JP2002074962A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2002074962A JP2000262776A JP2000262776A JP2002074962A JP 2002074962 A JP2002074962 A JP 2002074962A JP 2000262776 A JP2000262776 A JP 2000262776A JP 2000262776 A JP2000262776 A JP 2000262776A JP 2002074962 A JP2002074962 A JP 2002074962A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DRAMのセンスアンプ駆動回路において、
センス動作時にビット線の充放電電流を分散させて、セ
ンスアンプ同士の干渉を抑制し、データの読み出し速度
を速くする。 【解決手段】 複数個のセンスアンプSAは、個々に、
PMOS型及びNMOS型のセンスアンプ駆動トランジ
スタQSDP3、QSDN2を持つ。各PMOS型のセ
ンスアンプ駆動トランジスタQSDP3のソースは、第
1の共用電源線VDD及びこれと直行する多数本の独立
電源線VDD1に接続される。また、各NMOS型のセ
ンスアンプ駆動トランジスタQSDN2のソースは、第
1の共用電源線VSS及びこれと直行する多数本の独立
電源線VSS1に接続される。従って、充電電流及び放
電電流は、前記メッシュ状に配置した多数本の電源線V
DD、VDD1、VSS、VSS1に分散する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイナミックラン
ダムアクセスメモリ(DRAM)等の半導体記憶装置に
関し、詳しくは、そのセンスアンプ駆動回路の改良に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、DRAMは、メモリセルと呼ば
れる部分に微小な電荷を蓄え、その電荷を論理"1"のデ
ータ、又は論理"0"のデータとして保持している。前記
メモリセルはアレイ状に配置されており、外部から行ア
ドレス及び列アドレスを入力することによって任意のメ
モリセルを選択することができる。前記行アドレスは行
デコーダによってデコードされ、任意のビット線対を選
択する。また列アドレスは列デコーダによってデコード
され、任意のワード線を選択する。このワード線とビッ
ト線との各交点に前記メモリセルが位置する。
【0003】データの読み出し動作時には、任意のワー
ド線を活性化し、これにより前記ワード線に繋がる全て
のメモリセルの微小電荷のデータを、前記メモリセルに
繋がっているビット線に各々読み出し、そのビット線に
繋がるセンスアンプで増幅する。データをセンスアンプ
で増幅する際には、データの読み出されていないビット
線の電位を参照電位として用いるため、2本のビット
線、即ち1つのビット線対が必要である。
【0004】センスアンプにより増幅動作の行われた複
数のビット線対の中から任意のビット線対を選択し、そ
の選択されたビット線対のデータをグローバルデータ線
に取り出し、更にメインアンプで増幅し、インターフェ
ースを通してDRAM外部へデータを送り出す動作が読
み出し動作である。
【0005】本発明は、DRAMを構成する前記要素群
のうち、特にセンスアンプの駆動回路について行われ
た。
【0006】従来のセンスアンプ駆動回路の代表的な例
を図6を用いて説明する。同図において、MAは1つの
メモリアレイであって、アレイ状に配置された多数個の
メモリセルMCを持つ。WLはワード線、BL106、
/BL107はビット線である。SA101はCMOS
型センスアンプであって、2個のNMOS型トランジス
タN1、N2を持つNMOS型アンプ108と、2個の
PMOS型トランジスタP1、P2を持つPMOS型ア
ンプ109とを有する。QSDN102はNMOS型の
センスアンプ駆動トランジスタであって、ゲートにセン
スアンプ活性化信号SANを受けてONし、接地用の電
源線VSSを前記NMOS型アンプ108のソースに接
続する。QSDP103はPMOS型のセンスアンプ駆
動トランジスタであって、ゲートにセンスアンプ活性化
信号SAPを受けてONし、所定電位の電源線VDDを
前記PMOS型アンプ109のソースに接続する。10
4及び105は各々配線抵抗rを持つセンスアンプ駆動
線であって、このセンスアンプ駆動線4、5には、CM
OS型センスアンプSAが多数個並列に接続されてい
る。以下、このセンスアンプ駆動回路の動作を簡単に説
明する。
【0007】一本のワード線WLを活性化すると、中間
電位(電源線VDDの持つ所定電位の1/2の電位)に
プリチャージされたビット線BL106、/BL107
よりなるビット線対の一方のビット線に、前記ワード線
WLに接続されたメモリセルMCの微小電位が読み出さ
れる。次に、センスアンプ駆動トランジスタQSDN1
02、QSDP103を各々センスアンプ活性化信号S
AN、SAPによりONさせると、センスアンプSAで
センス動作が開始され、このセンス動作によりビット線
対の他方はPMOS型のセンスアンプ駆動トランジスタ
QSDP103により所定電位へと充電され、他方のビ
ット線はNMOS型のセンスアンプ駆動トランジスタQ
