JP2825036B2 - 半導体メモリ回路 - Google Patents
半導体メモリ回路Info
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- JP2825036B2 JP2825036B2 JP3306504A JP30650491A JP2825036B2 JP 2825036 B2 JP2825036 B2 JP 2825036B2 JP 3306504 A JP3306504 A JP 3306504A JP 30650491 A JP30650491 A JP 30650491A JP 2825036 B2 JP2825036 B2 JP 2825036B2
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- memory cell
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリ回路に関
し、特にメモリセルのリフレッシュ時又はデータ読出し
時に、ビット線をプリチャージするプリチャージ電位を
最適化する半導体メモリ回路を提案するものである。
し、特にメモリセルのリフレッシュ時又はデータ読出し
時に、ビット線をプリチャージするプリチャージ電位を
最適化する半導体メモリ回路を提案するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリである、例えばダイナミッ
クメモリでは、メモリセルのデータである、メモリセル
のキャパシタに蓄えられた電荷が、リーク電流により時
間とともに減少していく。そのためリフレッシュと称す
るデータ再生動作が必要となる。
クメモリでは、メモリセルのデータである、メモリセル
のキャパシタに蓄えられた電荷が、リーク電流により時
間とともに減少していく。そのためリフレッシュと称す
るデータ再生動作が必要となる。
【0003】図1はダイナミックメモリの要部構成を示
す回路図である。センスアンプ1の入力側と接続された
ビット線BLと反転ビット線*BLとの間に、Nチャネルト
ランジスタQ1 とQ2 との直列回路及びNチャネルトラ
ンジスタQ3 が夫々介装されている。電源VCCの約1/2
の電位1/2 VCCを発生する1/2VCC電位発生回路2の電
位出力端子はトランジスタQ1 とQ2 との共通接続部と
接続されている。トランジスタQ1 ,Q2 ,Q3 のゲー
トは共通接続されてイコライズ線EQL と接続されてい
る。
す回路図である。センスアンプ1の入力側と接続された
ビット線BLと反転ビット線*BLとの間に、Nチャネルト
ランジスタQ1 とQ2 との直列回路及びNチャネルトラ
ンジスタQ3 が夫々介装されている。電源VCCの約1/2
の電位1/2 VCCを発生する1/2VCC電位発生回路2の電
位出力端子はトランジスタQ1 とQ2 との共通接続部と
接続されている。トランジスタQ1 ,Q2 ,Q3 のゲー
トは共通接続されてイコライズ線EQL と接続されてい
る。
【0004】ビット線BLはアクセス用のNチャネルトラ
ンジスタQ4 とキャパシタCS との直列回路を介してセ
ルプレート電源CPと接続されている。ビット線BLにはビ
ット線容量CL が存在している。トランジスタQ4 のゲ
ートはワード線WLと接続されている。そして前記1/2 V
CC電位発生回路2とトランジスタQ1 ,Q2 ,Q3 とに
よりイコライザ部EQを構成している。またトランジスタ
Q4 とキャパシタCS とによりメモリセルMを構成して
いる。
ンジスタQ4 とキャパシタCS との直列回路を介してセ
ルプレート電源CPと接続されている。ビット線BLにはビ
ット線容量CL が存在している。トランジスタQ4 のゲ
ートはワード線WLと接続されている。そして前記1/2 V
CC電位発生回路2とトランジスタQ1 ,Q2 ,Q3 とに
よりイコライザ部EQを構成している。またトランジスタ
Q4 とキャパシタCS とによりメモリセルMを構成して
いる。
【0005】次にこのダイナミックメモリのリフレッシ
ュ動作を説明する。メモリをリフレッシュする場合、先
ずイコライズ線EQL を「H」レベルにして、トランジス
タQ1 ,Q2 ,Q3 をともにオンさせ、1/2 VCC電位発
生回路2が出力するプリチャージ電位VBLをビット線BL
及び反転ビット線*BLに与えてビット線BL及び反転ビッ
ト線*BLをプリチャージする。
ュ動作を説明する。メモリをリフレッシュする場合、先
ずイコライズ線EQL を「H」レベルにして、トランジス
タQ1 ,Q2 ,Q3 をともにオンさせ、1/2 VCC電位発
生回路2が出力するプリチャージ電位VBLをビット線BL
及び反転ビット線*BLに与えてビット線BL及び反転ビッ
ト線*BLをプリチャージする。
【0006】そしてビット線BL及び反転ビット線*BLを
フローティングの状態にした後、ワード線WLを選択し
て、アクセス用のトランジスタQ4 をオンさせると、オ
ンさせたときのメモリセルMのストレージノードSNの電
位VSN′及びビット線BLの電位VBL′はVSN′=VBL′
