JP2000195275A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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JP2000195275A
JP2000195275A JP11361528A JP36152899A JP2000195275A JP 2000195275 A JP2000195275 A JP 2000195275A JP 11361528 A JP11361528 A JP 11361528A JP 36152899 A JP36152899 A JP 36152899A JP 2000195275 A JP2000195275 A JP 2000195275A
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sense amplifier
circuit
pulse
control signal
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JP11361528A
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Hanseki Kaku
判 碩 郭
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/065Differential amplifiers of latching type

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力ノイズが発生してもデータ読み出し動作
の信頼性を確保することができる半導体メモリ装置を提
供すること。 【解決手段】 ノイズ混入時パルス幅が狭まる第4パル
ス発生回路260からの基準信号のパルス幅と、第2ノ
イズフィルタ270のパルス幅減少比率の差によって感
知増幅器ラッチ制御信号の発生の有無を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体メモリ装置に
関するものであり、より詳しくは、半導体メモリ装置内
の感知増幅器を制御する多数の信号を発生させるため
に、アドレス遷移検出回路から発生された出力を受け入
れる感知増幅器制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、高集積メモリ装置は、外部のア
ドレスが変わるとき活性化される信号を発生させるアド
レス遷移検出(address transition
detection;ATD)回路を使用する。AT
D回路によって発生された信号は、例えばセンシングサ
イクル(sensing cycle)時点の初期化、
センシングサイクル周期の設定、プリチャージ、ディス
チャージ、等化(equalizing)のような感知
増幅器の動作を制御することに使用される。誤りなしに
効果的な読出し動作を行うためには、高集積メモリ装置
内の感知増幅器を制御するための信号の発生を最適化
し、信号の活性化条件を設定することが重要である。
【0003】図1に図示されるように、一般の半導体メ
モリ装置(又は一般的な非同期半導体メモリ装置;us
ual asynchronous semicond
uctor memory device)は、メモリ
セルアレイ100、メモリセルアレイ100のワードラ
インを選択するための行デコーダ110、メモリセルア
レイ100のビットラインを選択するための列デコーダ
120、外部アドレスを行デコーダ110と列デコーダ
120に供給するためのX/Yプリデコーダ130、外
部アドレスの変化を検出するためのATD回路140、
ATD回路140からマスタ信号を受け入れて感知増幅
器制御信号SACAiと感知増幅器ラッチ制御信号SA
Lを発生させるための感知増幅器制御回路150、感知
増幅器制御回路150から供給された制御信号SACS
i、SALに応じてメモリセルアレイのメモリセル内に
貯蔵された情報を検出するための感知増幅器回路16
0、感知されたデータを感知増幅器回路160から出力
端子に伝送するためのデータバッファ170で構成され
る。
【0004】図2に図示されるように、ATD回路14
0は、信号合算器(summator)10とノイズフ
ィルタ12により構成される。また、感知増幅器制御回
路150は、各信号SACS1,SACS2,SACS
3,SAL,SACS4を発生させるパルス発生回路1
4,16,18,20,22で構成されている。
【0005】信号合算器10は、各々のアドレス信号の
変化に対応する各々のショートパルス信号(short
pulse signals)SPiを受け入れて外
部アドレスAiの変化を反映する信号SUMを発生させ
る。信号SUMは、マスタ信号MSを発生させてパルス
発生回路14,18,22に印加させるノイズフィルタ
12に印加される。パルス発生回路14は、マスタ信号
MSから感知増幅器制御信号SACS1を発生させる。
