JP2003281886A - 半導体記憶装置およびその制御方法 - Google Patents
半導体記憶装置およびその制御方法Info
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Abstract
状態への移行とアドレス遷移によるデータアクセスとの
重なりを防止して、メモリセルのデータ保持特性を悪化
させることのない半導体記憶装置とその制御方法を提供
すること 【解決手段】 コラム選択信号CLnの選択とワード線
WLの非活性化のタイミングとの重なりを防止するため
に、アドレスCAnの遷移に伴うグリッチノイズを除去
した信号CAGnに付加されていた遅延時間τDに代え
て、プリチャージ信号PREに先行して出力されるグリ
ッチキャンセラ20の入力信号EXBnに基づき、コラ
ム選択回路16を非活性化する。アドレスCAnの遷移
からコラム選択信号CLnの選択までのアドレスアクセ
スの時間を最短のアクセス時間tAAC0に維持して、
ワード線WLが非活性化されるのに先立ちコラム選択回
路16を非活性化することができる。
Description
て、アドレス遷移に応じて、対応するメモリセルにデー
タアクセスする半導体記憶装置とその制御方法に関する
ものであり、特に、メモリセルへのデータアクセスの際
に減少するメモリセルのデータ記憶レベルを、データア
クセス以後に回復させる必要がある半導体記憶装置とそ
の制御方法に関するものである。
シタへの電荷蓄積で行なう、DRAMに代表される半導
体メモリでは、データアクセスにおいて、セルキャパシ
タがビット線に接続されてセンスアンプにより増幅され
た後に、ビット線がデータ線に接続されてデータの入出
力が行なわれる。ここで、データ線の電圧レベルは、高
速アクセス性能を確保するため、ビット線の電圧レベル
に比して制限された電圧レベルである場合がある。ま
た、データ線が複数のビット線に共有される場合、ビッ
ト線との接続に先立ち、データ線の電圧レベルを所定の
電圧レベルにプリチャージ若しくはイコライズすること
も考えられる。従って、データ線が何れの状態でビット
線と接続されたとしても、ビット線の電圧レベルとデー
タ線の電圧レベルとは異なっており、ビット線の電圧レ
ベルがデータ線より電圧干渉を受けることとなる。例え
ば、高電圧レベルのビット線は電圧低下し低電圧レベル
のビット線は電圧上昇する。このとき、ビット線はセル
キャパシタと接続されているためデータの記憶レベルも
同時に低下してしまい、いわゆるディスターブ現象が発
生する。ディスターブ現象により電圧干渉を受けたビッ
ト線は、データ線との切り離しの後、センスアンプによ
り増幅されることにより回復される。
アクセス機能の1つとして、アドレスアクセス機能なる
ものがある。半導体メモリの活性状態において、入力さ
れるアドレスの随時の遷移に応じて、対応するメモリセ
ルにデータアクセスを行なう機能である。複数のビット
線においてデータを増幅しておき、アドレスの随時の遷
移に応じて、対応するビット線を選択してデータ線に接
続することによりアクセスを実現することができる。非
同期にアドレスの遷移を受け付けることができる半導体
メモリの機能である。
ーブ現象を伴う半導体メモリに対して、アドレスアクセ
ス機能を備える場合の動作波形を示す。外部命令により
半導体メモリが活性化されると、ワード線WLが立ち上
り、複数のビット線BL0〜BLXがメモリセルに接続
されて、ビット線対(BL0ZとBL0X〜BLXZと
BLXX)が差動増幅される。その後、アドレスADD
がアドレス信号ADD0に遷移すると、対応するビット
線BL0をデータ線に接続するため、コラム選択線CL
0がパルス駆動される。このとき、電圧レベルの異なる
データ線が差動増幅されているビット線対(BL0Zと
BL0X)に接続されるので、ビット線対(BL0Zと
BL0X)は電圧干渉を受け、電圧レベル差が低下す
る。この電圧低下は、コラム選択線CL0の選択が終了
した後には、差動増幅が継続されていることにより回復
する。アドレス信号ADD0への遷移によりアクセス時
間tAAC0でコラム選択線CL0が選択される(図7
中、(1)参照)。
間は(図7においては、外部命令がローレベルの信号状
態)、アドレスADDの遷移は非同期に随時行なわれる
ので、最終のアドレス遷移は、外部命令の非活性化のタ
イミングと同時に行なわれる場合である。図7における
アドレス信号ADDXへの遷移がこれに対応する。この
場合、半導体メモリの内部回路構成や内部回路の動作速
度によっては、アドレス信号ADDXへの遷移に対応す
るアドレスアクセスに伴うコラム選択線CLXの選択中
に、外部命令の非活性化に伴いワード線WLが非活性と
なってしまう場合が考えられる。コラム選択線CLXの
選択によりビット線とデータ線とが接続されて、ディス
ターブ現象が発生しているタイミングで、ワード線WL
が非活性となってしまう。メモリセルには、ディスター
ブ現象により低い電圧レベルの蓄積電荷しか蓄積するこ
とができなくなり、データの保持特性が悪化してしまう
(図7中、(2)参照)。
ため、従来より、図8に示す回路構成が考えられてい
る。図8の回路構成における動作波形を図9に示す。外
部から入力されるアドレス信号CAnおよび外部命令E
Xnは、アドレスバッファ10〜10および入力バッフ
ァ18(〜18)と、グリッチノイズを除去するグリッ
チキャンセラ12〜12および20(〜20)を介し
て、信号CAGnおよびEXGnとして半導体メモリに
入力される。グリッチキャンセラ12〜12とコラム選
択回路16との間には遅延回路14〜14が備えられて