SDN102により接地電位へと放電される。この動作
により、メモリセルMCの微小電位が増幅される。ま
た、この増幅動作時の充電電流はセンスアンプ駆動線1
05に流れ込み、放電電流はセンスアンプ駆動線104
に流れ込む。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のセンスアンプ駆動回路では、多数のセンスアンプS
A101からの充放電電流が1本のセンスアンプ駆動線
104、105に集中する構成であるため、センスアン
プ駆動線104、105自身の配線抵抗rによる電圧降
下が大きく、ビット線BL106、/BL107の充放
電に時間を要するため、結果として、データの読み出し
速度が遅くなったり、データを正しく読み出せなくなっ
たりする場合がある。
【0009】その原因をNMOS型アンプ108側の動
作を例に挙げて説明する(尚、PMOS型アンプ109
側はNMOS型アンプ108側と動作原理的に対称であ
るので、説明を省略する)。一本のワード線WLを活性
化し、メモリセルアレイMAの任意のメモリセルMCか
らビット線対の一方ビット線(例えばBL106)に微
小電位が読み出されると、続いてセンスアンプ活性化信
号SAP、SANによりセンスアンプ駆動トランジスタ
QSDP103、QSDN102がONし、センスアン
プSA101が活性化し、増幅動作が開始される。
【0010】この時、PMOS型アンプ109がON
し、ビット線のBL106の電位が上昇すると、そのビ
ット線BL106に繋がるNMOS型アンプ108のN
MOS型トランジスタN2のゲート電位が高くなるた
め、そのNMOS型トランジスタN2は低インピーダン
スになり、電流をより多く流そうとする。その結果、前
記ビット線BL106と対を成す他方のビット線/BL
107からセンスアンプ駆動線104に流れ込む電流、
即ち放電電流がセンスアンプ駆動トランジスタQSDN
102の電流能力を上回った場合、又はセンスアンプ駆
動線104の配線抵抗rによる電圧降下が大きい場合に
は、NMOS型アンプ108のソース電位(ボトム電
位)が上昇し、浮いてしまう。これに伴い、NMOS型
アンプ108のNMOS型トランジスタN2のゲート-
ソース間電圧Vgsが小さくなるため、そのNMOS型
トランジスタN2の電流能力が落ち、放電に時間を要す
る。その結果、データの増幅動作が遅くなって、読み出
し速度が遅くなり、ひいてはデータを正しく読み出せな
くなる。
【0011】また、センスアンプSA101のNMOS
型トランジスタN1、N2の中に製造時のバラツキによ
るしきい電圧の高いトランジスタが存在する場合は、そ
のNMOS型トランジスタは、ソース電位の上昇に起因
して、しきい値電圧を確保することがより難しくなるた
め、ON動作が一層に遅くなり、データ読み出し速度が
益々遅くなる。
【0012】前記NMOS型アンプ108のソース電位
が浮くことに起因する読み出し速度の低下は、以下のよ
うな場合にも起こり得る。例えば、読み出すデータのパ
ターン(読み出し動作時に、対象となる多数のビット線
対に各々どのようなデータが読み出されるかを示すも
の)に依存し、そのパターンに応じてセンス動作のスピ
ードが異なってくる。動作速度的に最も厳しくなるパタ
ーンは、1対のビット線からの"0"読み出しであって、
他のビット線対は全て"1"のデータを読み出す場合であ
る。これを詳述すると、"1"を読み出すビット線は増幅
動作開始時にプリチャージ電位+ΔVの微小電圧を持
ち、この電圧がセンスアンプの一方のNMOSトランジ
スタN1又はN2のゲート電位を与え、このトランジス
タにより放電を行うのに対し、"0"が読み出されるビッ
ト線対は、参照電位となるプリチャージ電位が与えられ
るゲートを持つトランジスタにより放電されるため、"
1"を読み出す時の方が放電を行うトランジスタのゲー
ト電圧が高い。従って、"1"を読み出すセンスアンプS
A101の方が"0"を読み出すセンスアンプSA101
よりもセンス動作の開始が早い。すると、その放電電流
によりソース電位が浮くため、"0"を読み出すセンスア
ンプSA101のNMOS型トランジスタN1又はN2
のゲート- ソース間電圧Vgsが小さくなって、電流能
力が低下し、放電に時間を要する。
【0013】このように、センスアンプ駆動線104、
105を共通化すると、センスアンプSA101同士が
互いに干渉するため、センス動作の高速化に難点があ
る。
【0014】また、従来、特開平5−62461号公報
には、2個のセンスアンプ毎にNチャネル及びPチャネ
ルのドライブトランジスタを設け、これらドライブトラ
ンジスタを所定電位の1本の電源線、及び接地電位の1
本の電源線に接続した構成の半導体記憶装置が開示され
ているが、この構成でも、所定電位の電源線及び接地電
位の電源線(センスアンプ駆動線)が前記複数個のセン
スアンプが共用されるため、やはり個々のセンスアンプ
同士が互いに干渉して、センス動作の高速化に難点があ
る。
【0015】本発明は、前記従来の問題に鑑み、その目
的は、センスアンプ同士の干渉を小さくして、センス動
作の高速化を実現した半導体記憶装置を提供することに
ある。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明では、センスアンプ駆動線を1本に共通化せ
ず、複数本のセンスアンプ駆動線を設けて、多数のセン
