JP2001014852A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2001014852A
JP2001014852A JP11181194A JP18119499A JP2001014852A JP 2001014852 A JP2001014852 A JP 2001014852A JP 11181194 A JP11181194 A JP 11181194A JP 18119499 A JP18119499 A JP 18119499A JP 2001014852 A JP2001014852 A JP 2001014852A
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Hideyuki Noda
英行 野田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 I/O分離構成を有する直接センス方式のD
RAMにおいて、データ書込時に読出コラム選択ゲート
がオンになっても誤読出やリーク電流が生じないように
する。 【解決手段】 リードゲートを構成するトランジスタの
ソースに共通に接続される共通線CLをセンスアンプ領
域18に配置する。センスアンプ領域18およびサブデ
コーダ領域20の交差領域26に電圧制御回路26を配
置する。電圧制御回路26は、データ読出時に共通線C
Lに接地電圧を供給し、データ書込時に接地電圧よりも
高い電圧を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体記憶装置
に関し、さらに詳しくは、I/O(入力/出力)分離構
成を有する半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体記憶装置がグラフィックス
分野で用いられることが多くなるにつれ、半導体記憶装
置とプロセッサ間の高速データ転送の必要性が高まって
いる。この要求に応えるためには、データバスの幅を拡
大することによりデータ転送レートを向上させることは
有効な手段である。また、データバスの動作周波数を向
上させるために、入力バスと出力バスを別々に設けるI
/O分離構成がしばしば半導体記憶装置に採用される。
【0003】このようなI/O分離構成を有するDRA
M(ダイナミックランダムアクセスメモリ)は、たとえ
ば伊藤清男著「アドバンストエレクトロニクスI−9超
LSIメモリ」培風館(1994年11月5日)165
〜167頁に開示されている。このDRAMは、入力線
対と、その入力線対とビット線対との間に接続された書
込コラム選択ゲートと、出力線対と、その出力線対とビ
ット線対との間に接続された読出コラム選択ゲートとを
備える。このDRAMは、ビット線対に現われた電位差
を直接検出してデータを読出す直接センス方式を採用し
ている。そのため、1対のMOSトランジスタが読出コ
ラム選択ゲートと接地ノードとの間に接続されている。
この一方のトランジスタのゲートは一方のビット線に接
続され、当該他方のトランジスタのゲートは当該他方の
ビット線に接続されている。
【0004】このようなDRAMでメモリセルからデー
タを読出す場合は、読出コラム選択ゲートがオンになる
と同時にその1対のトランジスタがビット線対の電位差
をセンスし、これにより出力線対に電位差が現われる。
一方、メモリセルにデータを書込む場合は、書込コラム
選択ゲートがオンになり、これにより入力線対の電位差
がビット線対に伝達される。
【0005】このようなI/O分離構成を用いると、デ
ータの読出および書込がランダムに起こるような場合で
も、メモリセルからの読出データとメモリセルへの書込
データがデータバス上で衝突することがなくなるため、
データ転送レートを上げやすいという利点がある。
【0006】このDRAMでは書込コラムまたは読出コ
ラムを選択するコラム選択線が共有されているため、書
込時にも読出コラム選択ゲートがオンしてしまう。この
場合、誤読出を防ぐために、上記読出センス用のトラン
ジスタを接地ノードから切り離す必要がある。そのため
に、1本の共通線を多数のビット線対と交差するように
配置し、上記トランジスタのソースをすべてこの共通線
に接続し、メモリセルアレイ端にこの共通線を接地ノー