いる。コラム選択回路16に伝播する遅延信号CAGD
nの信号CAGnからの遅延時間τDは、信号EXGn
が外部命令判定回路22において判定されてプリチャー
ジ信号PREが出力される時間に比して長い時間に設定
されている。これにより、プリチャージ信号PREに対
して遅延信号CAGDnが遅れて伝播することとなり、
プリチャージ信号PREによりコラム選択回路16を非
活性化して、コラム選択信号CLnをマスクする。コラ
ム選択信号CLnとワード線WLとが重なって出力され
ることはない。
ているのは、外部命令EXnが複数の信号であり、信号
間の組み合わせにより、命令が設定されていることを表
している。単独の外部命令EXnにより命令が設定され
る場合には、外部命令判定回路22は不要である。
8、図9)では、外部命令EXnによる非活性化のタイ
ミングにおいて、アドレス信号CAnの入力経路に遅延
回路14備えて遅延時間τDを付加することにより、ア
ドレス信号CAnの遷移に伴う遅延信号CAGDnの伝
播時間を遅延させて、コラム選択信号CLnの選択とワ
ード線WLの非活性化との重なりを防止してメモリセル
へのデータ保持特性の悪化を防止していた。
に遅延回路14が備えられることにより、常に遅延時間
τDが付加されてしまうので、アドレスアクセスによる
アクセス時間tAACは、回路構成によって達成するこ
とのできる本来の実力であるアクセス時間tAAC0に
加えて、遅延時間τDが付加されてしまうこととなる。
すなわち、アドレスアクセス時間tAAC=tAAC0
+τDとなる。回路構成により実現することができるア
クセス動作の実力を充分に発揮することができず、高速
アクセス動作の要求に充分に応えられないおそれがあり
問題である。
路構成によるアクセス動作の実力に応じたアドレスアク
セス時間tAAC0でアドレスアクセス機能を実現こと
は可能ではあるが、この場合には、外部命令EXnによ
る非活性化のタイミングにおいて、コラム選択信号CL
nの選択とワード線WLの非活性化との重なりにより、
メモリセルへのデータ保持特性の悪化を招くこととなり
問題である。
ためになされたものであり、活性状態において、アドレ
ス信号の随時の遷移に応じて、対応するメモリセルにデ
ータアクセスするアドレスアクセス機能を有する半導体
記憶装置について、アクセス時間の遅れを伴うことな
く、非活性化状態への移行動作とアドレス信号の遷移に
よるデータアクセスとの重なりを防止して、メモリセル
におけるデータ保持特性の悪化現象が発生することのな
い半導体記憶装置とその制御方法を提供することを目的
とする。
に、請求項1に係る半導体記憶装置は、外部制御信号に
基づくワード線の活性化により、複数のメモリセルが各
々接続される複数のビット線を、データ入出力線に接続
する複数のコラム選択スイッチと、ワード線の活性状態
において、外部アドレス信号の遷移ごとに、外部アドレ
ス信号に対応するコラム選択スイッチを選択するコラム
選択部と、外部制御端子に入力された信号の遷移が外部
制御信号として有効であると確定された場合に、確定制
御信号を出力する制御信号確定部と、外部アドレス端子
に入力された信号の遷移が外部アドレス信号として有効
であると確定された場合に、確定アドレス信号を出力す
るアドレス確定部とを備え、外部制御端子に入力された
信号の遷移に基づき、コラム選択部が活性化制御される
ことを特徴とする。
の活性化により複数のメモリセルが選択されて各々のビ
ット線に接続されている状態において、ワード線の活性
化制御は、外部制御端子に入力された信号の遷移が、有
効な外部制御信号として確定されることにより行なわれ
る。同様に、データ入出力線に接続すべきビット線は、
外部アドレス端子に入力された信号の遷移が、有効な外
部アドレス信号として確定されることにより設定され
る。設定されたビット線に応じてコラム選択スイッチを
選択するコラム選択部は、外部制御端子に入力された信
号の遷移に基づき、活性化制御される。
御方法は、ワード線の活性状態において、外部アドレス
端子に入力された信号の遷移が、外部アドレス信号とし
て有効であるか否かを確定するアドレス信号確定工程
と、外部制御端子に入力された信号の遷移が、外部制御
信号として有効であるか否かを確定する制御信号確定工
程と、外部制御信号に基づきワード線を非活性化するワ
ード線非活性化工程と、外部制御端子に入力された信号
の遷移に基づき、外部アドレス信号に対応するビット線
とデータ入出力線との接続を禁止するコラム選択非活性
工程とを有することを特徴とする。
は、ワード線の活性状態において、アドレス信号確定工
程により、外部アドレス端子に入力された信号の遷移
が、有効な外部アドレス信号への遷移であるか否かが確
定され、制御信号確定工程により、外部制御端子に入力
された信号の遷移が、有効な外部制御信号への遷移であ
るか否かが確定される。また、ワード線非活性化工程に
より、外部制御信号に基づきワード線が非活性化され
る。このとき、コラム選択非活性工程により、外部制御
端子に入力された信号遷移に基づき、外部アドレス信号
に対応するビット線とデータ入出力線との接続が禁止さ
れる。
否かが確定される前の、外部制御端子に入力された信号
の遷移に基づいて、ビット線とデータ入出力線との接続
が禁止されるので、外部制御信号が確定されてワード線
が非活性化される時点では、外部アドレス端子に入力さ
れた信号の遷移に対して有効な外部アドレス信号である
と確定されても、ビット線がデータ入出力線に接続され
ることはない。ワード線の非活性時に、ビット線とデー
タ入出力線との接続によるビット線のディスターブ現象
が発生することはなく、メモリセルへのデータ保持特性