パルス発生回路16は、制御信号SACS1を受け入れ
て感知増幅器制御信号SACS2を発生させる。パルス
発生回路18は、信号MS,SACS2を受け入れて感
知増幅器制御信号SACS3を発生させる。パルス発生
回路20は、信号SACS3を受け入れて感知増幅器ラ
ッチ制御信号(sense amplifier la
tch control signal)SALを出力
する。パルス発生回路22は、信号MS,SALを受け
入れて感知増幅器制御信号SACS4を発生させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図2のタイミング図で
ある図3において、信号SUMが正常なパルス形態Aで
ノイズフィルタ12に印加されると、感知増幅器制御信
号SACS1〜SACS4と感知増幅器ラッチ制御信号
SALが図2に図示された対応する各回路から発生され
ることによって、感知増幅器回路の感知動作が良好に行
われる。一方、信号SUMがノイズの影響によってパル
ス形態Bとなって、パルス幅が正常な形態Aより短くな
り、電圧レベルもこれより低くなると、信号SUMがノ
イズフィルタ12を通過しても感知増幅器制御信号SA
CS1は、図3の波線に図示されるように正常なパルス
幅より短いパルスとなる。これにより、感知増幅器制御
信号SACS2は、非正常に早く活性化されてより短い
パルス幅を有することになり、これにより、感知増幅器
制御信号SACS3の下降エッジ(fallinged
ge)は、実線に図示された正常な場合より早く立下が
るようになる。従って、ラッチ制御信号SALは、正常
な場合より早く活性化されて、感知増幅器制御信号SA
CS4の活性化周期を短縮させる。そして、このように
制御信号が早く活性化され、パルス幅が短縮されると、
メモリセルのデータレベルを検出するために所定の周期
を必要とする感知増幅器に、完全なセンシング動作のた
めの十分な時間が提供されない。結果的に、感知増幅器
制御信号とラッチ制御信号の非正常な変形によって読出
し誤り(reading failure)を発生させ
る。
【0007】従って、本発明の目的は、第一に、入力ノ
イズが発生してもセンシング動作の信頼性を確保するこ
とができる半導体メモリ装置を提供することにある。本
発明の第二の目的は、感知増幅器を制御するための正常
な制御信号を内部で発生させることができる半導体メモ
リ装置を提供することにある。本発明の第三の目的は、
ノイズが混入した信号がATD回路から供給された場合
は、ラッチ制御信号の発生を抑制できる半導体メモリ装
置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体メモ
リ装置は、感知増幅器及び感知増幅器ラッチ回路のため
の複数の制御信号を発生させるための回路と、感知増幅
器からデータ出力バッファにデータを伝える制御信号の
発生を抑制するための回路とを含む。従って、ノイズの
混入したアドレス遷移信号によるラッチ回路を通した無
効データ伝送を防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳しく説明する。図4は本発明の実施の形態
を示す。この図4に示すように、本発明に係るATD回
路140は、信号合算器210と第1ノイズフィルタ2
20で構成される。また、感知増幅器制御回路150
は、パルス発生回路230,240,250,280と
第2ノイズフィルタ270で構成される。
【0010】信号合算器210は、各アドレス信号Ai
の変化に対応する各々のショートパルス信号SPiを受
け入れて、外部アドレス信号Aiの少なくとも1つの変
化を反映する信号SUMを発生させる。信号SUMは、
パルス発生回路230,250,280に印加されるマ
スタ信号MSを発生させる第1ノイズフィルタ220に
印加される。第1パルス発生回路230は、第1ノイズ
フィルタ220から印加されたマスタ信号MSによって
第1感知増幅器制御信号SAC1を発生させる。第2パ
ルス発生回路240は、第1パルス発生回路230から
供給された制御信号SAC1を受け入れて第2感知増幅
器制御信号SAC2を発生させる。第3パルス発生回路
250は、第1ノイズフィルタ220からマスタ信号M
Sを受け入れて、かつ第2パルス発生回路240から供
給された制御信号SAC2を受け入れて第3感知増幅器
制御信号SAC3を発生させる。第4パルス発生回路2
60は、第3パルス発生回路250から供給された制御
信号SAC3を受け入れて基準信号RSを発生させる。
【0011】第2ノイズフィルタ270は、第4パルス
発生回路260から基準信号RSを受け入れて感知増幅
器ラッチ制御信号SALCを発生させる。感知増幅器ラ
ッチ回路(図示せず)は、各々の感知増幅器の出力端子
に連結され、新たに感知されたデータが感知増幅器の出
力端子に出力されるまで、感知増幅器から出力される感
知されたデータを貯蔵する。第5パルス発生回路280
は、第1ノイズフィルタ220からマスタ信号MSを受
け入れ、かつ第2ノイズフィルタ270から供給された
