JP2003141876A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2003141876A
JP2003141876A JP2001336340A JP2001336340A JP2003141876A JP 2003141876 A JP2003141876 A JP 2003141876A JP 2001336340 A JP2001336340 A JP 2001336340A JP 2001336340 A JP2001336340 A JP 2001336340A JP 2003141876 A JP2003141876 A JP 2003141876A
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JP
Japan
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bit line
semiconductor memory
memory device
circuit
memory cell
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JP2001336340A
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English (en)
Inventor
Hirohito Kikukawa
博仁 菊川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DRAM内部非同期動作において、メモリセ
ルへの再書込み動作やビット線プリチャージ動作などに
内部タイミング発生と外部仕様との不整合が生じ、動作
性能の大幅ダウンや、プロセスばらつきなどによる歩留
り低下が起こるのを防ぐ。 【解決手段】 ワード線を駆動するロウデコーダとビッ
ト線のレベルを検知増幅するセンスアンプの動作タイミ
ングを、ビット線増幅遅延と同等の遅延回路を用いて生
成する。遅延回路の負荷素子として、メモリセルアレイ
部1に通常のビット線と同時に形成され、通常のビット
線の場合と同数のワード線と交差し、かつ同数のメモリ
セルが接続されたレプリカビット線17を用い、負荷素
子を駆動するドライバとして、通常のセンスアンプと同
様なレプリカセンスアンプ16を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置に
関し、特にダイナミックランダムアクセスメモリ(以下
DRAMと記す)の動作性能の高性能化や動作安定化に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、IT技術の進展に伴い、PCやW
Sなどのコンピュータや、携帯電話、PDAなどの携帯
機器、そしてDVD、DTVに代表されるデジタル民生
機器など様々な分野でDRAMが使用されている。また
低消費電力やデータ転送レート向上を目指し、DRAM
自体をロジック回路やアナログ回路と同一チップ上に混
載した大規模集積回路、いわゆるシステムLSIが開発
されている。このようにアプリケーションが広範囲にな
るにつれ、これまでDRAMの仕様がPCベースの統一
的な仕様から、高性能化や高機能化を目指し、様々な仕
様が提案されている。特に混載DRAMにおいては、ロ
ジック性能を最大限に引き出すDRAM仕様というもの
が設定されている。例えば、汎用DRAMでの仕様であ
る、EDODRAM仕様、シンクロナスDRAM仕様か
らSRAMインターフェース的な仕様まで多種多様にあ
る。この混載用DRAMコアの仕様の構成例として、例
えば、ISSCC Digest of Techni
cal Papers, pp.384−385,Fe
b.,2001に示されたものがある。
【0003】図10は、このような従来のDRAMコア
で用いられるタイミング発生回路の一例を示したもので
ある。7は組合せ論理回路、8はRCにより信号を遅延
させるRC型遅延回路、9はインバータと容量のチェー
ンより信号を遅延させるインバータチェーン型遅延回
路、10は、RC型遅延回路8とインバータチェーン型
遅延回路9からなりモードやタイミングなどで遅延パス
を切替えて遅延特性を変える組合せ遅延回路である。こ
