JP2004265597A - Semiconductor memory device - Google Patents

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Shunichi Iwanari
俊一 岩成
Akinori Shibayama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust drive timing of a sense amplifier to operation timing of a word line while reducing a load of a word line potential generating circuit and securing a write-in potential for a memory cell. <P>SOLUTION: This semiconductor memory device is provided with a memory cell array, word lines 7, bit lines 8, a sense amplifier 5, a sense amplifier starting circuit 2, a sense amplifier control circuit 3, sense amplifier drive circuits 4A, 4B, 4C, drive power source supply wiring 12A, 12B, 12C, and a voltage switching timing generating circuit 18 for controlling timing for switching output signals of power source voltage switching circuits 1A, 1B, 1C to an external power source potential VDD and an internal drop voltage potential VINT. The voltage switching timing generating circuit 18 has the same circuit constitution as the sense amplifier starting circuit 2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高速でのデータ増幅が可能なデータ増幅回路とそれを用いた半導体記憶装置に関するものである。   The present invention relates to a data amplifier circuit capable of high-speed data amplification and a semiconductor memory device using the same.

近年、CPUの高速化とアプリケーションの高性能化、及びシステム全体の高速化が進んでいることから、主記憶メモリのデータ転送の高速化と共に、ランダムアクセスの高速化が求められている。一方で、携帯情報端末機器では長時間のバッテリー駆動を可能にするため主記憶メモリの低消費電力化が強く求められている。これまでDRAMでは、内部素子の信頼性の確保や低消費電力化のために内部降圧電源VINTを用いて内部素子を動作させる方式が取られてきたが、この内部降圧電源VINTの低電圧化によって、データ増幅、特にセンスアンプの増幅速度が遅くなり、ランダムアクセスの高速化を妨げていた。   In recent years, as the speed of the CPU, the performance of applications, and the speed of the entire system have been increasing, there has been a demand for faster data transfer in the main memory and faster random access. On the other hand, in portable information terminal devices, low power consumption of a main storage memory is strongly demanded in order to enable long-time battery drive. Until now, in the DRAM, a method of operating the internal elements using the internal step-down power supply VINT has been adopted in order to secure the reliability of the internal elements and reduce the power consumption. However, the amplification speed of data amplification, particularly the amplification speed of the sense amplifier, has been reduced, which has hindered the speeding up of random access.

これに対して、従来は以下のような方式を用いて対応してきた。   Conventionally, the following method has been used.

第1の方式は、特許文献1に開示されている方式であって、センスアンプの増幅動作の開始時に、センスアンプの電源電圧として一時的に内部降圧電位VINTの代わりに外部電源電位VDDを用いる方式である。   The first method is a method disclosed in Patent Literature 1, in which an external power supply potential VDD is temporarily used as a power supply voltage of the sense amplifier at the start of the amplification operation of the sense amplifier instead of the internal step-down potential VINT. It is a method.

これは、以下のような不具合を解消すべく提案された方式である。すなわち、センスアンプによるメモリセルからの読み出しデータを増幅する時には、多くの電流がこのセンスアンプ部において消費される。元々、センスアンプの電源電位としては低消費電力化のため内部降圧電源電位VINTが用いられているが、この内部降圧電源電位VINTの電流供給能力には限界がある。このため、上述のセンスアンプでのデータ増幅時には、電荷供給が不十分なことによる電圧降下が発生し、センスアンプのデータ増幅速度を遅くしてしまう。   This is a method proposed to solve the following problems. That is, when amplifying read data from a memory cell by the sense amplifier, a large amount of current is consumed in the sense amplifier. Originally, the internal step-down power supply potential VINT is used as the power supply potential of the sense amplifier in order to reduce power consumption. However, the current supply capability of the internal step-down power supply potential VINT is limited. Therefore, at the time of data amplification by the above-described sense amplifier, a voltage drop occurs due to insufficient charge supply, and the data amplification speed of the sense amplifier is reduced.

それに対し、上記特許文献1に開示されている方式では、図16に示すように、各センスアンプ駆動回路の電源電位を内部高圧電源電位VINTと外部電源電位VDDとに切り換えるための電源電圧切り替え回路をセンスアンプブロック毎に設置して、データ増幅時に内部降圧電源電位VINTの代わりに電荷供給能力を充分もつ外部電源電位VDDを切り替えて供給するようにしている。この電源電位の切り替えにより、電荷供給不足によるセンスアンプのデータ増幅速度の遅れを防ぎ、高速化を実現していた。   On the other hand, in the method disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 16, a power supply voltage switching circuit for switching the power supply potential of each sense amplifier drive circuit between an internal high-voltage power supply potential VINT and an external power supply potential VDD. Is provided for each sense amplifier block, and instead of the internal step-down power supply potential VINT, an external power supply potential VDD having sufficient charge supply capability is switched and supplied during data amplification. The switching of the power supply potential prevents a delay in the data amplification speed of the sense amplifier due to a shortage of charge supply, thereby realizing high speed operation.

第2の方式は、特許文献2や特許文献3に開示されている方式であって、セルからの読み出しデータを一旦センスアンプへ取り込んだ後、このデータの増幅時にセンスアンプとビット線の間のスイッチングトランジスタ(シェアードスイッチ:SS)を完全に閉じる方式である。   The second method is a method disclosed in Patent Literature 2 or Patent Literature 3, in which read data from a cell is once taken into a sense amplifier, and then the data between the sense amplifier and the bit line is amplified when the data is amplified. This is a method of completely closing a switching transistor (shared switch: SS).

この方式は、下記のような不具合を解消すべく提案された方式である。通常、センスアンプが選択されていない場合はシェアードスイッチのゲート電位は外部電源電位VDDでる。センスアンプの選択時に選択されたメモリセル側のシェアードスイッチのゲート電位が再書き込み電位であるワード線昇圧電位VPPに遷移し、非選択側のシェアードスイッチのゲート電位は接地電位VSSに遷移してシェアードスイッチが閉じられる。ところが、センスアンプでデータを増幅する際にシェアードスイッチが完全に開いているために、このシェアードスイッチを介して、メモリセル側のビット線の容量及び抵抗がセンスアンプに対する負荷として働き、センスアンプの増幅動作を遅らせていた。   This method has been proposed to solve the following problems. Usually, when the sense amplifier is not selected, the gate potential of the shared switch is the external power supply potential VDD. The gate potential of the shared switch on the memory cell side selected at the time of selection of the sense amplifier transits to the word line boosted potential VPP which is a rewriting potential, and the gate potential of the non-selected shared switch transits to the ground potential VSS. The switch is closed. However, since the shared switch is completely open when data is amplified by the sense amplifier, the capacity and resistance of the bit line on the memory cell side act as a load on the sense amplifier via this shared switch, and the The amplification operation was delayed.

これに対して、上述の特許文献2や特許文献3に開示されている方式では、図17(a)に示すように、ワード線が活性化されるとシェアードスイッチが開いてメモリセルからの読み出し電荷をセンスアンプへ取り込むが、その後、シェアードスイッチのゲート電位が外部電源電位VDDから接地電位VSSに下げられてシェアードスイッチが完全に閉じる。これにより、続いて行われるセンスアンプによるデータの増幅時には、シェアードスイッチを介してメモリセル側のビット線の容量及び抵抗がセンスアンプの負荷となることはなく、センスアンプのデータ増幅動作の高速化が実現できる。また、データの増幅後はシェアードスイッチのゲート電位が接地電位VSSから一気にワード線の電源電位VPPにまで上げられて、再書き込みが行なわれる。   On the other hand, in the methods disclosed in Patent Documents 2 and 3 described above, as shown in FIG. 17A, when a word line is activated, a shared switch opens to read data from a memory cell. The charge is taken into the sense amplifier, and thereafter, the gate potential of the shared switch is lowered from the external power supply potential VDD to the ground potential VSS, and the shared switch is completely closed. As a result, when data is subsequently amplified by the sense amplifier, the capacitance and resistance of the bit line on the memory cell side do not become a load on the sense amplifier via the shared switch, and the data amplification operation of the sense amplifier is speeded up. Can be realized. After the data is amplified, the gate potential of the shared switch is raised from the ground potential VSS to the power supply potential VPP of the word line at a stretch, and rewriting is performed.

第3の方式は、非特許文献1に開示されている方式であって、センスアンプによるデータ増幅時におけるシェアードスイッチのゲート電位を、メモリセルからの微小読み出し電荷がセンスアンプに取り込まれるために必要かつ最低のレベルに低く抑える方式である。   The third method is a method disclosed in Non-Patent Document 1 in which the gate potential of a shared switch at the time of data amplification by a sense amplifier is required for a minute read charge from a memory cell to be taken into the sense amplifier. In addition, it is a method that keeps it at the lowest level.

この方式では、図17(b)に示すように、センスアンプが選択されていない場合にはシェアードスイッチのゲート電位を接地電位VSSにして、シェアードスイッチを閉じることによりセンスアンプ側のビット線とメモリセル側のビット線とを完全に分離させる。また、この時のセンスアンプ側のビット線プリチャージ電位をメモリセル側のビット線プリチャージ電位よりも高い電位に設定しておく。センスアンプの選択時には、シェアードスイッチのゲート電位をメモリセルからの読み出し電荷がセンスアンプに取り込まれるために必要かつ最低のレベル(β+Vtn)(VtnはNMOSトランジスタのしきい値電圧)まで上げ、この状態でセンスアンプでのデータ増幅動作を行う。メモリセルへの再書き込みの際にも、このシェアードスイッチのゲート電位は変化せず、上述のメモリセルからの読み出し電荷がセンスアンプに取り込まれるために必要かつ最低のレベルを維持する。   In this method, as shown in FIG. 17B, when the sense amplifier is not selected, the gate potential of the shared switch is set to the ground potential VSS, and the shared switch is closed to close the bit line and the memory on the sense amplifier side. The cell-side bit lines are completely separated. At this time, the bit line precharge potential on the sense amplifier side is set to be higher than the bit line precharge potential on the memory cell side. When the sense amplifier is selected, the gate potential of the shared switch is raised to the lowest level (β + Vtn) (Vtn is the threshold voltage of the NMOS transistor) necessary for the charge read from the memory cell to be taken into the sense amplifier. Performs the data amplification operation in the sense amplifier. Also at the time of rewriting to the memory cell, the gate potential of the shared switch does not change, and maintains the minimum level necessary for the charge read from the memory cell to be taken into the sense amplifier.

したがって、センスアンプ選択時には、センスアンプ側のビット線においてはメモリセル側のビット線に比べてそのプリチャージ電位が高いこととその容量が小さいことから、シェアードスイッチを開けて読み出し電荷をセンスアンプ内に取り込んだ際に、そのビット線対(BIT,/BIT)のビット線間電位差が先の読み出し時に比べて大きくなる(Low側の電位が降下してHi側との電位差が大きくなる)。これにより、センスアンプによるデータ増幅時にシェアードスイッチからメモリセル側のビット線の容量及び抵抗に起因するセンスアンプの負荷を低減することと、増幅動作の開始時の対をなすビット線間の電位差を大きくすることとにより、センスアンプのデータ増幅の高速化を実現しようとしていた。   Therefore, when the sense amplifier is selected, the precharge potential is higher and the capacity is smaller on the bit line on the sense amplifier side than on the bit line on the memory cell side. In this case, the potential difference between the bit lines of the bit line pair (BIT, / BIT) becomes larger than that in the previous read operation (the potential on the Low side decreases and the potential difference on the Hi side increases). This reduces the load on the sense amplifier due to the capacitance and resistance of the bit line on the memory cell side from the shared switch during data amplification by the sense amplifier, and reduces the potential difference between the paired bit lines at the start of the amplification operation. By increasing the size, the speed of data amplification of the sense amplifier was to be increased.

第4の方式は、センスアンプ起動のタイミング設定遅延素子として、容量を接続したインバータ・チェーンを使用する方式である。   The fourth method is a method using an inverter chain connected to a capacitor as a timing setting delay element for starting a sense amplifier.

これは、図18に示すように、センスアンプの起動・停止タイミングの遅延特性を、ワード線の起動からこのワード線の立ち上がり,立ち下がり時間のRC遅延特性に合わせるために、センスアンプの起動・停止タイミングの遅延時間の設定を、容量を接続したインバータ・チェーンをその遅延回路として使用している方式である。これにより、温度変化に対応して必要とされたワード線の起動,停止タイミングに対するセンスアンプの起動・停止タイミングの余分な遅延時間を無くすことのできる回路構成になり、センスアンプの起動タイミングを早めて高速化を実現しようとしていた。
特開平9−204777号公報(図2,段落[0014]) 特開平9−330591号公報(図2,段落[0021] 特開平10−125067号公報(要約書) ISSCC-1997 DIGEST OF TECHNICAL PAPER P.66-67
This is because, as shown in FIG. 18, the start / stop timing of the sense amplifier is matched with the RC delay characteristics of the rise and fall times of the word line from the start of the word line. This is a method of setting the delay time of the stop timing by using an inverter chain connected to a capacitor as the delay circuit. As a result, the circuit configuration can eliminate the extra delay time of the start / stop timing of the sense amplifier with respect to the start / stop timing of the word line required in response to the temperature change, and the start timing of the sense amplifier is advanced. Was trying to achieve higher speed.
JP-A-9-204777 (FIG. 2, paragraph [0014]) JP-A-9-330593 (FIG. 2, paragraph [0021]) JP-A-10-125067 (abstract) ISSCC-1997 DIGEST OF TECHNICAL PAPER P.66-67

しかしながら、これら従来の方式についても、それぞれ以下のような不具合があった。   However, these conventional methods also have the following disadvantages.

第1の方式については、センスアンプによるデータ増幅時の供給電荷量は増加するものの、センスアンプブロックの選択時に同時に動作するセンスアンプでの消費電荷に対して電圧切り替え回路からの供給電荷が不足する事態を招いていた。このため、センスアンプの増幅能力を充分には上げられず、データ増幅速度の高速化効果が十分得られない。   In the first method, although the amount of electric charge supplied during data amplification by the sense amplifier increases, the amount of electric charge supplied from the voltage switching circuit becomes insufficient with respect to the electric charge consumed by the sense amplifier operating simultaneously when the sense amplifier block is selected. The situation was inviting. For this reason, the amplification capability of the sense amplifier cannot be sufficiently increased, and the effect of increasing the data amplification speed cannot be sufficiently obtained.

第2の方式については、シェアードスイッチのゲート電位を接地電位VSSへ降圧するタイミングを、メモリセルからの読み出し電荷をセンスアンプに取り込んだ後とするための調整が難しい。このタイミング設定には、電源電圧依存性、温度依存性、プロセスバラツキを考慮したタイミングマージンを加える必要が生じる。例えば電源電圧依存性については、以下の不具合がある。センスアンプの読み出しに要する時間は、電源電圧が高い場合にはそのタイミングは短くて済むが、電源電圧が低い場合にはそのタイミングは長くかかる。そのために、タイミングを低電圧時の読み出し特性に合わせて設定すると、高電圧時の読み出し時にはデータを取り込む前にシェアードスイッチが閉じてしまう。一方、タイミングを高電圧時の読み出し特性に合わせて設定すると、低電圧時の読み出し時にはデータが取り込まれてもなかなかシェアードスイッチが閉じず、これがセンスアンプの起動の遅れを生じさせる。すなわち、センスアンプの増幅動作自体の高速化は可能かもしれないが、タイミング調整を正確に行ないながら、センスアンプの起動,再書き込みを含めた動作速度を高速化するのが困難である。   In the second method, it is difficult to adjust the timing of stepping down the gate potential of the shared switch to the ground potential VSS after the charge read from the memory cell is taken into the sense amplifier. In this timing setting, it is necessary to add a timing margin in consideration of power supply voltage dependency, temperature dependency, and process variation. For example, power supply voltage dependency has the following disadvantages. When the power supply voltage is high, the timing required for reading by the sense amplifier is short, but when the power supply voltage is low, the timing is long. Therefore, if the timing is set in accordance with the read characteristics at the time of low voltage, the shared switch is closed before data is taken in at the time of read at high voltage. On the other hand, if the timing is set in accordance with the read characteristics at the time of high voltage, the shared switch does not readily close even when data is taken in at the time of read at the time of low voltage, which causes a delay in the activation of the sense amplifier. That is, although it may be possible to increase the speed of the amplification operation itself of the sense amplifier, it is difficult to increase the operation speed of the sense amplifier, including starting and rewriting, while performing accurate timing adjustment.

また、再書き込み時にシェアードスイッチのゲート電位を接地電位VSSから一気にワード線の電源電位にまで昇圧させるため、その電位発生回路であるワード線昇圧電位発生回路への負担が増え、このワード線昇圧電位発生回路の電荷供給能力を上げることによる発生回路自体での消費電力の増大と、ワード線昇圧電位の変動を減らす為の容量の増加によるチップ面積の増大とを併せて招く。   Further, at the time of rewriting, the gate potential of the shared switch is boosted from the ground potential VSS to the power supply potential of the word line at a stretch, so that the load on the word line boosted potential generation circuit, which is the potential generation circuit, is increased, and this word line boosted potential is increased. Increasing the power consumption of the generating circuit itself by increasing the charge supply capability of the generating circuit and increasing the chip area by increasing the capacitance for reducing the fluctuation of the word line boosted potential are caused.

第3の方式については、対をなすビット線間(BIT,/BIT)でのメモリセルからの読み出し電位差をデータ増幅時に大きくできるものの、このシェアードスイッチ電位制御方式のみではセルへの再書き込みは不十分となるため、センスアンプの構成を複雑なものにする必要がある。具体的には、Hi側データのレベルを十分あげるためのP型MOSトランジスタをシェアードスイッチのビット線側に設置する必要がある。しかしながら、この構成を採ると、通常のセンスアンプに比べて,P型MOSトランジスタが2つ多くなり、ウェルの分離を考慮するとセンスアンプ自体の面積増加を招くとともに構造も複雑となる。また、メモリセルデータを反転させる場合、シェアードスイッチを間に挟みながら、このP型MOSトランジスタを介してビット線間の電位差を取り込むデータに従って反転しなければならないので、異なるデータをメモリセルに書き込む動作の速度に遅れを生じる。   In the third method, the read potential difference from the memory cell between the paired bit lines (BIT, / BIT) can be increased during data amplification, but rewriting to the cell is not possible only with the shared switch potential control method. For this to be sufficient, the configuration of the sense amplifier needs to be complicated. Specifically, it is necessary to provide a P-type MOS transistor on the bit line side of the shared switch to sufficiently raise the level of Hi-side data. However, if this configuration is adopted, the number of P-type MOS transistors is increased by two compared with a normal sense amplifier, and the area of the sense amplifier itself is increased and the structure becomes complicated when well separation is taken into consideration. Further, when inverting the memory cell data, it is necessary to invert the data according to the data that captures the potential difference between the bit lines via the P-type MOS transistor while sandwiching the shared switch therebetween. Causes a delay in speed.