スアンプへの充電電流を前記複数本のセンスアンプ駆動
線を経て分散供給すると共に、多数のセンスアンプから
の放電電流を前記複数本のセンスアンプ駆動線を経て分
散排出することとする。
【0017】具体的に、請求項1記載の本発明の半導体
記憶装置は、PMOS型及びNMOS型の両トランジス
タを備えた複数個のCMOS型センスアンプと、前記複
数個のCMOS型センスアンプの所定個毎に1個設けら
れ、対応する所定個のCMOS型センスアンプのPMO
S型トランジスタのソースに接続され、センスアンプ駆
動信号により駆動されるPMOS型センスアンプ駆動ト
ランジスタと、前記複数個のCMOS型センスアンプの
所定個毎に1個設けられ、対応する所定個のCMOS型
センスアンプのNMOS型トランジスタのソースに接続
され、他のセンスアンプ駆動信号により駆動されるNM
OS型センスアンプ駆動トランジスタとを有し、前記各
PMOS型センスアンプ駆動トランジスタを経て前記複
数個のCMOS型センスアンプに所定電源を供給するた
めの多数本の第1の電源線と、前記各NMOS型センス
アンプ駆動トランジスタを経て前記複数個のCMOS型
センスアンプに他の所定電源を供給するための多数本の
第2の電源線とを備えたことを特徴とする。
【0018】また、請求項2記載の発明は、前記請求項
1記載の半導体記憶装置において、PMOS型及びNM
OS型の各センスアンプ駆動トランジスタは、2個のC
MOS型センスアンプ毎に1個設けられることを特徴と
する。
【0019】更に、請求項3記載の発明は、前記請求項
2記載の半導体記憶装置において、2個のCMOS型セ
ンスアンプ毎に、PMOS型及びNMOS型の各センス
アンプ駆動トランジスタが共用され、前記各センスアン
プ駆動トランジスタが配置されないCMOS型センスア
ンプでは、前記各センスアンプ駆動トランジスタが配置
されない領域に、前記第1及び第2の電源線を基板に接
続する基板コンタクトが形成されていることを特徴とす
る。
【0020】加えて、請求項4記載の発明は、前記請求
項1記載の半導体記憶装置において、前記多数本の第1
の電源線は、CMOS型センスアンプ列方向に延び且つ
前記各PMOS型の各センスアンプ駆動トランジスタに
接続された第1の共用電源線と、前記共用電源線に接続
された多数本の第1の独立電源線とを有し、前記多数本
の第2の電源線は、CMOS型センスアンプ列方向に延
び且つ前記各NMOS型の各センスアンプ駆動トランジ
スタに接続された第2の共用電源線と、前記共用電源線
に接続された多数本の第2の独立電源線とを有すること
を特徴とする。
【0021】また、請求項5記載の発明は、前記請求項
1記載の半導体記憶装置において、前記多数本の第1の
電源線及び第2の電源線は、各々、所定個のCMOS型
センスアンプ毎に1本設けられ、各1本の第1及び第2
の電源線は、対応する所定の少数個のCMOS型センス
アンプで専用されることを特徴とする。
【0022】更に、請求項6記載の発明は、前記請求項
4記載の半導体記憶装置において、前記多数本の第1の
独立電源線及び前記多数本の第2の独立電源線は、各
々、2個のCMOS型センスアンプ毎に1本設けられ、
任意の2個のCMOS型センスアンプに対応する第1の
独立電源線及び第2の独立電源線の間には、前記任意の
2個のCMOS型センスアンプの何れかで増幅されたデ
ータが出力されるグローバルデータ線が前記第1及び第
2の独立電源線と平行に延びて配置されていることを特
徴とする。
【0023】加えて、請求項7記載の発明は、前記請求
項5記載の半導体記憶装置において、所定の少数個のC
MOS型センスアンプで専用する前記第1の電源及び第
2の電源線の間には、前記所定個のCMOS型センスア
ンプの何れかで増幅されたデータが出力されるグローバ
ルデータ線が前記第1及び第2の電源線と平行に延びて
配置されていることを特徴とする。
【0024】以上により、請求項1ないし請求項7記載
の発明では、所定電源からPMOS型センスアンプ駆動
トランジスタを経てCMOS型センスアンプへ充電され
る充電電流は、多数本の第1の電源線を用いて供給され
る。また、CMOS型センスアンプからNMOS型セン
スアンプ駆動トランジスタを経て所定電源へ放電される
放電電流は、多数本の第2の電源線を用いて放出され
る。従って、従来のようにセンスアンプ駆動線を共通化
した構成での充放電電流の集中が緩和され、その結果、
CMOS型センスアンプを構成するPMOS型トランジ
スタ及びNMOS型トランジスタの各ソース電位の上
昇、及びこれに起因するセンスアンプ同士の干渉が有効
に抑えられて、センス動作の高速化が実現される。
【0025】特に、請求項2及び請求項3記載の発明で
は、センスアンプ駆動トランジスタが共用されて、これ
が配置されない領域を有効利用して、例えば第1及び第
2の電源線の基板コンタクトがこの領域に形成される。
従って、基板コンタクトなどのための特別の領域を必要
とせず、レイアウトがコンパクトになる。
【0026】また、請求項5記載の発明では、所定個の
センスアンプ毎に専用の電源線を持つので、センスアン
プへの充放電電流が確実に分散して、センスアンプ同士
の干渉がより一層小さくなり、データの書き込み速度が
より一層に速くなる。
【0027】更に、請求項6及び請求項7記載の発明で
は、第1の電源線と第2の電源線との間にグローバルデ