れらの遅延回路で遅延させられた信号は、ドライバを含
む送信回路11により周辺回路内の制御信号発生回路や
メモリセルアレイ部にあるアレイ制御回路等に内部制御
信号として送信される。
【0004】以上のように構成された従来のDRAMコ
アにおいては、外部制御信号等が入力し、まずタイミン
グ発生回路内の組合せ論理回路7でDRAM制御に必要
な信号のベースとなる信号が発生され、この信号を制御
対象となる回路の特性に合わせて、RC型遅延回路8と
インバータチェーン型遅延回路9、組合せ遅延回路10
などにより設定されたタイミングで遅延させて内部制御
信号281、282、283が発生される。
【0005】DRAMインターフェース仕様は、汎用D
RAMの場合には規格統一された外部仕様に従う。混載
DRAMの場合でも、ロジック側のメモリインターフェ
ースIPの再利用などの設計工数削減のために、汎用D
RAMのインターフェースであるシンクロナスDRAM
インターフェースに準ずるインターフェース仕様とする
場合が多い。そのため内部制御回路やタイミング発生回
路も前記したような回路を主に使用していた。
【0006】図11、図12に、リードもしくはライト
の1コマンドでアクセス可能なインターフェース仕様
(SRAMインターフェース仕様)を持つ混載DRAM
コアの動作タイミングを示す。また、図13、図14
に、アクティブコマンドとリードコマンドもしくはライ
トコマンドの2コマンドでアクセス(1クロック目でR
ASアクティブ、2クロック目でColumn(Wri
te)アクティブ&RASリセット)ができるインター
フェース仕様(SRAMインターフェースに近い仕様)
を持つ混載DRAMコアの動作タイミングを示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、LSI
の性能を最大限に引き出そうとする場合に、インターフ
ェースタイミングをロジック側の要求に合わせた形で実
現しようとした場合、これまでのDRAM内部動作で
は、外部仕様との不整合が生じ、動作性能に大幅ダウン
や、仕様に対する設計マージン不足によりプロセスばら
つきなどにセンシティブになり、大幅な歩留り低下を生
じる可能性がある。すなわち内部非同期タイミングで動
作する同期型DRAMコアにおいて、アクセスメモリー
セル位置、プロセスばらつきや電圧及び温度マージンを
考慮したワード線リセットタイミングに関し、ワースト
条件(トランジスタId最小、配線抵抗最大、低電圧、
高温)とベスト条件(トランジスタId最大、配線抵抗
最小、高電圧、低温)との間で、各動作タイミングマー
ジン設定のミスマッチが起こるという課題があった。
【0008】例えば、図11、図12、図13、図14
に示した動作タイミングにおいては、ワード線リセット
及びビット線プリチャージ開始がライトコマンドからの
非同期タイミングで定義され、かつビット線プリチャー
ジ終了及び次サイクル開始が外部RASタイミングで規
定されるために、タイミング発生回路内の遅延回路とビ
ット線増幅及びプリチャージ等のアレイ動作との間の遅
延特性(電圧、温度依存性)の差が非常に大きいことに
より、図11、図13に示すように、ワースト条件でビ
ット線プリチャージ時間が不足もしくはマージナルにな
る。そこでこのワースト条件のビット線プリチャージ時
間を確保するようにタイミングを設定すると、今度は図
12、図14に示すように、ベスト条件で書込み時のリ
ストア時間が十分に確保できない。よって動作周波数が
低下してしまい、製造時のプロセスばらつき等により動
作マージン不足になり歩留りの低下を引き起こすことに
なる。
【0009】本発明はかかる点に鑑み、DRAMの内部
動作タイミングに関して十分なマージンを確保し、外部
仕様のタイミングとの不整合をなくし最大限の性能を引
き出すことや、製造時のプロセスばらつきによる歩留り
低下を防ぐことができる半導体記憶装置を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明では、半導体記憶装置において、内部動作
タイミング発生に関して制御対象の回路の特性を反映さ
せて動作させることとしている。
【0011】本発明の請求項1に記載の半導体記憶装置
は、複数のワード線と、複数のビット線を含むメモリセ
ルアレイと、前記ワード線を駆動するロウデコーダと、