第4の方式については、センスアンプの起動・停止タイミングの設定には、外部電源電圧の変化及びプロセスバラツキに対するセンスアンプ起動信号発生回路の遅延特性とワード線の起動からワード線の立ち上がりまでの時間、および、ワード線の停止から立ち下がりまでの時間の遅延特性の違いを考慮しなくてはならないため、ワード線の起動・停止のタイミングに対するセンスアンプの起動・停止のタイミングにマージンを持たせる必要性が生じ、センスアンプの起動タイミングに遅れを生じてしまう。   In the fourth method, the start / stop timing of the sense amplifier is set by setting the delay characteristics of the sense amplifier start signal generation circuit with respect to changes in external power supply voltage and process variations and the time from the start of the word line to the rise of the word line. In addition, it is necessary to consider the difference in the delay characteristics of the time from the stop to the fall of the word line, so it is necessary to provide a margin for the start and stop timing of the sense amplifier with respect to the start and stop timing of the word line. This causes delay in the start timing of the sense amplifier.

本発明の主たる目的は、低電圧化,低消費電力化,小型化の要請に反することなく、読み出し動作速度の向上を図ることにある。   A main object of the present invention is to improve read operation speed without violating demands for lower voltage, lower power consumption, and smaller size.

より具体的には、センスアンプによるメモリセルのデータを増幅時に十分な電荷を供給すること、シェアードスイッチのゲート電位の電位切り替え制御を簡素化しながらデータ増幅時のセンスアンプの負荷を減らすこと、再書き込み時のワード線電位発生回路の負担を低減させ、あるいはメモリセルへの書き込み電位を十分確保しながらセンスアンプ起動・停止のタイミングをワード線の起動・停止の動作タイミングに合わせることなどを可能とする半導体記憶装置を提供することを目的とする。  More specifically, supply of sufficient charge when amplifying data in a memory cell by a sense amplifier, reducing the load on the sense amplifier at the time of data amplification while simplifying potential switching control of the gate potential of the shared switch, and It is possible to reduce the burden on the word line potential generation circuit at the time of writing, or to match the timing of starting and stopping the operation of the word line with the timing of starting and stopping the word line while ensuring sufficient write potential to the memory cells. It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device that performs the following.

本発明の半導体記憶装置は、情報を記憶するためのメモリセルと、上記メモリセルに接続されるワード線及びビット線と、上記メモリセルに記憶された情報を増幅するためのセンスアンプと、ワード線選択信号を生成するためのワード線選択信号発生回路と、ワード線駆動信号を生成するためのワード信号駆動信号発生回路と、上記ワード線選択信号と上記ワード線駆動信号とを入力し、ワード線を駆動するためのワード線駆動回路と、上記センスアンプの起動信号を出力するセンスアンプ起動信号発生回路とを備え、上記センスアンプ起動信号発生回路が上記ワード線選択信号発生回路と上記ワード線駆動信号発生回路と上記ワード線駆動回路とのうちの少なくともいずれか1つと同じ構造を有する回路により構成されている。   A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell for storing information, a word line and a bit line connected to the memory cell, a sense amplifier for amplifying information stored in the memory cell, and a word line. A word line selection signal generation circuit for generating a line selection signal, a word signal drive signal generation circuit for generating a word line drive signal, and inputting the word line selection signal and the word line drive signal, A word line drive circuit for driving a line; and a sense amplifier start signal generating circuit for outputting a start signal for the sense amplifier. The sense amplifier start signal generating circuit includes the word line selection signal generating circuit and the word line. It is constituted by a circuit having the same structure as at least one of the drive signal generation circuit and the word line drive circuit.

これにより、外部電源電圧依存性,温度依存性およびプロセスバラツキの影響を含めて、センスアンプの起動及び停止のタイミングを設定するセンスアンプ起動信号の出力タイミングを、ワード線の起動・停止のタイミングに合わせることが可能になる。   Thus, the output timing of the sense amplifier start signal for setting the start and stop timing of the sense amplifier, including the influence of the external power supply voltage dependency, the temperature dependency, and the process variation, can be changed to the word line start / stop timing. It becomes possible to match.

上記ワード線選択信号発生回路と上記ワード線駆動信号発生回路と上記センスアンプ起動信号発生回路とを、冗長判定回路の出力信号である正規ワード線選択信号あるいは冗長選択信号で起動させるように構成することにより、センスアンプの起動停止の開始タイミングとワード線の起動・停止のタイミングが合わせられることになる。   The word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the sense amplifier activation signal generation circuit are configured to be activated by a normal word line selection signal or a redundancy selection signal which is an output signal of a redundancy judgment circuit. Thus, the start timing of starting and stopping the sense amplifier and the timing of starting and stopping the word line are matched.

外部電源電位に応じ外部電源電位の範囲内で外部電源電位依存性の少ない電圧を生成して上記ワード線に印加する第1の電圧生成手段と、外部電源電位に応じ外部電源電位の範囲内で外部電源電位依存性の少ない電圧を生成して、上記センスアンプ起動信号発生回路のうち少なくとも一部の回路に供給する第2の電圧生成手段とをさらに備えることができる。   First voltage generating means for generating a voltage with little external power supply potential within the range of the external power supply potential in accordance with the external power supply potential and applying the voltage to the word line; Second voltage generating means for generating a voltage having little dependence on the external power supply potential and supplying the voltage to at least some of the sense amplifier start signal generating circuits may be further provided.

これにより、メモリセルからのデータの取り出し動作とセンスアンプの増幅動作とを電源依存性の少ない電圧を利用して制御できるので、両者のタイミングの調整が容易になり、メモリセルデータの増幅を高速で行なうことができる。   As a result, the operation of extracting data from the memory cell and the operation of amplifying the sense amplifier can be controlled by using a voltage with little power supply dependency, so that the timing of both can be easily adjusted, and the amplification of memory cell data can be performed at high speed. Can be done at

上記ワード線には、外部電源電位の範囲内で外部電源電位依存性の少ない電圧が入力され、上記センスアンプ起動信号発生回路のうち少なくとも一部の回路には、外部電源電位の範囲内で外部電源電位依存性の少ない電圧が入力されるように構成することが好ましい。   A voltage having little dependency on the external power supply potential within the range of the external power supply potential is input to the word line, and at least some of the sense amplifier start signal generation circuits receive an external voltage within the range of the external power supply potential. It is preferable that a voltage with little power supply potential dependency be input.

上記センスアンプ起動信号発生回路を、上記ワード線選択信号発生回路,上記ワード線駆動信号発生回路及び上記ワード線駆動回路のうちの少なくとも1つと同じ構造を有する部分と、上記センスアンプの起動信号を出力する遅延回路とにより構成し、上記遅延回路を、上記ワード線と同じレイアウト構造を有する導電体により構成することができる。   The sense amplifier activation signal generation circuit includes a portion having the same structure as at least one of the word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the word line drive circuit, and a sense amplifier activation signal. The delay circuit can be constituted by a conductor having the same layout structure as the word line.

これにより、各動作のタイミングを調整する際に、回路を構成する部材の遅延特性などの電源電圧依存性やプロセスバラツキの影響をほとんど無視できることになる。   As a result, when adjusting the timing of each operation, the power supply voltage dependence such as the delay characteristics of the members constituting the circuit and the effects of process variations can be almost ignored.

上記遅延回路を、メモリセルトランジスタと同じレイアウト構造を有し情報の記憶には使用されないダミーメモリセルを配置して構成することにより、ダミーメモリセルを活用して動作の高速化を図ることができる。   By configuring the delay circuit by arranging dummy memory cells having the same layout structure as the memory cell transistors and not used for storing information, the operation speed can be increased by utilizing the dummy memory cells. .

上記ダミーメモリセルをメモリセル領域の端部に配設しておくことにより、メモリセル領域とセンスアンプ部との間に存在する段差を緩和することができる。   By arranging the dummy memory cell at an end of the memory cell region, a step existing between the memory cell region and the sense amplifier can be reduced.

上記センスアンプ起動信号発生回路を、上記ワード線選択信号発生回路,上記ワード線駆動信号発生回路及び上記ワード線駆動回路のうちの少なくとも1つと同じ構造を有する部分と、上記センスアンプの起動信号を出力する遅延回路とにより構成し、上記遅延回路を、接地電位に接続された第1及び第2の配線と絶縁膜を挟んで対向しながら延びる第3の配線により構成して、上記第3の配線を、複数のNMOSトランジスタのゲートとして形成しておくことができる。   The sense amplifier activation signal generation circuit includes a portion having the same structure as at least one of the word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the word line drive circuit, and a sense amplifier activation signal. And a third wiring extending opposite to the first and second wirings connected to the ground potential with an insulating film interposed therebetween. The wiring can be formed as gates of a plurality of NMOS transistors.

これにより、メモリセルトランジスタを構成する複数のNMOSトランジスタのゲートとして機能するワード線と同じ遅延特性を有する第3の配線により遅延回路を構成することが可能になり、上述のような電源電圧依存性やプロセスバラツキ依存性のないタイミング調整を行なうことができ、第3の配線の特性をワード線の特性と合わせることができる。   This makes it possible to form a delay circuit with the third wiring having the same delay characteristic as a word line functioning as a gate of a plurality of NMOS transistors forming a memory cell transistor. And the timing can be adjusted independently of process variations, and the characteristics of the third wiring can be matched with the characteristics of the word line.

その場合、上記第3の配線のNMOSトランジスタのゲートとして機能する部分における幅及び長さを、上記ワード線の上記メモリセルのゲートとして機能する部分における幅及び長さと同じとすることが好ましい。   In that case, it is preferable that the width and the length of the portion of the third wiring functioning as the gate of the NMOS transistor be the same as the width and the length of the portion of the word line functioning as the gate of the memory cell.

上記センスアンプ起動信号発生回路を、上記ワード線選択信号発生回路,上記ワード線駆動信号発生回路及び上記ワード線駆動回路のうちの少なくとも1つと同じ構造を有する部分と、上記センスアンプの起動信号を出力する遅延回路とにより構成し、上記遅延回路を、複数のMOSトランジスタをそれらのドレイン同士間に少なくとも1つの抵抗素子を介在させながら直列に接続してなる遅延素子を複数個有し、かつ各MOSトランジスタのゲートを入力部とし、各MOSトランジスタ間の接続部を出力部とするように上記遅延素子を順に接続して構成することができる。   The sense amplifier activation signal generation circuit includes a portion having the same structure as at least one of the word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the word line drive circuit, and a sense amplifier activation signal. An output delay circuit, wherein the delay circuit has a plurality of delay elements in which a plurality of MOS transistors are connected in series with at least one resistance element interposed between their drains. The delay elements can be sequentially connected so that the gate of the MOS transistor is used as an input unit and the connection between the MOS transistors is used as an output unit.

これにより、電源電圧依存性の比較的大きいMOSトランジスタを利用しながら、MOSトランジスタよりも大きい抵抗値を有する抵抗素子によって電源電圧依存性の少ない遅延特性を有する遅延回路が得られる。   This makes it possible to obtain a delay circuit having a delay characteristic with less power supply voltage dependency by using a resistance element having a larger resistance value than the MOS transistor while using a MOS transistor having relatively high power supply voltage dependency.

その場合、上記抵抗素子を、Hiレベル及びLowレベルのうち上記センスアンプの起動又は停止を指令するレベルの信号が流れる部分にのみ介設しておくことで、抵抗素子の数を低減でき、小型化された半導体記憶装置が得られる。   In such a case, the number of the resistor elements can be reduced by providing the resistor element only in a portion where a signal of a level for instructing start or stop of the sense amplifier among Hi level and Low level flows. Thus, a simplified semiconductor memory device is obtained.

また、上記各遅延素子における複数のMOSトランジスタを、第1導電型MOSトランジスタと第2導電型MOSトランジスタとし、上記複数の遅延素子のうち、上記抵抗素子が上記遅延素子の出力部と上記第1導電型MOSトランジスタとの間に介設されている遅延素子を第1の反転素子とし、上記抵抗素子が上記遅延素子の出力部と上記第2導電型MOSトランジスタとの間に介設されている知線素子を第2の反転素子としたときに、上記遅延回路を、上記第1の反転素子と上記第2の反転素子とを交互に接続し構成しておくことによっても、同様の効果が得られる。   Further, the plurality of MOS transistors in each of the delay elements are a first conductivity type MOS transistor and a second conductivity type MOS transistor, and among the plurality of delay elements, the resistive element is the output section of the delay element and the first MOS transistor. A delay element interposed between the MOS transistor and the conductivity type MOS transistor is a first inversion element, and the resistance element is interposed between the output unit of the delay element and the MOS transistor of the second conductivity type. The same effect can be obtained by alternately connecting the first inverting element and the second inverting element to the delay circuit when the sensing element is the second inverting element. can get.

本発明によれば、センスアンプ起動信号発生回路をワード線選択信号発生回路とワード線駆動信号発生回路とワード線駆動回路とのうちの少なくともいずれか1つと同じ構造を有する回路により構成することにより、外部電源電圧依存性,温度依存性およびプロセスバラツキを含めて、センスアンプ起動信号の出力タイミングを、容易にワード線の起動及び停止のタイミングに合わせることができる。   According to the present invention, the sense amplifier activation signal generation circuit is configured by a circuit having the same structure as at least one of the word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the word line drive circuit. In addition, the output timing of the sense amplifier start signal including the external power supply voltage dependency, the temperature dependency, and the process variation can be easily adjusted to the start and stop timing of the word line.

以下、本発明の実施形態について説明するが、以下の各実施形態における半導体記憶装置は、具体的にはいわゆるDRAMとして機能するものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the semiconductor memory device in each of the following embodiments specifically functions as a so-called DRAM.

(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
(1st Embodiment)
First, a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
図1は、本実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示す回路図である。
−Configuration−
FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment.

図1に示すように、本発明の第1の実施の形態の半導体記憶装置は、多数のメモリセル9をマトリックス状に配置してなるメモリセルアレイ(同図にはメモリセルアレイを分割した1つのメモリセルブロック19のみ表示されている)と、センスアンプ5などを配設したセンスアンプブロック10と、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cとを備えている。センスアンプブロック10は、センスアンプ起動回路2と、センスアンプ制御回路3Xと、センスアンプ駆動回路4A,4B,4Cと、多数のセンスアンプ5を配列してなるセンスアンプ列6A,6Bとを備えている。本実施形態では、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cが電源電圧制御回路として機能する。   As shown in FIG. 1, the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention includes a memory cell array in which a large number of memory cells 9 are arranged in a matrix (in FIG. (Only the cell block 19 is shown), a sense amplifier block 10 in which the sense amplifier 5 and the like are disposed, and power supply voltage switching circuits 1A, 1B, and 1C. The sense amplifier block 10 includes a sense amplifier starting circuit 2, a sense amplifier control circuit 3X, sense amplifier driving circuits 4A, 4B, 4C, and sense amplifier arrays 6A, 6B in which a large number of sense amplifiers 5 are arranged. ing. In the present embodiment, the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C function as power supply voltage control circuits.

また、行方向に延びて各メモリセル9のゲート電極に接続される多数のワード線7と、列方向に延びて各メモリセル9のドレインに接続される多数のビット線8とが設けられている。メモリセル9は、メモリセルトランジスタと、メモリセルトランジスタのソースに接続されるメモリセルキャパシタとにより構成されている。センスアンプ5は、ビット線8に接続されて、メモリセルキャパシタが保持する電荷に応じてデータが”0”か”1”かを検知する。センスアンプ駆動回路4A,4b,4C及びセンスアンプ制御回路3Xは、各センスアンプ5の動作を制御するものである。また、センスアンプ起動回路2は各センスアンプ駆動回路4A,4B,4Cの増幅動作の開始・停止を行なわせるものである。なお、メモリセルブロック19内には、多数のメモリセルがマトリックス状に配置されており、多数のワード線7と多数のビット線8とが存在していて、各センスアンプ5は、いずれも各ビット線に接続されているが、この構造は周知のメモリセルブロックの構造であるので、それらの表示が省略されている。さらに、図中左方にも多数のメモリセルブロックと19と、センスアンプブロックとが交互に配置されているが、図1ではそれらの表示が省略されている。   A number of word lines 7 extending in the row direction and connected to the gate electrode of each memory cell 9 and a number of bit lines 8 extending in the column direction and connected to the drain of each memory cell 9 are provided. I have. The memory cell 9 includes a memory cell transistor and a memory cell capacitor connected to a source of the memory cell transistor. The sense amplifier 5 is connected to the bit line 8 and detects whether data is "0" or "1" according to the charge held by the memory cell capacitor. The sense amplifier drive circuits 4A, 4b, 4C and the sense amplifier control circuit 3X control the operation of each sense amplifier 5. The sense amplifier starting circuit 2 starts and stops the amplifying operation of each of the sense amplifier driving circuits 4A, 4B and 4C. In the memory cell block 19, a large number of memory cells are arranged in a matrix, and a large number of word lines 7 and a large number of bit lines 8 exist. Although connected to the bit lines, this structure is a well-known structure of a memory cell block, and their display is omitted. Further, a large number of memory cell blocks, 19, and sense amplifier blocks are alternately arranged on the left side in the figure, but their display is omitted in FIG.

