JP2005514723A - 半導体メモリ装置のリフレッシュ周期増大方法 - Google Patents

半導体メモリ装置のリフレッシュ周期増大方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005514723A
JP2005514723A JP2003558860A JP2003558860A JP2005514723A JP 2005514723 A JP2005514723 A JP 2005514723A JP 2003558860 A JP2003558860 A JP 2003558860A JP 2003558860 A JP2003558860 A JP 2003558860A JP 2005514723 A JP2005514723 A JP 2005514723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
potential
data access
access method
bias
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003558860A
Other languages
English (en)
Inventor
ジョン−ピル キム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Hynix Inc
Original Assignee
Hynix Semiconductor Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hynix Semiconductor Inc filed Critical Hynix Semiconductor Inc
Publication of JP2005514723A publication Critical patent/JP2005514723A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/406Management or control of the refreshing or charge-regeneration cycles
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4094Bit-line management or control circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/065Differential amplifiers of latching type
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/12Bit line control circuits, e.g. drivers, boosters, pull-up circuits, pull-down circuits, precharging circuits, equalising circuits, for bit lines
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2207/00Indexing scheme relating to arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C2207/005Transfer gates, i.e. gates coupling the sense amplifier output to data lines, I/O lines or global bit lines
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2211/00Indexing scheme relating to digital stores characterized by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C2211/401Indexing scheme relating to cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C2211/406Refreshing of dynamic cells
    • G11C2211/4065Low level details of refresh operations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

本発明の一実施の形態に係る方法において、基準ビットラインがバイアスされ、DRAMセルのリフレッシュ周期が増大する。このような方法の一例として、前記基準ビットラインをバイアスすることは、所定のバイアス電圧を印加することを含む。本発明の一実施の形態に係るメモリ装置において、バイアス回路は、ビットラインに接続し、バイアス信号を受信するように構成され、配置されたバイアスキャパシタを含む。

Description

本発明は半導体メモリ装置に関し、特に半導体メモリ装置のデータ格納に関する。
RAM(random-access memory)は電子計算アプリケーションに広く利用されている。複数のアプリケーションにおいて、高い格納密度及び低いコストという特徴があるDRAM装置が好まれている。
