JP2004054974A - Sub word driver circuit - Google Patents

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JP2004054974A JP2002207489A JP2002207489A JP2004054974A JP 2004054974 A JP2004054974 A JP 2004054974A JP 2002207489 A JP2002207489 A JP 2002207489A JP 2002207489 A JP2002207489 A JP 2002207489A JP 2004054974 A JP2004054974 A JP 2004054974A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sub word driver circuit which can maintain the supply potential for extracting a charge stored in a sub word line. <P>SOLUTION: When primary potential VPP is impressed to an area selection signal line MSB00, and secondary potential VPP lower than the primary potential VPP is impressed to a main word line MWL00 and sub word driving signal lines RA00, RA01, RA02, RA03, a supply sections (T1, T2) impresses the supply potential for enabling a plurality of blocks 10, 11, 12, 13 to extract the charges stored in sub woed lines SWL00, SWL01, SWL02, SWL03 to a plurality of blocks 10, 11, 12, 13. When secondary potential VKK is impressed to the area selection signal line MSB00, the main word line NWL00 and sub word driving signal lines RA00, RA01, RA02, RA03, the supply section (T1, T2) maintains the supply potential so as to impress the supply potential to the plurality of blocks 10, 11, 12, 13. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)に適用される副ワードドライバ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体記憶装置であるDRAMの記憶容量は年々増大している。そこで、各メモリセルの面積を縮小してワード線やビット線のピッチを小さくすることにより記憶容量の増大が実現できる。このようなDRAMに適用される副ワードドライバ回路100を図4に示す。
【0003】
副ワードドライバ回路100は、メモリセル領域が分割された複数のブロック110、111、112、113と、領域選択トランジスタT11と、引抜トランジスタT12とを備えている。領域選択トランジスタT11、引抜トランジスタT12は、NチャネルMOSトランジスタである。引抜トランジスタT12のソースは、接地(GND、0[V])されている。領域選択トランジスタT11のドレインには、図示しない内部昇圧電源が接続されている。領域選択トランジスタT11のゲートには、メモリセル領域を選択するための領域選択信号線MSB10が接続されている。領域選択信号線MSB10は、図示しない周辺回路に接続されている。
【0004】
各ブロック110、111、112、113は、ドライブトランジスタT13、リセットトランジスタT14、伝達ゲートトランジスタT15を備えている。そのドライブトランジスタT13、そのリセットトランジスタT14、その伝達ゲートトランジスタT15は、NチャネルMOSトランジスタである。そのリセットトランジスタT14のゲートは、領域選択トランジスタT11のソースと引抜トランジスタT12のドレインとに接続されている。その伝達ゲートトランジスタT15のソースは、そのドライブトランジスタT13のゲートに接続されている。そのドライブトランジスタT13のソースは、そのリセットトランジスタT14のドレインに接続されている。その伝達ゲートトランジスタT15のゲートには、内部昇圧電源が接続されている。そのリセットトランジスタT14のソースは、接地されている。その伝達ゲートトランジスタT15のドレイン、引抜トランジスタT12のゲート、周辺回路には、主ワード線MWL10が接続されている。
【0005】
副ワードドライバ回路100では大容量メモリを構築するために、主ワード線MWL10は、副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13に分割されている。副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13は、各ブロック110、111、112、113のドライブトランジスタT13のソースとそのリセットトランジスタT14のドレインに接続されている。副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13には、図示しない第1メモリセル、第2メモリセル、第3メモリセル、第4メモリセルが接続されている。各ブロック110、111、112、113のドライブトランジスタT13のドレインには、副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13を駆動するための副ワード駆動信号線RA10、RA11、RA12、RA13が接続されている。副ワード駆動信号線RA10、RA11、RA12、RA13には、周辺回路が接続されている。
【0006】
周辺回路は、外部からのクロックに同期して動作し、この周辺回路としては、アドレスバッファ、ロウデコーダ、カラムデコーダ、プリチャージ回路、センス増幅器、電位切替回路が含まれる。内部昇圧電源は、内部昇圧電位VPPを発生して領域選択トランジスタT11のドレイン、伝達ゲートトランジスタT15のゲート、周辺回路に印加する。この内部昇圧電位VPPは、例えば、3.3[V]である。
【0007】
次に、副ワードドライバ回路100の動作を説明する。まず、メモリセルをアクセスするために、副ワード線に電荷を供給するための第1アクトコマンド(ACT)が周辺回路に入力されてから、その副ワード線に供給された電荷を低電位側に引き抜く(流す)ための第1プリチャージコマンド(PRE)が周辺回路に入力されるまでのCAS(Column Address Strobe)期間中、即ち、動作中(実行中)のときの副ワードドライバ回路100の動作について説明する。
【0008】
第1アクトコマンドが外部から周辺回路に入力される。この第1アクトコマンドはアドレスを含む。このとき、周辺回路は、第1アクトコマンドにより行アドレスを選択して、そのアドレスの一部をデコードすることによって複数のメモリセル領域のうち1つのメモリセル領域を選択する。ここで、選択されたメモリセル領域は、第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域とする。この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするためにそのメモリセル領域を選択するための信号(選択レベルである領域選択信号)として、接地電位(GND)である0[V]が、周辺回路から領域選択信号線MSB10を介して領域選択トランジスタT11のゲートに印加され、領域選択トランジスタT11はオフする。
【0009】
また、周辺回路は、そのアドレスにより、そのメモリセル領域の複数の主ワード線のうちの1つの主ワード線を選択する。ここで、選択された主ワード線は、主ワード線MWL10とする。この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするために主ワード線MWL10を選択するための信号(選択レベルである主ワード線選択信号)として、内部昇圧電位VPP[V]が、周辺回路から主ワード線MWL10を介して各ブロック110、111、112、113の伝達ゲートトランジスタT15のドレイン、引抜トランジスタT12のゲートに印加される。これにより、各ブロック110、111、112、113のドライブトランジスタT13のゲートには、内部昇圧電位VPP[V]から、その伝達ゲートトランジスタT15の閾値電位VT[V]を引いた値の電位(VPP−VT)[V]が印加され、そのドライブトランジスタT13はオンする。また、引抜トランジスタT12はオンする。
【0010】
また、周辺回路は、そのアドレスにより、そのメモリセル領域の複数の副ワード駆動信号線RA10、RA11、RA12、RA13のうちの副ワード駆動信号線RA10を選択する。この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするために副ワード線SWL10を駆動するための信号(選択レベルである副ワード駆動信号)として、内部昇圧電位VPP[V]が、周辺回路から副ワード駆動信号線RA10を介してブロック110のドライブトランジスタT13のドレインに印加される。また、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので副ワード駆動信号線RA11、RA12、RA13を駆動しない信号(非選択レベルである副ワード駆動信号)として、接地電位である0[V]が、周辺回路から副ワード駆動信号線RA11、RA12、RA13を介してブロック111、112、113のドライブトランジスタT13のドレインに印加される。
【0011】
これにより、副ワード線SWL10には、内部昇圧電位VPP[V]が印加され、第1メモリセルが選択される。ここで、リードコマンドが外部から周辺回路に入力された場合、データが、第1メモリセル(アドレス)から、図示しないビット線を介してセンス増幅器に読み出される。ライトコマンドが外部から周辺回路に入力された場合、データが、周辺回路から、ビット線を介して第1メモリセル(アドレス)に書き込まれる。リフレッシュコマンドが外部から周辺回路に入力された場合、アドレスに対するメモリエリアのリフレッシュ動作を行う。リフレッシュ動作では、その第1メモリセル(アドレス)からデータを読出し、読み出されたデータを書き直す。このとき、リフレッシュ動作では、例えば、内部昇圧電位VPP[V]の(1/2)値の電位がプリチャージ回路からビット線に印加され、第1メモリセルは、その電位{(1/2)・VPP}[V]にチャージされる。
【0012】
次に、第1プリチャージコマンドが外部から周辺回路に入力される。第1プリチャージコマンドはアドレスを含む。このとき、周辺回路は、第1プリチャージコマンドにより、複数のメモリセル領域のうち第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域を選択し、そのメモリセル領域の複数の主ワード線のうちの主ワード線MWL10、副ワード駆動信号線RA10を選択する。
【0013】
この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域を選択しない信号(非選択レベルである領域選択信号)として、内部昇圧電位VPP[V]が、周辺回路から領域選択信号線MSB10を介して領域選択トランジスタT11のゲートに印加される。また、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので主ワード線MWL10を選択しない信号(非選択レベルである主ワード線選択信号)として、接地電位である0[V]が、周辺回路から主ワード線MWL10を介して各ブロック110、111、112、113の伝達ゲートトランジスタT15のドレイン、引抜トランジスタT12のゲートに印加される。周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので副ワード線SWL10を駆動しない信号(非選択レベルである副ワード駆動信号)として、接地電位である0[V]が、周辺回路から副ワード駆動信号線RA10を介してブロック110のドライブトランジスタT13のドレインに印加される。
【0014】
これにより、各ブロック110、111、112、113のリセットトランジスタT14のゲートと領域選択トランジスタT11のソースと引抜トランジスタT12のドレインとを結ぶ節点B1(図4ではブロック110のみに示す)には、内部昇圧電位VPP[V]から、その領域選択トランジスタT11の閾値電位VT[V]を引いた値の供給電位(VPP−VT)[V]がかかる。この供給電位(VPP−VT)[V]は、副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13に蓄えられた電荷を、各ブロック110、111、112、113のリセットトランジスタT14を介して引き抜くための電位である。そのリセットトランジスタT14のゲートには、供給電位(VPP−VT)[V]が印加され、そのリセットトランジスタT14はオンする。このとき、副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13から、そのリセットトランジスタT14を介して電荷が低電位側(接地電位側)に引き抜かれる。
【0015】
このように、周辺回路は、第1アクトコマンド、第1プリチャージコマンドによって副ワード駆動信号線RA10、RA11、RA12、RA13を選択し、副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13を駆動する。
【0016】
次に、メモリセルをアクセスするために、副ワード線に電荷を供給するための第2アクトコマンド(ACT)が周辺回路に入力されてから、その副ワード線に供給された電荷を低電位側に引き抜く(流す)ための第2プリチャージコマンド(PRE)が周辺回路に入力されるまでのRAS(Row Address Strobe)期間中、即ち、待機中のときの副ワードドライバ回路100の動作について説明する。
【0017】
第2アクトコマンドが外部から周辺回路に入力される。このとき、周辺回路は、第2プリチャージコマンドにより、複数のメモリセル領域のうち1つのメモリセル領域を選択し、そのメモリセル領域の複数の主ワード線のうちの1つの主ワード線を選択し、そのメモリセル領域の複数の副ワード駆動信号線のうちの1つの副ワード駆動信号線を選択する。ここで、選択されたメモリセル領域は、第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域とし、選択された主ワード線は、主ワード線MWL10以外の主ワード線とし、選択された副ワード駆動信号線は、その主ワード線が分割された副ワード線を駆動するための副ワード駆動信号線とする。
【0018】
この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするためにそのメモリセル領域を選択するための信号(選択レベルである領域選択信号)として、接地電位である0[V]が、周辺回路から領域選択信号線MSB10を介して領域選択トランジスタT11のゲートに印加され、領域選択トランジスタT11はオフする。また、各ブロック110、111、112、113の伝達ゲートトランジスタT15のドレイン、引抜トランジスタT12のゲートには、主ワード線MWL10を介して周辺回路によって接地電位(0[V])が印加される状態が続く。また、各ブロック110のドライブトランジスタT13のドレインには、副ワード駆動信号線RA10、RA11、RA12、RA13を介して周辺回路によって接地電位(0[V])が印加される状態が続いて、引抜トランジスタT2はオフした状態が続く。このとき、節点B1の電位(供給電位)は、電位(VPP−VT)[V]でフローティング状態になる。
【0019】
このフローティング状態はRAS期間中(待機中)続く。そこで、ノイズ(例示:内部昇圧電源を含む電源によるノイズ)により副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13に蓄積される電荷を、待機中のとき、副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13から、そのリセットトランジスタT14を介して低電位側(接地電位側)に引き抜かなければならない。このため、供給電位(節点B1の電位)は、リセットトランジスタT14をオンさせるためのレベル(電位)が維持されている必要がある。この供給電位は、引抜トランジスタT12のゲートに選択レベル(内部昇圧電位VPP[V])が印加されて引抜トランジスタT12がオンしたとき、低電位(接地電位)になる。
【0020】