ドに接続するためのトランジスタを設ける方式が考えら
れる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式では、上記共通線はメモリセルアレイ端でのみ接地ノ
ードに接続されているため、そのインピーダンスは比較
的高い。そのため、多数の読出センス用のトランジスタ
が同時に動作すると、その共通線の電位は接地電位から
浮き上がってしまい、それらトランジスタの電流駆動能
力が大幅に低下するという問題が生じる。
【0008】また、データの書込時に書込コラム選択ゲ
ートだけでなく読出コラム選択ゲートもオンにしている
ため、上記共通線が接地ノードから切り離されていると
いえどもやはり読出センス用のトランジスタはわずかに
オンになり、誤読出を引き起こすという問題が生じる。
【0009】バス幅の狭いDRAMの場合はこれらの問
題はさほど深刻ではないが、高速データ転送のためにバ
ス幅を広げた場合は無視できない問題となる。
【0010】この発明の目的は、データ書込時に読出セ
ンス用トランジスタに流れる不要な電流を低減したI/
O分離構成を有する半導体記憶装置を提供することであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明の1つの局面に
従うと、半導体記憶装置は、メモリセルと、ビット線対
と、入出力線対と、書込コラム選択ゲートと、出力線対
と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、読
出コラム選択ゲートと、コラム選択線と、電圧制御回路
とを備える。ビット線対は、メモリセルに接続される。
書込コラム選択ゲートは、入出力線対とビット線対との
間に接続される。第1のトランジスタは、ビット線対の
一方に接続される。第2のトランジスタは、ビット線対
の当該他方に接続される。読出コラム選択ゲートは、出
力線対と第1および第2のトランジスタのドレインとの
間に接続される。コラム選択線は、読出コラム選択ゲー
トおよび書込コラム選択ゲートに共通に接続される。電
圧制御回路は、第1および第2のトランジスタのソース
に、メモリセルからデータを読出すとき接地電圧を供給
し、メモリセルにデータを書込むとき接地電圧よりも高
い電圧を供給する。
【0012】この発明のもう1つの局面に従うと、半導
体記憶装置は、メモリセルアレイと、複数のブロック
と、複数の電圧制御回路とを備える。メモリセルアレイ
は、複数のサブアレイに分割される。複数のブロック
は、複数のサブアレイに対応して設けられる。複数の電
圧制御回路は、複数のブロックに対応して設けられる。
サブアレイの各々は、メモリセルと、メモリセルに接続
されたビット線対とを含む。ブロックの各々は、センス
アンプと、入出力線対と、書込コラム選択ゲートと、出
力線対と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタ
と、読出コラム選択ゲートと、コラム選択線とを含む。
センスアンプは、ビット線対に接続される。書込コラム
選択ゲートは、入出力線対とビット線対との間に接続さ
れる。第1のトランジスタは、ビット線対の一方に接続
されたゲートを有する。第2のトランジスタは、ビット
線対の当該他方に接続されたゲートを有する。読出コラ
ム選択ゲートは、出力線対と第1および第2のトランジ
スタのドレインとの間に接続される。コラム選択線は、
読出コラム選択ゲートおよび書込コラム選択ゲートに共
通に接続される。電圧制御回路は、第1および第2のト
ランジスタのソースに、メモリセルからデータを読出す
とき接地電圧を供給し、メモリセルにデータを書込むと
き接地電圧よりも高い電圧を供給する。
【0013】好ましくは、上記電圧制御回路は、Pおよ
びNチャネルMOSトランジスタを含むCMOSインバ
ータ回路を含む。
【0014】さらに好ましくは、上記CMOSインバー
タ回路はさらに、PチャネルMOSトランジスタのドレ
インとCMOSインバータ回路の出力ノードとの間に接
続され、電源電圧および接地電圧の間の中間電圧を受け
るゲートを有するトランジスタを含む。
【0015】さらに好ましくは、上記CMOSインバー
タ回路は、電源ノードと接地ノードとの間に接続され
る。
【0016】あるいは、上記CMOSインバータ回路は
さらに、PチャネルMOSトランジスタのドレインとC