図1は、1-トランジスタDRAMセルの回路図を示している。このセルはデータ値に対応する電荷を格納するセルキャパシタCを備えている。セルキャパシタCは、電界効果トランジスタ(FET)M1を介してビットラインBLに接続され、FET M1のゲートはワードラインWLに接続されている。
セルが読み取られる前に、ビットラインBLの固有キャパシタンスCBLが所定のレベルにプリチャージされる。セルキャパシタCに格納されたデータ値を回復するために、ワードラインWLをハイにしてFET M1を活性化させる。このような動作は、セルキャパシタCと固有キャパシタンスCBLとの間に電荷共有を引き起こす。このような電荷共有によって、セルキャパシタCに格納された電荷によってビットラインBL上の電圧がプリチャージレベルから変化するようになる。感知増幅器(図示せず)がビットラインBL上の電圧変化を検出して増幅し、対応するデータ値を回復して出力する。
図1に示されるように、DRAMセルの一つの短所は、時間が経過するにしたがってセルキャパシタCによって格納された電荷レベルが(例えば、非理想的誘電体による漏れのために)低減するという点である。感知増幅器がビットラインBL上の対応する電圧変化を、これ以上適切に検出できないレベルまで電荷レベルが低減すると、格納されたデータ値は損失される。したがって、セルキャパシタに格納された電荷を時々リフレッシュする必要がある。
DRAMセルがリフレッシュされている時、格納されたデータ値はアクセスされず、新しいデータ値が格納されることもできない。したがって、リフレッシュ活性化に対する必要があることは、DRAM装置を備えるメモリシステムの性能を制限する要素となる。メモリシステム性能に対するこのようなリフレッシュ活性化の影響を低減させるために、リフレッシュ動作間の期間(「リフレッシュ周期」)を増大させることが好ましい。
リフレッシュ周期を増大させれば、電力消費を低減することもできる。DRAM装置に格納された情報を維持するために、例えば、電子装置はその装置が使われていない時にもリフレッシュ動作を行う。セルラーフォン、PDA(personal digital assistant)または、ノートブックPCのようなハンドヘルド装置の場合、DRAMリフレッシュを行うにあたって消費される電力が、その装置の待機時の全電力消費量の大部分に該当する。所定の時間周期にわたって行われるリフレッシュ動作の回数を低減させることによるリフレッシュ周期の増大は、その装置の待機電力消費を低減させ、このような装置が、単一のバッテリーの電荷量で待ち受けモードを維持できる期間を延長するのに役立つ。
リフレッシュ動作の周期をさらに長くするための一つの技術は、セルキャパシタCのキャパシタンスを増加させることである。しかし、このような技術はセルキャパシタCの大きさを増加させ、このような増加による好ましくない影響には、格納密度の低減及び/または回路面積の増大がある。
リフレッシュ動作の周期をさらに長くするための他の技術は、セルキャパシタのキャパシタンスに対するビットラインのキャパシタンス比率を低減させることである。電荷共有の際、ビットライン上の電圧変化の大きさを増大させることによって、この技術は、セルキャパシタ上の電荷が検出可能な状態で残っている期間を延長させることができる。しかし、この技術はまたセルキャパシタの大きさを増大させる。セルキャパシタの大きさを増大させずにDRAM装置のリフレッシュ動作の周期を増大させることが好ましい。
本発明の実施の形態に係る方法において、第1ビットライン及び第2ビットラインをプリチャージする。セルキャパシタとプリチャージされた第1ビットラインとの間に電荷共有を許容し、プリチャージされたビットラインのうちの選択された一つのビットラインをバイアスする。例えば、ビットラインをバイアスすることは、そのビットラインの電位を低減させることを含んでいても良い。また、ビットラインをバイアスすることは、その選択されたビットラインに接続されたバイアスキャパシタに電位を印加することを含んでいても良い。電荷共有及びバイアスすることに続いて、第1及び第2メモリセルのビットラインの電位差を感知する。ここで、電位差を感知することは電位差を増幅するとことを含んでいても良い。
図2は、セルアレイ110、感知増幅器120及びプリチャージ回路130を備えるDRAM装置のブロック図を示す。セルアレイ110は、図1に示されたセルの2種類の類型すなわち、FET M1とセルキャパシタC1とで構成されたセル1、及びFET M2とセルキャパシタC2とで構成されたセル2からなる。一つの具体例としては、それぞれのセルキャパシタC1、C2は2端子のキャパシタ、またはトレンチキャパシタとして製造される。図2に示したように、装置の別の具体例においては、セルアレイ110、感知増幅器120及びプリチャージ回路130の、ビットラインBL1、BL2に沿った直列接続は任意の順序であってもよい。
図2の装置の例示的なアプリケーションにおいて、FET M1、M2に対向するセルキャパシタC1、C2の端部はVdd/2の値を有する電位に接続される。このような場合、セルキャパシタの両端に電圧Vdd(「ハイ」または「1」のデータに対応する)または電圧Vss(「ロー」または「0」のデータに対応する)を設定することによってセル内にデータ値を記録できる。一つの具体例として、VddとVssとの差は、約3、5若しくは9V以上、又は約1.5V若しくは1V以下である。
上述のように、ビットラインの固有キャパシタンスは、読み取るセルの選択前にプリチャージされる。図3は、図2に示されたような装置で使用するのに適したプリチャージ回路130aの概略図を示す。この回路は、3つの直列接続されるN-チャネルFET P1-P3を備え、この直列接続体のある接合部はそれぞれのビットラインに接続され、この直列接続体の端部はVblpの電位を有するプリチャージ信号PCに接続される。例示的なアプリケーションにおいて、VblpはVdd/2の値である。FET P1-P3のゲートは、共に接続され、活性化ロープリチャージ制御信号Pに接続される。