ところが、DRAMでは、例えばリフレッシュ動作が行われても、DRAMの構造上、メモリセル(第1〜第4メモリセルを含む)に記憶されたデータ、即ち、蓄積された電荷がメモリセル内のトランジスタからビット線にリークしてしまう(リーク電流が流れる)。ここで、メモリセル内のトランジスタでは、そのゲートが副ワード線(第1メモリセルの場合、副ワード線SWL10)に接続され、そのソースがメモリセル内のキャパシタに接続され、そのドレインがビット線に接続されているものとする。この場合、例えば、副ワード線SWL10に蓄積される電荷によって第1メモリセル内のトランジスタがオンしてしまい、メモリセル内のキャパシタに記憶されたデータ(蓄積された電荷)がメモリセル内のトランジスタからビット線にリーク電流が流れてしまう。
【0021】
このため、リフレッシュ動作の向上や低消費電力化の設計が要求されている。これを対策するものとしてネガティブワード方式が知られている。このネガティブワード方式とは、ワード線の非選択レベルを接地電位(GND)ではなく所定の内部負電位VKKとすることにより、待機中でメモリセル内のトランジスタを完全なオフ状態とすることでメモリセルのリーク電流を減らし、リフレッシュ動作の向上やDRAMの低消費電力化を図る方式である。
【0022】
副ワードドライバ回路100にネガティブワード方式を採用する場合、引抜トランジスタT12のソースとリセットトランジスタT14のソースには、例えば、図示しない内部負電源が接続されている。その内部負電源は、内部負電位VKKを発生して引抜トランジスタT12のソース、リセットトランジスタT14のソース、周辺回路に印加する。この内部負電位VKKは、例えば、−0.3[V]である。
【0023】
また、前述と同様に、第1アクトコマンドが外部から周辺回路に入力され、選択されたメモリセル領域は、第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域とする。この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするためにそのメモリセル領域を選択するための信号(選択レベルである領域選択信号)として、内部負電位VKK[V]が、周辺回路から領域選択信号線MSB10を介して領域選択トランジスタT11のゲートに印加され、領域選択トランジスタT11はオフする。
【0024】
また、前述と同様に、第1プリチャージコマンドが外部から周辺回路に入力され、選択されたメモリセル領域は、第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域とし、選択された主ワード線は、主ワード線MWL10とし、選択された副ワード駆動信号線は、主ワード線MWL10が分割された副ワード駆動信号線RA10とする。この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので主ワード線MWL10を選択しない信号(非選択レベルである主ワード線選択信号)として、内部負電位VKK[V]が、周辺回路から主ワード線MWL10を介して各ブロック110、111、112、113の伝達ゲートトランジスタT15のドレイン、引抜トランジスタT12のゲートに印加される。周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので副ワード線SWL10を駆動しない信号(非選択レベルである副ワード駆動信号)として、内部負電位VKK[V]が、周辺回路から副ワード駆動信号線RA10を介してブロック110のドライブトランジスタT13のドレインに印加される。
【0025】
これにより、副ワードドライバ回路100にネガティブワード方式を採用した場合、待機中でメモリセル内のトランジスタのゲートに内部負電位VKK[V]が印加されるため、メモリセル内のキャパシタに記憶されたデータ(蓄積された電荷)がメモリセル内のトランジスタからビット線に流れるようなリーク電流が低減する。また、副ワードドライバ回路100にネガティブワード方式を採用した場合、メモリセル内のトランジスタの閾値電位VT[V]を低く設定することができるため、ワード線MWL10の選択レベル(内部昇圧電位VPP[V])を緩和することができ、電源によるノイズが減る。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内部負電位VKK[V]は、回路的に基板電位以上、設定電位以下のレベルというような保証しかできない。待機中のとき、引抜トランジスタT12のソースとゲートには、同じ内部負電位VKK[V]が印加されるが、物理的にショートさせていないため、内部負電源により発生される内部負電位VKK[V]が不安定な場合、引抜トランジスタT12のゲートに印加される内部負電位VKK(引抜トランジスタT12のゲートレベル)と、引抜トランジスタT12のソースに印加される内部負電位VKK(引抜トランジスタT12のソースレベル)とが揺れてしまう。このため、待機中で、引抜トランジスタT12のゲートレベルが、引抜トランジスタT12のソースレベルよりも高い電位になってしまう可能性がある(図3)。この場合、サブスレッショルドリークが発生する。このサブスレッショルドリークとは、トランジスタ(この場合、引抜トランジスタT12)のゲート−ソース間電位Vgsによって流れるリーク電流をいう。このゲート−ソース間電位Vgs[V]が揺れて引抜トランジスタT12の閾値電位VT[V]よりも高くなるとき、待機中でも引抜トランジスタT12はオンしてしまい、リーク電流が引抜トランジスタT12を介して低電位側(内部負電位VKK側)に流れる。即ち、待機中で引抜トランジスタT12がオンしてしまったとき、供給電位は下がってしまう。
【0027】
このように、供給電位(節点B1の電位)は、サブスレッショルドリークによって下がってしまい(図3)、リセットトランジスタT14をオンさせるためのレベル(電位)が維持されなくなるという不具合が生じる。この不具合により、待機中でリセットトランジスタT14がオフしてしまう。リセットトランジスタT14がオフすることにより、待機中で副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13がフローティングしてしまう(待機中で、ノイズにより副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13に電荷が蓄積される)。副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13がフローティングすることにより、副ワード線SWL10、SWL11、SWL12、SWL13に接続されたビット線や、近隣に配置されたワード線(ワード線MWL10を含む)がノイズを受けてしまう。そのビット線やワード線がノイズを受けることにより、選択されるべきワード線に加えて、複数のビット線のうちの選択されるべきワード線以外のワード線までもが選択されてしまう。このため、副ワード線に蓄えられた電荷を引き抜くための供給電位を維持することができる副ワードドライバ回路が望まれる。また、その供給電位を下げる要因となるサブスレッショルドリークを低減することができる副ワードドライバ回路が望まれる。
【0028】
そこで、サブスレッショルドリークを低減するために、図5に示されるように、副ワードドライバ回路200では、ネガティブワード方式を採用した場合の副ワードドライバ回路100にトランジスタT16を設ける。この場合、そのトランジスタT16のドレインには主ワード線MWL10が接続される。そのトランジスタT16のソースには引抜トランジスタT12のソースが接続される。そのトランジスタT16のゲートには、逆相主ワード線MWLB10が接続され、主ワード線MWL10に印加される電位(非選択レベルでは内部負電位VKK[V]、選択レベルでは内部昇圧電位VPP[V])の逆相の電位(非選択レベルでは内部昇圧電位VPP[V]、選択レベルでは内部負電位VKK[V])が逆相主ワード線MWLB10を介して印加される。待機中(非選択レベル)では、トランジスタT16は、主ワード線MWL10と引抜トランジスタT12のソースとをショートさせる。しかし、副ワードドライバ回路200をDRAMに適用した場合、トランジスタT16を設けることにより、配線(逆相主ワード線MWLB10)や素子(トランジスタT16)が多くなり、メモリセルの面積の増大を招く。このため、副ワードドライバ回路200では、各メモリセルの面積を縮小してワード線やビット線のピッチを小さくすることにより記憶容量を増やすことが困難になる。
【0029】
本発明の目的は、副ワード線に蓄えられた電荷を引き抜くための供給電位を維持することができる副ワードドライバ回路を提供することにある。
【0030】
本発明の他の目的は、サブスレッショルドリークを低減することができる副ワードドライバ回路を提供することにある。
【0031】
本発明の更に他の目的は、各メモリセルの面積を縮小することができる副ワードドライバ回路を提供することにある。
【0032】
本発明の更に他の目的は、リフレッシュ動作が向上する副ワードドライバ回路を提供することにある。
【0033】
本発明の更に他の目的は、DRAMの低消費電力化が実現できる副ワードドライバ回路を提供することにある。
【0034】
【課題を解決するための手段】
以下に、[発明の実施の形態]で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明の実施の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【0035】
本発明の副ワードドライバ回路1は、メモリセル領域が分割された複数のブロック10、11、12、13と、領域選択信号線MSB00と主ワード線MWL00とが接続された供給部(T1、T2)とを具備する。複数のブロック10、11、12、13の各々には、主ワード線MWL00と、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03と、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03を駆動するための副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03とが接続されている。領域選択信号線MSB00に第1電位VPPが印加され、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第1電位VPPよりも低い第2電位VKKが印加されたときに、供給部(T1、T2)は、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷を複数のブロック10、11、12、13が引き抜くための供給電位を複数のブロック10、11、12、13に印加する。領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加されたときに、供給部(T1、T2)は、複数のブロック10、11、12、13に供給電位が印加されるように、供給電位を維持する。領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加された場合、待機中である。本発明の副ワードドライバ回路1によれば、待機中で、供給電位を供給部(T1、T2)が維持するため、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷が複数のブロック10、11、12、13によって引き抜かれる。このため、待機中での副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03のフローティング(待機中で、ノイズにより副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に電荷が蓄積されること)が低減する。
【0036】
本発明の副ワードドライバ回路1は、メモリセル領域が分割された複数のブロック10、11、12、13と、領域選択信号線MSB00と主ワード線MWL00とが接続された供給部(T1、T2)とを具備する。複数のブロック10、11、12、13の各々には、主ワード線MWL00と、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03と、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03を駆動するための副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03とが接続されている。供給部(T1、T2)は、引抜トランジスタT2を備えている。複数のブロック10、11、12、13の各々は、リセットトランジスタT4を備えている。領域選択信号線MSB00に第1電位VPPが印加され、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第1電位VPPよりも低い第2電位VKKが印加されたときに、供給部(T1、T2)は、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷をリセットトランジスタT4を介して引き抜くための供給電位をリセットトランジスタT4のゲートに印加する。領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加されたときに、供給部(T1、T2)の引抜トランジスタT2は、リセットトランジスタT4のゲートに供給電位が印加されるように、供給電位を維持する。領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加された場合、待機中である。本発明の副ワードドライバ回路1によれば、待機中で、供給電位を引抜トランジスタT2が維持するため、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷がリセットトランジスタT4を介して引き抜かれる。このため、待機中での副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03のフローティング(待機中で、ノイズにより副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に電荷が蓄積されること)が低減する。
【0037】
通常、第2電位VKKは、回路的に基板電位以上、設定電位以下のレベルというような保証しかできない。待機中のとき、引抜トランジスタT2のソースとゲートには、同じ第2電位VKKが印加されるが、物理的にショートさせていないため、内部負電源により発生される第2電位VKKが不安定な場合、引抜トランジスタT2のゲートに印加される第2電位VKK(引抜トランジスタT2のゲートレベル)と、引抜トランジスタT2のソースに印加される第2電位VKK(引抜トランジスタT2のソースレベル)とが揺れてしまう。このため、待機中で、引抜トランジスタT2のゲートレベルが、引抜トランジスタT2のソースレベルよりも高い電位になってしまう可能性があり、この場合、サブスレッショルドリーク(引抜トランジスタT2のゲート−ソース間電位Vgsによって流れるリーク電流)が発生する可能性がある。そこで、本発明の副ワードドライバ回路1によれば、引抜トランジスタT2が供給電位を維持するために、引抜トランジスタT2の閾値電位は、リセットトランジスタT4の閾値電位よりも高く設定されている。このため、引抜トランジスタT2のゲート−ソース間電位Vgsが揺れても、引抜トランジスタT2の閾値電位VTはゲート−ソース間電位Vgsよりも十分高い。したがって、引抜トランジスタT2は待機中でオフしたままであり、引抜トランジスタT2を介して低電位側(第2電位側)に流れるリーク電流が発生し難くなる。このように、本発明の副ワードドライバ回路1によれば、供給電位を下げる要因となるサブスレッショルドリークを低減することができる。
【0038】
本発明の副ワードドライバ回路1は、メモリセル領域が分割された複数のブロック10、11、12、13と、領域選択トランジスタT1と、引抜トランジスタT2とを具備する。領域選択トランジスタT1は、ドレインに第1電位VPPが印加され、ゲートにメモリセル領域を選択するための領域選択信号線MSB00が接続されている。引抜トランジスタT2は、ソースに第1電位VPPよりも低い第2電位VKKが印加され、ゲートに主ワード線MWL00が接続されている。複数のブロック10、11、12、13の各々は、伝達ゲートトランジスタT5と、ドライブトランジスタT3と、リセットトランジスタT4とを備えている。伝達ゲートトランジスタT5には、ゲートに第1電位VPPが印加され、ドレインに主ワード線MWL00が接続されている。ドライブトランジスタT3には、ゲートが伝達ゲートトランジスタT5のソースに接続され、ソースに副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03が接続され、ドレインに副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03を駆動するための副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03が接続されている。リセットトランジスタT4には、ソースに第2電位VKKが印加され、ドレインに副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03が接続され、ゲートが領域選択トランジスタT1のソースと引抜トランジスタT2のドレインとに接続されている。領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加された場合、待機中である。通常、第2電位VKKは、回路的に基板電位以上、設定電位以下のレベルというような保証しかできない。待機中のとき、引抜トランジスタT2のソースとゲートには、同じ第2電位VKKが印加されるが、物理的にショートさせていないため、内部負電源により発生される第2電位VKKが不安定な場合、引抜トランジスタT2のゲートに印加される第2電位VKK(引抜トランジスタT2のゲートレベル)と、引抜トランジスタT2のソースに印加される第2電位VKK(引抜トランジスタT2のソースレベル)とが揺れてしまう。このため、待機中で、引抜トランジスタT2のゲートレベルが、引抜トランジスタT2のソースレベルよりも高い電位になってしまう可能性があり、この場合、サブスレッショルドリーク(引抜トランジスタT2のゲート−ソース間電位Vgsによって流れるリーク電流)が発生する可能性がある。そこで、本発明の副ワードドライバ回路1によれば、引抜トランジスタT2の閾値電位は、領域選択トランジスタT1、ブロックトランジスタとしての伝達ゲートトランジスタT5、ドライブトランジスタT3及びリセットトランジスタT4のうちの少なくとも1つのトランジスタの閾値電位よりも高く設定されている。このため、引抜トランジスタT2のゲート−ソース間電位Vgsが揺れても、引抜トランジスタT2の閾値電位VTはゲート−ソース間電位Vgsよりも十分高い。したがって、引抜トランジスタT2は待機中でオフしたままであり、引抜トランジスタT2を介して低電位側(第2電位側)に流れるリーク電流が発生し難くなる。このように、本発明の副ワードドライバ回路1によれば、リセットトランジスタT4のゲートに印加される供給電位を下げる要因となるサブスレッショルドリークを低減することができる。