が悪化することはない。
ード線の非活性化との重なりを防止するために、外部ア
ドレス端子から外部アドレス信号の確定に至る信号経路
に、伝播遅延等のタイミングを調整する手段を挿入する
必要はなく、外部アドレス信号の遷移に応じて行われる
データアクセスに対するアクセス時間の遅延が増大する
ことはない。
請求項1に記載の半導体記憶装置において、制御信号確
定部およびアドレス確定部は、外部制御端子および外部
アドレス端子への入力信号の遷移から所定遅延時間の後
に、確定制御信号および確定アドレス信号を出力するこ
とを特徴とする。
御方法は、請求項6に記載の半導体記憶装置の制御方法
において、外部アドレス端子および外部制御端子への入
力信号の遷移から所定遅延時間の後に、入力信号が、有
効な外部アドレス信号および有効な外部制御信号である
か否かが確定されることを特徴とする。
7の半導体記憶装置の制御方法では、外部制御端子およ
び外部アドレス端子への入力信号の遷移に対して、外部
制御信号および外部アドレス信号であると確定されるま
でには所定遅延時間を要する。
行して、ビット線とデータ入出力線との接続制御を行な
うことができ、遷移した信号が有効な外部アドレス信号
であると確定した場合に、外部アドレス信号の信号伝播
に遅延を付加することなく、ワード線の非活性動作と、
ビット線とデータ入出力線との接続動作との重なりを防
止することができる。
請求項1に記載の半導体記憶装置において、制御信号確
定部またはアドレス確定部のうち少なくとも何れか一方
は、グリッチキャンセル回路であることを特徴とする。
御方法は、請求項6に記載の半導体記憶装置の制御方法
において、アドレス信号確定工程または制御信号確定工
程における信号の確定手続きのうち少なくとも何れか一
方は、外部アドレス端子または外部制御端子への入力信
号におけるグリッチノイズの除去手続きであることを特
徴とする。
8の半導体記憶装置の制御方法では、入力された信号の
遷移は、グリッチノイズの除去により、外部制御信号お
よび外部アドレス信号として有効であるか否かが確定さ
れる。
レス端子への入力信号のチャタリング等によるパルス状
のグリッチノイズ発生期間が信号遷移持から所定時間で
あるので、このグリッチノイズ発生期間を所定遅延時間
として利用することにより、ビット線とデータ入出力線
との接続制御を、ワード線の非活性化制御に対して先行
させることができる。
請求項1に記載の半導体記憶装置において、ワード線の
非活性化を指示するための外部制御信号が外部制御端子
に入力された以後に、外部アドレス端子に入力されてい
る外部アドレス信号が遷移する場合、コラム選択部への
遷移した確定アドレス信号の伝播に先行して、外部制御
端子に入力された外部制御信号に基づき、コラム選択部
が非活性化されることを特徴とする。
御方法は、請求項6に記載の半導体記憶装置の制御方法
において、ワード線の非活性化を指示するための外部制
御信号が外部制御端子に入力された以後に、外部アドレ
ス端子に入力されている外部アドレス信号が遷移する場
合、アドレス信号確定工程により有効な外部アドレス信
号であるとする確定手続きに先行して、コラム選択非活
性工程によりビット線とデータ入出力線との接続が禁止
されることを特徴とする。
後に、外部アドレス端子への入力信号が遷移する場合、
遷移した入力信号が有効な外部アドレス信号であるか否
かの確定に先行して、ビット線とデータ入出力線との接
続を禁止することができる。外部アドレス信号の遷移に
より異なるビット線が選択される前に接続を禁止するこ
とができる。
請求項1に記載の半導体記憶装置において、外部制御信
号に基づき、ワード線の非活性化に先行してコラム選択
部の非活性化が行なわれることを特徴とする。
制御方法は、請求項6に記載の半導体記憶装置の制御方
法において、ワード線非活性化工程によるワード線の非
活性化に先行して、コラム選択非活性工程によりビット
線とデータ入出力線との接続が禁止されることを特徴と
する。
て、ビット線とデータ入出力線との接続を禁止すること
ができるので、ワード線の非活性時にビット線とデータ
入出力線とが接続されることはない。
形図を示す。外部命令EXnのハイレベル遷移による非
活性化のタイミングと同時に、アドレス信号CAnが遷
移する場合を示している。アドレス信号CAnの遷移
は、外部端子から入力された後、信号CABnとしてグ
リッチノイズが除去されて信号CAGnとして伝播す
る。この信号CAGnに基づき、コラム選択信号CLn
が選択されて最短のアドレスアクセス時間tAAC0が
得られる。
Anと同様に、外部端子から入力された後、グリッチノ
イズが除去される。更に、必要に応じて外部命令の判定
を行なった上で判定結果がプリチャージである場合、プ
リチャージ信号PREが出力されて非活性化動作が開始
される。具体的には、ワード線WLの非活性化が行なわ
れる。
らコラム選択信号CLnの選択までのアドレスアクセス
の時間を最短のアクセス時間tAAC0に維持した上
で、コラム選択信号CLnの選択とワード線WLの非活
性化のタイミングとの重なりを防止するために、従来技
術において信号CAGnに付加していた遅延時間τDに
代えて、コラム選択信号CLnをマスクする信号を、プ
リチャージ信号PREに対して先行させる。
るのに先立ち、コラム選択信号CLnをマスクすること
ができ、ワード線WLの非活性化時に、コラム選択信号
CLnが選択されることはなくなる。
よびその制御方法について具体化した実施形態を図2乃
至図6に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
モリの回路ブロック図である。メモリセルC00乃至C