となる。また電荷量の和Qは、 Q=CS (VSN′−VCP)+CB VBL′ …(1) 但し、VCPはセルプレート電源CPの電圧となる。
フローティングの状態にした後、ワード線WLを選択し
て、アクセス用のトランジスタQ4 をオンさせると、オ
ンさせたときのメモリセルMのストレージノードSNの電
位VSN′及びビット線BLの電位VBL′はVSN′=VBL′
となる。また電荷量の和Qは、 Q=CS (VSN′−VCP)+CB VBL′ …(1) 但し、VCPはセルプレート電源CPの電圧となる。
【0007】一方、データの読出しによるビット線電位
の変化ΔVBLは ΔVBL≡VBL′−VBL=(VSN−VBL)/(1+CM /CL ) …(2) 但し、CM はキャパシタCS の容量 CL はビット線BLの容量 となる。
の変化ΔVBLは ΔVBL≡VBL′−VBL=(VSN−VBL)/(1+CM /CL ) …(2) 但し、CM はキャパシタCS の容量 CL はビット線BLの容量 となる。
【0008】このビット線電位変化ΔVBLをセンスアン
プ1で増幅してリーク電流によるデータの電荷の損失を
リフレッシュする。つまり、リフレッシュは基本的にデ
ータの読出し動作と同様であり、メモリセルにアクセス
し、センスアンプを駆動する。
プ1で増幅してリーク電流によるデータの電荷の損失を
リフレッシュする。つまり、リフレッシュは基本的にデ
ータの読出し動作と同様であり、メモリセルにアクセス
し、センスアンプを駆動する。
【0009】いま、メモリセルMのキャパシタCS の容
量をCM、ビット線BLのビット線容量の容量をCL とす
ると、メモリセルMに「H」又は「L」のデータが書込
まれているとき、ストレージノードSNの電位VSNは電源
電圧VCC又は0Vである。セルプレート電源CPの電位を
VCPとし、ビット線BLのプリチャージ電位をVBLとする
と、キャパシタCS 及びビット線容量CL に蓄えられて
いる電荷量の和Qは、 Q=CM (VSN−VCP)+CL VBL …(3) となる。ここでVSN=VCC…「H」レベル、VSN=0…
「L」レベル
量をCM、ビット線BLのビット線容量の容量をCL とす
ると、メモリセルMに「H」又は「L」のデータが書込
まれているとき、ストレージノードSNの電位VSNは電源
電圧VCC又は0Vである。セルプレート電源CPの電位を
VCPとし、ビット線BLのプリチャージ電位をVBLとする
と、キャパシタCS 及びビット線容量CL に蓄えられて
いる電荷量の和Qは、 Q=CM (VSN−VCP)+CL VBL …(3) となる。ここでVSN=VCC…「H」レベル、VSN=0…
「L」レベル
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、リー
ク電流に起因する電荷の損失をリフレッシュするが、半
導体メモリが高集積化されるにともない、これまで問題
にならなかった微小な欠陥によるリーク電流の影響をう
け易くなり、メモリセルのキャパシタの電位が低下し易
くなる。
ク電流に起因する電荷の損失をリフレッシュするが、半
導体メモリが高集積化されるにともない、これまで問題
にならなかった微小な欠陥によるリーク電流の影響をう
け易くなり、メモリセルのキャパシタの電位が低下し易
くなる。
【0011】そうすると、プリチャージ電位が、電源電
圧の約1/2 に固定されているために、メモリセルに
「H」のデータを書込んでも、リーク電流によりストレ
ージノードSNの電位がプリチャージ電位より低下した場
合には、VSN−VBL>0にならず、それによりセンスア
ンプがメモリセルに書込まれているデータに応じて正常
に動作しなくなり、キャパシタの電荷の損失をリフレッ
シュできないという問題がある。本発明は斯かる問題に
鑑み、メモリセルの電位が低下しても、メモリセルを適
正にリフレッシュできる半導体メモリ回路を提供するこ
とを目的とする。
圧の約1/2 に固定されているために、メモリセルに
「H」のデータを書込んでも、リーク電流によりストレ
ージノードSNの電位がプリチャージ電位より低下した場
合には、VSN−VBL>0にならず、それによりセンスア
ンプがメモリセルに書込まれているデータに応じて正常
に動作しなくなり、キャパシタの電荷の損失をリフレッ
シュできないという問題がある。本発明は斯かる問題に
鑑み、メモリセルの電位が低下しても、メモリセルを適
正にリフレッシュできる半導体メモリ回路を提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体メモ
リ回路は、メモリセルと、該メモリセルのデータが読み
出されるデータ線に、第1電位を供給する第1電位発生
回路と、抵抗要素を有し、前記メモリセルの電位を前記
抵抗要素により降下させた第2電位を前記データ線に供
給すべき第2電位発生回路と、メモリセルのデータが
「L」の場合、第1電位発生回路が供給する第1電位を
選択し、またメモリセルのデータが「H」の場合、第2
電位発生回路が供給する第2電位を選択する電位選択回
路とを備え、該電位選択回路が選択した第1電位、又は