ラッチ制御信号SALCを受け入れて第5感知増幅器制
御信号SAC5を発生させる。第1乃至第3感知増幅器
制御信号SAC1,SAC2,SAC3は、感知増幅器
のディスチャージ、プリチャージ及び等化動作に使用さ
れ、第4感知増幅器制御信号SAC4は、感知増幅器の
活性化周期(一般に“感知増幅器イネーブル信号”と称
する)を決定する。第1ノイズフィルタ220は、図2
に図示されたノイズフィルタ12と同一の構成を有す
る。
【0012】図5は、図4に図示された第2ノイズフィ
ルタ270の具体的ブロック図である。図5を参照する
と、第2ノイズフィルタ270は、4つの遅延回路27
1,272,273,274と3つのインバータINV
1,INV2,INV3およびショートパルス発生部2
75で構成される。上述の遅延回路271、インバータ
INV1、遅延回路272、インバータINV2、遅延
回路273、遅延回路274、インバータINV3、シ
ョートパルス発生部275は、この順序で直列に接続さ
れている。遅延回路271は、パルス発生回路260か
らの基準信号RSを受け入れる。ショートパルス発生部
275は、ラッチ制御信号SALCを出力する。遅延回
路271〜274は、各々の構成が同一である。
【0013】図6と図7は、図5に図示された遅延回路
271〜274とショートパルス発生部275の具体的
ブロック図である。図6を参照すると、遅延回路271
〜274は、NANDゲートND1の1つの入力端子に
直接接続された入力端子RSを有する。この入力端子R
Sは更にインバータINV4、抵抗R1、インバータI
NV5を通してNANDゲートND1の他の入力端子に
接続される。電源電圧Vccと、抵抗R1とインバータ
INV5との間に位置したノードNeの間には、PMO
SトランジスタPM1のソース−ドレインチャンネルが
接続される。ノードNeは、キャパシタC1を通して基
板(又は接地)電圧Vssに接続されている。NAND
ゲートND1の出力は、遅延されたRS信号DRSを導
出する。
【0014】出力信号即ち基準信号RSが遅延回路に印
加されると、RS入力がNANDゲートND1の1入力
端子に直接供給されるとともに、他の経路である上述の
インバータINV4、抵抗R1、キャパシタC1、イン
バータINV5を通してNANDゲートND1の他の入
力端子に供給される。抵抗R1とキャパシタC1は、基
準信号RSに対する遅延パラメータを形成してNAND
ゲートND1からの出力信号を決定する。すなわち、N
ANDゲートND1からの出力信号の上昇エッジが、増
加したRC値によって後に移動される一方、NANDゲ
ートND1からの出力信号の下降エッジは、入力信号、
即ち基準信号RSの下降エッジに固定されるため、遅延
回路の入力信号が高レベルに遷移されると、抵抗R1に
よるより大きいRS値によってNANDゲートND1の
出力信号のパルス幅がより短くなる。一方、低レベルに
遷移される入力信号が遅延回路を経由すると、より大き
いRC値によってNANDゲートND1からの出力信号
のパルス幅が長くなる。ここで、NANDゲートND1
からの出力信号の上昇エッジは、入力信号の上昇エッジ
に固定され、出力信号の下降エッジは、RC値によって
移動するようになる。
【0015】図7を参照すると、ショートパルス発生部
275は、奇数の数のインバータIoとNORゲートN
R1とインバータINV4で構成される。インバータI
oの数は、感知増幅器ラッチ制御信号SALCのパルス
幅を決定し、インバータIoの数が多いと、信号SAL
Cのパルス幅は増加するようになる。
【0016】図8および図9は、制御信号を発生させる
ための動作を説明するタイミング図である。ここで、信
号合算器210からの信号SUMを受け入れる第1ノイ
ズフィルタ220から供給されたマスタ信号MSの形態
によってパルスは、A’/A”とB’/B”に区別し
た。このとき、A’/A”は、正常なパルス形態を、
B’/B”はノイズが混入した非正常なパルス形態を各
々示す。図8に図示されたパルス形態A’/B’は、各
々図9に図示されたA”/B”に関連している。
【0017】まず、ノイズが混入した信号SUMが信号
合算器210からノイズフィルタ220に供給される
と、所定のパルス幅を有するマスタ信号MSがノイズと
共にノイズフィルタ220から発生されてパルス発生回
路230,250,280に印加される。すると、パル
ス発生回路230は、感知増幅器回路に対応する感知増
幅器のディスチャージを制御する感知増幅器制御信号S
AC1を発生させる。また、パルス発生回路240は、
信号SAC1を受け入れて感知増幅器制御信号SAC2
を発生させて感知増幅器回路に対応する感知増幅器内の
センシングノードをプリチャージさせる。さらに、パル
ス発生回路250は、感知増幅器回路に対応する感知増
幅器の信号を等化させる感知増幅器制御信号SAC3を
発生させる。このとき、制御信号SAC3は、マスタ信
号MSの活性化によって初期化され、パルス発生回路2
40から供給された制御信号SAC2に応じて低レベル
に遷移される。そして、制御信号SAC3を受け入れて