MOSインバータ回路の出力ノードとの間に接続されか
つダイオード接続されたトランジスタを含む。
【0017】さらに好ましくは、上記CMOSインバー
タ回路は、電源電圧および接地電圧の間の中間電圧を受
けるノードと接地ノードとの間に接続される。
【0018】好ましくは、上記複数のサブアレイは行お
よび列に配置される。上記半導体記憶装置はさらに、サ
ブアレイ間の行に配置された複数の第1の領域と、サブ
アレイ間の列に配置された複数の第2の領域とを備え
る。上記電圧制御回路は第1および第2の領域の交差領
域に配置される。
【0019】さらに好ましくは、上記半導体記憶装置は
さらに、ロウデコーダと、ロウデコーダに接続された複
数のメインワード線と、メインワード線の各々に接続さ
れた複数のサブデコーダとを含む。上記サブアレイの各
々はさらに、サブデコーダに接続された複数のサブワー
ド線を含む。上記ブロックは第1の領域に配置される。
サブデコーダは第2の領域に配置される。
【0020】上記半導体記憶装置においては、データ書
込時に接地電圧よりも高い電圧が上記第1および第2の
トランジスタのソースに供給されるので、これらトラン
ジスタはオンになりにくく、その結果、データ書込時に
出力線対からこれらトランジスタに流れ込む電流が低減
される。
【0021】また、複数のサブアレイに対応して複数の
電圧制御回路が設けられているため、上記トランジスタ
のソース電圧はデータ読出時に確実に接地電圧になり、
データ書込時に確実に接地電圧よりも高い電圧になる。
【0022】また、電圧制御回路は上記第1および第2
の領域の交差領域に配置されているため、電圧制御回路
によるレイアウト面積の増大が抑えられる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相
当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0024】[実施の形態1]図1は、この発明の実施
の形態1によるDRAMの全体構成を示すレイアウト図
である。
【0025】図1を参照して、このDRAMは、メモリ
セルアレイ10と、メモリセルアレイ10全体にわたっ
て行に配置された複数のメインワード線MWLと、メモ
リセル10全体にわたって列に配置された複数のコラム
選択線CSLと、メインワード線MWLに接続されたロ
ウデコーダ12と、コラム選択線CSLに接続されたコ
ラムデコーダ14とを備える。ロウデコーダ12は、ロ
ウアドレス信号RADに応答してメインワード線MWL
を選択的に活性化する。コラムアドレスデコーダ14
は、コラムアドレス信号CADに応答してコラム選択線
CSLを選択的に活性化する。
【0026】また、メモリセルアレイ10は、複数のサ
ブアレイ16に分割される。サブアレイ16は、行およ
び列に配置される。サブアレイ16の行間には複数のセ
ンスアンプ領域18が配置される。サブアレイ16の列
間には複数のサブデコーダ領域20が配置される。
【0027】図2は、図1中の4つのサブアレイ16な
らびにそれらに隣接するセンスアンプ領域18およびサ
ブデコーダ領域20の詳細を示す回路ブロック図であ
る。
【0028】図2を参照して、複数のサブアレイ16に
対応して複数のセンスアンプブロック22が設けられ
る。センスアンプブロック22はセンスアンプ領域18
に配置される。複数のセンスアンプブロック22に対応
して複数の電圧制御回路24が設けられる。電圧制御回
路24はセンスアンプ領域18およびサブデコーダ領域
20の交差領域26に配置される。
【0029】各サブアレイ16は、行および列に配置さ
れた複数のメモリセル28と、行に配置された複数のサ
ブワード線SWLと、列に配置された複数のビット線対
BL,/BLとを含む。各メモリセル28は、対応する
サブワード線SWLおよびビット線BLまたは/BLに
接続される。
【0030】各センスアンプブロック22は、複数のビ
ット線対BL,/BLに対応して設けられた複数のセン
スアンプ30と、複数のセンスアンプ30に対応して設
けられた複数の入力回路32と、複数のセンスアンプ3
0に対応して設けられた複数の出力回路34とを含む。
各センスアンプ30は、対応するビット線対BL,/B
Lに接続され、そのビット線対BL,/BLに生じた電
位差を増幅する。
