JP2010211892A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2010211892A
JP2010211892A JP2009059338A JP2009059338A JP2010211892A JP 2010211892 A JP2010211892 A JP 2010211892A JP 2009059338 A JP2009059338 A JP 2009059338A JP 2009059338 A JP2009059338 A JP 2009059338A JP 2010211892 A JP2010211892 A JP 2010211892A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
level
voltage
data line
semiconductor device
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
JP2009059338A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Akiyama
悟 秋山
Akira Kotabe
晃 小田部
Tomonori Sekiguchi
知紀 関口
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2009059338A priority Critical patent/JP2010211892A/en
Publication of JP2010211892A publication Critical patent/JP2010211892A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor memory device that achieves a high-speed access operation. <P>SOLUTION: In the semiconductor memory device composed of a memory cell array including a plurality of regular memory cells and a plurality of sense amplifier circuits, the memory cell array has regular memory cells MC to be used for write and read operation of desired data and a smoothing capacitor (specifically, dummy cells DMC to be used for smoothing capacitor) for reducing power source noise. A word line of the dummy cell DMC is activated at the same timing as that of a word line of the regular memory cell MC. A pre-charge level of a data line is VDD, a part of the dummy cells DMC may be used as a memory cell for generating a reference level. In this case, word lines of the regular memory cell MC is inactivated prior to the word lines of the dummy cell DMC. Further, a circuit for short-circuiting adjacent data lines may be added. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に、高速、高集積な半導体記憶装置および、論理回路と半導体記憶装置を集積した半導体装置の差動増幅動作の部分に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a technology effective when applied to a high-speed, highly integrated semiconductor memory device and a differential amplification operation portion of a semiconductor device in which a logic circuit and a semiconductor memory device are integrated.

半導体記憶装置の一つである、ダイナミックランダムアクセスメモリ(Dynamic Random Access Memory、以下DRAMと記す)は、我々が日常利用する様々な電子機器に数多く搭載されている。また、近年の機器の低消費電力化、高性能化のニーズに伴い、搭載されるDRAMも低電力化、高速化、大容量化といった高性能化が強く求められている。   A large number of dynamic random access memories (hereinafter referred to as DRAMs), which is one of semiconductor memory devices, are mounted on various electronic devices that we use daily. In addition, with recent needs for lower power consumption and higher performance of equipment, there is a strong demand for higher performance such as lower power consumption, higher speed, and larger capacity in DRAMs.

高性能なDRAMを実現するための最も有効な手段の1つは、メモリセルの微細化である。微細化することで、メモリセルを小さくできる。その結果、メモリセルに接続されるワード線及びデータ線長が短くなる。すなわち、ワード線、データ線の寄生容量を低減できるので、低電圧動作が可能となり、低消費電力化が実現できる。また、メモリセルが小さくなるので、メモリの大容量化が可能となり、機器の高性能化が実現できる。このように、微細化はDRAMの高性能化に大きく寄与する。   One of the most effective means for realizing a high-performance DRAM is miniaturization of memory cells. The memory cell can be made smaller by miniaturization. As a result, the length of the word line and data line connected to the memory cell is shortened. That is, since the parasitic capacitance of the word line and the data line can be reduced, low voltage operation is possible, and low power consumption can be realized. Further, since the memory cell becomes small, the capacity of the memory can be increased, and the performance of the device can be improved. Thus, miniaturization greatly contributes to higher performance of DRAM.

しかしながら、50nm、32nmノードと微細化が進むにつれて、前述したような高性能化の効果だけではなく、様々な副作用があらわれる。その副作用とは、微細化によるトランジスタのしきい値電圧のバラツキ増加である。このしきい値電圧のバラツキは、DRAMの誤動作の原因となるため、できるだけ小さく抑えるのが望ましい。特にセンスアンプ回路のペアトランジスタのしきい値電圧差のバラツキは、微小な信号を増幅するセンス動作のノイズ源となり、読出しエラーの原因となる。また、センスアンプ回路に関しては、DRAMアレイの低電圧化に伴い、次のような副作用もある。それは、低電圧化に伴いセンスアンプ回路の駆動力が低減することである。   However, as the miniaturization progresses to 50 nm and 32 nm nodes, various side effects appear in addition to the effect of higher performance as described above. The side effect is an increase in the variation of the threshold voltage of the transistor due to miniaturization. This variation in threshold voltage causes malfunction of the DRAM, so it is desirable to keep it as small as possible. In particular, the variation in the threshold voltage difference between the pair transistors of the sense amplifier circuit becomes a noise source in a sense operation that amplifies a minute signal, and causes a read error. The sense amplifier circuit also has the following side effects as the voltage of the DRAM array is lowered. That is, the driving power of the sense amplifier circuit is reduced as the voltage is lowered.

以下、駆動力が低減する理由を記載する。DRAMでは、ハーフプリチャージ方式が一般的である。すなわちセンスアンプ回路の印加電圧はアレイ電圧VDDの1/2のVDD/2となる。このため低電圧化を進めると、センスアンプ回路の駆動力(ゲート−ソース間の印加電圧)が大きく低減する。特にセンスアンプ回路のペアトランジスタのしきい値電圧差が生じた場合は、センス動作速度の劣化が著しい。つまり、微小な読出し信号量を増幅するセンス時間が長くなり、DRAMのアクセス速度が遅くなる。このように微細化、低電圧化に伴い読出し誤動作が生じる、アクセス速度が遅くなるといった問題が生じる。   Hereinafter, the reason why the driving force is reduced will be described. In DRAM, the half precharge method is common. That is, the applied voltage of the sense amplifier circuit is VDD / 2 which is 1/2 of the array voltage VDD. For this reason, when the voltage is lowered, the driving power (the voltage applied between the gate and the source) of the sense amplifier circuit is greatly reduced. In particular, when a threshold voltage difference occurs between the pair transistors of the sense amplifier circuit, the sense operation speed is significantly degraded. That is, the sense time for amplifying a minute read signal amount becomes longer, and the access speed of the DRAM becomes slower. As described above, there are problems such as a read malfunction due to miniaturization and low voltage, and a slow access speed.

上記の問題を解決する方法として、データ線のプリチャージレベルをVDD/2からVDDにする、VDDプリチャージ方式がある。VDDプリチャージにするとセンス動作におけるノイズ源の1つであるしきい値電圧の実効的なバラツキを低減できる。この理由は以下の通りである。VDDプリチャージの場合、データ線対の片方を接地レベルに放電することがセンス動作に相当する。すなわちデータ線は、NMOSトランジスタ主導でセンス動作(放電)される。つまり、センスアンプ回路において考慮すべきしきい値電圧のバラツキは、センス動作に主に寄与するNMOSのペアトランジスタのみになる。   As a method for solving the above problem, there is a VDD precharge method in which the precharge level of the data line is changed from VDD / 2 to VDD. When VDD is precharged, the effective variation of the threshold voltage, which is one of noise sources in the sensing operation, can be reduced. The reason is as follows. In the case of VDD precharge, discharging one of the data line pair to the ground level corresponds to the sense operation. That is, the data line is sensed (discharged) by the NMOS transistor. In other words, the threshold voltage variation to be considered in the sense amplifier circuit is only the NMOS pair transistor that mainly contributes to the sensing operation.

一方、従来ハーフプリチャージ方式では、NMOSトランジスタとPMOSトランジスタの両方がデータ線対をそれぞれ接地レベル、VDDレベルに駆動するため、センス動作において考慮すべきしきい値電圧バラツキは、センス動作に寄与するNMOSトランジスタとPMOSトランジスタの両方となる。つまり、センスアンプ回路のノイズ源となるしきい値電圧の実効的なバラツキは、ハーフプリチャージ方式の方が大きく、VDDプリチャージの方が小さい。すなわち実効的なしきい値電圧のバラツキが小さくなるので、読出し誤動作を防ぐことができる。またVDDプリチャージ方式にすると、センスアンプ回路、すなわちNMOSトランジスタのゲート・ソース間の印加電圧が大きくなる。その結果、駆動力が向上し高速センス動作が見込める。   On the other hand, in the conventional half precharge method, since both the NMOS transistor and the PMOS transistor drive the data line pair to the ground level and the VDD level, respectively, the threshold voltage variation to be considered in the sensing operation contributes to the sensing operation. It becomes both an NMOS transistor and a PMOS transistor. That is, the effective variation of the threshold voltage that becomes a noise source of the sense amplifier circuit is larger in the half precharge method and smaller in the VDD precharge. That is, since the variation in effective threshold voltage is reduced, a read malfunction can be prevented. When the VDD precharge method is used, the voltage applied between the gate and source of the sense amplifier circuit, that is, the NMOS transistor, becomes large. As a result, driving force is improved and high speed sensing operation can be expected.

このようにVDDプリチャージ方式にすることで、微細化および低電圧化による問題を防げる、あるいは取り除ける可能性がある。しかしながら、VDDプリチャージ方式にすると次のような新たな課題が生じる。それはメモリセルデータの読出し動作によって発生するアレイノイズの増加である。ここでアレイノイズとは、DRAMアレイに供給・接続される各種電源電圧レベルの過渡的なゆれである。このアレイノイズは、しきい値電圧のバラツキと同様にセンス動作のノイズ源となる。したがって前述のように、NMOS主導でセンス動作させ、実効的なしきい値電圧を低減できるという効果を、この増加するアレイノイズが相殺してしまう恐れがある。言い換えれば、VDDプリチャージによるアレイノイズの増加が、読出し動作の誤動作を引き起こし、ひいてはチップの歩留まりを低下させてしまう恐れがある。   By adopting the VDD precharge method in this way, there is a possibility that problems due to miniaturization and low voltage can be prevented or eliminated. However, when the VDD precharge method is used, the following new problem arises. That is an increase in array noise generated by the read operation of the memory cell data. Here, the array noise is a transient fluctuation of various power supply voltage levels supplied and connected to the DRAM array. This array noise becomes a noise source of the sensing operation as well as the variation in threshold voltage. Therefore, as described above, this increasing array noise may cancel the effect that the sensing operation is led by the NMOS and the effective threshold voltage can be reduced. In other words, an increase in array noise due to VDD precharge may cause a malfunction in the read operation, which in turn may reduce the chip yield.

VDDプリチャージ方式でアレイノイズ、すなわち過渡的な電源電圧のゆれが、ハーフプリチャージ方式よりも大きい理由は以下の通りである。VDDプリチャージにおいて、蓄積ノードにVSSレベルがチャージされていた場合、その蓄積ノードはVSSレベルからレベル(A)、VDD−Vsig0(VDD・CS/(CS+CD))、のレベルに上昇する。蓄積ノードが上昇すると、メモリセルキャパシタの対向電極であるプレート電極の電圧レベルが過渡的に上昇する。一方、従来ハーフプリチャージ方式において、蓄積ノードにVSSレベルがチャージされていた場合、その蓄積ノードはVSSレベルからレベル(B)、VDD/2−Vsig1(VDD/2・CS/(CS+CD))、のレベルに上昇する。レベル(A)と(B)では明らかにレベル(A)の方が大きい。   The reason why the array noise, that is, the transient fluctuation of the power supply voltage in the VDD precharge method is larger than that in the half precharge method is as follows. In the VDD precharge, when the VSS level is charged in the storage node, the storage node rises from the VSS level to the level of (A), VDD−Vsig0 (VDD · CS / (CS + CD)). When the storage node rises, the voltage level of the plate electrode, which is the counter electrode of the memory cell capacitor, rises transiently. On the other hand, in the conventional half precharge method, when the storage node is charged with the VSS level, the storage node is changed from the VSS level to the level (B), VDD / 2−Vsig1 (VDD / 2 · CS / (CS + CD)), Rise to the level. The level (A) is clearly larger at the levels (A) and (B).

なお、蓄積ノードにVDDレベルがチャージされていた場合は、VDDプリチャージにおいては蓄積ノードの変動が小さく、ワード線活性化時の電源電圧レベルの過渡的なゆれは小さい。しかし蓄積ノードにVSSがチャージされている場合がワーストケースであり、その場合においてはVDDプリチャージの方が、ゆれが大きい。また、データ線に読み出された微小な読出し信号量を増幅する時、あるいはその増幅したデータ線対をプリチャージする時の、いずれもVDDプリチャージの方が従来ハーフプリチャージよりもデータ線対のレベル変動が大きい。すなわち充放電に必要な電荷量が多いため、総じて電源電圧レベルの過渡的なゆれが大きくなる。言い換えると、VDDプリチャージでは従来ハーフプリチャージよりもアレイノイズが大きいため、読出し誤動作する可能性が高くなり、チップの歩留まり低下の恐れがある。   If the VDD level is charged in the storage node, the fluctuation of the storage node is small during VDD precharge, and the transient fluctuation of the power supply voltage level when the word line is activated is small. However, the worst case is when the storage node is charged with VSS. In this case, the VDD precharge has a larger fluctuation. In addition, when a small amount of read signal read out to the data line is amplified or when the amplified data line pair is precharged, the VDD precharge is more preferable than the conventional half precharge. The level fluctuation is large. That is, since a large amount of charge is required for charging / discharging, the transient fluctuation of the power supply voltage level generally increases. In other words, since the VDD precharge has a larger array noise than the conventional half precharge, there is a high possibility that a read malfunction occurs and the yield of the chip may be reduced.

このようなアレイノイズ(電源電圧の過渡的なゆれ)の課題の解決を試みた近年の例として、例えば特許文献1ではメモリセルアレイを平滑容量として利用する例が開示されている。この特許文献1では、メモリセルのプレート電極側に接地電圧VSS、ビット線側に電源電圧VDDを印加する。前記メモリセルアレイのワード線には昇圧電源VPPを印加する。このようにすることでメモリセル容量を電源電圧VDDと接地電圧VSSの平滑容量として利用できる。この結果、データ線対を増幅する際の電源ノイズが抑制され、高速センス動作が期待できる。また、例えば特許文献2では、ダミーセルを別途設け、再書込み時にそのワード線を活性化させることで、プレート電極の電源ノイズを低減する例が開示されている。これにより、再書込み直後の読出し誤動作を防げる可能性がある。   As an example of recent attempts to solve the problem of such array noise (transient fluctuation of power supply voltage), for example, Patent Document 1 discloses an example in which a memory cell array is used as a smoothing capacitor. In Patent Document 1, the ground voltage VSS is applied to the plate electrode side of the memory cell, and the power supply voltage VDD is applied to the bit line side. A boosted power supply VPP is applied to the word lines of the memory cell array. In this way, the memory cell capacity can be used as a smoothing capacity for the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS. As a result, power noise when amplifying the data line pair is suppressed, and high-speed sensing operation can be expected. For example, Patent Document 2 discloses an example in which a dummy cell is separately provided and the word line is activated at the time of rewriting to reduce the power supply noise of the plate electrode. This may prevent a read malfunction immediately after rewriting.

特開2003−332532号公報JP 2003-332532 A 特開2002−184173号公報JP 2002-184173 A

しかしながら、前記特許文献1及び前記特許文献2について、本発明者が検討した結果、以下のような課題があることがわかった。   However, as a result of examination of the inventors of Patent Document 1 and Patent Document 2, it has been found that there are the following problems.