第2電位を前記データ線に供給すべくなしてあることを
特徴とする。
リ回路は、メモリセルと、該メモリセルのデータが読み
出されるデータ線に、第1電位を供給する第1電位発生
回路と、抵抗要素を有し、前記メモリセルの電位を前記
抵抗要素により降下させた第2電位を前記データ線に供
給すべき第2電位発生回路と、メモリセルのデータが
「L」の場合、第1電位発生回路が供給する第1電位を
選択し、またメモリセルのデータが「H」の場合、第2
電位発生回路が供給する第2電位を選択する電位選択回
路とを備え、該電位選択回路が選択した第1電位、又は
第2電位を前記データ線に供給すべくなしてあることを
特徴とする。
【0013】
【作用】第1電位発生回路はデータ線に供給する第1電
位を、第2電位発生回路はデータ線に供給するメモリセ
ルの電位より低い第2電位を発生する。電位選択回路は
メモリセルのデータが「L」レベルの時、第1電位を選
択し、メモリセルのデータが「H」レベルの時、第2電
位を選択して、データ線をプリチャージする。これによ
り、メモリセルのデータが「H」レベルの場合、メモリ
セルの電位よりデータ線の電位が低下する。よってリー
ク電流によりメモリセルの電位が低下しても、データの
読出しエラーが生じない。
位を、第2電位発生回路はデータ線に供給するメモリセ
ルの電位より低い第2電位を発生する。電位選択回路は
メモリセルのデータが「L」レベルの時、第1電位を選
択し、メモリセルのデータが「H」レベルの時、第2電
位を選択して、データ線をプリチャージする。これによ
り、メモリセルのデータが「H」レベルの場合、メモリ
セルの電位よりデータ線の電位が低下する。よってリー
ク電流によりメモリセルの電位が低下しても、データの
読出しエラーが生じない。
【0014】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面により詳
述する。図2は本発明に係る半導体メモリ回路の要部構
成を示す回路図である。センスアンプ1の入力側と接続
されているビット線BLと反転ビット線*BLとの間には、
NチャネルトランジスタQ1 とQ2 との直列回路が介装
され、またNチャネルトランジスタQ3 が介装されてい
る。反転ビット線*BLはアクセス用のNチャネルトラン
ジスタQ4 とキャパシタCS との直列回路を介してセル
プレート電源CPと接続されている。
述する。図2は本発明に係る半導体メモリ回路の要部構
成を示す回路図である。センスアンプ1の入力側と接続
されているビット線BLと反転ビット線*BLとの間には、
NチャネルトランジスタQ1 とQ2 との直列回路が介装
され、またNチャネルトランジスタQ3 が介装されてい
る。反転ビット線*BLはアクセス用のNチャネルトラン
ジスタQ4 とキャパシタCS との直列回路を介してセル
プレート電源CPと接続されている。
【0015】このトランジスタQ4 とキャパシタCS と
によりメモリセルMを構成している。トランジスタQ4
のゲートはワード線WLと接続されている。また前記トラ
ンジスタQ1 ,Q2 ,Q3 のゲートは共通接続されてイ
コライズ線EQLと接続されている。
によりメモリセルMを構成している。トランジスタQ4
のゲートはワード線WLと接続されている。また前記トラ
ンジスタQ1 ,Q2 ,Q3 のゲートは共通接続されてイ
コライズ線EQLと接続されている。
【0016】電源電位VCCの約1/2 の電位1/2 VCCを発
生する第1電位発生回路たる1/2 VCC電位発生回路2の
電位出力端子はNチャネルトランジスタQ5 を介してト
ランジスタQ1 とQ2 との共通接続部たるノードN1と接
続されている。ビット線電位VBLが与えられるノードN1
は、NチャネルトランジスタQ6 及び抵抗Rの直列回路
を介してメモリセルMのトランジスタQ4 とキャパシタ
CS との共通接続部たるストレージノードSNと接続され
ている。抵抗Rは例えばディプレッショントランジスタ
で構成する。
生する第1電位発生回路たる1/2 VCC電位発生回路2の
電位出力端子はNチャネルトランジスタQ5 を介してト
ランジスタQ1 とQ2 との共通接続部たるノードN1と接
続されている。ビット線電位VBLが与えられるノードN1
は、NチャネルトランジスタQ6 及び抵抗Rの直列回路
を介してメモリセルMのトランジスタQ4 とキャパシタ
CS との共通接続部たるストレージノードSNと接続され
ている。抵抗Rは例えばディプレッショントランジスタ
で構成する。
【0017】Dラッチ3のクロック端子CLK には反転ラ
イトイネーブル信号*WEが入力され、その出力端子Dは
トランジスタQ6 のゲート及びインバータINV を介して
トランジスタQ5 のゲートと接続されている。Dラッチ
3の入力端子INはビット線BLと接続されている。そして
トランジスタQ5 ,Q6 とインバータINV と、Dラッチ
3とによりプリチャージ電位選択回路PVS を構成してい
る。また、メモリセルMのストレージノードSNとトラン
ジスタQ6 との間に介装させた増幅回路と抵抗Rと、ス