【0031】サブデコーダ領域20には、複数のサブワ
ード線SWLに対応して複数のサブデコーダ36が配置
される。各メインワード線MWLには複数のサブデコー
ダ36が接続される。各サブワード線SWLは対応する
サブデコーダ36に接続される。サブデコーダ36は、
メインワード線MWLの電圧およびサブデコード信号S
Dに応答してサブワード線SWLを選択的に活性化す
る。すなわち、このDRAMはいわゆる分割ワード線構
成(階層ワード線構成ともいう)を採用している。
【0032】また、各交差領域26には、グローバルラ
イトイネーブル信号GWEおよび選択制御信号RBSに
応答してローカルライトイネーブル信号LWEを発生す
るAND回路38が配置される。グローバルライトイネ
ーブル信号GWE用の信号線は、コラム選択線CSLと
平行にサブデコーダ領域20上を走っている。選択制御
信号RBS用の信号線はメインワード線MWLと平行に
センスアンプ領域18上を走っている。
【0033】また、複数のセンスアンプ領域18に対応
して複数の共通線CLが配置される。共通線CLは、メ
モリセルアレイ10全体にわたってメインワード線MW
Lと平行にセンスアンプ領域18上を走っている。各共
通線CLは、対応するセンスアンプ領域18上に並ぶ複
数の電圧制御回路24に接続される。電圧制御回路24
は、選択制御信号RBSおよびリードイネーブル信号R
Eに応答して接地電圧または接地電圧よりも高い所定の
電圧を共通線CLに供給する。電圧制御回路24の詳細
は後述する。
【0034】図3は、図2中の各サブアレイ16および
それに対応するセンスアンプブロック22の詳細な構成
を示す回路図である。
【0035】図3を参照して、複数のビット線対BL,
/BLに対応して複数のプリチャージ回路40が設けら
れる。各プリチャージ回路40は対応するビット線対B
L,/BLに接続される。プリチャージ回路40は、ビ
ット線イコライズ信号BLEQに応答して、ビット線対
BL,/BLを中間電圧VCC/2にプリチャージしか
つイコライズする。中間電圧VCC/2は、電源電圧V
CCと接地電圧との間の電圧である。
【0036】センスアンプ30は、センスアンプ駆動信
号S2PおよびS2Nに応答してビット線対BL,/B
Lに生じた電位差を増幅する。その結果、一方のビット
線BLまたは/BLの電圧が電源電圧VCCに達し、当
該他方のビット線/BLまたはBLの電圧が接地電圧に
達する。
【0037】図2に示された各センスアンプブロック2
2は、図3に示されるように、センスアンプ30、入力
回路32、出力回路34の他、入力線対WI,/WI
と、出力線対RO,/ROとを含む。各入力回路32
は、対応するビット線対BL,/BLと入力線対WI,
/WIとの間に接続される。各出力回路34は、対応す
るビット線対BL,/BLと出力線対RO,/ROとの
間に接続される。
【0038】各入力回路32は、ライトゲート42と、
書込コラム選択ゲート44とを含む。各ライトゲート4
2は、1対のNチャネルMOSトランジスタ421,4
22を含む。トランジスタ421のドレインはビット線
BLに接続される。トランジスタ422のドレインはビ
ット線/BLに接続される。センスアンプ領域18上に
並ぶこれらのトランジスタ421,422のゲートには
上述したローカルライトイネーブル信号LWEが共通に
与えられる。
【0039】各書込コラム選択ゲート44は1対のNチ
ャネルMOSトランジスタ441,442を含む。トラ
ンジスタ441のソースはトランジスタ421のドレイ
ンに接続される。トランジスタ441のドレインは入力
線WIに接続される。トランジスタ442のソースはト
ランジスタ422のドレインに接続される。トランジス
タ442のドレインは入力線/WIに接続される。
【0040】一方、各出力回路34は、リードゲート4
6と、読出コラム選択ゲート48とを含む。各リードゲ
ート46は、1対のNチャネルMOSトランジスタ46
1,462を含む。トランジスタ461のゲートはビッ
ト線BLに接続される。トランジスタ461のソースは
共通線CLに接続される。トランジスタ462のゲート
はビット線/BLに接続される。トランジスタ462の
ソースは共通線CLに接続される。また、各読出コラム
選択ゲート48は、1対のNチャネルMOSトランジス