ここで、本実施形態に係る半導体記憶装置の特徴は、外部電源電位VDDとこれよりも低い内部降圧電源電位VINTとを受ける電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cが、各センスアンプ列5ごとに設けられているセンスアンプ駆動回路4A,4B,4Cに対して個別に、例えば、各1個づつ設置されており、かつ、ビット線8に平行に延びる駆動電源供給配線12a,12B,12Cに電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cが接続されている点である。つまり、一般的な常識では、センスアンプの制御はセンスアンプブロック10単位で行なわれるのであるが、本実施形態では、複数のセンスアンプブロック10に跨ってビット線に沿って並ぶセンスアンプ駆動回路群、例えば各センスアンプブロック10中のセンスアンプ駆動回路4Aのみを抜き出したセンスアンプ駆動回路群ごとに電源電圧切り替え回路1Aを設けているのである。   Here, a feature of the semiconductor memory device according to the present embodiment is that the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, and 1C that receive the external power supply potential VDD and the internal step-down power supply potential VINT lower than the power supply potential VDD are provided for each of the sense amplifier rows 5. For example, each of the provided sense amplifier drive circuits 4A, 4B, and 4C is individually provided, and power is supplied to drive power supply wirings 12a, 12B, and 12C extending in parallel with the bit line 8. The point is that the voltage switching circuits 1A, 1B, and 1C are connected. In other words, the sense amplifier is controlled in units of the sense amplifier block 10 according to general common sense, but in the present embodiment, the sense amplifier drive circuit group arranged along the bit line over the plurality of sense amplifier blocks 10 For example, a power supply voltage switching circuit 1A is provided for each sense amplifier drive circuit group extracted from only the sense amplifier drive circuit 4A in each sense amplifier block 10.

この電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cは、配線11を介して入力されるバンク選択信号Sbsを受けて、出力信号を外部電源電圧VDDと内部降圧電源電位VPPとに切り換えて、その出力信号を駆動電源供給配線12A,12B,12Cを介して各センスアンプ駆動回路4A,4B,4Cにそれぞれ供給している。駆動電源供給配線12A,12B,12Cは電源接続配線13により互いに接続されているが、この電源接続配線13は必ずしも設ける必要がない。   The power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C receive the bank selection signal Sbs input via the wiring 11, switch the output signal between the external power supply voltage VDD and the internal step-down power supply potential VPP, and change the output signal. It is supplied to each of the sense amplifier drive circuits 4A, 4B, 4C via drive power supply wirings 12A, 12B, 12C. The drive power supply wirings 12A, 12B, and 12C are connected to each other by a power supply connection wiring 13, but the power supply connection wiring 13 is not necessarily provided.

センスアンプ起動回路2は、配線14を介してアドレス選択信号Sasを受けたときに、当該アドレスのメモリセルデータの増幅動作を開始,停止させるセンスアンプ起動信号Ssaを出力し、このセンスアンプ起動信号Ssaは配線15を介してセンスアンプ駆動回路4A,4B,4Cに送り込まれる。   When receiving the address selection signal Sas via the wiring 14, the sense amplifier activation circuit 2 outputs a sense amplifier activation signal Ssa for starting and stopping the operation of amplifying the memory cell data at the address. Ssa is sent to the sense amplifier driving circuits 4A, 4B, 4C via the wiring 15.

図2は、センスアンプ5内の構成と、 センスアンプ制御回路3Xとの接続関係を示す回路図である。同図に示すように、センスアンプ5は、ビット線8に介設されるメモリセルデータ増幅回路24と、メモリセルデータ増幅回路24を挟んでビット線8に介設された1対のシェアードスイッチ25A,25B(スイッチング用MOSトランジスタ)とを備えている。各シェアードスイッチ25A,25Bの各ゲートは、それぞれ配線16A,16Bを介してセンスアンプ制御回路3Xに接続されている。つまり、図1には、センスアンプ制御回路3Xと各センスアンプ5との間を接続する配線16が1本ずつしか記載されていないが、実際には1対の配線となっている。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a connection relationship between the configuration inside the sense amplifier 5 and the sense amplifier control circuit 3X. As shown in the figure, the sense amplifier 5 includes a memory cell data amplifier circuit 24 provided on the bit line 8 and a pair of shared switches provided on the bit line 8 with the memory cell data amplifier circuit 24 interposed therebetween. 25A and 25B (switching MOS transistors). Each gate of each of the shared switches 25A and 25B is connected to the sense amplifier control circuit 3X via wirings 16A and 16B, respectively. That is, although FIG. 1 shows only one wiring 16 for connecting between the sense amplifier control circuit 3X and each sense amplifier 5, it is actually a pair of wirings.

センスアンプ制御回路3Xは、アドレス選択信号Sasを受け、配線16A,16Bから、シェアードスイッチ25A,25Bのゲート電位を制御するためのシェアードスイッチ制御信号SctA ,SctB を出力し、このシェアードスイッチ制御信号SctA ,SctB によりシェアードスイッチ25A,25Bのオン・オフが制御される。すなわち、一方のシェアードスイッチ25Aが開くと、メモリセル9のデータがビット線8を介してメモリセルデータ増幅回路24に取り込まれる。なお、他方のシェアードスイッチ25Bが開くと、図中左方に配置されているメモリセル(図示せず)のデータがメモリセルデータ増幅器24に取り込まれる。   The sense amplifier control circuit 3X receives the address selection signal Sas, outputs shared switch control signals SctA and SctB for controlling the gate potentials of the shared switches 25A and 25B from the wirings 16A and 16B, and outputs the shared switch control signal SctA. , SctB controls ON / OFF of the shared switches 25A, 25B. That is, when one of the shared switches 25A is opened, the data of the memory cell 9 is taken into the memory cell data amplifier circuit 24 via the bit line 8. When the other shared switch 25B is opened, data of a memory cell (not shown) arranged on the left side in the figure is taken into the memory cell data amplifier 24.

各センスアンプ駆動回路4A,4B,4Cは、駆動電源供給配線12A,12B,12Cを介して供給される外部電源VDD又は内部降圧電位VINTと、センスアンプ起動信号Ssaとを受けて、センスアンプ駆動信号Ssdを出力し、このセンスアンプ駆動信号Ssdがセンスアンプ電源電位配線17を介して各センスアンプ列6A,6B内のセンスアンプ5に供給されている。   Each of the sense amplifier driving circuits 4A, 4B, and 4C receives an external power supply VDD or an internal step-down potential VINT supplied via the driving power supply wirings 12A, 12B, and 12C, and a sense amplifier start signal Ssa, and drives the sense amplifier. A signal Ssd is output, and this sense amplifier drive signal Ssd is supplied to the sense amplifier 5 in each of the sense amplifier rows 6A and 6B via the sense amplifier power supply potential wiring 17.

なお、バンク選択信号Sbsは、CBRリフレッシュ動作,セルフフレッシュ動作などの低消費電力モードと外部アクセス動作モードとについて、その活性化を区別するための信号とすることもある。   Note that the bank selection signal Sbs may be a signal for distinguishing activation between a low power consumption mode such as a CBR refresh operation and a self-fresh operation and an external access operation mode.

−回路動作−
次に、以上のような構成の半導体記憶装置の動作について説明する。
まず、あるメモリセル9の選択動作時には、バンク選択信号Sbsによって、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cの出力が待機時の内部降圧電源電位VINTから外部電源電位VDDへと切り替えられる。これと並行して、メモリセルブロック19を挟んで選択されたセンスアンプブロック10においては、シェアードスイッチ25A(又は25B)のゲート電位を制御するシェアードスイッチ制御信号SctA (又はSctB )が活性化されて、ビット線8上に読み出されたメモリセルデータがセンスアンプ5に取り込まれる。メモリセルデータが取り込まれた後にセンスアンプ起動信号Ssaが活性化され、センスアンプ駆動回路4A,4B,4Cが動作を開始する。そして、センスアンプ電源電位配線17の電位は、ビット線プリチャージレベルから外部電源電位VDDに切り替えられ、センスアンプ5がメモリセルデータの増幅動作を行う。
-Circuit operation-
Next, the operation of the semiconductor memory device having the above configuration will be described.
First, at the time of the selection operation of a certain memory cell 9, the outputs of the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C are switched from the internal step-down power supply potential VINT during standby to the external power supply potential VDD by the bank selection signal Sbs. In parallel with this, in the sense amplifier block 10 selected across the memory cell block 19, the shared switch control signal SctA (or SctB) for controlling the gate potential of the shared switch 25A (or 25B) is activated. , The memory cell data read onto the bit line 8 is taken into the sense amplifier 5. After the memory cell data is fetched, the sense amplifier start signal Ssa is activated, and the sense amplifier driving circuits 4A, 4B, 4C start operating. Then, the potential of the sense amplifier power supply potential line 17 is switched from the bit line precharge level to the external power supply potential VDD, and the sense amplifier 5 performs an operation of amplifying the memory cell data.

このメモリセルデータの増幅時におけるセンスアンプ5の電源電圧の供給経路は、その配置場所によって異なる。すなわち、電源電圧がセンスアンプ駆動回路4A,駆動電源供給配線12Aを経由して電源電圧切り替え回路1Aから供給される経路と、電源電圧がセンスアンプ駆動回路4B,駆動電源供給配線12Bを経由して電源電圧切り替え回路1Bから供給される経路と、電源電圧がセンスアンプ駆動回路4C,駆動電源供給配線12Cを経由して電源電圧切り替え回路1Cから供給される経路とがある。   The supply path of the power supply voltage of the sense amplifier 5 at the time of amplifying the memory cell data differs depending on the location. That is, a path through which the power supply voltage is supplied from the power supply voltage switching circuit 1A via the sense amplifier drive circuit 4A and the drive power supply wiring 12A, and a power supply voltage via the sense amplifier drive circuit 4B and the drive power supply wiring 12B. There is a path supplied from the power supply voltage switching circuit 1B, and a path supplied from the power supply voltage switching circuit 1C via the sense amplifier driving circuit 4C and the driving power supply wiring 12C.

メモリセルデータの増幅後一定時間が経過すると、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cにより、駆動電源供給配線12A,12B,12Cの電位が外部電源電位VDDから内部降圧電源電位VINTに戻される。このタイミングに合わせてシェアードスイッチ制御信号Sctの電位が上昇して、シェアードスイッチ25A(又は25B)のゲート電位がワード線昇圧電位VPPに昇圧されると、再書き込み動作が開始される。このタイミングは、例えば上述のバンク選択信号Sbsが流れる配線11に遅延回路を用いて調整することができる。   When a predetermined time has elapsed after the amplification of the memory cell data, the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C return the potentials of the drive power supply wirings 12A, 12B, 12C from the external power supply potential VDD to the internal step-down power supply potential VINT. When the potential of the shared switch control signal Sct rises in accordance with this timing and the gate potential of the shared switch 25A (or 25B) is boosted to the word line boosted potential VPP, a rewrite operation is started. This timing can be adjusted using, for example, a delay circuit for the wiring 11 through which the above-described bank selection signal Sbs flows.

ここで、バンク選択信号SbsをCBRリフレッシュ,セルフリフレッシュ動作などの低消費電力モードと外部アクセス動作モードとで切り分けて、上記電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cによる電源電圧切り替え動作を低消費電力動作モードのときには行なわない構成を採ることが好ましい。その理由は、センスアンプ5のアクセス時に供給電圧を高くする理由は、アクセスに要する時間を短縮するにはコラムデコーダからのアドレス選択信号が入った後速やかにデータをセンスアンプ5から取り出す必要があり、そのためにはコラムデコーダからのアドレス選択信号Sasが入るまでにセンスアンプ5内でデータがすばやく増幅されている必要があるからである。ところが、CBRリフレッシュ,セルフリフレッシュ動作などは外部からのアクセスとは無関係に行なわれる動作であるので、上述のような高速化を図る必要はない。したがって、CBRリフレッシュ,セルフリフレッシュなどの外部からのアクセスとは無関係の動作を低消費電力モードとし、外部アクセス動作モードについてのみセンスアンプへの供給電圧を内部降圧電位VINTから外部電源電圧VDDに切り替える制御を行なうようにしてもよい。   Here, the bank selection signal Sbs is divided into a low power consumption mode such as a CBR refresh and a self refresh operation and an external access operation mode, and the power supply voltage switching operation by the power supply voltage switching circuits 1A, 1B and 1C is performed in a low power consumption operation. It is preferable to adopt a configuration that is not performed in the mode. The reason is that the supply voltage is increased when the sense amplifier 5 is accessed. The reason is that in order to shorten the time required for the access, it is necessary to take out the data from the sense amplifier 5 immediately after receiving the address selection signal from the column decoder. This is because, for this, data must be rapidly amplified in the sense amplifier 5 before the address selection signal Sas from the column decoder is input. However, since the CBR refresh operation, the self-refresh operation, and the like are performed independently of external access, it is not necessary to increase the speed as described above. Therefore, a control irrelevant to external access such as CBR refresh and self-refresh is set to the low power consumption mode, and only in the external access operation mode, the supply voltage to the sense amplifier is switched from the internal step-down potential VINT to the external power supply voltage VDD. May be performed.

−効果−
以上のように、本実施形態の半導体記憶装置は、センスアンプの電源電圧供給源として、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cを、ビット線8に沿って並ぶセンスアンプ駆動回路4A,4B,4Cのそれぞれに対して個別に設置しているので、メモリセルデータの増幅の際、センスアンプ5でのデータ増幅に必要な電荷をこれら電圧切り替え回路1A,1B,1Cから供給することが可能となり、センスアンプ列6A,6B内のセンスアンプ5が一斉起動した時に発生していたHi側データ増幅に必要な電荷の供給不足を防げ、センスアンプのデータ増幅速度の高速化が図れる。
-Effect-
As described above, in the semiconductor memory device of the present embodiment, the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, and 1C are arranged along the bit lines 8 as the power supply voltage sources of the sense amplifiers. Are separately provided for each of the above, it is possible to supply charges required for data amplification by the sense amplifier 5 from these voltage switching circuits 1A, 1B, 1C when amplifying memory cell data. Insufficient supply of charges required for Hi-side data amplification, which has occurred when the sense amplifiers 5 in the sense amplifier arrays 6A and 6B are simultaneously activated, can be prevented, and the data amplification speed of the sense amplifier can be increased.

特に、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cからビット線8に沿って延びる駆動電源供給配線12A,12B,12Cにより、各センスアンプ駆動回路4A,4B,4Cを接続しているので、電荷の供給能力の向上効果が大きくなる。その理由は、ワード線7方向に沿って各センスアンプ駆動回路4A,AB,ACを接続する配線につながるセンスアンプの数が例えば1000個程度であるのに対し、本実施形態のごとく、駆動電源供給配線12A,12B,12Cによりビット線8方向に沿って各センスアンプ回路4A,4B,4Cを接続した場合には、各駆動電源供給配線12A,12B,12Cに接続されるセンスアンプの数はその1/9〜1/8程度に低減されるので、駆動電源供給配線12A,12B,12Cの負荷が大幅に小さくなるからである。   In particular, since the sense amplifier driving circuits 4A, 4B, 4C are connected by the driving power supply wirings 12A, 12B, 12C extending from the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C along the bit lines 8, the supply of electric charge is performed. The effect of improving the ability is increased. The reason is that the number of sense amplifiers connected to the wiring connecting each of the sense amplifier drive circuits 4A, AB, and AC along the direction of the word line 7 is, for example, about 1,000, whereas the drive power supply When the sense amplifier circuits 4A, 4B, 4C are connected along the bit line 8 direction by the supply lines 12A, 12B, 12C, the number of sense amplifiers connected to the drive power supply lines 12A, 12B, 12C is This is because the load is reduced to about 1/9 to 1/8, and the load on the drive power supply wirings 12A, 12B, and 12C is significantly reduced.

また、CBRリフレッシュ,セルフリフレッシュ動作などの低消費電力モードつまりセンスアンプのデータ増幅動作の高速化を比較的必要としない場合には、バンク選択信号Sbsをこの動作モード時に発生させない制御構成にすることによって、この動作モードに限り、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cによる電源電圧の切り替え制御が行なわれないので、センスアンプ駆動回路4A,4B,4Cへの駆動電源供給配線12A,12B,12Cと、センスアンプ電源電位配線17との電位変化に伴う配線の充放電を無くすことができ、CBR電流,セルフリフレッシュ電流などを減らすことができる。   Further, in a low power consumption mode such as CBR refresh or self refresh operation, that is, when relatively high speed data amplification operation of the sense amplifier is not relatively required, a control structure in which the bank selection signal Sbs is not generated in this operation mode is adopted. Therefore, only in this operation mode, the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C do not control the switching of the power supply voltage, so that the drive power supply wirings 12A, 12B, 12C to the sense amplifier drive circuits 4A, 4B, 4C are In addition, it is possible to eliminate the charge / discharge of the wiring due to the potential change with the sense amplifier power supply potential wiring 17, and to reduce the CBR current, the self-refresh current, and the like.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
(Second embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
本実施形態においても、第1の実施形態で説明した図2に示すセンスアンプ5及びセンスアンプ制御回路3Xの構成を採っている。
−Configuration−
This embodiment also employs the configuration of the sense amplifier 5 and the sense amplifier control circuit 3X shown in FIG. 2 described in the first embodiment.

図3は、本実施形態に係るセンスアンプ制御回路3Xの具体的な構成を示す回路図である。図3に示すように、センスアンプ制御回路3Xは、シェアードスイッチ25A,25Bのゲートにワード線昇圧電位VPPを供給するPMOSトランジスタ28と、接地電位VSSおよび外部電源電位VDD(VDDmax =VPP−Vtn)を供給するインバータ29と、該インバータ29の出力をドレインに受けるNMOSトランジスタ30と、NMOSトランジスタ30のゲート(ノード2)電位を供給する電源電圧VPPのインバータ31とから構成されている。ここで、ノード1はインバータ29の出力側とNMOSトランジスタ30のドレインとの間のノードであり、ノード2はインバータ31の出力側とNMOSトランジスタ30のゲートとの間のノードであり、ノード3はPMOSトランジスタ28のゲートに繋がるノードである。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of the sense amplifier control circuit 3X according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the sense amplifier control circuit 3X includes a PMOS transistor 28 for supplying the word line boosted potential VPP to the gates of the shared switches 25A and 25B, a ground potential VSS and an external power supply potential VDD (VDDmax = VPP-Vtn). , An NMOS transistor 30 receiving the output of the inverter 29 at the drain, and an inverter 31 of a power supply voltage VPP for supplying the gate (node 2) potential of the NMOS transistor 30. Here, node 1 is a node between the output side of the inverter 29 and the drain of the NMOS transistor 30, node 2 is a node between the output side of the inverter 31 and the gate of the NMOS transistor 30, and node 3 is This is a node connected to the gate of the PMOS transistor 28.