ータ線が平行に位置して、グローバルデータ線がこれら
の電源線でシールドされるので、複数のグローバルデー
タ線相互の干渉によるノイズが低減されて、データの読
み出し及び書き込みの信頼性が向上する。
【0028】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明の第1の実施の形態の半導体記憶装置について、図1
を参照しながら説明する。
【0029】図1は、本実施の形態の半導体記憶装置と
しての個別センスアンプ駆動回路を示す。同図におい
て、MAは1つのメモリアレイであって、内部には多数
のメモリセルMCがアレイ状に配置される。WLは同一
行のメモリセルMCを選択する複数本のワード線、BL
6、/BL7は同一列のメモリセルMCに接続されたビ
ット線であって、多数対備えられる。SAは複数個のセ
ンスアンプであって、各々、一対のビット線BL6、/
BL7が接続される。前記各センスアンプSAには、デ
コードスイッチ19を介してグローバルデータ線GDL
10が接続される。このグローバルデータ線GDL10
は、センスアンプSAを介してビット線BL6、/BL
7とメインアンプ18とを繋ぐ配線である。前記メイン
アンプ18は、センスアンプSAにより増幅されたビッ
ト線BL6、/BL7のデータを更に増幅するアンプで
ある。
【0030】前記複数個のセンスアンプSA1は、2個
のPMOS型トランジスタP1、P2からなるPMOS
型アンプ9と、2個のNMOS型トランジスタN1、N
2からなるNMOS型アンプ8により構成されるCMO
S型アンプである。
【0031】前記複数個のCMOS型センスアンプSA
1では、所定個(同図では1個)毎に、NMOS型アン
プ8のソースノード4にNMOS型のセンスアンプ駆動
トランジスタQSDN2のドレインが接続され、一方、
PMOS型アンプ9のソースノード5にPMOS型のセ
ンスアンプ駆動トランジスタQSDP3のドレインが接
続されている。前記PMOS型の各センスアンプ駆動ト
ランジスタQSDP3は、そのソースが、センスアンプ
列方向に延びる所定電位の共用電源線(第1の共用電源
線)VDDに接続されていて、センスアンプ駆動信号S
APが接地電位VSSになればONして、対応するPM
OS型アンプ9のソースノード5を所定電位にする。一
方、NMOS型の各センスアンプ駆動トランジスタQS
DN2は、そのソースが、センスアンプ列方向に延びる
接地電位の共用電源線(第2の共用電源線)VSSに接
続されていて、他のセンスアンプ駆動信号SANが所定
電位VDDになればONして、対応するNMOS型アン
プ8のソースノード4を接地電位にする。
【0032】前記複数個のCMOS型センスアンプSA
1は、2個毎に、ビット線方向に延びる所定電位の第1
の独立電源線VDD1及び接地電位の第2の独立電源線
VSS1とを有する。具体的に説明すると、図1左側に
描いた2個のCMOS型センスアンプSA1において、
左側のセンスアンプSAの左方には所定電位の第1の独
立電源線VDD1が延び、右側のセンスアンプSAの左
方には接地電位の第2の独立電源線VSS1が延びてい
る。これら多数本の第1の独立電源線VDD1は、これ
と直行する前記第1の共用電源線VDDと接続され、同
様に多数本の第2の独立電源線VSS1は、これと直行
する前記第2の共用電源線VSSと接続されている。前
記第1及び第2の独立電源線VDD1、VSS1の合計
本数は、1つのメモリアレイMA当たりに備えるCMO
S型センスアンプSA1の個数と同数である。
【0033】前記1本の第1の共用電源線VDD及び多
数本の第1の独立電源線VDD1により、所定電源を各
PMOS型センスアンプ駆動トランジスタ3を介して複
数個のCMOS型センスアンプSA1に供給する多数本
の第1の電源線Aを構成し、前記1本の第2の共用電源
線VSS及び多数本の第2の独立電源線VSS1によ
り、接地電源を各NMOS型センスアンプ駆動トランジ
スタ2を介して複数個のCMOS型センスアンプSA1
に供給する多数本の第2の電源線Bを構成している。
【0034】次に、本実施の形態の個別センスアンプ駆
動回路の動作を説明する。1本のワード線WLを活性化
すると、メモリセルMCからビット線(例えばBL6)
に微小電位のデータが読み出される。次いで、PMOS
型のセンスアンプ駆動トランジスタQSDP3により前
記ビット線BL6はプリチャージ電位(所定電源の電位
の1/2の電位)から所定電源の電位へと充電され、同
時に前記ビット線BL6と対をなす他方のビット線/B
L7は、NMOS型のセンスアンプ駆動トランジスタQ
SDN2により前記プリチャージ電位から接地へと放電
される。
【0035】ここで、NMOS型アンプ8側について説
明すると、NMOS型のセンスアンプ駆動トランジスタ
QSDN2のソースが、第2の共用電源線VSS及びこ
れと直行する多数本の第2の独立電源線VSS1に接続
されているので、前記接地への放電電流は、これらのメ
ッシュ状に形成されて低インピーダンス化された第2の
電源線Bへと分散して流れ込む。その結果、NMOS型
アンプ8のソース電位の浮き(上昇)が抑えられるの
で、従来で問題となっていたNMOS型アンプ108の
ソース電位の浮きによるNMOS型アンプ108の電流
能力の低下を回避することができる。よって、放電時間
が短くなり、センス動作がより速くなって、データの読