タ481,482を含む。トランジスタ481のソース
はトランジスタ461のドレインに接続される。トラン
ジスタ481のドレインは出力線ROに接続される。ト
ランジスタ482のソースはトランジスタ462のドレ
インに接続される。トランジスタ482のドレインは出
力線/ROに接続される。
【0041】上述した4つのトランジスタ441,44
2,481,482のゲートは対応するコラム選択線C
SLに共通に接続される。
【0042】入力線対WI,/WIにはプリチャージ回
路50が接続される。プリチャージ回路50は、データ
書込時以外は入力線対WI,/WIを電源電圧VCCに
プリチャージする。出力線対RO,/ROにはプリチャ
ージ回路52が接続される。プリチャージ回路52は、
データ読出時以外は出力線対RO,/ROを電源電圧V
CCにプリチャージする。
【0043】図4は、図2中の各電圧制御回路24の詳
細な構成を示す回路図である。図4を参照して、各電圧
制御回路24は、上述したリードイネーブル信号REお
よび選択制御信号RBSを受けるAND回路54と、A
ND回路54からの出力信号を受けるCMOSインバー
タ回路56とを含む。CMOSインバータ回路56は、
電源ノード58と接地ノード60との間に接続される。
インバータ回路56は、PチャネルMOSトランジスタ
241と、NチャネルMOSトランジスタ242とを含
む。インバータ回路56はさらに、NチャネルMOSト
ランジスタ243を含む。トランジスタ243のドレイ
ンはトランジスタ241のドレインに接続される。トラ
ンジスタ243のソースはインバータ回路56の出力ノ
ード62に接続される。トランジスタ243のゲートに
は中間電圧VCC/2が与えられる。出力ノード62
は、上述した共通線CLに接続される。
【0044】リードイネーブル信号REおよび選択制御
信号RBSがともにH(論理ハイ)レベルになると、イ
ンバータ回路56は接地電圧を出力ノード62に供給す
る。リードイネーブル信号REまたは選択制御信号RB
SがL(論理ロー)レベルになると、インバータ回路5
6は中間電圧VCC/2よりもトランジスタ243のし
きい値電圧Vthだけ低い電圧VCC/2−Vthを出
力ノード62に供給する。したがって、この電圧制御回
路24は、データ読出時に接地電圧を共通線CLに供給
し、データ書込時に接地電圧よりも高い電圧VCC/2
−Vthを共通線CLに供給する。
【0045】なお、このトランジスタ243にはセンス
アンプ30で用いられるような比較的しきい値の低いト
ランジスタを用いるのが好ましい。
【0046】次に、上記のように構成されたDRAMの
読出および書込動作について説明する。まず、読出動作
について説明する。
【0047】データ読出時には、リードイネーブル信号
REがHレベルになり、グローバルライトイネーブル信
号GWEがLレベルになる。グローバルライトイネーブ
ル信号GWEがLレベルであるから、ローカルライトイ
ネーブル信号LWEもLレベルになる。したがって、図
3に示されたライトゲート42を構成するトランジスタ
421,422はすべてオフになる。
【0048】また、選択制御信号RBSは選択的に活性
化され、いずれか1つの選択制御信号RBSがHレベル
になる。このようなHレベルの選択制御信号RBSは、
対応するセンスアンプ領域18上に並ぶ複数の電圧制御
回路24に与えられる。上述したように、電圧制御回路
24は、ともにHレベルのリードイネーブル信号REお
よび選択制御信号RBSを受けると、接地電圧を対応す
る共通線CLに供給する。したがって、図3に示された
リードゲート46を構成するトランジスタ461,46
2のソース電圧が接地電圧に固定される。
【0049】続いて、図1に示されたコラムデコーダ1
4によりコラム選択線CSLが選択的に活性化され、い
ずれか1つのコラム選択線CSLの電圧がHレベルにな
る。コラム選択線CSLの電圧がHレベルになると、対
応する読出コラム選択ゲートを構成するトランジスタ4
81,482がオンになり、また、書込コラム選択ゲー
ト44を構成するトランジスタ441,442もオンに
なる。
【0050】その結果、ビット線対BL,BLに生じた
電位差はリードゲート46によりセンスされ、これによ
りメモリセル28からのデータが読出コラム選択ゲート
48を介して出力線対RO,/ROに読出される。
