JP2009259403A - Semiconductor storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体記憶装置に関し、特に、活性化するバンクに供給するための内部電圧を供給する内部電圧供給回路を有する半導体記憶装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device having an internal voltage supply circuit for supplying an internal voltage to be supplied to an activated bank.
図26は、特開平1−276486号公報に示されている従来の半導体記憶装置における内部電圧生成回路2600の構成を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a configuration of an internal
図26において、行アドレスストローブ信号/RAS(/はバーを表わす)信号がH(論理ハイ)レベルになって、非選択状態のときにはノードNA の電圧VA は、第1の基板バイアス電圧発生回路10におけるリングオシレータ11が発振して第1の基板バイアス電圧が半導体基板に与えられる。行アドレスストローブ信号/RAS信号がL(論理ロー)レベルになると、第2の基板バイアス電圧発生回路20におけるリングオシレータ21は基板電圧が所定のレベルに達するまでは発振動作を行ない、所定のレベルに達した後、非選択状態になったときに発振を停止する。すなわち、半導体記憶装置がアクティブ状態のときのみ動作する構成になっており、半導体記憶装置が(スタンバイ状態)非選択状態のときにおける消費電力を低減することができる。
In FIG. 26, when the row address strobe signal / RAS (/ represents a bar) signal becomes H (logic high) level and is not selected, the voltage VA at the node NA is the first substrate bias
しかしながら、複数のバンクを有する半導体記憶装置の場合、動作するバンク数によって、動作するメモリアレイの範囲が変化する。そして、動作するバンク数が多くなると消費電流が増加するので、基板電圧(Vbb)供給回路などのような内部電圧供給回路の内部電圧の供給能力を大きくする必要がある。反対に、動作するバンク数が少なければ、内部電圧供給回路の内部電圧供給能力は必要以上に強くする必要はない。 However, in the case of a semiconductor memory device having a plurality of banks, the range of the operating memory array varies depending on the number of operating banks. Since the current consumption increases as the number of operating banks increases, it is necessary to increase the internal voltage supply capability of an internal voltage supply circuit such as a substrate voltage (Vbb) supply circuit. On the other hand, if the number of operating banks is small, the internal voltage supply capability of the internal voltage supply circuit does not need to be increased more than necessary.
したがって、このような従来の半導体記憶装置では、内部電圧供給回路が、動作するバンク数によって内部電圧の供給能力が変化しないので、動作するバンク数によって、供給能力が不十分となることがあり、動作時に電位レベルが変動しやすくなるという問題点があった。 Therefore, in such a conventional semiconductor memory device, the internal voltage supply circuit does not change the supply capability of the internal voltage depending on the number of operating banks, so the supply capability may be insufficient depending on the number of operating banks. There has been a problem that the potential level tends to fluctuate during operation.
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、動作するバンク数によらず、安定した内部電圧を供給することが可能な半導体記憶装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a semiconductor memory device capable of supplying a stable internal voltage regardless of the number of operating banks. .
この発明に係る半導体記憶装置は、各々に、複数のメモリセルとこれらのメモリセルのデータをセンスする複数のセンスアンプとを有するメモリセルアレイを含む回路が設けられた第1から第2Nのバンクと、外部から供給される外部電源電圧が入力される一方の電極と外部電源電圧を降圧した第1の内部電源電圧を出力する他方電極とを有する第1のPMOSトランジスタと、第1の内部電源電圧と内部降圧レベルの電圧とが入力され、第1の内部電源電圧と内部降圧レベルの電圧の比較結果に応じて第1のPMOSトランジスタのゲート電極に電圧を出力する第1のカレントミラー型増幅回路とを含み、外部から与えられる第1から第Nのバンクの選択を示す第1から第Nの外部バンクアドレス信号のいずれにも応じて活性化される信号により、第1の内部電源電圧を出力する第1の内部降圧回路と、外部電源電圧が入力される一方の電極と外部電源電圧を降圧した第2の内部電源電圧を出力する他方電極とを有する第2のPMOSトランジスタと、第2の内部電源電圧と前記内部降圧レベルの電圧とが入力され、第2の内部電源電圧と前記内部降圧レベルの電圧の比較結果に応じて前記第2のPMOSトランジスタのゲート電極に電圧を出力する第2のカレントミラー型増幅回路とを含み、外部から与えられる前記第N+1から第2Nのバンクの選択を示す第N+1から第2Nの外部バンクアドレス信号のいずれにも応じて活性化される信号により、第2の内部電源電圧を出力する第2の内部降圧回路と、メモリセルアレイの領域外からメモリセルアレイの領域内に伸び、第1から第Nのバンクに対応するメモリセルアレイの領域内に配線され、内部電源電圧を対応のメモリアレイの複数のセンスアンプに供給し、少なくとも第1から第Nの外部バンクアドレス信号のいずれが活性化される場合であっても、この活性化に応じて、内部電源電圧が供給される複数の第1の配線と、メモリセルアレイの領域外から前記メモリセルアレイの領域内に伸び、第N+1から第2Nのバンクに対応するメモリセルアレイの領域内に配線され、内部電源電圧を対応のメモリアレイの複数のセンスアンプに供給し、少なくとも前記第N+1から第2Nの外部バンクアドレス信号のいずれが活性化される場合であっても、この活性化に応じて、内部電源電圧が供給される複数の第2の配線と、複数の第1の配線を前記メモリセルアレイ領域外で接続する第3の配線と、複数の第2の配線をメモリセルアレイ領域外で接続する第4の配線とを備える。第3の配線と第4の配線を非接続とする。 The semiconductor memory device according to the present invention includes first to second N banks each provided with a circuit including a memory cell array having a plurality of memory cells and a plurality of sense amplifiers for sensing data in these memory cells. A first PMOS transistor having one electrode to which an external power supply voltage supplied from the outside is input and the other electrode that outputs a first internal power supply voltage obtained by stepping down the external power supply voltage; and a first internal power supply voltage And a voltage at the internal step-down level are input, and a first current mirror type amplifier circuit that outputs a voltage to the gate electrode of the first PMOS transistor according to the comparison result of the first internal power supply voltage and the voltage at the internal step-down level And is activated in response to any of the first to Nth external bank address signals indicating the selection of the first to Nth banks given from the outside Accordingly, the first internal step-down circuit for outputting the first internal power supply voltage, one electrode for inputting the external power supply voltage, and the other electrode for outputting the second internal power supply voltage obtained by stepping down the external power supply voltage are provided. The second PMOS transistor, the second internal power supply voltage and the internal step-down voltage are input, and the second PMOS transistor is selected according to the comparison result between the second internal power supply voltage and the internal step-down voltage. And N + 1 to 2N external bank address signals indicating selection of the N + 1 to 2N banks given from the outside The signal activated in response to any of the above, the second internal step-down circuit for outputting the second internal power supply voltage, and extending from outside the memory cell array region into the memory cell array region, The internal power supply voltage is wired to the plurality of sense amplifiers of the corresponding memory array, and at least one of the first to Nth external bank address signals is activated. Even in this case, in response to this activation, a plurality of first wirings to which the internal power supply voltage is supplied and the region extending from the memory cell array region to the memory cell array region, The internal power supply voltage is wired in a region of the memory cell array corresponding to the 2Nth bank, and supplies an internal power supply voltage to a plurality of sense amplifiers of the corresponding memory array, and at least one of the N + 1th to 2Nth external bank address signals is supplied. Even when activated, a plurality of second wirings to which an internal power supply voltage is supplied and a plurality of first wirings are connected to the memory cell array region in response to the activation. In comprising a third wiring connecting, the fourth wiring connecting a plurality of the second wiring outside the memory cell array region. The third wiring and the fourth wiring are not connected.
本発明の半導体記憶装置は、動作するバンク数によらず、安定した内部電圧を供給することが可能な半導体装置を提供することができる。 The semiconductor memory device of the present invention can provide a semiconductor device capable of supplying a stable internal voltage regardless of the number of operating banks.
また、発生した内部電源線上のノイズが他の活性化されているバンクに伝わって誤動作が引起こされることを抑制することが可能となる。 In addition, it is possible to prevent the generated noise on the internal power supply line from being transmitted to other activated banks and causing malfunctions.
さらに、発生したグランド線上のノイズが他の活性化されているバンクに伝わって誤動作が引起されることを抑制することが可能となる。 Furthermore, it is possible to prevent the generated noise on the ground line from being transmitted to another activated bank and causing a malfunction.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。また、図において同一の符号は同一または相当部分を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
(1) 実施の形態1
図1は、本発明の実施の形態1の半導体記憶装置100の構成を示すブロック図である。図1では、簡易化のために、メモリセルアレイ内のバンク数が2つの場合について示している。
(1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
ここで、バンクを示すバンクアドレス信号は、バンクに対応して互いに異なっていればよいので、さらに簡易化のため、これら2つのバンクB1,B2のうちの一方のバンクB1は、外部バンクアドレス信号ext.BA(以下、ext.BAと略す)がH(論理ハイ)レベルのとき活性化され、他方のバンクB2は、ext.BAの反転信号である外部バンクアドレス信号ext./BA(以下、ext./BAと略す)がHレベルのとき活性化されるようにする。 Here, since the bank address signals indicating the banks need only be different from each other corresponding to the banks, for further simplification, one of the two banks B1 and B2 is the external bank address signal. ext. It is activated when BA (hereinafter abbreviated as ext.BA) is at H (logic high) level, and the other bank B2 is ext. External bank address signal ext. It is activated when / BA (hereinafter abbreviated as ext./BA) is at the H level.