図3に示さしたようなプリチャージ回路は等化器とも呼ばれる。本発明の属する技術分野において知られているように、別のタイプのプリチャージ回路をプリチャージ回路130として代替することもできる。
電荷共有の際、対応するビットライン上に電圧変化Vが発生する。セルキャパシタに格納される電荷は非常に小さいために(セルキャパシタCのキャパシタンスが100フェムトファラッドより小さい場合もある)、通常、格納された電圧レベルの検出にはVの増幅を必要とする。図4は、図2に示されたような装置で使用するのに適した感知増幅器120aの概略図を示す。感知増幅器120aは、2つのP-チャネルFET S1、S3を備え、このFET S1、S3の直列接続されたソースドレイン回路はビットラインBL1、BL2を横切って接続され、このFET S1、S3の接合部は、アクティブハイのイネーブル信号SA-Pに接続される。また、感知増幅器120aは、2つのN-チャネルFET S2、S4を備え、このFET S2、S4の直列接続されたソースドレイン回路はビットラインBL1、BL2を横切って接続され、このFET S2、S4の接合部はアクティブローのイネーブル信号SA-Nに接続される。各ビットラインに接続されたFET対のゲートは、共に接続され、他方のビットラインに接続されている。
図4に示したような感知増幅器回路は、ビットラインBL1、BL2を横切って対向する方向に接続された2つのCMOSインバータと見なされる。このような回路は、ラッチ感知増幅器の一つの形態として見ることもできる。ラッチ感知増幅器回路の別の形態及び電流ミラー感知増幅器回路のような多様なタイプの感知増幅器が、本発明の属する技術分野において知られており、感知増幅器120として、代替できる。
感知増幅器120aの回路は、図5に示されるように変更されることもある。このような変更は、Vddにソースドレイン回路の一つの端子が接続され、FET S1、S3のP-チャネルソースドレイン回路の接合部に他の端子が接続され、イネーブル信号SA-Pにゲートが接続したP-チャネルFET S5を備えている。また、このような変更は、Vssにソースドレイン回路の一つの端子が接続され、FET S2、S4のN-チャネルソースドレイン回路の接合部に他の端子が接続され、イネーブル信号SA-Nにゲートが接続されたN-チャネルFET S6を備えている。
図6は、アレイ110のセル1にハイのデータ値が格納される場合、図2に示したような装置の例示的なアプリケーションのタイミング図を示す。DRAM装置の待ち受けモードの間、プリチャージ回路130の制御信号Pはハイレベルであり、ビットラインBL1、BL2の固有キャパシタンスは電位Vblpにプリチャージされる。DRAM装置の活性モードの間、プリチャージ制御信号Pがローになることにより、ビットラインBL1、BL2が浮動(float)になる。次いで、ワードラインWL1をハイにすることによってセル1が選択され、それによってトランジスタM1が活性化される。
トランジスタM1の活性化の際、セルキャパシタC1とビットラインBL1の(プリチャージされた)固有キャパシタンスとの間に電荷共有が発生する。この例においては、セルキャパシタC1がハイのデータ値を格納するために、電荷共有はビットラインBL1上の電圧を基準ビットラインBL2上の電圧Vblpと比較してVだけ高める。イネーブル信号(SA-P及びSA-N)をそれぞれハイ及びローにすることによって、感知増幅器120が活性化されて、感知増幅器120がビットラインBL1、BL2上の電圧レベルをそれぞれVdd及びVssに増幅する。
図7は、アレイ110のセル1にローのデータ値が格納される場合、図2に示したような装置の例示的なアプリケーションのタイミング図を示す。この例においては、セルキャパシタC1がローのデータ値を格納するために、電荷共有はビットラインBL1上の電圧を基準ビットラインBL2上の電圧Vblpを比較してVだけ低減させるという結果をもたらす。活性化の際、感知増幅器120は、ビットラインBL1、BL2上の電圧レベルをそれぞれVss及びVddに増幅する。
セルキャパシタ上の電荷レベルが低減するにしたがって、電荷共有の際にビットライン上に生じる電圧変化Vは低減する。電圧変化Vが感知増幅器120の感知限界以下に低減されれば、電荷レベルをそれ以上区別することができず(すなわち、それ以上感知増幅器120によって読み取れず)、格納されたデータ値は損失される。
図1に示されたような、セルキャパシタは通常、ハイ電荷レベル(すなわち、ハイ電圧またはデータ値に対応する電荷レベル)を読み取り可能なレベルに維持するよりは、長い期間にわたってロー電荷レベル(すなわち、ロー電圧またはデータ値に対応する電荷レベル)を読み取り可能なレベルに維持できる。例えば、セルキャパシタはロー電荷レベルを数秒間、読み取り可能なレベルに維持でき、同じセルキャパシタはハイ電荷レベルをたった数百ミリ秒以下の時間(略1桁の大きさの差)だけ、読み取り可能なレベルに維持できる。
格納された情報を予め知ることはできず、DRAM装置を備えるメモリシステムでのリフレッシュ動作は、通常、周期的に発生するように設計され、その周期は最悪の場合によって決定される。したがって、ロー電荷レベルを格納するセルがさらに長い期間読み取り可能な状態で残っていることが予想されても、DRAM装置でのリフレッシュ動作間の最大時間は通常、ハイ電荷レベルが読み取り可能な状態で残っていると予想される最小周期よりも長くないようにする。