【0051】次に、書込動作について説明する。データ
書込時には、グローバルライトイネーブル信号GWEが
Hレベルになり、リードイネーブル信号REがLレベル
になる。したがって、いずれか1つのセンスアンプ領域
18上を走るローカルライトイネーブル信号LWEがH
レベルになる。Hレベルのローカルライトイネーブル信
号LWEが対応する複数のライトゲート42に与えられ
ると、これらライトゲート42を構成するトランジスタ
421,422がすべてオンになる。
【0052】また、リードイネーブル信号REはLレベ
ルであるから、上述したように電圧制御回路24は電圧
VCC/2−Vthを共通線CLに供給する。したがっ
て、すべてのリードゲート46を構成するトランジスタ
461,462のソース電圧は電圧VCC/2−Vth
に充電される。
【0053】続いて、いずれか1つのコラム選択線CS
Lの電圧がHレベルになると、対応する読出コラム選択
ゲート48を構成するトランジスタ481,482およ
び書込コラム選択ゲート44を構成するトランジスタ4
41,442がすべてオンになる。
【0054】したがって、入力線対WI,/WI上のデ
ータが書込コラム選択ゲート44およびライトゲート4
2を介してビット線対BL,/BLに伝達され、そのデ
ータがメモリセル28に書込まれる。
【0055】このとき、出力線対RO,/ROはプリチ
ャージ回路52により電源電圧VCCにプリチャージさ
れているが、読出コラム選択ゲート48もオンになるの
で、リードゲート46を構成するトランジスタ461,
462のドレイン電圧が電源電圧VCCに達する。
【0056】そのため、もしもトランジスタ461,4
62のソース電圧が接地電圧に固定されているままだと
すると、リードゲート46は十分な電流駆動能力を有
し、対応するビット線対BL,/BLに生じた電位差を
センスし、そのビット線対BL,/BL上のデータが誤
って出力線対RO,/ROに読出されてしまうことにな
る。
【0057】しかしながら、データの書込時にはトラン
ジスタ461,462のソース電圧は電圧VCC/2−
Vthに充電されているので、リードゲート46は電流
駆動能力をほとんど有しておらず、上記のような誤読出
が起きることはない。また、ビット線対BL,/BLが
中間電圧VCC/2にプリチャージされているときもこ
れらトランジスタ461,462がオンになることはな
い。その結果、出力線対RO,/ROから読出選択ゲー
ト48およびリードゲート46を介して共通線CLに電
流がリークし、その結果、出力線対RO,/ROが放電
されてしまうことはない。
【0058】以上のようにこの実施の形態1によれば、
データの書込時に読出コラム選択ゲート48がオンにな
っても、リードゲート46を構成するトランジスタ46
1,462のソース電圧が電圧VCC/2−Vthに充
電されているため、誤読出が起きることはなく、また、
不要な電流がリードゲート46を介してリークすること
もない。
【0059】また、センスアンプ領域18上を走る共通
線CLの各々に複数の電圧制御回路24が接続されてい
るため、上記トランジスタ461,462の接地電圧ま
たは電圧VCC/2−Vthへの充電は確実に行なわれ
る。
【0060】また、電圧制御回路24は交差領域26に
配置されているため、電圧制御回路24の追加に伴いレ
イアウト面積が大幅に増大することはない。
【0061】[実施の形態2]図5は、電圧制御回路2
4の他の例を示す回路図である。この電圧制御回路24
は、図4に示されたCMOSインバータ回路56に代え
て、図5に示されるようなCMOSインバータ回路64
を含む。このインバータ回路64は、図4に示されたト
ランジスタ243に代えて、ダイオード接続されたNチ
ャネルMOSトランジスタ244を含む。このトランジ
スタ244のドレインはトランジスタ241のドレイン
に接続される。トランジスタ244のソースはこのイン
バータ回路64の出力ノード62に接続される。このイ
ンバータ回路64は、中間電圧VCC/2を受ける中間
電圧ノード66と接地ノード60との間に接続される。
【0062】リードイネーブル信号REおよび選択制御
信号RBSがともにHレベルの場合、この電圧制御回路
24は接地電圧を共通線CLに供給する。また、リード
イネーブル信号REまたは選択制御信号RBSがLレベ