−回路動作−
図4は、本実施形態に係る半導体記憶装置の読み出し動作時におけるシェアードスイッチ制御信号SctA ,SctB と、この制御信号SctA ,SctB を発生させるセンスアンプ制御回路3Xの動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。
-Circuit operation-
FIG. 4 is a timing chart showing the sequence of the shared switch control signals SctA and SctB and the operation sequence of the sense amplifier control circuit 3X for generating the control signals SctA and SctB during the read operation of the semiconductor memory device according to the present embodiment. .

同図に示すように、メモリセルブロック19のワード線が選択された時(図中のタイミングtws)、アドレス選択信号Sasの立ち上がりによって、インバータ29が駆動されると、待機時に接地電位VSSであった選択ワード線側のシェアードスイッチ25Aへのシェアードスイッチ制御信号SctA は、外部電源(電位VDD)によって、ノード1からNMOSトランジスタ30を介してノード1の電位で決まる値へ昇圧される。このとき、ノード3の電位はまだワード線昇圧電位VPPであるのでPMOSトランジスタ28はオフ状態にある。また、ノード2の電位は待機時ワード線昇圧電位VPPであるので、NMOSトランジスタ30はオン状態にある。したがって、シェアードスイッチ25Aのシェアードスイッチ制御信号SctA は、VDD≦VPP−Vtn(VtnはNMOSトランジスタ30のしきい値電圧)の場合には外部電源電位VDDに、VDD>VPP−Vtnの場合には電位(VPP−Vtn)に、それぞれ昇圧される。すなわち、外部電源電位VDDが低電圧の時にはその電位VDDまで、外部電源電位VDDが高電圧の時には電位(VPP−Vtn)まで昇圧される。   As shown in the figure, when the word line of the memory cell block 19 is selected (timing tws in the figure), the inverter 29 is driven by the rise of the address selection signal Sas. The shared switch control signal SctA to the shared switch 25A on the selected word line side is boosted from the node 1 via the NMOS transistor 30 to a value determined by the potential of the node 1 by the external power supply (potential VDD). At this time, since the potential of the node 3 is still the word line boosted potential VPP, the PMOS transistor 28 is off. Since the potential of the node 2 is the standby word line boosted potential VPP, the NMOS transistor 30 is on. Therefore, the shared switch control signal SctA of the shared switch 25A is set to the external power supply potential VDD when VDD ≦ VPP−Vtn (Vtn is the threshold voltage of the NMOS transistor 30), and to the potential when VDD> VPP−Vtn. (VPP-Vtn). That is, when the external power supply potential VDD is at a low voltage, the voltage is raised to the potential VDD, and when the external power supply potential VDD is at a high voltage, the voltage is raised to the potential (VPP-Vtn).

続いて、センスアンプ起動信号Ssaが接地電位VSSから外部電源電位VDDに遷移すると(同図のタイミングtrw)、ノード2の電位が接地電位VSSに、続いてノード3の電位が同じく接地電位VSSに遷移する。このとき、NMOSトランジスタ30はオフ状態になり、PMOSトランジスタ28はオン状態になる。そして、シェアードスイッチ25Aへのシェアードスイッチ制御信号SctA は、PMOSトランジスタ28を介してメモリセルへのデータ再書き込みのためのワード線昇圧電位VPPへと昇圧される。   Subsequently, when the sense amplifier activation signal Ssa transitions from the ground potential VSS to the external power supply potential VDD (timing trw in the figure), the potential of the node 2 becomes the ground potential VSS, and then the potential of the node 3 becomes the ground potential VSS. Transition. At this time, the NMOS transistor 30 is turned off and the PMOS transistor 28 is turned on. Then, the shared switch control signal SctA to the shared switch 25A is boosted to the word line boosted potential VPP for rewriting data to the memory cell via the PMOS transistor 28.

一方、ワード線のリセット時(図中のタイミングtwr)には、アドレス選択信号Sasの立ち下がりによって、ノード3の電位がワード線昇圧電位VPPに遷移し(PMOSトランジスタ28がオフ状態に)、続くセンスアンプ起動信号Ssaのリセット(外部電源電位VDDから接地電位VSSへの立ち下がり)によって、ノード2の電位がワード線昇圧電位VPPに(NMOSトランジスタ30がオン状態に)なるので、シェアードスイッチ25Aのシェアードスイッチ制御信号SctA は、NMOSトランジスタ30を介して、ノード1の電位である接地電位VSSまで降圧される。   On the other hand, when the word line is reset (timing twr in the figure), the potential of the node 3 changes to the word line boosted potential VPP (the PMOS transistor 28 is turned off) due to the fall of the address selection signal Sas, and continues. The reset of the sense amplifier start signal Ssa (fall from the external power supply potential VDD to the ground potential VSS) changes the potential of the node 2 to the word line boosted potential VPP (the NMOS transistor 30 is turned on). The shared switch control signal SctA is reduced to the ground potential VSS which is the potential of the node 1 via the NMOS transistor 30.

なお、メモリセルへのデータ再書き込みのためのシェアードスイッチ制御信号SctA の昇圧タイミング(図中のタイミングtrw)は、図4の破線に示すように、センスアンプ起動信号Ssaの立ち上がりよりも一定時間遅いタイミングであっても構わない。あるいは、この再書き込みのためのシェアードスイッチ制御信号SctA の昇圧タイミングは、アドレス選択信号Sasの立ち上がりから一定時間遅いタイミングに設定されていても構わない。   Note that the boost timing of the shared switch control signal SctA for rewriting data to the memory cell (timing trw in the figure) is, as shown by the broken line in FIG. 4, a certain time later than the rise of the sense amplifier start signal Ssa. It may be timing. Alternatively, the boost timing of the shared switch control signal SctA for the rewriting may be set to a timing that is later by a fixed time from the rise of the address selection signal Sas.

ここで、非選択側のメモリセルブロック(図2には図示されていないが、センスアンプ制御回路3Xの左方に存在するもの)のシェアードスイッチ25Bのシェアードスイッチ制御信号SctB は、上記動作の間、接地電位VSSに維持されている。   Here, the shared switch control signal SctB of the shared switch 25B of the non-selected memory cell block (not shown in FIG. 2 but existing to the left of the sense amplifier control circuit 3X) is set during the above operation. , And at the ground potential VSS.

−効果−
以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置では、センスアンプ5におけるメモリセルデータの増幅を行なう一定期間の間、シェアードスイッチ25Aのゲート電位(シェアードスイッチ制御信号SctA )が外部電源電位VDDに保持されているので、特に、外部電源電位VDDの低電圧時に、センスアンプ5によりシェアードスイッチ25Aからメモリセル側のビット線22に充放電するための電荷(負荷)が少なくなる。そして、この制御のために上記従来の公報の技術のごとくメモリセルデータのセンスアンプへの取り込み動作の途中でシェアードスイッチ25Aを閉じた状態から開く動作を行なう必要はないので、上記従来の技術のようなタイミング調整の困難を招くことはなく、センスアンプ5の起動をも含めた動作速度の高速化を図ることができる。
-Effect-
As described above, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, the gate potential (shared switch control signal SctA) of the shared switch 25A is set to the external power supply potential VDD for a certain period in which the sense amplifier 5 amplifies the memory cell data. Since the voltage is held, the charge (load) for charging / discharging the bit line 22 on the memory cell side from the shared switch 25A by the sense amplifier 5 is reduced particularly when the external power supply potential VDD is low. For this control, it is not necessary to perform the operation of opening the shared switch 25A from the closed state during the operation of taking in the memory cell data into the sense amplifier as in the above-mentioned prior art. It is possible to increase the operation speed including the activation of the sense amplifier 5 without causing such difficulty in timing adjustment.

また、データの再書き込み動作時(図4のタイミングtrw)は、すでに外部電源電位VDD(又はVPP−Vtn)まで昇圧されているシェアードスイッチ25Aのゲート電位(シェアードスイッチ制御信号SctA )をワード線昇圧電位VPPに昇圧させればよいだけであるので、ワード線昇圧電位発生回路(図示せず)が昇圧する必要のある電位差は、ワード線昇圧電位VPPと外部電源電位VDDとの差(VPP〜VDD)程度である。したがって、従来必要であった昇圧電位差(VPP〜VSS)に比べて昇圧電位差を大きく低減することが可能になり、ワード線昇圧電位発生回路の電荷供給能力を抑制することができる。よって、ワード線昇圧電位発生回路の低消費電力化と、その電荷供給能力を抑えることによる平滑容量低減によるチップ面積の縮小を図ることができる。   During the data rewriting operation (timing trw in FIG. 4), the gate potential (shared switch control signal SctA) of the shared switch 25A, which has already been boosted to the external power supply potential VDD (or VPP-Vtn), is boosted to the word line. Since it is only necessary to raise the potential to the potential VPP, the potential difference that needs to be boosted by the word line boosted potential generating circuit (not shown) is determined by the difference between the word line boosted potential VPP and the external power supply potential VDD (VPP to VDD). ). Therefore, the boosted potential difference can be greatly reduced as compared with the boosted potential difference (VPP to VSS) conventionally required, and the charge supply capability of the word line boosted potential generation circuit can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the word line boosted potential generation circuit and to reduce the chip area by reducing the smoothing capacity by suppressing the charge supply capability.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
図5は、本実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示す回路図である。
−Configuration−
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment.

同図に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、上記第1の実施の形態に係る半導体記憶装置の構成に加えて、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cの出力信号(駆動電源供給配線12A,12B,12Cを介してセンスアンプ駆動回路4A,4B,4Cに供給される電源)を外部電源電位VDDと内部降圧電位VINTとに切り替えるタイミングを制御するための電圧切り替えタイミング発生回路18を備えている。本実施形態では、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cと電圧切り替えタイミング発生回路18とにより、電源電圧制御回路が構成されている。さらに、センスアンプ制御回路3の出力信号であるシェアードスイッチ制御信号Sct(シェアードスイッチ制御信号SctA ,SctB )は、センスアンプ5によるメモリセルデータの増幅時に、一定期間の間、内部降圧電源電位VINTとNMOSトランジスタ30(図3参照)のしきい値電圧(Vtn)の電位を加算した電位(VINT+Vtn)を保持するように構成されている。その他の構成は上記第1の実施形態に係る半導体記憶装置の構成と同じである。   As shown in the figure, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes, in addition to the configuration of the semiconductor memory device according to the first embodiment, an output signal (drive power source) of power supply voltage switching circuits 1A, 1B, and 1C. A voltage switching timing generation circuit 18 for controlling the timing of switching the power supplied to the sense amplifier driving circuits 4A, 4B, 4C via the supply lines 12A, 12B, 12C to the external power supply potential VDD and the internal step-down potential VINT. It has. In the present embodiment, a power supply voltage control circuit is configured by the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C and the voltage switching timing generation circuit 18. Further, a shared switch control signal Sct (shared switch control signals SctA, SctB), which is an output signal of the sense amplifier control circuit 3, is supplied to the internal step-down power supply potential VINT for a certain period when the memory cell data is amplified by the sense amplifier 5. It is configured to hold the potential (VINT + Vtn) obtained by adding the potential of the threshold voltage (Vtn) of the NMOS transistor 30 (see FIG. 3). Other configurations are the same as those of the semiconductor memory device according to the first embodiment.

また、本実施形態では、電圧切り替えタイミング発生回路18は、配線11に接続されてバンク選択信号Sbsを入力信号として受けるものであるが、センスアンプ起動信号Ssaを出力する第1の実施の形態におけるセンスアンプ起動回路2と同一の回路構成を有している。   Further, in the present embodiment, the voltage switching timing generation circuit 18 is connected to the wiring 11 and receives the bank selection signal Sbs as an input signal. However, in the first embodiment, the voltage switching timing generation circuit 18 outputs the sense amplifier activation signal Ssa. It has the same circuit configuration as the sense amplifier starting circuit 2.

図6は、本実施形態におけるセンスアンプ制御回路3Yの構成を示す回路図である。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of the sense amplifier control circuit 3Y in the present embodiment.

同図に示すように、本実施形態におけるセンスアンプ制御回路3Yは、上記第2の実施形態におけるセンスアンプ制御回路3Xの構成に加えて、ノード6の前段側に設けられたインバータ44と、インバータ31とNMOSトランジスタ30との間に介設されたNMOSトランジスタ46と、NMOSトランジスタ46とNMOSトランジスタ30との間のノード5に接続される電源供給ラインに介設された2つのNMOSトランジスタ47,48と、電源投入時の電位を決める回路49とを備えている。ただし、図3におけるノード1,2,3は、図6においてはノード4,5,6と表示されている。このNMOSトランジスタ47のドレインは内部降圧電源電位VINTを供給する電源に接続されている。   As shown in the figure, the sense amplifier control circuit 3Y in the present embodiment is different from the sense amplifier control circuit 3X in the second embodiment in that an inverter 44 provided at a stage preceding the node 6 and an inverter 44 are provided. An NMOS transistor 46 provided between the NMOS transistor 31 and the NMOS transistor 30, and two NMOS transistors 47 and 48 provided on a power supply line connected to the node 5 between the NMOS transistor 46 and the NMOS transistor 30. And a circuit 49 for determining a potential when the power is turned on. However, nodes 1, 2, and 3 in FIG. 3 are displayed as nodes 4, 5, and 6 in FIG. The drain of the NMOS transistor 47 is connected to a power supply for supplying the internal step-down power supply potential VINT.

−動作−
本実施形態に係る半導体記憶装置においては、メモリセルの選択動作時に、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cの電源電位切り替え動作が電圧切り替えタイミング発生回路18によって制御される。すなわち、駆動電源供給配線12A,12B,12Cの電位が内部降圧電位VINTから外部電源電位VDDへ切り替えられる電圧切り替えと、メモリセルデータの増幅から所定時間経過した後に駆動電源供給配線12A,12B,12Cの電位が外部電源電位VDDから内部降圧電源電位VINTへ切り替えられる電圧切り替えとが、センスアンプ5のデータ増幅動作に合わせて行われる。
−Operation−
In the semiconductor memory device according to the present embodiment, the power supply potential switching operation of the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C is controlled by the voltage switching timing generation circuit 18 during the memory cell selection operation. That is, the voltage of the drive power supply lines 12A, 12B, and 12C is switched from the internal step-down potential VINT to the external power supply potential VDD, and the drive power supply lines 12A, 12B, and 12C after a predetermined time has elapsed from the amplification of the memory cell data. Is switched from the external power supply potential VDD to the internal step-down power supply potential VINT in accordance with the data amplification operation of the sense amplifier 5.

また、このセンスアンプ電源供給配線12A,12B,12Cの外部電源電圧VDDから内部降圧電源電位VINTへの電圧切り替えタイミングに合わせて、シェアードスイッチ制御信号Sctが電位(VINT+Vtn)からワード線昇圧電位VPPに昇圧され、データの再書き込み動作が行われる。   The shared switch control signal Sct is changed from the potential (VINT + Vtn) to the word line boosted potential VPP in accordance with the voltage switching timing of the sense amplifier power supply lines 12A, 12B, and 12C from the external power supply voltage VDD to the internal step-down power supply potential VINT. The voltage is boosted, and a data rewrite operation is performed.

図7は、本実施形態に係る半導体記憶装置の読み出し動作時におけるシェアードスイッチ制御信号Sctと、この信号Sctを発生させるセンスアンプ制御回路3Yの動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。   FIG. 7 is a timing chart showing the sequence of the shared switch control signal Sct and the operation sequence of the sense amplifier control circuit 3Y that generates the signal Sct during the read operation of the semiconductor memory device according to the present embodiment.

同図に示すように、メモリセルブロック19のワード線が選択された時(図中のタイミングtws)、アドレス選択信号Sasの立ち上がりによって、インバータ29が駆動されると、待機時に接地電位VSSであったシェアードスイッチ制御信号Sctは外部電源により駆動,昇圧される。この時、ノード5は待機時ワード線昇圧電位VPPとNMOSトランジスタ30のしきい値電圧Vtnの差の電位(VPP−Vtn)からNMOSトランジスタ30によるセルフブート効果によって昇圧される。しかし、ノード5の電位の最大値は、NMOSトランジスタ47とNMOSトランジスタ48により、内部降圧電位VINTと各NMOSトランジスタ47,48のしきい値電圧(いずれもVtnとする)とを加算した電位(VINT+2×Vtn)に設定される。このとき、PMOSトランジスタ28はオフ状態にあり、NMOSトランジスタ30はオン状態にある。このため、シェアードスイッチ制御信号Sctの電圧値は、ノード4,ノード5及びNMOSトランジスタ29によって、最大値電位(VINT+Vtn)に設定される。ただし、この最大値は、ノード4の外部電源電位VDDの値によって変わり、外部電源電位VDDが電位(VINT+Vtn)以下の場合には外部電源電位VDDになり、外部電源電圧VDDが電位(VINT+Vtn)以上の場合には電位(VINT+Vtn)になる。   As shown in the figure, when the word line of the memory cell block 19 is selected (timing tws in the figure), the inverter 29 is driven by the rise of the address selection signal Sas. The shared switch control signal Sct is driven and boosted by an external power supply. At this time, the node 5 is boosted by the self-boot effect of the NMOS transistor 30 from the potential (VPP-Vtn) of the difference between the standby word line boosted potential VPP and the threshold voltage Vtn of the NMOS transistor 30. However, the maximum value of the potential of the node 5 is determined by the NMOS transistor 47 and the NMOS transistor 48 by the potential (VINT + 2) obtained by adding the internal step-down potential VINT and the threshold voltages of the NMOS transistors 47 and 48 (both are assumed to be Vtn). × Vtn). At this time, the PMOS transistor 28 is off and the NMOS transistor 30 is on. Therefore, the voltage value of the shared switch control signal Sct is set to the maximum value potential (VINT + Vtn) by the nodes 4 and 5 and the NMOS transistor 29. However, this maximum value varies depending on the value of the external power supply potential VDD of the node 4. When the external power supply potential VDD is lower than the potential (VINT + Vtn), the maximum value becomes the external power supply potential VDD, and the external power supply voltage VDD is higher than the potential (VINT + Vtn). In this case, the potential becomes (VINT + Vtn).

