JP2849550B2 - 半導体装置のコラムデコードイネーブル信号発生回路 - Google Patents

半導体装置のコラムデコードイネーブル信号発生回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置のDRAM
(Dynamic Random Access Memory )素子のコラ
ムデコードイネーブル信号発生回路に関し、特にビット
ライン上のデータを最適の時点でデータバスライン側に
転送することができる半導体装置のコラムデコードイネ
ーブル信号発生回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、DRAM素子のセルアレーに貯
蔵されたデータをリードするためには先ず、入力された
ローアドレス(Row Address)により選択されたセル
アレーブロックの中で一つのワードラインをイネーブル
させ、そのワードラインによりイネーブルされたセルに
貯蔵されていたデータ等がビットライン感知増幅器等に
より各々感知・増幅されるようにする。また、コラムア
ドレスにより前記感知・増幅されたビットラインのデー
タ等のうち、一つだけが次の段のデータバスラインに伝
えられるようにする。前記の過程でビットラインに伝え
られたデータがビットライン感知増幅器で充分に感知・
増幅された後でデータバスラインにつたえられるために
はコラムデコードイネーブル信号が最適の時点でイネー
ブルされるべきである。
【0003】前記ビットライン上のデータが前記感知増
幅器により感知・増幅されることができる期間の確保の
ため、従来のコラムデコードイネーブル方法は抵抗性素
子、容量性素子及びインバータチェーン等にモデル化し
た回路を用いコラムデコードイネーブル時点を決定し
た。この場合、製造工程、電源電圧及び温度等が変化す
ることにより前記モデル化された回路の遅延時間が変化
されることにより、従来の半導体装置のコラムデコード
イネーブル信号発生回路は最適の時点でコラムデコード
イネーブル信号をイネーブルさせるのが難しい問題点を
有している。参考に、従来のコラムデコードイネーブル
信号発生回路によりセルアレーブロックに貯蔵されたデ
ータが読み取られる過程を図1と図2A乃至図2Fを参
照して説明する。
【0004】図1は従来のコラムデコードイネーブル信
号発生回路によりセルアレーブロックに貯蔵されたデー
タが読み取られる過程を説明するためのメモリー装置の
回路図であり、図2A乃至図2Fは図1に示された回路
の各部分に対するタイミング図である。
【0005】図1に示されたスペアローイネーフルバー
(Spare Row Enable Bar)信号発生回路12は、図
2Aのようなローアドレスストロブバー(Row Addre
ssStrobe Bar;/RSA)をローアドレスストロブバ
ッファ11を経て入力し、さらにデコーディング信号入力
端子(図示せず)を介してローアドレスデコーディング
信号を入力する。さらに前記スペアローイネーブルバー
信号発生回路12は、前記ローアドレスデコーディング及
び前記ローアドレスストローブバー信号を論理調合して
図2Bに示されたようにロー論理のスペアローイネーブ
ルバー信号(/SRE)を発生する。
【0006】前記スベアローイネーブル信号(/SR
E)は、タイミングマージンを確保するため、ワードラ
インシミュレーター14を含むイネーブルバー信号感知発
生回路(Sensing Generating Enable Bar)13で一
定時間遅れる。前記イネーブルバー信号感知発生回路13
は前記スペアローイネーブル(/SRE)が一定期間遅
れた図2Cのようなロー論理のセンシングジェネレーテ
ィングイネーブルバー信号(/SG)を発生する。前記
センシングジェネレーティングイネーブルバー信号(/
SG)がロー論理に転移すれば、ビットライン感知増幅
器アレー18をVcc/2(Vcc:電源電圧)でフリーチャ
ージしていた図2Dのようなセンシングイネーブル信号
(Sensing Enable Signal :/S)及びリストアイ
ネーブル信号(Restore Enable Signal ;RTO)
は各々基底電位(GND)及びVccの電圧を前記ビット
ライン感知増幅器アレー18に供給して前記ビットライン
感知増幅器アレー18を駆動させる。前記ビットライン感
知増幅器アレー18は真偽及び補数のビットライン(B
L,/BL)等に出力された真偽及び補数データを感知
・増幅する。さらに前記真偽及び補数のビットライン
(BL,/BL)上の真偽及び補数データが感知・増幅