【0039】
本発明の副ワードドライバ回路1において、領域選択信号線MSB00に第1電位VPPが印加され、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加されたときに、リセットトランジスタT4のゲートには、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷をリセットトランジスタT4を介して引き抜くための供給電位が印加される。領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加されたときに、引抜トランジスタT2は、リセットトランジスタT4のゲートに供給電位が印加されるように、供給電位を維持する。本発明の副ワードドライバ回路1によれば、待機中で、供給電位を引抜トランジスタT2が維持するため、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷がリセットトランジスタT4を介して引き抜かれる。このため、待機中での副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03のフローティング(待機中で、ノイズにより副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に電荷が蓄積されること)が低減する。
【0040】
本発明の副ワードドライバ回路の動作方法は、メモリセル領域が分割された複数のブロック10、11、12、13と、領域選択信号線MSB00と主ワード線MWL00とが接続された供給部(T1、T2)とを具備する副ワードドライバ回路1の動作方法である。複数のブロック10、11、12、13の各々には、主ワード線MWL00と副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03と副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03を駆動するための副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03とが接続されている。副ワードドライバ回路1の動作方法は、(a)のステップと、(b)のステップと、(c)のステップと、(d)のステップとを具備する。(a)のステップは、領域選択信号線MSB00に第1電位VPPを印加し、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第1電位VPPよりも低い第2電位VKKを印加する。(b)のステップは、領域選択信号線MSB00に第1電位VPPが印加され、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加されたときに、供給部(T1、T2)が、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷を複数のブロック10、11、12、13が引き抜くための供給電位を印加する。(c)のステップは、領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKを印加する。(d)のステップは、領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加されたときに、供給部(T1、T2)が、複数のブロック10、11、12、13に供給電位が印加されるように供給電位を維持する。領域選択信号線MSB00、主ワード線MWL00及び副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03に第2電位VKKが印加された場合、待機中である。本発明の副ワードドライバ回路1の動作方法によれば、待機中で、供給電位を供給部(T1、T2)が維持するため、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷が複数のブロック10、11、12、13によって引き抜かれる。このため、待機中での副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03のフローティング(待機中で、ノイズにより副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に電荷が蓄積されること)が低減する。
【0041】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による副ワードドライバ回路の実施の形態を以下に説明する。本発明の副ワードドライバ回路は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)に適用される。このようなDRAMに適用される副ワードドライバ回路1を図1に示す。図1に示されるように、副ワードドライバ回路1には、前述のネガティブワード方式が採用されている。
【0042】
副ワードドライバ回路1は、メモリセル領域が分割された複数のブロック10、11、12、13と、領域選択トランジスタT1と、引抜トランジスタT2とを備えている。領域選択トランジスタT1、引抜トランジスタT2は、NチャネルMOSトランジスタである。引抜トランジスタT2のソースには、図示しない内部負電源が接続されている。領域選択トランジスタT1のドレインには、図示しない内部昇圧電源が接続されている。領域選択トランジスタT1のゲートには、メモリセル領域を選択するための領域選択信号線MSB00が接続されている。領域選択信号線MSB00は、図示しない周辺回路に接続されている。
【0043】
各ブロック10、11、12、13は、ドライブトランジスタT3、リセットトランジスタT4、伝達ゲートトランジスタT5を備えている。そのドライブトランジスタT3、そのリセットトランジスタT4、その伝達ゲートトランジスタT5は、NチャネルMOSトランジスタである。そのリセットトランジスタT4のゲートは、領域選択トランジスタT1のソースと引抜トランジスタT2のドレインとに接続されている。その伝達ゲートトランジスタT5のソースは、そのドライブトランジスタT3のゲートに接続されている。そのドライブトランジスタT3のソースは、そのリセットトランジスタT4のドレインに接続されている。その伝達ゲートトランジスタT5のゲートには、内部昇圧電源が接続されている。そのリセットトランジスタT4のソースには、内部負電源が接続されている。その伝達ゲートトランジスタT5のドレイン、引抜トランジスタT2のゲート、周辺回路には、主ワード線MWL00が接続されている。
【0044】
副ワードドライバ回路1では大容量メモリを構築するために、主ワード線MWL00は、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に分割されている。副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03は、各ブロック10、11、12、13のドライブトランジスタT3のソースとそのリセットトランジスタT4のドレインに接続されている。副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03には、図示しない第1メモリセル、第2メモリセル、第3メモリセル、第4メモリセルが接続されている。各ブロック10、11、12、13のドライブトランジスタT3のドレインには、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03を駆動するための副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03が接続されている。副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03には、周辺回路が接続されている。
【0045】
引抜トランジスタT2の閾値電位VT[V]は、領域選択トランジスタT1、ブロックトランジスタとしてのドライブトランジスタT3、リセットトランジスタT4及び伝達ゲートトランジスタT5のうちの少なくとも1つのトランジスタの閾値電位よりも高く設定されている。このような引抜トランジスタT2の閾値電位VT[V](以下、高閾値電位VT[V]と称する)は、その引抜トランジスタT2のチャネル長を、上述の少なくとも1つのトランジスタのチャネル長よりも長く設けることによって実現する。また、高閾値電位VT[V]は、その引抜トランジスタT2の基板にイオンを打ち込むことによって実現する。
【0046】
周辺回路は、外部からのクロックに同期して動作し、この周辺回路としては、アドレスバッファ、ロウデコーダ、カラムデコーダ、プリチャージ回路、センス増幅器、電位切替回路が含まれる。内部昇圧電源は、内部昇圧電位VPPを発生して領域選択トランジスタT1のドレイン、伝達ゲートトランジスタT5のゲート、周辺回路に印加する。この内部昇圧電位VPPは、例えば、3.3[V]である。内部負電源は、内部負電位VKKを発生して引抜トランジスタT2のソース、リセットトランジスタT4のソース、周辺回路に印加する。この内部負電位VKKは、例えば、−0.3[V]である。
【0047】
次に、副ワードドライバ回路1の動作を説明する。まず、メモリセルをアクセスするために、副ワード線に電荷を供給するための第1アクトコマンド(ACT)が周辺回路に入力されてから、その副ワード線に供給された電荷を低電位側に引き抜く(流す)ための第1プリチャージコマンド(PRE)が周辺回路に入力されるまでのCAS(Column Address Strobe)期間中、即ち、動作中(実行中)のときの副ワードドライバ回路1の動作について説明する。
【0048】
第1アクトコマンドが外部から周辺回路に入力される。この第1アクトコマンドはアドレスを含む。このとき、周辺回路は、第1アクトコマンドにより行アドレスを選択して、そのアドレスの一部をデコードすることによって複数のメモリセル領域のうち1つのメモリセル領域を選択する。ここで、選択されたメモリセル領域は、第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域とする。この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするためにそのメモリセル領域を選択するための信号(選択レベルである領域選択信号)として、内部負電位VKK[V]が、周辺回路から領域選択信号線MSB00を介して領域選択トランジスタT1のゲートに印加され(図2)、領域選択トランジスタT1はオフする。
【0049】
また、周辺回路は、そのアドレスにより、そのメモリセル領域の複数の主ワード線のうちの1つの主ワード線を選択する。ここで、選択された主ワード線は、主ワード線MWL00とする。この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするために主ワード線MWL00を選択するための信号(選択レベルである主ワード線選択信号)として、内部昇圧電位VPP[V]が、周辺回路から主ワード線MWL00を介して各ブロック10、11、12、13の伝達ゲートトランジスタT5のドレイン、引抜トランジスタT2のゲートに印加される(図2)。これにより、各ブロック10、11、12、13のドライブトランジスタT3のゲートには、内部昇圧電位VPP[V]から、その伝達ゲートトランジスタT5の閾値電位VT[V]を引いた値の電位(VPP−VT)[V]が印加され、そのドライブトランジスタT3はオンする。また、引抜トランジスタT2はオンする。
【0050】
また、周辺回路は、そのアドレスにより、そのメモリセル領域の複数の副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03のうちの副ワード駆動信号線RA00を選択する。この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするために副ワード線SWL00を駆動するための信号(選択レベルである副ワード駆動信号)として、内部昇圧電位VPP[V]が、周辺回路から副ワード駆動信号線RA00を介してブロック10のドライブトランジスタT3のドレインに印加される(図2)。また、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので副ワード駆動信号線RA01、RA02、RA03を駆動しない信号(非選択レベルである副ワード駆動信号)として、内部負電位VKK[V]が、周辺回路から副ワード駆動信号線RA01、RA02、RA03を介してブロック11、12、13のドライブトランジスタT3のドレインに印加される。
【0051】
これにより、副ワード線SWL00には、内部昇圧電位VPP[V]が印加され、第1メモリセルが選択される。ここで、リードコマンドが外部から周辺回路に入力された場合、データが、第1メモリセル(アドレス)から、図示しないビット線を介してセンス増幅器に読み出される。ライトコマンドが外部から周辺回路に入力された場合、データが、周辺回路から、ビット線を介して第1メモリセル(アドレス)に書き込まれる。リフレッシュコマンドが外部から周辺回路に入力された場合、アドレスに対するメモリエリアのリフレッシュ動作を行う。リフレッシュ動作では、その第1メモリセル(アドレス)からデータを読出し、読み出されたデータを書き直す。このとき、リフレッシュ動作では、例えば、内部昇圧電位VPP[V]の(1/2)値の電位がプリチャージ回路からビット線に印加され、第1メモリセルは、その電位{(1/2)・VPP}[V]にチャージされる。
【0052】
次に、第1プリチャージコマンドが外部から周辺回路に入力される。第1プリチャージコマンドはアドレスを含む。このとき、周辺回路は、第1プリチャージコマンドにより、複数のメモリセル領域のうち第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域を選択し、そのメモリセル領域の複数の主ワード線のうちの主ワード線MWL00、副ワード駆動信号線RA10を選択する。
【0053】
この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域を選択しない信号(非選択レベルである領域選択信号)として、内部昇圧電位VPP[V]が、周辺回路から領域選択信号線MSB00を介して領域選択トランジスタT1のゲートに印加される(図2)。また、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので主ワード線MWL00を選択しない信号(非選択レベルである主ワード線選択信号)として、内部負電位VKK[V]が、周辺回路から主ワード線MWL00を介して各ブロック10、11、12、13の伝達ゲートトランジスタT5のドレイン、引抜トランジスタT2のゲートに印加される(図2)。周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスしないので副ワード線SWL00を駆動しない信号(非選択レベルである副ワード駆動信号)として、内部負電位VKK[V]が、周辺回路から副ワード駆動信号線RA00を介してブロック10のドライブトランジスタT3のドレインに印加される(図2)。
【0054】
これにより、各ブロック10、11、12、13のリセットトランジスタT4のゲートと領域選択トランジスタT1のソースと引抜トランジスタT2のドレインとを結ぶ節点A1(図1ではブロック10のみに示す)には、内部昇圧電位VPP[V]から、その領域選択トランジスタT1の閾値電位VT[V]を引いた値の供給電位(VPP−VT)[V]がかかる。この供給電位(VPP−VT)[V]は、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷を、各ブロック10、11、12、13のリセットトランジスタT4を介して引き抜くための電位である。そのリセットトランジスタT4のゲートには、供給電位(VPP−VT)[V]が印加され(図2)、そのリセットトランジスタT4はオンする。このとき、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03から、そのリセットトランジスタT4を介して電荷が低電位側(内部負電位VKK側)に引き抜かれる。
【0055】