続いて、センスアンプ起動信号Ssaが接地電位VSSから外部電源電位VDDに遷移すると(同図のタイミングtrw)、ノード5の電位が接地電位VSSに、続いてノード6の電位が同じく接地電位VSSに遷移する。このとき、NMOSトランジスタ30はオフ状態になり、PMOSトランジスタ28はオン状態になる。そして、シェアードスイッチ25Aへのシェアードスイッチ制御信号SctA は、PMOSトランジスタ28を介してメモリセルへのデータ再書き込みのためのワード線昇圧電位VPPへと昇圧される。   Subsequently, when the sense amplifier activation signal Ssa transitions from the ground potential VSS to the external power supply potential VDD (timing trw in FIG. 4), the potential of the node 5 becomes the ground potential VSS, and then the potential of the node 6 becomes the ground potential VSS. Transition. At this time, the NMOS transistor 30 is turned off and the PMOS transistor 28 is turned on. Then, the shared switch control signal SctA to the shared switch 25A is boosted to the word line boosted potential VPP for rewriting data to the memory cell via the PMOS transistor 28.

一方、ワード線のリセット時(図中のタイミングtwr)には、アドレス選択信号Sasの立ち下がりによって、ノード6の電位がワード線昇圧電位VPPに遷移し(PMOSトランジスタ28がオン状態に)、続くセンスアンプ起動信号Ssaのリセット(外部電源電位VDDから接地電位VSSへの立ち下がり)によって、ノード5の電位が電位(VPP−Vtn)に(NMOSトランジスタ30がオン状態に)なるので、シェアードスイッチ25Aのシェアードスイッチ制御信号SctA は、NMOSトランジスタ30を介して、ノード4の電位である接地電位VSSまで降圧される。   On the other hand, when the word line is reset (timing twr in the figure), the potential of the node 6 transitions to the word line boosted potential VPP (the PMOS transistor 28 is turned on) due to the fall of the address selection signal Sas, and continues. The reset of the sense amplifier start signal Ssa (fall from the external power supply potential VDD to the ground potential VSS) changes the potential of the node 5 to the potential (VPP-Vtn) (the NMOS transistor 30 is turned on), so the shared switch 25A The shared switch control signal SctA is lowered to the ground potential VSS which is the potential of the node 4 via the NMOS transistor 30.

なお、メモリセルへのデータ再書き込みのためのシェアードスイッチ制御信号Sctの昇圧タイミング(図中のタイミングtrw)は、図7の破線に示すように、センスアンプ起動信号Ssaの立ち上がりよりも一定時間遅いタイミングであっても構わない。あるいは、この再書き込みのためのシェアードスイッチ制御信号Sctの昇圧タイミングは、アドレス選択信号Sasの立ち上がりから一定時間遅遅いタイミングに設定されていても構わない。   Note that the boost timing of the shared switch control signal Sct for rewriting data to the memory cell (timing trw in the figure) is later by a certain time than the rise of the sense amplifier start signal Ssa as shown by the broken line in FIG. It may be timing. Alternatively, the boost timing of the shared switch control signal Sct for the rewriting may be set to a timing that is later than the rising edge of the address selection signal Sas by a certain time.

−効果−
以上のように、本実施形態の半導体記憶装置は、シェアードスイッチ制御信号Sctに一定期間、内部降圧電源電位VINTとNMOSトランジスタのしきい値電圧Vtnとを加算した電位(VDD+Vtn)を保持させるセンスアンプ制御回路3Yを設けることによって、センスアンプ5による読み出しデータの増幅時に、シェアードスイッチ25A,25Bのゲート電位を電位(VINT+Vtn)以下に抑制しておくことができる。これにより、第1及び第2の実施形態と同様に、センスアンプ5のビット線負荷はデータ増幅の際の一定期間の間低減されるので、上述の理由により、低電圧時におけるデータ増幅動作の高速化を図ることができる。
-Effect-
As described above, the semiconductor memory device of the present embodiment holds the potential (VDD + Vtn) obtained by adding the internal step-down power supply potential VINT and the threshold voltage Vtn of the NMOS transistor to the shared switch control signal Sct for a certain period. By providing the control circuit 3Y, the gate potentials of the shared switches 25A and 25B can be suppressed to the potential (VINT + Vtn) or less when the read data is amplified by the sense amplifier 5. As a result, as in the first and second embodiments, the bit line load on the sense amplifier 5 is reduced for a certain period during the data amplification. For the above-described reason, the data amplification operation at the time of low voltage is performed. Higher speed can be achieved.

加えて、本実施形態では、電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cによってセンスアンプ電源電位配線17の電位が外部電源電圧VDDに切り替わっていても、シェアードスイッチ25A,25Bを挟んでセンスアンプ5に接続されるメモリセル側のビット線8の電位を外部電源電圧VDDまで過剰に昇圧させることなく内部降圧電源電位VINT以下に抑えることができ、メモリセルトランジスタ9の信頼性の向上を図ることができる。   In addition, in the present embodiment, even if the potential of the sense amplifier power supply potential wiring 17 is switched to the external power supply voltage VDD by the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, and 1C, the connection to the sense amplifier 5 is performed with the shared switches 25A and 25B interposed therebetween. Therefore, the potential of the bit line 8 on the memory cell side can be suppressed to an internal step-down power supply potential VINT or less without excessively raising the potential to the external power supply voltage VDD, and the reliability of the memory cell transistor 9 can be improved.

その場合、電圧切り替えタイミング発生回路18の構成をセンスアンプ起動回路2と同一構成にすることにより、センスアンプ5によるデータの増幅時に、センスアンプ5でのメモリセルデータの増幅のタイミングに合わせた駆動電源供給配線12A,12B,12Cの電位の外部電源電圧VDDから内部降圧電源電位VINTへの切り替えができる。そして、これにより、この駆動電源供給配線12A,12B,12Cの電位を外部電源電圧VDDから内部降圧電源電位VINTに切り替えるタイミングと、シェアードスイッチ制御信号Sctの電位を電位(VINT+Vtn)からワード線昇圧電位VPPに切り替えるタイミングとを相対的に合わせるができるので、メモリセルトランジスタ9の信頼性を確保しながら再書き込み動作の高速化を図ることができる。   In this case, by making the configuration of the voltage switching timing generation circuit 18 the same as that of the sense amplifier activation circuit 2, when the data is amplified by the sense amplifier 5, the drive in accordance with the amplification timing of the memory cell data by the sense amplifier 5 The potential of the power supply wirings 12A, 12B, and 12C can be switched from the external power supply voltage VDD to the internal step-down power supply potential VINT. As a result, the timing of switching the potentials of the drive power supply lines 12A, 12B and 12C from the external power supply voltage VDD to the internal step-down power supply potential VINT, and the potential of the shared switch control signal Sct from the potential (VINT + Vtn) to the word line boost potential Since the timing of switching to VPP can be relatively matched, the speed of the rewrite operation can be increased while ensuring the reliability of the memory cell transistor 9.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
図8は、本実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示す回路図である。本実施形態に係る半導体記憶装置は、上記第3の実施形態に係る半導体記憶装置の構成とは、上述の電源電圧切り替え回路及び電圧切り替えタイミング発生回路をメモリセルアレイ,センスアンプなどを挟んで1対設けている点が異なる。
−Configuration−
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment. The semiconductor memory device according to the present embodiment is different from the semiconductor memory device according to the third embodiment in that the power supply voltage switching circuit and the voltage switching timing generation circuit are paired with a memory cell array, a sense amplifier, etc. interposed therebetween. The difference is that they are provided.

すなわち、図8に示すように、メモリセルアレイ及びセンスアンプブロック10(図5には、その一部のメモリセルブロック19やセンスアンプブロック10が示されている)を含むメモリセルアレイ&センスアンプ部41を挟んで、電源電圧切り替え回路1AT,1BT,1CT及び1AB,1BB,1CBと、電圧切り替えタイミング発生回路18T,18Bとをそれぞれ配置してなる1対の電圧切り替え部52T,52Bが設けられている。ただし、メモリセルアレイ&センスアンプ部41の詳細な構造は図5から容易に理解できるので、図示を省略している。そして、電源電圧切り替え回路1ATと電源電圧切り替え回路1ABとの間、電源電圧切り替え回路1BTと電源電圧切り替え回路1BBとの間、電源電圧切り替え回路1CTと電源電圧切り替え回路1CBとの間は、それぞれその出力信号をセンスアンプ駆動回路4A,4B,4Cに供給するための駆動電源供給配線12A,12B,12Cによって接続されている。   That is, as shown in FIG. 8, the memory cell array & sense amplifier unit 41 including the memory cell array and the sense amplifier block 10 (a part of the memory cell block 19 and the sense amplifier block 10 are shown in FIG. 5). A pair of voltage switching units 52T and 52B are provided with the power supply voltage switching circuits 1AT, 1BT, 1CT and 1AB, 1BB and 1CB and the voltage switching timing generation circuits 18T and 18B, respectively. . However, the detailed structure of the memory cell array & sense amplifier unit 41 can be easily understood from FIG. Then, between the power supply voltage switching circuit 1AT and the power supply voltage switching circuit 1AB, between the power supply voltage switching circuit 1BT and the power supply voltage switching circuit 1BB, and between the power supply voltage switching circuit 1CT and the power supply voltage switching circuit 1CB, respectively. They are connected by drive power supply wirings 12A, 12B and 12C for supplying output signals to the sense amplifier drive circuits 4A, 4B and 4C.

ここで、図8には図示されていないが、電圧切り替えタイミング発生回路18T,18Bには、バンク選択信号Sbsがその発信源からそれぞれ電圧切り替えタイミング発生回路18T、18Bに到達する時間の差を調整するための回路が配設されている。   Here, although not shown in FIG. 8, the voltage switching timing generation circuits 18T and 18B adjust the difference between the times when the bank selection signal Sbs reaches the voltage switching timing generation circuits 18T and 18B from the source. A circuit for performing the operation is provided.

−動作−
本実施形態においても、駆動電源供給配線12A,12B,12Cの電圧切り替わり動作は、第3の実施形態で説明した動作と同じである。ただし、メモリセルアレイを挟んで設置された電圧切り替え部52T,52Bでは、その起動信号であるバンク選択信号Sbsのそれぞれの回路への到達時間の差が電圧切り替えタイミング回路18T,18Bで調整され、駆動電源供給配線12A,12B,12Cの電位を切り替える動作は同じタイミングで行なわれる。
−Operation−
Also in this embodiment, the voltage switching operation of the drive power supply wirings 12A, 12B, and 12C is the same as the operation described in the third embodiment. However, in the voltage switching units 52T and 52B provided with the memory cell array interposed, the difference in the arrival time of the bank selection signal Sbs, which is the activation signal, to each circuit is adjusted by the voltage switching timing circuits 18T and 18B, and the driving is performed. The operation of switching the potentials of the power supply wirings 12A, 12B, 12C is performed at the same timing.

加えて、本実施形態においても、電圧切り替えタイミング回路18T,18Bがセンスアンプ起動回路2と同じ構成をとることから、その切り替え動作はセンスアンプ5の起動,停止動作と相対的に同期した動作が行われる。   In addition, also in the present embodiment, since the voltage switching timing circuits 18T and 18B have the same configuration as the sense amplifier starting circuit 2, the switching operation is performed in synchronization with the start and stop operations of the sense amplifier 5. Done.

−効果−
以上のように、本実施形態の半導体記憶装置は、メモリセルアレイ&センスアンプ部41を挟んで両側に電圧切り替えタイミング回路18T,18Bと電源電圧切り替え回路1AT〜1CT,1AB〜1CBとを設置することによって、記憶容量の増大に伴ってメモリセルアレイ当りの同時に選択されるワード線数が増えた場合でも、センスアンプによるデータ増幅時における電荷供給能力を高く維持することにより、センスアンプのデータ増幅速度の高速化を図ることができる。
-Effect-
As described above, in the semiconductor memory device of the present embodiment, the voltage switching timing circuits 18T and 18B and the power supply voltage switching circuits 1AT to 1CT and 1AB to 1CB are provided on both sides of the memory cell array & sense amplifier unit 41. Therefore, even when the number of simultaneously selected word lines per memory cell array increases with an increase in storage capacity, by maintaining a high charge supply capability during data amplification by the sense amplifier, the data amplification speed of the sense amplifier can be reduced. Higher speed can be achieved.

(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
図9は、本実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示す回路図である。
−Configuration−
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment.

本実施形態に係る半導体記憶装置は、上記第1の実施形態に示す半導体記憶装置と同様の構成を有する半導体記憶装置を前提としている。ただし、図1に示す電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cは必ずしも備えている必要はないし、あるいは、図1に示す位置に電源電圧切り替え回路が設けられていてもよい。また、センスアンプ制御回路やセンスアンプ駆動回路は図示されていないが、一般的にはこれらの回路も設けられている。   The semiconductor memory device according to the present embodiment is based on the premise that the semiconductor memory device has the same configuration as the semiconductor memory device described in the first embodiment. However, the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C shown in FIG. 1 need not always be provided, or the power supply voltage switching circuits may be provided at the positions shown in FIG. Although a sense amplifier control circuit and a sense amplifier drive circuit are not shown, these circuits are generally also provided.

図9に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、ワード線選択信号発生回路61と、ワード線駆動信号発生回路62と、ワード線駆動回路63と、センスアンプ起動回路2Xとを備えている。そして、本実施形態に係るセンスアンプ起動回路2Xは、ワード線選択信号発生回路61と同じ回路構成をとるダミーワード線選択信号発生回路67と、ワード線駆動信号発生回路62と同じ回路構成をとるダミーワード線駆動信号発生回路68と、ワード線駆動回路63と同じ回路構成をとるダミーワード線駆動回路69と、タイミング調整用の遅延回路70を備えている点が特徴である。なお、図9に示すワード線選択信号発生回路61と、ワード線駆動信号発生回路62と、ワード線駆動回路63とは上記各実施形態に係る半導体記憶装置にも備えられている。また、メモリセルトランジスタ64及びメモリセルキャパシタ65を配置したメモリセル9は図1に示すメモリセルブロック19内に配置されているものであるし、センスアンプ5は図1に示すセンスアンプ列6A,6Bに配置されているものであるが、ここでは、動作の理解を容易にするために孤立した状態で示している。   As shown in FIG. 9, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes a word line selection signal generation circuit 61, a word line drive signal generation circuit 62, a word line drive circuit 63, and a sense amplifier activation circuit 2X. ing. The sense amplifier activation circuit 2X according to this embodiment has the same circuit configuration as the word line selection signal generation circuit 61 and the dummy word line selection signal generation circuit 67 having the same circuit configuration as the word line selection signal generation circuit 61. It is characterized in that a dummy word line drive signal generation circuit 68, a dummy word line drive circuit 69 having the same circuit configuration as the word line drive circuit 63, and a delay circuit 70 for timing adjustment are provided. Note that the word line selection signal generation circuit 61, word line drive signal generation circuit 62, and word line drive circuit 63 shown in FIG. 9 are also provided in the semiconductor memory devices according to the above embodiments. The memory cell 9 in which the memory cell transistor 64 and the memory cell capacitor 65 are arranged is arranged in the memory cell block 19 shown in FIG. 1, and the sense amplifier 5 is the sense amplifier array 6A shown in FIG. 6B, but are shown here in an isolated state to facilitate understanding of the operation.

また、74はワード線選択信号発生回路61の起動信号であるロウアドレス信号(ロウブロック選択信号)Srbが入力される配線、75はワード線起動信号Swaが入力される配線である。さらに、図1などに示す構成と同様に、ワード線7,ビット線8,ワード線7によるメモリセルデータの読み出し及びワード線の選択停止に合わせてセンスアンプを起動停止する信号であるセンスアンプ起動信号Ssaが流れる配線15などの配線が設けられている。   Reference numeral 74 denotes a wiring to which a row address signal (row block selection signal) Srb, which is a start signal of the word line selection signal generating circuit 61, is input, and reference numeral 75 denotes a wiring to which a word line start signal Swa is input. Further, similarly to the configuration shown in FIG. Wiring such as the wiring 15 through which the signal Ssa flows is provided.

−動作−
まず、ワード線のセット動作について説明する。
−Operation−
First, the word line setting operation will be described.

ワード線起動信号Swaによってワード線駆動信号発生回路62が動作し、続いて、ロウアドレス信号Srbによってワード線選択信号発生回路61が動作し、このワード線駆動信号発生回路62の出力信号とワード線選択信号発生回路61の出力信号とによってワード線駆動回路63が駆動されてメモリセル選択用ワード線7が起動される。このメモリセル選択用ワード線7の起動により、メモリセル9からメモリセルトランジスタ64を通してビット線8に電荷が読み出される。メモリセル9から読み出された電荷は、センスアンプ起動信号Ssaによって起動されるセンスアンプ5によって増幅される。このワード線7のセット動作(メモリセルからの読み出し電荷がセンスアンプ5内に取り込まれる動作)完了後に、センスアンプ起動信号Ssaのセット動作が開始される。   The word line drive signal generation circuit 62 operates in response to the word line activation signal Swa, and then the word line selection signal generation circuit 61 operates in response to the row address signal Srb, and the output signal of the word line drive signal generation circuit 62 and the word line The word line drive circuit 63 is driven by the output signal of the selection signal generation circuit 61, and the memory cell selection word line 7 is activated. By the activation of the memory cell selecting word line 7, charges are read from the memory cell 9 to the bit line 8 through the memory cell transistor 64. The charge read from the memory cell 9 is amplified by the sense amplifier 5 activated by the sense amplifier activation signal Ssa. After the completion of the operation of setting the word line 7 (the operation of taking the charge read from the memory cell into the sense amplifier 5), the operation of setting the sense amplifier activation signal Ssa is started.

次に、ワード線のリセット動作について説明する。   Next, a word line reset operation will be described.

まず、ワード線起動信号Swaのリセットによってワード線駆動信号発生回路62がリセットされる。これにより、ワード線駆動回路63を介してワード線7の電位の接地電位VSSへのリセットが開始する。続いて、ワード線起動信号Swaのリセットによってワード線選択信号発生回路61がリセットされる。このワード線7のリセット動作完了後に、センスアンプ起動信号Ssaのリセット動作が開始される。   First, the word line drive signal generation circuit 62 is reset by resetting the word line start signal Swa. Thus, the reset of the potential of the word line 7 to the ground potential VSS via the word line drive circuit 63 starts. Subsequently, the word line selection signal generating circuit 61 is reset by resetting the word line activation signal Swa. After the reset operation of the word line 7 is completed, the reset operation of the sense amplifier start signal Ssa is started.

