JP2001043679A - カラムアドレス線の負荷による誤動作が防止できる半導体メモリ装置 - Google Patents

カラムアドレス線の負荷による誤動作が防止できる半導体メモリ装置

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JP2001043679A JP2000211782A JP2000211782A JP2001043679A JP 2001043679 A JP2001043679 A JP 2001043679A JP 2000211782 A JP2000211782 A JP 2000211782A JP 2000211782 A JP2000211782 A JP 2000211782A JP 2001043679 A JP2001043679 A JP 2001043679A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作速度に影響しないながらも、カラムアド
レスを伝えるカラムアドレス線の負荷が大で、しかも互
いに別々である場合であっても正常に動作できる半導体
メモリ装置を提供する。 【解決手段】 半導体メモリ装置は、カラム選択線制御
信号に応答して、デコードされたアドレスを受け取って
メモリセルアレイ54のカラム選択線を駆動するカラム
選択線駆動器53、第1及び第2制御信号のいずれか一
方及び内部クロック信号に応答して、バッファリングさ
れたカラムアドレスの一部を受け取ってカラム選択線制
御信号を発生するカラム選択線制御信号発生器55、及
び外部より印加されるカラムアドレスストローブ信号及
び書き込みイネーブル信号、及び内部クロック信号に応
答して第1及び第2制御信号を発生する制御信号発生器
56を備えることを特徴とする。

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
係り、特に、半導体メモリ装置のカラム選択線制御回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリ装置、特にダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ(以下、DRAM)においては、
その集積度が高くなるに従い内部の信号線が長くなりつ
つあり、この結果、信号線の負荷が増大する。したがっ
て、内部信号線の一つであるカラムアドレス線も負荷が
大幅に増大されつつあり、その結果、動作速度が落とさ
れたり電流消耗が増えたりするなどの問題点が生じう
る。
【0003】図1は、従来のDRAMの概略ブロック図
である。図1を参照すれば、前記従来のDRAMは、メ
モリセルアレイ14のカラム選択線CSL[i](ここ
で、iは整数)の駆動と関わって、外部より印加される
アドレスA0〜A13をバッファリングするアドレスバ
ッファ11と、前記アドレスバッファ11の出力の一部
CA0〜CA9、CA12、CA13をカラムアドレス
線を介して受け取ってこれらをデコードするカラムアド
レスデコーダ12と、内部クロック信号PCSLDに応
答して前記CA12及びCA13を受け取ってカラム選
択線制御信号PCSLDを発生するカラム選択線制御信
号発生器15と、及び前記カラム選択線制御信号PCS
LDに応答して前記カラムアドレスデコーダ12の出力
DCA39B[i]、DCA012B[i](ここで、
iは整数)を受け取ってカラム選択線CSL[i]を駆
動するカラム選択線駆動器13とを備える。
【0004】前記CA12及びCA13は、前記メモリ
セルアレイ14が多数個のバンクで構成された場合、バ
ンク選択ビットを表わす。前記DCA012B[i]は
CA0〜CA2が前記カラムアドレスデコーダ12でデ
コードされて発生される信号を表わし、前記DCA39
B[i]はCA3〜CA9が前記カラムアドレスデコー
ダ12でデコードされて発生される信号を表わす。図2
は図1のカラム選択線駆動器13の単位回路の回路図で
あり、図3は図1のカラム選択線制御信号発生器15の
回路図であり、図4は図2に示された各種の信号のタイ
ミング図である。
【0005】ところで、前述のようにDRAMの集積度
が高くなるに従い、前記アドレスバッファ11の出力、
すなわち、前記バッファリングされたカラムアドレスC
A0〜CA9、CA12、CA13を伝えるカラムアド
レス線の負荷が大きくなり得、しかも、各カラムアドレ
ス線の負荷が互いに別々になり得る。この場合には、前
記カラムアドレス線の負荷が互いに別々であるため、例
えば、図4に示されたように、前記CA12及びCA1
3よりも前記CAi(ここで、iは0〜9)のいずれか
一つがt1に見合う分だけ遅延される恐れがある。図4
には、CA3〜CA9のいずれか一つがt1に見合う分
だけ遅延された場合が示されている。
【0006】したがって、前記従来のDRAMでは、前