11は、各々、ビット線BL0Z、BL0X、BL1
Z、BL1Xとの間で接続制御される。ワード線WL
0、WL1は、外部命令EXnに基づき制御部1から出
力されるプリチャージ信号PREが非活性化されること
に応じて、ワードデコーダWDにより活性化されて、メ
モリセルC00、C10またはC01、C11をビット
線BL0Z、BL1ZまたはBL0X、BL1Xに接続
し、メモリセルC00、C10またはC01、C11に
記憶されている蓄積電荷をビット線BL0Z、BL1Z
またはBL0X、BL1Xとの間で再分配する。ビット
線対(BL0ZとBL0X)及び(BL1ZとBL1
X)は、センスアンプ活性化信号SAEによりセンスア
ンプ制御回路SCを介して制御されるセンスアンプSA
0及びSA1により差動増幅される。
あり、メモリセルの記憶データがビット線対(BL0Z
とBL0X)及び(BL1ZとBL1X)において差動
増幅されている状態で、コラムアドレス信号CAnが遷
移すると、制御部1は、コラムアドレス信号CAnの信
号遷移時のチャタリング等によるグリッチノイズを除去
した上で、確定信号CAGnを出力する。確定信号CA
Gnは、コラム選択回路16に入力され、遷移したコラ
ムアドレス信号CAnに対応するビット線対(BL0Z
とBL0X)または(BL1ZとBL1X)を選択する
ために各コラムデコーダ(コラムデコーダ0、コラムデ
コーダ1)においてデコードが行なわれる。
Anの信号遷移を検出して、アドレス遷移信号ATDn
を出力する。アドレス遷移信号ATDnは、コラムアド
レス信号CAnの信号遷移をトリガとするパルス信号で
あり、対応するコラムデコーダ(コラムデコーダ0また
はコラムデコーダ1)に入力される。
コーダ(コラムデコーダ0、コラムデコーダ1)におけ
るデコード結果に応じて選択されるコラム選択信号CL
0またはCL1が、アドレス遷移信号ATDnに同期し
たパルス信号として出力される。コラム選択信号CL
0、CL1は、コラムゲートT0ZおよびT0X、T1
ZおよびT1Xのゲート端子に接続されており、選択さ
れたコラム選択信号CL0またはCL1のパルス期間の
間、対応するコラムゲートT0ZおよびT0X、または
T1ZおよびT1Xを導通し、対応するビット線対(B
L0ZとBL0X)または(BL1ZとBL1X)と、
データ線対(DBと/DB)とを接続する。この接続期
間に、ビット線対(BL0ZとBL0X)または(BL
1ZとBL1X)に読み出されたデータがセンスバッフ
ァSBで増幅されて入出力バッファIOBUFから出力
される。また、入出力バッファIOBUFに入力された
書き込みデータが、図示しないライトアンプからデータ
線対(DBと/DB)を介して、ビット線対(BL0Z
とBL0X)または(BL1ZとBL1X)に書き込ま
れる。ここでは、読み出し、書き込みについて、同じデ
ータ線対(DBと/DB)を経由する場合を例にとり説
明したが、読み出しと書き込みとで異なるデータ線対を
介してビット線対にアクセスされるように構成すること
もできる。
アドレス信号CAnの信号レベルの遷移に応じて、パル
ス状のアドレス遷移信号ATDnを出力し、このアドレ
ス遷移信号ATDnをトリガとして、遷移したコラムア
ドレス信号CAnに対応するコラム選択信号CL0また
はCL1が選択されてデータアクセスが行なわれる。ワ
ード線WL0またはWL1が活性状態にあり、ビット線
対(BL0ZとBL0X)及び(BL1ZとBL1X)
にメモリセルの記憶データが差動増幅されている状態
で、コラムアドレス信号CAnの随時の遷移ごとにデー
タアクセスが可能なアドレスアクセス機能を備えた回路
構成である。
力されるプリチャージ信号PREが活性化されると、ワ
ード線非活性化回路24が活性化し、ワードデコーダW
Dを制御して、活性化されていたワード線WL0または
WL1を非活性化する。これに先立ち活性化されるコラ
ム選択非活性化信号PRE0は、コラム選択回路16の
非活性化端子(INH)に入力され、コラム選択回路1
6が非活性化される。
する制御部分についての回路ブロック図を図3に示す。
外部から入力されるコラムアドレス信号CAnおよび外
部命令EXnは、アドレスバッファ10〜10および入
力バッファ18(〜18)に入力される。アドレスバッ
ファ10〜10および入力バッファ18(〜18)から
は信号CABnおよびEXBnが出力され、信号遷移に
伴うチャタリング等によるグリッチノイズを除去するグ
リッチキャンセラ12〜12および20(〜20)を介
して、確定信号CAGnおよびEXGnとして出力され
る。コラムアドレス信号CAnの確定信号CAGnは、
コラム選択回路16に入力され、対応するビット線を選
択するためにデコードされる。外部命令EXnの確定信
号EXGnは、必要に応じて備えられる外部命令判定回
路22により命令内容が判定される。図3においては、
判定結果として非活性化命令が判定される場合を示して
おり、プリチャージ信号PREがワード線非活性化回路
24に出力される。
8(〜18)に入力された後、その出力信号EXBn
が、必要に応じて備えられている外部命令判定回路22
Aに入力されている。外部命令EXnが非活性化命令で
ある場合、プリチャージ信号PREに先行して、コラム
選択非活性化信号PRE0がコラム選択回路16に出力
され、コラム選択回路16を非活性化する。
命令とコラムアドレス信号CAnの遷移とが同時に入力
された場合に、両動作の干渉が防止される動作について
示している。外部命令EXnおよびコラムアドレス信号
CAnについて、有効な信号遷移に先立ちパルス状のグ
リッチノイズを有する信号遷移が入力されると、この信