パルス発生回路260は、マスタ信号MSによって初期
化される基準信号RSを発生させ、パルス発生回路25
0から供給された制御信号SAC3に応じて信号発生を
終了する。基準信号RSのパルス幅は、感知増幅器ラッ
チ制御信号SALCのパルス幅を決定する役割を果た
す。
【0018】ノイズフィルタ270は、基準信号RSを
受け入れて基準信号RSよりパルス幅が短い感知増幅器
ラッチ制御信号SALCを発生させる。基準信号RSの
パルス幅が50nsであると、ノイズフィルタ270の
内部に配列された遅延及びパルス発生のチェーンによっ
て基準信号RSを40ns短くすることにより、感知増
幅器ラッチ制御信号SALCのパルス幅を10ns程度
とすることができる。
【0019】図9は、第1ノイズフィルタ270の各ノ
ードでの信号を示すタイミング図である。この図に示す
ように、第2ノイズフィルタ270の遅延回路271
は、基準信号RSを受け入れて基準信号RSからインバ
ータINV1を通してノードN1まで縮小された信号を
発生させる。基準信号RSが低レベルから高レベルに遷
移された後、所定の遅延時間が基準信号RSの上昇エッ
ジから遅延回路271によって経過すると、遅延回路2
71から供給されるノードN1での信号が初期化され
る。遅延回路271によって設定された所定の遅延時間
は、図6に図示された抵抗R1とキャパシタC1によっ
て決められる。遅延回路272は、ノードN1から短縮
されたパルス信号を受け入れてノードN1でのパルス信
号をより短縮されたパルス信号に変化させる。遅延回路
272からの出力は、インバータINV2を通してノー
ドN2に印加されるが、このとき、上昇エッジはノード
N1より後に立上がり、下降エッジはノードN1と同一
になる。遅延回路273は、ノードN2から短縮された
パルス信号を受け入れてノードN2でのパルス信号をよ
り短縮されたパルス信号に変化させるが、このときスタ
ートエッジ(又は下降エッジ)はノードN2より後に変
化し、終了エッジ(又は上昇エッジ)はノードN2と同
一の時間に固定される。遅延回路273からの出力は、
ノードN3に現われる。第3遅延回路273の出力はイ
ンバータに連結されないため、ノードN3でのパルス信
号は、図9に図示されるように低レベルで次の遅延回路
274に印加される。
【0020】図6の構成を有する遅延回路274におい
て、ノードN3からの入力パルス信号は低レベルである
から、出力パルス信号は、入力パルス信号の下降エッジ
に同期して低レベルに遷移され、入力パルス信号の上昇
エッジから所定の時間遅延された後に高レベルに遷移さ
れる。従って、第4遅延回路274の出力がインバータ
INV3を通して印加されるノードN4でのパルス信号
は、ノードN3から印加された入力信号のパルス幅より
相対的に増加する。最後に、ショートパルス発生部27
5とノードN4での信号の上昇エッジによって初期化さ
れるラッチ制御信号SALCの短いパルスを発生させ
る。
【0021】図8を参照すると、マスタ信号MSが上昇
することによって初期化されたのち連続的に出力される
第4感知増幅器制御信号(又は感知増幅器イネーブル信
号)SAC4は、第2ノイズフィルタ270のショート
パルス発生部275から発生されたラッチ制御信号のシ
ョートパルスの下降エッジに応じて終了する。
【0022】パルス発生回路280は、マスタ信号MS
の上昇エッジによって設定され、制御信号SALCの下
降エッジに応じて終了する感知増幅器制御信号、即ち感
知増幅器イネーブル信号SAC4を発生させる。
【0023】一方、非正常な場合として、マスタ信号M
Sがノイズフィルタ220を通過したにも係わらず、ま
だノイズが混入していると(パルス形態B’、B”参
照)、パルス発生回路230は、より短縮された感知増
幅器制御信号SAC1を発生させなければならない。そ
の結果として感知増幅器制御信号SAC2,SAC3が
より早く下降することによってより早く活性化されたり
より短縮された周期となることに関連して図8および図
9のB”が図示しているように基準信号RSが短縮され
る。正常な場合において、基準信号RSに対応する第4
パルス発生回路260からの出力のパルス幅が50ns
であると仮定してみると、基準信号RSは30ns以下
になる。この基準信号RSのパルス幅は遅延回路27
1,272,273,274を経てさらに次第に短縮さ
れる。結局ノイズフィルタ270においてパルス幅の減
少量が約40nsであると、ノードN3に達するまでに
パルスの変化が発生しなくなる。従って、感知増幅器か
らの出力が感知増幅器ラッチ回路に印加されてもラッチ
制御信号SALCは活性化されない。これにより、非正
常なATD信号状態では、感知された無効データがデー
タ出力バッファに伝送されない。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によると、ラッチ制
御信号の発生は、パルス発生回路から発生された基準信
号のパルス幅と第2ノイズフィルタのパルス幅減少比率
の差によって決定される。従ってノイズの混入したAT