図1を参照して、半導体記憶装置100は、2つのバンクB1,B2に分割されたメモリセルアレイ113と、外部ロウアドレスストロ−ブ信号(以下、ext./RASと略す)を内部ロウアドレスストローブ信号(以下、int./RASと略す)int./RASに変換するRASバッファ回路103と、int./RASに同期したクロック信号CLK1を生成するクロック生成回路105と、ext.BAの入力によりint.BA,int./BAを出力するアドレスバッファ107と、基板電圧Vbbを供給するVbbポンプ109,111とを含む。
Referring to FIG. 1,
RASバッファ回路103の出力ノードはクロック生成回路105の入力ノードに接続され、クロック生成回路105の出力ノードはVbbポンプ109,111に接続されている。アドレスバッファ107の2つの出力ノードのうちint.BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB1とVbbポンプ109とに、int./BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB2とVbbポンプ111とに接続されている。Vbbポンプ109,111の各々のVbbを出力するためのVbb出力ノードN1は、共にバンクB1,B2に接続されている。
The output node of the
バンクが複数ある場合には、アドレスバッファ107の出力ノードの各々は、それが出力する内部バンクアドレスに対応するバンクに接続される。
When there are a plurality of banks, each of the output nodes of the
図1において、RASバッファ回路103は、外部から入力されたext./RASをint./RASに変換し、クロック生成回路105に出力する。クロック生成回路105は、RASバッファ回路103から入力されたint./RASをもとに、int./RASに同期したクロック信号CLK1を生成し、Vbbポンプ109,111に入力する。
In FIG. 1, the
一方、バンクを活性化するためのext.BAが入力されると、アドレスバッファ107は、int.BAをVbbポンプ109に、int./BAをVbbポンプ111に出力する。これらint.BA,int./BAに応答してVbbポンプ109または111が動作する。
On the other hand, ext. When BA is input, the
図2は、図1のVbbポンプ109(,111)の一例を示す回路図である。図2を参照して、Vbbポンプ109(,111)は、NANDゲート201と、コンデンサCpと、PチャネルMOSトランジスタ(以下、PMOSトランジスタと略す)205,207とを含む。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the Vbb pump 109 (, 111) of FIG. Referring to FIG. 2, Vbb pump 109 (111) includes a
NANDゲート201の出力ノードはコンデンサCpの一方電極に接続されている。PMOSトランジスタ207のソース電極とゲート電極とは接地電位(以下、GNDと称す)に接続されている。PMOSトランジスタ205のソース電極とゲート電極とは、PMOSトランジスタ207のドレイン電極とコンデンサCpの他方電極とに接続されている。そして、PMOSトランジスタ205のドレイン電極は基板電圧Vbbを出力するためのVbb出力ノードN1に接続されている。
The output node of the
NANDゲート201には、クロック生成回路105で生成されたクロック信号CLK1と、アドレスバッファ107からの上記内部バンクアドレス信号(Vbbポンプ109においてはint.BA、Vbbポンプ111においてはint.BA)が入力される。
The
Hレベルの内部バンクアドレス信号(int.BAまたはint./BA)がNANDゲート201に入力され、int./RASに同期してクロック信号CLK1がL(論理ロー)レベルからHレベルになると、NANDゲート201の出力はHレベルからLレベルになり、コンデンサCpの他方電極の電圧が−Vthpから−Vcc−Vthp(=Vbb)の負電圧に引抜かれ、基板電圧Vbbが生成される。ここで、VthpはPMOSトランジスタ205,207のしきい値電圧である。
H level internal bank address signal (int.BA or int./BA) is input to
すなわち、バンクB1が活性化されるときは、ext.BAがHレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からHレベルのint.BAがVbbポンプ109に、Lレベルのint./BAがVbbポンプ111に出力される。そして、このint.BAとint./RASとに同期したクロック信号CLK1とによりVbbポンプ109が動作し、バンクB1に基板電圧Vbbが供給される。
That is, when bank B1 is activated, ext. BA becomes H level and is input to the
また、バンクB2が活性化されるときは、ext.BAがLレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からLレベルのint.BAがVbbポンプ109に、Hレベルのint./BAがVbbポンプ111に出力される。そして、このint./RASに同期したクロック信号CLK1により、Vbbポンプ111が動作し、バンクB2に基板電圧Vbbが供給される。
When bank B2 is activated, ext. BA becomes L level and is input to the
以上のように、バンクごとにVbbポンプを有しているので、バンクから他のバンクへの切換がVbbポンプの応答時間より短くなっても、動作するバンク数によらず安定したVbbレベルの電圧を、ロウアドレス信号の入力に基づいて、バンクに供給することが可能な内部電圧供給回路を提供することができる。 As described above, since each bank has a Vbb pump, even when switching from a bank to another bank is shorter than the response time of the Vbb pump, a stable voltage of Vbb level regardless of the number of operating banks. Can be supplied to the bank based on the input of the row address signal.
(2) 実施の形態2
図3は、本発明の実施の形態2の半導体記憶装置300の構成を示すブロック図である。実施の形態1ではext.RAS(int./RAS)にVbbポンプの動作を同期させていたが、本実施の形態2では、外部コラムアドレスストローブ信号ext./CAS(内部コラムアドレスストローブ信号int./CAS)に同期してVbbポンプが動作する。
(2)
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
図3を参照して、半導体記憶装置300は、2つのバンクB1,B2に分割されたメモリセルアレイ113と、外部コラムアドレスストローブ信号ext./CAS(以下、ext.CASと略す)を内部コラムアドレスストローブ信号int./CAS(以下、int.CASと略す)に変換するCASバッファ回路303と、int./CASに同期したクロック信号CLK2を生成するクロック生成回路305と、ext.BAの入力によりint.BA,int./BAを出力するアドレスバッファ107と、基板電圧Vbbを生成するVbbポンプ109,111とを含む。
Referring to FIG. 3,
CASバッファ回路303の出力ノードはクロック生成回路305の入力ノードに接続され、クロック生成回路305の出力ノードはVbbポンプ109,111に接続されている。アドレスバッファ107の2つの出力ノードのうちint.BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB1とVbbポンプ109とに、int./BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB2とVbbポンプ111とに接続されている。Vbbポンプ109,111の各々のVbbを出力するためのVbb出力ノードN1は、共にバンクB1,B2に接続されている。
The output node of the
バンクが複数ある場合には、アドレスバッファ107の出力ノードの各々は、それが出力する内部バンクアドレス信号に対応するバンクに接続されている。
When there are a plurality of banks, each of the output nodes of the
図3において、CASバッファ回路303で、外部から入力された.ext/CASがint./CASに変換され、int./CASがクロック生成回路305に出力される。クロック生成回路305で、CASバッファ回路303から入力されたint./CASをもとに、int./CASに同期したクロック信号CLK2が生成され、Vbbポンプ109,111に入力される。
In FIG. 3,
一方、バンクを活性化するためのext.BAが入力されると、アドレスバッファ107から、int.BAをVbbポンプ109に、int./BAをVbbポンプ111に出される。これらint.BA,int./BAに応答して、Vbbポンプ109または111が動作する。
On the other hand, ext. When BA is input, the int. BA is supplied to the
Vbbポンプ109(,111)は図2に示したものと同様のものであるので説明を省略する。 The Vbb pump 109 (, 111) is the same as that shown in FIG.
int.BA,int./BAがNANDゲート201に入力されている場合に、int./CASに同期してクロック信号CLK2がLレベルからHレベルになると、NANDゲート201の出力はHレベルからLレベルになり、コンデンサCpの他方電極の電圧が−Vthpから−Vcc−Vthp(=Vbb)の負電圧に引抜かれ、基板電圧Vbbが生成される。
int. BA, int. / BA is input to the
すなわち、バンクB1が活性化されるときは、ext.BAがHレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からHレベルのint.BAがVbbポンプ109に、Lレベルのint./BAがVbbポンプ111に出力される。そして、このHレベルのint.BAとint./CASに同期したクロック信号CLK2とによりVbbポンプ109が動作し、バンクB1に基板電圧Vbbが供給される。
That is, when bank B1 is activated, ext. BA becomes H level and is input to the
また、バンクB2が活性化されるとき、ext.BAがLレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からLレベルのint.BAがVbbポンプ109に、Hレベルのint./BAがVbbポンプ111に出力される。そして、このHレベルのint./BAとint./CASに同期したクロック信号CLK2とにより、Vbbポンプ111が動作し、バンクB2に基板電圧Vbbが供給される。
When bank B2 is activated, ext. BA becomes L level and is input to the
以上のように、バンクごとにVbbポンプを有しているので、バンクから他のバンクへの切換わりがVbbポンプの応答時間より短くなっても、動作するバンク数によらず安定したVbbレベルの電圧を、コラムアドレス信号の入力に基づいて、バンクに供給することが可能な内部電圧供給回路を提供することができる。 As described above, since each bank has a Vbb pump, even if the switching from the bank to another bank is shorter than the response time of the Vbb pump, the stable Vbb level is maintained regardless of the number of operating banks. An internal voltage supply circuit capable of supplying a voltage to a bank based on an input of a column address signal can be provided.
(3) 実施の形態3
図4は、本発明の実施の形態3の半導体記憶装置400の構成を示すブロック図である。図4を参照して、半導体記憶装置400は、2つのバンクB1,B2に分割されたメモリセルアレイ113と、ext./RASをint./RASに変換するRASバッファ回路103と、RASバッファ回路103と、int./RASに同期したクロック信号CLK2を生成するクロック生成回路105と、ext.BAの入力によりint.BA,int./BAを出力するアドレスバッファ107と、昇圧電圧Vppを生成するVppポンプ409,411とを含む。
(3)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the
RASバッファ回路103の出力ノードはクロック生成回路105の入力ノードに接続され、クロック生成回路105の出力ノードはVppポンプ409,411に接続されている。アドレスバッファ107の2つの出力ノードのうちint.BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB1とVppポンプ409とに、int./BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB2とVppポンプと411に接続されている。Vppポンプ209,411の各々のVbbを出力するためのVpp出力ノードN2は、共にバンクB1,B2に接続されている。
The output node of the
バンクが複数ある場合には、アドレスバッファ107の出力ノードの各々は、それが出力する内部バンクアドレス信号に対応するバンクに接続されている。
When there are a plurality of banks, each of the output nodes of the
図4において、RASバッファ回路103で、外部から入力されたext./RASをint./RASに変換され、クロック生成回路105に出力される。クロック生成回路105で、RASバッファ回路103から入力されたint./RASをもとに、int./RASに同期したクロック信号CLK1が生成される。このクロック信号CLK1はVppポンプ409,411に入力される。
In FIG. 4, ext. / RAS int. The signal is converted into / RAS and output to the
一方、バンクを活性化するためのext.BAが入力されると、アドレスバッファ107から、int.BAをVppポンプ409に、int./BAがVppポンプ411に出力される。これらint.BA,int./BAに応答してVppポンプ409または411が動作する。
On the other hand, ext. When BA is input, the int. BA is supplied to the Vpp pump 409, int. / BA is output to the
図5は、図4のVppポンプ409(,411)の一例を示す回路図である。図5を参照して、Vppポンプ409(,411)は、ANDゲート501と、コンデンサCpと、NMOSトランジスタ505,507とを含む。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the Vpp pump 409 (, 411) of FIG. Referring to FIG. 5, Vpp pump 409 (, 411) includes an AND
ANDゲート501の出力ノードはコンデンサCpの一方電極に接続されている。NMOSトランジスタ507のソース電極とゲート電極とはVcc電源に接続されている。NMOSトランジスタ505のソース電極とゲート電極とは、NMOSトランジスタ507のドレイン電極とコンデンサCpの他方電極とに接続されている。そして、NMOSトランジスタ505のドレイン電極は昇圧電圧Vppを出力するためのVpp出力ノードN2に接続されている。
The output node of the AND
ANDゲート501には、クロック生成回路105で生成されたクロック信号CLK1と、アドレスバッファ107からの上記内部バンクアドレス信号(Vppポンプ409においてはint.BA、Vppポンプ411においてはint./BA)が入力される。
The AND
内部バンクアドレス信号(int.BAまたはint./BA)がANDゲート501に入力され、int./RASに同期してクロック信号CLK1がLレベルからHレベルになると、ANDゲート501の出力はLレベルからHレベルになり、コンデンサCpの他方電極の電圧がVcc−Vthnから2Vcc−Vthn(=Vpp)に昇圧され、昇圧電圧Vppが生成される。ここで、Vccは電源電圧レベル、VthnはNMOSトランジスタのしきい値電圧である。
The internal bank address signal (int.BA or int./BA) is input to the AND
すなわち、バンクB1が活性化されるときは、ext.BAがHレベルとなり、アドレスバッファ103に入力される。アドレスバッファ107からHレベルのint.BAがVppポンプ409に、Lレベルのint./BAがVppポンプ411に出力される。そして、int./RASに同期したクロック信号CLK1によりVppポンプ409が動作し、バンクB1に昇圧電圧Vppが供給される。
That is, when bank B1 is activated, ext. BA becomes H level and is input to the
また、バンクB2が活性化されるときは、ext.BAがLレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からLレベルのint.BAがVppポンプ409に、Hレベルのint./BAがVppポンプ411に出力される。そして、int./RASに同期したクロック信号CLK1によりVppポンプ411が動作し、バンクB2に昇圧電圧Vppが供給される。
When bank B2 is activated, ext. BA becomes L level and is input to the
以上のように、バンクごとにVppポンプを有しているので、バンクから他のバンクへの切換わりがVppポンプの応答時間より短くなっても、動作するバンク数によらず安定したVppレベルの電圧を、ロウアドレス信号の入力に基づいて、バンクに供給することが可能な内部電圧供給回路を提供することができる。 As described above, since each bank has a Vpp pump, even if the switching from the bank to another bank becomes shorter than the response time of the Vpp pump, the stable Vpp level is maintained regardless of the number of operating banks. An internal voltage supply circuit capable of supplying a voltage to a bank based on an input of a row address signal can be provided.