次に、センスアンプ起動信号Ssaによるセット動作について説明する。   Next, a set operation by the sense amplifier start signal Ssa will be described.

まず、メモリセル選択用ワード線7の起動時と同様に、ワード線起動信号Swaによってダミーワード線駆動信号発生回路68が動作し、続いて、ロウアドレス信号Srbによってダミーワード線選択信号発生回路67が動作して、このダミーワード線駆動信号発生回路68の出力信号とダミーワード線選択信号発生回路67の出力信号とによってダミーワード線駆動回路69が起動される。そして、このダミーワード線駆動回路69の出力信号は、遅延回路70を介しセンスアンプ起動信号Ssaとして出力される。遅延回路70は、その際にメモリセル選択用ワード線7の立ち上がりタイミングに対するセンスアンプ起動信号Ssaのタイミングのずれが最適になるような遅延値を有する。すなわち、ワード線7の電位が立ち上がってメモリセル9からデータが出てきたときに、センスアンプ5を動作させてデータの増幅動作を開始するように、両者のタイミングが調整されている。   First, similarly to the activation of the memory cell selection word line 7, the dummy word line drive signal generation circuit 68 is operated by the word line activation signal Swa, and subsequently, the dummy word line selection signal generation circuit 67 is activated by the row address signal Srb. Operates, and the dummy word line drive circuit 69 is activated by the output signal of the dummy word line drive signal generation circuit 68 and the output signal of the dummy word line selection signal generation circuit 67. The output signal of the dummy word line drive circuit 69 is output as a sense amplifier start signal Ssa via the delay circuit 70. At this time, the delay circuit 70 has a delay value such that the timing shift of the sense amplifier activation signal Ssa with respect to the rising timing of the memory cell selection word line 7 is optimized. That is, when the potential of the word line 7 rises and data comes out of the memory cell 9, the timings of both are adjusted so that the sense amplifier 5 is operated to start the data amplification operation.

次に、センスアンプ起動信号Ssaのリセット動作について説明する。   Next, a reset operation of the sense amplifier activation signal Ssa will be described.

ワード線7のリセット動作が完了した後に、ワード線起動信号Swaのリセットによってダミーワード線駆動信号発生回路68がリセットされる。これにより、ダミーワード線駆動回路69および遅延回路70を介してセンスアンプ起動信号Ssaによるリセット動作が開始する。続いて、ロウアドレス信号Srbのリセットによってワード線選択信号発生回路67がリセットされる。遅延回路70は、その際にメモリセル選択用ワード線72の立ち下がりタイミングに対するセンスアンプ起動信号Ssaの立ち下がりタイミングのずれが最適になるような遅延値を有する。   After the reset operation of the word line 7 is completed, the dummy word line drive signal generation circuit 68 is reset by resetting the word line activation signal Swa. Thus, the reset operation by the sense amplifier start signal Ssa starts via the dummy word line drive circuit 69 and the delay circuit 70. Subsequently, the word line selection signal generation circuit 67 is reset by resetting the row address signal Srb. The delay circuit 70 has such a delay value that the deviation of the fall timing of the sense amplifier activation signal Ssa with respect to the fall timing of the memory cell selection word line 72 is optimized.

−効果−
以上のように、本実施形態の半導体記憶装置は、メモリセル選択用ワード線7の選択から発生、および、非選択からリセットまでの動作を制御するための回路(ワード線選択信号回路61,ワード線駆動信号発生回路62,ワード線駆動回路63)と、センスアンプ起動信号Ssaの発生、および、リセットまでの動作を制御する回路(ダミーワード線選択信号回路67,ダミーワード線駆動信号発生回路68,ダミーワード線駆動回路69)を互いに同じ回路構成にすることによって、メモリセル選択用ワード線7の電位の電源電圧依存性,温度依存性,プロセスバラツキ依存性(例えばトランジスタのゲート長のバラツキ)と、センスアンプ5の起動・停止タイミングの電源電圧依存性,温度依存性,プロセスバラツキ依存性とを合わせることができる。すなわち、ワード線7の電位とセンスアンプ起動信号Ssaとが電源電圧,温度などの変化に応じてそのタイミングを変化させる方向及び変化の程度がほぼ共通化されるので、これらのパラメータの変化の影響を見込んだタイミングのマージンを最小限に抑制することができ、その結果、センスアンプによるデータ増幅の高速化を図ることができる。
-Effect-
As described above, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes a circuit (the word line selection signal circuit 61, the word line selection signal circuit 61, the word line selection signal circuit 61) for controlling the operation from generation of the memory cell selection word line 7 to selection and reset. (A line drive signal generation circuit 62, a word line drive circuit 63), and a circuit (dummy word line selection signal circuit 67, dummy word line drive signal generation circuit 68) for controlling generation of the sense amplifier start signal Ssa and operations up to reset. , The dummy word line driving circuit 69) have the same circuit configuration, so that the potential of the memory cell selecting word line 7 depends on the power supply voltage, the temperature, and the process variation (for example, the variation in the gate length of the transistor). And the power supply voltage dependency, temperature dependency, and process variation dependency of the start / stop timing of the sense amplifier 5 Door can be. That is, since the potential of the word line 7 and the sense amplifier start-up signal Ssa have almost the same direction and the degree of change in the timing according to the change of the power supply voltage, temperature, etc., the influence of the change of these parameters is obtained. Therefore, it is possible to minimize the margin of the expected timing, and as a result, the speed of data amplification by the sense amplifier can be increased.

ただし、全体としてのタイミングが各パラメータの変化によって大きく崩れなければよいので、例えば、ダミーワード線選択信号発生回路67のみがワード線選択信号発生回路61と同一のレイアウトを有していてもよい。また、ダミーワード線駆動信号発生回路68がワード線駆動信号発生回路62と同一のレイアウトを有していなくてもよい。さらに、ダミーワード線駆動回路69がワード線駆動回路63と同一のレイアウトを有していなくてもよい。   However, since the timing as a whole does not need to be largely disrupted by the change of each parameter, for example, only the dummy word line selection signal generation circuit 67 may have the same layout as the word line selection signal generation circuit 61. Further, the dummy word line drive signal generation circuit 68 does not have to have the same layout as the word line drive signal generation circuit 62. Furthermore, the dummy word line drive circuit 69 does not have to have the same layout as the word line drive circuit 63.

次に、図10は、本実施形態の変形例に係る半導体記憶装置の構成を示す回路図である。同図に示すように、センスアンプ起動回路2Yは、図9に示すようなダミーワード線駆動信号発生回路68を備えておらず、ダミーワード線駆動回路69は、ワード線選択信号発生回路67の出力とワード線昇圧電位VPPとを受けてセンスアンプ起動信号Ssaを出力するように構成されている。この変形例の構成によっても、上述のような本実施形態の半導体記憶装置と同様の効果を発揮しながら回路構成の簡素化を図ることができる。   Next, FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to a modification of the present embodiment. As shown in the figure, the sense amplifier activation circuit 2Y does not include the dummy word line drive signal generation circuit 68 as shown in FIG. It is configured to output the sense amplifier start signal Ssa in response to the output and the word line boosted potential VPP. According to the configuration of this modified example, the circuit configuration can be simplified while exhibiting the same effects as those of the semiconductor memory device of the present embodiment as described above.

なお、ここでワード線選択信号発生回路61の起動信号とワード線起動信号Swaとして、例えば冗長判定回路の出力信号である正規ワード線選択信号、あるいは、冗長ワード線選択信号を用いて、起動・停止のタイミングを共通化すれば、さらに回路構成の簡素化を図ることができる。すなわち、ワード線7の電位とセンスアンプ起動信号Ssaとが電源電圧,温度などの変化に応じてそのタイミングを変化させる方向及び変化の程度が共通化されるので、これらのパラメータの変化の影響を見込んだタイミングのマージンを最小限に押さえることができ、その結果、センスアンプによるデータ増幅の高速化を図ることができる。   Here, as the activation signal of the word line selection signal generation circuit 61 and the word line activation signal Swa, for example, a normal word line selection signal, which is an output signal of a redundancy judgment circuit, or a redundancy word line selection signal, is used. If the stop timing is shared, the circuit configuration can be further simplified. In other words, since the potential of the word line 7 and the sense amplifier start-up signal Ssa have a common direction and the degree of change in the timing according to the change of the power supply voltage, temperature, etc., the influence of the change of these parameters is not affected. The margin of the expected timing can be minimized, and as a result, the speed of data amplification by the sense amplifier can be increased.

(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
図11は本実施形態に係る半導体記憶装置のメモリセルアレイの一部を示す回路図であり、図12は本実施形態に係る半導体記憶装置のメモリセルの構造を示す断面図である。本実施形態においても、図1に示す半導体記憶装置の構成を前提としている。ただし、図1に示す電源電圧切り替え回路1A,1B,1Cは配置されていない。そして、すでに説明した第5の実施形態における図9又は図10に示すワード線選択信号発生回路61と、ワード線駆動信号発生回路62と、ワード線駆動回路63と、センスアンプ起動回路2とを備えていることが前提である。
−Configuration−
FIG. 11 is a circuit diagram showing a part of the memory cell array of the semiconductor memory device according to the present embodiment, and FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of the memory cell of the semiconductor memory device according to the present embodiment. This embodiment also assumes the configuration of the semiconductor memory device shown in FIG. However, the power supply voltage switching circuits 1A, 1B, 1C shown in FIG. 1 are not provided. The word line selection signal generation circuit 61, word line drive signal generation circuit 62, word line drive circuit 63, and sense amplifier activation circuit 2 shown in FIG. 9 or FIG. It is assumed that you have.

図11に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、データのリードライトに使用されるメモリセル9と、各メモリセル9のメモリセルトランジスタのゲートとしても機能するメモリセル選択用ワード線7とを備えている。さらに、メモリセル9と同じ構造を有するメモリセルトランジスタ及びメモリセルキャパシタからなりデータのリードライトには通常使用されないダミーメモリセル82と、メモリセル選択用ワード線7と同じ材料により構成され、メモリセル領域とセンスアンプ部との段差緩和のために設けられ通常メモリセル選択には使用していないダミー配線81と、ダミー配線81のレベルを検知するためのレベル検知回路83とを備え、上記ダミー配線81とレベル検知回路83とによって、図9又は図10に示す遅延回路70が構成されている。レベル検知回路83は、論理しきい値をトランジスタサイズ等の比を変えることにより設定していることを特徴としている。なお、ビット線8とダミービット線86とを切り離すべく接地に接続された切り離し用ワード線84が設けられている。   As shown in FIG. 11, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes a memory cell 9 used for reading and writing data, and a memory cell selecting word line that also functions as a gate of a memory cell transistor of each memory cell 9. 7 is provided. Further, a dummy memory cell 82 comprising a memory cell transistor and a memory cell capacitor having the same structure as the memory cell 9 and not usually used for data read / write, and the same material as the memory cell selecting word line 7 is used. A dummy wiring 81 provided to alleviate a step between the region and the sense amplifier unit and not used for normal memory cell selection; and a level detection circuit 83 for detecting the level of the dummy wiring 81, The delay circuit 70 shown in FIG. 9 or FIG. 10 is constituted by 81 and the level detection circuit 83. The level detecting circuit 83 is characterized in that the logical threshold is set by changing the ratio of the transistor size and the like. Note that a separating word line 84 connected to the ground is provided to separate the bit line 8 from the dummy bit line 86.

次に、本実施形態に係る半導体記憶装置のメモリセル部の断面構造について説明する。図12に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセル9のメモリセルトランジスタのゲート電極となるメモリセル選択用ワード線7と、切り離し用ワード線84と、ダミーセル82のメモリセルトランジスタのワード線となるダミー配線81とが順に配置されている。このとき、ダミー配線81は、メモリセルアレイの端部に、つまり、メモリセル部とセンスアンプ部の境界に設けられており、基板上のメモリセル部とセンスアンプ部との間の段差を緩和するように構成されている。   Next, a cross-sectional structure of the memory cell portion of the semiconductor memory device according to the embodiment will be described. As shown in FIG. 12, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes a memory cell selecting word line 7 serving as a gate electrode of a memory cell transistor of a memory cell 9, a separating word line 84, and a memory cell of a dummy cell 82. Dummy wirings 81 serving as word lines of transistors are arranged in order. At this time, the dummy wiring 81 is provided at the end of the memory cell array, that is, at the boundary between the memory cell section and the sense amplifier section, and reduces the step between the memory cell section and the sense amplifier section on the substrate. It is configured as follows.

−動作−
図9又は図10に示すセンスアンプ起動回路2X(又は2Y)内のダミーワード線駆動回路69の出力信号であるセンスアンプ起動信号Ssaが遅延回路70に相当する本実施形態のダミー配線81及びレベル検知回路83に入力されると、以下の動作が行なわれる。すなわち、メモリ選択に使用するワード線7と同じ負荷82をもつダミー配線81を介してレベル検知回路83に伝わり、レベル検知回路83からセンスアンプ起動信号Ssaが出力される。この時、ダミー配線81の遅延時間を決定するRC特性は、メモリセル選択用ワード線7のそれと同一の特性を持っている。また、このレベル検知回路83にはヒステリシス特性を持たせ、論理しきい値を、ダミー配線81の立ち上り時には(ビット線プリチャージ電位)+(メモリセルトランジスタのしきい値電圧Vtn)+(バックバイアス効果分)に、立ち下がり時には(メモリセルトランジスタのしきい値電圧VtnLow )に設定している。ただし、VtnLow とはソース基板間電圧が小さいときのしきい値電圧である。これにより、レベル検知回路83からは、立ち上り、立ち下がりのタイミングが、それぞれメモリセルトランジスタのゲートが開閉するタイミングに合ったセンスアンプ起動信号Ssaが出力される。
−Operation−
The sense amplifier start signal Ssa, which is an output signal of the dummy word line drive circuit 69 in the sense amplifier start circuit 2X (or 2Y) shown in FIG. 9 or FIG. When input to the detection circuit 83, the following operation is performed. That is, the signal is transmitted to the level detection circuit 83 via the dummy wiring 81 having the same load 82 as the word line 7 used for memory selection, and the level detection circuit 83 outputs the sense amplifier start signal Ssa. At this time, the RC characteristic that determines the delay time of the dummy wiring 81 has the same characteristic as that of the memory cell selecting word line 7. The level detection circuit 83 is provided with a hysteresis characteristic, and the logic threshold is set to (bit line precharge potential) + (threshold voltage Vtn of memory cell transistor) + (back bias) when the dummy wiring 81 rises. At the time of falling, the threshold voltage is set to (the threshold voltage VtnLow of the memory cell transistor). Here, VtnLow is a threshold voltage when the source-substrate voltage is small. As a result, the level detection circuit 83 outputs the sense amplifier start signal Ssa whose rising and falling timings respectively correspond to the timing when the gate of the memory cell transistor opens and closes.

−効果−
以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、データのリードライトに使用されるメモリセル選択用ワード線7と同じ負荷をもつダミー配線81と、ヒステリシス特性をもつレベル検知回路83とにより、センスアンプ起動回路2内の遅延回路70を構成するようにしたので、センスアンプ起動信号Ssaの出力タイミングをメモリセル選択用ワード線7のRC特性、メモリセルデータの読み出し、および、メモリセルトランジスタのゲートの開閉タイミングに合わせることが可能になり、センスアンプ5の動作のタイミングの最適化による(特に低電圧においての)センスアンプ5の増幅動作の高速化を図ることができる。
-Effect-
As described above, the semiconductor memory device according to the present embodiment includes the dummy wiring 81 having the same load as the memory cell selection word line 7 used for reading and writing data, and the level detection circuit 83 having hysteresis characteristics. Since the delay circuit 70 in the sense amplifier activation circuit 2 is configured, the output timing of the sense amplifier activation signal Ssa is adjusted according to the RC characteristics of the memory cell selecting word line 7, the reading of memory cell data, and the memory cell transistor. Can be adjusted to the gate opening / closing timing, and the amplification operation of the sense amplifier 5 can be accelerated (especially at a low voltage) by optimizing the operation timing of the sense amplifier 5.

また、半導体記憶装置の断面構造において、一般に、メモリセル部とセンスアンプ部との間において段差を有している。これは、メモリセルにはストレージノードや容量膜やセルプレート等のメモリセルキャパシタを構成するために必要な部材が存在するのに対し、センスアンプ部にはこのようなメモリセルキャパシタに相当する部材は存在していないからである。ここで、本実施形態のメモリセルにおいては、図12に示すように、ダミー配線81及びダミービット線86をメモリセル部の端部に配置しているので、上記段差をできるだけ緩和することができる。(注:切り離し用ワード線84を設けた効果はありませんか。)
(第7の実施形態)
次に、本発明の第7の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
Further, in the cross-sectional structure of the semiconductor memory device, there is generally a step between the memory cell portion and the sense amplifier portion. This is because a memory cell has members necessary for forming a memory cell capacitor such as a storage node, a capacitance film, and a cell plate, whereas a member corresponding to such a memory cell capacitor is provided in a sense amplifier portion. Is not present. Here, in the memory cell of the present embodiment, as shown in FIG. 12, the dummy wiring 81 and the dummy bit line 86 are arranged at the end of the memory cell portion, so that the step can be reduced as much as possible. . (Note: Is there any effect of providing the separating word line 84?)
(Seventh embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
図13は、本実施形態に係る半導体記憶装置内の遅延回路を構成する配線構造を示す平面図である。本実施形態の半導体記憶装置は、図11に示すようなダミー配線81と、ダミーセル82と、レベル検知回路83と、切り離し用ワード線84とを有する回路と同様の回路構成を有している。
−Configuration−
FIG. 13 is a plan view showing a wiring structure forming a delay circuit in the semiconductor memory device according to the present embodiment. The semiconductor memory device of the present embodiment has the same circuit configuration as a circuit having a dummy wiring 81, a dummy cell 82, a level detection circuit 83, and a separating word line 84 as shown in FIG.