D信号ではラッチ制御信号の発生を抑制して読出し誤り
を防止することができるとともに、正常なATD信号で
は正常に制御信号を発生させて正常な読出し動作をさせ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アドレス遷移検出回路と感知増幅器制御回路を
有する半導体メモリ装置を示すブロック図。
【図2】図1に図示されたアドレス遷移検出回路と感知
増幅器制御回路の従来例を示すブロック図。
【図3】図2の動作を説明するためのタイミング図。
【図4】本発明の半導体メモリ装置の実施の形態とし
て、本発明によるアドレス遷移検出回路と感知増幅器制
御回路を示すブロック図。
【図5】図4の第2ノイズフィルタを具体的に示すブロ
ック図。
【図6】図5に図示された遅延回路を具体的に示す回路
図。
【図7】図5に図示されたショートパルス発生部を具体
的に示す回路図。
【図8】本発明の実施の形態の動作を説明するためのタ
イミング図。
【図9】本発明の実施の形態の動作を説明するためのタ
イミング図。
【符号の説明】
210 信号合算器 220 第1ノイズフィルタ 230,240,250,260,280 パルス発生
回路 270 第2ノイズフィルタ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アドレス遷移信号を使用し、感知増幅
    器、感知増幅器ラッチ回路及びデータ出力バッファを有
    する半導体メモリ装置において、 前記感知増幅器及び前記ラッチ回路のための複数の制御
    信号を発生させるための回路と、 前記感知増幅器から前記データ出力バッファにデータを
    伝える制御信号が発生することを防止するための回路と
    を具備することを特徴とする半導体メモリ装置。
  2. 【請求項2】 アドレス遷移信号を使用する半導体メモ
    リ装置において、 データ出力バッファと、 感知増幅器と、 前記感知増幅器及び前記データ出力バッファの間に位置
    して前記感知増幅器から出力を受け入れるためのラッチ
    回路と、 前記アドレス遷移信号に応じて前記感知増幅器と前記ラ
    ッチ回路のための複数の制御信号を発生させるための回
    路と、 非正常な信号が前記制御信号発生回路から供給されたと
    き、前記ラッチ回路が活性化されることを防止するため
    の回路とを具備することを特徴とする半導体メモリ装
    置。
  3. 【請求項3】 外部アドレス信号変化を感知した信号を
    受けて第1パルス信号を発生する信号合算器と、 前記第1パルス信号を受けて第2パルス信号を出力する
    第1ノイズフィルタと、 前記第2パルス信号を遅延および反転させて第3パルス
    信号を発生させる第1パルス発生回路と、 前記第3パルス信号を受けて感知増幅器のラッチ活性区
    間を設定する基準信号を出力する第2パルス発生回路
    と、 前記基準信号を受けて該基準信号パルス幅を狭めて感知
    増幅器ラッチ制御信号を出力する第2ノイズフィルタと
    を具備することを特徴とする半導体メモリ装置。
  4. 【請求項4】 前記第2パルス発生回路は、ノイズが混
    入した前記第1パルス信号が入力されるとき、予め設定
    されたパルス幅より狭いパルス幅をもった基準信号を出
    力することを特徴とする請求項3に記載の半導体メモリ
    装置。
  5. 【請求項5】 前記第2ノイズフィルタは、前記予め設
    定されたパルス幅より狭いパルス幅を具備した基準信号
    が入力されたとき、非活性化された感知増幅器ラッチ制
    御信号を出力することを特徴とする請求項3または4に
    記載の半導体メモリ装置。
  6. 【請求項6】 前記第2ノイズフィルタは、予め設定さ
    れたパルス幅と同じまたはそれより大きいパルス幅を備
    えた基準信号が入力されたとき、活性化される感知増幅
    器ラッチ制御信号を出力することを特徴とする請求項3
    に記載の半導体メモリ装置。
  7. 【請求項7】 前記第2ノイズフィルタは、前記基準信
    号を受けて該基準信号のパルス幅を狭める遅延回路と、
    この遅延回路の出力を反転させる反転回路と、この反転
    回路の出力を受けて小さい幅のパルスを発生させる回路
    とを含むことを特徴とする請求項3,5,6のいずれか
    に記載の半導体メモリ装置。
  8. 【請求項8】 前記感知増幅器ラッチ制御信号は、前記
    基準信号のパルス幅が前記第2ノイズフィルタにより減
    少したパルス幅より小さい場合、非活性化されることを
    特徴とする請求項3に記載の半導体メモリ装置。
  9. 【請求項9】 前記感知増幅器ラッチ制御信号は、前記
    基準信号のパルス幅が前記第2ノイズフィルタにより減
    少したパルス幅より大きい場合、活性化されることを特
    徴とする請求項3に記載の半導体メモリ装置。
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