記CA3〜CA9によって発生されるDCA39B
[i]のいずれか一つ、すなわち、DCA39Bjがt
1期間中に領域aでのように無効データを有することに
なり、その結果、 前記カラム選択線CSL[i]のい
ずれか一つ、例えば、CSLxが領域bでのように非正
常的に予めイネーブルされることになる。これにより、
二本のカラム選択線が同時にイネーブルされることによ
って、前記DRAMが誤動作する恐れがある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、動作速度に影響しないながらも、カラムアドレスを
伝えるカラムアドレス線の負荷が大で、しかも互いに別
々である場合であっても正常に動作できる半導体メモリ
装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体メモリ装置は、メモリセルアレ
イと、カラム選択線制御信号に応答して、デコードされ
たアドレスを受け取って前記メモリセルアレイのカラム
選択線を駆動するカラム選択線駆動器と、第1及び第2
制御信号のいずれか一方及び内部クロック信号に応答し
て、バッファリングされたカラムアドレスの一部を受け
取って前記カラム選択線制御信号を発生するカラム選択
線制御信号発生器と、及び外部より印加されるカラムア
ドレスストローブ信号と書き込みイネーブル信号、及び
前記内部クロック信号に応答して前記第1及び第2制御
信号を発生する制御信号発生器とを備えることを特徴と
する。
【0009】前記本発明に係る半導体メモリ装置は、外
部より印加されるカラムアドレスをバッファリングして
バッファリングされたカラムアドレスを出力するアドレ
スバッファ、及び前記バッファリングされたカラムアド
レスを受け取ってこれらをデコードし、デコードされた
アドレスを出力するカラムアドレスデコーダをさらに備
える。
【0010】好ましい実施例によれば、前記内部クロッ
ク信号は、外部より印加されるシステムクロック信号に
同期されて発生される信号である。前記第1制御信号は
前記カラムアドレスストローブ信号及び前記内部クロッ
ク信号に同期されて発生される信号であり、前記第2制
御信号は前記カラムアドレスストローブ信号、前記書き
込みイネーブル信号及び前記内部クロック信号に同期さ
れて発生される信号である。
【0011】前記カラム選択線制御信号発生器は、前記
バッファリングされたカラムアドレスの一部及びこれら
の反転信号のうち選択されたものを入力とするNAND
ゲート、前記内部クロック信号に応答して前記NAND
ゲートの出力をラッチするラッチ、及び前記内部クロッ
ク信号に応答して前記ラッチの出力、前記第1及び第2
制御信号の論理演算を行い、前記カラム選択線制御信号
を発生する論理手段を備える。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明と本発明の動作上の利点及
び本発明の実施によって達成される目的を十分理解する
ためには、本発明の好ましい実施例を例示する添付図面
及び添付図面に記載された内容を参照しなければならな
い。以下、添付された図面に基づき、本発明の好ましい
実施例を説明することによって、本発明を詳細に説明す
る。各図面において、同一の部材には同一の参照符号を
使用した。
【0013】図5を参照すれば、本発明に係る半導体メ
モリ装置は、メモリセルアレイ54のカラム選択線CS
L[i](ここで、iは整数)の駆動と関わって、アド
レスバッファ51と、カラムアドレスデコーダ52と、
カラム選択線駆動器53と、カラム選択線制御信号発生
器55と、及び制御信号発生器56とを備える。
【0014】前記アドレスバッファ51は、外部より印
加されるアドレスカラムA0〜A13をバッファリング
してバッファリングされたカラムアドレスを出力する。
前記カラムアドレスデコーダ52は、前記バッファリン
グされたカラムアドレスの一部CA0〜CA9、CA1
2、CA13をカラムアドレス線を介して受け取ってこ
れらをデコードし、デコードされたアドレスDCA39
B[i]、DCA012B[i](ここで、iは整数)
を出力する。前記カラム選択線駆動器53は多数個の単
位カラム選択線駆動器を含み、かつ、カラム選択線制御
信号PCSLDに応答して前記デコードされたアドレス
DCA39B[i]、DCA012B[i]を受け取っ
て前記カラム選択線CSL[i]を駆動する。
【0015】前記CA12及びCA13は、前記メモリ
セルアレイ54が多数個のバンクで構成された場合、バ
ンク選択ビットを表わす。前記デコードされたアドレス
DCA012B[i]は、CA0〜CA2が前記カラム
アドレスデコーダ52でデコードされて発生される信号
のいずれか一つを表わし、前記デコードされたアドレス
DCA39B[i]は、CA3〜CA9が前記カラムア
ドレスデコーダ52でデコードされて発生される信号の
いずれか一つを表わす。
【0016】特に、前記カラム選択線制御信号発生器5