本発明の実施の形態に係る方法において、ハイ電荷レベルに対する読み取り可能な期間が増大する。本発明の実施の形態に係る装置において、ハイ電荷レベルに対する読み取り可能な期間とロー電荷レベルに対する読み取り可能な期間との差を低減するようにバイアス回路が構成される。
図8は、本発明の実施の形態に係るバイアス回路140aを備える装置を示す。バイアス回路140aは、一方の端部がビットラインBL1に接続され、他方の端部がアクティブローのバイアス信号B1に接続されたバイアスキャパシタBC1、及び一方の端部がビットラインBL2に接続され、他方の端部がアクティブローのバイアス信号B2に接続されたバイアスキャパシタBC2を備えている。図8に示されたように、バイアスキャパシタBC1、BC2は、それぞれソース及びドレインを共に短絡させたNMOS FETとして製造できる。他の具体例としては、バイアスキャパシタBC1、BC2は、2端子キャパシタ(例えば、トレンチキャパシタ)として製造できる。
一つの具体例としては、バイアスキャパシタBC1、BC2は、ローV NMOSFETとして製造される。バイアスキャパシタをMOS FETとして実現するにおいて、実現できる一つの利点はバイアスキャパシタがビットラインに付加するキャパシタンスの量を最小化するという点である。図8に示されたような装置に関する別の利点は、例えば、追加された工程の難しさ及び必要な回路の再設計の程度により、従来の工程への統合の容易性を含むことができるという点である。しかし、このような利点は本発明の実施において必須ではない。
図9は、ビットラインBL1上のセルからハイのデータ値が読み取られる場合、図8に示されたような装置のタイミング図を示す。ビットライン上のプリチャージが等化された後及び感知増幅器がイネーブルされる前、基準ビットラインに対応するバイアス信号(ここでは、ビットラインBL2に対応するバイアス信号B2)がローになる。その結果、ビットラインBL2上の電圧はVblpの下へVBIASだけ下がり、ビットライン間の電圧差はVからV(ここで、V=V+VBIAS)に増加する。図9はワードラインWLの活性化後、バイアス信号B2がローになるのを示しているが、他の具体例としては、ワードラインWLの活性化の前及び/またはその間バイアス信号B2がローになることもできる。
図10は、ビットラインBL1上のセルからローのデータ値が読み取られる場合、図8に示されたような装置のタイミング図を示す。この場合にも、ビットライン上のプリチャージが等化された後及び感知増幅器がイネーブルされる前、基準ビットラインに対応するバイアス信号(ここでは、ビットラインBL2に対応するバイアス信号B2)がローになる。その結果、ビットラインBL2上の電圧はVblpの下へ電圧変化VBIASだけ低下し、ビットライン間の電圧差はVからV(ここで、V=V−VBIAS)に低減される。上述のように、他の具体例としては、ワードラインWLの活性化の前及び/または活性化の間バイアス信号B2がローになることができる。電圧差VLが感知増幅器の感知限界以下に低下しないようにVBIASの大きさを選択することが好ましい。
従来のDRAM装置においては、例えば感知増幅器及びプリチャージ回路のような回路が1つ以上のセルアレイの間に共有されるのが通常である。本発明の別の実施の形態に係る装置においては、例えばバイアス回路140がまた1つ以上のセルアレイ110の間で共有される。このような構成は、読み取られないアレイまたはアレイを分離するための回路を含んでいてもよい。図11は、2つのセルアレイ110L、110R及び分離回路150L、150Rを備える本発明の一実施の形態に係る装置のブロック図を示す。図12は、図11に示されたような装置で使用するのに適したセルアレイ110L、110Rの具体例のブロック図を示し、それぞれのセル1〜4は、それぞれ一つのFET M1〜M4とそれぞれ一つのセルキャパシタC1〜C4とから構成される。
図13は、図11に示されたような装置で使用するのに適した分離回路150aの概略図を示す。分離回路150aは、2つのN-チャネルFET I1、I2を備え、それぞれのFETのソースドレイン回路は、それぞれのビットラインBL1、BL2に直列接続され、2つのFETのゲートは分離信号Iに接続されている。他の具体例としては、分離信号Iの極性及び/またはその値に応じて適切に対応する変更を行えば、図13に示されたような分離回路のN-チャネル装置の代りに(またはそれに追加して)P-チャネル装置を使用できる。
図14は、セルアレイ110Lのセル1からハイのデータ値が読み取られる場合、図13に示されたような装置のタイミング図を示す。プリチャージ制御信号Pの活性化の際、分離回路150Lの分離信号ILは、セルアレイ110Lを選択するために、増大された電圧レベルVppに高められ、分離回路150Rの分離信号IRは、セルアレイ110Rを分離するために、Vssに低下する。他の具体例において、分離信号IL、IRは、プリチャージする前に活性化される。セルに格納された電荷レベルを感知することは上述されたように行われる。
図11に示されたような装置の別の具体例において、ビットラインBL1、BL2に沿った感知増幅器120、プリチャージ回路130及びバイアス回路140の直列接続は任意の順序であってよい。図11は、セルアレイ110L及び110Rが、互いに異なるワードラインに接続している場合を示しているが、別の具体例においては、図14に示されたようなタイミングは、同じワードに対してアレイ110L及び110Rから互いに異なるデータ値を読み取ることを支援するように変更され得る。