このように、周辺回路は、第1アクトコマンド、第1プリチャージコマンドによって副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03を選択し、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03を駆動する。
【0056】
次に、メモリセルをアクセスするために、副ワード線に電荷を供給するための第2アクトコマンド(ACT)が周辺回路に入力されてから、その副ワード線に供給された電荷を低電位側に引き抜く(流す)ための第2プリチャージコマンド(PRE)が周辺回路に入力されるまでのRAS(Row Address Strobe)期間中、即ち、待機中のときの副ワードドライバ回路1の動作について説明する。
【0057】
第2アクトコマンドが外部から周辺回路に入力される。このとき、周辺回路は、第2プリチャージコマンドにより、複数のメモリセル領域のうち1つのメモリセル領域を選択し、そのメモリセル領域の複数の主ワード線のうちの1つの主ワード線を選択し、そのメモリセル領域の複数の副ワード駆動信号線のうちの1つの副ワード駆動信号線を選択する。ここで、選択されたメモリセル領域は、第1〜第4メモリセルを含むメモリセル領域とし、選択された主ワード線は、主ワード線MWL00以外の主ワード線とし、選択された副ワード駆動信号線は、その主ワード線が分割された副ワード線を駆動するための副ワード駆動信号線とする。
【0058】
この場合、周辺回路がそのアドレスにメモリアクセスするためにそのメモリセル領域を選択するための信号(選択レベルである領域選択信号)として、内部負電位VKK[V]が、周辺回路から領域選択信号線MSB00を介して領域選択トランジスタT1のゲートに印加され(図3)、領域選択トランジスタT1はオフする。また、各ブロック10、11、12、13の伝達ゲートトランジスタT5のドレイン、引抜トランジスタT2のゲートには、主ワード線MWL00を介して周辺回路によって内部負電位VKK[V]が印加される状態(図3)が続く。また、各ブロック10のドライブトランジスタT3のドレインには、副ワード駆動信号線RA00、RA01、RA02、RA03を介して周辺回路によって内部負電位VKK[V]が印加される状態(図3)が続いて、引抜トランジスタT2はオフした状態が続く。このとき、節点A1の電位(供給電位)は、電位(VPP−VT)[V]でフローティング状態(図3)になる。
【0059】
このフローティング状態はRAS期間中(待機中)続く。そこで、ノイズ(例示:内部昇圧電源を含む電源によるノイズ)により副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄積される電荷を、待機中のとき、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03から、そのリセットトランジスタT4を介して低電位側(内部負電位VKK側)に引き抜かなければならない。このため、供給電位(節点A1の電位)は、リセットトランジスタT4をオンさせるためのレベル(電位)が維持されている必要がある。この供給電位は、引抜トランジスタT2のゲートに選択レベル(内部昇圧電位VPP[V])が印加されて引抜トランジスタT2がオンしたとき、低電位(内部負電位VKK)になる。
【0060】
通常、DRAMでは、例えばリフレッシュ動作が行われても、DRAMの構造上、メモリセル(第1〜第4メモリセルを含む)に記憶されたデータ、即ち、蓄積された電荷がメモリセル内のトランジスタからビット線にリークしてしまう(リーク電流が流れる)。ここで、メモリセル内のトランジスタでは、そのゲートが副ワード線(第1メモリセルの場合、副ワード線SWL00)に接続され、そのソースがメモリセル内のキャパシタに接続され、そのドレインがビット線に接続されているものとする。副ワードドライバ回路1では、待機中でメモリセル内のトランジスタのゲートに内部負電位VKK[V]が印加されるため、メモリセル内のキャパシタに記憶されたデータ(蓄積された電荷)がメモリセル内のトランジスタからビット線に流れるようなリーク電流が低減する。副ワードドライバ回路1によれば、このようなリーク電流が低減されるため、リフレッシュ動作が向上する。また、副ワードドライバ回路1によれば、このようなリーク電流が低減されるため、DRAMの低消費電力化が実現できる。また、副ワードドライバ回路1では、メモリセル内のトランジスタの閾値電位VT[V]を低く設定することができるため、ワード線MWL00の選択レベル(内部昇圧電位VPP[V])を緩和することができ、電源によるノイズが減るという利点がある。
【0061】
通常、内部負電位VKK[V]は、回路的に基板電位以上、設定電位以下のレベルというような保証しかできない。待機中のとき、引抜トランジスタT2のソースとゲートには、同じ内部負電位VKK[V]が印加されるが、物理的にショートさせていないため、内部負電源により発生される内部負電位VKK[V]が不安定な場合、引抜トランジスタT2のゲートに印加される内部負電位VKK(引抜トランジスタT2のゲートレベル)と、引抜トランジスタT2のソースに印加される内部負電位VKK(引抜トランジスタT2のソースレベル)とが揺れてしまう。このため、図3に示されるように、待機中で、引抜トランジスタT2のゲートレベルが、引抜トランジスタT2のソースレベルよりも高い電位になってしまう可能性があり、この場合、前述のサブスレッショルドリーク(引抜トランジスタT2のゲート−ソース間電位Vgsによって流れるリーク電流)が発生する可能性がある。
【0062】
そこで、副ワードドライバ回路1では、上述のように、引抜トランジスタT2の高閾値電圧VT[V]が領域選択トランジスタT1、ブロックトランジスタとしてのドライブトランジスタT3、リセットトランジスタT4及び伝達ゲートトランジスタT5のうちの少なくとも1つのトランジスタの閾値電位よりも高く設定されている。このため、引抜トランジスタT2のゲート−ソース間電位Vgsが揺れても、引抜トランジスタT2の閾値電位VT[V]はゲート−ソース間電位Vgsよりも十分高い。したがって、引抜トランジスタT2は待機中でオフしたままであり、引抜トランジスタT2を介して低電位側(内部負電位VKK側)に流れるリーク電流が発生し難くなる。このように、副ワードドライバ回路1によれば、供給電位(節点A1の電位)を下げる要因となるサブスレッショルドリークを低減することができる。
【0063】
また、引抜トランジスタT2は、待機中でオフしたままであるため、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷を引き抜くための供給電位(節点A1の電位)を維持する。即ち、待機中で、リセットトランジスタT4をオンさせるためのレベル(電位)に供給電位が維持されている。これにより、待機中で、リセットトランジスタT4のゲートには供給電位が印加され、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷がリセットトランジスタT4を介して引き抜かれる。このため、待機中での副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03のフローティング(待機中で、ノイズにより副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に電荷が蓄積されること)が低減する。
【0064】
また、図5に示される副ワードドライバ回路200のように領域選択トランジスタT16や領域選択トランジスタT16にゲートに接続するための逆相主ワード線MWLB10を設ける必要がないため、副ワードドライバ回路1によれば、各メモリセルの面積を縮小することができる。このため、副ワードドライバ回路1では、各メモリセルの面積を縮小してワード線やビット線のピッチを小さくすることにより記憶容量を増やすことができる。
【0065】
【発明の効果】
以上の説明により、副ワードドライバ回路1によれば、副ワード線SWL00、SWL01、SWL02、SWL03に蓄えられた電荷を引き抜くための供給電位を維持することができる。
【0066】
また、副ワードドライバ回路1によれば、サブスレッショルドリークを低減することができる。
【0067】
また、副ワードドライバ回路1によれば、各メモリセルの面積を縮小することができる。
【0068】
また、副ワードドライバ回路1によれば、リフレッシュ動作が向上する。
【0069】
また、副ワードドライバ回路1によれば、DRAMの低消費電力化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の副ワードドライバ回路の構成を示す図である。
【図2】本発明の副ワードドライバ回路における、動作時(実行時)を示すタイムチャート図である。
【図3】本発明の副ワードドライバ回路における、待機時を示すタイムチャート図である。
【図4】従来の副ワードドライバ回路の構成を示す図である。
【図5】従来の副ワードドライバ回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
1  副ワードドライバ回路
10、11、12、13  ブロック
100  副ワードドライバ回路
110、111、112、113  ブロック
200  副ワードドライバ回路
A1、B1  節点(ノード)
MSB00、MSB10  領域選択信号線
MWL00、MWL10  主ワード線
MWLB10  逆相主ワード線
RA00、RA01、RA02、RA03、RA10、RA11、RA12、RA13  副ワード駆動信号線
SWL00、SWL01、SWL02、SWL03、SWL10、SWL11、SWL12、SWL13  副ワード線
T1、T11  領域選択トランジスタ
T2、T12  引抜トランジスタ
T3、T13  ドライブトランジスタ
T4、T14  リセットトランジスタ
T5、T15  伝達ゲートトランジスタ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sub-word driver circuit applied to a DRAM (Dynamic Random Access Memory).
[0002]
[Prior art]
The storage capacity of a DRAM, which is a semiconductor storage device, is increasing year by year. Therefore, an increase in storage capacity can be realized by reducing the area of each memory cell and reducing the pitch of word lines and bit lines. FIG. 4 shows a sub-word driver circuit 100 applied to such a DRAM.
[0003]
The sub-word driver circuit 100 includes a plurality of blocks 110, 111, 112, and 113 in which a memory cell region is divided, a region selection transistor T11, and a pull-out transistor T12. The region selection transistor T11 and the extraction transistor T12 are N-channel MOS transistors. The source of the extraction transistor T12 is grounded (GND, 0 [V]). An internal boosted power supply (not shown) is connected to the drain of the region selection transistor T11. A region selection signal line MSB10 for selecting a memory cell region is connected to the gate of the region selection transistor T11. The region selection signal line MSB10 is connected to a peripheral circuit (not shown).
[0004]
Each of the blocks 110, 111, 112, and 113 includes a drive transistor T13, a reset transistor T14, and a transmission gate transistor T15. The drive transistor T13, the reset transistor T14, and the transmission gate transistor T15 are N-channel MOS transistors. The gate of the reset transistor T14 is connected to the source of the region selection transistor T11 and the drain of the extraction transistor T12. The source of the transmission gate transistor T15 is connected to the gate of the drive transistor T13. The source of the drive transistor T13 is connected to the drain of the reset transistor T14. An internal boosted power supply is connected to the gate of the transmission gate transistor T15. The source of the reset transistor T14 is grounded. The main word line MWL10 is connected to the drain of the transmission gate transistor T15, the gate of the extraction transistor T12, and peripheral circuits.
[0005]
In the sub-word driver circuit 100, the main word line MWL10 is divided into sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 in order to construct a large capacity memory. The sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 are connected to the source of the drive transistor T13 and the drain of the reset transistor T14 of each of the blocks 110, 111, 112, and 113. First memory cells, second memory cells, third memory cells, and fourth memory cells (not shown) are connected to the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13. The sub-word drive signal lines RA10, RA11, RA12, and RA13 for driving the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 are connected to the drains of the drive transistors T13 of the blocks 110, 111, 112, and 113, respectively. . Peripheral circuits are connected to the sub-word drive signal lines RA10, RA11, RA12, and RA13.
[0006]
The peripheral circuit operates in synchronization with an external clock. The peripheral circuit includes an address buffer, a row decoder, a column decoder, a precharge circuit, a sense amplifier, and a potential switching circuit. The internal boosted power supply generates an internal boosted potential VPP and applies it to the drain of the region selection transistor T11, the gate of the transmission gate transistor T15, and peripheral circuits. The internal boosted potential VPP is, for example, 3.3 [V].