することができる充分な時間が経過すれば、前記感知・
増幅された前記真偽及び補数のビットライン(BL,/
BL)上のデータを真偽及び補数のデータライン(D
B,/DB)側に転送するためのMOSトランジスタM
11,M12がターンオンされるようになる。
【0007】ここで、前記MOSトランジスタ(M11,
M12)がターンオンされる時間を最適化させるため、イ
ンバータ及びキャパシタで成るチップセレクターバー信
号(Chip Selector Bar Signal ;/CS)発生回
路15及びインバータチェーンが用いられる。前記チップ
セレクターバー信号発生回路15は前記スペアローイネー
ブルバー信号発生回路13の出力信号(/SG)を一定時
間遅らせ、図2Eに示されたようにチップセレクターバ
ー(/CS)信号を発生する。前記インバータチェーン
は前記チップセレクターバー信号を発生回路15からのチ
ップセレクターイネーブルバー信号(/CS)を反転及
び遅らせ、図2Fのようなハイ論理のグローバルコラム
イネーブル信号(Global Column Enable Signal ;
YGo )を発生し、さらに前記グローバルコラムイネー
ブル信号(YGo )をコラムデコードアレー19に印加す
る。そのようにすれば、前記コラムデコードアレー19は
前記ハイ論理のグローバルコラムイネーブル信号(YG
o )が印加される期間にコラムアドレスデコーディング
信号(AYi)を前記MOSトランジスタM11,M12の
ゲートに転送する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
従来のコラムデコードイネーブル信号発生回路を含む半
導体装置は次のような問題点を有する。第1にビットラ
インのデータをデータバスラインに伝えるセンシングタ
イム(Sensing Time )をあわせるため、前記センシ
ングジェネレーティングイネーブルバー信号(/SG)
及びチップセルクターバー信号(/CS)をシミュレー
ションにより遅延時間を推定することになるので、前記
半導体装置はデータアクセスタイムが増加する問題点を
有することになる。
【0009】第2に前記半導体装置は前記センシングジ
ェネレーティングイネーブルバー信号(/SG)及びチ
ップセレクターイネーブルバー信号(/CS)を、一定
時間遅らせるためインバータ及び容量性素子を利用する
ことにより、製造工程、電圧及び温度により遅延時間が
引き続き変化する問題点を有することになる。
【0010】第3に前記半導体装置は前記インバータと
キャパシタを用いて信号の遅延を表わすことにより適切
な遅延時間を得ようとする場合、マスクを用いて回路の
修正を行わなければならない問題点を有している。
【0011】従って、本発明の目的は製造工程、電源電
圧及び温度の変化に際しても最適の時点でビットライン
上のデータをデータバス側に転送することができる半導
体装置のコラムデコーディングイネーブル信号発生回路
を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の目的とする所は、正常セルアレイの一側端
に配置されるダミーセルを含む真偽及び補数のダミービ
ットラインと、前記真偽及び補数のダミービットライン
に接続され、前記真偽及び補数のダミービットラインか
らのデータを用いてコラムデコードイネーブル信号(d
V)を発生する第1の感知増幅器と、前記第1の感知増
幅器からのコラムデコードイネーブル信号を増幅すると
共に増幅したコラムデコードイネーブル信号(YGo ;
ΦYGi )を高速ページモードの際にラッチしてイネー
ブル状態に引続き維持させる第2の感知増幅器とからな
るダミービットライン感知増幅器とを具備してなること
を特徴とする半導体装置のコラムデコードイネーブル信
号発生回路を提供するにある。本発明の他の目的とする
所は、前記真偽のダミービットラインに接続されたダミ
ーセルがハイ論理値を有し、前記補数のダミービットラ
インに接続されたダミーセルがロー論理値を有すること
を特徴とする半導体装置のコラムデコードイネーブル信
号発生回路を提供するにある。本発明の更に他の目的と
する所は、前記ダミービットラインに接続された前記ダ
ミーセルに、データを記録するため前記ダミーセルを電
荷結合するセパレートセルプレートを更に備えたことを
特徴とする半導体装置のコラムデコードイネーブル信号
発生回路を提供するにある。本発明の更に他の目的とす
る所は、前記真偽及び補数のダミービットラインを有す
る第2のノーマルセルアレーブロックと、前記第2のノ