電荷を共有するビットラインをバイアスダウンするよりは、基準電位を提供するビットラインをバイアスダウンすることが好ましい。(基準電位を提供するビットラインをバイアスダウンする代わりに、またはそれに追加して、別のアプリケーションでは、電荷を共有するビットラインをバイアスアップすることが好ましい。)本発明の別の実施の形態に係る方法は、バイアスされるビットラインの選択を含む。
図11は、2つのワードラインがそれぞれのビットラインに接続している装置を示している。より詳細には、ワードラインWL1及びWL3はビットラインBL1に接続されており、ワードラインWL2及びWL4はビットラインBL2に接続されている。実際には、このような構造は、複数のワードラインがそれぞれのビットラインに接続するように拡張され得る。通常のDRAM装置において、例えば、256または512ワードラインがそれぞれのビットラインに接続し得る。(これらワードラインは、また別のセルアレイに接続している別のビットラインにも接続する。)
セルアレイ110L及び110Rに接続している2つのビットラインBL1及びBL2と関連し、それぞれのワードラインはこれら2つのビットラインのうちたった1つのビットラインにだけ接続される。したがって、セルアレイのビットラインに接続された(可能ならば複数の)ワードラインは2つの非重複セット、すなわち、ビットラインBL1に接続されたワードラインとビットラインBL2に接続されたワードラインとに分けられる。
ワードラインが選択されれば、対応するセルが活性化され、対応するビットライン上に電荷共有が発生する。本発明の別の実施の形態に係る装置または方法において、ワードラインの選択はバイアスされるビットラインを識別するのに使用される。図11に示されたような装置の例において、ワードラインWL2またはワードラインWL4が選択されるならば、ビットラインBL1がバイアスダウンされ、ワードラインWL1またはワードラインWL3が選択されれば、ビットラインBL2がバイアスダウンされる。
当業者が本発明を実施できるように、上記のように実施の形態を説明した。それらの実施の形態を種々変更することが可能である。本願で提示しているメモリ装置内でバイアス回路を使用する一般的な原理は、他の実施の形態にもまた適用される。例えば、本発明の実施の形態は、ハード・ワイヤード回路あるいは注文型集積回路で製造された回路構成として、部分的にまたは全体的に実施され得る。本発明の実施の形態に係る装置は、図1に示された単一トランジスタセル以外に、本発明の属する技術分野で知られているような、1つ以上のDRAMセル設計、例えば、3-トランジスタ(3T)セル設計を含んで製造され得る。
上述のように、本発明の実施の形態に係る装置は、同期式DRAM(synchronousDRAM:SDRAM)、ダブルデータレートDRAM(double data rate DRAM:DDR DRAM)及びラムバスDRAM(Rambus DRAM:RDRAM)を含み、それぞれ他のDRAMの実現に使用され得る。本発明の実施の形態に係る方法は、また非二進データ値(すなわち、2種類以上のレベルを取り得るデータ値)の格納のためにDRAM装置で実施できる。本発明の原理は、また内蔵型グラフィック制御機のような内蔵型DRAM製品にも採用され得る。よって、本発明は、上記した実施の形態に限られるものではなく、本明細書中に何らかの形で開示された原理及び新規な特徴と整合する最大の範囲内で認められるべきものである。
1-トランジスタDRAMセルの概略図である。 セルアレイ、感知増幅器及びプリチャージ回路を含む装置のブロック図である。 プリチャージ回路の概略図である。 感知増幅器の概略図である。 感知増幅器を含む回路の概略図である。 図2に示されたような装置のタイミング図である。 図2に示されたような装置のタイミング図である。 本発明の実施の形態に係る装置のブロック図である。 図8に示されたような装置のタイミング図である。 図8に示されたような装置のタイミング図である。 本発明の別の実施の形態に係る装置のブロック図である。 2つのセルアレイのブロック図である。 分離回路の概略図である。 図11と同様の装置のタイミング図である。

Claims (23)

  1. 第1ビットライン及び第2ビットラインをプリチャージするステップと、
    メモリセルのキャパシタンス及びプリチャージされた前記第1ビットラインの間に電荷共有を許容するステップと、
    プリチャージされた前記第2ビットラインをバイアスするステップと、
    前記電荷共有を許容するステップに続いて、前記第1ビットラインの電位及びバイアスされた前期第2ビットラインの電位の差を感知するステップとを含むことを特徴とするデータアクセス方法。
  2. 前記バイアスするステップが、前記第2ビットラインの電位を変更するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のデータアクセス方法。
  3. 前記バイアスするステップが、前記第2ビットラインの電位を低減させるステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のデータアクセス方法。
  4. 前記第1ビットラインの電位及び前記第2ビットラインの電位の差を感知するステップが、前記差を増幅するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のデータアクセス方法。