[0007]
Next, the operation of the sub-word driver circuit 100 will be described. First, in order to access a memory cell, a first act command (ACT) for supplying a charge to a sub-word line is input to a peripheral circuit, and then the charge supplied to the sub-word line is shifted to a lower potential side. Operation of the sub-word driver circuit 100 during a CAS (Column Address Strobe) period until a first precharge command (PRE) for pulling out (flowing) is input to a peripheral circuit, that is, during operation (during execution) Will be described.
[0008]
A first act command is externally input to a peripheral circuit. This first act command includes an address. At this time, the peripheral circuit selects a row address by the first act command, and selects one of the plurality of memory cell areas by decoding a part of the address. Here, the selected memory cell region is a memory cell region including the first to fourth memory cells. In this case, 0 [V], which is the ground potential (GND), is used as a signal (region selection signal that is a selection level) for selecting a memory cell region for the peripheral circuit to perform memory access to the address. Is applied to the gate of the region selection transistor T11 via the region selection signal line MSB10, and the region selection transistor T11 is turned off.
[0009]
Further, the peripheral circuit selects one of the plurality of main word lines in the memory cell area according to the address. Here, the selected main word line is the main word line MWL10. In this case, the internal boosted potential VPP [V] is supplied from the peripheral circuit to the main circuit as a signal (main word line selection signal at a selected level) for selecting the main word line MWL10 for the peripheral circuit to access the memory. The voltage is applied to the drain of the transmission gate transistor T15 and the gate of the extraction transistor T12 in each of the blocks 110, 111, 112, and 113 via the word line MWL10. As a result, the gate of the drive transistor T13 of each of the blocks 110, 111, 112, and 113 has a potential (VPP) obtained by subtracting the threshold potential VT [V] of the transmission gate transistor T15 from the internal boosted potential VPP [V]. -VT) [V] is applied, and the drive transistor T13 is turned on. Further, the extraction transistor T12 is turned on.
[0010]
Further, the peripheral circuit selects the sub-word drive signal line RA10 among the plurality of sub-word drive signal lines RA10, RA11, RA12, RA13 in the memory cell area according to the address. In this case, the internal boosted potential VPP [V] is supplied from the peripheral circuit to the sub-word as a signal (sub-word drive signal that is a selection level) for driving the sub-word line SWL10 so that the peripheral circuit performs memory access to the address. The voltage is applied to the drain of the drive transistor T13 of the block 110 via the drive signal line RA10. Since the peripheral circuit does not access the address in memory, the ground potential of 0 [V] is used as a signal that does not drive the sub-word drive signal lines RA11, RA12, and RA13 (sub-word drive signal that is a non-selection level). The voltage is applied from the circuit to the drains of the drive transistors T13 of the blocks 111, 112, and 113 via the sub-word drive signal lines RA11, RA12, and RA13.
[0011]
As a result, the internal boosted potential VPP [V] is applied to the sub-word line SWL10, and the first memory cell is selected. Here, when a read command is externally input to the peripheral circuit, data is read from the first memory cell (address) to the sense amplifier via a bit line (not shown). When a write command is externally input to the peripheral circuit, data is written from the peripheral circuit to the first memory cell (address) via the bit line. When a refresh command is externally input to a peripheral circuit, a refresh operation of the memory area corresponding to the address is performed. In the refresh operation, data is read from the first memory cell (address), and the read data is rewritten. At this time, in the refresh operation, for example, a potential of (1 /) value of the internal boosted potential VPP [V] is applied from the precharge circuit to the bit line, and the first memory cell applies the potential {(1 /).・ It is charged to VPP} [V].
[0012]
Next, a first precharge command is externally input to the peripheral circuit. The first precharge command includes an address. At this time, the peripheral circuit selects a memory cell region including the first to fourth memory cells from among the plurality of memory cell regions according to the first precharge command, and selects one of the plurality of main word lines in the memory cell region. The main word line MWL10 and the sub-word drive signal line RA10 are selected.
[0013]
In this case, since the peripheral circuit does not perform memory access to the address, the internal boosted potential VPP [V] is used as a signal that does not select a memory cell region including the first to fourth memory cells (region selection signal at a non-selection level). The voltage is applied from the peripheral circuit to the gate of the region selection transistor T11 via the region selection signal line MSB10. Since the peripheral circuit does not perform memory access to the address, a ground potential of 0 [V] is supplied from the peripheral circuit to the main word line as a signal that does not select the main word line MWL10 (main word line selection signal at an unselected level). The voltage is applied to the drain of the transmission gate transistor T15 and the gate of the extraction transistor T12 in each of the blocks 110, 111, 112, and 113 via the MWL 10. As a signal that does not drive the sub-word line SWL10 because the peripheral circuit does not perform memory access to the address (a sub-word driving signal that is a non-selection level), the ground potential of 0 [V] is supplied from the peripheral circuit to the sub-word driving signal line RA10. Is applied to the drain of the drive transistor T13 of the block 110.
[0014]
As a result, a node B1 (shown only in the block 110 in FIG. 4) connecting the gate of the reset transistor T14 of each of the blocks 110, 111, 112, and 113, the source of the region selection transistor T11, and the drain of the extraction transistor T12 has an internal A supply potential (VPP-VT) [V] is obtained by subtracting the threshold potential VT [V] of the region selection transistor T11 from the boosted potential VPP [V]. This supply potential (VPP-VT) [V] is a potential for extracting charges stored in the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 via the reset transistors T14 of the blocks 110, 111, 112, and 113. It is. The supply potential (VPP-VT) [V] is applied to the gate of the reset transistor T14, and the reset transistor T14 turns on. At this time, charges are drawn from the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 to the lower potential side (ground potential side) via the reset transistor T14.
[0015]
As described above, the peripheral circuit selects the sub-word drive signal lines RA10, RA11, RA12, and RA13 by the first act command and the first precharge command, and drives the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13.
[0016]
Next, in order to access a memory cell, after a second act command (ACT) for supplying a charge to the sub-word line is input to the peripheral circuit, the charge supplied to the sub-word line is transferred to the low potential side. The operation of the sub-word driver circuit 100 during a RAS (Row Address Strobe) period until a second precharge command (PRE) for pulling out (flowing) the signal to the peripheral circuit, that is, in a standby state, will be described. .
[0017]
The second act command is externally input to the peripheral circuit. At this time, the peripheral circuit selects one memory cell region among the plurality of memory cell regions and selects one main word line among the plurality of main word lines in the memory cell region by the second precharge command. Then, one of the plurality of sub-word drive signal lines in the memory cell area is selected. Here, the selected memory cell region is a memory cell region including the first to fourth memory cells, the selected main word line is a main word line other than the main word line MWL10, and the selected sub-word drive is selected. The signal line is a sub-word drive signal line for driving the sub-word line obtained by dividing the main word line.
[0018]
In this case, 0 [V], which is the ground potential, is used as a signal (region selection signal, which is a selection level) for selecting a memory cell region for the peripheral circuit to perform memory access to the address. The voltage is applied to the gate of the region selection transistor T11 via the signal line MSB10, and the region selection transistor T11 is turned off. In addition, the ground potential (0 [V]) is applied to the drain of the transmission gate transistor T15 and the gate of the extraction transistor T12 of each of the blocks 110, 111, 112, and 113 by the peripheral circuit via the main word line MWL10. Followed by Further, the state where the ground potential (0 [V]) is applied to the drain of the drive transistor T13 of each block 110 by the peripheral circuit via the sub-word drive signal lines RA10, RA11, RA12, and RA13 is continued. The transistor T2 remains off. At this time, the potential (supply potential) of the node B1 is in a floating state at the potential (VPP-VT) [V].
[0019]
This floating state continues during the RAS period (waiting). Therefore, when the electric charges accumulated in the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 due to noise (for example, noise due to the power supply including the internal boosted power supply) are in standby, the electric charges are transferred from the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 to the standby state. It must be pulled out to the lower potential side (ground potential side) via the reset transistor T14. For this reason, the supply potential (potential of the node B1) needs to maintain a level (potential) for turning on the reset transistor T14. This supply potential becomes a low potential (ground potential) when the selection level (internal boosted potential VPP [V]) is applied to the gate of the extraction transistor T12 and the extraction transistor T12 is turned on.
[0020]
However, in a DRAM, for example, even if a refresh operation is performed, data stored in a memory cell (including the first to fourth memory cells), that is, stored charges are stored in a transistor in the memory cell due to the structure of the DRAM. Leaks to the bit line (leakage current flows). Here, the transistor in the memory cell has its gate connected to a sub-word line (sub-word line SWL10 in the case of the first memory cell), its source connected to a capacitor in the memory cell, and its drain connected to a bit line. It is assumed that it is connected to In this case, for example, the transistor in the first memory cell is turned on by the electric charge accumulated in the sub-word line SWL10, and the data (accumulated electric charge) stored in the capacitor in the memory cell is stored in the transistor in the memory cell. Leak current flows to the bit line.
[0021]
Therefore, there is a demand for a design for improving the refresh operation and reducing the power consumption. As a countermeasure for this, a negative word system is known. In the negative word system, the non-selection level of the word line is set to a predetermined internal negative potential VKK instead of the ground potential (GND), so that the transistor in the memory cell is completely turned off during standby. This is a method for reducing the leak current of the cell, improving the refresh operation, and reducing the power consumption of the DRAM.
[0022]
When the negative word method is adopted for the sub-word driver circuit 100, for example, an unillustrated internal negative power supply is connected to the source of the extraction transistor T12 and the source of the reset transistor T14. The internal negative power supply generates an internal negative potential VKK and applies it to the source of the extraction transistor T12, the source of the reset transistor T14, and peripheral circuits. The internal negative potential VKK is, for example, -0.3 [V].
[0023]
Further, as described above, the first act command is externally input to the peripheral circuit, and the selected memory cell region is a memory cell region including the first to fourth memory cells. In this case, an internal negative potential VKK [V] is supplied from the peripheral circuit to the region selection signal as a signal (region selection signal that is a selection level) for the peripheral circuit to select the memory cell region in order to access the memory. The voltage is applied to the gate of the region selection transistor T11 via the line MSB10, and the region selection transistor T11 is turned off.
[0024]
As described above, the first precharge command is input from the outside to the peripheral circuit, and the selected memory cell region is a memory cell region including the first to fourth memory cells, and the selected main word line is , The main word line MWL10, and the selected sub-word drive signal line is the sub-word drive signal line RA10 obtained by dividing the main word line MWL10. In this case, since the peripheral circuit does not access the memory to the address, the internal negative potential VKK [V] is sent from the peripheral circuit to the main word line MWL10 as a signal that does not select the main word line MWL10 (main word line selection signal at a non-selection level). The voltage is applied to the drain of the transmission gate transistor T15 and the gate of the extraction transistor T12 in each of the blocks 110, 111, 112, and 113 via the MWL 10. As a signal not driving the sub-word line SWL10 (a non-selection level sub-word driving signal) because the peripheral circuit does not perform memory access to the address, the internal negative potential VKK [V] is supplied from the peripheral circuit to the sub-word driving signal line RA10. The voltage is applied to the drain of the drive transistor T13 of the block 110 through the gate.
[0025]
Thus, when the negative word method is adopted for the sub-word driver circuit 100, the internal negative potential VKK [V] is applied to the gate of the transistor in the memory cell during standby, and the data stored in the capacitor in the memory cell is stored. A leak current in which data (accumulated charge) flows from a transistor in a memory cell to a bit line is reduced. When the negative word method is adopted for the sub-word driver circuit 100, the threshold potential VT [V] of the transistor in the memory cell can be set low, so that the selection level of the word line MWL10 (the internal boosted potential VPP [V ]) Can be reduced, and noise due to the power supply is reduced.
[0026]
[Problems to be solved by the invention]
However, the internal negative potential VKK [V] can only be guaranteed in a circuit to a level equal to or higher than the substrate potential and equal to or lower than the set potential. In the standby state, the same internal negative potential VKK [V] is applied to the source and the gate of the extraction transistor T12. However, since the source is not physically short-circuited, the internal negative potential VKK [ V] is unstable, the internal negative potential VKK applied to the gate of the extraction transistor T12 (gate level of the extraction transistor T12) and the internal negative potential VKK applied to the source of the extraction transistor T12 (the source of the extraction transistor T12) Level) and shakes. Therefore, during standby, the gate level of the extraction transistor T12 may become higher than the source level of the extraction transistor T12 (FIG. 3). In this case, a sub-threshold leak occurs. The sub-threshold leak refers to a leak current flowing due to the gate-source potential Vgs of the transistor (in this case, the pull-out transistor T12). When the gate-source potential Vgs [V] fluctuates and becomes higher than the threshold potential VT [V] of the extraction transistor T12, the extraction transistor T12 is turned on even during standby, and the leakage current is low via the extraction transistor T12. It flows to the potential side (internal negative potential VKK side). That is, when the extraction transistor T12 is turned on during standby, the supply potential drops.