み出し時間が短縮化される。
【0036】更に、従来では前記の放電電流が共用のセ
ンスアンプ駆動配線104に流れ込んでいたために、共
用のセンスアンプ駆動配線104の電位が浮くと、この
電位の浮きは全てのNMOS型アンプ108のソース電
位に影響を及ぼし、その結果、NMOS型アンプ108
のしきい電圧のばらつきや読み出しデータのパターンに
応じてセンススピードに変動が生じていたが、本実施の
形態では、充放電電流が多数本の電源線VSS、VSS
1、VDD、VDD1に分散するので、複数個のセンス
アンプSA同士の干渉を抑えることができ、読み出し動
作の高速化を実現することができる。
【0037】図2は本実施の形態の個別センスアンプ駆
動回路の概略レイアウトを示し、主に電源配線のレイア
ウトを描いている。同図において、20はCMOS型セ
ンスアンプ部であって、図1に示したセンスアンプSA
1、2個のデコードスイッチ19、2個のセンスアンプ
駆動トランジスタQSDN2、QSDP3を含む。図2
に示すように、第1及び第2の共用電源線VDD、VS
Sは、相互に平行にセンスアンプ列方向に延び且つ各C
MOS型センスアンプ部20の上方に位置している。ま
た、多数本の第1及び第2の独立電源線VDD1、VS
S1は、センスアンプ列方向に交互に配置されると共
に、センスアンプ部20の上方の位置にて前記共用電源
線VDD、VSSと直行する方向に延び、且つ一対のビ
ット線BL6、/BL7の間に配置されている。各グロ
ーバルデータ線GDL10は合い隣る2個のセンスアン
プ部20の間に位置し、前記第1及び第2の独立電源線
VDD1、VSS1は交互にセンスアンプ部20の上方
に配置されているので、結果として、各グローバルデー
タ線GDL10は第1の独立電源線VDD1と第2の独
立電源線VSS1との間に位置している。図2におい
て、図中縦方向に延びるワード線WL、共通電源線VD
D、VSSは第1アルミ配線層に、横方向に延びる独立
電源線VDD1、VSS1及びグローバルデータ線GD
L10は第2アルミ配線層に各々配線される。
【0038】従って、グローバルデータ線GDL10
は、このグローバルデータ線GDL10と平行に走る第
1及び第2の独立電源線VDD1、VSS1によりシー
ルドされるので、各グローバルデータ線GDL10相互
の干渉によるノイズを小さく抑制でき、誤ったデータの
読み出し又は書き込みの可能性を低減することが可能で
ある。
【0039】尚、多数本の第1及び第2の独立電源線V
DD1、VSS1の本数は、本実施の形態に限定され
ず、要は、センスアンプSA1同士の干渉を有効に抑制
してセンス動作の高速化を図る観点から決定される。
【0040】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態の半導体記憶装置としての個別センスアン
プ駆動回路を説明する。
【0041】図3は本実施の形態の個別センスアンプ駆
動回路を示す。本実施の形態では、PMOS型及びNM
OS型のセンスアンプ駆動トランジスタQSDP3、Q
SDN2を1個のCMOS型センスアンプSA毎に配置
せず、2個のCMOS型センスアンプSAで共用したも
のである。
【0042】即ち、図3において、例えば同図左側に描
いた2個のCMOS型センスアンプSAでは、左側に位
置するCMOS型センスアンプSAには、前記第1の実
施の形態と同様にPMOS型及びNMOS型のセンスア
ンプ駆動トランジスタQSDP3、QSDN2が配置さ
れる。一方、図中右側に位置するCMOS型センスアン
プSAでは、そのNMOS型及びPMOS型アンプ8、
9の各ソースノード4、5が前記右側に位置するCMO
S型センスアンプSAの各ソースノード4、5に接続さ
れる。そして、図中右側のCMOS型センスアンプSA
では、PMOS型及びNMOS型のセンスアンプ駆動ト
ランジスタQSDP3、QSDN2を配置しない空き領
域に、各々、第1の共用電源線VDDをN型基板に接続
する基板コンタクト21を形成し、第2の共用電源線V
SSをP型ウエルに接続する基板コンタクト21を形成
して、これら共用電源線VDD、VSSの基板又はウエ
ルに対する抵抗値を小さくしている。尚、ここにいう基
板コンタクトは、電源線を基板に接続することの他、既
述のように電源線をウエルに接続することをも含む。
【0043】従って、本実施の形態では、センスアンプ
駆動トランジスタQSDP3、QSDN2の共用化によ
ってこのトランジスタを配置しない空き領域を有効利用
して、共用電源線の基板コンタクト21を形成したの
で、基板コンタクト形成用の領域を別途必要とせず、レ
イアウトをコンパクトにできる。
【0044】(第3の実施の形態)続いて、本発明の第
3の実施の形態の半導体記憶装置である個別センスアン
プ駆動回路について、図4及び図5を参照しながら説明
する。本実施の形態では、所定の少数個(例えば2個)
のCMOS型センスアンプSA毎に専用の第1及び第2
の電源線を設ける構成としたものである。
【0045】即ち、図4及び図5において、センスアン
プ列方向に延びる第1及び第2の共通電源線VDD、V
SSは、2個のセンスアンプSA1毎に切断されて、各
1本の独立電源線VDD1、VSS1は隣り合う2個の
センスアンプSA1で専用の電源線となっている。本実
施の形態では、充電電流は専用の第1の独立電源線VD
D1から前記切断された電源線VDDを経て対応する2