  5. 前記電荷共有を許容するステップが、前記メモリセルのトランジスタのゲートに電位を印加するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のデータアクセス方法。
  6. 前記バイアスするステップが、前記第2ビットラインに接続されたバイアスキャパシタに電位を印加するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のデータアクセス方法。
  7. ワードラインを選択するステップと、
    前記ワードラインに対応するバイアス信号を設定するステップと、
    前記ワードラインに接続されたビットラインの電位及び基準ビットラインの電位の差を感知するステップとを含み、
    ここで、前記ワードラインを選択するステップの結果としてメモリセルと前記ビットラインとの間の電荷共有が発生し、
    前記基準ビットラインの電位が、前記バイアス信号を設定するステップの結果として変更されることを特徴とするデータアクセス方法。
  8. 前記バイアス信号を設定するステップが、前記ワードラインを選択するステップに続いて行われることを特徴とする請求項7に記載のデータアクセス方法。
  9. 前記感知するステップが、前記ビットラインの電位と前記基準ビットラインの変更された電位との差を感知するステップを含むことを特徴とする請求項7に記載のデータアクセス方法。
  10. 前記基準ビットラインの電位が、前記バイアス信号を設定するステップの結果として低減されることを特徴とする請求項7に記載のデータアクセス方法。
  11. 第1ビットライン及び第2ビットラインをプリチャージするステップと、
    メモリセルのキャパシタンス及び前記プリチャージされた第1ビットラインの間に電荷共有を許容するステップと、
    前記プリチャージされたビットラインのうち選択された一つのビットラインをバイアスするステップと、
    前記電荷共有を許容するステップ及び前記バイアスするステップに続いて、前記第1ビットラインの電位及び前記第2ビットラインの電位の差を感知するステップとを含むことを特徴とするデータアクセス方法。
  12. 前記バイアスするステップが、前記選択されたビットラインの電位を変更するステップを含むことを特徴とする請求項11に記載のデータアクセス方法。
  13. 前記バイアスするステップが、前記選択されたビットラインに接続されたバイアスキャパシタに電位を印加するステップを含むことを特徴とする請求項11に記載のデータアクセス方法。
  14. ビットライン及び基準ビットラインをプリチャージするように構成され、配置されたプリチャージ回路と、
    前記ビットラインと電荷を共有するように構成され、配置されたメモリセルと、
    前記基準ビットラインの電位を変更するように構成され、配置されたバイアス回路と、
    前記ビットラインの電位及び前記基準ビットラインの電位の差を感知するように構成され、配置された感知増幅器とを備えることを特徴とする記憶装置。
  15. 前記メモリセルが、電界効果トランジスタ及びキャパシタを備えることを特徴とする請求項14に記載の記憶装置。
  16. 前記メモリセルが、ワードラインに接続され、前記ワードラインの電位の所定の変更によって、前記ビットラインと電荷を共有するようにさらに構成され配置されていることを特徴とする請求項14に記載の記憶装置。
  17. 前記バイアス回路が、前記基準ビットラインの電位を低減させるように構成され、配置されていることを特徴とする請求項14に記載の記憶装置。
  18. 前記バイアス回路が、前記基準ビットラインに接続されたバイアスキャパシタを備えることを特徴とする請求項14に記載の記憶装置。
  19. 前記バイアスキャパシタが、低いしきい電圧を有するMOSFET(metal−oxide−semiconductor field−effect transistor)を備えることを特徴とする請求項14に記載の記憶装置。
  20. 前記MOSFETの前記しきい電圧の大きさが、300mVより小さいことを特徴とする請求項19に記載の記憶装置。
  21. 前記バイアスキャパシタが、低いしきい電圧を有するn−チャネルMOSFETを備えることを特徴とする請求項14に記載の記憶装置。
  22. 前記MOSFETの前記しきい電圧の大きさが、300mVより小さいことを特徴とする請求項21に記載の記憶装置。
  23. 前記ビットラインと電荷を共有するように構成され、配置された第2メモリセルと、
    前記感知増幅器から前記メモリセルを分離するように構成され、配置された第1分離回路と、
    前記感知増幅器から前記第2メモリセルを分離するように構成され、配置された第2分離回路とをさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の記憶装置。
JP2003558860A 2002-01-11 2003-01-10 半導体メモリ装置のリフレッシュ周期増大方法 Pending JP2005514723A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34689702P 2002-01-11 2002-01-11
PCT/KR2003/000051 WO2003058635A1 (en) 2002-01-11 2003-01-10 Increasing a refresh period in a semiconductor memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005514723A true JP2005514723A (ja) 2005-05-19