(4) 実施の形態4
図6は、本発明の実施の形態4の半導体記憶装置900の構成を示すブロック図である。実施の形態3ではext.RAS(int./RAS)にVppポンプの動作を同期させていたが、本実施の形態では、ext./CAS(int./CAS)に同期してVppポンプが動作する。
(4)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the
図6を参照して、半導体記憶装置900は、2つのバンクB1,B2に分割されたメモリセルアレイ113と、CASバッファ回路303と、int./CASに同期したクロック信号CLK2を発生するクロック生成回路305と、ext.BAの入力によりint.BA,int./BAを出力するアドレスバッファ107と、基板電圧Vppを生成するVppポンプ409,411とを含む。
6,
CASバッファ回路303の出力ノードはクロック生成回路305の入力ノードに接続され、クロック生成回路305の出力ノードはVppポンプ409,411に接続されている。アドレスバッファ107の2つの出力ノードのうちint.BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB1とVppポンプ409とに、int./BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB2とVppポンプ411とに接続されている。Vppポンプ409,411の各々のVppを出力するためのVpp出力ノードN2は、共にバンクB1,B2に接続されている。
The output node of the
バンクが複数ある場合には、アドレスバッファ107の出力ノードの各々は、それが出力する内部バンクアドレスに対応するバンクに接続されている。
When there are a plurality of banks, each of the output nodes of the
図6において、CASバッファ回路303で、外部から入力された.ext/CASがint./CASに変換され、int./CASがクロック生成回路305に出力される。クロック生成回路305で、CASバッファ回路303から入力されたint./CASをもとに、int./CASに同期したクロック信号CLK2が生成され、Vppポンプ409,411に入力される。
In FIG. 6, the
一方、バンクを活性化するためのext.BAが入力されると、アドレスバッファ107から、int.BAをVppポンプ409に、int./BAをVppポンプ411に出される。これらint.BA,信号int./BAに応答して、Vppポンプ409または111が動作する。
On the other hand, ext. When BA is input, the int. BA is supplied to the Vpp pump 409, int. / BA is sent to the
Vppポンプ409(,411)は図4に示したものと同様のものであるので説明を省略する。 The Vpp pump 409 (, 411) is the same as that shown in FIG.
int.BA,int./BAがNANDゲート201に入力されている場合に、int./CASに同期してクロック信号CLK2がLレベルからHレベルになると、NANDゲート201の出力はHレベルからLレベルになり、コンデンサCpの他方電極の電圧がVcc−Vthnから2Vcc−Vthn(=Vpp)に昇圧され、昇圧電圧Vppが生成される。
int. BA, int. / BA is input to the
すなわち、バンクB1が活性化されるときは、ext.BAがHレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からHレベルのint.BAがVppポンプ409に、Lレベルのint./BAがVppポンプ411に出力される。そして、このHレベルのint.BAとint./CASに同期したクロック信号CLK2とによりVppポンプ409が動作し、バンクB1に昇圧電圧Vppが供給される。
That is, when bank B1 is activated, ext. BA becomes H level and is input to the
また、バンクB1が活性化されるとき、ext.BAがLレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からLレベルのint.BAがVppポンプ409に、Hレベルのint./BAがVppポンプ411に出力される。そして、このHレベルのint./BAとint./CASに同期したクロック信号CLK2とにより、Vppポンプ411が動作し、バンクB2に昇圧電圧Vppが供給される。
When bank B1 is activated, ext. BA becomes L level and is input to the
以上のように、バンクごとにVbbポンプを有しているので、バンクから他のバンクへの切換わりがVbbポンプの応答時間より短くなっても、動作するバンク数によらず安定したVbbレベルの電圧を、コラムアドレス信号の入力に基づいて、バンクに供給することが可能な内部電圧供給回路を提供することができる。 As described above, since each bank has a Vbb pump, even if the switching from the bank to another bank is shorter than the response time of the Vbb pump, the stable Vbb level is maintained regardless of the number of operating banks. An internal voltage supply circuit capable of supplying a voltage to a bank based on an input of a column address signal can be provided.
(5) 実施の形態5
図7は、本発明の実施の形態4の半導体記憶装置600の構成を示すブロック図である。図7を参照して、半導体記憶装置600は、2つのバンクB1,B2に分割されたメモリセルアレイ113と、ext./RASをint./RASに変換するRASバッファ回路103と、int./RASに同期したクロック信号CLK1を生成するクロック生成回路105と、ext.BAの入力によりint.BA,int./BAを出力するアドレスバッファ107と、内部電源電圧int.Vccを生成するVDC(電圧ダウンコンバータ)回路609,611とを含む。
(5) Embodiment 5
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the
RASバッファ回路103の出力ノードはクロック生成回路105の入力ノードに接続され、クロック生成回路105の出力ノードはVDC回路609,611に接続されている。アドレスバッファ107の2つの出力ノードのうちint.BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB1とVDC回路609とに、int./BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB2とVDC回路611とに接続されている。VDC回路609,611の各々のint.Vccを出力するためのint.Vcc出力ノードN3は、共にバンクB1,B2に接続されている。
The output node of the
バンクが複数ある場合には、アドレスバッファ107の出力ノードの各々は、それが出力する内部バンクアドレスに対応するバンクに接続されている。
When there are a plurality of banks, each of the output nodes of the
図7において、RASバッファ回路103で、外部から入力されたext./RASがint./RASに変換され、クロック生成回路105に出力される。クロック生成回路105で、RASバッファ回路103から入力された、int./RASに同期したクロック信号CLK1が生成される。このクロック信号CLK1は、VDC回路609,611に入力される。
In FIG. 7, the
一方、バンクを活性化するためのext.BAが入力されると、アドレスバッファ107は、int.BAをVDC回路609に、int./BAをVDC回路611に出力する。これらint.BA,int./BAに応答してVDC回路609,611が動作する。
On the other hand, ext. When BA is input, the
図8は、図7のVDC回路609(,611)の一例を示す図である。
図8を参照して、VDC回路609(,611)は、ANDゲート501と、カレントミラー型の幅回路701と、PMOSトランジスタ703とを含む。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the VDC circuit 609 (, 611) of FIG.
Referring to FIG. 8, VDC circuit 609 (611) includes an AND
差動幅回路701は、さらに、NMOSトランジスタ1000,1001,1002と、PMOSトランジスタ1003,1004を備える。
The
VDC回路609(,611)において、PMOSトランジスタ703のソ−ス電極はext.Vccに接続され、ドレイン電極はint.Vcc出力ノ−ドN3に接続され、ゲ−ト電極は差動増幅器701の出力ノ−ドに接続されている。
In the VDC circuit 609 (, 611), the source electrode of the
ANDゲ−ト501にはクロック生成回路105から出力されたクロック信号CLK1とアドレスバッファ107から出力された内部バンクアドレス信号(int.BAまたはint.BA)とが入力され、その出力ノ−ドは差動増幅回路701内のNMOSトランジスタ1000のゲート電極に接続されている。
The AND
NMOSトランジスタ1001のゲート電極には予め設定された基準電圧ルVrefが入力されている。差動増幅回路701の出力ノードはPMOSトランジスタ703のゲート電極に接続され、Lレベルの電圧が印加されると、PMOSトランジスタ703のソース電極に与えられる外部電源電圧ext.Vccをもとに内部降圧された内部電源電圧int.Vccが、PMOSトランジスタ703のドレイン電極からint.Vcc出力ノ−ドN3に供給される。この内部電源電圧int.Vccは差動増幅回路701内のNMOSトランジスタ1002にフィ−ドバックされ、基準電圧Vrefと同電位になろうとする。NMOSトランジスタ1000は、ANDゲート501に入力されるクロック信号CLK1と内部バンクアドレス信号とがともにHレベルのときオンする。したがって、VDC回路609(,611)は、NMOSトランジスタ1000がオンしたとき活性化され動作する。
A preset reference voltage Vref is input to the gate electrode of the
すなわち、バンクB1が活性化されるときは、ext.BAがHレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からHレベルのint.BAがVDC回路609に、Lレベルのint./BAがVDC回路611に出力される。そして、このHレベルのint.BAとint./RASに同期したクロック信号CLK1とによりVDC回路609が動作し、バンクB1に内部電源電圧int.Vccが供給される。
That is, when bank B1 is activated, ext. BA becomes H level and is input to the
また、バンクB2が活性化されるときは、ext.BAがLレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からLレベルのint.BAがVDC回路609に、Hレベルのint./BAがVDC回路611に出力される。そして、int./RASに同期したクロック信号CLK1によりVDC回路609が動作し、バンクB2に内部電源電圧int.Vccが供給される。
When bank B2 is activated, ext. BA becomes L level and is input to the
以上のように、バンクごとにVDC回路を有しているので、バンクから他のバンクへの切換わりがVDC回路の応答時間より短くなっても、動作するバンク数によらず安定した内部電源電圧を、ロウアドレス信号の入力に基づいて、バンクに供給することが可能な内部電圧供給回路を提供することができる。 As described above, since each bank has a VDC circuit, even if the switching from the bank to another bank is shorter than the response time of the VDC circuit, a stable internal power supply voltage is maintained regardless of the number of operating banks. Can be supplied to the bank based on the input of the row address signal.
(6) 実施の形態6
図9は、本発明の実施の形態5の半導体記憶装置800の構成を示すブロック図である。実施の形態4の半導体記憶装置400は、ext.RAS(int./RAS)にVDCポンプの動作を同期させていたが、本実施の形態はext.CAS((int./CAS)に同期させてVDC回路が動作する。
(6)
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the
図9を参照して、半導体記憶装置800は、2つのバンクB1,B2に分割されたメモリセルアレイ113と、ext./RASをint./RASに変換するCASバッファ303と、int.CASに同期したクロック信号CLK2を生成するクロック生成回路305と、ext.BAの入力によりint.BA,int./BAを出力するアドレスバッファ107と、内部電源電圧int.Vccを生成するVDC回路609,611とを含む。
Referring to FIG. 9,
CASバッファ回路303の出力ノードはクロック生成回路305の入力ノードに接続され、クロック生成回路305の出力ノードはVDC回路609,611に接続されている。アドレスバッファ107の2つの出力ノードのうちint.BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB1とVDC回路609とに、int./BAが出力される出力ノードはメモリセルアレイ113内のバンクB2とVDC回路611とに接続されている。VDC回路609,611の各々のint.Vccを出力するためのint.Vcc出力ノードN3は、共にバンクB1,B2に接続されている。
The output node of the
VDC回路609,611は図8に示したものと同様であるので、説明を省略する。
バンクが複数ある場合には、アドレスバッファ107の出力ノードの各々は、それが出力する内部バンクアドレスに対応するバンクに接続されている。
The
When there are a plurality of banks, each of the output nodes of the
図9において、CASバッファ回路303で、外部から入力されたext./CASがint./CASに変換され、クロック生成回路305に出力される。クロック生成回路305で、CASバッファ回路303から入力されたint./CASをもとに、int./RASに同期したクロック信号CLK2が生成される。このクロック信号CLK2はVppポンプ609,611に入力される。
In FIG. 9, the
一方、バンクを活性化するためのext.BAが入力されると、アドレスバッファ107は、int.BAをVDC回路609に、int./BAをVDC回路611に出力する。これらint.BA,int./BAに応答してVDC回路609,611が動作する。
On the other hand, ext. When BA is input, the
すなわち、バンクB1が活性化されるときは、ext.BAがHレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からHレベルのint.BAがVDC回路609に、Lレベルのint./BAがVDC回路611に出力される。そして、int./CASに同期したクロック信号CLK2によりVDC回路609が動作し、バンクB1に内部電源電圧int.Vccが供給される。
That is, when bank B1 is activated, ext. BA becomes H level and is input to the
また、バンクB2が活性化されるときは、ext.BAがLレベルとなり、アドレスバッファ107に入力される。アドレスバッファ107からLレベルのint.BAがVDC回路609に、Hレベルのint./BAがVDC回路611に出力される。そして、int./CASに同期したクロック信号CLK2によりVDC回路611が動作し、バンクB2に内部電源電圧int.Vccが供給される。
When bank B2 is activated, ext. BA becomes L level and is input to the
以上のように、バンクごとにVDC回路を有しているので、バンクから他のバンクへの切換がVDC回路の応答時間より短くなっても、動作するバンク数によらず安定した内部電源電圧を、コラムアドレス信号の入力に基づいて、バンクに供給することが可能な内部電圧供給回路を提供することができる。 As described above, since each bank has a VDC circuit, a stable internal power supply voltage can be obtained regardless of the number of operating banks even when switching from the bank to another bank is shorter than the response time of the VDC circuit. An internal voltage supply circuit that can supply a bank based on the input of a column address signal can be provided.