個のセンスアンプSAに供給され、2個のセンスアンプ
SAからの放電電流は前記切断された電源線VSS及び
専用の第2の独立電源線VSS1を経て接地に流れる。
【0046】従って、本実施の形態では、2個のCMO
S型センスアンプSA毎に、専用の第1の独立電源線V
DD1及び専用の第2の独立電源線VSS1を設けたの
で、センスアンプの充放電電流を2個のセンスアンプS
A毎に分離できて、2個1組のセンスアンプSAが他の
組のセンスアンプSAと干渉する程度を小さくでき、デ
ータの読み込み及び書き込み速度を高速にできる。
【0047】本実施の形態では、図5に示すように、第
1及び第2の独立電源線VDD1、VSS1がセンスア
ンプ部SAの上方に配置され、グローバルデータ線GD
Lが2個のセンスアンプSA間に位置することは、前記
第1の実施の形態と同様である。従って、グローバルデ
ータ線GDLは、このデータ線と平行に延びる第1及び
第2の独立電源線VDD1、VSS1の間に位置して、
この両電源線VDD1、VSS1によりシールドされる
ので、各グローバルデータ線GDL10相互の干渉によ
るノイズを小さく抑制でき、誤ったデータの読み出し又
は書き込みの可能性を低減することができる。
【0048】尚、同一の独立電源線VDD1、VSS1
を専用するセンスアンプSA1の個数は、本実施の形態
のように2個には限定されず、3個又は4個など、セン
スアンプSA1同士の干渉を有効に抑制する観点から適
切な所定の少数個に決定される。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項7記載の発明によれば、CMOS型センスアンプへ
充電される充電電流、及びCMOS型センスアンプから
放電される放電電流を、各々多数本の電源線を用いて分
散させたので、CMOS型センスアンプのソース電位の
上昇を抑えて、複数個のセンスアンプ相互の干渉を効果
的に抑制できると共に、ビット線の充放電が速くなり、
データ読み出しの高速化を図ることができる。
【0050】特に、請求項2及び請求項3記載の発明に
よれば、センスアンプ駆動トランジスタを共用して、こ
れが配置されない領域を有効利用し、この領域に例えば
第1及び第2の電源線の基板コンタクトを形成したの
で、基板コンタクトなどのための特別の領域を必要とせ
ず、レイアウトをコンパクトにできる。
【0051】また、請求項5記載の発明によれば、所定
個のセンスアンプ毎に専用の電源線を持たせたので、セ
ンスアンプへの充放電電流をより確実に分散させること
ができて、複数個のセンスアンプ同士の干渉を更に小さ
くでき、データの書き込み速度をより一層に高速にでき
る。
【0052】更に、請求項6及び請求項7記載の発明に
よれば、2本の電源線の間にグローバルデータ線を平行
に配置して、グローバルデータ線をこれらの電源線でシ
ールドしたので、複数のグローバルデータ線相互の干渉
によるノイズを低減して、データの読み出し及び書き込
みの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の半導体記憶装置で
あるセンスアンプ駆動回路を示す回路図である。
【図2】同実施の形態のセンスアンプ駆動回路の概略レ
イアウトを示す図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態のセンスアンプ駆動
回路を示す回路図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態のセンスアンプ駆動
回路を示す回路図である。
【図5】同実施の形態のセンスアンプ駆動回路の概略レ
イアウトを示す図である。
【図6】従来のセンスアンプ駆動回路を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
SA1 CMOS型センスアンプ P1、P2 PMOS型トランジスタ N1、N2 NMOS型トランジスタ QSDN2 NMOS型センスアンプ駆動トラ
ンジスタ QSDP3 PMOS型センスアンプ駆動トラ
ンジスタ 4 NMOS型アンプのソースノード 5 PMOS型アンプのソースノード BL6、/BL7 ビット線 8 NMOS型アンプ 9 PMOS型アンプ GDL10 グローバルデータ線 A 第1の電源線 B 第2の電源線 VDD 第1の共用電源線 VSS 第2の共用電源線 VDD1 第1の独立電源線 VSS1 第2の独立電源線 21 基板コンタクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B024 AA03 AA15 BA05 BA09 BA29 CA21 5F083 GA01 GA09 GA13 LA12 LA16 LA17 LA18

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PMOS型及びNMOS型の両トランジ
    スタを備えた複数個のCMOS型センスアンプと、 前記複数個のCMOS型センスアンプの所定個毎に1個
    設けられ、対応する所定個のCMOS型センスアンプの
    PMOS型トランジスタのソースに接続され、センスア
    ンプ駆動信号により駆動されるPMOS型センスアンプ
    駆動トランジスタと、 前記複数個のCMOS型センスアンプの所定個毎に1個