[0027]
As described above, the supply potential (the potential at the node B1) drops due to the sub-threshold leak (FIG. 3), and the level (potential) for turning on the reset transistor T14 is not maintained. Due to this problem, the reset transistor T14 is turned off during standby. Turning off the reset transistor T14 causes the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 to float during standby (charges are accumulated in the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 due to noise during standby). ). Since the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13 float, bit lines connected to the sub-word lines SWL10, SWL11, SWL12, and SWL13, and word lines (including the word line MWL10) arranged in the vicinity are noise. Receive. When the bit line or the word line receives noise, not only the word line to be selected but also a word line other than the word line to be selected among the plurality of bit lines is selected. For this reason, a sub-word driver circuit that can maintain a supply potential for extracting the electric charge stored in the sub-word line is desired. Also, a sub-word driver circuit capable of reducing a sub-threshold leak which causes a reduction in the supply potential is desired.
[0028]
Therefore, in order to reduce the sub-threshold leak, as shown in FIG. 5, in the sub-word driver circuit 200, a transistor T16 is provided in the sub-word driver circuit 100 when the negative word system is adopted. In this case, the main word line MWL10 is connected to the drain of the transistor T16. The source of the extraction transistor T12 is connected to the source of the transistor T16. The opposite phase main word line MWLB10 is connected to the gate of the transistor T16, and the potential applied to the main word line MWL10 (the internal negative potential VKK [V] at the non-selected level, and the internal boosted potential VPP [V] at the selected level) ) (The internal boosted potential VPP [V] at the non-selected level and the internal negative potential VKK [V] at the selected level) are applied via the negative-phase main word line MWLB10. During standby (non-selection level), the transistor T16 short-circuits the main word line MWL10 and the source of the extraction transistor T12. However, when the sub-word driver circuit 200 is applied to a DRAM, the provision of the transistor T16 increases the number of wirings (negative-phase main word line MWLB10) and elements (transistor T16), thereby increasing the area of the memory cell. Therefore, in the sub-word driver circuit 200, it becomes difficult to increase the storage capacity by reducing the area of each memory cell and reducing the pitch of the word lines and bit lines.
[0029]
An object of the present invention is to provide a sub-word driver circuit that can maintain a supply potential for extracting electric charges stored in a sub-word line.
[0030]
Another object of the present invention is to provide a sub-word driver circuit capable of reducing sub-threshold leakage.
[0031]
Still another object of the present invention is to provide a sub-word driver circuit capable of reducing the area of each memory cell.
[0032]
Still another object of the present invention is to provide a sub-word driver circuit in which a refresh operation is improved.
[0033]
Still another object of the present invention is to provide a sub-word driver circuit capable of realizing low power consumption of a DRAM.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
The means for solving the problem will be described below using the numbers and symbols used in [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Embodiments of the Invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the described invention.
[0035]
The sub-word driver circuit 1 of the present invention includes a supply unit (T1, T2) in which a plurality of blocks 10, 11, 12, and 13 in which a memory cell region is divided, and a region selection signal line MSB00 and a main word line MWL00 are connected. ). Each of the plurality of blocks 10, 11, 12, and 13 has a main word line MWL00, sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03, and sub-words for driving sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03. The drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03 are connected. When the first potential VPP is applied to the region selection signal line MSB00 and the second potential VKK lower than the first potential VPP is applied to the main word line MWL00 and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, RA03, The supply units (T1, T2) supply a plurality of blocks 10, 11, 12 with a plurality of blocks 10, 11, 12, 13 for extracting the charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, SWL03. , 13. When the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03, the supply units (T1, T2) , 12, 13 so that the supply potential is applied. When the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03, the apparatus is on standby. According to the sub-word driver circuit 1 of the present invention, the electric charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 are stored in the plurality of blocks because the supply units (T1, T2) maintain the supply potential during standby. Pulled out by 10, 11, 12, 13. Therefore, the floating of the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 during standby (accumulation of charges in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 due to noise during standby) is reduced.
[0036]
The sub-word driver circuit 1 of the present invention includes a supply unit (T1, T2) in which a plurality of blocks 10, 11, 12, and 13 in which a memory cell region is divided, and a region selection signal line MSB00 and a main word line MWL00 are connected. ). Each of the plurality of blocks 10, 11, 12, and 13 has a main word line MWL00, sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03, and sub-words for driving sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03. The drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03 are connected. The supply units (T1, T2) include a pull-out transistor T2. Each of the blocks 10, 11, 12, 13 includes a reset transistor T4. When the first potential VPP is applied to the region selection signal line MSB00 and the second potential VKK lower than the first potential VPP is applied to the main word line MWL00 and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, RA03, The supply units (T1, T2) apply a supply potential for extracting charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, SWL03 via the reset transistor T4 to the gate of the reset transistor T4. When the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03, the pull-out transistor T2 of the supply unit (T1, T2) The supply potential is maintained so that the supply potential is applied to the gate of T4. When the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03, the apparatus is on standby. According to the sub-word driver circuit 1 of the present invention, the electric charge stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 is extracted via the reset transistor T4 because the extraction transistor T2 maintains the supply potential during standby. It is. Therefore, the floating of the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 during standby (accumulation of charges in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 due to noise during standby) is reduced.
[0037]
Normally, the second potential VKK can only be guaranteed in a circuit to have a level equal to or higher than the substrate potential and equal to or lower than the set potential. During standby, the same second potential VKK is applied to the source and the gate of the pull-out transistor T2, but the second potential VKK generated by the internal negative power supply is unstable because it is not physically short-circuited. In this case, the second potential VKK (gate level of the extraction transistor T2) applied to the gate of the extraction transistor T2 and the second potential VKK (source level of the extraction transistor T2) applied to the source of the extraction transistor T2 fluctuate. I will. Therefore, during standby, the gate level of the extraction transistor T2 may become higher than the source level of the extraction transistor T2. In this case, the sub-threshold leakage (the gate-source potential of the extraction transistor T2) may occur. Vgs may occur). Therefore, according to the sub-word driver circuit 1 of the present invention, the threshold potential of the extraction transistor T2 is set higher than the threshold potential of the reset transistor T4 so that the extraction transistor T2 maintains the supply potential. For this reason, even if the gate-source potential Vgs of the extraction transistor T2 fluctuates, the threshold potential VT of the extraction transistor T2 is sufficiently higher than the gate-source potential Vgs. Therefore, the extraction transistor T2 is kept off during standby, so that a leak current flowing to the lower potential side (second potential side) via the extraction transistor T2 is less likely to occur. As described above, according to the sub-word driver circuit 1 of the present invention, it is possible to reduce the sub-threshold leak which causes the supply potential to decrease.
[0038]
The sub-word driver circuit 1 of the present invention includes a plurality of blocks 10, 11, 12, and 13 in which a memory cell region is divided, a region selection transistor T1, and a pull-out transistor T2. In the region selection transistor T1, the first potential VPP is applied to the drain, and the region selection signal line MSB00 for selecting the memory cell region is connected to the gate. The extraction transistor T2 has a source to which the second potential VKK lower than the first potential VPP is applied, and a gate connected to the main word line MWL00. Each of the blocks 10, 11, 12, and 13 includes a transmission gate transistor T5, a drive transistor T3, and a reset transistor T4. The transmission gate transistor T5 has a gate to which the first potential VPP is applied and a drain connected to the main word line MWL00. The drive transistor T3 has a gate connected to the source of the transmission gate transistor T5, a source connected to the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, SWL03, and a drain for driving the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, SWL03. Are connected to the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03. The reset transistor T4 has a source to which the second potential VKK is applied, a drain connected to the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03, and a gate connected to the source of the region selection transistor T1 and the drain of the extraction transistor T2. ing. When the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03, the apparatus is on standby. Normally, the second potential VKK can only be guaranteed in a circuit to have a level equal to or higher than the substrate potential and equal to or lower than the set potential. During standby, the same second potential VKK is applied to the source and the gate of the pull-out transistor T2, but the second potential VKK generated by the internal negative power supply is unstable because it is not physically short-circuited. In this case, the second potential VKK (gate level of the extraction transistor T2) applied to the gate of the extraction transistor T2 and the second potential VKK (source level of the extraction transistor T2) applied to the source of the extraction transistor T2 fluctuate. I will. Therefore, during standby, the gate level of the extraction transistor T2 may become higher than the source level of the extraction transistor T2. In this case, the sub-threshold leakage (the gate-source potential of the extraction transistor T2) may occur. Vgs may occur). Therefore, according to the sub-word driver circuit 1 of the present invention, the threshold potential of the extraction transistor T2 is at least one of the region selection transistor T1, the transmission gate transistor T5 as a block transistor, the drive transistor T3, and the reset transistor T4. Is set to be higher than the threshold potential. For this reason, even if the gate-source potential Vgs of the extraction transistor T2 fluctuates, the threshold potential VT of the extraction transistor T2 is sufficiently higher than the gate-source potential Vgs. Therefore, the extraction transistor T2 is kept off during standby, so that a leak current flowing to the lower potential side (second potential side) via the extraction transistor T2 is less likely to occur. As described above, according to the sub-word driver circuit 1 of the present invention, it is possible to reduce a sub-threshold leak which causes a reduction in the supply potential applied to the gate of the reset transistor T4.
[0039]
In the sub-word driver circuit 1 of the present invention, the first potential VPP is applied to the region selection signal line MSB00, and the second potential VKK is applied to the main word line MWL00 and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, RA03. At this time, a supply potential is applied to the gate of the reset transistor T4 for extracting the charge stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 through the reset transistor T4. When the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03, the extraction transistor T2 applies the supply potential to the gate of the reset transistor T4. To maintain the supply potential. According to the sub-word driver circuit 1 of the present invention, the electric charge stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 is extracted via the reset transistor T4 because the extraction transistor T2 maintains the supply potential during standby. It is. Therefore, the floating of the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 during standby (accumulation of charges in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 due to noise during standby) is reduced.
[0040]
The operation method of the sub-word driver circuit according to the present invention includes a supply unit (T1) in which a plurality of blocks 10, 11, 12, and 13 in which a memory cell region is divided, a region selection signal line MSB00 and a main word line MWL00 are connected. , T2). Each of the plurality of blocks 10, 11, 12, 13 includes a main word line MWL00, a sub word line SWL00, SWL01, SWL02, SWL03 and a sub word drive signal for driving the sub word lines SWL00, SWL01, SWL02, SWL03. Lines RA00, RA01, RA02, and RA03 are connected. The operation method of the sub-word driver circuit 1 includes a step (a), a step (b), a step (c), and a step (d). In the step (a), the first potential VPP is applied to the region selection signal line MSB00, and the second potential VKK lower than the first potential VPP is applied to the main word line MWL00 and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03. Is applied. The step (b) is performed when the first potential VPP is applied to the region selection signal line MSB00 and the second potential VKK is applied to the main word line MWL00 and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03. The supply units (T1, T2) apply supply potentials for the plurality of blocks 10, 11, 12, and 13 to extract the charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03. In the step (c), the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03. In the step (d), when the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03, the supply units (T1, T2) , The supply potential is maintained such that the supply potential is applied to the plurality of blocks 10, 11, 12, and 13. When the second potential VKK is applied to the region selection signal line MSB00, the main word line MWL00, and the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03, the apparatus is on standby. According to the operation method of the sub-word driver circuit 1 of the present invention, the electric charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 are maintained because the supply units (T1, T2) maintain the supply potential during standby. It is pulled out by a plurality of blocks 10, 11, 12, 13. Therefore, the floating of the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 during standby (accumulation of charges in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 due to noise during standby) is reduced.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a sub-word driver circuit according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The sub-word driver circuit of the present invention is applied to a DRAM (Dynamic Random Access Memory). FIG. 1 shows a sub-word driver circuit 1 applied to such a DRAM. As shown in FIG. 1, the above-described negative word system is employed for the sub-word driver circuit 1.