(7) 実施の形態7
図10は、本発明の実施の形態7の半導体記憶装置1000の構成を示すブロック図である。図10を参照して、半導体記憶装置1000は、RASバッファ103と、アドレスバッファ107と、複数のバンクに分割されたメモリセルアレイ113と、メモリセルアレイ113内のバンクにint.Vccを供給するVDC回路1001と、VDC回路1001を活性化するための活性化信号を発生する活性化信号発生回路1003と、を備える。
(7)
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the
以下、簡単のために、メモリセルアレイ113が、2つのバンクB1,B2に分割されている場合について説明する。バンクB1は、int.BAがLレベルのとき活性化され、バンクB2は、int.BAがHレベルのとき活性化されるものとする。
Hereinafter, for simplicity, the case where the
メモリセルアレイ113はアドレスバッファ107とVDC回路1001の内部電源電圧出力ノード(以下、int.Vccノードと称す)N3とに接続されている。活性化信号発生回路1003はアドレスバッファ107とRASバッファ回路103とに接続されている。VDC回路1001は活性化信号発生回路1003に接続されている。
活性化信号発生回路1003には、外部からクロック信号CLK3と活性化されていないバンクをプリチャージするためのプリチャージ信号/PREとが入力され、RASバッファ回路103からint./RASが入力されている。これらの信号に基いて、活性化信号発生回路1003は、VDC回路1001を活性化するための活性化信号/ACT1,/ACT2を出力する。
The activation
図11,12は、図10の半導体記憶装置1000内の活性化信号発生回路1003が発生する活性化信号を示すタイミングチャートである。
11 and 12 are timing charts showing activation signals generated by the activation
図11は、バンクB1,B2が別々に活性化される場合のタイミングチャートである。一方、図12は、バンクB1,B2が同時に活性化される場合のタイミングチャートである。まず、図11を参照して、活性化信号発生回路1003の動作を説明する。
FIG. 11 is a timing chart when the banks B1 and B2 are activated separately. On the other hand, FIG. 12 is a timing chart when the banks B1 and B2 are simultaneously activated. First, the operation of the activation
時刻t0 のクロック信号CLK3の立上がりエッジで、RASバッファ回路103からLレベルのint./RASおよびアドレスバッファ107からLレベルのint.BAが活性化信号発生回路1003に取込まれると、活性化信号/ACT1がLレベルとなる。一方、活性化信号/ACT2はHレベルのまま一定である。
At the rising edge of the clock signal CLK3 at time t0, the L.S. / RAS and the
時刻t1 のクロック信号CLK3の立上がりエッジで、RASバッファ回路103からのLレベルのint./RAS、アドレスバッファ107からのHレベルのint.BA、および外部からバンクをプリチャージするためのプリチャージ信号/PREが活性化信号発生回路103に取込まれると、バンクB1が非活性化され、また、活性化信号/ACT1がHレベルとなり、バンクB1へのアクセスが終了し、プリチャージが行なわれる。
At the rising edge of the clock signal CLK3 at time t1, the L level int. / RAS, H level int. When BA and precharge signal / PRE for precharging the bank from the outside are taken into activation
さらに、時刻t2 のクロック信号CLK3の立上がりエッジでRASバッファ回路103からLレベルのint./RASおよびアドレスバッファ107からのHレベルのint.BA(すなわちLレベルのint./BA)が活性化信号発生回路1003に取込まれると、活性化信号/ACT2がLレベルとなる。一方、活性化信号/ACT1はHレベルのまま一定である。
Further, at the rising edge of the clock signal CLK3 at the time t2, the int. / RAS and H level int. When BA (that is, L level int./BA) is taken into activation
時刻t4 のクロック信号CLK3の立上がりエッジで、RASバッファ回路103からLレベルのint./RAS、アドレスバッファ107がLレベルのint.BA、および外部からプリチャージ信号/PREが活性化信号発生回路1003に取込まれると、バンクB2が非活性化され、活性化信号/ACT2がHレベルとなり、バンクB2へのアクセスが終了し、プリチャージが行なわれる。
At the rising edge of clock signal CLK3 at time t4, L level int. / RAS,
次に、図12を参照して、活性化信号発生回路1003の動作を説明する。
時刻t0 のクロック信号CLK3の立下がりエッジで、RASバッファ回路103からLレベルのint./RASおよびアドレスバッファ107からLレベルのint.BAが活性化信号発生回路1003に取込まれると、バンクB1が活性化され、活性化信号/ACT1がLレベルとなる。
Next, the operation of the activation
At the falling edge of the clock signal CLK3 at time t0, the
続いて、時刻t1 のクロック信号CLK3の立下がりエッジでRASバッファ回路103からLレベルのint./RASおよびアドレスバッファ107からHレベルのint.BAが活性化信号発生回路1003に取込まれると、バンクB2が活性化され、活性化信号/ACT2がLレベルとなる。
Subsequently, at the falling edge of the clock signal CLK3 at time t1, the
バンクB1,B2が同時に活性化される場合、メモリセルにアクセスするために動作する回路が、1つのバンクのみにおいてアクセスする場合に比べて多くなる。そこで、上記活性化信号/ACT1,/ACT2により動作する以下に示すようなVDC回路を設ける。 When banks B1 and B2 are activated at the same time, the number of circuits that operate to access memory cells is larger than when access is made in only one bank. Therefore, a VDC circuit as shown below that operates in accordance with the activation signals / ACT1, / ACT2 is provided.
図13は、図10のVDC回路1001の一例であるVDC回路1300を示す回路図である。図13を参照して、VDC回路1300は、活性化信号/ACT1により活性化されint.Vccを出力する内部電源電圧出力回路1301と、活性化信号/ACT2により活性化されint.Vccを出力する内部電源電圧出力回路1303とを備える。内部電源電圧出力回路1301と内部電源電圧出力回路1303とは回路構成は全く同一である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a
内部電源電圧出力回路1301は、差動増幅器1305と、PMOSトランジスタ1307,1309と、インバータ1311とを備える。
The internal power supply
差動増幅器1305は、さらに、PMOSトランジスタ1313,1314と、NMOSトランジスタ1315〜1317とを備える。
The
差動増幅器の反転入力端子には基準電圧Vrefが与えられ、非反転端子にはint.Vcc出力ノードN3の電圧がフィードバックされ、出力端子はPMOSトランジスタ1307のゲート電極とPMOSトランジスタ1309のドレイン電極とに接続されている。PMOSトランジスタ1307のソース電極はext.Vccに接続され、ドレイン電極は内部電源電圧出力ノードN1に接続されている。
The reference voltage Vref is applied to the inverting input terminal of the differential amplifier, and the int. The voltage of the Vcc output node N3 is fed back, and the output terminal is connected to the gate electrode of the
PMOSトランジスタ1313のソース電極はext.Vccに接続され、ゲート電極はPMOSトランジスタ1314のゲート電極とドレイン電極とに接続され、ドレイン電極は出力端子に接続されている。PMOSトランジスタ1314のソース電極はext.Vccに接続されている。NMOSトランジスタ1315のゲート電極には基準電圧Vrefが入力され、ソース電極はNMOSトランジスタ1317のドレイン電極に接続されている。NMOSトランジスタ1316のゲート電極は内部電源電圧出力ノードN1に接続され、ソース電極はNMOSトランジスタ1317のドレイン電極に接続されている。NMOSトランジスタ1317のドレイン電極は接地され、ゲート電極にはインバータを介して活性化信号/ACT1が入力される。
The source electrode of the
内部電源電圧出力回路1301の出力ノードと内部電源電圧出力回路1303の出力ノードとはint.Vcc出力ノードN3で接続され、int.Vcc出力ノードN3は、メモリセルアレイ113に接続されている。
The output node of internal power supply
バンクB1が活性化されていないとき、活性化信号/ACT1はHレベルで、差動増幅器1305内のNMOSトランジスタ1317はオンしているので、差動増幅器1305は動作せず、また、PMOSトランジスタ1309がオンしているので、PMOSトランジスタ1307のゲート電極にPMOSトランジスタ1309を介してext.Vccが与えられ、PMOSトランジスタ1307はオフしているため、int.Vcc出力ノードN3にint.Vccが出されない。
When the bank B1 is not activated, the activation signal / ACT1 is at the H level, and the
バンクB1が活性化されるとき、活性化信号/ACT1がLレベルになると、差動増幅器1305内のNMOSトランジスタ1317がオンして差動増幅器1305が動作する。また、PMOSトランジスタ1309がオフして、PMOSトランジスタ1307のゲート電極にはext.Vccが与えられず、差動増幅器1305の出力端子の電圧が与えられ、この電圧によりPMOSトランジスタ1307が制御され、ext.Vccをもとにint.Vccがint.Vcc出力ノードN3に出力される。
When the bank B1 is activated and the activation signal / ACT1 becomes L level, the
内部電源電圧出力回路1303についても上記内部電源電圧出力回路1301と同様に、バンクB2が活性化されていないとき、活性化信号/ACT2はHレベルで、NMOSトランジスタ1317がオフし、PMOSトランジスタ1309がオンして、int.Vcc出力ノードN3にint.Vccが出力されず、バンクB2が活性化されるとき、活性化信号/ACT2がLレベルとなり、ext.Vccをもとにint.Vccがint.Vcc出力ノードN3に出力される。
Similarly to the internal power supply
したがって、本発明の実施の形態7の半導体記憶装置1300は、VDC回路がバンクごとに内部電源電圧出力回路を有するので、あるバンクから他のバンクへの切換わりが内部電源電圧出力回路の応答時間より短くなっても、安定して内部電源電圧をバンクに供給することが可能である。
Therefore, in
また、複数のバンクが同時に活性化される場合には、各バンクに対応する内部電源電圧出力回路が各々動作するので、VDC回路の内部電源電圧供給能力が向上し、安定した内部電源電圧を供給することが可能である。 When a plurality of banks are activated simultaneously, the internal power supply voltage output circuit corresponding to each bank operates, so that the internal power supply voltage supply capability of the VDC circuit is improved and a stable internal power supply voltage is supplied. Is possible.