    設けられ、対応する所定個のCMOS型センスアンプの
    NMOS型トランジスタのソースに接続され、他のセン
    スアンプ駆動信号により駆動されるNMOS型センスア
    ンプ駆動トランジスタとを有し、 前記各PMOS型センスアンプ駆動トランジスタを経て
    前記複数個のCMOS型センスアンプに所定電源を供給
    するための多数本の第1の電源線と、 前記各NMOS型センスアンプ駆動トランジスタを経て
    前記複数個のCMOS型センスアンプに他の所定電源を
    供給するための多数本の第2の電源線とを備えたことを
    特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 PMOS型及びNMOS型の各センスア
    ンプ駆動トランジスタは、2個のCMOS型センスアン
    プ毎に1個設けられることを特徴とする請求項1記載の
    半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 2個のCMOS型センスアンプ毎に、P
    MOS型及びNMOS型の各センスアンプ駆動トランジ
    スタが共用され、 前記各センスアンプ駆動トランジスタが配置されないC
    MOS型センスアンプでは、前記各センスアンプ駆動ト
    ランジスタが配置されない領域に、前記第1及び第2の
    電源線を基板に接続する基板コンタクトが形成されてい
    ることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記多数本の第1の電源線は、CMOS
    型センスアンプ列方向に延び且つ前記各PMOS型の各
    センスアンプ駆動トランジスタに接続された第1の共用
    電源線と、前記共用電源線に接続された多数本の第1の
    独立電源線とを有し、 前記多数本の第2の電源線は、CMOS型センスアンプ
    列方向に延び且つ前記各NMOS型の各センスアンプ駆
    動トランジスタに接続された第2の共用電源線と、前記
    共用電源線に接続された多数本の第2の独立電源線とを
    有することを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装
    置。
  5. 【請求項5】 前記多数本の第1の電源線及び第2の電
    源線は、各々、所定個のCMOS型センスアンプ毎に1
    本設けられ、 各1本の第1及び第2の電源線は、対応する所定の少数
    個のCMOS型センスアンプで専用されることを特徴と
    する請求項1記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記多数本の第1の独立電源線及び前記
    多数本の第2の独立電源線は、各々、2個のCMOS型
    センスアンプ毎に1本設けられ、 任意の2個のCMOS型センスアンプに対応する第1の
    独立電源線及び第2の独立電源線の間には、前記任意の
    2個のCMOS型センスアンプの何れかで増幅されたデ
    ータが出力されるグローバルデータ線が前記第1及び第
    2の独立電源線と平行に延びて配置されていることを特
    徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 所定の少数個のCMOS型センスアンプ
    で専用する前記第1の電源線及び第2の電源線の間に
    は、前記所定個のCMOS型センスアンプの何れかで増
    幅されたデータが出力されるグローバルデータ線が前記
    第1及び第2の電源線と平行に延びて配置されているこ
    とを特徴とする請求項5記載の半導体記憶装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021114779A (ja) * 2010-09-06 2021-08-05 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、情報端末、電子機器

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6707729B2 (en) * 2002-02-15 2004-03-16 Micron Technology, Inc. Physically alternating sense amplifier activation
JP4044401B2 (ja) * 2002-09-11 2008-02-06 株式会社東芝 半導体記憶装置
FR2881565B1 (fr) * 2005-02-03 2007-08-24 Atmel Corp Circuits de selection de ligne binaire pour memoires non volatiles
US7466613B2 (en) * 2005-04-15 2008-12-16 Atmel Corporation Sense amplifier for flash memory device
KR100675298B1 (ko) * 2005-12-22 2007-01-29 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치 및 이 장치의 신호 및 파워 라인 배치방법