前記特許文献1では、この特許文献1の図6にあるように、メモリアレイ動作させるデータ線長と平滑容量として利用するメモリセルアレイのデータ線長を等しくする必要がある。この理由は、センスアンプ回路の負荷容量をバランスさせ、安定した読出しおよび増幅動作をさせるためである。したがって、平滑容量として利用するメモリアレイ部のデータ線長が長くなり、チップ面積が大きくなるという問題がある。   In Patent Document 1, as shown in FIG. 6 of Patent Document 1, it is necessary to make the data line length for operating the memory array equal to the data line length of the memory cell array used as a smoothing capacitor. The reason for this is to balance the load capacity of the sense amplifier circuit and to perform stable reading and amplification operations. Therefore, there is a problem that the data line length of the memory array portion used as the smoothing capacitor becomes long and the chip area becomes large.

また、前記特許文献2では、再書込み時に発生するプレートノイズは低減できるが、前記ダミーセルのデータ線は正規のメモリセルのデータ線を共有するため、各種電源間(例えばVDD電源とVSS電源)の平滑容量には利用できない。すなわちセンス動作によって発生する電源ノイズは低減できないという課題がある。   Further, in Patent Document 2, plate noise generated at the time of rewriting can be reduced. However, since the data line of the dummy cell shares the data line of a normal memory cell, it can be used between various power sources (for example, VDD power source and VSS power source). It cannot be used for smooth capacity. That is, there is a problem that power supply noise generated by the sensing operation cannot be reduced.

そこで本発明の目的は、読出し動作にかかわるアレイノイズを低減し、高速アクセス動作を実現することである。   Therefore, an object of the present invention is to reduce array noise related to a read operation and realize a high-speed access operation.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、代表的なものの概要は、複数の正規メモリセルを含むメモリセルアレイと複数のセンスアンプ回路からなる半導体記憶装置において、メモリセルアレイには、所望のデータの書込み及び読出し動作に利用する正規メモリセルと、電源ノイズを低減するための平滑容量(具体的には平滑容量に利用するメモリセル)を有する。   That is, a typical outline is a semiconductor memory device including a memory cell array including a plurality of normal memory cells and a plurality of sense amplifier circuits. In the memory cell array, normal memory cells used for writing and reading operations of desired data are stored. And a smoothing capacitor for reducing power supply noise (specifically, a memory cell used for the smoothing capacitor).

また、平滑容量に利用するメモリセルのワード線は、正規メモリセルのワード線と同じタイミングで活性化する。   The word line of the memory cell used for the smoothing capacitor is activated at the same timing as the word line of the normal memory cell.

また、データ線のプリチャージレベルはVDDとし、平滑容量として利用するメモリセルの一部を参照レベル発生用のメモリセルとして利用しても良い。この場合、正規メモリセルのワード線の非活性化を平滑容量のメモリセルのワード線の非活性化よりも先行的に実施する。これにより、面積の増加を最小限に抑えつつ、アレイノイズを低減できる。   Further, the precharge level of the data line may be set to VDD, and a part of the memory cell used as a smoothing capacitor may be used as a memory cell for generating a reference level. In this case, the deactivation of the word line of the normal memory cell is performed prior to the deactivation of the word line of the memory cell having the smoothing capacity. This can reduce array noise while minimizing the increase in area.

さらに、隣接データ線同士を短絡するための回路を付加しても良い。この場合、参照レベルが生成されるデータ線同士が短絡されるため、アレイノイズが増加した場合でも参照信号レベルの安定化が図れる。   Further, a circuit for short-circuiting adjacent data lines may be added. In this case, since the data lines on which the reference level is generated are short-circuited, the reference signal level can be stabilized even when the array noise increases.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、代表的なものによって得られる効果は、高速アクセス動作の実現が可能となる。   That is, the effect obtained by the representative one can realize a high-speed access operation.

本発明の実施の形態1である半導体記憶装置のセンスアンプ回路及びメモリセルアレイの一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a sense amplifier circuit and a memory cell array of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention. 図1のセンスアンプ回路の動作波形の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of operation waveforms of the sense amplifier circuit of FIG. 1. 図1のセンスアンプ回路の動作波形の別の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another example of operation waveforms of the sense amplifier circuit of FIG. 1. 図1のセンスアンプ回路及びメモリセルアレイの平面レイアウトの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a planar layout of a sense amplifier circuit and a memory cell array in FIG. 1. 図1のセンスアンプ回路及びメモリセルアレイの鳥瞰の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a bird's eye view of the sense amplifier circuit and the memory cell array in FIG. 1. 図1のセンスアンプ回路において、平滑容量を付加するコモンソース(CSN)電源電圧に加え、プリチャージ電源(VDL)を追加した実施の形態2を示す図である。In the sense amplifier circuit of FIG. 1, it is a figure which shows Embodiment 2 which added the pre-charge power supply (VDL) in addition to the common source (CSN) power supply voltage which adds a smoothing capacitor. 図1のセンスアンプ回路において、平滑容量を付加するコモンソース(CSN)電源電圧に加え、ダミーセル電源レベル(VDLP)を追加した例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which a dummy cell power supply level (VDLP) is added to a common source (CSN) power supply voltage to which a smoothing capacitor is added in the sense amplifier circuit of FIG. 1. 図1のセンスアンプ回路において、平滑容量を付加するコモンソース(CSN)電源電圧に加え、コモンソース(CSP)電源(VDL)を追加した例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which a common source (CSP) power supply (VDL) is added to a common source (CSN) power supply voltage to which a smoothing capacitor is added in the sense amplifier circuit of FIG. 1. 図1のセンスアンプ回路において、データ線のプリチャージ電圧を電源(VDL/2)に設定した実施の形態3を示す図である。In the sense amplifier circuit of FIG. 1, it is a figure which shows Embodiment 3 which set the precharge voltage of the data line to the power supply (VDL / 2). 図9のセンスアンプ回路において、平滑容量を付加するコモンソース(CSN)電源電圧に加え、コモンソース(CSP)電源(VDL)を追加した例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which a common source (CSP) power supply (VDL) is added to a common source (CSN) power supply voltage to which a smoothing capacitor is added in the sense amplifier circuit of FIG. 9. 図9のセンスアンプ回路において、平滑容量を付加するコモンソース(CSN)電源電圧を接地レベル(VSSA)から負電圧(VBBSA)に変更した例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the common source (CSN) power supply voltage to which a smoothing capacitor is added is changed from the ground level (VSSA) to a negative voltage (VBBSA) in the sense amplifier circuit of FIG. 9. 図9のセンスアンプ回路において、平滑容量を付加するコモンソース(CSN)電源電圧を接地レベル(VSSA)から負電圧(VBBSA)に変更し、さらに、コモンソース(CSP)電源(VDL)にも平滑容量を付加した例を示す図である。In the sense amplifier circuit of FIG. 9, the common source (CSN) power supply voltage for adding a smoothing capacitor is changed from the ground level (VSSA) to the negative voltage (VBBSA), and is also smoothed to the common source (CSP) power supply (VDL). It is a figure which shows the example which added the capacity | capacitance. 図1のセンスアンプ回路において、読出し信号を出力する際に、短絡信号を活性化して、隣接する複数のデータ線を電気的に接続した実施の形態4を示す図である。In the sense amplifier circuit of FIG. 1, when outputting a read signal, it is a figure which shows Embodiment 4 which activated the short circuit signal and electrically connected several adjacent data lines. 図13のセンスアンプ回路の動作波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation waveform of the sense amplifier circuit of FIG. 図13のセンスアンプ回路にオーバドライブプリチャージ回路を組み合わせた構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure which combined the overdrive precharge circuit with the sense amplifier circuit of FIG. 図15のセンスアンプ回路の動作波形の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of operation waveforms of the sense amplifier circuit of FIG. 15. 図1のセンスアンプ回路において、ダミーセルの一部を平滑容量として利用せず、データ線を短絡する制御信号を追加した例を示す図である。In the sense amplifier circuit of FIG. 1, it is a figure which shows the example which added the control signal which short-circuits a data line, without using a part of dummy cell as a smoothing capacitor. 図17のセンスアンプ回路において、短絡信号とデータ線の接続関係の一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a connection relationship between a short circuit signal and a data line in the sense amplifier circuit of FIG. 17. 図1のセンスアンプ回路において、正規メモリセルのワード線及びダミーセルのサブワード線、サブワード制御線、サブワード選択線の構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a word line of a normal memory cell, a sub word line of a dummy cell, a sub word control line, and a sub word selection line in the sense amplifier circuit of FIG. 図19に実施のサブワードドライバの一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the sub-word driver implemented. 図19に実施のクロスエリアの一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a cross area implemented. 本発明のセンスアンプ回路を適用したDRAMチップ全体のブロックの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the block of the whole DRAM chip to which the sense amplifier circuit of this invention is applied. 本発明のセンスアンプ回路を適用したDRAMチップの制御回路部とメモリバンクの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the control circuit part and memory bank of a DRAM chip to which the sense amplifier circuit of this invention is applied. 図23に適用した、センスアンプ、サブアレイ、クロスエリアの回路の一例を示す図である。FIG. 24 is a diagram illustrating an example of a sense amplifier, sub-array, and cross-area circuit applied to FIG. 23. 図24に適用したサブアレイにおける、メモリセルのレイアウトの一例((a)(b)(c)(d))を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing an example ((a) (b) (c) (d)) of a memory cell layout in the subarray applied to FIG. 24. 図24に適用したサブアレイとセンスアンプアレイの断面の一例を示す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a cross section of a subarray and a sense amplifier array applied to FIG. 24.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。この符号については、信号線と信号名、電源と電圧とレベル等のように、付与対象が同一の部材に相当する場合には同じ符号を付す場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted. About this code | symbol, when the provision object corresponds to the same member like a signal line and a signal name, a power supply, a voltage, a level, etc., the same code | symbol may be attached | subjected.

また、本実施の形態に示される各ブロックを構成するトランジスタは、特に制限されないが公知のCMOS(相補型MOSトランジスタ)等の集積回路技術によって、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上に形成される。即ち、ウェルと素子分離領域と酸化膜が形成される工程の後、ゲート電極とソース・ドレイン領域を形成する第1と第2半導体領域とを形成する工程とを含む工程により形成される。   The transistors constituting each block shown in this embodiment are not particularly limited, but are formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by an integrated circuit technology such as a known CMOS (complementary MOS transistor). It is formed. That is, after the step of forming the well, the element isolation region, and the oxide film, the step includes forming the gate electrode and the first and second semiconductor regions for forming the source / drain regions.

MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の回路記号はゲートに丸印をつけないもの、もしくは基板に矢印をつけないものはN型MOSFET(NMOS)を表し、ゲートに丸印をつけたあるいは基板に矢印をつけた、P型MOSFET(PMOS)と区別される。以下MOSFETを簡略化してMOSあるいはMOSトランジスタと呼ぶことにする。   The circuit symbol of MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) indicates that the gate is not circled, or the substrate that does not have an arrow represents an N-type MOSFET (NMOS), and the gate is circled or Differentiated from P-type MOSFETs (PMOS) with arrows. Hereinafter, the MOSFET is simply referred to as a MOS or a MOS transistor.

なお、本明細書ではMOSFETを、金属ゲートと半導体層の間に設けられた酸化膜を含む電界効果トランジスタだけに限定するものではなく、絶縁膜を間に含むMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)等の一般的なFETも含む。   Note that in this specification, the MOSFET is not limited to a field effect transistor including an oxide film provided between a metal gate and a semiconductor layer, but a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Transistor) including an insulating film. And so on.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1である半導体記憶装置について、図1〜図5に基づいて説明する。
(Embodiment 1)
A semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の実施の形態1であるセンスアンプ回路SA(例としてSA7を図示)と、それに接続される複数のメモリセル(正規メモリセル)MCと複数のダミーセル(平滑容量に利用する平滑用メモリセル)DMCを示す図である。センスアンプ回路SAは、データ線増幅用のアンプ回路AMP7、データ線イコライズ用のイコライズ回路EQ、データ線プリチャージ用のプリチャージ回路PC、ダミーセルDMC書込み用のダミーライト回路DW及びカラムスイッチ線Yiから構成される。   FIG. 1 shows a sense amplifier circuit SA according to the first embodiment of the present invention (SA7 is shown as an example), a plurality of memory cells (normal memory cells) MC connected thereto, and a plurality of dummy cells (used for smoothing capacitors). FIG. 2 is a diagram showing a smoothing memory cell) DMC. The sense amplifier circuit SA includes an amplifier circuit AMP7 for data line amplification, an equalize circuit EQ for data line equalization, a precharge circuit PC for data line precharge, a dummy write circuit DW for writing dummy cells DMC, and a column switch line Yi. Composed.

また図1では、3つのセンスアンプ回路(データ線DLT5〜DLT7/DLB5〜DLB7に接続されるSA5〜SA7)のみを図示し、その他のものは図面が煩雑になるので省略してある。また所望のデータの書込み読出しに利用するメモリセルMCのワード線(サブワード線)はSWLU0、SWLU1、SWLD0、SWLD1と記載し、ダミーセルDMCのワード線(サブワード線)はDWLU0、DWLU1、DWLD0、DWLD1と記載している。またイコライズ回路EQの制御信号はDLEQ、プリチャージ回路PCの制御信号はDLPR、プリチャージ回路PCのソースはプリチャージ電源VDL、ダミーライト回路DWの制御信号はDMW、ダミーライト回路DWのソースはダミーセル電源VDLP、ローカル入出力線はLIOT<3:0>、LIOB<3:0>、アンプ回路AMPのNMOS側ソース線はコモンソース線CSN、PMOS側ソース線はコモンソース線CSP、コモンソースCSN制御信号はSAN1T、コモンソースCSP制御信号はSAP1B、コモンソースCSN電源はVSSA、コモンソースCSP電源はVDLと記載している。   Further, in FIG. 1, only three sense amplifier circuits (SA5 to SA7 connected to the data lines DLT5 to DLT7 / DLB5 to DLB7) are shown, and the others are omitted because the drawing becomes complicated. The word lines (sub word lines) of the memory cells MC used for writing and reading desired data are described as SWLU0, SWLU1, SWLD0, and SWLD1, and the word lines (sub word lines) of the dummy cells DMC are DWLU0, DWLU1, DWLD0, and DWLD1. It is described. The control signal of the equalizing circuit EQ is DLEQ, the control signal of the precharge circuit PC is DLPR, the source of the precharge circuit PC is the precharge power supply VDL, the control signal of the dummy write circuit DW is DMW, and the source of the dummy write circuit DW is the dummy cell Power supply VDLP, local input / output lines are LIOT <3: 0>, LIOB <3: 0>, NMOS side source line of amplifier circuit AMP is common source line CSN, PMOS side source line is common source line CSP, common source CSN control The signal is described as SAN1T, the common source CSP control signal as SAP1B, the common source CSN power supply as VSSA, and the common source CSP power supply as VDL.