号遷移を受けた入力バッファ18(〜18)およびアド
レスバッファ10〜10は、矩形波状に波形整形された
同相の信号EXBnおよびCABnが出力する。
キャンセラ12〜12および20(〜20)に入力さ
れ、グリッチノイズの混入する信号遷移から所定時間の
信号をカットして確定信号EXGnおよびCAGnを出
力する。ここで、グリッチノイズの混入する所定時間の
信号をカットすることにより、確定信号EXGnおよび
CAGnは、信号EXBnおよびCABnに対して遅延
した信号となる。
号EXBnは、グリッチを除去することなく外部命令判
定回路22Aに入力される。命令判定の結果、非活性化
命令であると判定される場合には、コラム選択非活性化
信号PRE0がコラム選択回路16に向けて出力され
る。
号PRE0を、信号EXBnに対して判定時間分遅れた
信号として表現しているが、外部命令EXnが単独の信
号である場合には、外部命令判定回路22Aは不要であ
り、コラム選択非活性化信号PRE0として、信号EX
Bnをそのまま使用することも可能である。また、コラ
ム選択非活性化信号PRE0は、グリッチノイズが除去
されていない信号EXBnに基づき生成されているの
で、外部命令判定回路22Aとしてラッチ型の回路構成
を用いず、信号EXBnの信号レベルに応じて出力され
る信号であることが好ましい。コラム選択非活性化信号
PRE0は、外部命令EXnのグリッチノイズをそのま
ま出力することとなるが、プリチャージ信号PREに先
行して出力されるため、グリッチノイズ期間終了後の信
号が安定した後に有効な出力が得られれば充分であるか
らである。
果、外部命令判定回路22から出力されるプリチャージ
信号PREに先行してコラム選択非活性化信号PRE0
が出力され、コラム選択回路16が非活性化される。こ
れにより、コラム選択回路16の非活性化を、プリチャ
ージ信号PREに基づき制御されるワード線非活性化回
路24によるワード線WLの非活性化に対して先行させ
ることができる。コラム選択非活性化信号PRE0の後
にコラム選択回路16に伝播するコラムアドレス信号C
Anの確定信号CAGnに対して、コラム選択信号CL
nが選択されることはなく、ワード線WLの非活性化動
作と、コラム選択信号CLnの選択期間とが重なること
はない。
体例である。コラムアドレス信号CA0、CA1が入力
されるアドレスバッファ10、10は、イネーブル信号
ENにより入力信号が受け付け可能とされる、NAND
ゲートとインバータゲートとの直列接続により構成され
ている。イネーブル信号ENがハイレベルの時、コラム
アドレス信号CA0、CA1と同相の信号CAB0、C
AB1が出力される。
される入力バッファ18、18も同様に、イネーブル信
号ENがハイレベルの時、入力信号と同相の信号OE
B、CEBが出力される。入力バッファ18、18で
は、イネーブル信号ENは、インバータゲートで反転さ
れた後、NORゲートに入力されており、後段にインバ
ータゲートを備えて構成されている。
0、20も同等の構成を有している。以下では、グリッ
チキャンセラ12、12について説明する。入力される
信号CAB0、CAB1は、上下2系統の信号経路に分
割される。
CAB1は、NORゲートR1の一方の入力端子に直接
入力されると共に、偶数段のインバータゲートを備える
遅延回路D1(遅延時間は、τD1)を介して他方の入
力端子にも入力される。このNORゲートR1は、ロー
レベル遷移する信号CAB0、CAB1に対して、遅延
回路D1の出力がローレベル遷移した後にハイレベルの
信号を出力する。すなわち、ローレベル遷移するコラム
アドレス信号CA0、CA1に対して、遅延時間τD1
のグリッチキャンセル期間の経過後にハイレベルの出力
信号を出力する。ローレベル遷移に対するグリッチキャ
ンセル効果を有している。
R3への入力の前段にインバータゲートが備えられてい
る。インバータゲートの出力端子から後段はNORゲー
トR1までの回路構成と同一であり、NORゲートR3
には、インバータゲートの出力信号が、直接入力される
と共に、偶数段のインバータゲートを備える遅延回路D
3(遅延時間は、τD3)を介して入力される。このN
ORゲートR3は、ハイレベル遷移する信号CAB0、
CAB1、すなわちハイレベル遷移するコラムアドレス
信号CA0、CA1に対して、遅延時間τD3のグリッ
チキャンセル期間の経過後にハイレベルの出力信号を出
力する。ハイレベル遷移に対するグリッチキャンセル効
果を有している。
リッチキャンセル期間が遅延時間τD1に、ハイレベル
遷移に対するグリッチキャンセル期間が遅延時間τD3
に設定される場合を例に説明した。遅延時間τD1とτ
D3は、各々の信号遷移に対して適宜に設定することが
できる。
から出力されるハイレベル遷移した信号は、インバータ
ゲートで反転された後、ローレベル遷移の信号として、
NORゲートR2に直列入力されると共に、奇数段のイ
ンバータゲートを備える遅延回路D2(遅延時間は、τ
D2)を介して入力される。このNORゲートR2は、
ローレベル遷移する信号と、遅延回路D2により遅延時
間τD2の後にハイレベル遷移する信号とにより、遅延
時間τD2のハイレベルのパルス信号を出力する。すな
わち、ローレベル遷移するコラムアドレス信号CA0、
CA1が入力される場合に、遅延時間τD1のグリッチ
キャンセル期間の経過後にハイレベルのパルス信号を出
力する。ここで、遅延回路D2とNORゲートR2と
は、ローレベル遷移の入力信号に対してハイレベルのパ
ルス信号を出力するロー入力ハイパルス発生回路を構成
している。
R3から出力されるハイレベル遷移した信号が、NAN