ーマルセルアレーブロックの前記真偽及び補数のダミー
ビットラインからのデータを用いてコラムデコードイネ
ーブル信号(ΦYGj)を発生する第2のダミービット
ライン感知増幅器と、前記両ダミービットライン感知増
幅器の出力(ΦYGi 、ΦYGj)を論理演算してグロ
ーバルデコードイネーブル信号(ΦYG)を発生する論
理演算手段とを、更に備えたことを特徴とする請求項1
記載の半導体装置のコラムデコードイネーブル信号発生
回路を提供するにある。
【0013】
【作用】前記構成により、本発明のコラムデコードイネ
ーブル信号発生回路はノーマルアレーにダミーセルを追
加し前記ダミーセルから出力されるデータによりコラム
デコードイネーブル信号を発生し、製造工程、電源電圧
及び温度の変化と関係なくビットラインの上のデータが
最適の時点でデータバス側に転送することができる。
【0014】
【実施例】図3は本発明の一実施例によるコラムデコー
ドイネーブル信号発生回路によりセルアレーブロックで
読み取られたデータが、データバス側に転送される動作
を説明するための半導体装置の回路図である。さらに図
4A乃至4Gは図1に示された回路の各部分のタイミン
グ図である。前記図3を図4A乃至図4Gを参照して詳
細に説明する。
【0015】先ず、図4Aのようなローアドレスストロ
ーブ信号(/RAS)がロー論理にイネーブルされるこ
とにより、スペアローイネーブルバー信号(/SRE)
は図4Bに示されたようにロー論理を有することにな
る。前記スペアローイネーブルバー信号(/SRE)が
ロー論理状態を有するにつれ、センシングブロックセレ
クション信号(Sensing Block Sclection:SB
S)がハイ論理にイネーブルされ、さらに、センシング
ジェネレーティングイネーブルバー信号(/SG)も図
4Dのようにロー論理にイネーブルされる。また、前記
センシングブロックセレクション信号(SBS)と相反
する論理値を有するセンシングブロックセレクションバ
ー信号(Sensing Block Selection Bar Singn
al;/SBS)はロー論理にイネーブルされる。
【0016】前記センシングブロックセレクション信号
(SBS)及びセンシングブロックセレクションバー信
号(/SBS)がイネーブルされれば、真偽のセパレー
トセルプレート(Separate Cell Plate;SCP)は
ハイ論理の状態に転移される。一方、補数のセパレート
セルプレート(SCP)はロー論理の状態に転移する。
この際、真偽のダミービットライン(DBL)及び前記
真偽のセパレートセルプレート(SCP)の間に接続さ
れたダミーセルはハイ論理の電圧を有するようフリーチ
ャージされ、また、補数のダミービットライン(/DB
L)及び前記補数のセパレートセルプレート(SCP)
の間に接続されたダミーセルはロー論理の電圧を有する
ようフリーチャージされる。さらに前記ダミーセルを含
むセルアレーブロック31にローデコーダー32と共に連結
されたワードライン(WD)がハイ論理にイネーブルさ
れる場合、前記真偽及び補数のダミービットライン(D
BL)には次のように決定されるdVだけの電圧が発生す
る。
【数1】
【0017】ここで、Ccellはダミーセルに含まれたキ
ャパシタの容量値であり、Vcc/2は前記真偽のダミー
ビットライン(DBL)にフリーチャージされた電圧で
あり、さらに、CDBL はダミービットライン(DBL)
の容量値である。前記dVの電圧レベルは第1感知増幅
器34により感知増幅されたもので、感知増幅器アレー33
に含まれた正常のビットライン感知増幅器などにより感
知・増幅された電圧とほぼ同じ値を有する。この際、前
記第1感知増幅器34を含む前記感知増幅器アレー33には
図4Eに示されたように、ロー論理のセンシングイネー
ブルバー信号(/S)及びハイ論理のリストアイネーブ
ル信号(RTO)を供給される。さらに前記dVの電圧
は第2感知増幅器35により電源電圧(Vcc)のレベルま
で増幅される。前記第2感知増幅器35は前記真偽のブロ
ックセレクション信号(SBS)がハイ論理を維持する
間に動作する。
【0018】前記増幅されたdVの電圧は図4Gに示さ
れたような波形を有し、さらにコラムデコーディングイ
ネーブル信号(YGo)として二つのインバータで構成
されたインバータチェーン37を経てコラムデコードアレ
ー36に供給される。そのようにすれば、前記コラムデコ
ードアレー36は前記インバータチェーン37からハイ論理
のコラムデコーディングイネーブル信号(YGo )によ
り、コラムアドレスデコーディング信号(AYi )をM