前記ビット線のレベルを検知増幅するセンスアンプと、
前記ロウデコーダおよび前記センスアンプの動作タイミ
ングを制御するタイミング発生回路とを備え、前記タイ
ミング発生回路はビット線増幅遅延と同等の遅延回路を
有することを特徴とする。
【0012】本発明の請求項2に記載の半導体記憶装置
は、前記タイミング発生回路が、外部制御信号が入力さ
れる組合せ論理回路の出力に応答して動作することを特
徴とする。
【0013】これらの構成によって、ビット線の動作に
合わせた最適のタイミングで半導体記憶装置の内部動作
タイミングを制御することができる。
【0014】本発明の請求項3に記載の半導体記憶装置
は、請求項1記載の半導体記憶装置において、前記遅延
回路が、ビット線及びその他のセンスアンプ動作に係る
負荷と等価な負荷素子及びその負荷素子を駆動するドラ
イバを有することを特徴とする。
【0015】本発明の請求項4に記載の半導体記憶装置
は、請求項3記載の半導体記憶装置において、前記遅延
回路の負荷素子として、前記メモリーセルアレイ部に形
成されたレプリカビット線を用いることを特徴とする。
【0016】本発明の請求項5に記載の半導体記憶装置
は、請求項4記載の半導体記憶装置において、前記レプ
リカビット線が、前記ビット線と同時に形成され、前記
ビット線の場合と同数のワード線と交差し、かつ同数の
メモリセルが接続されることを特徴とする。
【0017】本発明の請求項6に記載の半導体記憶装置
は、請求項5記載の半導体記憶装置において、前記レプ
リカビット線を駆動するドライバとして、通常のセンス
アンプと同様に形成されたレプリカセンスアンプを用い
ることを特徴とする。
【0018】これらの構成によって、より正確に、半導
体記憶装置の内部動作タイミングをビット線の動作に合
わせることができる。
【0019】本発明の請求項7に記載の半導体記憶装置
は、請求項5記載の半導体記憶装置において、前記レプ
リカビット線が、メモリセル形成マージンやメモリセル
アレイとその周辺回路との段差を緩和するダミーメモリ
セルアレイ領域に形成されるものであることを特徴とす
る。
【0020】この構成によれば、チップ面積を増大させ
ることなく本発明のタイミング制御回路を実現すること
ができる。
【0021】本発明の請求項8に記載の半導体記憶装置
は、請求項4記載の半導体記憶装置において、前記レプ
リカビット線のレベルを検知して前記ロウデコーダおよ
び前記センスアンプの動作タイミングを制御するための
レベル検知回路をさらに備え、前記レベル検知回路は、
スレッシュホールド電圧を高く設定したインバータであ
ることを特徴とする。
【0022】本発明の請求項9に記載の半導体記憶装置
は、請求項8記載の半導体記憶装置において、前記スレ
ッシュホールド電圧をメモリセル書込み電圧の85%以
上に設定することを特徴とする。
【0023】これらの構成によれば、ビット線のレベル
が十分なレベルに達するタイミングに合わせて、半導体
記憶装置の内部動作タイミングを最適に制御することが
できる。
【0024】本発明の請求項10に記載の半導体記憶装
置は、請求項4記載の半導体記憶装置において、前記レ
プリカビット線のレベルを検知して前記ロウデコーダお
よび前記センスアンプの動作タイミングを制御するため
のレベル検知回路をさらに備え、前記レベル検知回路
は、前記レプリカビット線の出力とリファレンス電圧が
入力する差動増幅回路を有することを特徴とする。
【0025】この構成によれば、ビット線のレベルをさ
らに精度良く検知することができる。
【0026】本発明の請求項11に記載の半導体記憶装
置は、請求項10記載の半導体記憶装置において、前記
レベル検知回路が、負荷素子として複数のレプリカビッ
ト線を用い、リファレンス電圧を下げてレベル検知する
ことを特徴とする。
【0027】この構成によれば、低いレファレンス電圧
を用いて検知回路を構成することができる。
【0028】本発明の請求項12に記載の半導体記憶装
置は、請求項4記載の半導体記憶装置において、前記メ
モリセルアレイを複数有し、前記タイミング発生回路を
各メモリセルアレイ毎に設け、各メモリセルアレイ毎に
タイミングを設定することを特徴とする。
【0029】この構成によれば、全てのアレイのビット
線動作タイミングを包含するタイミングをマージンを持
って発生させる必要がなく、ビット線の動作に合わせた