DゲートD1に直列入力されると共に、奇数段のインバ
ータゲートを備える遅延回路D4(遅延時間は、τD
4)を介して入力される。このNANDゲートD1は、
ハイレベル遷移する信号と、遅延回路D4により遅延時
間τD4の後にローレベル遷移する信号とにより、遅延
時間τD4のローレベルのパルス信号を出力する。従っ
て、後段のインバータゲートからはハイレベルのパルス
信号が出力される。すなわち、ハイレベル遷移するコラ
ムアドレス信号CA0、CA1が入力される場合に、遅
延時間τD3のグリッチキャンセル期間の経過後にハイ
レベルのパルス信号を出力する。ここで、遅延回路D
4、NANDゲートD1およびインバータゲートで、ハ
イレベル遷移の入力信号に対してハイレベルのパルス信
号を出力するハイ入力ハイパルス発生回路を構成してい
る。
A0、CA1に対して正のパルス信号が出力されるNO
RゲートR2と、ハイレベル遷移するコラムアドレス信
号CA0、CA1に対して正のパルス信号が出力される
NANDゲートD1およびインバータゲートとは、NO
RゲートR4、R5で構成されるフリップフロップの各
々のNORゲートR4、R5に入力されると共に、NO
RゲートR6に入力される。
ワーオンリセット信号PORにより、フリップフロップ
の出力であるNORゲートR5の出力信号がローレベル
に初期化された後、フリップフロップの出力信号は、コ
ラムアドレス信号CA0、CA1のローレベル遷移に対
してハイレベルに、ハイレベル遷移に対してローレベル
に設定される。フリップフロップの出力信号から2段の
インバータゲートを介して出力される確定信号CAG
0、CAG1には、コラムアドレス信号CA0、CA1
とは逆相の信号レベルが出力される。
の出力信号と、NANDゲートD1およびインバータゲ
ートの出力信号とが入力されている。何れかの出力信号
がハイレベルのパルス信号を出力すれば、NORゲート
R6の出力端子n1には、ローレベルのパルス信号が出
力される。出力端子n1はNORゲートR7に接続され
ているので、NORゲートR7の他の入力端子がローレ
ベルの状態である活性化状態においては、NORゲート
R7の出力にはハイレベルのパルス信号が出力される。
このハイレベルのパルス信号は2段のインバータゲート
を介してアドレス遷移信号ATD0、ATD1としてハ
イレベルのパルス信号を出力する。
アンプ活性化信号SAEからの信号も入力されている。
センスアンプ活性化信号SAEは、奇数段のインバータ
ゲートを備える遅延回路D5(遅延時間は、τD5)を
介して論理反転されて、ロー入力ハイパルス発生回路に
入力されている。従って、センスアンプ活性化信号SA
Eがハイレベル遷移し、センスアンプが活性化されて遅
延時間τD5が経過した後、ハイレベルのパルス信号が
NORゲートR6に入力される。このパルス入力によっ
てもアドレス遷移信号ATD0、ATD1がハイレベル
のパルス信号を出力する。
ーダである。図5では、確定信号CAG0、CAG1に
対するデコード回路を示している。(CAG0、CAG
1)の各論理レベルに対して、コラム選択信号CL0〜
CL3の何れか1つが選択される。すなわち、(CAG
0、CAG1)=(0、0)に対してはCL3、(CA
G0、CAG1)=(1、0)に対してはCL0、(C
AG0、CAG1)=(0、1)に対してはCL1、
(CAG0、CAG1)=(1、1)に対してはCL2
が選択される。確定信号CAG0、CAG1はコラムア
ドレス信号CA0、CA1とは逆相であるので、(CA
0、CA1)の各論理レベルに対しては、(CA0、C
A1)=(0、0)に対してはCL2、(CA0、CA
1)=(1、0)に対してはCL1、(CA0、CA
1)=(0、1)に対してはCL0、(CA0、CA
1)=(1、1)に対してはCL3が選択されることと
なる。ここで、コラム選択回路16には、アドレス遷移
信号ATD0とATD1との論理和信号がトリガ信号と
して入力されているので、デコードされたコラム選択信
号CL0〜CL3は、アドレス遷移信号ATD0または
ATD1のハイレベルのパルス信号に同期して選択され
る。
される入力バッファ18、18から出力される信号OE
B、CEBは、グリッチキャンセラ20、20に入力さ
れる。グリッチキャンセラ20、20から出力される確
定信号OEBG、CEBGは、非活性化命令を判定する
外部命令判定回路22に入力される。外部命令判定回路
22には、NANDゲートおよびインバータゲートが直
列接続されて備えられており、入力される確定信号OE
BG、CEBGの論理積演算が行なわれる。すなわち、
外部信号である/OEと/CEとが共にハイレベルの状
態のときを非活性化状態であると判定し、プリチャージ
信号PREを出力する。プリチャージ信号PREは、ワ
ード線非活性化回路24(図3、参照)に入力されると
共に、グリッチキャンセラ12、12におけるNORゲ
ートR7に入力されて、非活性状態において、アドレス
遷移信号ATD0、ATD1をローレベルに固定し、コ
ラム選択信号CL0〜CL3を非選択に維持する
が入力される。外部命令/OEがハイレベル遷移し出力
禁止状態が指示されるタイミングに同期して、信号OE
Bもハイレベル遷移するので、グリッチノイズの除去後
にプリチャージ信号PREが活性化されるタイミングま
で待つことなく、アドレス遷移信号ATD0、ATD1
をローレベルに固定し、コラム選択信号CL0〜CL3
を非選択に維持することができる。図5に示す具体例で
は、単独の外部命令/OEによりコラム選択回路16の
非活性化を制御することができるため、外部命令判定回
路22Aが不要な構成である。確定信号OEBが図3に
