
abgeändertes DRAM eines Bautyps mit "offener Bitleitung"
entsprechend der fünften Ausführungsform der Erfindung
dargestellt ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen (90)
bezeichnet ist. Die Lageanordnung der Speicherzellen, die
an den Kreuzungspunkten zwischen den Bitleitungen (BL,
) und den Wortleitungen (WL) im DRAM (90) vorgesehen
sind, ist im wesentlichen die gleiche wie bei den DRAMs
gemäß den Fig. 7, 11 und 13. Das DRAM (90) ist dadurch
gekennzeichnet, daß ein Leseverstärker (SAi) (i = 1, 2,
. . .) gemeinsam für zwei benachbarte Bitleitungspaare in
Offen-Bauart vorgesehen ist. Gemäß Fig. 16 ist ein
Leseverstärker (SA1) gemeinsam bezüglich eines
Bitleitungspaares (BL0, ) und eines Bitleitungspaares
(BL1, ) vorgesehen. In ähnlicher Weise ist ein
Leseverstärker (SA2) gemeinsam bezüglich eines
Bitleitungspaars (BL2, ) und eines Bitleitungspaares
(BL3, ) vorgesehen.
Es wird darauf hingewiesen, daß eine Torschaltung
vorhanden ist, die es dem gemeinsamen Leseverstärker (SA1)
gestattet, selektiv mit einem der beiden Bitleitungspaare
verbunden zu werden, die zusammen an den gemeinsamen
Leseverstärker (SA1) angeschlossen sind. Diese
Torschaltung umfaßt Schalttransistoren (T1, T2, . . ., T8)
gemäß Fig. 16. Insbesondere sind die Bitleitungen (BL0,
) an den Leseverstärker (SA1) jeweils über
Schalttransistoren (T1, T2) angeschlossen; die
Bitleitungen (BL1, ) sind jeweils über
Schalttransistoren (T3, T4) an den gleichen Leseverstärker
(SA1) angeschlossen. In ähnlicher Weise sind die
Bitleitungen (BL2, ) jeweils über Schalttransistoren
(T5, T6) an den Leseverstärker (SA2) angeschlossen, die
Bitleitungen (BL3, ) sind jeweils über
Schalttransistoren (T7, T8) mit dem gleichen
Leseverstärker (SA2) verbunden. Diese Transistoren (T1,
T2, T5, T6) werden an ihren Gateelektroden mit einem
Schaltsteuersignal (phi0) versorgt und führen abhängig von
diesem Signal einen Schaltvorgang durch. Die übrigen
Transistoren (T3, T4, T7, T8) werden an ihren
Gateelektroden mit einem unterschiedlichen
Schaltsteuersignal (phi1) versorgt, abhängig von welchem
diese Transistoren gleichzeitig einen Schaltvorgang
durchführen. Bezüglich des Leseverstärkers (SA1) werden
die Transistoren (T1, T2) sowie die Transistoren (T3, T4)
abwechselnd leitend gemacht. Daher können das
Bitleitungspaar (BL0, ) und das dazu benachbarte
Bitleitungspaar (BL1, ) abwechselnd mit dem
Leseverstärker (SA1) verbunden werden.
Ein Lesezyklus wird im DRAM (90) eingestellt, wenn ein
extern zugeführtes Steuersignal (RAS) zum Zeitpunkt (t1)
gemäß Fig. 17 auf den L-Pegel geändert wird.
Beispielsweise werden eine Wortleitung (WL0) und eine
Pseudowortleitung (DWL0) ausgewählt; das
Spannungspotential auf diesen Wortleitungen wird vom
L-Pegel auf H-Pegel geändert. Die Speicherdaten werden nun
jeweils auf die Bitleitungen (BL0, BL2, . . .) und die
Pseudobitleitungen (, , . . .) ausgelesen. Zu
diesem Zeitpunkt wird das Steuersignal (phi1) geändert,
um den L-Pegel statt des H-Pegels anzunehmen. Das
Steuersignal (phi0) behält den H-Pegel bei. Daher wird
nur den ausgewählten Bitleitungspaaren (BL0, , BL2,
, . . .) ein Anschluß an die Leseverstärker (SA1, SA2,
. . .) gestattet; die übrigen, nicht ausgewählten
Bitleitungspaare (BL1, , BL3, , . . .) sind
elektrisch von diesen Leseverstärkern (SA1, SA2, . . .)
getrennt. Dies heißt, daß, während ein Lesevorgang
bezüglich der ausgewählten Bitleitungspaare (BL0, ,
BL2, , . . .) ausgeführt wird, die nicht ausgewählten
Bitleitungspaare (BL1, , BL3, , . . .) zwangsweise
in den "elektrischen Schwebezustand" gebracht werden und
die Vorladespannung (Vpc) gemäß Fig. 17 beibehalten wird,
so daß jegliche Überlagerungsstörung unterdrückt oder
daran gehindert werden kann, von den nicht ausgewählten
Bitleitungspaaren infolge einer dazwischenliegenden
Kopplungskapazität auf die ausgewählten Bitleitungspaare
eingeprägt zu werden.