ルの場合、この電圧制御回路24は、中間電圧VCCよ
りもトランジスタ244のしきい値電圧Vthだけ低い
電圧VCC/2−Vthを共通線CLに供給する。
【0063】このトランジスタ244にも図4に示され
たトランジスタ243と同様に比較的しきい値の小さい
トランジスタを用いるのが好ましい。
【0064】また、上述した実施の形態では入力線対W
I,/WIおよび出力線対RO,/ROが複数のビット
線対に対して共通に設けられ、センスアンプ領域18上
を走っているが、より多ビットのデータを同時に入出力
するために、少数のビット線対に対応して1つの入力線
対と1つの出力線対とを設け、これらをコラム選択線C
SLと平行にサブアレイ16上を走るように配置するこ
ともできる。
【0065】また、上記実施の形態では電圧制御回路2
4がすべての交差領域26に配置されているが、たとえ
ばメモリセルアレイ10両端の交差領域26のみに配置
されていてもよい。共通線CLはメモリセルアレイ10
全体にわたって配置されているからである。
【0066】また、上記実施の形態では共通線CLはメ
モリセルアレイ10全体にわたって配置されているが、
たとえばサブアレイ16ごと、つまりセンスアンプブロ
ック22ごとに分割されていてもよい。各分割された共
通線には対応する電圧制御回路24が接続されているか
らである。
【0067】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0068】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、読出セ
ンス用のトランジスタのソースにデータ書込時に接地電
圧よりも高い電圧が供給されるため、読出コラム選択ゲ
ートがオンになっていても誤読出が起きたり、出力線対
からそれらのトランジスタにリーク電流が流れ込むこと
はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるDRAMの全
体構成を示すレイアウト図である。
【図2】 図1中の4つのサブアレイならびにそれらに
隣接するセンスアンプ領域およびサブデコーダ領域の詳
細な構成を示す回路ブロック図である。
【図3】 図2中の各サブアレイおよびそれに対応する
センスアンプブロックの詳細な構成を示す回路図であ
る。
【図4】 図2中の各電圧制御回路の構成を示す回路図
である。
【図5】 この発明の実施の形態2によるDRAMにお
ける各電圧制御回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
10 メモリセルアレイ、12 ロウデコーダ、14
コラムデコーダ、16サブアレイ、18 センスアンプ
領域、20 サブデコーダ領域、22 センスアンプブ
ロック、24 電圧制御回路、26 交差領域、28
メモリセル、30 センスアンプ、32 入力回路、3
4 出力回路、36 サブデコーダ、56,64 CM
OSインバータ回路、58 電源ノード、60 接地ノ
ード、66 中間電圧ノード、42 ライトゲート、4
4 書込コラム選択ゲート、46 リードゲート、48
読出コラム選択ゲート、242〜244,461,4
62 NチャネルMOSトランジスタ、MWL メイン
ワード線、CSL コラム選択線、SWL サブワード
線、BL,/BL ビット線対、WI,/WI入力線
対、RO,/RO 出力線対。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリセルと、 前記メモリセルに接続されたビット線対と、 入力線対と、 前記入力線対と前記ビット線対との間に接続された書込
    コラム選択ゲートと、 出力線対と、 前記ビット線対の一方に接続されたゲートを有する第1
    のトランジスタと、 前記ビット線対の当該他方に接続されたゲートを有する
    第2のトランジスタと、 前記出力線対と前記第1および第2のトランジスタのド
    レインとの間に接続された読出コラム選択ゲートと、 前記読出コラム選択ゲートおよび前記書込コラム選択ゲ
    ートに共通に接続されたコラム選択線と、 前記第1および第2のトランジスタのソースに、前記メ
    モリセルからデータを読出すとき接地電圧を供給し、前
    記メモリセルにデータを書込むとき前記接地電圧よりも