最適のタイミングで半導体記憶装置を制御することがで
きる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0031】図1に本発明の一実施の形態に係るDRA
Mコアのブロック構成図を示す。図1において、1はメ
モリセルがマトリックス状に配置されたメモリセルアレ
イ、2は前記メモリセルアレイの行方向の選択を行うロ
ウデコーダブロック、3はロウデコーダ2により行方向
に選択されたメモリセルのデータを検知増幅し、メモリ
セルへ再書き込みするセンスアンプブロック、5はRA
S等の外部制御信号、アドレス、データなど、外部との
信号の入出力や外部制御信号やアドレスよりDRAM内
部の制御信号を生成する周辺回路、4は周辺回路で生成
された内部制御信号を受けてロウデコーダブロック2及
びセンスアンプブロック3を制御するアレイ制御回路で
ある。
【0032】図2に周辺回路5の部分に配置されるタイ
ミング発生回路を示す。図2に示すように、タイミング
発生回路6へは、外部制御信号RAS、CAS、WE、
CLK等が入力し前記DRAM内部の一群の制御信号2
8を生成する。
【0033】図3は、以上のように構成された半導体記
憶装置のタイミング発生回路6の詳細な構成を示す。図
3において、12は組合せ論理回路7で発生したDRA
M制御信号のベースとなる信号を受信し遅延回路をドラ
イブするドライバ、13は負荷容量で、ビット線負荷を
除くセンスアンプ動作に係るクリティカル信号パスの負
荷容量に相当する。14は等長配線負荷でビット線と同
等の負荷である。15はドライバ12、負荷容量13、
等長配線負荷14からなるビット線遅延回路である。
【0034】以上のように構成された半導体記憶装置に
おける動作及び詳細構成を説明する。
【0035】まず複数のワード線と、複数のビット線よ
りなるメモリーセルアレイ1を備えた半導体記憶装置に
対して、外部制御信号RAS、CAS、WE、CLK等
が入力された後、タイミング発生回路6へ転送され前記
DRAM内部の制御信号28を生成する。この内部制御
信号28の内、ビット線遅延回路15で生成される内部
制御信号284は、周辺回路で生成された内部制御信号
を受けてロウデコーダブロック2及びセンスアンプブロ
ック3を制御するアレイ制御回路4に転送され、ワード
線を駆動するロウデコーダ2とビット線のレベルを検知
増幅するセンスアンプ3の動作タイミングを制御する。
【0036】内部非同期タイミングで動作する同期型D
RAMコア、特に1コマンドでアクセス可能なSRAM
インターフェース仕様、もしくは2コマンドでアクセス
ができるインターフェース仕様で動作するDRAMコア
の、ワード線リセット、センスアンプリセット及びビッ
ト線プリチャージタイミングに関し、本発明を適用した
場合について考える。ベスト条件(トランジスタId最
大、配線抵抗最小、高電圧、低温)時に、書込み時のリ
ストア時間を十分に確保するために、ライトコマンドか
らの非同期タイミング定義を前記ビット線遅延回路15
でビット線増幅時間へ合わせ込みを行う。ビット線遅延
回路15は、ビット線増幅遅延と同等の遅延回路から構
成されるので、ワースト条件(トランジスタId最小、
配線抵抗最大、低電圧、高温)時にも、ビット線がほぼ
フルスイングした時点でリセットをかけることができ、
従来の遅延回路に比較して早くワード線リセット及びビ
ット線プリチャージ開始をするようになる。それによっ
てプリチャージ時間不足等を回避することができ、動作
周波数の低下や、製造時のプロセスばらつき等による動
作マージン不足に起因する歩留りの低下を防ぐことがで
きる。
【0037】さらに、ビット線増幅遅延と同等の遅延回
路を、メモリセル構造を持ちビット線と同一特性を有す
る負荷素子、及びこの負荷素子をビット線を増幅するセ
ンスアンプ3と同一デバイスサイズで、タイミング発生
回路6で発生される内部制御信号、もしくはこの内部制
御信号をもとにアレイ制御回路4で生成される制御信号
で駆動されるドライバから構成することにより、さらに
精度良くDRAMアレイのタイミングを制御し、外部仕
様とのミスマッチによる内部タイミングマージン不足を
解消することができる。
【0038】図4は、そのように構成した半導体記憶装
置の、タイミング発生回路を含むブロック構成図を示