Claims (14)
1. Dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, mit
- - einer Vielzahl von Bitleitungspaaren (BL, ), die jeweils eine erste Bitleitung (BL) und eine zweite Bitleitung ) umfassen;
- - einer Vielzahl von ersten und zweiten Wortleitungen (WL bzw. DWL), die die Bitleitungen von diesen isoliert kreuzen;
- - Speicherzellen (M), die an Kreuzungspunkten zwischen den ersten Bitleitungen (BL) und den ersten Wortleitungen (WL) angeordnet sind;
- - Pseudozellen (WM), die an Kreuzungspunkten zwischen den zweiten Bitleitungen (BL) und den zweiten Wortleitungen (DWL) angeordnet sind; und
- - Leseverstärkern (SA), die mit jeweils einem Bitleitungspaar (BL, ) verbunden sind;
dadurch gekennzeichnet, daß
der dynamische Speicher ferner
Spannungssteuerungseinrichtungen (EQ, 22, 24) umfaßt,
die, wenn eine mit einer ausgewählten Wortleitung (WL)
und einer ersten Bitleitung (BL0) eines ausgewählten
Bitleitungspaares verbundene Speicherzelle (M1)
gelesen werden soll, die zweite Bitleitung () des
gewählten Bitleitungspaares während eines
vorbestimmten Zeitintervalles (τ) in einen
Niedrigimpedanzzustand versetzt, nachdem die gewählte
Wortleitung (WL) angesteuert ist, und bevor der mit
dem gewählten Bitleitungspaar (BL0, ) verbundene
Leseverstärker (SA1) aktiviert wird, um so ein
Übersprechen von Störungen auf einem dem gewählten
Bitleitungspaar (BL0, ) nächstliegenden
Bitleitungspaar (BL1, ) auf das gewählte
Bitleitungspaar (BL0, ) zu eliminieren.
2. Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungssteuerungseinrichtungen
Schalteinrichtungen (Q8, Q12, Q14; Q15, Q16, Q17) zum
selektiven Verbinden der zweiten Bitleitung () des
ausgewählten Bitleitungspaares mit einer konstanten
Spannung (VPC, VDC) umfassen.
3. Speicher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungssteuerungseinrichtungen
Schalteinrichtungen (Q15, Q16, Q17) in den
Pseudozellen zum selektiven Verbinden der zweiten
Bitleitung des ausgewählten Bitleitungspaares mit
einer konstanten Spannung (VDC) umfassen.
4. Speicher nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schalteinrichtungen einen spannungsgesteuerten
Schalttransistor (Q15, Q16, Q17) umfassen, der in
einer der Pseudozellen (DM1, DM2, . . . DMn) angeordnet
ist.
5. Speicher nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schalteinrichtungen spannungsgesteuerte
Schalttransistoren (Q15, Q16, Q17) umfassen, die in
den Pseudozellen (DM1, DM2, . . . DMn) angeordnet sind,
die einer der zweiten Wortleitungen zugeordnet sind.
6. Speicher nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schalttransistoren Feldeffektransistoren
umfassen, deren Drain gemeinsam mit der konstanten
Spannung verbunden sind, und deren Gate über eine
Leitung (DCW) verbunden sind, und die
Feldeffekttransistoren auf ein Spannungspotential auf
der Leitung (DCW) hin leitend gesteuert werden.
7. Speicher nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Feldeffekttransistoren eine Sourceelektrode
aufweist, die mit einem Transistor der entsprechenden
Pseudozelle verbunden ist.
8. Dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, mit
- - einer Vielzahl von Bitleitungspaaren (BL, ), von denen jedes erste Bitleitungen (BL) und zweite Bitleitungen () einschließt, wobei die ersten und zweiten Bitleitungen eines jeden Paares auf einer Linie ausgerichtet angeordnet sind,
- - ersten und zweiten Wortleitungen (WL, DWL), die die Vielzahl von Bitleitungspaaren isoliert kreuzen,
- - Speicherzellen (M), die an Kreuzungspunkten zwischen den ersten Bitleitungen (BL) und den ersten Wortleitungen (WL) angeordnet sind,
- - Pseudozellen (WM), die an Kreuzungspunkten zwischen den zweiten Bitleitungen (BL) und den zweiten Wortleitungen (DWL) angeordnet sind, und
- - Leseverstärkern (SA), die jeweils mit der Vielzahl von Bitleitungspaaren verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher ferner Spannungssteuerungseinrichtungen
(EQ, 22, 24) umfaßt, um zu einer gewählten ersten
Bitleitung (BL2) eines gewählten Bitleitungspaares
auf den Seiten benachbarte Bitleitungen (BL1, BL3) in
einen elektrisch abgetrennten Zustand zu versetzen
oder auf ein vorgewähltes Spannungspotential zu
legen, wenn eine gewählte Speicherzelle (M3), die mit
einer gewählten Wortleitung (WL) und der ersten
Bitleitung (BL2) des gewählten Bitleitungspaares
verbunden ist, gelesen werden soll, um dadurch
Störeinflüsse von den benachbarten Bitleitungen auf
die gewählte erste Bitleitung (BL2) zu eliminieren.
9. Speicher nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungssteuerungseinrichtung die mit den
benachbarten Bitleitungen (BL1, BL3) verbundenen
Leseverstärker (SA1, SA3) inaktiviert.
10. Speicher nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungssteuerungseinrichtung die benachbarten
Bitleitungen (BL1, BL3) an eine Vorladespannung (VPC)
legt.
11. Speicher nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungssteuerungseinrichtung
Schalttransistoreinrichtungen (T1, T3, DT1, DT3) zum
Trennen des ausgewählten Bitleitungspaares von der
Vorladespannung (VPC) umfaßt, bevor die gewählte erste
Wortleitung (WL) angesteuert wird.
12. Speicher nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungssteuerungseinrichtung
Schalttransistoreinrichtungen (T, DT) zum Trennen
aller ersten und zweiten Bitleitungen einschließlich
dem gewählten Bitleitungspaar und den benachbarten
Bitleitungen (BL1, BL3) von der Vorladespannung (VPC)
umfaßt, bevor die gewählte erste Wortleitung (WL)
angesteuert wird.
Applications Claiming Priority (2)
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