[0042]
The sub-word driver circuit 1 includes a plurality of blocks 10, 11, 12, and 13 in which a memory cell region is divided, a region selection transistor T1, and a pull-out transistor T2. The region selection transistor T1 and the extraction transistor T2 are N-channel MOS transistors. An internal negative power supply (not shown) is connected to the source of the extraction transistor T2. An internal boosted power supply (not shown) is connected to the drain of the region selection transistor T1. A region selection signal line MSB00 for selecting a memory cell region is connected to the gate of the region selection transistor T1. The region selection signal line MSB00 is connected to a peripheral circuit (not shown).
[0043]
Each of the blocks 10, 11, 12, and 13 includes a drive transistor T3, a reset transistor T4, and a transmission gate transistor T5. The drive transistor T3, the reset transistor T4, and the transmission gate transistor T5 are N-channel MOS transistors. The gate of the reset transistor T4 is connected to the source of the region selection transistor T1 and the drain of the extraction transistor T2. The source of the transmission gate transistor T5 is connected to the gate of the drive transistor T3. The source of the drive transistor T3 is connected to the drain of the reset transistor T4. The internal boosted power supply is connected to the gate of the transmission gate transistor T5. An internal negative power supply is connected to the source of the reset transistor T4. The main word line MWL00 is connected to the drain of the transmission gate transistor T5, the gate of the extraction transistor T2, and peripheral circuits.
[0044]
In the sub-word driver circuit 1, the main word line MWL00 is divided into sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 in order to construct a large-capacity memory. The sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 are connected to the source of the drive transistor T3 and the drain of the reset transistor T4 of each of the blocks 10, 11, 12, and 13. A first memory cell, a second memory cell, a third memory cell, and a fourth memory cell (not shown) are connected to the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03. The sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03 for driving the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 are connected to the drains of the drive transistors T3 of the blocks 10, 11, 12, and 13, respectively. . Peripheral circuits are connected to the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03.
[0045]
The threshold potential VT [V] of the extraction transistor T2 is set higher than the threshold potential of at least one of the region selection transistor T1, the drive transistor T3 as a block transistor, the reset transistor T4, and the transmission gate transistor T5. . Such a threshold potential VT [V] (hereinafter, referred to as a high threshold potential VT [V]) of the extraction transistor T2 is such that the channel length of the extraction transistor T2 is longer than the channel length of the at least one transistor. This is achieved by: Further, the high threshold potential VT [V] is realized by implanting ions into the substrate of the extraction transistor T2.
[0046]
The peripheral circuit operates in synchronization with an external clock. The peripheral circuit includes an address buffer, a row decoder, a column decoder, a precharge circuit, a sense amplifier, and a potential switching circuit. The internal boosted power supply generates an internal boosted potential VPP and applies it to the drain of the region selection transistor T1, the gate of the transmission gate transistor T5, and peripheral circuits. The internal boosted potential VPP is, for example, 3.3 [V]. The internal negative power supply generates an internal negative potential VKK and applies it to the source of the extraction transistor T2, the source of the reset transistor T4, and peripheral circuits. The internal negative potential VKK is, for example, -0.3 [V].
[0047]
Next, the operation of the sub-word driver circuit 1 will be described. First, in order to access a memory cell, a first act command (ACT) for supplying a charge to a sub-word line is input to a peripheral circuit, and then the charge supplied to the sub-word line is shifted to a lower potential side. Operation of the sub-word driver circuit 1 during a CAS (Column Address Strobe) period until a first precharge command (PRE) for pulling out (flowing) is input to the peripheral circuit, that is, during operation (during execution) Will be described.
[0048]
A first act command is externally input to a peripheral circuit. This first act command includes an address. At this time, the peripheral circuit selects a row address by the first act command, and selects one of the plurality of memory cell areas by decoding a part of the address. Here, the selected memory cell region is a memory cell region including the first to fourth memory cells. In this case, an internal negative potential VKK [V] is supplied from the peripheral circuit to the region selection signal as a signal (region selection signal that is a selection level) for the peripheral circuit to select the memory cell region in order to access the memory. The voltage is applied to the gate of the region selection transistor T1 via the line MSB00 (FIG. 2), and the region selection transistor T1 is turned off.
[0049]
Further, the peripheral circuit selects one of the plurality of main word lines in the memory cell area according to the address. Here, the selected main word line is the main word line MWL00. In this case, an internal boosted potential VPP [V] is supplied from the peripheral circuit as a signal (main word line selection signal at a selection level) for selecting the main word line MWL00 for the peripheral circuit to access the memory. The voltage is applied to the drain of the transmission gate transistor T5 and the gate of the extraction transistor T2 in each of the blocks 10, 11, 12, and 13 via the word line MWL00 (FIG. 2). Thus, the gate of the drive transistor T3 of each of the blocks 10, 11, 12, and 13 has a potential (VPP) having a value obtained by subtracting the threshold potential VT [V] of the transmission gate transistor T5 from the internal boosted potential VPP [V]. -VT) [V] is applied, and the drive transistor T3 is turned on. Further, the extraction transistor T2 is turned on.
[0050]
Further, the peripheral circuit selects the sub-word drive signal line RA00 among the plurality of sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, RA03 in the memory cell area according to the address. In this case, the internal boosted potential VPP [V] is supplied from the peripheral circuit to the sub-word as a signal for driving the sub-word line SWL00 in order for the peripheral circuit to perform memory access to the address (sub-word drive signal which is a selection level). It is applied to the drain of the drive transistor T3 of the block 10 via the drive signal line RA00 (FIG. 2). The internal negative potential VKK [V] is used as a signal that does not drive the sub-word drive signal lines RA01, RA02, and RA03 because the peripheral circuit does not perform memory access to the address (sub-word drive signal that is a non-selection level). Is applied to the drains of the drive transistors T3 of the blocks 11, 12, and 13 via the sub-word drive signal lines RA01, RA02, and RA03.
[0051]
As a result, the internal boosted potential VPP [V] is applied to the sub-word line SWL00, and the first memory cell is selected. Here, when a read command is externally input to the peripheral circuit, data is read from the first memory cell (address) to the sense amplifier via a bit line (not shown). When a write command is externally input to the peripheral circuit, data is written from the peripheral circuit to the first memory cell (address) via the bit line. When a refresh command is externally input to a peripheral circuit, a refresh operation of the memory area corresponding to the address is performed. In the refresh operation, data is read from the first memory cell (address), and the read data is rewritten. At this time, in the refresh operation, for example, a potential of (1 /) value of the internal boosted potential VPP [V] is applied from the precharge circuit to the bit line, and the first memory cell applies the potential {(1 /).・ It is charged to VPP} [V].
[0052]
Next, a first precharge command is externally input to the peripheral circuit. The first precharge command includes an address. At this time, the peripheral circuit selects a memory cell region including the first to fourth memory cells from among the plurality of memory cell regions according to the first precharge command, and selects one of the plurality of main word lines in the memory cell region. The main word line MWL00 and the sub word drive signal line RA10 are selected.
[0053]
In this case, since the peripheral circuit does not perform memory access to the address, the internal boosted potential VPP [V] is used as a signal that does not select a memory cell region including the first to fourth memory cells (region selection signal at a non-selection level). The voltage is applied to the gate of the region selection transistor T1 from the peripheral circuit via the region selection signal line MSB00 (FIG. 2). Since the peripheral circuit does not perform memory access to the address, the internal negative potential VKK [V] is supplied from the peripheral circuit to the main word line MWL00 as a signal that does not select the main word line MWL00 (a main word line selection signal at an unselected level). Are applied to the drain of the transmission gate transistor T5 and the gate of the extraction transistor T2 in each of the blocks 10, 11, 12, and 13 (FIG. 2). As a signal that does not drive the sub-word line SWL00 because the peripheral circuit does not perform memory access to the address (a sub-word driving signal that is a non-selection level), the internal negative potential VKK [V] is applied to the sub-word driving signal line RA00 from the peripheral circuit. The voltage is applied to the drain of the drive transistor T3 of the block 10 (FIG. 2).
[0054]
As a result, a node A1 (shown only in the block 10 in FIG. 1) connecting the gate of the reset transistor T4, the source of the region selection transistor T1, and the drain of the extraction transistor T2 in each of the blocks 10, 11, 12, and 13 has an internal structure. A supply potential (VPP-VT) [V] is obtained by subtracting the threshold potential VT [V] of the region selection transistor T1 from the boosted potential VPP [V]. The supply potential (VPP-VT) [V] is a potential for extracting the electric charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 through the reset transistors T4 of the blocks 10, 11, 12, and 13. It is. The supply potential (VPP-VT) [V] is applied to the gate of the reset transistor T4 (FIG. 2), and the reset transistor T4 turns on. At this time, electric charges are drawn from the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 to the lower potential side (internal negative potential VKK side) via the reset transistor T4.
[0055]
As described above, the peripheral circuit selects the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, and RA03 by the first act command and the first precharge command, and drives the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03.
[0056]
Next, in order to access a memory cell, after a second act command (ACT) for supplying a charge to the sub-word line is input to the peripheral circuit, the charge supplied to the sub-word line is transferred to the low potential side. The operation of the sub-word driver circuit 1 during a RAS (Row Address Strobe) period until a second precharge command (PRE) for pulling out (flowing) to the peripheral circuit, that is, in a standby state, will be described. .
[0057]
The second act command is externally input to the peripheral circuit. At this time, the peripheral circuit selects one memory cell region among the plurality of memory cell regions and selects one main word line among the plurality of main word lines in the memory cell region by the second precharge command. Then, one of the plurality of sub-word drive signal lines in the memory cell area is selected. Here, the selected memory cell region is a memory cell region including the first to fourth memory cells, the selected main word line is a main word line other than the main word line MWL00, and the selected sub-word drive The signal line is a sub-word drive signal line for driving the sub-word line obtained by dividing the main word line.
[0058]
In this case, an internal negative potential VKK [V] is supplied from the peripheral circuit to the region selection signal as a signal (region selection signal that is a selection level) for the peripheral circuit to select the memory cell region in order to access the memory. The voltage is applied to the gate of the region selection transistor T1 via the line MSB00 (FIG. 3), and the region selection transistor T1 is turned off. Further, the internal negative potential VKK [V] is applied to the drain of the transmission gate transistor T5 and the gate of the extraction transistor T2 of each of the blocks 10, 11, 12, 13 by the peripheral circuit via the main word line MWL00 ( FIG. 3) follows. Further, the state where the internal negative potential VKK [V] is applied to the drain of the drive transistor T3 of each block 10 by the peripheral circuit via the sub-word drive signal lines RA00, RA01, RA02, RA03 (FIG. 3) continues. Thus, the extraction transistor T2 remains off. At this time, the potential (supply potential) of the node A1 is in a floating state (FIG. 3) at the potential (VPP-VT) [V].
[0059]
This floating state continues during the RAS period (waiting). Therefore, when the electric charge accumulated in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 due to noise (for example, noise from the power supply including the internal boosted power supply) is in standby, the electric charges are transferred from the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 to It must be pulled out to the low potential side (internal negative potential VKK side) via the reset transistor T4. Therefore, the supply potential (potential of the node A1) needs to be maintained at a level (potential) for turning on the reset transistor T4. This supply potential becomes low potential (internal negative potential VKK) when a selection level (internal boosted potential VPP [V]) is applied to the gate of the extraction transistor T2 and the extraction transistor T2 is turned on.
[0060]
Normally, in a DRAM, for example, even if a refresh operation is performed, data stored in a memory cell (including first to fourth memory cells), that is, accumulated charges are stored in a transistor in the memory cell due to the structure of the DRAM. Leaks to the bit line (leakage current flows). Here, the transistor in the memory cell has its gate connected to a sub-word line (sub-word line SWL00 in the case of the first memory cell), its source connected to a capacitor in the memory cell, and its drain connected to a bit line. It is assumed that it is connected to In the sub-word driver circuit 1, since the internal negative potential VKK [V] is applied to the gate of the transistor in the memory cell during standby, the data (accumulated charge) stored in the capacitor in the memory cell is stored in the memory cell. The leakage current that flows from the transistor inside to the bit line is reduced. According to the sub-word driver circuit 1, since such a leak current is reduced, the refresh operation is improved. In addition, according to the sub-word driver circuit 1, since such a leakage current is reduced, low power consumption of the DRAM can be realized. Further, in the sub-word driver circuit 1, since the threshold potential VT [V] of the transistor in the memory cell can be set low, the selection level of the word line MWL00 (the internal boosted potential VPP [V]) can be relaxed. This has the advantage of reducing power supply noise.