    高い電圧を供給する電圧制御回路とを備える、半導体記
    憶装置。
  2. 【請求項2】 複数のサブアレイに分割されたメモリセ
    ルアレイと、 前記複数のサブアレイに対応して設けられた複数のブロ
    ックと、 前記複数のブロックに対応して設けられた複数の電圧制
    御回路とを備え、 前記サブアレイの各々は、 メモリセルと、 前記メモリセルに接続されたビット線対とを含み、 前記ブロックの各々は、 前記ビット線対に接続されたセンスアンプと、 入力線対と、 前記入力線対と前記ビット線対との間に接続された書込
    コラム選択ゲートと、 出力線対と、 前記ビット線対の一方に接続されたゲートを有する第1
    のトランジスタと、 前記ビット線対の当該他方に接続されたゲートを有する
    第2のトランジスタと、 前記出力線対と前記第1および第2のトランジスタのド
    レインとの間に接続された読出コラム選択ゲートと、 前記読出コラム選択ゲートおよび前記書込コラム選択ゲ
    ートに共通に接続されたコラム選択線とを含み、 前記電圧制御回路は、前記第1および第2のトランジス
    タのソースに、前記メモリセルからデータを読出すとき
    接地電圧を供給し、前記メモリセルにデータを書込むと
    き前記接地電圧よりも高い電圧を供給する、半導体記憶
    装置。
  3. 【請求項3】 前記電圧制御回路は、 PおよびNチャネルMOSトランジスタを含むCMOS
    インバータ回路を含む、請求項1または請求項2に記載
    の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記CMOSインバータ回路はさらに、 前記PチャネルMOSトランジスタのドレインと前記C
    MOSインバータ回路の出力ノードとの間に接続され、
    電源電圧および接地電圧の間の中間電圧を受けるゲート
    を有するトランジスタを含む、請求項3に記載の半導体
    記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記CMOSインバータ回路は、電源ノ
    ードと接地ノードとの間に接続される、請求項4に記載
    の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記CMOSインバータ回路はさらに、 前記PチャネルMOSトランジスタのドレインと前記C
    MOSインバータ回路の出力ノードとの間に接続されか
    つダイオード接続されたトランジスタを含む、請求項3
    に記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記CMOSインバータ回路は、電源電
    圧および接地電圧の間の中間電圧を受けるノードと接地
    ノードとの間に接続される、請求項6に記載の半導体記
    憶装置。
  8. 【請求項8】 前記複数のサブアレイは行および列に配
    置され、 前記半導体記憶装置はさらに、 前記サブアレイの行間に配置された複数の第1の領域
    と、 前記サブアレイの列間に配置された複数の第2の領域と
    を備え、 前記電圧制御回路は前記第1および第2の領域の交差領
    域に配置される、請求項2に記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記半導体記憶装置はさらに、 ロウデコーダと、 前記ロウデコーダに接続された複数のメインワード線
    と、 前記メインワード線の各々に接続された複数のサブデコ
    ーダとを含み、 前記サブアレイの各々はさらに、 前記サブデコーダに接続された複数のサブワード線を含
    み、 前記ブロックは前記第1の領域に配置され、 前記サブデコーダは前記第2の領域に配置される、請求
    項8に記載の半導体記憶装置。
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CN113113075B (zh) * 2021-06-11 2021-08-27 新华三半导体技术有限公司 芯片测试方法、装置、控制电路和芯片

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