おけるコラム選択非活性化信号PRE0に相当する信号
である。
6に示す。外部命令/CE、/OEのローレベル遷移に
対して、入力バッファ18、18を介して信号CEB、
OEBがローレベルに遷移する。信号CEB、OEBが
入力されるグリッチキャンセラ20、20からは、遅延
時間τD1またはτD3の遅延の後にローレベル遷移し
た確定信号CEBG、OEBGが出力される。確定信号
CEBG、OEBGは、外部命令判定回路22により論
理積演算を施され、プリチャージ信号PREをローレベ
ルに遷移して活性状態となる。
し、活性状態に移行したことに伴い、ワード線WLが活
性化され、各メモリセルが各ビット線に接続されて、蓄
積電荷が読み出される。その後、センスアンプ活性化信
号SAEがハイレベル遷移してビット線対(BL0Zと
BL0X)、(BL1ZとBL1X)(但し、ビット線
対(BL1ZとBL1X)は不図示。)の差動増幅が開
始される。遅延時間τD5の後、ロー入力ハイパルス発
生回路により生成されるハイレベルのパルス信号によ
り、アドレス遷移信号ATD0、ATD1にハイレベル
のパルス信号が出力され、その時点でデコードされてい
るコラムアドレス信号(CA0はローレベル、CA1は
ハイレベル)に対応するコラム選択信号CL1がハイレ
ベルのパルス信号として選択される。ビット線対(BL
1ZとBL1X)がデータ線対(DBと/DB)に接続
される。この時点では、ビット線対(BL0ZとBL0
X)はデータ線対(DBと/DB)に非接続なので、ビ
ット線のディスターブ現象は発生しない。
性化の指示がされると同時にコラムアドレス信号CA
0、CA1が遷移するとする(CA0はハイレベル遷
移、CA1はローレベル遷移)。外部命令/OEのハイ
レベル遷移を受けた入力バッファ18からは、信号OE
Bがハイレベル遷移して出力される。同時に、アドレス
バッファ10、10から信号CAB0がハイレベル遷移
し、CAB1がローレベル遷移して出力される。信号O
EBは、グリッチキャンセラ20を介して、遅延時間τ
D1またはτD3の遅延の後にハイレベル遷移の確定信
号OEBGとして出力される。確定信号OEBGのハイ
レベル遷移に伴い、ワード線WLが非活性化されてロー
レベルに遷移する。
チキャンセラ12、12に伝播される。そして、遅延時
間τD1またはτD3の時間経過の後にアドレス遷移が
検出され、NORゲートR6の出力端子n1にローレベ
ルのパルス信号が出力される。しかしながら、NORゲ
ートR6の出力端子n1にローレベルのパルス信号が出
力されるのに先立ち、アドレス遷移信号ATD0、AT
D1を出力するNORゲートR7の入力端子に入力され
ている信号OEBがハイレベル遷移しているので、NO
RゲートR7の出力信号はローレベルに固定されてお
り、従って、アドレス遷移信号ATD0、ATD1はロ
ーレベルに固定され、アドレスの遷移に伴うコラム選択
信号CL0の選択が行なわれることはない。
係る半導体記憶装置およびその制御方法では、外部制御
信号である外部命令EXn(/CE、/OE)が、遅延
時間τD1またはτD3の経過によるグリッチノイズの
除去の結果、有効な信号であると確定される。これに先
立ち、入力バッファ18から出力される信号OEBに基
づいて、コラム選択回路16が非活性化される。これに
より、外部アドレス信号であるコラムアドレス信号CA
0、CA1の遷移に伴うコラム選択信号CL0の選択は
行なわれない。対応するコラムゲートT0ZおよびT0
Xは導通せず、ビット線対(BL0ZとBL0X)とデ
ータ線対(DBと/DB)とは接続されない。その後、
信号OEBのハイレベル遷移が/OEのハイレベル遷移
であることが確定してプリチャージ信号PREが活性化
され、ワード線WLが非活性化される時点では、コラム
アドレス信号CA0、CA1に応じたビット線対(BL
0ZとBL0X)がデータ線対(DBと/DB)に接続
されることはない。ワード線WLの非活性時に、ビット
線対とデータ線対との接続によるビット線のディスター
ブ現象が発生することはなく、メモリセルへのデータ保
持特性が悪化することはない。
の確定に至る信号経路に伝播遅延を挿入して、ビット線
とデータ線との接続と、ワード線の非活性化との重なり
を防止する必要はなく、コラムアドレス信号CA0、C
A1の遷移に応じて行われるアドレスアクセスに対する
アクセス時間が増大することはない。
D3の時間差だけ先行して、ビット線とデータ線との接
続制御を行なうことができる。コラムアドレス信号CA
0、CA1に信号伝播遅延を付加することなく、ワード
線WLの非活性動作と、ビット線とデータ線との接続動
作との重なりを防止することができる。
AB0、CAB1の信号遷移時のチャタリング等による
パルス状のグリッチノイズ発生期間は、信号遷移時から
所定時間であるので、このグリッチノイズ発生期間を所
定遅延時間である遅延時間τD1またはτD3として利
用することにより、ビット線とデータ線との接続制御
を、ワード線WLの非活性化制御に対して先行させるこ
とができる。
外部命令/OEのハイレベル遷移以後に、コラムアドレ
ス信号CA0、CA1が遷移する際、信号遷移に対する
グリッチノイズを除去し、遷移した信号が有効なコラム
アドレス信号CA0、CA1の遷移であることが確定さ
れるのに先立ち、ビット線とデータ線との接続を禁止す
ることができる。コラムアドレス信号CA0、CA1の
遷移により異なるビット線が選択される前に、ビット線
とデータ線との接続を禁止することができる。
ド線WLが非活性化することに先行して、ビット線とデ
ータ線との接続を禁止することができるので、ワード線