Family

ID=23361481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003558860A Pending JP2005514723A (ja) 2002-01-11 2003-01-10 半導体メモリ装置のリフレッシュ周期増大方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7149138B2 (ja)
JP (1) JP2005514723A (ja)
KR (2) KR20040078664A (ja)
CN (1) CN100452237C (ja)
AU (1) AU2003202814A1 (ja)
DE (1) DE10392198T5 (ja)
TW (1) TWI287793B (ja)
WO (1) WO2003058635A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010218671A (ja) * 2009-03-19 2010-09-30 Renesas Electronics Corp 半導体記憶装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7321521B2 (en) * 2004-07-02 2008-01-22 Seagate Technology Llc Assessing energy requirements for a refreshed device
KR100838363B1 (ko) 2005-10-20 2008-06-13 주식회사 하이닉스반도체 센스앰프 회로
US7848166B2 (en) * 2008-03-11 2010-12-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Circuit and method for a Vdd level memory sense amplifier
US9378788B2 (en) 2012-03-15 2016-06-28 Intel Corporation Negative bitline write assist circuit and method for operating the same
US11170841B2 (en) * 2020-02-26 2021-11-09 Micron Technology, Inc. Apparatus with extended digit lines and methods for operating the same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4933907A (en) * 1987-12-03 1990-06-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dynamic random access memory device and operating method therefor
JP2758504B2 (ja) * 1990-07-06 1998-05-28 松下電器産業株式会社 半導体記憶装置
JP3160316B2 (ja) * 1991-07-25 2001-04-25 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
JPH07226076A (ja) * 1994-02-07 1995-08-22 Hitachi Ltd 半導体記憶装置
US5572465A (en) 1995-05-25 1996-11-05 Intel Corporation Power supply configured sensing scheme for flash EEPROM
JP3971032B2 (ja) * 1997-12-10 2007-09-05 富士通株式会社 半導体記憶装置、半導体記憶装置のデータ読み出し方法、及びデータ記憶装置
US6363002B1 (en) 1997-12-31 2002-03-26 Texas Instruments Incorporated Ferroelectric memory with bipolar drive pulses
US6141240A (en) * 1998-09-17 2000-10-31 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method for static random access memory array
JP4034923B2 (ja) 1999-05-07 2008-01-16 富士通株式会社 半導体記憶装置の動作制御方法および半導体記憶装置
US6320780B1 (en) * 1999-09-28 2001-11-20 Infineon Technologies North America Corp. Reduced impact from coupling noise in diagonal bitline architectures
US6479851B1 (en) * 2000-05-16 2002-11-12 Hynix Semiconductor, Inc. Memory device with divided bit-line architecture