また、非選択(Un−selected)MAT側のデータ線DLT40、DLT50、DLT60については、ワード線SWLD0、SWLD1に接続されるメモリセルのデータ線コンタクトと接続させ、ワード線DWLD0、DWLD1に接続されるメモリセルのデータ線コンタクトとは接続しない。すなわち図1に示すように、データ線DLT40、DLT50、DLT60は、ダミーセルDMC上で切断し、切断したデータ線の一部を利用して、ダミーセルDMCのデータ線コンタクトとコモンソース電源VSSAと接続させる(図中のVSSAL4、VSSAL5、VSSAL6)。このような構成により、ダミーセルDMCの一部をコモンソースCSN電源VSSAとプレート電極PLのプレート電源(VPLT)の平滑容量として利用できる。なお図1に示すように、選択(Selected)MAT側のデータ線DLT5、DLT6の間のデータ線に関しても、同様にデータ線の一部を切断し、コモンソース電源VSSAと接続しているが、図中の記号等は図面が煩雑になるので一部省略してある。   The unselected (Un-selected) MAT side data lines DLT40, DLT50, and DLT60 are connected to the data line contacts of the memory cells connected to the word lines SWLD0 and SWLD1, and are connected to the word lines DWLD0 and DWLD1. It is not connected to the data line contact of the memory cell. That is, as shown in FIG. 1, the data lines DLT40, DLT50, and DLT60 are cut on the dummy cell DMC, and a part of the cut data line is used to connect the data line contact of the dummy cell DMC and the common source power supply VSSA. (VSSAL4, VSSAL5, VSSAL6 in the figure). With such a configuration, a part of the dummy cell DMC can be used as a smoothing capacitor for the common source CSN power supply VSSA and the plate power supply (VPLT) of the plate electrode PL. As shown in FIG. 1, the data line between the data lines DLT5 and DLT6 on the selected (Selected) MAT side is similarly cut off and connected to the common source power supply VSSA. Some symbols and the like in the drawing are omitted because the drawing becomes complicated.

図2は、図1のセンスアンプ回路を用いたメモリセルアレイの動作波形の一例を示したものである。プリチャージ期間PREにおいては、プリチャージ制御信号DLPR、イコライズ制御信号DLEQをハイにアサートし、データ線対(図の例ではDLT7/DLB7)、及びコモンソース線CSN、CSPをVDLにプリチャージする。   FIG. 2 shows an example of operation waveforms of a memory cell array using the sense amplifier circuit of FIG. In the precharge period PRE, the precharge control signal DLPR and the equalize control signal DLEQ are asserted high, and the data line pair (DLT7 / DLB7 in the example in the figure) and the common source lines CSN and CSP are precharged to VDL.

次にアクティベート期間ACTにおいては、選択MAT側のワード線SWLU0をハイにアサートし、データ線DLT7に読出し信号を出力させる。図2の例では、メモリセルから“L”の信号が読み出された例を示している。ワード線SWLU0の活性化と同時に、非選択MAT側のワード線DWLD0を活性化して、データ線DLB7に参照レベル信号を出力させる。ダミーセルDMCには予めダミーセル電源VDLPが書込まれている。このため、ワード線DWLD0の活性化と同時に、データ線DLB7にはDLT7に出力された電位レベルとプリチャージレベルVDLとの中間のレベルの信号が出力される。この時、メモリセルの蓄積ノードが“L”レベルから、データ線DLT7のレベルまで上昇する。したがって、従来の方式では、メモリセルの対向電極であるプレート電極の電位は、図2のワード線活性化直後のプレート電源VPLTの波形(破線で図示)に示すように過渡的に上昇する。この過渡的は電源レベルのゆれは、アレイノイズとして安定した読出し動作を妨げる原因となる。   Next, in the activation period ACT, the word line SWLU0 on the selected MAT side is asserted high, and a read signal is output to the data line DLT7. In the example of FIG. 2, an example in which an “L” signal is read from the memory cell is illustrated. Simultaneously with the activation of the word line SWLU0, the word line DWLD0 on the non-selected MAT side is activated, and the reference level signal is output to the data line DLB7. A dummy cell power source VDLP is previously written in the dummy cell DMC. Therefore, simultaneously with the activation of the word line DWLD0, a signal having a level intermediate between the potential level output to the DLT 7 and the precharge level VDL is output to the data line DLB7. At this time, the storage node of the memory cell rises from the “L” level to the level of the data line DLT7. Therefore, in the conventional method, the potential of the plate electrode, which is the counter electrode of the memory cell, rises transiently as shown in the waveform of the plate power supply VPLT (illustrated by a broken line) immediately after activation of the word line in FIG. This transient fluctuation of the power supply level prevents stable read operation as array noise.

しかし本実施の形態の図1の例では、ワード線DWLD0が活性化されると、コモンソースCSN電源VSSAL4〜VSSAL6がメモリセルトランジスタを介して蓄積ノードと電気的に短絡し、メモリセル容量のプレート電極の対向電極となる。すなわち、ワード線DWLD0に接続されるメモリセルのうち2つに1つは、コモンソースCSN電源VSSAとプレート電源VPLTの平滑容量として利用される。このような構成とすることで、図2のワード線活性化直後のプレート電源VPLTの過渡的なゆれ(破線で図示)が抑制される。つまり、プレート電源VPLTの過渡的なゆれにより生じるデータ線対へのカップリングノイズが低減され、安定した読出し信号量が確保できる。この平滑容量は、読出し信号量の安定出力の効果に加え、データ線対の増幅動作時においてもアレイノイズ低減の効果がある。   However, in the example of FIG. 1 of the present embodiment, when the word line DWLD0 is activated, the common source CSN power supplies VSSAL4 to VSSAL6 are electrically short-circuited to the storage node via the memory cell transistors, and the memory cell capacitance plate It becomes a counter electrode of an electrode. That is, one out of every two memory cells connected to the word line DWLD0 is used as a smoothing capacitor for the common source CSN power supply VSSA and the plate power supply VPLT. With such a configuration, transient fluctuations (illustrated by broken lines) of the plate power supply VPLT immediately after activation of the word line in FIG. 2 are suppressed. That is, the coupling noise to the data line pair caused by the transient fluctuation of the plate power supply VPLT is reduced, and a stable read signal amount can be secured. This smoothing capacitor has the effect of reducing array noise during the amplification operation of the data line pair in addition to the effect of stable output of the read signal amount.

この理由を以下で説明する。データ線対の増幅動作は、データ線(例えばDLT7)の放電動作である。したがって、選択メモリセルの大多数が“L”読出しであった場合、その大多数の蓄積ノードは“L”レベルになるため、メモリセルの対向電極であるプレート電極はカップリングにより過渡的に初期電位のVDLP(VDL/2)から“L”側に落ち込む。一方コモンソースCSN電源VSSAには、データ線に蓄えられていた電荷が流れ込むため、VSSA(接地レベル)は過渡的に上昇する。従来のVDDプリチャージ方式においては、この過渡的な電源レベル(図2中の破線(VPLT、VSSA)で図示)のゆれがアレイノイズとなり、高速センス動作を妨げる原因となっていた。   The reason for this will be described below. The amplification operation of the data line pair is a discharge operation of the data line (for example, DLT7). Therefore, when the majority of the selected memory cells are “L” read, the majority of the storage nodes are at the “L” level, so that the plate electrode which is the counter electrode of the memory cell is transiently initialized by coupling. The potential drops from the VDLP (VDL / 2) to the “L” side. On the other hand, since the charge stored in the data line flows into the common source CSN power supply VSSA, VSSA (ground level) rises transiently. In the conventional VDD precharge method, this transient fluctuation of the power supply level (shown by broken lines (VPLT, VSSA) in FIG. 2) becomes array noise, which hinders high-speed sensing operation.

しかし本実施の形態では、ダミーセルの一部を平滑容量として利用するため、図2の破線で示したような過渡的は電源電位のゆれを実線のように低減できる。この結果、アンプ回路AMPのNMOSクロスカップル回路のソース電源VSSAの上昇が抑えられ、データ線の放電動作が高速化できる。すなわちセンス動作が高速化できる。   However, in this embodiment, since a part of the dummy cell is used as a smoothing capacitor, the transient fluctuation of the power supply potential as shown by the broken line in FIG. 2 can be reduced as shown by the solid line. As a result, an increase in the source power supply VSSA of the NMOS cross-coupled circuit of the amplifier circuit AMP can be suppressed, and the data line discharge operation can be speeded up. That is, the sensing operation can be speeded up.

なお、本実施の形態のセンスアンプ回路SAを用いた場合のリード動作、ライト動作は、従来のセンスアンプ回路を用いた時のそれと同様であるので、図2のリード期間READ、ライト期間WRITEに示したように同様の駆動方式でリード動作・ライト動作を実施できる。またカラム系動作のために、特別な回路方式やデバイス構造などの追加は不要であるため、チップの歩留まりを低下させる恐れはない。   Since the read operation and the write operation when using the sense amplifier circuit SA of the present embodiment are the same as those when using the conventional sense amplifier circuit, the read period READ and the write period WRITE in FIG. As shown, a read operation and a write operation can be performed by the same driving method. In addition, the addition of a special circuit method or device structure is not necessary for the column system operation, so there is no possibility of reducing the yield of the chip.

次に、ライト期間WRITEの後のプリチャージ期間PREについて説明する。プリチャージ期間PREの開始直後に、まず選択メモリセルMCのワード線SWLU0を非活性化する。次に、イコライズ回路EQとダミーセルライト制御信号DMWを活性化させる。これにより、ダミーセルDMCにダミーセル電源VDLPを書込むことができる。なおイコライズ回路EQを活性化することで、消費電流を小さくできる。ダミーセルDMCにダミーセル電源レベルVDLPを書き終わったら、ワード線DWLD0、ダミーセルライト制御信号DMWを非活性化する。その後プリチャージ制御信号DLPRを活性化し、データ線対をプリチャージレベルVDLにプリチャージする。なお、プリチャージ時にコモンソースCSP制御信号を活性化すると良い。コモンソースCSP制御信号を活性化すると、コモンソース線CSN、CSP及びデータ線対のプリチャージが高速化できるためである。以上が本実施の形態のセンスアンプ回路の動作方法である。   Next, the precharge period PRE after the write period WRITE will be described. Immediately after the start of the precharge period PRE, the word line SWLU0 of the selected memory cell MC is first deactivated. Next, the equalize circuit EQ and the dummy cell write control signal DMW are activated. Thereby, dummy cell power supply VDLP can be written in dummy cell DMC. Note that current consumption can be reduced by activating the equalize circuit EQ. When the dummy cell power supply level VDLP is written in the dummy cell DMC, the word line DWLD0 and the dummy cell write control signal DMW are deactivated. Thereafter, the precharge control signal DLPR is activated to precharge the data line pair to the precharge level VDL. Note that the common source CSP control signal may be activated during precharge. This is because, when the common source CSP control signal is activated, the precharge of the common source lines CSN and CSP and the data line pair can be accelerated. The above is the operation method of the sense amplifier circuit of this embodiment.

なお、本実施の形態の構成は図1、図2に限定されるものではない。本発案の主旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能であるのは言うまでも無い。   The configuration of the present embodiment is not limited to FIGS. 1 and 2. It goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present idea.

例えば、図3の動作波形に示したように、アクティベート期間ACT中に、選択MAT側のダミーセルのワード線DWLU0を活性化しても良い。図2の例では、ライト期間WRITEの直後のプリチャージ期間PREにおいて、選択メモリセルMCのワード線SWLU0が非活性化されると、選択MAT側のデータ線の負荷容量よりも、非選択MAT側のデータ線の負荷容量の方が大きくなる。この理由は、非選択MAT側のダミーセルDMCのワード線DWLD0が活性化されているため、ダミーセルDMCのセル容量CS分だけ、データ線の負荷容量が大きく見えるからである。データ線対の負荷容量がアンバランスになると、データ線プリチャージ直前のダミーセルライト動作におけるデータ線イコライズ動作のイコライズレベルがVDLPからずれる場合がある。その結果、ダミーライト回路DWによってデータ線対のレベルをVDLPにセットしなければならず、消費電流が増加する恐れがある。   For example, as shown in the operation waveform of FIG. 3, the word line DWLU0 of the dummy cell on the selected MAT side may be activated during the activation period ACT. In the example of FIG. 2, when the word line SWLU0 of the selected memory cell MC is deactivated in the precharge period PRE immediately after the write period WRITE, the non-selected MAT side rather than the load capacity of the data line on the selected MAT side. The load capacity of the data line becomes larger. This is because the load capacity of the data line appears to be larger by the cell capacity CS of the dummy cell DMC because the word line DWLD0 of the dummy cell DMC on the non-selected MAT side is activated. If the load capacity of the data line pair becomes unbalanced, the equalization level of the data line equalization operation in the dummy cell write operation immediately before the data line precharge may deviate from VDLP. As a result, the level of the data line pair must be set to VDLP by the dummy write circuit DW, which may increase current consumption.

一方図3のように、アクティベート期間ACT中に選択MAT側のダミーセルDMCのワード線DWLU0を活性化させておくと、プリチャージ期間PRE中においてデータ線対の負荷容量を等しくできる。すなわち前述のような、データ線負荷容量のアンバランスが無くなり、データ線を高速にイコライズできる。イコライズレベルがVDLPにできるので、ダミーライト回路DWの消費電流を低減できる。このように、高速にダミーセルDMCにダミーセル電源レベルVDLPを書込むことができるので、プリチャージ期間PREにかかる時間を短くでき、DRAMチップの高速化が実現できる。   On the other hand, as shown in FIG. 3, if the word line DWLU0 of the dummy cell DMC on the selected MAT side is activated during the activation period ACT, the load capacity of the data line pair can be made equal during the precharge period PRE. That is, the unbalance of the data line load capacity as described above is eliminated, and the data line can be equalized at high speed. Since the equalize level can be set to VDLP, the current consumption of the dummy write circuit DW can be reduced. Thus, since the dummy cell power supply level VDLP can be written to the dummy cell DMC at high speed, the time required for the precharge period PRE can be shortened, and the speed of the DRAM chip can be increased.

また図1の例では、ワード線、例えばDWLD0に接続されるダミーセルDMCのうち2つに1つを平滑容量として利用したが、平滑容量として利用するメモリセルの数は特にこれに限定されない。電源ノイズの低減に必要十分な平滑容量が確保できればよく、4つに1つでも良いことは言うまでもない。またイコライズ回路EQ、プリチャージ回路PC、ダミーライト回路DWを構成するトランジスタの種類(NMOSトランジスタ、PMOSトランジスタ、ゲート絶縁膜は薄膜、もしくは厚膜)は特に限定しない。   In the example of FIG. 1, one of two dummy cells DMC connected to a word line, for example, DWLD0, is used as a smoothing capacitor. However, the number of memory cells used as the smoothing capacitor is not particularly limited to this. Needless to say, a smoothing capacity sufficient for reducing power supply noise can be ensured, and one of four may be sufficient. Further, the types of transistors (NMOS transistor, PMOS transistor, gate insulating film is thin or thick) constituting the equalize circuit EQ, precharge circuit PC, and dummy write circuit DW are not particularly limited.