5は、第1及び第2制御信号PCA及びPWAのいずれ
か一方及び内部クロック信号に応答して前記CA12及
びCA13を受け取って前記カラム選択線制御信号PC
SLDを発生する。また、前記制御信号発生器56は、
前記内部クロック信号PCLK及び外部より印加される
命令、すなわち、カラムアドレスストローブ信号CAS
B及び書き込みイネーブル信号WEBに応答して前記第
1及び第2制御信号PCA及びPWAを発生する。
【0017】前記内部クロック信号PCLKは、外部よ
り印加されるシステムクロック信号CLKに同期されて
発生される信号である。前記第1制御信号PCAは前記
カラムアドレスストローブ信号CASB及び前記内部ク
ロック信号PCLKに応答して発生される信号であり、
前記第2制御信号PWAは前記書き込みイネーブル信号
WEB及び前記内部クロック信号PCLKに応答して発
生される信号である。
【0018】図6は、図5のカラム選択線駆動器53に
含まれる単位カラム選択線駆動器の回路図である。図6
を参照すれば、前記単位カラム選択線駆動器は、NOR
ゲート61と、インバータ62と、電源電圧VDDと接
地電圧VSSとの間に直列接続されるPMOSトランジ
スタ63、64及びNMOSトランジスタ65と、イン
バータ66a及び66bで構成されるラッチ66とを備
える。
【0019】前記NORゲート61は、前記デコードさ
れたアドレスDCA012B[i]のいずれか1ビット
であるDCA012B及び前記デコードされたアドレス
DCA39B[i]のいずれか1ビットであるDCA3
9Bを論理和し、その結果を反転させて出力する。前記
NORゲート61の出力が論理“ハイ”である場合に
は、前記NMOSトランジスタ65がターンオンされる
ことによって前記ラッチ66の出力端に接続されている
カラム選択線CSLが論理“ハイ”に活性化される。前
記NORゲート61の出力が論理“ロー”であり、か
つ、前記カラム選択線制御信号PCSLDが論理“ハ
イ”である場合には、前記PMOSトランジスタ63、
64がターンオンされることによって前記カラム選択線
CSLが論理“ロー”に非活性化される。
【0020】図7は、図5のカラム選択線制御信号発生
器55の回路図である。図7を参照すれば、前記カラム
選択線制御信号発生器55は、前記CA12及びCA1
3及びこれらの反転信号CA12B、CA13Bよりな
る群から選ばれたいずれか2つを入力とするNANDゲ
ート71と、前記内部クロック信号PCLKに応答して
前記NANDゲート71の出力をラッチするラッチ73
と、前記内部クロック信号PCLKに応答して前記ラッ
チ73の出力、前記第1及び第2制御信号PCA及びP
WAの論理演算を行い、前記カラム選択線制御信号PC
SLDを発生する論理手段75とを備える。
【0021】前記ラッチ73はインバータ73b、73
c、及び前記内部クロック信号PCLKによって制御さ
れる伝送ゲート73aを含んでなる。前記論理手段75
は、前記ラッチ73の出力及び前記内部クロック信号P
CLKを入力とするNANDゲート75a、前記NAN
Dゲート75aの出力を反転させるインバータ75b、
前記インバータ75bの出力と前記第1及び第2制御信
号PCA及びPWAを入力とするORゲート75c、前
記ORゲート75cの出力及び前記内部クロック信号P
CLKを入力とするNANDゲート75d、前記NAN
Dゲート75dの出力を反転させて前記カラム選択線制
御信号PCSLDを出力するインバータ75eを含んで
なる。
【0022】図8は、図5の制御信号発生器56の回路
図である。図8を参照すれば、前記制御信号発生器56
は、前記カラムアドレスストローブ信号CASBを反転
させるインバータ81と、前記内部クロック信号PCL
Kが論理“ハイ”の時にターンオンされて前記インバー
タ81の出力を伝える伝送ゲート82と、及び前記内部
クロック信号PCLK及び前記伝送ゲート82の出力を
論理積してその結果を前記第1制御信号PCAとして出
力するANDゲート83とを備える。また、前記制御信
号発生器56は、前記書き込みイネーブル信号WEBを
反転させるインバータ84と、前記内部クロック信号P
CLKが論理“ハイ”の時にターンオンされて前記イン
バータ84の出力を伝える伝送ゲート85と、及び前記
内部クロック信号PCLK及び前記伝送ゲート85の出
力を論理積してその結果を前記第2制御信号PWAとし
て出力するANDゲート86とを備える。
【0023】読み出し動作時には、前記内部クロック信
号PCLKの1サイクルに見合う時間中に前記カラムア
ドレスストローブ信号CASBが論理“ロー”になる。
これにより、前記カラムアドレスストローブ信号CAS
Bが論理“ロー”、つまり、前記インバータ81の出力
が論理“ハイ”である間に、前記内部クロック信号PC
LKのうちいずれか一つの論理“ハイ”パルスが前記第
1制御信号PCAとして出力される。
【0024】同様に、書き込み動作時には、前記内部ク