US7977736B2 (en) * 2006-02-23 2011-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Vertical channel transistors and memory devices including vertical channel transistors
KR101461624B1 (ko) * 2008-04-21 2014-11-21 삼성전자주식회사 데이터의 고속 리드아웃을 위한 이미지 센서
US8179708B2 (en) 2009-02-18 2012-05-15 Atmel Corporation Anti-cross-talk circuitry for ROM arrays
KR101736454B1 (ko) 2010-12-30 2017-05-29 삼성전자주식회사 불휘발성 메모리 장치
US9196375B2 (en) * 2013-07-05 2015-11-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor storage device
TWI630607B (zh) * 2016-09-09 2018-07-21 東芝記憶體股份有限公司 Memory device
US10468090B1 (en) * 2018-09-10 2019-11-05 Micron Technology, Inc. Multilayered network of power supply lines
EP3886102B1 (en) * 2020-03-25 2023-11-08 Micledi Microdisplays BV On-chip power regulation circuitry and regulation method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4807194A (en) 1986-04-24 1989-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Seimiconductor memory device having sub bit lines
KR910009551B1 (ko) 1988-06-07 1991-11-21 삼성전자 주식회사 메모리장치의 센스앰프 분할 제어회로
US5222038A (en) 1989-06-13 1993-06-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Dynamic random access memory with enhanced sense-amplifier circuit
US5321658A (en) * 1990-05-31 1994-06-14 Oki Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor memory device being coupled by auxiliary power lines to a main power line
JPH0562461A (ja) 1991-04-09 1993-03-12 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
KR940003410B1 (ko) * 1991-08-01 1994-04-21 삼성전자 주식회사 망사 구조의 전원선을 가지는 반도체 메모리 장치
JPH06162779A (ja) * 1992-11-24 1994-06-10 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置におけるセンスアンプ制御回路
JP3354231B2 (ja) * 1993-09-29 2002-12-09 三菱電機エンジニアリング株式会社 半導体装置
JPH0955482A (ja) * 1995-06-08 1997-02-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021114779A (ja) * 2010-09-06 2021-08-05 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、情報端末、電子機器
US11239268B2 (en) 2010-09-06 2022-02-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
US11264415B2 (en) 2010-09-06 2022-03-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
US11430820B2 (en) 2010-09-06 2022-08-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
US11728354B2 (en) 2010-09-06 2023-08-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device

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