例えばイコライズ回路EQを厚膜NMOSトランジスタにしても良い。この場合、イコライズ回路EQの制御信号DLEQには昇圧電源VPP(例えば3V)を印加する。このため、イコライズ回路EQの駆動電流が、イコライズ回路EQを薄膜NMOSトランジスタで構成したときよりも大きくなってしまう場合があるが、厚膜NMOSトランジスタのオン電流が薄膜NMOSトランジスタよりも多くなり、データ線のイコライズ時間が短縮できる。プリチャージ回路PCもしくはダミーライト回路DWについても同様に、厚膜NMOSトランジスタで構成する、薄膜PMOSトランジスタで構成する、薄膜NMOSトランジスタで構成するなど様々な変更が可能である。   For example, the equalizer circuit EQ may be a thick film NMOS transistor. In this case, a boosted power supply VPP (for example, 3 V) is applied to the control signal DLEQ of the equalizer circuit EQ. For this reason, the drive current of the equalize circuit EQ may be larger than when the equalize circuit EQ is configured by a thin film NMOS transistor, but the on-current of the thick film NMOS transistor is larger than that of the thin film NMOS transistor, and the data Line equalization time can be shortened. Similarly, the precharge circuit PC or the dummy write circuit DW can be variously modified such as a thick film NMOS transistor, a thin film PMOS transistor, or a thin film NMOS transistor.

またしきい値電圧についても、標準的なしきい値電圧、低しきい値電圧などを適用しその目的に合わせて、前述のトランジスタの種類と自由に組み合わせて利用しても良い。また特に説明はしないが、アンプ回路AMP、カラムスイッチ線Yiについても各種トランジスタ、各種しきい値電圧を組み合わせて利用しても良いことは言うまでもない。さらに、本実施の形態では開放型のメモリセルアレイ構成を用いて説明したが、折り返し型のメモリセルアレイを適用しても良いことは言うまでもない。   As for the threshold voltage, a standard threshold voltage, a low threshold voltage, or the like may be applied and used in combination with any of the above transistor types in accordance with the purpose. Although not specifically described, it goes without saying that various transistors and various threshold voltages may be used in combination for the amplifier circuit AMP and the column switch line Yi. Further, although an open type memory cell array configuration is described in this embodiment mode, it goes without saying that a folded type memory cell array may be applied.

次に図4、図5を用いて、本実施の形態のデータ線を含めた非選択MAT側の平面レイアウト図及びその鳥瞰図について説明する。図中の記号で図3までに記載のなかったものは、形状ダミーセルアレイDMCA、ダミーセルアレイDMCL、DMCR、正規メモリセルの拡散層ACT、ダミーセルの拡散層DACT、平滑容量に利用するメモリセルの拡散層CACT、蓄積ノードコンタクトSNCNT、データ線コンタクトDLCNT、コモンソースCSN電源VSSAL、VSSAR、センスアンプ回路SAA5、SAA6、データ線DLT50、DLB50、DLT60、DLB60、接地電源レベルVSS、ワード線SWLDm、SWLDn、DWL0、DWL1である。   Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, a plan layout view and its bird's-eye view on the non-selected MAT side including the data lines of this embodiment will be described. Symbols in the figure that are not described up to FIG. 3 are the shape dummy cell array DMCA, dummy cell arrays DMCL, DMCR, diffusion layer ACT of normal memory cells, diffusion layer DACT of dummy cells, and diffusion of memory cells used for smoothing capacitors. Layer CACT, storage node contact SNCNT, data line contact DLCNT, common source CSN power supply VSSAL, VSSAR, sense amplifier circuits SAA5, SAA6, data line DLT50, DLB50, DLT60, DLB60, ground power supply level VSS, word lines SWLDm, SWLDn, DWL0 , DWL1.

本実施の形態の特徴は、図4、図5に示すように、非選択MAT側のデータ線、例えばDLT60については、その一部を切断してVSSAL6とする。すなわち、切断したデータ線の一部とコモンソースCSN電源VSSALをコンタクトCNTで接続して、プレート電極PLとコモンソース電源VSSAL6を、メモリセルトランジスタを介してメモリセル容量CSの対向電極とする。このようにすることで、ダミーセルアレイDMCLの一部をプレート電源VPLTとコモンソースCSN電源VSSAの平滑容量として利用でき、読出し動作にかかわるアレイノイズを低減できる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the feature of the present embodiment is that a part of the data line on the non-selected MAT side, for example, DLT 60 is cut to be VSSAL6. That is, a part of the cut data line and the common source CSN power supply VSSAL are connected by the contact CNT, and the plate electrode PL and the common source power supply VSSAL6 are used as a counter electrode of the memory cell capacitor CS via the memory cell transistor. In this way, a part of the dummy cell array DMCL can be used as a smoothing capacitor for the plate power supply VPLT and the common source CSN power supply VSSA, and array noise related to the read operation can be reduced.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2である半導体記憶装置について、図6〜図8に基づいて説明する。
(Embodiment 2)
A semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

実施の形態1では、平滑化する電源ノイズの対象を、プレート電源VPLTとコモンソースCSN電源VSSAの例を説明したが、これら以外の電源電圧の平滑化にダミーセルDMCを利用しても良い。   Although the example of the plate power supply VPLT and the common source CSN power supply VSSA has been described as the target of power supply noise to be smoothed in the first embodiment, the dummy cell DMC may be used for smoothing other power supply voltages.

図6は平滑容量として利用するダミーセルDMCのメモリセル容量の対向電極として、コモンソースCSN電源VSSAとデータ線のプリチャージ電源VDLを接続させた例である。図1との違いは、ダミーセルDMCのうち、平滑容量として利用するメモリセルの対向電極がすべてコモンソースCSN電源VSSAであったのに対し、その一部をプリチャージ電源VDLにしたことである。その他、センスアンプ回路内の要素回路については、図1と同様である。また言うまでも無いが、図1の説明にあるように、発明の主旨を逸脱しない限り様々な変更が可能であることは言うまでもない。   FIG. 6 shows an example in which a common source CSN power supply VSSA and a data line precharge power supply VDL are connected as a counter electrode of a memory cell capacity of a dummy cell DMC used as a smoothing capacity. The difference from FIG. 1 is that, among the dummy cells DMC, the counter electrodes of the memory cells used as smoothing capacitors are all the common source CSN power supply VSSA, but a part thereof is the precharge power supply VDL. The other element circuits in the sense amplifier circuit are the same as those in FIG. Needless to say, as described in FIG. 1, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

図6のような構成とすることで、プリチャージ電源VDLに必要十分な平滑容量が付加される。すなわち、プリチャージ時に生じるプリチャージ電源VDLの過渡的なゆれを低減することができ、プリチャージ期間を短縮できる効果がある。   With the configuration shown in FIG. 6, a necessary and sufficient smoothing capacitor is added to the precharge power supply VDL. That is, it is possible to reduce the transient fluctuation of the precharge power supply VDL that occurs at the time of precharge and to shorten the precharge period.

次に図7について説明する。図7と図6の違いは、図6は平滑容量として利用するダミーセルDMCのプレート電極PLの対向電極として、プリチャージ電源VDLとしているのに対し、図7ではダミーセル電源VDLPをプレート電極PLの対向電極としている点である。図7のような構成とすることで、ダミーセル電源VDLPに必要十分な平滑容量が付加される。すなわち、ダミーセルDMCにダミーセル電源VDLPを書込む際に、そのダミーセル電源VDLPの過渡的なゆれが低減されるので、ダミーセルDMCへの書込み速度が高速化される効果がある。   Next, FIG. 7 will be described. 7 differs from FIG. 6 in that FIG. 6 uses the precharge power supply VDL as the counter electrode of the plate electrode PL of the dummy cell DMC used as a smoothing capacitor, whereas in FIG. 7, the dummy cell power supply VDLP is opposed to the plate electrode PL. This is the point of the electrode. With the configuration as shown in FIG. 7, a necessary and sufficient smoothing capacity is added to the dummy cell power source VDLP. That is, when the dummy cell power source VDLP is written in the dummy cell DMC, the transient fluctuation of the dummy cell power source VDLP is reduced, so that the writing speed to the dummy cell DMC is increased.

続いて、図8について説明する。図8と図6の違いは、図6は平滑容量として利用するダミーセルDMCのプレート電極PLの対向電極として、プリチャージ電源VDLとしているのに対し、図8ではコモンソースCSP電源VDLをプレート電極PLの対向電極としている点である。図8のような構成とすることで、コモンソースCSP電源VDLに必要十分な平滑容量が付加される。すなわち、データ線対を増幅する際に生じるコモンソースCSP電源VDLの過渡的なゆれが低減されるので、データ線の増幅速度を高速化できる。   Next, FIG. 8 will be described. 8 differs from FIG. 6 in that FIG. 6 uses a pre-charge power supply VDL as a counter electrode of the plate electrode PL of the dummy cell DMC used as a smoothing capacitor, whereas in FIG. 8, the common source CSP power supply VDL is used as the plate electrode PL. It is a point made into the counter electrode. With the configuration shown in FIG. 8, a necessary and sufficient smoothing capacity is added to the common source CSP power supply VDL. That is, since the transient fluctuation of the common source CSP power supply VDL generated when the data line pair is amplified is reduced, the data line amplification speed can be increased.

また言うまでも無いが、これまでに説明した構成は発明の主旨を逸脱しない限り様々な変更が可能である。例えば、データ線のプリチャージレベルを接地電圧レベルのVSSにしても良い。この場合、平滑容量の対向電極として、プレート電極PLとデータ線のハイレベルVDL(コモンソースCSPの電源レベル)にすると、読出し時の電源電圧の過渡的なゆれが低減でき、アクセス速度の高速化が実現できる。なお特に説明はしないが、データ線のプリチャージレベルがVSSの際、プレート電極PLとデータ線のハイレベルVDLを対向電極にする方法は、例えば図4において追加配置したVSSAL(VSSAR)配線の変わりに、VDLL(VDLR)配線を設置し、プレート電極PLの対向電極とすれば良い。また平滑容量の対向電極として、データ線のハイレベルVDLの一部を他の電源レベル、例えば、データ線のプリチャージレベルVSSやダミーセル電源レベルVDLPとしても良いことは言うまでもない。このように、読出し動作によって過渡的にゆれが生じる電源レベルをプレートの対向電極とすることで、そのゆれを低減し、アクセス速度の高速化が実現できる。   Needless to say, the configuration described so far can be variously modified without departing from the gist of the invention. For example, the precharge level of the data line may be set to the ground voltage level VSS. In this case, if the plate electrode PL and the data line are set to the high level VDL (the power level of the common source CSP) as the counter electrode of the smoothing capacitor, the transient fluctuation of the power supply voltage at the time of reading can be reduced and the access speed is increased. Can be realized. Although not specifically explained, when the precharge level of the data line is VSS, the method of using the plate electrode PL and the high level VDL of the data line as the counter electrode is, for example, a change of the VSSAL (VSSAR) wiring additionally arranged in FIG. In addition, a VDLL (VDLR) wiring may be provided as a counter electrode of the plate electrode PL. Needless to say, as the counter electrode of the smoothing capacitor, a part of the high level VDL of the data line may be set to another power supply level, for example, the precharge level VSS of the data line or the dummy cell power supply level VDLP. In this way, by using a power supply level that causes a transient fluctuation due to a read operation as the counter electrode of the plate, the fluctuation can be reduced and the access speed can be increased.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3である半導体記憶装置について、図9〜図12に基づいて説明する。
(Embodiment 3)
A semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

実施の形態1、実施の形態2では、プリチャージ期間PREにデータ線をハイレベルにプリチャージするVDD(VDL)プリチャージ方式において、その読出し動作によって生じる各種電源レベルの過渡的なゆれを低減するために、ダミーセルDMCを用いた平滑容量方式について説明したが、本実施の形態の平滑容量方式を従来のハーフ(VDD/2)プリチャージ方式に適用しても良い。   In the first and second embodiments, in the VDD (VDL) precharge method in which the data line is precharged to high level during the precharge period PRE, transient fluctuations of various power supply levels caused by the read operation are reduced. Therefore, although the smoothing capacity method using the dummy cell DMC has been described, the smoothing capacity method of the present embodiment may be applied to a conventional half (VDD / 2) precharge method.

図9は、VDD/2プリチャージ方式のセンスアンプ回路において、ダミーセルDMCを各種電源電圧の平滑容量として利用した例である。図9のセンスアンプ回路において、実施の形態1および実施の形態2と異なる点は、ダミーライト回路DWがない点である。その以外の部分は実施の形態1と同じである。   FIG. 9 shows an example in which a dummy cell DMC is used as a smoothing capacitor for various power supply voltages in a VDD / 2 precharge type sense amplifier circuit. The sense amplifier circuit of FIG. 9 is different from the first and second embodiments in that there is no dummy write circuit DW. The other parts are the same as in the first embodiment.

図9では、平滑容量として利用するダミーセルDMCのメモリセル容量の対向電極に、プレート電源VPLTとコモンソースCSN電源VSSAを接続した例を示している。このような構成とすることで、コモンソースCSN電源VSSAに必要十分な平滑容量を付加できる。データ線のプリチャージレベルがハーフレベルのVDLPであるため、アンプ回路AMP内のNMOSトランジスタのゲート・ソース間の印加電圧が、VDDプリチャージよりも低下するため、アンプ回路AMPの駆動力は低下する場合がある。その場合においても、本実施の形態のようにデータ線の増幅に係わる電源の一部に平滑容量を付加することで、センス時のコモンソースCSN電源の過渡的なゆれを抑えることができる。すなわち、アレイノイズが削減されるので、データ線の増幅速度を高速化できる。   FIG. 9 shows an example in which the plate power supply VPLT and the common source CSN power supply VSSA are connected to the counter electrode of the memory cell capacity of the dummy cell DMC used as the smoothing capacity. With such a configuration, a necessary and sufficient smoothing capacity can be added to the common source CSN power supply VSSA. Since the precharge level of the data line is a half level VDLP, the applied voltage between the gate and the source of the NMOS transistor in the amplifier circuit AMP is lower than the VDD precharge, so that the driving power of the amplifier circuit AMP is reduced. There is a case. Even in such a case, a transient fluctuation of the common source CSN power supply during sensing can be suppressed by adding a smoothing capacitor to a part of the power supply related to the amplification of the data line as in this embodiment. That is, since array noise is reduced, the data line amplification speed can be increased.

次に図10について説明する。図10と図9の違いは、図9は平滑容量として利用するダミーセルDMCのプレート電極PLの対向電極として、コモンソースCSN電源VSSAを接続しているのに対し、図10では図9のコモンソースCSN電源VSSAを接続しているダミーセルDMCの一部を、コモンソースCSP電源VDLにしている点である。このような構成にすることで、コモンソースCSN電源VSSAだけでなく、コモンソースCSP電源VDLに平滑容量を付加できる。その結果、データ線を増幅する際、コモンソースCSN電源VSSA及びコモンソースCSP電源VDLの過渡的なゆれを抑えることができる。すなわち、センス動作にかかわるアレイノイズが削減されるので、データ線の増幅速度を高速化できる。   Next, FIG. 10 will be described. 9 is different from FIG. 9 in that FIG. 9 is connected to the common source CSN power supply VSSA as the counter electrode of the plate electrode PL of the dummy cell DMC used as a smoothing capacitor, whereas in FIG. A part of the dummy cell DMC connected to the CSN power supply VSSA is a common source CSP power supply VDL. With such a configuration, a smoothing capacitor can be added to the common source CSP power source VDL as well as the common source CSN power source VSSA. As a result, when the data line is amplified, transient fluctuations of the common source CSN power supply VSSA and the common source CSP power supply VDL can be suppressed. That is, since the array noise related to the sensing operation is reduced, the data line amplification speed can be increased.