すなわち、図13に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセル選択用ワード線7と同じ材料(例えばポリシリコン)で構成されるダミー配線91と、ダミー配線91をゲートとするNMOSトランジスタ92と、ダミー配線91の信号を入力としそのレベルを検知するレベル検知回路93と、メモリセル選択用ワード線7と同じ材料により構成され、接地電位VSSにレベルが固定された配線94,95とからなる遅延回路を備えたセンスアンプ起動回路を有している。また、95はNMOSトランジスタ92のソース・ドレインに電位を供給する配線であり、96は配線95とNMOSトランジスタ92のソース・ドレインとを接続するコンタクトホールである。配線95は、ビット線と同一の材料(例えばアルミニウム合金,ポリサイド等)により構成されており、コンタクトホール96は、ビット線とメモリセルトランジスタのソース・ドレインとを接続するコンタクトホールと同じ開口面積及び深さを有するものである。   That is, as shown in FIG. 13, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, a dummy wiring 91 made of the same material (for example, polysilicon) as the memory cell selecting word line 7 and the dummy wiring 91 are used as gates. An NMOS transistor 92, a level detection circuit 93 which receives the signal of the dummy wiring 91 as an input and detects the level thereof, and a wiring 94 which is made of the same material as the memory cell selecting word line 7 and whose level is fixed to the ground potential VSS. 95 and a sense amplifier starter circuit having a delay circuit consisting of 95. Reference numeral 95 denotes a wiring for supplying a potential to the source / drain of the NMOS transistor 92, and reference numeral 96 denotes a contact hole connecting the wiring 95 and the source / drain of the NMOS transistor 92. The wiring 95 is made of the same material as the bit line (for example, aluminum alloy, polycide, etc.), and the contact hole 96 has the same opening area and the same opening area as the contact hole connecting the bit line and the source / drain of the memory cell transistor. It has a depth.

このダミー配線91は、メモリ選択用ワード線7とほぼ同じ厚みと幅(ゲート長)と長さとを有し、また、NMOSトランジスタ92は、1つの共通のメモリセル選択用ワード線7をゲートとする多数のメモリセル9のNMOSトランジスタの全チャネル領域とほぼ同じチャネル領域を有するように、蛇行して形成されている。また、ダミー配線91は、配線94と配線95との間に層間絶縁膜を挟み、しかも、実際のメモリセル選択用ワード線7が非選択状態のワード線7から受ける隣接配線間容量と同等の容量を持つような距離を隔てて隣接するように形成されている。また、上述の第6の実施形態と同様に、レベル検知回路93の論理しきい値は、(ビット線プリチャージ電位)+(メモリセルトランジスタのしきい値電圧Vtn)+(バックバイアス効果分)に設定されている。   Dummy wiring 91 has substantially the same thickness, width (gate length) and length as memory selection word line 7, and NMOS transistor 92 uses one common memory cell selection word line 7 as a gate. It is formed in a meandering manner so as to have almost the same channel region as the entire channel region of the NMOS transistors of many memory cells 9. Further, the dummy wiring 91 has an interlayer insulating film interposed between the wiring 94 and the wiring 95, and has the same capacity as the capacitance between adjacent wirings that the actual memory cell selecting word line 7 receives from the unselected word line 7. They are formed adjacent to each other at a distance so as to have a capacity. As in the sixth embodiment, the logical threshold value of the level detection circuit 93 is (bit line precharge potential) + (threshold voltage Vtn of memory cell transistor) + (back bias effect). Is set to

−動作−
図9又は図10に示すセンスアンプ起動回路2X(又は2Y)内のダミーワード線駆動回路69の出力信号であるセンスアンプ起動信号Ssaが遅延回路70に相当する本実施形態のダミー配線91及びレベル検知回路93に入力されると、以下の動作が行なわれる。すなわち、ダミー配線91は、電位が接地電位VSSに固定されている配線94,95に挟まれ、かつ、メモリセル選択用ワード線7と同様のトランジスタのゲート容量を有しているので、メモリセル選択用ワード線7とほぼ同じ配線負荷を有している。そして、このダミー配線91を介してセンスアンプ起動信号Ssaがレベル検知回路93に伝わる。これにより、ダミー配線91への入力から出力までに要する時間(遅延時間)は、実際のメモリセル選択用ワード線7と同一のRC特性を有することになる。また、上述の第6の実施形態と同様に、レベル検知回路93の論理しきい値は、(ビット線プリチャージ電位)+(メモリセルトランジスタのしきい値電圧Vtn)+(バックバイアス効果分)に設定されており、メモリセル選択用ワード線7の特性に加えてメモリセルからのデータ読み出しタイミングに合わせてセンスアンプ起動信号Ssaが出力される。また、このレベル検知回路93にヒステリシス特性を持たせ、論理しきい値をダミー配線91の立ち上り時には(ビット線プリチャージ電位)+(メモリセルトランジスタのしきい値電圧Vtn)+(バックバイアス効果分)に、立ち下がり時にはメモリセルトランジスタのしきい値電圧VtnLow レベルに設定することによって、立ち上り、立ち下がり両方にタイミングを合わせてセンスアンプ起動信号73を出力させる。ただし、VtnLow とはソース基板間電圧が小さいときのしきい値電圧である。
−Operation−
A sense amplifier start signal Ssa, which is an output signal of the dummy word line drive circuit 69 in the sense amplifier start circuit 2X (or 2Y) shown in FIG. 9 or FIG. When input to the detection circuit 93, the following operation is performed. That is, the dummy wiring 91 is sandwiched between the wirings 94 and 95 whose potential is fixed to the ground potential VSS and has the same transistor gate capacitance as that of the memory cell selecting word line 7, so that the memory cell It has substantially the same wiring load as the selection word line 7. Then, the sense amplifier activation signal Ssa is transmitted to the level detection circuit 93 via the dummy wiring 91. Thus, the time (delay time) required from the input to the output to the dummy wiring 91 to the output has the same RC characteristic as that of the actual memory cell selecting word line 7. As in the sixth embodiment, the logical threshold value of the level detection circuit 93 is (bit line precharge potential) + (threshold voltage Vtn of memory cell transistor) + (back bias effect). The sense amplifier activation signal Ssa is output in synchronization with the data read timing from the memory cell in addition to the characteristics of the memory cell selection word line 7. Further, the level detection circuit 93 is provided with a hysteresis characteristic, and the logical threshold value is set at the time of rising of the dummy wiring 91 (bit line precharge potential) + (threshold voltage Vtn of the memory cell transistor) + (back bias effect component). At the time of falling, the threshold voltage VtnLow of the memory cell transistor is set at the time of falling so that the sense amplifier activation signal 73 is output in synchronization with both rising and falling. Here, VtnLow is a threshold voltage when the source-substrate voltage is small.

−効果−
以上のように、本実施形態の半導体記憶装置には、データのリードライトが行なわれるメモリセル選択用ワード線7がもつゲート容量、及び、隣接配線間容量と同等の配線負荷を持ったダミー配線91を有する遅延回路を備えたセンスアンプ起動回路が配置されている。これによって、センスアンプ起動信号Ssaの出力タイミングをメモリセル選択用ワード線7のRC特性、および、メモリセルデータの読み出しタイミングに合わせることが可能になり、(特に低電圧において)センスアンプ5の動作のタイミングの最適化によるセンスアンプ5の増幅動作の高速化を図ることができる。
-Effect-
As described above, in the semiconductor memory device of the present embodiment, the dummy wiring having the same wiring load as the gate capacity of the memory cell selection word line 7 for reading and writing data and the capacity between adjacent wirings is provided. A sense amplifier starter circuit having a delay circuit having the circuit 91 is arranged. This makes it possible to match the output timing of the sense amplifier start signal Ssa with the RC characteristics of the memory cell selecting word line 7 and the read timing of the memory cell data, and the operation of the sense amplifier 5 (particularly at low voltage). The speed of the amplification operation of the sense amplifier 5 can be increased by optimizing the timing of (1).

(第8の実施形態)
次に、本発明の第8の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
(Eighth embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
図14は、本実施形態に係る半導体記憶装置のセンスアンプ起動回路内の遅延回路の構成を示す回路図である。
−Configuration−
FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a delay circuit in a sense amplifier starting circuit of the semiconductor memory device according to the present embodiment.

同図に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置のセンスアンプ起動回路内の遅延回路には、PMOSトランジスタのドレインに抵抗R1をNMOSトランジスタのドレインに抵抗R2をそれぞれ挿入して構成されるインバータ素子101と、ソース−ドレイン間が短絡されたPMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタのゲート同士を接続して構成されるゲート容量負荷素子102とを交互に複数組直列に接続した遅延素子列100が設けられている。ただし、配線104からは、図9,図10に示す起動回路2内のダミーワード線駆動回路69の出力信号が入力される。また、この遅延素子列100の出力のレベルを検知するレベル検知回路103が設けられており、上記遅延素子列100とレベル検知回路103とにより、図9又は図10に示す遅延回路70に相当する遅延回路が構成されている。ここで、遅延素子列100中のインバータ素子101及びゲート容量負荷素子102の電源電圧として、ワード線昇圧電位VPPの外部電源電圧VDD依存性と同じVDD依存性を有する電源電圧である内部降圧電位VINTが用いられている。また、このレベル検知回路103の論理しきい値は、トランジスタサイズ等の比を変えることにより設定されている。   As shown in the figure, the delay circuit in the sense amplifier starting circuit of the semiconductor memory device according to the present embodiment is configured by inserting a resistor R1 into a drain of a PMOS transistor and a resistor R2 into a drain of an NMOS transistor. A delay element array 100 is provided in which a plurality of sets of inverter elements 101 and gate capacitance load elements 102 each formed by connecting the gates of a PMOS transistor and an NMOS transistor whose source and drain are short-circuited are alternately connected in series. ing. However, the output signal of the dummy word line drive circuit 69 in the start-up circuit 2 shown in FIGS. Further, a level detection circuit 103 for detecting the output level of the delay element array 100 is provided. The delay element array 100 and the level detection circuit 103 correspond to the delay circuit 70 shown in FIG. 9 or FIG. A delay circuit is configured. Here, as a power supply voltage of the inverter element 101 and the gate capacitive load element 102 in the delay element array 100, an internal step-down potential VINT which is a power supply voltage having the same VDD dependency as the external power supply voltage VDD of the word line boosted potential VPP. Is used. The logical threshold value of the level detection circuit 103 is set by changing a ratio such as a transistor size.

−動作−
センスアンプ起動回路内のダミーワード線91の出力信号は配線104から遅延素子100を介してレベル検知回路103に伝わる。そのとき、PMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタのドレインに挿入した抵抗素子R1,R2の抵抗値は、PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタの抵抗に比べて十分大きく、また、一定値を採りうることから電荷充放電時の時間T(=RC)は一定に保たれるので、電荷充放電能力の電源電圧依存性は小さい。つまり、抵抗としても機能するトランジスタと抵抗素子を直列に接続してなる部分の電気的抵抗については、抵抗素子の抵抗値をトランジスタの抵抗値よりも大幅に大きくしておくと、トランジスタの抵抗値の電源電圧依存性は全体の抵抗値にあまり寄与しない。そして、この抵抗素子R1,R2はポシシリコンで形成されており抵抗値の温度依存性は小さいので、インバータ素子101のトランジスタを含めた抵抗も温度依存性は小さい。これにより、PMOSトランジスタ,NMOSのトランジスタの能力の電源電圧依存性、温度依存性が起因となる遅延時間の変化は抑えられ、インバータ素子101の特性を電源電圧依存性、温度依存性が小さいメモリセル選択用ワード線72のRC遅延特性に合うようにしている。遅延素子列100の遅延時間をメモリセル選択用ワード線72の電位の立ち上がり時と立ち下がり時とで変えるには、互いに逆論理となる奇数番目のインバータ素子101と偶数番目のインバータ素子101とでメモリセル選択用ワード線72の立ち上がり/立ち下がり時間の比に合わせて抵抗素子R1と抵抗素子R2の抵抗値の比を変えればよい。
−Operation−
The output signal of the dummy word line 91 in the sense amplifier activation circuit is transmitted from the wiring 104 to the level detection circuit 103 via the delay element 100. At this time, the resistance values of the resistance elements R1 and R2 inserted into the drains of the PMOS transistor and the NMOS transistor are sufficiently larger than the resistances of the PMOS transistor and the NMOS transistor, and can take a constant value. Since the time T (= RC) is kept constant, the power supply voltage dependency of the charge / discharge capability is small. In other words, regarding the electrical resistance of the portion formed by connecting a transistor and a resistive element that also function as a resistor in series, if the resistance of the resistive element is much larger than the resistance of the transistor, the resistance of the transistor Does not significantly contribute to the overall resistance value. Since the resistance elements R1 and R2 are made of polysilicon and have low temperature dependence of the resistance value, the resistance of the inverter element 101 including the transistor has low temperature dependence. This suppresses a change in the delay time due to the power supply voltage dependency and the temperature dependency of the performance of the PMOS transistor and the NMOS transistor, and changes the characteristics of the inverter element 101 to the power supply voltage dependency and the small temperature dependency. The selection word line 72 is adapted to the RC delay characteristic. In order to change the delay time of the delay element array 100 between the rise and fall of the potential of the memory cell selection word line 72, the odd-numbered inverter elements 101 and the even-numbered inverter elements 101 having opposite logics to each other are required. What is necessary is just to change the ratio of the resistance values of the resistance element R1 and the resistance element R2 according to the ratio of the rise / fall time of the memory cell selection word line 72.

また、このレベル検知回路103は、第6,第7の実施形態と同様に、論理しきい値の変更とヒステリシス特性とを有している。   Further, the level detection circuit 103 has a change of a logical threshold value and a hysteresis characteristic as in the sixth and seventh embodiments.

−効果−
以上のように、本実施形態の半導体記憶装置は、第6,第7の実施形態と同様に、センスアンプ起動信号Ssaの出力タイミングをデータのリードライトに使用されるメモリセル選択用ワード線7のRC特性、および、メモリセルデータの読み出しタイミングに合わせることが可能になり、(特に低電圧において)センスアンプ5の動作のタイミングの最適化によるセンスアンプ5の増幅動作の高速化を図ることができる。
-Effect-
As described above, in the semiconductor memory device of the present embodiment, similarly to the sixth and seventh embodiments, the output timing of the sense amplifier activation signal Ssa is changed to the memory cell selecting word line 7 used for reading and writing data. Of the sense amplifier 5 and the read timing of the memory cell data, and the amplification operation of the sense amplifier 5 can be speeded up by optimizing the operation timing of the sense amplifier 5 (particularly at a low voltage). it can.

(第9の実施形態)
次に、本発明の第9の実施形態に係る半導体記憶装置について、図面を参照しながら説明する。
(Ninth embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

−構成−
図15は、本実施形態に係る半導体記憶装置のセンスアンプ起動回路内の遅延回路(図9,図10における遅延回路70に相当するもの)の概略構成を示す回路図である。同図に示すように、本実施形態に係る遅延回路は、多数のインバータ素子が配列された遅延素子列113及び114と、入力信号の立ち上りエッジと立ち下がりエッジそれぞれに対してこの遅延素子列113,114の出力の一方を通過させるように切り替える論理回路部115と、出力レベルを内部降圧電位VINTから外部電源電位VDDに変更するレベルシフタ116とを備えている。ただし、配線104からは、図9,図10に示す起動回路2内のダミーワード線駆動回路69の出力信号が入力される。そして、遅延素子列113,114には、PMOSトランジスタとドレインに抵抗素子R3が挿入されたNMOSトランジスタとにより構成されるインバータ素子111と、ドレインに抵抗素子R4が挿入されたPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとにより構成されるインバータ素子112とが交互にかつ直列に配置されている。
−Configuration−
FIG. 15 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a delay circuit (corresponding to the delay circuit 70 in FIGS. 9 and 10) in the sense amplifier starting circuit of the semiconductor memory device according to the present embodiment. As shown in the figure, the delay circuit according to the present embodiment includes delay element arrays 113 and 114 in which a number of inverter elements are arranged, and delay element arrays 113 and 114 for rising edges and falling edges of an input signal, respectively. , 114, and a level shifter 116 for changing the output level from the internal step-down potential VINT to the external power supply potential VDD. However, the output signal of the dummy word line drive circuit 69 in the start-up circuit 2 shown in FIGS. Each of the delay element arrays 113 and 114 includes an inverter element 111 including a PMOS transistor and an NMOS transistor having a drain inserted with a resistance element R3, and a PMOS transistor and an NMOS transistor having a drain inserted with a resistance element R4. Are alternately and serially arranged.

−動作−
第6の実施形態で説明したように、メモリセル選択用ワード線7の立ち上り、立ち下がりに合わせてセンスアンプ起動回路2内のダミーワード線駆動回路69の出力信号はHiレベル、Lowレベルにそれぞれ遷移する。このとき、ワード線の立ち上がり時と立ち下がり時では、電源電圧依存性を含めて、タイミングの遅延特性が異なる。
−Operation−
As described in the sixth embodiment, the output signals of the dummy word line drive circuit 69 in the sense amplifier activation circuit 2 are set to Hi level and Low level in accordance with the rise and fall of the memory cell selecting word line 7, respectively. Transition. At this time, the timing delay characteristics including the power supply voltage dependency are different between the rise and fall of the word line.

センスアンプの起動時、ダミーワード線駆動回路69の出力信号はHiレベルへの遷移タイミングをワード線7の立ち上りに合わせる必要があるので、遅延素子列114は遅延回路としては動作させず、遅延素子列113のみを遅延回路として動作させる。   When the sense amplifier is activated, the output signal of the dummy word line driving circuit 69 needs to make the transition timing to the Hi level coincide with the rise of the word line 7, so that the delay element array 114 does not operate as a delay circuit, Only the column 113 is operated as a delay circuit.