(8) 実施の形態8
本発明の実施の形態8の半導体記憶装置は、図10の実施の形態7の半導体記憶装置1000において、VDC回路1001を、以下に示す図14のVDC回路1400に置換えたものである。
(8) Embodiment 8
The semiconductor memory device according to the eighth embodiment of the present invention is obtained by replacing the
この実施例においても、簡単のために、メモリセルアレイ113が2つのバンクB1,B2に分割されている場合について説明する。
Also in this embodiment, for simplicity, the case where the
図14は、本発明の実施の形態8の半導体記憶装置に含まれているVDC回路1400を示す回路図である。図14を参照して、VDC回路1400は、カレントミラー型の差動増幅器1305と、NOR回路1406と、int.Vcc出力ノードN3に電圧を出力する電圧出力回路1415,1416とを備える。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a
差動増幅器1305は、さらに、PMOSトランジスタ1413,1414と、NMOSトランジスタ1315〜1317とを備える。
The
電圧出力回路1415は、さらに、PMOSトランジスタ1407,1408を備え、電圧出力回路1416は、さらに、PMOSトランジスタ1409,1410を備える。
The
電圧発生回路1415はバンクB1に供給するためのint.Vccを出力するための回路であり、電圧発生回路1416はバンクB2に供給するためのint.Vccを出力するための回路である。
The
差動増幅器1305において、PMOSトランジスタ1313のソース電極はext.Vccに接続され、ドレイン電極は出力端子に接続され、ゲート電極はPMOSトランジスタ1314ゲート電極とドレイン電極とに接続されている。PMOSトランジスタ1314のソース電極はext.Vccに接続されている。NMOSトランジスタ1315のドレイン電極は出力端子に接続され、ゲート電極には基準電圧Vrefが与えられる。NMOSトランジスタ1316のドレイン電極はNMOSトランジスタ1317のドレイン電極に接続され、ソース電極はNMOSトランジスタ1317のドレイン電極に接続され、ゲート電極はint.Vcc出力ノードN3に接続されている。NMOSトランジスタ1317のソース電極は接地され、ゲート電極はNOR回路1406の出力ノードに接続されている。NOR回路1406の一方の入力ノードには活性化信号/ACT1が、他方の入力ノードには活性化/ACT2が入力されている。
In the
電圧出力回路1415において、PMOSトランジスタ1407のソース電極はext.Vccに接続され、ドレイン電極はPMOSトランジスタ1408のソース電極に接続され、ゲート電極に活性化信号/ACT1が入力される。PMOSトランジスタ1408のドレイン電極はint.Vcc出力ノードN3に接続され、ゲート電極は差動増幅器1305の出力端子に接続されている。
In the
電圧出力回路1416において、PMOSトランジスタ1409のソース電極はext.Vccに接続され、ドレイン電極はPMOSトランジスタ1410のソース電極に接続され、ゲート電極には活性化信号/ACT2が入力される。PMOSトランジスタ1410のドレイン電極はint.Vcc出力ノードN3に接続され、ゲート電極き差動増幅器1305の出力端子に接続されている。
In the
バンクB1,B2がともに活性化されていないとき、活性化信号/ACT1,ACT2はともにHレベルであるので、NOR回路1406の出力はLレベルであり、差動増幅器1305内のNMOSトランジスタ1317がオフ状態であるので、差動増幅器1305は動作しない。また、PMOSトランジスタ1407,1409もオフ状態であるので、int.Vcc出力ノードN3にはint.Vccが出力されない。
When both banks B1 and B2 are not activated, activation signals / ACT1 and ACT2 are both at H level, so that the output of NOR
いずれか一方のバンク、たとえば、バンクB1のみが活性化されるとき、活性化信号/ACT1はLレベル、/ACT2はHレベルとなるので、NOR回路1406の出力はLレベルとなり、NMOSトランジスタ1317がオンして差動増幅器1305が動作する。また、PMOSトランジスタ1407がオンするので、差動増幅器1305の出力により制御されたPMOSトランジスタ1408を介して、ext.Vccをもとに、バンクB1に供給されるためのint.Vccがint.Vcc出力ノードN3に発生される。
When only one bank, for example, bank B1, is activated, activation signal / ACT1 is at L level and / ACT2 is at H level, so that the output of NOR
バンクB2のみが活性化されるときは、活性化信号/ACT2がLレベル、活性化信号/ACT1がHレベルとなり、NMOSトランジスタ1317とPMOSトランジスタ1409とがオンして、ext.Vccをもとに、差動増幅器1305の出力により制御されたPMOSトランジスタ1410を介して、バンクB2に供給されるためのint.Vccがint.Vcc出力ノードに発生される。
When only bank B2 is activated, activation signal / ACT2 becomes L level and activation signal / ACT1 becomes H level,
さらに、バンクB1,B2の両方が活性化されるときは、活性化信号/ACT1,/ACT2とがともにLレベルとなり、NMOSトランジスタ1317と2つPMOSトランジスタ1407,1409とがオンし、差動増幅器1305の出力により制御されたPMOSトランジスタ1408,1410を介して、int.Vcc出力ノードN3にバンクB1,B2に供給するためのint.Vccが発生される。
Further, when both banks B1 and B2 are activated, activation signals / ACT1 and / ACT2 both become L level,
よって、両方のバンクが活性化されるとき、バンク1つのみが活性化されるときと比較してint.Vccの供給能力が向上するので、両方のバンクに安定したint.Vccを供給することができる。 Therefore, when both banks are activated, int. Is compared to when only one bank is activated. Since the supply capacity of Vcc is improved, stable int. Vcc can be supplied.
以上のように、本発明の実施の形態8の半導体記憶装置は、活性化されるバンクに応じてint.Vccの供給能力が変化するので、常に安定したint.Vccを供給することが可能である。 As described above, the semiconductor memory device according to the eighth embodiment of the present invention is int. Since the Vcc supply capacity changes, the int. Vcc can be supplied.
メモリセルアレイが複数のバンクに分割されている場合は、バンクB1,B2に対応して設けられた電圧発生回路1415,1416と同様な、活性化信号と差動増幅器1305の出力とにより動作する電圧発生回路を内部電圧出力ノードN3に接続していればよい。
In the case where the memory cell array is divided into a plurality of banks, the voltage operated by the activation signal and the output of the
図15は図14のVDC回路1400の改良例であるVDC回路1500を示す回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram showing a
図15を参照して、VDC回路1500は、図14のVDC回路1400のNOR回路1406とNMOSトランジスタ1317とを、NMOSトランジスタ1501,1502とインバータ1503,1504とに置換えたものである。
Referring to FIG. 15,
NMOSトランジスタ1501,1502のドレイン電極はNMOSトランジスタ1315のソース電極に接続され、ソース電極は接地電圧が与えられている。インバータ1503には活性化信号/ACT1が入力され、インバータ1503の出力はNMOSトランジスタ1501のゲート電極に与えられる。インバータ1504には活性化信号/ACT2が入力され、インバータ1504の出力はNMOSトランジスタ1502のゲート電極に与えられる。
The drain electrodes of the
たとえば、バンクB1が活性化されるときは、活性化信号/ACT1がLレベルとなり、NMOSトランジスタ1501がオンして、差動増幅器1305はNMOSトランジスタ1501により決定される所定の電圧利得となる。
For example, when bank B1 is activated, activation signal / ACT1 becomes L level,
バンクB2が活性化されるときは、活性化信号/ACT2がLレベルとなり、NMOSトランジスタ1502がオンして差動増幅器1305はNMOSトランジスタ1502により決定される所定の電圧利得となる。
When bank B2 is activated, activation signal / ACT2 becomes L level,
バンクB1,B2の両方が活性化されるときは、活性化信号/ACT1,/ACT2がともにLレベルとなってNMOSトランジスタ1501,1502がオンするので、差動増幅器1305は、NMOSトランジスタ1501,1502により決定される所定の電圧利得となる。しかも、このときの電圧利得は、1つのバンクのみが活性化されるときと比較して、より大きな電圧利得となる。
When both banks B1 and B2 are activated, activation signals / ACT1 and / ACT2 both become L level and
以上のように、本発明の実施の形態8の半導体記憶装置にVDC回路1500を用いれば、VDC回路1400を用いた場合の効果に加えて、活性化されるバンクに対応して差動増幅器の電圧利得を変えることができるので、活性化されるバンクに応じてint.Vccの供給能力の変化を調整することが可能となる。
As described above, if
(9) 実施の形態9
次に、メモリセルアレイ内の複数のバンクをまとめていくつかのグループを作り、それらのグループに対応してVDC回路がint.Vccを供給するようにした例を以下に示す。ここでは、一例として、メモリセルアレイを4つのバンクに分割した場合について説明する。
(9) Embodiment 9
Next, a plurality of banks in the memory cell array are grouped to form several groups, and VDC circuits corresponding to these groups are int. An example in which Vcc is supplied is shown below. Here, a case where the memory cell array is divided into four banks will be described as an example.
図16は、本発明の実施の形態9の半導体記憶装置の主要部分1600の構成を示すブロック図である。実施の形態9の半導体記憶装置は、実施の形態7の図10の半導体記憶装置1000と同様に、RASバッファ103とアドレスバッファ107と活性化信号発生回路1003とを備え(図示せず)、活性化信号/ACT1〜/ACT4は、活性化信号発生回路1003により出力される。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of main part 1600 of the semiconductor memory device according to the ninth embodiment of the present invention. The semiconductor memory device according to the ninth embodiment includes the
図16を参照して、半導体記憶装置の主要部分1600は、4つのバンクB1〜B4に分割されたメモリセルアレイ113と、メモリセルアレイ113にint.Vccを供給するVDC回路1610と、AND回路1605,1607とを備える。
Referring to FIG. 16, main portion 1600 of the semiconductor memory device includes
VDC回路1610は、さらに、内部電源電圧出力回路1601,1603を備える。この内部電源電圧出力回路1601,1603を備えるVDC回路1610は、実施の形態7の図13の内部電圧出力回路1301,1303を備えるVDC回路1300と同様の回路である。
バンクB1,B2をグループG1、バンクB3,B4をグループG2とする。
AND回路1605の一方の入力ノードには、バンクB1が活性化されるときにLレベルとなる活性化信号/ACT1が入力され、他方の入力ノードには、バンクB2が活性化されるときにLレベルとなる活性化信号/ACT2が入力される。AND回路1607の一方の入力ノードには、バンクB3が活性化されるときにLレベルとなる活性化信号/ACT3が入力され、他方の入力ノードには、バンクB4が活性化されるときにLレベルとなる活性化信号/ACT4が入力される。
Banks B1 and B2 are group G1, and banks B3 and B4 are group G2.
One input node of AND
グループG1内のバンクB1,B2の少なくとも一方が活性化されるとき、AND回路1605から出力される制御信号/ACTG1はLレベルとなる。内部電源電圧出力回路1601は、この制御信号/ACTG1が図13の内部電源電圧出力回路1301に活性化信号/ACT1の代わりに入力された回路と全く同様であるので、制御信号/ACTG1がLレベルのときint.Vccが発生し、バンクB1,B2に供給される。なお、そのときバンクB3,B4はプリチャージされる。
When at least one of the banks B1 and B2 in the group G1 is activated, the control signal / ACTG1 output from the AND
また、グループG2内のバンクB3,B4の少なくとも一方が活性化されるとき、AND回路1607から出力される制御信号/ACTG2はLレベルとなる。内部電源電圧出力回路1603は、この制御信号/ACTG2が図13の内部電源電圧出力回路1301に活性化信号/ACT1の代わりに入力された回路と全く同様であるので、制御信号/ACTG2がLレベルのときint.Vccが発生し、バンクB3,B4に供給される。なお、そのときバンクB1,B2はプリチャージされる。
When at least one of the banks B3 and B4 in the group G2 is activated, the control signal / ACTG2 output from the AND
したがって、本発明の実施の形態9の半導体記憶装置は、複数のバンクがいくつかのグループに分割され、グループごとに内部電圧出力回路が設けられているので、あるグループ内のバンクから他のグループ内のバンクへの切換わりが内部電源電圧出力回路の応答時間より短くなっても、安定した内部電源電圧を供給することが可能である。 Therefore, in the semiconductor memory device according to the ninth embodiment of the present invention, a plurality of banks are divided into several groups, and an internal voltage output circuit is provided for each group. Even if the switching to the internal bank becomes shorter than the response time of the internal power supply voltage output circuit, it is possible to supply a stable internal power supply voltage.