OSトランジスタM11,M12のゲート側に転送する。そ
のようにすれば、前記MOSトランジスタM11,M12は
前記コラムアドレスデコーディング信号(AYi )が前
記コラムデコードアレー36から印加される場合に、真偽
の正常ビットライン(BL)及び補数の正常ビットライ
ン(/BL)上のデータを真偽及び補数のデータライン
(DB,/DB)側に転送する。
【0019】前記ダミーセルはワードラインブートスト
レビング電圧を一番遅く入力するノーマルセルよりもな
お遅く入力するようノーマルセルアレーの一端に配置さ
れる。これはダミービットラインに接続した感知増幅器
がノーマルのビットラインに接続した感知増幅器より遅
くデータを感知・増幅するようにし、ノーマルのビット
ライン上のデータが最適の時点でデータバス側に転送さ
れることを保障することになる。前記コラムデコードデ
ィングイネーブル信号(YGo)はノーマルセルのう
ち、一番遅く動作するノーマルセルから出力された真偽
及び補数のノーマルビットライン(BL,/BL)上の
真偽及び補数データが、ノーマルの感知増幅器により感
知・増幅される時点より少し遅い時点でイネーブルされ
る。これは第2感知増幅器35による感知・増幅動作によ
り保障される。
【0020】前記第2感知増幅器35はラッチ回路を含ん
でいる。前記ラッチ回路は高速ページモード(Fast P
age Mode )でローアドレスが選択され、コラムアドレ
スがトグル(Toggle )される間に前記コラムデコード
イネーブル信号(YGo )をハイ論理の状態に維持させ
る役割をする。さらに前記真偽のダミービットライン
(DBL)及び補数のダミービットライン(/DBL)
に接続されたダミーセルにデータをフリーチャージさせ
るため、前記真偽のセパレートセルプレート(SPC)
及び補数のセパレートセルプレート(/SPC)は前記
ダミーセルを電荷結合する機能を有する。
【0021】前記の如く、図3に示された半導体装置は
ダミーセルから出力されるデータを第1及び第2感知増
幅器により感知・増幅することによりコラムデコードイ
ネーブル信号を発生するので製造工程、電源電圧及び温
度の変化と関係なく最適の時間にノーマルのビットライ
ン上のデータがデータバス側に転送することができる。
前記利点により、前記半導体装置はデータのアクセス時
間を最少化することができる。
【0022】図5は本発明の実施例によるコラムデコー
ドイネーブル信号発生回路を含む他の実施態様の半導体
装置のブロック図である。図5に示された半導体装置は
図3の半導体装置に含まれたダミーセルの欠陥によりコ
ラムデコードイネーブル信号(YGo)が発生しない場
合、欠陥のダミーセルが含まれたセルアレーブロックが
不良として処理されることを防止する。このため、前記
半導体装置は各々のセルアレーブロックで発生するグロ
ーバルコラムイネーブル信号(ΦYGi , ΦYGj )
をオアゲート58(OR Gate)によりオア演算した後、
前記オア演算された信号をコラムデコードイネーブル信
号(ΦYG)としてコラムデコードアレイ57に印加す
る。前記オア演算により生成されたデコードイネーブル
信号(ΦYG)により、前記半導体装置は各セルアレー
ブロック51,53に含まれたセルに多少の欠陥が発生して
も正常に読み取り動作を行う。
【0023】図5において、一対のダミービットライン
56及び第1,第2感知増幅器54,55は図3に示された一
対のビットライン(DBL,/DBL)、第1及び第2
感知増幅器34,35と同じ構成を有する。しかし、前記第
2感知増幅器55は出力信号であるグローバルコラムデコ
ードイネーブル信号(ΦYGi ,ΦYGj )をコラムデ
コードイネーブルに直接印加せずオアゲート58に印加す
る。前記オアゲート58は前記グローバルコラムデコード
イネーブル信号(ΦYGi ,ΦYGj )をオア演算した
結果をコラムデコードイネーブル信号(ΦYG)として
コラムデコードアレー57に印加する。この結果、多少の
ダミーセルが製造工程やソフトエラーにより動作しなく
ても半導体装置は正常な読み取り動作を行うことができ
る。
【0024】
【発明の効果】前記の如く、本発明のコラムデコードイ
ネーブル信号発生回路はノーマルセルアレーにダミーセ
ルを追加し前記ダミーセルから出力されるデータにより
コラムデコードイネーブル信号を発生し、製造工程、電
源電圧及び温度の変化と関係なくビットライン上のデー
タを最適の時点でデータバス側に転送することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来のコラムデコードイネーブル信号