す。図4において、図1、図2、図3と同一の機能を有
するものは同一の番号を付与し説明を省略する。29は
内部制御信号(Internal RAS)で外部制御
信号RAS、CAS、WE等から生成され、アレイ制御
回路4に入力される。16はレプリカセンスアンプで、
通常のセンスアンプと同一形状をしており、内部制御信
号29によりアレイ制御回路4で発生される制御信号で
駆動される。17はレプリカビット線で、通常のビット
線と同時に形成され、また同一の構造を持ち、メモリセ
ル、ワード線との配置関係も同一のものである。18は
レベル検知回路でレプリカビット線のレベルを検知し
て、タイミング発生回路6へフィードバックする。
【0039】以上のように構成された本発明の一実施の
形態に係る半導体記憶装置における動作及び詳細構成を
説明する。
【0040】図5、図6は、それぞれ、以上説明したよ
うに構成した2コマンドアクセスタイプDRAMコアの
ワースト条件時、ベスト条件時のタイミングチャートで
ある。また、図7、図8は、それぞれ、以上説明したよ
うに構成した1コマンドアクセスタイプDRAMコアの
ワースト条件時のタイミングチャート、ベスト条件時の
タイミングチャートである。
【0041】外部制御信号RAS、CAS、WE等から
生成される内部制御信号29(Internal RA
S)は、図5、図6、図7、図8に示すようにACTコ
マンド(例えば、RAS”H”遷移、CAS及びWE”
L”保持のステート)により起動される。前記したよう
に内部制御信号29はメモリセルアレイ部のロウデコー
ダブロック2とセンスアンプブロック3の交点にあるア
レイ制御回路4に入力し、ワード線駆動、センスアンプ
駆動、ビット線プリチャージなどの制御を行う制御信号
を発生する。ここで内部制御信号29のリセットは、従
来、周辺回路5のタイミング発生回路6で電圧や温度依
存性など遅延特性の異なる遅延回路を用いて設定してい
たが、本発明では内部制御信号29に応答してレプリカ
センスアンプ16を駆動することでレプリカビット線1
7を”H”駆動し、レベル検知回路18がレプリカビッ
ト線17のレベルを検知し、その結果をもって設定す
る。
【0042】ここでレプリカビット線検知レベルは、メ
モリセルへの書込みを十分に行いリテンション時間を最
大にするために、書込み電圧の85%以上に設定するの
が望ましいが、動作周波数やリフレッシュ間隔の仕様に
よっては85%以下に設定することも可能である。また
前記レベル検知回路18は内部制御信号の送信回路に相
当するもので、スレッシュホールド電位を高く設定した
インバータでもよいが、前記レプリカビット線17のレ
ベルと別途発生させたリファレンス電圧が入力する差動
増幅回路とドライバから構成してもよい。さらに負荷素
子として複数のレプリカビット線を用い、駆動するレプ
リカセンスアンプ数をレプリカビット線数より少なくす
ることで、書込み電圧の85%以上を確保しつつ、リフ
ァレンス電圧を下げてレベル検知してもよい。
【0043】以上のように、通常のビット線やセンスア
ンプと全く同一構成、形状の遅延回路を有するので、内
部非同期タイミングで動作する同期型DRAMコア、特
に1コマンドでアクセス可能なSRAMインターフェー
ス仕様、もしくは2コマンドでアクセスができるインタ
ーフェース仕様のランダムアクセスタイミングにおい
て、さらに高精度にタイミングを設定することができ
る。具体的な動作タイミングは、図5、図6、図7、図
8に示すように、ワード線リセット、センスアンプリセ
ット及びビット線プリチャージのタイミングがビット線
の書込みレベルによって設定されるので、ベスト条件時
の書込み時のリストア時間、及びワースト条件時のビッ
ト線プリチャージ時間を十分に確保することができ、動
作周波数の低下や、製造時のプロセスばらつき等による
動作マージン不足に起因する歩留りの低下を防ぐことが
できる。
【0044】レプリカビット線17をメモリセルアレイ
に新たに付加するとDRAMチップやDRAMコアの面
積が大きくなってしまうことが懸念される。しかし、微
細プロセスにおいては、メモリセル形成マージンやメモ
リセルアレイとその周辺回路との段差を緩和するダミー
メモリセルアレイ領域(数本のダミーワード線と数本の
ダミービット線)を設けている。そこでこのダミービッ
ト線をレプリカビット線として使用できるように同一形