遅延素子列113は、一段目のPMOSトランジスタと抵抗素子R3の接続部を出力とし、次段においてはこの逆のNMOSトランジスタと抵抗素子R4の接続部を出力とする。ここで、遅延素子列113においては、立ち上がり時にHiレベルの信号が入力される一段目のインバータ素子111のうちオン状態となるNMOSトランジスタのドレインに抵抗素子R3が挿入されていればよく、オフ状態となるPMOSトランジスタのドレインには電流が流れないので抵抗素子を挿入しておく必要はない。同様に、立ち上がり時にLowレベルの信号が入力される二段目のインバータ素子112においては、オン状態となるPMOSトランジスタのドレインにのみ抵抗素子R4を挿入しておけばよい。このような構成により、遅延素子列113の抵抗素子R3、R4を介して電荷の充放電を行なって信号を遅延させる。   The delay element array 113 outputs the connection between the first-stage PMOS transistor and the resistance element R3, and outputs the connection between the opposite NMOS transistor and the resistance element R4 in the next stage. Here, in the delay element array 113, it is sufficient that the resistance element R3 is inserted into the drain of the NMOS transistor that is turned on among the first-stage inverter elements 111 to which a Hi-level signal is input at the time of rising, and that the off state is set. Since no current flows through the drain of the PMOS transistor, there is no need to insert a resistance element. Similarly, in the second-stage inverter element 112 to which a low-level signal is input at the time of rising, the resistance element R4 may be inserted only into the drain of the PMOS transistor that is turned on. With such a configuration, charge and discharge are performed through the resistance elements R3 and R4 of the delay element array 113 to delay a signal.

また、センスアンプの停止時、配線104から入力されるダミーワード線駆動回路69の出力信号は、Lowレベルへの遷移タイミングをワード線7の立ち下がりに合わせる必要があるので、遅延素子列113は遅延回路としては動作させず、遅延素子列114のみを遅延回路として動作させる。   When the sense amplifier is stopped, the output signal of the dummy word line drive circuit 69 input from the wiring 104 needs to make the transition timing to the Low level coincide with the fall of the word line 7. Instead of operating as a delay circuit, only the delay element array 114 is operated as a delay circuit.

遅延素子列114は、遅延素子列113と同様に、一段目のインバータ素子111においてはNMOSトランジスタのドレインのみに抵抗素子R3が挿入され、次段のインバータ素子112においてはPMOSトランジスタのドレインにのみ抵抗素子R4が挿入されて構成されている。すでに説明した遅延素子列113と同様に、立ち下がり時に、Hiレベルの信号が入力される一段目のインバータ素子111のNMOSトランジスタと、Lowレベルの信号が入力される二段目のPMOSトランジスタとに抵抗素子が挿入されていればよいからである。すなわち、遅延素子列114の抵抗素子R3、R4を介して電荷の充放電を行なって信号を遅延させる。   In the delay element array 114, similarly to the delay element array 113, in the first-stage inverter element 111, the resistance element R3 is inserted only into the drain of the NMOS transistor, and in the next-stage inverter element 112, the resistance element is connected only to the drain of the PMOS transistor. It is configured with an element R4 inserted. Like the delay element array 113 already described, at the time of falling, the NMOS transistor of the first-stage inverter element 111 to which the Hi-level signal is input and the second-stage PMOS transistor to which the Low-level signal is input are connected. This is because it is sufficient that a resistance element is inserted. That is, charge and discharge are performed through the resistance elements R3 and R4 of the delay element row 114 to delay a signal.

ここで、センスアンプ起動時の遅延素子列114、及び、停止時の遅延素子列113は、抵抗素子R3、R4を介さず入力信号を転送するので、リセットされるまでの時間は短く、次サイクルの動作への影響はない。   Here, the delay element array 114 when the sense amplifier is activated and the delay element array 113 when the sense amplifier is stopped transfer an input signal without passing through the resistance elements R3 and R4. There is no effect on the operation of.

−効果−
以上のように、本実施形態に係る半導体記憶装置は、遅延素子列を構成するインバータ素子において、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタのうち信号の遷移時にオン状態となるトランジスタのドレインにのみ抵抗素子を挿入し、出力ノードを、NMOSトランジスタのドレインとPMOSトランジスタのドレインとに交互に切り替えるようにしたインバータ素子を組み合わせてなる遅延素子列113,114を有する遅延回路を形成し、ワード線の立ち上り、立ち下がりに対するセンスアンプ起動・停止のタイミングをそれぞれ個別に設定する構成を採っている。これによって、第6〜第8の実施形態と同様に、センスアンプ起動信号Ssaの出力タイミングを、データのリードライトに使用されるメモリセル選択用ワード線7のRC特性に合わせることが可能になり、(特に低電圧においての)センスアンプの動作タイミングの最適化によってセンスアンプ増幅動作の高速化を図ることができる。加えて、同じ遅延時間を得るのに必要な抵抗素子数を低減することができ、かつ、メモリセル選択用ワード線7の立ち上がり、立ち下がり個別のタイミングの設定も容易となる。
-Effect-
As described above, in the semiconductor memory device according to the present embodiment, in the inverter element forming the delay element row, the resistance element is inserted only into the drain of the PMOS transistor and the NMOS transistor which are turned on at the time of a signal transition among the transistors. , A delay circuit having delay element arrays 113 and 114 formed by combining inverter elements that alternately switch the output node between the drain of the NMOS transistor and the drain of the PMOS transistor is formed. A configuration is adopted in which the start and stop timings of the sense amplifier are individually set. Thus, as in the sixth to eighth embodiments, the output timing of the sense amplifier activation signal Ssa can be adjusted to the RC characteristics of the memory cell selection word line 7 used for reading and writing data. By optimizing the operation timing of the sense amplifier (especially at low voltage), the speed of the sense amplifier amplification operation can be increased. In addition, the number of resistive elements required to obtain the same delay time can be reduced, and the individual timing of rising and falling of the memory cell selecting word line 7 can be easily set.

本発明は、DRAMや、DRAM及びロジック回路を備えたシステムLSIとして利用することができる。   The present invention can be used as a DRAM or a system LSI including a DRAM and a logic circuit.

本発明の第1の実施形態における半導体記憶装置の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1及び第2の実施形態におけるセンスアンプの構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a sense amplifier according to the first and second embodiments of the present invention. 本発明の第2の実施形態におけるセンスアンプ制御回路の構成を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration of a sense amplifier control circuit according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態におけるセンスアンプ制御回路の動作シーケンスを示すタイミングチャート図である。FIG. 11 is a timing chart illustrating an operation sequence of the sense amplifier control circuit according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態における半導体記憶装置の構成を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration of a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態におけるセンスアンプ制御回路の構成を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration of a sense amplifier control circuit according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態におけるセンスアンプ制御回路の動作シーケンスを示すタイミングチャート図である。FIG. 11 is a timing chart illustrating an operation sequence of the sense amplifier control circuit according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態における半導体記憶装置の構成を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施形態における半導体記憶装置の構成を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram illustrating a configuration of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施形態における半導体記憶装置の変形例の構成を示す回路図である。FIG. 21 is a circuit diagram illustrating a configuration of a modification of the semiconductor memory device according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第6の実施形態における遅延回路を構成するダミーセル及びメモリセルアレイの一部を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram illustrating a part of a dummy cell and a memory cell array that constitute a delay circuit according to a sixth embodiment of the present invention. 本発明の第6の実施形態における半導体記憶装置のメモリセル部の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a memory cell part of a semiconductor memory device according to a sixth embodiment of the present invention. 本発明の第7の実施形態におけるセンスアンプ起動回路内に配置される遅延回路を構成する配線構造を示す平面図である。FIG. 21 is a plan view showing a wiring structure forming a delay circuit arranged in a sense amplifier starting circuit according to a seventh embodiment of the present invention. 本発明の第8の実施形態におけるセンスアンプ起動回路内に配置される遅延回路の構成を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram illustrating a configuration of a delay circuit arranged in a sense amplifier activation circuit according to an eighth embodiment of the present invention. 本発明の第9の実施形態におけるセンスアンプ起動回路内に配置される遅延回路の構成を示す回路図である。FIG. 21 is a circuit diagram illustrating a configuration of a delay circuit arranged in a sense amplifier activation circuit according to a ninth embodiment of the present invention. センスアンプの電源電位を切り替える手段を設けた従来の半導体記憶装置の構成を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional semiconductor memory device provided with means for switching a power supply potential of a sense amplifier. 読み出し動作時にシェードスイッチをオンオフする動作を行なう従来のセンスアンプ制御回路の動作シーケンスを示すタイミングチャート図、及び読み出し動作時にシェードスイッチのゲート電位を低電位に制御する別の従来のセンスアンプ制御回路の動作シーケンスを示すタイミングチャート図である。FIG. 4 is a timing chart showing an operation sequence of a conventional sense amplifier control circuit for performing an operation of turning on and off a shade switch during a read operation, and another conventional sense amplifier control circuit for controlling a gate potential of the shade switch to a low potential during a read operation. It is a timing chart which shows an operation sequence. インバーとチェーンを利用した従来のセンスアンプ起動信号発生用遅延回路の構成を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional sense amplifier start signal generation delay circuit using an invar and a chain.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 電源電圧切り替え回路
2 センスアンプ起動回路
3 センスアンプ制御回路
4 センスアンプ駆動回路
5 センスアンプ
6 センスアンプ列
7 ワード線
8 ビット線
9 メモリセル
10 センスアンプブロック
11 バンク選択信号
12 駆動電源供給配線
13 電源接続線
14〜18 配線
17 センスアンプ電源電位配線
19 メモリセルブロック
Sas アドレス選択信号
Sbs バンク選択信号
Ssa センスアンプ起動信号
Sct シェアードスイッチ制御信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply voltage switching circuit 2 Sense amplifier starting circuit 3 Sense amplifier control circuit 4 Sense amplifier drive circuit 5 Sense amplifier 6 Sense amplifier row 7 Word line 8 Bit line 9 Memory cell 10 Sense amplifier block 11 Bank selection signal 12 Drive power supply wiring 13 Power supply connection lines 14 to 18 Wiring 17 Sense amplifier power supply potential wiring 19 Memory cell block Sas Address select signal Sbs Bank select signal Ssa Sense amplifier start signal Sct Shared switch control signal

Claims (12)

情報を記憶するためのメモリセルと、
上記メモリセルに接続されるワード線及びビット線と、
上記メモリセルに記憶された情報を増幅するためのセンスアンプと、
ワード線選択信号を生成するためのワード線選択信号発生回路と、
ワード線駆動信号を生成するためのワード信号駆動信号発生回路と、
上記ワード線選択信号と上記ワード線駆動信号とを入力し、ワード線を駆動するためのワード線駆動回路と、
上記センスアンプの起動信号を出力するセンスアンプ起動信号発生回路とを備え、
上記センスアンプ起動信号発生回路が上記ワード線選択信号発生回路と上記ワード線駆動信号発生回路と上記ワード線駆動回路とのうちの少なくともいずれか1つと同じ構造を有する回路により構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
A memory cell for storing information;
A word line and a bit line connected to the memory cell;
A sense amplifier for amplifying information stored in the memory cell;
A word line selection signal generation circuit for generating a word line selection signal;
A word signal drive signal generation circuit for generating a word line drive signal;
A word line drive circuit for inputting the word line selection signal and the word line drive signal and driving a word line;
A sense amplifier start signal generation circuit that outputs a start signal of the sense amplifier,
The sense amplifier activation signal generation circuit is configured by a circuit having the same structure as at least one of the word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the word line drive circuit. A semiconductor memory device characterized by the following.
請求項1記載の半導体記憶装置において、
上記ワード線選択信号発生回路と上記ワード線駆動信号発生回路と上記センスアンプ起動信号発生回路とは、冗長判定回路の出力信号である正規ワード線選択信号あるいは冗長選択信号で起動されるように構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1,
The word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the sense amplifier activation signal generation circuit are configured to be activated by a normal word line selection signal or a redundancy selection signal that is an output signal of a redundancy judgment circuit. A semiconductor memory device characterized in that:
請求項1記載の半導体記憶装置において、
外部電源電位に応じ外部電源電位の範囲内で外部電源電位依存性の少ない電圧を生成して上記ワード線に印加する第1の電圧生成手段と、
外部電源電位に応じ外部電源電位の範囲内で外部電源電位依存性の少ない電圧を生成して上記センスアンプ起動信号発生回路のうち少なくとも一部の回路に供給する第2の電圧生成手段と
をさらに備えていることを特徴とする半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1,
First voltage generating means for generating a voltage having little dependency on the external power supply potential within the range of the external power supply potential in accordance with the external power supply potential and applying the voltage to the word line;
A second voltage generating means for generating a voltage having little dependency on the external power supply potential within the range of the external power supply potential and supplying the voltage to at least a part of the sense amplifier start signal generation circuit. A semiconductor memory device comprising:
請求項1記載の半導体記憶装置において、
上記ワード線には、外部電源電位の範囲内で外部電源電位依存性の少ない電圧が入力され、
上記センスアンプ起動信号発生回路のうち少なくとも一部の回路には、外部電源電位の範囲内で外部電源電位依存性の少ない電圧が入力されるように構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1,
A voltage with little dependency on the external power supply potential within the range of the external power supply potential is input to the word line,
A semiconductor memory device characterized in that at least a part of the sense amplifier start signal generation circuit is supplied with a voltage having little dependency on the external power supply potential within a range of the external power supply potential. .
請求項1記載の半導体記憶装置において、
上記センスアンプ起動信号発生回路は、上記ワード線選択信号発生回路,上記ワード線駆動信号発生回路及び上記ワード線駆動回路のうちの少なくとも1つと同じ構造を有する部分と、上記センスアンプの起動信号を出力する遅延回路とにより構成され、
上記遅延回路は、上記ワード線と同じレイアウト構造を有する導電体により構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1,
The sense amplifier start signal generation circuit includes a portion having the same structure as at least one of the word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the word line drive circuit, and a start signal of the sense amplifier. Output delay circuit,
The semiconductor memory device, wherein the delay circuit is formed of a conductor having the same layout structure as the word line.
請求項5記載の半導体記憶装置において、
上記遅延回路は、メモリセルトランジスタと同じレイアウト構造を有し情報の記憶には使用されないダミーメモリセルを配置して構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 5,
A semiconductor memory device, wherein the delay circuit has the same layout structure as a memory cell transistor, and is configured by arranging dummy memory cells not used for storing information.
請求項6記載の半導体記憶装置において、
上記ダミーメモリセルはメモリセル領域の端部に配設されていることを特徴とする半導体記憶装置。
7. The semiconductor memory device according to claim 6,
A semiconductor memory device, wherein the dummy memory cell is provided at an end of a memory cell region.
請求項1記載の半導体記憶装置において、
上記センスアンプ起動信号発生回路は、上記ワード線選択信号発生回路,上記ワード線駆動信号発生回路及び上記ワード線駆動回路のうちの少なくとも1つと同じ構造を有する部分と、上記センスアンプの起動信号を出力する遅延回路とにより構成され、
上記遅延回路は、接地電位に接続された第1及び第2の配線と絶縁膜を挟んで対向しながら延びる第3の配線により構成されており、
上記第3の配線は、複数のNMOSトランジスタのゲートとして形成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1,
The sense amplifier start signal generation circuit includes a portion having the same structure as at least one of the word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the word line drive circuit, and a start signal of the sense amplifier. Output delay circuit,
The delay circuit includes a third wiring extending opposite to the first and second wirings connected to the ground potential with the insulating film interposed therebetween.
The semiconductor memory device, wherein the third wiring is formed as a gate of a plurality of NMOS transistors.
請求項8記載の半導体記憶装置において、
上記第3の配線のNMOSトランジスタのゲートとして機能する部分における幅及び長さが、上記ワード線の上記メモリセルのゲートとして機能する部分における幅及び長さと同じであることを特徴とする半導体記憶装置。
9. The semiconductor memory device according to claim 8,
A semiconductor memory device, wherein a width and a length of a portion of the third wiring functioning as a gate of an NMOS transistor are the same as a width and a length of a portion of the word line functioning as a gate of the memory cell. .
請求項9記載の半導体記憶装置において、
上記センスアンプ起動信号発生回路は、上記ワード線選択信号発生回路,上記ワード線駆動信号発生回路及び上記ワード線駆動回路のうちの少なくとも1つと同じ構造を有する部分と、上記センスアンプの起動信号を出力する遅延回路とにより構成され、
上記遅延回路は、複数のMOSトランジスタをそれらのドレイン同士間に少なくとも1つの抵抗素子を介在させながら直列に接続してなる遅延素子を複数個有し、かつ各MOSトランジスタのゲートを入力部とし、各MOSトランジスタ間の接続部を出力部とするように上記遅延素子を順に接続して構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 9,
The sense amplifier start signal generation circuit includes a portion having the same structure as at least one of the word line selection signal generation circuit, the word line drive signal generation circuit, and the word line drive circuit, and a start signal of the sense amplifier. Output delay circuit,
The delay circuit has a plurality of delay elements in which a plurality of MOS transistors are connected in series with at least one resistance element interposed between their drains, and a gate of each MOS transistor is used as an input unit; A semiconductor memory device comprising the delay elements connected in order so that a connection section between the MOS transistors is used as an output section.
請求項10記載の半導体記憶装置において、
上記抵抗素子は、Hiレベル及びLowレベルのうち上記センスアンプの起動又は停止を指令するレベルの信号が流れる部分にのみ介設されていることを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 10,
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the resistance element is interposed only in a portion of the Hi level and the Low level where a signal of a level for instructing start or stop of the sense amplifier flows.
請求項10記載の半導体記憶装置において、
上記各遅延素子における複数のMOSトランジスタは、第1導電型MOSトランジスタと第2導電型MOSトランジスタであり、
上記複数の遅延素子のうち、上記抵抗素子が上記遅延素子の出力部と上記第1導電型MOSトランジスタとの間に介設されている遅延素子を第1の反転素子とし、上記抵抗素子が上記遅延素子の出力部と上記第2導電型MOSトランジスタとの間に介設されている素子を第2の反転素子としたときに、
上記遅延回路は、上記第1の反転素子と上記第2の反転素子とを交互に接続し構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 10,
The plurality of MOS transistors in each of the delay elements are a first conductivity type MOS transistor and a second conductivity type MOS transistor,
Among the plurality of delay elements, a delay element in which the resistance element is interposed between the output section of the delay element and the first conductivity type MOS transistor is a first inversion element, and the resistance element is the first inversion element. When an element interposed between the output part of the delay element and the second conductivity type MOS transistor is used as a second inversion element,
The semiconductor memory device, wherein the delay circuit is configured by alternately connecting the first inversion elements and the second inversion elements.
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