発生回路を含む半導体装置の回路図である。
【図2】図2(A),(B),(C),(D),
(E),(F)は図1に示された回路の各部分に対する
タイミング図である。
【図3】図3は、本発明の一実施例によるコラムデコー
ドイネーブル信号発生回路を含む半導体装置の回路図で
ある。
【図4】図4(A),(B),(C),(D),
(E),(F),(G)は図3に示された回路の各部分
に対するタイミング図である。
【図5】図5は本発明の他の実施例によるコラムデコー
ドイネーブル信号発生回路を含む半導体装置の回路図で
ある。
【符号の説明】
11 ローアドレスストロブバッファー 12 スペアローイネーブルバー信号発生回路 13 イネーブルバー信号感知発生回路 14 ワードラインシミュレーター 15 チップセレクターバー信号発生回路 16,31 セルアレー 17,32 ローデコーダー 18,33,52 ビットライン感知増幅器アレー 34,54 第1感知増幅器 19,36,57 コラムデコードアレー 35,55 第2感知増幅器 37 インバータチェーン 51 第1セルアレーブロック 53 第2セルアレーブロック 56 ダミービットラインペア 58 オアゲート 59 インバータ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正常セルアレイの一側端に配置されるダ
    ミーセルを含む真偽及び補数のダミービットラインと、 前記真偽及び補数のダミービットラインに接続され、前
    記真偽及び補数のダミービットラインからのデータを用
    いてコラムデコードイネーブル信号(dV)を発生する
    第1の感知増幅器と、前記第1の感知増幅器からのコラ
    ムデコードイネーブル信号を増幅すると共に増幅したコ
    ラムデコードイネーブル信号(YGo ;ΦYGi )を高
    速ページモードの際にラッチしてイネーブル状態に引続
    き維持させる第2の感知増幅器とからなるダミービット
    ライン感知増幅器とを具備してなることを特徴とする半
    導体装置のコラムデコードイネーブル信号発生回路。
  2. 【請求項2】 前記真偽のダミービットラインに接続さ
    れたダミーセルがハイ論理値を有し、前記補数のダミー
    ビットラインに接続されたダミーセルがロー論理値を有
    することを特徴とする請求項1記載の半導体装置のコラ
    ムデコードイネーブル信号発生回路。
  3. 【請求項3】 前記ダミービットラインに接続された前
    記ダミーセルに、データを記録するため前記ダミーセル
    を電荷結合するセパレートセルプレートを更に備えたこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置のコラムデコ
    ードイネーブル信号発生回路。
  4. 【請求項4】 前記真偽及び補数のダミービットライン
    を有する第2のノーマルセルアレーブロックと、 前記第2のノーマルセルアレーブロックの前記真偽及び
    補数のダミービットラインからのデータを用いてコラム
    デコードイネーブル信号(ΦYGj)を発生する第2の
    ダミービットライン感知増幅器と、 前記ダミービットライン感知増幅器の出力(ΦYGi
    、ΦYGj)を論理演算してグローバルデコードイネ
    ーブル信号(ΦYG)を発生する論理演算手段とを、更
    に備えたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
    コラムデコードイネーブル信号発生回路。
JP6196984A 1993-08-20 1994-08-22 半導体装置のコラムデコードイネーブル信号発生回路 Expired - Fee Related JP2849550B2 (ja)

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KR1019930016245A KR950010628B1 (ko) 1993-08-20 1993-08-20 반도체 소자의 컬럼 디코더 인에이블 신호 발생회로
KR93-16245 1993-08-20

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JPH07153256A JPH07153256A (ja) 1995-06-16
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