状のレイアウトにすることで、面積オーバーヘッドなし
(追加素子なし)で遅延素子を形成することができる。
勿論ワード線との関係は通常のビット線と同一で良いこ
とは言うまでもない。
【0045】以上の説明では、DRAMコアは単一のメ
モリセルアレイから成るものとして説明をしたが、複数
のメモリセルアレイを有するDRAMコアに対しても同
様に本発明を適用できることは明らかである。その場
合、レプリカビット線を一部のメモリセルアレイにのみ
形成するよう構成することも可能であるし、全てのメモ
リセルアレイに形成することも可能である。
【0046】図9は複数のメモリセルアレイを持つ半導
体記憶装置に本発明を適用した場合のブロック構成図で
あり、全てのメモリセルアレイにレプリカビット線を形
成した場合を示している。
【0047】図9において、図1、図4と同一の機能を
有するものには同一の符号を付与し説明を省略する。
【0048】19は外部制御信号RAS等が入力し、コ
マンドを発生させるコマンド入力回路、RASCMDは
コマンド入力回路19で発生されたコマンドの内、RA
Sで起動されるコマンド信号である。複数のメモリセル
アレイを持つDRAMコアにおいては、アレイ制御回路
4と共にタイミング発生回路6を各メモリセルアレイの
センスアンプ列とロウデコーダ行の交点に配置し、コマ
ンド信号RASCMDを入力する。このように各アレイ
毎にタイミングを設定することによりアクセスされるア
レイ位置ごとにタイミングを設定することが可能にな
り、全てのアレイのタイミングを包含するタイミングを
設定によりオーバーマージンになり動作周波数に制限が
かかることを防ぐことができる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、D
RAMの内部動作タイミングに関して十分なマージンを
確保し、外部仕様のタイミングとの不整合をなくし最大
限の性能を引き出すことができ、動作周波数を高くする
ことができる。また製造時のプロセスばらつき等による
デバイス特性の変化による半導体メモリー回路部の特性
の劣化による、DRAMチップやシステムLSIの歩留
り低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る半導体記憶装置の
ブロック構成図
【図2】本発明の一実施の形態に係る半導体記憶装置の
タイミング発生回路を示す図
【図3】本発明の一実施の形態に係る半導体記憶装置の
タイミング発生回路の構成の一例を示す図
【図4】本発明の一実施の形態に係るレプリカビット線
を用いた半導体記憶装置のブロック構成図
【図5】本発明の一実施の形態に係る2コマンドアクセ
スタイプの半導体記憶装置におけるワースト条件時のタ
イミングを示す図
【図6】本発明の一実施の形態に係る2コマンドアクセ
スタイプの半導体記憶装置におけるベスト条件時のタイ
ミングを示す図
【図7】本発明の一実施の形態に係る1コマンドアクセ
スタイプの半導体記憶装置におけるワースト条件時のタ
イミングを示す図
【図8】本発明の一実施の形態に係る1コマンドアクセ
スタイプの半導体記憶装置におけるベスト条件時のタイ
ミングを示す図
【図9】本発明の一実施の形態に係る複数のメモリセル
アレイを有する半導体記憶装置のブロック構成図
【図10】従来の半導体記憶装置のタイミング発生回路
の構成を示す図
【図11】従来の1コマンドアクセスタイプの半導体記
憶装置におけるワースト条件時のタイミングを示す図
【図12】従来の1コマンドアクセスタイプの半導体記
憶装置におけるベスト条件時のタイミングを示す図
【図13】従来の2コマンドアクセスタイプの半導体記
憶装置におけるワースト条件時のタイミングを示す図
【図14】従来の2コマンドアクセスタイプの半導体記
憶装置におけるベスト条件時のタイミングを示す図
【符号の説明】
1 メモリセルアレイ 2 ロウデコーダ 3 センスアンプ 4 アレイ制御回路 5 周辺回路 6 タイミング発生回路 7 組合せ論理回路 8 RC型遅延回路 9 インバータチェーン型遅延回路 11 送信回路 12 ドライバ 13 負荷容量 14 等長配線負荷 15 ビット線遅延回路 16 レプリカセンスアンプ 17 レプリカビット線 18 レベル検知回路 19 コマンド入力回路 28 内部制御信号 29 内部制御信号(Internal RAS) RAS、CAS、WE、CLK 外部制御信号 RASCMD コマンド信号