また、メモリセルアレイ内のバンク分割数が多い場合に、アクセスされるバンクが換わっても、同一グループ内であれば、内部電源電圧出力回路を切換える必要がないので、安定した内部電源電圧を供給することが可能である。 Further, when the number of bank divisions in the memory cell array is large, even if the bank to be accessed is changed, it is not necessary to switch the internal power supply voltage output circuit within the same group, so that a stable internal power supply voltage is supplied. It is possible.
(10) 実施の形態10
図17は、本発明の実施の形態10の半導体記憶装置の主要部分1700の構成を示すブロック図である。ここでは、メモリセルアレイが8つのバンクB1〜B8に分割された場合について説明する。
(10)
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of main part 1700 of the semiconductor memory device according to the tenth embodiment of the present invention. Here, a case where the memory cell array is divided into eight banks B1 to B8 will be described.
図17を参照して、実施の形態10の半導体記憶装置の主要部分1700は、8つのバンクB1〜B8に分割されメモリセルアレイ113と、VDC回路1701,1703と、AND回路1605〜1608とを備える。
Referring to FIG. 17, main portion 1700 of the semiconductor memory device of the tenth embodiment is divided into eight banks B1 to B8, and includes
VDC回路1701,1703は、実施の形態8の図14のVDC回路1400または図15のVDC回路1500と同一の回路である。
バンクB1〜B4をグループG1、バンクB5〜B8をグループG2とする。
活性化信号/ACT1〜/ACT8は、それぞれ、バンクB1〜B8が活性化されるときLレベルとなる。
Banks B1 to B4 are group G1, and banks B5 to B8 are group G2.
Activation signals / ACT1- / ACT8 are at L level when banks B1-B8 are activated, respectively.
AND回路1605の一方の入力ノードには活性化信号/ACT1が入力され、他方の入力ノードには活性化信号/ACT2が入力され、その出力ノードはVDC回路1701の一方の入力ノードに接続されている。AND回路1606の一方の入力ノードには活性化信号/ACT3が入力され、他方の入力ノードには活性化信号/ACT4が入力され、その出力ノードはVDC回路1701の他方の入力ノードに接続されている。
The activation signal / ACT1 is input to one input node of the AND
AND回路1607の一方の入力ノードには活性化信号/ACT5が入力され、他方の入力ノードには活性化信号/ACT6が入力され、その出力ノードはVDC回路1703の一方の入力ノードに接続されている。AND回路1608の一方の入力ノードには活性化信号/ACT7が入力され、他方の入力ノードには活性化信号/ACT8が入力され、その出力ノードがVDC回路1703の他方の入力ノードに接続されている。
The activation signal / ACT5 is input to one input node of the AND
VDC回路1701の出力ノードとVDC回路1703の出力ノードとはint.Vcc出力ノードN3で接続され、メモリセルアレイ113に接続されている。
The output node of the
バンクB1,B2の少なくとも一方が活性化されるとき、AND回路1605から出力される制御信号/ACTG11はLレベルとなる。また、バンクB3,B4の少なくとも一方が活性化されるとき、AND回路1606から出力される制御信号/ACTG12はLレベルとなる。
When at least one of the banks B1 and B2 is activated, the control signal / ACTG11 output from the AND
VDC回路1701は、この制御信号/ACTG11,/ACTG12が、実施の形態8の図14のVDC回路1400に活性化信号/ACT1,ACT2の代わりに入力された回路と全く同様であるので、制御信号/ACTG11,/ACTG12のうちの少なくとも一方がLレベルのときint.Vccが発生し、バンクB1〜B4のうち活性化されているバンクに供給される。そのときその他のバンクはプリチャージされる。また、制御信号/ACTG11と制御信号/ACTG12とがともにLレベルのとき(すなわちバンクB1,B2の少なくとも一方と、バンクB3,B4の少なくとも一方とが活性化されるとき)は、実施の形態8で述べたのと全く同様にしてint.Vccの供給能力が向上する。
グループG2についても上記グループG1の場合と同様であり、バンクB5,B6の少なくとも一方が活性化されるときAND回路1607から出力される制御信号/ACTG21はLレベルとなり、バンクB7,B8の少なくとも一方が活性化されるとき、AND回路1608から出力される制御信号/ACTG22はLレベルとなる。
The group G2 is the same as in the case of the group G1, and when at least one of the banks B5 and B6 is activated, the control signal / ACTG21 output from the AND
VDC回路1703は、この制御信号/ACTG21,/ACTG22が、実施の形態8の図14のVDC回路1400に活性化信号/ACT1,/ACT2の代わりに入力された回路と全く同様であるので、制御信号/ACTG21,/ACTG22のうち少なくとも一方がLレベルのときint.Vccが発生し、バンクB5〜B8のうち活性化されているバンクに供給される。そのとき、その他のバンクはプリチャージされる。
The
また、制御信号/ACTG21と制御信号/ACTG22とがともにLレベルのとき(すなわち、バンクB5,B6少なくとも一方と、バンクB7,B8の少なくとも一方とが活性化されるとき)は、実施の形態8で述べたのと全く同様にint.Vccの供給能力が向上する。 Further, when both control signal / ACTG21 and control signal / ACTG22 are at the L level (that is, when at least one of banks B5 and B6 and at least one of banks B7 and B8 is activated), the eighth embodiment. Int. Vcc supply capability is improved.
以上のように、本発明の実施の形態10の半導体記憶装置は、あるグループ内のバンクから他のグループ内のバンクへの切換わりがVDC回路の応答時間より短くなっても、安定した内部電源電圧を供給することが可能である。また、メモリセルアレイ内のバンク分割数が多い場合に、アクセスされるバンクが換わっても、同一グループ内であれば、VDC回路を切換える必要がないので、安定した内部電源電圧を供給することが可能である。 As described above, the semiconductor memory device according to the tenth embodiment of the present invention has a stable internal power supply even when switching from a bank in one group to a bank in another group is shorter than the response time of the VDC circuit. It is possible to supply a voltage. Further, when the number of bank divisions in the memory cell array is large, even if the bank to be accessed is changed, it is not necessary to switch the VDC circuit within the same group, so it is possible to supply a stable internal power supply voltage. It is.
さらに、実施の形態8の半導体記憶装置の場合と同様に、活性化されるバンク数に応じてVDC回路の内部電源電圧供給能力を向上させることが可能である。 Furthermore, as in the case of the semiconductor memory device of the eighth embodiment, the internal power supply voltage supply capability of the VDC circuit can be improved according to the number of activated banks.
ここで、VDC回路1701,1703は、図15のVDC回路1500と同様の回路を用いることもできる。
Here, as the
(11) 実施の形態11
活性化されるバンク数に対応してVDC回路のint.Vcc供給能力が変化するようにした例を次に示す。
(11)
The int. Of the VDC circuit corresponds to the number of activated banks. An example in which the Vcc supply capability is changed will be described below.
図18は、本発明の実施の形態11の半導体記憶装置1800の構成を示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a
図18を参照して、半導体記憶装置1800は、4つのバンクB1〜B2に分割されたメモリセルアレイ113と、アドレスバッファ107と、活性化信号発生回路103と、活性化されるバンクの数をカウントするカウント回路1803と、VDC回路1801とを備える。
Referring to FIG. 18,
メモリセルアレイ113は、アドレスバッファ107と、VDC回路1801のint.Vcc出力ノードN3とに接続されている。活性化信号発生回路103はアドレスバッファ107に接続されている。カウント回路1803は活性化信号発生回路103の出力ノードに接続されている。VDC回路1801はカウント回路1803の出力ノードに接続されている。
The
ここで、一例として、バンクB1,B3が活性化される場合について説明する。
実施の形態7の図10で説明したように、int./RAS,クロック信号CLK3,およびアドレスバッファ107からのint.BAとに応答して、活性化信号発生回路103で、活性化されるバンクB1,B3に対応するLレベルの活性化信号/ACT1,/ACT3と、Hレベルの活性化信号/ACT2,/ACT4とが出力される。
Here, as an example, a case where the banks B1 and B3 are activated will be described.
As described in FIG. 10 of the seventh embodiment, int. / RAS, clock signal CLK3, and int. In response to BA, in activation
カウント回路1803で、入力されたLレベルの活性化信号/ACT1,/ACT3により、活性化されるバンク数が2とカウントされる。カウント回路1803は、バンク数2に対応させて、Lレベルに立下げられた制御信号/CNT1,/CNT2をVDC回路1801に出力する活性化されるバンク数が1つである場合は制御信号/CNT1のみがLレベルに立下げられ、3つの場合は制御信号/CNT1〜/CNT3がLレベルに立下げられ、4つであれば、すべての制御信号/CNT1〜/CNT4がLレベルに立下げられる。
The
VDC回路1801は、制御信号/CNT1,/CNT2により、2つのバンクに十分なint.Vccを供給できるようにint.Vccの供給能力が向上する。
The
図19は、図18のVDC回路1801の一例であるVDC回路1900を示す回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram showing a
図19を参照して、VDC回路1900は、差動増幅器1305と、NOR回路1901と、ext.Vccに基づいてint.Vcc出力ノードN3に電圧を発生し供給する電圧発生回路1921〜1924とを備える。
Referring to FIG. 19,
差動増幅器1305は、図13などに示した差動増幅器1305と同一のものであり、差動増幅器1305内のNMOSトランジスタ1317のゲート電極にはNOR回路1901の出力ノードが接続されている。
The
電圧発生回路1921はPMOSトランジスタ1903,1904を、電圧発生回路1922はPMOSトランジスタ1905,1906を、電圧発生回路1923はPMOSトランジスタ1907,1908を、電圧発生回路1924はPMOSトランジスタ1909,1910を備える。
The
電圧発生回路1921において、PMOSトランジスタ1903のソース電極は外部電源ノードに接続され、ドレイン電極はPMOSトランジスタ1903のソース電極に接続され、ゲート電極には制御信号/CNT1が入力されている。PMOSトランジスタ1904のドレイン電極はint.Vcc出力ノードN3に接続され、ゲート電極は差動増幅器1305の出力ノードに接続されている。
In the
電圧発生回路1922において、PMOSトランジスタ1905のソース電極は外部電源ノードに接続され、ドレイン電極はPMOSトランジスタ1905のソース電極に接続され、ゲート電極には制御信号/CNT2が入力されている。PMOSトランジスタ1906のドレイン電極はint.Vcc出力ノードN3に接続され、ゲート電極は差動増幅器1305の出力ノードに接続されている。
In the
電圧発生回路1923において、PMOSトランジスタ1907のソース電極は外部電源ノードに接続され、ドレイン電極はPMOSトランジスタ1907のソース電極に接続され、ゲート電極には制御信号/CNT3が入力されている。PMOSトランジスタ1908のドレイン電極はint.Vcc出力ノードN3に接続され、ゲート電極は差動増幅器1305の出力ノードに接続されている。
In the
電圧発生回路1924において、PMOSトランジスタ1909のソース電極は外部電源ノードに接続され、ドレイン電極はPMOSトランジスタ1909のソース電極に接続され、ゲート電極には制御信号/CNT4が入力されている。PMOSトランジスタ1910のドレイン電極はint.Vcc出力ノードN3に接続され、ゲート電極は差動増幅器1305の出力ノードに接続されている。
In the
NOR回路1901には制御信号/CNT1〜/CNT4が入力される。すなわち、いずれか1つのバンクが活性化されればNOR回路1901の出力はLレベルとなり、差動増幅器1305は動作する。
Control signals / CNT1 to / CNT4 are input to the NOR
上記の例のように活性化されたバンクが2つの場合、制御信号/CNT1,/CNT2がLレベル、/CNT3,.CNT4がHレベルであるから、電圧発生回路1921,1922においてPMOSトランジスタ1903,1905がオンし、差動増幅器1305の出力により制御されたPMOSトランジスタ1904,1906を介してint.Vccがint.Vcc出力ノードN3に供給される。電圧発生回路1923,1924においては、PMOSトランジスタ1907,1909がオフしているので、電圧発生回路1923,1924からは電圧が供給されない。
When there are two activated banks as in the above example, the control signals / CNT1, / CNT2 are at L level, / CNT3,. Since CNT4 is at the H level, the PMOS transistors 1903 and 1905 are turned on in the
以上のように、本発明の実施の形態11の半導体記憶装置1800は、活性化されているバンクの数に対応してint.Vccの供給能力が変化するので、アクセスされるバンク数が換わっても安定した内部電源電圧を供給することが可能である。
As described above, the
上記の例のVDC回路1801は、実施の形態8の図14のVDC回路1400を4つのバンクに対応させ、活性化信号の代わりに制御信号/CNT1〜/CNT4により動作するように適用した回路であったが、同様にして、図15のVDC回路1500や実施の形態7の図13の内部電源供給回路1300を適用したり、実施の形態9の図16の半導体記憶装置1600や実施の形態10の図17の半導体記憶装置1700のように、制御信号/CNT1〜/CNT4のグループ化を利用して、バンク数の範囲に応じてVDC回路から適当なint.Vccを供給するようにすることも可能であり、上記の実施の形態11の効果に加えて、前述の各々の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
The
(12) 実施の形態12
図20は、本発明の実施の形態12の半導体記憶装置2000の構成を示す回路図である。ここでは、一例として、メモリセルアレイが2つのバンクに分割された場合について説明する。
(12)
FIG. 20 is a circuit diagram showing a configuration of
図20を参照して、半導体記憶装置2000は、2つのバンクB1,B2に分割されたメモリセルアレイ113と、メモリセルアレイ113内のバンクB1,B2にint.Vccを供給する内部電源電圧出力回路1301,1303と、int.Vccを供給するための内部電源線2001B1,2001B2と、メモリセルアレイに接地電圧を供給するためのグラウンド線2003B1,2003B2と、デカップリングキャパシタ2020とを備える。
Referring to FIG. 20,
バンクB1は、さらに、複数のメモリセルMCnと、複数のワード線WLnおよび複数のビット線対BLn,/BLnと、複数のセンスアンプSAnとを備える。 Bank B1 further includes a plurality of memory cells MCn, a plurality of word lines WLn and a plurality of bit line pairs BLn, / BLn, and a plurality of sense amplifiers SAn.