[0061]
Normally, the internal negative potential VKK [V] can only be guaranteed at a circuit level equal to or higher than the substrate potential and equal to or lower than the set potential. During standby, the same internal negative potential VKK [V] is applied to the source and the gate of the pull-out transistor T2. However, since it is not physically short-circuited, the internal negative potential VKK [ V] is unstable, the internal negative potential VKK applied to the gate of the extraction transistor T2 (gate level of the extraction transistor T2) and the internal negative potential VKK applied to the source of the extraction transistor T2 (the source of the extraction transistor T2) Level) and shakes. As a result, as shown in FIG. 3, during standby, the gate level of the extraction transistor T2 may be higher than the source level of the extraction transistor T2. In this case, the aforementioned sub-threshold leakage (Leakage current flowing due to the gate-source potential Vgs of the extraction transistor T2) may occur.
[0062]
Therefore, in the sub-word driver circuit 1, as described above, the high threshold voltage VT [V] of the pull-out transistor T2 is determined by the region selection transistor T1, the drive transistor T3 as a block transistor, the reset transistor T4, and the transmission gate transistor T5. The threshold voltage is set higher than the threshold potential of at least one transistor. Therefore, even if the gate-source potential Vgs of the extraction transistor T2 fluctuates, the threshold potential VT [V] of the extraction transistor T2 is sufficiently higher than the gate-source potential Vgs. Therefore, the extraction transistor T2 remains off during standby, and a leak current flowing to the lower potential side (the internal negative potential VKK side) via the extraction transistor T2 is less likely to occur. As described above, according to the sub-word driver circuit 1, it is possible to reduce the sub-threshold leak which causes the supply potential (the potential at the node A1) to decrease.
[0063]
Further, since the extraction transistor T2 remains off during standby, it maintains the supply potential (potential of the node A1) for extracting the charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03. That is, during standby, the supply potential is maintained at a level (potential) for turning on the reset transistor T4. Thus, during standby, the supply potential is applied to the gate of the reset transistor T4, and the charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 are drawn out via the reset transistor T4. Therefore, the floating of the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 during standby (accumulation of charges in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03 due to noise during standby) is reduced.
[0064]
Further, unlike the sub-word driver circuit 200 shown in FIG. 5, there is no need to provide the region selection transistor T16 and the inverted main word line MWLB10 for connecting the gate to the region selection transistor T16. According to this, the area of each memory cell can be reduced. Therefore, in the sub-word driver circuit 1, the storage capacity can be increased by reducing the area of each memory cell and reducing the pitch of the word lines and bit lines.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the sub-word driver circuit 1, it is possible to maintain the supply potential for extracting the charges stored in the sub-word lines SWL00, SWL01, SWL02, and SWL03.
[0066]
According to the sub-word driver circuit 1, the sub-threshold leak can be reduced.
[0067]
Further, according to the sub-word driver circuit 1, the area of each memory cell can be reduced.
[0068]
According to the sub-word driver circuit 1, the refresh operation is improved.
[0069]
According to the sub-word driver circuit 1, low power consumption of the DRAM can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sub-word driver circuit of the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing an operation time (execution time) in a sub-word driver circuit of the present invention.
FIG. 3 is a time chart showing a standby state in the sub-word driver circuit of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional sub-word driver circuit.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional sub-word driver circuit.
[Explanation of symbols]
1 Sub-word driver circuit
10, 11, 12, 13 blocks
100 Sub-word driver circuit
110, 111, 112, 113 blocks
200 Sub-word driver circuit
A1, B1 nodes
MSB00, MSB10 Area select signal line
MWL00, MWL10 Main word line
MWLB10 Negative phase main word line
RA00, RA01, RA02, RA03, RA10, RA11, RA12, RA13 Sub-word drive signal lines
SWL00, SWL01, SWL02, SWL03, SWL10, SWL11, SWL12, SWL13 Sub-word line
T1, T11 region selection transistor
T2, T12 extraction transistor
T3, T13 drive transistor
T4, T14 Reset transistor
T5, T15 Transmission gate transistor

Claims (6)

メモリセル領域が分割された複数のブロックと、
領域選択信号線と主ワード線とが接続された供給部とを具備し、
前記複数のブロックの各々には、前記主ワード線と副ワード線と前記副ワード線を駆動するための副ワード駆動信号線とが接続され、
前記領域選択信号線に第1電位が印加され、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第1電位よりも低い第2電位が印加されたときに、前記供給部は、前記副ワード線に蓄えられた電荷を前記複数のブロックが引き抜くための供給電位を前記複数のブロックに印加し、
前記領域選択信号線、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第2電位が印加されたときに、前記供給部は、前記複数のブロックに前記供給電位が印加されるように、前記供給電位を維持する
副ワードドライバ回路。
A plurality of blocks into which the memory cell area is divided;
A supply unit to which a region selection signal line and a main word line are connected,
Each of the plurality of blocks is connected to the main word line, the sub word line, and a sub word drive signal line for driving the sub word line,
When a first potential is applied to the region selection signal line and a second potential lower than the first potential is applied to the main word line and the sub-word drive signal line, the supply unit outputs the sub-word. Applying a supply potential to the plurality of blocks for extracting the charges stored in the line by the plurality of blocks,
When the second potential is applied to the region selection signal line, the main word line, and the sub-word drive signal line, the supply unit is configured to apply the supply potential to the plurality of blocks. A sub-word driver circuit that maintains the supply potential.
メモリセル領域が分割された複数のブロックと、
領域選択信号線と主ワード線とが接続された供給部とを具備し、
前記複数のブロックの各々には、前記主ワード線と副ワード線と前記副ワード線を駆動するための副ワード駆動信号線とが接続され、
前記供給部は、引抜トランジスタを備え、
前記複数のブロックの各々は、リセットトランジスタを備え、
前記領域選択信号線に第1電位が印加され、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第1電位よりも低い第2電位が印加されたときに、前記供給部は、前記副ワード線に蓄えられた電荷を前記リセットトランジスタを介して引き抜くための供給電位を前記リセットトランジスタのゲートに印加し、
前記領域選択信号線、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第2電位が印加されたときに、前記供給部の前記引抜トランジスタは、前記リセットトランジスタのゲートに前記供給電位が印加されるように、前記供給電位を維持する
副ワードドライバ回路。
A plurality of blocks into which the memory cell area is divided;
A supply unit to which a region selection signal line and a main word line are connected,
Each of the plurality of blocks is connected to the main word line, the sub word line, and a sub word drive signal line for driving the sub word line,
The supply unit includes an extraction transistor;
Each of the plurality of blocks includes a reset transistor,
When a first potential is applied to the region selection signal line and a second potential lower than the first potential is applied to the main word line and the sub-word drive signal line, the supply unit outputs the sub-word. Applying a supply potential to the gate of the reset transistor for extracting the charge stored in the line through the reset transistor,
When the second potential is applied to the region selection signal line, the main word line, and the sub-word drive signal line, the supply potential is applied to the gate of the reset transistor in the extraction transistor of the supply unit. A sub-word driver circuit for maintaining the supply potential.
請求項2に記載の副ワードドライバ回路において、
前記引抜トランジスタの閾値電位は、前記リセットトランジスタの閾値電位よりも高い
副ワードドライバ回路。
3. The sub-word driver circuit according to claim 2,
The sub-word driver circuit, wherein a threshold potential of the extraction transistor is higher than a threshold potential of the reset transistor.
メモリセル領域が分割された複数のブロックと、
ドレインに第1電位が印加され、ゲートに前記メモリセル領域を選択するための領域選択信号線が接続された領域選択トランジスタと、
ソースに前記第1電位よりも低い第2電位が印加され、ゲートに主ワード線が接続された引抜トランジスタとを具備し、
前記複数のブロックの各々は、
ゲートに前記第1電位が印加され、ドレインに前記主ワード線が接続された伝達ゲートトランジスタと、
ゲートが前記伝達ゲートトランジスタのソースに接続され、ソースに副ワード線が接続され、ドレインに前記副ワード線を駆動するための副ワード駆動信号線が接続されたドライブトランジスタと、
ソースに前記第2電位が印加され、ドレインに前記副ワード線が接続され、ゲートが前記領域選択トランジスタのソースと前記引抜トランジスタのドレインとに接続されたリセットトランジスタとを備え、
前記引抜トランジスタの閾値電位は、前記領域選択トランジスタ、ブロックトランジスタとしての前記伝達ゲートトランジスタ、前記ドライブトランジスタ及び前記リセットトランジスタのうちの少なくとも1つのトランジスタの閾値電位よりも高い
副ワードドライバ回路。
A plurality of blocks into which the memory cell area is divided;
A region selection transistor having a drain to which a first potential is applied and a gate connected to a region selection signal line for selecting the memory cell region;
A pull-down transistor having a source to which a second potential lower than the first potential is applied, and a gate connected to a main word line;
Each of the plurality of blocks includes
A transmission gate transistor in which the first potential is applied to a gate and the main word line is connected to a drain;
A drive transistor having a gate connected to the source of the transmission gate transistor, a source connected to a sub-word line, and a drain connected to a sub-word drive signal line for driving the sub-word line;
A reset transistor in which the second potential is applied to a source, the sub-word line is connected to a drain, and a gate is connected to a source of the region selection transistor and a drain of the extraction transistor;
A sub-word driver circuit, wherein a threshold potential of the extraction transistor is higher than a threshold potential of at least one of the region selection transistor, the transmission gate transistor as a block transistor, the drive transistor, and the reset transistor.
請求項4に記載の副ワードドライバ回路において、
前記領域選択信号線に前記第1電位が印加され、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第2電位が印加されたときに、前記リセットトランジスタのゲートには、前記副ワード線に蓄えられた電荷を前記リセットトランジスタを介して引き抜くための供給電位が印加され、
前記領域選択信号線、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第2電位が印加されたときに、前記引抜トランジスタは、前記リセットトランジスタのゲートに前記供給電位が印加されるように、前記供給電位を維持する
副ワードドライバ回路。
The sub-word driver circuit according to claim 4,
When the first potential is applied to the region selection signal line and the second potential is applied to the main word line and the sub-word drive signal line, the gate of the reset transistor is connected to the sub-word line. A supply potential for extracting the stored charge through the reset transistor is applied,
When the second potential is applied to the region selection signal line, the main word line, and the sub-word drive signal line, the extraction transistor causes the supply potential to be applied to the gate of the reset transistor, A sub-word driver circuit for maintaining the supply potential.
メモリセル領域が分割された複数のブロックと、領域選択信号線と主ワード線とが接続された供給部とを具備し、前記複数のブロックの各々に前記主ワード線と副ワード線と前記副ワード線を駆動するための副ワード駆動信号線とが接続された、副ワードドライバ回路の動作方法であって、
(a)前記領域選択信号線に第1電位を印加し、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第1電位よりも低い第2電位を印加するステップと、
(b)前記領域選択信号線に第1電位が印加され、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第2電位が印加されたときに、前記供給部が、前記副ワード線に蓄えられた電荷を前記複数のブロックが引き抜くための供給電位を印加するステップと、
(c)前記領域選択信号線、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第2電位を印加するステップと、
(d)前記領域選択信号線、前記主ワード線及び前記副ワード駆動信号線に前記第2電位が印加されたときに、前記供給部が、前記複数のブロックに前記供給電位が印加されるように前記供給電位を維持するステップと
を具備する副ワードドライバ回路の動作方法。
A plurality of blocks into which a memory cell region is divided; and a supply unit to which a region selection signal line and a main word line are connected, wherein each of the plurality of blocks includes the main word line, the sub word line, and the sub word line. An operation method of a sub-word driver circuit, wherein the sub-word driver circuit is connected to a sub-word drive signal line for driving a word line,
(A) applying a first potential to the region selection signal line, and applying a second potential lower than the first potential to the main word line and the sub-word drive signal line;
(B) when the first potential is applied to the region selection signal line and the second potential is applied to the main word line and the sub-word drive signal line, the supply unit stores the potential in the sub-word line; Applying a supply potential for the plurality of blocks to withdraw the applied charge;
(C) applying the second potential to the region selection signal line, the main word line, and the sub-word drive signal line;
(D) when the second potential is applied to the region selection signal line, the main word line, and the sub-word drive signal line, the supply unit applies the supply potential to the plurality of blocks; Maintaining the supply potential in the sub-word driver circuit.
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