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のワード線と、複数のビット線を含
    むメモリセルアレイと、前記ワード線を駆動するロウデ
    コーダと、前記ビット線のレベルを検知増幅するセンス
    アンプと、前記ロウデコーダおよび前記センスアンプの
    動作タイミングを制御するタイミング発生回路とを備
    え、前記タイミング発生回路はビット線増幅遅延と同等
    の遅延回路を有することを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記タイミング発生回路は、外部制御信
    号が入力される組合せ論理回路の出力に応答して動作す
    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】 前記遅延回路は、ビット線及びその他の
    センスアンプ動作に係る負荷と等価な負荷素子及びその
    負荷素子を駆動するドライバ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。
  4. 【請求項4】 前記遅延回路の負荷素子として、前記メ
    モリーセルアレイ部に形成されたレプリカビット線を用
    いることを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記レプリカビット線は、前記ビット線
    と同時に形成され、前記ビット線の場合と同数のワード
    線と交差し、かつ同数のメモリセルが接続されることを
    特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記レプリカビット線を駆動するドライ
    バとして、通常のセンスアンプと同様に形成されたレプ
    リカセンスアンプを用いることを特徴とする請求項5記
    載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記レプリカビット線は、メモリセル形
    成マージンやメモリセルアレイとその周辺回路との段差
    を緩和するダミーメモリセルアレイ領域に形成されるも
    のであることを特徴とする請求項5記載の半導体記憶装
    置。
  8. 【請求項8】 前記レプリカビット線のレベルを検知し
    て前記ロウデコーダおよび前記センスアンプの動作タイ
    ミングを制御するためのレベル検知回路をさらに備え、
    前記レベル検知回路は、スレッシュホールド電圧を高く
    設定したインバータであることを特徴とする請求項4記
    載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記スレッシュホールド電圧をメモリセ
    ル書込み電圧の85%以上に設定することを特徴とする
    請求項8記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記レプリカビット線のレベルを検知
    して前記ロウデコーダおよび前記センスアンプの動作タ
    イミングを制御するためのレベル検知回路をさらに備
    え、前記レベル検知回路は、前記レプリカビット線の出
    力とリファレンス電圧が入力する差動増幅回路を有する
    ことを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 前記レベル検知回路は、負荷素子とし
    て複数のレプリカビット線を用い、リファレンス電圧を
    下げてレベル検知することを特徴とする請求項10記載
    の半導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 前記メモリセルアレイを複数有し、前
    記タイミング発生回路を各メモリセルアレイ毎に設け、
    各メモリセルアレイ毎にタイミングを設定することを特
    徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
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