WLの非活性時にビット線とデータ線とが接続されるこ
とはない。
のではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の
改良、変形が可能であることは言うまでもない。例え
ば、本実施形態においては、蓄積電荷によりデータを記
憶するDRAM等に代表されるメモリセル構造を例に説
明をしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、
データアクセスの際、記憶されているデータ保持特性の
劣化を伴う構造のメモリセルを有する半導体記憶装置で
あれば、同様に適用することができる。
ドレス信号の随時の遷移に応じて、対応するメモリセル
にデータアクセスするアドレスアクセス機能を有する半
導体記憶装置について、アクセス時間の遅れを伴うこと
なく、非活性化状態への移行動作とアドレス信号の遷移
によるデータアクセスとの重なりを防止して、メモリセ
ルにおけるデータ保持特性の悪化現象が発生することの
ない半導体記憶装置とその制御方法を提供することが可
能となる。
ロック図である。
係る制御部分を示す回路ブロック図である。
との干渉防止を示す動作波形図である。
係る制御部分を示す回路図である。
作波形図である。
示す回路ブロック図である。
との干渉防止を示す動作波形図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 外部制御信号に基づくワード線の活性化
により、複数のメモリセルが各々接続される複数のビッ
ト線を、データ入出力線に接続する複数のコラム選択ス
イッチと、 前記ワード線の活性状態において、外部アドレス信号の
遷移ごとに、該外部アドレス信号に対応するコラム選択
スイッチを選択するコラム選択部と、 外部制御端子に入力された信号の遷移が前記外部制御信
号として有効であると確定された場合に、確定制御信号
を出力する制御信号確定部と、 外部アドレス端子に入力された信号の遷移が前記外部ア
ドレス信号として有効であると確定された場合に、確定
アドレス信号を出力するアドレス確定部とを備え、 前記外部制御端子に入力された信号の遷移に基づき、前
記コラム選択部が活性化制御されることを特徴とする半
導体記憶装置。 - 【請求項2】 前記制御信号確定部および前記アドレス
確定部は、前記外部制御端子および前記外部アドレス端
子への入力信号の遷移から所定遅延時間の後に、前記確
定制御信号および前記確定アドレス信号を出力すること
を特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。 - 【請求項3】 前記制御信号確定部または前記アドレス
確定部のうち少なくとも何れか一方は、グリッチキャン
セル回路であることを特徴とする請求項1に記載の半導
体記憶装置。 - 【請求項4】 前記ワード線の非活性化を指示するため
の前記外部制御信号が前記外部制御端子に入力された以
後に、前記外部アドレス端子に入力されている前記外部
アドレス信号が遷移する場合、前記コラム選択部への遷
移した確定アドレス信号の伝播に先行して、前記外部制
御端子に入力された前記外部制御信号の遷移に基づき、
前記コラム選択部が非活性化されることを特徴とする請
求項1に記載の半導体記憶装置。 - 【請求項5】 前記外部制御信号に基づき、前記ワード
線の非活性化に先行して前記コラム選択部の非活性化が
行なわれることを特徴とする請求項1に記載の半導体記
憶装置。 - 【請求項6】 ワード線の活性状態において、 外部アドレス端子に入力された信号の遷移が、外部アド
レス信号として有効であるか否かを確定するアドレス信
号確定工程と、 外部制御端子に入力された信号の遷移が、外部制御信号
として有効であるか否かを確定する制御信号確定工程
と、 前記外部制御信号に基づきワード線を非活性化するワー
ド線非活性化工程と、 前記外部制御端子に入力された信号の遷移に基づき、前
記外部アドレス信号に対応するビット線とデータ入出力
線との接続を禁止するコラム選択非活性工程とを有する
ことを特徴とする半導体記憶装置の制御方法。 - 【請求項7】 前記アドレス信号確定工程および前記制
御信号確定工程では、前記外部アドレス端子および前記
外部制御端子への入力信号の遷移から所定遅延時間の後
に、前記入力信号が、有効な外部アドレス信号および有
効な外部制御信号であるか否かが確定されることを特徴
とする請求項6に記載の半導体記憶装置の制御方法。 - 【請求項8】 前記アドレス信号確定工程または前記制
御信号確定工程における信号の確定手続きのうち少なく
とも何れか一方は、前記外部アドレス端子または前記外
部制御端子への入力信号におけるグリッチノイズの除去
手続きであることを特徴とする請求項6に記載の半導体
記憶装置の制御方法。 - 【請求項9】 前記ワード線の非活性化を指示するため
の前記外部制御信号が前記外部制御端子に入力された以
後に、前記外部アドレス端子に入力されている前記外部
アドレス信号が遷移する場合、前記アドレス信号確定工
程により有効な前記外部アドレス信号であるとする確定
手続きに先行して、前記コラム選択非活性工程により前
記ビット線と前記データ入出力線との接続が禁止される
ことを特徴とする請求項6に記載の半導体記憶装置の制
御方法。 - 【請求項10】 前記ワード線非活性化工程による前記
ワード線の非活性化に先行して、前記コラム選択非活性
工程により前記ビット線と前記データ入出力線との接続
が禁止されることを特徴とする請求項6に記載の半導体
記憶装置の制御方法。
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