次に図11について説明する。図11と図9の違いは、図9は平滑容量として利用するダミーセルDMCのプレート電極PLの対向電極として、コモンソースCSN電源VSSAを接続しているのに対し、図11ではセンスアンプ回路の基板電圧VBBSAを接続している点である。またコモンソース線CSNをVSSAレベルに駆動するための制御線はSAN2Tとし、これにコモンソース線CSNを基板電圧VBBSAに駆動するための制御線SAN1Tを追加している。なお基板電圧VBBSAは接地電圧VSSよりも低い負電圧が一般的である。   Next, FIG. 11 will be described. 11 differs from FIG. 9 in that FIG. 9 is connected to the common source CSN power supply VSSA as the counter electrode of the plate electrode PL of the dummy cell DMC used as a smoothing capacitor, whereas in FIG. 11, the substrate of the sense amplifier circuit is used. The voltage VBBSA is connected. A control line for driving the common source line CSN to the VSSA level is SAN2T, and a control line SAN1T for driving the common source line CSN to the substrate voltage VBBSA is added thereto. The substrate voltage VBBSA is generally a negative voltage lower than the ground voltage VSS.

また、データ線を増幅する際は、初めに制御線SAN1Tを活性化して、コモンソース線CSNを基板電圧VBBSAに駆動するのが望ましい。この理由は、アンプ回路内のNMOSトランジスタのゲート・ソース間の印加電圧が十分に確保でき、データ線の増幅速度を高速化できるからである。データ線を十分に増幅した後は、コモンソースCSN制御線SAN1Tの非活性化とほぼ同時にコモンソースCSN制御線SAN2Tを活性化して、データ線のL側のレベルを接地レベルに設定する。また、平滑容量として利用するダミーセルDMCの対向電極として、プレート電源VPLTとコモンソースCSN電源、すなわち基板電圧VBBSAを接続するので、データ線を増幅する際、コモンソースCSN電源VBBSAの過渡的なゆれを抑えることができる。言い換えれば、センス動作にかかわるアレイノイズが削減されるので、データ線の増幅速度を高速化できる。   When amplifying the data line, it is desirable to first activate the control line SAN1T and drive the common source line CSN to the substrate voltage VBBSA. This is because the voltage applied between the gate and the source of the NMOS transistor in the amplifier circuit can be sufficiently secured, and the amplification speed of the data line can be increased. After sufficiently amplifying the data line, the common source CSN control line SAN2T is activated almost simultaneously with the deactivation of the common source CSN control line SAN1T, and the L side level of the data line is set to the ground level. Further, since the plate power source VPLT and the common source CSN power source, that is, the substrate voltage VBBSA, are connected as the counter electrode of the dummy cell DMC used as a smoothing capacitor, the transient fluctuation of the common source CSN power source VBBSA is caused when the data line is amplified. Can be suppressed. In other words, since array noise related to the sensing operation is reduced, the data line amplification speed can be increased.

次に図12について説明する。図12と図11の違いは、図11では平滑容量として利用するダミーセルDMCのプレート電極PLの対向電極として、センスアンプ回路の基板電圧VBBSAを接続しているのに対し、図12では、図11のコモンソースCSN電源VBBSAを接続しているダミーセルDMCの一部を、コモンソースCSP電源VDLにしている点である。このような構成とすることで、コモンソースCSN電源VBBSAだけでなく、コモンソースCSP電源VDLに平滑容量を付加できる。その結果、データ線を増幅する際、コモンソースCSN電源VBBSA及びコモンソースCSP電源VDLの過渡的なゆれを抑えることができる。すなわち、センス動作にかかわるアレイノイズが削減されるので、データ線の増幅速度を高速化できる。   Next, FIG. 12 will be described. The difference between FIG. 12 and FIG. 11 is that in FIG. 11, the substrate voltage VBBSA of the sense amplifier circuit is connected as the counter electrode of the plate electrode PL of the dummy cell DMC used as a smoothing capacitor, whereas in FIG. A part of the dummy cell DMC connected to the common source CSN power source VBBSA is a common source CSP power source VDL. By adopting such a configuration, a smoothing capacitor can be added to the common source CSP power source VDL as well as the common source CSN power source VBBSA. As a result, when the data line is amplified, transient fluctuations of the common source CSN power supply VBBSA and the common source CSP power supply VDL can be suppressed. That is, since the array noise related to the sensing operation is reduced, the data line amplification speed can be increased.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4である半導体記憶装置について、図13〜図18に基づいて説明する。
(Embodiment 4)
A semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図13の例は、実施の形態1の図1に対して、ワード線活性化直後に隣接データ線間を電気的に短絡させた構成を追加したものである。このような構成にすることで、VDDプリチャージ方式を用いた際に、非選択MAT側のデータ線に出力される参照信号レベルの安定化が図れる。図13の例では、短絡信号SRTUが活性化されると、データ線DLT5、DLT6、DLT7、DLT8が電気的に接続される。同様に短絡信号SRTDが活性化されると、データ線DLB4、DLB5、DLB6、DLB7が電気的に接続される。   The example of FIG. 13 is obtained by adding a configuration in which adjacent data lines are electrically short-circuited immediately after activation of the word line to FIG. 1 of the first embodiment. With this configuration, the reference signal level output to the data line on the non-selected MAT side can be stabilized when the VDD precharge method is used. In the example of FIG. 13, when the short circuit signal SRTU is activated, the data lines DLT5, DLT6, DLT7, and DLT8 are electrically connected. Similarly, when the short circuit signal SRTD is activated, the data lines DLB4, DLB5, DLB6, DLB7 are electrically connected.

図14の動作波形を用いて、活性化のタイミングを説明する。図2の動作波形と異なる部分は、短絡信号をワード線の活性化とほぼ同時に活性化する点である。選択MAT側のワード線SWLU0及び非選択MAT側のワード線DSWLD0が活性化されるタイミングとほぼ同時に、非選択MAT側に近い位置にある短絡信号SRTDを活性化する。非選択MAT側のすべてのデータ線には、データ線を増幅するための参照信号レベルが出力される。短絡信号SRTDにより、非選択MAT側のデータ線DLB4、DLB5、DLB6、DLB7が接続されるため、参照信号レベルが出力される短絡されたデータ線の負荷容量は大きくなる。その結果、電源電圧の過渡的なゆれによるカップリングノイズを受けにくくなる。すなわち実効的にアレイノイズが低減できるので、参照信号レベルの安定化が図れる。なお、本方式はアレイノイズを削減できるだけでなく、製造誤差による参照信号レベルのバラツキも削減できる。すなわち、メモリセル容量CSやデータ線の寄生容量のバラツキがあった場合においても、短絡信号SRTDを活性化することで、そのバラツキを平均化できる効果がある。以上の説明のように、実施の形態1の平滑容量方式とデータ線を短絡させる方法を組み合わせることで、よりアレイノイズを低減できる効果がある。   The activation timing will be described using the operation waveform of FIG. The difference from the operation waveform of FIG. 2 is that the short circuit signal is activated almost simultaneously with the activation of the word line. Almost simultaneously with the activation of the word line SWLU0 on the selected MAT side and the word line DSWLD0 on the non-selected MAT side, the short circuit signal SRTD located near the non-selected MAT side is activated. Reference signal levels for amplifying the data lines are output to all the data lines on the non-selected MAT side. Since the data lines DLB4, DLB5, DLB6, DLB7 on the non-selected MAT side are connected by the short circuit signal SRTD, the load capacity of the shorted data line from which the reference signal level is output increases. As a result, it becomes difficult to receive coupling noise due to a transient fluctuation of the power supply voltage. That is, since the array noise can be effectively reduced, the reference signal level can be stabilized. This method not only can reduce array noise, but also can reduce variations in the reference signal level due to manufacturing errors. That is, even when there is a variation in the memory cell capacitance CS or the parasitic capacitance of the data line, the variation can be averaged by activating the short circuit signal SRTD. As described above, by combining the smoothing capacity method of the first embodiment and the method of short-circuiting the data lines, there is an effect that the array noise can be further reduced.

なお、本実施の形態は次に説明するように様々な変更が可能である。図15の例は、図13の方式に対して、ライト期間WRITE直後のプリチャージ期間PREに要する時間を短縮するために、コモンソースCSP制御線を追加したものである。すなわち、コモンソース線CSPをVDLレベルに駆動するための制御線はSAP1Bとし、これにコモンソース線CSPをVDDレベルに駆動するための制御線SAP2Bを追加している。   The present embodiment can be variously modified as will be described below. The example of FIG. 15 is obtained by adding a common source CSP control line to the method of FIG. 13 in order to reduce the time required for the precharge period PRE immediately after the write period WRITE. That is, the control line for driving the common source line CSP to the VDL level is SAP1B, and the control line SAP2B for driving the common source line CSP to the VDD level is added thereto.

図16の動作波形を用いて、図15の駆動方法を説明する。図16と図14の動作波形の違いは、ライト期間WRITE直後のプリチャージ期間PREだけであるので、図16の説明はそのプリチャージ期間PREのみとし、それ以外は省略する。図16では、プリチャージ期間PRE時に、ダミーセルDMCにダミーセル電源VDLPを書込んだ後、まずコモンソースCSP制御線SAP2Bを活性化する。コモンソースCSP制御線SAP2Bを活性化することで、コモンソース線CSPを電源電圧VDDまで駆動する。この例では、コモンソース線CSPを駆動するトランジスタはPMOSトランジスタである。また電源電圧VDDはコモンソースCSP電源VDLよりも高い電圧である。そのため、コモンソースCSP駆動トランジスタのPMOSの駆動力が高くなり、データ線を高速に電源電圧VDDレベルまでプリチャージできる。データ線を電源電圧VDDまでプリチャージした後、本来のデータ線のプリチャージレベルであるVDLに再設定するために、コモンソースCSP制御線SAP2Bを非活性化するのとほぼ同時に、コモンソースCSP制御線SAP1Bを活性化する。このように、データ線のプリチャージレベルを電源電圧VDDから本来のプリチャージレベルであるVDLにセットするように制御することで、図14の例と比較すると、プリチャージ期間を高速化できる。以上が図15の例の駆動方法である。   The driving method of FIG. 15 will be described using the operation waveforms of FIG. The difference between the operation waveforms in FIG. 16 and FIG. 14 is only the precharge period PRE immediately after the write period WRITE. Therefore, the description of FIG. 16 is only the precharge period PRE, and the rest is omitted. In FIG. 16, after the dummy cell power source VDLP is written in the dummy cell DMC during the precharge period PRE, the common source CSP control line SAP2B is first activated. By activating the common source CSP control line SAP2B, the common source line CSP is driven to the power supply voltage VDD. In this example, the transistor that drives the common source line CSP is a PMOS transistor. The power supply voltage VDD is higher than the common source CSP power supply VDL. Therefore, the PMOS driving power of the common source CSP driving transistor is increased, and the data line can be precharged to the power supply voltage VDD level at high speed. After the data line is precharged to the power supply voltage VDD, the common source CSP control line SAP2B is deactivated almost simultaneously with the common source CSP control in order to reset it to VDL, which is the precharge level of the original data line. Activate line SAP1B. In this way, by controlling the precharge level of the data line to be set from the power supply voltage VDD to the original precharge level VDL, the precharge period can be increased as compared with the example of FIG. The above is the driving method of the example of FIG.

なおこれまでは、ダミーセルDMCを各種電源電圧の平滑容量として利用した例を示したが、電源配線が十分に確保でき、電源電圧の過渡的なゆれが小さい場合は、ダミーセルDMCの一部を平滑容量として利用しなくても良い。例えば図17に示すように、データ線同士を短絡する制御信号SRTU、SRTDを追加するたけでも良い。このように必要最小限の回路変更だけでアレイノイズを低減できれば、チップ面積の削減も可能となり、高集積化と安定した読出し動作の両立が可能となる。また、短絡信号SRTU、SRTDを用いて電気的に接続するデータ線の単位は、カラムスイッチ線Yiが接続されるデータ線の単位と等しくすると良い。   In the above, an example in which the dummy cell DMC is used as a smoothing capacitor for various power supply voltages has been shown. However, when the power supply wiring can be sufficiently secured and the transient fluctuation of the power supply voltage is small, a part of the dummy cell DMC is smoothed. It is not necessary to use it as a capacity. For example, as shown in FIG. 17, control signals SRTU and SRTD for short-circuiting data lines may be added. If the array noise can be reduced with only the necessary minimum circuit change, the chip area can be reduced, and both high integration and stable read operation can be achieved. The unit of the data line electrically connected using the short circuit signals SRTU and SRTD is preferably equal to the unit of the data line to which the column switch line Yi is connected.

図18は、短絡信号SRTU、SRTDとそれに接続されるデータ線DLT4、DLT5、DLT6、DLT7、DLB4、DLB5、DLB6、DLB7の関係を示した図である。図18のような構成にすることで、例えばカラムスイッチ線Yiが不良であった場合、カラム救済回路によって前述の不良カラムスイッチ線Yiと冗長カラムスイッチ線を切り替えて利用する。このとき、短絡信号とそれに接続されるデータ線の単位が、カラムスイッチ線Yiに接続されるデータ線と同じであると、従来通りの救済回路方式を流用できるので、回路変更をしなくて良い。また、例えばカラムスイッチ線Yiがハイレベルに固定された不良モードになった場合、データ線はローカル入出力線のプリチャージレベルのVDDに固定されてしまう。このような場合において、例えば、短絡信号SRTDによりデータ線DLB4と隣接するデータ線DLB3(図示せず)を電気的に接続した場合は、参照信号レベルが消失してしまう可能性がある。しかし図18のような構成にすれば、この問題を解決できる。すなわち、チップの歩留まり向上の効果がある。   FIG. 18 is a diagram illustrating the relationship between the short-circuit signals SRTU and SRTD and the data lines DLT4, DLT5, DLT6, DLT7, DLB4, DLB5, DLB6, and DLB7 connected thereto. With the configuration as shown in FIG. 18, for example, when the column switch line Yi is defective, the column repair circuit switches between the defective column switch line Yi and the redundant column switch line. At this time, if the unit of the short circuit signal and the data line connected thereto is the same as that of the data line connected to the column switch line Yi, the conventional relief circuit method can be used, so that the circuit need not be changed. . Further, for example, when the failure mode in which the column switch line Yi is fixed at the high level is entered, the data line is fixed at the precharge level VDD of the local input / output line. In such a case, for example, when the data line DLB3 (not shown) adjacent to the data line DLB4 is electrically connected by the short circuit signal SRTD, the reference signal level may be lost. However, this problem can be solved with the configuration shown in FIG. That is, there is an effect of improving the yield of chips.

(実施の形態1〜4の共通形態)
本発明の実施の形態1〜4である半導体記憶装置の共通形態について、図19〜図26に基づいて説明する。
(Common form of Embodiments 1 to 4)
A common form of the semiconductor memory device according to the first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図19は、実施の形態1〜4の構成において、正規メモリセルMCのサブワード線およびダミーセルDMCのサブワード線を駆動するための制御線FXB0、FXB1、FXB2、FXB3、FXT0、FXT1、FXT2、FXT3の構成を示したものである。図中の記号は、サブワードドライバアレイSWDA_U、SWDA_D、センスアンプアレイSAA−L、SAA−R、サブワードドライバアレイとセンスアンプアレイの交差点に位置するクロスエリアIS、クロスエリアIS内にあるインバータINV、メモリセルアレイMCA0〜MCA7である。なお図面が煩雑になるので、メインワード線、ダミーメインワード線、サブワード線、センスアンプ回路の制御信号等は省略している。   19 shows control lines FXB0, FXB1, FXB2, FXB3, FXT0, FXT1, FXT2, and FXT3 for driving the sub word lines of the normal memory cells MC and the sub word lines of the dummy cells DMC in the configurations of the first to fourth embodiments. The structure is shown. Symbols in the figure are subword driver arrays SWDA_U and SWDA_D, sense amplifier arrays SAA-L and SAA-R, a cross area IS located at the intersection of the subword driver array and the sense amplifier array, an inverter INV in the cross area IS, and a memory Cell arrays MCA0 to MCA7. Since the drawing becomes complicated, main word lines, dummy main word lines, sub word lines, sense amplifier circuit control signals, etc. are omitted.