内部電源線2001B1は内部電源電圧出力回路1301のint.Vcc出力ノードN3に接続され、バンクB1において、複数のセンスアンプSAnに接続されている。2003B1は、デカップリングキャパシタ2020を介して接地電圧が与えられている。メモリセルMCnはワード線WLnおよびビット線対BLn,/BLnに接続され、ビット線対BLn,/BLnの各々はセンスアンプに接続されている。
Internal power supply line 2001B1 is connected to int. Connected to the Vcc output node N3 and connected to a plurality of sense amplifiers SAn in the bank B1. A ground voltage is applied to the 2003B1 through the
内部電源線2001B2も同様に、内部電源電圧出力回路1303のint.Vcc出力ノードN3に接続され、バンクB2において、複数のセンスアンプSAnに接続されている。グラウンド線2003B2は、グラウンド線2003B1とメモリセルアレイ113外部で接続され、デカップリングキャパシタ2020を介して接地電圧が与えられている。バンクB2内のメモリセルMCnもまたワード線WLnおよびビット線対BLn,/BLnに接続され、センスアンプSAnに接続されている。
Similarly, the internal power supply line 2001B2 includes the int. Connected to the Vcc output node N3 and connected to a plurality of sense amplifiers SAn in the bank B2. The ground line 2003B2 is connected to the ground line 2003B1 outside the
ここで、内部電源線2001B1,2001B2は、互いにメモリセルアレイ113内部および外部で電気的に非接続である。また、グラウンド線2003B1,2003B2もまた、メモリセルアレイ113部内で非接続である。
Here, the internal power supply lines 2001B1 and 2001B2 are not electrically connected to each other inside and outside the
内部電源電圧出力回路1301,1303は、実施の形態7の図13の内部電源電圧出力回路1301,1303と全く同様の回路である。
Internal power supply
バンクB1が活性化されるときLレベルとなる活性化信号/ACT1により、内部電源電圧出力回路1301が動作し、int.Vccが2001B1を介してバンクB1に供給される。バンクB2が活性化されるときは、Lレベルとなる活性化信号/ACT2により、内部電源電圧出力回路1303が動作し、int.Vccが2001B2を介してバンクB2に供給される。
The internal power supply
バンクB1において、内部電源線2001B1は複数のセンスアンプSAnに接続されており、アクセスされたメモリセルMCnからデータが読出されるとき、ビット線対BLn,/BLnにおける読出電圧はセンスアンプSAnで増幅される。このときに、センスアンプSAnで電流が消費され、内部電源線2001B1,2001B2やグラウンド線2003B1,2003B2がそれぞれメモリセルアレイ113内部で電気的に接続されていれば、データ読出電圧にノイズが載ってしまう。
In bank B1, internal power supply line 2001B1 is connected to a plurality of sense amplifiers SAn. When data is read from accessed memory cell MCn, the read voltage on bit line pair BLn, / BLn is amplified by sense amplifier SAn. Is done. At this time, current is consumed by the sense amplifier SAn, and if the internal power supply lines 2001B1 and 2001B2 and the ground lines 2003B1 and 2003B2 are electrically connected inside the
しかし、このように、メモリセルアレイ113内部で内部電源線やグラウンド線をバンクごとに完全に分離すれば、ノイズは他のバンクに伝わりにくくなる。
However, if the internal power supply line and the ground line are completely separated for each bank in the
したがって、本発明の実施の形態12の半導体記憶装置2000は、発生したノイズが他の活性化されているバンクに伝わって誤動作が引起こされるようなことをほぼなくすことが可能となる。
Therefore, the
(13) 実施の形態13
図21は、本発明の実施の形態13の半導体記憶装置2100を示す回路図である。図21を参照して、半導体記憶装置2100は、2つのバンクB1,B2に分割されたメモリセルアレイ113と、バンクB1,B2に対応して設けられたVDC回路2101と、メモリセルアレイ113にint.Vccを供給するための内部電源線2001B1,2001B2と、メモリセルアレイ113に接地電圧を供給するためのグラウンド線2003B1,2003B2と、デカップリングキャパシタ2020,2021とを備える。
(13)
FIG. 21 is a circuit diagram showing a
バンクB1,B2の各々は、複数のワード線と複数のビット線対とに接続された複数のメモリセルと、それらのメモリセルにおいて読出または書込されるデータを増幅するための複数のセンスアンプSAnとをさらに備える。これらの接続関係は、実施の形態12の半導体記憶装置2000の場合と同一であるので、図示および説明は省略する。
Each of banks B1 and B2 includes a plurality of memory cells connected to a plurality of word lines and a plurality of bit line pairs, and a plurality of sense amplifiers for amplifying data read or written in these memory cells. And SAn. Since these connection relationships are the same as those of the
VDC回路2101は、前述の実施の形態7の図13のVDC回路1300、または実施の形態8の図14のVDC回路1400、または図15のVDC回路1500のいずれかと同様の回路である。
The
VDC回路2101には、バンクB1が活性化されるときLレベルとなる活性化信号/ACT1と、バンクB2が活性化されるときLレベルとなる活性化信号/ACT2とが入力され、そのint.Vcc出力ノードN3は、内部電源線2001B1,2001B2に接続されている。内部電源線2001B1,2001B2は、メモリセルアレイ113内部では互いに電気的に非接続であるが、メモリセルアレイ113外部で再び接続され、その接続ノードはデカップリングキャパシタ2021の一方の電極に接続されている。デカップリングキャパシタ2021の他方電極には接地電圧や電源電圧などの一定の電圧が与えられている。
The
グラウンド線2003B1,2003B2は、実施の形態12の図20の半導体記憶装置2000の場合と同様に、メモリセルアレイ113内部では電気的に非接続であり、メモリセルアレイ113外部で接続され、その接続ノードはデカップリングキャパシタ2020の一方電極に接続されている。デカップリングキャパシタ2020の他方電極は接地電圧や電源電圧などの一定の電圧が与えられている。
The ground lines 2003B1 and 2003B2 are electrically disconnected inside the
接地電圧線2001B1,2001B2は、メモリセルアレイ113外部でも分離されているのが理想的であるが、それができない場合でも、デカップリングキャパシタ2021を接続することにより、内部電源線2001B1,2001B2上の読出電圧のノイズの大部分がデカップリングキャパシタ2021により吸収されるので、ノイズを低減することが可能となる。
The ground voltage lines 2001B1 and 2001B2 are ideally separated outside the
グラウンド線2003B1,2003B2においても、デカップリングキャパシタ2020により線上のノイズが低減されている。
Also in the ground lines 2003B1 and 2003B2, noise on the line is reduced by the
以上のように、本発明の実施の形態13の半導体記憶装置2100は、上記実施の形態7または8の半導体記憶装置の効果に加え、内部電源線やグラウンド線がメモリセルアレイ外部で接続されていても、センスアンプ動作時などの線上のノイズが、他のアクセス中のバンクに伝わって誤動作することを防ぐことが可能である。
As described above, in the
(14) 実施の形態14
図22は、本発明の実施の形態14の半導体記憶装置2200を示す回路図である。図22を参照して、半導体記憶装置2200は、実施の形態9の図16の半導体記憶装置1600において、実施の形態13の図21の半導体記憶装置2100と同様に内部電源線およびグラウンド線にノイズ低減のためのデカップリングキャパシタを接続したものである。
(14) Embodiment 14
FIG. 22 is a circuit diagram showing a
内部電源電圧出力回路1601,1603からの内部電源線は、メモリセルアレイ113内のバンクB1〜B4にint.Vccを供給するための内部電源線2001B1〜2001B4に分岐され、内部電源線2001B1〜2001B4は、メモリセルアレイ113内部で互いに電気的に非接続であり、メモリセルアレイ113外部で電気的に接続されている。メモリセルアレイ113内のバンクB1〜B4に接地電圧を供給するためのグラウンド線2003B1〜2003B4もまた、メモリセルアレイ113内部で互いに電気的に非接続であり、メモリセルアレイ113外部で電気的に接続されている。
Internal power supply lines from the internal power supply
内部電源線2021B1〜2021B4のメモリセルアレイ113外部での接続ノードには、ノイズ低減のためのデカップリングキャパシタ2021の一方電極が接続され、また、グラウンド線2003B1〜2003B4のメモリセルアレイ113外部での接続ノードには、ノイズ低減のためのデカップリングキャパシタ2020の一方電極が接続されている。
One electrode of a
デカップリングキャパシタ2021の他方電極には接地電圧や電源電圧などの一定の電圧が与えられている。よって、前述の実施の形態13の半導体記憶装置の場合と同様にして、このデカップリングキャパシタ2021により内部電源線上のノイズの低減が可能である。
A constant voltage such as a ground voltage or a power supply voltage is applied to the other electrode of the
また、デカップリングキャパシタ2020の他方電極には接地電圧や電源電圧などの一定の電圧が与えられている。よって、前述の実施の形態13の半導体記憶装置の場合と同様に、このデカップリングキャパシタ2021によりグラウンド線上のノイズの低減が可能である。
A constant voltage such as a ground voltage or a power supply voltage is applied to the other electrode of the
たとえば、バンクB1,B2のうちどちらかのバンクが活性化されると、内部電源電圧出力回路1601が、内部電源線2001B1,2001B2のうち対応する内部電源線を介して、int.Vccを対応するバンクに供給する。あるいは、バンクB3,B4のうちどちらかのバンクが活性化されると、内部電源電圧出力回路1603が、内部電源線2001B3,2001B4のうち対応する内部電源線を介して、int.Vccを対応するバンクに供給する。このとき、内部電源線2001B1〜2001B4は互いに電気的に非接続であるので、デカップリングキャパシタ2021によりバンク同士によるノイズの低減が可能である。
For example, when one of the banks B1 and B2 is activated, the internal power supply
さらに、複数のバンクがある場合には、4バンクを1グループとして、1グループにつき上記の回路を1つ設けることにより、グループ同士のデータ読出電圧のノイズの干渉を低減することが可能である。 Further, when there are a plurality of banks, it is possible to reduce noise interference of data read voltages between groups by providing four banks as one group and providing one circuit per group.