トレージノードSNの電位VSNとで第2電位発生回路を構
成している。
イトイネーブル信号*WEが入力され、その出力端子Dは
トランジスタQ6 のゲート及びインバータINV を介して
トランジスタQ5 のゲートと接続されている。Dラッチ
3の入力端子INはビット線BLと接続されている。そして
トランジスタQ5 ,Q6 とインバータINV と、Dラッチ
3とによりプリチャージ電位選択回路PVS を構成してい
る。また、メモリセルMのストレージノードSNとトラン
ジスタQ6 との間に介装させた増幅回路と抵抗Rと、ス
トレージノードSNの電位VSNとで第2電位発生回路を構
成している。
【0018】次にこのように構成した半導体メモリ回路
の動作を説明する。いまメモリセルMに「H」レベルの
データを書込む場合、ビット線BLを「H」レベルにす
る。そして反転ライトイネーブル信号*WEを「L」レベ
ルにした後、ワード線WLを「H」レベルにしてトランジ
スタQ4 をオンさせる。反転ライトイネーブル信号*WE
により、Dラッチ3のクロック端子CLK が「L」レベル
になり、Dラッチ3の出力端子Dが「H」レベルになっ
て、トランジスタQ6 がオンし、トランジスタQ5 がオ
フする。これによりノードN1のプリチャージ電位V
PCを、メモリセルMのストレージノードSNの電位VSNよ
り抵抗Rによる電位降下分低い電位に選択できる。
の動作を説明する。いまメモリセルMに「H」レベルの
データを書込む場合、ビット線BLを「H」レベルにす
る。そして反転ライトイネーブル信号*WEを「L」レベ
ルにした後、ワード線WLを「H」レベルにしてトランジ
スタQ4 をオンさせる。反転ライトイネーブル信号*WE
により、Dラッチ3のクロック端子CLK が「L」レベル
になり、Dラッチ3の出力端子Dが「H」レベルになっ
て、トランジスタQ6 がオンし、トランジスタQ5 がオ
フする。これによりノードN1のプリチャージ電位V
PCを、メモリセルMのストレージノードSNの電位VSNよ
り抵抗Rによる電位降下分低い電位に選択できる。
【0019】一方、「L」レベルのデータを書込む場
合、ビット線BLを「L」レベルにする。そして反転ライ
トイネーブル信号*WEを「L」レベルにした後、ワード
線WLを「H」レベルにしてトランジスタQ4 をオンさせ
る。反転ライトイネーブル信号*WEにより、Dラッチ3
のクロック端子CLK が「L」レベルになり、Dラッチ3
の出力端子Dが「L」レベルになって、トランジスタQ
5 がオンし、トランジスタQ6 がオフする。これにより
ノードN1のプリチャージ電位VPCを、1/2 VCC電位発生
回路2の電位1/2 VCCに選択できる。
合、ビット線BLを「L」レベルにする。そして反転ライ
トイネーブル信号*WEを「L」レベルにした後、ワード
線WLを「H」レベルにしてトランジスタQ4 をオンさせ
る。反転ライトイネーブル信号*WEにより、Dラッチ3
のクロック端子CLK が「L」レベルになり、Dラッチ3
の出力端子Dが「L」レベルになって、トランジスタQ
5 がオンし、トランジスタQ6 がオフする。これにより
ノードN1のプリチャージ電位VPCを、1/2 VCC電位発生
回路2の電位1/2 VCCに選択できる。
【0020】一方、データを読出す場合、イコライズ線
EQL を「H」レベルにして、トランジスタQ1 ,Q2 ,
Q3 をともにオンさせて、ビット線BLと反転ビット線*
BLとをプリチャージ電位VPCによりプリチャージする。
その後、イコライズ線EQL を「L」レベルにして、トラ
ンジスタQ1 ,Q2 ,Q3 をともにオフさせた後、ワー
ド線WLを「H」レベルにしてトランジスタQ4 がオンさ
せる。
EQL を「H」レベルにして、トランジスタQ1 ,Q2 ,
Q3 をともにオンさせて、ビット線BLと反転ビット線*
BLとをプリチャージ電位VPCによりプリチャージする。
その後、イコライズ線EQL を「L」レベルにして、トラ
ンジスタQ1 ,Q2 ,Q3 をともにオフさせた後、ワー
ド線WLを「H」レベルにしてトランジスタQ4 がオンさ
せる。
【0021】このプリチャージ電位VPCは前述したよう
にして書き込んだメモリセルMのデータに応じて1/2 V
CC電位発生回路2の電位1/2 VCC,又はメモリセルMの
ノードSNの電位VSNより、抵抗Rによる電位降下分低い
電位が選択される。そのためプリチャージ期間が終了し
てデータを読出すときは、ビット線BL,反転ビット線*
BLにはメモリセルMのデータに応じた適正なプリチャー
ジ電位VPCが与えられることとなって、読出しエラーが
発生しない。
にして書き込んだメモリセルMのデータに応じて1/2 V
CC電位発生回路2の電位1/2 VCC,又はメモリセルMの
ノードSNの電位VSNより、抵抗Rによる電位降下分低い
電位が選択される。そのためプリチャージ期間が終了し
てデータを読出すときは、ビット線BL,反転ビット線*
BLにはメモリセルMのデータに応じた適正なプリチャー
ジ電位VPCが与えられることとなって、読出しエラーが
発生しない。
【0022】特にメモリセルMに書き込んだデータが