まずロウデコーダRDEC(図示せず)によりアドレスがデコードされ、選択MATのメインワード線、サブワード選択線FXB1が活性化される。これにより選択MAT内の所望のサブワード線が活性化される。一方ダミーセルDMCを活性化するために、選択MATの両側の非選択MAT上に配置されているダミーメインワード線、サブワード制御線FXB2を同時に活性化する。これにより、非選択MAT側のダミーセルDMCのサブワード線が活性化される。図19の制御線構成を用いて、前述の制御方法を用いることで、ダミーセルDMCを活性化できる。なお、図19の方式を用いれば、サブワードドライバアレイのゲートレイアウト、拡散層レイアウトは従来構成を流用できる。すなわち、レイアウト変更の規模が少なくて済むので、設計が容易となる。   First, an address is decoded by a row decoder RDEC (not shown), and the main word line and subword selection line FXB1 of the selected MAT are activated. As a result, a desired sub word line in the selected MAT is activated. On the other hand, in order to activate the dummy cell DMC, the dummy main word line and the sub word control line FXB2 arranged on the non-selected MAT on both sides of the selected MAT are simultaneously activated. As a result, the sub-word line of the dummy cell DMC on the non-selected MAT side is activated. The dummy cell DMC can be activated by using the control method described above using the control line configuration of FIG. If the method of FIG. 19 is used, the conventional configuration can be used for the gate layout and the diffusion layer layout of the sub-word driver array. That is, since the scale of the layout change is small, the design becomes easy.

図20は、サブワードドライバアレイの構成の一例を示す回路図である。サブワードドライバアレイSWDAは、複数のサブワードドライバSWDによって構成され、サブワードドライバアレイSWDAは、メモリセルアレイMCA(MCA1、2)の周辺に配置される。また、サブワードドライバSWDは両側に配置されるメモリセルアレイMCA内のサブワード線WLを駆動する。なお、サブワードドライバアレイSWDAは、モリセルアレイMCAに対して交互配置されているため、メモリセルアレイMCA内のサブワード線WLは、1本おきに上下のサブワードドライバSWDに接続される。   FIG. 20 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the sub word driver array. The sub word driver array SWDA is composed of a plurality of sub word drivers SWD, and the sub word driver array SWDA is arranged around the memory cell array MCA (MCA1, 2). The sub word driver SWD drives the sub word line WL in the memory cell array MCA arranged on both sides. Since the sub word driver arrays SWDA are alternately arranged with respect to the memory cell array MCA, every other sub word line WL in the memory cell array MCA is connected to the upper and lower sub word drivers SWD.

サブワードドライバSWDは、NチャネルMOSトランジスタ2個とPチャネルMOSトランジスタ1個で構成される。一方のNチャネルMOSトランジスタは、ゲートにメインワード線MWLB(MWLB0、1)が接続され、ドレインにサブワード線WL(WL0、2、4、6)が接続され、ソースに負電圧VKKが接続される。他方のNチャネルMOSトランジスタはゲートに相補のサブワード制御線FXB(FXB0、2)、ドレインにワード線WLが接続され、ソースに負電圧VKKが接続される。ここでVKKは負電圧発生回路で発生したVSSより低い電圧である。PチャネルMOSトランジスタは、ゲートにメインワード線MWLBが接続され、ドレインにワード線WLが接続され、ソースにサブワードドライバ選択線FXT(FXT0、2)が接続される。1つのサブワードドライバアレイSWDA上に2組のサブワードドライバ選択線FXT0、2が配線され、1本のメインワード線MWLBで選択される2個のサブワードドライバSWDのうちいずれか1個を選択して1本のサブワード線WLが活性化される。   The sub word driver SWD is composed of two N channel MOS transistors and one P channel MOS transistor. One N-channel MOS transistor has a gate connected to the main word line MWLB (MWLB0, 1), a drain connected to the sub word line WL (WL0, 2, 4, 6), and a source connected to the negative voltage VKK. . The other N-channel MOS transistor has a gate connected to a complementary sub word control line FXB (FXB0, 2), a drain connected to a word line WL, and a source connected to a negative voltage VKK. Here, VKK is a voltage lower than VSS generated by the negative voltage generation circuit. In the P-channel MOS transistor, the main word line MWLB is connected to the gate, the word line WL is connected to the drain, and the sub word driver selection line FXT (FXT0, 2) is connected to the source. Two sub word driver selection lines FXT0, 2 are wired on one sub word driver array SWDA, and one of the two sub word drivers SWD selected by one main word line MWLB is selected to be 1 The sub word line WL is activated.

図21は、クロスエリアISの構成の一例を示す回路図である。クロスエリアISは、プリチャージタイミング信号のプリチャージドライバDLEQD、ローカル入出力線プリチャージ回路REQと、リードライトゲートRGCと、コモンソース線CSN及びCSP駆動のコモンソースドライバCSDと、コモンソース線プリチャージ回路CSEQと、FX線ドライバFXDが配置される。   FIG. 21 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the cross area IS. The cross area IS includes a precharge driver DLEQD for a precharge timing signal, a local input / output line precharge circuit REQ, a read / write gate RGC, a common source driver CSD for driving a common source line CSN and CSP, and a common source line precharge. A circuit CSEQ and an FX line driver FXD are arranged.

ローカル入出力線プリチャージ回路REQは、コモンソースイコライズ信号CSEQTが非活性状態のVSSレベルのときに、ローカル入出力線LIOT/Bを電圧VDLにプリチャージする。リードライトゲートRGCは、コモンソースイコライズ信号CSEQTが活性状態の電圧VCL(外部VDDレベルと同じかまたはそれを降圧したレベルで周辺回路用電源電圧として用いられる)のときにローカル入出力線LIOT/Bとメイン入出力線MIOT/Bとを接続する回路である。   The local input / output line precharge circuit REQ precharges the local input / output line LIOT / B to the voltage VDL when the common source equalize signal CSEQT is at an inactive VSS level. The read / write gate RGC is connected to the local input / output line LIOT / B when the common source equalize signal CSEQT is at the active state voltage VCL (the same as or lower than the external VDD level is used as the peripheral circuit power supply voltage). And a main input / output line MIOT / B.

コモンソースドライバCSDは、コモンソースCSN制御信号SAN1Tが活性状態のときに、コモンソース線CSNを接地電圧VSSに駆動し、コモンソースCSP制御信号SAP1Bが活性状態(VSSレベル)のときに、P側コモンソース線CSPを電圧VDL(ビット線の‘H’レベル)に駆動する回路である。   The common source driver CSD drives the common source line CSN to the ground voltage VSS when the common source CSN control signal SAN1T is in the active state, and the P side when the common source CSP control signal SAP1B is in the active state (VSS level). This is a circuit for driving the common source line CSP to the voltage VDL ('H' level of the bit line).

コモンソース線プリチャージ回路CSEQは、コモンソースイコライズ信号が非活性化されたときにP側、N側コモンソース線CSP、CSNをVDLにプリチャージする回路である。プリチャージドライバDLEQDは、プリチャージ制御信号DLPR、イコライズ制御信号DLEQの相補信号DLPRB、DLEQBが入力され、その反転信号を出力する。FX線ドライバFXDは、サブワード制御線FXB0が入力され、その相補信号をサブワード選択線FXT0(FX線)に出力する。   The common source line precharge circuit CSEQ is a circuit that precharges the P-side and N-side common source lines CSP and CSN to VDL when the common source equalize signal is deactivated. The precharge driver DLEQD receives the precharge control signal DLPR and complementary signals DLPRB and DLEQB of the equalize control signal DLEQ, and outputs an inverted signal thereof. The FX line driver FXD receives the sub word control line FXB0 and outputs the complementary signal to the sub word selection line FXT0 (FX line).

図22は、本実施の形態のセンスアンプ回路を用いてDRAMチップを設計した時のブロック図を示している。図に示した記号は、アドレスバッファADDRESS BUFFER、カラムアドレスバッファCOLUMN ADDRESS BUFFER、カラムアドレスカウンタCOLUMN ADDRESS COUNTER、ロウアドレスバッファROW ADDRESS BUFFER、リフレッシュカウンタREFRESH COUNTER、バンクセレクトBANK SELECT、モードレジスタMODE RESISTER、ロウデコーダROW DEC、カラムデコーダCOLUMN DEC、メインセンスアンプSENCE AMP、メモリセルアレイMEMORY CELL ARRAY(メモリバンクBANK0、1、2、3)、データ入力バッファDin BUFFER、データ出力バッファDout BUFFER、データバッファDQS BUFFER、ディレイロックドループDLL、コントロールロジックCONTROL LOGIC、クロックCLK、/CLK、クロックイネーブル信号CKE、チップセレクト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WE、データライト信号DW、データストローブ信号DQS、データDQである。   FIG. 22 is a block diagram when a DRAM chip is designed using the sense amplifier circuit of the present embodiment. Symbols shown in the figure are an address buffer ADDRESS BUFFER, a column address buffer COLUMN ADDRESS BUFFER, a column address counter COLUMN ADDRESS COUNTER, a row address buffer ROW ADDRESS BUFFER, a refresh counter REFRESH COUNTER, a bank select BANK SELECT decoder, a mode register STR ROW DEC, column decoder COLUMN DEC, main sense amplifier SENSE AMP, memory cell array MEMORY CELL ARRAY (memory banks BANK0, 1, 2, 3), data input buffer Din BUFFER, data output buffer Dout BUFFER, data buffer D QS BUFFER, delay locked loop DLL, control logic CONTROL LOGIC, clock CLK, / CLK, clock enable signal CKE, chip select signal / CS, row address strobe signal / RAS, column address strobe signal / CAS, write enable signal / WE, The data write signal DW, the data strobe signal DQS, and the data DQ.

なお、これらの回路や信号の制御方法は、公知のSDRAM/DDR SDRAMなどと同様であるため、ここでは説明を省略する。本実施の形態のセンスアンプ回路を適用すれば、低消費電力・高速動作・高信頼性といった特徴を持つDRAMを実現できる。なお、ブロックの構成は、図22に特に限定されない。メモリセルアレイMEMORY CELL ARRAYの数を増やしても良いし、本実施の形態の主旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。   Note that the control method of these circuits and signals is the same as that of a known SDRAM / DDR SDRAM and the description thereof is omitted here. By applying the sense amplifier circuit of this embodiment, a DRAM having features such as low power consumption, high speed operation, and high reliability can be realized. The block configuration is not particularly limited to FIG. The number of memory cell arrays MEMORY CELL ARRAY may be increased, and various modifications are possible without departing from the gist of the present embodiment.

図23は、本実施の形態のセンスアンプ回路において、そのチップ全体の構成例を示すものである。図23に示す半導体記憶装置はDRAMとなっている。そのメモリチップCHIP全体の構成は、例えば制御回路CTLと、入出力回路DQCTLと、メモリバンクBANK、テスト回路DFT、電源電圧生成回路VOLGEN、データ制御回路DCTL、ロウデコーダアレイRDECA、カラムデコーダアレイCDECA、メインアンプMain Ampに大きく分けられる。制御回路CTLには、クロック、アドレス、制御信号がメモリチップCHIP外から入力され、メモリチップCHIPの動作モードの決定やアドレスのプリデコード等が行われる。入出力回路DQCTLは、入出力バッファ等を備え、メモリチップCHIP外部からライトデータが入力され、メモリチップCHIP外部へリードデータを出力する。   FIG. 23 shows a configuration example of the entire chip in the sense amplifier circuit of the present embodiment. The semiconductor memory device shown in FIG. 23 is a DRAM. The overall configuration of the memory chip CHIP includes, for example, a control circuit CTL, an input / output circuit DQCTL, a memory bank BANK, a test circuit DFT, a power supply voltage generation circuit VOLGEN, a data control circuit DCTL, a row decoder array RDECA, a column decoder array CDECA, It can be roughly divided into main amplifiers Main Amp. A clock, an address, and a control signal are input to the control circuit CTL from outside the memory chip CHIP, and an operation mode of the memory chip CHIP is determined, an address is predecoded, and the like. The input / output circuit DQCTL includes an input / output buffer and the like, and receives write data from the outside of the memory chip CHIP and outputs read data to the outside of the memory chip CHIP.

メモリバンクBANKには、例えば図24に示すように、複数のアレイ状に配置されたサブアレイSARYが配置され、その周囲にはセンスアンプアレイSAA−L、SAA−R、サブワードドライバアレイSWDA_U、SWDA_D、クロスエリアISが配置される。また、メモリバンクBANK内の外周には、センスアンプアレイSAAと平行にカラムデコーダCDECおよびメインアンプMain Ampが配置され、サブワードドライバアレイSWDAと平行にロウデコーダRDEC並びにアレイ制御回路(図示せず)が配置される。   In the memory bank BANK, for example, as shown in FIG. 24, subarrays SARY arranged in a plurality of arrays are arranged, and around them, sense amplifier arrays SAA-L, SAA-R, subword driver arrays SWDA_U, SWDA_D, A cross area IS is arranged. On the outer periphery of the memory bank BANK, a column decoder CDEC and a main amplifier Main Amp are arranged in parallel with the sense amplifier array SAA, and a row decoder RDEC and an array control circuit (not shown) are arranged in parallel with the sub word driver array SWDA. Be placed.

図25は、図24におけるサブアレイSARY(SARY0)の平面レイアウトと、それに接続されるセンスアンプアレイSAA−R、SAA−Lを示した図である。アクセストランジスタは、サブワード線WL、拡散層ACTから構成され、メモリセル容量CSは、蓄積ノードSNとプレート電極PLからなる。その他の記号は、拡散層ACTをその上部の配線やコンタクトに接続するためのセルコンタクトCCNT、データ線DLT、DLBと拡散層ACTを接続するデータ線コンタクトDLCNT、ランディングパッドLPADである。ここで、ランディングパッドLPADは蓄積ノードSNと蓄積ノードコンタクトSNCNTを接続するコンタクトであり、メモリセル容量CSの位置を最適化することができるので、メモリセル容量CSの表面積を大きくすることができる。もちろん、メモリセル容量CSの容量が充分に確保できるのであれば、ランディングパッドLPADを利用しなくても良い。その場合、プロセス工程を削減できるのでコストを低減できる。   FIG. 25 is a diagram showing a planar layout of the subarray SARY (SARY0) in FIG. 24 and the sense amplifier arrays SAA-R and SAA-L connected thereto. The access transistor is composed of a sub word line WL and a diffusion layer ACT, and the memory cell capacitor CS is composed of a storage node SN and a plate electrode PL. The other symbols are a cell contact CCNT for connecting the diffusion layer ACT to wirings and contacts above it, a data line contact DLCNT for connecting the data lines DLT and DLB and the diffusion layer ACT, and a landing pad LPAD. Here, the landing pad LPAD is a contact connecting the storage node SN and the storage node contact SNCNT, and the position of the memory cell capacitor CS can be optimized, so that the surface area of the memory cell capacitor CS can be increased. Of course, the landing pad LPAD may not be used if the memory cell capacity CS can be sufficiently secured. In that case, since process steps can be reduced, costs can be reduced.