以上のように、本発明の実施の形態14の半導体記憶装置2200は、実施の形態9の半導体記憶装置の効果に加え、センスアンプ動作時などのノイズが他のアクセス中のバンクやバンクのグループに伝わって誤動作することを防ぐことが可能である。
As described above, in the
(15) 実施の形態15
図23は、本発明の実施の形態15の半導体記憶装置2300を示すブロック図である。半導体記憶装置2300は、実施の形態10の半導体記憶装置1700に、実施の形態13の半導体記憶装置2100を適用したものである。
(15)
FIG. 23 is a block diagram showing a
すなわち、メモリセルアレイ113内部のバンクB1〜B8にint.Vccを供給するための内部電源線2001B1〜2001B8、および接地電圧を供給するためのグラウンド線2003B1〜2003B8が、メモリセルアレイ113内部で互いに電気的に非接続である。また、メモリセルアレイ113外部でグループG1のバンクB1〜B4における内部電源線2021B〜2021B4はメモリセル113外部で接続され、デカップリングキャパシタ2021G1に接続されている。グループG2のバンクB5〜B8における内部電源線2021G5〜2021G8はメモリセル113外部で接続され、デカップリングキャパシタ2021G2に接続されている。
That is, int. Internal power supply lines 2001B1 to 2001B8 for supplying Vcc and ground lines 2003B1 to 2003B8 for supplying ground voltage are not electrically connected to each other inside
各グループの各バンクにおけるグラウンド線2003B1〜2003B8は、メモリセル113外部で接続され、デカップリングキャパシタ2020G1,2020G2に接続されている。
The ground lines 2003B1 to 2003B8 in each bank of each group are connected outside the
デカップリングキャパシタ2020G1,2020G2,2021G1,2021G2の対向電極には接地電圧や電源電圧などの一定の電圧が与えられている。 A constant voltage such as a ground voltage or a power supply voltage is applied to the counter electrodes of the decoupling capacitors 2020G1, 2020G2, 2021G1, and 2021G2.
したがって、実施の形態13や実施の形態14の半導体記憶装置の場合と同様に、デカップリングキャパシタにより線上のノイズが吸収されるので、バンク同士およびグループ同士のデータ読出電圧のノイズの干渉を低減することが可能となる。 Therefore, as in the case of the semiconductor memory device of the thirteenth or fourteenth embodiment, noise on the line is absorbed by the decoupling capacitor, so that interference of data read voltage noise between banks and between groups is reduced. It becomes possible.
以上のように、本発明の実施の形態14の半導体記憶装置は、実施の形態10の図17の半導体記憶装置の効果に加え、センスアンプ動作時などのノイズが他のアクセス中のバンクやバンクのグループに伝わって誤動作するようなことを防ぐことが可能である。 As described above, in the semiconductor memory device according to the fourteenth embodiment of the present invention, in addition to the effect of the semiconductor memory device of FIG. It is possible to prevent malfunctions from being transmitted to the group.
(16) 実施の形態16
図24は、本発明の実施の形態16の半導体記憶装置におけるVppポンプを示す回路図である。図24を参照して、Vppポンプ2400は、図5のVppポンプ409において、ポンプクロック信号CLK1と内部バンクアドレス信号int.BAが入力されたAND回路501を、活性化信号/ACT(/ACT1,/ACT2などの活性化信号を総称して/ACTと称す)が入力されるインバータ2401に置換えたものである。
(16)
FIG. 24 is a circuit diagram showing a Vpp pump in the semiconductor memory device according to the sixteenth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 24,
このVppポンプ2400を、前述の実施の形態7の図13の内部電源電圧出力回路1301,1303、実施の形態9の図16の内部電源電圧出力回路1601,1603、実施の形態12のVDC回路1301,1303、実施の形態13のVDC回路2101、および実施の形態14の内部電源電圧出力回路1601,1603などに適用することにより、昇圧電圧Vppをメモリセルアレイ113内部の各バンクに供給する際に各実施例と同様の効果を得ることができる。ただし、実施の形態13のVDC回路2101は、Vppポンプ2400を2つ(各バンクに対応して1つ)含む。
The
(17) 実施の形態17
図25は、本発明の実施の形態17の半導体記憶装置におけるVbbポンプを示す回路図である。図25を参照して、Vbbポンプ2500は、図2のVbbポンプ209において、ポンプクロック信号CLK1と内部バンクアドレス信号int.BAが入力されたAND回路501を削除し、キャパシタCpの一方電極に活性化信号/ACTを入力したものである。
(17)
FIG. 25 is a circuit diagram showing a Vbb pump in the semiconductor memory device according to the seventeenth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 25,
このVbbポンプ2500を、前述の実施の形態7の図13の内部電源電圧出力回路1301,1303、実施の形態9の図16の内部電源電圧出力回路1601,1603、実施の形態12のVDC回路1301,1303、実施の形態13のVDC回路2101、および実施の形態14の内部電源電圧出力回路1601,1603などに適用することにより、基板電圧Vbbをメモリセルアレイ113内部の各バンクに供給する際に各実施例と同様の効果を得ることができる。ただし、実施の形態13のVDC回路2101は、Vbbポンプ2500を2つ(各バンクに対応して1つ)含む。
The
100,300,400,600,800,900,1000,1800,2000,2100,2200,2300 半導体記憶装置、103 RASバッファ回路、303
CASバッファ回路、105,305 クロック信号生成回路、107 アドレスバッファ、109,111,2500 Vbbポンプ、409,411,2400 Vppポンプ、609、611、1001,1300,1400,1500,1610,1701,1703,1801,1900,2101 VDC回路、1301,1303,1601,1603 内部電圧出力回路、113 メモリセルアレイ、B1〜B8 バンク、N3 内部電圧出力ノード、2001B1〜2001B8 内部電源線、2003B1〜2003B8 グラウンド線、2020,2020G1,2021,2021G2 デカップリングキャパシタ。
100, 300, 400, 600, 800, 900, 1000, 1800, 2000, 2100, 2200, 2300 Semiconductor memory device, 103 RAS buffer circuit, 303
CAS buffer circuit, 105, 305 clock signal generation circuit, 107 address buffer, 109, 111, 2500 Vbb pump, 409, 411, 2400 Vpp pump, 609, 611, 1001, 1300, 1400, 1500, 1610, 1701, 1703 1801, 1900, 2101 VDC circuit, 1301, 1303, 1601, 1603 internal voltage output circuit, 113 memory cell array, B1-B8 bank, N3 internal voltage output node, 2001B1-2001B8 internal power supply line, 2003B1-2003B8 ground line, 2020, 2020G1, 2021, 2021G2 Decoupling capacitors.
Claims (1)
外部から供給される外部電源電圧が入力される一方の電極と前記外部電源電圧を降圧した第1の内部電源電圧を出力する他方電極とを有する第1のPMOSトランジスタと、前記第1の内部電源電圧と内部降圧レベルの電圧とが入力され、前記第1の内部電源電圧と前記内部降圧レベルの電圧の比較結果に応じて前記第1のPMOSトランジスタのゲート電極に電圧を出力する第1のカレントミラー型増幅回路とを含み、外部から与えられる前記第1から第Nのバンクの選択を示す第1から第Nの外部バンクアドレス信号のいずれにも応じて活性化される信号により、前記第1の内部電源電圧を出力する第1の内部降圧回路と、
前記外部電源電圧が入力される一方の電極と前記外部電源電圧を降圧した第2の内部電源電圧を出力する他方電極とを有する第2のPMOSトランジスタと、前記第2の内部電源電圧と前記内部降圧レベルの電圧とが入力され、前記第2の内部電源電圧と前記内部降圧レベルの電圧の比較結果に応じて前記第2のPMOSトランジスタのゲート電極に電圧を出力する第2のカレントミラー型増幅回路とを含み、外部から与えられる前記第N+1から第2Nのバンクの選択を示す第N+1から第2Nの外部バンクアドレス信号のいずれにも応じて活性化される信号により、前記第2の内部電源電圧を出力する第2の内部降圧回路と、
前記メモリセルアレイの領域外から前記メモリセルアレイの領域内に伸び、前記第1から第Nのバンクに対応するメモリセルアレイの領域内に配線され、前記内部電源電圧を対応のメモリアレイの複数のセンスアンプに供給し、少なくとも前記第1から第Nの外部バンクアドレス信号のいずれが活性化される場合であっても、この活性化に応じて、前記内部電源電圧が供給される複数の第1の配線と
前記メモリセルアレイの領域外から前記メモリセルアレイの領域内に伸び、前記第N+1から第2Nのバンクに対応するメモリセルアレイの領域内に配線され、前記内部電源電圧を対応のメモリアレイの複数のセンスアンプに供給し、少なくとも前記第N+1から第2Nの外部バンクアドレス信号のいずれが活性化される場合であっても、この活性化に応じて、前記内部電源電圧が供給される複数の第2の配線と
前記複数の第1の配線を前記メモリセルアレイ領域外で接続する第3の配線と、
前記複数の第2の配線を前記メモリセルアレイ領域外で接続する第4の配線とを備え、
前記第3の配線と第4の配線を非接続とする、半導体記憶装置。 First to second N banks each including a circuit including a memory cell array having a plurality of memory cells and a plurality of sense amplifiers for sensing data of these memory cells;
A first PMOS transistor having one electrode to which an external power supply voltage supplied from the outside is input and the other electrode that outputs a first internal power supply voltage obtained by stepping down the external power supply voltage; and the first internal power supply And a first current that outputs a voltage to the gate electrode of the first PMOS transistor in accordance with a comparison result between the first internal power supply voltage and the internal step-down voltage. And a mirror-type amplifier circuit, and the first to N-th external bank address signals indicating the selection of the first to N-th banks given from the outside are used to activate the first A first internal step-down circuit that outputs the internal power supply voltage of
A second PMOS transistor having one electrode to which the external power supply voltage is input and the other electrode that outputs a second internal power supply voltage obtained by stepping down the external power supply voltage; the second internal power supply voltage; A second current mirror type amplifier that receives a step-down voltage and outputs a voltage to the gate electrode of the second PMOS transistor in accordance with a comparison result between the second internal power supply voltage and the internal step-down voltage. A signal activated in response to any of the (N + 1) th to 2Nth external bank address signals indicating the selection of the (N + 1) th to 2Nth banks provided from the outside. A second internal step-down voltage circuit for outputting two internal power supply voltages;
A plurality of sense amplifiers of the corresponding memory array, extending from outside the memory cell array region into the memory cell array region and wired in the memory cell array region corresponding to the first to Nth banks. Even if at least any of the first to Nth external bank address signals is activated, a plurality of first wirings to which the internal power supply voltage is supplied in response to the activation And extending from outside the memory cell array region into the memory cell array region, wired in the memory cell array region corresponding to the (N + 1) th to 2Nth banks, and supplying the internal power supply voltage to a plurality of corresponding memory arrays. Even if any of the (N + 1) th to (2N) th external bank address signals is activated, this active amplifier is activated. Depending on the reduction, and a third wiring, wherein the internal power supply voltage is connected a plurality of second wirings and the plurality of first wiring supplied outside the memory cell array area,
A fourth wiring connecting the plurality of second wirings outside the memory cell array region;
A semiconductor memory device in which the third wiring and the fourth wiring are disconnected.
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