ロック信号PCLKの1サイクルに見合う時間中に前記
書き込みイネーブル信号WEBが論理“ロー”になる。
これにより、前記書き込みイネーブル信号WEBが論理
“ロー”、つまり、前記インバータ84の出力が論理
“ハイ”である間に、前記内部クロック信号PCLKの
うち一つの論理“ハイ”パルスが前記第2制御信号PW
Aとして出力される。
【0025】図9は、図5に示された各種の信号のタイ
ミング図である。図9のタイミング図を参照し、本発明
に係る半導体メモリ装置の動作について詳細に説明す
る。ここでは、前記メモリセルアレイ54のBバンクが
選択される場合について説明する。
【0026】外部よりシステムクロック信号CLK、書
き込みまたは読み出し命令CMD、カラムアドレスA0
〜A13が印加されれば、前記システムクロック信号C
LKに同期されて前記内部クロック信号PCLKが発生
される。また前記アドレスバッファ51が前記カラムア
ドレスA0〜A13をバッファリングしてバッファリン
グされたカラムアドレスCAi(ここで、iは0〜1
3)を出力し、前記カラムアドレスデコーダ52が前記
バッファリングされたカラムアドレスの一部CA0〜C
A9、CA12、CA13をカラムアドレス線を介して
受け取ってこれらをデコードし、デコードされたアドレ
スDCA39B[i]、DCA012B[i]を出力す
る。
【0027】また、前記制御信号発生器56は、前記内
部クロック信号PCLK及び前記命令CMD、つまり、
カラムアドレスストローブ信号CASBまたは書き込み
イネーブル信号WEBに応答して前記第1または第2制
御信号PCA及びPWAを発生する。具体的には、読み
出し動作時には、前記カラムアドレスストローブ信号C
ASB及び前記内部クロック信号PCLKに応答してパ
ルス信号形態の前記第1制御信号PCAが発生され、書
き込み動作時には、前記書き込みイネーブル信号WEB
及び前記内部クロック信号PCLKに応答してパルス信
号形態の前記第2制御信号PWAが発生される。これに
より、前記カラム選択線制御信号発生器55は、前記第
1制御信号PCA及び第2制御信号PWAのいずれか一
方及び前記内部クロック信号PCLKに応答して前記C
A12及びCA13を受け取って前記カラム選択線制御
信号PCSLDを発生することになる。したがって、前
記カラム選択線制御信号PCSLDには前記第1制御信
号PCAまたは第2制御信号PWAにより発生されるパ
ルスcが含まれることになる。
【0028】一方、前述のようにDRAMの集積度が高
くなるに従い、前記バッファリングされたカラムアドレ
スCA0〜CA9、CA12、CA13を伝えるカラム
アドレス線の負荷が大きくなり得、しかもカラムアドレ
ス線の負荷が互いに別々になり得る。この場合には、前
記カラムアドレス線の負荷が互いに別々であるため、例
えば、図9に示されたように、前記CA12及びCA1
3よりも前記CAi(ここで、iは0〜9)のいずれか
一つがt1に見合う分だけ遅延されるおそれがある。図
9には、CA3〜CA9のうちいずれか一つがt1に見
合う分だけ遅延された場合が示されている。これによ
り、前記CA3〜CA9により発生されるDCA39B
[i]のいずれか一つ、つまり、DCA39Bjがt1
期間中にd領域でのように無効データを有することにな
り、この結果、前記カラム選択線CSL[i]のいずれ
か一つ、つまり、CSLxがe領域でのように非正常的
に予め論理“ハイ”にイネーブルされることになる。
【0029】しかし、本発明に係る半導体メモリ装置で
は、前記カラム選択線制御信号PCSLDの前記パルス
cの立ち上がりエッジによって前記CSLxが直ちに論
理“ロー”にディスエーブルされることになる。その結
果、前記CSLxは前記e領域でのようにグリッチ(Gli
tch)程度のイネーブル領域のみを有することになるた
め、二本のカラム選択線が同時にイネーブルされる場合
が生じなくなり、誤動作が防止される。
【0030】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明に係る半
導体メモリ装置は、動作速度に影響しないながらも、カ
ラムアドレスを伝えるカラムアドレス線の負荷が大で、
しかも互いに別々である場合であっても、正常に動作で
きる長所がある。本発明は図面に示された実施形態を参
考として説明されたが、これは単なる例示的なものに過
ぎず、この技術分野の通常の知識を有した者なら、これ
より各種の変形及び均等な他実施形態が可能であること
は理解できるはずである。よって、本発明の真の技術的
な保護範囲は請求範囲の技術的な思想によって定まるべ
きである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のDRAMの概略ブロック図である。
【図2】 図1のカラム選択線駆動器の単位回路の回路
図である。
【図3】 図1のカラム選択線制御信号発生器の回路図