また、図25のようにメモリセルMCのレイアウトは様々な変形が可能である。図25(a)は、所謂折り返し型データ線構造であり、拡散層ACTが単純な矩形であるため、微細化が容易であるという利点がある。また図25(b)は、擬似折り返し型データ線構造である。(a)との違いは、拡散層ACTがサブワード線WLに対して斜めにレイアウトされていることである。このため、実効的にチャネル幅が大きく取れるため、アクセストランジスタのオン電流を大きくとれるという利点がある。したがって、本実施の形態のセンスアンプ回路と組み合わせるとで、より高速動作が可能な半導体記憶装置を実現できる。図25(c)、(d)は、開放型データ線構造である。折り返し型データ線構造に比べると、セル面積を低減できるという利点がある。図25(c)はデータ線ピッチが広いため、データ線寄生容量も低減できる。そのため、本実施の形態のセンスアンプ回路と組み合わせることで、より高集積で、低電圧動作が可能な半導体記憶装置を実現できる。図25(d)は、(c)に比べさらにセル面積が小さくでき、本実施の形態のセンスアンプ回路と組み合わせることでより高集積な半導体記憶装置が実現できる。   Further, as shown in FIG. 25, the layout of the memory cell MC can be variously modified. FIG. 25A shows a so-called folded data line structure, which has an advantage that miniaturization is easy because the diffusion layer ACT is a simple rectangle. FIG. 25B shows a pseudo folded data line structure. The difference from (a) is that the diffusion layer ACT is laid out obliquely with respect to the sub word line WL. For this reason, since the channel width can be effectively increased, there is an advantage that the ON current of the access transistor can be increased. Therefore, when combined with the sense amplifier circuit of this embodiment, a semiconductor memory device capable of higher speed operation can be realized. FIGS. 25C and 25D show an open data line structure. Compared to the folded data line structure, there is an advantage that the cell area can be reduced. In FIG. 25C, since the data line pitch is wide, the data line parasitic capacitance can be reduced. Therefore, by combining with the sense amplifier circuit of this embodiment, a semiconductor memory device that is more highly integrated and capable of low voltage operation can be realized. In FIG. 25D, the cell area can be further reduced as compared with FIG. 25C, and a highly integrated semiconductor memory device can be realized by combining with the sense amplifier circuit of this embodiment.

もちろん本実施の形態のセンスアンプ回路に適用できるメモリセルレイアウトは、これに限定されない。例えば、図25(d)の開放型データ線構造において、サブワード線WLに対して斜めにレイアウトされている拡散層ACTを、図25(a)のように直交するようにレイアウトしても良い。その場合、形状が矩形であるため微細化が容易であるという利点がある。さらに、サブワード線WLAの、左右の隣接セルの拡散層ACTを共有し、サブワード線WLAに常にロウレベルのVSSを印加する事で、素子分離するなどの応用も可能である。この場合、データ線と平行な方向に、絶縁体からなる素子分離領域を形成する必要がないため、プロセス工程を削減でき、コストを低減できる。以上のように、本実施の形態のセンスアンプ回路に適用できるメモリセル構造は、その主旨を逸脱しない範囲で、様々な変更が可能であることは言うまでもない。   Of course, the memory cell layout applicable to the sense amplifier circuit of this embodiment is not limited to this. For example, in the open data line structure of FIG. 25D, the diffusion layer ACT laid out obliquely with respect to the sub word line WL may be laid out so as to be orthogonal to each other as shown in FIG. In that case, since the shape is rectangular, there is an advantage that miniaturization is easy. Furthermore, it is possible to apply the element isolation by sharing the diffusion layer ACT of the left and right adjacent cells of the sub word line WLA and always applying the low level VSS to the sub word line WLA. In this case, since it is not necessary to form an element isolation region made of an insulator in a direction parallel to the data line, process steps can be reduced and costs can be reduced. As described above, it goes without saying that the memory cell structure applicable to the sense amplifier circuit of the present embodiment can be variously modified without departing from the gist thereof.

図26は、図25に示したサブアレイSARY0とセンスアンプアレイSAA−R、SAA−Lを、図25(a)のA−A’線で切断した断面図の一部を示した図である。図中の記号は、第2層の金属配線層M2、第3層の金属配線層M3、Pウェル基板PW、Nウェル基板NW、ディープNウェル基板DNWELLおよびP型基板PSUBである。なお、これらの形成方法は、一般的な半導体記憶装置、特に所謂汎用DRAMと同様なのでここでは説明の詳細は省略する。   FIG. 26 is a diagram showing a part of a cross-sectional view of the subarray SARY0 and the sense amplifier arrays SAA-R and SAA-L shown in FIG. 25 cut along the line A-A 'in FIG. Symbols in the figure are a second-layer metal wiring layer M2, a third-layer metal wiring layer M3, a P-well substrate PW, an N-well substrate NW, a deep N-well substrate DNWELL, and a P-type substrate PSUB. Since these forming methods are the same as those of a general semiconductor memory device, particularly a so-called general-purpose DRAM, detailed description thereof is omitted here.

また、メモリセル容量CSの構造は、図に示される構造に限定されるものではない。例えばクラウン型のキャパシタをはじめとして、様々な変更が可能であることはいうまでもない。また配線層の層数も特に限定しない。第4層の金属配線層を用いて本実施の形態のDRAMチップを形成しても良い。その場合、グローバル入出力線や、電源配線に第4層配線が利用できるので、第2層、第3層の配線層のピッチが緩和でき、より高性能なDRAMチップが実現できる。   Further, the structure of the memory cell capacitor CS is not limited to the structure shown in the figure. Needless to say, various modifications are possible including, for example, a crown type capacitor. Further, the number of wiring layers is not particularly limited. The DRAM chip of this embodiment may be formed using a fourth metal wiring layer. In this case, since the fourth layer wiring can be used for the global input / output lines and the power supply wiring, the pitch of the second and third wiring layers can be relaxed, and a higher performance DRAM chip can be realized.

なお以上の実施の形態では、メモリセルトランジスタは一般的な平面トランジスタを適用した場合を示したが、もちろんこれに限定されない。所謂3次元構造のメモリセルトランジスタを適用してDRAMチップを構成しても良い。このようにすると、リテンション時間の向上と、アクセス時間の高速化を両立できる、高性能なDRAMが提供できる。   In the above embodiment, the case where a general planar transistor is used as the memory cell transistor has been described. However, the present invention is not limited to this. A DRAM chip may be configured by applying a so-called three-dimensional memory cell transistor. In this way, it is possible to provide a high-performance DRAM that can achieve both improvement in retention time and increase in access time.

以上のように本実施の形態のセンスアンプ回路は、低電圧動作や高速動作、高集積化といった目的に応じて、様々な変更が可能である。   As described above, the sense amplifier circuit of this embodiment can be modified in various ways according to the purpose such as low voltage operation, high speed operation, and high integration.

本発明は、半導体装置に関し、特に、高速、高集積な半導体記憶装置および、論理回路と半導体記憶装置を集積した半導体装置の差動増幅動作の部分に利用可能である。   The present invention relates to a semiconductor device, and is particularly applicable to a high-speed, highly integrated semiconductor memory device and a differential amplification operation portion of a semiconductor device in which a logic circuit and a semiconductor memory device are integrated.

SA,SA5,SA6,SA7,SAA5,SAA6…センスアンプ回路、AMP4,AMP5,AMP6,AMP7…アンプ回路、SAA−R,SAA−L…センスアンプアレイ、MCA0,MCA1,MCA2,MCA3,MCA4,MCA5,MCA6,MCA7…メモリセルアレイ、SARY,SARY0…サブアレイ、CSN,CSP…コモンソース線、SAN1T,SAN2T…コモンソースCSN制御線、SAP1B,SAP2B…コモンソースCSP制御線、VSSA,VSSAL,VSSAR,VSSAL5,VSSAL6,VSSAR4,VSSAR5,VSSAR6…コモンソースCSN電源、MC…メモリセル、DMC…ダミーセル、DMCL,DMCR…ダミーセルアレイ、DMCA…形状ダミーセルアレイ、DACT…ダミーセル拡散層、CACT…平滑容量メモリセルの拡散層、Selected MAT…選択MAT、Un−selected MAT,Un−selected MAT0…非選択MAT、SWLU0,SWLU1,SWLD0,SWLD1,DWLU0,DWLU1,DWLD0,DWLD1,DWL0,DWL1,SWLDm,SWLDn,WL,WL0,WL2,WL4,WL6,WLA…サブワード線、Yi,Yi+1,Yi+2…カラムスイッチ線、LIOT,LIOB,LIOT<3:0>,LIOB<3:0>…ローカル入出力線、DLT5,DLT6,DLT7,DLT8,DLB4,DLB5,DLB6,DLB7,DLT40,DLT50,DLT60,DLB50,DLB60…データ線、SRTU,SRTD…短絡信号、VPLT…プレート電源、VDLP…プリチャージ電圧またはダミーセル電源、VDL…プリチャージ電源またはコモンソースCSP電源またはデータ線のハイレベル、VBBSA…基板電圧またはコモンソースCSN電源、DLEQ,DLEQB…イコライズ制御信号、EQ…イコライズ回路、DLPR,DLPRB…プリチャージ制御信号、PC…プリチャージ回路、DMW…ダミーライト制御信号、DW…ダミーライト回路、VSS…接地電圧、VDD…電源電圧、VKK…ワード線待機時の負電圧、SWD…サブワードドライバ、SWDA,SWDA_U、SWDA_D…サブワードドライバアレイ、FXB0,FXB1,FXB2,FXB3…サブワード制御線、FXT0,FXT1,FXT2,FXT3…サブワード選択線、MWLB0,MWLB1…メインワード線、MIOT,MIOB…メイン入出力線、INV…インバータ、DLEQD…プリチャージドライバ、CSD…コモンソースドライバ、REQ…ローカル入出力線プリチャージ回路、RGC…リードライトゲート、CSEQ…コモンソース線プリチャージ回路、FXD…FX線ドライバ、CSEQT…コモンソースイコライズ信号、IS…クロスエリア、ACT…拡散層、SN…蓄積ノード、PL…プレート電極、LPAD…ランディングパッド、SNCNT…蓄積ノードコンタクト、DLCNT…データ線コンタクト、CCNT…セルコンタクト、LCNT…拡散層コンタクト、M2…第2層の金属配線層、M3…第3層の金属配線層、PW…Pウェル基板、NW…Nウェル基板、DNWELL…ディープNウェル基板、PSUB…P型基板、VBB…基板電位、Thick film NMOS…厚膜NMOSトランジスタ、Thin film NMOS…薄膜NMOSトランジスタ、ADDRESS BUFFER…アドレスバッファ、COLUMN ADDRESS BUFFER…カラムアドレスバッファ、COLUMN ADDRESS COUNTER…カラムアドレスカウンタ、ROW ADDRESS BUFFER…ロウアドレスバッファ、REFRESH COUNTER…リフレッシュカウンタ、BANK SELECT…バンクセレクト、MODE RESISTER…モードレジスタ、ROW DEC…ロウデコーダ、COLUMN DEC…カラムデコーダ、SENCE AMP…メインセンスアンプ、MEMORY CELL ARRAY…メモリセルアアレイ、Din BUFFER…データ入力バッファ、Dout BUFFER…データ出力バッファ、DQS BUFFER…データバッファ、DLL…ディレイロックドループ、CONTROL LOGIC…コントロールロジック、CLK、/CLK…クロック、CKE…クロックイネーブル信号、/CS…チップセレクト信号、/RAS…ロウアドレスストローブ信号、/CAS…カラムアドレスストローブ信号、/WE…ライトイネーブル信号、DW…データライト信号、DQS…データストローブ信号、DQ…データ、CHIP…メモリチップ、RDEC…ロウデコーダ、CTL…制御回路、RDECA…ロウデコーダアレイ、CDECA…カラムデコーダアレイ、CDEC…カラムデコーダ、BANK…メモリバンク、Main Amp…メインアンプ、DFT…テスト回路、VOLGEN…電源電圧生成回路、DCTL…データ制御回路、DQCTL…入出力回路。   SA, SA5, SA6, SA7, SAA5, SAA6 ... sense amplifier circuit, AMP4, AMP5, AMP6, AMP7 ... amplifier circuit, SAA-R, SAA-L ... sense amplifier array, MCA0, MCA1, MCA2, MCA3, MCA4, MCA5 , MCA6, MCA7 ... memory cell array, SARY, SARY0 ... subarray, CSN, CSP ... common source line, SAN1T, SAN2T ... common source CSN control line, SAP1B, SAP2B ... common source CSP control line, VSSA, VSSAL, VSSSAR, VSSAL5 VSSAL6, VSSAR4, VSSAR5, VSSAR6 ... common source CSN power supply, MC ... memory cell, DMC ... dummy cell, DMCL, DMCR ... dummy cell array, DMCA ... shape dummy cell array, D CT ... dummy cell diffusion layer, CACT ... smoothing capacitor memory cell diffusion layer, Selected MAT ... selected MAT, Un-selected MAT, Un-selected MAT0 ... unselected MAT, SWLU0, SWLU1, SWLD0, SWLD1, DWLU0, DWLU1, DWLD0, DWLD1, DWL0, DWL1, SWLDm, SWLDn, WL, WL0, WL2, WL4, WL6, WLA ... sub-word lines, Yi, Yi + 1, Yi + 2 ... column switch lines, LIOT, LIOB, LIOT <3: 0>, LIOB <3: 0> ... Local input / output line, DLT5, DLT6, DLT7, DLT8, DLB4, DLB5, DLB6, DLB7, DLT40, DLT50, DLT60, DLB50, DLB60 ... data line, SRTU, SR D ... Short circuit signal, VPLT ... Plate power supply, VDLP ... Precharge voltage or dummy cell power supply, VDL ... Precharge power supply or common source CSP power supply or data line high level, VBBSA ... Substrate voltage or common source CSN power supply, DLEQ, DLEQB ... Equalize control signal, EQ ... Equalize circuit, DLPR, DLPRB ... Precharge control signal, PC ... Precharge circuit, DMW ... Dummy write control signal, DW ... Dummy write circuit, VSS ... Ground voltage, VDD ... Power supply voltage, VKK ... Word Negative voltage during line standby, SWD ... subword driver, SWDA, SWDA_U, SWDA_D ... subword driver array, FXB0, FXB1, FXB2, FXB3 ... subword control lines, FXT0, FXT1, FXT2, FXT3 ... subword Mode selection line, MWLB0, MWLB1 ... main word line, MIOT, MIOB ... main input / output line, INV ... inverter, DLEQD ... precharge driver, CSD ... common source driver, REQ ... local input / output line precharge circuit, RGC ... Read / write gate, CSEQ ... common source line precharge circuit, FXD ... FX line driver, CSEQT ... common source equalize signal, IS ... cross area, ACT ... diffusion layer, SN ... storage node, PL ... plate electrode, LPAD ... landing pad SNCNT ... storage node contact, DLCNT ... data line contact, CCNT ... cell contact, LCNT ... diffusion layer contact, M2 ... second metal wiring layer, M3 ... third metal wiring layer, PW ... P well substrate, NW ... N-well substrate, D WELL ... Deep N well substrate, PSUB ... P-type substrate, VBB ... Substrate potential, Thick film NMOS ... Thick film NMOS transistor, Thin film NMOS ... Thin film NMOS transistor, ADDRESS BUFFER ... Address buffer, COLUMN ADDRESS BUFFER ... Column address buffer, COLUMN ADDRESS COUNTER ... column address counter, ROW ADDRESS BUFFER ... row address buffer, REFRESH COUNTER ... refresh counter, BANK SELECT ... bank select, MODE RESISTER ... mode register, ROW DEC ... row decoder, COLUMN DEC ... column decoder, SENSE AMP ... main sense Amplifier, EMORY CELL ARRAY ... memory cell array, Din BUFFER ... data input buffer, Dout BUFFER ... data output buffer, DQS BUFFER ... data buffer, DLL ... delay locked loop, CONTROL LOGIC ... control logic, CLK, /CLK...clock, CKE ... Clock enable signal, /CS...Chip select signal, /RAS...Row address strobe signal, /CAS...Column address strobe signal, /WE...Write enable signal, DW ... Data write signal, DQS ... Data strobe signal, DQ ... Data, CHIP ... Memory chip, RDEC ... Row decoder, CTL ... Control circuit, RDECA ... Row decoder array, CDECA ... Column decoder array, CDEC ... Mudekoda, BANK ... the memory bank, Main Amp ... the main amplifier, DFT ... test circuit, VOLGEN ... power supply voltage generation circuit, DCTL ... data control circuit, DQCTL ... input and output circuit.