「H」レベルのときには、プリチャージ電位VPCがノー
ドSNの電位VSNより抵抗Rの電位降下分だけ低下させら
れるから、VSN−VPC<0となることがなく、リーク電
流に起因するデータの読出しエラーを確実に防ぎ得る。
「H」レベルのときには、プリチャージ電位VPCがノー
ドSNの電位VSNより抵抗Rの電位降下分だけ低下させら
れるから、VSN−VPC<0となることがなく、リーク電
流に起因するデータの読出しエラーを確実に防ぎ得る。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればリ
ーク電流に起因するデータの読出しエラーを回避でき
る。それにより高集積化してもデータの読出しエラーが
発生しない信頼性が高い半導体メモリ回路を提供できる
優れた効果を奏する。
ーク電流に起因するデータの読出しエラーを回避でき
る。それにより高集積化してもデータの読出しエラーが
発生しない信頼性が高い半導体メモリ回路を提供できる
優れた効果を奏する。
【図1】従来のダイナミックメモリの要部構成を示す回
路図である。
路図である。
【図2】本発明に係る半導体メモリ回路の要部構成を示
す回路図である。
す回路図である。
1 センスアンプ 2 1/2 VCC電位発生回路 3 Dラッチ Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 Nチャネルトランジスタ CS キャパシタ M メモリセル PVS プリチャージ電位選択回路
Claims (1)
- 【請求項1】 メモリセルと、該メモリセルのデータが
読み出されるデータ線に、第1電位を供給する第1電位
発生回路と、抵抗要素を有し、前記メモリセルの電位を
前記抵抗要素により降下させた第2電位を前記データ線
に供給すべき第2電位発生回路と、メモリセルのデータ
が「L」の場合、第1電位発生回路が供給する第1電位
を選択し、またメモリセルのデータが「H」の場合、第
2電位発生回路が供給する第2電位を選択する電位選択
回路とを備え、該電位選択回路が選択した第1電位、又
は第2電位を前記データ線に供給すべくなしてあること
を特徴とする半導体メモリ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3306504A JP2825036B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 半導体メモリ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3306504A JP2825036B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 半導体メモリ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05120875A JPH05120875A (ja) | 1993-05-18 |
JP2825036B2 true JP2825036B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=17957826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3306504A Expired - Lifetime JP2825036B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 半導体メモリ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2825036B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100656434B1 (ko) * | 2005-11-09 | 2006-12-11 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 메모리 장치의 누설 전류 감소 회로 |
US9076505B2 (en) | 2011-12-09 | 2015-07-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Memory device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61217986A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Hitachi Ltd | ダイナミツク型ram |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP3306504A patent/JP2825036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05120875A (ja) | 1993-05-18 |
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