である。
【図4】 図2に示された各種の信号のタイミング図で
ある。
【図5】 本発明に係る半導体メモリ装置の概略ブロッ
ク図である。
【図6】 図5のカラム選択線駆動器の回路図である。
【図7】 図5のカラム選択線制御信号発生器の回路図
である。
【図8】 図5の制御信号発生器の回路図である。
【図9】 図5に示された各種の信号のタイミング図で
ある。
【符号の説明】
A0〜A13 外部より入力されるカラムアドレス CA0〜CA9、CA12、CA13 カラムアドレス PCLK 内部クロック信号 CASB カラムアドレスストローブ信号 WEB 書き込みイネーブル信号 PCA、PWA 第1、第2制御信号 PCSLD カラム選択線制御信号 CSL[i] カラム選択線 DCA39B[i]、DCA012B[i] デコード
されたアドレス 51 アドレスバッファ 52 カラムアドレスデコーダ 53 カラム選択線駆動器 54 メモリセルアレイ 55 カラム選択線制御信号発生器 56 制御信号発生器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリセルアレイと、 カラム選択線制御信号に応答して、デコードされたアド
    レスを受け取って前記メモリセルアレイのカラム選択線
    を駆動するカラム選択線駆動器と、 第1及び第2制御信号のうちいずれか一方及び内部クロ
    ック信号に応答して、バッファリングされたカラムアド
    レスの一部を受け取って前記カラム選択線制御信号を発
    生するカラム選択線制御信号発生器と、 外部より印加されるカラムアドレスストローブ信号と書
    き込みイネーブル信号、及び前記内部クロック信号に応
    答して前記第1及び第2制御信号を発生する制御信号発
    生器とを備えることを特徴とする半導体メモリ装置。
  2. 【請求項2】 外部より印加されるカラムアドレスをバ
    ッファリングしてバッファリングされたカラムアドレス
    を出力するアドレスバッファと、 前記バッファリングされたカラムアドレスを受け取って
    これらをデコードし、デコードされたアドレスを出力す
    るカラムアドレスデコーダとをさらに備えることを特徴
    とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。
  3. 【請求項3】 前記内部クロック信号は、外部より印加
    されるシステムクロック信号に同期されて発生される信
    号であることを特徴とする請求項1に記載の半導体メモ
    リ装置。
  4. 【請求項4】 前記第1制御信号は、前記カラムアドレ
    スストローブ信号及び前記内部クロック信号に応答して
    発生される信号であることを特徴とする請求項1に記載
    の半導体メモリ装置。
  5. 【請求項5】 前記第2制御信号は、前記書き込みイネ
    ーブル信号及び前記内部クロック信号に応答して発生さ
    れる信号であることを特徴とする請求項1に記載の半導
    体メモリ装置。
  6. 【請求項6】 前記カラム選択線制御信号発生器は、 前記バッファリングされたカラムアドレスの一部及びこ
    れらの反転信号のうち選択されたものを入力とするNA
    NDゲートと、 前記内部クロック信号に応答して前記NANDゲートの
    出力をラッチするラッチと、 前記内部クロック信号に応答して前記ラッチの出力、前
    記第1及び第2制御信号の論理演算を行い、前記カラム
    選択線制御信号を発生する論理手段とを備えることを特
    徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。
  7. 【請求項7】 前記制御信号発生器は、 前記カラムアドレスストローブ信号を反転させる第1反
    転手段と、 前記内部クロック信号に応答して前記第1反転手段の出
    力を伝える第1スイッチング手段と、 前記内部クロック信号及び前記第1スイッチング手段の
    出力を論理積してその結果を前記第1制御信号として出
    力する第1論理積手段と、 前記書き込みイネーブル信号を反転させる第2反転手段
    と、 前記内部クロック信号に応答して前記第2反転手段の出
    力を伝える第2スイッチング手段と、 前記内部クロック信号及び前記第2スイッチング手段の
    出力を論理積してその結果を前記第2制御信号として出
    力する第2論理積手段とを備えることを特徴とする請求
    項1に記載の半導体メモリ装置。
JP2000211782A 1999-07-13 2000-07-12 カラムアドレス線の負荷による誤動作が防止できる半導体メモリ装置 Expired - Fee Related JP4562873B2 (ja)

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