Claims (15)

複数のワード線と、複数のデータ線と、前記複数のワード線と前記複数のデータ線との各々の交点に配置される複数の正規メモリセルとを含むメモリセルアレイと、
前記複数のデータ線からなる複数のデータ線対の各々に接続された複数のセンスアンプ回路とを有し、
前記センスアンプ回路は、前記正規メモリセルから信号を読み出す前に、前記データ線を前記正規メモリセルに書込むレベルと同じ電圧レベルであるハイレベルにプリチャージする第1回路を有し、
前記メモリセルアレイは、前記複数の正規メモリセル以外に、電源電圧の平滑化に利用する複数の平滑容量を有し、
前記複数の平滑容量の各々の対向電極の各電圧は、前記正規メモリセルのプレート電極に印加される電圧と、前記センスアンプ回路に用いられる接地レベルの電圧であることを特徴とする半導体装置。
A memory cell array including a plurality of word lines, a plurality of data lines, and a plurality of normal memory cells arranged at intersections of the plurality of word lines and the plurality of data lines;
A plurality of sense amplifier circuits connected to each of a plurality of data line pairs composed of the plurality of data lines;
The sense amplifier circuit includes a first circuit that precharges the data line to a high level that is the same voltage level as the level written to the normal memory cell before reading a signal from the normal memory cell;
The memory cell array has a plurality of smoothing capacitors used for smoothing the power supply voltage in addition to the plurality of regular memory cells.
Each voltage of the counter electrode of each of the plurality of smoothing capacitors is a voltage applied to a plate electrode of the normal memory cell and a ground level voltage used for the sense amplifier circuit.
請求項1記載の半導体装置において、
前記複数の平滑容量は、2本のワード線と前記複数のデータ線との各々の交点に配置される複数の平滑用メモリセルから構成され、
前記複数の平滑用メモリセルの各々の対向電極の各電圧は、前記正規メモリセルのプレート電極に印加される電圧と、前記センスアンプ回路に用いられる接地レベルの電圧であり、
前記平滑用メモリセルのワード線は、前記正規メモリセルからデータを読み出す時に活性化され、
前記平滑用メモリセルは、前記センスアンプ回路と前記正規メモリセルとの間に配置され、
前記平滑用メモリセルに接続されるデータ線は、前記正規メモリセルのデータ線と共通化され、
前記共通化される複数のデータ線のうちの一部は物理的に切断されて、前記平滑容量に印加する電源電圧レベルに接続されていることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The plurality of smoothing capacitors are composed of a plurality of smoothing memory cells arranged at intersections of two word lines and the plurality of data lines,
Each voltage of the counter electrode of each of the plurality of smoothing memory cells is a voltage applied to the plate electrode of the normal memory cell and a ground level voltage used in the sense amplifier circuit,
The word line of the smoothing memory cell is activated when data is read from the normal memory cell,
The smoothing memory cell is disposed between the sense amplifier circuit and the normal memory cell,
The data line connected to the smoothing memory cell is shared with the data line of the normal memory cell,
A part of the plurality of common data lines is physically cut and connected to a power supply voltage level applied to the smoothing capacitor.
請求項2記載の半導体装置において、
前記複数の平滑用メモリセルのうちの一部の平滑用メモリセルの対向電極の各電圧は、前記正規メモリセルのプレート電極に印加される電圧と、前記データ線をプリチャージする電圧であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2,
Each voltage of the counter electrode of some of the plurality of smoothing memory cells is a voltage applied to the plate electrode of the normal memory cell and a voltage for precharging the data line. A semiconductor device characterized by the above.
請求項2記載の半導体装置において、
前記複数の平滑用メモリセルのうちの一部の平滑用メモリセルは、前記データ線を増幅する際の参照信号レベルを出力する参照メモリセルであることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2,
A part of the plurality of smoothing memory cells is a reference memory cell that outputs a reference signal level when the data line is amplified.
請求項4記載の半導体装置において、
前記平滑用メモリセルと前記参照メモリセルとのワード線は共通であり、
前記ワード線の活性化のタイミングは、前記正規メモリセルのワード線の活性化のタイミングと同じであることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 4.
The word lines of the smoothing memory cell and the reference memory cell are common,
The activation timing of the word line is the same as the activation timing of the word line of the normal memory cell.
請求項4記載の半導体装置において、
前記平滑用メモリセルと前記参照メモリセルのワード線は共通であり、
前記ワード線の非活性化のタイミングは、前記正規メモリセルのワード線の活性化のタイミングよりも遅いことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 4.
The word lines of the smoothing memory cell and the reference memory cell are common,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the deactivation timing of the word line is later than the deactivation timing of the word line of the normal memory cell.
請求項4記載の半導体装置において、
前記参照メモリセルに書込む電圧レベルは、前記正規メモリセルのハイレベルの1/2のレベルであることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 4.
The semiconductor device according to claim 1, wherein a voltage level written to the reference memory cell is a half level of a high level of the normal memory cell.
請求項7記載の半導体装置において、
前記参照メモリセルに前記ハイレベルの1/2のレベルを書込む際に、読出し信号が出力されるデータ線側に接続されるワード線が1本追加して活性化され、
相補のデータ線に接続される寄生容量が等価にされることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 7.
When writing the half level of the high level to the reference memory cell, one additional word line connected to the data line side from which the read signal is output is activated,
A semiconductor device characterized in that parasitic capacitances connected to complementary data lines are made equivalent.
請求項8記載の半導体装置において、
前記追加して活性化されるワード線のタイミングは、前記データ線を増幅した後であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 8.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the timing of the additionally activated word line is after the data line is amplified.
複数のワード線と、複数のデータ線と、前記複数のワード線と前記複数のデータ線との各々の交点に配置される複数の正規メモリセルとを含むメモリセルアレイと、
前記複数のデータ線からなる複数のデータ線対の各々に接続された複数のセンスアンプ回路とを有し、
前記センスアンプ回路は、前記正規メモリセルから信号を読み出す前に、前記データ線を前記正規メモリセルに書込むレベルの1/2の電圧レベルにプリチャージする第1回路を有し、
前記メモリセルアレイは、前記複数の正規メモリセル以外に、電源電圧の平滑化に利用する複数の平滑用メモリセルを有し、
前記複数の平滑用メモリセルの各々の対向電極の各電圧は、前記正規メモリセルのプレート電極に印加される電圧と、前記センスアンプ回路に用いられる接地レベルの電圧であることを特徴とする半導体装置。
A memory cell array including a plurality of word lines, a plurality of data lines, and a plurality of normal memory cells arranged at intersections of the plurality of word lines and the plurality of data lines;
A plurality of sense amplifier circuits connected to each of a plurality of data line pairs composed of the plurality of data lines;
The sense amplifier circuit includes a first circuit that precharges the data line to a voltage level that is ½ of a level to be written to the normal memory cell before reading a signal from the normal memory cell;
The memory cell array has a plurality of smoothing memory cells used for smoothing the power supply voltage in addition to the plurality of regular memory cells,
Each voltage of the counter electrode of each of the plurality of smoothing memory cells is a voltage applied to a plate electrode of the normal memory cell and a ground level voltage used in the sense amplifier circuit. apparatus.
請求項10記載の半導体装置において、
前記複数の平滑用メモリセルのうちの一部の平滑用メモリセルの対向電極の各電圧は、前記正規メモリセルのプレート電極に印加される電圧と、前記正規メモリセルに書込むハイレベルの電圧と同じ電圧であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 10.
The voltages of the counter electrodes of some of the plurality of smoothing memory cells are the voltage applied to the plate electrode of the normal memory cell and the high level voltage written to the normal memory cell. A semiconductor device characterized by having the same voltage as
請求項10記載の半導体装置において、
前記複数の平滑用メモリセルのうちの一部の平滑用メモリセルの対向電極の各電圧は、前記正規メモリセルのプレート電極に印加される電圧と、前記センスアンプ回路の基板に印加される負電圧レベルと同じ電圧であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 10.
The voltages of the counter electrodes of some of the plurality of smoothing memory cells are the voltage applied to the plate electrode of the normal memory cell and the negative voltage applied to the substrate of the sense amplifier circuit. A semiconductor device having the same voltage as a voltage level.
複数のワード線と、複数のデータ線と、前記複数のワード線と前記複数のデータ線との各々の交点に配置される複数の正規メモリセルとを含むメモリセルアレイと、
前記複数のデータ線からなる複数のデータ線対の各々に接続された複数のセンスアンプ回路とを有し、
前記センスアンプ回路は、前記正規メモリセルから信号を読み出す前に、前記データ線を前記正規メモリセルに書込むレベルと同じ電圧レベルであるハイレベルにプリチャージする第1回路を有し、
前記メモリセルアレイは、前記複数の正規メモリセル以外に、前記データ線を増幅するのに必要な参照信号レベルを出力するための参照メモリセルを有し、
前記参照メモリセルに書込む電圧レベルは、前記正規メモリセルに書込むハイレベルの1/2のレベルであり、
前記参照メモリセルに接続されるデータ線同士を電気的に短絡させる第2回路をさらに有し、
前記参照メモリセルのを活性化とほぼ同時に、前記第2回路が活性化され、前記参照メモリセルに接続されるデータ線のレベルが均一化され、
前記センスアンプ回路を選択するために設けられた列選択線をさらに有し、
電気的に短絡される前記複数のデータ線の本数は、前記列選択線毎に接続される複数のセンスアンプ回路の個数と同じであることを特徴とする半導体装置。
A memory cell array including a plurality of word lines, a plurality of data lines, and a plurality of normal memory cells arranged at intersections of the plurality of word lines and the plurality of data lines;
A plurality of sense amplifier circuits connected to each of a plurality of data line pairs composed of the plurality of data lines;
The sense amplifier circuit includes a first circuit that precharges the data line to a high level that is the same voltage level as the level written to the normal memory cell before reading a signal from the normal memory cell;
The memory cell array has a reference memory cell for outputting a reference signal level necessary for amplifying the data line in addition to the plurality of normal memory cells,
The voltage level written to the reference memory cell is a half level of the high level written to the normal memory cell,
A second circuit that electrically short-circuits the data lines connected to the reference memory cell;
Almost simultaneously with the activation of the reference memory cell, the second circuit is activated, and the level of the data line connected to the reference memory cell is made uniform,
A column selection line provided for selecting the sense amplifier circuit;
The number of the plurality of data lines that are electrically short-circuited is the same as the number of the plurality of sense amplifier circuits connected to each column selection line.
請求項13記載の半導体装置において、
前記短絡させるための信号の待機時の電圧レベルは接地レベルであり、
前記複数の参照メモリセルのワード線が活性化されるのとほぼ同時に、前記短絡させるための信号が活性化され、
前記データ線を増幅する直前に、再度接地レベルに駆動されることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 13.
The standby voltage level of the signal for short-circuiting is a ground level,
Almost simultaneously with the activation of the word lines of the plurality of reference memory cells, the signal for short-circuiting is activated,
The semiconductor device is driven to the ground level again immediately before amplifying the data line.
請求項13記載の半導体装置において、
前記参照メモリセルに書込むハイレベルの1/2のレベルは、ハイレベルと、ロウレベルとを保持している相補のデータ線を短絡することで生成されることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 13.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the half level of the high level written into the reference memory cell is generated by short-circuiting complementary data lines holding the high level and the low level.
JP2009059338A 2009-03-12 2009-03-12 Semiconductor device Pending JP2010211892A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009059338A JP2010211892A (en) 2009-03-12 2009-03-12 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009059338A JP2010211892A (en) 2009-03-12 2009-03-12 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010211892A true JP2010211892A (en) 2010-09-24

Family

ID=42971879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009059338A Pending JP2010211892A (en) 2009-03-12 2009-03-12 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010211892A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009245503A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nec Electronics Corp Semiconductor memory device
US10008854B2 (en) 2015-02-19 2018-06-26 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009245503A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Nec Electronics Corp Semiconductor memory device
US10008854B2 (en) 2015-02-19 2018-06-26 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control
US10951037B2 (en) 2015-02-19 2021-03-16 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control
US11355936B2 (en) 2015-02-19 2022-06-07 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for time-domain droop control with integrated phasor current control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4427847B2 (en) Dynamic RAM and semiconductor device
JP3853513B2 (en) Dynamic RAM
US7224629B2 (en) Memory device having high speed sense amplifier comprising pull-up circuit and pull-down circuits with different drivability for each
US8872258B2 (en) Semiconductor memory device
JP5248019B2 (en) Semiconductor memory device and sense amplifier circuit thereof
JP5400259B2 (en) Semiconductor memory device
JP4552258B2 (en) Semiconductor memory device
WO2004042821A1 (en) Semiconductor memory
US20110205820A1 (en) Semiconductor device
US9824725B2 (en) Semiconductor device with single ended main I/O line
JP2011154754A (en) Semiconductor memory device
JP4767390B2 (en) DRAM
JP5647801B2 (en) Semiconductor memory device
JP4487227B2 (en) Dynamic RAM
JP2010211892A (en) Semiconductor device
JP4949451B2 (en) Dynamic RAM and semiconductor device
JP2015041397A (en) Semiconductor storage device and control method of semiconductor storage device
KR100597910B1 (en) Semiconductor memory
JP2015028836A (en) Control method and control device
JP2010182419A (en) Semiconductor memory device
JP2014139995A (en) Semiconductor device
JP2005026703A (en) Semiconductor device
JP2002056672A (en) Semiconductor storage