US6366489B1 (en) * 2000-08-31 2002-04-02 Micron Technology, Inc. Bi-state ferroelectric memory devices, uses and operation
KR100432879B1 (ko) * 2001-03-05 2004-05-22 삼성전자주식회사 강유전체 랜덤 액세스 메모리 장치의 데이터 감지 방법
US6839258B2 (en) * 2003-05-12 2005-01-04 Micron Technology, Inc. Folded DRAM CAM cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010218671A (ja) * 2009-03-19 2010-09-30 Renesas Electronics Corp 半導体記憶装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7149138B2 (en) 2006-12-12
AU2003202814A1 (en) 2003-07-24
TW200402060A (en) 2004-02-01
TWI287793B (en) 2007-10-01
KR20040078664A (ko) 2004-09-10
KR20070056139A (ko) 2007-05-31
WO2003058635A1 (en) 2003-07-17
CN100452237C (zh) 2009-01-14
DE10392198T5 (de) 2005-01-13
US20050122809A1 (en) 2005-06-09
CN1639797A (zh) 2005-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4855628A (en) Sense amplifier for high performance dram
US7821863B2 (en) Voltage supply circuit and semiconductor memory
US7453751B2 (en) Sample and hold memory sense amplifier
US7616510B2 (en) Dynamic semiconductor storage device and method for operating same
JP5106760B2 (ja) プリチャージ及び感知増幅スキームを改善した集積回路メモリ装置のビットライン駆動回路及び駆動方法
US7447088B2 (en) Semiconductor memory device having an open bit line structure, and method of testing the same
US7209399B2 (en) Circuit and method of driving bitlines of integrated circuit memory using improved precharge scheme and sense-amplification scheme
KR20070063789A (ko) 오픈 비트 라인 구조를 갖는 멀티레벨 동적 메모리 장치 및그 구동 방법
US6049493A (en) Semiconductor memory device having a precharge device
JP2006324007A (ja) Dramアレイ用ビット線プリチャージ手法
JP2011159365A (ja) 半導体装置及び半導体装置を含む情報処理システム
KR0140175B1 (ko) 반도체 메모리 장치의 센스앰프 회로
CN115171750A (zh) 存储器及其访问方法、电子设备
CN115171751A (zh) 存储器及其访问方法、电子设备
US7894241B2 (en) Memory cell array and semiconductor memory device including the same
KR100264075B1 (ko) 전하 증폭 비트 라인 센스 앰프
US8054697B2 (en) Semiconductor storage device including a lever shift unit that shifts level of potential of bit line pair
JP2005514723A (ja) 半導体メモリ装置のリフレッシュ周期増大方法
US20030053330A1 (en) Dual capacitor dynamic random access memory cell
US6111803A (en) Reduced cell voltage for memory device
KR100876900B1 (ko) 센스 앰프와 그의 구동 방법
US8411490B2 (en) Sense amplifier for static random access memories
JPH0737995A (ja) ダイナミック型半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050401

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081119

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090219

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090812